Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu Việc nghiên cứu về đặc điểm lâm họclà con đường tốt nhất và hiệu quả nhất để nghiên cứu một đối tượng cực kỳ phức tạp và ít được hiểu biết như rừng và đời sống của nó. Sau khi xác định được đối tượng nghiên cứu của lâm học là hệ thống phân cấp từ: Cây - Lâm phần - HST rừng- Vốn rừng tổng thể. Theo quan điểm của nhận thức luận thì các qui luật đúng với các cấp thấp của hệ thống cũng đúng với các cấp có tổ chức cao hơn. Ví dụ: Các qui luật sinh trưởng, các tương quan giữa cây và lập địa… đúng với từng cây riêng lẻ thì cũng đúng với lâm phần.
Tuy nhiên, trong lâm phần, do ảnh hưởng tương tác giữa các cây cá thể với nhau mà có thêm các qui luật mới riêng cho từng lâm phần. Thông qua kết cấu tổ chức không gian và thời gian của các lâm phần, tức là sự sắp xếp bên cạnh nhau của các lâm phần trong không gian và sự kế tiếp nhau về thời gian mà xuất hiện thêm những qui luật mới có tổ chức cao hơn trong các HST rừng và vốn rừng tổng thể. Đây chính là cơ sở để chúng ta xây dựng hệ thống lý thuyết của khoa học lâm nghiệp nói chung và lâm học nói riêng. Thông qua kết cấu tổ chức không gian và thời gian của các lâm phần, tức là sự sắp xếp bên cạnh nhau của các lâm phần trong không gian và sự kế tiếp nhau về thời gian mà xuất hiện thêm những qui luật mới có tổ chức cao hơn trong các HST rừng và vốn rừng tổng thể.
Đây chính là cơ sở để chúng ta xây dựng hệ thống lý thuyết của khoa học lâm nghiệp nói chung và lâm học nói riêng.Theo đó, các lý thuyết về lâm phần, cấu trúc, tái sinh rừng được vận dụng triệt để trong nghiên cứu đặc điểm của 1 loài cụ thể nào đó. Những nghiên cứu trên Thế giới 1. Những nghiên cứu về họ Long não (Lauraceae) Họ Long não (Lauraceae) đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm bởi tính đa dạng, phong phú của nó. Người đầu tiên nghiên cứu về taxon này là Jussieu (1789-1824).
Tiếp theo đã có nhiều công trình nghiên cứu và công bố về các loài họ Long não (Lauraceae) trong các bộ sách Thực vật chí Ấn Độ với 16 chi và 250 loài, Trung Quốc có 18 chi và 500 loài, Malaixia 12 chi và 200 loài, Đông Dương có 12 chi và 50 loài,. Họ Long não trên thế giới có khoảng 55 chi và trên 2.500 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, đặc biệt là vùng Đông Nam Á và Braxin. Theo Trung tâm dữ liệu thực vật Việt Nam [76]: Họ Long não (Lauraceae) thế giới có 32 chi và gần 5000 loài phân bố ở nhiệt đới và á nhiệt đới, tập trung ở Đông Nam Á và Brazil. Lauraceae hay họ Nguyệt quế, họ này là một nhóm thực vật có hoa nằm trong bộ Nguyệt quế (Laurales).
Họ này chứa khoảng 55 chi và trên 2.000 (có thể nhiều tới 4.000) loài phân bổ rộng khắp thế giới, chủ yếu trong các khu vực nhiệt đới, đặc biệt là ở khu vực Đông Nam Á và Brasil. Chúng chủ yếu là các loại cây thường xanh thân gỗ hay cây bụi có hương thơm, nhưng chi Sassafras và một hoặc hai chi khác là các loại cây sớm rụng, còn Cassytha (tơ xanh) là chi chứa các loài dây leo sống ký sinh. Các loại cây thân gỗ trong họ Nguyệt quế chiếm ưu thế trong các cánh rừng nguyệt quế trên thế giới, có tại một số khu vực ẩm ướt của vùng cận nhiệt đới và ôn đới thuộc Bắc và Nam bán cầu, bao gồm các đảo thuộc Macaronesia, miền nam Nhật Bản, Madagascar và miền trung Chile. Có ba mục đích sử dụng chính của các loài cây trong họ này.
Hàm lượng cao của tinh dầu tìm thấy trong nhiều loại thuộc họ Lauraceae. Các tinh dầu này là nguyên liệu quan trọng cho nhiều gia vị và sản xuất nước hoa. Lê e 6 dầu cũng cho quả chứa nhiều tinh dầu hiện nay được trồng nhiều tại khu vực nhiệt đới trên thế giới, một vài loài còn cung cấp gỗ. Cây gỗ có cành non mầu xanh, vỏ có mùi thơm, thường có chồi ngủ đông.
Lá thường mọc cụm đầu cành, có 3 gân chính hay hệ gân đơn giản. Hoa mẫu 3, bao phấn mở cửa sổ, thường có nhị lép và tuyến mật ở gốc chỉ nhị. Quả thường có đài dính liền phát triển thành dạng đấu dưới quả. Những nghiên cứu về Kháo vàng (Machilus bonii Lecomte.) - Phân loại và đặc điểm hình thái: Kháo vàng có tên khoa học là (Machilus bonii Lecomte.) còn có tên gọi khác là Persea bonii (Lecomte) Kosterm.
Loài này được Lecomte miêu tả khoa học đầu tiên năm 1913. Phân loại khoa học như sau: Vị trí của loài trong hệ thống phân loại được thể hiện như sau: Giới: Plantae Ngành: Mognoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Laurales Họ: Lauraceae Chi: Machilus Loài: Machilus bonii Trong Thực vật chí Trung Quốc [71] [79], Kháo vàng còn có tên là Persea bonii (Lecomte) Kostermans. Cây xanh, cao tới 20m, cành hơi góc cạnh. Cuống lá dài 1 - 1,5cm, nhẵn, lá hình lưỡi mác, gân bên 14 - 16 đôi hoặc nhiều hơn.
Phân bố ở đồi núi đá vôi hoặc đất chua trong rừng núi thưa thớt, có độ cao 800 - 1200 m, ở phía Bắc và Nam Quảng Tây, Nam Quý Châu, Hải Nam và Đông Bắc Vân Nam. - Phân bố: Theo Global plants [77], có 6 mẫu Kháo vàng được thu tại Việt Nam và hiện được lưu giữ tại phòng bảo tàng, trong đó có 2 mẫu ở Missouri Botanical e 7 Garden và có 4 mẫu ở Muséum National d’Histoire Naturelle. Theo Global Biodiversity Information Facility (GBIF) [72], loài Kháo vàng (Machilus bonii Lecomte) phân bố ở Trung Quốc (Quảng Tây, Quý Châu, Vân Nam) và Việt Nam. Còn theo Nguyễn Thị Nhung (2009) [38], Kháo vàng phân bố tự nhiên ở Lào, Cămpuchia và Việt Nam.
Machilus [73] là một chi thực vật có hoa thuộc họ Lauraceae. Được tìm thấy trong rừng ôn đới, cận nhiệt đới và nhiệt đới, phân bố ở Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Việt Nam, Lào, Campuchia, Indonesia, Borneo, và Philippines. Nó đôi khi gồm cả chi Persea và có khoảng 100 loài. Machilus là cây thường xanh hoặc cây bụi, một số loài phát triển cao hơn 30m.
Theo The Plant List [74], Machilus bonii Lecomte là một loài trong chi Machilus (họ Lauraceae), dữ liệu cung cấp 18/4/2012, với các chi tiết bản gốc: New. Tóm lại, trên thế giới, những nghiên cứu về họ long não, loài Kháo vàng còn ít chủ yếu tập trung mô tả đặc điểm, phân loại cho loài còn các nghiên cứu khác rất hạn chế, vì vậy vấn đề nghiên cứu về đặc điểm loài Kháo vàng để làm cơ sở cho việc nhân giống và gây trồng là thực sự cần thiết. Những nghiên cứu về trồng rừng cung cấp gỗ lớn Appanah S. (1990) [69] đã tổng quan những kinh nghiệm trồng rừng gỗ lớn ở bán đảo Malaysia, tiến trình lịch sử về quản lý rừng tự nhiên và rừng trồng.
Các tác giả đã thảo luận về các nguyên tắc sử dụng các loài cây tiềm năng cho trồng rừng gỗ lớn, hơn 40 loài cây đã có hướng dẫn kỹ thuật trồng rừng lấy gỗ. Năm 2009, một nhóm nghiên cứu ở Malaysia đã trồng khảo nghiệm 6 loài cây bản địa họ Dầu và 3 loài cây không phải họ Dầu, đây đều là những loài cây bản địa có khả năng cung cấp gỗ lớn trên đất rừng thoái hóa. Sau 6 e 8 năm, loài Cóc hành (Azadirachta exselsa (Jack) Jacob) tăng trưởng cao nhất do thích nghi tốt nơi có khí hậu khắc nghiệt, đất đai nghèo dinh dưỡng và khô chặt (James Edgar Dandy, 1928) [64]. Trong một nghiên cứu khác, Mohd Zaki Hamzah và cộng sự (2009) [68] đã trồng thử nghiệm 5 loài cây bản địa là Azadirachta exselsa, Shorea leprosula, Hopea pubescens, Cinnamomum iners và Intsia polembanica nhằm kinh doanh gỗ lớn theo phương thức làm giàu rừng theo đám, lỗ trống tại Peninsular cho kết quả khả quan.
Cây trồng trong mô hình sinh trưởng tốt cả về chiều cao và đường kính. Beadle Chris (2006) [61] khi nghiên cứu về nuôi dưỡng rừng Keo và Bạch đàn tạo gỗ lớn cho rằng rừng tạo gỗ lớn yêu cầu có đoạn thân thẳng, tròn đều, ít khuyết tật và kích thước đủ lớn để có thể làm gỗ xẻ, do đó các biện pháp kỹ thuật chủ yếu được áp dụng là tỉa cành, tỉa thưa kết hợp bón phân. Hạn chế kích thước cành là khâu kỹ thuật quan trọng trong tạo chất lượng thân cho gỗ lớn. Đối với Keo và Bạch đàn, cành có kích thước lớn hơn 20 mm rất dễ bị xâm nhiễm bệnh sau khi tỉa cơ giới hoặc chết tự nhiên.
Trồng rừng mật độ cao để hạn chế phát triển cành ngang và tỉa cành tạo độ thẳng thân (form pruning) thường được áp dụng để hạn chế nhược điểm trên. Ngoài ra, tỉa cành nhỏ (lift pruning) cũng được áp dụng sớm để tránh tạo mấu mắt trên gỗ. Việc tỉa cành có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây nếu cường độ tỉa quá cao làm giảm đáng kể diện tích lá cho quang hợp. Tuy nhiên, đối với loài cây mọc nhanh như keo và bạch đàn, sự ảnh hưởng này ít hơn.
Medhurst và Chris L. Beadle (2001) [63] đã thí nghiệm tỉa thưa rừng Bạch đàn (Eucalyptus nitens) từ mật độ 1140 cây/ha xuống các mật độ từ 100 - 600 cây/ha và kết luận mật độ thích hợp nhất cho trồng rừng gỗ lớn chu kỳ 20 - 25 năm là 200 - 300 cây/ha. Tuy nhiên, mật độ này có thể không phải là tối ưu cho chu kỳ ngắn hơn. Chất lượng lập địa cũng ảnh hưởng rất lớn đến năng suất rừng sau tỉa thưa vì đối với những lập địa xấu khả năng cung cấp e 9 dinh dưỡng có hạn nên cường độ tỉa thưa cao cũng không giúp cây sinh trưởng nhanh hơn đáng kể.
Do đó tỉa thưa thường phải kết hợp với bón phân. Qua các thông tin nói trên cũng cho thấy ở một số nước đã có các khảo nghiệm về chọn loài cây trồng và kỹ thuật trồng rừng gỗ lớn trên nhiều vùng khí hậu với các dạng lập địa khác nhau, nâng cao hiệu quả kinh tế và phòng hộ môi trường. Theo đánh giá của FAO (2002), hiện các cây nhập nội như Acacia, Eucalyptus, Gmelina, Hevea, Tectona, Casuarina, Pinus và Swiietenia chiếm hơn 75% diện tích rừng trồng ở khu vực Đông Nam Á. Các rừng trồng thuần loài làm giảm đa dạng sinh học, là nguyên nhân phát sinh nhiều vấn đề sinh thái khác như giảm mực nước ngầm, thoái hoá đất, sâu bệnh hại bùng phát, vv.