Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp nghiên cứu và đề xuất xây dựng cơ sở dữ liệu thực vật thân gỗ tại rừng thực nghiệm cơ sở 2 – đại học lâm nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THỊ HIẾU NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU THỰC VẬT THÂN GỖ TẠI RỪNG THỰC NGHIỆM CƠ SỞ 2 – ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP L[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - NGUYỄN THỊ HIẾU NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU THỰC VẬT THÂN GỖ TẠI RỪNG THỰC NGHIỆM CƠ SỞ – ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - NGUYỄN THỊ HIẾU NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU THỰC VẬT THÂN GỖ TẠI RỪNG THỰC NGHIỆM CƠ SỞ – ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN RỪNG Mà SỐ: 60.62.68 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS VIÊN NGỌC NAM Hà Nội, 2011 Chương ĐẶT VẤN ĐỀ Hệ thực vật Việt Nam vô phong phú đa dạng nghiên cứu tập trung vào mơ tả định tính đa dạng sinh học mà sử dụng phương pháp định lượng Việt Nam quốc gia có tính đa dạng sinh học cao giới, công nhận quốc gia ưu tiên cao cho bảo tồn toàn cầu chưa nghiên cứu đầy đủ Theo Kế hoạch hành động đa dạng sinh học phủ phê duyệt năm 1995 (Kế hoạch hành động bảo vệ đa dạng sinh học Việt Nam, 2005), Việt Nam có khoảng 12.000 lồi thực vật (có khoảng 7.000 lồi định tên), có 40% lồi thuộc loại đặc hữu, khơng tìm thấy nơi khác Tuy nhiên, môi trường bị hủy hoại nguồn tài nguyên sinh học bị khai thác khơng kiểm sốt thời gian dài nên diện tích rừng nước ta giảm cách nhanh chóng theo mà đa dạng sinh học bị suy thoái nghiêm trọng Sách đỏ Việt Nam 2007, công bố vào ngày 26 tháng năm 2008, theo số liệu Việt Nam có 882 loài (464 loại thực vật) bị đe dọa thiên nhiên, tăng 167 loài so với thời điểm năm 1992 Trong có 45 lồi thực vật “rất nguy cấp” (trong số 196 loài thực vật “nguy cấp”) Rừng thực nghiệm Cơ sở – Đại học Lâm nghiệp thành lập vào năm 2009 để phục vụ cho học tập nghiên cứu cán nhân viên học sinh sinh, viên trường Do thành lập nên chưa có nhiều đề tài nghiên cứu, có số đề tài bắt đầu vào thực Với nguồn tài nguyên đa dạng phong phú diện tích rộng lớn này, việc thực đề tài nghiên cứu cần thiết để có liệu cụ thể xác phục vụ cho học tập nghiên cứu sau Để nghiên cứu sau kế thừa liệu việc điều tra liệu ban đầu cần phải thực thật xác đề tài sử dụng phương pháp lập ô định vị cố định Sử dụng phương pháp định lượng để đánh giá đa dạng thực vật thân gỗ nhằm đem lại kết xác nghiên cứu thực vật thân gỗ cung cấp liệu cho công tác giảng dạy học tập 2 Xuất phát từ tình hình thực tế trên, chúng tơi tiến hành thực đề tài: "Nghiên cứu đề xuất xây dựng sở liệu thực vật thân gỗ Rừng Thực nghiệm Cơ sở – Đại học Lâm nghiệp" làm Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng Môi trường 3 Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Những nghiên cứu đa dạng thực vật thân gỗ 2.1.1 Những nghiên cứu đa dạng thực vật thân gỗ giới Đa dạng sinh học phong phú thể sống có từ tất nguồn hệ sinh thái cạn, biển hệ sinh thái nước khác, tổ hợp sinh thái mà chúng tạo nên; đa dạng sinh học bao gồm đa dạng loài (đa dạng di truyền hay gọi đa dạng gen), loài (đa dạng loài), hệ sinh thái (đa dạng hệ sinh thái) Sự đa dạng loài giới thể tổng số loài có mặt tồn cầu nhóm đơn vị phân loại Việc nghiên cứu hệ thực vật thảm thực vật giới nhiều nhà khoa học thực Liên quan đến lĩnh vực đề tài tham khảo số cơng trình nghiên cứu sau: Bằng phương pháp mơ tả định tính để nghiên cứu đa dạng sinh học, theo Udvardi (Walters Hamilton, 1993), giới bao gồm nhiều chỉnh thể sinh vật Sự phân chia tùy thuộc vào điều kiện khí hậu sinh vật sống Mỗi chỉnh thể xem hệ sinh thái lớn bao gồm nhiều hệ sinh thái nhỏ tập hợp lại Các chỉnh thể giới bao gồm: Rừng mưa nhiệt đới; Rừng mưa Á nhiệt đới – ôn đới; Rừng kim ôn đới; Rừng khô nhiệt đới; Rừng rộng ôn đới; Thảm thực vật Địa Trung Hải; Sa mạc bán sa mạc ẩm; Đầm rêu sa mạc; Sa mạc bán sa mạc lạnh; 10 Trảng cỏ đồng cỏ nhiệt đới; 11 Đồng cỏ ôn đới; 12 Thảm thực vật rừng núi cao; 13.Thảm thực vật vùng đảo; 14 Thảm thực vật vùng hồ (dẫn Cao Thị Lý ctv, 2002) Robert Jonathan (1994) nghiên cứu hướng dẫn tính tốn số lượng ô đo đếm đa dạng sinh học phương pháp ngoại suy Theo phương pháp này, diện tích đo đếm xác định dựa vào số lồi tích lũy qua đo đếm Nếu số lồi khơng tăng lên số lượng đo đếm dừng lại ngược lại số lồi cịn tăng tiếp tục mở rộng số lượng ô đo đếm Như với phương pháp này, nhà nghiên cứu bắt đầu tiếp cận với phương pháp định lượng nghiên cứu đa dạng sinh học giai đoạn tính tốn số lượng đo đếm Nhưng kết rút phương pháp có độ xác khơng cao Vai trị giá trị đa dạng sinh học vô to lớn không thay tồn phát triển người Ngày nay, với phát triển trí tuệ, người quan tâm nhiều đến đa dạng sinh học, có nhiều cá nhân, tập thể, quốc gia, khu vực… dành thời gian, tâm huyết, tiền bạc để nhằm bảo tồn trì tính đa dạng sinh học Đặc biệt tổ chức Liên hợp quốc nhiều tổ chức phi phủ (NGO) suốt thời gian qua đầu tư nhiều mặt cho nghiệp bảo tồn tính ĐDSH Vấn đề đặt lựa chọn phương pháp nghiên cứu để giải yêu cầu nghiên cứu phương pháp định lượng để đánh giá đa dạng sinh học cho kết xác Heywood (1995) cơng bố cơng trình đánh giá đa dạng sinh học toàn cầu nghiên cứu đặc điểm phân bố đa dạng sinh học, chức hệ sinh thái lồi mơi trường, giá trị kinh tế đa dạng sinh học, đề xuất phương pháp bảo tồn đa dạng sinh học phát triển bền vững Nhưng cơng trình nghiên cứu chưa sử dụng phương pháp định lượng Clarke Warwich (2001) sử dụng phương pháp thu thập liệu phân tích thống kê để xác định thay đổi quần xã ven biển Tác giả đưa 17 chương trình bày sở khoa học, lý luận hình thành phương pháp phân tích đánh giá tính đa dạng sinh học phần mềm PRIMER (Plymouth Routine in Multivariate Ecological Research) Các số đa dạng tính theo cơng thức giải thích ý nghĩa chúng sở khoa học việc xử lý định lượng số liệu thu thập để xác định đa dạng sinh học Nghiên cứu đóng vai trị quan trọng việc lựa chọn số đa dạng xử lý số liệu đề tài nhằm đạt kết mong muốn, cung cấp hiểu biết thêm phương pháp định lượng đa dạng sinh học Macintosh D J., Ashton E C and Havanon S (2002) sử dụng phương pháp định lượng để nghiên cứu phục hồi rừng ngập mặn đa dạng sinh học vùng cửa biển Ranong, Thái Lan Xử lý số liệu phềm mềm phầm PRIMER (Clarke Warwick, 1994) để xác định số đa dạng sinh học, sử dụng SIMPER (Similarity Percent) để mơ tả đóng góp lồi quần xã, tính ma trận tương đồng (Similarity matrices) sở tương đồng Bray – Curtis, vẽ sơ đồ nhánh Cluster NMDS (Non Metric Multi – Dimensional Scaling) để mô tả mối quan hệ ô đo đếm sau thu thập số liệu thực địa với ô đo đếm 100 m2 Phương pháp nghiên cứu đa dạng sinh học phân tích, đánh giá, so sánh đa dạng sinh học dựa số, biểu đồ cụ thể để đưa kết nên kết luận nghiên cứu mang tính khoa học tính xác cao Guarino C., Napolitano F (2006) nghiên cứu quần xã thực vật đa dạng sinh học vùng Taburno - Camposauro nghiên cứu với diện tích vùng nghiên cứu 137,8 km2 độ cao 1.300 m so với mực nước biển với ô nghiên cứu (1 km x km) việc điều tra thống kê loài thực vật, kết nghiên cứu loài mức độ Căn kết tính tốn số IR để đánh giá mức độ loài quần xã thực vật khu vực nghiên cứu theo thang bậc sau đây: Chỉ số IR biến động từ - 100% Khi số IR từ 78,08% - 95% R (Rare species) loài hiếm, số IR từ 95 - 97% loài MR (Very rare species), số IR > 97% loài RR (Extremely rare species) Cuối tác giả biểu thị độ đa dạng biểu đồ Với việc số mức độ hiến công thức tính tốn, cơng trình nghiên cứu Guarino C., Napolitano F (2006) góp phần khẳng định tính khoa học xác phương pháp định lượng nghiên cứu đa dạng sinh học 2.1.2 Những nghiên cứu đa dạng thực vật thân gỗ Việt Nam Thái Văn Trừng (1978) nghiên cứu thảm thực vật Việt Nam Trên quan điểm sinh thái phát sinh, tác giả phân chia thảm thực vật Việt Nam thành kiểu, kiểu phụ, kiểu trái thấp ưu hợp Trong yếu tố phát sinh khí hậu yếu tố phát sinh kiểu thực vật người yếu tố phát sinh kiểu phụ, kiểu trái ưu hợp, địa lý, địa hình, địa chất, thổ nhưỡng, khu hệ thực vật 6 Cơng trình nghiên cứu Nguyễn Tiến Bân (2003) thống kê đến kết luận thực vật Hạt kín hệ thực vật Việt Nam có 8.500 lồi, 2.050 chi lớp Hai mầm 1.590 chi 6.300 loài lớp Một mầm 460 chi với 2.200 loài Trương Quang Học ctv (2008) nghiên cứu đa dạng sinh học khu vực Bắc Trường Sơn Các tác giả dùng phương pháp khảo sát theo tuyến Các tuyến, điểm khảo sát ghi lại theo tọa độ địa lý thông qua máy định vị GPS Kết xác định 15 loại hình thảm thực vật, đa dạng phân loài động thực vật gồm 2.460 lồi thuộc 1.451 giống 379 họ thuộc nhóm sinh vật khác trùng, cá, lưỡng cư, bị sát, chim, thú, thực vật bậc thấp thủy sinh thực vật bậc cao có mạch Tác giả ứng dụng GPS để xác định tọa độ tuyến, ô điều tra đánh giá đa dạng sinh học lại phương pháp thống kê loài điều tra truyền thống Những nghiên cứu đa dạng sinh học sử dụng phương pháp mơ tả định tính chủ yếu Một số nghiên cứu bắt đầu chuyển sang phương pháp định lượng như: Lê Quốc Huy (2002) trình bày số phương pháp nghiên cứu phân tích định lượng số đa dạng sinh học thực vật nghiên cứu, đánh giá thảm thực vật với số giá trị quan trọng IV, số đa dạng sinh học loài H’e (Shannon Weiner’s Index), số ưu thế, số tương đồng (Index of similarity), phương pháp phân tích đường cong đa dạng ưu Tác giả phương pháp nghiên cứu đa dạng sinh học số để đánh giá đa dạng sinh học Cùng thời gian này, Lê Quốc Huy dùng phương pháp định lượng để đánh giá mơ hình thử nghiệm trồng địa thuộc dự án trồng rừng KFW2 Hà Tỉnh, Quảng Bình, Quảng Trị Viên Ngọc Nam ctv (2008) nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật phân khu bảo vệ nghiêm ngặt Khu Bảo tồn thiên nhiên RNM Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh phương pháp khảo sát thực địa để thu thập số liệu xử lý số liệu phần mềm PRIMER để phân tích số đa dạng sinh học Tác giả sử dụng SIMPER (Similarity Percent) để mơ tả mức độ đóng góp lồi quần xã, số Caswell (V) để so sánh số đa dạng Shannon (H’e) thực tế đo Shannon (H’e) lý thuyết để xem xét thay đổi tác động môi trường đến số đa dạng lồi Shannon Tác giả tính ma trận tương đồng (Similarity matrices) sở tương đồng Bray–Curtis, vẽ sơ đồ nhánh Cluster sử dụng NMDS (Non-Metric Multi - Dimensional Scaling), PCA (Principal Component Analysis) để mô tả mối quan hệ đo đếm, lồi từ ma trận tương đồng với công nghệ thông tin GIS để đánh giá đa dạng sinh học thực vật xác, có sở khoa học Do vậy, việc áp dụng phương pháp phân tích định lượng điề u tra, đánh giá đa dạng sinh ho ̣c ở Viê ̣t Nam là thực sự cần thiết và có ý nghiã to lớn cả về mă ̣t phương pháp luâ ̣n cũng thực tiễn 2.1.3 Những nghiên cứu Rừng Thực nghiệm CS2 –trường ĐH Lâm Nghiệp Trước Tiểu khu 121 thuộc quản lý Khu Bảo tồn thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai Đến năm 2009 Tiểu khu 121 chuyển cho trường Cơ sở – Đại học Lâm Nghiệp để xây dựng thành khu thực nghiệm, tạo điều kiện cho học sinh, sinh viên có địa điểm thực tế Chính nghiên cứu Tiểu khu 121 từ trước tới gắn liền với nghiên cứu Khu Bảo tồn thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai Khu Bảo tồn thành lập có nhiều cơng trình nghiên cứu Từ tháng 11/2007 đến 12/2009, Trương Công Khanh (Phân viện Điều tra Quy hoạch Rừng Nam Bộ) ctv thực điều tra xây dựng danh lục tiêu thực vật Khu Bảo tồn phương pháp điều tra, lấy mẫu, giám định tên Việc xác định tên tiến hành sở tra cứu tài liệu phân loại thực vật của: Phạm Hoàng Hộ (1993), Trần Hợp (1993), Sách Đỏ thực vật Việt Nam (2007)… Kết thu thập mẫu vật 857 loài thực vật khác nhau, bảo quản xử lý 4.200 mẫu tiêu (mỗi loài từ - mẫu) Đồng thời đưa đặc điểm phân bố xã hợp thực vật rừng Hiện thực chương trình hợp tác nghiên cứu kiểm kê đa dạng sinh học Khu Bảo tồn thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai Ban Quản lý khu bảo tồn với Trung tâm nghiên cứu môi trường Giáo dục bảo vệ môi trường (CRES) thuộc Trường Đại học Quốc gia Hà Nội, nhằm xây dựng hồ sơ đệ trình Ủy ban Quốc gia Con người Sinh quyển, UNESCO công nhận khu bảo tồn Khu Dự trữ sinh giới 2.2 Những nghiên cứu ô định vị theo dõi đa dạng sinh học 2.2.1 Những nghiên cứu ô định vị giới Bảo tồn đa dạng sinh học đánh giá việc bảo vệ mơi trường sống quan trọng tồn cầu Để quản lý tốt nguồn tài nguyên nhà khoa học giới có nhiều cơng trình nghiên cứu phương pháp giám sát Hiện nay, phương pháp đánh giá, giám sát theo dõi diễn biến tài nguyên rừng sử dụng hiệu phương pháp sử dụng phầm mềm BioMon (Jim Comiskey, 1995) BioMon cho phép sử dụng có hiệu liệu khơng gian thời gian Ngồi ra, thiết lập đồ phân bố tạo điều kiện cho trình xác minh trường cách nhanh Dữ liệu sở dùng để giám sát đa dạng sinh học thu thập lập ô định vị có hỗ trợ công nghệ thông tin GIS Do vậy, giới có 300 nơi sử dụng BioMon định vị để theo dõi, giám sát đa đạng sinh học Dallmeier, F (1992), thực ”Giám sát đa dạng sinh học dài hạn khu vực rừng nhiệt đới theo phương pháp lập ô định vị sử dụng lâu dài” Dallmeier, F A Alonso (1997) thực ”Đánh giá theo dõi đa dạng sinh học lâu dài vùng Urubamba Peru” sử dụng ô định vị để thực nghiên cứu Terry ctv (2001) nghiên cứu đánh giá thực vật vùng rừng Takamada Cameroon Để nghiên cứu đánh giá thực vật tác giả thiết lập 300 ô mẫu có kích 100 x 100 m (1 ha) 23 quốc gia ký hiệu ô mẫu BDP, xung quanh ô mẫu thiết lập 38 ô mẫu có kích thước 50 x 20 m (100 m2) ký hiệu MWP Trong ô mẫu đo đếm có D1.3 (đường kính ngang ngực) ≥ 10 cm, ô mẫu thiết lập đai độ cao khác Sau thu thập số liệu ô mẫu nghiên cứu xử lý số định lượng tính số quan trọng IV dựa nhân tố tần suất xuất tương đối, mật độ tương đối, tiết diện ngang tương đối, đặc biệt nghiên cứu tính số IV vùng dựa mật độ tương đối tiết diện ngang tương đối theo công thức sau: IV = RD + RF + RBA Trong RD: Mật độ tương đối lồi tính theo cơng thức RD = Mật độ loài nghiên cứu Tổng số mật độ tất loài RF: Tần suất xuất tương đối lồi, tính theo cơng thức RF = Tần suất xuất tất loài Tổng số tần suất xuất loài RBA: Tổng tiết diện ngang tương đối lồi, tính theo cơng thức RBA = Tổng tiết diện ngang loài nghiên cứu Tổng tiết diện ngang tất loài Kết nghiên cứu đề tài thống kê số lượng cá thể, loài, chi, họ vùng nghiên cứu, tính số quan trọng IV dựa hai số số bao phủ vùng tần suất xuất tương đối Phân tích thành phần cấu trúc, kết cấu rừng theo kiểu rừng đai độ cao khác Slik ctv (2003) phân tích hệ thực vật họ Dầu vùng đất thấp Borneo Các tác giả nghiên cứu đặc điểm hệ thực vật họ Dầu vùng đất thấp 500 m so với mực nước biển Borneo, xác định taxa vùng Nghiên cứu đa dạng thực vật vùng nghiên cứu, mối quan hệ đa dạng sinh học với nhân tố, điều kiện lượng mưa hàng năm, điều kiện địa hình, khoảng cách ô mẫu Tác giả thiết kế 28 ô mẫu nghiên cứu vùng khác rút ngẫu nhiên 640 cá thể, đo đếm đường kính ngang ngực (D1.3) có D 1.3 ≥ 9,8 cm Sử dụng phương pháp phân tích ma trận tương đồng, sơ đồ nhánh UPGMA Sorensen Steinhaus (1997) để phân tích mối quan hệ vùng nghiên cứu, ảnh hưởng nhân tố lượng mưa hàng năm, điều kiện địa hình đến cấu trúc hệ thực vật ô nghiên cứu 10 Kết nghiên cứu xác định số họ, chi thực vật vùng nghiên cứu Xác định đa dạng thực vật cao vùng nghiên cứu Cơng trình đưa kết luận đa dạng thực vật phụ thuộc lớn vào yếu tố địa hình lượng mưa hàng năm Trong chương trình “Đánh giá đa dạng cấu trúc rừng Bắc Iran” Vahab Sohrabi ctv (2011) dùng phương pháp điều tra theo tuyến thiết lập ô định vị thu thập số liệu Đánh giá đa dạng sinh học thơng qua tính số Simpson, Shannon-Wiener 2.2.2 Những nghiên cứu ô định vị Việt Nam Rừng Việt Nam quản lý 40 năm hiểu biết cấu trúc rừng hạn chế thiếu sở liệu thu thập từ hệ thống ô tiêu chuẩn định vị Các nghiên cứu dựa hệ thống ô tiêu chuẩn tạm thời mô tả đặc điểm khơng có khả cung cấp số liệu đáng tin cậy cho nghiên cứu đa dạng sinh học nghiên cứu động thái hệ sinh thái rừng Việc thiết lập ô định vị có ý nghĩa việc xây dựng sở liệu để theo dõi, giám sát tài nguyên rừng Đồng thời cung cấp sở khoa học quan trọng cho việc đề xuất biện pháp bảo tồn nhằm nâng cao hiệu quản lý rừng cho vườn quốc gia, khu bảo tồn nước Nguyễn Nghĩa Thìn ctv (2004) thực cơng trình nghiên cứu đa dạng sinh học Vườn Quốc gia Pù Mát Các tác giả áp dụng phương pháp điều tra theo tuyến lập ô tiêu chuẩn điển hình có kích thước 2.000 m2 để thu thập số liệu Đánh giá tính đa dạng sinh học thực vật khu vực thông qua đánh giá thành phần loài, quần xã thực vật, giá trị tài nguyên mức độ bị đe dọa, dạng sống, yếu tố địa lý thực vật Kết nghiên cứu bao gồm: Xây dựng bảng danh lục thực vật; đánh giá đa dạng thảm thực vật thể việc ghi nhận số lượng họ, chi, loài số cá thể ơ, tính số diện tích tán, độ tàn che chung cho tồn tiêu chuẩn, mật độ loài ưu cấu trúc phân tầng thảm thực vật Tuy vậy, nghiên cứu dừng lại mức độ điều tra, định danh, thống kê, mơ tả mà khơng vào định lượng tính toán số đa dạng sinh học Nghiên cứu dùng 11 công thức Sorenson để đánh giá mức độ quan hệ khu vực với hệ thực vật lân cận Từ năm 2004 đến năm 2007, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam thiết lập 64 tiêu chuẩn định vị có kích thước Hệ thống ô tiêu chuẩn định vị thiết lập để nghiên cứu phân tích thảm thực vật rừng bao gồm: Nghiên cứu cấu trúc, tổ thành loài đa dạng sinh học; nghiên cứu trình động thái hệ sinh thái rừng; sinh trưởng, chết tái sinh bổ sung, nghiên cứu chu trình dinh dưỡng vật rơi rụng, tích lũy phân hủy, thành phần dinh dưỡng đất động thái ; sinh thái lồi đặc tính lâm học khác hệ sinh thái rừng tự nhiên chủ yếu Việt Nam Ô định vị lập hệ sinh thái rừng tự nhiên sau: Rừng rộng thường xanh (40 ô), rừng Khộp (6 ô), rừng ngập mặn (10 ô) rừng phèn (8 ô) Nhận thấy vai trị quan trọng định vị nghiên cứu vấn đề Lâm nghiệp Viện điều tra quy hoạch rừng ban hành định số 67/ĐTQHR/TCHC-QĐ ngày 05/03/2007 Biện pháp kỹ thuật điều tra ô định vị nghiên cứu sinh thái Quyết định phục vụ cho chương trình điều tra, đánh giá theo dõi diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc chu kỳ IV, giai đoạn 2006 – 2010 2.2.3 Nghiên cứu ô định vị Khu Thực nghiệm Cơ sở – trường ĐH Lâm Nghiệp Khu thực nghiệm CS2 – trường ĐH Lâm Nghiệp thành lập năm 2010 nhằm mục đích phục vụ cho cơng tác nghiên cứu học tập cán học sinh, sinh viên nhà trường Do thành lập nên chương nghiên cứu bắt đầu Có số đề tài thực thảm thực vật chưa công bố rộng rãi mà dùng công tác quy hoạch khu thực nghiệm Các nghiên cứu dừng lại việc lập ô tiêu chuẩn 1.000 m2 - 2.000 m2 để điều tra mô tả thực vật khu thực nghiệm phương pháp mơ tả định tính như: “Nghiên cứu tổ thành tầng cao Tiểu khu 121 thuộc Khu Bảo tồn thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai” Thái Văn Thành (2011) 12 Yêu cầu cấp thiết để phục vụ công tác đánh giá đa dạng sinh học, làm sở liệu xác cho theo dõi, giám sát tài nguyên rừng lâu dài phải xây dựng ô định vị để điều tra đo đếm, Sử dụng phầm mềm BioMon để lưu giữ số liệu thu thập theo dõi, giám sát đa dạng sinh học khu thực nghiệm trường Nhâ ̣n định: Qua phần tổng quan nghiên cứu cho thấy việc nghiên cứu, bảo tồn đa dạng sinh học vấn đề quan tâm không Việt Nam mà giới Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu đa dạng thực vật thân gỗ nhìn chung, đa số nghiên cứu theo hướng điều tra đa dạng loài, đa dạng hệ sinh thái, đa dạng cấu trúc hệ sinh thái việc liệt kê, mơ tả định tính để đưa kết mà chưa sâu vào đánh giá đa dạng phương pháp định lượng Hiện nay, có nhiều phương pháp nhà khoa học nước giới nghiên cứu, áp dụng để đánh giá mức độ đa dạng sinh học kiểu rừng Trên giới, việc áp dụng phương pháp lập ô định vị để đánh giá định lượng đa đạng sinh học theo dõi giám sát biến động sinh vật theo thời gian Dallmeier, F (1992) công bố thực Tiếp sau cơng trình nghiên cứu James A Comiskey ctv (1995) động thái rừng, sử dụng phần mềm Biomon Version (Jim Comiskey) để quản lý liệu điều tra ô định vị qua thời điểm nghiên cứu Phần mềm nhiều trung tâm nghiên cứu đa dạng sinh học giới sử dụng vào công tác quản lý liệu, theo dõi, giám sát biến động sinh vật theo thời gian Cho đến thực 300 nơi giới phương pháp lập ô định vị điều tra số liệu, quản lý liệu thơng qua phần mềm Biomon Tại phía Nam Việt Nam nay, Vườn Quốc gia Bù Gia Mập (2008) sử dụng phương pháp lập ô định vị để quản lý, giám sát đa dạng sinh học Tại Vườn Quốc gia xây dựng ô định vị điều tra số liệu để theo dõi biến động tài nguyên sinh vật ô định vị Tuy nhiên, liệu lại quản lý phương pháp cũ lưu máy tính cứng mà chưa sử dụng phần mềm Biomon 13 Từ nhận định đề tài chọn phương pháp nghiên cứu đa dạng sinh học sở định lượng, phân tích số đa đạng sinh học, đồng thời sử dụng phần mềm Biomon Version (Jim Comiskey, 1995) để thiết lập đồ phân bố cá thể ô định vị xây dựng sở liệu cho ô định vị để theo dõi, giám sát theo thời gian không gian 14 Chương MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Mục tiêu nghiên cứu 3.1.1 Mục tiêu tổng quát - Góp phần cung cấp liệu đa dạng thực vật thân gỗ rừng thực nghiệm Trường Đại học lâm nghiệp - Cơ Sở làm sở để theo dõi, giám sát sử dụng bền vững tài nguyên thực vật khu vực nghiên cứu 3.1.2 Mục tiêu cụ thể - Xây dựng sở liệu ban đầu thực vật thân gỗ khu Rừng thực nghiệm CS2 – Đại học Lâm nghiệp để làm mơ hình thực tập cho học sinh, sinh viên - Đề xuất biện pháp sử dụng sở liệu phục vụ cho theo dõi, giám sát đa dạng thực vật thân gỗ khu vực nghiên cứu 3.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.2.1 Đối tượng nghiên cứu Quần xã thực vật khu thực Tiểu khu 121 thuộc Khu Bảo tồn thiên nhiên Văn hóa Đồng Nai khu thực nghiệm CS2 –trường ĐH Lâm nghiệp 3.2.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài thực trạng thái rừng III A - Rừng Thực nghiệm Cơ cở – Đại học Lâm nghiệp 3.3 Nội dung nghiên cứu - Định lượng đa dạng thực vật thân gỗ khu vực nghiên cứu - Định vị nghiên cứu lồi quý khu vực nghiên cứu - Nghiên cứu cấu trúc rừng ô định vị rừng Thực nghiệm - Đề xuất biện pháp sử dụng xây dựng sở liệu để phục vụ cho việc truy cập, quản lý, theo dõi đa dạng sinh học thân gỗ phần mềm BioMon 3.4 Phương pháp nghiên cứu Đề tài nghiên cứu sử dụng phương pháp sau: 15 + Phương pháp kế thừa tài liệu + Phương pháp điều tra, đo đếm trường + Phương pháp so sánh, phân tích, tổng hợp 3.4.1 Chuẩn bị thu thập số liệu - Thu thập thông tin, liệu liên quan đến đa dạng sinh học, ô định vị đề tài nghiên cứu từ thư viện, nhà sách, trang web internet - Thu thập đồ địa hình, đồ hành chính, đồ trạng rừng, đồ thảm thực vật, điều kiện khí hậu, dân sinh – kinh tế, ảnh Google Earth liệu khác có liên quan đến khu vực nghiên cứu từ Khu Bảo tồn thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai 3.4.2 Ngoại nghiệp - Sử dụng đồ địa hình, đồ thảm thực vật, đồ trạng, máy định vị GPS (Global Position System), ảnh từ Google Earth (2011) khảo sát thực địa để xác định ô định vị Rừng Thực nghiệm Cơ sở – Đại học Lâm nghiệp - Đo độ cao máy định vị GPS vị trí tâm đo đếm - Áp dụng phương pháp lập ô định vị Francico Dameier (1992) theo dõi giám sát đa sạng sinh học dài hạn rừng nhiệt đới Trong phạm vi đề tài bố trí định vị điển hình kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới trạng thái rừng IIIA - Ô định vị có kích thước (100 m x 100 m), chia thành 25 ô đo đếm 400 m2 (20 m x 20 m) Theo hướng Đông Tây – Nam Bắc, đánh số thứ tự từ đến 25 tương ứng với sơ đồ Hình 2.1 - Dùng la bàn thước dây để xác định kích cỡ, hướng ô đo đếm Đánh dấu ô đo đếm sơ xịt lên bốn góc đo đếm, ô từ đến 25 tiến hành đo đếm tiêu như: Đường kính vị trí 1,3 m (D1,3), chiều cao vút (Hvn), xác định thành phần loài, … - Khi nghiên cứu cấu trúc rừng, sử dụng phương pháp nghiên cứu cấu trúc điều tra rừng Trong ô định vị chia thành có diện tích 2.000 m2 (100 m x 20 m) để đánh giá đa dạng cấu trúc rừng 16 - Nhận diện xác định tên thực vật thân gỗ, loài quí hiếm, dựa theo phương pháp chuyên gia tra cứu tài liệu: “Cây cỏ Việt Nam” Phạm Hoàng Hộ (1999) “Cây gỗ kinh tế” Trần Hợp - Nguyễn Bội Quỳnh (1993), Sách đỏ Việt Nam phần II Thực vật rừng (2007), danh mục loài thực vật quý theo Nghị định số 32/2006 ngày 30/3/2006 Thủ tướng Chính phủ quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, Bắc 100 m 10 15 20 14 19 25 24 Đông Tây 20 m 13 18 23 12 17 22 11 16 21 100 m Ơ đo đếm 20 m Nam Hình 3.1: Cấu trúc ô định vị điều tra số liệu - Đo đường kính: Đo chu vi thước dây vị trí 1,3 m gỗ đo đếm, ghi phân biệt theo số hiệu (số hiệu đánh theo thứ tự từ trái qua phải, từ xuống dưới), từ tính đường kính Đối với hai thân: Nếu chia thân 1,3 m coi cây, chia thân 1,3 coi Tại vị trí đo 1,3 phải đánh dấu sơn đỏ sơn vàng (xịt sơn đỏ sơn vàng xen kẽ với ô đo đếm liền kề nhau) dấu ngang trùng với vị trí đo 1,3 m ghi số hiệu đóng biển số lên miếng kim loại nhỏ gắn trực tiếp lên thân trùng với số hiệu ghi biểu để nhận biết cho lần đo định kỳ sau - Đo chiều cao gỗ: Tiến hành đo chiều cao vút chiều cao cành tất có D1,3 ≥ cm thước Blume – Leiss 17 - Đo xác định vị trí theo tọa độ X, Y ô đo đếm PHIẾU ĐIỀU TRA NGỒI THỰC ĐỊA Ơ ĐỊNH VỊ Ơ đo đếm số: …………………… Vị trí:……………………………… Diện tích: 400 m2 Tọa độ: …………………………… Người điều tra: ………………… Ngày điều tra: ……………………… Độ cao tương đối………………… TT Tên Việt Nam Tọa độ Chu vi thân D1,3 m D tán Hvn X ĐT Y NB Ghi ĐB - ĐN TN -TB - Dùng máy ảnh kỹ thuật số chụp hình loài để làm tiêu ảnh chụp tán rừng Trong ô đo đếm chụp 02 ảnh tán rừng bố trí Hình 3.2 20 m 5m 10 m Ô đo đếm 5m 10 m Hình 3.2: Sơ đồ vị trí chụp ảnh để xác định độ tàn che rừng 3.4.3 Nội nghiệp - Xác định vị trí đo đếm, loài thực vật thân gỗ quý, hiếm, quần xã thực vật thân gỗ ưu tiên bảo tồn lên đồ số thông qua phần mềm MapSource Version 6.2 Google Earth - Tổng hợp xử lý số liệu theo ô đo đếm phần mềm Excel 2003 phần mềm Biomon Version (Jim Comiskey, 1997) 18 - Xây dựng đồ vị trí định vị đo đếm, lồi thực vật quý, hiếm, ưu tiên bảo tồn thông qua phần mềm MapSource Version 6.2 - Tính số đa dạng sinh học: Trong phân tích đánh giá mức độ đa dạng thực vật ô định vị, đề tài sử dụng số sau: + Chỉ số giá trị quan trọng (IV): Sử dụng số giá trị quan trọng (IV) Bray - Curtis (1951) để biểu thị cấu trúc, mối tương quan trật tự ưu loài quần xã thực vật Chỉ số IV tính theo cơng thức: IV% = RD + RF + RBA Trong RD: Mật độ tương đối lồi tính theo cơng thức RD= Mật độ lồi nghiên cứu Tổng số mật độ tất loài RF: Tần suất xuất tương đối lồi, tính theo công thức RF= Tần suất xuất tất loài Tổng số tần suất xuất loài RBA: Tổng tiết diện ngang tương đối lồi, tính theo cơng thức RBA = Tổng tiết diện ngang loài nghiên cứu Tổng tiết diện ngang tất loài Chỉ số IV đạt giá trị tối đa 300 trường nghiên cứu có lồi + Cơng thức tính tổ thành lồi: Theo Thái Văn Trừng (1998), tổ thành lồi tính theo cơng thức sau: A = (m/n)*10 Trong đó: A: Tổ thành loài m: Chỉ số IV loài n: Tổng số IV - Sử dụng số tác giả Guarino C, Napolitano F, 2006 n  RI  1    100 N  ... VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - NGUYỄN THỊ HIẾU NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU THỰC VẬT THÂN GỖ TẠI RỪNG THỰC NGHIỆM CƠ SỞ – ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP... thực vật khu vực nghiên cứu 3.1 .2 Mục tiêu cụ thể - Xây dựng sở liệu ban đầu thực vật thân gỗ khu Rừng thực nghiệm CS2 – Đại học Lâm nghiệp để làm mơ hình thực tập cho học sinh, sinh viên - Đề xuất. .. nhiên Văn hóa Đồng Nai khu thực nghiệm CS2 –trường ĐH Lâm nghiệp 3 .2. 2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài thực trạng thái rừng III A - Rừng Thực nghiệm Cơ cở – Đại học Lâm nghiệp 3.3 Nội dung nghiên cứu