(TIỂU LUẬN) báo cáo nghiên cứu tổ chức cấu trúc chức năng của các hệ sinh thái rừng nhiệt đới phục vụ công tác bảo tồn, phục hồi và sử dụng bền vững

TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NHIỆT ĐỚI HỖN HỢP VIỆT - NGA "PHÊ DUYỆT" "PHÊ DUYỆT" Tổng giám đốc Việt Nam Tổng giám đốc Nga Nguyễn Hồng Dư Kuznetsov A.N BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Đề tài E 1.2 “ Nghiên cứu tổ chức cấu trúc - chức hệ sinh thái rừng nhiệt đới phục vụ công tác bảo tồn, phục hồi sử dụng bền vững ” Nhánh đề tài: 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 1.10,1.11, 3, 3.1, 3.8 Đồng chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) PGS.TS Nguyễn Đăng Hội GS.Kozrun L.P., TSKH Kuznetsov A.N Thực (ký, họ tên) TS.Trunov V.L TS Vũ Mạnh Tp.HCM năm 2018 Thủ trưởng đơn vị (chức vụ, ký, họ tên) Danh sách người tham gia thực hiện: (Thông tin họ tên, học hàm học vị, chức vụ, chuyên ngành, đơn vị công tác) T T I Kuznetsov A.N Trunov V.L Vasenkov D.A Vasilyeva A.B Gogoleva S.S Palko I.V Markovets M.Yu Semeniuk I.I Kerimov A.B 10 Bushuev A.V 11 Zubkova E.N 12 Kotlov I.P 13 Gorbunov R.V 14 Tsurikov S.M 15 Anisyutkin L.N 16 Zryanin V.A 17 Sinev A.Yu 18 Vinogradov 19 Efeikin 20 Tiunov A.V 21 Ashchepkova A.A 22 Rozanova O.L 23 Khasanov B.F 24 Polilov A.A 25 Chernov T.I 26 Железова А.Д 27 Belyaeva N.V 28 Leonov V.D 29 Novozhilov Yu.K 30 Popov E.S 31 Morozova O.V 32 Psurtseva N.V 33 Prilepsky N.G 34 Eskov A.K Phía Việt Nam Vũ Mạnh Nguyễn Bảo ngọc Đỗ Phong Lưu Nguyễn Minh Tiến Lê Đức Khánh Những nội dung nghiên cứu khoa học triển khai thực năm 2018 - Đã tiến hành 26 chuyến dã ngoại (tính đến 03/12), 108 lượt cán (34 cán Nga; 05 cán Việt Nam) với 435 ngày công tác dã ngoại VQG Khu bảo tồn (Cát Tiên; Bi Doup Núi Bà; Kon Chư Răng; Phú Mát; Hịn Bà; Bình Châu Phước Bửu; Lộc Bắc) thực nội dung nghiên cứu sau: 1.1 Nghiên cứu cấu trúc biến động quần thể chim rừng; 1.2 Nghiên cứu vai trò chim rừng việc mang hạt tái sinh rừng Cát Tiên; 1.3 Nghiên cứu phân bố giám sát số quần thể chim rừng quý khu vực VQG Cát Tiên; 1.4 Nghiên cứu phổ âm sinh học năm rừng nhiệt đới (Cát tiên); 1.5 Nghiên cứu trao đổi lượng chim rừng nhiệt đới (Cát Tiên); 1.6 Các nguyên tắc hình thành hoạt động chức quần xã kiến rừng nhiệt đới miền Nam Việt Nam (Cát tiên); 1.7 Nghiên cứu mối liên hệ dinh dưỡng vai trị chức nhóm sinh vật đất chủ yếu; Nghiên cứu tập hợp côn trùng không xương sống – sinh sống phần phía tán rừng nhiệt đới (Cát Tiên); 1.8 Nghiên cứu cấu trúc biến động quần thể lưỡng cư rừng nhiệt đới (Cát Tiên); 1.9 Đặc điểm thành phần loài biến động theo mùa quần xã thực vật rừng đặc trưng thuộc VQG Cát Tiên; 1.10 Nghiên cứu phân bố không gian dơi hệ sinh thái rừng nhiệt đới miền Nam Việt Nam ( Cát Tiên, Bù Gia Mập, Bidoup Núi Bà); 1.11 Nghiên cứu đặc điểm mùa hoạt động chức quần xã động vật ăn mùn bã thực vật rừng gió mùa qua thí dụ nhóm chiếu Diplopoda ( Cát Tiên, Bidoup Núi Bà); Nghiên cứu đa dạng sinh học động thực vật rừng bình nguyên rừng núi; Nghiên cứu thực vật rừng cấu trúc mặt cắt đứng cổ thụ (VQG Kon Chư Răng, Phù Mát, Phù Hoạt); Nghiên cứu đa dạng taxon sinh thái loài nấm tán nhánh Agaricoid nấm ống nhánh Boletoid, loài nấm Nang vi nấm cá hệ sinh thái rừng nhiệt đới Phương pháp nghiên cứu 3.1 Các phương pháp nghiên cứu thực vật : Nghiên cứu địa thực vật tiến hành theo tuyến ô tiêu chuẩn tạm thời Việc lập tuyến khảo sát thực với nguyên tắc cắt qua nhiều quần xã đai độ cao khác Việc xác định dây leo dạng thân gỗ tiến hành sở nghiên cứu tổng hợp dấu hiệu hình thái Tiến hành mơ tả chi tiết thân cây, đặc điểm bề mặt, hình dạng thân, hoa, cấu trúc lớp vỏ; ghi nhận đặc điểm phân nhánh hình dáng tán Lá, hoa, thu thập mặt đất lớp rụng so sánh với việc quan sát ống nhòm (8x30) tán hay dây leo Nhận dạng loài thực vật dựa "Cây cỏ Việt Nam" tập 1, 2, 3, 1999, nhà xuất niên Phạm Hồng Hộ Thơng số đường kính thân gỗ xác định độ cao 1,3m mặt đất Những đại lượng chiều cao cây, độ cao tán, bán kính tán xác định mắt thường Những thân đổ đo đạc chi tiết thước cuộn có chiều dài 10m, độ xác tới milimét Khi xem xét đặc điểm cấu trúc đứng thảm thực vật hình thành quần xã khác nhau, tiến hành mô tả chi tiết theo phân tầng (được phân chia mắt thường) Việc nghiên cứu đất thực địa tiến hành chủ yếu mô tả phẫu diện với kích thước khác Hệ rễ nghiên cứu chủ yếu có rễ bị đổ, dẫn đến bật gốc, rễ lên khỏi mặt đất 3.2 Các phương pháp nghiên cứu chim: Quá trình khảo sát tiến hành theo phương pháp truyền thống: quan sát mắt tuyến lặp lại khơng lặp lại, ghi nhận lồi chim bắt gặp, trường hợp phát tổ tiến hành theo dõi thời gian định Những tiếng chim lạ ghi âm máy ghi âm xách tay, xác định tiếng, so sánh với mô tả tiếng chim khu vực Đông Nam châu Á (Robson, 2000) ghi âm tiếng chim đĩa CD (Sharringa, 2001) Trong số trường hợp kích thích tiếng hót chim đực gần phát từ máy ghi âm giọng chúng, từ xác định lồi chim Đã sử dụng bẫy lưới dạng mạng nhện thu mẫu với kích thước dài – 12m với – túi có mắt lưới 14mm 3.3 phương pháp nghiên cứu bò sát, lưỡng cư: Đã sử dụng phương pháp chuẩn, bao gồm khảo sát theo tuyến, nghiên cứu thủy vực đặt bẫy cố định 3.4 Động vật đất: - Sử dụng bẫy đất Barber (cốc nhựa có nắp) với chất cố định ethylenglycol Phương pháp sử dụng để bẫy động vật khơng xương sống chuyển động mặt đất Với nhóm động vật đất nói chung, bẫy đặt cách 5m, tiến hành đặt 10 bẫy khu vực nghiên cứu - Sử dụng bẫy cửa sổ (hộp nhựa dung tích lít với suốt bên trong) với chất cố định ethylenglycol Phương pháp sử dụng chủ yếu để phát khu hệ động vật sống thân gỗ (kiến, mối), lồi ăn thịt chúng Vì bẫy đặt thân khô, theo phương nằm ngang, không tiếp xúc với mặt đất, độ cao cách mặt đất – 3m 3.5 Phương pháp nghiên cứu nấm Dự kiến lập sưu tập nhóm nấm kể trên, xác định loại vật liệu thu thập được, cô lập nuôi cấy mẫu nấm Việc định danh nấm thực nhờ phương pháp di truyền phân tử có độ phân giải cao Kết nghiên cứu 5.1 Thực vật 5.1.1.Điều kiện khí hậu khu vực nghiên cứu Khu vực nghiên cứu có lượng xạ mặt trời 130 Kcal/cm 2/năm Nhiệt độ trung bình 26,70C, tối cao 37,70C, tối thấp 21,10C Chênh lệch nhiệt độ tháng nóng (tháng = 28,40C) tháng lạnh (tháng 12 = 25,7 0C) 2,70C Tổng lượng nhiệt năm 9.7500C; dao động từ 9.600 - 9.900 0C Tổng lượng mưa trung bình năm 2.227 mm/năm; dao động từ 1.720 - 2.742 mm/năm Mùa mưa (lượng mưa ≥ 54 mm/tháng) khu vực Nam Cát Tiên kéo dài tháng từ tháng đến tháng 11 Lượng mưa bình quân mùa mưa 266 mm/tháng, dao động từ 209 - 338 mm/tháng Mùa khô kéo dài tháng từ tháng 12 năm trước đến tháng năm sau Lượng mưa bình qn mùa khơ 25 mm/tháng, dao động từ - 74 mm/tháng Độ ẩm không khí trung bình năm 81%, cực đại 89% (tháng 8), thấp 71% (tháng 2) Lượng nước bốc trung bình 1.529 mm/năm; dao động từ 1.269 - 1.690 mm/năm So với lượng mưa trung bình năm (2227 mm/năm), lượng nước bốc trung bình năm (1529 mm/năm) chiếm 68,7% Vận tốc gió trung bình - m/s, thịnh hành gió mùa tây nam, gió mùa đơng bắc yếu Quần xã thực vật khu vực nghiên cứu thuộc Rkx khu vực Nam Cát Tiên hình thành khí hậu nhiệt đới mưa mùa miền Đơng Nam Bộ Điều kiện khí hậu khu vực Nam Cát Tiên tương tự khu vực Trị An, Biên Hòa Xuân Lộc thuộc tỉnh Đồng Nai Theo phân cấp chế độ khô ẩm Thái văn Trừng (1999), chế độ khơ ẩm khu vực Nam Cát Tiên thuộc cấp II (hơi ẩm, lượng mưa = 1.200 - 2.500 mm/năm; số tháng khô S = - tháng; số tháng hạn A = - tháng; số tháng kiệt D = - tháng) 5.1.2 Điều kiện địa hình đất Khu vực khu vực nghiên cứu có độ cao so với mặt nước biển 150 m độ dốc không 100, hình thành đất vàng đỏ phát triển từ đá magma đất phù sa gley 5.1.3 Cấu trúc thành phần thực vật QXTV khu vực nghiên cứu Xử lý bước đầu 05 ô mẫu 2000 m OTC ha, gồm 539 cây, với đường kính ngang ngực tối thiểu 10 cm, thuộc 43 lồi 28 họ, có 19 lồi xác định tên chi Các họ quan trọng nhất, phong phú loài Lythraceae (14,1%), Dipterocarpaceae (13,4%), Datiscaceae (11,3%), Ebenaceae (7,1%), Sapindaceae (6,4%), Combretaceae (4,9%), Moraceae (4,2%), Myrtaceae (4,2%) Ba họ Lythraceae, Dipterocarpaceae, Myraceae chiếm ưu quần xã 5.1.4 Lập đồ trạng thái rừng nhiệt đới miền Nam Việt Nam dựa liệu viễn thám, xây dựng mơ hình địa hình kỹ thuật số đo đạc trường (VQG Cát Tiên) Ở hình cho thấy kết đo tổng diện tích mặt cắt ngang số lồi thực vật thân gỗ Diện tích trung bình đứng tuyến 20-30 m2, số loài 10-15 loài Trong phần “mở mới” tuyến cắt (đặc biệt điểm 130-150), tổng diện tích mặt cắt ngang số lượng lồi thường giảm Hình Kết phép đo tổng diện tích phần mặt cắt ngang với khoảng cách 20 m Hình 3.a cho thấy kết đo số bề mặt (LAI) với máy ảnh kỹ thuật số với ống kính fish-eye 03/28/2018, nhiệt độ khơng khí bề mặt đất 03/29/2018 Biểu đồ minh họa rõ ràng phụ thuộc nhiệt độ diện tích bề mặt lá: LAI lớn, nhiệt độ thấp Độ ẩm khơng khí, ngược lại, giảm với số bề mặt (Hình 3.b), độ ẩm đất độ sâu 10 cm thực tế không liên quan thông số lkhác thay đổi Nhiệt độ đất độ sâu 10 cm thường giảm từ điểm mặt cắt đến điểm cuối cùng, giải thích thời gian đo: thơng số vi khí hậu đo từ 9:00 đến 15:00, bắt đầu đo điểm cuối đường cắt ngang (160) Do đó, thay đổi nhiệt độ đất chủ yếu phản ánh việc sưởi ấm ban ngày Đồng thời, thông số vi khí hậu cịn lại phản ứng nhanh với thay đổi mật độ thảm thực vật, trình nhiệt độ thay đổi hàng ngày Hình số bề mặt lá, khơng khí nhiệt độ đất tuyến điều tra Hình 3.b Nhiệt độ đất độ sâu 10 cm, độ ẩm khơng khí đất mặt cắt Hình Mối quan hệ trọng lượng thể BMR loài chim nhiệt đới miền Nam Việt Nam (dòng màu xanh lục) Màu đỏ biểu thị lồi thuộc giống Sparrow Màu ngọc lam tơ sáng loài thuộc khác Mỗi điểm biểu đồ thể giá trị trung bình cho chế độ xem 10) Việc mở rộng phạm vi phân loại kích thước lồi chim bị bắt vào năm 2018 cải thiện đáng kể giai đoạn 2011-2017 Cơ sở liệu lượng loài chim nhiệt đới Việt Nam cho phép chúng tơi sử dụng phân tích thống kê lồi chim có ba cá thể đo Một phân tích tương tự xác nhận số phát trước đó: giảm BMR chim nhiệt đới so với chim vĩ độ trung bình cao, độ dốc nhẹ hồi quy BMR trọng lượng thể chim vùng nhiệt đới, tăng BMR chim di cư từ vĩ độ trung bình địa điểm mùa đông so với cư dân vùng nhiệt đới rõ ràng số kết luận mâu thuẫn với kết luận thu sở phân tích liệu vào năm 2018) Tuy nhiên, số kết luận cũ thay đổi sau đưa vào sở liệu lượng cho năm 2018: mật độ cho thấy tăng BMR so với độ tin cậy (p = 0,001), la hét chim Sẻ - giảm BMR so với chim sẻ hót (p = 0,01) Ngồi ra, PGLS tiết lộ tín hiệu phát sinh loài BMR: Pag = 0.84 Pagel (cây phát sinh thể (Hình 6) Mặt khác, phân tích phát sinh sai số (PANCOVA) không tiết lộ khác biệt BMR chim Sẻ chim không cư trú vùng nhiệt đới (p> 0,3) Các kết luận nghiên cứu yếu tố biến thiên tỷ lệ trao đổi chất (BMR) chim nhiệt đới (theo số liệu tổng quát cho giai đoạn 2011-2018) trình bày hội thảo Nga lần (tháng năm 2018, Tver) quốc tế lần thứ 27 (tháng năm 2018, Vancouver) Hội thảo điểu học (Bushuev cộng sự, 2018; Kerimov cộng sự, 2018; Kalyakin cộng sự, 2018; Bushuev cộng sự, 2018; Kerimov cộng sự, 2018) Hình Cây phát sinh loài chim nghiên cứu miền Nam Việt Nam Cây dựa liệu từ dự án BirdTree (http://www.birdtree.org) hệ thống Hackett (Hackett et al., 2008) 11) Theo nghiên cứu lượng chim gần Úc, BMR thấp lồi chim nhiệt đới khơng liên quan đến nhiệt độ cao vùng nhiệt đới, với điều kiện khí hậu ổn định (Bech et al., 2016) Được biết, độ lặp lại (hệ số tương quan nội hàm) đặc điểm sinh lý điều kiện ổn định cao Ví dụ, độ lặp lại BMR phịng thí nghiệm cao so với tự nhiên (Auer et al., 2016) Điều cho thấy vùng nhiệt đới, tần số BMR phải cao Năm 2018, bắt số lượng đáng kể cá nhân có BMR đo năm trước Điều cho phép đánh giá sơ độ lặp lại đặc điểm sinh lý loài chim nhiệt đới khoảng thời gian đáng kể (hơn năm) Ước tính tương tự loài chim sống tự từ vùng ôn đới (Bech et al., 1999; Broggy et al., 2009; Bushuev et al., 2011; Bouwhuis et al., 2013), vùng nhiệt đới hồn tồn khơng có Ước tính độ lặp lại BMR nghiên cứu dài hạn sinh lý động vật nhiệt đới cấp độ cá thể Trong tất năm nghiên cứu Việt Nam, đo BMR lặp lại 42 cá thể thuộc 23 loài Khoảng thời gian trung bình lần đo 547 ngày (tối thiểu 318 ngày, tối đa 1816 ngày) Độ lặp lại BMR ước tính cách sử dụng mơ hình hiệu ứng tuyến tính hỗn hợp hóa cao có ý nghĩa: R = 0,92 cho toàn thể BMR R = 0,52 cho BMR độc lập với trọng lượng thể Tuy nhiên, điều việc sử dụng nhiều lồi chim phân tích, khác biệt loài khác khối lượng thể sinh thái làm tăng đáng kể thay đổi cá thể Bao gồm mơ hình lồi yếu tố ngẫu nhiên thứ hai [Log (BMR) ~ Log (M) + (1 | ID) + (1 | Loài)] làm cho độ lặp lại thấp (R = 0,11) không đáng kể mặt thống kê Rõ ràng, điều kiện nhiệt đới không ổn định sinh lý học chim, theo đề xuất người sáng tạo khái niệm "cuộc sống chậm chạp" vùng nhiệt đới Việc sử dụng hạn chế số cá thể loài (n ≥ 2) thời gian phép đo BMR (không năm) cho phép có BMR đáng tin cậy (R = 0,25), giảm số lượng cá thể xuống cịn 26 Ngồi ra, phần loài, khả lặp lại intraspecific BMR đánh giá Lồi có độ lặp lại đáng tin cậy cao (R = 0,85) độc lập với khối lượng thể BMR loài Halcyon smyrnensis, đánh giá cần xử lý thận trọng BMR đo lại cá thể loài 5.4.2 Nghiên cứu cấu trúc biến động quần thể chim rừng Để xác định cấu trúc lãnh thổ phân bố loài chim di cư xa xôi mùa đông phương pháp thống kê sử dụng - bẫy tiêu chuẩn Bẫy thực tầng rừng nhiệt đới thứ sinh Dùng bẫy chuẩn bắt 449 cá thể 55 loài chim Hai loài Phylloscopus humei Erythrura prasina bị bắt q trình nghiên cứu khơng có danh sách loài chim Vườn quốc gia Cát Tiên (Danh sách loài chim Cát Tiên) 15,7% (55 tổng số 350 loài) đa dạng loài chim vườn quốc gia khảo sát Ở tầng rừng nhiệt đới thứ sinh vào mùa đông, mùa “khơ”, lồi chim có vị trí, lãnh thổ khác sống với nhau: lồi vận động - 76,3%, loài di cư gần -11%, loài di cư xa-9,1%, 02 loại (3,5%) tình trạng khơng xác định Số lượng chim vận động bẫy shama (Copsychus malabaricus) - 10,7% chim nhện (Arachnothera longirostra) - 5,8% di cư gần (6 loài) chiếm 5,3% tổng số chim bị bắt Những loài di cư xa (5 loài) chiếm tỷ lệ đáng kể (25,2%) số lượng chim ghi nhận Một vị trí đặc biệt torng quần xã loài chim biển xanh (Luscinia cyane) Trong thời gian đánh bắt bẫy chuẩn, 90 cá chim bị bắt lưới nhện, chiếm 20% tổng số chim bị bắt Ở tầng rừng nhiệt đới thứ sinh mùa khơ, chim di cư xa xơi Palearctic có mức độ phong phú cao số loài có vị trí, lãnh thổ khác Hình mùa đơng 2017-2018, số lượng lồi chim sản lượng khai thác thay đổi (Hình 1) Số lượng chim bị bắt sinh cảnh rừng có ý nghĩa tiêu cực liên quan đến ngày dương lịch (rS = -0,2767; p