Xác Định Công Thức Tổ Thành Và Chỉ Số Đa Dạng Tầng Cây Gỗ Cho Một Số Trạng Thái Rừng Tự Nhiên

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng có vai trò rất quan trọng đối với xã hội loài người trong nhiều

lĩnh vực như kinh tế, văn hoá, xã hội, môi trường, du lịch….. Cùng với sự

phát triển của đất nước, tình trạng lạm dụng tài nguyên rừng và công tác quản

lý chưa chặt chẽ, thêm vào đó là sức ép về dân số, lương thực, lối sống du

canh du cư làm cho rừng bị tàn phá nhanh chóng, suy giảm cả về số lượng và

chất lượng.

Trong thời gian gần đây, con người đã được chứng kiến mất rừng gây

hậu quả nghiêm trọng như thế nào cho toàn nhân loại, chứ không riêng một

dân tộc hay một quốc gia nào. Có nhiều nguyên nhân làm cho diện tích rừng nước ta bị thu hẹp. Sự

suy thoái của rừng đã làm giảm sút nhiều khả năng cung cấp lâm sản và tác

dụng phòng hộ của rừng. Theo đó là sự gia tăng tác hại của thiên tai, như bão, lũ, hạn, úng … dẫn đến tổn thất lớn về tài sản, tính mạng con người và ngân

sách nhà nước. Để khắc phục những hậu quả này, chỉ có một cách là tăng độ che phủ

của rừng. Những năm qua đã có nhiều chương trình cấp nhà nước, như

chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng và chương trình bảo vệ 9,3 triệu ha

rừng hiện có. Ngoài ra, còn có nhiều dự án của Chính phủ, của các tổ chức

nước ngoài, như PAM, SIDA… đã đem lại hiệu quả cao. Như vậy, từ cấp

quốc gia cũng như ngành lâm nghiệp đã chú trọng tới các giải pháp phục hồi

rừng tự nhiên.

Trong quan điểm sinh thái học, đặc điểm cấu trúc thể hiện rõ những

mối quan hệ qua lại giữa các thành phần của hệ sinh thái rừng và giữa chúng

với môi trường. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng nhằm duy trì rừng như một hệ

sinh thái ổn định, có sự hài hoà của các nhân tố cấu trúc, lợi dụng tối đa mọi

tiềm năng của điều kiện lập địa và phát huy bền vững các chức năng có lợi

2

của rừng về kinh tế, xã hội và môi trường. Vì vậy, việc xác định các biện pháp

kỹ thuật lâm sinh tác động phù hợp nhằm sử dụng hợp lý tài nguyên rừng là

nhiệm vụ rất quan trọng. Để có cơ sở đề xuất những biện pháp kỹ thuật tác

động hợp lý và hiệu quả, cần có những hiểu biết về lâm học, mà trong đó đặc

điểm cấu trúc tổ thành được xem là một trong những cơ sở quan trọng nhất. Xuất phát từ thực tiễn đó, chúng tôi thực hiện đề tài “Xác định công

thức tổ thành và chỉ số đa dạng cây gỗ cho một số trạng thái rừng tự

nhiên” nhằm góp phần bổ sung cơ sở lý luận về cấu trúc rừng tự nhiên.

3

Chương 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Trên thế giới cũng như Việt Nam, ngay từ những năm đầu của thế kỷ

XX, các nhà khoa học đã đi sâu nghiên cứu, tìm hiểu cấu trúc rừng tự nhiên

nhằm phục vụ cho sản xuất kinh doanh và đời sống của con người và đã có

nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng. Những năm gần đây, nhiều nhà

khoa học trong và ngoài nước đã quan tâm đến vấn đề này nhằm xây dựng cơ

sở khoa học phục vụ kinh doanh rừng hợp lý, có hiệu quả cả về kinh tế và môi

trường sinh thái. Những nghiên cứu về lĩnh vực này đã phát triển từ thấp đến

cao, từ chỗ nghiên cứu chủ yếu là mô tả, định tính sau chuyển sang định

lượng đã mở ra hướng phát triển mới trong nghiên cứu lâm sinh học hiện đại . Như vậy, các quy luật cấu trúc lâm phần ngày càng được mô tả nhiều hơn

bằng các mô hình toán học, làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh

cho từng đối tượng và hoàn cảnh cụ thể. Tuy nhiên, so với rừng trồng thì các

công trình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên hỗn loài khác tuổi, đa dạng và

phức tạp thuộc vùng nhiệt đới là chưa đủ, đặc biệt là việc xác định tổ thành và

chỉ số đa dạng cây gỗ cho một số trạng thái rừng tự nhiên ở các vùng sinh thái

khác còn chưa được đề cập nhiều.

1.1. Ở nước ngoài

Trong những nghiên cứu về rừng tự nhiên thì vấn đề cấu trúc, đặc biệt

là phân chia tầng thứ được quan tâm nhiều hơn. Sở dĩ như vậy, là do các đặc

trưng này bên cạnh việc phản ánh cấu trúc nội tại của lâm phần làm căn cứ đề

xuất biện pháp lâm sinh, còn là cơ sở xây dựng các phương pháp điều tra và

thống kê tài nguyên rừng.

1.1.1. Cấu trúc tổ thành

Cấu trúc tổ thành khác nhau sẽ dẫn đến sự khác nhau tương ứng về các

đặc trưng cấu trúc khác của rừng. Vì vậy, nghiên cứu cấu trúc tổ thành nhất là

4

cấu trúc tổ thành trong rừng tự nhiên nhiệt đới ẩm được xem như công việc

đầu tiên và quan trọng trong nghiên cứu cấu trúc rừng.

Richards.P.W (1952 [30]) đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhịet

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

đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ và tác giả đã phân biệt tổ

thành thực vật của rừng mưa thành hai loại, đó là rừng mưa hỗn hợp có tổ

thành loài cây phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản.

Trong những điều kiện đặc biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài

cây. Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, ngoại trừ tầng cây

bụi và tầng cây thân cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới ngoài cây gỗ lớn, cây bụi

và các loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng

nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. "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".

1.1.2. Về đa dạng tầng cây gỗ

Về đa dạng hệ thực vật, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu,

đặc biệt những công trình có giá trị vào thế kỷ XIX – XX, như Thực vật chí

Ấn Độ gồm 7 tập (1872), Thực vật chí Hải Nam (1973 – 1977), Thực vật chí

Vân Nam (1997),… Tất cả các công trình đều đã nêu lên mức độ phong phú

và đa dạng của hệ thực vật rừng ở từng vùng nhất định. Tiêu biểu là công

trình của Tolmachop ở Liên Xô (cũ) (Nguyễn Bá Thụ, 1995 [22]). Ông đã

đưa ra nhận định, một hệ thực vật cụ thể ở vùng nhiệt đới ẩm thường có tới

1500 – 2000 loài.

Ngày nay, đa dạng sinh học đang được nhiều nhà khoa học quan tâm,

đặc biệt việc bảo vệ đa dạng sinh học đã trở thành vấn đề quốc tế mà mọi

quốc gia đều đặt vào vị trí quan trọng. Quan trọng về lĩnh vực này là công ước

bảo tồn đa dạng sinh học được thông qua tại Hội nghị thượng đỉnh toàn cầu ở

5

Rio De Janeiro (1992) (Nguyễn Bá Thụ, 1995). Tại đây, định nghĩa về đa

dạng sinh học đã được nêu một cách đầy đủ là: Đa dạng sinh học gồm 3 yếu

tố đa dạng hệ sinh thái, đa dạng loài và đa dạng di truyền.

1.2. Ở trong nước

1.2.1. Về cấu trúc tổ thành

Đây là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình thái

khác của rừng. Tổ thành rừng là chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá mức độ

đa dạng sinh học, tính ổn định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng. Cấu trúc

tổ thành đã được nhiều nhà khoa học Việt Nam đề cập trong công trình

nghiên cứu của mình.

Trần Ngũ Phương (1970) đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các

thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát

về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965. Nhân tố cấu trúc đầu

tiên được nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó một số quy luật phát triển

của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất. Bảo Huy (1993 [9]) và Đào Công Khanh (1995 [11]) khi nghiên cứu tổ

thành loài cây đối với rừng tự nhiên ở Đăc Lăk và Hương Sơn – Hà Tĩnh đều

xác định tỷ lệ tổ thành của các nhóm loài cây mục đích, nhóm loài cây hỗ trợ

và nhóm loài cây phi mục đích cụ thể, đề từ đó đề xuất biện pháp khai thác

thích hợp cho từng đối tượng theo hướng điều chỉnh tổ thành hợp lý.

Lê Sáu (1996 [18]) và Trần Cẩm Tú (1999 [25]) khi nghiên cứu cấu

trúc rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng – Gia Lai và Hương Sơn – Hà Tĩnh đều

xác định danh mục các loài cây cụ thể theo cấp tổ thành và các tác giả đều kết

luận sự phân bố của một số loài cây theo cấp tổ thành tuân theo hàm phân bố

giảm. Cấp tổ thành càng cao số loài càng giảm.

6

Ngô Minh Mẫn (2005 [16]) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tại Vườn

Quốc gia Cát Tiên đã kết luận, phân bố của số lượng loài cây theo cấp tổ

thành của trạng thái IIIA1, IIIA2 tuân theo phân bố khoảng cách. Võ Văn Sung (2005 [19]) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ven

biển tại khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu - Phước Bửu cũng cho thấy cấu

trúc tổ thành ở trạng thái IIB và IIIA2 tuân theo phân bố khoảng cách.

1.2.2. Đa dạng tầng cây gỗ

Đã có nhiều tác giả Việt Nam quan tâm nghiên cứu về đa dạng sinh

học, đặc biệt là đa dạng hệ thực vật, đầu tiên phải kể đến công trình nghiên

cứu “Thảm thực vật rừng Việt Nam” của Thái Văn Trừng (1963, 1978 [23]).

Tác giả đã tổng kết và công bố công trình nghiên cứu của mình với 7004 loài

thực vật bậc cao có mạch thuộc 1850 chi và 189 họ ở Việt Nam. Ông đã nhấn

mạnh sự ưu thế của ngành thực vật hạt kín (Angiospermae) trong hệ thực vật

Việt Nam với 6336 loài chiếm 90,9%, 1727 chi chiếm 93,5% và 239 họ chiếm

82,7% trong tổng số taxon mỗi bậc. Tiếp theo là công trình “Bước đầu nghiên

cứu rừng Miền Bắc” của Trần Ngũ Phương (1970). Tác giả chia rừng miền

Bắc Việt Nam thành 3 đai với 8 kiểu.

Đến năm 1985, Phạm Hoàng Hộ đã xuất bản “Danh lục thực vật Phú

Quốc” và công bố 793 loài thực vật có mạch trên diện tích 592km2

. Đặc biệt

có 3 quyển “cây cỏ Việt Nam” (1991 – 1993) của tác giả đã mô tả 10.500 loài

thực vật có mạch, đó là công trình đầy đủ có hình vẽ kèm theo về toàn bộ hệ

thực vật rừng Việt Nam (1985 [9]).

Xác định các nhân tố đa dạng sinh học nói chung và đa dạng cây gỗ nói

riêng có ý nghĩa quan trọng đối với việc bảo vệ và sử dụng tính đa dạng một

cách lâu bền. Tháng 5 năm 1993, dự án “Bảo vệ đa dạng sinh học ở Việt

Nam” do tổ chức hợp tác văn hóa kỹ thuật (A.C.C.T) của các quốc gia nói

tiếng Pháp giúp đỡ đã được ký kết. Trên cơ sở đó, nhiều công trình nghiên

7

cứu đã được thực hiện trên các vùng sinh thái trong nước như “Nghiên cứu đa

dạng sinh học của rừng Tuyên Quang và các giải pháp bảo vệ và phát triển

lâu bền” do GS. TS. Đặng Huy Huỳnh và cộng sự thực hiện. Hay “Bảo tồn đa

dạng sinh học Hà Tĩnh” do GS. Võ Quý chủ trì… Kết quả các nghiên cứu đã

có giá trị nhất định trong việc bảo vệ đa dạng sinh học của Việt Nam. Các báo

cáo đã đề xuất được một số ý kiến thiết thực cho việc sử dụng tài nguyên rừng

hợp lý và lâu bền. PGS. TS. Nguyễn Nghĩa Thìn, GS.TS. Phùng Ngọc Lan,

TS. Nguyễn Bá Thụ đã nghiên cứu khá hoàn chỉnh và có hệ thống về tính đa

dạng sinh học ở Vườn Quốc Gia Cúc Phương và đã công bố trong các tạp chí

xuất bản từ năm 1994 đến nay về đa dạng hệ thực vật, đa dạng về nguồn gen

cây có ích, đa dạng về các quần xã thực vật của Vườn Quốc gia Cúc Phương.

Gần đây Lê Thiết Cương (2000 [4]) đã nghiên cứu tính đa dạng cây gỗ

vùng núi cao của Vườn Quốc gia Ba Vì và đã rút ra kết luận tính đa dạng của

cây gỗ từ độ cao 800m trở lên lớn hơn từ độ cao 800m trở xuống.

1.3. Thảo luận

Tất cả các công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên trên thế giới và trong

nước rất đa dạng và phong phú. Tất cả các công trình nghiên cứu đều có giá

trị lý luận và thực tiễn ở những mức độ khác nhau và đều phục vụ cho mục

đích kinh doanh, lội dụng rừng có hiệu quả và lâu dài. Trên đây mới chỉ nêu

ra một số nghiên cứu về phân chia trạng thái rừng, công thức tổ thành tầng

cây gỗ, đa dạng tâng cây gỗ có liên quan đến đề tài. Những vấn đề này, đặc

biệt là công thức tổ thành và đa dạng tầng cây gỗ được các tác giả trong nước

quan tâm nhiều hơn. Xu hướng nghiên cứu cũng chuyển dần từ định tính sang

định lượng.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các trạng thái IIB, IIIA2, IIIB và IVA. Với các trạng thái ít bị tác động (IIIA2, IIIB, IVA) thì việc lượng hoá bằng các

hàm toán học tương đối thuận tiện. Với các trạng thái đã bị tác động mạnh