Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại tiểu khu 48 thuộc khu bảo tồn thiên thiên văn hóa đồng nai

Cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có th

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

CƠ SỞ 2 – TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

-  -

BAN NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ

NHIÊN TẠI TIỂU KHU 48 THUỘC KHU BẢO TỒN

THIÊN NHIÊN VĂN HÓA ĐỒNG NAI

i

LỜI CẢM ƠN

Để đánh giá kết quả học tập và rèn luyện của sinh viên trong suốt thời gian học tại trường, Bộ môn Lâm sinh, Trường Đại học Lâm nghiệp cơ sở 2, cùng với sự hướng dẫn của Cô giáo Nguyễn Thị Hiếu, tôi tiến hành thực hiện

khóa luận tốt nghiệp “Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại tiểu khu 48 thuộc Khu Bảo Tồn Thiên Thiên Văn Hóa Đồng Nai”

Sau một thời gian thực hiện, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo, cùng với

sự nổ lực của bản thân, đến nay chuyên đề đã được hoàn thành

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Gv: Nguyễn Thị Hiếu

đã hướng dẫn nhiệt tình, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu và kiến thức trong nghiên cứu khoa học cho tôi trong quá trình làm chuyên đề

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp, các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Lâm sinh, cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của cán bộ xã Phú Lý- Huyện Vĩnh Cửu- Tỉnh Đồng Nai đã quan tâm giúp đỡ tôi thực hiện chuyên đề này

Do hạn chế về trình độ, thời gian và kinh nghiệm trong công tác nghiên cứu, chuyên đề còn nhiều thiếu sót, tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung của các thầy giáo, cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để chuyên

đề được hoàn chỉnh hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Trường

ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ vii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2

1.1 Tình hình nghiên cứu sinh trưởng của cây rừng trên thế giới 2

1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc 2

1.1.2 Nghiên cứu tái sinh rừng 5

1.2 Nghiên cứu sinh trưởng cây rừng ở Việt Nam 6

1.2.1 Phân bố số cây theo cỡ đường kính ngang ngực (N/D1.3) 6

1.2.2 Phân bố số cây theo cỡ chiều cao 7

1.2.3 Tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây 7

1.2.4 Nghiên cứu tái sinh rừng 8

Chương 2 MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU 9

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 9

2.1.1 Mục tiêu chung 9

2.1.2 Mục tiêu cụ thể 9

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2.2 Điều tra ngoại nghiệp 10

2.2.3 Nội Nghiệp 12

iii

2.2.3.1 Loại bỏ số liệu thô……… 11

2.2.3.2 Xác định công thức tổ thành……… …11

2.2.3.3 Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần……… 12

2.2.3.4 Đối với tầng cây tái sinh……….17

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 21

3.1 Điều kiện tự nhiên 21

3.1.1 Vị trí địa lý 21

3.1.2 Đặc điểm địa hình 21

3.1.3 Đặc điểm khí hậu 21

3.1.4 Đặc điểm thủy văn 22

3.1.5 Đặc điểm đất đai 22

3.2 Đặc điểm dân sinh kinh tế 23

3.2.1 Dân số và phân bố dân cư 23

3.2.2 Tình hình sản xuất 23

3.2.2.1 Sản xuất nông nghiệp……….23

3.2.2.1 Sản xuất lâm nghiệp……… 23

3.2.3 Tình hình giao thông 23

3.2.4 Văn hóa, giáo dục, y tế 24

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 25

4.1 Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc rừng tầng cây cao 25

4.1.1 Cấu trúc tổ thành thực vật tầng cây cao 25

4.1.2 Nghiên cứu một số quy luật phân bố lâm phần 29

3.1.3 Nghiên cứu một số quy luật tương quan 33

iv

3.1.4 Xác định cấu trúc tầng thứ tầng cây cao Error! Bookmark not defined

3.1.5 Độ tàn che của tầng cây cao 36

3.2 Đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh 37

3.2.1 Tổ thành cây tái sinh 37

3.3 Cây bụi thảm tươi 42

3.4 Nhận xét: 43

Đề xuất một số giải pháp kỉ thuật lâm sinh cho đối tượng nghiên cứu 44

3.4.1 Những giải pháp kỉ thuật lâm sinh 44

3.4.2 Những giải pháp về mặt chính sách, xã hội 45

Chương 5 KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ 46

5.1 Kết luận 46

5.2 Tồn tại 48

5.3 Kiến nghị 49

Hdc Chiều cao dưới cành (m)

∑G Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2

/ha) G% % tiết diện ngang

IV% Chỉ số quan trọng (Important Values)

N/ha Mật độ (cây/ha)

N% Tỷ lệ % số cây

N/D1.3 Phân bố số cây theo đường kính

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

Hvn-D1.3 Tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính 1.3m

Dt-D1.3 Tương quan giữa đường kính tán với đường kính 1.3m ÔTC Ô tiêu chuẩn

4.3 Kết quả tính toán các đặc trưng mẫu về Hvn 31

4.5 Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIIA3 39 4.6 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao trạng thái IIIA3 40 4.7 Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIIA1 41 4.8 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao trạng thái IIIA1 42 4.9 Đặc điểm sinh trưởng của cây bụi thảm tươi ở các trạng

thái rừng

44

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng là tài nguyên quý giá vốn được xem là lá phổi của Trái Đất, rừng có vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng hệ sinh thái và sự đa dạng sinh học trên hành tinh chúng ta Bởi vậy bảo vệ rừng luôn trở thành một yêu cầu, nhiệm vụ không thể trì hoãn đối với tất cả các quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam

Khu bảo tồn thiên nhiên văn hóa Đồng Nai có diện tích 100.303 ha, được thành lập theo Quyết định số 09/2006/QĐ-UBND ngày 20 tháng 2 năm

2006 của UBND tỉnh Đồng Nai, trên cơ sở sát nhập Khu dự trữ thiên nhiên Vĩnh Cửu với Trung tâm quản lí di tích chiến khu Đ Là nơi dự trữ bảo tồn tài nguyên thiên nhiên, nơi sinh sống và cư trú của rất nhiêu loài động vật, thực vật Không những vậy, khu bảo tồn thiên nhiên này còn đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu cho khu vực tỉnh Đồng Nai

Tuy nhiên hiện nay tình trạng rừng có hiện trạng suy giảm cả về số lượng và chất lượng, rừng bị tàn phá nặng nề do tình trạng lấy đất làm nương rẫy, làm nhà, khu công nghiệp, một số dịch vụ khác… Chính vì vậy cần có những giải pháp thích hợp nhằm phục hồi lại rừng, để rừng có thể phát huy tối

đa những vai trò của nó, đảm bảo được lợi ích về mặt sinh thái môi trường và kinh tế cho người dân sống quanh khu vực Để được điều này thì chúng ta phải hiểu biết đầy đủ những quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng Do đó cấu trúc rừng được xem là cơ sở quan trọng nhất giúp các nhà lâm nghiệp có thể chủ động trong việc xác lập các kế hoạch và biện pháp kỹ thuật tác động chình xác vào rừng để quản lý, kinh doanh rừng được lâu bền hơn

Các nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên Văn Hóa Đồng Nai trong thời gian qua đã đề cập nhiều mặt khác nhau của vấn đề nhưng tại khu vực tiểu khu 48 chưa nghiên cứu xâu về vấn đề này

Xuất phát từ thưc tiễn đó, tôi tiền hành thực hiện khóa luận "Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại tiểu khu 48 thuộc Khu Bảo Tồn Thiên Thiên Văn Hóa Đồng Nai”

2

Chương 1

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu sinh trưởng của cây rừng trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc

1.1.1.1 Cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể chung sống hài hào và đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiện Cấu trúc vừa là kết quả vừa là sự thể hiện quan hệ đấu tranh và thích ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi trường sinh thái và giữa các sinh vật rừng với nhau Nghiên cứu cấu trúc rừng

để biết được những mối quan hệ sinh thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ

sở để đề xuất các biện pháp tác động, các biện pháp kỹ thuật phù hợp

Nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng,

mà tiêu biểu là Richards P.W (1933 – 1934), Baur G.N (1962),… Các nghiên cứu này thường nêu lên quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng

Công trình nghiên cứu của tác giả Catinot (1965), Plaudy J đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống

1.1.1.2 Mô tả hình thái cấu trúc rừng

Hiện tượng thành tầng là sự sắp xếp không gian phân bố của các thành phần sinh vật rừng trên cả mặt bằng và theo chìu hướng đứng phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do Davit và P.W.Richard (1933 -1934) đề xướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan đến nay vẫn là phương pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng của rừng

Phương pháp biểu đồ trắc diện do Davit và Richards (1933 – 1934) đề xuất trong khi phân loại và mô tả rừng nhiệt đới phức tạp về thành phần và

3

cấu trúc thảm thực vật theo chiều nằm ngang và chiều thẳng đứng

Kraft (1884), lần đầu tiên đưa ra hệ thống phân cấp cây rừng, ông chia cây rừng trong một lâm phần thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng của cây rừng phân cấp của Kraft phản ánh được tình hình phân hóa cây rừng, tiêu chuẩn cấp phân rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng nhưng chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi

Sampion Gripfit (1948), khi nghiên cứu rừng tự nhiện ấn độ và rừng

ẩm nhiệt đới tây phi có kiến nghị phân cấp cây rừng thành 5 cấp cũng dựa vào kích thước và chất lượng cây rừng

Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới

1.1.1.3 Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng

Trong những nghiên cứu về rừng tự nhiên thì vấn đề nghiên cứu định lượng quy luật phân bố số cây theo đường kính D1.3, phân bố số cây theo chiều cao, phân chia tầng thứ được nhiều tác giả thực hiện có hiệu quả Ngoài việc phản ánh cấu trúc nội tại của lâm phần làm căn cứ đề xuất các biện pháp kinh doanh còn làm cơ sở để xây dựng các phương pháp điều tra thống kê tài nguyên rừng

a Về phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 )

Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và được các nhà lâm học, điều tra rừng quan tâm Nhiều tác giả

đã dùng phương pháp giải tích để tìm phương trình của đường cong phân bố Balley (1973) sử dụng hàm Weibull, Meyer (1934) đã mô tả phân bố N/D1.3 bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục

Để mô tả phân bố N/D1,3 rừng tự nhiên, Meyer (1934) và Prodan (1949) đã sử dụng phương trình:

Yi = *exp(- *xi) (1.1)

Phương trình (2.1) còn được gọi là phương trình Meyer, trong đó xi và

 

4

yi là trị số giữa và số cây của cỡ thứ i, α và β là các tham số

Nhìn chung các công trình nghiên cứu về dạng phân bố đem lại kết quả toàn diện và đa dạng nhất về quy luật kết cấu đường kính lâm phần rừng

b Về phân bố số cây theo chiều cao (N/H)

Phần lớn các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao Phương pháp kinh điển nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên theo chiều thẳng đứng là vẽ các phẫu diện

đồ đứng với các kích thước khác nhau tuỳ theo mục đích nghiên cứu Từ đó rút ra các nhận xét và đề xuất ứng dụng thực tế Phương pháp này được nhiều nhà nghiên cứu rừng nhiệt đới áp dụng mà điển hình là các công trình của các tác giả P.W Richards (1952), Rollet (1979)

1.1.1.4 Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính thân cây

Qua nghiên cứu nhiều tác giả cho thấy, trong giới hạn nhất định chiều cao tương ứng với mỗi cỡ đường kính cho trước luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả tự nhiên của sự sinh trưởng Trong mỗi cỡ kính xác định, ở các tuổi khác nhau, cây rừng thuộc cấp sinh trưởng khác nhau, cấp sinh trưởng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ Hvn/D1.3 tăng theo tuổi từ đó đường cong quan hệ giữa H và D có thể thay đổi dạng và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên Tiurin D.V (1927) đã phát hiện hiện tượng này khi ông xác lập đường cong chiều cao cho các cấp tuổi khác nhau Prodan (1965) và Dittmar.O cho rằng độ dốc đường cong chiều cao có chiều hướng giảm dần khi tuổi tăng lên Curis.R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ chiều cao với đường kính và tuổi theo dạng phương trình:

b A

 1 , 3

* 3 1

5

Krauter G (1958) và Tiourin A.V (1932) nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi Kết quả cho thấy, khi dãy phân hoá thành các cấp chiều cao, thì mối quan hệ này không cần xét đến cấp đất hay cấp tuổi, cũng như không cần xét đến tác động của hoàn cảnh và tuổi, vì những nhân tố này đã được phản ánh trong kích thước của cây, nghĩa là đường kính và chiều cao trong quan hệ đã bao hàm tác động của hoàn cảnh và tuổi

Naslund M (1929); Assmann.E (1936); Hohenadl W (1936); Prodan

M (1944); Krenn K (1946); Meyer H.A (1952)… đã đề nghị sử dụng các dạng phương trình dưới đây để mô tả quan hệ H/D:

Như vậy, để biểu thị tương quan giữa chiều cao với đường kính thân cây có thể sử dụng nhiều dạng phương trình, việc sử dụng phương trình nào thích hợp nhất cho từng đối tượng, thì chưa được nghiên cứu đầy đủ Nhìn chung, để biểu thị đường cong chiều cao, phương trình Parabol và phương trình Logarit được sử dụng nhiều hơn cả

1.1.2 Nghiên cứu tái sinh rừng

Khi đề cập vần đề điều tra tái sinh tự nhiên, một số tác giả nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á như: Bara (1954), Budowski (1956),

có nhận định, dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ lượng cây tái sinh có

2 2

)

* (a b d d



6

giá trị kinh tế, nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái sinh này là cần thiết Nhờ những nghiên cứu này, nhiều biện pháp tác động vào lớp cây tái sinh đã được xây dựng và đem lại hiệu quả đáng kể

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên, nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi được đề cập thường xuyên Vì vậy, khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đề cập một cách đầy đủ tất cả các loài cây xuất hiện trong lớp cây tái sinh để có những đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và có những biện pháp tác động phù hợp

Tóm lại, các công trình nghiên cứu được đề cập trên đây phần nào làm sáng tỏ việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng Đó là những cơ sở để lựa chọn cho việc nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng trong chuyên đề này

1.2 Nghiên cứu sinh trưởng cây rừng ở Việt Nam

Cấu trúc rừng là phạm trù rộng, có nội dung phong phú và đa dạng, dưới đây chỉ đề cập đến một số đặc trưng cấu trúc có liên quan đến đề tài, bao gồm: Phân bố số cây theo cỡ đường kính, phân bố số cây theo chiều cao Nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả đã tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục vụ kinh doanh rừng lâu dài

và có hiệu quả ổn định

1.2.1 Phân bố số cây theo cỡ đường kính ngang ngực (N/D 1.3 )

Với rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi, từ kết quả nghiên cứu của Đồng

Sĩ Hiền (1974), cho thấy, dạng tổng quát của phân bố N/D1,3 là phân bố giảm, nhưng do quá trình khai thác chọn thô không theo quy tắc nên đường thực nghiệm thường có dạng hình răng cưa và ông đã chọn hàm Meyer để mô phỏng quy luật cấu trúc đường kính cây rừng Nguyễn Hải Tuất (1986) sử dụng phân bố khoảng cách mô tả phân bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay sát cỡ đường kính bắt đầu đo Bảo Huy (1993) cho rằng phân bố khoảng cách thích hợp hơn các dạng phân bố khác Trần Xuân Thiệp (1995), Lê sáu

7

(1996), Trần Cẩm Tú (1999), Trần Văn Con (1999) lại cho rằng hàm Weibull thích hợp hơn cả

Qua việc tham khảo tài liệu liên quan cho thấy, việc nghiên cứu phân bố

N – D1.3 trong thời gian gần đây không chỉ dừng lại ở mục đích phục vụ công tác điều tra như xác định tổng tiết diện ngang, trữ lượng mà còn xây dựng cơ sở khoa học cho các giải pháp Lâm sinh trong nuôi dưỡng, làm giàu rừng

1.2.2 Phân bố số cây theo cỡ chiều cao

Theo nghiên cứu của Đồng Sĩ Hiền (1974) cho thấy, phân bố số cây theo chiều cao (N/H) ở các lâm phần rừng tự nhiên hay trong từng loài cây thường có nhiều đỉnh, phản ánh két cấu phức tạp của rừng chặt chọn Thái Văn Trừng (1978) trong nghiên cứu của mình đã đưa ra các kết quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV Bảo Huy (1993) , Đào Công Khanh (1996), Trần cẩm Tú (1996) đã nghiên cứu phân bố N/H để tìm thấy tích tụ tán cây Các tác giả đều đi đến một nhận xét chung là phân bố N/H có dạng

một đỉnh, nhiều đỉnh hình răng cưa và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull

1.2.3 Tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây

Giữa chiều cao với đường kính những cây trong lâm phần tồn tại mới liên hệ chặt chẽ Mối liên hệ này không chỉ giới hạn trong một lâm phần mà tập hợp trong nhiều lâm phần và khi nghiên cứu nó không cần xét đến tác động của hoàn cảnh (cấp đất) và tuổi Nếu sắp xếp các cây trong lâm phần đồng thời vào các cỡ kính và chiều cao sẽ được bảng tương quan H/D Nếu biểu thị tương quan này lên niểu đồ, trục hoành ghi các cỡ đường kính, trục tung ghi chiều cao tương ứng, sẽ được một đường zích zắc, đó là cơ sở để nắn đường cong chiều cao lâm phần

Đồng Sĩ Hiền (1974) đã sử dụng phương trình Logarit hai mô tả quan

hệ H/D, đồng thời cho thấy khả năng sử dụng một phương trình chung mô tả nhóm loài cây có tương quan H/D thuần nhất với nhau

Vũ Đình Phương (1975) cho rằng, có thể lập biểu cấp chiều cao rừng

tự nhiên từ phương trình Parabol bậc 2 không cần phân biệt cấp đất và tuổi

8

Bảo Huy (1993) khi nghiên cứu tương quan H/D của một số loài ưu thế Bằng Lăng, Cẩm Xe, Kháo và Chiêu Liêu ở rừng rụng lá và nửa rụng lá ở Tây Nguyên đã thử nghiệm bốn phương trình:

h = a + b*d1.3 (1.10)

h = a + b*log*d1.3 (1.11)

Log h = a + b*log*d1.3 (1.12)

Log h = a + b*d1.3 (1.13) Phương trình thích hợp nhất là phương trình (1.12)

Như vậy, việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nước ta đã có những bước phát triển nhanh chóng và có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về rừng, nâng cao hiệu quả trong nghiên cứu cũng như sản xuất kinh doanh rừng

1.2.4 Nghiên cứu tái sinh rừng

Ở nước ta chưa có nhiều công trình nghiên cứu một cách đầy đủ và hệ thống về tái sinh rừng, đặc biệt là tái sinh tự nhiên, một số kết quả về nghiên cứu tái sinh rừng thường đề cập trong nghiên cứu về thảm thực vật rừng

Khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam, Thái Văn Trừng (1978)

đã nhấn mạnh tới ý nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát triển của cây tái sinh Theo tác giả ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh

Những kết luận trên đây có thể sử dụng để tham khảo cho những đề xuất biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng khi nghiên cứu phân bố cây tái sinh theo chiều cao và phân bố cây tái sinh trên mặt đất

Thực tế cho thấy, với điều kiện nước ta hiện nay, nhiều khu vực vẫn phải trồng cây vào nơi tái sinh tự nhiên còn tái sinh nhân tạo mới chỉ được triển khai trên quy mô hạn chế

Vì vậy những nghiên cứu đầy đủ về tái sinh tự nhiên cho từng đối tượng rừng cụ thể là hết sức cần thiết nếu muốn đề xuất biện pháp kỹ thuật

chính xác

9

Chương 2

MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu chung

Đề tài đề nghiên cứu nhằm góp phần bổ sung và hoàn thiện những kết quả nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao rừng tự nhiên làm cơ sở đề xuất giải pháp kinh doanh nuôi dưỡng cải tạo và phát triển rừng Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên Văn Hóa Đồng Nai

2.1.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định được cấu trúc rừng ở các trạng thái rừng khác nhau

- Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và cải thiện rừng

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đa dạng thành phần loài trong các trạng thái thảm thực vật

Đa dạng về cấu trúc hình thái của các trạng thái thảm thực vật

Đề xuất một số biện pháp nhằm bảo tồn các trạng thái thảm thực vật

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu

Tiểu khu 48 thuộc Khu Bảo Tồn Thiên Thiên Văn Hóa Đồng Nai

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc rừng tầng cây cao

2.3.1.1 Cấu trúc tổ thực vật tầng cây cao

2.3.1.2 Quy luật phân bố các nhân tố điều tra trong lâm phần

2.3.1.4 Xác định cấu trúc tầng thứ tầng cây cao

2.3.2 Nghiên cứu một số quy luật, cấu trúc tầng cây tái sinh

2.3.3 Cây bụi thảm tươi

2.3.4 Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâmsinh

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Kế thừa tại liệu thứ cấp

10

Kế thừa số liệu trước đây của đơn vị về các giải pháp quản lý, phục hồi rừng (Tái sinh tự nhiên, khoanh nuôi xúc tiến tái sinh, tái sinh nhân tạo ) Những tư liệu về điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế, điều kiện xã hội: dân số, lao động, thành phần dân tộc, tập quán canh tác Khí hậu, thuỷ văn, đất đai, địa hình, tài nguyên

2.1.3 Điều tra ngoại nghiệp

Trong các lâm phần thuộc đối tượng nghiên cứu, lập các ô tiêu chuẩn điển hình đại diện cho tình hình sinh trưởng của lâm phần Số lượng ô tiêu chuẩn là 6 ô thuộc trạng thái IIIẢ, IIIA1 diện tích 500m2/ô các ô tiêu chuẩn được lập theo quy định

a Điều tra đo đếm tầng cây cao

Xác định tên loài cây, đo đường kính thân cây tại vị trí ngang ngực (1,3m) theo 2 chiều Đông Tây – Nam Bắc của các cây có đường kính từ 6cm trở lên bằng thước kẹp kính lấy tròn số đến 0.1cm, đo chiều cao vút ngọn (Hvn), chiều cao dưới cành (Hdc) bằng thước đo cao Blumleiss lấy số tròn đến 0,1m, đo đường kính tán (Dt) qua hai hướng Đông Tây – Nam Bắc bằng thước dây lấy tròn số đến 0,1m

Toàn bộ số liệu thu thập được ghi vào mẫu biểu 2.1

iểu iểu điều tra tầng cây cao

11

b Điều tra cây tái sinh

- Trong mỗi trạng thái lập 15 ô dạng bản với diện tích 25m2/ô (5m x 5m) phân bố đều trên ÔTC Trong ô dạng bản tiến hành thống kê các chỉ tiêu sau:

- Tiến hành đo đếm tất cả các cây tái sinh, ghi phân biệt theo loài cây, nguồn gốc tái sinh, chiều cao và cấp sinh trưởng (tốt, trung bình, xấu)

Tất cả các số liệu điều tra được ghi chép đầy đủ vào mẫu biểu 2.2

iểu iểu điều tra cây tái sinh

c Điều tra cây i thảm t i

- Trên mỗi ÔTC tiến hành lập 5 ô dạng bản có diện tích 25m2 (5x5m), điều tra 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa ÔTC

- Đếm cây bụi, thảm tươi ghi phân biệt theo loài chủ yếu Đối với loài cây bụi chủ yếu thì mỗi loài chọn những cây có chiều cao trung bình để đo chiều cao Chiều cao lấy tròn đến 0.1m Số liệu thu thập được ghi vào mẫu

biểu sau:

iểu iểu điều tra cây i thảm t i

STT

ODB Tên loài chủ yếu

Độ che phủ TB (%)

HTB(m)

Tình hình sinh trưởng

Ghi chú Tốt TB Xấu

12

2.1.4 Nội Nghiệp

2.1.4.1 Loại bỏ số liệu thô

Toàn bộ tài liệu đo đếm trước khi đi vào phân tích được loại bỏ các số liệu không đúng trong quá trình đo đếm Với phần mềm Microsoft Excel 2003

và cho phép ta loại bỏ những trị số quá đặc thù (trị số quan sát quá lớn hoặc quá bé) để phân bố thực nghiệm phản ánh khách quan quy luật của tổng thể, chỉnh lí tài liệu quan sát, lập các dãy phân bố thực nghiệm, tính toán các đặc trưng mẫu, mô hình hoá các quy luật cấu trúc, tương quan

2.1.4.2 Xác định công thức tổ thành

Tỉ lệ tổ thành của từng loài cây (trên ô) tính toán theo phương pháp của Daniel Mamillod, Vũ Đình Huề (1984), Đào Công Khanh (1996) thông qua 2 chỉ tiêu: Tỉ lệ % mật độ (N%) và tiết diện ngang (G%) Mỗi loài được xác định tỉ lệ tổ thành IV% (chỉ số quan trọng Important Values):

(2.1) Theo Daniel mamillod, những loài cây nào có IV% > 5% là những loài cây có ý nghĩa về mặt sinh thái Mặt khác, theo Thái Văn Trừng (1978): trong một lâm phần, nhóm loài cây nào đó chiếm 50% tổng cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế Nhóm loài cây có trị

số IV% > 50% được xem là nhóm loài ưu thế

Xác định hệ số tổ thành tầng cây cao, và cây tái sinh theo công thức:

(2.2) Trong đó:

+ A: Hệ số tổ thành tầng cây cao hoặc cây tái sinh

+ m: Số cá thể mỗi loài trong ô tiêu chuẩn

+ n: Tổng số cây trong ô tiêu chuẩn

A

13

2.1.4.3 Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm ph n

a Chỉnh lí tài liệu quan sát và tính toán các đặc trưng mẫu

Sau khi loại bỏ sai số thô do quá trình đo đếm, các nhân tố điều tra được sắp xếp thành dãy phân bố thực nghiệm với các tần số thực nghiệm được sắp xếp theo tổ theo công thức thực nghiệm của Brooks và Caruther Tuy nhiên với rừng tự nhiên chọn cỡ kính là 4cm, chiều cao là 2cm

Số liệu đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng trên các ô tiêu chuẩn được nhập vào máy tính nhờ phần mềm Microsoft Excel 2003 và phần mềm của thầy Bùi Mạnh Hưng – Trường Đại Học Lâm Nghiệp để tính toán các chỉ tiêu sau:

i X f n

X

1

* 1

(2.3) + Phương sai mẫu: (2.4)

(Với Q x

=

)

) (

2 2

X f X

f

m

i

i i i

m

i i

b Mô phỏng các phân bố thực nghiệm bằng các hàm toán học

Sau khi sắp xếp tần số thực nghiệm theo tổ, tính toán một số đặc trưng mẫu, xem xét phân bố, từ đó lựa chọn các hàm phân bố lí thuyết để mô phỏng

.

) (

S n

X X S

n

i i K

) (

X X E

n

i i X

(2.11)

(2.12) Trong đó: :là tần số ứng với cỡ kính đầu tiên (x=0)

N: là tổng số cây của các cỡ Khi 1 - γ = α thì phân bố khoảng cách trở

về dạng phân bố hình học

P(x) = (1 – α)*αx (với x ≥ 0 (2.13)) nếu Di là giá trị giữa của cỡ kính, Dmin là cỡ kính nhỏ nhất, k là cự ly

(2.15) Hàm phân bố: F(x)1exp(*x) (2.16)

) (

i

i x f

f n

x i ( imin)



 Với x = 0 (2.10)

Với x ≥ 1

1

) 1 )(

1 (     X

15

Nếu dùng phân bố Weibull để mô hình hoá phân bố số cây theo đường kính và chiều cao (gọi trung là đại lượng Y) thì cần chuyển đổi biến số bằng cách sau:

X = Y - Ymin (2.17) Trong đó: Ymin là giá trị đường kính hay chiều cao bé nhất trong dãy quan sát sau khi đã được chỉnh lí số liệu

Khi các tham số của phân bố Weibull thay đổi thì dạng đường cong cũng thay đổi, trong đó λ là tham số biểu thị độ nhọn, còn α là tham số biểu thị độ lệch Khi α = 3, phân bố có dạng đối xứng, khi α > 3 phân bố có dạng lệch phải, khi α < 3 phân bố có dạng lệch trái

Các tham số của phân bố Weibull được xác định theo các bước sau: Tuỳ theo độ lệch của phân bố thực nghiệm mà chọn giá trị của tham số

α cho phù hợp, sau đó ước lượng tham số λ theo công thức:[8]

1

* 



(2.18)

Xi là giá trị giữa tổ được chuẩn hoá theo (2.18)

* Phân bố giảm kiểu ph ng trình Meyer có dạng:

(2.19) Trong đó: Y là tần số quan sát, X là đại lượng qua sát, α và β là hai tham số Trong lâm nghiệp, phân bố này thường được dùng để mô phỏng phân bố số cây hoặc số loài (biến Y) theo cỡ đường kính (biến X)

* Kiểm tra giả thuyết về luật phân bố theo tiêu chuẩn của Pearson: Tiêu chuẩn dựa vào việc so sánh giữa tần số lí luận tính theo phân

bố lí thuyết và tần số thực nghiệm ứng với mỗi tổ của đại lượng điều tra nào

đó Người ta chứng minh được rằng, nếu H0 đúng và dung lượng mẫu đủ lớn

để so sánh tần số lí luận tính theo phân bố lí thuyết ở các tổ ≥ 5, thì các đại lượng ngẫu nhiên:

)

* exp(

16

(2.20) Trong đó: với bậc tự do k = m – 1, nếu phân bố lí thuyết có các tham số đã xác định và k = m – r – 1 nếu có r tham số cần phải ước lượng thông qua kết quả quan sát ở mẫu

Nếu tính theo (2.20) ≤ tra bảng với bậc tự do k, thì giả thuyết

về sự phù hợp của phân bố lí thuyết đã chọn được chấp nhận (H0+) Ngược lại, nếu tính theo (2.20) > tra bảng với bậc tự do k thì giả thuyết về sự phù hợp của phân bố lí thuyết đã chọn bị bác bỏ (H0-)

Nếu tổ nào có tần số lí thuyết fll < 5 thì phải ghép với tổ trên hoặc tổ dưới nó để sao cho fll > 5 khi đó bậc tự do k = l – r – 1, với l là số tổ sau khi gộp, r là tham số của phân bố lí thuyết cần ước lượng

c Các quy luật tương quan

Với số liệu thu thập được giữa D1.3 với Hvn và Dt, ta cần so sánh lựa chọn một dạng liên hệ nào đó tốt nhất trong những dạng đã thăm dò Trong phần mềm Microsoft Excel 2003 cho phép ta xác định nhanh một số dạng:



ll

ll t n

(k

n

5 , 0



17

(với ) (2.28)

(với ) (2.29)

Với a, b: là các tham số hồi quy

Sa, Sb: là sai tiêu chuẩn của tham số hồi quy a, b

Sau khi lập được các phương trình ở từng ô tiêu chuẩn theo dạng hàm thích hợp, cần so sánh các hệ số hồi quy bi xem chúng có thuần nhất với nhau không Nếu có sự thuần nhất các phương trình có thể gộp thành một phương trình bình quân chung

Để kiểm tra sự thuần nhất của hệ số hồi quy bi của các hàm tuyến tính,

ta sử dụng tiêu chuẩn của Pearson Với H0: B1 = B2 =… =Bi H1: có ít nhất một Bi khác với các Bj còn lại

Giả thiết H0 được kiểm tra bằng tiêu chuẩn như sau:

(2.30)

Với : là trọng số của hệ số hồi quy b;

: là phương sai hệ số hồi quy b

Nếu > tra bảng với bậc tự do k = n – 1 (n là số phương trình kiểm tra), thì hệ số hồi quy bi không thuần nhất với nhau, khi đó không thể gộp các phương trình lại với nhau

Nếu ≤ tra bảng với bậc tự do k = n – 1 thì hệ số hồi quy bi thuần nhất với nhau, khi đó gộp các phương trình lại với nhau thành phương trình chung

a a S

a

t 

x Q

Sˆ * 1

Sa

b b S

b

t 

x b

nQ

X S

* ˆ

i b n

i

i b

i

I

W

b W b

W

1

n

1 i

2

1

2 2

)

* (

*



2 b

1

I

i b S

2

i b S

2

b

 2

5 , 0



18

2.1.4.4 Đối với t ng cây tái sinh

 Xác định tổ thành cây tái sinh

Do cây tái sinh là những cây gỗ nhỏ nên công thức tổ thành cây tái sinh được xác định dựa vào số lượng cá thể của mỗi loài

+ Để xác định xem loài nào được tham gia vào công thức tổ thành cây tái sinh dựa vào công thức sau:

N

(2.31) Trong đó: X là số lượng cá thể bình quân của một loài trong ÔTC

N là tổng số lượng cá thể của các loài trong 1ÔTC

m là tổng số loài trong 1 ÔTC

Loài nào có tổng số cây (n) lớn hơn số lượng cá thể bình quân của một loài trong 1 ÔTC (n ≥ X) thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành cây tái sinh

+ Xác định hệ số tổ thành của từng loài theo công thức:

Ki = N

X i

× 10 (2.32) Trong đó: Ki là hệ số tổ thành của loài i trong mỗi ÔTC

Xi là số lượng cá thể của loài i trong mỗi ÔTC

N là tổng số lượng cá thể của các loài trong các ODB của một ÔTC + Cách viết công thức tổ thành:

Loài nào có Ki ≥ 0,5 được ghi vào công thức tổ thành và mang dấu dương

 Loài nào có Ki < 0,5 thì cộng gộp lại và mang dấu âm

 Loài nào có hệ số tổ thành lớn thì viết trước, loài nào có hệ số tổ thành nhỏ thì viết sau

 Viết xong phải chú giải cho công thức tổ thành

 Xác định mật độ cây tái sinh

Mật độ cây tái sinh được tính theo công thức:

19

N/ha= n (2.33) Trong đó: N/ha là mật độ cây tái sinh trên 1ha

n là tổng số cây tái sinh trong các ODB của 1 ÔTC

So là tổng diện tích của các ODB trong 1 ÔTC

 Xác định cây tái sinh có triển vọng

Cây tái sinh có triển vọng là cây có chiều cao lớn hơn hoặc bằng chiều cao trung bình của cây bụi, thảm tươi Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng được xác định theo công thức:

Ntv% = × 100 (2.34) Trong đó: Ntv% là tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng trong một ÔTC Ntv là số cây tái sinh triển vọng trong một ÔTC

N là tổng số cây tái sinh trong một ÔTC

 Phân bố cây tái sinh trên mặt đất

Phân bố cây tái sinh trên mặt đất được xác định trên cơ sở phân bố Poisson, các bước tiến hành như sau:

 Tổng hợp số liệu cây tái sinh trong ODB

 Xác định số cá thể bình quân trên một ODB theo công thức:

S2x là phương sai số cây giữa các ODB

20

 Xác định tỷ số: K = (2.37)

 Kết luận:

 K < 1: Phân bố cây tái sinh trên mặt đất là phân bố đều

 K = 1: Phân bố cây tái sinh trên mặt đất là phân bố ngẫu nhiên

 K > 1: Phân bố cây tái sinh trên mặt đất là phân bố cụm

 Phân bố cây tái sinh theo chất lượng:

Để có khu rừng tốt thì phải có các cây tái sinh có phẩm chất tốt Vì vậy, phẩm chất cây tái sinh là một yếu tố không thể bỏ qua khi nghiên cứu về tái sinh Đánh giá chất lượng cây tái sinh, đề tài dựa vào phẩm chất: Tốt, trung bình, xấu

Tỷ số cây tái sinh theo từng cấp chất lượng được tính theo công thức sau:

N% = × 10 (2.38) Trong đó:N% là tỷ lệ phần trăm số cây của một cấp chất lượng trong một ÔTC

ni là số lượng cây tái sinh một của cấp chất lượng trong một ÔTC

N là tổng số cây của các cấp chất lượng trong một ÔTC

 Phân bố cây tái sinh theo nguồn gốc

Có 2 loại tái sinh tự nhiên: Tái sinh hạt và tái sinh chồi Tái sinh chồi tạo ra những cây trong những năm đầu sinh trưởng nhanh hơn cây tái sinh hạt nhưng về sau tốc độ sinh trưởng chậm dần lại, cuối cùng sinh trưởng kém hơn cây hạt Khi gốc mẹ chết, hệ rễ cây mẹ bị thối, cây chồi dễ bị sâu bệnh Sức chống chịu với hoàn cảnh sống của cây tái sinh chồi kém hơn cây tái sinh hạt Nguồn gốc cây tái sinh là một chỉ tiêu quan trọng cho việc lựa chọn các biện pháp kỹ thuật lâm sinh

2.1.4.5 T ng cây bụi, thảm tươi

Từ số liệu về cây bụi, thảm tươi trong các ODB, tiến hành tính toán các chỉ tiêu trong ÔTC như: Loài cây chủ yếu, chiều cao bình quân, độ che phủ bình quân

21

Chương 3

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC

NGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên

- Đông giáp: Vườn quốc gia Cát Tiên và hồ Trị An

- Bắc giáp: huyện Bù Đăng tỉnh Bình Phước

- Tây giáp: tỉnh Bình Dương

- Nam giáp: hồ Trị An và thị trấn Vĩnh An huyện Vĩnh Cữu

Khí hậu Đồng nai là khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo

Lượng mưa trung bình lớn hơn 100 mm

Mùa khô là những tháng liên tục có LMTB < 100 mm.Dựa vào chỉ tiêu

đó thì khí hậu Đồng Nai được phân chia làm hai mùa: mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 hoặc tháng 4 năm sau (5 - 6 tháng); mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 (6 - 7 tháng)

- KBT nằm trong khu vực có chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, một năm có 2 mùa rõ rệt, nhiệt độ và lượng bốc hơi cao đều trong năm: