Thạc Sĩ Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên của các trạng thái rừng IIA, IIB và IIIA1 tại vùng đệm Vườn qu

ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong quá trình sử dụng Tài nguyên thiên nhiên (TNTN), con người thường chú trọng đến khai thác lợi dụng, nhằm thoả mãn tối đa cho nhu cầu trước mắt của mình mà không quan tâm đúng mức đến vấn đề khôi phục, phát triển bền vững TNTN và tương lai của các thế hệ mai sau. Vì vậy, hầu hết các nguồn tài nguyên quý giá đều dần bị cạn kiệt, không đảm bảo khả năng cung ứng lâu dài, ổn định cho cuộc sống con người cũng như duy trì sự phát triển bền vững của xã hội. Tài nguyên rừng tự nhiên có khả năng tái tạo nhưng cũng không tránh khỏi xu thế ấy.
Rừng tự nhiên ở Việt Nam đã và đang bị suy giảm nghiêm trọng cả về số lượng và chất lượng, nhất là từ năm 1980 đến nay. Trong vòng 50 năm qua (1943 - 1993), chúng ta đã mất đi 5 triệu ha rừng (năm 1943 là 14,3 triệu ha và năm 1993 chỉ còn 9,3 triệu ha) bình quân mỗi năm mất đi 100 ha. Trong những năm gần đây, diện tích rừng có xu hướng tăng nhưng chất lượng rừng có xu hướng giảm. Đối với rừng tự nhiên, diện tích rừng giàu và trung bình hiện nay chỉ còn khoảng 1,4 triệu ha (chiếm 13% so với tổng diện tích có rừng). Rừng gỗ giàu chỉ còn lại chủ yếu ở vùng sâu, vùng xa, vùng núi cao, nơi có độ dốc lớn nên khả năng khai thác, cung cấp lâm sản bị hạn chế. Đối với rừng trồng, phần lớn là rừng sản xuất, trồng một số loài mọc nhanh, cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp nên tác dụng với môi trường rất hạn chế. Điều này đã làm cho chức năng bảo vệ môi trường sinh thái của rừng bị ảnh hưởng theo chiều hướng xấu gây ra thoái hoá đất, rửa trôi, xói mòn ngày càng nghiêm trọng, lụt lội xảy ra thường xuyên hơn ảnh hưởng đến đời sống của con người.
Xuất phát từ thực trạng trên, sự cần thiết phải phục hồi là một nhiệm vụ cấp bách. Tuy nhiên, để các biện pháp bảo vệ, phục hồi lại rừng đạt hiệu quả thì phải có một sự hiểu biết đầy đủ về bản chất các quy luật sống của rừng mà trước hết là quá trình tái sinh. Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng. Nó đảm bảo cho nguồn tài nguyên rừng có khả năng tái sản xuất mở rộng, nếu chúng ta nắm được quy luật tái sinh, chúng ta sẽ điểu khiển quy luật đó phục vụ cho các mục tiêu kinh doanh và quản lý rừng. Vì vậy, tái sinh rừng trở thành vấn đề then chốt trong việc xác định các phương thức kinh doanh và quản lý tài nguyên rừng.
Vườn Quốc gia Xuân Sơn là một quần thể sinh thái bao gồm hệ động vật, thực vật và nguồn gen quý của Việt Nam, nằm trên ranh giới của 3 tỉnh: Phú Thọ, Yên Bái và Sơn La, là nơi bảo tồn tính đa dạng sinh học của vùng chuyển tiếp giữa dải núi đá vôi phía Đông Bắc với vùng Trung du Bắc Bộ và vùng phòng hộ đầu nguồn quan trọng của 2 con sông Giày và sông Bứa huyện Tân Sơn và Thanh sơn. Tại đây, cũng đã có một số công trình nghiên cứu về hệ động, thực vật của các tác giả đi trước. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có công trình nghiên cứu nào về tái sinh tự nhiên, vì vậy tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên của các trạng thái rừng IIA, IIB và IIIA1 tại vùng đệm Vườn quốc gia Xuân Sơn, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ, để từ đó làm cơ sở đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm nuôi dưỡng, phục hồi và phát triển rừng bền vững tại Vườn quốc gia Xuân Sơn.












Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Trên thế giới
Vai trò của tái sinh rừng hết sức quan trọng, nó quyết định sự tồn tại của thảm thực vật, tái sinh rừng là tiền đề cho quá trình diễn thế rừng, đảm bảo cho rừng luôn trong trạng thái vận động. Do vậy có thể nói những nghiên cứu về tái sinh đã góp phần làm sáng tỏ các quy luật tồn tại và phát triển của rừng cả trong quá khứ, hiện tại và tương lai.
Về phương pháp điều tra tái sinh, đa số các tác giả sử dụng mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), diện tích ô đo đếm thường từ 1- 4m[SUP]2[/SUP]; nhưng phổ biến nhất là phương pháp bố trí ô đo đếm theo hệ thống trong các diện tích nghiên cứu từ 0,25 - 1,0 ha.
Davis và Richards (1933 - 1934), trong khi nghiên cứu rừng mưa ở khu vực sông Moraballi, Gauna, đã thống kê số cây thứ tự từ thấp đến cao, đầu tiên là số mầm non dưới 2m, kế đến là số cây non có đường kính dưới 10cm và chiều cao trên 4,6m, sau đó mới đến số cây gỗ có đường kính trên 10cm, với cỡ đường kính 4 tấc Anh (10cm); cây tái sinh đã được thống kê từ dưới 2m cho đến chiều cao 4,6m với đường kính dưới 10cm. Aubre’ ville (1933) trong biểu thành phần của ô tiêu chuẩn (OTC) trong rừng nguyên thuỷ tại “khu rừng bảo vệ Massa Me”, thuộc bờ biển Nga cũng đã thống kê lớp cây non gồm những cây thuộc cấp đường kính <10cm, [17]. Cho thấy cây tái sinh đã được tính từ cây mầm cho đến cận dưới của lớp cây gỗ.
Về đặc điểm tái sinh tự nhiên (TSTN), Aubre’ vill (1950 - 1951) đã đưa ra lý thuyết tái sinh tuần hoàn bức khảm theo đó, xem một diện tích rừng hỗn hợp rộng lớn như một mặt khảm mà mỗi đơn vị của bản ghép hình là một tổ hợp hình thành bởi các loài cây tái sinh không mang tính kế thừa, nhưng xét trên một phạm vi rộng lớn thì các tổ hợp loài cây sẽ kế thừa nhau ít nhiều theo phương thức tuần hoàn. Van Steniss (1956) đã nêu 2 đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới là kiểu tái sinh phân tán và liên tục của các loài cây ưa sáng.
Ánh sáng là nhân tố sinh thái ảnh hưởng mạnh đến sinh trưởng của cây tái sinh, đó là quan điểm được nhiều nhà khoa học thống nhất. Mlanfora (1929) nhận thấy các loài cây ưu thế của rừng thường xanh tại Mã Lai tái sinh tốt nhất ở những nơi có lỗ trống với bề ngang không rộng quá 6m; ở những nơi có lỗ trống lớn hơn, không thấy có tái sinh tại phần chính giữa. Kramer (1933), qua các quan sát trong rừng mưa miền cao ở núi Gedeh tại Java cũng thấy rằng trong những khoảng trống diện tích không quá 1000m[SUP]2[/SUP], cây tái sinh sẵn có của loài ưu thế ở rừng nguyên sinh sống sót và sinh trưởng tốt. Nhưng nếu khoảng trống rộng đến 2000- 3000m[SUP]2[/SUP], thì sự tái sinh tự nhiên sẽ bị các loài cây của rừng thứ sinh mọc rất mạnh, đào thải hoàn toàn (dẫn theo Richards P.W (1952), [17]. Trong rừng mưa nhiệt đới, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng chủ yếu đến sự phát triển của cây non,, còn đối với sự nảy mầm và phát triển của mầm non thì ảnh hưởng này thường không rõ (Richards P.W (1952) [17], Baur G.N (1962), [18].
Riêng về đặc điểm tái sinh của các cây họ Dầu (Dipterocarpaceae), theo Catinot.R (1978) [19] trong các khu rừng vùng Đông Nam Châu Á, cây họ Dầu tái sinh thành từng vệt sau khai thác. Tuomela. K và các cộng sự (1995), [20] qua nghiên cứu tái sinh ổ các ô trống có diện tích từ 406m[SUP]2[/SUP] trở lên đến 1242m[SUP]2[/SUP] trong rừng sau khai thác ở miền nam Kalimantan - Indonesia, nhận thấy phân bố tần suất đường kính cây con ở các ô trống khác hẳn so với diện tích rừng chung quanh, chứng tỏ cây họ Dầu ban đầu sinh trưởng mạnh sau khi mở trống; tốc độ sinh trưởng tỷ lệ nghịch với diện tích ô trống và kích thước ô trống thích hợp khoảng 500m[SUP]2[/SUP], qua đó cho thấy tái sinh tự nhiên cây họ Dầu chịu ảnh hưởng lớn của nhân tố ánh sáng. Các kết luận tương tự cũng đã được Nguyen - The và các cộng sự (1998) đưa ra trong khi nghiên cứu rừng hỗn loài cây họ Dầu ở Đông Kalimantan - Inđonesia.
Về khả năng ra hoa quả, Appanah S.(1998) cho biết trong rừng tự nhiên ở Indonesia, vào những năm sai quả trên mỗi cây họ Dầu trưởng thành có thể cho 4triệu hoa và tạo thành khoảng 100000 quả, nhưng phần lớn bị côn trùng, chim và các loại thú rừng phá hoại.
Các nghiên cứu về TSTN của CIFOR (2000) tại Bunlugan - Indonesia chỉ rõ việc chặt bỏ dây leo cây bụi dưới tán nhằm xúc tiến TSTN đã làm cho một số lâm sản ngoài gỗ như song mây trở lên cực kỳ khan hiếm.
Để đẩy nhanh tốc độ phục hồi rừng thứ sinh, ở Philipines đã áp dụng có hiệu quả kỹ thuật ARN (Assisted Natural Regeneration), tăng cường tiến trình TSTN thông qua hạn chế lửa rừng và chăn thả súc vật, kết hợp trồng cây nơi đất trống (theo Lasco R.D, Visco R.G.& Pulhin J.M (2001).
1.2. Ở Việt Nam
TSTN rừng tự nhiên Việt Nam cũng đã được nhiều tác giả quan tâm. Thái Văn Trừng (1963, 1978), [4 ] đã nêu 2 cách TSTN của các xã hợp thực vật rừng nhiệt đới nguyên sinh hay thứ sinh là tái sinh liên tục dưới tán kín rậm của những loài chịu bóng và tái sinh theo vệt để hàn gắn các lỗ trống đầu tiên với các loài tiên phong. Qua đó tác giả cũng khẳng định ánh sáng là nhân tố đã khống chế và điều khiển quá trình TSTN.
Năm 1964, các chuyên gia Trung Quốc đã xây dựng tiêu chuẩn đánh giá TSTN theo năm cấp cho vùng Quỳ Châu, Nghệ An dựa theo mật độ cây tái sinh, gồm: rất tốt: > 12000 cây/ha, tốt: 8000 - 12000 cây/ha, trung bình: 4000 - 8000 cây/ha, xấu: 2000 - 4000 cây/ ha và rất xấu: < 2000 cây/ha, dễ áp dụng trong thực tế.
Nhận xét chung về tái sinh rừng tự nhiên hỗn loài, Nguyễn Ngọc Lung (1983) cho biết đầy đủ số lượng và chất lượng cây tái sinh, bình quân 10 - 13 nghìn cây/ha từ cây mạ cho đến cây có D < 10cm; và trong quá trình phát triển cây tái sinh bị phân hoá rất mạnh, dưới tán rừng già ở Kon Hà Nừng khó tìm thấy cây con của một số loài ưu thế tầng trên. Sự phong phú về về số lượng cây và loài tái sinh cũng đã được Phùng Ngọc Lan (1984), [10] qua nghiên cứu rừng tự nhiên ở Tam Tấu, lâm trường Bắc Sơn - Lạng Sơn ghi nhận có gần 30 loài tái sinh với số lượng từ 14000 - 16000 cây/ha.
Về ảnh hưởng của nhân tố ánh sáng đến quá trình tái sinh tự nhiên, theo Hồng Quan (1984), [12] do những cây có đường kính 12 - 30cm với chiều cao khoảng 11 - 20m, tạo nên tầng tán chính của rừng, tầng này không bị tác động qua khai thác, gây nên sự ứ đọng tán, không cho ánh sáng lọt xuống gây ảnh hưởng đến tái sinh của loài cây ưa sáng.
Nguyễn Văn Trương (1986) cho rằng cây tái sinh là cây mọc tự nhiên, có kích thước tiếp cận với chuỗi thống kê hiện hành. Nếu chuỗi thống kê bắt đầu từ 10cm trở lên thì số cây TSTN đạt kích thước 5cm đường kính mới gọi là cây tái sinh. Quan điểm này hoàn toàn mang tính toán học. Nhất trí với quan điểm của Thái Văn Trừng (1999), [5]: “trong động thái của một hệ sinh thái, cần nghiên cứu quá trình TSTN, từ lúc ra hoa, kết quả đến nảy mầm hạt giống và sự phát triển từ giai đoạn cây mạ đến các giai đoạn cây non, cây nhỡ, cây trưởng thành .”. Do vậy, nếu chỉ tập trung thống kê cây tái sinh từ cỡ đường kính 5cm trở lên, không quan tâm đến lớp cây nhỏ hơn sẽ không đánh giá được chính xác đặc điểm của quá trình TSTN.
Theo Vũ Tiến Hinh (1991), [8] trong rừng tự nhiên thứ sinh hỗn loài khác tuổi ở lâm trường Hoành Bồ - Quảng Ninh, cây rừng tái sinh liên tục và càng ở tuổi nhỏ số cây càng nhiều; hệ số tổ thành của tầng cây tái sinh và tầng cây cao có mối liên hệ chặt chặt chẽ. Vũ Văn Nhâm (1992) qua nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên ở vùng Đông Bắc thấy rằng trên các lâm phần có diễn thế rừng ổn định, hệ số tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh thống nhất, còn ở những lâm phần có diễn thế không ổn định thì có sự sai khác rõ rệt.
Trần Xuân Thiệp (1996) dựa vào cây tái sinh triển vọng (H > 1,5m) phân cấp đánh giá tái sinh cho rừng tự nhiên ở vùng Hương sơn - Hà Tĩnh, ở trạng thái IIIB: cấp tái sinh xấu: < 1000 cây/ha, trung bình: 100 - 3000 cây/ha, tốt: > 3000 cây/ha; ở trạng thái IV: xấu: < 500 cây/ha, trung bình: 500 - 1500 cây/ha và tốt: > 1500 cây/ha.
Bên cạnh các kết quả nghiên cứu TSTN mang tính riêng lẻ, có những công trình chuyên khảo về TSTN của một loài cây hay kiểu rừng: Nguyễn Văn Thêm (1992) [13,14] nghiên cứu tái sinh tự nhiên Dầu Song Nàng trong rừng kín ẩm thường xanh và nửa rụng lá nhiệt đới mưa mùa ở Đồng Nai. Đinh Quang Diệp (1992), [7] nghiên cứu TSTN trên đối tượng rừng khộp ở Đăk lăk. Qua đó các tác giả đã đề xuất biện pháp kỹ thuật khai thác, bảo vệ và nuôi dưỡng rừng cụ thể cho từng đối tượng nghiên cứu.
Trần Đình Lý và các cộng sự (1995), [11] trong khi nghiên cứu TSTN thảm thực vật rừng vùng núi cao Sapa, cho rằng không cần phải nghiên cứu đo đếm tất cả các cây TSTN mà chỉ cần quan tâm đến những cây có chiều cao từ 2m trở lên cũng đủ để đánh giá đúng tiềm năng của TSTN thảm thực vật. Theo quan điểm lâm học và căn cứ vào ý kiến của Thái Văn Trừng đã nêu phần trên thì nhận định này thật ra chưa hoàn toàn chính xác.
Theo Lê Sáu - Đinh Hữu Khánh - Ngô Văn Trai (1995) cho biết trên các đối tượng rừng IIIA1 - IIIA3 sau khai thác ở Kon Hà Nừng, số lượng cây tái sinh đạt từ 22000 - 34000 cây/ha (nhiều hơn lúc chưa khai thác), cây tái sinh triển vọng đều đạt trên 1000 cây/ha (cao nhất ở trạng thái IIIA1 với 1996 cây/ha và thấp nhất ở trạng thái IIIA3 với 1079 cây/ha). Nhưng qua nghiên cứu TSTN rừng lá rộng thường xanh hỗn loài tại Quỳ Châu - Nghệ An, Nguyễn Duy Chuyên (1996), [6] cho biết ở rừng loại IV và IIIB có số cây tái sinh lớn nhất: 3200 - 4000 cây/ha. Qua đó cho thấy có sự biến động lớn về mật độ cây tái sinh giữa các loại rừng ở các vùng khác nhau.
Gần đây phương pháp định lượng cũng đã được nhiều tác giả áp dụng trong khi nghiên cứu TSTN. Nguyễn Văn Thêm (1992), [13] dùng phân bố Thomas và Neyman đã mô phỏng phân bố số cây tái sinh theo diện tích trong nghiên cứu tái sinh Dầu Song Nàng ở rừng kín ẩm thường xanh và nửa rụng lá tại Đồng Nai. Đinh Quang Diệp (1993) sử dụng phân bố khoảng cách và hình học để mô phỏng phân bố N/H của cây tái sinh rừng Khộp Đăk lăk. Ngô Kim Khôi (1999), [9] dùng tiêu chuẩn U của Clark và Evans để nghiên cứu hình thái phân bố cây tái sinh trên bề mặt đất rừng; chọn hàm Meyer để mô hình hoá quy luật cấu trúc tần số phân bố số cây, số loài tái sinh theo cấp chiều cao cho rừng vùng đệm khu bảo tồn thiên nhiên Pù Mát - Nghệ An.
Các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước của các tác giả về tái sinh rừng nói trên là tiền đề cho các nội dung nghiên cứu của đề tài. Tại khu vực nghiên cứu, tôi cũng đã áp dụng một số phương pháp của các tác giả nhằm giải quyết vấn đề đặt ra là nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng phục vụ cho việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh, góp phần cho những nghiên cứu tiếp theo về vấn đề này.