Nghiên cứu đặc điểm lâm học loài Vối thuốc răng cưa (Schima superba) tại Tây Nguyên

• Tác giả: Lê Văn Thuấn
• Người hướng dẫn: TS. Võ Đại Hải
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Một Số Đặc Điểm Lâm Học Của Loài Vối Thuốc Răng Cưa (Schima Superba Gardn.et Champ) Tại Tây Nguyên
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Năm xuất bản: 2009
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• Các ký hiệu và cụm từ viết tắt dùng trong luận văn
• Danh mục các bảng kết quả nghiên cứu
• Danh mục các hình ảnh
• Danh mục các sơ đồ, biểu đồ
• Tên khoa học các loài cây thân gỗ trong rừng tại các địa điểm nghiên cứu
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Nghiên cứu về đặc điểm sinh thái, tái sinh
• 1.2. Nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng
• 1.3. Nghiên cứu về loài Vối thuốc và Vối thuốc răng cưa
• 1.4. Nghiên cứu về đặc điểm sinh thái, tái sinh rừng
• 1.5. Một số nghiên cứu điển hình về đặc điểm lâm học
• 1.6. Nhận xét và đánh giá chung
• 2. Chương 2: MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Giới hạn nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp luận
• 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
• 3. Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên
• 3.1.1. Vị trí địa lý và ranh giới
• 3.1.2. Khí hậu, thuỷ văn
• 3.1.3. Thảm thực vật
• 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 3.2.1. Dân số, dân tộc
• 3.2.2. Tình hình di dân
• 3.2.3. Tình hình phát triển kinh tế, xã hội
• 3.3. Nhận xét và đánh giá chung
• 4. Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đặc điểm hình thái và vật hậu của loài Vối thuốc răng cưa
• 4.1.1. Hình thái thân cây, vỏ, tán lá, lá, hoa, quả và hạt
• 4.2. Đặc điểm phân bố và sinh thái của loài Vối thuốc răng cưa
• 4.2.1. Vùng phân bố tự nhiên
• 4.2.2. Đặc điểm sinh thái của loài Vối thuốc răng cưa
• 4.3. Một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của lâm phần có loài Vối thuốc răng cưa phân bố
• 4.3.1. Cấu trúc tổ thành
• 4.3.2. Cấu trúc mật độ
• 4.3.3. Phân bố số cây theo đường kính
• 4.3.4. Phân bố số cây theo chiều cao
• 4.3.5. Qui luật tương quan giữa chiều cao và đường kính
• 4.4. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của loài Vối thuốc răng cưa
• 4.4.1. Cấu trúc tổ thành và mật độ cây tái sinh
• 4.4.2. Nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh
• 4.4.3. Phân cấp chiều cao của cây tái sinh
• 4.5. Giá trị sử dụng của loài Vối thuốc răng cưa
• 4.5.1. Tính chất vật lý và cơ học của gỗ Vối thuốc răng cưa
• 4.5.2. Đặc điểm của gỗ và hiện trạng sử dụng
• 4.5.3. Hướng sử dụng gỗ Vối thuốc răng cưa
• 4.6. Đề xuất định hướng một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh
• 5. Chương 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ
• Tài liệu tham khảo
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Vối thuốc răng cưa Tổng quan loài cây gỗ tiềm năng nhất

Vối thuốc răng cưa, với tên khoa học là Schima superba Gardn.et Champ, là một loài cây gỗ lớn thuộc họ Chè (Theaceae). Đây là loài cây bản địa có giá trị kinh tế và sinh thái cao, đặc biệt trong bối cảnh phát triển lâm nghiệp bền vững tại Việt Nam. Loài cây này được xác định là một trong những lựa chọn ưu tiên cho các chương trình phục hồi rừng, nhờ khả năng thích nghi rộng và đa công dụng. Nghiên cứu của Lê Văn Thuấn (2009) đã cung cấp một nền tảng khoa học vững chắc về các đặc điểm lâm học của loài này tại khu vực Tây Nguyên, mở ra hướng đi mới cho công tác bảo tồn và phát triển. Trong hệ sinh thái rừng Tây Nguyên, Vối thuốc răng cưa không chỉ đóng vai trò là một loài cây gỗ cung cấp lâm sản mà còn góp phần quan trọng vào việc duy trì bảo tồn đa dạng sinh học. Gỗ của nó thuộc nhóm V, có đặc tính cơ học tốt, bền, dễ gia công, được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng và sản xuất đồ gia dụng. Hơn nữa, với tán lá xanh quanh năm và khả năng chịu lửa tốt, Schima superba còn là lựa chọn lý tưởng cho việc trồng cây bóng mát, cây chắn gió và đặc biệt là xây dựng các băng xanh cản lửa hiệu quả. Các nghiên cứu lâm học trước đây chủ yếu dừng lại ở mức mô tả hình thái, chưa đi sâu vào cấu trúc quần thể hay quy luật tái sinh. Do đó, việc phân tích chi tiết các đặc điểm này là vô cùng cần thiết, làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng các quy trình kỹ thuật lâm sinh, từ khâu chọn giống, gây trồng đến nuôi dưỡng và khai thác bền vững, góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho người dân địa phương và bảo vệ tài nguyên rừng quý giá của quốc gia.

1.1. Phân loại khoa học và tên gọi của Schima superba

Loài Vối thuốc răng cưa có tên khoa học đầy đủ là Schima superba Gardn.et Champ. Loài này thuộc chi Schima, họ Chè (Theaceae). Tại các địa phương khác nhau, nó còn được biết đến với các tên gọi như Trín hoặc Chò xót. Việc xác định chính xác danh pháp khoa học giúp tránh nhầm lẫn với loài Vối thuốc (Schima wallichii), mặc dù cùng chi nhưng có một số đặc điểm hình thái và sinh thái khác biệt. Theo các tài liệu phân loại thực vật tại Việt Nam, Schima superba được mô tả là một trong những loài cây gỗ quan trọng, có vùng phân bố thực vật rộng khắp từ Bắc vào Nam, đặc biệt tập trung tại các khu vực đồi núi trung du và cao nguyên. Việc phân loại chính xác là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong mọi nghiên cứu lâm học, tạo tiền đề cho các nghiên cứu sâu hơn về di truyền, sinh thái và các biện pháp kỹ thuật canh tác.

1.2. Giá trị kinh tế và vai trò trong hệ sinh thái rừng

Gỗ Vối thuốc răng cưa được xếp vào nhóm V trong bảng phân loại gỗ Việt Nam, là nhóm gỗ có tỷ trọng trung bình, độ bền cơ học tốt và tương đối dễ chế biến. Gỗ được sử dụng rộng rãi làm cột nhà, xà gồ, ván sàn, đồ gia dụng và nhiều sản phẩm mộc khác. Đây là một giá trị lâm sản ngoài gỗ tiềm năng. Ngoài giá trị về gỗ, loài cây này còn đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái rừng. Với bộ rễ phát triển mạnh, nó có khả năng chống xói mòn và cải tạo đất hiệu quả, đặc biệt trên các vùng đất bazan thoái hóa. Tán lá dày, xanh quanh năm giúp điều hòa vi khí hậu, giữ ẩm cho đất và tạo môi trường sống cho nhiều loài động thực vật khác, góp phần bảo tồn đa dạng sinh học. Đặc biệt, khả năng chịu lửa của loài này đã được ghi nhận, khiến nó trở thành ứng cử viên sáng giá cho việc trồng làm băng xanh cản lửa, bảo vệ các khu rừng dễ cháy như rừng thông.

II. Thách thức bảo tồn Vối thuốc răng cưa tại vùng Tây Nguyên

Mặc dù sở hữu nhiều tiềm năng to lớn, loài Vối thuốc răng cưa tại Tây Nguyên đang phải đối mặt với không ít thách thức nghiêm trọng. Sự suy thoái chung của tài nguyên rừng tự nhiên trong những thập kỷ qua đã tác động mạnh mẽ đến quần thể của loài này. Các hoạt động như khai thác gỗ trái phép, chuyển đổi đất rừng sang canh tác nông nghiệp, và cháy rừng đã làm giảm sút nghiêm trọng cả về số lượng cá thể và chất lượng lâm phần. Theo ghi nhận, các khu rừng có Vối thuốc răng cưa phân bố đang ngày càng bị thu hẹp và phân mảnh. Một trong những thách thức lớn nhất là sự thiếu hụt thông tin khoa học một cách hệ thống. Hầu hết các tài liệu hiện có chỉ dừng lại ở mức mô tả sơ lược, chưa đủ cơ sở để xây dựng các chiến lược bảo tồn và phát triển bền vững. Tình trạng này dẫn đến việc loài cây quý giá này chưa được quan tâm đúng mức trong các chương trình trồng rừng và phục hồi hệ sinh thái rừng. Quá trình tái sinh tự nhiên của loài cũng gặp nhiều trở ngại do sự thay đổi điều kiện lập địa và sự cạnh tranh từ các loài cây bụi, cỏ dại xâm lấn sau khi rừng bị tác động. Để vượt qua những thách thức này, cần có những nghiên cứu lâm học chuyên sâu, đánh giá toàn diện về đặc điểm sinh thái, cấu trúc quần thể và khả năng phục hồi của Schima superba, từ đó đề xuất các giải pháp kỹ thuật và chính sách phù hợp.

2.1. Thực trạng phân bố thực vật và sự suy giảm số lượng

Vùng phân bố thực vật tự nhiên của Vối thuốc răng cưa tại Tây Nguyên từng rất rộng lớn, xuất hiện trong nhiều kiểu rừng lá rộng thường xanh. Tuy nhiên, dưới áp lực của các hoạt động kinh tế - xã hội, diện tích phân bố của loài đã bị thu hẹp đáng kể. Các quần thể lớn, thuần loại hoặc chiếm ưu thế gần như không còn tồn tại, thay vào đó là các cá thể mọc rải rác hoặc thành từng đám nhỏ trong rừng thứ sinh nghèo kiệt. Sự suy giảm không chỉ về diện tích mà còn về mật độ và cấu trúc tuổi. Các cây gỗ lớn, có đường kính và giá trị cao đã bị khai thác gần như cạn kiệt, chỉ còn lại những cây non và cây trung niên. Điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng tái sinh và sự ổn định di truyền của quần thể, đe dọa tương lai của một cây dược liệu Tây Nguyên tiềm năng.

2.2. Hạn chế trong nghiên cứu lâm học và ứng dụng thực tiễn

Một rào cản lớn trong công tác bảo tồn và phát triển Vối thuốc răng cưa là sự thiếu vắng các công trình nghiên cứu lâm học bài bản và chuyên sâu. Các nghiên cứu trước đây thường mang tính tản mạn, chủ yếu tập trung vào phân loại và mô tả hình thái. Các thông tin quan trọng về đặc điểm sinh thái, quy luật sinh trưởng cây gỗ, cấu trúc di truyền, và đặc biệt là kỹ thuật nhân giống, trồng và chăm sóc vẫn còn là một khoảng trống lớn. Việc thiếu cơ sở khoa học vững chắc đã dẫn đến những lúng túng trong việc đưa loài cây này vào các dự án trồng rừng quy mô lớn. Các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hiện tại chủ yếu dựa trên kinh nghiệm thực tiễn mà chưa được chuẩn hóa, làm giảm hiệu quả và tính bền vững của các mô hình phát triển.

III. Phương pháp phân tích đặc điểm sinh thái Vối thuốc răng cưa

Để khai thác bền vững tiềm năng của Vối thuốc răng cưa, việc nghiên cứu kỹ lưỡng các đặc điểm sinh thái của loài là yêu cầu cấp thiết. Các nghiên cứu tại Tây Nguyên đã tập trung vào việc xác định các yếu tố môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển của loài. Schima superba thể hiện biên độ sinh thái rộng, có khả năng phát triển trên nhiều dạng điều kiện lập địa khác nhau, từ những vùng đất feralit đỏ vàng trên đá sét đến đất bazan. Tuy nhiên, loài này sinh trưởng tốt nhất ở những nơi có tầng đất dày, thoát nước tốt và khí hậu ẩm mát đặc trưng của vùng á nhiệt đới núi cao. Độ cao phân bố lý tưởng được ghi nhận từ 700m đến 1.500m so với mực nước biển. Luận văn của Lê Văn Thuấn (2009) chỉ rõ, Vối thuốc răng cưa là loài cây ưa sáng nhưng giai đoạn non lại có khả năng chịu bóng nhất định, giúp chúng tồn tại và phát triển dưới tán rừng trước khi vươn lên tầng vượt tán. Khả năng chịu hạn và chịu lửa tốt là một đặc tính sinh thái nổi bật, cho phép loài này tồn tại và thậm chí chiếm ưu thế ở những khu vực thường xuyên bị tác động bởi cháy rừng. Hiểu rõ các đặc tính thổ nhưỡng và khí hậu phù hợp là chìa khóa để lựa chọn đúng địa điểm gây trồng, đảm bảo tỷ lệ sống cao và năng suất tối ưu cho loài cây dược liệu Tây Nguyên này.

3.1. Phân tích điều kiện lập địa và đặc tính thổ nhưỡng

Vối thuốc răng cưa có khả năng thích ứng với nhiều loại đất khác nhau, nhưng phát triển tối ưu trên nhóm đất đỏ vàng. Các nghiên cứu tại Kon Tum, Gia Lai, và Lâm Đồng cho thấy loài này thường phân bố trên các loại đất phát triển từ đá mẹ granite và sa phiến thạch. Đặc tính thổ nhưỡng lý tưởng bao gồm tầng đất dày, cấu trúc tơi xốp, giàu mùn và có độ pH từ axit nhẹ đến trung tính. Mặc dù có thể sống trên đất nghèo dinh dưỡng, sinh trưởng cây gỗ sẽ bị hạn chế. Loài cây này đặc biệt phù hợp với điều kiện lập địa có độ dốc trung bình, tránh các khu vực trũng, ngập úng. Đây là cơ sở quan trọng để quy hoạch vùng trồng, tối ưu hóa hiệu quả đầu tư và phát triển bền vững.

3.2. Đặc điểm hình thái và quy luật vật hậu đặc trưng

Schima superba là cây gỗ lớn, chiều cao có thể đạt 30-40m. Thân cây tròn, thẳng, vỏ màu nâu xám, nứt dọc. Đặc điểm nhận dạng nổi bật là lá đơn, mọc cách, mép lá có răng cưa rõ rệt. Hoa màu trắng, mọc đơn độc ở nách lá, nở vào khoảng tháng 3-4 hàng năm. Quả nang hóa gỗ, hình cầu dẹt, khi chín (tháng 1-2 năm sau) sẽ nứt thành 5 mảnh để phát tán hạt. Hạt dẹt, có cánh mỏng xung quanh giúp phát tán nhờ gió. Việc nắm rõ quy luật vật hậu (thời điểm ra hoa, kết quả, rụng lá) là thông tin cực kỳ giá trị cho công tác thu hái hạt giống, đảm bảo chất lượng và tỷ lệ nảy mầm cao, phục vụ cho việc nhân giống và trồng rừng.

IV. Bí quyết khám phá cấu trúc quần thể Vối thuốc răng cưa

Nghiên cứu cấu trúc quần thể là một nội dung trọng tâm trong các nghiên cứu lâm học về Vối thuốc răng cưa tại Tây Nguyên. Việc phân tích cấu trúc giúp hiểu rõ quy luật phát triển của lâm phần, mối quan hệ giữa các cá thể và là cơ sở để đề xuất các biện pháp tác động lâm sinh phù hợp. Kết quả điều tra tại các Vườn Quốc gia như Chư Mom Ray, Kon Ka Kinh và Bidoup Núi Bà cho thấy, Vối thuốc răng cưa thường mọc hỗn giao với nhiều loài cây gỗ khác như các loài thuộc họ Dẻ (Fagaceae) và họ Long não (Lauraceae). Trong một số trạng thái rừng thứ sinh sau nương rẫy hoặc sau cháy, Schima superba có thể chiếm ưu thế rõ rệt với chỉ số giá trị quan trọng (IV) cao. Phân tích cấu trúc mật độ cho thấy số lượng cây trên một hecta biến động tùy thuộc vào điều kiện lập địa và mức độ tác động của con người. Cấu trúc đường kính (N/D1.3) của quần thể thường tuân theo quy luật phân bố giảm (dạng J ngược), đặc trưng của rừng tự nhiên đa tuổi, với số lượng cây ở cấp kính nhỏ chiếm tỷ lệ lớn và giảm dần ở các cấp kính lớn hơn. Điều này cho thấy tiềm năng tái sinh tự nhiên của loài là rất tốt, hứa hẹn khả năng phục hồi quần thể nếu được bảo vệ và quản lý đúng cách. Việc mô hình hóa các quy luật cấu trúc này giúp dự báo động thái phát triển của rừng và xây dựng các phương án kinh doanh bền vững.

4.1. Cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ trong lâm phần

Tổ thành loài trong các lâm phần có Vối thuốc răng cưa phân bố rất đa dạng, phản ánh sự phong phú của hệ sinh thái rừng Tây Nguyên. Bên cạnh Schima superba, các loài cây gỗ thường đi kèm bao gồm Dẻ anh, Du sam, và Trâm vỏ đỏ (Syzygium zeylanicum). Chỉ số IV của Vối thuốc răng cưa thường dao động, đạt mức cao ở những khu vực đất đai thoái hóa, chứng tỏ vai trò tiên phong của nó. Mật độ cây gỗ toàn lâm phần cũng thay đổi theo trạng thái rừng, từ rừng giàu đến rừng nghèo kiệt. Việc phân tích cấu trúc tổ thành giúp xác định các loài cây mục tiêu, loài cây cạnh tranh để đưa ra biện pháp tỉa thưa, làm giàu rừng phù hợp, thúc đẩy sinh trưởng cây gỗ mục đích.

4.2. Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao vút ngọn

Phân tích phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3) và chiều cao vút ngọn (N/Hvn) là công cụ hữu hiệu để đánh giá cấu trúc quần thể. Các nghiên cứu đã sử dụng các hàm toán học như hàm Meyer (phân bố giảm) và hàm Weibull để mô hình hóa các quy luật này. Kết quả cho thấy, đường cong phân bố N/D1.3 thường có dạng giảm, lệch trái, thể hiện một quần thể trẻ và đang phát triển mạnh với số lượng cây non dồi dào. Ngược lại, phân bố N/Hvn có thể biến đổi tùy theo trạng thái rừng. Việc hiểu rõ các dạng phân bố này giúp các nhà lâm học xác định thời điểm và cường độ chặt nuôi dưỡng, điều chỉnh mật độ để tối ưu hóa không gian sinh trưởng cho các cây có triển vọng.

V. Hướng dẫn đánh giá khả năng tái sinh tự nhiên của loài

Khả năng tái sinh tự nhiên là yếu tố quyết định sự tồn tại và phát triển bền vững của một loài cây trong hệ sinh thái rừng. Đối với Vối thuốc răng cưa, các nghiên cứu tại Tây Nguyên đã tập trung đánh giá chi tiết quá trình này để làm cơ sở cho các biện pháp xúc tiến tái sinh. Quá trình này được xem xét trên nhiều khía cạnh: mật độ cây tái sinh, cấu trúc tổ thành, nguồn gốc, chất lượng và phân bố không gian. Kết quả cho thấy, dưới tán rừng tự nhiên có độ tàn che từ 0.3 - 0.4, Vối thuốc răng cưa có khả năng tái sinh rất tốt. Mật độ cây con có thể đạt hàng nghìn cây/ha, đảm bảo đủ nguồn giống để phục hồi quần thể. Cây tái sinh chủ yếu có nguồn gốc từ hạt, cho thấy khả năng phát tán và nảy mầm của hạt giống là rất hiệu quả, đặc biệt ở những nơi có lớp thảm mục tơi xốp và đủ ánh sáng. Việc phân tích chất lượng cây tái sinh, phân loại thành các cấp tốt, trung bình, xấu giúp lựa chọn những cây có triển vọng để nuôi dưỡng. Đây là một trong những nội dung cốt lõi của nghiên cứu lâm học, cung cấp luận cứ khoa học cho việc áp dụng các phương thức khai thác đi đôi với tái sinh, hướng tới một nền lâm nghiệp bền vững, bảo vệ được nguồn gen quý của Schima superba.

5.1. Mật độ và tổ thành của lớp cây tái sinh dưới tán rừng

Điều tra trên các ô dạng bản cho thấy mật độ cây tái sinh tự nhiên của Vối thuốc răng cưa và các loài khác là khá cao. Tổ thành của lớp cây tái sinh thường tương tự với tổ thành của tầng cây gỗ cao, cho thấy xu hướng phát triển ổn định của lâm phần. Tuy nhiên, sự cạnh tranh giữa các cây con là rất lớn. Việc nắm được mật độ và cấu trúc tổ thành giúp đề xuất các biện pháp giải phóng cây tái sinh mục đích khỏi sự chèn ép của cây bụi, dây leo và các loài cây gỗ phi mục đích, tạo điều kiện thuận lợi cho Vối thuốc răng cưa phát triển.

5.2. Phân tích nguồn gốc và chất lượng cây con có triển vọng

Cây tái sinh của Vối thuốc răng cưa có hai nguồn gốc chính: tái sinh từ hạt và tái sinh chồi. Trong đó, tái sinh hạt chiếm ưu thế tuyệt đối, tạo ra các cá thể có nền tảng di truyền đa dạng và sức sống cao. Việc đánh giá phẩm chất cây con dựa trên các tiêu chí như hình dạng thân, độ thẳng, tình trạng ngọn và sức sinh trưởng là rất quan trọng. Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng (cây tốt, thẳng, không sâu bệnh và có chiều cao trên 1m) là chỉ số quyết định hiệu quả của công tác nuôi dưỡng rừng. Kết quả phân tích là cơ sở để thực hiện các biện pháp chăm sóc, loại bỏ cây xấu, tạo không gian cho những cây tốt nhất phát triển thành cây gỗ lớn trong tương lai.