Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng sinh học của rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại đơn dương, tỉnh lâm đồng

Về cấu trúc tầng thứ Trong quần xã thực vật rừng sự phân tầng là một trong những đặc trưng nổi bật của rừng nhiệt đới, là kết quả của chọn lọc tự nhiên mà ở đó có sự chung sống giữa loà

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

  

NGUYỄN MINH THÀNH

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ

ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA RỪNG TỰ NHIÊN LÁ RỘNG THƯỜNG XANH TẠI ĐƠN DƯƠNG, TỈNH LÂM ĐỒNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Đồng Nai, năm 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

  

NGUYỄN MINH THÀNH

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ

ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA RỪNG TỰ NHIÊN LÁ RỘNG THƯỜNG XANH TẠI ĐƠN DƯƠNG, TỈNH LÂM ĐỒNG

CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC

MÃ SỐ: 606260

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS BÙI THẾ ĐỒI

Đồng Nai, năm 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Đồng Nai, năm 2019

Tác giả luận văn

NGUYỄN MINH THÀNH

LỜI CẢM ƠN

Mỗi chúng ta được sinh ra trên cuộc đời này là một điều hạnh phúc và còn hạnh phúc hơn khi bên cạnh chúng ta luôn có sự động viên, khích lệ, dìu dắt của gia đình, thầy cô và bạn bè trên con đường học tập cũng như trong cuộc sống

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng quý thầy cô Trường Đại học Lâm nghiệp, đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp này

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, các anh chị làm việc tại Công

ty TNHH MTV Lâm Nghiệp Đơn Dương đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi thực hiện đề tài Đồng thời, tôi xin cảm ơn các anh chị đã nhiệt tình cung cấp thông tin có liên quan đến đề tài trong các cuộc phỏng vấn, điều tra để thu thập dữ liệu cho nghiên cứu này

Đặc biệt, Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến Thầy PGS.TS Bùi Thế Đồi, người thầy đã dành nhiều thời gian tận tình hướng dẫn, góp ý trong suốt quá trình thực hiện đề tài Những ý kiến và hướng dẫn của Thầy luôn làm cho đề tài được hoàn chỉnh hơn

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân, bạn bè luôn động viên tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tác giả luận văn Nguyễn Minh Thành

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH viii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Ở nước ngoài 3

1.1.1 Phân loại rừng 3

1.1.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 5

1.1.3 Nghiên cứu về tái sinh rừng 6

1.2 Ở Việt Nam 7

1.2.1 Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng 7

1.2.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 8

1.2.3 Nghiên cứu về tái sinh tự nhiên 11

1.3 Tổng quan về đa dạng sinh học 11

1.3.1 Khái niệm về đa dạng sinh học 11

1.3.2 Tổng quan nghiên cứu về đa dạng sinh học và bảo tồn đa dạng sinh học12 Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 15

2.1.1 Mục tiêu chung 15

2.1.2 Mục tiêu cụ thể 15

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 15

2.3 Nội dung nghiên cứu 15

2.3.1 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao 15

2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng 15

2.3.3 Xác định chỉ số đa dạng loài 16

2.3.4 Đề xuất các giải pháp quản lý rừng tự nhiên tại khu vực nghiên cứu 16

2.4 Phương pháp nghiên cứu 16

2.4.1 Phương pháp luận 16

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu 16

2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 19

2.4.4 Đánh giá tái sinh của rừng 23

2.4.5 Chỉ số đa dạng sinh học và cách tính 24

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 29

3.1 Các đặc điểm tự nhiên của khu vực nghiên cứu 29

3.1.1 Vị trí địa lý 29

3.1.2 Địa hình, địa thế 29

3.1.3 Khí hậu và thủy văn 29

3.1.4 Đặc điểm về đất đai 30

3.2 Tình hình kinh tế- xã hội tại khu vực nghiên cứu 32

3.2.1 Dân số, dân tộc, lao động 32

3.2.2 Các loại hình kinh tế trong khu vực 33

3.3 Đặc điểm đa dạng sinh học 35

3.3.1 Đa dạng kiểu rừng 35

3.3.2 Đa dạng loài 37

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39

4.1 Một số chỉ tiêu sinh trưởng của tầng cây gỗ 39

4.2 Một số đặc điểm cấu trúc rừng 40

4.2.1 Cấu trúc tổ thành loài cây 41

4.2.2 Mức độ tương đồng của tầng cây cao 43

4.2.3 Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) 44

4.2.4 Phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/HVN) 50

4.3 Đặc điểm tái sinh rừng 55

4.3.1 Tổ thành loài cây tái sinh 56

4.3.2 Phân bố cây tái sinh theo chiều cao và chất lƣợng 58

4.3.3 Phân bố cây tái sinh trên mặt đất 60

4.4 Chỉ số đa dạng sinh học của hệ thực vật 61

4.4.1 Chỉ số đa dạng loài thực vật 61

4.4.2 Chỉ số đa dạng quần xã thực vật trên các trạng thái rừng 63

4.4.3 Biến động về đa dạng sinh học (caswell) 66

4.5 Một số giải pháp quản lý rừng tự nhiên tại khu vực nghiên cứu 67

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 72

1 Kết luận 72

2 Tồn tại 74

3 Kiến nghị 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

A Tuổi của rừng hoặc tuổi cây rừng, năm

D1.3 Đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m

D1.3lt Đường kính thân cây lý thuyết tại vị trí 1,3 m

Dbq Đường kính thân cây bình quân tại vị trí 1,3 m

Dmax Đường kính thân cây lớn nhất tại vị trí 1,3 m

Dmin Đường kính thân cây nhỏ nhất tại vị trí 1,3 m

Hbq Chiều cao vút ngọn bình quân

Hmax Chiều cao vút ngọn lớn nhất

Hmin Chiều cao vút ngọn nhỏ nhất

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Biểu điều tra đo cây gỗ lớn 18

Bảng 3.1 Diện tích, dân số theo đơn vị hành chính 32

Bảng 3.2 Số Lớp, Bộ, Họ và loài theo các ngành thực vật trong rừng của Công ty lâm nghiệp Đơn Dương 37

Bảng 3.3 Tổng hợp số bộ, họ và số loài của động vật hoang dã theo các lớp 38 Bảng 4.1 Một số chỉ tiêu sinh trưởng của rừng 39

Bảng 4.2 Công thức tổ thành loài của các trạng thái rừng 41

Bảng 4.3 Xác định chỉ số tương đồng của Sorensen (QS) giữa các ÔTC của cùng trạng thái rừng 44

Bảng 4.4 Phân bố số cây theo cỡ đường kính trạng thái rừng nghèo 46

Bảng 4.5 Phân bố số cây theo cỡ đường kính trạng thái rừng trung bình 47

Bảng 4.6 Phân bố số cây theo cỡ đường kính trạng thái rừng giàu 48

Bảng 4.7 Phân bố số cây theo cỡ chiều cao trạng thái rừng nghèo 51

Bảng 4.8 Phân bố số cây theo cỡ chiều cao trạng thái rừng trung bình 52

Bảng 4.9 Phân bố số cây theo cỡ chiều cao trạng thái rừng giàu 53

Bảng 4.10 Tổ thành loài cây tái sinh 57

Bảng 4.11 Tỷ lệ cây tái sinh theo chiều cao 58

Bảng 4.12 Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất 60

Bảng 4.13 Một số loài thực vật có chỉ số IVI cao tại khu vực nghiên cứu 61

Bảng 4.14 Chỉ số đa dạng trên các quần xã thực vật trên các trạng thái rừng 63

Bảng 4.15 Chỉ số biến động về đa dạng sinh học của quần xã thực vật (Caswell) 66

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1 Bản đồ phân hiện trạng rừng năm 2018 công ty lâm nghiệp Đơn

Dương 37

Hình 4.1 Đường biểu diễn phân bố số N/D1.3 trạng thái rừng nghèo 46

Hình 4.2 Đường biểu diễn phân bố số N/D1.3 trạng thái rừng trung bình 47

Hình 4.3 Đường biểu diễn phân bố số N/D1.3 trạng thái rừng giàu 48

Hình 4.4 Đường biểu diễn phân bố N/Hvn trạng thái rừng nghèo 52

Hình 4.5 Đường biểu diễn phân bố N/Hvn trạng thái rừng trung bình 53

Hình 4.6 Đường biểu diễn phân bố N/Hvn trạng thái rừng giàu 54

Hình 4.7 Sơ đồ nhánh các quần xã ở các mức tương đồng 65

Hình 4.8 Sơ đồ thể hiện biến động về chỉ số Caswell (V) 67

ĐẶT VẤN ĐỀ

Thực vật rừng nói riêng và rừng nói chung là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý giá của mỗi quốc gia Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, tạo nên môi trường khí hậu và thổ nhưỡng thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của nhiều loại hình thực vật và đa dạng bởi các kiểu rừng

Tài nguyên rừng Việt Nam hiện nay đang có chiều hướng giảm sút nguyên nhân do tình trạng phá rừng trái pháp luật, lấn chiếm đất lâm nghiệp, khai thác rừng trái phép, nạn cháy rừng hàng năm và chuyển mục đích sử dụng đất Những nguyên nhân trên đã làm cho hệ sinh thái bị thay đổi nghiêm trọng khi các loài động vật bị thu hẹp không gian sống của quần thể, đất đai bị

lũ lụt, xói mòn cuốn trôi sự màu mỡ, tác động trực tiếp vào sản xuất nông nghiệp, làm yếu đi chiến lược an ninh lương thực và phát triển kinh tế nước nhà

Vấn đề đặt ra là làm thế nào để Bảo vệ và phát triển được vốn rừng và đất rừng hiện có; đồng thời tránh được những thiên tai do mất rừng gây ra, tạo môi trường sống trong lành cho con người?

Mỗi địa phương, tùy điều kiện sinh thái khác nhau sẽ cho ta những khu rừng có tính đặc thù khác nhau Để phát huy được thế mạnh của rừng thì nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và đa dạng sinh học của rừng là một trong những nhiệm vụ quan trọng của các nhà lâm nghiệp, để có thể chủ động trong việc xác lập các kế hoạch và áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động vào rừng, góp phần hướng đến mục tiêu quản lý rừng bến vững Muốn vậy, chúng ta cần có những hiểu biết và đánh giá về các đặc trưng cấu trúc và

đa dạng sinh học rừng hiện tại Vì cấu trúc và đa dạng sinh học của rừng là một đặc trưng quan trọng của quần xã thực vật, trong bất kỳ một hệ thống sinh thái nào cũng luôn luôn tồn tại những quy luật nhất định, tìm hiểu quy

luật cấu trúc và đa dạng sinh học của nó giúp ta đi sâu vào bản chất của vấn

đề

Xuất phát từ yêu cầu thực tế trên, chúng tôi mạnh dạn tiến hành nghiên

cứu "Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng sinh học của rừng tự

nhiên lá rộng thường xanh tại Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng"

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Vấn đề nghiên cứu về cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả trên thế giới

và Việt Nam đề cập từ những năm đầu thế kỷ 20 Những nghiên cứu này đều

có xu hướng xây dựng các cơ sở lý luận có tính khoa học phục vụ công tác quản lý kinh doanh rừng Bước đầu đi từ định tính, sau đó đến định lượng với quy luật phát triển tự nhiên của hệ sinh tái rừng, góp phần làm sáng tỏ và giải quyết được nhiều vấn đề trong nghiên cứu khoa học và thực tiễn kinh doanh rừng

Có nhiều hướng, nhiều phương pháp khác nhau khi nghiên cứu cấu trúc rừng Ở châu Âu, vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, các nghiên cứu quy luật phân bố số cây ổn định theo tần số và tần suất ở các cỡ tự nhiên về đường kính, chiều cao, thể tích, đã được nhiều tác giả công bố Nhiều nghiên cứu cấu trúc rừng trước đây còn nặng về nghiên cứu định tính, mô tả thì nay đã chuyển sang nghiên cứu định lượng Định hướng nghiên cứu cấu trúc rừng đã được các nhà khoa học khái quát lại dưới dạng các mô hình toán học từ đơn giản đến phức tạp nhằm định lượng các quy luật của tự nhiên, nhờ đó đã giải quyết được nhiều vấn đề trong kinh doanh rừng cũng như xây dựng hệ thống các biện pháp kinh doanh, nuôi dưỡng rừng cho từng đối tượng cụ thể

Cho đến nay, các thành tựu trong nghiên cứu về cấu trúc rừng của các nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam là rất đồ sộ Tuy nhiên, trong khuôn khổ tổng quan vấn đề nghiên cứu của một luận văn cao học, chúng tôi chỉ có thể khái quát một số công trình tiêu biểu trong và ngoài nước có liên quan đến nội dung nghiên cứu của luận văn, làm cơ sở định hướng cho việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu

1.1 Ở nước ngoài

1.1.1 Phân loại rừng

Phân loại rừng theo điều kiện tự nhiên trên thế giới rất đa dạng với các trường phái khác nhau như:

- Trường phái Liên Xô cũ và một số nước Đông Âu

G.F.Môrôdốp (1912) với tác phẩm: “Học thuyết về kiểu lâm phần” đã đặt cơ sở khoa học cho việc phân loại kiểu rừng và gắn liền nó với mục đích kinh doanh Ông đi sâu vào bản chất của rừng và tiến hành phân loại rừng dựa vào 5 nhân tố hình thành: Đặc tính sinh thái học của loài cây cao; Hoàn cảnh địa lý (khí hậu, thổ nhưỡng, ); Quan hệ giữa các thực vật tạo nên quần lạc

và quan hệ qua lại giữa chúng với khu hệ động vật rừng; Nhân tố lịch sử, địa chất; Tác động của con người

Xuất phát từ quan điểm của G.F.Môrôdốp coi rừng là thể thống nhất giữa sinh vật rừng và hoàn cảnh, P.S Pôgrepnhiac phân loại rừng tự nhiên ra

- Trường phái Bắc Âu: có hai trường phái

+ Trường phái sinh thái học:

Phân loại kiểu rừng căn cứ vào hai nhân tố: độ ẩm và độ phì Độ ẩm chia làm 5 cấp: rất khô, khô, hơi ẩm, ẩm, ướt; độ phì chia làm 4 cấp: xấu, tốt, giàu, rất giàu Sự kết hợp các chỉ tiêu độ ẩm, độ phì, cùng với các loài cây gỗ

và thực vật thảm tươi chỉ thị là cơ sở để phân loại kiểu rừng

+ Trường phái Quần xã thực vật:

Phân loại kiểu rừng dựa vào đặc trưng chủ yếu là tổ thành thực vật và coi quần hợp thực vật là đơn vị phân loại cơ bản

1.1.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

1.1.2.1 Cấu trúc tổ thành

Richard P.W (1952) [30], cho rằng trong rừng mưa 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 tỷ lệ khá đồng đều, nhưng cũng

có khi có một hoặc hai loài chiếm ưu thế 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 cây, 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”

Trong rừng ẩm nhiệt đới châu Phi, Catinot R (1974) [5] thống kê tới vài trăm loài thực vật, còn trong tổ thành thực vật của rừng nhiệt đới ẩm ở Đông Nam Á thường có một nhóm loài ưu thế chiếm đến 50% quần thụ (nhóm loài cây họ Dầu)

1.1.2.2 Về cấu trúc tầng thứ

Trong quần xã thực vật rừng sự phân tầng là một trong những đặc trưng nổi bật của rừng nhiệt đới, là kết quả của chọn lọc tự nhiên mà ở đó có sự chung sống giữa loài cây ưa sáng (tầng trên) và loài cây chịu bóng (tầng dưới), giữa chúng là những loài thực vật trung tính Do sự đa dạng, phức tạp trong cách thể hiện sự phân tầng thứ của rừng nên có nhiều ý kiến không đồng nhất trong việc phân chia, có tác giả cho rằng ở loại rừng này chỉ có một tầng cây gỗ Ngược lại, có nhiều tác giả lại cho rằng rừng lá rộng thường xanh

có từ 3 đến 5 tầng Richards (1939) phân chia rừng ở Nigieria thành 5 - 6 tầng Tuy nhiên, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu tầng thứ rừng tự nhiên đều nhắc đến sự phân tầng nhưng mới dừng lại ở mức nhận xét hoặc đưa ra những kết luận mang tính định tính; việc phân chia các tầng theo chiều cao cũng mang tính chất cơ giới, chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng

tự nhiên nhiệt đới

1.1.2.3 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 được 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 bằng 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 dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D

1.1.2.4 Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H vn )

Một trong những đặc trưng nổi bật nhất của cấu trúc rừng nhiệt đới là hiện tượng phân chia thành tầng Để nghiên cứu sự phân tầng trong rừng mưa

ở Guana, Davis và Richard P.W (1933 - 1934) đã dùng 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 như 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) [5] cũng cho rằng rừng ẩm nhiệt đới có sự phân hóa mạnh, những tầng trong quần thụ rõ nét, cụ thể là có một tầng vượt 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 mưa nhiệt đới, nhưng quan điểm có sự phân tầng trong rừng mưa nhiệt đới được nhiều nhà khoa học xác nhận

1.1.3 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Kết quả và quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Richard, 1933; Aubreville, 1938; Baur, 1964; Rollet, 1969, ) Do tính chất phức tạp về tổ

thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị nên trong thực tiễn, người

ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định

Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít được nghiên cứu, phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi Vanstenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán, liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa bóng

Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả của các cách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh Công trình của Bernard (1954, 1959), Wyatt Smith (1961, 1963) với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hóa tầng trên ở Zaia; phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nigieria

và Ghana Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1964) [2] tổng kết trong tác phẩm: “Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa”

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng

Mục đích chủ yếu của phân loại rừng là nhằm xác định các đối tượng rừng với những đặc trưng 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

Loeschau (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 đã sửa đổi, bổ sung và 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) [47]

Thái Văn Trừng (1998) [37] trên quan điểm sinh thái đã chia rừng Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật Đây là công trình tổng quát, đáp ứng được yêu cầu về quy luật sinh thái Xuất phát từ tính đa dạng, phong phú của rừng nhiệt đới, tác giả kết luận: Không thể dùng quần hợp thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản như các tác giả kinh điển đã sử dụng ở vùng 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

Gần đây, một số tác giả đã sử dụng mô hình toán học để phân loại trạng thái rừng, 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 vùng Đông Nam Bộ; Nguyễn Văn Thêm (2003), ứng dụng hàm lập nhóm trong phân loại trạng thái rừng và đưa ra kết luận: Các trạng thái rừng theo hệ thống phân loại của Loeschau có thể được nhận biết chính xác thông qua các hàm phân loại tuyến tính được xây dựng dựa trên nhiều biến số định lượng Ngô Út, Nguyễn Phú Hùng (2003) đưa 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 nhằm 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

1.2.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

xác định: Tỷ lệ tổ thành của các nhóm loài cây mục đích, nhóm loài cây hỗ trợ và nhóm loài cây phi mục đích cụ thể, từ đó đề xuất biện pháp khai thác thích hợp cho từng đối tượng theo hướng điều chỉnh tổ thành hợp lý

Lê Sáu (1996) [31], Trần Cẩm Tú (1999) [41] 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

1.2.2.2 Về cấu trúc tầng thứ

Tầng thứ là nhân tố cấu trúc phản ánh sự phân bố cây rừng theo chiều thẳng đứng Ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (1998) [37] đã phân chia rừng nhiệt đới nước ta thành 5 tầng: tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụi thấp và trảng cỏ và đã chỉ ra độ cao giới hạn cho các tầng nhưng cũng chỉ mang tính định tính

Trần Ngũ Phương (1970,1998)[27] cho rằng số tầng nhiều nhất trong đai rừng nhiệt đới mưa mùa ở Việt Nam là 05 tầng, kể cả tầng cây bụi và thảm tươi nhưng không tán thành việc phân tầng theo các cấp chiều cao Tuy nhiên, thực tế cho thấy nếu việc phân tầng mà không chỉ rõ giới hạn về cấp chiều cao thì việc phân tầng thứ chỉ mang tính chất định tính

Nguyễn Văn Trương (1973, 1983, 1984) [40] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài cũng xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng nhưng việc phân tầng theo cấp chiều cao lại được thực hiện một cách cơ giới

Vũ Đình Phương (1988) [26] xuất phát từ kết quả nghiên cứu của các tác giả trước đã nhận định rằng: việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng bằng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng thứ này chỉ có thể làm được khi có sự phân tầng rõ rệt, có nghĩa là khi rừng đã phát triển ổn định và theo tác giả thì rừng lá rộng thường xanh ở miền Bắc nước ta ở giai đoạn ổn định thường có 3 tầng

Lê Minh Trung (1991) [35] đã phân các ưu hợp giổi xanh, ưu hợp bằng lăng thành 3 tầng và ưu hợp dầu đỏ thành 02 tầng với các giá trị đường giới hạn tầng khác nhau cho rừng ở Gia Nghĩa - Đắc Nông trên cơ sở phân cấp chiều cao với cự ly mỗi cấp là 2m

Sự phân tầng trong rừng mưa nhiệt đới đã được các tác giả trên đề cập

và giải quyết bằng các phương pháp khác nhau, nhưng đều chung một quan điểm là có sự phân tầng trong rừng tự nhiên nhiệt đới và sự phân tầng này cần phải được định lượng hóa thông qua các trắc đồ và công cụ toán học

1.2.2.3 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 )

Thống kê các công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên ở Việt Nam cho thấy: Phân bố N/D1.3 của tầng cây cao (D ≥ 6 cm) có 2 dạng chính:

- Dạng giảm liên tục và có nhiều đỉnh phụ hình răng cưa

- Dạng một đỉnh hình chữ J

Với mỗi dạng cụ thể, các tác giả đã chọn những mô hình toán học thích hợp để mô phỏng Đồng Sỹ Hiền (1974) [7], khi lập biểu thể tích cây đứng rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã đưa ra kết luận: 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 có dạng hình răng cưa Với kiểu phân bố thực nghiệm như vậy, tác giả đã dùng hàm Meyer và họ đường cong Pearson

để mô tả Nguyễn Hải Tuất (1986) [42] đã sử dụng hàm Khoảng cách để mô

tả phân bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay sát cỡ đường kính bắt đầu đo Trần Văn Con (1991) [6] đã thử nghiệm một số phân bố xác suất mô tả phân

bố N/D và đưa ra nhận xét là phân bố Weibull thích hợp nhất cho rừng tự nhiên ở Đắc Lăk

Nguyễn Thành Mến (2005) [23] đã khẳng định: Hàm Weibull mô phỏng phân bố N/D trên các lâm phần sau khai thác tại tỉnh Phú Yên là tốt nhất

1.2.2.4 Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H vn )

Những nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) [7] 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 Gần đây, một số tác giả khác như: Bảo Huy (1993), Lê Sáu (1996), Nguyễn Thành Mến (2005),… 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

1.2.3 Nghiên cứu về tái sinh tự nhiên

Bên cạnh các nghiên cứu về cấu trúc, tái sinh tự nhiên rừng ở Việt Nam

là vấn đề được sự quan tâm, nghiên cứu của nhiều tác giả

Thái Văn Trừng (1963, 1978) [37] đã nêu 2 phương thức tái sinh của các xã hợp thực vật rừng nhiệt đới nguyên sinh hay thứ sinh là tái sinh tự nhiên liên tục dưới tán rậm của những loài chịu bóng và tái sinh theo vệt để hàn gắn các lỗ trống đầu tiên với các loài cây tiên phong Qua đó, tác giả cũng khẳng định ánh sáng là nhân tố sinh thái đã khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên

Phương pháp định lượng cũng đã được nhiều tác giả áp dụng trong khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên, điển hình là các tác giả: Đinh Quang Diệp (1993) đã sử dụng phân bố khoảng cách để mô phỏng phân bố N/H của cây tái sinh rừng Khộp - Đắc Lăk Ngô Kim Khôi (1999) dùng tiêu chuẩn U của Clark và Evans để nghiên cứu hình thái phân bố cây tái sinh trên bề mặt đất rừng, chọn hàm Meyer để mô hình hóa quy luật cấu trúc tần số phân bố số cây, số loài tái sinh theo cấp chiều cao cho rừng vùng đệm khu bảo tồn thiên nhiên Pù Mát - Nghệ An

1.3 Tổng quan về đa dạng sinh học

1.3.1 Khái niệm về đa dạng sinh học

Thuật ngữ đa dạng sinh học xuất hiện từ giữa những năm 1980 nhằm

nhấn mạnh sự cần thiết trong các hoạt động nghiên cứu về tính đa dạng và sự phong phú của sự sống trên trái đất Nguồn gốc của thuật ngữ đa dạng sinh học xuất phát từ 2 bài báo được xuất bản năm 1980 (Lovejoy, 1980; Norse và

Mc Manus, 1980) Lovejoy (1980) cho rằng đa dạng sinh học hay đa dạng của

sự sống được xác định bằng tổng số các loài sinh vật Norse và McManus (1980) định nghĩa đa dạng sinh học bao hàm hai khái niệm có liên quan với nhau là đa dạng di truyền (tính đa dạng về mặt di truyền trong một loài) và đa dạng sinh thái (số lượng các loài trong quần xã sinh vật) (trích dẫn bởi Trương Quang Học và ctv, 2005)

Có rất nhiều định nghĩa về đa dạng sinh học Định nghĩa do Quỹ Bảo tồn động vật hoang dã – WWF, 1989 đề xuất như sau: “Đa dạng sinh học là

sự phồn thịnh của sự sống trên trái đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật và

vi sinh vật, là những gen chứa đựng trong các loài và là những hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trường” (trích dẫn bởi Võ Quý và ctv, 1999)

1.3.2 Tổng quan nghiên cứu về đa dạng sinh học và bảo tồn đa dạng sinh học

Công tác bảo tồn đa dạng sinh học và các sinh cảnh nhạy cảm là vô cùng quan trọng, mang tính cấp bách và cần thiết Chính vì vậy, trên thế giới

và Việt Nam có rất nhiều công trình, chương trình nghiên cứu về đa dạng sinh học theo thời gian Ở đây chỉ có thể khái quát một số nghiên cứu về đa dạng sinh học nói chung, đa dạng sinh học thực vật nói riêng, làm cơ sở định hướng cho việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu

Trên thế giới, đặc biệt là các nước ở Bắc Mỹ, châu Âu và các vùng khác trên thế giới đã nhận thức được tầm quan trọng của sinh học bảo tồn từ hàng thập kỷ, thậm chí hàng thế kỷ nay Ở nước Mỹ, các nhà triết học như Emerson và Thoreau cho rằng thiên nhiên là một yếu tố quan trọng trong việc hình thành phẩm giá và tinh thần đạo đức của con người (Callicott, 1990; dẫn

theo Viên Ngọc Nam, 2005) Khoa học sinh học bảo tồn hiện đại dựa trên những giả thuyết, sự đa dạng của sinh vật sống là có lợi, tác hại của sự tuyệt chủng đối với một loài nào đó, lợi ích của tính phức tạp về đa dạng sinh học, tính lợi ích của quá trình tiến hoá, giá trị riêng của sự đa dạng sinh học

Perman và Adelson (1997) đã nhấn mạnh rằng đa dạng sinh học dần trở nên hết sức phổ biến trong các hoạt động về khoa học và môi trường và ngày càng phổ biến trong các chương trình giáo dục đại học

Maurer (1994) cho rằng việc bảo tồn đa dạng sinh học đã trở thành một vấn đề quan trọng bậc nhất hiện nay, ông nói lên các tư tưởng về quản lý tài nguyên truyền thống và các số lượng loài thực vật hiện nay để làm cơ sở bảo tồn đa dạng sinh học và để lý giải cho các vấn đề suy giảm đa dạng sinh học

và giải pháp bảo tồn chúng

Ngoài ra, còn nhiều nghiên cứu về đa dạng sinh học do các tác giả Richard, Diamond, Huston, Pianka, Groombridge, Mares, Grass, Currie, Myer, Witmore, thực hiện Đa phần các tác giả trên thường đi vào điều tra, thống kê thành phần của các quần xã, khảo sát mối quan hệ giữa quần xã và môi trường hay điều tra khảo sát thành phần và đặc điểm thảm thực vật

Ở Việt Nam, đa dạng sinh học và bảo tồn đa dạng sinh học cũng đã được một số nhà khoa học nghiên cứu từ những thập kỷ trước và đã công bố nhiều công trình Tiêu biểu là một số tác giả như Võ Quý, Đặng Huy Huỳnh, Phạm Bình Quyền, Nguyễn Hoàng Nghĩa, Nguyễn Nghĩa Thìn, Viên Ngọc Nam,

Richard (1999) trong cuốn “Cơ sở sinh học bảo tồn” (Võ Quý và ctv biên dịch) đã nêu chi tiết về sinh học bảo tồn và đa dạng sinh học, những mối

đe dọa đối với đa dạng sinh học và đề ra chiến lược bảo tồn quần thể, loài, quần xã Cuốn sách trang bị những lý thuyết cơ sở về sinh học bảo tồn – là căn cứ áp dụng để đề ra chiến lược bảo tồn đa dạng sinh học phù hợp với từng khu vực nghiên cứu

Phùng Ngọc Lan và ctv (2006) đã đề cập về hệ sinh thái rừng tự nhiên

ở Việt Nam Cuốn sách này đã bàn về tính đa dạng của hệ sinh thái rừng tự nhiên Việt Nam, nhưng chỉ mang tính chất định tính

Cục Bảo vệ Môi trường Việt Nam (2005) đã tổng quan về hiện trạng đất ngập nước Việt Nam sau 15 năm thực hiện công ước Ramsar Năm 1989, Việt Nam là quốc gia thứ 50 trên thế giới tham gia công ước Ramsar Cuốn sách này đã nhấn mạnh về sự đa dạng về kiểu loài của đất ngập nước Việt Nam Góp phần vào việc bảo tồn đa dạng sinh học (ĐDSH), quản lý, phát triển bền vững đất ngập nước Việt Nam

Nhìn chung, cũng giống như một số nghiên cứu trên thế giới, các nghiên cứu trong nước thường đi vào thống kê thành phần họ, chi, loài và mô

tả định tính các quần xã, quần thể, thảm thực vật

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu chung

Góp phần xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc đề xuất các giải pháp quản lý rừng tự nhiên tại huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng

2.1.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định được đặc điểm cấu trúc tầng cây cao;

- Xác định được đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh;

- Xác định được chỉ số đa dạng loài tại khu vực nghiên cứu;

- Đề xuất các giải pháp quản lý rừng tự nhiên tại huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Một số trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng

- Địa điểm nghiên cứu: tại Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao

- Cấu trúc tổ thành

- Quy luật phân bố số cây theo một số nhân tố điều tra

+Quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/D 1.3 ) + Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H vn )

2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng

- Tổ thành cây tái sinh;

- Mật độ và hình thái phân bố cây tái sinh;

- Chất lượng cây tái sinh

2.3.3 Xác định chỉ số đa dạng loài

2.3.4 Đề xuất các giải pháp quản lý rừng tự nhiên tại khu vực nghiên cứu

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp luận

Để đạt được mục tiêu và nội dung nghiên cứu, đề tài sử dụng các phương pháp truyền thống trong nghiên cứu điều tra rừng để thu thập số liệu, các phương pháp trong thống kê toán học để xử lý, phân tích, tổng hợp tài liệu

và tính toán đảm bảo độ chính xác cần thiết trong nghiên cứu khoa học Từ đó

đề xuất một số giải pháp kỹ thuật trong quản lý rừng bền vững

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu

* Phương pháp thu thập số liệu cơ bản

- Phương pháp kế thừa các số liệu đã có sẵn: kế thừa thành quả nghiên cứu của các tác giả đi trước làm cơ sở lựa chọn hướng nghiên cứu đơn giản, phù hợp với đối tượng nghiên cứu

- Kế thừa các số liệu cơ bản về điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu, các tài liệu có liên quan đến đề tài của các tác giả trong và ngoài nước Dựa trên hồ sơ quản lý rừng của Công ty, bản đồ hiện trạng và các tài liệu thu thập được, tiến hành điều tra khảo sát sơ bộ khu vực nghiên cứu Qua bản đồ hiện trạng kết hợp với một số cán bộ của Công ty tiến hành tìm hiểu sơ bộ trạng thái, tình hình sinh trưởng, phát triển, tái sinh, tổ thành loài, điều kiện lập địa

Đề tài đã sử dụng phương pháp điều tra điển hình ở các trạng thái rừng khác nhau, số liệu đảm bảo tính đại diện, cụ thể như sau:

* Phương pháp thu thập số liệu ngoài thực tế

Phương pháp điều tra thu thập số liệu được sử dụng chủ yếu ở đây là phương pháp điều tra mẫu Đơn vị điều tra là ô tiêu chuẩn Ô điều tra được sử dụng để đo đếm là ô tiêu chuẩn tạm thời có dạng hình chữ nhật, với diện tích 1.000m2 (40m x 25m)

Sau khi khảo sát toàn bộ khu vực nghiên cứu, lựa chọn những khu vực điển hình và tiến hành lập ô tiêu chuẩn đại diện

Sử dụng địa bàn cầm tay để lập ô tiêu chuẩn, đường quanh ô được phát

đủ rộng để cắm tiêu và dễ dàng nhận ra vị trí 4 góc của ô Tại 4 góc, đóng 4 cọc có độ cao 1 m, cọc mốc có đường kính 10 cm, đỉnh cọc mốc được vát 4 mặt và có ghi ký hiệu ô

* Điều tra tầng cây gỗ lớn

Tại mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành mô tả các chỉ tiêu như vị trí, độ dốc, hướng phơi, độ cao

- Trong ô tiêu chuẩn 1.000 m2, tiến hành đo đếm các chỉ tiêu cần thiết của những cây có đường kính D1.3 ≥ 6 cm

- Tên cây được xác định đến loài, cây không biết thì lấy tiêu bản để về xác định hoặc ghi ký hiệu sp1, sp2,…

- Đo C1.3 (Chu vi) bằng thước mét dây và ghi số hiệu cây ở vị trí 1,3 m

- Đo chiều cao vút ngọn (HVN, m): Đo chiều cao của một số cây của ô bằng thước đo cao Blumleiss, còn lại mục trắc chiều cao (có kết hợp sào đo cao và một số dụng cụ đo cao đơn giản để điều chỉnh sai số) HVN của cây được xác định từ gốc cây đến đỉnh sinh trưởng của cây

- Đo chiều cao dưới cành (Hdc, m): Hdc được tính từ gốc cây đến điểm phân cành đầu tiên tạo nên tán cây rừng

- Đường kính tán là (DT, m) được đo bằng thước mét dây Đo hình chiếu tán lá trên mặt phẳng ngang theo hai hướng Đông Tây và Nam Bắc, sau

đó tính trị số trung bình

- Xác định phẩm chất cây: Phẩm chất cây được phân theo 3 loại: a, b, c

và ghi chú tình hình dây leo ảnh hưởng trực tiếp đến cây đứng:

o Loại a: Cây thân thẳng, phát triển tốt, tán cân đối, không có hiện

tượng sam bọng, sâu bệnh, cụt ngọn, 2 thân

o Loại b: Thân cong, phát triển trung bình, tán mất cân đối, không

có hiện tượng sam bọng, sâu bệnh

o Loại c: Thân cong queo, phát triển kém, cụt ngọn, có  2 thân, có hiện tượng sam bọng, sâu bệnh

Kết quả đo được thống kê đầy đủ và chi tiết vào phiếu điều tra cây gỗ lớn

Bảng 2.1 Biểu điều tra đo cây gỗ lớn

Số hiệu ÔTC Loài cây Độ dốc

Vị trí Địa hình Hướng dốc Ngày điều tra Người điều tra Địa điểm

(cm)

Hvn (m)

Hdc (m)

chất

Ghi chú

1

2

+ Chất lượng cây được đánh giá theo cấp tốt, trung bình và xấu

+ Cây tốt (A):là những cây có thân thẳng, tròn đều, tán lá rộng, sinh trưởng phát triển tốt

+ Cây trung bình (B): là những cây có thân hình cân đối, tán lá đều, không cong queo, sâu bệnh và phát triển bình thường

+ Cây xấu (C): là cây cong queo, sâu bệnh, sinh trưởng phát triển kém

Đo độ tàn che trong lô rừng bằng phương pháp cho điểm

* Điều tra tầng cây tái sinh

Trên ô tiêu chuẩn 1000 m2, tiến hành lập 4 ô tiêu chuẩn ở 4 góc với diện tích mỗi ô là 25 m2

(5m x 5m), trong ô tiêu chuẩn diện tích 25 m2 tiến hành đo đếm và thống kê toàn bộ các cây thân gỗ có đường kính D1.3 < 6 cm

+ Xác định tên loài, loài nào chưa rõ thì thu thập mẫu để xác minh hoặc ghi sp1, sp2,

+ Đo chiều cao cây tái sinh bằng sào đo cao Chiều cao được phân thành 4 cấp: Cấp 1: H < 0,5m, cấp 2: H từ 0,5 – 2,0 m, cấp 3: H từ 2,0 – 3,0

m, cấp 4: H > 3,0m

+ Chất lượng cây tái sinh: Được phân làm 2 cấp chất lượng: cây khỏe

và cây yếu

o Cây khỏe: là cây luôn xanh tốt, sinh trưởng và phát triển tốt,

không bị sâu hại, không có biểu hiện bị ức chế

o Cây yếu: được phản ánh bằng sức sinh trưởng kém và không ổn

định, cây bị sâu hại nặng, cây đang chết từng phần hoặc bị gãy

đổ

+ Điều tra số lượng cây tái sinh

- Xác định độ tàn che: Độ tàn che được xác định theo hệ thống xấp xỉ

100 điểm điều tra Tại mỗi điểm điều tra độ tàn che, dùng thước ngắm lên theo phương thẳng đứng Các điểm phân bố đều, trong tán là 1 điểm, mép tán

là 0,5 và ngoài tán là 0 điểm Độ tàn che tầng cây cao chính là tỷ lệ số điểm

mà giá trị tàn che là 1 trên tổng số điểm điều tra

Để xác định tổ thành tầng cây cao, đề tài sử dụng phương pháp xác định chỉ số mức độ quan trọng (Important Value Index – IV%) của Thái Văn Trừng (1978):

Trong đó:

IVi% là tỷ lệ tổ thành (độ quan trọng) của loài i

Ni% là % theo số cây của loài i trong trạng thái rừng

Gi% là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong trạng thái rừng Vi% là % theo tổng thể tích của loài i trong trạng thái rừng

Theo đó, loài cây có IV% ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong rừng Những loài cây xuất hiện trong công thức tổ thành là loài có IV%

≥ giá trị bình quân của tất cả các loài tham gia trong trạng thái rừng Trong một quần xã nếu một nhóm dưới 10 loài cây có tổng IV% ≥ 50%, chúng được coi là nhóm loài ưu thế

b Mật độ

Cấu trúc mật độ là chỉ tiêu biểu thị số lượng cá thể của từng loài hoặc của tất cả các loài tham gia trên một đơn vị diện tích (thường là 1 ha), phản ánh mức độ tận dụng không gian dinh dưỡng và vài trò của loài trong trạng thái rừng

Mức độ thân thuộc thể hiện mức độ gắn bó của các loài với nhau trong trạng thái rừng Để xác định mức độ thân thuộc của hai loài, đề tài sử dụng chỉ số thân thuộc q của Sorensen (1948):

q =

b a

c



2

Trong đó: a là số lần lấy mẫu chỉ gặp loài A

b là số lần mẫu chỉ gặp loài B

c là số lần lấy mẫu gặp cả loài A và B

Nếu q < 1, A và B không có quan hệ thân thuộc

q = 1, A và B do ngẫu nhiên mà cùng cư trú ở một nơi

q > 1, A và B có quan hệ thân thuộc và sự chung sống của chúng trong trạng thái rừng là thực chất chứ không phải do ngẫu nhiên

d Quy luật phân bố đường kính và chiều cao

Bao gồm quy luật phân bố số cây và số loài 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 lý để mô phỏng phân bố Các hàm phân bố lý thuyết được đề tài thử nghiệm:

- : Đặc trưng cho độ nhọn của phân bố

- : Đặc trưng 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  được ước lượng nhờ sự trợ giúp của phần mềm SPSS 13.0

0 x víi ).

1 )(

1 (

)

(

1

x

x F

1()

o x f

f n

.

) (

1

* Kiểm tra giả thuyết về luật phân bố:

Sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm được đánh giá thông qua tiêu chuẩn 2

của Pearson, với giả thuyết:

- H0: Phân bố lý thuyết được chọn phù hợp với phân bố thực nghiệm

- H1: Phân bố lý thuyết được chọn không phù hợp với phân bố thực nghiệm

f

f f

1

2 2



Trong đó:

- ft: Tần số thực nghiệm ở từng cỡ kính

- fl: Tần số lý 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

f Xác định kiểu phân bố cây rừng 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:

+ Xác định số cá thể bình quân trên 1 ODB theo công thức:

a

N

X  Trong đó: X :là số lượng cá thể trung bình của một ODB

* 1

1

X X a

S i Với: Xi: là số lượng cá thể của ODB

S2: Là phương sai số cây giữa các ODB

+ Xác định phân bố cây tái sinh trên mặt đất theo công thức của Poisson:

X

S K

2.4.4 Đánh giá tái sinh của rừng

- Xác định mật độ (cây/ha), nguồn gốc cây tái sinh

- Đánh giá chất lượng cây tái sinh

- Xác định tổ thành cây tái sinh

2.4.5 Chỉ số đa dạng sinh học và cách tính

- Đa dạng hệ sinh thái thường đươc đánh giá qua tính đa dạng các loài thành viên - tức là tính đa dạng của quần xã sinh vật Yếu tố để đánh giá ở đây là: số lượng loài và kiểu dạng của loài

Đánh giá theo số lượng loài: số lượng loài của quần xã càng nhiều thì

độ phong phú hay tính đa dạng càng cao

Tính toán số liệu: Tất cả các số liệu thu thập được trong quá trình điều tra ngoài thực địa được xem xét, tính toán

Phân tích số liệu: Các số liệu sau khi tính toán dùng để phân tích thành phần thực vật thân gỗ trong cấu trúc thảm thực vật điều tra Các đặc điểm của các thảm thực vật được thể hiện qua các thông số: Độ quan trọng, độ giàu loài, độ đa dạng loài thể hiện qua các chỉ số đa dạng (Simpson, Shannon index), chỉ số tương đồng… Được áp dụng theo phần mềm Primer 6.1

Chỉ tiêu số lượng của tổ thành loài

 Mật độ (Density)

MĐ% = (Tổng số cây của loài (i)/Tổng số cây các loài) × 100

Độ nhiều (Abundance), độ nhiều biểu thị số cá thể của một loài nhiều ít trong quần xã, sử dụng theo thang phân loại của Drude để xác định độ nhiều, được chia thành 7 cấp độ

 Độ che phủ (Cover degree of coverage):

Độ che phủ là tỷ lệ % tổng diện tích tán thực vật trên diện tích mặt đất

Độ che phủ gồm: độ che phủ loài, độ che phủ tầng, độ che phủ quần xã

 Độ thường gặp (Frequency):

Độ thường gặp của một loài được áp dụng theo công thức:

T = ( /N) × 100

Trong đó:

: số ô có loài I xuất hiện

N: tổng số ô có sự xuất hiện của các loài

(ĐTG%) = (Số ô có loài (i)/Tổng số ô mẫu có xuất hiện của các loài) × 100

 Độ ưu thế (Dominance) Mức độ ưu thế (C) được xác định: C =

Trong đó:

: là mức độ ưu thế của mỗi loài (số cá thể, tiết diện ngang)

: mức độ ưu thế chung – tất cả các cá thể, tiết diện ngang hoặc sản lượng chung

 Độ ưu thế tương đối:

(ĐƯT%) – (Diện tích gốc của loài (i)/ Tổng diện tích gốc của ô mẫu) × 100

 Xác định chỉ số giá trị quan trọng IVI (Importance Value Index): chỉ số giá trị quan trọng IVI được áp dụng để biểu thị cấu trúc, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa các loài trong một quần thể thực vật (Mishra, 1968) Chỉ số này biểu thị tốt hơn, toàn diện hơn cho các tính chất tương đối của hệ sinh thái so với các giá trị đơn tuyệt đối của mật độ, tần suất, độ ưu thế,… Thông qua chỉ số IVI có thể xác định được cấu trúc không gian, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa các loài cây đó Chỉ số IVI của mỗi loài có thể xác định theo một trong hai công thức sau:

IVI = RD + RF + RBA, (Mishra, 1968)

Trong đó: RD là mật độ tương đối, RF là tần suất xuất hiện tương đối

và RBA là tổng tiết diện thân tương đối của mỗi loài (Rastogi, 1999; Sharma, 2003; Pandey, et al.2002)

Mật độ tương đối (RD) được xác định bằng tỷ số giữa mật độ trung bình (tổng số cá thể của một loài nghiên cứu xuất hiện ở tất cả các ô mẫu nghiên cứu chia cho tổng số các ô mẫu nghiên cứu) của loài nghiên cứu và tổng mật độ của tất cả các loài Tần suất xuất hiện tương đối (RF) là tỷ lệ % giữa tần suất xuất hiện của một loài nghiên cứu (tỷ số % giữa số lượng các ô mẫu có loài xuất hiện và tổng số các ô mẫu nghiên cứu) và tổng số tần suất xuất hiện của tất cả các loài Mức hay gặp là >50%; mức thường gặp: 25%-50%; mức ít gặp là <25%

 Tìm hiểu về các loài hiếm gặp tại khu vực nghiên cứu thông qua chỉ số loài hiếm IR của tác giả Guarino C, Napolitano F (2006) được dùng để đánh giá mức độ hiếm của loài trong khu vực nghiên cứu qua công thức:

IR = [1 - (n/N)]*100 Trong đó: n là số ô có loài nghiên cứu xuất hiện, N là tổng số ô nghiên cứu IR = 0 - 100, từ 78,08 - 95: hiếm, từ 95 - 97 là rất hiếm và >97 là cực hiếm

 Tính các chỉ số đa dạng sinh học trong quần xã tầng cây gỗ tại khu vực nghiên cứu:

Sử dụng phẩn mềm thống kê PRIMER-VI của Clarke & Warwick (1994) để xác định các chỉ số sinh học H’ , J’ , D’ giữa các quần xã

+ Chỉ số Margalef: Dùng để xác định tính đa dạng hay độ phong phú về loài của quẩn xã, được tính theo công thức:

hoặc = Trong đó: S: tổng số loài trong mẫu

N: tổng sồ lượng cá thể trong mẫu

+ chỉ số Pielou: Chỉ số tương đồng J’ của quần xã được tính bằng công thức:

J’ = H’/log2 S hay: J’ = H’(Qsat)/H’max Trong đó: H’: là chỉ số Shannon – Weiner

S: tổng số loài trong mẫu

+ Chỉ số ĐDSH Shannon – Weiner (1949) áp dụng để tính sự đa dạng loài trong quần xã, được tính theo công thức:

Trong đó: ni: Số cá thể của loài i

để kết quả mang tính thuyết phục và có độ tin cậy cao Thể hiện tất cả các chỉ

số lên cùng đồ thị sẽ giúp dễ quan sát, đánh giá tính đa dạng của khu vực hơn

Ngoài ra, đề tài còn sử dụng Chỉ số Caswell (V) Đây là chỉ số được dùng để chẩn đoán mức độ xáo động của môi trường có tác động lên mức độ

đa dạng sinh học của quần xã thực vật hay không và đƣợc tính thông qua chỉ

số Shannon – Wiener (H’) (Clarke K R và Warwick R M., 2001)

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1 Các đặc điểm tự nhiên của khu vực nghiên cứu

3.1.1 Vị trí địa lý

Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Đơn Dương được giao quản lý diện tích rừng và đất lâm nghiệp phân bố trên địa bàn 6 xã/thị trấn thuộc huyện Đơn Dương (thị trấn D'Ran, xã Lạc Xuân, Ka Đô, Pró, Ka Đơn và xã Tu Tra) Công ty có trụ sở làm việc đóng tại xã Lạc Xuân

Toạ độ địa lý như sau:

- Từ 11038'14” đến 11051’08” vĩ độ Bắc

- Từ 108023’38” đến 108041’58” kinh độ Đông

Ranh giới hành chính:

- Phía Đông tiếp giáp với huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận

- Phía Nam tiếp giáp với huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng

- Phía Bắc và phía Tây tiếp giáp với Ban quản lý rừng phòng hộ D’Ran, huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng

3.1.2 Địa hình, địa thế

Công ty TNHH- MTV Lâm nghiệp Đơn Dương nằm ở phía Đông Bắc tỉnh Lâm Đồng thuộc vùng địa hình núi trung bình (độ cao trung bình từ 900 – 1.300m), chia cắt mạnh, tương đối hiểm trở, có độ dốc lớn (độ dốc trung bình 250) Phía Bắc và Đông Bắc có những đỉnh núi cao hơn 1.000m (đỉnh cao nhất là 1.650m thuộc tiểu khu 316B và đỉnh 1.395m thuộc tiểu khu 333A) Hướng nghiêng chung của địa hình: Đông Bắc – Tây Nam thoải dần

về hướng Đông Nam – Tây Bắc

3.1.3 Khí hậu và thủy văn

a Khí hậu

Khí hậu thuộc vùng nhiệt đới gió mùa, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng

10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau; nhiệt độ trung bình năm là

21,50C, cao nhất 34,20C, thấp nhất 8,40C; lượng mưa bình quân năm 1.625

3.1.4 Đặc điểm về đất đai

Trên diện tích do Công ty quản lý có 4 loại đất chính:

a Đất Feralit vàng đỏ giàu mùn trên núi cao

Có diện tích 18.001 ha, phân bố ở độ cao 400-800m so với mặt nước biển, với khí hậu ẩm ước, lượng mưa cao, độ ẩm không khí thuộc loại ẩm ước với kiểu rừng nhiệt đới ẩm lá rộng thường xanh, loại đất này có một số đặc điểm chính như sau:

+ Độ dày của tầng đất thường kém hơn đất Feralit vùng đồi

+ Càng lên cao màu vàng của tầng tâm (tầng B) càng chiếm ưu thế + Sự bất đồng hóa về thành phần cơ giới giữa tầng đất mặt và tầng dưới thường rõ nét Hạt sét có xu hướng di chuyển xuống sâu do rửa trôi

+ Hàm lượng mùn tương đối khá ở tầng đất mặt và càng lên cao hàm lượng mùn càng cao và tỷ lệ C/N càng tăng (mùn từ 4,0% - 9,5%)

+ Đất có phản ứng chua mạnh và độ bảo hòa Bazơ cực thấp