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

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 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 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thái Nguyên - 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 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 bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CẢM ƠN Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS. Đỗ Hữu Thư, người thầy đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu, cùng với đề tài “Đánh giá sinh khối và khả năng tích luỹ Cacbon của các quần xã thực vật trong hệ sinh thái rừng kín thường xanh trên núi đất tại Trạm đa dạng sinh học Mê linh Vĩnh Phúc và vùng phụ cận. Mã số VAST04.07/13-14 do TS. Đỗ Hữu Thư làm chủ nhiệm ” đã giúp tôi có thể hoàn thành được luận văn này. Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn tới Uỷ ban nhân dân Huyện Sơn Động, Uỷ ban nhân dân xã An Lạc, cán bộ Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ đã chỉ bảo và cung cấp những tài liệu quan trọng. Qua đây tôi xin gửi lời cám ơn chân thành tới Ban giám hiệu, khoa Sau Đại học, toàn thể quý Thầy Cô trong khoa Sinh, trường Đại học Sư Phạm - Đại học Thái Nguyên đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, những người đã không ngừng động viên, hỗ trợ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn. Cuối cùng, tôi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn đến các anh chị và các bạn đồng nghiệp đã hỗ trợ cho tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2013. Học viên thực hiện Đỗ Công Ba Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Đỗ Công Ba Số hóa bởi 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 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 4 1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 4 1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở 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 ngoài thực địa 30 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng 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 thế 45 Số hóa bởi 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 trong quần hợp cây gỗ 52 4.1.2. Chỉ số đa dạng sinh học loài 57 4.1.3. Phân bố loài theo các nhóm tần số xuất hiện 58 4.1.4. Sự phân bố loài theo nhóm đường kính 60 4.1.5. Sự phân bố số cây theo nhóm đường kính 62 4.1.6. Phân bố số cây theo cấp chiều cao 65 4.1.7. Phân bố số loài theo cấp chiều cao 68 4.2. Sinh khối trên mặt đất các quần xã rừng 70 4.2.1. Xây dựng mối tương quan và phương trình hồi quy giữa sinh khối trên mặt đất với các bộ phận của cây gỗ 71 4.2.2. Sinh khối tươi trên mặt đất của một số quần xã thực vật đặc trưng 75 4.2.3. Sinh khối khô của các quần xã thực vật 82 4.2.4. Xác lập tương quan giữa sinh khối khô so với sinh khối tươi, sinh khối của các bộ phận cây và tổng sinh khối 87 4.2.5. Lập bảng tra sinh khối cây cá thể trong lâm phần 88 4.3. Hàm lượng các bon 89 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 - Tổng số loài và loài ưu thế sinh thái ở TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR và sau KTK 53 Bảng 4.2 - Kết quả Importance Value Index của các loài cây gỗ có IVI > 5% trong hai trạng thái 53 Bảng 4.3 - Chỉ số đa dạng Shannon của các tầng cây gỗ 57 Bảng 4.4 - Phân bố loài cây theo cấp đường kính của 2 trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 61 Bảng 4.5 - Phân bố số cây theo cấp đường kính của 2 trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 63 Bảng 4.6 - Phân bố số cây theo cấp chiều cao của 2 trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 66 Bảng 4.7 - Phân bố loài cây theo cấp chiều cao của 2 trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 69 Bảng 4.8.1 - Tương quan giữa các bộ phận sinh khối tươi trên mặt đất của các trạng thái TTV (n =45) 72 Bảng 4.8.2 - Tương quan giữa các bộ phận sinh khối khô trên mặt đất của các trạng thái TTV (n = 45) 73 Bảng 4.9 - Các phương trình nghiên cứu sự tương quan sinh khối tươi trên mặt đất của thân, cành và lá với DHB và H của cây gỗ 74 Bảng 4.10 - Kết cấu sinh khối (SK) tươi trên mặt đất của các trạng thái thảm thực vật 76 Bảng 4.11 - Sinh khối khô của các bộ phận cây và quần xã 82 Bảng 4.12 - Phương trình tương quan giữa sinh khối khô và sinh khối tươi 88 Bảng 4.13 - Phương trình lập biểu sinh khối tươi đối với cây gỗ 89 Bảng 4.14 - Lượng carbon tích lũy trong các quần xã thực vật 90 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC HÌNH Hình 4.1 - Phân bố loài theo nhóm tần số giữa 2 tầng cây sau Nương rẫy 58 Hình 4.2 - Phân bố loài theo nhóm tần số giữa 2 tầng cây sau Khai thác kiệt 59 Hình 4.3 - Đồ thị phân bố số loài theo cấp đường kính của 2 trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 62 Hình 4.4 - Đồ thị phân bố số cây theo cấp đường kính của 2 trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 64 Hình 4.5 - Đồ thị phân bố số cây theo cấp chiều cao của 2 trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên tại tại Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 67 Hình 4.6 - Đồ thị phân bố loài cây theo cấp chiều cao của 2 trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 69 Hình 4.8 - Biểu đồ sinh khối tươi của cây gỗ và các quần xã TV đặc trưng. . 77 Hình 4.9 - Biểu đồ phân bố sinh khối tươi các bộ phận cây trong các quần xã TV . 78 Hình 4.10.1 - Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa sinh khối tươi với đường kính ngang ngực (DBH) của cây gỗ ở Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, 80 Bắc Giang 80 Hình 4.10-2 . Sự thay đổi tỉ lệ (%) sinh khối tươi (kg) của các bộ phận cây gỗ với sự thay đổi cấp đường kình DBH 80 Hình 4.10.3 - Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa sinh khối tươi của bộ phận cây với chiều cao cây (H) của cây gỗ ở Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 81 Hình 4.11 - Biểu đồ phân bố sinh khối khô của các bộ phận cây và của quần xã TV 83 Hình 4.12 - Tỷ lệ (%) sinh khối khô của các bộ phận cây gỗ trong các trạng thái TTV 84 Hình 4.13.1 - Tương quan giữa sinh khối khô các bộ phận với đường kính 84 ngang ngực (DBH) của cây gỗ ở Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang . 84 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi Hình 4.13.2 - Tương quan giữa sinh khối khô các bộ phận với chiều cao (H) của cây gỗ ở Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang 85 Hình 4.13.3 - Tỷ lệ (%) SK khô của bộ phận cây gỗ thay đổi khi cấp DHB thay đổi 85 Hình 4.14.1 - Sự tương quan giữa SK thân khô với SK thân tươi của các trạng thái TTV 87 Hình 4.14.2 - Sự tương quan giữa SK cành khô với SK cành tươi của các trạng thái TTV 87 Hình 4.14.3 - Sự tương quan giữa SK lá khô với SK lá tươi của các trạng thái TTV 88 Hình 4.14.4 - Sự tương quan giữa tổng SK khô với tổng SK tươi của các trạng thái TTV 88 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii TỪ VIẾT TẮT  CDM: Cơ chế phát triển sạch.  CN-TTCN: Công nghiệp-Tiểu thủ công nghiệp.  DBH: Đường kính ngang ngực.  DMVN: Dệt may Việt Nam.  ĐHĐB: Đại hội đảng bộ.  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: Ô tiêu chuẩn.  QPAN: Quốc phòng 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. [...]... như vậy, thảm thực vật Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ rất phù hợp cho việc nghiên cứu cấu trúc và sinh khối của các quần xã thực vật khác nhau Từ những điều kiện thực tế và nhu cầu khoa học trên đây chúng tôi chọn đề tài 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 ” 2 Phạm vi nghiên cứu - Đề tài được thực hiện từ... Nghiên cứu Chỉ số tầm quan trọng IVI loài trong quần hợp cây gỗ - Nghiên cứu Chỉ số đa dạng sinh học loài - Nghiên cứu Phân bố loài và số cây theo nhóm đường kính và cấp chiều cao - Nghiên cứu xây dựng mối tương quan và phương trình hồi quy giữa sinh khối trên mặt đất với các bộ phận của cây gỗ - Nghiên cứu sinh khối tươi và sinh khối khô trên mặt đất của một số quần xã thực vật điển hình - Nghiên cứu. .. 2013 tại Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, (Bắc Giang) - Do điều kiện có hạn nên đề tài chưa nghiên cứu được sinh khối trên mặt đất của tất cả các quần xã thực vật ở các trạng thái thảm thực vật khác nhau, cũng như sinh khối dưới mặt đất của tất cả các trạng thái TTV ở Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 3 Mục đích nghiên cứu - Nghiên. .. carbon của các hệ sinh thái rừng nội địa là sinh khối bao gồm sinh khối trên mặt đất, sinh khối dưới mặt đất, lượng rơi và vật thể chết Trong đó, sinh khối trên mặt đất là tổng sinh khối trên mặt đất của thân, cành, chồi, quả và hạt Trong những năm gần đây, có nhiều phương pháp xác định sinh khối trên mặt đất cho một lâm phần: phương pháp dựa trên mật độ sinh khối của rừng, phương pháp dựa trên điều tra... giữa sinh khối khô so với sinh khối tươi, sinh khối của các bộ phận cây và tổng sinh khối - Nghiên cứu lập bảng tra sinh khối cây cá thể trong lâm phần - Nghiên cứu hàm lượng carbon 4 Đóng góp mới của luận văn - Đưa ra được những đánh giá về chỉ số tầm quan trọng IVI, chỉ số đa dạng sinh học trong quần hợp cây gỗ của Khu bảo tồn - Bước đầu xác định được phân bố loài và số cây theo nhóm đường kính và. .. có 4 loại thảm thực vật chính, đó là: thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên sau nương rẫy, thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt, thảm cây bụi và thảm cỏ Trong các thảm rừng kín và rừng thưa của khu bảo tồn có một số quần xã thực vật chính như sau: - Quần xã rừng kín cây lá rộng hỗn loài - Quần xã rừng thưa cây lá rộng hỗn loài - Quần xã rừng kín ưu hợp Giang và Nứa Với tính... không còn thảm thực vật nguyên sinh nữa Tác động của con người đã làm thay đổi thảm thực vật tự nhiên và tùy theo mức độ tác động này chúng ta có những thảm thực vật thứ sinh khác nhau Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ nằm trong địa phận xã An Lạc, Huyện Sơn Động, cách thành phố Bắc Giang 80 km về phía đông bắc Tổng diện tích tự nhiên là 7153 ha, nằm trong ba lưu vực Khe Rỗ, Khe Đin và Khe Nước Số hóa bởi... http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 Vàng Khu vực này có độ cao tăng dần từ đông bắc đến tây nam, với đỉnh cao nhất là 650m Phía đông bắc có các dãy núi dốc thoải, phía tây nam có địa hình cao, dốc lớn, chia cắt phức tạp, với nhiều vách đá dựng đứng Do vậy, thảm thực vật của Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ rất đa dạng Kết quả các đề tài nghiên cứu của Phòng Sinh thái thực vật, đã cho thấy Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang. .. diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng Những nghiên cứu về cấu trúc rừng trên cho thấy trong thời gian qua, việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nước ta đã có những bước phát triển nhanh chóng và có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về rừng, nâng cao hiệu quả trong nghiên cứu cũng như sản xuất kinh doanh rừng Tuy nhiên, các nghiên cứu về cấu trúc. .. có mặt cây tái sinh dưới tán, đồng thời xuất hiện một số loài cây tái sinh là cây định vị của rừng nguyên sinh vốn đã từng tồn tại ở đây 1.1.2.2 Nghiên cứu về sinh khối Nghiên cứu về sinh khối rừng ở Việt Nam được tiến hành khá muộn so với thế giới Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu bước đầu đã đem lại những thành tựu quan trọng và có ý nghĩa trong việc áp dụng các phương pháp xác định sinh khối của . chọn đề tài 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 ”. 2. Phạm vi nghiên cứu - Đề tài được thực hiện. 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. thực vật của Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ rất đa dạng. Kết quả các đề tài nghiên cứu của Phòng Sinh thái thực vật, đã cho thấy Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang có 4 loại thảm thực vật