Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu 1. Khái niệm về thảm thực vật Thảm thực vật (vegetation) là một khái niệm được nhiều nhà khoa học trong nước và nước ngoài đề cập đến. Schmithusen (1959), thì thảm thực vật là lớp thực bì của Trái đất và các bộ phận cấu thành khác nhau của nó.
Theo Thái Văn Trừng (1978) 45, thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1998) 31, thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất. Vì vậy, thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể. Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ kèm theo như: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật thứ sinh, thảm thực vật nguyên sinh… 1.
Khái niệm về rừng Năm 1944, V. Sukasốp đã phát triển học thuyết về rừng của G. Môrôđốp đề xướng học thuyết sinh địa quần lạc. Theo ông “Rừng là một sinh địa quần lạc”.
Sinh địa quần lạc là tổng hợp trên bề mặt nhất định của các hiện tượng tự nhiên đồng nhất (khí quyển, thảm thực vật, đá mẹ, thế giới vi sinh vật, thế giới động vật, đất và điều kiện thủy văn). Các yếu tố tự nhiên có vai trò thiết lập ra các mối quan hệ, cùng với các nhóm sinh vật chúng hình thành nên kiểu trao đổi chất và năng lượng đặc trưng giữa chúng với nhau và với các yếu tố tự nhiên, nó là một thể thống nhất, đang biến động và phát triển [dẫn theo 11]. Theo Đỗ Hữu Thư (1995), cho rằng sự có mặt của các loài cây gỗ có chiều cao và độ lớn nhất định. Các thông số này được xác định theo tỷ lệ độ tàn che của cây gỗ có chiều cao từ 3m trở lên và độ tàn che (k), khi k < 0,3 đất chưa có rừng; k = 0,3 - 0,6 rừng thưa; k > 0,6 rừng kín [40].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 4 http://www.vn/ download by : skknchat@gmail.com Hiện nay, có một số nhà khoa học lâm nghiệp có đề xuất độ tàn che của cây gỗ là (k=0,1) đã đánh giá là rừng. Trong đề tài chúng tôi theo quan điểm của Đỗ Hữu Thư (1995). Khái niệm về tái sinh rừng Tái sinh rừng (forestry regeneration) là một thuật ngữ dùng để chỉ khả năng tái tạo hay tự hồi sinh từ mức độ tế bào đến mức độ mô, cơ quan cá thể và cả một quần lạc sinh vật trong tự nhiên. Tái sinh rừng (forestry regeneration) là một thuật ngữ được nhiều nhà khoa học sử dụng để mô tả sự tái tạo (phục hồi) của lớp cây con dưới tán rừng.
Căn cứ vào nguồn giống, người ta phân chia 3 mức độ tái sinh: Tái sinh nhân tạo, nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo giống trực tiếp. Tái sinh bán nhân tạo, nguồn giống được con người tạo ra bằng cách trồng bổ sung các cây giống, sau đó chính cây giống sẽ là tạo ra nguồn hạt cho quá trình tái sinh. Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên. Theo Phùng Ngọc Lan (1986), 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 các nơi có 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 [25].
Tái sinh rừng thúc đẩy việc cân bằng sinh học trong rừng, đảm bảo cho rừng tồn tại liên tục và đảm bảo việc cung cấp cho nhu cầu sử dụng rừng. Do vậy, tái sinh rừng không chỉ còn là tự nhiên, kỹ thuật mà còn là vấn đề kinh tế xã hội [32]. Nguyễn Xuân Lâm (2000), tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở dưới tán rừng hoặc trên đất rừng (sau khi làm nương rẫy), thế hệ cây tái sinh này sẽ lớn dần lên và thay thế thế hệ cây già [26]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 5 http://www.vn/ download by : skknchat@gmail.
Khái niệm về phục hồi rừng Phục hồi rừng được hiểu là quá trình tái tạo lại rừng trên những diện tích đã bị mất. Theo quan điểm sinh thái học thì phục hồi rừng là một quá trình tái tạo lại một thế hệ sinh thái mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu. Đó là một quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây gỗ bắt đầu khép tán [5], [6]. Để tái tạo lại rừng người ta có thể sử dụng các biện pháp khác nhau tùy theo mức độ tác động của con người: phục hồi nhân tạo (trồng rừng), phục hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh).
Tổng quan các vấn đề nghiên cứu trên thế giới 1. Những nghiên cứu về thảm thực vật Thái Văn Trừng (1978) [45], cho rằng hệ thống phân loại đầu tiên về thảm thực vật rừng nhiệt đới là của A.Schimper (1898), ông đã chia thảm thực vật thành 3 quần hệ: quần hệ thổ nhưỡng, quần hệ khí hậu và quần hệ vùng núi. Champion (1936), khi nghiên cứu các kiểu rừng Ấn Độ - Miến Điện đã phân chia 4 kiểu thảm thực vật lớn theo nhiệt độ đó là: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao. Năm 1973, UNESCO đã công bố một khung phân loại thảm thực vật thế giới dựa trên nguyên tắc ngoại mạo và cấu trúc, chia thảm thực vật thế giới thành 5 lớp quần hệ: lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cây bụi lùn, lớp quần hệ cây thảo [57].
Những nghiên cứu về tái sinh rừng Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành các loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Sự tương đồng hay sự khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbread, 1930; Richards, 1933, 1939; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969). Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị thực tiễn người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định [dẫn theo 42]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 6 http://www.vn/ download by : skknchat@gmail.com Van Steenis (1956), đã nghiên cứu 2 đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới: tái sinh phân tán liên tục của các cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng [58].
Các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh dựa trên hiệu quả của các cách thức xử lý lâm sinh học liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng. Công trình của Bernard (1954, 1959); Wyattsmith (1961, 1963) với phương thức rừng nhiều tuổi ở Mã Lai; Taylor (1954), Jone (1960) với phương thức chặt dần tái sinh Gana; Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hóa tầng trên ở Zaia. Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng thông qua độ tán che của rừng, độ ẩm của đất kết cấu quần thụ, cây bụi thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng. Baur (1976) [1], cho rằng: sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm và sự phát triển của cây mầm ảnh hưởng này không rõ ràng và thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh.
Ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thấp thường ít được nghiên cứu, đặc biệt là đối với cây tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy. Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy từ 1- 20 năm ở vùng Tây Bắc (Ấn Độ) Ramakrishnan (1981-1992) đã cho biết chỉ số đa dạng loài rất thấp, chỉ số loài ưu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hóa. Những công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới đáng chú ý là công trình nghiên cứu của P. Richards (1952), Bernard Rollet (1974) tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố cây tái sinh tự nhiên.
Ở Châu Phi, trên cơ sở các số liệu thu thập Taylor (1954), Barnard (1955) xác định số cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng rừng nhân tạo. Các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 7 http://www.vn/ download by : skknchat@gmail.com Á như Bava (1954), Budowski (1956), Atinot (1965) lại nhận định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế. Do vậy, các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng [dẫn theo 13]. Những nghiên cứu về phục hồi rừng Việc phục hồi rừng đang là vấn đề quan trọng, cấp bách và được nhiều nước trên thế giới quan tâm, phát triển mạnh mẽ nhằm đáp ứng nhu cầu của cuộc sống, là vấn đề vô cùng khó khăn, đó là những thách thức đối với các nhà nghiên cứu.
Mỗi nhà nghiên cứu lại đưa ra các quan điểm và nghiên cứu khác nhau: Wadsworth (1960) khi nói về rừng trong kinh doanh, ông đã khẳng định trồng rừng thâm canh sẽ là nguồn cung cấp gỗ duy nhất có kinh tế ở các miền nhiệt đới. Catinot (1965) [8] cho rằng, vùng nhiệt đới ẩm Châu Phi sau khi khai thác có thể thay thế một quần thể rừng tự nhiên bằng rừng trồng mà vẫn mang lại hiệu quả kinh tế. Baur (1976) [1], khẳng định việc trồng rừng là cần thiết để mang lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Nhưng nếu trồng rừng theo Wadsworth (1960) thì chỉ là giải pháp trước mắt.