Nghiên cứu tính đa dạng loài thực vật thân gỗ trong một số trạng thái rừng phục hồi tại huyện lục nam, tỉnh bắc giang

LỜI CẢM ƠN Luận văn “Nghiên cứu tính đa dạng loài thực vật thân gỗ trong một số trạng thái rừng phục hồi tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang” được hoàn thành tại trường Đại học Lâm nghiệ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào

Tác giả luận văn

Lê Thanh Tuấn

LỜI CẢM ƠN

Luận văn “Nghiên cứu tính đa dạng loài thực vật thân gỗ trong một

số trạng thái rừng phục hồi tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang” được

hoàn thành tại trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam theo chương trình đào tạo cao học Lâm nghiệp – Khóa 23A, giai đoạn 2015 -2017

Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn, học viên đã được Phòng Đào tạo Sau đại học – Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam và các cấp chính quyền địa phương tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ cho các tác giả thu thập tài liệu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới PGS TS Phạm Xuân Hoàn (người hướng dẫn khoa học) đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ học viên trong thời gian thực hiện luận văn Xin chân thành cảm ơn Phòng Đào tạo Sau đại học – Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ học viên trong thời gian học tập cũng như thực hiện luận văn Qua đây, tác giả xin chân thành cảm ơn các cấp chính quyền địa phương huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang đã cung cấp những thông tin, tư liệu cần thiết

và tạo điều kiện để thu thập số liệu phục vụ cho luận văn tốt nghiệp

Mặc dù đã hết sức cố gắng, nhưng đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô và bạn bè đồng nghiệp

Hà Nội, tháng 04 năm 2017

Tác giả luận văn

Lê Thanh Tuấn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Cơ sở khoa học về vấn đề nghiên cứu 3

1.1.1 Đa dạng sinh học 3

1.1.2 Cấu trúc hệ thực vật rừng 4

1.1.3 Thảm thực vật rừng 6

1.1.4 Phục hồi rừng 7

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về cấu trúc và đa dạng sinh học 8

1.2.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới và ở Việt Nam 8

1.2.2 Những nghiên cứu về đa dạng hệ thực vật trên thế giới và ở Việt Nam 12

1.2.3 Các biện pháp kĩ thuật phục hồi rừng tự nhiên 24

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 26

2.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 26

2.3 Nội dung nghiên cứu 26

2.3.1 Một số đặc trưng cấu trúc của các trạng thái rừng phục hồi 26

2.3.2 Đa dạng về thành phần loài 26

2.3.3 Đề xuất một số giải pháp KTLS để bảo tồn đa dạng sinh học cho

khu vực nghiên cứu 27

2.4 Phương pháp nghiên cứu 27

2.4.1 Phương pháp luận 27

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu 27

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI 35

3.1 Đặc điểm và các nguồn lực từ yếu tố tự nhiên 36

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 36

3.1.2 Tài nguyên thiên nhiên 38

3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội của huyện 43

3.2.1 Điều kiện kinh tế 43

3.2.2 Điều kiện văn hóa xã hội 46

3.3 Thuận lợi và khó khăn về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 47

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49

4.1 Các đặc điểm cấu trúc của rừng tự nhiên tại Lục Nam - Bắc Giang 49

4.1.1.Rừng kín thường xanh cây lá rộng ở địa hình thấp phục hồi tự nhiên sau khai thác 49

4.1.2.Rừng kín thường xanh cây lá rộng ở địa hình thấp phục hồi tự nhiên trên đất sau nương rẫy 51

4.1.3.Rừng phục hồi trên đất trống, trọc vùng thấp 52

4.2 Đa dạng về thành phần loài cây gỗ 53

4.2.1 Xây dựng danh lục các loài cây gỗ 53

4.2.2 So sánh các chỉ số đa dạng sinh học trong các quần xã 61

4.3 Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển hệ thực vật thân gỗ trên trạng thái rừng phục hồi tự nhiên tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang 63

4.4.1 Nâng cao nhận thức về bảo tồn đa dạng sinh học 64

4.4.2 Quy hoạch, tổ chức, quản lý 65

4.4.3 Chính sách và sinh kế 67 4.4.4 Khoa học, kỹ thuật 68 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

WWF: Quỹ quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (World Wide Fund for Nature)

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.1 Tình hình sử dụng đất huyện giai đoạn 2007-2013 39 3.2 Tổng giá trị tốc độ tăng trưởng kinh tế huyện giai đoạn 2007-2013 44

4.1 Tổ thành, mật độ tầng cây gỗ trạng thái rừng kín thường xanh cây lá rộng ở

địa hình thấp phục hồi tự nhiên sau khai thác 49

4.2 Tổ thành, mật độ tầng cây cao rừng kín thường xanh cây lá rộng ở địa hình

thấp phục hồi tự nhiên trên đất sau nương rẫy 51 4.3 Tổ thành, mật độ tầng cây cao rừng phục hồi trên đất trống, trọc vùng thấp 52

4.4 Danh lục các loài cây gỗ ở các trạng thái rừng phục hồi tự nhiên tại huyện

ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt Nam được ghi nhận là một trong những nước có đa dạng sinh học(ĐDSH) cao của thế giới, với nhiều hệ sinh thái, các loài sinh vật và nguồn gen phong phú và đặc hữu ĐDSH ở Việt Nam có ý nghĩa to lớn, các

hệ sinh thái với nguồn tài nguyên sinh vật phong phú đã mang lại những lợi ích trực tiếp cho con người và đóng góp to lớn cho nền kinh tế, đặc biệt là trong sản xuất nông lâm nghiệp và thủy sản; là cơ sở đảm bảo an ninh lương thực quốc gia; là nơi duy trì nguồn gen tạo giống vật nuôi, cây trồng; là nơi cung cấp vật liệu cho xây dựng và cũng là nơi cung cấp các nguồn dược liệu, thực phẩm,

Trong những năm gần đây, ĐDSH của nước ta tiếp tục suy giảm về mặt

số lượng và suy thoái về chất lượng với tốc độ cao ngược lại với sự phát triển của kinh tế Trước thực trạng đó các cơ quan chức năng đã đặt ra nhiều thách thức cho công tác quản lý về ĐDSH, sự phát triển của nó Nền kinh tế Việt Nam đã tăng trưởng nhanh chóng, đem lại nhiều nhiều lợi ích kinh tế xã hội nhưng cũng đã gây ra nhiều áp lực nên ĐDSH; dân số Việt Nam hiện tại là 93.421.835 người (2016), [35] đưa Việt Nam trở thành một nước có dân số tăng nhanh nhất trong khu vực châu Á Chính vì vậy, đã tạo ra một nguồn tiêu thụ lớn về tài nguyên thiên nhiên cũng như sử dụng đất Ngoài ra, bối cảnh toàn cầu cũng đặt ra những thách thức và cơ hội mới: Một mặt,tình trạng biến đổi khí hậu ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn và ngày càng tác động mạnh

mẽ đến ĐDSH, mặt khác bảo tồn ĐDSH đã được quan tâm ở quy mô toàn cầu

và ở giai đoạn 2010-2020 được Quốc tế xác định là những thập kỉ ĐDSH với nhiều cam kết Quốc tế đã được cộng đồng thế giới thông qua tạo điều kiện thúc đẩy và sử dụng bền vững ĐDSH Cụ thể: Hội nghị Liên hợp Quốc về Biến đổi khí hậu 2015, Hội nghị lần thứ 21 các Bên tham gia Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (COP 21), Hội nghị lần thứ 11 các

Bên tham gia Nghị định thư Kyoto (CMP 11) được tổ chức ở Paris, Pháp, từ ngày 30 tháng 11 đến 12 tháng 12 năm 2015; Công ước khung của Liên hợp Quốc về biến đổi khí hậu năm 1992 (UNFCCC) và Nghị định thư Kyoto năm

1977 [36] Việc tìm hiểu về ĐDSH các loài thực vật, cũng như đặc điểm của lớp cây tái sinh có ý nghĩa rất lớn đối với sự hình thành những khu rừng mới

có chất lượng tốt, cũng như đối với việc quản lý bền vững tài nguyên rừng

Huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang là một huyện miền núi, nằm phía Đông Bắc của tỉnh Bắc Giang, được thành lập theo Nghị định số 24-TTg ngày 21-1-1957 của Thủ tướng Chính phủ, trên cơ sở chia tách hai huyện Lục Ngạn

và huyện Sơn Động thành ba huyện Sơn Động, Lục Ngạn và Lục Nam, tên huyện được gắn liền với dòng sông Lục Nam Là một huyện có diện tích đất lâm nghiệp là 26.337 ha, với thành phần loài thực vật phong phú và đa dạng

Từ khi thành lập đến nay, hệ thực vật ở đây đã được bảo vệ nghiêm ngặt hơn, tình trạng chặt phá rừng giảm đáng kể Tuy nhiên, hiện trạng rừng ở đây rừng giàu hầu như không còn nữa, thảm thực vật rừng chủ yếu làrừng thứ sinh với lớp cây tái sinh kém chất lượng.Trạng thái rừng chủ yếu là rừng phục hồi sau nương rẫy, sau khai thác và rừng phục hồi tự nhiên trên đất trống đồi trọc Đứng trước thực trạng đó, với mục tiêu nghiên cứu về khả năng phục hồi cả thảm thực vật thân gỗ, nâng cao giá trị của rừng và từ đó đưa ra các biện pháp KTLS làm tăng sự ĐDSH, đảm bảo về sự phát triển một cách bền vững Đề

tài: “Nghiên cứu tính đa dạng loài thực vật thân gỗ trong một số trạng thái rừng phục hồi tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang” được thực hiện nhằm

góp phần giải quyết mục tiêu đó, đồng thời đây cũng là vấn đề nghiên cứu cần

thiết và có ý nghĩa

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học về vấn đề nghiên cứu

1.1.1.Đa dạng sinh học

Trong công ước về ĐDSH, thuật ngữ “Đa dạng sinh học” được dùng để chỉ sự phong phú và đa dạng của giới sinh vật từ mọi nguồn trên trái đất, nó bao gồm sự đa dạng trên cùng một loài, giữa các loài và sự đa dạng hệ sinh thái (Gaston and Spicer, 1998) “Đa dạng di truyền” là phạm trù chỉ mức độ

đa dạng của biến dị di truyền giữa các xuất xứ, quần thể và các cá thể trong cùng loài hay một quần thể dưới tác dụng của đột biến, đa bội hóa và tái tổ hợp “Đa dạng loài” là phạm trù chỉ mức độ phong phú về số lượng loài hoặc

số lượng các phân loài (loài phụ) trên trái đất, trong một vùng địa lý, một quốc gia hay một sinh cảnh nhất định “Đa dạng hệ sinh thái” là sự phong phú của môi trường trên cạn và dưới nước trên trái đất tạo nên một số lượng lớn các hệ sinh thái khác nhau Sự đa dạng của hệ sinh thái được thể hiện qua sự

đa dạng về sinh cảnh, cũng như mối quan hệ giữa các quần xã sinh vật và các thành phần sinh thái trong sinh quyển [46] Whittaker (1975) và Sharma (2003) đã phân biệt 3 loại ĐDSH loài khác nhau đó là đa dạng sinh học Alpha, beta và gama (α, β, ω- diversity)[18]

Trong tác phẩm “Đa dạng cho sự phát triển – Diversity for development” của Viện tài nguyên gen thực vật Quốc tế (IPGRI) [82] ĐDSH được định nghĩa như sau: “ĐDSH là toàn bộ những biến dạng trong tất cả các

cơ thể sống và các phức hệ sinh thái mà chúng sống ĐDSH có ba mức độ: Đa dạng hệ sinh thái; Đa dạng loài; và Đa dạng di truyền”

Định nghĩa về ĐDSH được sử dụng thông dụng, ngắn gọn và đầy đủ nhất là định nghĩa về đa dạng sinh học trong công ước về bảo tồn ĐDSH được thông qua tại hội nghị thượng đỉnh toàn cầu ở Rio de Janeiro (1992) Định

nghĩa đó như sau: “ĐDSH là sự biến đổi giữa các sinh vật ở tất cả mọi nguồn, bao gồm hệ sinh thái trên đất liền, trên biển và các hệ sinh thái khác, sự đa dạng thể hiện trong từng loài, giữa các loài và các hệ sinh thái” [83] Trong cuốn “Cẩm nang nghiên cứu đa dạng sinh vật” của Nguyễn Nghĩa Thìn [46] định nghĩa như sau: “Đa dạng sinh vật là toàn bộ các dạng khác nhau của cơ thể sống trên trái đất, các sinh vật phân cắt đến các động thực vật ở cạn cũng như dưới nước, từ mức độ phân tử đến các quần thể sinh vật, kể cả xã hội loài người Môn học nghiên cứu về tính đa dạng đó được gọi là ĐDSH”

Vậy ĐDSH cũng được chia làm 3 cấp:

+ Đa dạng di truyền: Thể hiện đa dạng về nguồn gen và genotyp nằm trong mỗi loài Phân biệt mỗi loài qua bộ nhiễm sắc thể (hình thái ngoài) Mỗi một loài có bộ nhiễm sắc thể hay một bản đồ nhiễm sắc thể khác nhau

+ Đa dạng về loài: Đa dạng loài thể hiện bằng số loài khác nhau sinh sống trong một vùng nhất định

+ Đa dạng hệ sinh thái: Đa dạng hệ sinh thái thể hiện sự khác nhau của các kiểu quần xã sinh vật tạo nên Các sinh vật ở các điều kiện sống (đất, nước, ) nằm trong mối quan hệ tương hỗ tác động lẫn nhau tạo thành hệ sinh thái và các nơi ở Từ 3 mức độ này, người ta có thể tiếp cận với Đ DSH ở cả 3 mức độ: Mức phân tử (gen); mức độ cơ thể; và mức độ hệ sinh thái (IUCN,1994)

1.1.2 Cấu trúc hệ thực vật rừng

Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua

đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể chung sống hài hòa và đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiên, cấu trúc của rừng vừa là kết quả, vừa là sự thể hiện quan hệ đấu tranh và Bồ

đề ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi trường sinh thái và giữa các sinh vật với nhau Các nhân tố trong cấu trúc rừng là: Cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng, cấu trúc tuổi Theo một số tác giả đưa ra như: Phạm Minh Nguyệt (1994) [33] đưa ra những tiêu chuẩn về cấu trúc rừng được quan tâm khi tiến hành chặt tu bổ Cấu trúc Bồ đề hợp tức là mọi tầng cây phát triển tốt Tầng cây trên cùng cung cấp nguyên vật liệu cho kinh doanh nhưng cũng tạo ra các điều kiện khác cho cây rừng phát triển cân đối và nhịp nhàng Tầng cây trung bình bổ sung độ tàn che tạo điều kiện sinh thái thuận lợi cho cây rừng và cung cấp nguyên liệu Tầng cây tái sinh mọc xen kẽ thảm tươi và cây bụi, dây leo

là tiềm lực của rừng tạo điều kiện tái sinh lâu dài Nguyễn Văn Trương (1982) [52] đưa ra một số cấu trúc tiêu chuẩn cần được đảm bảo trong điều chế rừng theo phương pháp chặt chọn Ông cho rằng nếu dùng phương pháp chặt chọn như hiện nay thì không thể tạo lại vốn rừng như trước khi chặt nên dùng thuật ngữ khai thác nuôi dưỡng rừng Theo tác giả, Vũ Đình Phương (1987) trong vấn đề thâm canh rừng tự nhiên ở nước ta, ông cho rằng muốn xác định được hướng kĩ thuật thâm canh rừng tự nhiên cần phải hiểu biết về rừng, nắm bắt được quy luật tự nhiên của rừng Những quy luật tự nhiên của rừng có liên quan đến cấu trúc rừng, nghiên cứu về cấu trúc rừng hỗn loài thường xanh (cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng, cấu trúc thời gian, ) là cơ sở cho biện pháp thâm canh rừng [36] Theo tác giả, Nguyễn Hải Tuất (1991), nghiên cứu quy luật cấu trúc quần thể cây rừng (Ba Vì) cho rằng, điều kiện sinh thái rừng ở đây đảm bảo tính ổn định của một hệ sinh thái núi cao thể hiện qua các quy luật cấu trúc rừng [55] Theo, Trần Văn Con (1992) ứng dụng mô phỏng toán học trong nghiên cứu động thái rừng tự nhiên tại lâm trường Nam Phú Nhơn (Gia Lai, Kon Tum) đã cho rằng, Sự biến đổi cấu trúc lâm phần (động thái) là kết quả tổng hợp của ba quá trình: Tái sinh; sinh trưởng và đào thải (chết tự nhiên và tỉa thưa) Mô phỏng toán học có thể rút ngắn thời gian nghiên cứu để

dự báo sự thay đổi cấu trúc khi biết hiện trạng rừng và các tương quan nhất định [9] Theo, Võ Đại Hải (1996), đưa ra khái niệm chức năng phòng hộ nguồn nước của thảm thực vật Theo tác giả mô hình cấu trúc hợp lý của rừng phòng hộ là mô hình cấu trúc rừng đáp ứng yêu cầu phòng hộ về điều tiết nước và xói mòn Trong mô hình cấu trúc, ông đề cập đến tổ thành loài cây và điều kiện sinh trưởng phát triển của chúng [15]

1.1.3 Thảm thực vật rừng

Thảm thực vật là khái niệm rất quen thuộc, có nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đưa ra các định nghĩa khác nhau Theo Thái Văn Trừng (1978) [54] cho rằng thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh Trần Đình Lý (1998) [28] cho rằng thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp thảm thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất Thảm thực vật là một khái niệm chung, chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể nào Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định nghĩa kèm theo như: Thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật rừng ngập mặn,

Cũng đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về phân loại của các tác giả trong và ngoài nước như: Tác giả J.Beard (1938) đưa ra hệ thống phân loại gồm ba cấp (quần hợp, quần hệ và loạt quần hệ) Ông cho rằng rừng nhiệt đới

có 5 loại quần hệ: loạt quần hệ rừng xanh từng mùa; loạt quần hệ khô thường xanh; loạt quần hệ miền núi; loạt quần hệ ngập từng mùa và loạt quần hệ ngập quanh năm [19] Theo tác giả, Maurand (1943) nghiên cứu về thảm thực vật Đông Dương đã chia thảm thực vật Đông Dương thành 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung gian, và đồng thời ông đã liệt kê 8 kiểu quần lạc trong các vùng đó [38] Theo Bảng phân loại rừng ở miền Bắc Việt Nam được chia thanh 10 kiểu [65] Theo tác giả, Trần Ngũ Phương (1970) [35] đưa ra bảng phân loại rừng ở miền Bắc Việt Nam, chia thành 3 đai lớn theo độ cao: Đai rừng nhiệt đới gió mùa; đai rừng á nhệt đới gió mùa;

đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao Tác giả, Thái Văn Trừng (1970) [53] đưa ra 5 kiểu quần lạc lớn (quần lạc thân gỗ kín tán; quần lạc thân gỗ thưa; quần lạc thân gỗ rậm; quần lạc thân cỏ thưa và những kiểu hoang mạc) và nguyên tắc đặt tên cho các thảm thực vật Theo, Thái Văn Trừng (1998) [41] khi nghiên cứu về sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam đã kết hợp 2 hệ thống phân loại (hệ thống phân loại lấy đặc điểm cấu trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn

và hệ thống phân loại thực vật dựa trên yếu tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn) để phân chia thảm thực vật rừng Việt Nam thành 5 kiểu thảm (5 nhóm quần hệ) với 14 kiểu quần hệ Bảng phân này của ông từ bậc quần hệ trở lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của UNESCO (1973)

1.1.4 Phục hồi rừng

Phục hồi rừng được hiểu là quá trình tái tạo lại rừng trên những diện tích đã bị mất rừng Theo quan điểm sinh thái học thì phục hồi rừng là một quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu Đó là một quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều giai đoạn và kết thức bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây gỗ bắt đầu khép tán Phục hồi rừng có rất nhiều cá biện pháp KTLS khác nhau để phục hồi rừng, tùy theo mức độ tác động của con người là: Phục hồi nhân tạo (trồng rừng), phục hồi

tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh)

Có rất nhiều các nghiên cứu về các giải pháp để phục hồi rừng khác nhau.Các nghiên cứu đã đưa ra được cơ sở khoa học và thực tiễn cho kĩ thuật xử lý lớp cây tạo môi trường ban đầu nhằm hỗ trợ và thúc đẩy sinh trưởng cho lớp cây bản địa được trồng dưới tán rừng thông và keo Sử dụng các phương pháp xác định nhu cầu ánh sáng cho cây bản địa nhằm đảm bảo độ tin cậy khi quyết định các chỉ tiêu kĩ thuật khi xử lý tầng cây cao Việc xử lý tầng cây cao chỉ nên tiến hành hai lầm bao gồm cả tỉa thưa và cành thưa dựa trên các tiêu chí

cụ thể về nhu cầu ánh sáng, theo các giai đoạn sinh trưởng của cây bản địa ở

thời kì tạo rừng và cây bản địa tạo tán Để tăng sự đa dạng sinh học, không cần loại bỏ cây bụi thảm tươi, khi chúng không cạnh tranh ánh sáng với cây bản địa và chăm sóc cây tái sinh của các loài khác xuất hiện Có thể coi, sự có mặt của cây tái sinh này như một tiêu chuẩn để đánh giá sự thành công trong phục hồi rừng cây bản địa

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về cấu trúc và đa dạng sinh học

1.2.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1.1 Trên thế giới

Rừng nhiệt đới ẩm vẫn là một trong những nơi mà tính đa dạng sinh học cao nhất, chính nhờ sự đa dạng và phong phú đó mà cuốn hút nhiều nhà khoa học

1.2.1.1.1 Cấu trúc tổ thành

Theo Richard P.W (1952) [39], trong rừng mưa nhiệt đới, trên mỗi are 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 Trên thế giới có rất nhiều tác giả đã nghiên cứu về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng mưa nhiệt đới, tiêu biểu là Baur G N (1964) [3] và E.P Odum (1971) [34] Hai tác giả này đã tập trung vào các vấn

đề sinh thái nói chung và các cơ sở sinh thái kinh doanh rừng mưa nhiệt đới nói riêng Qua đó làm sáng tỏ khái niệm hệ sinh thái rừng, đây cũng là cơ sở

để nghiên cứu cấu trúc rừng đứng trên quan điểm sinh thái học

2.1.1.2 Nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 )

Là một trong những quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần nên đã được nhiều nhà khoa học lâm học và điều tra rừng nghiên cứu Các công trình tiêu biểu phải kể đến đó là:

+ Meyer (1934) (dẫn theo Nguyễn Hải Tuất, 1998) đã mô tả quy luật 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

+ Ballell (1973) đã sử dụng hàm Weibull, Schiffel, Naslund (1936, 1937) xác lập phân bố Charlier cho phân bố N/D1.3 của lâm phần thuần loài đều tuổi sau khép tán (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1994) [14]

1.2.1.1.3 Nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H vn )

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 được

áp dụng để nghiên cứu cấu trúc đứng rừng tự nhiên là vẽ các phẫu đồ đứng với các kích thước khác nhau tùy theo mục đích nghiên cứu Các phẫu đồ mang lại hình ảnh khái quát về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thắng đứng Từ đó rút ra các nhận xét và đề xuất ứng dụng thực tế Với phương pháp này được nhiều nhà nghiên cứu ứng dụng như: Richards P.W (1952) [39], Rolllet (1979)

1.2.1.1.4 Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây (H vn /D 1.3 )

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 sinh trưởng Trong mỗi cỡ xác định, ở các tuổi khác nhau, cây rừng thuộc cấp sinh trưởng khác nhau, cấp sinh trưởng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ Hvn/D1.3 tăng theo tuổi Từ đó đường cong quan hệ giữa Hvn và D1.3

có thể thay đổi và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng

Krauter.G (1958) và Tiourin.A.V (1932) (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1994) [14] nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi cho những lâm phần thuần loài đều tuổi Naslund M (1929), Hohenadl W (1936), Michailov F (1934, 1952),

Prodan.M (1944), Meyer.H.A (1952) (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1994) [14], dùng phương pháp giải tích toán học và đề nghị sử dụng các dạng phương trình dưới đây để mô tả quan hệ H/D

1.2.1.2 Ở Việt Nam

1.2.1.2.1 Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng

Mục đích chủ yếu của phân loại trạng thái 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 Bồ đề hợp để điều khiển, dẫn đắt rừng đạt trạng thái chuẩn Về phân loại rừng trước hết phải kể đến Loetschau (1966) [25] đưa ra

hệ thống phân chia kiểu trạng thái cho kinh doanh rừng hỗn giao thường xanh

lá rộng nhiệt đới Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau cải tiến cho phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên của Việt Nam và cho đến nay vẫn áp dụng hệ thống phân loại này (QPN 6 – 84).Tiếp theo Thái Văn Trừng (1978) [53] đứng trên quan điểm sinh thái đã chia rừng Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật Đây là công trình tổng quát, đáp ứng được yêu cầu về quy luật sinh thái Xuất phát từ tính đa dạng, phong phú của rừng nhiệt đới, Thái Văn Trừng đưa ra 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

1.2.1.2.2 Cấu trúc tổ thành

Đây là nhân tố có ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình thái của rừng Tổ thành rừng là chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá mức độ

đa dạng sinh học, tính ổn định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng Cấu trúc

tổ thành đã được nhiều nhà khoa học Việt Nam đề cập trong công trình nghiên cứu của mình

Bảo Huy (1993), Đào Công Khanh (1995) khi nghiên cứu tổ thành loài cây đối với rừng tự nhiên ở Đăk Lăc và Hương Sơn – Hà Tĩnh đều 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 Bồ đề hợp cho từng đối tượng theo hướng điều chỉnh tổ thành hợp lý

1.2.1.2.3 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6cm) có hai dạng chính:

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

- Dạng một đỉnh chữ J

Với mỗi dạng cụ thể, các tác giả đã chọn những mô hình toán học Bồ

đề hợp để mô phỏng Đồng Sỹ Hiền (1974), 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/D1.3 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 (1998) đã sử dụng hàm khoảng cách để mô tả phân bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay sát cỡ kính bắt đầu đo

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

Những nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) cho thấy: Phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn) 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) [53], trong công trình nghiên cứu của mình đã đưa ra kết quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV

1.2.2 Những nghiên cứu về đa dạng hệ thực vật trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.2.1 Trên thế giới

- Nghiên cứu về tính đa dạng số lượng loài và số lượng taxon của hệ thực vật:

Engler (1882) đưa ra con số thống kê cho thấy số loài thực vật thế giới

là 275.000 loài, trong đó thực vật có hoa có 155.000 - 160.000 loài, thực vật không có hoa 30.000 - 135.000 loài Riêng thực vật có hoa trên thế giới, Van lop (1940) đưa ra con số 200.000 loài, Grosgayem (1949) là 300.000 loài Hai vùng giàu có nhất thế giới là Brazil 40.000 loài và quần đảo Malaixia 45.000 loài Hệ thực vật giàu loài liên quan không chỉ có điều kiện khí hậu và đất đai thuận lợi mà còn phụ thuộc vào các nhân tố lịch sử Trung Âu có 3500 loài,

800 chi, 120 họ (1/6,6/29,2 tức là một họ có 6,6 chi và 29,2 loài) trong khi đó

ở Trung Trung Hoa có 2900 loài 936 chi 155 họ (1/6/12,2) (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008) [48]

Theo Phạm Hoàng Hộ (1999-2003)[18], hệ thực vật trên thế giới như sau: Pháp có khoảng 4.800 loài, châu Âu 11.000 loài, Ấn Độ khoảng 12-14.000 loài, Canada có khoảng 4.500 loài kể cả loài du nhập, cả Bắc Mỹ có trên 14.000 loài, Malaysia và Indonesia có khoảng 25.000 loài

Lê Trần Chấn và cs (1999)[6], đưa ra con số về số lượng loài thực vật ở các vùng như sau: vùng hàn đới (đất mới: 208 loài); vùng ôn đới (Litva: 1439

loài), Cận nhiệt đới (Palextin: 2334 loài); vùng nhiệt đới ẩm và nhiệt đới gió mùa (Philippin: 8099 loài, Bắc Việt Nam: 5609 loài

Vườn quốc gia Doi Suthep-Pui ở miền Bắc Thái Lan, với diện tích 261km2 có 2.220 loài Trong đó, rừng thường xanh có độ phong phú về loài cây có mạch cao nhất (930 loài) so với các loại rừng khác: rừng rụng lá-tre nứa có 740 loài, rừng hỗn giao có 755 loài, rừng nửa rụng lá - Sồi, có 533 loài, rừng thường xanh - Thông có 540 loài (Maxwell and Elliott, 2001)[71]

Cho đến nay, chưa có đầy đủ các tài liệu nói về hệ thực vật của các nước Đông Dương Ngoài bộ sách nổi tiếng Flore générale de l’Indochine của Lecomte xuất bản tại Pari (1907 - 1951)[76] Một số công trình tổng quát ít nhiều nói về hệ thực vật Đông Dương như Vidal (1960)[78], Schimid (1989)

đã cho con số tổng quát khoảng 10.000 loài và dự đoán có thể con số đó tăng lên 12.000 đến 15.000 loài Những công trình lớn khác cần được kể đến là Bộ Thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam viết bằng tiếng Pháp, do Aubreville chủ biên, bộ sách gồm 29 tập bộ Flore du Cambodge, du Laos et

du Vietnam từ 1960 - 1997 bao gồm 74 họ cây có mạch (chưa đầy 20% tổng

số các họ) do các nhà thực vật Pháp biên soạn

Vị trí của hệ thực vật Đông Dương trong tổng thể của hệ thực vật toàn thế giới đã được Takhtajan (1978)[74] và nhiều tác giả đề cập tới

Theo Lê Trần Chấn và cs (1999)[6], trong phạm vi bắc bán cầu, tỷ lệ 10

họ giàu loài nhất của hệ thực vật giảm dần từ vùng bắc cực đến vùng xích đạo (từ gần 75% đến khoảng 40%) Trong khi đó số họ chiếm vị trí nổi bật trong

10 họ giàu loài nhất tăng dần từ vùng nhiệt đới (10%) đến vùng ôn đới, nhất

là hàn đới

Nghiên cứu về hệ thực vật Trung Quốc có thể kể một số tác giả như: Dunn S.T và Tutcher W J (1912)[66] về thực vật chí Quảng Đông và Hồng Kông; Chen Feng-hwai và Wu Te-lin (1987-2006)[64] về thực vật chí Quảng

Đông; Hang Tseng-chieng (1994-2003)[67] đã cho ra đời bộ thực vật Đài Loan; Wu Zheng-yi và Raven P.H (1994-2007)[80] với thực vật chí Trung Quốc, Wu Te-lin (2002)[81] với Danh lục các loài thực vật Hồng Kông Mới đây nhất, năm 2008, Hu Shiu-ying [69] với cuốn Thực vật chí Hồng Kông

- Tính đa dạng về các yếu tố địa lý thực vật:

Cơ sở lý luận của địa lý thực vật được hình thành và phát triển chỉ sau khi học thuyết tiến hóa của S Darwin ra đời Sau đó, trong nửa sau thế kỷ XIX có nhiều công trình nghiên cứu địa lý thực vật ra đời Như công trình

“Lớp phủ thực vật của trái đất” của A Grisebach, “Địa lý thực vật sinh thái học” của E Warming (1896), “Cơ sở sinh lý của địa lý cây cỏ” của A F W Schimper (1898) A Engler người Đức (1879, 1882) đã nghiên cứu những nguyên lý lịch sử trong địa lý sinh vật Ở Nga có các công trình như: “Những tài liệu về địa lý thực vật của vùng Aral Kaxpinxki” củaI.G.Borsov(1865) Năm1903, G I Tanfilev công bố công trình nhìn chung về thảm thực vật ở Nga kem bản đồ tỷ lệ 1:25.000.000 Đây là tấm bản đồ địa lý thực vật đầu tiên của Nga

Thế kỷ XX là thời kỳ phát triển nhanh chóng của khoa học địa lý thực vật Có một số công trình đáng chú ý như: “Quần xã thực vật trên trái đất” của

E Riuben (1930), “Cơ sở địa lý thực vật” của C.A.Cain (1944), “Địa lý thực vật có hoa” của R.Gud (1953), “Lớp phủ thực vật của trái đất” của A.P.Ilinxki (1937), “Địa lý thực vật” của V.V.Aleokhin (1938), “Địa lý lịch sử về thực vật” của E.V.Vulf (1936) và nhiều công trình khác Địa lý thực vật trong thời

kỳ này phát triển theo các xu hướng chính sau: đánh giá số lượng thực vật, phân vùng địa lý thực vật (Theo Lê Vũ Khôi và cs, 2001)[20]

Mỗi hệ thực vật bao gồm các loài giống nhau và khác nhau về nguồn gốc phân bố địa lý do sự phụ thuộc vào điều kiện môi trường và lịch sử phát sinh Ý nghĩa chủ yếu của việc phân tích nguồn gốc phát sinh là để phân biệt

hai nhóm thực vật: bản địa và di cư Yếu tố bản địa của hệ thực vật được hiểu

là các loài tham gia vào thành phần hệ thực vật xuất hiện trong ranh giới không gian của hệ thực vật được nghiên cứu Trên thực tế, việc xác định loài (chi, họ, ) đặc hữu dựa trên khu phân bố hiện tại là hoàn toàn khả thi nhờ nguồn tư liệu thực vật chí đã công bố của nhiều nước Nó không cần phải nghiên cứu đầy đủ về cổ thực vật và cổ địa lý, trong khi đó để khẳng định loài bản địa hoặc di cư thì tư liệu về cổ địa lý, cổ thực vật lại hết sức quan trọng

Một vấn đề cũng rất quan trọng khi phân tích đặc trưng phân bố địa lý của hệ thực vật là xác định các loài đặc hữu Theo T Pócs [77], J.Schmithusen [42]: “… đặc hữu là những loài chỉ phân bố ở một vùng (miền, địa phương…) duy nhất trên trái đất, không thể phát hiện được ở bất kỳ nơi nào khác” Rõ ràng là với cách hiểu này thì khi xác định tính đặc hữu chỉ cần quan tâm đến không gian phân bố hiện tại của loài này hoặc loài kia, chứ không cần biết nguồn gốc phát sinh của chúng Nó khác với việc phân tích hệ thực vật về mặt di truyền là để xác định nguồn gốc phát sinh, từ đó khẳng định đây là loài bản địa hoặc di cư

Về phương diện phân tích và đánh giá hệ thực vật Đông Dương phải kể đến Gagnepain (1944), tác giả đã phân tích toàn bộ hệ thực vật của bán đảo Đông Dương và khẳng định hệ thực vật Đông Dương nghèo đặc hữu (12%)

mà chủ yếu các yếu tố di cư

Về xác định yếu tố địa lý của từng loài có các tác giả như: Aliochin (1961)[168],Schmidthusen(1964)[108], Pocs Tamas (1965)[77], Takhtajan(1978)[74], K et J Mackinon (1986)[70], Wu (1991)[79]

Trong điều kiện hiện nay, việc nghiên cứu các yếu tố di truyền và lịch

sử là hết sức khó khăn đòi hỏi phải có đủ các dẫn liệu về cổ thực vật trong khi các nghiên cứu về cổ thực vật còn quá ít Do đó chúng ta chỉ có thể xem xét

về mặt địa lý thực vật tức là xem xét sự phân bố biện tại để phân chia và sắp xếp thực vật thành các yếu tố địa lý thực vật

Như vậy, từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy, tính đa dạng về hệ thực vật đã được nghiên cứu từ thế kỷ XIX Các nghiên cứu tính đa dạng của

hệ thực vật thường tập trung vào việc điều tra thống kê số lượng loài ở vùng, khu vực, một quốc gia cụ thể Trên cơ sở đó đánh giá độ phong phú về thành phần loài, sự phân bố của hệ thực vật theo các bậc taxon, theo các yếu tố địa

lý, dạng sống… Đây là cơ sở dữ liệu để phân tích tính đa dạng thực vật ở một vùng nào đó và để đánh giá so sánh giữa các vùng, các quốc gia

- Nghiên cứu về đa dạng thưc vât thân gỗ

Kuznetsov A N và cs (2011), đã nghiên cứu trong hầu hết các kiểu rừng nhiệt đới gió mùa điển hình Kết quả đã thống kê được những cây gỗ thuộc 119 họ thực vật, trong đó có 8 họ hạt trần, 110 họ thực vật có hoa và 1

họ thực vật bào tử Từ 119 họ, có tới 3140 loài cây gỗ, đặc biệt có 10 họ với

số lượng loài rất lớn có tới 1720 loài cùng với 10 chi lớn nhất chứa 574 loài

Năm 1999, nhóm chuyên gia Thông của IUCN/SSC đã công bố Hiện trạng và Kế hoạch bảo tồn của nhóm (Farjon & Page, 1999) Báo cáo này đánh giá tình hình của Thông trên thế giới, bao gồm cả Danh lục đỏ toàn cầu cũng như những gợi ý chung cho công tác bảo tồn loài Trên thế giới có 630 loài Thông thuộc 69 chi, trong đó có 291 loài Thông trên thế giới được đánh giá bị đe dọa tuyệt chủng ở mức quốc tế

1.2.2.2.Ở Việt Nam

Tính đa dạng về số lượng loài và số lượng taxon của hệ thực vật

Để phục vụ công tác khai thác và sử dụng bền vững tài nguyên thực vật, Bộ Lâm nghiệp đã công bố 07 tập Cây gỗ rừng Việt Nam (1971 - 1988) [56], đến năm 1996 công trình này đã được Vũ Văn Dũng dịch sang tiếng Anh Trần Đình Lý (1993) đã công bố 1900 cây có ích ở Việt Nam [27]; Võ Văn Chi (1996) đã công bố Từ điển cây thuốc Việt Nam [7] với 3105 loài cây

sử dụng làm thuốc

Trong cuốn “Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín (Magnoliophyta, Angiospermae) ở Việt Nam”, Nguyễn Tiến Bân (1997) [4]

đã giới thiệu 265 họ, khoảng 2300 chi thuộc ngành hạt kín ở nước ta Trong cuốn sách, vị trí và khối lượng các họ được thừa nhân theo hệ thống Takhtajan - 1973, một hệ thống tương đối được biết nhiều ở Việt Nam

Theo hướng kiểm kê thành phần loài, và mô tả đặc điểm các loài có công trình: "Cây cỏ Việt Nam" của Phạm Hoàng Hộ (1999-2003) [18] Trong

đó, Phạm Hoàng Hộ đã thống kê được số loài thực vật hiện có của Việt Nam tới 11.611 loài, gần đạt số lượng 12.000 loài theo dự đoán của nhiều nhà thực vật học

Trong tài liệu về Tài nguyên cây gỗ Việt Nam , Trần Hợp (2000)[19],

đã mô tả đặc điểm nhận biết, phân bố và giá trị sử dụng của 1566 loài cây gỗ phổ biến từ Bắc vào Nam Trong đó các loài được sắp xếp theo hệ thống tiến hóa của Armen Takhtajan về các ngành Quyết thực vật, ngành thực vật Hạt trần (1986), ngành thực vật Hạt kín (1987)

Để làm tài liệu tra cứu tên cây rừng, Bộ Nông nghiệp và PTNT (2000),

đã biên soạn cuốn sách “Tên cây rừng Việt Nam”, trong đó tác giả đã sắp xếp thành các bảng theo thứ tự: Bảng 1: Tên Việt Nam thường dùng với 4544 loài thực vật; Bảng 2: Tên khoa học; Bảng 3: Tên thương mại một số loại gỗ và lâm sản khác; Bảng 4: bảng tra các họ theo tên Việt Nam; Bảng 5: bảng tra các họ theo tên la tinh Bộ sách đầy đủ nhất góp phần cho nghiên cứ u khoa học thực vật ở Việt Nam, nhiều tên khoa học mới được cập nhật và chỉnh lý ,

đó là Danh lục các loài thực vật Việt Nam tập I (2001) [57], tập II (2003), tập III (2005)[5], trong tài liệu này, các tác giả đã thống kê được 368 loài vi khuẩn lam, 2.200 loài Nấm, 2.176 loài Tảo, 481 loài Rêu, 1 loài Quyết lá thông, 53 loài Thông đất, 2 loài cỏ tháp bút, 691 loài dương xỉ, 69 loài thực vật hạt trần và 13.000 loài thực vật hạt kín, đưa tổng số loài thực vật Việt Nam lên đến gần 20.000 loài

Trên cơ sở tổng kết các tài liệu đã công bố, Nguyễn Nghĩa Thìn (2008) [47] đã thống kê số taxon của hệ thực vật bậc cao của Việt Nam có 11.080 loài thuộc 2.428 chi và 395 họ

Theo Báo cáo quốc gia về đa dạng sinh học, 2011 [56] Việt Nam là một trong những quốc gia có đa dạng sinh học cao về các loài động thực vật Trong đó, tính đến năm 2011 đã ghi nhận được 13.766 loài thực vật (2.393 loài thực vật bậc thấp và 11.373 loài thực vật bậc cao có mạch)

Theo Nguyễn Khắc Khôi và cs (2011)[21], trong tổng số khoảng 25 ngành, 560 họ, 3400 chi với 18.000 loài thực vật có ở hệ thực vật Việt Nam,

đã có 7 ngành (28%), 111 họ (19,65%), 175 chi (4,8%) với 448 loài (2,5%) được đánh giá có nguy cơ bị đe dọa tuyệt chủng ngoài thiên nhiên ở Việt Nam Trong đó nhóm thực vật bậc cao có mạch gồm 4 ngành (67,15%), 99

họ (82,2%), 160 chi (91,43%) với 429 loài (95,75%) Về dạng sống chủ yếu là cây gỗ với 126 loài chiếm 28,13%

Đối với các vườn quốc gia, khu bảo tồn, vùng miền đã có một số nghiên cứu về tính đa dạng của khu hệ thực vật Có thể kế đến một số công trình nghiên cứu của các tác giả sau: Nghiên cứu về đa dạng hệ thực vật bậc cao có mạch vùng đệm VQG Vũ Quang, Đỗ Ngọc Đài và cs (2008) [13] thống kê được 79 họ, 215 chi, 349 loài Nguyễn Gia Lâm (2003) [23], đã thống kê, thực vật Bình Định có 155 họ, 1625 loài Danh lục thực vật VQG Cát Tiên đã được Trần Văn Mùi, 2004 [31] đã thống kê được 1.610 loài thực vật bậc cao có mạch của 75 bộ, 162 họ, 724 chi Ngô Tiến Dũng (2004) [12],

đã thống kê ở VQG Yok Đôn có 566 loài thực vật bậc cao có mạch, thuộc 290 chi và 108 họ Nghiên cứu đa dạng thực vật Bắc Trung Bộ, Trần Thế Liên (2004), đã lập được bản danh lục thực vật gồm có 4133 loài thực vật bậc cao

có mạch, thuộc 1211 chi của 224 họ Ngô Tiến Dũng và cs (2005) [11], đã thống kê được có 565 loài có ích trong tổng số 854 loài thực vật của VQG

Yok Đôn Trong đó nhóm tài nguyên cây lấy gỗ đã thống kê được 158 loài chiếm 18,5% tổng số loài trong toàn hệ Nguyễn Quốc Trị (2006) [50], xây dựng bản danh lục thực vật của VQG Hoàng Liên gồm 2.432 loài thuộc 898 chi, 209 họ thuộc 6 ngành Vũ Anh Tài và cs (2008) [44], đã ghi nhận được

122 loài thực vật đặc hữu cho khu vực Hoàng Liên, thuộc 52 họ thực vật có mạch Phần lớn các loài đặc hữu là những cây có chồi trên, trong đó số loài phân bố ở độ cao từ 1000 đến 1700m là 93 loài, chiếm 76% tổng số loài đặc hữu hệ thực vật của VQG

Kết quả nghiên cứu, điều tra hệ thực vật ở Khu BTTN Lung Ngọc Hoàng, Hậu Giang, Vi Thị Hân và cs (2009) [16], đã xác định được 201 loài,

153 chi, 80 họ thực vật Võ Thị Minh Phương và cs (2010) [37], đã điều tra được 20 loài cây hạt trần thuộc 10 chi của 7 họ thực vật, 58 loài cây thân gỗ một lá mầm thuộc 21 chi của 4 họ thực vật tại VQG Bạch Mã Đặng Thái Dương (2010) [11], đã điều tra và thống kê được 239 loài thực vật thuộc 185 chi, 84 họ tại đảo Cồn Cỏ, trong đó chiếm ưu thế là ngành Ngọc Lan Kết quả điều tra ở phía Tây bắc VQG Vũ Quang, Phạm Hồng Ban (2010) [1], thống

kê có 5 ngành thực vật bậc cao với 94 họ, 332 chi, 478 loài Phạm Hồng Ban

& cs (2010) [2] đã xác định được 333 loài thuộc 196 chi và 100 họ của 5 ngành thực vật bậc cao có mạch ở phía Tây Khu BTTN Xuân Liên, tỉnh Thanh Hóa Kết quả điều tra về thành phần loài thực vật tại Khu BTTN Pù Hoạt, Nghệ An, Hoàng Danh Trung & cs (2010) [51], đã xác định được 426 loài thuộc 271 chi và 116 họ của 5 ngành thực vật bậc cao có mạch Phan Hoài Vỹ (2011) [56], đã xác định được hệ thực vật ở Khu BTTN An Toàn, tỉnh Bình Định có 625 loài thực vật thuộc 370 chi, 138 họ của 4 ngành thực vật bậc cao có mạch Nghiên cứu tính đa dạng thực vật và thảm thực vật ở Vùng Dự án Hành lang xanh tỉnh Thừa Thiên - Huế [24] ghi nhận được 869 loài thực vật bậc cao có mạch, thuộc 489 chi và 131 họ

Về giá trị sử dụng của các loài thực vật thân gỗ khu bảo vệ nghiêm ngặt của VQG Xuân Sơn, Nguyễn Văn Thanh (2005) [45] đã thống kê được 271 loài, biết giá trị sử dụng chiếm tỷ lệ 90,03% tổng số loài đã điều tra được Trong đó nhóm cây cho gỗ là 168 loài chiếm 61,99%; nhóm cây thuốc là 74 loài chiếm 27,3%; nhóm cây ăn được là 55 loài (20,29%); nhóm cây cảnh là

54 loài (19,92%); nhóm cây cho tinh dầu là 12 loài (4,42%)

Tính đa dạng về yếu tố địa lý:

Ở Việt Nam, các tác giả như Gagnepain, Thái Văn Trừng khi xem xét, xác định yếu tố đặc hữu đã không phân biệt yếu tố di truyền (bản địa, di cư)

và yếu tố địa lý (đặc hữu) Theo T.Pócs, không phải tất cả các loài đặc hữu đều là loài bản địa bởi vì khi xác định loài đặc hữu, điều chủ yếu là căn cứ vào không gian phân bố hiện tại chứ không nhất thiết phải xem xét nguồn gốc phát sinh Trong điều kiện tư liệu hiện nay, đặc biệt ở Việt Nam, để xác định được nguồn gốc phát sinh quả là rất khó khăn do không có tư liệu đầy đủ về

cổ thực vật, cổ địa lý Vì vậy việc phân tích các yếu tố địa lý của một hệ thực vật theo quan điểm của T.Pócs, A.I.Tolmachốp, J.Schmithusen là hợp lý

Mỗi hệ thực vật có một sự khác biệt về số lượng, tỷ lệ (%) và nhất là dặc điểm của các yếu tố địa lý Trong các yếu tố địa lý thì yếu tố đặc hữu được đánh giá là quan trọng nhất vì nó thể hiện tính độc đáo, riêng biệt, bản chất của mỗi hệ thực vật Gagnepain, người được đánh giá là đặt nền móng cho hướng nghiên cứu địa lý thực vật ở Việt Nam với 2 công trình: "Góp phần nghiên cứu địa lý thực vật ở Đông Dương" (1926) và "Giới thiệu hệ thực vật Đông Dương" (1944), đã chia hệ thực vật Đông Dương thành 5 yếu tố địa lý: Yếu tốđặc hữu chiếm 11,9%; yếu tố Trung Quốc chiếm 33,8%; Yếu tố Xích ki - Hymalaya chiếm 18,5%; Yếu tố Malaixia và nhiệt đới khác chiếm 15%; yếu tố phân bố rộng và nhập nội chiếm 20,8%

Trên cơ sở những loài thực vật trong Thực vật chí đại cương Đông Dương,T Pócs (1965) [77], đã phân tích và sắp xếp các loài của hệ thực vật

miền Bắc nước ta thành 22 yếu tố địa lý, chỉ căn cứ vào khu phân bố hiện tại của chúng chứ toàn toàn không chú ý đến nguồn gốc địa lý Phổ các yếu tố địa lý do T Pócs nêu ra cho thấy, hệ thực vật bắc Việt Nam có yếu tố đặc hữu đến 23,6%, yếu tố Đông Dương 16,4%, sau đó là nhóm các yếu tố Indo - Malaixia 25,7%, nhóm các yếu tố Ấn Độ 9,3% và yếu tố Nam Trung Quốc 5,1% Từ đó có thể nhận xét: Hệ thực vật Việt Nam không chỉ thể hiện tính độc đáo do có yếu tố đặc hữu chiếm tới gần 1/4 số lượng loài mà còn có mối liên hệ chặt chẽ với các hệ thực vật lân cận Công trình của T Pócs cùng với luận điểm mà ông đề xướng đã là cơ sở quan trọng giúp luận án phân tích các yếu tố địa lý của hệ thực vật Thần Sa - Phượng Hoàng

Theo Thái Văn Trừng (1978)[53], thảm thực vật Việt Nam có 50% thành phần thực vật đặc hữu thuộc khu hệ thực vật đệ tam Bắc Việt Nam - Nam Trung Hoa, đồng thời thảm thực rừng Việt Nam cũng hội tụ các luồng

di cư thực vật từ nhiều hướng Từ hướng Nam lên cóluồng các nhân tố Malaysia-Indonesia Luồng di cư từ phía Bắc xuống luồng các nhân tố Vân Nam - Quý Châu, hướng Tây và Tây Nam là luồng các yếu tố Ấn Độ - Miến Điện

Về mặt địa sinh học, Việt Nam là giao điểm của các hệ động thực vật thuộc vùng Ấn Độ - Miến Điện, Nam Trung Quốc và Inđônêxia - Malaysia Cùng với các yếu tố địa lý, địa hình, khí hậu thủy văn đã tạo cho nơi đây trở thành một trong những khu vực có tính đa dạng sinh học cao của thế giới

Nghiên cứu về các yếu tố địa lý thực vật cho các vùng, Nguyễn Quốc Trị (2006) [50], đã xác định được vùng phân bố của tổng số 2174 loài trên tổng số 2432 loài của hệ thực vật Hoàng Liên, chiếm 89,4% số loài của hệ Nguyễn Nghĩa Thìn và cs (2005) [49] nghiên cứu về mối quan hệ thân thuộc giữa hệ thực vật Bạch Mã và các hệ thực vật khác ở Việt Nam, kết luận rằng

hệ thực vật Bạch Mã có thiên hướng nghiêng về phía Bắc của khu vực miền

Trung hơn Vì vậy xếp nó vào yếu tố địa lý thực vật Bắc Trường Sơn là hợp

lý Về đa dạng các yếu tố địa lý thực vật ở phía Tây Khu BTTN Xuân Liên, tỉnh Thanh Hóa đã được Phạm Hồng Ban & cs (2010) [2] nghiên cứu Tại Khu BTTN Pù Hoạt, Nghệ An, Hoàng Danh Trung & cs (2010) [51], đã xác định được yếu tố nhiệt đới chiếm 52,11%, yếu tố đặc hữu đứng thứ 2 chiếm 16,9% và cuối cùng là yếu tố toàn cầu 0,23%

Theo Hoàng Đình Quang & cs, (2011) [38], thực vật ở VQG Bidoup - Núi Bà được bắt nguồn từ 2 luồng: Hệ thực vật Hymalaya-Trung Quốc, hệ thực vật Bắc Việt Nam- Nam Trung Quốc và là một trong 4 trung tâm ĐDSH cao, có nhiều loài đặc hữu, tuy nhiên hiện đang có nguy cơ mất dần bởi không thấy có sự xuất hiện của lớp cây con và lớp cây kế cận

Như vậy, nghiên cứu về đa dạng thực vật ở Việt Nam đã được nghiên cứu khá toàn diện, đặc biệt ở các Khu bảo tồn thiên nhiên lớn hoặc trên toàn lãnh thổ, đây là một bộ dữ liệu quan trọng phục vụ công tác nghiên cứu Có nhiều phương pháp điều tra khác nhau, tuy nhiên chủ yếu vẫn sử dụng những phương pháp điều tra truyền thống trong lâm học, thiếu những thiết bị hiện đại nên đã phần nào ảnh hưởng đến độ chính xác của số liệu Kết quả điều tra

đã đưa ra được số liệu về thành phần loài thực vật, giá trị sử dụng, yếu tố địa

lý ở các khu vực nghiên cứu Nhưng những khu bảo tồn nhỏ, mới thành lập thì việc nghiên cứu còn nhiều hạn chế

- Tính đa dạng của cây gỗ và thực vật thân gỗ

“Thực vật thân gỗ là cây sống nhiều năm, có thân sinh trưởng thứ cấp, hóa gỗ, thân chính phát triển mạnh, trên thân chính phân cành bên và chồi mang vòm lá” (Võ Văn Chi, 2003)[8]

Cây gỗ là thực vật sống lâu năm, có thân hóa gỗ mọc thẳng và phát triển mạnh hơn các bộ phận khác (cao trên 5m) Cây gỗ là dạng sống quan trọng và thống trị trong hệ sinh thái rừng (Trần Văn Con, 2008) [10]

Ở Việt Nam, tài nguyên cây gỗ lớn nhất tập trung vào hai ngành: Ngành thông và ngành Ngọc lan Nguyễn Đình Hưng (1996) [15], đã thống

kê rừng Việt Nam có khoảng 700 loài cây gỗ lớn và nhỡ, 400 loài cây gỗ nhỏ thuộc khoảng 100 họ thực vật khác nhau, trong đó có khoảng 30% loài cây thân gỗ có đường kính lớn nằm trong 60 họ thực vật khác nhau, phần còn lại

là những loài cây gỗ nhỡ và nhỏ

Đặng Văn Sơn (2009) [43], đã chia dạng sống hệ thực vật Củ Chi thành 3 nhóm cây gỗ gồm: cây gỗ lớn (25m), cây gỗ vừa (15-25m), cây gỗ nhỏ (15m) và 1 nhóm cây bụi

Cao Thị Lý (2007) [29], nghiên cứu quan hệ sinh thái giữa các loài thực vật thân gỗ nhằm phục hồi rừng khộp theo mục tiêu đa dạng sinh học tại VQG Yok Đon, tỉnh Đắk Lắk

Nguyễn Văn Thanh (2005) [45] điều tra khu bảo vệ nghiêm ngặt của VQG Xuân Sơn thống kê được 301 loài cây thân gỗ thuộc 197 chi, 76 họ, từ

đó phân tích dạng sống thực vật có chồi trên thân gỗ thành 5 nhóm

Hoàng Văn Sâm (2011)[40], nghiên cứu tính đa dạng tập đoàn cây gỗ bản địa tại rừng thực nghiệm trường Đại học Lâm nghiệp Năm 2013[41], nghiên cứu về hệ thực vật thân gỗ bản địa rừng quốc gia Đền Hùng, Phú Thọ Ngoài ra còn nhiều nghiên cứu về tính đa dạng thực vật ở các Khu bảo tồn trong đó có các loài thực vật thân gỗ và những phát hiện mới về hệ thực vật của Việt Nam

Đề án "Bảo tồn nguồn gen cây rừng" do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam chủ trì, được triển khai từ năm 1989, đến năm 1999 Trên cơ sở thu thập tài liệu đã được xuất bản và kết quả điều tra khảo sát trực tiếp mà

đề án đã tập hợp để đưa vào quyển sách "Một số loài cây bị đe dọa ở Việt Nam" những thông tin quan trọng của 40 loài cây đầu tiên trong số hàng trăm loài cây rừng bị đe dọa, trong số đó có 16 loài cây hạt trần và 24 loài

cây hạt kín (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999) [32] Nguyễn Đức Tố Lưu và cs (2004)[26], trong tài liệu “Cây lá kim Việt Nam”, đã cung cấp những thông tin tổng quan cho tất cả các loài cây lá kim hiện được biết gặp ở Việt Nam như đặc điểm hình thái, phân bố, sinh thái, nhân giống, công dụng và bảo tồn 29 loài cây lá kim

Thực vật thân gỗ là nguồn tài nguyên rất quan trọng đối với cộng đồng

và có ý nghĩa lớn trong khoa học nhưng những nghiên cứu về nó còn ít và tản mạn, chưa có tính hệ thống, chỉ mới có một số nghiên cứu nhỏ về thực vật thân gỗ, một số nghiên cứu rời rạc về một loài hoặc một nhóm loài thực vật thân gỗ Chính vì vậy, nghiên cứu về vấn đề này là cần thiết và mang tính chiến lược

1.2.3 Các biện pháp kĩ thuật phục hồi rừng tự nhiên

Ở Việt Nam hiện nay có một số biện pháp kĩ thuật áp dụng chính cho phục hồi rừng là:

- Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung:

Đây là một giải pháp sử dụng triệt để khả năng diễn thế tái sinh tự nhiên để phục hồi rừng thông qua biện pháp khoán bảo vệ, biện pháp kĩ thuật lâm sinh và trồng bổ sung khi cần thiết Phạm vi áp dụng được cho cả ba loại rừng phòng hộ, đặc dụng và sản xuất Đặc biệt, đã xác định rõ địa bàn áp dụng là nơi đã có quy hoạch sử dụng đất chính thức và đã có chủ thực sự

- Kĩ thuật làm giàu rừng :

Làm giàu rừng được hiểu là giải pháp kĩ thuật lâm sinh nhằm cải thiện

tỉ lệ cây mục đích ở rừng nghèo mà không loại bỏ thảm rừng cũ và các cây con mục đích có sẵn Mục đích của làm giàu rừng là cải tạo ra một lâm phần mới với cây trồng làm giàu chiếm ưu thế được trồng hỗn giáo với các loài cây

có giá trị kinh tế có sẵn trong thảm rừng cũ Đối tượng của làm giàu rừng là rừng nghèo kiệt thuộc trạng thái IIIA1, có cấu trúc bị phá vỡ hoàn toàn; số

lượng cây tái sinh mục đích không đảm bảo về số lượng Biện pháp kĩ thuật bao gồm: Làm giàu rừng theo rạch và làm giàu rừng theo đám

- Cải tạo rừng:

Cải tạo rừng là việc thay thế thảm thực vật gốc bằng một thảm thực vật hoàn toàn mới có năng suất và chất lượng cao hơn thảm thực vật gốc Cũng tương tự như làm giàu rừng, cải tạo rừng có thể dựa vào thảm thực vật cũ để điều chỉnh ánh sáng cho cây trồng và cũng có thể để lại các cây có giá trị kinh

tế của thảm rừng cũ Tuy nhiên có điểm khác nhau ở đây là cường độ và sự khác biệt giữa thảm thực vật chỉ được bổ xung thêm các loài có giá trị kinh tế , trong khi đó thì cải tạo rừng hầu như thay thế hoàn toàn thảm thực vật rừng

cũ Trong nhiều trường hợp cải tạo rừng còn đồng nghĩa với việc trồng rừng mới sau khai thức thảm rừng cũ Đối tượng của cải tạo rừng bao gồm các diện tích rừng nghèo kiệt thuộc trạng thái II, hay IIIA1, tiềm năng tái sinh thấp, cây gỗ có chất lượng kiếm, có những khoảng trống lớn trong rừng

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định và lượng hóa để đánh giá được một số chỉ tiêu đa dang loài thực vật của một số trạng thái rừng phục hồi tự nhiên tại khu vực nghiên cứu

- Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh (KTLS) thúc đẩy quá trình phục hồi rừng(PHR) theo hướng làm tăng các giá trị ĐDSH và giá trị kinh tế của rừng phục hồi

2.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Các trạng thái rừng phục hồi tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang

- Phạm vi nghiên cứu: Các loài thực vật bậc cao có mạch là cây gỗ

- Địa điểm nghiên cứu: huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang

2.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, những nội dung chính sau đây được thực hiện:

2.3.1 Một số đặc trưng cấu trúc của các trạng thái rừng phục hồi

- Rừng phục hồi sau khai thác kiệt

- Rừng phục hồi sau nương rẫy

2.3.3 Đề xuất một số giải pháp KTLS để bảo tồn đa dạng sinh học cho khu vực nghiên cứu

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp luận

Hầu hết các nghiên cứu phân tích đánh giá thảm thực vật (Phyto- sociological study) đều áp dụng phương pháp Quadrat (Mishra, 1968; Rastogi, 1999 và Sharma, 2003)

Quadrat là một ô mẫu hay một đơn vị lấy mẫu có kích thước xác định

và có thể có nhiều hình dạng khác nhau như tròn, vuông, chữ nhật Có 4 phương pháp quadrat có thể được áp dụng đó là phương pháp liệt kê (List quadrat), phương pháp đếm (Count), phương pháp đếm và phân tích (Chart quadrat) và phương pháp ô cố định Thông thường ô tiêu chuẩn có kích cỡ 1m x 1m được áp dụng cho nghiên cứu thực vật thân thảo (Herbaceous species), 5m x 5m áp dụng cho nghiên cứu thảm cây bụi (Bushes) và 10m x 10m áp dụng cho nghiên cứu thảm thực vật cây gỗ lớn (Trees) Tuy nhiên, kích thước và số lượng của các ô tiêu chuẩn sẽ tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của thảm thực vật ở các khu vực nghiên cứu khác nhau Việc bố trí các ô tiêu chuẩn phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của các nghiên cứu Để vận dụng được tốt nhất cho việc điều tra đề tài sử dụng phương pháp ô cố định

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu

2.4.2.1 Kế thừa các tài liêu thứ cấp

Đề tài có kế thừa một số tư liệu:

Những tư liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, địa hình, tài nguyên rừng của huyện Lục Nam

Tư liệu về điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội của huyện Lục Nam

Những kết quả nghiên cứu có liên quan đến đề tài như: Kết quả điều tra

hệ thực vật và thảm thực vật rừng tại huyện Lục Nam

2.4.2.2 Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn

Ô đo đếm được thiết lập là dạng ô điển hình, tạm thời với diện tích ô tiêu chuẩn là 2000 m2 (50m x 40m) dùng để đo cây gỗ, và cây bụi và thảm mục được đo đếm tại các ô dạng bản nhỏ hơn 1m2 Ô mẫu được lựa chọn trong phạm vi 0.5 ha, tránh đường ranh giới, trừ khi được xác định trước.Các OTC được đánh dấu ngoài hiện trường thông qua hệ thống cột mốc gồm 4 cột đặt ở 4 góc của ô Phần trên mặt đất 0,5m ghi rõ số hiệu OTC và hướng xác định các góc còn lại Các ô tiêu chuẩn được thiết lập đại diện cho các kiểu thảm thực vật, cụ thể như sau:

- Rừng kín thường xanh cây lá rộng ở địa hình thấp phục hồi sau khai thác kiệt: 3 OTC

- Rừng kín thường xanh cây lá rộng ở địa hình thấp phục hồi tự nhiên trên đất sau nương rẫy: 3 OTC

- Rừng phục hồi trên đất trống, trọc vùng thấp: 3 OTC

- Lớp thảm cây bụi và thảm cỏ: Trên OTC lập 5 ô dạng bản có diện tích

có diện tích 25m2 (5m x 5m) được bố trí đều trên 2 đường chéo của ÔTC + Điều tra cây bụi theo các chỉ tiêu: tên loài chủ yếu, số lượng khóm (bụi), chiều cao bình quân, kết quả ghi vào phiếu điều tra cây bụi

+ Điều tra thảm tươi theo các chỉ tiêu: loài chủ yếu, chiều cao bình quân, kết quả ghi vào phiếu điều tra cây bụi

Điều tra tầng cây gỗ:

- Đường kính thân cây (D1,3, cm): được đo bằng thước dây đo chu vi thân cây tại vị trí 1,3 m cho những cây gỗ sau đó dùng phần mềm Excel và công thức chuyển đổi để tính đường kính theo công thức:

D1.3=C/π

Trong đó:

D là đường kính thân (cm); C là chu vi thân (cm); π= 3,14

Xác định đường kính 1,3m cho tất cả các cây có đường kính > 6cm hay

có chu vi thân > 18,8 cm có trong OTC

- Chiều cao vút ngọn (HVN, m) và chiều cao dưới cành (HDC, m) được đo bằng thước Blumeleiss với độ chính xác đến dm HVN được xác định từ gốc cây đến cành cây đầu tiên tham gia vào tán của cây rừng Ở những nơi địa hình phức tạp không thể sử dụng thước Blumeleiss thì sử dụng thước đo cao được thiết kế ngoài thực địa bằng một số loài cây rừng

2.4.2.3 Phương pháp nghiên cứu thực vật học

Thu mẫu: Các mẫu vật thu thập theo phương pháp nhất định

Các mẫu tiêu bản tốt phải đảm bảo có đầy đủ các bộ phận đặc biệt là cành, lá cùng với hoa, quả (đối với cây lớn) hay cả cây (cây thảo nhỏ hay dương xỉ) Các cây lớn thu từ 3- 5 mẫu trên cùng cây; Các cây thảo nhỏ và dương xỉ thì thu 3 - 5 cây (mẫu) sống gần nhau Điều này là rất cần thiết để

bổ sung cho nhau trong quá trình định mẫu và trao đổi mẫu vật Các mẫu được thu thập phải có tỷ lệ tương đối phù hợp với kích thước chuẩn của mẫu tiêu bản: 41 x 29 cm

Tuy nhiên trong điều tra thực vật học, các mẫu tiêu bản thu được thường không đầy đủ các tiêu chuẩn trên Trong các trường hợp này, cần thu thập các mẫu vật có thể (cành, lá, hoa, quả, hạt, rễ… ), các mẫu này không đủ cơ sở để xác định chính xác tên khoa học nhưng có thể định hướng cho quá trình thu thập thông tin kèm theo và thu mẫu tiêu bản bổ sung sau này

Bên cạnh các mẫu thực vật điển hình thì để mô phỏng cho giá trị sử dụng, chúng tôi còn thu thập các mẫu thực vật dân tộc học- các mẫu thực vật chứa đựng giá trị tri thức dân tộc như: bộ phận dùng, các bộ phận có đặc điểm để phân biệt bởi tri thức dân tộc, các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật

Ghi chép thông tin: Các thông tin liên quan đến mỗi mẫu vật phải được

ghi chép ngay tại hiện trường Các thông tin về thực vật cần có như: Dạng sống, đặc điểm thân, cành, lá, hoa, quả trong đó đặc biệt lưu ý đến các thông tin không thể hiện được trên mẫu tiêu bản khô như màu sắc hoa, quả khi chín, màu của nhựa, dịch, mủ; mùi, vị của hoa quả nếu có thể biết được… Bên cạnh đó, các thông tin về thời gian, địa điểm thu mẫu, điều kiện tự nhiên, sinh thái nơi sống, mật độ, người thu mẫu… cũng nên được ghi cùng

Biểu 01: Biểu điều tra tầng cây cao

Số hiệu OTC:

Diện tích OTC:

Tuổi rừng:

Ngày điều tra:

Người điều tra:

Phẩm chất

Ghi chú

1

2

2.4.2.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

- Phương pháp sàng lọc, xử lý số liệu thô, kiểm tra sự thuần nhất của các mẫu điều tra

- Các chỉ số đặc trưng cho cấu trúc quần hợp cây gỗ rừng sẽ được tính toán bằng chương trình Excel để xử lý số liệu Nội dung đánh giá bao gồm các chỉ số sau:

2.4.2.5 Đánh giá chỉ số quan trọng IVI %

Trong mỗi ô tiêu chuẩn, các thông tin số liệu cần thiết được đo đếm và thu thập đó là (i) loài và số lượng loài, thu mẫu (specimen) cho định tên loài nếu cần thiết (ii) số lượng cá thể, đường kính của mỗi cá thể (gốc cho cây bụi

và cây thảo, đường kính ngang ngực cho cây gỗ), và độ tàn che của tổng số các cá thể tính riêng cho mỗi loài trong mỗi ô tiêu chuẩn; (iii) các số liệu hiện trường được sử dụng để tính toán các giá trị tương đối như tần xuất xuất hiện tương đối, (relative frequency), mật độ tương đối (relative density), độ tàn che tương đối (relative cover) và tổng diện tích mặt cắt ngang mỗi loài (basal area), và cuối cùng tính toán được Chỉ số Giá trị quan trọng IVI % (Importance Value Index)

Trị số IVI %% được tính thông qua các chỉ tiêu sau:

Mật độ: Mật độ cho biết số lượng cá thể trung bình của loài nghiên cứu

trên mỗi ô tiêu chuẩn (quadrat), được tính theo công thức sau đây (Oosting, 1958; Rastogi, 1999; Sharma, 2003)

=

Trong đó: N là mật độ loài; ni là số cá thể của loài nghiên cứu xuất hiện ởtất cả các ô mẫu nghiên cứu;∑ là tổng số các ô mẫu nghiên cứu (quadrats)

Tần xuất xuất hiện (Frequency) cho biết số lượng các ô mẫu nghiên cứu

mà trong đó có loài nghiên cứu xuất hiện, tính theo giá trị phần trăm (Raunkiaer, 1934; Rastogi, 1999 ; Sharma, 2003)

(%) = ố ượ á ô ẫ ó à ấ ℎ ệ ầ ấ

ổ ố á ô ẫ ℎ ê ứ ∗ 100

Tỷ lệ (A/F) giữa độ phong phú (abundance) và tần xuất (frequency) của

mỗi loài được sử dụng để xác định các dạng phân bố không gian của loài đó trong quần xã thực vật nghiên cứu Loài có dạng phân bố liên tục (regular pattern) nếu A/F nhỏ hơn <0.025, thường gặp ở những hiện trường mà trong

đó sự cạnh tranh giữa các loài xảy ra gay gắt

Loài có dạng phân bố ngẫu nhiên nếu A/F trong khoảng từ 0.025 - 0.05 thường gặp ở những hiện trường chịu các tác động của điều kiện môi trường sống không ổn định Loài có giá trị A/F >0.05 thì có dạng phân bố contagious Dạng phân bố này phổ biên nhất trong tự nhiên và nó thường gặp

ở những hiện trường ổn định (Odum, 1971; Verma, 2000)

Diện tích tiết diện thân (Basal Area):

Diện tích tiết diện thân là đặc điểm quan trọng để xác định ưu thế loài,

nó cho biết diện tích mặt đất thực tế mà các cá thể của loài chiếm được để sinh trưởng phát triển trên một hiện trường cụ thể (Honson và Churchbill

Chỉ số Giá trị Quan trọng (IVI %):

Khái niệm Chỉ số giá trị quan trọng (Importance Value Index - IVI %) được các tác giả Curtis & Mclntosh (1950); Phillips (1959); Mishra (1968) áp dụng để biểu thị cấu trúc, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa các loài trong

một quần thể thực vật Chỉ số IVI % 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 xuất, độ ưu thế, vv Chỉ số IVI % của mỗi loài được tính bằng công thức sau đây:

IVI % = (RD + RF + RBA)/3

Trong đó:

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 cá 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 xuất xuất hiện của tất cả các loài Mức hay gặp là >50%; mức thường gặp: 25%-50%; mức ít gặp là <25%

1.4.2.6 Tính toán các chỉ số đa dạng sinh học

Khái niệm sơ khai nhất của đa dạng sinh học là độ phong phú loài (Species Richnes- SR), đây đơn giản chỉ là số lượng loài phát hiện thấy trong quần thể thực vật của hiện trường nghiên cứu

Chỉ số đa dạng sinh học loài H (Shannon and Weiner’s Index):

Theo quan điểm đo đếm định lượng chỉ số đa dạng sinh học thì tính đa dạng là một phép thống kê có sự tổ hợp của cả 2 yếu tố là thành phần số lượng loài và tính đồng đều phân bố (equitability) hay là khả năng xuất hiện của các cá thể trong mỗi loài Có nghĩa là Chỉ số H không phải chỉ phụ thuộc vào thành phần số lượng loài mà cả số lượng cá thể và xác xuất xuất hiện của các cá thể trong mỗi loài

Có rất nhiều phương pháp đã đề xuất cho nghiên cứu định lượng chỉ số

đa dạng sinh học, trong đó thành công và được áp dụng phổ biến nhất là phương pháp Shannon and Weiner (1963), có phương trình tính toán như sau: