Bước đầu nghiên cứu cấu trúc và sinh khối trên mặt đất của một số quần xã thực vật tại khu bảo tồn thiên nhiên khe rỗ, bắc giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ CÔNG BA BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ SINH KHỐI TRÊN MẶT ĐẤT CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN KHE RỖ, BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thái Nguyên - 2013 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ CÔNG BA BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ SINH KHỐI TRÊN MẶT ĐẤT CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN KHE RỖ, BẮC GIANG Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60.42.01.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Đỗ Hữu Thƣ Thái Nguyên - 2013 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CẢM ƠN Trước tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Đỗ Hữu Thư, người thầy tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu, với đề tài “Đánh giá sinh khối khả tích luỹ Cacbon quần xã thực vật hệ sinh thái rừng kín thường xanh núi đất Trạm đa dạng sinh học Mê linh Vĩnh Phúc vùng phụ cận Mã số VAST04.07/13-14 TS Đỗ Hữu Thư làm chủ nhiệm ” giúp tơi hồn thành luận văn Tơi xin trân trọng cảm ơn tới Uỷ ban nhân dân Huyện Sơn Động, Uỷ ban nhân dân xã An Lạc, cán Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ bảo cung cấp tài liệu quan trọng Qua xin gửi lời cám ơn chân thành tới Ban giám hiệu, khoa Sau Đại học, toàn thể quý Thầy Cô khoa Sinh, trường Đại học Sư Phạm - Đại học Thái Nguyên tận tình truyền đạt kiến thức quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập nghiên cứu Xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, người không ngừng động viên, hỗ trợ tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian học tập hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn đến anh chị bạn đồng nghiệp hỗ trợ cho tơi nhiều suốt q trình học tập, nghiên cứu thực luận văn thạc sĩ cách hoàn chỉnh Thái Nguyên, tháng năm 2013 Học viên thực Đỗ Cơng Ba Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Đỗ Cơng Ba Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cảm ơn i Lời cam đoan ii Mục lục iii Danh mục bảng iv Danh mục hình v Từ viết tắt vii MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 18 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Đối tượng nghiên cứu 29 2.2 Nội dung nghiên cứu 29 2.3 Phương pháp nghiên cứu 30 2.3.1 Điều tra thực địa 30 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu phịng thí nghiệm 39 Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA HUYỆN SƠN ĐỘNG, BẮC GIANG 43 3.1 Điều kiện tự nhiên 43 3.1.1 Vị trí địa lý 43 3.1.2 Khí hậu thủy văn 44 3.1.3 Địa hình địa 45 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.2 Điều kiện dân sinh kinh tế - xã hội 45 3.2.1 Dân số, dân tộc, lao động 45 3.2.2 Kế cấu hạ tầng 49 3.3 Tài nguyên thiên nhiên 49 3.3.1 Tài nguyên đất 49 3.3.2 Tài nguyên rừng 50 3.3.3 Tài nguyên khoáng sản 51 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 52 4.1 Cấu trúc quần xã rừng 52 4.1.1 Chỉ số tầm quan trọng IVI loài quần hợp gỗ 52 4.1.2 Chỉ số đa dạng sinh học loài 57 4.1.3 Phân bố lồi theo nhóm tần số xuất 58 4.1.4 Sự phân bố lồi theo nhóm đường kính 60 4.1.5 Sự phân bố số theo nhóm đường kính 62 4.1.6 Phân bố số theo cấp chiều cao 65 4.1.7 Phân bố số loài theo cấp chiều cao 68 4.2 Sinh khối mặt đất quần xã rừng 70 4.2.1 Xây dựng mối tương quan phương trình hồi quy sinh khối mặt đất với phận gỗ 71 4.2.2 Sinh khối tươi mặt đất số quần xã thực vật đặc trưng 75 4.2.3 Sinh khối khô quần xã thực vật 82 4.2.4 Xác lập tương quan sinh khối khô so với sinh khối tươi, sinh khối phận tổng sinh khối 87 4.2.5 Lập bảng tra sinh khối cá thể lâm phần 88 4.3 Hàm lượng bon 89 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 - Tổng số loài loài ưu sinh thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR sau KTK 53 Bảng 4.2 - Kết Importance Value Index lồi gỗ có IVI > 5% hai trạng thái 53 Bảng 4.3 - Chỉ số đa dạng Shannon tầng gỗ 57 Bảng 4.4 - Phân bố loài theo cấp đường kính trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 61 Bảng 4.5 - Phân bố số theo cấp đường kính trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên Khu Bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 63 Bảng 4.6 - Phân bố số theo cấp chiều cao trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 66 Bảng 4.7 - Phân bố loài theo cấp chiều cao trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 69 Bảng 4.8.1 - Tương quan phận sinh khối tươi mặt đất trạng thái TTV (n =45) 72 Bảng 4.8.2 - Tương quan phận sinh khối khô mặt đất trạng thái TTV (n = 45) 73 Bảng 4.9 - Các phương trình nghiên cứu tương quan sinh khối tươi mặt đất thân, cành với DHB H gỗ 74 Bảng 4.10 - Kết cấu sinh khối (SK) tươi mặt đất trạng thái thảm thực vật 76 Bảng 4.11 - Sinh khối khô phận quần xã 82 Bảng 4.12 - Phương trình tương quan sinh khối khô sinh khối tươi 88 Bảng 4.13 - Phương trình lập biểu sinh khối tươi gỗ 89 Bảng 4.14 - Lượng carbon tích lũy quần xã thực vật 90 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC HÌNH Hình 4.1 - Phân bố lồi theo nhóm tần số tầng sau Nương rẫy 58 Hình 4.2 - Phân bố lồi theo nhóm tần số tầng sau Khai thác kiệt 59 Hình 4.3 - Đồ thị phân bố số lồi theo cấp đường kính trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 62 Hình 4.4 - Đồ thị phân bố số theo cấp đường kính trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 64 Hình 4.5 - Đồ thị phân bố số theo cấp chiều cao trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 67 Hình 4.6 - Đồ thị phân bố loài theo cấp chiều cao trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 69 Hình 4.8 - Biểu đồ sinh khối tươi gỗ quần xã TV đặc trưng 77 Hình 4.9 - Biểu đồ phân bố sinh khối tươi phận quần xã TV 78 Hình 4.10.1 - Đồ thị biểu diễn quan hệ sinh khối tươi với đường kính ngang ngực (DBH) gỗ Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, 80 Bắc Giang 80 Hình 4.10-2 Sự thay đổi tỉ lệ (%) sinh khối tươi (kg) phận gỗ với thay đổi cấp đường kình DBH 80 Hình 4.10.3 - Đồ thị biểu diễn quan hệ sinh khối tươi phận với chiều cao (H) gỗ Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 81 Hình 4.11 - Biểu đồ phân bố sinh khối khô phận quần xã TV 83 Hình 4.12 - Tỷ lệ (%) sinh khối khô phận gỗ trạng thái TTV 84 Hình 4.13.1 - Tương quan sinh khối khơ phận với đường kính 84 ngang ngực (DBH) gỗ Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 84 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi Hình 4.13.2 - Tương quan sinh khối khơ phận với chiều cao (H) gỗ Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 85 Hình 4.13.3 - Tỷ lệ (%) SK khô phận gỗ thay đổi cấp DHB thay đổi 85 Hình 4.14.1 - Sự tương quan SK thân khô với SK thân tươi trạng thái TTV 87 Hình 4.14.2 - Sự tương quan SK cành khô với SK cành tươi trạng thái TTV 87 Hình 4.14.3 - Sự tương quan SK khô với SK tươi trạng thái TTV 88 Hình 4.14.4 - Sự tương quan tổng SK khô với tổng SK tươi trạng thái TTV 88 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii TỪ VIẾT TẮT  CDM: Cơ chế phát triển  CN-TTCN: Công nghiệp-Tiểu thủ công nghiệp  DBH: Đường kính ngang ngực  DMVN: Dệt may Việt Nam  ĐHĐB: Đại hội đảng  GIS: Hệ thống thông tin địa lý  IVI: Chỉ số tầm quan trọng  KT: Kinh tế  KTK: Khai thác kiệt  NPP: Năng suất sơ cấp  NR: Nương rẫy  OTC: Ơ tiêu chuẩn  QPAN: Quốc phịng an ninh  TN: Tự nhiên  TNHH: Trách nhiệm hữu hạn  TTATXH: Trật tự an toàn xã hội  TTV: Thảm thực vật  UBND: Ủy ban nhân dân  VH: Văn hóa  XH: Xã hội Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 85 s inh k hối k hô (k g) 160 Tổng SKk = -50,158(H) + 196,83 R2 = 0,8868 140 120 100 80 SKtk = -35,579(H) + 140,12 R2 = 0,8923 60 40 SKck = -5,0481(H) + 20877 R2 = 0,9238 20 SKlk = -0,5856(H) + 2,7083 R2 = 0,785 -20 cấp chiề u cao Hình 4.13.2 - Tƣơng quan sinh khối khô phận với chiều cao (H) gỗ Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang sinh khối khô (kg) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 % SKtk %SKck 88.65% % SKlk 58.75% 25.43% 7.44% I II III IV V VI V II V III IX cấp đường kính Hình 4.13.3 - Tỷ lệ (%) SK khơ phận gỗ thay đổi cấp DHB thay đổi Giống với sinh khối tươi, sinh khối khô phận tổng sinh khối khô có liên quan chặt chẽ tỷ lệ thuận với đường kính ngang ngực (DBH) (>R2>0,9) chiều cao (H) (0,7