báo cáo đa dạng sinh học điều tra nghiên cứu định lượng đa dạng sinh học thực vật thân gỗ

Tớnh cấp thiết của vấn đề nghiờn cứu:• Để triển khai thực hiện tốt Luật ĐDSH cú hiệu lực từ ngày 01/07/2009 với yờu cầu: “Mỗi loài ưu tiờn được bảo vệ, bảo tồn thụng qua 1 chương trỡnh b

Phần I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu:

-VN có hơn 360 loài thực vật và 350 loài động vật

được đưa vào sách đỏ của Việt Nam và thế giới Vì

vậy, việc tìm kiếm các biện pháp bảo vệ chúng là hết sức cần thiết và cấp bách

-Việt Nam hiện được xếp vào nhóm 15 nước hàng đầu thế giới về số loài thú, nhóm 20 nước hàng đầu về số loài chim, nhóm 30 nước hàng đầu về số loài thực vật

và lưỡng cư bị đe dọa tuyệt chủng

-Luật ĐDSH đã được Quốc hội Khóa XII thông qua

ngày 13 tháng 11 năm 2008 tại kỳ họp thứ 4

-Hiện cả nước đã thành lập 126 khu bảo tồn thiên

nhiên với tổng diện tích lên tới 2,5 triệu ha, chiếm

7,6% diện tích tự nhiên và hầu hết tập trung trên đất liền

1 Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu:

• Để triển khai thực hiện tốt Luật ĐDSH (có hiệu lực

từ ngày 01/07/2009) với yêu cầu: “Mỗi loài ưu tiên được bảo vệ, bảo tồn thông qua 1 chương trình bảo tồn riêng”

• Để có cơ sở khoa học trong việc quản lý tài

nguyên thiên nhiên và đề xuất biện pháp bảo tồn

đa dạng sinh học trong tương lai

• Trong phạm vi giới hạn của báo cáo này là tác giả giới thiệu cách tiếp cận phương pháp Điều tra

nghiên cứu định lượng đa dạng sinh học thực vật thân gỗ ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Núi Ông tỉnh Bình Thuận

Phần II: TỔNG QUAN

2.1 Trên Thế giới:

• Thuật ngữ ĐDSH xuất hiện từ giữa những năm

1980, nhằm nhấn mạnh sự cần thiết trong các hoạt động nghiên cứu về tính đa dạng và phong phú của

• Khái niệm đánh giá đa dạng sinh học có thể hiểu với

2 hoạt động khác nhau, nhưng có liên quan quyết

định lẫn nhau:

2.1 Trên Thế giới:

• Thứ nhất: là phân tích định lượng các chỉ số đa

dạng sinh học (biodiversity measurement) (IVI-

Importance Value Index; H- Shannon - Weiner’s

Index, Cd- Simpson’s index, vv )

• Thứ hai: là đánh giá giá trị của tài nguyên đa dạng

sinh học (biodiversity valueing) bao gồm giá trị sử dụng trực tiếp, gián tiếp và giá trị không sử dụng, giá trị địa phương và toàn cầu (Vermeulen và Izabella, 2002)

• Trong phạm vi giới hạn của báo cáo chuyên đề

chúng tôi chỉ xin được đề cập đến một số phương pháp định lượng trong đa dạng sinh học sau đây:

2.1.1 Nghiên cứu đánh giá thảm thực vật:

• Hầu hết các nghiên cứu phân tích đánh giá thảm

thực vật đều áp dụng phương pháp Quadrat

• Quadrat là một ô mẫu hay một đơn vị lấy mẫu có

kích thước xác định và có thể có nhiều hình dạng khác nhau như tròn, vuông, chữ nhật

• Thông thường ô tiêu chuẩn có kích cỡ (1m x 1m) được áp dụng cho nghiên cứu thực vật thân thảo

(herbaceous species); ô (5m x 5m) áp dụng cho

nghiên cứu thảm cây bụi (bushes) và ô (10m x 10m)

áp dụng cho nghiên cứu thảm thực vật cây gỗ lớn (trees)

• Tuy nhiên, kích thước và số lượng của các ô tiêu

chuẩn sẽ tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của thảm thực vật ở các khu vực nghiên cứu khác nhau

• Trong mỗi ô tiêu chuẩn, các thông tin số liệu cần thiết được đo đếm và thu thập đó là:

• (i) Loài và số lượng loài, thu mẫu (speciment) cho định tên loài nếu cần thiết;

• (ii) Số lượng cá thể, đường kính của mỗi cá thể (gốc cho cây bụi và cây thảo, đường kính ngực cho cây gỗ), và độ tàn che của tổng số các cá thể tính riêng cho mỗi loài trong mỗi ô tiêu chuẩn;

• (iii) Các số liệu hiện trường được sử dụng để tính toán các giá trị tương đối như tần xuất xuất hiện tương đối (relative frequency), mật độ tương đối (relative density), độ tàn che tương đối (relative cover) và tổng diện tích mặt cắt ngang mỗi loài (basal area), và cuối cùng tính toán được Chỉ số Giá trị quan trọng IVI (Importance Value Index)

2.1.1.1 Mật độ:

• Cho biết số lượng cá thể trung bình của

loài nghiên cứu trên mỗi ô tiêu chuẩn, được tính theo công thức (Oosting, 1958;

Rastogi, 1999; Sharma, 2003):

Tổng số cá thể của loài xuất hiện ở tất cả các ô tiêu chuẩn nghiên cứu

Mật độ =

Tổng số các ô tiêu chuẩn nghiên cứu

Mật độ của loài nghiên cứu

Mật độ tương đối RD (%) = x 100

Tổng số mật độ của tất cả các loài

2.1.1.2 Tần xuất:

• Tần xuất xuất hiện (Frequency) cho biết số lượng các ô mẫu nghiên cứu mà trong đó có loài nghiên cứu xuất hiện, tính theo giá trị phần trăm

(Raunkiaer, 1934 ; Rastogi, 1999 ; Sharma, 2003)

Số lượng các ô tiêu chuẩn có loài xuất hiện

Tần suất (%) = x 100

Tổng số cỏc ô tiêu chuẩn nghiên cứu

Tần suất xuất hiện của một loài nghiên cứu

Tần suất tương đối (RF) (%) = x100

Tổng số tần suất xuất hiện của tất cả các loài

Số lượng các ô tiêu chuẩn có loài nghiên cứu xuất hiện

Độ phong phú của một loài nghiên

cứu

Độ phong phú tương đối (A%) = x 100 Tổng độ phong phú của tất cả các loài

2.1.1.4 Tỷ lệ (A/F):

• Giữa độ phong phú và tần xuất của mỗi loài được

sử dụng để xác định các dạng phân bố không gian của loài đó trong quần xã thực vật nghiên cứu

• Loài có dạng phân bố liên tục (regular pattern) nếu A/F nhỏ hơn <0.025, thường gặp ở những hiện

trường mà trong đó sự cạnh tranh giữa các loài

xảy ra gay gắt

• Loài có dạng phân bố ngẫu nhiên nếu A/F trong

khoảng từ 0.025- 0.05, thường gặp ở những hiện trường chịu các tác động của điều kiện môi trường sống không ổn định

• Loài có giá trị A/F >0.05 thì có dạng phân bố

Contagious Dạng phân bố này phổ biến nhất trong

tự nhiên và nó thường gặp ở những hiện trường

ổn định

2.1.1.5 Diện tích tiết diện thân (Basal Area):

• Diện tích tiết diện thân là đặc điểm quan trọng để xác định ưu thề loài, nó cho biết diện tích mặt đất thực tế mà các cá thể của loài chiếm được để sinh trưởng phát triển trên một hiện trường cụ thể

• Diện tích tiết diện thân cây (BA) (spm.) = p x r 2

Diện tích tiết diện của loài Diện tích tiết diện tương đối (RBA) (%) = x 100 Tổng tiết diện thân của tất cả các loài

2.1.1.6 Đo đạc xác định độ tàn che:

2.1.1.7 Chỉ số giá trị quan trọng

• Độ tàn che được xác định là phần diện tích mặt đất

mà các tán cây che phủ (tính riêng cho từng loài) tính theo giá trị phần trăm so với toàn bộ diện tích khu vực nghiên cứu:

Độ tàn che của loài A

Độ tàn che tương đối (RC) (%) = x 100

Tổng số độ tàn che của tất cả các loài

Chỉ số giá trị quan trọng (Importance Value Index - IVI):

để biểu thị cấu trúc, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa các loài trong một quần thể thực vật.

• Chỉ số IVI của mỗi loài được tính bằng một trong 2 công

thức sau đây:

1 IVI = RD + RF + RC (Rastogi, 1999 và Sharma, 2003),

2 IVI = RD + RF + RBA (Mishra, 1968)

2.1.2 Định lượng trong nghiên cứu đa dạng sinh học

• Các nhà ĐDSH sinh thái học đã đề xuất nhiều chỉ

số đa dạng khác nhau để đánh giá hiện trạng đa dạng sinh học và quan trắc biến động quần xã, so

sánh, đối chiếu tính đa dạng theo thời gian và

không gian dựa trên các mẫu thu ngẫu nhiên từ

quần xã

• Những chỉ số thường được sử dụng là chỉ số đa dạng Fisher và chỉ số phong phú Margalef (thuộc phân bố thống kê); chỉ số Shannon-Weiner và chỉ

số Simpson (thuộc lý thuyết thông tin)

2.1.3 Công thức đánh giá đa dạng sinh học

2.1.3.1 Chỉ số đa dạng sinh học của Fisher :

• α : Chỉ số đa dạng loài trong quần xã.

2.1.3.2 Chỉ số phong phú loài Margalef

2.1.3.5 Chỉ số ưu thế Simpson và chỉ số đa

dạng Simpson

• Chỉ số ưu thế có thể biểu

diễn bởi giá trị % theo số

lượng, sinh vật lượng hoặc

• C = Chỉ số của loài ưu thế

• ni = Số lượng cá thể hoặc sinh vật lượng của loài

• N = Tổng số lượng hay sinh vật lượng của các loài trong quần xã

• Sau đó công thức này đã

được biến đổi để tính sự

đa dạng của quần xã

2.1.4 Phương pháp phân tích đường cong “ đa

dạng ưu thế”

• Đường cong “đa dạng ưu thế” (D-D curve) được xây dựng trên cơ sở giá trị IVI của các loài, để nhằm

phân tích trật tự ưu thế và sự “chia sẻ và cạnh tranh

sử dụng” nguồn tài nguyên “hạn chế” giữa các loài trong quần thể thực vật

• Dạng hình học (geometric distribution series): phân

bố dạng này cho biết rằng trong đó đang có 1 đến 2 loài đang chiếm ưu thế cao, lấn át sinh trưởng các loài thực vật khác

• Dạng Logaris- bình thường (log-normal distribution series): dạng này cho biết trong hiện trường không

có loài nào chiếm ưu thế cao, lấn át các loài khác

• Dạng Logaris (log distributionseries): dạng này thì có rất nhiều yếu tố của môi trường sống tác động quyết định lên tính đa dạng sinh học

Phần III: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Mục tiêu:

• Nắm bắt thành phần loài, những thông tin về đa dạng thực vật thân gỗ tại nơi nghiên cứu làm cơ sở khoa học trong việc quản lý tài nguyên thiên nhiên và đề xuất biện pháp bảo tồn đa dạng sinh học trong tương lai

3.2 Nội dung:

• Điều tra về thành phần loài, họ, một số cá thể thực vật thân gỗ tại 3 kiểu rừng phân bố theo độ cao thuộc Khu Bảo tồn thiên nhiên Núi Ông

• Phân tích mối quan hệ giữa các loài (Cluster loài)

• Phân tích mối quan hệ giữa các loài với quần xã

(Cluster loài + MDS)

• Phân tích mối quan hệ giữa các quần xã (PCA)

• Biến động về đa dạng sinh học (Caswell)

2.3 Phương pháp nghiên cứu

• Sử dụng ảnh vệ tinh từ Google Earth để kiểm tra

ranh các trạng thái rừng, để xác định vị trí, tuyến

điều tra và tọa độ các ô tiêu chuẩn (ÔTC);

• Sử dụng bản đồ hiện trạng rừng của Khu BTTN Núi Ông, năm 1999, Phân viện ĐTQH-II xây dựng

• Điều tra chi tiết thực vật thân gỗ trên tổng số 9 ô tiêu chuẩn, mỗi vùng đại diện một kiểu rừng được đặt 3

ô tiêu chuẩn

• Kích thước ô tiêu chuẩn: Có kích thước 25m2 (5m x 5m), thống kê số loài có mặt; Mở rộng ô tiêu chuẩn với kích thước 100m2, 200m2, 400m2, 500m2,đếm

số lượng loài xuất hiện ở mỗi lần mở rộng ô tiêu

chuẩn đến khi số loài không còn xuất hiện loài mới

• Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm

thống kê PRIMER-VI để xác định các chỉ số sinh học giữa các quần xã

Phần IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

• 4.1 Vị trí khu vực nghiên cứu: Có toạ độ UTM

indian Thái Việt như sau:

4.1 Vị trí khu vực nghiên cứu:

Hình 1: Vị trí và tuyến bố trí ô đo đếm điều tra thực vật thân gỗ tại Núi Ông

4.2 Số họ, loài thực vật trong khu vực nghiờn cứu:

-S : Số lo i ài - N: Số l ợng cá thể ượng cá thể - d : Đa dạng lo i ài - J’: Độ đồng đều

-H'(loge): Chỉ số đa dạng Shannon – Wiener- Simpson: Chỉ số đa dạng sinh học Simpson.

Bảng 3: Cỏc ch s DSH c a 9 ỉ số ĐDSH của 9 ố ĐDSH của 9 ĐDSH của 9 ủa 9 ụ tiờu chu n ở các hiện trạng rừng ẩn ở các hiện trạng rừng

lượng ô đo đếm là phù hợp

4.4 Thành phần loài (S) 4.5 Số lượng cá thể (N):

• Kết quả phân tích trên bảng cho thấy số lượng loài (S) biến động trên các ô đo đếm từ 12 đến 29 loài, trung bình là 20 loài Trong đó:

• Số lượng ô tiêu chuẩn có số loài lớn hơn mức

4.6 Đa dạng loài Margalef(d)

4.7 Độ đồng đều Pielou (J’)

• Chỉ số đa dạng loài (d) biến động từ 2,9 đến 5,8,

trung bình là 4,4 Có 5 ô TC lớn hơn chỉ số đa dạng trung bình, chiếm 55% trong tổng số ô TC, điều này cho thấy chỉ số đa dạng loài ở các quần xã tự nhiên tại Khu BTTN Núi Ông tương đối cao

• Độ đồng đều (J’) biến động từ 0,9 đến 1, trung bình

là 0,9 Có 3 ô tiêu chuẩn có độ đồng đều lớn hơn chỉ số trung bình, chiếm 33,33 % trong tổng số ô

nghiên cứu Điều này nói lên số lượng loài trong

các ô không tương đương nhau và có loài ưu thế

4.8 Chỉ số đa dạng Shannon – Wiener (H’) 4.9 Chỉ số đa dạng Simpson (C=1 – D)

• (H’) Biến động từ 2,3 đến 3,0 trung bình là 2,8; (H’) trên chỉ số trung bình là 6

ô Qua số liệu thể hiện đa dạng loài trong quần xã cũng ở mức trung bình.

• (C) biến đổi từ 0,90 đến 0,96 trung bình là 0,94 cho thấy số lượng các quần

xã có mức độ đa dạng sinh học đang có chiều hướng giảm xuống.

4.10 Phân tích mối quan hệ giữa các loài (Cluster loài)

• 4.10.1 mức tương

đồng 20%

• Được gộp thành 2 nhóm là:

• Nhóm thứ nhất gồm

có 03 loài là Hương đào, Cà te và Giáng hương quả to

• Nhóm thứ hai gồm các loài còn lại

• Ở mức tương đồng này chưa thấy xuất hiện loài riêng lẽ

4.10.2 Mối quan hệ giữa các loài ở mức tương đồng 50%

• Có 4 nhóm xuất hiện 2 loài.

• Có 1 nhóm xuất hiện 3 loài.

• Có 3 nhóm xuất hiện 4 loài.

• Có 2 nhóm xuất hiện 5 loài.

• Có 1 nhóm xuất hiện 7 loài.

• Có 1 nhóm xuất hiện 8 loài

4.11 Phân tích mối quan hệ giữa các loài (PCA):

• Bảng 5 (hình 8) cho thấy

các loài nằm trong cùng

một cung thì có quan hệ

với nhau Các loài ở cung

đối diện nhau thì không có

quan hệ với nhau

4.12 Phân tích mối quan hệ giữa các quần xã (MDS)

• Ở mức 20%: Các

quần xã thực vật

chưa xuất hiện các ô

tiêu chuẩn riêng lẽ

4.13 Biến động về đa dạng sinh học (Caswell)

• Chỉ số Caswell biến động trong khoảng 0,83 đến 2,98 (Bảng 6) Có 3 ô TC chỉ số Caswell (V) > 2, điều kiện môi trường đã làm tăng độ phong phú loài tại các ô tiêu chuẩn này Cần chú

ý đến ô TC 4 vì là ô TC có chỉ số Caswell thấp nhất (0,83),

4.13 Biến động về đa dạng sinh học (Caswell):

• Qua biểu đồ (Hình 11) trên ta nhận thấy rằng sự thay đổi của yếu tố môi trường làm tăng mức độ

đa dạng sinh học tại các ô tiêu chuẩn số: 5, 8 và 9

4.16 Nghiên cứu đánh giá thực vật với các chỉ số giá trị quan trọng IVI

• Kết quả phân tích Chỉ số giá trị quan trọng và chỉ

số loài hiếm (Bảng 7) cho thấy Tỷ lệ (A/F):

• Chịu các tác động của điều kiện môi trường sống

không ổn định có 9 loài là Cuống vàng, Gạo, Gụ

mật, Chụt chạt, Giáng hương quả to, Hương đào,

Kim giao lá nhỏ, Trầm hương và Săng đào

• Loài được đánh giá là rất hiếm (MR) chỉ có 1 loài

duy nhất là Cà te

• Loài được đánh giá là hiếm (R) gồm có 10 loài là

Cẩm lai, Trắc mật, Cẩm xe, Chụt chạt, Giáng

hương quả to, Hương đào, Trầm hương, Thông tre trung bộ, Gáo, Trâm vỏ đỏ

• Các loài còn lại chưa thuộc loại loài hiếm

• Việc tính toán các chỉ số đa dạng sinh học cho

thấy một số quần xã còn có mức độ đa dạng sinh học khá cao

• Thông qua các chỉ số đa dạng sinh học đã được định lượng, bước đầu chúng ta có cơ sở để đề

xuất biện pháp bảo tồn phù hợp với các loài thực vật trong khu vực nghiên cứu nhằm nâng cao mức

độ đa dạng sinh học, bảo vệ tài nguyên thực vật rừng và cảnh quan trong khu vực

5.2 Kiến nghị

• Qua phân tích các số liệu tại khu vực nghiên

chúng tôi đề xuất biện pháp bảo tồn như sau:

• Biện pháp lâm sinh chủ yếu là khoanh nuôi bảo vệ, xúc tiến tái sinh tự nhiên đối với các loài cây gỗ

hiếm như: Cà te, Cẩm lai, Trắc mật, Cẩm xe, Chụt chạt, Giáng hương quả to, Hương đào, Trầm

hương, Thông tre trung bộ, Gáo, Trâm vỏ đỏ

• Tổ chức quản lý bảo vệ tốt 3 nhóm quần xã có ô tiêu chuẩn đại diện là O3, O5 và O9 đây là quần xã hiếm trong vùng cần được quan tâm bảo tồn

• Giải pháp làm giàu rừng, trồng bổ sung các chủng loài cây như Cuống vàng, Gạo, Gụ mật, Chụt chạt, Giáng hương quả to, Hương đào, Kim giao lá nhỏ, Trầm hương và Săng đào ở những khu vực có môi trường không ổn định./

PHỤ LỤC 1: Số Ô nghiên cứu tại Núi Ông Bình Thuận

PHỤ LỤC 1: Số Ô nghiên cứu tại Núi Ông Bình Thuận