Trước thực tiễn đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cho một số trạng thái rừng tự nhiên tại huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên” làm cơ s
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trên thế giới
1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Hệ sinh thái rừng mƣa nhiệt đới rất phức tạp, ngoài việc tuân theo quy luật vận động chung nhất, bản thân từng nhân tố lại vận động theo quy luật riêng, sự phức tạp này đã đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Nghiên cứu về cấu trúc rừng làm cơ sở khoa học phục vụ công tác điều tra, kinh doanh rừng hiệu quả Đã có nhiều tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu lĩnh vực này cho các đối tượng và mục đích khác nhau, b ng các phương pháp khác nhau từ đó hình thành các hướng giải quyết khác nhau Vì vậy, trong khuôn khổ một đề tài thạc sỹ, tác giả chỉ khái quát một số công trình tiêu biểu trong và ngoài nước có liên quan tới nội dung nghiên cứu của đề tài để làm cơ sở định hướng cho việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu sau này
Baur G.N 1976 [19], đã nghiên cứu về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mƣa, tác giả đã đi sâu vào nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đƣợc áp dụng vào từng rừng mƣa tự nhiên
Nghiên cứu của Catinot R 1965 [26] đã tìm hiểu những cấu trúc sinh thái thông qua viêc mô tả, phân loại và đƣa ra những khái niệm về dạng sống, về tầng phiến Ngoài ra còn biểu diễn các đặc trƣng cấu trúc rừng mƣa và hình thái của chúng b ng những phẫu đồ rừng
Richards P.W 1952 [21] cũng đã đề cập đến phân bố số cây theo cấp đường kính Ông coi dạng phân bố là một dạng đặc trƣng của rừng tự nhiên Rollet (1985) đã xác lập phương trình hồi quy số cây theo đường kính
1.1.1.1 Cấu trúc tổ thành Ở châu Á, trong rừng thứ sinh nhiệt đới vùng Shanxin – Trung Quốc, Zeng và các cộng sự 1998 đã thống kê đƣợc khoảng 280 loài cây dƣợc liệu, 80 loài cây có dầu và 20 loài cây có sợi cũng nhƣ một số loài cây gỗ có giá trị khác Mức độ phong phú của thành phần thực vật trong rừng thứ sinh ở Nepal cũng đƣợc Kanel
K.R và Shrestha K (2001) nghiên cứu, có trên 6.500 loài cây có hoa và 4.064 loài cây không hoa, trên 1.500 loài nấm và hơn 350 loài địa y
Baur G.N (1962) [19], khi nghiên cứu rừng mƣa ở khu vực gần Belem trên sông Amazon, trên ô tiêu chuẩn diện tích khoảng 2 ha đã thống kê đƣợc 36 họ thực vật và trên ô tiêu chuẩn diện tích hơn 4 ha ở phía Bắc New South Wales cũng đã ghi nhận đƣợc sự hiện diện của 31 họ chƣa kể cây leo, cây thân cỏ và thực vật phụ sinh Theo Richard P.W (1952) [21], trong rừng mƣa nhiệt đới, trên mỗi hecta luôn có hơn 40 loài cây gỗ, có trường hợp còn trên 100 loài Nhiều loài cây gỗ lớn sinh trưởng hỗn giao với nhau theo t lệ khá đồng đều, nhưng cũng có khi có một hoặc hai loài chiếm ƣu thế
1.1.1.2 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 )
Phân bố số cây theo cỡ đường kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và đƣợc các nhà Lâm học, Điều tra rừng quan tâm nghiên cứu Đầu tiên phải kể đến công trình nghiên cứu của Meyer 1934 , ông đã mô phỏng phân bố số cây theo đường kính b ng phương trình toán học (hàm Meyer), mà dạng của nó là đường cong giảm liên tục J.L.F Batista và H.T.Z Docuto
(1992), khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài cây của rừng nhiệt đới ở Maranhoo – Brazin đã d ng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D
Diatchenko, Z.N sử dụng phân bố Gamma để biểu thị phân bố số cây theo cỡ đường kính lâm phần Thông ôn đới Loetsch 1973 , đã d ng hàm Beta c n J.L.F Batista và H.T.Z Docouto 1992 , đã d ng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D khi nghiên cứu rừng nhiệt đới tại Marsanhoo – Brazin (dẫn theo Phạm Ngọc Giao,
Ngoài ra, một số tác giả sử dụng các hàm Hyperbol, họ đường cong Pearson, họ đường cong Poisson, hàm Charlier kiểu B, … để mô phỏng quy luật phân bố này
1.1.1.3 Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H vn )
Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao d ng để biểu thị quy luật kết cấu lâm phần theo chiều thẳng đứng Phương pháp kinh điển được nhiều nhà khoa học sử dụng là vẽ phẫu đồ đứng mà điển hình là công trình của Richards (1952)
Có nhiều dạng hàm toán học khác nhau d ng để nắn phân bố N/H VN Việc sử dụng hàm nào tuỳ thuộc vào kinh nghiệm của từng tác giả, phụ thuộc vào đối tƣợng nghiên cứu cụ thể Để nghiên cứu sự phân tầng trong rừng mƣa ở Guana, Davis và Richard P.W (1933 – 1934 [21] đã d ng phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng, phương pháp này được đánh giá có giá trị nhất về mặt nghiên cứu lý luận cũng nhƣ thực tiễn sản xuất Kết quả đã phân rừng hỗn giao nguyên sinh ở sông Moraballi tại Guana thành năm tầng với ba tầng cây gỗ (A, B, C), tầng cây bụi (D) và tầng mặt đất (E)
Catinot R 1974 [26] cũng cho r ng rừng ẩm nhiệt đới có sự phân hóa mạnh, những tầng trong quần thụ rõ nét, cụ thể là có một tầng vƣợt tán với những cây có chiều cao trên 40 m và những tầng bên dưới
Tóm lại, mặc dù có các ý kiến trái ngược về sự phân tầng và phương pháp thể hiện tầng tán trong rừng mƣa nhiệt đới, nhƣng quan điểm có sự phân tầng trong rừng mƣa nhiệt đới đƣợc nhiều nhà khoa học xác nhận
1.1.1.4 Tương quan giữa chiều cao với đường kính (H vn - D 1.3 ) Đây là một trong những quy luật cơ bản trong lâm phần đƣợc rất nhiều tác giả nghiên cứu Các nghiên cứu đó cho thấy giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực của các cây trong lâm phần luôn tồn tại mối quan hệ chặt và tuân theo qui luật: khi tuổi tăng thì đường kính và chiều cao tăng theo và giữa chúng tồn tại mối quan hệ theo dạng đường cong chiều cao tương ứng với mỗi cỡ kính cho trước luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả quá trình tự nhiên của sự sinh trưởng
Tovstolesse, DI 1930 đã lấy cấp đất làm cơ sở để nghiên cứu quan hệ Hvn -
D1.3 Mỗi cấp đất tác giả lập một đường cong chiều cao bình quân ứng với mỗi cỡ đường kính để có dãy tương quan cho loài và cấp chiều cao Sau đó d ng phương pháp biểu đồ để nắn dãy tương quan theo dạng đường thẳng của Gehrhardt và Kopetxki (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [8]
Ở Việt Nam
1.2.1 Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng
Mục đích chủ yếu của phân loại rừng là nh m xác định các đối tƣợng rừng với những đặc trƣng cấu trúc cụ thể, từ đó lựa chọn, đề xuất các biện pháp lâm sinh thích hợp để điều khiển, dẫn dắt rừng đạt trạng thái chuẩn
Loestchau 1966 đã phân loại rừng theo trạng thái hiện tại trong công trình: Phân chia kiểu trạng thái và phương hướng kinh doanh rừng hỗn giao lá rộng thường xanh nhiệt đới Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau cải tiến cho phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên của Việt Nam và cho đến nay vẫn áp dụng hệ thống phân loại này (QPN 6 – 84) [37]
Thái Văn Trừng 1978 [30] đứng trên quan điểm sinh thái đã chia rừng Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật Đây là công trình tổng quát, đáp ứng đƣợc yêu cầu về quy luật sinh thái Xuất phát từ tính đa dạng, phong phú của rừng nhiệt đới, Thái Văn Trừng đƣa ra kết luận: Không thể dùng quần hợp thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản nhƣ các tác giả kinh điển đã sử dụng ở v ng ôn đới Ông đề xuất dùng kiểu thảm thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản và lấy hình thái, cấu trúc quần thể làm tiêu chuẩn phân loại
Bảo Huy 1993 [15] đã xác định trạng thái hiện tại của các lâm phần B ng Lăng ở Tây Nguyên theo hệ thống phân loại của Loeschau, đồng thời tác giả cũng xác định các loại hình xã hợp thực vật với các ƣu hợp khác nhau thông qua trị số IV%
Lê Sáu (1996) [27], Trần Cẩm Tú (1999) [32], Nguyễn Thành Mến (2005)
[20] khi phân loại trạng thái rừng tự nhiên tại Kon Hà Nừng – Tây Nguyên, Hương
Sơn – Hà Tĩnh, Phú Yên đã dựa trên hệ thống phân loại rừng của Loeschau (1960) đã đƣợc Viện Điều tra Quy hoạch rừng Việt Nam bổ sung (QPN6 – 84)
Gần đây một số tác giả đã sử dụng mô hình toán học để phân loại trạng thái rừng, điển hình như: Ngô Út 2003 , bước đầu định lượng hoá việc phân loại các trạng thái rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh và nửa rụng lá v ng Đông Nam Bộ; Nguyễn Văn Thêm 2003 , ứng dụng hàm lập nhóm trong phân loại trạng thái rừng và đƣa ra kết luận: Các trạng thái rừng theo hệ thống phân loại của Loeschau có thể đƣợc nhận biết chính xác thông qua các hàm phân loại tuyến tính nhƣ Fisher đƣợc xây dựng dựa trên nhiều biến số định lƣợng Ngô Út, Nguyễn Phú Hùng
2003 đƣa ra một số ý kiến về cải thiện hệ thống phân chia trạng thái rừng lá rộng thường xanh Việt Nam… Các tác giả này đã nghiên cứu và đề xuất các ý kiến nh m bổ sung cho hệ thống phân loại trạng thái rừng của Việt Nam, khả năng ứng dụng hàm toán học trong phân chia trạng thái rừng
Nhƣ vậy, các tác giả đều cho r ng: Việc phân loại trạng thái rừng ở Việt Nam là rất cần thiết trong công tác nghiên cứu cũng nhƣ sản xuất kinh doanh Tùy các mục tiêu cụ thể mà lựa chọn các phương pháp phân loại khác nhau, nhưng đều nh m làm rõ hơn các đặc điểm của đối tƣợng nghiên cứu
1.2.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
1.2.2.1 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 để đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính ổn định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng Rất nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả đã tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên nh m phục vụ việc bảo tồn, phát triển và kinh doanh lâu dài
Trần Ngũ Phương 1963 [23] đã đề cập tới một hệ thống phân loại trong đó rất chú trọng tới việc nghiên cứu quy luật diễn thế tái sinh
Trần Ngũ Phương và cộng tác viên (1970) [24] công bố kết quả “Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam” trên cơ sở nghiên cứu và phân tích các nhân tố sinh thái phát sinh cũng nhƣ v ng địa lý khác nhau, tác giả cũng đi đến kết luận và phân tích các kiểu rừng ở miền Bắc Việt Nam cũng nhƣ rừng ở Việt Nam nói chung
Bảo Huy 1993 , Đào Công Khanh 1995 [25] khi nghiên cứu tổ thành loài cây đối với rừng tự nhiên ở Đắc Lăk và Hương Sơn – Hà Tĩnh đều xác định: T lệ tổ thành của các nhóm loài cây mục đích, nhóm loài cây hỗ trợ và nhóm loài cây phi mục đích cụ thể, từ đó đề xuất biện pháp khai thác thích hợp cho từng đối tƣợng theo hướng điều chỉnh tổ thành hợp lý
Lê Sáu (1996) [27], Trần Cẩm Tú (1999) [32] khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng – Tây Nguyên và Hương Sơn – Hà Tĩnh đã xác định danh mục các loài cây cụ thể theo cấp tổ thành và các tác giả đều kết luận sự phân bố của số loài cây theo cấp tổ thành tuân theo luật phân bố giảm
Nguyễn Mạnh Tuyên (2009) [34] khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao của rừng đặc dụng tại Hương Sơn, Mỹ Đức, Hà Nội cho thấy số loài ghi được là
79 loài trong đó trạng thái rừng IIIA1 có số lƣợng loài là 55 loài, trạng thái rừng IIB có số lƣợng loài là 40 loài Hầu hết các cây tham gia vào công thức tổ thành cả 2 trạng thái trên chủ yếu là cây gỗ tạp và loài cây tiên phong ƣa sáng mọc nhanh
Nguyễn Tuấn Bình (2014) [1] khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành rừng thứ sinh thuộc rừng kín thường xanh nhiệt đới khu vực Mã Đà, Đồng Nai cho thấy rừng thứ sinh có 6 loài cây gỗ ƣu thế và đồng ƣu thế đó là Dầu song nàng, Chò nhai, Làu táu, Trường, Cầy và B ng lăng ổi
Võ Đại Hải (2014) [10] khi nghiên cứu về cấu trúc của trạng thái rừng IIA tại khu vực rừng phòng hộ Yên Lập, tỉnh Quảng Ninh cho thấy tổ thành rừng tự nhiên trạng thái IIA tại khu vực nghiên cứu khá đa dạng với nhiều loài cây khác nhau, dao động từ 28 đến 45 loài, trong đó chỉ có từ 4 – 7 loài tham gia vào công thức tổ thành; loài Dóc nước là loài ưu thế chính của tầng cây cao
1.2.2.2 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 )
ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Đặc điểm tự nhiên
Huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên thuộc toạ độ địa lý:
Huyện Tuần Giáo n m ở phía Tây Bắc của Tổ quốc, là huyện cửa ngõ phía Nam của tỉnh Điện Biên, cách thủ đô Hà Nội 405 km Phía Đông giáp huyện Quỳnh Nhai (tỉnh Sơn La ; phía Tây giáp huyện Điện Biên và huyện Mường Chà; phía Nam giáp huyện Thuận Châu (tỉnh Sơn La và huyện Điện Biên Đông; phía Bắc giáp huyện Mường Chà, huyện Tủa Chùa
Bảng 2.1 Đặc điểm, tọa độ địa lý, độ cao các trạm khí tƣợng Tuần Giáo
Stt Tên trạm Kinh độ đông Vĩ độ bắc Độ cao m
2.1.2 Địa hình Địa hình huyện Tuần Giáo hiểm trở và đa dạng, đa số núi ở Tuần Giáo chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, có khoảng 70% diện tích là các dãy núi cao từ
800 m trở lên, còn lại là các dãy có độ cao 500 - 700 m, độ dốc trung bình 12-20 0 Cao nhất là dãy Pú Huổi Luông 2.179m , dãy Pơ Mu 1.848 m Tuần Giáo có vùng thung lũng hẹp n m rải rác ở các xã
Trên địa bàn Tuần Giáo có các con suối Tông Ma, Nậm Mu, Nậm Mùn, bản Phủ, Toả Tình, Tênh Phông, Nậm Pùa, Nậm Cô và sông Nậm Mức, sông Đà, sông
Tuần Giáo có các loại đất chủ yếu sau: Đất pheralit vàng đỏ và đỏ vàng phát triển trên nền phiến thạch, đá vôi thuộc nhóm đá mẹ Macma a xít; đất đen là sản phẩm phong hoá của đá vôi hoặc tích đọng ở địa hình b ng, trũng, đất có độ phì, tập trung ở những xã vùng thấp của huyện Loại đất này rất thích hợp với nhóm cây lương thực, thực phẩm, đặc biệt là ngô, đậu, đỗ và các cây công nghiệp ngắn ngày nhƣ lạc, ngô, bông, gai
2.1.4 Đặc điểm khí hậu thủy văn
Khí hậu Tuần Giáo thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa miền Bắc Việt Nam Mùa hè chịu ảnh hưởng của gió phơn tây nam gió Lào khô và nóng, không có bão lớn Hàng năm có hai m a rõ rệt: M a mƣa từ tháng 5 đến tháng 9, mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, nhiệt độ trung bình 18,20c, cao nhất là 36-370c, thấp nhất xuống đến 00c
Bảng 2.2 Tổng ƣợng mƣa trung nh th ng v năm ở Tuần Giáo (mm)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Tuần Giáo 24,7 29,5 61,6 134,8 215,3 269,1 303,1 272,3 134,8 60,6 37,3 23,7 1558,6 Độ ẩm không khí trung bình trong năm 87 , độ ẩm thấp nhất trong năm
22 , lƣợng bốc hơi cả năm 514 mm Lƣợng mƣa phân phối không đều trong năm, m a mƣa nhiều từ tháng 5 đến tháng 7 Lƣợng mƣa trung bình cả năm là 1.805 mm, có ngày lƣợng mƣa lớn nhất 272 mm
Bảng 2.3 Nhiệt độ h ng h trung nh th ng, năm ở Tuần Giáo (ºC)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Tuần Giáo 14,9 16,6 19,6 22,7 24,5 25,2 25,2 24,9 23,9 21,8 18,3 15,3 21,1
Giông là hiện tượng tương đối phổ biến ở Tuần Giáo, thường tập trung nhiều từ tháng 4 đến tháng 8, nhất là các tháng đầu m a mưa Mưa giông có cường độ khá lớn, là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho cây trồng Mưa giông đầu mùa mang một lƣợng Amoniac và Nitơrat cung cấp nguồn phân bón cho cây trồng song mƣa giông cũng có những mặt bất lợi, cường độ mưa giông lớn làm tăng độ xói mòn, sạt lở đất tại các đồi núi, cuốn trôi những lớp phù sa màu mỡ, hơn nữa trong cơn giông thường đi kèm theo lốc xoáy, có tốc độ mạnh làm đổ cây cối, nhà cửa, gây thiệt hại nặng nề cho tài sản của nhân dân trong khu vực xảy ra giông
Bảng 2.4 Nhiệt độ trung nh năm 1 , nhiệt độ trung nh th ng I 2 , nhiệt độ trung nh th ng VII 3 , trong 5 thập gần đây ở Điện Biên (ºC) Đặc trƣng TKC
Các thập kỉ Trị số
TK1 TK2 TK3 TK4 TK5 Lớn nhất Nhỏ nhất
Trị số Năm Trị số Năm
(3) 25.1 24,9 24,9 25,1 25,3 25,7 26,3 2004 24,3 1964 Ở Tuần Giáo sương muối xuất hiện không nhiều song đã ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là gây tác hại cho các loại cây nhiệt đới ƣa nóng và khó khăn cho sản xuất vụ đông xuân Ở những nơi có độ cao 1.500 m tần suất xuất hiện sương muối lớn, trung bình từ 9-10 ngày/năm ở những nơi thấp hơn, tần suất xuất hiện sương muối nhỏ, khoảng từ 1-2 ngày/ năm
Tuần Giáo là một trong những huyện của tỉnh Điện Biên thường có nhiều ngày sương m , trung bình từ 80 -110 ngày/năm Sương m ở Tuần Giáo chủ yếu là dạng sương m bức xạ, thường xảy ra trong các tháng thu đông từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau Tháng có mật độ sương m dày nhất là tháng 1 hoặc tháng 12, trung bình 10-19 ngày/tháng Tháng có mật độ thấp nhất là tháng 5 hoặc tháng 6 (khoảng 3,5 ngày)
Hệ thống sông suối của Tuần Giáo khá dầy đặc nhưng lưu lượng và khối lƣợng dòng chảy không lớn Suối Tông Ma bắt nguồn từ đèo Pha Đin xã Toả Tình) qua Quài Nƣa nhập thành suối Nậm Mu (xã Mùn Chung) hoà vào suối Nậm Mùn đổ ra sông Nậm Mức giáp Mường Chà là một trong những nhánh hữu ngạn sông Đà ở phía đông bắc Tuần Giáo Ba con suối: bản Phủ (xã Quài Cang), Toả Tình và
Tênh Phông qua Quài Tở gặp nhau ở thị trấn cùng với suối Nậm Pùa, Nậm Cô hình thành một trong những nhánh chính của thƣợng nguồn sông Mã Sông suối Tuần Giáo đã tưới tiêu cho hàng ngàn ha lúa, màu; phục vụ sinh hoạt, là nguồn thu năng dồi dào với các trạm thu điện vừa và nhỏ ở thị trấn Tuần Giáo, Ta Cơn, Nậm Mức Mường Mùn), Nậm Pay (Mùn Chung)
Đặc điểm kinh tế - xã hội
2.2.1 Đặc điểm phân bố dân cư
Huyện Tuần Giáo là địa bàn có con người đến cư trú từ rất sớm Tại các di chỉ khảo cổ học ở hang Thẩm Púa, Thẩm Khương xã Chiềng Sinh đã tìm thấy các công cụ b ng đá, qua thẩm định cho biết đồ đá này thuộc thời đại đá mới, với những đặc trƣng của văn hoá Hoà Bình, mang phong cách của khu vực Tây Bắc Trên địa bàn tỉnh hiện có 19 dân tộc trên tổng số 54 dân tộc tại Việt Nam sinh sống, trong đó
4 dân tộc đông dân nhất là: Thái, Mông, Kinh, Khơ Mú
Tuần Giáo là nơi sinh sống của các dân tộc: Thái, Xạ, Mông, Dao, Kinh, Kháng Dân tộc Kháng sống chủ yếu b ng nghề nông, họ làm rẫy theo lối chọc lỗ, tra hạt, lương thực chính là lúa nếp
2.2.2 Hiện trạng sử dụng đất Đất lâm nghiệp Tuần Giáo có 55.126,65 ha trong đó đất có rừng tự nhiên phòng hộ 51.186,17ha; đất có rừng trồng phòng hộ 3.940,48 ha) Trong rừng có nhiều gỗ quí nhƣ nghiến, lát, dổi, pơ mu , nhiều dƣợc liệu, cây có dầu, cây lấy nhựa, cây ăn quả và động vật quí hiếm Đất rừng ở đây thích hợp với nhiều loại cây công nghiệp có giá trị cao (quế, hồi, trẩu, thảo quả, bông, lạc) Nhiều đồi cỏ, bãi b ng thích hợp cho phát triển chăn nuôi đại gia súc (trâu, bò, ngựa, dê) góp phần đáp ứng nhu cầu về thực phẩm và sức kéo của địa phương Nghề trồng rừng, khai thác lâm sản từng bước được thực hiện có hiệu quả
V ng thung lũng hẹp Tuần Giáo chiếm 10% diện tích tự nhiên, địa hình bị chia cắt, n m rải rác ở các xã nhƣng tập trung vào 4 khu vực chính: Khu Ba ẳng, khu Búng Lao - Chiềng Sinh, khu Ba Quài - thị trấn, khu Phình Sáng - Pú Nhung Đất ở đây màu mỡ, thích hợp cho cây trồng và vật nuôi Đặc biệt vùng Phình Sáng -
Pú Nhung, Ba ẳng và Toả Tình có khả năng thích ứng với sự sinh trưởng của hoa màu ngô, đậu tương và phát triển cây công nghiệp (chè, cà phê) V ng đồi thoải chiếm 25 - 27% diện tích toàn huyện
Hệ thống giao thông của Tuần Giáo khá thuận lợi Đường quốc lộ số 6 trước là đường số 41) là trục giao thông chính của huyện đã c ng nhiều đường liên tỉnh, liên huyện nối địa phương với Sơn La - Hà Nội, thị xã Mường Lay Quốc lộ 279 trước là đường số 42) nối từ Tuần Giáo đi Điện Biên Hệ thống đường dân sinh liên bản, liên xã từ trung tâm huyện đi các xã Mường Đăng, Pú Nhung, Phình Sáng giữ một vị trí trọng yếu trong đời sống kinh tế - xã hội của Tuần Giáo
So với toàn tỉnh, huyện Tuần Giáo có tiềm năng khoáng sản ít hơn về trữ lƣợng và thành phần, bao gồm chủ yếu là khoáng sản vật liệu xây dựng, khoáng kim loại, nước khoáng và nước nóng
Về vật liệu xây dựng: Tại Tuần Giáo có một số điểm đá vôi đáp ứng cho yêu cầu sản xuất xi măng song chƣa đƣợc điều tra thăm d
Về khoáng sản kim loại: Chủ yếu là quặng sắt và bô xít Quặng sắt có ở Nậm Din, Đề Sấu, Háng Chua, Phàng Củ; quặng bô xít có ở Nậm Din (xã Phình Sáng) Ngoài ra còn có chì, kẽm ở Phình Sáng, Mùn Chung
Về nước khoáng: Nhóm nước khoáng bicacbonat có ở bản Mu (xã Quài Cang ; nhóm nước khoáng hỗn hợp có ở bản Sáng xã Quài Cang ; nước khoáng nóng có ở Ta Pao xã Mường Mùn)
Cùng với phát triển kinh tế, hệ thống các cơ sở giáo dục và đào tạo phát triển mạnh Trong 3 năm, huyện đã chia tách, thành lập thêm 30 trường học Hiện nay, toàn huyện có 69 trường trên 4 cấp học, 1 TT GDTX và 1 Trung tâm dạy nghề; có
10 trường được công nhận trường đạt chuẩn quốc gia Hàng năm, t lệ học sinh trong độ tuổi huy động ra lớp đạt 95%; duy trì kết quả phổ cập giáo dục tiểu học, hoàn thành phổ cập giáo dục tiểu học đúng độ tuổi và phổ cập giáo dục THCS đúng kế hoạch
Giá trị sản xuất của các ngành sản xuất và dịch vụ chủ yếu năm 2010 ƣớc đạt 234.338 triệu đồng; tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm đạt 8,14%, bình quân 413kg/người, thu nhập bình quân năm đạt 500 USD/người/năm; cơ cấu kinh tế của huyện chuyển dịch theo hướng tích cực, giảm dần t trọng ngành nông - lâm nghiệp, tăng t trọng ngành công nghiệp, xây dựng và dịch vụ Trên địa bàn huyện đã hình thành các v ng chuyên canh cây lương thực, cây công nghiệp ở các cụm xã:
Pú Nhung, Phình Sáng, Ta Ma Các thành phần kinh tế phát triển Hiện toàn huyện có 20 doanh nghiệp ngoài quốc, 16 hợp tác xã sản xuất nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ; 680 hộ kinh doanh cá thể.
MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định đƣợc đặc điểm cấu trúc, đa dạng loài của ba trạng thái rừng tự nhiên tại khu vực nghiên cứu nh m góp phần làm sáng tỏ cơ sở khoa học cho việc khoanh nuôi phục hồi và phát triển rừng tự nhiên trong khu vực nghiên cứu
- Đề xuất đƣợc một số giải pháp nh m phục hồi và phát triển tài nguyên rừng tại huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên,.
Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
3.2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là 3 trạng thái rừng tự nhiên: rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh phục hồi (TXP), rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh nghèo (TXN) và rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh trung bình (TXB)
(trạng thái rừng đƣợc phân loại - theo thông tƣ số 34/2009/TT – BNNPTNT)
- Về nội dung nghiên cứu:
+ Đề tài nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo số cây và theo chỉ số quan trọng
+ Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lâm phần, tập trung nghiên cứu: các đại lượng sinh trưởng D, H, G và một số quy luật phân bố và tương quan của lâm phần nhƣ: N/D, N/H, H-D
+ Nghiên cứu tính đa dạng loài của 3 trạng thái rừng
+ Nghiên cứu đặc điểm tái sinh của 3 trạng thái rừng
- Phạm vi về không gian: Đề tài thu thập số liệu của 3 trạng thái rừng tự nhiên ở huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên.
Nội dung nghiên cứu
3.3.1 Phân chia trạng thái rừng
3.3.2 Nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao
+ Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo hệ số tổ thành ki
Formatted: Normal, Justified, Level 1, Indent:
Formatted: Level 1, Indent: First line: 0 cm
Formatted: Normal, Level 1, Indent: First line:
Formatted: Normal, Level 1, Indent: First line:
Formatted: Level 1, Indent: First line: 0 cm
Phương pháp nghiên cứu
+ So sánh công thức tổ thành theo hệ số tổ thành và theo chỉ số IV%
+ Phân loại loài cây theo trạng thái
3.3.3 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lâm phần
+ Nghiên cứu một số quy luật phân bố và tương quan của lâm phần: N/D1,3,
3.3.4 Nghiên cứu tính đa dạng loài tầng cây cao
+ Chỉ số đa dạng: mức độ phong phú của loài, Shannon–Weiner, Simpson,
3.3.5 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu
+ Cấu trúc tổ thành , mật độ cây tái sinh
+ Chất lƣợng và nguồn gốc cây tái sinh
+ Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
3.3.6 Đề xuất một số giải pháp phục hồi và phát triển rừng tại khu vực nghiên cứu
3.4.1 Phương pháp luận Đề tài đã sử dụng phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn đại diện ở khu vực nghiên cứu, số liệu đảm bảo tính đại diện, khách quan và chính xác Đề tài sử dụng các phương pháp phân tích số liệu truyền thống, phương pháp kế thừa các tư liệu, số liệu có liên quan
- Sử dụng các công cụ toán học để mô hình hoá các quy luật phân bố, tính toán các chỉ tiêu đa dạng sinh học nh m hạn chế tính áp đặt chủ quan của người nghiên cứu và góp phần phản ánh quy luật chung của lâm phần
- Từ đặc điểm cấu trúc rừng, kết hợp với các chính sách có liên quan (chính sách về quản l đất đai, tài nguyên rừng; chính sách đầu tƣ tín dụng; chính sách khai thác sử dụng rừng và lưu thông tiêu thụ lâm sản) và các hoạt động quản lý, sử dụng, xây dựng rừng tại địa phương, đề xuất một số biện pháp quản lý rừng bền vững
Formatted: Normal, Justified, Level 1, No widow/orphan control, Tab stops: 0 cm, Left +Not at 1,34 cm
3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu
Luận văn kế thừa số liệu về điều kiện tự nhiên: địa hình, khí hậu, thu văn, đất đai, tài nguyên rừng; điều kiện kinh tế; điều kiện xã hội: dân số, lao động, thành phần dân tộc
Các báo cáo về thực trạng tài nguyên rừng, công tác quản lý bảo vệ và phát triển rừng tại Huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên
3.4.2.2 Ngoại nghiệp a) Điều tra tầng cây cao
Trên mỗi trạng thái rừng lập 4 ô tiêu chuẩn (OTC), diện tích mỗi ô là 1000 m 2
20m x 50m Nhƣ vậy, tổng số OTC cần lập cho 3 trạng thái rừng là 12 OTC
+ Điều tra thống kê tầng cây cao: Đối tượng điều tra là các cây gỗ thuộc tầng cây cao cây có đường kính ngang ngực từ 6 cm trở lên)
Trong mỗi ô đo đếm, đánh dấu và đếm toàn bộ số cây trong phân ô
+ Xác định thành phần loài, tên loài (những loài không biết tên hoặc không rõ tên thì ghi kí hiệu là sp)
+ Đo đường kính D1.3 của tất cả các cây có đường kính lớn hơn hoặc b ng
6cm: dùng thước kẹp kính độ chính xác 0,5 cm
+ Đo chiều cao vút ngọn: Trong mỗi phân ô đo chiều cao cho 5 cây đƣợc lựa chọn ngẫu nhiên, dùng thước Blumeleiss với độ chính xác 0,5 m
Toàn bộ các số liệu đo đếm tầng cây cao đƣợc ghi chép theo mẫu biểu điều tra tầng cây cao (biểu 01)
Formatted: Font: Font color: Auto Formatted: Font: Italic, Font color: Auto
Biểu 3.1: Biểu điều tra tầng cây cao Địa điểm Độ cao Ngày điều tra
Trạng thái rừng Độ dốc Người điều tra
Hvn (m) Ghi chú ĐT NB TB
2 b Điều tra cây tái sinh:
Trên mỗi OTC lập 5 OBB trong đó 4 ODB ở 4 góc và 1 ODB ở giữa OTC Diện tích mỗi ODB là 16 m 2 4m x 4m Nhƣ vậy, tổng số ODB cần lập cho 3 trạng thái rừng là 60 ODB Trên ODB thống kê tất cả cây tái sinh vào phiếu điều tra theo các chỉ tiêu:
- Tên loài cây tái sinh, loài nào chƣa rõ thì thu thập tiêu bản để giám định
- Đo chiều cao cây tái sinh b ng thước sào
- Chất lƣợng cây tái sinh:
+ Cây tốt là cây có thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trưởng phát triển tốt, không sâu bệnh
+ Cây xấu là những cây cong queo, cụt ngọn, sinh trưởng phát triển kém, sâu bệnh, còn lại là những cây có chất lƣợng trung bình
- Xác định nguồn gốc cây tái sinh
Toàn bộ các số liệu thu thập, đo đếm tầng cây tái sinh đƣợc ghi chép theo mẫu biểu điều tra tầng cây cao (biểu 02)
Biểu 3.2: Biểu điều tra tầng cây tái sinh Địa điểm Độ cao Ngày điều tra
Trạng thái rừng Độ dốc Người điều tra
Phẩm chất Cấp chiều cao (m) Nguồn gốc Tốt TB Xấu I II III IV V Hạt Chồi
A – Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cẩu trúc rừng a) Phân loại trạng thái rừng hiện tại
Luận văn sử dụng phương pháp phân loại rừng theo Thông tư 34 của Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Trên cơ sở quy định của Thông tƣ số 34/2009/TT- BNNPTNT ban hành ngày 10 tháng 06 năm 2009 của Bộ NNPTNT, các trạng thái rừng và đất chƣa có rừng đƣợc phân chia theo 3 tiêu chí gồm tổ thành, điều kiện lập địa và trữ lƣợng rừng, cụ thể nhƣ sau:
- Rừng rất giàu: trữ lƣợng cây đứng trên 300 m 3 /ha
- Rừng giàu: trữ lƣợng cây đứng từ 201 – 300 m 3 /ha
- Rừng trung bình: trữ lƣợng cây đứng từ 101 – 200 m 3 /ha
- Rừng nghèo: trữ lƣợng cây đứng từ 10 – 100 m 3 /ha
- Rừng chưa có trữ lượng: rừng gỗ đường kính bình quân < 8 cm, trữ lượng cây đứng dưới 10 m 3 /ha b) Xác định công thức tổ thành theo hệ số tổ thành
+ Bước 1: Trong các OTC, tập hợp số liệu tầng cây cao, loài trong từng trạng thái và số cá thể của mỗi loài
+ Bước 2: Trong các OTC xác định tổng số loài cây, tổng số cá thể của từng trạng thái
+ Bước 3: Tính số cá thể trung bình của 1 loài theo công thức:
X : Số lƣợng cá thể trung bình của mỗi loài
N: Tổng số lƣợng cá thể của các loài m: Tổng số loài
+ Bước 4: Xác định số loài, tên loài tham gia vào công thức tổ thành
Những loài nào có số cây X thì tham gia vào công thức tổ thành
+ Bước 5: Xác định hệ số tổ thành của từng loài theo công thức:
Xi là số lƣợng cá thể loài i
N là Σ số cá thể của tất cả các loài
+ Bước 6: Viết công thức tổ thành: Loài nào có Ki > 0,5 thì ghi vào công thức tổ thành Loài nào có hệ số tổ thành lớn viết trước, nhỏ viết sau c) Xác định công thức tổ thành theo chỉ số quan trọng IVI% Để xác định tổ thành loài cây, đề tài sử dụng phương pháp xác định mức độ quan trọng (Important Value- IV) của Daniel Marmillod, Vũ Đình Huề (1984)
IV%: Chỉ số mức độ quan trọng của loài trong quần xã
Formatted: Normal, Left, Indent: Left: 3,81 cm, First line: 1,27 cm, Don't adjust space between Latin and Asian text, Don't adjust space between Asian text and numbers
Formatted: Normal, Justified, Indent: First line: 1,27 cm, Don't adjust space betweenLatin and Asian text, Don't adjust space between Asian text and numbers
G% là tiết diện ngang thân cây tương đối:
Ni và Gi là mật độ và tổng tiết diện ngang của loài i ã (3.4)
Theo Daniel Marmillod, loài cây nào có IVi > 5 là loài có nghĩa về mặt sinh thái Theo Thái Văn Trừng 1978 , nhóm dưới 10 loài cây có tổng IVi% > 50% tổng cá thể tầng cây cao thì chúng đƣợc coi là nhóm loài ƣu thế (còn gọi là ƣu hợp thực vật Do đó, nhóm loài ƣu thế hình thành nên các loại hình xã hợp thực vật đƣợc xác định nhƣ sau:
- Tính toán trị số IVi% cho từng loài
- Xác định loài ƣu thế: loài có trị số IVi% > 5%
Khi đó, tên của QXTVR đƣợc xác định theo các loài đó
Công thức tổ thành tổng quát đƣợc viết theo hệ số 10, nên khi viết công thức tổ thành chúng ta chi IV% cho 10
IV1%.L1 + IV2%.L2 + IV3%.L3 + + IVi%.Li
Ký hiệu Li là tên loài cây thứ i trong QXTVR, với i 10 d) Một số quy luật kết cấu lâm phần
Bao gồm quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao Phương pháp mô phỏng theo các bước: Thiết lập dãy phân bố thực nghiệm, từ đó xem xét kiểu dạng phân bố cụ thể để lựa chọn hàm phân bố lý thuyết hợp l để mô phỏng phân bố Các hàm phân bố lý thuyết đƣợc đề tài thử nghiệm
+ Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) Phân bố số cây, số lượt loài theo cỡ đường kính : được tính với cự li về đường kính là 4 cm
+ Phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/HVN) Phân bố số cây theo cỡ chiều cao
: đƣợc tính với cự li về chiều cao là 2 m
Là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục với miền giá trị (0, +)
Formatted: Indent: Left: 1,27 cm, First line:
Formatted: Normal, Indent: First line: 0 cm,
Don't adjust space between Latin and Asian text, Don't adjust space between Asian text and numbers
Formatted: Tab stops: 0 cm, Left + Not at
Hàm mật độ có dạng: f x (x)..x 1 e x (3.6)
Hàm phân bố có dạng: F(x) = 1 - e X (3.7)
- : Đặc trƣng cho độ nhọn của phân bố
- : Đặc trƣng cho độ lệch của phân bố ( < 3 phân bố có dạng lệch trái, >
3 phân bố có dạng lệch phải, = 3 phân bố có dạng đối xứng)
Giá trị và đƣợc ƣớc lƣợng nhờ sự trợ giúp của phần mềm SPSS 13.0
Phân bố khoảng cách là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên đứt quãng, hàm toán học có dạng:
Khi 1 thì phân bố khoảng cách trở về dạng phân bố hình học:
B ng phương pháp tối đa hợp l có thể xác định được tham số của phân bố khoảng cách nhƣ sau: n f o
Trong Lâm nghiệp thường d ng phân bố giảm dạng hàm Meyer để mô phỏng quy luật cấu trúc tần số số cây theo đường kính N/D1.3 , số cây theo chiều cao
N/Hvn ở những lâm phần hỗn giao, khác tuổi Hàm Meyer có dạng: y = .e -x (3.12)
Trong đó: x: Cỡ kính hoặc cỡ chiều cao
, : Hai tham số của hàm Meyer
Formatted: Font: 13 pt, Not Italic, (Asian)
Formatted: Font: 13 pt, Not Italic, Font color:
Auto, (Asian) Chinese (PRC) Để xác định tham số của phân bố giảm dạng hàm Meyer, trước hết phải tuyến tính hoá phương trình mũ, b ng cách logarit hoá cả hai vế của phương trình để đưa về dạng phương trình hồi quy tuyến tính một lớp có dạng y = a + bx
Kiểm tra sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm
Sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm đƣợc đánh giá thông qua tiêu chuẩn 2 của Pearson, với giả thuyết:
- H0: Phân bố lý thuyết đƣợc chọn (Meyer, Khoảng cách, Weibull) phù hợp với phân bố thực nghiệm
- H1: Phân bố lý thuyết đƣợc chọn (Meyer, Khoảng cách, Weibull) không phù hợp với phân bố thực nghiệm
- ft: Tần số thực nghiệm ở từng cỡ kính
- fl: Tần số l thuyết; m là số tổ sau khi gộp
Tổ nào có fl < 5 thì ghép với fl tổ trên hoặc tổ dưới, sao cho fl sau khi gộp 5
- Nếu 2 n > 2 0.05(k = m - 3) thì giả thuyết bị bác bỏ, nghĩa là phân bố lý thuyết không phù hợp với phân bố thực nghiệm
- Nếu 2 n ≤ 2 0.05(k = m - 3) thì chấp nhận giả thuyết, nghĩa là phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm
+ Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (Hvn - D1.3)
Giữa Hvn và D1.3 của các cây trong lâm phần luôn tồn tại mối quan hệ chặt chẽ và được biểu thị b ng nhiều dạng phương trình toán học khác nhau Đề tài tiến hành thử nghiệm với 6 dạng phương trình
Hàm tuyến tính một lớp Y = a + b.X (3.15)
Formatted: Indent: First line: 1,27 cm
Formatted: Font: 13 pt, Not Italic, (Asian)
Formatted: Indent: First line: 1,27 cm
(3.19) Phương trình nào có hệ số xác định lớn nhất, có tất cả các tham số đều tồn tại và đơn giản trong tính toán sẽ đƣợc lựa chọn để mô tả mối quan hệ này e) Nghiên cứu tính đa dạng loài tầng cây cao Để so sánh tính đa dạng của cây gỗ, đề tài sử dụng 5 chỉ số đa dạng sau đây:
+ Mức độ phong phú của loài: Đề tài lập các ÔTC điển hình để đo đếm đảm bảo tính đại diện cho khu vực nghiên cứu Do đó, để xác định mức độ phong phú của loài, chúng ta có thể sử dụng công thức của Kjayaraman (2000): n
Trong đó: n là số cá thể của tất cả các loài; s là số loài trong quần xã
* + Hàm s sánh tính Shannon - Wiener
Hàm số này được Shannon và Wiener đưa ra năm 1949 dưới dạng:
Trong đó: C là h ng số, C = 2,302585; pi là tổ thành của loài i, pi = ni/n; ni là số lƣợng cá thể của loài i trong quần xã, s là số loài trong quần xã
- Để so sánh mức độ đa dạng loài giữa các đai cao, đề tài sử dụng tiêu chuẩn t - Student với giả thuyết:
+ H0: Mức độ đa dạng loài giữa các đai cao là đồng nhất
+ H1: Mức độ đa dạng loài giữa các đai cao là không đồng nhất t = (3.23)
Formatted: Font: Not Italic Formatted: Font: 13 pt, Not Bold, Not Italic
Formatted: Font: 13 pt, Lowered by 17 pt
Formatted: Font: 13 pt, Lowered by 15 pt
Trong đó: n1 và n2 là số cá thể ứng với khu vực 1 và 2 cần so sánh C n phương sai của H được tính theo công thức sau:
Chỉ số Simpson đƣợc sử dụng sớm nhất vào năm 1949, khi n có số lƣợng không quá lớn so với ni thì sử dụng công thức:
- n: Số cá thể trong quần xã
- ni: Số cá thể trong loài i
- s: Số loài trong quần xã
Chỉ số J’ của Pielou được sử dụng để đo đạc tính tương đồng về số loài cây gỗ giữa các trạng thái rừng
Chỉ số J’ đƣợc tính theo công thức:
S: Số loài cây bắt gặp
+ Chỉ số đa dạng của Margalef (d):