ĐẶT VẤN ĐỀ Chúng ta đang sống trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, nhu cầu về lâm sản cũng như các sản phẩm ngoài gỗ ngày càng lớn. Mặt khác tốc độ tăng dân số đang rất cao nên nhu cầu khai phá thêm các vùng đất làm nương rẫy, khai thác gỗ xây dựng nhà cửa, khai thác củi làm chất đốt, khai thác dược liệu để chữa bệnh và bồi bổ sức khỏe.đã làm cho diện tích rừng ngày càng thu hẹp, chất lượng rừng ngày càng xuống cấp, đa dạng sinh học ngày càng suy giảm. Đứng trước thực trạng báo động đó, chính phủ đã đề ra nhiều chính sách và giải pháp nhằm phục hồi lại những diện tích rừng đã bị mất trong đó có giải pháp khoanh nuôi phục hồi rừng. Nhiều công trình nghiên cứu về lĩnh vực này cũng đã được triển khai và thu được những kết quả rất thiết thực.
Ở nước ta đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu khả năng tái sinh của cây rừng cũng như khả năng phục hồi các hệ sinh thái rừng sau khi rừng bị tàn phá hoặc khai thác kiệt. Những nghiên cứu này không chỉ đáp ứng mối quan tâm về mặt khoa học mà còn cung cấp những cơ sở thực tiễn quan trọng cho việc ứng dụng trong lâm sinh và bảo tồn thiên nhiên. Tái sinh rừng 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 các nơi có hoàn cảnh rừng.
Các thế hệ cây gỗ luôn sinh trưởng và phát triển để rồi thay thế lẫn nhau làm cho rừng luôn luôn vận động trước khi đạt đến sự cân bằng tương đối ở thời kỳ cao đỉnh khí hậu. Đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của loài cây, điều kiện địa lý, thổ nhưỡng và tiểu hoàn cảnh rừng là cơ sở tự nhiên quan trọng có tác dụng quyết định chi phối sự hình thành nên những qui luật diễn thế rừng. Ở các vùng địa lý khác nhau, diễn thế rừng diễn ra khác nhau. Để nghiên cứu tương đối đầy đủ và hệ thống động thái diễn thế phục hồi rừng ở một quần xã nào đó đòi hỏi phải nghiên cứu và theo dõi trên các ô định vị trong một thời gian khá dài.
Những nghiên cứu của các tác giả trước đây về động thái phục hồi rừng chủ yếu thu thập số liệu trong một thời gian ngắn và thường không theo dõi được từ khi rừng mới phục hồi. Trong trường hợp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 này các tác giả thường dùng phương pháp lấy không gian thay thế thời gian. Vì thế chưa phản ánh thật khách quan những biến đổi nội tại và những qui luật diễn ra trên một đối tượng nghiên cứu. Mặt khác, các đối tượng nghiên cứu thường bị tác động ngoài mong muốn, thậm chí bị phá hủy sau một thời gian không lâu nên khó theo dõi lâu dài được.
Vườn Quốc gia Cúc Phương là đơn vị bảo tồn thiên nhiên đầu tiên ở Việt Nam. Trước đây, ở khu vực Trung tâm Vườn có 8 xóm dân sinh sống. Từ năm 1988 đến năm 1995 nhân dân các xóm này đã chuyển ra định cư ở khu vực vùng đệm của Cúc Phương và để lại một diện tích nương rẫy khá lớn ở khu vực Trung tâm. Vấn đề phục hồi lại các hệ sinh thái rừng đã bị phá để làm nương rẫy tại đây là nhiệm vụ quan trọng của Vườn Quốc gia Cúc Phương nhằm phục hồi đa dạng sinh học đã mất tại khu vực này.
Nhận thấy đây là một hiện trường lý tưởng để nghiên cứu diễn thế phục hồi rừng sau nương rẫy nhằm bổ sung thêm hiểu biết về động thái phục hồi rừng bởi lẽ có thể nghiên cứu ngay từ những năm đầu khi rừng mới phục hồi mà những nghiên cứu trước đây ít khi triển khai được. Mặt khác khu vực này lại được bảo vệ nghiêm ngặt tránh sự tác động phá hoại trực tiếp từ con người nên vẫn bảo toàn được những qui luật diễn thế nội tại của nó và có thể theo dõi, nghiên cứu lâu dài. Những nghiên cứu này cũng góp thêm cơ sở thực tiễn cho công tác phục hồi và bảo tồn đa dạng sinh học tại Vườn Quốc gia Cúc Phương. Từ thực tế đó tác giả đã chọn đề tài nghiên cứu cho luận văn tốt nghiệp cao học của mình là: “ Nghiên cứu động thái phục hồi rừng sau nương rẫy tại Vườn Quốc gia Cúc Phương”.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới Nghiên cứu tái sinh và diễn thế rừng đã được tiến hành ở rất nhiều khu vực trên thế giới từ hàng trăm năm trước, tuy nhiên nghiên cứu tái sinh rừng nhiệt đới mới được quan tâm nghiên cứu từ những năm 1930 trở lại đây. Căn cứ vào đặc điểm của quá trình tái sinh, Van Stenis (1956) đã phân biệt hai kiểu tái sinh phổ biến đó là kiểu tái sinh phân tán, liên tục dưới tán rừng của các loài cây chịu bóng và kiểu tái sinh theo vệt trên các lỗ trống của các loài cây ưa sáng (dẫn theo Thái Văn Trừng, 1978 [72]; Phùng Ngọc Lan, 1986 [37]). Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh rừng: ánh sáng, độ ẩm đất, thảm mục, độ dầy đặc của thảm tươi, khả năng phát tán hạt., trong đó ánh sáng được coi là yếu tố chủ đạo có vai trò điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên [2], [53].Richards (1952) [53] đưa ra nhận xét rằng ở rừng nhiệt đới, sự phân bố số lượng cá thể của các loài trong các lớp cây tái sinh có kích thước rất khác nhau. Phần lớn các loài cây ưu thế ở tầng trên trong rừng nguyên sinh thường có rất ít thậm chí vắng mặt ở những tầng thấp hay cấp thể tích nhỏ.
Ngược lại ở những rừng đơn ưu lại có đầy đủ đại diện ở các lớp kích thước. Theo tác giả, sự phân bố này do đặc tính di truyền của các loài cây được thể hiện ở khả năng sinh sản và tập tính của chúng trong các giai đoạn phát triển. Lamprecht (1989) [79] căn cứ vào nhu cầu sử dụng ánh sáng của các loài cây trong quá trình tái sinh cũng như trong suốt quá trình sống của chúng để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưa sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. Do tính chất tái sinh tự nhiên của rừng mưa nhiệt đới phức tạp nên phần lớn các nghiên cứu thường tập trung ở một số loài cây mục đích có giá trị kinh tế.
Việc nghiên cứu diễn thế phục hồi các thảm thực vật theo thời gian tức là nghiên cứu động thái phục hồi rừng đã được tiến hành từ đầu thế kỷ XIX. De Luc (1809) đã mô tả sự thay đổi thực vật ở môi trường ẩm ở Bắc nước Đức. Kener LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 (1863) đã mô tả quá trình diễn thế thảm thực vật ở khu vực ranh giới núi cao từ khi có một số loài cây cư trú đầu tiên đến giai đoạn các nhóm đỗ quyên đến sinh sống được coi là “khâu chót trong dây chuyền chuyển hóa”. Tuy nhiên, mãi đến đầu thế kỷ XX khái niệm về diễn thế mới lần lượt được các nhà khoa học làm rõ.
Richards (1952) [53], đối với rừng mưa, diễn thế là sự phát triển tiếp theo từng giai đoạn hay quá trình diễn thế qua một loạt các quần lạc thực vật dẫn tới bước kiến lập rừng mưa cao đỉnh. Về phương diện sinh thái học, diễn thế là quá trình thay thế kế tiếp nhau quần xã này bằng quần xã khác trong từng vùng cho đến khi có quần xã ổn định [2].Tuy nhiên, nhiều nơi do hoạt động của con người hay do cháy rừng đã làm cho diễn thế đi vào “ngõ cụt” như quần xã Imperata cylindrica do cháy rừng tạo nên (Dẫn theo Nguyễn Văn Sinh) [56]. Có nhiều công trình nghiên cứu về diễn thế đã được công bố. Ở vùng nhiệt đới đáng chú ý nhất là tác phẩm “Rừng mưa nhiệt đới” của P.
Ông đã mô tả quá trình diễn thế nguyên sinh, thứ sinh cả trên cạn và dưới nước ở nhiều châu lục. Ông cho rằng quá trình diễn thế thứ sinh trên cạn lập lại quá trình tái sinh tự nhiên trên các lỗ trống trong rừng nguyên sinh trên diện rộng. So sánh với quá trình diễn thế nguyên sinh, ông cho rằng hai quá trình này về cơ bản là tương tự nhau. Đất càng bị phá hủy thì quá trình diễn thế thứ sinh càng giống với quá trình diễn thế nguyên sinh trên cạn [53].
Trên thế giới cũng đã có rất nhiều nghiên cứu diễn thế được tiến hành ở miền ôn đới. THORNBURGH (1981): Đã nghiên cứu diễn thế ở các khu rừng hỗn giao thường xanh ở Tây- Bắc California và rút ra kết luận rằng: mật độ tương đối của các LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 loài cây ở thời kỳ đầu của quá trình diễn thế phụ thuộc vào kiểu và mức độ chặt phá, vào mật độ của chồi rễ, vào nguồn hạt có được và vào những điều kiện lập địa. Tất cả những giai đoạn phát triển sau đó về lâu dài đều dẫn đến rừng hỗn giao thường xanh, là rừng cao đỉnh khí hậu tương ứng với điều kiện lập địa. Những nghiên cứu ở Viện nghiên cứu về rừng của Phần Lan trong khoảng thời gian từ 1971 đến 1983 (JUKOLA - SULONEN, 1983) đã cho thấy, ở những phần nằm gần rừng của các diện tích thí nghiệm, số lượng cá thể thuộc các loài cây gỗ ở những nơi trước đó có rừng thứ sinh tiến triển nhanh hơn (dẫn theo Nguyễn Văn Sinh) [56].
BURSCHEL và HUSS (1997) nhấn mạnh rằng diễn thế không phải bao giờ cũng đi theo quy luật mà thường do những yếu tố ngẫu nhiên của điều kiện ban đầu quyết định [56]. WHITHMORE (1975): Khi phân tích sự phát triển của thảm thực vật thứ sinh, trên các khu nương rẫy ở Viễn Đông đã nhấn mạnh rằng khoảng thời gian để các khu rừng thứ sinh đạt được thành phần loài giống như rừng nguyên sinh không phải chỉ là mấy chục năm mà hàng trăm năm. Các khu rừng thuần loại được tạo bởi những loài mà hạt của chúng có thể nảy mầm mà trụ được trên các khu đất trống vào thời điểm phù hợp [56].2 Ở Việt Nam Chuyên đề tái sinh rừng đã được Viện Điều tra qui hoạch rừng tiến hành từ những năm 1960 tại một số khu rừng trọng điểm thuộc các tỉnh Quảng Ninh, Yên Bái, Nghệ An, Hà Tĩnh và Quảng Bình.