KHOA LUAN QUOC BAO QUN LY TAI NGUYEN r

Nhiều nghiên cứu về hệ sinh thái rừng, về cấu trúc, quy luật sinh trưởng và phát triển của rừng, … của các nhà khoa học lâm nghiệp đã được tiến hành nhằm phục vụ cho công tác bảo vệ và p

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH



TRẦN QUỐC BẢO

ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH KIỂU RỪNG KÍN

LÁ RỘNG THƯỜNG XANH MƯA ẨM NHIỆT ĐỚI, TRẠNG THÁI RỪNG TRUNG BÌNH TẠI VƯỜN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH



TRẦN QUỐC BẢO

ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH KIỂU RỪNG KÍN

LÁ RỘNG THƯỜNG XANH MƯA ẨM NHIỆT ĐỚI, TRẠNG THÁI RỪNG TRUNG BÌNH TẠI VƯỜN

QUỐC GIA LÒ GÒ - XA MÁT,

TỈNH TÂY NINH

Ngành: Lâm nghiệp

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Minh Cảnh

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 07/2015

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến giảng viên hướng dẫn của tôi, Thầy ThS Nguyễn Minh Cảnh Xin cảm ơn Thầy không chỉ vì sự hướng dẫn tận tình của Thầy trong suốt thời gian tôi làm đề tài, mà còn vì

sự giúp đỡ và động viên của Thầy đối với tôi trong những lúc khó khăn nhất của quãng đời sinh viên

Sau cùng là lời cảm ơn của tôi gửi đến toàn thể cán bộ, công nhân viên của Ban quản lý Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát, tỉnh Tây Ninh, cùng tất cả các bạn bè, đặc biệt là bạn Thái, Tiền, Khanh, những người đã giúp đỡ, chỉ bảo và tạo điều kiện để tôi thực hiện đề tài này

Do trình độ chuyên môn còn hạn chế, nên đề tài này có thể sẽ vấp phải nhiều hạn chế và thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý chân thành của quý Thầy Cô và các bạn bè để đề tài được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Trần Quốc Bảo

vẽ 1 trắc đồ David & Richards, diện tích trắc đồ là 500 m2 (10 m x 50 m)

Kết quả thu được như sau:

(i) Đề tài đã xác định được tổ thành có 46 loài trong đó có 5 loài ưu thế có chỉ số IV % cao nhất và tổng IV% của nhóm loài lớn hơn 50 % tổng số IV % của tất

cả các loài trong khu vực điều tra Công thức tổ thành loài ở đây là:

IV%= 2,146 Dsn + 0,818 Tt + 0,776 Tl + 0,691 Lm + 0,676 Dm + 4,893 Lk (ii) Rừng tự nhiên ở khu vực nghiên cứu là rừng hỗn loài có độ hỗn giao thấp K

= 0,088 < 0,5 và mật độ cây là 525 cây/ha

(iii) Phân bố % số cây theo cấp đường kính của trạng thái rừng trung bình có dạng phân bố giảm (hàm Meyer) Hệ số biến động về đường kính khá lớn Cv = 77,46% Phương trình cụ thể:

N% = 1517,47*D1,3- 1,77594

(iv) Phân bố % số cây theo cấp chiều cao của trạng thái rừng trung bình tại khu vực nghiên cứu có dạng hàm logarit Phương trình cụ thể: Ln(N%) = -15,2634 + 15,206*ln(Hvn) – 3,17532*ln(Hvn)2 để mô tả cho quy luật phân bố này Hệ số biến động về chiều cao Cv = 29,37%

(v) Phân bố trữ lượng theo cấp đường kính của trạng thái rừng trung bình tại khu vực nghiên cứu là không đồng đều Trữ lượng bình quân lâm phần là 199,68

m3/ha

(vi Mối tương quan giữa chiều cao và đường kính của rừng tự nhiên ở trạng thái rừng trung bình tại khu vực nghiên cứu là chặt theo phương trình:

Hvn = 1/(0,0493598 + 0,421984/D1,3) (vii) Tại khu vực nghiên cứu có 22 loài cây tái sinh dưới tán rừng Tổ thành loài cây tái sinh chủ yếu là các cây cần ít sáng mọc nhanh, ít có giá trị kinh tế Mật

độ cây tái sinh là 4448 cây/ha

(viii) Độ tàn che bình quân của rừng tại khu vực nghiên cứu là 0,73

1.4.1 Giới hạn về địa điểm và đối tượng nghiên cứu 3

2.1 Khái niệm và đặc điểm cấu trúc hệ sinh thái rừng 4

2.2.1 Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới 5 2.2.2 Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam 6

2.2.2.2 Phân bố số cây theo cấp đường kính, chiều cao 8 2.2.2.3 Tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực 9 2.3 Tình hình nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam 9

3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11

3.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 11

3.1.2 Quy mô diện tích và các phân khu chức năng 11 3.1.3 Mục tiêu và nhiệm vụ của Vườn Quốc gia Lò Gò - Xa Mát 12 3.1.4 Tình hình dân sinh kinh tế - xã hội tại khu vực nghiên cứu 12 3.1.5 Đa dạng sinh học của Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát 13 3.1.6 Hiện trạng rừng và các loại đất đai của Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát 13

3.3.1.2 Điều tra tổng thể, xác định đối tượng nghiên cứu 14 3.3.1.3 Phương pháp thu thập số liệu trên ô tiêu chuẩn 14

3.3.2.1 Tính toán tổ thành loài của tầng cây gỗ 17

3.3.2.4 Tính toán tiết diện ngang (G, m2/cây) và thể tích thân cây (V, m3/cây) 18 3.3.2.5 Phương pháp tính toán các đặc trưng mẫu và mô hình hóa 19

4.3 Phân bố % số cây theo cấp đường kính (N%/D1,3) 25 4.4 Phân bố % số cây theo cấp chiều cao (N%/Hvn) 29 4.5 Phân bố trữ lượng theo cấp đường kính (M/D1,3) 33 4.6 Tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực (Hvn/D1,3) 35

4.7.2 Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 42 4.7.3 Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao 43

4.9 Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh 46

D1,3_lt Đường kính 1,3 m tính theo lý thuyết, cm

H Chiều cao bình quân

Hvn Chiều cao vút ngọn, m

H_tn Chiều cao thực nghiệm, m

H_lt1 Chiều cao lý thuyết, m

Ln Logarit tự nhiên (cơ số e)

N Số cây

P_value Mức ý nghĩa (xác suất)

Pa, Pb Mức ý nghĩa (xác suất) của các tham số a, b, c và d (4.1) Số hiệu của hàm thử nghiệm

r Hệ số tương quan

R Biên độ biến động

R2% Hệ số xác định mức độ tương quan

S Độ lệch tiêu chuẩn

SK Hệ số biểu thị cho độ lệch của phân bố

Sy/x Sai số của phương trình hồi quy

VQG Vườn Quốc gia

ODB Ô dạng bản

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Phân bố của thực vật rừng ở VQG Lò Gò - Xa Mát 13

Bảng 3.2: Diện tích các loại đất, loại rừng VQG Lò Gò - Xa Mát 14

Bảng 4.1: Kết quả xác định tổ thành loài trạng thái rừng trung bình tại khu vực

Bảng 4.2: Phân bố % số cây theo cấp đường kính (N%/D1,3) và các đặc trưng mẫu 26

Bảng 4.3: Bảng so sánh các chỉ số thống kê của các hàm thử nghiệm (N%/D1,3) 26 Bảng 4.4: Kết quả tính toán phân bố % số cây theo cấp đường kính và các thông số

Bảng 4.8: Bảng phân bố trữ lượng theo cấp đường kính (M/D1,3) 34

Bảng 4.9: Bảng so sánh các chỉ số thống kê từ các hàm thử nghiệm tương quan

Bảng 4.10: Tổ thành loài cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu 40

Bảng 4.11: Nguồn gốc cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu 41

Bảng 4.12: Chất lượng cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu 42

Bảng 4.13: Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao tại khu vực nghiên cứu 44

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 4.1: Biểu đồ biểu diễn tỉ lệ tổ thành loài thực vật tại khu vực nghiên cứu 23

Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn phân bố N%/D1,3 từ các hàm thử nghiệm 27

Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn phân bố % số cây theo cấp đường kính (N%/D1,3) trạng

Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn phân bố N%/Hvn từ các hàm thử nghiệm 31 Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn phân bố % số cây theo cấp chiều cao (N%/Hvn) trạng

Hình 4.6: Biểu đồ biểu diễn phân bố trữ lượng theo cấp đường kính (M/D1,3) trạng

Hình 4.7: Đường biểu diễn tương quan (Hvn/D1,3) từ các hàm thử nghiệm 38

Hình 4.8: Đường biểu diễn tương quan (Hvn/D1,3) của trạng thái rừng trung bình tại

Hình 4.9: Biểu đồ thể hiện tổ thành loài cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu 40

Hình 4.10: Biểu đồ tỉ lệ phân bố cây tái sinh theo nguồn gốc 42

Hình 4.11: Biểu đồ tỉ lệ phân bố cây tái sinh theo phẩm chất 43

Hình 4.12: Biểu đồ phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 44

Trước đây, phần lớn đất nước Việt Nam có rừng che phủ, nhưng trong vài thập niên gần đây, rừng bị suy thoái nặng nề Ngoài một bộ phận đất rừng bị khai phá để phục vụ cho canh tác nông nghiệp, diện tích rừng Việt Nam đã bị thu hẹp nhanh chóng Trong khi công tác quản lý rừng bền vững còn chưa được quan tâm,

độ che phủ của rừng ở Việt Nam đã giảm sút đến mức báo động Chất lượng của rừng tự nhiên còn lại đã bị hạ thấp quá mức

Trong những năm gần đây, diện tích rừng đang có dấu hiệu tăng lên nhờ vào các chính sách và sự đầu tư của nhà nước vào lĩnh vực lâm nghiệp, tuy nhiên chất lượng rừng lại bị giảm sút Điều này được giải thích là vì diện tích rừng tự nhiên tăng lên chủ yếu là do sự phát triển của rừng tái sinh và rừng tre nứa, cấu trúc rừng

tự nhiên trước đó đã bị phá vỡ rất khó tái tạo, phần lớn các loại lâm sản có giá trị bị khai thác cạn kiệt, quá trình tái sinh rừng cũng mất rất nhiều thời gian Đây là một trong những vấn đề đang được ngành Lâm nghiệp quan tâm đặc biệt

Rừng tự nhiên rất đa dạng, phong phú và phức tạp về tổ thành loài, tầng tán, cấu trúc rừng cũng thay đổi theo các điều kiện địa lý khác nhau Khoa học ngày nay

đã chứng tỏ các biện pháp bảo vệ, tái tạo và sử dụng rừng chỉ có thể giải quyết thoả

đáng khi có sự hiểu biết đầy đủ và khoa học nhất về bản chất quy luật sống của rừng Nhiều nghiên cứu về hệ sinh thái rừng, về cấu trúc, quy luật sinh trưởng và phát triển của rừng, … của các nhà khoa học lâm nghiệp đã được tiến hành nhằm phục vụ cho công tác bảo vệ và phát triển rừng Trong đó, nghiên cứu về cấu trúc rừng là một trong những nội dung nghiên cứu được các nhà khoa học quan tâm đặc biệt Nghiên cứu về cấu trúc rừng sẽ cung cấp những thông tin cơ bản để so sánh và phân loại các quần xã thực vật với nhau Cấu trúc rừng còn phản ánh mối quan hệ qua lại phức tạp giữa thực vật và các dạng sống khác, cũng như giữa thực vật và môi trường Nghiên cứu cấu trúc rừng giúp cho các nhà lâm học có thể hiểu được tính chất phức tạp của hệ thực vật, các yếu tố và các quan hệ giữa các thành phần quần xã thực vật rừng, phục vụ cho công tác bảo vệ và phát triển rừng

Với hiện trạng suy thoái nhanh cả về chất lẫn về số lượng ở rừng tự nhiên ở nước ta hiện nay đã đặt ra cho các nhà làm công tác lâm nghiệp một nhiệm vụ cấp thiết là khôi phục rừng tự nhiên để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về gỗ và cải thiện môi trường sống cho con người Việc nghiên cứu cấu trúc rừng sẽ tạo thành cơ

sở và là nền tảng để hỗ trợ cho công tác bảo vệ và phát triển nguồn tài nguyên rừng, duy trì nguồn tài nguyên rừng quý giá, phục vụ cho mục đích kinh tế, nghiên cứu khoa học và bảo vệ môi trường, đồng thời sử dụng nguồn tài nguyên rừng một cách bền vững cho hiện tại và cho cả thế hệ mai sau

Xuất phát từ những nhận thức và tình hình thực tiễn đó, được sự đồng ý và phân công của Khoa Lâm nghiệp, Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng, trong khuôn khổ của khóa luận tốt nghiệp cuối khóa, dưới sự hướng dẫn của Thầy Th.S Nguyễn

Minh Cảnh, đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, trạng thái rừng trung bình tại Vườn Quốc gia Lò Gò - Xa Mát, tỉnh Tây Ninh”, được thực hiện trong khoảng thời gian

từ tháng 03 đến tháng 07 năm 2015

1.2 Mục đích đề tài

Tìm hiểu một số đặc điểm cơ bản về cấu trúc rừng tự nhiên, trạng thái rừng trung bình tại Vườn Quốc gia Lò Gò - Xa Mát, tỉnh Tây Ninh Từ đó, góp phần làm

cơ sở để đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp nhằm bảo vệ và phát triển rừng tự nhiên trên cơ sở các kết quả nghiên cứu có được

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

- TÌm hiểu một số quy luật cấu trúc của rừng tự nhiên trạng thái rừng trung bình tại khu vực nghiên cứu

- Xác định các đặc điểm tái sinh tự nhiên dưới tán rừng tại khu vực nghiên cứu

1.4 Phạm vi và giới hạn của đề tài

1.4.1 Giới hạn về địa điểm và đối tượng nghiên cứu

- Đề tài được thực hiện trên một số diện tích điển hình của rừng tự nhiên trạng thái rừng trung bình, thuộc kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa ẩm nhiệt

đới, tại Vườn Quốc gia Lò Gò-Xa Mát, tỉnh Tây Ninh

1.4.2 Giới hạn về nội dung

- Về nghiên cứu cấu trúc rừng:

Cấu trúc rừng tự nhiên rất đa dạng và phức tạp, trong khuôn khổ của một khóa luận tốt nghiệp chúng tôi tập trung nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc sau:

+ Nghiên cứu tổ thành loài thực vật, độ hỗn giao, mật độ rừng

+ Phân bố % số cây theo cấp đường kính, phân bố % số cây theo cấp chiều cao, tương quan giữa chiều cao với đường kính, phân bố trữ lượng theo cấp đường kính

+ Độ tàn che của rừng

- Về nghiên cứu tái sinh rừng:

+ Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh của các loài cây gỗ trong giai đoạn cây mạ và cây con dưới tán rừng bằng các chỉ tiêu: tổ thành loài, mật độ cây tái sinh, chất lượng, nguồn gốc tái sinh, phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

- Về đề xuất các biện pháp tác động:

+ Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh để bảo tồn và phát triển rừng tại khu vực nghiên cứu, đề xuất biện pháp quản lý và sử dụng rừng bền vững

Chương 2

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 Khái niệm và đặc điểm cấu trúc hệ sinh thái rừng

Cấu trúc rừng là đặc điểm phân bố các cơ quan thực vật theo không gian và thời gian Cấu trúc rừng là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến các quá trình cạnh tranh, hỗ trợ lẫn nhau giữa các thành phần thực vật và sự tác động qua lại giữa chúng trong hệ sinh thái 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 Phân bố của quần thể thực vật trong không gian có thể biểu thị ở hai khía cạnh: theo chiều thẳng đứng (tính thành tầng, tầng phiến) và theo chiều nằm ngang của rừng (trạng thái khảm) Sự tổ hợp ấy là có nguyên nhân, nghĩa là có sự chọn lọc mang tính quy luật của chúng trong tự nhiên Cấu trúc là một trong những nội dung nhiên cứu quan trọng về hình thái quần thể sinh vật

Giữa cấu trúc rừng và sinh thái rừng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau Bất

kì một quy luật cấu trúc quần thể nào cùng đều có nội dung sinh thái học bên trong

nó Quán triệt quy luật sinh thái mới có đủ cơ sở khoa học để giải thích các quy luật cấu trúc của quần thể thực vật

- Cấu trúc sinh thái bao gồm các nhân tố: tổ thành thực vật, các dạng sống, tầng phiến

- Cấu trúc hình thái bao gồm: cấu trúc trên mặt phẳng đứng (hiện tượng thành tầng) và cấu trúc trên mặt phẳng ngang (mật độ và mạng hình phân bố cây trong quần thể)

- Cấu trúc thời gian của quần thể được đặc trưng bằng nhân tố cấu trúc tuổi

2.2 Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng

Việc nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên được các tác giả trong và ngoài nước

đề cập đến từ những năm đầu thế kỷ XX Những nghiên cứu về cấu trúc bước đầu chỉ là định tính và mô tả thì nay đã chuyển sang nghiên cứu định lượng chính xác với sự ứng dụng của toán thống kê và tin học Định hướng nghiên cứu cấu trúc sinh trưởng và sản lượng rừng đã được các nhà khoa học khái quát lại dưới dạng mô hình toán học từ phức tạp đến đơn giản, nhằm định lượng hóa các quy luật của tự nhiên, nhờ đó đã giải quyết được nhiều vấn đề trong kinh doanh rừng, đặc biệt là trong lĩnh vực lập biểu chuyên dụng phục vụ cho công tác điều tra và dự đoán sản lượng cũng như xây dựng hệ thống các biện pháp kinh doanh, nuôi dưỡng và làm giàu rừng cho từng đối tượng cụ thể

Tuy nhiên, đối tượng rừng tự nhiên rất đa dạng, phong phú và phức tạp về tổ thành loài cây, cấu trúc tầng tán Mỗi vùng địa lý khác nhau hình thành nên một kiểu rừng có những đặc điểm riêng, cho nên vấn đề nghiên cứu về cấu trúc còn gặp rất nhiều khó khăn, trở ngại Vì vậy, cấu trúc rừng vẫn là một trong những nội dung

vô cùng quan trọng đối với các hệ sinh thái rừng tự nhiên cần được quan tâm nghiên cứu và kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, tại Vườn Quốc gia Lò

Gò - Xa Mát, tỉnh Tây Ninh cũng không là ngoại lệ

2.2.1 Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới

Rừng tự nhiên nhiệt đới là một loại hình rất đa dạng và phong phú Chính vì vậy mà rất nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới đã quan tâm và trong quá trình nghiên cứu thì thuật ngữ “cấu trúc” được sử dụng khá phổ biến, nhưng ý nghĩa khác nhau tùy từng tác giả, như:

- Theo P.W Richards (1939) khái niệm “cấu trúc” là sự phân bố cây rừng theo tầng (theo chiều thẳng đứng)

- Theo Meyer (1952), Turnbull (1963), Rollet (1969), xem “cấu trúc” là dùng

để chỉ rõ sự phân bố cây gỗ theo các cấp kính hoặc là phân bố theo tiết diện ngang thân cây theo cấp kính

- Theo T.A Rabotnov (1978) định nghĩa cấu trúc quần xã thực vật là đặc điểm phân bố các cơ quan, các thành phần tạo nên quần xã trong không gian và thời gian

- Theo Wenk (1995) nghiên cứu xác định cấu trúc của một loại hình rừng nhằm mục đích không những đánh giá nhiều hiện trạng và động thái sinh trưởng của rừng qua các quy luật phân bố số cây theo chiều cao Hvn (cấu trúc đứng), theo

D1,3 mà còn có thể xác định chính xác kích thước bình quân lâm phần phục vụ công tác điều tra quy hoạch rừng

- Trong đó, đáng chú ý nhất là công trình nghiên cứu của P.W Richards (1952) với tác phẩm nổi tiếng “Rừng mưa nhiệt đới” đã xem đặc trưng nổi bật là tuyệt đại bộ phận thực vật thân gỗ đều có lá rộng thường xanh, ưa ẩm, thân có bạnh

vè, hoa quả, ngoài ra còn có một số thực vật của miền ôn đới

2.2.2 Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam

Rừng tự nhiên ở Việt Nam chủ yếu thuộc kiểu rừng nhiệt đới và cận nhiệt đới rất đa dạng, phong phú về thành phần loài, đồng thời cấu trúc rừng cũng rất phức tạp Vấn đề nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên ở Việt Nam từ những năm đầu thế kỷ XX đã có rất nhiều tác giả trong nước đề cập tới nhằm đưa ra giải pháp lâm sinh phù hợp Góp phần nghiên cứu trong lĩnh vực này phải kể đến hàng loạt những nhà khoa học và những nhà nghiên cứu về điều tra rừng như: Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978), Trần Ngũ Phương (1965), Đồng Sĩ Hiền (1978), Nguyễn Văn Trương (1983), Nguyễn Ngọc Lung (1971, 1983, 1989), Lê Viết Lộc (1964), Trần Văn Con (1990), … và một số tác giả khác Việc nghiên cứu cấu trúc rừng sở

dĩ được nhiều nhà lâm học quan tâm như vậy vì đó chính là cơ sở cho việc định hướng phát triển rừng, đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp

Thái văn Trừng (1970 - 1978), trước năm 1954 hầu như chỉ có người Pháp thực hiện các nghiên cứu về rừng Đông Dương Trong đó đáng kể nhất là các nghiên cứu của Paul Maurand (1943) – tác giả cuốn “Lâm nghiệp Đông Dương”; Rollet, Lý văn Hội, Neang Sam Oil (1952) – tác giả cuốn “ Những quần thể thực vật thưa Nam Đông Duơng” Sau năm 1954, rừng nước ta được nhiều nhà nghiên cứu trong và ngoài nước hết sức quan tâm, nhưng những công trình nghiên cứu về rừng

tự nhiên nhiệt đới còn ít

Trần Ngũ Phương (1965, 1970) đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình

hình rừng miền Bắc Việt Nam từ năm 1961 đến năm 1965 Nhân tố cấu trúc đầu tiên mà tác giả nghiên cứu là tổ thành loài và thông qua đó một số quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng đã được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản suất

Thái văn Trừng (1963, 1970, 1978) khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới nước ta, đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng, như vượt tầng tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụi và tầng cỏ quyết Tác giả vận dụng

và có sự cải tiến bổ sung phương pháp biểu đồ mặt cắt của Davis và Richards, trong

đó tầng cây bụi và thảm tươi được phóng với tỉ lệ lớn hơn Ngoài ra, tác giả còn dựa vào bốn tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, đó là: dạng sống ưu thế của những thực vật tầng cây lập quần, độ tàn che của tầng ưu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó và trạng thái của tán lá Dựa vào đó, tác giả chia thảm thực vật Việt Nam thành 14 kiểu

Đồng Sĩ Hiền (1974) trong công trình nghiên cứu “Lập biểu thể tích và biểu

độ thon cây đứng cho rừng Việt Nam” tác giả đã đi sâu vào xác định các quy luật phân bố cây theo chiều cao (Hvn) và đường kính (D1,3), đây là cơ sở cho việc xây dựng biểu thể tích (V) một, hai, hoặc ba nhân tố Kết quả nghiên cứu cấu trúc rừng

tự nhiên của ông cũng rất phù hợp với những kết quả nghiên cứu của Prodan (1952), đó là cấu trúc đứng của rừng tự nhiên Việt Nam đặc trưng bởi phân bố nhiều đỉnh về chiều cao và phân bố giảm một đỉnh lệch trái về đường kính

Trần Văn Con (1990), đã sử dụng mô hình Weibull để mô phỏng cấu trúc số cây theo cấp đường kính (N/D1,3) của rừng khộp và đã cho rằng, khi rừng còn non thì phân bố có dạng giảm, và khi rừng càng lớn thì càng có xu thế chuyển sang xu thế đỉnh và lệch dần từ trái sang phải Đó là sự biến thiên về lập địa có lợi hay không có lợi cho quá trình tái sinh

Ngoài ra, còn có những nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng của các thế hệ anh chị đi trước, đây là nguồn tại liệu vô cùng quý báu để tôi học tập, tiếp thu, nghiên cứu để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình

2.2.2.1 Cấu trúc tầng thứ

Năm 1970, Thái Văn Trừng công bố hệ thống phân loại thảm thực vật Việt Nam Đây là công trình phân loại rừng hoàn chỉnh và có nhiều căn cứ xác đáng Căn cứ trên 5 nhân tố phát sinh:

- Nhóm nhân tố địa lý – địa hình (vĩ độ, độ cao)

- Nhóm nhân tố khí hậu – thủy văn; chế độ nhiệt, chế độ ẩm

- Nhóm khu hệ thực vật

- Nhóm nhân tố đá mẹ – thổ nhưỡng

- Nhóm nhân tố sinh vật – con người

Ông đã phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam chia thành 14 kiểu thảm thực vật Trong mỗi kiểu, căn cứ vùng địa lý, các nhân tố sinh thái phát sinh quần thể, hình thái cấu trúc quần hệ, thành phần loài cây và các kiểu phụ, các ưu hợp thực vật, chia kiểu phụ miền thực vật Trong 14 kiểu rừng thì rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới là kiểu phong phú nhất

Năm 1978, Thái Văn Trừng khi nghiên cứu cấu trúc rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở Việt Nam đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng: Tầng vượt tán, tầng

ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụi và tầng cỏ quyết Tác giả đã sử dụng phương pháp biểu đồ mặt cắt David và Richards có cải tiến bổ sung (tầng cây bụi và thảm tươi được phóng với tỉ lệ lớn hơn)

Năm 1984, Nguyễn Văn Trương với các công trình nghiên cứu “Một số biện pháp lâm sinh trong thiết kế kinh doanh rừng tự nhiên hỗn giao lá rộng” và “nghiên cứu về cấu trúc phục vụ khai thác nuôi dưỡng” đã đề xuất các mô hình cấu trúc chuẩn làm căn cứ cho khai thác và nuôi dưỡng rừng

Năm 1988, Vũ Đình Phương với công trình “Nghiên cứu xác định cấu trúc quần thể phù hợp cho từng đối tượng và mục tiêu điều chế” đã nêu lên quan điểm là phải tìm trong thiên nhiên các cấu trúc mẫu có năng suất cao đáp ứng mục tiêu kinh

tế cho từng khu vực và hướng rừng theo các mẫu chuẩn đó

2.2.2.2 Phân bố số cây theo cấp đường kính, chiều cao

Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính và theo chiều cao được xem là quy luật cơ bản nhất trong các quy luật kết cấu lâm phần Việc biết được quy luật

phân bố giúp xác định được số cây tương ứng theo từng cỡ kính hay từng cỡ chiều cao, làm cơ sở cho việc xác định trữ lượng lâm phần

Năm 1974, Đồng Sỹ Hiền đã dùng hàm Meyer và hệ đường cong pearson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo đường kính tạo cơ sở cho việc lập biểu thể tích và biểu độ thon cây đứng cho rừng tự nhiên ở Việt Nam

Năm 1993, Bảo Huy đã vận dụng lý thuyết mẫu chuẩn tự nhiên để lựa chọn thiết lập các mô hình cấu trúc N/D1,3 chuẩn cho các đơn vị phân loại của rừng Bằng lăng Tây Nguyên và đề xuất điều chỉnh cấu trúc N/D1,3 theo cấu trúc chuẩn

2.2.2.3 Tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực

Về tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực, đối với rừng tự nhiên, các tác giả thường tập trung ở một số dạng phương trình sau:

Hvn = a + b.logD1,3

Log Hvn = a + b.logD1,3

Log Hvn = a + b.D1,3

Hvn = a + b.D1,3 + c.D1,32

(Dẫn theo Nguyễn Thị Ái Nhi, 2005)

Ngoài ra, còn có rất nhiều dạng phương trình biểu thị sự tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây Tuy nhiên, việc lựa chọn phương trình nào thích hợp phụ thuộc vào từng đối tượng nghiên cứu, thời gian nghiên cứu và còn tùy thuộc vào mỗi tác giả Mối tương quan giữa chiều cao và đường kính là cơ sở để lập biểu thể tích hai nhân tố, biểu sản phẩm và giúp xác lập đường cong chiều cao lâm phần

2.3 Tình hình nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam

Tái sinh ở rừng mưa nhiệt đới có đặc điểm là phân tán liên tục, một số còn có dạng tái sinh theo vệt Rừng nhiệt đới Việt Nam, ngoài hai kiểu tái sinh trên còn có hiện tượng cây tái sinh do nảy mầm đồng loạt, tạo thành một thế hệ rừng tiên phong thuần loại Rừng tự nhiên nước ta thường bị tác động không theo quy tắc, việc này làm cho các quy luật tái sinh cũng bị xáo trộn, gây khó khăn cho việc nghiên cứu tái sinh rừng

Từ năm 1962 đến năm 1969, Viện Điều tra – Quy hoạch rừng đã tiến hành điều tra tái sinh tự nhiên trên các tỉnh: Quảng Bình, Nghệ An, Yên Bái, Quảng Ninh

với sự trợ giúp của các chuyên gia Trung Quốc Các ô tiêu chuẩn với diện tích 2000

m2 và tiến hành đo đếm tái sinh trên các ô dạng bản có diện tích 100 – 125 m2, kết hợp điều tra theo tuyến, từ đó tiến hành phân chia trạng thái rừng và đánh giá tái sinh

Năm 1969, Vũ Đình Huề khi nghiên cứu tình hình tái sinh rừng đã phân chia tái sinh ra thành 5 cấp: Rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu Trong các nghiên cứu này, việc đánh giá tái sinh mới chỉ dựa vào số lượng, chưa quan tâm đến chất lượng tái sinh (Dẫn theo Hoàng Phương Lan, 2004)

Năm 1978, Thái Văn Trừng khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam

đã kết luận: Ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và ảnh hưởng đến quá trình tái sinh tự nhiên trong rừng

Năm 1991, Vũ Tiến Hinh sau khi nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên ở Hữu Lũng và Ba Chẽ đã đưa ra kết luận: Hệ số tổ thành tính theo phần trăm số lượng cây tái sinh và tầng cây cao có liên hệ chặt chẽ với nhau và theo dạng đường thẳng N% =

a + b N% (n%: Hệ số tổ thành tầng cây tái sinh, N%: Hệ số tổ thành tầng cây cao)

Tái sinh rừng tự nhiên là một vấn đề rất quan trọng quyết định rất lớn đến quá trình kinh doanh rừng bền vững, vì vậy nghiên cứu quá trình tái sinh rừng là một công việc không thể thiếu trong công tác nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên

2.4 Phân chia các kiểu trạng thái rừng

Trong khuôn khổ bài khóa luận này, tôi áp dụng cách phân chia trạng thái rừng theo Thông tư số: 34/2009/TT-BNNPTNT về phân loại rừng theo trữ lượng,

áp dụng đối với rừng gỗ như sau:

- Rừng rất giàu: trữ lượng cây đứng trên 300 m3/ha

- Rừng giàu: trữ lượng cây đứng từ 201- 300 m3/ha

- Rừng trung bình: trữ lượng cây đứng từ 101 - 200 m3/ha

- Rừng nghèo: trữ lượng cây đứng từ 10 đến 100 m3/ha

- Rừng chưa có trữ lượng: rừng gỗ đường kính bình quân < 8 cm, trữ lượng cây đứng dưới 10 m3/ha

 Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt: 8.594 ha

 Phân khu phục hồi sinh thái: 10.084 ha

 Phân khu hành chính: 87 ha

- Vùng đệm của Vườn Quốc gia Lò Gò - Xa Mát có diện tích là 18.600 ha bao gồm các xã Tân Lập, Tân Bình, Thạnh Tây và Hòa Hiệp thuộc huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh

3.1.3 Mục tiêu và nhiệm vụ của Vườn Quốc gia Lò Gò - Xa Mát

- Bảo tồn mẫu chuẩn về hệ sinh thái rừng dày bán ẩm, sự đa dạng sinh học đặc trưng của vùng rừng chuyển tiếp giữa Tây Nguyên, miền Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long (là rừng tiêu biểu ở Việt Nam có hệ sinh thái này)

- Tiếp tục điều tra, phát hiện bổ sung và bảo tồn các loài động, thực vật đặc hữu, quý hiếm hiện có trong khu vực Vườn Quốc gia

- Góp phần bảo tồn và tôn tạo các di tích lịch sử cấp quốc gia như: căn cứ của Chính phủ cách mạng lâm thời Cộng hòa miền Nam Việt Nam, Mặt trận dân tộc giải phóng miền Nam Việt Nam trong thời kì kháng chiến chống Mỹ

- Làm cơ sở triển khai các hoạt động hợp tác trong việc bảo tồn thiên nhiên vùng biên giới Việt Nam – Campuchia và bảo vệ môi trường, đa dạng sinh học giữa các nước Đông Dương

- Góp phần duy trì sự cân bằng sinh thái và gia tăng độ che phủ của rừng, bảo đảm an ninh môi trường và sự phát triển bền vững của vùng sinh thái chuyển tiếp giữa Tây Nguyên và đồng bằng sông Cửu Long; đồng thời phát huy các giá trị sinh thái rừng chuyển tiếp, bán ẩm phục vụ công tác nghiên cứu khoa học, tham quan và du lịch sinh thái

3.1.4 Tình hình dân sinh kinh tế - xã hội tại khu vực nghiên cứu

Vườn Quốc Gia Lò Gò - Xa Mát nằm trên địa bàn hành chính của 4 xã: Tân Bình, Tân Lập, Hoà Hiệp và Thạnh Tây thuộc huyện Tân Biên, tỉnh Tây Ninh Tổng dân số của 4 xã là 31.331 người với 8.131 hộ ; trong đó 21% là hộ nghèo, 44% hộ

trung bình và 35% là hộ giàu

Dân tộc chủ yếu ở khu vực là người Kinh với 7.806 hộ chiếm 97,0%; Khơmer 202 hộ chiếm 2,6%; các dân tộc khác (Tày, Mường, Hoa) là 25 hộ chiếm 0,4% Hộ nghèo có ít đất, < 0,2 ha/hộ, hộ trung bình có đất khoảng 0,4 – 1 ha/hộ, hộ giàu có diện tích đất trên 1 ha/hộ

Nông nghiệp là ngành sản xuất chính của nhân dân các xã, có khoảng từ 95% người dân sống bằng nghề nông, chăn nuôi quy mô nhỏ và làm thuê theo mùa

80-vụ Một bộ phận dân cư vẫn còn sống lệ thuộc vào đất rừng và các lâm sản ngoài gỗ, tạo áp lực lớn cho công tác quản lý bảo vệ rừng của VQG Nhìn chung đời sống đại

đa số người dân xung quanh VQG còn gặp nhiều khó khăn

3.1.5 Đa dạng sinh học của Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát

VQG nằm ở vị trí chuyển tiếp từ vùng Đông Nam Bộ xuống vùng đồng bằng sông Cửu Long, có các dạng địa hình đồi thấp, bàu, trảng đất ngập nước theo mùa, các sông, rạch tự nhiên, những đặc trưng đó chỉ có ở VQG Lò Gò - Xa Mát mà các VQG khác không có, nó chi phối và liên quan đến sự phân bố của thảm thực vật rừng, đa dạng sinh học của VQG Lò Gò - Xa Mát

Các kết quả nghiên cứu về thực vật rừng ở VQG Lò Gò - Xa Mát đã xác định được 694 loài thuộc 5 ngành thực vật, 60 bộ, 115 họ và 395 chi Ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta) là ngành có nhiều loài thực vật nhất (chiếm 97,1% trong tổng số

loài thực vật) Số liệu chi tiết được thể hiện ở bảng 3.1:

(Nguồn: Báo cáo điều tra đánh giá hiện trạng diễn biến tài nguyên động thực

vật VQG Lò Gò - Xa Mát, Viện Sinh học Nhiệt đới - 2007)

3.1.6 Hiện trạng rừng và các loại đất đai của Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát

Diện tích các loại đất, loại rừng của VQG Lò Gò - Xa Mát được thống kê bên

dưới:

Bảng 3.2: Diện tích các loại đất, loại rừng VQG Lò Gò - Xa Mát

(Nguồn: Dự án Rà soát dự án 661, VQG Lò Gò - Xa Mát)Qua số liệu trên cho thấy diện tích đất có rừng của VQG Lò Gò - Xa Mát chiếm 85%, đất chưa có rừng 9%, đất khác 6% diện tích chung của toàn Vườn

Như vậy, VQG Lò Gò - Xa Mát có độ che phủ của rừng khá cao, trong những năm tới cần điều tra lại trữ lượng của các loại rừng để phân loại lại các loại rừng theo Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT ngày 10 tháng 06 năm 2009 của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn về việc quy định tiêu chí xác định và phân loại rừng

3.2 Nội dung nghiên cứu

Trên cơ sở các mục tiêu nghiên cứu đã được xác định, đề tài tiến hành nghiên cứu các đặc điểm cơ bản về cấu trúc rừng như sau:

- Cấu trúc tổ thành loài

- Độ hỗn giao của rừng

- Phân bố % số cây theo cấp đường kính (N%/D1,3)

- Phân bố % số cây theo cấp chiều cao (N%/Hvn)

- Phân bố trữ lượng theo cấp đường kính (M/D1,3)

- Tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1,3)

- Tình hình tái sinh dưới tán rừng:

+ Tổ thành loài cây tái sinh

+ Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh

+ Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

- Độ tàn che của rừng

3.3 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu là đo đếm, thu thập số liệu ngoài thực địa kết hợp

với phân tích số liệu trong phòng

3.3.1 Phương pháp ngoại nghiệp

3.3.1.1 Phương pháp thu thập tài liệu cơ bản

Kế thừa và tham khảo các tài liệu, số liệu điều tra về vị trí địa lí, ranh giới, điều kiện tự nhiên, tình hình dân sinh - kinh tế - xã hội, các phân khu chức năng của đất rừng trong khu vực nghiên cứu Thu thập các tài liệu tham khảo, các đề tài

có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng của các tác giả trong nước và ngoài nước

3.3.1.2 Điều tra tổng thể, xác định đối tượng nghiên cứu

Trên cơ sở các tài liệu thu thập được về diện tích đất đai, hiện trạng tài nguyên rừng, lựa chọn khu vực phù hợp với yêu cầu của đề tài và tiến hành lập các

ô điều tra Các ô điều tra này phải tương đối đại diện được cho toàn bộ diện tích thuộc kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, trạng thái rừng trung bình tại Vườn Quốc gia Lò Gò - Xa Mát, tỉnh Tây Ninh

3.3.1.3 Phương pháp thu thập số liệu trên ô tiêu chuẩn

 Tiến hành lập các ô tiêu chuẩn:

- Dùng máy định vị toàn cầu (GPS: Global Positioning System) để xác định khu vực nghiên cứu, vị trí các lô và ô tiêu chuẩn

- Sử dụng la bàn và thước dây để xác định hướng đo đếm và kích thước của ô tiêu chuẩn

- Lập 5 ô tiêu chuẩn, diện tích mỗi ô là 2000 m2 (40 m x 50 m), đại diện cho tình hình sinh trưởng và đặc điểm trạng thái rừng trung bình tại khu vực nghiên cứu

Phương pháp điều tra tầng cây gỗ lớn:

Tại các ô tiêu chuẩn tiến hành mô tả các chỉ tiêu cần thiết phục vụ cho các nội dung nghiên cứu của đề tài như độ dốc mặt đất, hướng phơi, độ cao, lịch sử tác động … sau đó xác định tên loài và các chỉ tiêu sinh trưởng của tầng cây gỗ; loài nào chưa xác định được thì ghi rõ ký hiệu sp1, sp2, hoặc thu thập tiêu bản, mô tả

lá, vỏ cây Các chỉ tiêu cần đo đếm đối với tầng cây gỗ bao gồm:

- Đường kính ngang ngực (D1,3 cm) được đo bằng thước mét dây và ghi số hiệu cây ở vị trí 1,3 m Đo toàn bộ cây đứng có đường kính tại vị trí D1,3 ≥ 6 cm

- Chiều cao vút ngọn (Hvn, m) và chiều cao dưới cành (Hdc m) được đo bằng thước đo cao Blume-Leiss Hvn của cây được tính từ gốc đến đỉnh sinh trưởng của cây, Hdc được xác định từ gốc cây đến cụm cành đầu tiên tham gia vào tán của cây

- Đường kính tán lá (Dt, m) được đo bằng thước mét dây, đo hình chiếu tán

lá trên mặt phẳng ngang theo bốn hướng Đông, Tây, Nam, Bắc sau đó tính trị số bình quân Chỉ tiêu này được dùng để phục vụ vẽ trắc đồ và là căn cứ để tính toán

o Phẩm chất C: Thân cong queo, phát triển kém, cụt ngọn, có > 2 thân, có hiện tượng sam bọng, sâu bệnh, … khó có khả năng sinh trưởng và phát triển đạt đến độ trưởng thành

- Các kết quả được thống kê vào phiếu điều tra tầng cây gỗ lớn

Phương pháp điều tra cây tái sinh:

Cây tái sinh là những cây gỗ còn non sống dưới tán rừng từ giai đoạn cây

mạ cho tới khi chúng tham gia vào tán rừng

Trong ô tiêu chuẩn 2000 m2 tiến hành lập 5 ô dạng bản, mỗi ô có diện tích

25 m2 (5 m x 5 m) được thiết kế ở 4 góc của ô tiêu chuẩn và một ô ở chính giữa, thống kê tất cả cây tái sinh vào phiếu điều tra Theo các chỉ tiêu:

- Tên loài cây tái sinh

- Chiều cao cây tái sinh, đo bằng sào đo cao có khắc vạch đến từng cm

- Xác định nguồn gốc cây tái sinh: Hạt, chồi

- Đánh giá chất lượng cây tái sinh: Yếu, khỏe

- Điều tra số lượng cây tái sinh

Đánh giá tổng quát tình hình tái sinh đang diễn ra trong khu vực nghiên cứu

Phương pháp xác định độ tàn che:

Dùng phương pháp vẽ trắc đồ của David và Richards (1934) Trên dải rừng có diện tích 500 m2 (10 m x 50 m) điển hình trên ô tiêu chuẩn xác định: Loài cây, vị trí, chiều cao, đường kính thân cây, hình chiếu tán lá trên mặt phẳng ngang theo bốn hướng Đông, Tây, Nam, Bắc, chiều dài tán lá của tất cả các cây, biểu diễn lên giấy

kẻ ô ly và vẽ với tỉ lệ 1:200

3.3.2 Phương pháp nội nghiệp

3.3.2.1 Tính toán tổ thành loài của tầng cây gỗ

Tổ thành loài thực vật là tỉ lệ của loài cây hay nhóm loài cây chiếm trong quần xã thực vật rừng Trên quan điểm sinh thái người ta thường xác định tổ thành tầng cây cao theo số cây, còn trên quan điểm sản lượng người ta lại xác định tổ thành loài thực vật theo tiết diện ngang hoặc theo trữ lượng

Để xác định tổ thành tầng cây gỗ, đề tài sử dụng phương pháp tính tỉ lệ tổ thành theo phương pháp của Daniel Marmillod (Vũ Đình Huề, 1984):

2

%G

%N

Ni % : Phần trăm theo số cây của loài i trong quần xã thực vật rừng

Gi % : Phần trăm theo tổng diện ngang của loài i trong quần xã thực vật Theo Daniel Marmillod những loài cây có IV  5 % mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần Theo Thái Văn Trừng (1978), trong một lâm phần nhóm loài cây nào đó lớn hơn 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế Cần tính tổng IV % của những loài có trị số này lớn hơn 5 % xếp từ cao tới thấp và dừng lại khi tổng IV % đạt 50 %

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

3.3.2.3 Tính toán mật độ cây gỗ lớn (N/ha)

Công thức xác định mật độ như sau:

10.000S

nN/ha  

Trong đó:

n : Tổng số cá thể trong 5 ô tiêu chuẩn

S : Diện tích của ô tiêu chuẩn (10.000 m2)

3.3.2.4 Tính toán tiết diện ngang (G, m 2 /cây) và thể tích thân cây (V, m 3 /cây)

- Tính tiết diện ngang của các cây trong ô tiêu chuẩn theo công thức:

2 3 , 1

- Tính thể tích thân cây đứng được xác định theo công thức:

3 , 1 2

3 , 1

(với f1,3 = 0,45)

3.3.2.5 Phương pháp tính toán các đặc trưng mẫu và mô hình hóa

- Tính toán các đặc trưng thống kê của mẫu Các đặc trưng của mẫu được tính toán trực tiếp bằng phần mềm Excel 2003

- Xác định phân bố % số cây theo cấp đường kính (N%/D1,3) và phân bố % số cây theo cấp chiều cao (N%/Hvn ), phân bố trữ lượng theo cấp đường kính (M/D1,3), tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1,3) Biểu đồ biểu diễn phân bố của các nhân tố được lập dựa trên trị số giữa tổ (Xi) có được và tần suất (N %) tương ứng

- Dựa vào đường phân bố thực nghiệm, thử nghiệm một số hàm toán học (hàm lý thuyết) phù hợp để mô phỏng các quy luật phân bố này Bao gồm:

+ Mô hình hóa quy luật phân bố % số cây theo cấp đường kính (N%/D1,3) + Mô hình hóa quy luật phân bố % số cây theo cấp chiều cao (N%/Hvn) + Mô hình hóa quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1,3)

Việc chọn một hàm lý thuyết thích hợp ngoài việc căn cứ vào các tham số thống kê có được từ các phương trình xây dựng, kiểm tra sự tồn tại của phương trình (hàm hồi quy), kiểm tra sự tồn tại của các tham số phương trình, sự phù hợp của dạng phương trình còn phải chú ý đến quy luật sinh học và diễn biến của lâm phần Trình tự các bước phân tích tương quan và hồi quy được thực hiện theo các chỉ dẫn của thống kê toán học Quá trình xử lý và mô hình hóa được thực hiện trên phần mềm Statgraphics Centurion 15.1

Phương pháp để thiết lập một mô hình hồi quy là:

Thử nghiệm một số dạng phương trình toán học

Tính các tham số của mô hình bằng phương pháp hồi quy

Kiểm tra sự tồn tại của phương trình thông qua các tham số phương trình Kiểm tra tính phù hợp của một phân bố bằng tiêu chuẩn 2

So sánh để lựa chọn dạng phương trình phù hợp nhất

Về phương diện lý thuyết:

- Kiểm tra sự tồn tại của phương trình (hàm hồi quy) bằng trắc nghiệm F thông qua việc so sánh trị số Ftính với trị số Fbảng với hai độ tự do df1 = 1 và df2 = n –

2 Nếu Ftính > Fbảng thì giả thuyết H0 bị bác bỏ Ngược lại, nếu Ftính < Fbảng thì giả thuyết H0 được chấp nhận, nghĩa là hàm hồi quy không tồn tại thật sự

- Kiểm tra sự tồn tại của các tham số phương trình bằng trắc nghiệm T thông qua việc so sánh trị số Ttính với trị số Tbảng với độ tự do df= n – 2 Nếu Ttính >

Tbảng thì giả thuyết H0 bị bác bỏ Ngược lại thì giả thuyết H0 được chấp nhận Tuy nhiên, việc xử lý và tính toán hiện nay được thực hiện trên phần mềm (Excel, Statgraphics ), các kết quả thu được bên cạnh các giá trị Ftính hay Ttính còn có mức xác suất tương ứng của nó (Significance F, hay P – Value tùy từng phần mềm), chúng ta chỉ cần so sánh mức xác suất này với mức ý nghĩa cho phép ( = 0,05) Nếu giá trị tính được này nhỏ hơn 0,05 nghĩa là phương trình tồn tại (Significance F

< 0,05), hoặc P – Value < 0,05 nghĩa là các tham số phương trình tồn tại (khác 0)

* Kiểm tra giả thuyết về luật phân bố (tính phù hợp của một phân bố) bằng tiêu chuẩn 2 như sau:

Cho giả thuyết H0: F(x) = F0(x), trong đó F0(x) là một hàm phân bố hoàn toàn xác định Để kiểm tra giả thuyết H0, dùng tiêu chuẩn phù hợp khi bình phương (2) của Pearson:

flt

flt) (ft χ

2 2

 với bậc tự do df = m – p – 1 (p là tham số của phân bố lý thuyết cần ước lượng, m là số tổ sau khi gộp) thì phân bố lý thuyết phù hợp với phân

bố thực nghiệm

Nếu 2

tính 2

05 , 0

 với bậc tự do df = m – p – 1 thì phân bố lý thuyết không phù

hợp với phân bố thực nghiệm

3.3.2.6 Phương pháp tính toán độ tàn che

Xác định độ tàn che bằng việc kết hợp quan trắc và trắc đồ ngang để xác định tỉ

lệ che phủ (%) của hình chiếu tán cây rừng so với bề mặt đất rừng

3.3.2.7 Đánh giá tái sinh rừng

- Tổ thành cây tái sinh:

Xác định số cây trung bình theo loài dựa vào công thức:

m

nin

m

1 i

- Mật độ cây tái sinh:

Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo công thức sau:

odb

S

n10.000

Trong đó:

S : Tổng diện tích các ô dạng bản điều tra tái sinh (m2)

n : Số lượng cây tái sinh điều tra được

- Phân bố cây tái sinh theo cấp chất lượng và nguồn gốc:

+ Cây tái sinh phân theo 2 cấp chất lượng: Khỏe và yếu

+ Nguồn gốc của cây tái sinh: Tái sinh hạt và tái sinh chồi

+ Vẽ biểu đồ biểu diễn phân bố cây tái sinh theo cấp chất lượng và nguồn gốc

- Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao:

 Qua điều tra thực tế, chiều cao cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu được phân thành 4 cấp: H < 1 m, H: 1 – 2 m, H: 2,1 – 3 m và H > 3 m ở những cây có D1,3 < 6 cm Thống kê số lượng cây tái sinh theo 4 cấp chiều cao,

vẽ biểu đồ biểu diễn phân bố số lượng cây tái sinh theo cấp chiều cao

độ tham gia của các thành phần thực vật trong quần xã, đối tượng là loài cây Cấu trúc tổ thành của một lâm phần rừng nói lên toàn bộ giá trị của lâm phần đó

Các chỉ tiêu để nghiên cứu tổ thành loài quần thụ rừng thường là: Độ hỗn loài (tỉ lệ loài), độ nhiều và độ ưu thế của mỗi loài Trong điều tra lâm phần, để biểu thị tổ thành rừng người ta thường sử dụng công thức tổ thành cho cả hai đối tượng tầng cây cao và tầng cây tái sinh Công thức tổ thành phản ánh mối quan hệ giữa các loài cây trong một quần xã thực vật và mối quan hệ giữa quần xã thực vật với điều kiện ngoại cảnh Trong quá trình nghiên cứu, đề tài đã sử dụng chỉ tiêu IV% (tính theo tiết diện ngang và số cây) của Daniel Marmillod (Vũ Đình Huề, 1984) làm công thức đánh giá tổ thành Chỉ số IV% càng cao càng thể hiện mức độ ưu thế của loài trong hệ sinh thái rừng Khi tính toán chỉ số IV% còn cho biết thành phần các loài cây tồn tại ở nơi đó

Thông qua điều tra trên 5 ô tiêu chuẩn (với diện tích mỗi ô là 2000 m2), tổng

số cây đo đếm được là 525 cây, đã xác định có 46 loài cây gỗ tham gia vào công thức tổ thành (phụ biểu 1) Trong đó có một số loài cây chiếm hệ số tổ thành cao (có IV > 5%) như: Dầu song nàng (21,46%), Trâm trắng (8,18%), Thao lao (7,76%), Lòng mang (6,91%), Dầu mít (6,76%) Theo Thái Văn Trừng, trong một lâm phần nhóm loài cây nào đó chiếm hơn 50% (IV%) tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế Dựa vào kết quả điều tra và tính toán, đề tài đã xác định nhóm loài bao gồm: Dầu song nàng, Trâm trắng, Thao lao,

Lòng mang, Dầu mít, có tổng số IV = 51,07% trong khi tổng số cá thể của các loài khác chiếm 48,93% Vì vậy, có thể nói nhóm thực vật ưu thế tại khu vực nghiên cứu bao gồm các loài: Dầu song nàng, Trâm trắng, Thao lao, Lòng mang, Dầu mít Kết quả tính toán về tổ thành các loài cây chủ yếu được trình bày cụ thể trong bảng 4.1

và hình 4.1 dưới đây:

Bảng 4.1: Kết quả xác định tổ thành loài trạng thái rừng trung bình

tại khu vực nghiên cứu

Nhận xét:

Công thức tổ thành:

IV%= 2,146 Dsn + 0,818 Tt + 0,776 Tl + 0,691 Lm + 0,676 Dm + 4,893 Lk Đây là những loài có độ ưu thế lớn trong quần xã, đồng thời chúng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành kiểu trạng thái rừng ở khu vực nghiên cứu

Thành phần số lượng loài tại khu vực nghiên cứu rất phong phú và đa dạng Với mật độ là 525 cây/ha, trong đó mật độ của 5 loài ưu thế là 189 cây/ha chiếm 36% Qua bảng 4.1 và hình 4.1 có thể thấy, trong số 46 loài tham gia vào tổ thành rừng chỉ có một số ít loài có giá trị kinh tế phần lớn là các loài gỗ tạp Tuy nhiên, vẫn còn những loài như Dầu song nàng, Dầu mít, … thuộc nhóm gỗ có giá trị kinh

tế cao lại nằm trong nhóm loài ưu thế của tổ thành rừng Biện pháp kỹ thuật lâm sinh đề xuất là nên tận dụng ưu điểm này, tiến hành loại bỏ dần những cây gỗ tạp (Tai nghé, Cà đuối, … ), tạo không gian sinh trưởng và nuôi dưỡng các loài có giá trị kinh tế như: Dầu song nàng, Dầu mít, …

4.2 Độ hỗn giao của rừng

Độ hỗn giao của rừng là tỷ lệ tổng số loài (X) trên tổng số cây (N) được tính trên một đơn vị diện tích nào đó Độ hỗn giao nói lên sự thuần nhất của quần thụ, bên cạnh đó, nó còn phản ánh tổ thành loài cây, sự phân bố của các loài trong lâm phần và khả năng phòng hộ của rừng Ngoài ra, độ hỗn giao còn thể hiện đặc tính đa dạng sinh học và nguồn gen của khu vực nghiên cứu

Từ số liệu điều tra được trên 5 ô tiêu chuẩn, đề tài đã xác định được 46 loài trên tổng số 525 cây (trên tổng diện tích 5 ô tiêu chuẩn là 10.000 m2) Qua tính toán

có được độ hỗn giao rừng tại khu vực nghiên cứu là: K = X/N = 46/525  0,088 

8,8% (0 < K = 0,088 < 0,5) Vậy rừng tại khu vực nghiên cứu có độ hỗn giao thấp

Trong kinh doanh rừng tự nhiên hỗn loài, xu hướng chung là loại trừ các cây xấu, tăng cá thể loài tốt, tức là giảm hệ số hỗn giao trên đơn vị diện tích của rừng Tuy nhiên, đối với rừng có mục đích phòng hộ và bảo tồn, nghiên cứu khoa học thì việc nâng cao hệ số hỗn giao sẽ kéo theo sự đa dạng về sinh học, sự đa dạng về mặt sinh học kéo theo sự đa dạng về mặt tầng tán, từ đó làm tăng khả năng phòng hộ của rừng Vì khu vực nghiên cứu là rừng đặc dụng phục vụ cho mục đích nghiên cứu

khoa học và bảo tồn nên đề tài này đề xuất biện pháp lâm sinh ở đây là làm giàu rừng bằng một số loài cây bản địa (Dầu song nàng, Dầu mít, …), cây có giá trị kinh

tế để làm tăng tính đa dạng và phong phú về thành phần loài cây (Gõ cà te, Gõ mật, Xoay, …)

4.3 Phân bố % số cây theo cấp đường kính (N%/D 1,3 )

Phân bố % số cây theo đường kính là quy luật sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật theo không gian và là cấu trúc theo phương nằm ngang Phân bố N%/D1,3 là chỉ tiêu cấu trúc quan trọng và là cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp kinh doanh, lợi dụng rừng hợp lý Thông qua phân bố N%/D1,3, có thể đánh giá thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng Mặt khác, phân bố % số cây theo cấp đường kính còn là một nhân tố bao quát khi nghiên cứu cấu trúc rừng nhiệt đới hỗn loài, là cơ sở quan trọng phản ánh kết cấu lâm sinh cho lâm phần, góp phần đưa ra các nhận định để đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng rừng

Để nghiên cứu quy luật phân bố % số cây theo cấp đường kính, từ số liệu thu thập được ở các ô tiêu chuẩn tạm thời (các cây có đường kính D1,3 > 6 cm thông qua

số liệu điều tra ở 5 ô tiêu chuẩn), áp dụng các phương pháp thống kê toán học để tính các đặc trưng mẫu, lập bảng phân bố tần số và mô tả chúng bằng biểu đồ thực nghiệm Từ số liệu thực nghiệm, sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion 15.1 để thử nghiệm một số dạng phương trình toán học biểu diễn cho mối tương quan này

Cụ thể, đề tài tiến hành thử nghiệm các hàm có hệ số tương quan cao nhất Sau đó, tiếp tục so sánh các hàm với nhau dựa trên các tiêu chí thống kê khác như: Sai số của phương trình (Sy/x), sự tồn tại của các tham số tham gia mô hình (thông qua việc so sánh mức xác suất Pa, Pb với xác suất 0,05), sự phù hợp của dạng phương trình (thông qua tiêu chuẩn 2), đồng thời phản ảnh được quy luật sinh trưởng và phát triển của rừng Trong đề tài này chúng tôi chia đường kính làm 18 cấp với cự ly mỗi cấp kính là 4 cm Kết quả được trình bày ở bảng 4.2, bảng 4.3 và hình 4.2 dưới đây:

Bảng 4.2: Phân bố % số cây theo cấp đường kính (N%/D1,3) và các đặc trưng mẫu STT Cấp D1,3 (cm) Trị giữa tổ (Di) N (số cây) N%_tn Đặc trưng mẫu

Bảng 4.3: Bảng so sánh các chỉ số thống kê của các hàm thử nghiệm (N%/D1,3)

Số hiệu Hàm thử nghiệm (R2%) Sy/x Pa Pb 2

tính 2bảng

(4.1) Y = e(a + b*X) 86,43 0,45 0,00 0,00 19,96

24,99 (4.2) Y = a + b/X 97,31 1,35 0,00 0,00 (*)

(4.3) Y = a*Xb 91,97 0,35 0,00 0,00 2,92

Ghi chú: (*) là các hàm lý thuyết (N%_lt) mang giá trị âm sẽ không tính 

Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn phân bố N%/D1,3 từ các hàm thử nghiệm

Nhận xét:

Dựa vào bảng 4.3, hình 4.2 và phụ biểu 4 cho thấy rằng, tất cả các hàm thử nghiệm đều có hệ số xác định (R2) lớn, từ 86,43% đến 97,31% (hay hệ số tương quan, r = 0,92 – 0,99), sai số phương trình (Sy/x) dao động trong khoảng 0,35 – 1,35 Các tham số phương trình đều tồn tại Thông qua trắc nghiệm 2 để kiểm tra sự phù hợp của dạng phương trình cho thấy hàm (4.1) và (4.3) có giá trị 2

tính nhỏ hơn giá trị 2bảng Riêng hàm (4.2), do hàm lý thuyết (N%_lt) mang giá trị âm (khi D1,3 ≥ 68 cm) nên không tính 2 Từ những so sánh các chỉ tiêu thông kê trên (hệ số xác định

R2, sai số Sy/xvà giá trị 2), đề tài nhận thấy hàm (4.3): Y = a*Xb là phù hợp nhất để

mô phỏng cho quy luật phân bố % số cây theo cấp đường kính (N%/D1,3) cho trạng thái rừng trung bình tại khu vực nghiên cứu

Với các chỉ tiêu thống kê và các giá trị lý thuyết được trình bày ở bảng 4.4 dưới đây:

Bảng 4.4: Kết quả tính toán phân bố % số cây theo cấp đường kính

và các thông số thống kê STT D1,3 (cm) N%_tn N%_lt3 Các giá trị thống kê

 bảng 24,99

Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn phân bố % số cây theo cấp đường kính (N%/D1,3)

Nhận xét:

Từ kết quả tính toán ở bảng 4.4 và hình 4.3 cho thấy phân bố % số cây theo cấp đường kính có dạng của một phân bố giảm theo dạng hàm Meyer (số cây giảm dần theo đường kính tăng lên) Số cây tập trung ở cỡ kính nhỏ từ 8 đến 16 cm chiếm 67,2%, số cây ít dần ở các cấp đường kính lớn hơn 20 cm Hệ số biến động về đường kính khá lớn Cv = 77,46% chứng tỏ rừng ở đây có sự phân hóa mạnh về đường kính Hàm số được chọn để mô phỏng tương quan giữa phân bố số cây và cấp đường kính có hệ số tương quan cao (r  0,96) cho thấy tương quan khá chặt giữa số cây theo cấp đường kính, hai tham số a và b của phương trình đều tồn tại, phù hợp để mô tả quy luật phân bố N%/D1,3, giá trị Ftính > F 0,05 cho thấy hàm số được chọn tồn tại ở mức ý nghĩa cao

Kết quả nghiên cứu trên đây là cơ sở ban đầu để các nhà quản lý rừng trong khu vực lựa chọn các biện pháp kĩ thuật lâm sinh phù hợp với mục đích bảo tồn và nghiên cứu khoa học của Vườn Quốc gia

4.4 Phân bố % số cây theo cấp chiều cao (N%/H vn )

Phân bố % số cây theo chiều cao cũng chính là cấu trúc không gian của rừng được rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, nhằm xác định sự phân hóa tầng thứ của rừng Phân bố N%/Hvn là yếu tố cấu trúc cần thiết để làm cơ sở cho việc lựa chọn các kỹ thuật chăm sóc, nuôi dưỡng, kinh doanh, khai thác và điều chế rừng

Tương tự như chỉ tiêu đường kính, để nghiên cứu quy luật phân bố % số cây theo cấp chiều cao, từ những số liệu thu thập được ở các ô tiêu chuẩn đã điều tra, lấy cỡ chiều cao là 2 m, tiến hành tính toán các đặc trưng mẫu, lập bảng phân bố tần

số và mô tả chúng bằng biểu đồ thực nghiệm Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion 15.1 để thử nghiệm một số dạng phương trình toán học Cụ thể, đề tài thử nghiệm 3 hàm sau đây:

1 Hàm Weibull: y = 1- e(-a*xi^b)

2 Hàm Khoảng cách: y = 100*(1-a)*(1-b)*b(xi-1)

3 Hàm Logarit tự nhiên: Lny = a + b*ln(xi) + c*ln(xi)2

Sau đó, so sánh và lựa chọn dạng phương trình phù hợp nhất Kết quả được trình bày ở bảng 4.5, bảng 4.6 và đồ thị ở hình 4.4 dưới đây: