Đặc điểm cấu trúc không gian cây rừng tự nhiên khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông, tình Bình Thuận

Bài viết Đặc điểm cấu trúc không gian cây rừng tự nhiên khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông, tình Bình Thuận đã sử dụng 4 chỉ số không gian, bao gồm độ hỗn loài, hệ số đồng góc, độ ưu thế và độ tập trung tán để mô tả và phân tích định lượng cấu trúc không gian của các loài cây trong kiểu rừng lá rộng thường xanh Khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông, tỉnh Bình Thuận.

Lâm học ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC KHÔNG GIAN CÂY RỪNG TỰ NHIÊN KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN NÚI ÔNG, TỈNH BÌNH THUẬN Nguyễn Văn Quý1, Bùi Mạnh Hưng2, Phạm Thanh Hà2, Nguyễn Thanh Tuấn1, Nguyễn Hữu Thế3 Trường Đại học Lâm nghiệp - Phân hiệu Đồng Nai Trường Đại học Lâm nghiệp Phân viện Điều tra, Quy hoạch rừng Nam Trung Bộ Tây Nguyên TÓM TẮT Cấu trúc không gian tiêu quan trọng để mô tả cấu trúc rừng Bài báo sử dụng số cấu trúc không gian, bao gồm độ hỗn lồi, hệ số đồng góc, độ ưu độ tập trung tán để mô tả phân tích định lượng cấu trúc khơng gian loài kiểu rừng rộng thường xanh Khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ơng, tỉnh Bình Thuận Dữ liệu thu thập từ tất thân gỗ có đường kính ngang ngực (dbh) ≥ cm ô tiêu chuẩn tạm thời (OTC) (100 × 200 m) thuộc trạng thái rừng tự nhiên giàu Kết nghiên cứu cho thấy, phần lớn rừng lâm phần có phân bố kiểu ngẫu nhiên (W = 0,56), số lượng tương đối đồng tầng tán (U ≈ 0,2), tính đa dạng loài cao (M = 0,7), mật độ phân bố từ thưa thớt đến dày Tính đa dạng lồi mật độ có mối quan hệ tương quan thuận, thành phần loài mật độ chi phối kiểu hình phân bố rừng Trong dạng phân bố tần suất số cấu trúc không gian, phân bố biến mô tả cách tồn diện trực quan cấu trúc khơng gian lâm phần Kết nghiên cứu cung cấp sở khoa học quan trọng cho việc định lượng giá trị rừng, điều tiết trình sinh trưởng, tái sinh rừng đa dạng sinh học, nhằm bảo vệ phát triển, nâng cao chất lượng tài nguyên rừng theo hướng bền vững lâu dài khu vực nghiên cứu Từ khóa: Cấu trúc rừng, số cấu trúc khơng gian, độ hỗn lồi, rừng thường xanh ĐẶT VẤN ĐỀ Duy trì phát triển hệ sinh thái rừng theo hướng bền vững mục tiêu quản lý rừng đại, mục tiêu đạt hay khơng phụ thuộc phần lớn vào ổn định cấu trúc không gian rừng (Yu, 2019) Các công bố trước rằng, cấu trúc khơng gian rừng yếu tố điều chỉnh trình quản lý rừng, thơng tin cung cấp hướng nghiên cứu có giá trị, giúp nhà quản lý có sở để xây dựng chiến lược đề xuất phương án quản lý rừng nhằm đạt hiệu cao (Tao cộng sự, 2020) Trong khoảng 50 năm trở lại đây, nhà lâm học giới thực nhiều nghiên cứu cấu trúc rừng, số tác giả đưa số nhằm định lượng đặc điểm cấu trúc không gian lâm phần chúng lại có hạn chế định ứng dụng tốn nhiều thời gian nhân lực trình điều tra, thu thập số liệu (Zhang cộng sự, 2018) Từ thực tế đó, Hui cộng (2007) đề xuất số cấu trúc không gian dựa mối quan hệ lân cận để phân tích đánh giá cách xác cấu trúc không gian lâm phần; cụ thể, số cấu trúc không gian phản ánh khía cạnh, bao gồm: hệ số đồng góc (W) mơ tả mơ hình phân bố khơng gian rừng, độ ưu (U) phản ánh khác biệt kích thước (đường kính chiều cao) trung tâm lân cận, độ hỗn lồi (M) mơ tả mức độ hỗn giao độ tập trung tán (C) phản ánh mức độ giao tán mật độ rừng Zhang cộng (2018) cho rằng, số M-U-W-C tổ hợp tách rời nghiên cứu cấu trúc không gian rừng Trong nghiên cứu liên quan đến cấu trúc khơng gian rừng nước ta, thấy nhiều tác giả sử dụng số cấu trúc không gian M-U-W-C nghiên cứu cấu trúc không gian lâm phần (Lê Hồng Việt cộng sự, 2020; Nguyễn Thanh Tuấn Trần Thanh Cường, 2020; Nguyễn Văn Quý cộng sự, 2021) Tuy nhiên, hầu hết nghiên cứu số có điểm chung tác giả mô tả cấu trúc không gian rừng dựa phân bố tần suất đơn lẻ hay gọi phân bố đơn biến số cấu trúc khơng gian, chí có nghiên cứu xem xét số cấu trúc không gian để mô tả đánh giá cấu trúc không gian lâm phần (Lê Hồng Việt cộng sự, 2020) Việc mô tả phân tích số cấu trúc khơng gian rừng theo dạng phân bố đơn biến thiếu số cấu trúc không gian khơng đầy đủ để phản ánh cách tồn diện cấu trúc không gian lâm phần phức tạp Mặt khác, Khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Núi Ơng, tính đến thời điểm chưa có cơng trình nghiên cứu TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Lâm học đánh giá cấu trúc không gian rừng nên việc thực nghiên cứu đặc điểm cấu trúc không gian rừng tự nhiên nơi thực cần thiết Trong báo này, sử dụng số cấu trúc không gian độ hỗn lồi, hệ số đồng góc, độ ưu độ tập trung tán để phân tích định lượng tồn diện cấu trúc khơng gian loài rừng rộng thường xanh Khu BTTN Núi Ơng, tỉnh Bình Thuận thơng qua dạng phân bố tần suất số cấu trúc không gian Các câu hỏi nghiên cứu đặt ra: (i) Đặc điểm cấu trúc khơng gian lồi trạng thái rừng tự nhiên giàu khu vực nghiên cứu theo dạng phân bố tần suất số cấu trúc không gian nào? (ii) Có khác biệt mơ tả cấu trúc không gian lâm phần dạng biểu đồ phân bố tần suất khác hay không? (iii) Trong dạng phân bố tần suất số cấu trúc khơng gian dạng phản ánh tồn diện trực quan cấu trúc không gian lâm phần? Kết nghiên cứu góp phần cung cấp thông tin khoa học tin cậy, giúp nhà quản lý có sở đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ phát triển rừng bền vững khu vực nghiên cứu PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu báo đặc điểm cấu trúc không gian loài lâm phần thuộc trạng thái rừng tự nhiên giàu kiểu rừng rộng thường xanh Khu BTTN Núi Ơng, tỉnh Bình Thuận 2.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu Khu BTTN Núi Ơng có tọa độ địa lý từ 10º59'27"-11º10'36" vĩ độ Bắc, 107º41'11"107º53'16" kinh độ Đơng Tổng diện tích tự nhiên 25.327 Chế độ khí hậu có mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5-10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau Nhiệt độ trung bình 24,8ºC, cao 37,7ºC vào tháng 4, thấp 12ºC vào tháng 12 Độ ẩm tương đối 80-82% lượng mưa trung bình hàng năm 2.429,3 mm (Khu BTTN Núi Ông, 2020) Ô tiêu chuẩn (OTC) thiết lập vị trí có độ cao 600 m so với mực nước biển, tọa độ 11°1'35,74" vĩ độ Bắc, 107°46'46,48" kinh độ Đông Quần xã thực vật khu vực nghiên cứu có lồi chiếm ưu Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb ex G.Don), Dầu trà beng (Dipterocarpus obtusifolius Teijsm ex Miq.), Chai (Shorea guiso (Blanco) Blume), Bình linh (Vitex pierrei Craib), Bời lời đắng (Litsea umbellata (Lour.) Merr.) Bằng lăng ổi (Lagerstroemia calyculata Kurz) (Lưu Hồng Trường cộng sự, 2010) Nghiên cứu thực từ tháng 1/2021 đến 3/2021 với đợt điều tra thực địa Hình Địa điểm nghiên cứu vị trí tiêu chuẩn điều tra TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Lâm học 2.3 Phương pháp nghiên cứu a Phương pháp điều tra thu thập liệu Tại địa điểm nghiên cứu, thiết lập OTC điển hình tạm thời có diện tích (100 × 200 m) Sử dụng phương pháp lưới ô vuông chia OTC thành 50 ô thứ cấp, diện tích ô thứ cấp 400 m2 (20 × 20 m) Trong thứ cấp thu thập thơng tin tất gỗ có đường kính vị trí 1,3 m (dbh) ≥ cm, bao gồm: Tên loài cây, dbh xác định thước kẹp kính, đường kính tán xác định thước dây theo hướng Đông - Tây Nam Bắc, chiều cao vút (Hvn) đo thước Blume – Leiss; lấy điểm giao cạnh OTC theo hướng Đông - Bắc Đông - Nam làm gốc tọa độ theo hệ quy chiếu, xác định tọa độ tương đối OTC thước đo khoảng cách laser (Leica Disto D2) la bàn b Xác định tên loài Tên loài gỗ xác định phương pháp hình thái so sánh Các tài liệu sử dụng bao gồm: Cây cỏ Việt Nam (Phạm Hoàng Hộ, 1999 - 2003), Cây gỗ Việt Nam (Trần Hợp, 2002), tên khoa học hiệu chỉnh Kew Science (http://www.plantsoftheworldonline.org), World flora online (http://104.198.148.243) c Xác định loài ưu Độ ưu tính số giá trị quan trọng (IVI%) lồi thơng qua số cây, tiết diện ngang thể tích thân Chỉ số IVI% tính theo công thức sau (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2004): IVI% = (Ni%+Gi%+Vi%)/3 Trong đó: IVI% số giá trị quan trọng loài i; Ni% mật độ tương đối; Gi% tiết diện ngang thân tương đối; Vi% thể tích thân tương đối loài i so với tất OTC Theo Daniel Marmillod, lồi có IVI% > 5% lồi thực có ý nghĩa mặt sinh thái lâm phần (dẫn theo Nguyễn Thị Thu Hiền, 2015) Mặt khác, theo Thái Văn Trừng (1978), lâm phần nhóm lồi có trị số IVI% ≥ 50% tổng số cá thể tầng cao nhóm lồi coi nhóm lồi ưu d Tính tốn số cấu trúc khơng gian lâm phần Cơng thức tính tốn số cấu trúc không gian lâm phần dựa theo công thức Hui cộng (2007) Độ hỗn loài (M): phản ánh mức độ tương đồng loài mục tiêu láng giềng gần Cơng thức tính: M = ∑ v Trong đó: j láng giềng so với mục tiêu i; v = láng giềng mục tiêu khơng lồi, ngược lại v = Giá trị Mi nằm khoảng từ 0-1, Mi lớn chứng tỏ thành phần loài đa dạng Các giá trị cụ thể Mi ý nghĩa sinh học thể hình Độ tập trung tán (C): phản ánh mối quan hệ tán mục tiêu láng giềng Cơng thức tính: C = ∑ y Trong đó: y = 1, nghĩa mục tiêu láng giềng giao tán, ngược lại y = Chỉ số Ci phản ánh mức độ cạnh tranh không gian dinh dưỡng mục tiêu xung quanh mà cịn nói lên độ tàn che rừng Giá trị Ci nằm khoảng từ 0-1, Ci lớn đồng nghĩa với mật độ rừng cao độ che phủ lớn (hình 2) Độ ưu (U): phản ánh mối quan hệ kích thước trung tâm láng giềng Công thức tính: U = ∑ k Trong đó: k = 1, nghĩa láng giềng kích thước nhỏ trung tâm, ngược lại k = Giá trị Ui nằm khoảng 0-1, Ui lớn chứng tỏ trung tâm vượt trội kích thước so với xung quanh (hình 2) Trong nghiên cứu này, sử dụng tiêu chiều cao vút để tính tốn độ ưu nhằm phản ánh cấu trúc không gian lâm phần theo chiều thẳng đứng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Lâm học Hệ số góc (W): tỉ lệ thành phần có hệ số góc α < αo (72º) láng giềng nghiên cứu Cơng thức tính: W = ∑ z Trong đó: z = 1, α < αo ngược lại z = Hệ số Wi biểu thị mức độ phân tán láng giềng so với trung tâm Giá trị Wi nằm khoảng từ 0-1, Wi tăng lên rừng chuyển từ phân bố sang ngẫu nhiên phân bố cụm (hình 2) Hệ số đồng góc, độ hỗn lồi độ tập trung tán phản ánh cấu trúc không gian rừng theo mặt phẳng nằm ngang Hiệu chỉnh cận biên: Hiệu chỉnh cận biên thực thông qua điều chỉnh giá trị vùng đệm (buffer) sử dụng phần mềm Winkelmass phiên 1.0 2018-2 để tính tốn số cấu trúc không gian Trong nghiên cứu này, dựa tài liệu tham khảo nghiên cứu cấu trúc không gian rừng công bố trước đây, chọn giá trị vùng đệm m Hình Giá trị cụ thể ý nghĩa sinh học số cấu trúc không gian KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Một số đặc trưng nhóm lồi ưu lâm phần Trong rừng nhiệt đới thành phần loài phức tạp, muốn phản ánh thực trạng lâm phần, việc xác định loài ưu để phục vụ cho mục đích quản lý cần thiết Các loài ưu lớp xây dựng cấu trúc rừng, chúng ảnh hưởng lớn đến ổn định cấu trúc khơng gian khả thích ứng với mơi trường cao (Nguyễn Văn Quý cộng sự, 2021) Kết nghiên cứu cho thấy, OTC có 96 lồi thuộc 73 chi 43 họ thực vật với 1.836 cá thể Dựa số giá trị quan trọng (IVI%) loài OTC, báo xác định nhóm lồi ưu gồm 10 loài (IVI% chiếm 54,2%), thứ tự loài theo TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Lâm học giá trị IVI% giảm dần Dầu rái (Dipterocarpus alatus), Dầu trà beng (Dipterocarpus obtusifolius), Bình linh (Vitex pierrei), Bời lời đắng (Litsea umbellata), Trường (Xerospermum noronhianum), Chai (Shorea guiso), Vên vên (Anisoptera costata), Sao đen (Hopea odorata), Bằng lăng ổi (Lagestroemia calyculata) Bằng lăng tía (Lagestroemia sp.) Trong nhóm 10 lồi ưu TT 10 11 12 13 có lồi Dầu rái, Dầu trà beng Bình linh thực có ý nghĩa mặt sinh thái quần xã thực vật rừng (IVI% loài > 5%) Đặc điểm sinh trưởng quần thụ: Mật độ, dbh, Hvn trung bình, tổng tiết diện ngang thân trữ lượng lâm phần 918 cây/ha; 17,3 cm; 10,2 m; 34,71 m2/ha 231,33 m3/ha (Bảng 1) Bảng Đặc trưng nhóm lồi ưu lâm phần Loài N (cây/ha) dbh (cm) Hvn (m) G (m2/ha) V (m3/ha) IVI (%) Dầu rái 112 17,8 ± 16,0 10,2 ± 8,3 5,00 31,04 13,3 Dầu trà beng 100 18,0 ± 15,4 11,9 ± 5,5 4,37 37,82 13,3 Bình linh 35 19,9 ± 9,3 12,3 ± 4,7 2,07 18,42 5,9 Bời lời đắng 28 19,6 ± 17,2 12,8 ± 4,4 1,46 12,10 4,1 Trường 21 22,9 ± 22,1 9,6 ± 6,4 1,61 8,40 3,5 Chai 32 17,8 ± 13,2 9,2 ± 5,3 1,23 7,25 3,4 Vên vên 26 18,7 ± 12,1 11,1 ± 5,1 1,01 7,58 3,0 Sao đen 31 16,3 ± 11,6 9,3 ± 5,8 0,97 5,71 2,9 Bằng lăng ổi 33 15,2 ± 7,9 9,2 ± 4,8 0,75 3,77 2,4 Bằng lăng tía 11 19,3 ± 12,6 12,3 ± 5,5 0,74 8,10 2,3 Cộng 10 loài 429 18,2 ± 15,6 10,8 ± 6,3 19,19 140,17 54,2 86 loài khác 489 16,6 ± 11,4 9,7 ± 5,7 15,52 91,16 45,8 Tổng cộng 918 17,3 ± 13,6 10,2 ± 6,0 34,71 231,33 100 3.2 Đặc điểm cấu trúc không gian lâm phần theo phân bố đơn biến Phân bố đơn biến mô tả dựa biểu đồ phân bố tần suất số cấu trúc khơng gian (Độ hỗn lồi, độ tập trung tán, độ ưu hệ số đồng góc) theo mức giá trị 0; 0,25; 0,5; 0,75 1,00 (Hình 3) Kết phân tích cho thấy, tần suất phân bố số cấu trúc không gian mức giá trị khác khơng giống Hệ số đồng góc (W) có tần suất phân bố tập trung chủ yếu mức giá trị 0,5 chiếm tỉ lệ W = 56,2%, đồng nghĩa với 56,2% số lâm phần có kiểu phân bố ngẫu nhiên; số lượng rừng có phân bố kiểu cụm (mức giá trị 0,75) phân bố (mức giá trị 0,25) chênh lệch không đáng kể, chiếm tỉ lệ xấp xỉ W = 20% Độ ưu (U) có thay đổi tần suất phân bố mức giá trị nhỏ số cấu trúc không gian, tần suất phân bố tất mức giá trị từ 0→1 chiếm tỉ lệ U ≈ 20%, nghĩa khác biệt chiều cao trung tâm tham chiếu không lớn, điều cho thấy số lượng rừng phân bố tầng tán rừng có tỉ lệ tương đối đồng Tần suất phân bố độ hỗn loài (M) mức giá trị từ 0→1 có khác biệt rõ ràng, phân bố tập trung chủ yếu mức giá trị 0,75→1 (M = 70%) Tần suất phân bố độ tập trung tán (C) có xu hướng tăng dần theo mức giá trị từ 0→1 (cây rừng phân bố với mật độ từ thưa thớt đến dày), tần suất phân bố độ tập trung tán có trị số cao mức giá trị 0,75→1 (C = 43,47%), điều phần lớn rừng lâm phần liên kết với lân cận với mật độ từ mức dày đến dày, cạnh tranh cá thể rừng khơng gian dinh dưỡng có xu hướng tăng theo mức giá trị từ 0→1 cạnh tranh gay gắt TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Lâm học Hình Phân bố đơn biến số cấu trúc khơng gian Kết phân tích cấu trúc không gian lâm phần theo phân bố đơn biến có nhiều điểm tương đồng so với số nghiên cứu công bố trước Nguyễn Thanh Tuấn Trần Thanh Cường (2020) thực nghiên cứu biến đổi cấu trúc không gian rừng tự nhiên trung bình giàu Khu bảo tồn Thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai rằng, mức độ hỗn loài kiểu rừng rộng thường xanh cao, hầu hết rừng thường có phân bố kiểu ngẫu nhiên Lý giải cho tượng tác giả cho rằng, giai đoạn đầu q trình phục hồi rừng, thường có kiểu phân bố cụm tương đồng nhu cầu sinh thái tái sinh tán mẹ, loài giống thường phân bố cụm gần nhau, trình sinh trưởng phát triển rừng nhu cầu dinh dưỡng ngày tăng lên, cạnh tranh với xung quanh ngày khốc liệt, đặc biệt loài nhu cầu sinh thái tương đồng dẫn đến đào thải tỉa thưa tự nhiên, phân bố không gian rừng chuyển thành phân bố ngẫu nhiên Tương tự, Lê Hồng Việt cộng (2020) cho mức độ hỗn loài kiểu rừng rộng thường xanh mức cao đến cao kiểu phân bố khơng gian rừng có mức độ từ đến cụm, phân bố kiểu ngẫu nhiên chủ yếu Theo Wan cộng (2019), mức độ hỗn loài tỉ lệ thuận với mức độ đa dạng sinh học quần xã, lâm phần khu vực nghiên cứu thể tính đa dạng cao thành phần loài gỗ Kết phân tích độ hỗn lồi nghiên cứu cung cấp thông tin quan trọng để đánh giá mức độ đa dạng loài gỗ lâm phần, trạng thái rừng nghiên cứu thời gian tới, phục vụ cho mục đích bảo tồn đa dạng sinh học đề xuất biện pháp quản lý Khu BTTN Núi Ơng Ngồi ra, khác biệt chiều cao lân cận so với trung tâm (phản ánh qua độ ưu thế), mật độ rừng (độ tập trung tán) kiểu hình phân bố khơng gian lồi mặt đất rừng (hệ số đồng góc) mức độ cạnh tranh loài khu vực nghiên cứu gay gắt Các thông tin cung cấp phân tích đặc điểm cấu trúc không gian lâm phần theo phân bố đơn biến có ích q trình lựa chọn lồi thuộc nhóm lồi ưu (10 lồi) để trồng rừng hỗn giao khu vực có điều kiện lập địa khí hậu tương đồng so với khu vực nghiên cứu 3.3 Đặc điểm cấu trúc không gian lâm phần theo phân bố hai biến Phân tích phân bố hai biến số cấu trúc khơng gian rừng tự nhiên Khu BTTN Núi Ơng dựa biểu đồ 3D phân bố tần suất biến (2 số cấu trúc khơng gian), giá trị cặp số cấu trúc không gian từ 0→1 phân loại kết hợp chéo để thu phân bố tần suất tương đối 25 tổ hợp giá trị số cấu trúc không gian Phân bố hai biến theo cặp, bao gồm: phân bố M-C, MU, M-W, C-U, C-W U-W Kết phân tích cho thấy, rừng tự nhiên Khu BTTN Núi Ơng với tăng lên độ hỗn lồi (M = 0→1) mật độ rừng có xu hướng tăng dần theo mức giá trị tương ứng (C = 0→1), điều cho thấy tính đa dạng lồi mật độ có mối quan hệ TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Lâm học tương quan thuận, mật độ rừng cao mức độ hỗn lồi rừng khu vực nghiên cứu cao ngược lại, mật độ thấp mức độ hỗn lồi thấp, số lượng rừng nhiều mức C = M = (chiếm 30% tổng số OTC), thấp mức C = M = (chiếm tỉ lệ ≤ 1%) (Hình 4a) Đặc điểm phân bố M-U rằng, mức giá trị độ hỗn lồi (M) khác biệt chiều cao rừng nhỏ, mức giá trị độ ưu (U) khác biệt độ hỗn lồi lại rõ ràng, điều cho biết tầng tán rừng khác tính đa dạng lồi có khác biệt (Hình 4b) Phân bố M-W cho thấy, số lượng mức độ hỗn lồi có xu hướng gia tăng theo tăng lên hệ số đồng góc, đạt cực đại M = W = 0,5 (chiếm tỷ lệ 39,3% tổng số OTC), sau giảm dần hệ số đồng góc tiếp tục tăng lên (W = 0,5→1), điều có nghĩa thành phần lồi có ảnh hưởng đến kiểu hình phân bố rừng, mức độ hỗn lồi cao rừng có dạng phân bố kiểu cụm, mức độ hỗn lồi trung bình rừng phân bố ngẫu nhiên mức độ hỗn loài thấp rừng phân bố (Hình 4c) Phân bố C-U cho thấy, mức giá trị độ tập trung tán, khác biệt chiều cao trung tâm xung quanh không chênh lệch, mức giá trị độ ưu mật độ có chênh lệch rõ ràng, thấy tầng rừng mật độ vị trí có khác biệt (Hình 4d) Đối với phân bố CW, mức giá trị độ tập trung tán khác biệt kiểu hình phân bố rừng thể rõ ràng, điều mật độ kiểu hình phân bố có quan hệ chặt chẽ với nhau; rừng phân bố ngẫu nhiên mật độ trung bình, phân bố mật độ rừng thưa thớt thưa thớt phân bố cụm cụm mật độ dày dày; số lượng rừng có phân bố ngẫu nhiên (W = 0,5) mật độ phân bố dày (C = 1) chiếm tỉ lệ lớn lâm phần với tỉ lệ 24,4% (Hình 4e) Phân bố U-W cho thấy, mức độ ưu thế, rừng phân bố chủ yếu dạng ngẫu nhiên, tiếp đến kiểu phân bố phân bố cụm, kiểu phân bố cụm chiểm tỉ lệ nhỏ nhất, điều chứng tỏ kiểu hình phân bố mặt đất rừng có ảnh hưởng lớn đến chiều cao rừng (Hình 4f) Phân bố đơn biến phản ánh cấu trúc không gian lâm phần khía cạnh theo số cấu trúc khơng gian độ hỗn loài, mật độ rừng, kiểu hình phân bố, khác biệt kích thước rừng Điểm khác biệt phân bố hai biến so với phân bố đơn biến ngồi việc mơ tả đặc điểm cấu trúc không gian lâm phần theo khía cạnh, cịn mối quan hệ cặp số xem xét Kết nghiên cứu cho thấy, mối quan hệ M-C, M-W, C-W rõ ràng nhất, biểu khác biệt lớn tần suất phân bố số thể biểu đồ phân bố tần suất giá trị giá trị (0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00) Kết phân tích cấu trúc không gian lâm phần theo phân bố biến sở để điều chỉnh số cấu trúc không gian lâm phần từ số theo số khác Ngồi việc cung cấp thơng tin mối quan hệ nhân tố điều tra rừng, phân bố hai biến đâu nhân tố có ảnh hưởng đến cấu trúc khơng gian lâm phần Trong nghiên cứu thấy, độ tập trung tán, độ hỗn lồi hệ số đồng góc nhân tố có ảnh hưởng nhiều đến số cấu trúc không gian khác Độ ưu mức giá trị hệ số đồng góc, độ hỗn lồi độ tập trung tán biến động tần suất phân bố (Hình 4b, 4d, 4f) Như thấy, độ ưu ảnh hưởng đến cấu trúc khơng gian rừng so với số cịn lại Việc điều chỉnh cấu trúc rừng theo hướng có lợi cho mục tiêu quản lý nên tập trung vào điều chỉnh cấu trúc không gian theo mặt phẳng nằm ngang, bao gồm số cấu trúc không gian hệ số đồng góc (W), độ hỗn lồi (M) độ tập trung tán (C) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Lâm học Hình Đặc điểm phân bố biến số cấu trúc không gian theo cặp 3.4 Đặc điểm phân bố biến số cấu trúc không gian lâm phần Phân bố ba biến sử dụng giá trị số cấu trúc không gian X (Xi = 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00) giá trị số cấu trúc không gian Y (Yi = 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 ), phân loại chéo với giá trị số cấu trúc không gian thứ Z (Zi = 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00), kết thu phân bố tần suất tương đối 125 tổ hợp cấu trúc không gian khác nhau, gọi phân bố biến số cấu trúc không gian (Zhang cộng sự, 2019) Kết phân tích cho thấy, số lượng rừng nhiều thuộc nhóm có mật độ phân bố dày (C = 1), mức hỗn loài cao (M = 1) khác biệt chiều cao chúng không lớn (U = 0→1), số lượng nhóm chiếm tới 62,9% tổng số lâm phần (Hình 5a) Phân bố biến MU-W rằng, nhóm lâm phần có dạng phân bố ngẫu nhiên (W = 0,5), khác biệt chiều cao chúng không q chênh lệch có mức độ hỗn lồi cao nhóm có số lượng nhiều nhất, chiếm 64,2% tổng số lâm phần (Hình 5b) Các thuộc nhóm có phân bố kiểu ngẫu nhiên, tần tán rừng mức mật độ, số lượng nhóm mật độ phân bố dày đặc có số lượng nhiều nhất, chiếm 39,8% tổng số lâm phần (Hình 5c) Phân bố biến MW-C cho thấy, nhóm mức mật độ phân bố dày mức độ hỗn loài cao, có dạng phân bố phân bố từ cụm đến nhóm có số lượng nhiều nhất, chiếm 58,9% tổng số lâm phần (Hình 5d) Phân bố biến số cấu trúc không gian rừng phản ánh đồng thời đặc điểm cấu trúc khơng gian lâm phần theo khía cạnh (theo ý nghĩa số cấu trúc không gian) Ý nghĩa lớn phân bố biến mô tả mối quan hệ số cấu trúc khơng gian với nhóm gồm số cấu trúc không gian khác Trên giới, nghiên cứu cấu trúc không gian rừng có số tác giả sử dụng phân bố biến biến để mô tả đặc điểm cấu trúc không gian lâm phần, đa số tác giả sử dụng phân bố biến theo cặp số Mặc dù phân bố biến phản ánh cấu trúc không gian rừng tốt so với phân bố đơn biến hai biến, cần có kết từ phân tích phân bố hai biến để biết số cấu trúc không gian nhân tố có ảnh hưởng đến cấu trúc khơng gian TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Lâm học lâm phần, giúp q trình xây dựng mơ hình phân bố không nhiều công lặp lại kết hợp số cấu trúc không gian Từ kết phân tích phân bố biến đặc điểm số cấu trúc không gian, hệ số đồng góc mật độ tập trung tán số dễ điều chỉnh so với độ hỗn lồi, chúng tơi xây dựng mơ hình phân bố biến chủ yếu xoay quanh mối quan hệ số đến nhóm số cấu trúc không gian khác Trên sở phân tích phân bố biến, để điều chỉnh cấu trúc khơng gian lâm phần lựa chọn nhóm mà đặc điểm chúng độ hỗn loài cao (M=1), mật độ phân bố dày (C=1) kiểu phân bố không gian ngẫu nhiên (W=0,5) Hình Phân bố biến số cấu trúc không gian lâm phần 3.5 Đặc điểm phân bố biến số cấu trúc không gian lâm phần Các giá trị hai số cấu trúc không gian độ hỗn loài độ tập trung tán phân loại chéo kết hợp trục X biểu đồ 3D phân bố tần suất, tương tự giá trị hai số cấu trúc khơng gian cịn lại (độ ưu hệ số đồng góc) phân loại chéo kết hợp trục Y Tần suất tương đối tổ hợp số cấu trúc không gian thể trục Z (Zhang cộng sự, 2019) Sau tính tốn tần suất tương đối 625 tổ hợp số cấu trúc không gian thu phân bố biến cấu trúc không gian lâm phần rừng tự nhiên Khu BTTN Núi Ơng (Hình 6) Kết phân tích phân bố biến M-C-U-W cho thấy, rừng tự nhiên khu vực nghiên cứu, nhóm có M = 1, C = 1, W = 0,5 U = 0→1 có số lượng nhiều nhất, chiếm 17,1% tổng số lâm phần Trong đó, nhóm rừng có kiểu phân bố ngẫu nhiên (W = 0,5), kết hợp với loài khác với độ hỗn loài cao (M = 1), mật độ dày (C = 1) phân bố tầng phụ ưu (U = 0,25) có số lượng nhiều nhất, chiếm 3,62% tổng số lâm phần; tiếp đến nhóm rừng phân bố ngẫu nhiên, kết hợp với loài khác với độ hỗn loài cao, mật độ dày, phân bố tầng tầng ưu (U = 0,5 U = 0), chiếm tỉ lệ 3,57% 3,42% tổng số lâm phần Mô tả định lượng cấu trúc không gian tổng thể lâm phần có nhiều phương pháp TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Lâm học chúng có điểm chung dựa nguyên tắc kết hợp đồng thời số cấu trúc không gian Dong cộng (2013) sử dụng hàm sản xuất Cobb-Douglas để đánh giá tồn diện cấu trúc khơng gian lâm phần Tương tự, Hui cộng (1999) xây dựng hàm cấu trúc không gian tối ưu với biến số số cấu trúc không gian M, U, C W Theo Hui cộng (1999), việc sử dụng phân bố biến không làm phong phú thêm phương pháp mô tả cấu trúc khơng gian rừng, ngồi việc cung cấp thơng tin cấu trúc không gian lâm phần cách đầy đủ, có ưu điểm so với phân bố đơn biến, hai biến ba biến cấu trúc không gian mô tả cách trực quan cụ thể Có quan điểm trên, Zhang cộng (2019) nhận định rằng, phân bố biến mơ tả xác cấu trúc khơng gian lâm phần cách tồn diện nhất, điều có ý nghĩa lớn việc định hướng xây dựng biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động đến cấu trúc không gian rừng Trong hoạt động quản lý rừng, vào trạng lâm phần mục tiêu quản lý, phương án tối ưu hóa cấu trúc khơng gian lâm phần xây dựng dựa hệ thống tổng hợp số cấu trúc không gian, giúp nâng cao chất lượng rừng, đẩy nhanh việc chuyển đổi cấu trúc không gian rừng từ thực tế sang cấu trúc khơng gian lý tưởng, tối ưu hóa thúc đẩy việc thực mục tiêu quản lý rừng (Xu cộng sự, 2018) Hình Đặc điểm phân bố biến số cấu trúc không gian M-C-U-W 10 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 Lâm học KẾT LUẬN Mô tả cấu trúc không gian rừng dựa mối quan hệ trung tâm lân cận có nhiều phương pháp, hầu hết phương pháp dựa vào phân bố đơn biến biến số cấu trúc không gian rừng Trong nghiên cứu này, sử dụng dạng phân bố số cấu trúc không gian phân bố đơn biến, biến, biến biến để phân tích đánh giá cấu trúc khơng gian lâm phần Kết phân tích cấu trúc không gian lâm phần dạng phân bố tần suất số cấu trúc không gian cho thấy, kết hợp số rừng tự nhiên khu vực nghiên cứu chủ yếu có phân bố kiểu ngẫu nhiên, mật độ trung bình, mức độ hỗn giao cao, mức độ ưu trung bình phân bố tầng thứ khác nhau, tầng tán đa dạng Trong dạng phân bố, phân bố biến biến số cấu trúc không gian rừng không mô tả đồng thời khía cạnh mối quan hệ số cấu trúc khơng gian mà cịn có nhiều ưu điểm so với dạng phân bố đơn biến biến Trong dạng phân bố biến biến số cấu trúc không gian, thấy phân bố biến mơ tả cách toàn diện trực quan cấu trúc không gian lâm phần, tránh việc lặp lại nhiều kết hợp số cấu trúc khơng gian xây dụng mơ hình để mơ tả cấu trúc khơng gian lâm phần Ngồi ra, phân bố biến giúp cho việc định hướng xây dựng biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm điều chỉnh cấu trúc không gian rừng đơn giản hóa nhiều, nghiên cứu cấu trúc không gian rừng tương lai đề xuất nên sử dụng phân bố biến để mơ tả phân tích đặc điểm cấu trúc khơng gian lâm phần bỏ qua phân bố đơn biến, biến TÀI LIỆU THAM KHẢO Dong L B, Liu Z G, Ma Y (2013) A new composite index of standspatial structure for natural forest Journal of Beijing Forestry University, 35(1): 1622 Nguyễn Thị Thu Hiền (2015) Nghiên cứu cấu trúc xây dựng mơ hình tăng trưởng đường kính rừng tự nhiên rộng thường xanh số khu rừng đặc dụng miền Bắc Việt Nam Luận án tiến sỹ, Đại học Thái Nguyên Phạm Hoàng Hộ (1999-2003) Cây cỏ Việt Nam (tập 1-3), tái lần thứ Nhà xuất Trẻ, Hà Nội Trần Hợp (2002) Cây gỗ Việt Nam Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Hui G Y, Gadow K V, Hu Y B (2007) Structurebased forest management Beijing, China Forestry Press Hui G Y (1999) The neighborhood pattern: a new structure parameter for description of forest tree position Scientia Silvae Sinicae, 35(1): 39-44 Hui G Y, Gadow K V, Albert M (1999) A new parameter for stand spatial structure: neighborhood comparison[J] Forest Research, 12(1): 4-9 Kew science (2021) Accessed July 2021 Khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông (2020) Báo cáo công tác Quản lý, bảo vệ rừng Khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ơng, tỉnh Bình Thuận năm 2020 10 Nguyễn Văn Quý, Nguyễn Thanh Tuấn, Nguyễn Văn Hợp, Nguyễn Văn Thành (2021) Đặc điểm cấu trúc khơng gian lồi ưu rừng tự nhiên trung bình Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu – Phước Bửu Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp, số 3/2021: 92-105 11 Tao G H, Bu Y K, Xue W P, Zuo M M, Lu R, Li W Z (2020) Relationship between understory diversity and stand spatial structure in air-drilled Pinus tabulaeformis forests of different densities Journal of Forest and Environment, 40(2): 171-177 12 Nguyễn Văn Thêm (2004) Hướng dẫn sử dụng Statgraphics Plus Version 3.0&5.1 để xử lý thông tin lâm học Nxb Nông nghiệp, Chi nhánh Tp Hồ Chí Minh 13 Thái Văn Trừng (1978) Thảm thực vật rừng Việt Nam Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 14 Lưu Hồng Trường, Nguyễn Quốc Đạt, Nguyễn Hữu Tuấn, Vũ Long, Nguyễn Hào Quang Lê Thị Thuỳ Dương (2010) Cập nhật giá trị Đa dạng sinh học, phân bố loài mối đe dọa Khu Bảo tồn Thiên nhiên Núi Ông Báo cáo kĩ thuật, dự án Nâng cao lực quản lý quy hoạch bảo tồn tài nguyên cán ban quản lý KBTTN Núi Ông Trung tâm Đa dạng sinh học Phát triển, Viện Sinh học Nhiệt đới KBTTN Núi Ông 15 Nguyễn Thanh Tuấn, Trần Thanh Cường (2020) Biến đổi cấu trúc khơng gian rừng tự nhiên trung bình giàu Khu Bảo tồn thiên nhiên Văn hóa Đồng Nai Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Lâm nghiệp, số 1/2020: trang 62-70 16 Lê Hồng Việt, Nguyễn Hồng Hải, Trần Quang Bảo, Nguyễn Văn Tín, Lê Ngọc Hồn (2020) Đặc điểm TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 11 Lâm học cấu trúc khơng gian lồi ưu rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới khu vực Tân Phú, Đồng Nai Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Lâm nghiệp, số – 2020: 72-83 17 Wan, P., Zhang, G., Wang, H., Zhao, Z., Hu, Y., Zhang, G., & Liu, W (2019) Impacts of different forest management methods on the stand spatial structure of a natural Quercus aliena var acuteserrata forest in Xiaolongshan, China Ecological informatics, 50: 86-94 18 World flora online (2021) Accessed July 2021 19 Xu W X, Wu J Z, Lin W S (2018) Study on the stand spatial structure of Korean pine and broad-leaved mixed forests at different age groups and interactive mechanism among the influencing factors Journal of Central South University of Forestry & Technology, 38(10): 106-111 20 Yu S F (2019) Correlation analysis of stand structure and site environmental characteristics of three typical coniferous-broadleaved mixed secondary forests in Nan Pan Jiang River Basin Ph.D thesis of Nanjing Forestry University 21 Zhang G G, Liu R H, Hui G Y (2019) N-variate distribution and its annotation on forest spatial structural parameters: a case study of Quercus aliena var acuteserrata natural mixed forest in Xiaolong mountains, Gansu province of north western China Journal of Beijing Forestry University, 41(4): 21-31 22 Zhang L J , Sun C Z, Lai G H (2018) Analysis and evaluation of stand spatial structure of Platycladus orientalis ecological forest in Jiu Long Shan of Beijing Forest Research, 31(4): 75-82 23 Zhang T, Dong X B, Guan H W, Meng Y, Ruan J F and Wang Z Y (2018) Effect of Thinning on the Spatial Structure of a Larix gmelinii Rupr Secondary Forest in the Greater Khingan Mountains Forests, 9(11): 720 SPATIAL STRUCTURE CHARACTERISTICS OF TREE SPECIES IN NATURAL FOREST AT NUI ONG NATURE RESERVE, BINH THUAN PROVINCE Nguyen Van Quy1, Bui Manh Hung2, Pham Thanh Ha2, Nguyen Thanh Tuan1, Nguyen Huu The3 Vietnam National University of Forestry - Dong Nai Campus Vietnam National University of Forestry South Central and Central Highlands Sub-Institute of Forest Inventory and Planning SUMMARY Spatial structure is an important characteristic of forest structure This article used four spatial structure indexes, including Species mingling (M), Tree dominance (U), Tree crowding degree (C), and Tree uniform angle index (W) to describe and quantitatively analyze the spatial structure of tree species in the evergreen broad-leaved forest of Nui Ong Nature Reserve, Binh Thuan province Data were collected from all trees with a diameter at breast height (dbh) ≥ cm in a 2ha-study plot (100×200 m) belonging to the rich natural forest type Research results showed that most of the trees in the stand have a random distribution on forest ground (W = 0.56), and regular distribution in the different forest stratum (U ≈ 0.2), the mingling was very high (M = 0.7), the density of forest trees ranged from sparse to very dense Species diversity and density have a positive correlation, tree species composition and density ruled the spatial distribution patterns of forest trees Among the distributions of spatial structure indexes, the quadrivariate distribution can most comprehensively and intuitively describe the spatial structure of the stand The results of this study provided an important scientific basis for quantifying forest value, regulating growth, regeneration, and biodiversity, in order to protect, develop, and improve the quality of forest resources in a sustainable and long-term direction in the study area Keywords: Forest structure, spatial structure index, species mingling, evergreen forest Ngày nhận Ngày phản biện Ngày định đăng 12 View publication stats : 25/8/2021 : 27/9/2021 : 15/10/2021 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2021 ...Lâm học đánh giá cấu trúc không gian rừng nên việc thực nghiên cứu đặc điểm cấu trúc không gian rừng tự nhiên nơi thực cần thiết Trong báo này, sử dụng số cấu trúc không gian độ hỗn lồi, hệ... lượng tồn diện cấu trúc khơng gian lồi rừng rộng thường xanh Khu BTTN Núi Ông, tỉnh Bình Thuận thơng qua dạng phân bố tần suất số cấu trúc không gian Các câu hỏi nghiên cứu đặt ra: (i) Đặc điểm cấu. .. kiểu phân bố không gian ngẫu nhiên (W=0,5) Hình Phân bố biến số cấu trúc không gian lâm phần 3.5 Đặc điểm phân bố biến số cấu trúc không gian lâm phần Các giá trị hai số cấu trúc không gian độ hỗn