Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của nghiên cứu 1. Khái niệm tái sinh rừng Tái sinh (Regeneration) là một thuật ngữ dùng để chỉ khả năng tự tái tạo, hay tự hồi sinh từ mức độ tế bào đến mức độ mô, cơ quan, cá thể và thậm chí cả một quần lạc sinh vật trong tự nhiên. Cùng với thuật ngữ này, còn có nhiều thuật ngữ khác đang được sử dụng rộng rãi hiện nay Jordan, Peter và Allan (1998) sử dụng thuật ngữ “ Restoration ” để diễn tả sự hoàn trả, sự lặp lại của toàn bộ quần xã sinh vật giống như nó đã xuất hiện trong tự nhiên.
Schereckenbeg, Hadley và Dyer (1990) sử dụng thuật ngữ: “ Rehabilitation ” để chỉ sự phục hồi lại bằng biện pháp quản lý, điều chế rừng đã bị suy thoái. Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang đặc thù của hệ sinh thái rừng. Đó là sự xuất hiện các thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng như dưới tán rừng, khoảng trống trong rừng, trên đất rừng sau khi khai thác hoặc sau khi làm nương rẫy, các cây con sẽ thay thế cây già cỗi. Theo nghĩa hẹp, tái sinh rừng là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ.
Theo nghĩa rộng, tái sinh rừng là sự tái sinh nhằm đảm bảo cho sự tồn tại liên tục của một hệ sinh thái rừng.[8] Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [13], tái sinh được coi là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng. Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở nơi còn hoàn cảnh rừng. Theo ông vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ.
Ông cũng khẳng định tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng. Bàn về vai trò của lớp cây tái sinh, Trần Xuân Thiệp (1995) cho rằng nếu thành phần loài cây tái sinh giống với thành phần cây đứng thì đó là quá trình thay thế một thế hệ cây này bằng thế hệ cây n 4 khác. Ngược lại, nếu thành phần loài cây tái sinh khác với thành phần cây đứng thì quá trình diễn thế xảy ra.[19] Đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của loài cây tái sinh, điều kiện địa lí và tiểu hoàn cảnh rừng là cơ sở tự nhiên quan trọng có tác dụng quyết định, chi phối sự hình thành lên quy luật tái sinh rừng. Ở các vùng tự nhiên khác nhau, tái sinh rừng diễn ra theo các quy luật khác nhau.
Tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới là một vấn đề cực kì phức tạp. Kinh nghiệm thực tiễn chỉ cho thấy việc áp dụng máy móc, các phương thức tái sinh kinh điển của các vùng ôn đới vào các nước nhiệt đới nói chung và Việt Nam nói riêng không thể mang lại kết quả như mong muốn. Ở đây khẳng định lại một lần nữa, tái sinh rừng không chỉ là một hiện tượng sinh học mà còn là một hiện tượng địa lý. Những kiến thức về sinh thái, tái sinh rừng bao gồm mối quan hệ giữa các loài cây tái sinh với hoàn cảnh sinh thái, đặc biệt là tiểu hoàn cảnh rừng, mối quan hệ sinh vật trong hệ sinh thái rừng có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu quy luật tái sinh trong từng loại rừng cụ thể và là cơ sở khoa học quan trọng để để xuất các biện pháp tái sinh rừng có hiệu quả.
Như vậy, tái sinh rừng là một khái niệm chỉ khả năng và quá trình hình thành lớp cây con dưới tán rừng. Đặc điểm cơ bản của quá trình này là lớp cây con đều có nguồn gốc từ hạt và chồi có sẵn, kể cả trong trường hợp tái sinh nhân tạo thì cây con cũng phải mọc từ nguồn hạt do con người gieo trước đó. Nó được phân biệt với các khái niệm khác (như trồng rừng) là sự thiết lập lớp cây con bằng việc trồng cây giống đã được chuẩn bị trong vườn ươm.Vì đặc trưng đó nên tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của các hệ sinh thái rừng. Cơ sở của bảo tồn đa dạng sinh học Bảo tồn ĐDSH không phải lúc nào cũng cố định trong các khu bảo tồn thiên nhiên.
Theo sự biến động thời gian, khí hậu, sự cạnh tranh phát triển trong các quần xã, diễn thế tự nhiên, di cư, sự tác động của con người làm cho tính đa dạng sinh học trong các khu bảo tồn luôn thay đổi. Vì vậy, điều tra, giám sát đa dạng sinh học, điều tra đánh giá quá trình tái sinh các loài động, thực vật quý, hiếm có ý nghĩa rất lớn trong công tác bảo tồn. n 5 Bảo tồn đa dạng sinh học là quá trình quản lý mối tác động qua lại giữa con người với các gen, các loài và các hệ sinh thái nhằm mang lại lợi ích lớn nhất cho thế hệ hiện tại và vẫn duy trì tiềm năng của chúng để đáp ứng nhu cầu và nguyện vọng của các thế hệ tương lai. Để có thể tiến hành các hoạt động quản lý nhằm bảo tồn đa dạng sinh học, điều cần thiết là phải tìm hiểu những tác động tiêu cực, các nguy cơ mà loài hiện đang đối mặt và từ đó xây dựng các phương pháp quản lý phù hợp nhằm giảm đi các tác động tiêu cực của các nguy cơ đó và đảm bảo sự phát triển của loài và hệ sinh thái đó trong tương lai.
[15] [17] [18] Tuy nhiên, dưới áp lực ngày càng tăng của sự thay đổi khá nhanh các điều kiện môi trường, đặc biệt do sự nóng lên toàn cầu, mục tiêu của một chiến lược bảo tồn nguồn gen thực vật là không chỉ bảo tồn các khác biệt di truyền hiện có mà còn tạo ra các điều kiện phù hợp cho việc tăng sự thích nghi và sự tiến hóa tương lai của loài. Vì vậy, các nhà khoa học bảo tồn đã đề xuất khái niệm bảo tồn nguồn gen động cho thực vật. Dựa trên các tiêu chuẩn đánh giá tình trạng các loài của IUCN 1978, Việt Nam cũng công bố trong Sách đỏ (Sách đỏ Việt nam, 1986) phần II, Thực vật [1]. Sách đỏ Việt Nam năm 2007 (Sách đỏ việt Nam, 2007) phần II Thực vật [2] để hướng dẫn, thúc đẩy công tác bảo vệ tài nguyên sinh vật thiên nhiên phân chia ra các thứ hạng sau: + Bị tuyệt chủng (EX) + Tuyệt chủng trong tự nhiên (EW) + Cực kì nguy cấp (CR) + Nguy cấp (EN) + Sắp nguy cấp (VU) + Ít nguy cấp: (LR) + Không đánh giá: Not Evaluated (NE) Để bảo vệ và phát triển các loài Động thực vật quý hiếm Chính phủ đã ban hành (Nghị định số 32 /2006/NĐ-CP) [21].
Nghị định quy định các loài động, thực vật quý, hiếm gồm hai nhóm chính: n 6 + IA,B Thực vật rừng, động vật rừng nghiêm cấm khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại (IA đối với thực vật rừng). + IIA,B Thực vật rừng, động vật rừng hạn chế khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại (IIA đối với thực vật rừng).[4] Căn cứ vào phân cấp bảo tồn loài và ĐDSH tại Vườn quốc gia Ba Bể tỉnh Bắc Kạn có rất nhiều loài động thực vật được xếp vào cấp bảo tồn CR, EN và VU cần được bảo tồn, nhằm gìn giữ nguồn gen quý giá cho thành phần đa dạng sinh học ở Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung, một trong những loài thực vật cần được bảo tồn là loài cây bản địa đa tác dụng Huỳnh đường, đây là cơ sở khoa học giúp tôi tiến hành đề tài này. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1. Trên thế giới 1.
Những nghiên cứu về tái sinh rừng Các chuyên gia sinh thái học đã khẳng định rừng là một sinh thái hoàn chỉnh nhất. Thực vật rừng có sự biến động cả về chất và lượng khi yếu tố ngoại cảnh thay đổi. Rừng cây và con người liên hệ mật thiết với nhau. Chính lẽ đó, cây rừng được con người quan sát, xem xét, nghiên cứu từ xa xưa.
Một trong khía cạnh con người nghiên cứu để phục hồi lại rừng là tái sinh rừng. Nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên đã trải qua hàng trăm năm, nhưng ở rừng nhiệt đới, vấn đề này được đề cập từ năm 1930 trở lại đây. Đầu thế kỷ 19 khi công nghiệp phát triển mạnh, nhu cầu gỗ đòi hòi quá lớn, con người phải tập trung khai thác rừng tự nhiên và tiến hành tái sinh nhân tạo. Nhưng từ những thất bại tái sinh rừng nhân tạo ở Đức nhiều nhà khoa học ủng hộ và đồng nhất quan điểm “ Hãy quay trở lại với tái sinh tự nhiên”.
Khi nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới, Van steenis.J (1956) [11] [13] [19] đã nêu hai đặc điểm tái sinh phổ biến: Tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và kiểu tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng. Ngoài ra theo nhận xét của A. Obrevin (1938) khi nghiên cứu các khu rừng nhiệt đới ở Châu Phi, còn đưa ra lý luận bức khảm hay lý luận tái sinh tuần hoàn. Theo kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của rừng mưa nhiệt đới Châu Phi, A.Obrevin (1930) nhận thấy: cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa có thể n 7 cực hiếm hoặc vắng hẳn.
Ông gọi đây là hiện tượng “không bao giờ sinh con đẻ cái” của cây mẹ trong thành phần rừng cây gỗ của rừng mưa. Tổ thành loài cây mẹ ở tầng trên và tổ thành loài cây tái sinh ở tầng dưới thường khác nhau rất nhiều, mặt khác tổ thành loài cây của rừng mưa lại biến đổi từ nơi này đến nơi khác. Vì vậy tổ thành loài cây của rừng mưa đều không cố định trong không gian và thời gian, không có một tổ hợp của loài cây nào có thể đạt thế “cân bằng sinh thái” với hoàn cảnh một cách vĩnh viễn và ổn định. Ngay ở cùng một địa điểm và cùng một thời gian nhất định tổ hợp các loài cây sẽ được thay thế, không phải bằng tổ hợp có thành phần như cũ mà bằng một tổ hợp có thành phần khác hẳn.
Từ những lý luận trên, đã dẫn A.Obrevin đi đến lý luận bức khảm tái sinh (còn gọi là lý luận tuần hoàn tái sinh). Theo lý luận này có thể coi một diện tích rừng mưa rộng lớn là một bức khảm mà mỗi đơn vị của bản ghép hình đó là một tổ hợp hình thành bởi những loài cây ưu thế khác nhau.