Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tính đa dạng thực vật của rừng tự nhiên tại vườn quốc gia ba vì – hà nội

LỜI NĨI ĐẦU Để hồn thành chƣơng trình đào tạo Đại học quy khóa học 2014 – 2018 trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, đƣợc trí Ban chủ nhiệm khoa Lâm học giảng viên hƣớng dẫn, tơi tiến hành nghiên cứu khóa luận : “Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc tính đa dạng thực vật rừng tự nhiên Vườn Quốc gia Ba Vì – Hà Nội ” Sau thời gian từ hình thành ý tƣởng nghiên cứu, lập đề cƣơng, triển khai đề tài, xử lý nội nghiệp viết báo cáo đến khóa luận hồn thành Nhân dịp cho phép tơi đƣợc bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới giáo hƣớng dẫn Lƣơng Thị Phƣơng, thầy cô giáo khoa Lâm học, tập thể lãnh đạo, cán cơng nhân viên Vƣờn Quốc gia Ba Vì, Hà Nội tạo điều kiện tốt cho suốt q trình thu thập số liệu làm khóa luận tốt nghiệp Tơi xin đƣợc bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến gia đình tạo điều kiện thời gian, vật chất động viên tinh thần để hồn thành khóa học thực khóa luận Trong q trình hồn thành khóa luận tốt nghiệp, thân có nhiều cố gắng nhƣng trình độ thân cịn hạn chế nên luận văn khơng thể tránh khỏi có khiếm khuyết định Tôi mong nhận đƣợc bảo thầy giáo, ý kiến phê bình, đóng góp bạn bè đồng khóa để luận văn đƣợc hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả Trần Thị Quỳnh i MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN vi ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng 1.1.2 Nghiên cứu tính đa dạng sinh học thực vật 1.2 Ở Việt Nam 1.2.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng 1.2.2 Nghiên cứu tính đa dạng QXTV Chƣơng MỤC TIÊU GIỚI HẠN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1 Mục tiêu chung 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 2.2.2 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 2.3 Nội dung nghiên cứu 2.3.1 Phân chia trạng thái rừng 2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cao 2.3.3 Đặc trƣng tính đa dạng lồi 2.4 Đề xuất số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phát triển rừng tự nhiên Vƣờn Quốc gia Ba Vì – Hà Nội 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.5.1 Phƣơng pháp thu thập số liệu 2.5.2 Phƣơng pháp xử lý nội nghiệp 10 Chƣơng ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 15 3.1 Điều kiện tự nhiên VQG Ba Vì 15 3.1.1 Vị trí địa lý 15 3.1.2 Địa hình 15 3.1.3 Thổ nhƣỡng 16 ii 3.1.4 Khí hậu 17 3.1.5 Thủy văn 17 3.1.6 Tài nguyên đa dạng sinh học 17 3.2 Điều kiện kinh tế- xã hội 21 3.2.1 Hiện trạng dân số, dân tộc lao động khu vực 21 3.2.2 Phân bố diện tích đất tự nhiên 23 3.2.3 Thu nhập bình quân ngƣời dân vùng 23 3.2.4 Thực trạng giáo dục, y tế vùng 23 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25 4.1 Phân chia trạng thái rừng 25 4.2 Tổ thành tầng cao trạng thái rừng tự nhiên 26 4.2.1 Tổ thành theo tỷ lệ số loài lâm phần 26 4.2.2 Tổ thành theo IV% 27 4.3 Kiểm tra ô tiêu chuẩn trạng thái 29 4.4 Quy luật phân bố 30 4.4.1 Phân bố số theo đƣờng kính (N/D1.3) 30 4.4.2 Phân bố số theo chiều cao vút (N/Hvn) 32 4.4.3 Quy luật tƣơng quan chiều cao vút với đƣờng kính ngang ngực (Hvn/D1.3) 34 4.5 Nghiên cứu đa dạng loài 36 4.5.1 Tính tốn số phong phú đa dạng loài 37 4.6 Đề xuất số giải pháp cho công tác quản lý khu vực nghiên cứu 4.6.1 Về lý luận 40 4.6.2 Về biện pháp kỹ thuật 42 Chƣơng KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 43 5.1 Kết luận 43 5.2 Tồn 45 5.3 Kiến nghị 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Mẫu biểu điều tra tầng cao 10 Bảng 3.1: Hiện trạng đất đai, tài nguyên rừng Vƣờn Quốc gia Ba Vì 18 Bảng 4.1 Kết phân chia trạng thái rừng khu vực 25 Bảng 4.2 Công thức tổ thành trạng thái theo tỷ lệ số 26 Bảng 4.3 Công thức tổ thành trạng thái theo IV% 28 Bảng 4.4 Kết kiểm tra trạng thái rừng 30 Bảng 4.5 Kết mô phân bố N/D trạng thái rừng theo phân bố Weibull 31 Bảng 4.6 Kết mô phân bố N/D trạng thái rừng theo phân bố Weibull 32 Bảng 4.7 Kết nghiên cứu tƣơng quan Hvn-D1.3 cho trạng thái TXN, TXB TXN theo dạng phƣơng trình 35 Bảng 4.8 Kết tính số phong phú 37 Bảng 4.9 Tổng hợp kết tính toán số đa dạng Shannon – Weiner 38 Bảng 4.10 Tổng hợp kết tính số đa dạng Simpson 39 Bảng 4.11 Tổng hợp kết tính tốn số đồng (tầng cao) 40 iv DANH MỤC HÌNH Hình 3.1: Vƣờn Quốc gia Ba Vì – Hà Nội 16 Hình 4.2 : Phân bố N/D trạng thái rừng TXN, TXB TXK 32 Hình 4.3 : Phân bố N/Hvn trạng thái rừng TXN, TXB TXK 34 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN ĐDSH : Đa dạng sinh học OTC : Ô tiêu chuẩn KHCN : Khoa học công nghệ VQG : Vƣờn Quốc gia CTTT : Công thức tổ thành vi ĐẶT VẤN ĐỀ Nghiên cứu đa đạng vấn đề có tính chiến lƣợc, đảm bảo sống cịn trái đất, đa dạng thực vật chiếm vị trí hàng đầu thực vật có vai trị định tồn sống sinh vật khác Trong nghiệp bảo vệ đa dạng thực vật quốc gia, Vƣờn quốc gia (VQG), Khu bảo tồn (KBT) giữ vai trò quan trọng Muốn thực đƣợc nhiệm vụ điều phải đánh giá đƣợc tính đa dạng thực vật cách đầy đủ, sở khoa học để thực nhiệm vụ nhƣ: Bảo tồn loài quý hiếm, loài nguy cấp, nguồn gen hay hệ sinh thái khác Tuy nhiên, nhƣ VQG KBTTN khác, VQG Ba Vì phải đối mặt với suy giảm nghiêm trọng ĐDSH nguyên nhân trực tiếp gián tiếp Nằm địa bàn đơn vị hành Hà Nội mở rộng (huyện Ba Vì, tỉnh Hà Tây cũ) tỉnh Hồ Bình Vƣờn Quốc gia Ba Vì có vị trí lý tƣởng gần Trung tâm Thủ đơ, có hệ thống giao thơng tốt, thuận lợi cho việc giao lƣu, kết nối với điểm du lịch, thành phố, khu đô thị lớn khu vực đồng Bắc Bộ Chính hoạt động dân cƣ vùng, hoạt động du lịch ảnh hƣởng việc khai thác rừng, đốt rừng làm nƣơng rẫy trƣớc nên kiểu thảm thực vật VQG Ba Vì thảm thực vật phân khu phục hồi sinh thái VQG có biến đổi theo loạt diễn nhân tác – phục hồi với chiều hƣớng khác Xuất phát từ nhận thức đó, để góp phần vào nghiệp bảo vệ cấu trúc rừng tính đa dạng thực vật, làm sở cho việc quản lý rừng hiệu hơn, việc thực đề tài: “Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc tính đa dạng thực vật rừng tự nhiên Vườn Quốc gia Ba Vì – Hà Nội ” cần thiết, góp phần bổ sung thêm lý thuyết sinh thái học rừng tự nhiên nhằm phục vụ yêu cầu bảo tồn sinh học có hiệu Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng Rừng nhiệt đới ẩm nơi mà tính đa dạng thực vật cao nhất, nhờ đa dạng phong phú mà hút nhiều nhà khoa học 1.1.1.1 Cấu trúc tổ thành Theo Richard P.W (1952), rừng mƣa nhiệt đới, hecta ln có 40 lồi gỗ, có trƣờng hợp cịn 100 lồi Nhiều lồi gỗ lớn sinh trƣởng hỗn giao với theo tỷ lệ đồng đều, nhƣng có có hai lồi chiếm ƣu Trên giới có nhiều tác giả nghiên cứu sở sinh thái cấu trúc rừng tiêu biểu Baur G N (1964) E.P Odum (1971) Hai tác giả tập trung vào vấn đề sinh thái nói chung sở sinh thái kinh doanh rừng mƣa nhiệt đới nói riêng Qua làm sáng tỏ khái niệm hệ sinh thái rừng, sở để nghiên cứu cấu trúc rừng đứng quan điểm sinh thái học 1.1.1.2 Nghiên cứu quy luật phân bố số theo cỡ đường kính (N/D1.3) Là quy luật cấu trúc lâm phần nên đƣợc nhiều nhà khoa học lâm học điều tra rừng nghiên cứu Các cơng trình tiêu biểu phải kể đến là: + Meyer (1934) (dẫn theo Nguyễn Hải Tuất, 1986) mô tả quy luật phân bố N/D1.3 phƣơng trình tốn học có dạng đƣờng cong giảm liên tục đƣợc gọi phƣơng trình Meyer hay hàm Meyer + Ballell (1973) sử dụng hàm Weibull, Schiffel, Naslund (1936, 1937) xác lập phân bố Charlier cho phân bố N/D1.3 lâm phần loài tuổi sau khép tán (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1995) 1.1.1.3 Nghiên cứu quy luật phân bố số theo chiều cao (N/Hvn) Phần lớn tác giả nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng dựa vào phân bố số theo chiều cao Phƣơng pháp đƣợc áp dụng để nghiên cứu cấu trúc đứng rừng tự nhiên vẽ phẫu đồ đứng với kích thƣớc khác tùy theo mục đích nghiên cứu Các phẫu đồ mang lại hình ảnh khái quát cấu trúc tầng tán, phân bố số theo chiều thắng đứng Từ rút nhận xét đề xuất ứng dụng thực tế Với phƣơng pháp đƣợc nhiều nhà nghiên cứu ứng dụng nhƣ: Richards P.W (1952), Rolllet (1979) 1.1.1.4 Nghiên cứu quy luật tương quan chiều cao đường kính thân (Hvn /D1.3) Qua nghiên cứu nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tƣơng ứng với cỡ đƣờng kính cho trƣớc ln tăng theo tuổi, kết tự nhiên sinh trƣởng Trong cỡ xác định, tuổi khác nhau, rừng thuộc cấp sinh trƣởng khác nhau, cấp sinh trƣởng giảm tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ Hvn/D1.3 tăng theo tuổi Từ đƣờng cong quan hệ Hvn D1.3 thay đổi ln dịch chuyển phía tuổi lâm phần tăng Krauter.G (1958) Tiourin.A.V (1932) (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1995) nghiên cứu tƣơng quan chiều cao đƣờng kính ngang ngực dựa sở cấp đất cấp tuổi Naslund M (1929), Hohenadl W (1936), Michailov F (1934, 1952), Prodan.M (1944), Meyer.H.A (1952) (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1995) dùng phƣơng pháp giải tích tốn học đề nghị sử dụng dạng phƣơng trình dƣới để mô tả quan hệ H/D h = a + b1.d + b2.d2 h = a + b1.d + b2.d2 + b3.d3 h - 1.3 = d2/(a + b.d)2 h = a + b.logd h = a + b1.d +b2.logd h = k.db Nhƣ vậy, để biểu thị tƣơng quan chiều cao đƣờng kính thân ta sử dụng nhiều dạng phƣơng trình Song việc lựa chọn phƣơng trình để biểu thị mối tƣơng quan Hvn - D1.3 tùy thuộc vào lồi trồng cụ thể 1.1.2 Nghiên cứu tính đa dạng sinh học thực vật Khái niệm hệ thực vật nói chung, áp dụng cho tổ hợp loài thực vật, đƣợc giới hạn theo nguyên tắc địa lý tồn lồi thực vật có vùng, nƣớc khác,… Ví dụ hệ thực vật Capcado, hệ thực vật ngoại ô Leningrat, hệ thực vật miền bắc miền trung Liên Xô thuộc Châu Âu, hệ thực vật Việt Nam v.v… gọi nhƣ thực vật Braxin, hệ thực vật riêng rẽ bang Rõ ràng hệ thực vật khác mặt vị trí địa lý, diện tích, số lƣợng lồi v.v… Trong năm gần hàng loạt tổ chức, hiệp hội bảo tồn, hội nghị quốc tế đƣợc thành lập, diễn hoạt động mục đích cao Nổi bật đáng ý Hội nghị thƣợng đỉnh bàn vấn đề môi trƣờng đa dạng sinh vật đƣợc tổ chức Rio de Janeiro (Brazil) tháng 6/1992, 150 nƣớc ký vào Công ƣớc đa dạng sinh vật Để phục vụ cho mục đích bảo tồn, WWF (1990) cho xuất sách Tầm quan trọng đa dạng sinh vật (The importance of biological diversity); IUCN, UNEP, WWF đƣa Chiến lƣợc bảo tồn toàn cầu (World conservation strategy, 1990), Hãy quan tâm tới trái đất (Caring for the earth, 1991); WCMC Đánh giá đa dạng sinh vật toàn cầu (Global biodiversity assessment, 1995) Bên cạnh đó, hàng ngàn cơng trình khoa học báo cáo khác lần lƣợt đƣợc xuất nhiều hội thảo khác đƣợc tổ chức nhằm thảo luận quan điểm, phƣơng pháp luận nhƣ thông báo kết đạt đƣợc nghiên cứu đa dạng sinh vật bảo tồn toàn giới Các kết nghiên cứu đƣợc công bố báo cáo hội nghị hội thảo thiết lập nên hệ thống thông tin đa dạng sinh vật toàn giới góp phần nâng cao nhận thức đa dạng sinh vật Kết bảng 4.6 cho thấy, có trạng thái TXNB phân bố lý thuyết lựa chọn phù hợp với phân bố thực nghiệm (²tính < ²05(k) ), trạng thái TXN TXN phân bố lý thuyết không phù hợp với phân bố thực nghiệm Thực tế xử lí số liệu, đề tài thử nghiệm dạng phân bố phân bố Weibul, phân bố khoảng cách phân bố Meyer để mô phân bố thực nghiệm N/Hvn cho trạng thái rừng, nhƣng kết cho thấy, phân bố chƣa mô tốt cho phân bố thực nghiệm N/Hvn cho trạng thái TXB TXK Kết mô phân bố N/H theo hàm Weibull đƣợc minh họa hình dƣới Phân bố Hvn (TXN) fi,fl Hvn 18 fi 16 14 12 10 Hvn (m) fi,fl Phân bố Hvn (TXB) 30 Hvn 25 fi 20 15 10 Hvn (m) 33 10 11 Phân bố Hvn (TXK) fi,fl 20 Hvn 15 fi 10 5 10 11 Hvn (m) Hình 4.3 : Phân bố N/Hvn trạng thái rừng TXN, TXB TXK Qua xem xét phân bố số theo chiều cao khu vực nhận thấy phân bố số theo chiều cao có dạng hàm đỉnh lệch trái Số tập trung nhiều cỡ chiều cao đến 10m Đây cỡ chiều cao tƣơng đối nhỏ so với chiều cao rừng tự nhiên Nguyên nhân tổ thành rừng rừng thứ sinh phục hồi với loài ƣa sáng mọc nhanh nên sớm thành thục so với gỗ lớn, sinh trƣởng chậm thƣờng xuất rừng tự nhiên thành thục Nhƣ sinh trƣởng chiều cao rừng ổn định so với tiêu đƣờng kính nhƣng nhìn chung rừng giai đoạn non, chƣa đạt đƣợc độ thành thục sinh trƣởng chiều cao Cần tiếp tục theo dõi, chăm sóc, bảo vệ, ni dƣỡng rừng để hƣớng tới cấu trúc rừng bền vững 4.4.3 Quy luật tương quan chiều cao vút với đường kính ngang ngực (Hvn/D1.3) Nghiên cứu quy luật đại lƣợng càn đo đếm lâm phần cần thiết Thông qua đại lƣợng dễ đo dếm, xác định đại lƣợng khó đo điều tra phức tạp Trong chiều cao đƣờng kính than nhân tố cấu thành nên thể tích than Đề tài thử nghiệm phƣơng trình tốn học để nghiên cứu quy luật tƣơng quan chiều cao đƣờng kính OTC khu vực nghiên cứu Kết tính tốn tƣơng quan đƣợc tổng hợp dƣới bảng sau : 34 Bảng 4.7 Kết nghiên cứu tƣơng quan Hvn-D1.3 cho trạng thái TXN, TXB TXN theo dạng phƣơng trình TRẠNG THÁI DẠNG PHƢƠNG TRÌNH R Square THAM SỐ Sig a PHƢƠNG TRÌNH b Power 0.597 0.000 2.327 0.335 Hvn = 2.327*D1.3 ^0.335 Tuyến tính lớp 0.534 0.000 5.194 0.889 Hvn = 5.194+0.889*D1.3 Logarith 0.623 0.000 -1.66 2.829 Hvn = 1.66+2.829.Log D1.3 Compound 0.507 0.000 5.503 1.011 Hvn = 5.503*1.011^D1.3 Power 0.464 0.000 1.21 0.598 Hvn = 1.21*D1.3 ^ 0.594 Tuyến tính lớp 0.512 0.000 3.69 0.187 Hvn = 3.69+0.187* D1.3 Logarith 0.687 0.000 -10.949 Compound 0.579 0.000 5.198 1.019 Hvn = 5.198*1.019^D1.3 Power 0.536 0.000 4.191 0.223 Hvn = 4.191* D1.3 ^0.223 Tuyến tính lớp 0.534 0.000 7.084 0.07 Hvn = 7.084+0.07* D1.3 Logarith 0.636 0.000 2.497 1.981 Hvn = -2.497+1.981.Log D1.3 Compound 0.534 0.000 7.032 1.008 Hvn = 7.032*1.008^D1.3 TXN TXB 6.03 Hvn = 10.94+6.03.Log D1.3 TXK 35 Qua bảng 4.7 cho thấy : - Trạng thái TXN : có hệ số R dao động từ 0.46 đến 0.68 cho thấy mối tƣơng quan chiều cao vút đƣờng kính ngang ngực tƣơng quan trung bình Hai dạng phƣơng trình tuyến tính Logarith, dựa vào bảng kết ta có đƣợc phƣơng trình tƣơng quan Hvn - D1.3 với tham số a =5.194,b=0.889 a= -1.660, b= 2.829 Dạng phƣơng trình tuyến tính : Hvn = 5.194+0.889*D1.3 Dạng phƣơng trình Logarith : Hvn = 1.66+2.829.Log D1.3 - Trạng thái TXB : có hệ số R dao động từ 0.46 đến 0.51 cho thấy mối tƣơng quan chiều cao vút đƣờng kính ngang ngực tƣơng quan trung bình Hai dạng phƣơng trình tuyến tính Logarith, dựa vào bảng kết ta có đƣợc phƣơng trình tƣơng quan Hvn - D1.3 với tham số a=3.690,b=0.187 a= -10.949, b= 6.030 Dạng phƣơng trình tuyến tính : Hvn = 3.69+0.187* D1.3 Dạng phƣơng trình Logarith : Hvn = 10.94+6.03.Log D1.3 - Trạng thái TXK có hệ số R < 0.2 nên khơng có tƣơng quan Tuy nhiên, hệ số xác định R chênh lệch lớn dạng phƣơng trình tuyến tính Logarith nên đề tài lựa chọn phƣơng trình tuyến tính lớp để biểu diễn mối quan hệ H – D cho trạng thái rừng phƣơng trình đơn giản cho việc tính tốn 4.5 Nghiên cứu đa dạng lồi Theo hiệp định Đa dạng sinh học “Đa dạng sinh học đa dạng khả biến đổi giới sinh vật sống phức hệ sinh thái mà chúng tồn tại, điều xảy loài, loài bên hệ sinh thái hệ sinh thái với nhau” (CBD 1992) Có mức độ đa dạng đa dạng hệ sinh thái, đa dạng nguồn gen đa dạng lồi Trong đa dạng lồi đáng ý đối tƣợng đƣợc đề cập luận án Ứng dụng phƣơng pháp định lƣợng để nghiên cứu sinh học nói chung đa dạng sinh học nói riêng việc làm vừa có ý nghĩa lý luận vừa có ý 36 nghĩa thực tế Thông qua việc nghiên cứu số đặc trƣng, số đa dạng sinh học, ngƣời ta vào để nghiên cứu xây dựng phƣơng pháp bảo tồn sinh học cách hiệu Xuất phát từ ý nghĩa trên, khóa luận tiến hành nghiên cứu số phong phú đa dạng loài thực vật cho số trạng thái rừng tự nhiên khu vực nghiên cứu 4.5.1 Tính tốn số phong phú đa dạng loài 4.5.1.1 Chỉ số phong phú loài Theo K Jayaraman (2000) số phong phú lồi (Speciess richness index) đƣợc tính nhƣ cơng thức (2.4) Kết xác định cụ thể bảng 4.7 Bảng 4.8 Kết tính số phong phú Trạng thái TXN TXB TXK OTC 2 N 35 19 40 41 41 31 S 11 16 11 14 19 11 R 3.18 1.19 3.64 2.93 2.16 2.82 Kết bảng cho thấy, số lƣợng loài số cá thể trạng thái rừng TXB lớn nhiều so với trạng thái rừng TXK Mức độ phong phú loài trạng thái rừng khác có chênh lệch lớn Kém phong phú trạng thái rừng TXK, mức độ phong phú lớn trạng thái TXB Kết phần phản ánh đƣợc khác biệt điều kiện môi trƣờng sống mức độ tác động đến tầng gỗ quần xã thực vật trạng thái rừng tự nhiên 4.5.1.2 Hàm số liên kết Shannon – Weiner Theo Shannon Weiner, H = quần xã có lồi nhất, n.logn =  ni log ni , Hmax = C.logn quần xã có số lồi cao lồi có cá thể H lớn tính đa dạng cao 37 Từ số liệu thu thập đƣợc, sử dụng số đa dạng Shannon – Weiner xác định mức độ đa dạng tầng gỗ cho trạng thái rừng tự nhiên Bảng 4.9 Tổng hợp kết tính tốn số đa dạng Shannon – Weiner Trạng thái OTC N 35 19 40 TXB 41 41 TXK 31 Qua bảng 4.9 nhận thấy, tầng TXN S 11 16 11 14 19 11 gỗ R 3.18 1.19 3.64 2.93 2.16 2.82 trạng H HTB 2.106 2.388 2.670 1.963 2.238 2.513 2.701 2.455 2.210 thái rừng khác có đa dạng tƣơng đối đồng Trong mức độ đa dạng trạng thái TXK lớn nhất, sau trạng thái TXN thấp trạng thái TXB Mức độ đa dạng trạng thái TXN TXB thấp trạng thái TXK hai trạng thái xuất nhóm lồi ƣu Sở dĩ nhƣ hàm số liên kết Shannon – Wiener phụ thuộc vào mức độ ƣu số loài quần xã (hàm số phụ thuộc vào dung lƣợng mẫu, quần xã hình thành nhóm lồi ƣu thƣờng số lƣợng cá thể nhóm lồi lớn, chiếm tới 1/3 số lƣợng cá thể quần xã thực vật rừng, hàm số Shannon – Wiener phụ thuộc vào ƣu vài loài quần xã) Một nguyên nhân khác làm cho mức độ đa dạng trạng thái TXB, TXN thấp trạng thái TXK trạng thái TXKlà rừng non phục hồi giai đoạn tái sinh mạnh nên có nhiều lồi cây, q trình phát triển, số lồi khơng thích ứng đƣợc với điều kiện sống bị đào thải 4.5.1.3 Chỉ số Simpson Chỉ số Simpson đƣợc sử dụng vào năm 1949 Chỉ số đƣợc đánh giá thông qua giá trị D1 D2 Khi D1 = D2 = 0, quần xã có lồi (tính đa dạng thấp nhất) Khi D1 = D2 = 1, quần xã có số lồi nhiều với số cá thể 38 thấp (mỗi loài cá thể), mức độ đồng cao D1, D2 lớn số lƣợng lồi quần xã nhiều, mức độ đa dạng cao Kết tính số Simpson cho trạng thái rừng đƣợc tổng hợp bảng 4.9 Bảng 4.10 Tổng hợp kết tính số đa dạng Simpson Trạng thái TXN TXB TXK OTC 2 N S 35 19 40 41 41 31 R 11 16 11 14 19 11 3.18 1.19 3.64 2.93 2.16 2.82 Simpson ( D) DTB 0.844 0.8845 0.925 0.807 0.8585 0.910 0.913 0.8935 0.874 Bảng 4.10 cho thấy, giống nhƣ số Shannon – Wiener, theo số Simpson trạng thái rừng TXK có mức độ đa dạng lồi cao thấp trạng thái TXB Chỉ số Simpson trạng thái có số xấp xỉ 1, chứng tỏ quần xã thực vật rừng trạng thái đa dạng, có tham gia nhiều loài số lƣợng cá thể loài đồng * Nhận xét chung Qua hàm số liên kết Shannon – Weiner số Simpson cho thấy, đồng số lƣợng cá thể loài cao trạng thái TXB (vì trạng thái ổn định bị tác động), thấp trạng thái TXK, sau trạng thái TXN Sở dĩ có tƣợng do: trình phục hồi rừng, giai đoạn đầu loài ƣa sáng chiếm ƣu thế, sau khép tán, dƣới tán rừng xuất lồi chịu bóng (kích thƣớc lớn) Các lồi tiếp tục sinh trƣởng, phát triển với số lƣợng cá thể nhiều thời kỳ đầu Tiếp theo loài tiên phong tồn tại, tạo điều kiện cho số lồi chịu bóng sinh trƣởng nhanh chiếm dần ƣu tầng trên, lại số lƣợng lớn cá thể loài không cạnh tranh đƣợc ánh sáng bị đào thải, làm cho lƣợng cá thể loài đồng Mặt khác, tác động gây nên đồng chịu 39 ảnh hƣởng lớn ngƣời, số loài đối tƣợng khai thác ngƣời dân để làm củi hiển nhiên số cá thể bị giảm đáng kể 4.5.1.4 Chỉ số đồng Chỉ số Pielon - độ đồng (J) dùng để đánh giá mức độ phong phú loài xuất quần xã hay đánh giá mức độ đồng số lƣợng cá thể loài J nhận giá trị từ 0-1, J = quần xã có lồi, J = quần xã có số lồi cao với số lƣợng cá thể nhau, quần xã có cân tƣơng đối Xuất phát từ hàm lý thuyết thông tin, đề tài tiến hành xác định số hợp lý tƣơng đối Kết đƣợc thể bảng 4.10 Bảng 4.11 Tổng hợp kết tính tốn số đồng (tầng cao) Trạng thái N S R ShannonWiener (H) J’ 35 19 40 TXB 41 41 TXK 31 Qua bảng 4.11 cho thấy: 11 16 11 14 19 11 3.18 1.19 3.64 2.93 2.16 2.82 2.106 2.670 1.963 2.513 2.701 2.210 0.878 0.963 0.818 0.952 0.917 0.921 OTC TXN Ở trạng thái TXN số đồng dao động khoảng từ 0.87 đến 0.96 Ở trạng thái TXB số đồng dao động khoảng từ 0.81 đến 0.95 Ở trạng thái TXK số đồng dao động khoảng 0.91 đến 0.92 *Nhận xét : Với số vừa đƣợc nghiên cứu cho thấy: Mức độ phong phú nhƣ mức độ đa dạng loài rừng khu vực nghiên cứu tƣơng đối cao Khi xét địa điểm mức độ đồng mức độ đa dạng lồi có xu hƣớng giảm dần theo trạng thái 4.6 Đề xuất số giải pháp cho công tác quản lý khu vực nghiên cứu 4.6.1 Về lý luận 40 - Chọn loài giống phải lồi địa, thích nghi với điều kiện lập địa địa phƣơng - Cỏ dại thân cỏ cần tiêu diệt nhiều lần xung quanh tái sinh - Xung quanh tái sinh cần phải dọn vật liệu dễ cháy trƣớc xúc tiến tái sinh - Ở nơi có nhiều khoảng trống rừng, có tái sinh tự nhiên, cần phải xúc tiến tái sinh nhân tạo để phục hồi lại rừng - Ở nơi có nhiều ánh sáng cần chọn ƣa sáng, mọc nhanh để sớm tạo tiểu hoàn cảnh rừng hạn chế lồi cỏ dại Tiêu chí sử dụng để chọn cho phục hồi rừng: - Giống có sẵn, làm thức ăn cho lồi thú rừng - Tán rộng, rễ ăn sâu, chịu đƣợc lửa, chịu đƣợc điều kiện khắc nghiệt môi trƣờng nhƣ: Hạn hán, gió bão, lũ… - Có khả cải tạo đất, chống xói mịn rửa trơi đất - Là lồi có giá trị bảo tồn cao, quý cần bảo vệ, bảo tồn đa dạng sinh học loài - Một nhân tố quan trọng ảnh hƣởng trực tiếp đến phục hồi rừng hoạt động phòng cháy rừng Theo cảnh báo Cục Kiểm lâm (Bộ NN&PTNT), Ba Vì khu vực nƣớc có nguy cháy cấp nguy hiểm, cấp IV Rừng Ba Vì chiếm gần 50% diện tích rừng tồn thành phố, đƣợc coi phổi xanh Thủ đơ, cơng tác phòng chống, chữa cháy rừng (PCCCR) cần đƣợc đặc biệt quan tâm Đáng ý, rừng Ba Vì có suối lớn, khả giữ nƣớc thấp, để xảy cháy, rừng khu vực dễ bắt lửa với tốc độ lan tràn nhanh Tuy nhiên, lực lƣợng kiểm lâm q mỏng, khó kiểm sốt đƣợc hết địa bàn theo dõi Ngồi ra, chế độ tổ xung kích PCCCR xã chƣa đƣợc quan tâm mức nên việc huy động nhân dân tham gia tổ xung kích PCCCR cịn nhiều khó khăn Vì vậy, nhằm đảm bảo sống khu rừng cần có chƣơng trình 41 tun truyền giáo dục cụ thể nhằm nâng cao nhận thức phòng chống cháy rừng 4.6.2 Về biện pháp kỹ thuật - Điều tiết tổ thành tầng cao: hai khu vực điều tra có thời gian phục hồi dài, độ tàn che cao > 0,7 việc lựa chọn mẹ có khả gieo giống tốt việc cần thiết khu vực để xúc tiến tái sinh tự nhiên phân bố toàn lâm phần - Điều tiết độ tàn che: tiếp tục trì ổn định tầng tái sinh biện pháp phòng chống cháy rừng - Điều tiết tổ thành tầng tái sinh: mật độ tái sinh khu vực cao, với lồi tái sinh có sức sinh trƣởng trung bình khỏe nhiều, cần nâng cao mật độ tái sinh triển vọng, nâng cao sức sinh trƣởng lồi tái sinh mục đích Để đảm bảo cho thành công biện pháp kỹ thuật lâm sinh việc áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh phải đƣợc làm thử nghiệm có điều chỉnh cho phù hợp, nhằm đáp ứng đƣợc mục tiêu bảo tồn, quản lý khả phòng hộ rừng, tuân thủ nội dung kỹ thuật cách chặt chẽ lý luận nhƣ thực tiễn, có giám sát nhà chức trách Dù áp dụng biện pháo kỹ thuật phải ý đến điều kiện khác nhƣ: vấn đề vốn đầu tƣ, vấn đề nhân lực, đặc biệt cần quan tâm công tác chuyển giao khoa học, kỹ thuật cho cộng đồng, vấn đề giống chất lƣợng giống, khả kết hợp tiến khoa học với kiến thức địa ngƣời dân Bên cạnh đó, cơng tác tun truyền, vận động, giáo dục cộng đồng xung quanh Vƣờn Quốc gia nhằm nâng cao nhận thức bảo tồn loài, bảo vệ đa dạng sinh học, tăng cƣờng công tác quản lý bảo vệ rừng, phòng cháy, chữa cháy rừng, phòng trừ sâu bệnh hại… 42 Chƣơng KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Đối tƣợng nghiên cứu đề tài trạng thái rừng rừng gỗ tự nhiên núi đất rộng thƣờng xanh trung bình (TXB), rừng gỗ tự nhiên núi đất rộng thƣờng xanh nghèo (TXN) rừng gỗ tự nhiên núi đất rộng thƣờng xanh nghèo kiệt (TXK) Trạng thái TXB số biến động từ 400 đến 410 cây/ha, trạng thái TXN số biến động từ 350 đến 380 cây/ha trạng thái TXK có số dao động từ 310 đến 410 cây/ha Tổng tiết diện ngang trạng thái rừng dao động từ 17.91m2 đến 33.62m2 Trong đó, trạng thái TXB có tổng tiết diện ngang từ 29.13m2 đến 33.62m2, trạng thái TXN có tổng tiết diện ngang trung bình khoảng 28.5m2, trạng thái TXK có tổng tiết diện ngang biến động khoảng từ 17.91m2 đến 26.19m2 Trữ lƣợng trạng thái dao động từ 87.61m3 đến 152.17m3/ha Trong trạng thái TXB có tổng trữ lƣợng từ 144.20m3 đến 152.17m3/ha, trạng thái TXN có tổng trữ lƣợng từ 104.25m3 đến 110.26m3/ha trạng thái TXK có tổng trữ lƣợng từ 87.61m3 đến 94.52m3/ha - Sinh trưởng tầng cao Đƣờng kính ngang ngực trung bình trạng thái rừng TXN, TXB TXK từ 24 đến 32cm Chiều cao vút trung bình tầng cao từ 7.5 đến 11.5m trạng thái rừng TXN, TXB TXK Đƣờng kính tán trung bình đến 5m cho trạng thái rừng Vƣờn Quốc gia Ba Vì - Cấu trúc tầng cao: Tổ thành tầng cao theo số (A) hai khu vực bao gồm loài ƣa sáng mọc nhanh chiếm ƣu nhƣ Sồi xanh, Thành ngạnh, Ràng 43 ràng, Mán đỉa xen lẫn với loài gỗ lớn lâu năm nhƣ Kháo, Mỡ Hiện có thay loài gỗ lớn, có giá trị kinh tế tổ thành tầng cao trạng thái Tổ thành loài theo số quan trọng (IV%) cho kết tƣơng tự Có thể sơ kết luận địa bàn điều tra có thay đổi thành phần tổ thành loài theo xu hƣớng diễn tái sinh tự nhiên Phân bố số theo cỡ đƣờng kính phân bố số theo chiều cao trạng thái rừng tất năm có dạng đỉnh lệch trái với phân bố số theo đƣờng kính có độ lệch trái nhiều Số tập trung nhiều cỡ đƣờng kính chiều cao trung bình - Tương quan chiều cao vút với đường kính ngang ngực Kết bảng 5.3 cho thấy mối tƣơng quan chặt chẽ chiều cao vút với đƣờng kính ngang khu vực nghiên cứu Tuy nhiên, hàm logarit đƣợc lựa chọn để biểu thị mối tƣơng quan Hvn/D1.3 cho khu vực nghiên cứu hệ số xác định phƣơng trình cao (0,623 - 0,687), tham số phƣơng trình tồn Đây hàm đơn giản, dễ sử dụng Kết phù hợp với nhiều kết tác giả trƣớc - Mức độ phong phú loài Mức độ phong phú loài trạng thái rừng khác có chênh lệch lớn Kém phong phú trạng thái rừng TXK, mức độ phong phú lớn trạng thái TXB Kết phần phản ánh đƣợc khác biệt điều kiện môi trƣờng sống mức độ tác động đến tầng gỗ quần xã thực vật trạng thái rừng tự nhiên - Mức độ đa dạng loài Với số vừa đƣợc nghiên cứu cho thấy: Mức độ phong phú nhƣ mức độ đa dạng loài rừng khu vực nghiên cứu tƣơng đối cao Khi xét địa điểm mức độ đồng mức độ đa dạng lồi có xu hƣớng giảm dần theo trạng thái 44 5.2 Tồn Nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên cơng việc khó khăn phức tạp, q trình thực hiện, đề tài cịn có số tồn sau: - Đề tài tập trung nghiên cứu trạng thái rừng: TXK, TXN, TXB kết đề tài khơng thể ứng dụng cho toàn khu vực - Đề tài chƣa có điều kiện nghiên cứu sinh trƣởng rừng, mức độ đánh giá nhiều hạn chế chƣa thực khách quan - Việc đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh dựa vào kết thu thập , phân tích đánh giá nên khơng tránh khỏi tính chủ quan, hạn chế 5.3 Kiến nghị Kết nghiên cứu đề tài mặt lý luận nhƣ thực tiễn áp dụng biện pháp kỹ thuật vào thực tế Tuy nhiên, cần có nghiên cứu mở rộng nội dung nghiên cứu nhằm có thêm thơng tin cấu trúc rừng tạo sở chắn cho việc đề xuất biện pháp bảo tồn Trong phạm vi cho phép đề tài có số kiến nghị sau: Đề tài tập trung nghiên cứu trạng thái rừng, thông qua số đặc điểm cấu trúc định, rừng tự nhiên đối tƣợng nghiên cứu đa dạng phức tạp cần có nghiên cứu mở rộng để nâng cao giá trị đề tài Xây dựng phát triển nhiều mơ hình rừng điển hình để phát huy khả phịng hộ rừng, phục vụ cơng tác bảo tồn du lịch sinh thái 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình, Thống kê tốn học Lâm nghiệp, Nhà xuất Nông nghiệp 1998 Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên Thực Vật Rừng NXB Nông Nghiệp, Hà Nội, 2000 Ngô Quang Đê, Triệu Văn Hùng, Phùng Ngọc Lan Giáo trình Lâm sinh học NXB Nơng nghiệp, Hà Nội, 1992 Nguyễn Nghĩa Thìn (2004), Hệ sinh thái rừng nhiệt đới, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Nghĩa Thìn (2005), Đa dạng sinh học tài nguyên di truyền thực vật rừng, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Nghĩa Thìn, Mai Văn Phô (2003), “Đa dạng sinh học Hệ Nấm Thực vật Vƣờn Quốc gia Bạch Mã”, NXB Nông nghiệp Nguyễn Thanh Tiến, Vũ Văn Thông, Đặng Thị Thu Hà, Lê Văn Phúc, Nguyễn Đăng Cƣờng, Bài giảng điều tra Phân loại rừng, 2011 Tin học ứng dụng lâm nghiệp, Nhà xuất nông nghiệp, 2001 Viện Điều tra quy hoạch rừng “Sổ tay điều tra quy hoạch rừng” NXB Nông nghiệp,1995 PHỤ LỤC