Nghiên cứu cấu trúc và tính đa dạng của thực vật thân gỗ tại vườn quốc gia bù gia mập

Do vậy, việc kế thừa những tài liệu đã có và tiếp tục đi sâu nghiên cứu làm rõ đặc điểm lâm học và tính đa dạng sinh học trong đó chủ yếu đi sâu vào nghiên cứu kết cấu, tình hình tái sin

NGUYỄN TIÊN PHONG

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ TÍNH ĐA DẠNG CỦA

THỰC VẬT THÂN GỖ TẠI VƯỜN QUỐC GIA BÙ GIA MẬP

CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC

MÃ SỐ: 60.62.02.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS NGUYỄN TRỌNG BÌNH

Đồng Nai, 2012

ĐẶT VẤN ĐỀ Tài nguyên rừng có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển của loài người, rừng là cái nôi của sự sống, là lá phổi xanh của nhân loại,

có giá trị to lớn trong việc phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh thái, giữ nước chống xói mòn, rửa trôi, lũ lụt, hạn hán, cung cấp nguồn nước sạch sinh hoạt và sản xuất cho con người Rừng là bảo tàng sống sinh động nhất, có giá trị bảo tồn đa dạng sinh học, trong đó có nhiều nguồn gen quý hiếm Rừng phục vụ cho việc phát triển các ngành nông nghiệp, thủy lợi, thủy điện, công nghiệp, du lịch, an ninh quốc phòng, Ngoài ra sản phẩm của rừng như gỗ và lâm sản ngoài gỗ phục vụ các nhu cầu thiết yếu của cộng đồng các dân tộc từ miền núi, nông thôn đến thành thị Từ xưa đến nay, nói đến giá trị của rừng ông cha ta thường kể đến các loài gỗ quý như đinh, lim, sến, táu, dổi, vàng tâm, để xây dựng nhà cửa, đóng đồ mộc trang trí trong nhà chứ

ít ai nhắc đến các sản vật khác lấy từ rừng

Mất rừng đã gây ra những hậu quả rất nặng nề về kinh tế - xã hội, môi trường trên toàn cầu Ở Việt Nam tình hình diễn biến tài nguyên rừng cũng xảy ra tương tự, năm 1943 diện tích rừng toàn quốc là 14,3 triệu ha, tương ứng độ che phủ là 43%, đến năm 2005 diện tích rừng toàn quốc chỉ còn 12,616 triệu ha độ che phủ 37%, thấp hơn chỉ số mức báo động độ che phủ tối thiểu để duy trì cân bằng hệ sinh thái cho một quốc gia Mất rừng kéo theo mất diện tích rừng mất đi những loài động thực vật, giảm tính đa dang sinh học của Quốc gia (nguồn http//www.nea.gov.vn)

Theo cách tính của các nhà khoa học thì tốc độ tuyệt chủng trung bình trong quá khứ vào khoảng 9% trên một triệu năm (Rauf, 1998), tức khoảng 0,000009% trong một năm Như vậy cứ khoảng 5 năm mất đi một loài trong 2 triệu loài có trong quá khứ Điều này có thể thấp hơn so với thực tế vì các nhà khoa học đã không tính được sự mất đi của các loài đặc hữu Nếu vậy tốc độ tuyệt chủng cao nhất chỉ có thể

là 2 loài mỗi năm (Cao Thị Lý và Cộng tác viên, 2002)

Trong các khu rừng thì thực vật, đặc biệt các loài thực vật có chồi trên mặt đất, cây gỗ rừng có chiều cao từ 8 m trở lên đó là các loài thực vật thân gỗ (Raunkiaer C,1953) (dẫn bởi Ngô Tiến Dũng, 2003) đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết tiểu khí hậu, có tính chất quyết định sinh thái trong một vùng Tuy nhiên, rất nhiều loài cây thực vật thân gỗ đang bị đe dọa tuyệt chủng do sự khai thác quá mức của con người Vườn Quốc gia (VQG) Bù Gia Mập cũng như các khu rừng nhiệt đới khác, có cấu trúc rừng rất phức tạp với hai kiểu rừng chính: kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới núi thấp (Rkx) và kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới núi thấp (Rkn) (Phân viện Điều tra qui hoạch rừng Nam bộ, 2004) [15] còn mang đậm nét hoang sơ, được các tổ chức bảo tồn trên thế giới đánh giá là khu rừng mang tính đa dạng cao Tuy nhiên, trải qua thời gian dài rừng Bù Gia Mập chịu tác động mạnh bởi nhiều nguyên nhân khác nhau như chiến tranh, khai thác không hợp

lý v.v đã làm giảm chức năng phòng hộ, tính đa dạng sinh học của rừng và đang là mối đe dọa đối với môi trường sống ở nội vùng và các khu vực phụ cận của miền Đông Nam Bộ

Hiện nay, ở Bình Phước nói chung và Vườn quốc gia Bù Gia Mập nói riêng, một nhiệm vụ quan trọng đang được đặt ra là khôi phục lại vốn rừng, nâng cao chất lượng rừng trở lại như vốn có trước đây Nhưng muốn khôi phục và phát triển rừng, nhà lâm nghiệp cần phải có những hiểu biết tốt về đặc điểm lâm học của rừng Nhận thấy rằng, hiện nay ở Vườn quốc gia Bù Gia mập, diện tích rừng chủ yếu thuộc các trạng thái rừng IIIA2 và IIIA1 (15.064 ha chiếm 57,9% diện tích đất có rừng) Đây là các trạng thái rừng thứ sinh, do bị tác động ở nhiều mức độ khác nhau nên kết cấu của rừng ít nhiều có sự thay đổi Mọi hoạt động nghiên cứu về rừng nơi đây đòi hỏi phải có hiểu biết nhất định về đặc điểm kết cấu và tình hình tái sinh các trạng thái rừng, đặc biệt là hai trạng thái rừng này Từ trước tới nay ở Vườn quốc gia Bù Gia Mập chưa có một nghiên cứu nào về đặc điểm lâm học của hai trạng thái rừng IIIA2,

IIIA1, mà hầu hết các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào điều tra tài nguyên, khảo sát nhân tố phát sinh các kiểu rừng, thống kê thành phần loài cây

Do vậy, việc kế thừa những tài liệu đã có và tiếp tục đi sâu nghiên cứu làm rõ đặc điểm lâm học và tính đa dạng sinh học (trong đó chủ yếu đi sâu vào nghiên cứu kết cấu, tình hình tái sinh tự nhiên) của hai trạng thái rừng IIIA2, IIIA1 ở Vườn quốc gia Bù Gia Mập là một việc làm cấp thiết và có nhiều ý nghĩa Trước hết, về lý luận, kết quả của đề tài đóng góp thêm những tư liệu để hiểu biết rõ hơn về kết cấu và tình hình tái sinh tự nhiên, tính đa dạng sinh học của rừng IIIA2, IIIA1 ở Đông Nam Bộ nói chung và Vườn quốc gia Bù Gia Mập nói riêng Về thực tiễn, kết quả của đề tài cung cấp những thông tin cơ bản làm cơ sở cho xây dựng các biện pháp phục hồi rừng (đặc biệt là biện pháp phục hồi rừng tại phân khu phục hồi sinh thái) và quản lý bảo vệ rừng ở Vườn quốc gia Bù Gia Mập có hiệu quả Đồng thời, kết quả của đề tài cũng là tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu khác ở những nơi có điều kiện tự nhiên và hoàn cảnh sinh thái tương tự trong việc đề xuất các giải pháp phục hồi rừng

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Việc nghiên cứu cấu trúc rừng và sự đa dạng sinh học của rừng tự nhiên được nhiều tác giả trong và ngoài nước đề cập đến từ những năm đầu của thế kỷ 20 Nhìn chung, các tác giả đều quan tâm đến việc xây dựng một mô hình rừng chuẩn, phục

vụ công tác kinh doanh rừng và bảo tồn hiệu quả, đáp ứng yêu cầu về kinh tế, xã hội

và sinh thái Tuy nhiên, rừng tự nhiên rất đa dạng về cấu trúc tầng tán và tổ thành loài, ở các vùng địa lý khác nhau, độ cao khác nhau đều hình thành các kiểu rừng riêng biệt khác nhau Vì vậy, nghiên cứu cấu trúc rừng và tính đa dạng của thực vật thân gỗ luôn được quan tâm trong công tác kinh doanh rừng, đặc biệt là phục vụ cho công tác điều tra xác định các loài cây quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng, cần được bảo tồn và phát triển Trong phạm vi cho phép của đề tài nghiên cứu, tác giả xin trình bày một vài các công trình khoa học trong và ngoài nước, để làm cơ sở lý luận cho nghiên cứu thực tiễn tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập

1.1 Trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới

Để phục vụ kinh doanh rừng hợp lý, có hiệu quả, đạt được yêu cầu về kinh tế, lẫn sinh thái môi trường, việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc cho từng kiểu rừng đã được tiến hành hàng trăm năm nay Phương pháp nghiên cứu từ mô tả định tính chuyển dần sang phương pháp định lượng dưới dạng các mô hình, nhằm khái quát hóa được các quy luật tồn tại bên trong các hệ sinh thái và các mối quan hệ qua lại giữa các thành phần bên trong và bên ngoài, có thể điểm qua một số công trình nghiên cứu sau

1.1.1.1 Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài của những mối quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường sống 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 kỹ thuật tác động phù hợp

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

có rất nhiều quan điểm khác nhau, đặc biệt là việc đề xuất các tác động xử lý đối với rừng tự nhiên nhiệt đới Nhiều phương thức lâm sinh ra đời và được thử nghiệm ở nhiều nơi trên thế giới như phương thức chặt cải thiện tái sinh (RIF, 1927), phương thức rừng đều tuổi của Malaysia (MUS, 1945), T.S.S của Nigeria (1944, 1961),

Baur G.N (1964) [2] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Theo tác giả, các phương thức xử lý đều có hai mục tiêu rõ rệt: "Mục tiêu thứ nhất là nhằm cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành thục và vô dụng để tạo không gian thích hợp cho các cây còn lại sinh trưởng Mục tiêu thứ hai là tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh, thực hiện tái sinh nhân tạo hoặc giải phóng lớp cây tái sinh sẵn có đang ở trạng thái ngủ để thay thế cho những cây đã lấy ra khỏi rừng trong khai thác hoặc trong chăm sóc nuôi dưỡng rừng sau đó" Từ đó, tác giả này đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa

Catinot (1965) [3] nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn 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, tầng phiến

Odum E.P (1971) [10] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935 Khái niệm hệ sinh

thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học

Khi nghiên cứu tổ thành rừng tự nhiên nhiệt đới thành thục, Evans, J (1984) xác định, có tới 70-100 loài cây gỗ trên 1ha, nhưng hiếm có loài nào chiếm hơn 10%

tổ thành loài

1.1.1.2 Về mô tả hình thái cấu trúc rừng

Rừng mưa nhiệt đới đã được nhiều nhà khoa học đi sâu nghiên cứu, như: Catinot R (1965), Plaudy J Các tác giả đã biểu diễn hình thái cấu trúc rừng bằng những phẫu diện đồ ngang và đứng Các nhân tố cấu trúc được mô tả theo các khái niệm: dạng sống, tầng phiến Rollet (1971) [32] đã đưa ra hàng loạt phẫu đồ mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa, như tương quan giữa chiều cao với đường kính D1.3, tương quan giữa đường kính tán với đường kính D1.3 và biểu diễn chúng bằng các hàm hồi quy

Richards P.W (1952) [13] đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới

về mặt hình thái Theo tác giả này, một đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có ba 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"

Khi nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên nhiệt đới, nhiều tác giả có ý kiến khác nhau trong việc xác định tầng thứ, trong đó có ý kiến cho rằng, kiểu rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi Richards (1952) [13] phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng với các giới hạn chiều cao là 6-12m, 12-18m, 18-24m, 24-30m, 30*36m và 36-42m, nhưng thực chất đây chỉ là các lớp chiều cao Odum E.P.(1971) [10] nghi ngờ

sự phân tầng rừng rậm nơi có độ cao dưới 600m ở Puecto - Rico và cho rằng không

có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả

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

Khi chuyển đổi từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng, nhiều tác giả đã sử dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hoá cấu

trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc của rừng

Các nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng còn phát triển mạnh mẽ khi các hàm toán học được đưa vào sử dụng để mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần Rollet

B L (1971) [32] đã biểu diễn mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính ngang ngực, đường kính tán bằng các dạng phân

bố xác suất, Balley (1973) [29] sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính thân cây loài Thông, Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết những mối quan hệ sinh thái giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh, nên các phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng theo hướng này không được vận dụng trong đề tài

Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo Cơ sở phân loại rừng theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một số đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng Đại diện cho hệ thống phân loại rừng theo hướng này có Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO (1973) Nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này, khi nghiên cứu ngoại mạo của quần xã thực vật đã không tách khỏi hoàn cảnh sinh thái của nó, từ đó hình thành xu hướng phân loại rừng theo ngoại mạo sinh thái

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

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 Meyer (1934) đã mô tả phân bố N/D1.3 bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục và được gọi là phương trình Meyer hay hàm Meyer Tiếp đó, nhiều tác giả dùng phương pháp giải tích để tìm phương trình của đường cong phân bố Balley (1973) [29] sử dụng hàm Weibull, Schiffel biểu thị đường cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc

ba Prodan M và Patatscase (1964), Bill và Kem K.A (1964) đã tiếp cận phân bố này bằng phương trình logarit chính thái Diatchenko, Z.N sử dụng phân bố Gamma biểu thị phân bố số cây theo đường kính lâm phần Thông ôn đới Đặc biệt, để tăng tính mềm dẻo, một số tác giả hay dùng các hàm khác, như Loetsch (1973) dùng hàm Beta để nắn các phân bố thực nghiệm, J.L.F Batista và H.T.Z Docouto (1992) trong khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài của rừng nhiệt đới ở Maranhoo-Brazin đã dùng hàm Weibull mô phỏng phân bố N/D Nhiều tác giả khác dùng hàm Hyperbol, hàm Poisson, hàm Logarit chuẩn, họ Pearson, hàm Weibull

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 đứng rừng tự nhiên là vẽ các phẫu diện đồ đứng với các kích thước khác nhau tuỳ theo mục đích nghiên cứu Các phẫu đồ đã mang lại hình ảnh khái quát về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thẳng đứng 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).c Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính thân cây

Qua nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, 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 H/D 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 Curtis.R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ chiều cao (H) với đường kính (D) và tuổi (A) theo dạng phương trình:

d.A

1.bA

1.bd

1.bd

(1.1) Sau đó, tác giả đã nắn theo từng định kỳ 5 năm, tương ứng với định kỳ kiểm tra tài nguyên rừng Linh sam Tại từng tuổi nhất định, phương trình có dạng:

d

1.bb

(1.2) Petterson.H (1955) theo Nguyễn Trọng Bình (1996), đề xuất phương trình tương quan:

d

ba1,3h

và chiều cao trong quan hệ đã bao hàm tác động của hoàn cảnh và tuổi

Tiếp theo, nhiều tác giả dùng phương pháp giải tích toán học tìm ra những phương trình Naslund M (1929); Assmann E (1936); Hohenadl W (1936), Michailov F (1934, 1952); 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

3.1

d b a

d h

đó xác lập mối quan hệ của các tham số theo tuổi

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 Nói chung, để biểu thị đường cong chiều cao, phương trình parabol và phương trình logarit được sử dụng nhiều hơn cả

Tóm lại, trên thế giới, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng Tuy nhiên, chưa thấy một công trình nào nghiên cứu đầy đủ về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên

ven biển Do đó, cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật cho rừng ven biển vẫn còn nhiều vấn đề phải được nghiên cứu

1.1.2 Nghiên cứu đa dạng sinh học trên thế giới

Curtis và McIntosh (1951) (dẫn bởi Nguyễn Văn Thêm, 1996) [30] đã đề nghị

so sánh vai trò của các loài trong quần xã thông qua chỉ số quan trọng IV Chỉ số quan trọng IV được tính bình quân từ tổng của ba đại lượng – đó là độ thường gặp tương đối (F%), mật độ tương đối (N%) và “độ ưu thế tương đối” (G%): theo công thức

Độ thường gặp tương đối (F%) của một loài là tỷ lệ phần trăm độ thường gặp của loài so với tổng độ thường gặp của tất cả các loài trong quần xã

Mật độ tương đối (N%) của một loài là tỷ lệ phần trăm số cá thể của loài này

so với tổng số cá thể của tất cả các loài trong quần xã (ô mẫu)

Độ ưu thế tương đối (G%) của một loài là tỷ lệ phần trăm tổng tiết diện ngang thân cây của loài so với tổng tiết diện ngang thân cây của tất cả các loài trong quần

về khoa học môi trường và ngày càng phổ biến trong các chương trình giáo dục đại học

Theo Udvardi (Walters và Hamilton, 1993), thì trên thế giới bao gồm nhiều chỉnh thể sinh vật Sự phân chia đó tùy thuộc vào điều kiện khí hậu và các sinh vật sống trên đó Mỗi một chỉnh thể được xem là một hệ sinh thái lớn bao gồm nhiều hệ

sinh thái nhỏ tập hợp lại Sự phân bố đó tùy thuộc vào nhiều hệ sinh thái khác nhau bao gồm: 1 Rừng mưa nhiệt đới; 2 Rừng mưa Á nhiệt đới – ôn đới; 3 Rừng lá kim

ôn đới; 4 Rừng khô nhiệt đới; 5 Rừng lá rộng ôn đới; 6 Thảm thực vật Địa Trung Hải; 7 Sa mạc và bán sa mạc ẩm; 8 Đầm rêu và sa mạc; 9 Sa mạc và bán sa mạc lạnh; 10 Trảng cỏ và đồng cỏ nhiệt đới; 11 Đồng cỏ ôn đới; 12 Thảm thực vật rừng núi cao; 13.Thảm thực vật vùng đảo; 14 Thảm thực vật vùng hồ (Cao Thị Lý và cộng tác viên , 2002) [29]

Heywood V.H (1995) [38] trong công trình đánh giá đa dạng sinh học toàn cầu đã nghiên cứu về đặc điểm và sự phân bố của đa dạng sinh học, chức năng của các hệ sinh thái và loài đối với môi trường, giá trị kinh tế của đa dạng sinh học, đề xuất các phương pháp bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững

Blanc L (1996) [35] và các tác giả đã nghiên cứu cấu trúc, kết cấu thành phần thực vật của 3 kiểu rừng tại Vườn Quốc gia Cát Tiên ở Việt Nam, một khu rừng rất gần với Vườn Quốc gia Bù Gia Mập về mặt địa lý Nghiên cứu đã thiết lập 5 ô định

vị, mỗi ô có diện tích 1 ha trên vùng đất thấp, trong đó hai ô thiết lập trên kiểu rừng nửa rụng lá với loài cây Bằng lăng chiếm ưu thế, một ô thiết lập trên kiểu rừng nửa rụng lá với loài cây họ Dầu chiếm ưu thế, hai ô thiết lập trên kiểu rừng thường xanh nửa rụng lá Tiến hành thu thập dữ liệu của các cây gỗ có đường kính ngang ngực (D 1,3), đo chiều cao cây và phân ra những cây tầng trội với chiều cao cây > 25 m, và tầng dưới có chiều cao < 25 m tiến hành thống kê số lượng cá thể Xác định vị trí các

ô tiêu chuẩn trên bản đồ, định danh tên các loài cây Tác giả đã tính toán, sử lý số liệu bằng các chỉ tiêu định lượng như chỉ số tương đồng Jaccard bằng công thức:

đa dạng sinh học như chỉ số đa dạng Shanon – Weiner, chỉ số phong phú loài, chỉ số

đa dạng Simpson, chỉ số quan trọng IV và so sánh các chỉ số đa dạng giữa các ô mẫu với nhau (so sánh giữa các kiểu rừng) Nghiên cứu của các tác giả cũng đã so sánh một số chỉ tiêu đo đếm như tiết diện ngang trung bình, tổng tiết diện ngang/ha, mật

độ số cây/ha của vùng nghiên cứu với một số vùng thuộc vùng Đông Nam Á (Bảng 1.1)

Bảng 1.1 So sánh mật độ, đường kính trung bình của rừng nhiệt đới

một số vùng ở Đông Nam Á (Nguồn Blanc L,1996)

Vùng nghiên cứu Đường kính trung

bình (cm)

Mật độ trung bình cây /ha

Tiết diện ngang trung bình m2/ha

Mcintosh và Cộng tác viên, (2001) [40] đã nghiên cứu phục hồi rừng ngập mặn và đa dạng sinh học vùng cửa biển ở Ranong, Thái Lan bằng phương pháp thu thập số liệu trên thực địa với ô đo đếm là 100 m2 và xử lý số liệu bằng phần mềm PRIMER 5 (Clarke và Warwick, 2001) để xác định các chỉ số đa dạng sinh học, sử dụng SIMPER (Similarity Percent) để mô tả sự đóng góp của các loài trong quần xã, tính ma trận tương đồng (Similarity matrices) trên cơ sở tương đồng của Bray – Curtis, vẽ sơ đồ nhánh Cluster và NMDS (Non Metric Multi – Dimensional Scaling)

để mô tả mối quan hệ giữa các ô đo đếm Nghiên cứu đa dạng sinh học theo phương pháp này đã phân tích, đánh giá, so sánh đa dạng sinh học dựa trên các chỉ số, các biểu đồ cụ thể từ đó các kết luận của nghiên cứu mang tính khoa học cao

Terry C H (2001) [44] cùng một số tác giả khác đã nghiên cứu đánh giá thực vật ở vùng rừng Takamada của Cameroon Để nghiên cứu đánh giá thực vật các tác giả đã thiết lập hơn 300 ô mẫu có kích 100 x 100 m (1 ha) ở 23 quốc gia ký hiệu

là ô mẫu là BDP, xung quanh các ô mẫu này thiết lập 38 ô mẫu có kích thước 10 x

10 m (1.00 m2) được ký hiệu là MWP Theo hình 2.1, trong các ô mẫu đo đếm các cây có D1,3 (đường kính ngang ngực) ≥ 10 cm , các ô mẫu được thiết lập ở các đai

độ cao khác nhau

(Nguồn Terry C H., 2001)

Hình 1.1 Sơ đồ thiết lập ô mẫu nghiên cứu thực vật tại vùng Takamada

Sau khi thu thập số liệu trên các ô mẫu nghiên cứu đã xử lý số định lượng như tính chỉ số quan trọng IV dựa trên các nhân tố tần suất xuất hiện tương đối, mật độ tương đối, tiết diện ngang tương đối, đặc biệt nghiên cứu tính chỉ số che phủ vùng dựa trên mật độ tương đối và tiết diện ngang tương đối theo công thức sau:

Chỉ số che phủ vùng (CV%)= Mật độ tương đối (RF%) + Ưu thế tương đối (RD%)

RD = Tổng tiết diện ngang của loài nghiên cứux100%

Tổng tiết diện ngang của tất cả các loài (1.13) Kết quả nghiên cứu của đề tài đã thống kê được số lượng cá thể, lồi, chi, họ trong vùng nghiên cứu, tính được chỉ số quan trọng IV dựa trên hai chỉ số đĩ là chỉ số bao phủ vùng và tần suất xuất hiện tương đối Phân tích thành phần cấu trúc, kết cấu rừng theo các kiểu rừng trên các đai độ cao khác nhau

Slik J W F và cộng sự (2003) [43] đã phân tích hệ thực vật cây họ Dầu trên vùng đất thấp ở Borneo Các tác giả đã nghiên cứu đặc điểm hệ thực vật cây họ Dầu trên vùng đất thấp dưới 500 m so với mực nước biển ở Borneo, xác định được các taxa trong vùng Nghiên cứu đa dạng thực vật trong vùng nghiên cứu, mối quan hệ

đa dạng sinh học với các nhân tố, điều kiện như lượng mưa hàng năm, điều kiện địa hình, khoảng cách giữa các ơ mẫu Tác giả đã thiết kế 28 ơ mẫu nghiên cứu ở 6 vùng khác nhau và rút ngẫu nhiên 640 cá thể, đo đếm đường kính ngang ngực (D 1,3 ) của các cây cĩ D 1,3 ≥ 9,8 cm Sử dụng phương pháp phân tích ma trận tương đồng, sơ

đồ nhánh UPGMA của Sorensen và Steinhaus (1997) để phân tích mối quan hệ giữa các vùng nghiên cứu, sự ảnh hưởng của nhân tố lượng mưa hàng năm, điều kiện địa hình đến cấu trúc hệ thực vật giữa các ơ nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã xác định được số họ, chi thực vật trong vùng nghiên cứu Xác định được đa dạng thực vật cao nhất trong 6 vùng nghiên cứu Cơng trình

đã đưa ra kết luận đa dạng thực vật phụ thuộc rất lớn vào yếu tố địa hình và lượng mưa hàng năm

Boris C (2004) khi nghiên cứu chức năng và hoạt động đánh giá nơng nghiệp trong một vùng các tác giả đã chú ý đến việc đánh giá tác động của con người đến

đa dạng sinh học vùng nơng nghiệp và các biện pháp bảo tồn Đa dạng sinh học rất phức tạp và nĩ được chia ra các mức độ đĩ là đa dạng gen, lồi, hệ sinh thái và quá trình hệ sinh thái và giữa chúng cĩ quan hệ với nhau Khi đánh giá đa dạng sinh học các tác giả đã sử dụng cơng cụ đánh giá bằng định lượng, Các chỉ số cơ bản sử dụng

trong nghiên cứu định lượng đó là: Từ việc đo đếm trực tiếp đã đưa ra được các taxa như là số họ, chi, loài, thứ, kiểu sinh thái của mỗi vùng, sử dụng một số chỉ số định lượng khác như độ phong phú loài (Species richness S) được tính bởi công thức S =

ni trong đó ni loài thứ i Chỉ số đa dạng Alpha (Hα’) được tính bởi công thức (Hα’) =

pi log2pi trong đó pi là tần suất xuất hiện loài thứ i Chỉ số Beta (Hβ’) = (S/m)-1, trong đó S là tổng số loài trong khu vực nghiên cứu, m là số loài trung bình của mỗi vùng Chỉ số đồng đều J được tính bởi công thức J = H’/Log2S Chỉ số ưu thế D tính bởi công thức D = ∑pi2 Chỉ số hiếm Ir = ∑Ci/S, trong đó Ci là hệ số hiếm của loài nghiên cứu (biến động từ 1 - 13) Kết quả nghiên cứu định lượng được chức năng của đa dạng sinh học trong vùng

Nghiên cứu các quần xã thực vật và đa dạng sinh học ở vùng Camposauro theo Gaurino C, Napolitano F (2006) , đã nghiên cứu với diện tích vùng nghiên cứu 137,8 km2 và ở độ cao trên 1.300 m so với mực nước biển với ô nghiên cứu (1 km x 1 km) bằng việc điều tra thống kê các loài thực vật, kết quả nghiên cứu đã chỉ ra được các loài hiếm và mức độ hiếm Căn cứ kết quả tính toán chỉ số hiếm IR để đánh giá mức độ hiếm của từng loài và quần xã thực vật trong khu vực nghiên cứu theo các thang bậc sau đây: IR từ 78,08% - 95% là loài hiếm R (rare species), khi chỉ số IR từ 95 - 97% là loài rất hiếm MR (very rare species), chỉ số IR

Taburno-> 97% là loài cực kỳ hiếm RR (extremely rare species)

Từ kết quả đánh giá mức độ hiếm của từng loài, quần xã tác giả đưa ra các biện pháp bảo tồn các loài thực vật trong khu vực nghiên cứu

1.2 Tại Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng trong nước

Trong vòng vài chục năm qua, nghiên cứu về cấu trúc rừng là một trong những nội dung quan trọng nhằm đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp Tuy nhiên,

cấu trúc rừng là một vấn đề có nội dung phong phú và đa dạng, nên ở đây, chỉ những đặc trưng cấu trúc có liên quan đến đề tài mới được đề cập

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

Thái Văn Trừng (1978) [15] đã tiến hành phân chia thực vật rừng nhiệt đới thành 5 tầng: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C) Việc áp dụng phương pháp vẽ "biểu đồ phẫu diện" sau khi đã đo tính chính xác vị trí, chiều cao và đường kính thân cây, bề rộng và bề dày tán lá của toàn bộ những cây gỗ (tầng A) trên một dải hẹp điển hình của khu tiêu chuẩn theo Richards và Davis (1934) đã thể hiện khá rõ sự phân chia theo tầng của thực vật trong hệ sinh thái rừng Bên cạnh đó, tác giả này còn dựa vào 4 tiêu chuẩn

để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, đó là dạng sống ưu thế của những thực vật trong tầng cây lập quần, độ tàn che nền đất đá của tầng ưu thế, hình thái sinh thái lá và trạng mùa của tán lá Như vậy, các nhân tố cấu trúc rừng được vận dụng triệt để trong phân loại rừng theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể

Nguyễn Văn Trương (1984) [38] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách

cơ giới Từ những kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trước, Vũ Đình Phương (1987) đã nhận định, việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong trường hợp rừng có sự phân tầng rõ rệt (khi

đã phát triển ổn định) mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng cây Đào Công Khanh (1996) đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng lá rộng thường xanh ở Hương Sơn, Hà Tĩnh làm cơ sở đề xuất một số biện

pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dưỡng rừng Nguyễn Anh Dũng (2000) đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ cho hai trạng thái rừng là IIA và IIIA1 ở lâm trường Sông Đà - Hoà Bình Các nghiên cứu này sẽ được đề tài xem xét và lựa chọn để vận dụng vào các nội dung nghiên cứu

Trong những năm gần đây, do có sự hỗ trợ của các phần mềm tính toán, nên

có rất nhiều công trình nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, nổi bật là các công trình của các tác giả sau: Đồng Sĩ Hiền (1974) dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam Nguyễn Hải Tuất (1975)

đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu trúc quần thể rừng

1.2.1.1 Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3)

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/D 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 Mayer để mô phỏng quy luât 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 Văn Con (1991), Lê Minh Trung (1991), Trần Xuân Thiệp (1995), Lê Sáu (1996) , Trần Cẩm

Tú (1999) lại cho rằng hàm Weibull thích hợp hơn cả, Đào Công Khanh (1996) thì cho rằng dạng tần số luỹ tích thích hợp, vì biến động của đường thực nghiệm này nhỏ hơn rất nhiều so với biến động số cây hay % số cây ở các cỡ kính Qua tham khảo các tài liệu liên quan cho thấy, việc nghiên cứu phân bố N/D trong thời gian gần đây không chỉ dừng lại ở mục đích phục vụ công tác điều tra như xác định tổng

diện ngang, trữ lượng mà còn xây dựng cơ sở khoa học cho các giải pháp lâm sinh trong nuôi dưỡng rừng, làm giàu rừng

1.2.1.2 Phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/H)

Theo nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) cho thấy, phân bố số cây theo chiều cao (N/H) ở các lâm phần tự nhiên hay trong từng loài cây thường có nhiều đỉnh, phản ánh kết 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), Lê Sáu (1996), Trần Cẩm Tú (1999), đã nghiên cứu phân bố N/H để tìm tầng tích tụ tán cây Các tác giả đều đi đến nhận xét chung là, phân bố N/H có dạng một đỉnh, nhiều đỉnh phụ hình răng cưa

và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull

1.2.1.3 Tương quan giữa chiều cao với đường kính (H-D1.3)

Đồng Sỹ Hiền (1974) đã sử dụng phương trình Logarit hai chiều hoặc hàm mũ

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

Vũ Đình Phương (1975) [11] cho rằng, có thể lập biểu cấp chiều cao lâm phần

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

Vũ Nhâm (1988), Phạm Ngọc Giao (1995) dùng phương trình Logarit một chiều xác lập quan hệ H-D cho các lâm phần Thông đuôi ngựa

Bảo Huy (1993) [6] khi nghiên cứu tương quan H-D của một số loài cây ưu thế: Bằng lăng, Cẩm xe, Kháo và Chiêu Liêu ở rừng rụng lá và nửa rụng lá khu vực Tây Nguyên, đã thử nghiệm bốn phương trình:

là loại rừng trên núi đất hay trên núi đá, núi đá vôi, hoặc ven biển Vì vậy, nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng ven biển không chỉ có ý nghĩa lý luận mà còn có

ý nghĩa thực tiễn sâu sắc nhằm đề xuất những biện pháp kỹ thuật tác động hợp lý

1.2.2 Nghiên cứu về đa dạng sinh học ở Việt Nam

Thời kỳ 1955 – 1975:

Trên phạm vi toàn quốc, trong thời kỳ này, về đa dạng thực vật trước hết phải

kể đến Bộ thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam do Aubréville khởi xướng và chủ biên (1960 – 1997) cùng với nhiều tác giả khác nghiên cứu và hệ thống các loài thực vật trên phạm vi cả nước Đến nay đã công bố 29 tập nhỏ gồm 74 họ cây có mạch nghĩa là chưa đầy 20% tổng số họ đã có

Phạm Hoàng Hộ (1970 – 1972) [24] công bố 2 tập “Cây cỏ miền Nam Việt Nam” giới thiệu 5.326 loài, trong đó có 60 loài thực vật bậc thấp và 20 loài rêu, còn lại 5.246 loài thực vật có mạch Trần Ngũ Phương (1970) đã chia rừng Miền Bắc

Việt Nam thành 3 đai rừng với 9 kiểu rừng khác nhau và UNESCO (1973) đã chia thảm thực vật Việt Nam thành 4 lớp quần hệ với 25 kiểu rừng (trích dẫn bởi Phùng Ngọc Lan và ctv, 2006)

Thời kỳ sau năm 1975:

Phan Kế Lộc (1983) [34] đã vận dụng bảng phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) để xây dựng khung phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam Tác giả đã chia thảm thực vật rừng Việt Nam ra làm 5 kiểu chính đó là: Rừng rậm, rừng thưa, trảng cây bụi, trảng cây bụi lùn, trảng cỏ

Về mặt thực vật trên phạm vi toàn quốc phải kể đến bộ “Cây cỏ Việt Nam” của Phạm Hoàng Hộ (1991 – 1993) [24] xuất bản tại Canada và được tái bản có bổ sung tại Việt Nam trong hai năm 1999 – 2000 Đây là bộ sách đầy đủ nhất và dễ sử dụng nhất đã đóng góp phần đáng kể cho khoa học thực vật ở Việt Nam

Việt Nam là một quốc gia trên thế giới có đa dạng sinh học cao Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997), nước ta có khoảng 11.373 loài thực vật thuộc 2.524 chi và 378

họ (trích dẫn bởi Phùng Ngọc Lan và ctv, 2006) Các hệ sinh thái ở Việt Nam cũng rất đa dạng Theo Thái Văn Trừng (1978), trên quan điểm sinh thái đã phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu: 1 Kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới (Rkn), 2 Kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkn), 3 Kiểu rừng kín rụng lá hơi ẩm nhiệt đới (Rkr), 4 Kiểu rú kín lá cứng hơi ẩm nhiệt đới (Rkc), 5 Kiểu rừng thưa, cây lá rộng hơi khô nhiệt đới (Rtr), 6 Kiểu rừng thưa, cây lá kim hơi khô nhiệt đới (Rtk), 7 Kiểu rừng thưa, cây lá kim hơi khô á nhiệt đới núi thấp (Rta), 8 Kiểu trảng cây to, cây bụi, cỏ cao, khô nhiệt đới (Tct, Tcb, Tcc), 9 Kiểu truông bụi gai, hạn nhiệt đới (Tbg), 10 Kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa á nhiệt đới núi thấp (Rka), 11 Kiểu rừng kín hỗn giao cây lá rộng và lá kim, ẩm, á nhiệt đới núi thấp (Rkh), 12 Kiểu rừng kín cây lá kim ẩm, ôn đới, núi vừa (Rkk), 13 Kiểu quần hệ khô vùng cao (Qkc), 14 Kiểu quần hệ lạnh vùng cao (Qlc)

Phạm Nhật (2003) [33] đã nghiên cứu và đề xuất những kiến thức, kỹ năng cơ bản về điều tra giám sát đa dạng sinh học, đưa ra các phương pháp rất chi tiết về điều tra giám sát đa dạng sinh học thực vật, thảm thực vật và động vật ngoài thực địa

Lê Quốc Huy (2005) [25] đã trình bày một số phương pháp nghiên cứu phân tích định lượng các chỉ số đa dạng sinh học thực vật như nghiên cứu, đánh giá thảm thực vật với chỉ số giá trị quan trọng IV, chỉ số đa dạng sinh học loài H’e Shannon

và Weiner’s Index), chỉ số ưu thế, chỉ số tương đồng (Index of similarity), phương pháp phân tích đường cong đa dạng ưu thế Tác giả đã chỉ ra các phương pháp nghiên cứu đa dạng sinh học và các chỉ số để đánh giá đa dạng sinh học Khi đánh giá về đánh giá mô hình thử nghiệm trồng cây bản địa thuộc dự án trồng rừng KFW2 tại Hà Tỉnh, Quảng Bình, Quảng Trị bằng phương pháp phân tích định lượng thảm thực vật Phương pháp này đã tính toán, phân tích định lượng các các chỉ số đa dạng sinh học, phân tích đường cong đa dạng ưu thế, dùng chỉ số giá trị quan trọng IV để biểu thị cấu trúc không gian, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa các loài trong một quần thể thực vật

Phùng Ngọc Lan và cộng tác viên (2006) [28] đã có công trình nghiên cứu

về hệ sinh thái rừng Việt Nam Kết quả của công trình nghiên cứu này đã thống kê

và đánh giá được đa dạng hệ sinh thái rừng nhiệt đới và đa dạng loài sinh vật tại Việt Nam

Để bảo tồn các loài cây gỗ quý, hiếm Việt Nam theo hình thức ngoại vi, Nguyễn Văn Trương và cộng tác viên tv (2006) [26] đã đúc kết các kinh nghiệm trong quá trình nghiên cứu và đề xuất phương pháp bảo tồn đối với từng loài cụ thể

Cao Thị Lý (2008) đã nghiên cứu đa dạng sinh học trên khía cạnh những vấn

đề liên quan đến tổng hợp tài nguyên rừng ở một số Khu Bảo tồn thiên nhiên vùng Tây Nguyên từ đó đề xuất giải pháp bảo tồn tài nguyên đa dạng sinh học

Viên Ngọc Nam và ctv (2008) [31] đã nghiên cứu đa dạng sinh học về thực vật trong Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt, Ban Quản lý rừng phòng hộ Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh bằng phương pháp khảo sát thực địa để thu thập số liệu và xử lý số liệu bằng phần mềm PRIMER 5 để phân tích các chỉ số đa dạng sinh học Tác giả sử dụng SIMPER (Similarity Percent) để mô tả mức độ đóng góp của các loài trong quần xã, chỉ số Caswell (V) để so sánh mức độ xáo trộn của môi trường, chỉ số đa dạng Shannon (H’e) thực tế đo và Shannon (H’e) lý thuyết để xem xét sự thay đổi tác động của môi trường Tác giả cũng tính ma trận tương đồng (Similarity matrices) trên cơ sở tương đồng Bray–Curtis, vẽ các sơ đồ nhánh Cluster và sử dụng NMDS (Non-Metric multi-Dimensional Scaling), PCA (Principal Component Analysis) để

mô tả mối quan hệ giữa các loài, các ô đo đếm từ ma trận tương đồng với các yếu tố lập địa, ngập triều, đất

Ngoài ra, một tài liệu về thực vật cũng dễ sử dụng trong việc phân loại và nhận biết thực vật của Trần Hợp – Nguyễn Bội Quỳnh (1993) là cuốn “Cây gỗ kinh tế” Tuy nhiên, tài liệu này chỉ gói gọn trong việc mô tả về các loài cây có giá trị kinh tế từ cây gỗ nhỡ đến cây gỗ lớn mà không đề cập tới những cây dây leo, cây bụi

Chương 2 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu

2.1.1 Vị trí địa lý

Vườn Quốc gia Bù Gia Mập nằm ở phía Bắc của tỉnh Bình Phước thuộc địa phận hành chính xã Đắk Ơ, Bù Gia Mập, huyện Phước Long, tỉnh Bình Phước, cách thành phố Hồ Chí Minh 200 km và tỉnh lỵ của tỉnh Bình Phước 100 km Vườn Quốc gia Bù Gia Mập có tọa độ địa lý: Từ 12o8'30" đến 12o7'3" vĩ độ Bắc Từ 107o3'30" đến 107o4'30" kinh độ Đông

- Phía Tây và Tây Bắc giáp sông Đăk Huýt và là biên giới giữa Việt Nam và Vương quốc Campuchia

- Phía Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đăk Nông

- Phía Nam giáp Ban Quản lý rừng phòng hộ Đăk Mai và Ban Quản lý rừng phòng hộ Đăk Ơ Vườn có diện tích vùng lõi 25.926 ha trong đó phân khu bảo vệ nghiêm ngặt 18.163 ha, phân khu phục hồi sinh thái 7.663 ha, phân khu hành chính dịch vụ 100 ha Diện tích vùng đệm 15.200 ha, phía tỉnh Bình Phước là 7.200 ha, phía tỉnh Đắk Nông là 8.000 ha

Vườn Quốc gia Bù Gia Mập có 4 chức năng chính (i) Duy trì và bảo tồn mẫu chuẩn hệ sinh thái đồi núi thấp chuyển tiếp từ Cao nguyên xuống đồng bằng Nam bộ

có độ cao dưới 1.000 m, được coi là rất đặc trưng, (ii) bảo tồn các loài động thực vật quí hiếm (iii) Rừng phòng hộ cho các thủy điện Soc Phu Miên, Cần Đơn, Thác Mơ (iv) Xây dựng cơ sở vật chất, phục vụ nghiên cứu khoa học, phát triển du lịch sinh thái (Quyết định số 170/2002/QĐ-TTg, ngày 27/11/2002)

Hình 2.1 Bản đồ hiện trạng rừng Vườn Quốc gia Bù Gia Mập (2010)

Trong khu vực nghiên cứu độ cao so với mực nước biển từ biến động từ 300 –

600 m Ở độ cao từ 400 m so với mức nước biển trở xuống có độ dốc nhỏ, nằm ven các khe suối Ở độ cao từ 400 – 500 m có độ dốc lớn, và Ở độ cao trên 500 m độ dốc nhỏ vì thường nằm trên đỉnh dông

2.1.2 Điều kiện tự nhiên

2.1.2.1 Địa hình địa mạo

Theo phân vùng địa lý thì Vườn Quốc gia Bù Gia Mập là vùng sườn đồi Tây Nam của cao nguyên Bù Rang thuộc tỉnh Đăk Nông ở độ cao 850 – 950 m Độ cao cao nhất tại Bù Gia Mập là 738 m ở phía Bắc giáp Đăk Nông, độ cao thấp nhất khoảng 200 m ở phía Tây Nam tại suối Đăk Huýt Đặc điểm địa mạo của vùng có dạng đồi lượn sóng (cao nguyên giả) cho tới dạng đồi núi thấp với dạng địa hình bóc mòn phong hoá là chủ yếu, có vỏ phong hoá dày tại các sườn và đỉnh đồi Dạng địa hình tích tụ dọc theo các suối Do địa hình đồi núi nên độ dốc lớn, với hai cấp độ dốc khá rõ là Cấp III (70 – 150) ở phía Đông Nam và một phần phía Tây giáp Campuchia là hai khu vực có dạng đồi lượn sóng, chân địa hình là các dòng chảy; cấp IV (150 – 250) bao gồm phần còn lại có dạng như sóng địa hình của Khu Bù Gia Mập

2.1.2.2 Nhóm nhân tố địa chất thổ nhưỡng

Bù Gia Mập nằm trong khu vực phun trào bazan cổ và trầm tích Jura được nâng lên Hai cấu trúc chính là:

+ Địa tầng hệ Jura điệp Là Ngà là các trầm tích có nguồn gốc biển, phân bố rộng rãi ở Đông Nam bộ Tại Bù Gia Mập thuộc phụ điệp dưới, có cấu trúc bột kết xám hoặc xám đen, phân lớp mỏng

+ Địa tầng hệ Neogen – Bazan cổ: các hoạt động kiến tạo và núi lửa tạo ra các uốn nếp và phun trào bazan Tại Bù Gia Mập thuộc tầng bazan Plioxen muộn-Pleitoxen sớm phân bố rộng rãi ở Tây nguyên và một phần Đông Nam Bộ Tạo thành cao nguyên Bù Na - Bù Gia Mập là cao nguyên bazan lớn thứ hai trong vùng

Nhóm đất chính ở Bù Gia Mập đó là đất Đỏ vàng phát triển trên vỏ phong hóa bazan và một phần nhỏ phát triển trên đá phiến Có 3 nhóm phụ đó là;

+ Đất Đỏ Nâu phát triển trên đá bazan chưa và ít phân dị Không có tầng kết von đá ong, chiếm phần lớn diện tích của Bù Gia Mập, có tầng đất sâu trên 100 cm, thành phần cơ giới từ thịt tới sét nặng

+ Đất Nâu Vàng (đất Feralit nâu vàng), chiếm phần diện tích nhỏ không đáng

kể ở phía Nam Bù Gia Mập Đây cũng là đất tự hình phát triển trên bazan chưa và ít phân dị, thành phần cơ giới tương tự như loại đất trên

+ Đất Vàng trên phiến sét: hình thành trên đất trầm tích cổ, có quá trình Feralit yếu, tầng đất mỏng, nghèo dinh dưỡng Loại đất này chiếm diện tích không đáng kể Không có tầng kết von, đáy phẫu diện là đá gốc mục nát Không phân tầng

rõ rệt Phân bố hẹp tại cực Tây Nam và một vài điểm ven suối Đắk Ca, Đắk Huýt (Nguồn Viện Sinh học nhiệt đới thành phố Hồ Chí Minh,1997)

2.1.2.3 Nhóm nhân tố khí hậu thủy văn

Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình năm: 24,10C Biên độ nhiệt độ năm : 3,80C Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất: 22,40C Thời kỳ nóng trên 250C 4 tháng

từ tháng 3 đến tháng 6 Chế độ mưa: chế độ gió mùa và chế độ khí hậu vùng (núi thấp) và địa hình, đặc biệt là ở vị trí sườn đón gió mùa Tây Nam của khu Bù Gia Mập hình thành chế độ mưa có lượng mưa cao hơn vùng Phước Long đạt xấp xỉ 2.800 mm/năm

Thủy văn: Về sông, suối Vườn quốc gia Bù Gia Mập có mạng lưới suối nằm hoàn toàn trong tả ngạn Lưu vực suối Dak Huýt (cấp III) có các suối thuộc hệ thống cấp II, bao gồm: Dak Ca, Dak Sam, Dak Sá, Dak Rme và một số khe ngòi cấp I Nhìn chung mạng lưới suôi cấp II có nước chảy quanh năm Viện Sinh học nhiệt đới thành phố Hồ Chí Minh (1997)

2.1.2.4 Thảm thực vật rừng Vườn quốc gia Bù Gia Mập

Vườn Quốc gia Bù Gia Mập nằm ở phần cuối cùng của dãy Trường Sơn và vùng Đông Nam Bộ nên hệ thực vật có quan hệ chặt chẽ với hệ thực vật của dãy

Trường Sơn Nam, của miền Đông Nam Bộ cũng như của Việt Nam Thảm thực vật Vườn quốc gia Bù Gia Mập gồm 2 kiểu rừng chính đó là:

- Kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới núi thấp (Rkx)

- Kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkn)

(Phân viện Điều tra qui hoạch rừng Nam bộ, 2004)

2.2 Điều kiện về kinh tế xã hội

Vườn Quốc gia Bù Gia Mập có vùng đệm nằm trên 3 xã (Quảng Trực thuộc tỉnh Đắk Nông, Bù Gia Mập, Đăk Ơ thuộc tỉnh Bình Phước) dân số 3 xã 3.889 hộ, 18.376 nhân khẩu Đây là các xã biên giới, vùng sâu vùng xa, người đồng bào dân tộc chiếm đa số có xã chiếm tới 90 % Đời sống của người dân gặp rất nhiều khó khăn, trình độ dân trí thấp, giao thông đi lại gặp nhiều khó khăn Người dân sống dựa vào rừng là chính Sau năm 1975 do phong trào di dân từ phía Bắc vào lập nghiệp, nên có một bộ phân người dân di cư vào vùng đệm tăng cao làm cho chỉ số tăng dân số cơ học cao 9,8% năm từ đó dẫn tới nhu cầu đất canh tác để phát triển sản xuất, phá rừng, lấn chiếm đất rừng đang là một áp lực lớn trên địa phận vùng đệm Vườn Quốc gia (Nguồn Báo cáo sàng lọc xã hội VQG Bù Gia Mập, 2008) Do áp lực về dân số và điều kiện kinh tế, dân trí thấp vì vậy ảnh hưởng rất lớn đến công tác bảo tồn ở Vườn Quốc gia đặc biệt là bảo tồn các loài thực vật rừng quí hiếm có giá trị kinh tế cao như các loài gỗ Gõ đỏ, Giáng hương, Cẩm lai, Sao, Dầu, một số loại lâm sản ngoại gỗ có giá trị làm thuốc đang bị khai thác quá mức, theo báo cáo của Hạt Kiểm lâm Vườn Quốc gia Bù Gia Mập trong 3 tháng mùa mưa năm 2009 tại khu vực giáp ranh với tỉnh Đắk Nông số lâm sản bị khai thác là 56 m3 chủng loại gỗ chủ yếu là Gõ đỏ, Cẩm lai, Giáng hương Khai thác gỗ, đặc biệt là những loài gỗ quí hiếm là thách thức lớn đối với công tác bảo tồn Xây dựng được một cơ sở dữ liệu về các loài thực vật quí hiếm phục vụ công tác tuyên truyền cho người dân vùng đệm về bảo tồn Vườn Quốc gia có ý nghĩa rất lớn trong giai đoạn hiện nay

2.3 Đặc điểm về tài nguyên thực vật

Theo báo cáo "Kết quả điều tra bổ sung hiện trạng rừng, thực vật và thảm thực vật rừng Vườn quốc gia Bù Gia Mập” của Trung tâm rừng và đất ngập nước 2011, cho thấy:Vườn quốc gia Bù Gia Mập có hệ thực vật phong phú và đa dạng Sự phong phú và đa dạng đó được biểu hiện tổng số loài ghi nhận được gồm 1.026 loài,

430 chi, 120 họ thuộc 59 bộ của 5 ngành thực vật bậc cao có mạch là ngành Thông đất (Lycopodiophyta), Cỏ tháp bút (Equisetophyta), Dương xỉ (Polypodiophyta), Thông (Pinophyta) và Ngọc lan (Magnoliophyta), tất cả các chi loài được cập nhật theo danh pháp mới nhất, đồng thời loại bỏ toàn bộ các loài có nguồn gốc cây trồng

ra ngoài danh lục thực vật

Theo thang đánh giá của Tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế (IUCN-2009), Sách đỏ Việt Nam (SĐVN-2007) và Nghị định 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ (NĐ32CP), thì hệ thực vật ở VQG Bù Gia Mập có 52 loài thực vật có giá trị bảo tồn chiếm 5,07% tổng số loài Nếu xét theo thứ hạng quí hiếm thì có 18 loài ở cấp độ Ít nguy cấp (Lower risk - LR) chiếm 1,75%, 15 loài ở cấp độ Sẽ nguy cấp (Vulnerable

- VU) chiếm 1,46%, 13 loài ở cấp độ Nguy cấp (Endangered - EN) chiếm 1,27% và

6 loài ở cấp độ Rất nguy cấp (Critically Endangered - CR) chiếm 0,58%

Động vật rừng: Có 87 loài thú thuộc 70 chi, 12 bộ và 29 họ Trong đó có 49 loài thú quý hiếm cần được bảo tồn Khu hệ chim có 235 loài thuộc 45 họ và 15 bộ, trong đó có 9 loài thuộc nhóm cần quan tâm nhiều trong công tác bảo tồn Lưỡng cư,

bò sát có 63 loài thuộc 2 lớp, 3 bộ và 19 họ Một số loài ếch nhái và bò sát quan trọng: Thằn lằn đá (Cyrtodactylus sp.); Rắn cạp nia (Bungarus sp.)

Hiện trạng rừng và đất lâm nghiệp của Vườn Quốc gia Bù Gia Mập: Trên cơ

sở bản đồ hiện trạng rừng năm 2004, kết quả giải đoán ảnh SPOT 5 chụp năm 2009

và kết quả điều tra thực địa của Trung tâm nghiên cứu rừng và đất ngập nước năm

2010, tổng diện tích tự nhiên của VQG Bù Gia Mập 25.926 ha Trong đó diện tích có

rừng là 25.505,4 ha (98,4%), đất chưa có rừng là 45,9 ha (0,2%), các loại đất khác là 374,8 ha (1,4%) Chi tiết các loại đất, loại rừng được thể hiện trong Bảng 2.1

Bảng 2.1 Thống kê hiện trạng rừng Vườn quốc gia Bù Gia Mập

2.4 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đề tài tập trung nghiên cứu hai trạng thái rừng có diện tích lớn tại Vườn Quốc

gia Bù Gia Mập Đề tài chỉ nghiên cứu đa đạng thực vật thân gỗ

2.5 Đối tượng nghiên cứu

Kiểu rừng đề tài tập trung nghiên cứu là kiểu rừng lá rộng thường xanh, hỗ giao, với kiểu trạng thái rừng IIIA1 và IIIA

Chương 3 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài xây dựng cơ sở dữ liệu định lượng đa dạng sinh học, làm rõ một số đặc điểm kết cấu (đường kính, chiều cao và trữ lượng) và tình hình tái sinh tự nhiên của hai trạng thái rừng IIIA2 và IIIA1

3.2 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu của đề tài, nội dung nghiên cứu gồm 2 phần chính:

3.2.1 Đặc điểm kết cấu một số nhân tố điều tra lâm phần

- Kết cấu mật độ, diện ngang và trữ lượng gỗ

- Phân bố số cây theo cấp chiều cao (N - H)

- Phân bố số cây theo cấp đường kính (N - D)

- Đặc điểm phân bố cây trên mặt đất

3.2.2 Đặc điểm tái sinh dưới tán rừng

3.2.3 Xây dựng cơ sở dữ liệu định lượng đa dạng thực vật thân gỗ của 2 trạng thái rừng IIIA1, IIIA2

- Điều tra lập danh mục thực vật thân gỗ theo loài, họ, số lượng cá thể của 2 trạng thái rừng

- Định lượng và so sánh các chỉ số đa dạng sinh học của loài và quần xã theo

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Cơ sở phương pháp luận

Để giải quyết nội dung nghiên cứu, tác giả đã sử dụng phương pháp điều tra, quan sát những thông tin về rừng trên những ô mẫu Trạng thái rừng IIIA2, IIIA1 được nhận biết dựa trên hệ thống phân loại của Loschau (1962) và quy phạm thiết kế kinh doanh rừng của Bộ Lâm nghiệp (1984) Ngoài ra, để đánh giá các đặc điểm lâm học, tác giả còn căn cứ vào quy trình điều tra lâm học của Viện Điều tra Quy hoạch rừng (2000)

Ngoài ra, để đánh giá khách quan đặc điểm lâm học của rừng, tác giả đã kế thừa các tài liệu điều tra tài nguyên rừng năm 2010 của Trung tâm rừng và đất ngập nước [Kết quả điều tra bổ sung hiện trạng rừng, kết quả điều tra thực vật và thảm thực vật rừng Vườn quốc gia Bù Gia Mập]

3.3.2 Phương pháp thu thập số liệu

3.3.2.1 Thiết lập ô đo đếm quần xã thực vật thân gỗ

Trước hết, căn cứ vào chỉ dẫn phân chia trạng thái rừng theo quy phạm 1984 của Bộ Lâm nghiệp, tác giả đã thực hiện nhận dạng và xác định ranh giới các trạng thái rừng Tiếp theo chọn ra kiểu trạng thái rừng IIIA2, IIIA1 để làm đối tượng nghiên cứu Việc lựa chọn các trạng thái rừng cũng dựa trên cơ sở kết quả phân chia trạng thái rừng do Phân viện Điều tra Quy hoạch rừng Nam Bộ thực hiện năm 2004 Trong đối tượng nghiên cứu, mở các tuyến điều tra cắt ngang qua những địa hình và loại đất khác nhau để phát hiện và mô tả kết cấu cây đứng của các quần xã thực vật

Sử dụng phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn điển hình, với diện tích ô là 2.000 m2 (50 m x 40 m) Số lượng ô tiêu chuẩn cho trạng thái rừng tương ứng với một điều kiện địa hình và đất là 3 - 5 ô, tổng số đã điều tra 30 ô tiêu chuẩn Các ô tiêu chuẩn được chọn để mô tả cấu trúc rừng phải thoả mãn các yêu cầu sau đây: (1) đại diện cho kiểu trạng thái rừng; (2) đại diện cho dạng địa hình và đất

Nội dung nghiên cứu trong các ô tiêu chuẩn bao gồm thành phần loài và vai trò của mỗi loài, phân bố đường kính và chiều cao, kết cấu tầng thứ và tình hình tái sinh rừng

Cây đứng được quy định là những cây có đường kính ngang ngực lớn hơn hoặc bằng 10 cm (kí hiệu D1.3 >= 10 cm)

+ Thống kê toàn bộ loài cây gỗ tham gia hình thành rừng Những loài thực vật nào chưa xác định tên chính xác đến loài được ghi kí hiệu sp1, sp2 và tiến hành thu thập mẫu tiêu bản (lá, hoa, quả) để giám định trong phòng tiêu bản tại Viện Sinh học nhiệt đới và các mẫu tiêu bản thực vật thân gỗ được lưu trữ tại Vườn Quốc gia Bù Gia Mập

+ Đường kính thân cây được đo bằng thước kẹp Palme với độ chính xác 0,5

cm Đường kính thân cây được đo theo hai chiều vuông góc với thân cây tại vị trí 1.3

m (kí hiệu D1.3, cm); kết quả lấy trị trung bình; sau đó xếp thành cấp, với mỗi cấp 4

cm

+ Chiều cao thân cây được đo bằng thước Plumme-leiss với độ chính xác đến 0,5 m (kí hiệu HVN, m); kết quả lấy trị trung bình; sau đó xếp thành cấp, với mỗi cấp 2 m

+ Đường kính tán cây tại vị trí lớn nhất (kí hiệu DT,m) được đo bằng cây sào theo hướng Đông - Tây, Nam - Bắc với độ chính xác đến 0,2 m Mỗi cấp kính đo đếm 6 cây đại diện cho những loài thường gặp Số liệu này là căn cứ để tính toán tổng độ tàn che của tán rừng…

+ Dùng phương pháp vẽ trắc đồ của Davis và Richards (1934) kết hợp với những bổ sung của Thái Văn Trừng (1970, 1978) để mô tả kết cấu tầng thứ của rừng Dải vẽ có chiều dài 40 m, rộng 10 m và được đặt ở nơi có đặc trưng điển hình cho ô tiêu chuẩn

+ Xác định tên cây dựa vào bộ sách cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ (1999)

+ Các loài loài cây quý hiếm được xác định dựa trên các căn cứ: (1) Sách đỏ Việt Nam phần thực vật, 2007; (2) NĐ 32/CP, 2006 và các quy định về danh lục thực vật, động vật hoang dã quý hiếm; (3) Sách đỏ thế giới IUCN, 2009

3.3.2.2 Điều tra tái sinh tự nhiên dưới tán rừng IIIA2, IIIA1

Cây tái sinh của các loài cây gỗ được quy định đo đếm là những cá thể có H >

10 cm đến những cây đạt D1.3 < 10 cm

Các chỉ tiêu đo đếm

+ Thành phần loài cây gỗ và số lượng của chúng;

+ Chiều cao thân cây (H) và phân theo cấp với mỗi cấp H = 50 - 100 cm; + Đặc điểm phân bố cây tái sinh trên mặt đất;

+ Chất lượng cây tái sinh gồm: khoẻ, nghi ngờ, yếu

+ Cây khoẻ là cây sinh trưởng phát triển tốt, không bị sâu bệnh, tán lá tròn đều, xanh tốt Cây yếu là cây bị sâu hại nặng, tán lá lệch, cây có khả năng bị đào thải Những cây có đặc điểm trung gian giữa 2 cấp trên là cây nghi ngờ (chưa biết tốt hay xấu)

Phương pháp đo đếm cây tái sinh

Cây tái sinh được đo đếm trong các ô dạng bản (ODB) với kích thước 2m x 2m (4m2) Trên mỗi ô tiêu chuẩn (2000 m2) đại diện cho rừng IIIA2, IIIA1, đã tiến hành phân chia thành các tuyến song song cách đều, mỗi tuyến rộng 2 m, dài 40 – 50

m (tức là bằng chiều dài hoặc chiều rộng của ô tiêu chuẩn) Sau đó chia mỗi tuyến thành các phân đoạn, mỗi phân đoạn có chiều dài 2 m Như vậy, mỗi tuyến có 20 –

25 ODB, mỗi ODB có kích thước 4 m2 Tổng cộng mỗi ô tiêu chuẩn có 500 ODB Tiến hành đo đếm tái sinh rừng như sau

- Nội dung 1 Thống kê số lượng và đặc điểm của cây tái sinh Từ 500 ODB, chọn ra 30 ô theo phương pháp hệ thống, nghĩa là trên mỗi dải cứ cách 16 ODB lại chọn đo đếm 1 ODB Trong các ODB này, tiến hành xác định chính xác tên loài cây;

đo chiều cao thân cây bằng cây sào với độ chính xác 0,1 m; xác định chất lượng cây theo tiêu chuẩn sức sống là khỏe, yếu, nghi ngờ

- Nội dung 2 Điều tra phân bố cây tái sinh Phân bố cây tái sinh trên mặt đất được xác định bằng hai phương pháp là phương pháp “nhắc lại” và phương pháp độ thường gặp (F)

Nội dung đo đếm của phương pháp “nhắc lại” như sau (trích dẫn bởi Nguyễn Văn Thêm, 1995): Từ đối tượng nghiên cứu, chọn điển hình 3 tuyến điều tra, mỗi tuyến có chiều dài 120 – 200 m, bề rộng 2 m Sau đó chia mỗi tuyến thành các phân đoạn, mỗi đoạn có chiều dài 2 m; như vậy ta có 60 - 100 ODB, mỗi ODB là 4 m2 Trong mỗi ODB, thông tin về cây tái sinh của những nhóm loài cây quan tâm (ở đây, những nhóm loài cây tái sinh quan tâm là nhóm loài cây họ dầu, nhóm các loài cây

ưu tiên bảo tồn và nhóm các loài cây còn lại) chỉ gồm hai dấu hiệu định tính là “có” ghi bằng kí hiệu (+) và “không có” ghi kí hiệu (-) Sau đó áp dụng tiêu chuẩn nhắc lại để tính xác suất bắt gặp cây tái sinh và đem so sánh với bảng phân phối T

Để xác định nhanh hơn về kiểu phân bố cây tái sinh trên mặt đất, tác giả đã sử dụng phương pháp độ thường gặp Nếu biết ODB có cây là n1, tổng số ODB điều tra

là N, thì F = n1/N (3.1)

- Nội dung 3 Xác định ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh dưới các trạng thái rừng

+ Ảnh hưởng của độ tàn che (ĐTC)

Độ tàn che của tán rừng được chia thành 5 cấp; trong đó cấp 1 < 0,3, Cấp 2 từ 0,4 - 0,5, cấp 3 từ 0,6 - 0,7, cấp 4 từ 0,8 - 0,9, cấp 5 > 0,9 Các cấp được xác định theo phương pháp vẽ biểu đồ trắc diện của T.A.Davis và P.W.Richards (1934), dải

vẽ rộng (40 x 10 m) Ô thống kê tái sinh được đặt hệ thống cách đều, tỷ lệ rút mẫu là 50% so với diện tích ô tiêu chuẩn Cách thức đo đếm và phân loại tái sinh theo cấp chiều cao được thực hiện theo phương pháp thông thường

Để đảm bảo được độ chính xác theo yêu cầu của lâm học, mỗi cấp độ tàn che được nghiên cứu lặp lại trên 3 dải vẽ; tổng số đã đo vẽ 15 trắc đồ

+ Ảnh hưởng của cây bụi

Cây bụi được đo đếm trong ô dạng bản điển hình dùng để nghiên cứu tái sinh Chỉ tiêu biểu thị vai trò của cây bụi là độ che phủ của tán lá và chiều cao của chúng

Độ che phủ của tán lá cây bụi được chia thành 4 cấp: < 0,4; 0,5 - 0,6; 0,7 - 0,8; và > 0,9 Chiều cao cây bụi chia ra 3 cấp: < 1 m, 1 - 2 m, 2 - 3 m Mỗi cấp độ tàn che tương ứng với một cấp chiều cao cây bụi được đo lặp lại 20 ô dạng bản 2m x 2 m; tổng số đã đo 240 ô Những cây tái sinh được đo đếm gồm những cá thể nằm dưới tán hoặc chỉ đạt đến ngang đỉnh tán cây bụi

3.3.2.3 Đề xuất các giải pháp phục hồi rừng

Sử dụng các kết quả nghiên cứu của các nội dung nói trên, kết hợp với những kinh nghiệm thu được qua khảo sát tại hiện trường và tham khảo ý kiến của các nhà khoa học, những nhà quản lý và những người có nhiều kinh nghiệm thực tiễn về rừng Bù Gia Mập để đề xuất các giải pháp phục hồi rừng

3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu

3.3.3.1 Cấu trúc rừng

Những số liệu thu thập trong các ô tiêu chuẩn, ODB được tập hợp lại, xử lý trên máy vi tính qua các phần mềm thống kê EXCEL, SPSS 10.5, STATGRA-PHICS

- Tính các chỉ tiêu thống kê cho các nhân tố điều tra như: mật độ, đường kính bình quân thân cây, đường kính tán cây, chiều cao bình quân lâm phần, tổng diện

ngang, trữ lượng… Những chỉ tiêu này được tính theo chỉ dẫn của sách thống kê toán học, lâm học và điều tra rừng

- Phân bố số cây theo đường kính trước hết được xác định bằng bảng tần số và biểu đồ Kế đến tính các đặc trưng thống kê mô tả và dạng phân bố Sau đó sử dụng các mô hình toán học để kiểm tra các dạng phân bố N - D Các mô hình dự kiến chọn

là Michailov, phân bố đứt quãng…Phân bố N - D được phân chia thành các mức độ khác nhau: Phân bố N - D chung cho cả quần xã, phân bố N - D cho nhóm loài

- Phân bố cây theo chiều cao (N - H) cũng được xác định bằng bảng tần số và biểu đồ Kế đến tính các đặc trưng thống kê mô tả và dạng phân bố Sau đó sử dụng các mô hình toán học để kiểm tra các dạng phân bố N - H Các mô hình dự kiến chọn

là Poisson, Weibull… Phân bố N - H được phân chia thành các mức độ khác nhau: chung cho cả quần xã, cho nhóm loài …Ngoài ra dựa theo biểu đồ phẫu đồ để phân chia các tầng rừng

- Tính toán độ hỗn giao của rừng

Độ hỗn giao là chỉ số loài trên tổng số cây; nói lên sự thuần nhất của quần thụ Đối với rừng hỗn loài, khi thành phần loài càng cao thì tỷ lệ này rất thấp và tiến đến 0; trong khi rừng thuần loại thì tỷ lệ này tiến đến 1 Tương tự ở tầng lập quần tỷ lệ này thấp, nhưng rất cao đối với tầng bị chèn ép và tầng ưu thế sinh thái vì ở 2 tầng này có thành phần loài đơn giản và mật độ không cao:

N: tổng số cây với điều kiện:

+ X > 0, N > 0, K > 0

+ X  N hoặc X - N  0

Khi N = X , K = 1 Rừng thuần loài

Khi X < N , 0 < K < 1 Rừng thuần loài có độ hỗn giao

0 < K < 0,5 Rừng hỗn loài có độ hỗn giao cao 0,5 < K < 1 Rừng hỗn loài có độ hỗn giao thấp

- Xác định phân bố cây trên mặt đất dựa theo mô hình phân bố Poisson

W = S2/Xpq = 1 (3.3) Trong đó S2 và Xpq tương ứng là phương sai và trị số bình quân số cây/ODB Nếu W = 1 phân bố cây trên mặt đất là phân bố ngẫu nhiên, W < 1- phân bố đều, W

> 1 – phân bố cụm Để kiểm tra sự sai khác của W với 1, dùng tiêu chuẩn của Blackman (1942) (trích dẫn bởi Nguyễn Văn Thêm, 1995) Theo Blackman, nếu W nằm trong khoảng 12 S (với S = [2N/(N – 1)2]1/2, N là số ô thống kê) thì W không khác 1 thật sự Để kiểm định tích chính xác dạng phân bố, dùng tiêu chuẩn 2 để kiểm tra

Tính toán tái sinh rừng

Trước hết tập hợp các ODB trong từng OTC, sau đó tính các chỉ tiêu sau:

- Số cây tái sinh bình quân cho một ODB, sau đó suy ra cho trạng thái rừng và trên 1 ha

- Biến động số cây tái sinh giữa các OTC (hay giữa các trạng thái rừng)

- Xác định phân bố cây tái sinh trên mặt đất

- Ảnh hưởng của độ tàn che, cây bụi đến tái sinh rừng được phân tích bằng bảng biểu, đồ thị và tương quan hạng