Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Nghiên cứu về đặc điểm sinh thái, tái sinh Odum E. Ông đã phân chia ra sinh thái học cá thể và sinh thái học quần thể. Sinh thái học cá thể là nghiên cứu từng cá thể sinh vật hoặc từng loài, trong đó chu kỳ sống, tập tính cũng như khả năng thích nghi với môi trường được đặc biệt chú ý.
Lacher (1978) [dẫn theo 21] đã chỉ rõ những vấn đề cần nghiên cứu trong sinh thái thực vật, như: sự thích nghi với các điều kiện dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, nhịp điệu khí hậu. Tái sinh là một quá trình sinh học mang đặc thù của hệ sinh thái rừng, đó là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng. Hiệu quả của tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống do Lowdermilk (1927) đề nghị để điều tra tái sinh, với diện tích ô đo đếm từ 1 đến 4m2.W (1952) [66] đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới.
Để giảm sai số, Barnard (1955) đã đề nghị phương pháp "Điều tra chẩn đoán" theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh. Bara (1954), Budowski (1956) đều nhận định: dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái sinh dưới tán rừng là rất cần thiết. Vansteenis (1956) [71] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới, đó là tái sinh phân tán liên tục và tái sinh vệt.N (1962) [2] cho rằng, trong rừng nhiệt đới sự thiếu hụt ánh sáng đã làm ảnh hưởng đến phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm thì ảnh hưởng đó thường không rõ ràng. Đối với rừng nhiệt đới, số lượng loài cây và mật độ cây tái sinh trên một đơn vị diện tích thường khá lớn.
Vì vậy, khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và có những biện pháp tác động phù hợp. Như vậy, những công trình nghiên cứu về sinh thái, tái sinh tự nhiên như trên đã phần nào làm sáng tỏ những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung. Đó là cơ sở để lựa chọn nội dung cho việc nghiên cứu tái sinh rừng trong đề tài của luận văn. Nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài của những mối quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường sống.
Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết được những mối quan hệ sinh thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp.N (1962) [2] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng. Trong đó đi sâu nghiên cứu các nhân tố về cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. [40] đã nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến. Hiện tượng thành tầng là một trong những đặc trưng cơ bản về cấu trúc hình thái của quần thể thực vật và là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng thứ.
Phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do David và P.W Risa (1933- 1934) đề sướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan, đến nay phương pháp đó vẫn được sử dụng, nhưng nhược điểm là chỉ minh hoạ được cách sắp xếp theo 6 hướng thẳng đứng trong một diện tích có hạn. Cusen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ một số dải kề nhau và đưa lại một hình tượng về không gian 3 chiều. Kraft (1884) [20] đã dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng của cây rừng để phân chia cây rừng trong một lâm phần thành 5 cấp. Sampion Gripfit (1948) [20] khi nghiên cứu rừng tự nhiên ở Ấn Độ và rừng ẩm nhiệt đới ở Tây Phi, đã kiến nghị phân cấp cây rừng thành 5 cấp.W (1952) [66] đã phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng, tương ứng với các khoảng chiều cao là: 6- 12m, 12- 18m, 18- 24m, 24- 30m, 30- 36m, 36- 42m, nhưng thực chất đây chỉ là các lớp chiều cao.
P (1971) [68] nghi ngờ sự phân tầng của rừng rậm nơi có độ cao dưới 600m ở Puecto Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả.W (1968) [44] đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới về mặt hình thái. Theo tác giả, đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc cây thân gỗ và thường có nhiều tầng. Ông đã nhận định: "Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây". Như vậy, nghiên cứu về tầng thứ theo chiều cao còn mang tính cơ giới, nên chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới.
Việc nghiên cứu về cấu trúc rừng đã và đang được chuyển từ mô tả định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học.L (1971) đã biểu diễn mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính ngang ngực, đường kính tán bằng các dạng phân bố xác suất. Balley (1972) [57] đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính thân cây loài Thông. Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết được những mối quan hệ sinh thái giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh, nên các phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng theo hướng này không được vận dụng trong đề tài. 7 Tóm lại, các công trình nghiên cứu được đề cập trên đây phần nào đã làm sáng tỏ việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của rừng nhiệt đới.
Đó là cơ sở để đề tài lựa chọn nội dung cho việc nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc của rừng tự nhiên tại các địa điểm nghiên cứu. Nghiên cứu về loài Vối thuốc và Vối thuốc răng cưa 1. Nghiên cứu về loài Vối thuốc - Nghiên cứu về hình thái, giải phẫu và phân bố: Theo Trung tâm Nông Lâm kết hợp thế giới (2006) [74], Anon (1986) [56], Kebler và Sidiyasa (1994) [61] thì Vối thuốc là cây thường xanh, Hvn đạt 40 - 70m, D1,3 đạt tới 125cm. Vỏ dày, màu nâu đến xám đen, mặt trong màu đỏ nhạt.
Lá hình thuôn đến elip rộng, kích thước lá từ 6-12cm x 3-8cm, đáy lá hình nêm, đỉnh lá nhọn, có từ 6 - 8 đôi gân, cuống lá dài từ 1,5 - 3cm. Hoa mọc tại nách lá nơi đầu cành, đài đều nhau, cánh có màu trắng hồng, có nhiều nhị. Nhụy hoa lớn, có 5 ngăn với từ 2-6 noãn mỗi ngăn. Quả nang hình bán cầu, đường kính từ 2 - 3cm, vỏ nhẵn.
Hạt có cánh và phát tán nhờ gió. Về cấu tạo giải phẫu, H. Dallwitz (1996) [60] đã mô tả: thịt vỏ Vối thuốc màu hồng, không có nhựa mủ nhưng chứa nhiều nước. Vòng sinh trưởng không rõ ràng hoặc không có, màu sắc của giác và lõi gỗ không phân biệt, thường là màu nâu.
Gỗ có nhiều mạch nhỏ, dài, ống mạch đơn chia làm 2 loại là nhỏ và rất nhỏ. Quản bào không liên tục hoặc không có. Sợi gỗ không có vách ngăn, nhưng rất dày và có ranh giới rõ ràng. Trục nhu mô rõ ràng, đầu thắt lại.
Trong tế bào có chất nhầy hay các ống chứa tanin nhưng không phân biệt rõ. Tian - XiaoRui (2000) [69], [70] đã nghiên cứu cấu tạo giải phẫu lá, cành non và vỏ của 12 loài cây khác nhau ở vùng núi ở Tây Nam Trung Quốc, trong đó có loài Vối thuốc và kết luận: Trong tất cả các loài cây, khả năng chịu lửa của lá kém hơn khả năng chịu lửa của cành non hoặc của vỏ. 8 Vối thuốc phân bố rải rác ở khu vực Đông Nam Á, là loài cây bản địa của Brunei, Trung Quốc, Ấn Độ, Lào, Myanmar, Nepal, Papua New Guinea, Phillipines, Thailand và Việt Nam (World Agroforestry Centre, 2006) [74]. Nó có thể mọc trên nhiều loại đất, từ cằn cỗi xương xẩu đến đất phì nhiêu, tươi tốt, là loài cây tiên phong sau nương rẫy (Lulz Lehmann, 2006) [62].
Như vậy, việc mô tả hình thái, cấu tạo giải phẫu và phân bố của loài Vối thuốc là tương đối rõ ràng, không chỉ có tác dụng nhận biết và phân biệt loài, mà còn có ý nghĩa gợi suy cho việc sử dụng một số sản phẩm của nó. - Về giá trị sử dụng: Gỗ Vối thuốc được dùng làm cột nhà, xà gồ, đồ gia dụng, đồ tiện, thanh đường ray,. gỗ còn được dùng để sản xuất ván lạng (Ngô Quang Đê, 2004) [19]. Theo Bhatt và Tomar (2002) thì Vối thuốc được dùng làm củi rất tốt, nhiệt lượng của củi đạt 19.
Ở Ấn Độ Vối thuốc được trồng để hạn chế xói mòn đất, giữ nước, che bóng cho chè (Anon, 1986) [56]. Lá, rễ, vỏ và hoa được dùng làm thuốc chữa bệnh. Lá có vai trò giữ Nitơ dưới thảm rừng (Nimpha và Takeda, 1999) (dẫn theo [21]). Lá còn làm thức ăn cho gia súc (Kayastha, 1985).
Tại Trung Quốc, Vối thuốc được trồng làm băng cản lửa rất có hiệu quả (Ulrich Apel, 2001) (dẫn theo [21]). - Về đặc tính sinh vật học: + Vối thuốc là loài cây ưa sáng, mọc nhanh, lúc nhỏ chịu bóng, đâm chồi mạnh, có từ 8 - 9 chồi/gốc, có khi tới 15-20 chồi/gốc (Ngô Quang Đê) [19]. + Vối thuốc chịu rét và nóng tốt, có thể sống được ở nhiệt độ -30C và tới 37 - 450C. Nếu có sương giá 3 ngày liên tục thì chỉ cây non là bị hại.
Chịu nhiệt và chịu cháy của loài cây này rất tốt (Biswas và CS, 2004) [58]. + Khi còn nhỏ, Vối thuốc có thể bị bệnh lở cổ rễ, bị sâu đục thân phá hoại và một số loại nấm bệnh khác (Kebler và Sidiyasa, 1994) [61].