Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phân tích đa dạng loài cây gỗ và đa dạng cấu trúc đối với những trạng thái rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh và nửa thường xanh ẩm nhiệt đới
Đa dạng sinh học (ĐDSH) của hệ sinh thái đóng một vai trò quan trọng
trong việc cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái (Mace và ctv, 2012). Tuy nhiên,
các hệ thống đa dạng sinh học đang ngày càng bị đe dọa bởi nạn phá rừng và
suy thoái rừng thông qua các cơ chế trực tiếp hoặc gián tiếp khác nhau (Singh
và ctv, 2001; Dirzo và Raven, 2003).
Việt Nam được coi là quốc gia có tính ĐDSH cao, tuy nhiên, chất lượng
rừng và ĐDSH thuộc hệ thống rừng đặc dụng trên cả nước đã được cảnh báo
đang suy giảm nghiêm trọng, đặc biệt là các điểm nóng phá rừng ở nhiều
Vườn Quốc gia, Khu Bảo tồn thuộc khu vực Nam Trung Bộ và Tây Nguyên
(Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature), 2012). Bên cạnh đó, việc
quản lý rừng và sử dụng rừng không hợp lý đã khiến nhiều khu rừng bị giảm
sút nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng. Những tác động này đã ảnh
hưởng lớn đến khả năng tồn tại của rừng, làm cho rừng ngày càng bị biến đổi
theo chiều hướng tiêu cực bởi sự thiếu hụt những loài cây gỗ quý, hiếm hoặc có
giá trị cao về kinh tế, rừng có sức sản xuất thấp và kém ổn định.
Khu Bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Núi Ông, tỉnh Bình Thuận với một quần
thể sinh vật phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, quá trình khoanh nuôi các diện
tích rừng thứ sinh nghèo, rừng phục hồi tại đây chỉ mới dừng lại ở việc để
rừng phục hồi tự nhiên mà chưa có các biện pháp kỹ thuật tác động tích cực để
đẩy nhanh tốc độ phục hồi rừng. Mặt khác, những nghiên cứu về rừng tự
nhiên tại Khu BTTN Núi Ông còn rất ít. Những nghiên cứu trước đây chủ yếu
dừng lại ở các đề tài điều tra hiện trạng một số lâm sản ngoài gỗ; điều tra,
đánh giá khái quát các đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng; thống kê số lượng
loài trong khu vực một cách định tính. Đến nay, vẫn chưa có các công trình
nghiên cứu về mối quan hệ ảnh hưởng qua lại giữa những chỉ số đa dạng loài
cây gỗ với đặc điểm cấu trúc rừng, những yếu tố ảnh hưởng đến đa dạng loài
cây gỗ, dù rằng tính đa dạng của các loài cây gỗ trong rừng nhiệt đới bị ảnh
hưởng đáng kể bởi cấu trúc rừng và thành phần loài có trong rừng (Wending
Huanga và ctv, 2003). Xuất phát từ những vấn đề mang tính thực tiễn đó, đề tài
luận án này được đặt ra.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phân tích đa dạng loài cây gỗ và đa dạng cấu trúc đối với những trạng thái rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh và nửa thường xanh ẩm nhiệt đới
1 MỞ ĐẦU Đa dạng sinh học (ĐDSH) của hệ sinh thái đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái (Mace và ctv, 2012). Tuy nhiên, các hệ thống đa dạng sinh học đang ngày càng bị đe dọa bởi nạn phá rừng và suy thoái rừng thông qua các cơ chế trực tiếp hoặc gián tiếp khác nhau (Singh và ctv, 2001; Dirzo và Raven, 2003). Việt Nam được coi là quốc gia có tính ĐDSH cao, tuy nhiên, chất lượng rừng và ĐDSH thuộc hệ thống rừng đặc dụng trên cả nước đã được cảnh báo đang suy giảm nghiêm trọng, đặc biệt là các điểm nóng phá rừng ở nhiều Vườn Quốc gia, Khu Bảo tồn thuộc khu vực Nam Trung Bộ và Tây Nguyên (Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature), 2012). Bên cạnh đó, việc quản lý rừng và sử dụng rừng không hợp lý đã khiến nhiều khu rừng bị giảm sút nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng. Những tác động này đã ảnh hưởng lớn đến khả năng tồn tại của rừng, làm cho rừng ngày càng bị biến đổi theo chiều hướng tiêu cực bởi sự thiếu hụt những loài cây gỗ quý, hiếm hoặc có giá trị cao về kinh tế, rừng có sức sản xuất thấp và kém ổn định. Khu Bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Núi Ông, tỉnh Bình Thuận với một quần thể sinh vật phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, quá trình khoanh nuôi các diện tích rừng thứ sinh nghèo, rừng phục hồi tại đây chỉ mới dừng lại ở việc để rừng phục hồi tự nhiên mà chưa có các biện pháp kỹ thuật tác động tích cực để đẩy nhanh tốc độ phục hồi rừng. Mặt khác, những nghiên cứu về rừng tự nhiên tại Khu BTTN Núi Ông còn rất ít. Những nghiên cứu trước đây chủ yếu dừng lại ở các đề tài điều tra hiện trạng một số lâm sản ngoài gỗ; điều tra, đánh giá khái quát các đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng; thống kê số lượng loài trong khu vực một cách định tính. Đến nay, vẫn chưa có các công trình nghiên cứu về mối quan hệ ảnh hưởng qua lại giữa những chỉ số đa dạng loài cây gỗ với đặc điểm cấu trúc rừng, những yếu tố ảnh hưởng đến đa dạng loài cây gỗ, dù rằng tính đa dạng của các loài cây gỗ trong rừng nhiệt đới bị ảnh hưởng đáng kể bởi cấu trúc rừng và thành phần loài có trong rừng (Wending Huanga và ctv, 2003). Xuất phát từ những vấn đề mang tính thực tiễn đó, đề tài luận án này được đặt ra. Mục tiêu chung Đề tài luận án này được thực hiện nhằm xác định đặc điểm cấu trúc và đa dạng thực vật thân gỗ của các trạng thái rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh và nửa thường xanh ẩm nhiệt đới ở khu BTTN Núi Ông, tỉnh Bình Thuận. 2 Mục tiêu cụ thể - Xác định đặc điểm cấu trúc tầng cây cao và lớp cây tái sinh đối với những trạng thái rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh và nửa thường xanh ẩm nhiệt đới. - Phân tích đa dạng loài cây gỗ và đa dạng cấu trúc đối với những trạng thái rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh và nửa thường xanh ẩm nhiệt đới. - Xác định mối quan hệ giữa những chỉ số đa dạng loài cây gỗ với đặc điểm cấu trúc rừng và những yếu tố ảnh hưởng đến đa dạng loài cây gỗ đối với những trạng thái rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh và nửa thường xanh ẩm nhiệt đới. Những điểm mới của đề tài (1) Đề tài luận án đã chỉ ra thành phần và tổ thành loài cây gỗ, cấu trúc QXTV, đa dạng loài cây gỗ và đa dạng cấu trúc đối với những QXTV, tình trạng tái sinh dưới tán rừng của các trạng thái rừng thuộc kiểu Rkx và Rkn tại Khu BTTN Núi Ông, tỉnh Bình Thuận. (2) Đề tài luận án đã xác định rõ mối quan hệ giữa những chỉ số đa dạng loài cây gỗ với đặc điểm cấu trúc rừng và đã xác định được những yếu tố ảnh hưởng đến đa dạng loài cây gỗ của các trạng thái rừng thuộc kiểu Rkx và Rkn tại Khu BTTN Núi Ông, tỉnh Bình Thuận. Bố cục của luận án bao gồm phần mở đầu, 3 chương và phần kết luận. Chương 1: Tổng quan. Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu. Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận. Tổng số toàn bộ luận án 150 trang kể cả tài liệu tham khảo (không kể phần phụ lục). Luận án gồm 39 bảng; 25 hình và đồ thị; 34 phụ lục. Luận án tham khảo 93 tài liệu trong nước và ngoài nước. Chương 1 TỔNG QUAN Đề tài này đã tổng quan những vấn đề chính như sau: (i) Một số thuật ngữ, định nghĩa sử dụng trong luận án; (ii) Những nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên trên thế giới và tại Việt Nam; (iii) Những nghiên cứu về ĐDSH trên thế giới và tại Việt Nam. Phần tổng quan được tóm tắt từ 93 tài liệu tham khảo. Dưới đây là những định hướng cho nghiên cứu của đề tài từ kết quả thảo luận nghiên cứu có liên quan. 3 (1) Để nghiên cứu cấu trúc tầng cây cao, đề tài luận án kế thừa và đi theo hướng mô tả và xác định cấu trúc tổ thành loài dựa vào chỉ số IV% đối với mỗi loài cây gỗ được xác định theo phương pháp của Thái Văn Trừng (1999). Sử dụng phương pháp tính hệ số tương đồng của Sorensen (1948) tính theo phần trăm để xem xét mức độ tương đồng về thành phần cây gỗ theo các cấp cao độ (độ cao địa hình) giữa hai QXTV bất kỳ trong cùng một trạng thái rừng. Cấu trúc QXTV trong các trạng thái rừng được xác định thông qua phân bố số cây theo cấp đường kính (N%/D1.3) và cấp chiều cao (N%/H). Sử dụng các hàm phân bố lý thuyết (hàm Meyer, hàm khoảng cách, hàm Weibull, hàm phân bố chuẩn) để mô phỏng phân bố N%/D1.3và N%/H; Mô tả thực nghiệm kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo nhóm D1.3 và các lớp H để nhận xét và đánh giá đặc điểm cấu trúc rừng; Sử dụng phương pháp vẽ trắc đồ theo David và Richards (1933 - 1934) để xác định và tính toán độ tàn che cho các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu. (2) Để nghiên cứu cấu trúc lớp cây tái sinh, đề tài luận án sử dụng phương pháp bố trí 5 ô dạng bản, mỗi ô có diện tích 25 m2 (5 m x 5 m) được bố trí ở 4 góc và 1 ô ở tâm của ô tiêu chuẩn 2.000 m2 để điều tra lớp cây tái sinh. Xác định tên loài, phân cấp chiều cao cây tái sinh, đánh giá chất lượng và xác định nguồn gốc tái sinh. Sử dụng hệ số tương đồng (KS) của Sorensen (1948) để xác định quan hệ giữa tổ thành loài ở tầng cây cao và lớp cây tái sinh làm cơ sở đề xuất các biện pháp lâm sinh cho phù hợp với tình hình rừng thực tế. (3) Để nghiên cứu đa dạng loài cây gỗ và đa dạng cấu trúc đối với những QXTV, đề tài luận án sử dụng các phương pháp định lượng trong nghiên cứu ĐDSH. Đa dạng loài cây gỗ được xác định trong đề tài luận án này bao gồm ba thành phần: (i) Số loài và chỉ số phong phú về loài; (ii) Chỉ số đồng đều; và (iii) Chỉ số đa dạng loài. Trong đó, độ giàu có về loài được xác định theo số loài (S) và chỉ số phong phú của Margalef (d hay dMargalef). Chỉ số đồng đều được xác định theo chỉ số Pielou (J’). Đa dạng loài cây gỗ được xác định theo chỉ số ưu thế Simpson (λ') và chỉ số đa dạng Shannon - Weiner (H’). Đa dạng cấu trúc đối với những QXTV ở các trạng thái rừng được đánh giá bằng chỉ số phức tạp về cấu trúc QXTV (CI) và chỉ số hỗn giao (HG). (4) Để nghiên cứu mối quan hệ giữa những chỉ số đa dạng loài cây gỗ với cấu trúc tầng cây cao, quan hệ ảnh hưởng của một hoặc nhiều yếu tố: Cao độ, trạng thái rừng và kiểu rừng đến đa dạng loài cây gỗ được thực hiện đầy đủ bằng các phương pháp phân tích phương sai kết hợp với phương pháp hồi quy đa biến. 4 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là các quần xã thực vật rừng trạng thái IIB, IIIA1, IIIA2 và IIIA3 thuộc kiểu rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkx) và kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkn). Địa điểm nghiên cứu được đặt tại lâm phận Khu BTTN Núi Ông, tỉnh Bình Thuận. Khu BTTN Núi Ông với diện tích 25.468 ha. Tọa độ địa lý: 10059’ đến 11010’ vĩ độ Bắc; 107032’ - 107052’ kinh độ Đông. Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Tổng lượng mưa trung bình năm 2.429 mm. Nhiệt độ không khí trung bình 24,80C. Độ ẩm không khí trung bình năm 80,7%. Độ dốc bình quân lớn hơn 150. 2.2. Nội dung nghiên cứu (1) Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của các trạng thái rừng thuộc kiểu Rkx và Rkn. (2) Đặc điểm cấu trúc lớp cây tái sinh của các trạng thái rừng thuộc kiểu Rkx và Rkn. (3) Đa dạng loài cây gỗ và đa dạng cấu trúc đối với những QXTV của các trạng thái rừng thuộc kiểu Rkx và Rkn. (4) Quan hệ giữa những chỉ số đa dạng loài cây gỗ với cấu trúc tầng cây cao. (5) Những yếu tố ảnh hưởng đến đa dạng loài cây gỗ. (6) Đề xuất áp dụng kết quả nghiên cứu. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Quan điểm và phương pháp luận nghiên cứu Với đối tượng nghiên cứu là rừng đặc dụng, mục đích chủ yếu để bảo tồn thiên nhiên, mẫu chuẩn hệ sinh thái rừng của quốc gia, bảo vệ nguồn gen sinh vật rừng, nghiên cứu khoa học, bảo vệ di tích lịch sử, danh lam thắng cảnh phục vụ nghỉ ngơi du lịch kết hợp với phòng hộ bảo vệ môi trường sinh thái do vậy, mục đích quản lý của rừng đặc dụng khác so với rừng sản xuất hay phòng hộ. Vì thế, trong tài này việc xác định trạng thái rừng được dựa theo quy phạm 84 (QPN 6-84) mà không xác định dựa theo Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT (phân loại trạng thái rừng chỉ căn cứ vào trữ lượng rừng, m3/ha). Đồng thời, kiểu rừng trong đề tài này được xác định dựa theo phương pháp của Thái Văn Trừng (1999). 5 Phương pháp luận của đề tài này là dựa trên lý luận về hệ sinh thái rừng, xem xét các mối quan hệ giữa thực vật với thực vật, giữa thực vật với hoàn cảnh, giữa cấu trúc với tính đa dạng Đây là những mối quan hệ biện chứng, phụ thuộc lẫn nhau theo quy luật biến đổi "lượng - chất" được thể hiện qua các nhân tố cấu trúc của từng trạng thái rừng khác nhau, từ đó làm cơ sở xây dựng các giả thuyết nghiên cứu và hướng xử lý những giả thuyết đó. Những giả thuyết nghiên cứu (1) Cấu trúc tổ thành loài cây gỗ đối với các trạng thái rừng (IIB, IIIA1, IIIA2, IIIA3) trong cùng một kiểu rừng là không tương đồng với nhau. Giả thuyết này dựa đặt ra nhằm làm rõ khuynh hướng diễn thế của rừng kín thường xanh và nửa thường xanh ẩm nhiệt đới. (2) Kết cấu và cấu trúc của từng trạng thái rừng trong cùng một kiểu rừng là không tương đồng với nhau. Giả thuyết này dựa trên cơ sở những đặc điểm của các QXTV thay đổi tùy theo thành phần loài và vai trò của các loài cây gỗ chiếm ưu thế và đồng ưu thế trong các QXTV. (3) Tình trạng tái sinh tự nhiên, dạng loài cây gỗ và đa dạng cấu trúc của những QXTV thay đổi tùy từng trạng thái rừng trong mỗi kiểu rừng. Giả thuyết này dựa trên cơ sở có mối quan hệ giữa các chỉ tiêu của cấu trúc rừng và đa dạng thực vật cây gỗ ở các trạng thái rừng, nhưng thay đổi ở những điều kiện sống khác nhau. 2.3.2. Phương pháp thu thập số liệu (a) Đối tượng thu thập số liệu là 4 trạng thái rừng IIB, IIIA1, IIIA2 và IIIA3 theo phân chia trạng thái rừng trong Quy phạm năm 1984 (QPN 6 -84) thuộc kiểu Rkx và Rkn. (b) Phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn là phương pháp rút mẫu điển hình. Các ô tiêu chuẩn được bố trí theo 3 cấp cao độ (cấp cao độ 1 < 350 m; 350 m £ cấp cao độ 2 £ 650 m; cấp cao độ 3 > 650 m). Tổng số 72 ô tiêu chuẩn; trong đó mỗi trạng thái rừng ở mỗi kiểu rừng là 9 ô tiêu chuẩn. Kích thước ô tiêu chuẩn là 2.000 m2. Cây tái sinh được đo đếm trong 360 ô dạng bản với kích thước 25 m2; trong đó mỗi trạng thái rừng ở mỗi kiểu rừng là 45 ô dạng bản. (c) Các chỉ tiêu thu thập trong ô tiêu chuẩn phân ra làm ba nhóm chính: (i) Các chỉ tiêu thu thập trên đối tượng cây gỗ lớn (D1.3 ≥ 8 cm) bao gồm: thành phần loài cây, đường kính thân cây ngang ngực (D1.3, cm) đường kính tán cây (DT, m), chiều cao vút ngọn (Hvn, m), chiều cao dưới cành (Hdc, m), phẩm chất cây (tốt, trung bình, xấu). (ii) Các chỉ tiêu thu thập trên đối tượng cây tái sinh 6 bao gồm: thành phần loài cây, mật độ (N, cây/ha), cấp chiều cao cây tái sinh (H, m), nguồn gốc tái sinh (hạt, chồi), chất lượng cây tái sinh (khỏe, yếu). (iii) Các chỉ tiêu sinh thái của ô tiêu chuẩn: độ cao, độ tàn che. (d) Phương pháp đo đếm cây gỗ lớn và cây tái sinh trong những ô mẫu được thực hiện theo những quy định thông thường trong lâm học, thống kê số lượng cây của từng loài. Tại mỗi ô tiêu chuẩn, sử dụng GPS để xác định vị trí tọa độ các ô điều tra, vị trí tọa độ các loài thực vật nằm trong Danh lục sách đỏ thế giới của IUCN 2009 và/hoặc Sách đỏ Việt Nam 2007, những loài thực vật quý hiếm và đặc hữu theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP. 2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu Trong nghiên cứu cấu trúc rừng đối với tầng cây cao, sử dụng phương pháp tính toán tỷ lệ tổ thành loài dựa theo phương pháp của Thái Văn Trừng (1999). So sánh sự tương đồng về thành phần cây gỗ giữa hai đối tượng (QXTV) bởi phương pháp tính hệ số tương đồng của Sorensen (1948). Phân tích kết cấu N, G và M theo các cấp cao độ ở các trạng thái rừng, được phân theo các nhóm đường kính D1.3 ( 60 cm) và các lớp chiều cao (< 10, 10 - 15, 15 - 20, 20 - 25 và > 25 m) tùy từng trạng thái rừng. Sau đó, phân tích mức độ đóng góp N, G và M của nhóm loài ưu thế và những loài cây gỗ khác trong những nhóm D1.3 và lớp H khác nhau. Thiết lập phân bố thực nghiệm N%/D1.3, N%/H cho từng trạng thái rừng trong từng kiểu rừng. Sử dụng hàm Meyer, hàm khoảng cách, hàm Weibull để mô phỏng quy luật phân bố N%/D1.3; sử dụng các hàm phân bố chuẩn, hàm khoảng cách, hàm Weibull để mô phỏng quy luật phân bố N%/H. Trong nghiên cứu cấu trúc rừng đối với lớp cây tái sinh, sử dụng phương pháp mô tả và đánh giá tổ thành loài cây tái sinh, xác định mật độ cây tái sinh, phân cấp chiều cao lớp cây tái sinh, xác định nguồn gốc cây tái sinh. Mật độ cây tái sinh được tính bình quân từ những ô dạng bản 25 m2; sau đó quy đổi ra đơn vị 1 ha. Tổ thành loài cây tái sinh được xác định theo N% của các loài cây gỗ. Phân bố N/H của cây tái sinh được phân chia thành 4 cấp: Cấp 1: H < 1,0 m; cấp 2: 1,0 m ≤ H < 2,0 m; cấp 3: 2,0 m ≤ H ≤ 3,0 m; cấp 4: H ³ 3 m. Chất lượng cây tái sinh đối với mỗi cấp H được đánh giá theo 2 mức: khỏe và yếu. Sự tương đồng giữa thành phần cây tái sinh với thành phần cây mẹ được xác định theo hệ số tương đồng (KS) của Sorensen. Đa dạng loài cây gỗ của những QXTV ở các trạng thái rừng và kiểu rừng bao gồm đa dạng α và đa dạng β. Đa dạng alpha (α) được xác định bằng những chỉ số đa dạng loài bình quân (S, N, d, J’, l' và H’). Đa dạng beta (β) 7 được xác định bằng cách gộp chung nhiều quần xã sinh vật trong những tiểu môi trường khác nhau và được tính theo công thức của Whittaker (1972). Chỉ số đa dạng β dựa vào tổng số loài cây gỗ bắt gặp trong toàn bộ n ô mẫu và số loài cây gỗ bình quân bắt gặp trong 1 ô mẫu. Đa dạng cấu trúc đối với những QXTV ở các trạng thái rừng được đánh giá bằng chỉ số phức tạp về cấu trúc QXTV (CI) và chỉ số hỗn giao (HG). Chỉ số CI được xác định theo phương pháp của Holdridge và cs (1967). Chỉ số hỗn giao được xác định theo S, N, G và H tương ứng là số loài cây gỗ, mật độ của các loài cây gỗ, tiết diện ngang thân cây và chiều cao trung bình của mỗi QXTV ở các trạng thái rừng. Trong nghiên cứu quan hệ giữa những chỉ số đa dạng loài cây gỗ với đặc điểm cấu trúc rừng, sử dụng phương pháp phân tích phương sai để so sánh và kiểm tr ... ±SD CV% CIMin CIMax 1 IIIA2_Rkx 9 0,091 0,048 52,7 0,048 0,189 2 IIIA2_Rkn 9 0,132 0,049 37,1 0,036 0,206 3 IIIA3_Rkx 9 0,188 0,065 34,6 0,129 0,330 4 IIIA3_Rkn 9 0,209 0,048 22,9 0,139 0,267 Bảng 3.9. Chỉ số hỗn giao đối với những QXTV của các trạng thái rừng IIIA2 và IIIA3 tại khu vực nghiên cứu Đơn vị tính: OTC 2.000 m2 TT TTR_KR Số ô mẫu HG ±SD CV% HGMin HGMax 1 IIIA2_Rkx 9 0,284 0,047 16,5 0,208 0,338 2 IIIA2_Rkn 9 0,188 0,041 21,8 0,115 0,250 3 IIIA3_Rkx 9 0,299 0,063 21,1 0,220 0,418 4 IIIA3_Rkn 9 0,250 0,055 22,0 0,171 0,345 Kết quả nghiên cứu cho thấy, chỉ số CI càng nhỏ thì hệ số biến động càng lớn. Chỉ số CI ở kiểu Rkn lớn hơn so với kiểu Rkx trong cùng một trạng thái rừng; Đồng thời, chỉ số CI ở trạng thái rừng IIIA3 thì lớn hơn ở trạng thái rừng IIIA2. Chỉ số HG ở kiểu Rkx luôn lớn hơn so với kiểu Rkn ở cả 2 trạng thái rừng; Đồng thời, trong cùng một kiểu rừng thì chỉ số HG ở trạng thái rừng IIIA3 luôn lớn hơn ở trạng thái rừng IIIA2. Nói chung, trong cùng một kiểu rừng, những QXTV có chỉ số CI càng cao thì chỉ số HG càng cao. Những QXTV ở trạng thái IIIA3 có cấu trúc phức tạp hơn trạng thái IIIA2. 3.4. Quan hệ giữa những chỉ số đa dạng loài cây gỗ với cấu trúc tầng cây cao 3.4.1. Quan hệ giữa những chỉ số đa dạng loài cây gỗ với cấu trúc theo cấp kính Bảng 3.10. Kết quả so sánh các chỉ số đa dạng loài cây gỗ với cấu trúc theo cấp kính giữa trạng thái rừng IIIA2 và IIIA3 ở kiểu Rkx và Rkn Các chỉ số đa dạng loài cây gỗ Trạng thái rừng _Kiểu rừng Cấp D1.3 (cm) S d J' H' l' IIIA2_Rkx < 20 20 - 40 40 - 60 > 60 19a 14b 3c 2c 4,70a 3,94a 1,71b 1,54b 0,90a 0,94ab 0,97bc 1,00c 2,64a 2,44a 1,09b 0,79b 0,08a 0,07a 0,40b 1,00c P_Value 0,0000 0,0000 0,0014 0,0000 0,0000 IIIA3_Rkx < 20 20 - 40 40 - 60 > 60 18a 17a 5b 3c 4,49a 4,55a 2,27b 1,65c 0,931a 0,933ab 0,96bc 0,99c 2,67a 2,63a 1,56b 0,99c 0,06a 0,06a 0,10a 0,17b P_Value 0,0000 0,0000 0,0047 0,0000 0,0033 20 Các chỉ số đa dạng loài cây gỗ Trạng thái rừng _Kiểu rừng Cấp D1.3 (cm) S d J' H' l' IIIA2_Rkn < 20 20 - 40 40 - 60 > 60 17a 13a 2b 1b 3,71a 3,29a 1,13b 0,88a 0,80b 0,93a 2,45a 2,07b 0,71c 0,10a 0,18a 0,51b P_Value 0,0000 0,0000 0,0019 0,0000 0,0003 IIIA3_Rkn < 20 20 - 40 40 - 60 > 60 18a 17a 6b 3b 4,45a 4,23a 2,26b 1,63b 0,92a 0,91a 0,94a 1,00b 2,66a 2,55a 1,62b 0,90c 0,07a 0,08ab 0,14b 1,00c P_Value 0,0000 0,0000 0,0410 0,0000 0,0000 Kết quả nghiên cứu cho thấy: các chỉ số đa dạng (S, d, H', J', l') đều có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (P < 0,05) giữa các nhóm đường kính D1.3 ở 2 trạng thái rừng IIIA2 và IIIA3 ở cả 2 kiểu Rkx và Rkn. 3.4.2. Quan hệ giữa những chỉ số đa dạng loài cây gỗ với cấu trúc theo cấp chiều cao Bảng 3.11. Kết quả so sánh các chỉ số đa dạng loài cây gỗ với cấu trúc theo cấp chiều cao giữa trạng thái rừng IIIA2 và IIIA3 ở kiểu Rkx và Rkn Các chỉ số đa dạng loài cây gỗ Trạng thái rừng _Kiểu rừng Cấp H (m) S d J' H' l' IIIA2_Rkx < 10 10 - 15 15 - 20 > 20 13a 15a 12a 4b 3,49a 4,10a 3,58a 1,80b 0,90a 0,92a 0,93ab 0,96b 2,17a 2,45a 2,27a 1,20b 0,12ab 0,08a 0,08a 0,18b P_Value 0,0001 0,0011 0,0266 0,0000 0,0326 IIIA3_Rkx < 10 10 - 15 15 - 20 20 - 25 > 25 10b 15c 16c 8ab 5a 3,20b 4,33c 4,50c 2,95ab 2,41a 0,94a 0,94a 0,95ab 0,95ab 0,98b 2,11b 2,56a 2,65a 1,94b 1,58c 0,07a 0,06a 0,05a 0,07a 0,08a P_Value 0,0000 0,0000 0,2604 0,0000 0,4136 IIIA2_Rkn < 10 10 - 15 15 - 20 > 20 10b 14a 13ab 4c 2,71a 3,46a 3,29a 1,43b 0,91a 0,89ab 0,83b 0,80b 1,93b 2,35a 2,11ab 1,03c 0,13a 0,11a 0,16a 0,33b P_Value 0,0003 0,0027 0,0249 0,0003 0,0074 IIIA3_Rkn < 10 10 - 15 15 - 20 20 - 25 > 25 10a 18b 15c 5d 2e 3,18a 4,53b 3,92b 2,07c 1,71c 0,95ab 0,931ab 0,91b 0,93b 0.99a 2,08a 2,67b 2,43b 1,51c 0,98d 0,07a 0,06a 0,09ab 0,13b 0,07ab P_Value 0,0000 0,0000 0,0843 0,0000 0,0477 Kết quả phân tích đã cho thấy, tính đa dạng của các loài thực vật thân gỗ tại khu vực nghiên cứu có sự khác biệt rõ rệt hơn giữa các lớp chiều cao ở trạng thái rừng IIIA2 so với trạng thái rừng IIIA3. 21 3.5. Những yếu tố ảnh hưởng đến đa dạng loài cây gỗ 3.5.1. Ảnh hưởng của yếu tố cao độ Kết quả nghiên cứu cho thấy: Trong cùng một trạng thái rừng, chỉ số đa dạng β – Whittaker ở các cấp cao độ khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (P < 0,05), và sự đa dạng loài cây gỗ đối với 2 trạng thái rừng IIIA2 và IIIA3 thuộc kiểu Rkx và Rkn ở các cấp cao độ khác nhau tạo thành các QXTV có chỉ số đa dạng khác nhau, điều đó cho thấy các QXTV có sự thay đổi theo độ cao địa hình. Nghĩa là, càng lên cao, tính đa dạng của các loài cây gỗ của các QXTV khác nhau càng thể hiện rõ rệt và thành phần loài nhiều hơn so với những QXTV ở các cấp cao độ thấp hơn. 3.5.2. Ảnh hưởng của yếu tố trạng thái rừng Kết quả nghiên cứu cho thấy: Ở kiểu Rkx, các chỉ số đa dạng Pielou (J'), Shannon (H'), Simpson (l') thể hiện sự khác biệt rõ rệt về mặt thống kê (P < 0,05) giữa 2 trạng thái IIIA2 và IIIA3; trong khi đó, chỉ số về số loài (S), chỉ số Margalef (d) là không có sự khác biệt rõ rệt (P > 0,05). Ở kiểu Rkn, các chỉ số đa dạng Margalef (d), Pielou (J'), Shannon (H') và Simpson (l') thể hiện sự khác biệt rõ rệt về mặt thống kê (P < 0,05) giữa 2 trạng thái rừng IIIA2 và IIIA3; trong khi đó, chỉ số về số loài (S) là không có sự khác biệt rõ rệt (P = 0,0615 > 0,05). Về cơ bản có thể kết luận rằng, tính đa dạng của các loài cây gỗ của các QXTV giữa các trạng thái rừng khác nhau và ở trạng thái rừng IIIA3 tính đa dạng thì cao hơn so với trạng thái rừng IIIA2. 3.5.3. Ảnh hưởng của yếu tố cao độ và yếu tố trạng thái rừng Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở các cấp cao độ khác nhau và các trạng thái rừng khác nhau thì chỉ số đa dạng (S, d, J', H', l') đều có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (P < 0,05) ở cả 2 kiểu Rkx và Rkn tại khu vực nghiên cứu. Từ những phân tích ở trên, tính đa dạng loài cây gỗ ngoài chịu ảnh hưởng của yếu tố trạng thái rừng còn chịu ảnh hưởng rõ nét bởi yếu tố cao độ (độ cao địa hình). 3.5.4. Ảnh hưởng của yếu tố cao độ, yếu tố trạng thái rừng và yếu tố kiểu rừng Kết quả nghiên cứu cho thấy, tính đa dạng loài cây gỗ ngoài chịu ảnh hưởng của yếu tố trạng thái rừng, yếu tố cao độ còn chịu ảnh hưởng rõ nét bởi yếu tố kiểu rừng. Tính đa dạng ở kiểu Rkx lớn hơn so với kiểu Rkn; ở trạng thái rừng IIIA3 lớn hơn so với trạng thái rừng IIIA2; và các QXTV ở cấp cao độ lớn hơn tính đa dạng cũng lớn hơn so với các QXTV ở cấp cao độ thấp hơn. 3.6. Đề xuất áp dụng kết quả nghiên cứu 3.6.1. Ước lượng số cây theo cấp đường kính và cấp chiều cao Ứng dụng các hàm phân bố lý thuyết (N%/D1.3, N%/H) để ước lượng gần đúng số cây ở bất kỳ cấp đường kính (D1.3, cm) và cấp chiều cao (H, m) đối với các trạng thái rừng ở các kiểu rừng tại khu vực nghiên cứu theo các hàm (3.1) - (3.16). 22 N% (IIB_Rkx) = 100*(1 - 0,4127)*(1 - 0,5503)*0,5503(Di - 1) (3.1) N% (IIB_Rkn) = 100*(1 - 0,3013)*(1 - 0,5430)*0,5430(Di - 1) (3.2) N%_cd (IIIA1_Rkx) = 1 - exp(-0,0451*Di1,2339) (3.3) N%_cd (IIIA1_Rkn) = 1 - exp(-0,0521*Di1,1766) (3.4) N%_cd (IIIA2_Rkx) = 1 - exp(-0,0840*Di1,0053) (3.5) N%_cd (IIIA2_Rkn) = 1 - exp(-0,0577*Di1,1900) (3.6) N%_cd (IIIA3_Rkx) = 1 - exp(-0,0588*Di1,0549) (3.7) N%_cd (IIIA3_Rkn) = 1 - exp(-0,0396*Di1,1795) (3.8) N%_cd (IIB_Rkx) = 1 - exp(-0,0302*Hi1,7131) (3.9) N%_cd (IIB_Rkn) = 1 - exp(-0,0112*Hi2,1180) (3.10) N%_cd (IIIA1_Rkx) = 1 - exp(-0,0290*Hi1,6465) (3.11) N%_cd (IIIA1_Rkn) = 1 - exp(-0,0060*Hi2,3185) (3.12) N% (IIIA2_Rkx) = 2 2 7360,4*2 )9,12( exp* 27360,4 1 -- Hi p (3.13) N% (IIIA2_Rkn) = 2 2 8496,3*2 )4,13( exp* 28496,3 1 -- Hi p (3.14) N% (IIIA3_Rkx) = 2 2 2588,5*2 )1,15( exp* 22588,5 1 -- Hi p (3.15) N% (IIIA3_Rkn) = 2 2 6288,4*2 )4,14( exp* 26288,4 1 -- Hi p (3.16) Khi ứng dụng các hàm (3.1) - (3.16) để ước lượng số cây tương ứng với các cấp D1.3 hoặc cấp H, trước hết cần tiến hành nhận biết kiểu rừng (Rkx và Rkn) theo phương pháp của Thái Văn Trừng (1999). Kế đến, tiến hành xác định và nhận diện trạng thái rừng: IIB, IIIA1, IIIA2, IIIA3 dựa theo Quy phạm 84. Tiếp theo, tiến hành bố trí những ô mẫu 2.000 m2 và xác định mật độ trong các ô mẫu. Tiếp theo, quy đổi số cây trong mỗi ô mẫu 2.000 m2 sang 1,0 ha (N, cây/ha). Sau đó, thay thế các cấp D1.3 hoặc các cấp H vào các hàm trên tùy thuộc vào từng kiểu rừng (Rkx, Rkn) và trạng thái rừng (IIB, IIIA1, IIIA2, IIIA3). 3.6.2. Ước lượng những chỉ số đa dạng loài cây gỗ Những chỉ số đa dạng loài cây gỗ (S, d, J', H', l') đối với những QXTV của các trạng thái rừng IIIA2 và IIIA3 thuộc kiểu Rkx và Rkn có thể được ước lượng gần đúng bằng các hàm (3.17) đến (3.21) như sau: S = 17,7262 - 0,861111*I1(1) - 1,86111*I2(1) + 1,30272*Do cao^2 (3.17) Với R2 = 90,98%; Sy/x = 1,59; Ftính = 107,55 > Fbảng (P = 0,0000) d = 3,76076 - 0,311386*I1(1) - 0,411875*I2(1) + 0,269079*Do cao^2 (3.18) Với R2 = 93,20%; Sy/x = 0,29; Ftính = 146,29 > Fbảng (P = 0,0000) 23 J' = 0,92898 - 0,018597*I1(1) - 0,024436*I2(1) - 0,0548308*1/Do cao (3.19) Với R2 = 55,73%; Sy/x = 0,03; Ftính = 13,43 > Fbảng (P = 0,0000) H' = 2,55654 - 0,08801*I1(1) - 0,15133*I2(1) + 0,446587*Ln(Do cao) (3.20) Với R2 = 82,82%; Sy/x = 0,13; Ftính = 51,43 > Fbảng (P = 0,0000) l' = 0,02937 + 0,01361*I1(1) + 0,01688*I2(1) + 0,07179*1/Do cao (3.21) Với R2 = 66,47%; Sy/x = 0,02; Ftính = 21,15 > Fbảng (P = 0,0000) Trong đó: I1(1) = 1 khi KR = Rkn và I1(1) = -1 khi KR = Rkx I2(1) = 1 khi TTR = IIIA2 và I2(1) = -1 khi TTR = IIIA3 Khi ứng dụng các hàm (3.17) - (3.21), trước hết cần tiến hành nhận biết kiểu rừng theo phương pháp của Thái Văn Trừng (1999). Kế đến, tiến hành xác định trạng thái rừng IIIA2 hoặc IIIA3 dựa theo Quy phạm 84. Tiếp theo, sử dụng GPS để xác định cao độ của vị trí ô tiêu chuẩn cần ước lượng những chỉ số đa dạng như: Số loài (S) hàm (3.17), chỉ số phong phú Margalef (d) hàm (3.18), chỉ số đồng đều Pielou (J') hàm (3.19), chỉ số đa dạng Shannon - Weiner (H') hàm (3.20) và chỉ số ưu thế Simpson (l') hàm (3.21). Thay các giá trị của các biến: I1(1), I2(1) và Do cao vào các hàm (3.17) đến hàm (3.21) sẽ có được giá trị cụ thể của từng chỉ số đa dạng của loài cây gỗ (S, d, J', H', l') ở các QXTV của các trạng thái rừng IIIA2 và IIIA3 tại khu vực nghiên cứu. 3.6.3. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào việc đề xuất các giải pháp bảo tồn ĐDSH Các giải pháp bảo tồn ĐDSH được đề xuất áp dụng tại khu vực nghiên cứu là bảo tồn đa dạng loài cây gỗ và bảo tồn đa dạng cho các QXTV của các trạng thái rừng IIB, IIIA1, IIIA2 và IIIA3 thuộc kiểu Rkx và Rkn, bao gồm: (i) Áp dụng phương thức bảo tồn nguyên vị (In-situ Conservation) đối với hững loài thực vật nằm trong Danh lục sách đỏ thế giới của IUCN 2009 và/hoặc Sách đỏ Việt Nam 2007; những loài thực vật quý hiếm và đặc hữu theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP ngày 30 tháng 03 năm 2006 của Chính phủ về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm bao gồm các loài, họ thuộc danh mục Sách Đỏ của Việt Nam có xuất hiện ở tại khu vực nghiên cứu. (ii) Thực hiện phương án bảo tồn những QXTV có xuất hiện các loài gỗ có giá trị cao, các loài nguy cấp, quý, hiếm bằng cách xây dựng bản đồ vị trí phân bố các loài cây gỗ nguy cấp, quý hiếm dựa trên tọa độ X, Y và số hiệu ô tiêu chuẩn đã được ghi nhận trong quá trình điều tra phục vụ công tác theo dõi, quản lý và bảo tồn các loài cây quý, hiếm này. (iii) Tiếp tục xây dựng và hoàn thiện vườn sưu tập thực vật gần khu vực Thác Bà thuộc tiểu khu 361, Khu BTTN Núi Ông để phục vụ nghiên cứu và bảo tồn (Ex-situ) những loài thực vật thân gỗ quý hiếm đang có nguy cơ bị đe dọa ngoài tự nhiên. Lồng ghép giải pháp bảo tồn và sử dụng bền vững tài nguyên rừng vào kế hoạch quản lý, bảo vệ và phát triển rừng hằng năm trên toàn bộ lâm phận Khu BTTN Núi Ông đối với tất cả các trạng thái rừng và kiểu rừng. 24 KẾT LUẬN (1) Số loài cây gỗ bắt gặp ở các trạng thái rừng IIB, IIIA1, IIIA2 và IIIA3 thuộc kiểu Rkx và Rkn đạt khoảng 48 đến 75 loài; trong đó nhóm loài cây gỗ có ý nghĩa về mặt sinh thái hoặc nhóm loài cây gỗ chiếm ưu thế và đồng ưu thế đóng góp trung bình về N, G và V từ 28,4 đến 51,1%. Trữ lượng và mật độ bình quân có khác nhau giữa các trạng thái, nhưng ít khác nhau giữa hai kiểu rừng. (2) Phân bố thực nghiệm N%/D1.3 của các trạng thái rừng ở cả 2 kiểu Rkx và Rkn đều có dạng một hoặc hai đỉnh với đỉnh chính lệch trái và giảm dần theo cấp đường kính tăng lên, trong khi đó, phân bố thực nghiệm N%/H có hình dạng gấp khúc, nhiều đỉnh và thay đổi tùy theo trạng thái rừng, kiểu rừng. Các phân bố thực nghiệm này đã được mô phỏng bằng các hàm phân bố lý thuyết phù hợp. (3) Tổ thành loài ở lớp cây tái sinh và tổ thành loài ở tầng cây cao ở các trạng thái rừng thuộc kiểu Rkx và Rkn có sự tương đồng rất lớn. Khả năng tái sinh tự nhiên dưới tán rừng là khá cao. Mật độ cây tái sinh bình quân lâm phần ở các trạng thái rừng IIB, IIIA1, IIIA2 và IIIA3 đạt khoảng 4.300 đến 6.000 cây/ha. (4) Đa dạng loài cây gỗ thay đổi tùy theo kiểu rừng, trạng thái rừng và càng lên cao, đa dạng loài cây gỗ của các QXTV khác nhau càng thể hiện rõ rệt và thành phần loài nhiều hơn so với những QXTV ở các cấp cao độ thấp hơn. Đa dạng loài cây gỗ chịu ảnh hưởng rõ nét bởi các yếu tố cao độ, yếu tố trạng thái rừng và yếu tố kiểu rừng. Đa dạng cấu trúc đối với những QXTV cũng thay đổi tùy theo từng kiểu rừng và trạng thái rừng. Trong cùng một kiểu rừng, những QXTV có chỉ số phức tạp về cấu trúc càng cao thì chỉ số hỗn giao càng cao. Những QXTV ở trạng thái rừng IIIA3 có cấu trúc phức tạp hơn QXTV ở trạng thái rừng IIIA2. (5) Số cây theo cấp đường kính (D1.3) và cấp chiều cao (H) của các QXTV ở các trạng thái rừng IIB, IIIA1, IIIA2, IIIA3 thuộc kiểu Rkx và Rkn được ước lượng bằng các hàm phân bố lý thuyết N/D1.3, phân bố lý thuyết N/H đã được thiết lập. Các chỉ số đa dạng của các trạng thái rừng IIIA2 và IIIA3 ở 2 kiểu Rkx và Rkn được ước lượng bằng các hàm hồi quy đa biến. (6) Đã xác định được 14 loài thực vật thân gỗ nằm trong Danh lục đỏ thế giới của IUCN 2009 và/hoặc Sách đỏ Việt Nam 2007 cần được bảo tồn cũng như xác định được vị trí OTC của những QXTV có xuất hiện những loài trên tại khu vực nghiên cứu. Đề tài luận án đã đề xuất biện pháp bảo tồn và phục hồi rừng tự nhiên ở mức độ loài và QXTV trong khu vực nghiên cứu nhằm nâng cao mức độ đa dạng sinh học, bảo vệ tài nguyên thực vật rừng và cảnh quan trong khu vực.
File đính kèm:
- tom_tat_luan_an_nghien_cuu_phan_tich_da_dang_loai_cay_go_va.pdf