Nghiên Cứu Đặc Điểm Cấu Trúc Tầng Cây Cao Của Một Số Trạng Thái Rừng Tự Nhiên Tại Vườn Quốc Gia Tam Đảo

1

LỜI NÓI ĐẦU

Để kết thúc khóa học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện tại trƣờng,

đƣợc sự cho phép của Khoa Lâm học, Bộ môn điều tra quy hoạch, Trƣờng

Đại học Lâm Nghiệp tôi đã tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp :

"Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của một số trạng thái

rừng tự nhiên tại Vườn Quốc Gia Tam Đảo"

Qua luận văn này cho phép tôi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các

thầy, cô giáo trong trƣờng , trong Khoa Lâm học đã dạy bảo tôi trong 4 năm

vừa qua, đặc biệt là cô giáo Vũ Thị Hƣờng, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, giúp

đỡ tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Qua đây cũng cho phép tôi đƣợc

bày tỏ lòng biết ơn đến các cán bộ, công nhân viên Vƣờn Quốc Gia Tam Đảo

– Vĩnh Phúc cùng bạn bè đồng nghiệp đã tận tình giúp đỡ tôi trong đợt thực

tập tốt nghiệp vừa qua.

Trong quá trình hoàn thành luận văn, tuy đã có nhiều cố gắng nhƣng do

thời gian và năng lực còn hạn chế, bƣớc đầu làm quen với công tác nghiên

cứu khoa học vì vậy khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong

nhận đƣợc sự góp ý bổ sung của các thầy, cô giáo và các bạn để khóa luận

hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 05 tháng 05 năn 2015

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Quế Anh

2

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC BIỂU

ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................Error! Bookmark not defined.

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨUError! Bookmark not

defined.

1.1. Trên thế giới .............................................Error! Bookmark not defined.

1.1.1. Nghiên cứu cấu trúc rừng......................Error! Bookmark not defined.

1.1.2.Nghiên cứu về tái sinh rừng ...................Error! Bookmark not defined.

1.2. Trong nƣớc ...............................................Error! Bookmark not defined.

1.2.1. Nghiên cứu cấu trúc rừng......................Error! Bookmark not defined.

CHƢƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC

NGHIÊN CỨU................................................Error! Bookmark not defined.

2.1. Đặc điểm tự nhiên ....................................Error! Bookmark not defined.

2.1.1. Vị trí địa lý ............................................Error! Bookmark not defined.

2.1.2. Địa hình.................................................Error! Bookmark not defined.

2.1.3. Địa chất, đất đai.....................................Error! Bookmark not defined.

2.1.4. Khí hậu, thủy văn ..................................Error! Bookmark not defined.

2.1.5. Tài nguyên động - thực vật ..................Error! Bookmark not defined.

2.2. Đặc điểm cơ bản về kinh tế xã hội..........Error! Bookmark not defined.

2.2.1.Dân số, dân tộc và cơ cấu lao động........Error! Bookmark not defined.

2.2.2. Tình hình phát triển kinh tế chung........Error! Bookmark not defined.

2.3. Nhận xét và đánh giá chung.....................Error! Bookmark not defined.

2.3.1. Thuận lợi ...............................................Error! Bookmark not defined.

2.3.2.Khó khăn ................................................Error! Bookmark not defined.

CHƢƠNG 3. MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƢƠNG PHÁP .................Error!

Bookmark not defined.

3.1. Mục tiêu nghiên cứu.................................Error! Bookmark not defined.

3.1.1. Về mặt lý luận .......................................Error! Bookmark not defined.

3

3.1.2. Về mặt thực tiễn ....................................Error! Bookmark not defined.

3.2. Đối tƣợng và giới hạn nghiên cứu............Error! Bookmark not defined.

3.3. Nội dung nghiên cứu................................Error! Bookmark not defined.

3.3.1. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao ở trạng thái IIIA1 và IIIA2 .............Error!

Bookmark not defined.

3.3.2. Một số quy luật tƣơng quan lâm phần ..Error! Bookmark not defined.

3.3.3. Đặc điểm tầng cây tái sinh ....................Error! Bookmark not defined.

3.3.4. Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh cho Vƣờn Quốc Gia Tam

Đảo ..................................................................Error! Bookmark not defined.

3.4.Phƣơng pháp nghiên cứu...........................Error! Bookmark not defined.

3.4.1. Phƣơng pháp luận..................................Error! Bookmark not defined.

3.4.2. Phƣơng pháp thu thập số liệu................Error! Bookmark not defined.

3.4.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu.....................Error! Bookmark not defined.

CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................Error!

Bookmark not defined.

4.1. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao ở trạng thái( IIIA1và IIIA2)..............Error!

Bookmark not defined.

4.1.1. Cấu trúc tổ thành và mật độ ..................Error! Bookmark not defined.

4.1.2. Độ tàn che.............................................Error! Bookmark not defined.

4.1.3. Phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính (N/D1.3)Error! Bookmark not

defined.

4.1.4. Phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn) .Error! Bookmark not defined.

4.1.5: Một số quy luật tƣơng quan lâm phần ..Error! Bookmark not defined.

4.2. Đặc điểm tầng cây tái sinh ở hai trạng thái IIIA1 và IIIA2..................Error!

Bookmark not defined.

4.2.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành cây tái sinh Error! Bookmark not defined.

4.2.2. Mật độ cây tái sinh ................................Error! Bookmark not defined.

4.2.3. Chất lƣợng và nguồn gốc cây tái sinh...Error! Bookmark not defined.

4.2.4. Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng .............Error! Bookmark not defined.

4.3. Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh tại khu vực nghiên cứuError!

Bookmark not defined.

4

CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊError! Bookmark

not defined.

5.1. Kết luận ....................................................Error! Bookmark not defined.

5.1.1. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao ............Error! Bookmark not defined.

5.1.2. Tầng cây tái sinh ...................................Error! Bookmark not defined.

5.2. Tồn tại ......................................................Error! Bookmark not defined.

5.3. Kiến nghị..................................................Error! Bookmark not defined.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ BIỂU

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

D1.3 Đƣờng kính thân cây tại vị trí 1,3m (cm)

Dt Đƣờng kính tán cây (m)

Hvn Chiều cao vút ngọn (m)

Hdc Chiều cao dƣới cành (m)

Ntv Số cây tái sinh triển vọng (cây)

ODB Ô dạng bản

OTC Ô tiêu chuẩn

VQG Vƣờn Quốc gia

G% % tiết diện ngang

N% Tỷ lệ % mật độ

IV% Công thức tổ thành ( mức độ quan trọng )

N/D1.3 Phân bố số cây theo đƣờng kính

N/ha Mật độ ( cây/ ha)

N/Hvn Phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn

Gm2

/ha Tổng tiết diện ngang lâm phần cho một ha

NXB Nhà xuất bản

5

6

DANH MỤC CÁC BIỂU

Biểu 3.1: Biểu điều tra tầng cây cao rừng tự nhiênError! Bookmark not

defined.

Biểu 3.2: Biểu điều tra độ tàn che...................Error! Bookmark not defined.

Biểu 3.3 : Biểu điều tra cây tái sinh rừng tự nhiênError! Bookmark not

defined.

Biểu 4.1: Công thức tổ thành theo loài cây của trạng thái IIIA1 và IIIA2..Error!

Bookmark not defined.

Biểu 4.2: Công thức tổ thành theo chỉ số IV% và mật độ của trạng thái IIIA1.

.........................................................................Error! Bookmark not defined.

Biểu 4.3: Công thức tổ thành theo chỉ số IV% và mật độ của trạng thái IIIA2.

.........................................................................Error! Bookmark not defined.

Bảng 4.4: Tổng hợp độ tàn che của các OTC .Error! Bookmark not defined.

Biểu 4.5: Kết quả mô phỏng số cây theo cỡ đƣờng kính N/D1.3 bằng hàm

Weibull............................................................Error! Bookmark not defined.

Biểu 4.6: Kết quả mô phỏng số cây theo cỡ đƣờng kính N/D1.3 bằng hàm

Meyer ..............................................................Error! Bookmark not defined.

Biểu 4.7: Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết N/D1.3 với dạng phân bố

khoảng cách.....................................................Error! Bookmark not defined.

Biểu 4.8: Kết quả mô phỏng số cây theo chiều cao N/Hvn bằng hàm Weibull.

.........................................................................Error! Bookmark not defined.

Biểu 4.9: Kết quả mô phỏng số cây theo cỡ chiều cao N/Hvn bằng hàm Meyer

.........................................................................Error! Bookmark not defined.

Biểu 4.10: Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết N/Hvn với dạng phân bố

khoảng cách.....................................................Error! Bookmark not defined.

Biểu 4.11: Tƣơng quan H/D theo dạng phƣơng trình Hvn= a+blog(D1.3) Error!

Bookmark not defined.

Biểu 4.12: Tính tƣơng quan Dt

~ D1.3 của các OTC theo dạng phƣơng trình

Dt = a+b*D1.3 ................................................Error! Bookmark not defined.

Biểu 4.13: Công thức tổ thành cây tái sinh trạng thái IIIA1 và IIIA2.........Error!

Bookmark not defined.

7

Biểu 4.14: Mật độ cây tái sinh ........................Error! Bookmark not defined.

Biểu 4.15: Chất lƣợng và nguồn gốc cây tái sinh của hai trạng thái IIIA1và

IIIA2 ..................................................................Error! Bookmark not defined.

Biểu 4.16: Mật độ cây tái sinh có triển vọng ..Error! Bookmark not defined.

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1: Biểu đồ phân bố N/D1.3 OTC 02 ở trạng thái IIIA1 ..................Error!

Bookmark not defined.

Hình 4.2: Biểu đồ phân bố N/D1.3 OTC 03 ở trạng thái IIIA2 ..................Error!

Bookmark not defined.

Hình 4.3: Biểu đồ phân bố N/D1.3 OTC 03 ở trạng thái IIIA1 ..................Error!

Bookmark not defined.

Hình 4.4: Biểu đồ phân bố N/D1.3 OTC 03 ở trạng thái IIIA1 ..................Error!

Bookmark not defined.

Hình 4.5: Biểu đồ phân bố N/D1.3 OTC 02 ở trạng thái IIIA2 ..................Error!

Bookmark not defined.

Hình 4.6: Biểu đồ phân bố N/Hvn OTC 01 ở trạng thái IIIA2Error! Bookmark

not defined.

Hình 4.7: Biểu đồ phân bố N/Hvn OTC 02 ở trạng thái IIIA2Error! Bookmark

not defined.

Hình 4.8: Biểu đồ phân bố N/Hvn OTC 01 ở trạng thái IIIA1Error! Bookmark

not defined.

Hình 4.9: Biểu đồ phân bố N/Hvn OTC 03 ở trạng thái IIIA2Error! Bookmark

not defined.

Hình 4.10: Biểu đồ phân bố N/Hvn OTC 02 ở trạng thái IIIA1 .................Error!

Bookmark not defined.

Hình 4.11: Biểu đồ phân bố N/Hvn OTC 03 ở trạng thái IIIA2 .................Error!

Bookmark not defined.

8

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá có khả năng tái tạo và phát

triển, là bộ phận quan trọng có vai trò chủ lực trong nhiều lĩnh vực nhƣ:

phòng hộ, bảo vệ môi trƣờng, duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ nguồn gen,

bảo vệ đa dạng sinh học, tôn tạo cảnh quan, cung cấp nhiều loại lâm sản thiết

yếu, quý giá, ...gắn liền với đời sống của con ngƣời.

Mỗi khu vực, mỗi điều kiện sinh thái khác nhau sẽ cho những khu rừng

có đặc thù khác nhau cần đƣợc nghiên cứu , trong đó nghiên cứu đặc điểm

cấu trúc rừng, đặc biệt là cấu trúc tầng cây cao là một trong những vấn đề

đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm .

Tuy nhiên do thiếu những kiến thức cơ bản về hệ thống cấu trúc và tái

sinh rừng nên ở nhiều nơi ngƣời ta không giám tác động vào rừng bằng bất kỳ

biện pháp kỹ thuật nào hoặc nếu có thì hiệu quả của các biện pháp kỹ thuật

cũng không cao gây nhiều hậu quả tiêu cực tới rừng.

Với mục đích bảo tồn và phát triển bền vững nguồn tài nguyên sinh vật

đa dạng và phong phú phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, tham quan,

học tập cũng nhƣ bảo vệ nguồn tài nguyên rừng thì hệ thống các Vƣờn Quốc

Gia (VQG), các Khu bảo tồn đã đƣợc thành lập. VQG Tam Đảo nằm trong hệ

thống các VQG của Việt Nam đã nổi tiếng với cảnh quan thiên nhiên hữu

tình, là vùng nằm tiếp giáp với vùng đồng bằng sông Hồng, thuộc phần cuối

của dãy núi cánh cung thƣợng nguồn sông Chảy còn tồn tại khá nhiều loại

thực vật và động vật quý hiếm, có giá trị về nghiên cứu khoa học và bảo tồn

nguồn gen. Đặc biệt ở đây còn có nhiều địa du lịch nhƣ Thiền Viện Trúc Lâm

Tây Thiên, Đền Bà Chúa Thƣợng Ngàn, Thác Bạc, Nhà Thờ Cổ Tam Đảo,

Đỉnh Rùng Rình, Tháp truyền hình…là nơi tham quan du lịch sinh thái thu

hút nhiều khách trong và ngoài nƣớc.

Do bị tác động lâu dài của con ngƣời nên đã hình thành các trạng thái

rừng đặc trƣng . Mỗi trạng thái biến đổi và phát triển khác nhau nên cũng cần

2

có các biện pháp tác động và duy trì bảo vệ khác nhau sao cho phù hợp. Xuất

phát từ thực tiễn đó tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu đặc

điểm cấu trúc tầng cây cao của một số trạng thái rừng tự nhiên tại Vườn

Quốc Gia Tam Đảo", đây là việc cần thiết để nâng cao chất lƣợng rừng, góp

phần phát triển rừng theo hƣớng phát triển bền vững và có hiệu quả.

3

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Việc nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên đƣợc nhiều tác giả trong và ngoài

nƣớc đề cập đến từ những năm đầu của thế kỷ XX. Các công trình nghiên cứu

về vấn đề này nhằm xây dựng các cơ sở khoa học phục vụ quản lý, bảo vệ,

kinh doanh rừng hợp lý, có hiệu quả cao, đạt yêu cầu về kinh tế lẫn môi

trƣờng sinh thái. Những nghiên cứu về cấu trúc phát triển từ thấp đến cao

bƣớc đầu là định tính, mô tả nay chuyển sang định lƣợng, chính xác với sự

ứng dụng của toán thống kê và tin học. Tuy nhiên, với sự đa dạng và phong

phú của hệ sinh thái rừng mƣa nhiệt đới tại Việt nam thì vấn đề nghiên cứu

cấu trúc rừng vẫn là một ẩn số đối với các nhà nghiên cứu.

1.1. Trên thế giới

1.1.1. Nghiên cứu cấu trúc rừng

a. Cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là một hình thái biểu hiện bên ngoài của những mối quan

hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi

trƣờng sống. Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết đƣợc những mối quan hệ sinh

thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ sở đề xuất biện pháp kỹ thuật phù hợp.

Trong một thời gian dài, vấn đề duy trì và điều tiết cấu trúc rừng đã đƣợc bàn

luận và có nhiều quan điểm khác nhau, đặc biệt là việc đề xuất các tác động

hợp lý đối với rừng tự nhiên nhiệt đới. Nhiều phƣơng thức lâm sinh ra đời và

đƣợc thử nghiệm nhiều nơi trên thế giới nhƣ phƣơng thức chặt cải thiện tái

sinh (RIF, 1927)[1], phƣơng thức rừng đều tuổi của Malaysia [25] ( MUS,

1945)[1]….

Richard P.W (1952) [13] trong tác phẩm rừng mƣa nhiệt đới đã nghiên

cứu và phân biệt tổ thành cây rất phức tạp và cây rừng mƣa đơn ƣu có tổ

thành loài cây đơn giản, Trong những điều kiện lập địa đặc biệt thì rừng mƣa

đơn ƣu chỉ bao gồm một vài loài cây. Catinot (1965,1967) [2], Plaudy đã biểu

4

diễn hình thái cấu trúc rừng bằng những phẫu đồ ngang và đứng với các nhân

tố cấu trúc đƣợc mô tả theo các khái niệm: dạng sống, tầng phiến…

Baur G.N và Odum (1971) [11] với tác phẩm “ Cơ sở sinh thái học của

rừng mƣa nhiệt đới”, tác giả đã đi sâu tìm hiểu về cấu trúc rừng mƣa và đƣa ra

những cơ sở sinh thái học cho việc kinh doanh rừng mƣa nhiệt đới.

Rollet (1971) đã mô tả cấu trúc hình thái rừng mƣa bằng các phẫu đồ, tác giả

cũng nghiên cứu tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính, tƣơng quan giữa

đƣờng kính tán với D1.3 và biểu diễn chúng bằng các hàm hồi quy.

b. Mô tả hình thái cấu trúc rừng

Rừng mƣa nhiệt đới đã đƣợc nhiều nhà khoa học đi sâu nghiên cứu nhƣ:

Rollet (1971) đã mô tả cấu trúc hình thái rừng bằng phẫu đồ, tác giả cũng

nghiên cứu tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính, tƣơng quan giữa đƣờng

kính tán với D1.3 và biểu diễn chúng bằng các hàm hồi quy.

Richard P.W (1952) [13] đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mƣa nhiệt

đới về mặt hình thái. Theo tác giả này, một đặc điểm nổi bật của rừng mƣa

nhiệt đới là đại bộ phận thực vật đề thuộc thân gỗ. Rừng mƣa thƣờng có nhiều

tầng (thƣờng có ba tầng ngoại trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ). Trong

rừng mƣa nhiệt đới ngoài cây gỗ lớn , cây bụi và cây thân cỏ còn có niều dạng

dây leo đủ hình dạng và kích thƣớc, cùng nhiều thực vât phụ sinh trên thân

cây hoặc cành cây.

Nhƣ vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thƣờng đƣa ra

những nhận xét mang tính định tính, chƣa thực sự phản ánh đƣợc sự phân

tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới.

c. Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng

Khi chuyển đổi từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lƣợng cấu

trúc rừng, nhiều tác giả đã sử dụng các công thức và các hàm toán học để mô

hình hóa cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố câu trúc rừng.

- Về phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3)

Quy luật phân bố số cây theo đƣờng kính là quy luật kết cấu cơ bản của