DSpace at VNU: NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LOÀI VÀ MỘT VÀI CHỈ SỐ ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA CÁC TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT CÓ NGUỒN G...
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LOÀI VÀ MỘT VÀI CHỈ SỐ ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA CÁC TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT CÓ NGUỒN GỐC SAU CANH TÁC NƢƠNG RẪY Ở HUYỆN YÊN BÌNH, TỈNH YÊN BÁI Nguyễn Thế Hưng Nguyễn Thị Thu Phương Tóm tắt Trong nghiên cứu Sinh thái học, số đặc trưng sử dụng cho nghiên cứu quần xã thực vật có ý nghĩa quan trọng Người ta vào số để chủ động điều khiển trình sinh trưởng, phát triển quần thể diễn quần xã Bài viết trình bày kết nghiên cứu việc phân tích thành phân lồi phân tích số đa dạng sinh học trạng thái thảm thực vật khác hình thái, cấu trúc có chung nguồn gốc (sau canh tác nương rẫy) huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái Đặt vấn đề Trong nghiên cứu Sinh thái học, số đặc trưng sử dụng cho nghiên cứu quần xã thực vật (các số tính tốn theo phương pháp định lượng) có ý nghĩa quan trọng Người ta vào số để chủ động điều khiển trình sinh trưởng, phát triển quần thể diễn quần xã theo chiều hướng có lợi Trong giai đoạn nay, lợi ích trước mắt, nhiều hoạt động người gây hậu đáng tiếc mặt môi trường: tàn phá khu vực sinh sống tự nhiên, canh tác nương rẫy, khai thác mức tài nguyên rừng sinh vật rừng, chăn thả gia súc, thay rừng tự nhiên (có độ đa dạng sinh học cao) rừng trồng (có độ đa dạng thấp), việc nghiên cứu đánh giá đa dạng sinh học tài nguyên, đặc biệt tài nguyên gỗ cần thiết Việc đánh giá sở liệu cho việc hoạch định sách kế hoạch phát triển sử dụng bền vững nguồn tài nguyên Đa dạng sinh học nghiên cứu nhiều góc độ Người ta đánh giá đa dạng sinh học việc phân tích định lượng số đa dạng (Biodiversity measurement) số IVI (Importance Value Index), số H (Shanon - Weuner’s Index), số Cd (Simpson’s Index) đánh giá giá trị tài nguyên đa dạng sinh học TS Đại học Quốc gia Hà Nội Email: hung.dhqg@gmail.com Ths Trường THPT chuyên Thăng Long, Đà Lạt, Lâm Đồng (Biodiversity Valueing) Bài viết trình bày kết nghiên cứu việc phân tích thành phân lồi gỗ phân tích vài số đa dạng sinh học thảm thực vật khác hình thái, cấu trúc có nguồn gốc chung (sau trình canh tác nương rẫy theo kiểu du canh - shifting cultivation) huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái Đối tƣợng phƣơng pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Các trạng thái thảm thực vật khác hình thái, cấu trúc, có chung nguồn gốc (sau canh tác nương rẫy - du canh) huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái: 1) Thảm bụi cao sau nương rẫy (sau bỏ hoá nương rẫy năm) 2) Rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy (sau bỏ hoá nương rẫy năm) 3) Thảm bụi thấp sau nương rẫy (sau bỏ hoá nương rẫy năm) Phương pháp nghiên cứu Phương pháp ô tiêu chuẩn: Tại quần xã thực vật, đặt ngẫu nhiên tiêu chuẩn có kích thước 20 x 20m Trong ô tiêu chuẩn, đặt ô dạng có kích thước x 2m để điều tra bụi, thân thảo Trong ô tiêu chuẩn ô dạng bản, xác định độ tàn che thảm thực vật, tên loài thực vật, số lượng cá thể, đường kính gỗ (D1.3) Phương pháp điều tra diện rộng (Điều tra theo tuyến): Lập tuyến song song cắt ngang qua quần xã thực vật (cự ly tuyến 100m, bề rộng tuyến 2m) Chia tuyến thành phân đoạn dài 2m (mỗi phân đoạn ô dạng bản) S = 4m2 S = 4m2 S = 4m2 100m 100m 100m Ô dạng (S = 4m2) A ô tiêu chuẩn (S = 100m2) B Tuyến điều tra (cự ly tuyến 100m) Các số liệu thu thập phương pháp ô tiêu chuẩn phương pháp điều tra diện rộng sử dụng để tính tốn số đặc trưng: - Chỉ số phong phú lồi (Species richness indixes) tính theo cơng thức (K.Iayaranman, 2000): R= s n (1) Trong đó, s: Số loài, n: Số cá thể tất loài - Chỉ số tương đồng (Index of similarity hay Sorensen’s Index - SI) tính theo cơng thức: SI = 2C/ (A + B) (2) Trong đó, C: Số lồi xuất hai quần xã A: Số loài quần xã thứ B: Số loài quần xã thứ hai Kết nghiên cứu Thành phân loài gỗ trạng thái thảm thực vật Trong trạng thái thảm thực vật nghiên cứu, có 58 loài gỗ, thuộc 52 chi 28 họ Ngành Hạt kín (Angiospermae) Sự phân bố loài gỗ, chi, họ trạng thái thảm thực vật thống kê Bảng Bảng 1: Sự phân bố loài, chi, họ trạng thái thảm thực vật Số TT Họ Trạng thái thảm thực vật Số họ Tỷ lệ (%) Số chi Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%) 27 96,43 44 84,62 51 87,93 Rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy Loài Chi Thảm bụi cao sau nương rẫy 22 78,57 36 69,23 39 67,24 Thảm bụi thấp sau nương rẫy 28,57 15 28,85 18 31,03 Sự phân bố loài họ chênh lệch Họ nhiều lồi có tới 11 lồi (Họ Thầu dầu - Euphorbiaceae), đó, có 15 họ lồi (mỗi họ có lồi) (Bảng 2): Altingiaceae, Asteraceae, Bignoniaceae, Burseraceae, Dipterocarpaceae, Elaeocarpaceae, Juglandaceae, Meliaceae, Myristicaceae, Rhizophoraceae, Rosaceae, Rutaceae, Sapindaceae, Symplocaceae, Theaceae Bảng 2: Sự biến động số loài họ thực vật Số loài/họ 11 Cộng Số họ tương ứng 15 1 28 Số loài 15 12 15 11 58 Các tiêu cấu trúc hệ thống (Systematic structure) hệ thực vật: Hệ số họ (số chi trung bình họ), Hệ số chi (số lồi trung bình chi), số lồi trung bình họ trình bày Bảng Bảng 3: Một số tiêu cấu trúc hệ thống trạng thái thảm thực vật Số TT Trạng thái thảm thực vật Rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy Hệ số họ Hệ số chi Số lồi trung bình họ 1,63 1,16 1,89 Thảm bụi cao sau nương rẫy 1,64 1,08 1,77 Thảm bụi thấp sau nương rẫy 1,88 1,20 2,25 Rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy Độ che phủ chung rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy khoảng 70%, với cấu trúc tầng: Tầng tầng gỗ, có độ che phủ khoảng 35%, gồm gỗ có chiều cao phổ biến từ - 8m (chiều cao trung bình: H = 6,72 m) Phần lớn gỗ có đường kính từ - 12cm (đường kính trung bình ( D 1.3 = 10,3 cm) So với trạng thái thảm thực vật khác, rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy có mật độ gỗ lớn (865 /ha) Tầng thứ có chiều cao 2,5 - 3m Trong tầng có độ che phủ thực vật cao (30 - 40%) Đất rừng màu nâu xám Độ dốc: 200 Tầng cành khô rụng dày - 3cm Đất tơi xốp Tổng số lồi phát rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy 51 loài, thuộc 44 chi 27 họ Trung bình, họ có 1,89 lồi Nếu xếp theo thứ tự giảm dần số loài họ, họ giàu lồi rừng Rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy có trật tự sau: Thầu dầu (Euphorbiaceae) (10 lồi), Họ Long não (Lauraceae) (4 loài), họ Đậu (Fabaceae), họ Dẻ (Fagaceae) (3 loài), họ Xoài (Anacardiaceae), họ Sim (Myrtaceae), họ Hồng Xiêm (Sapotaceae), họ Trúc đào (Apocynaceae), họ Sổ (Dilleniaceae), họ Cà phê (Rubiaceae), họ Bứa (Clussiaceae) (2 lồi), họ khác có lồi So với thảm bụi cao thảm bụi thấp, cấu trúc không gian quần xã thực vật rừng non phục hồi có phân tầng phức tạp, dẫn đến phân hóa thành phần thực vật thích nghi với điều kiện ánh sáng khơng đồng (có nhóm lồi ưa sáng tạm cư, nhóm lồi nhóm ưa sáng có đời sống dài, nhóm lồi trung sinh có nhóm lồi chịu bóng) Thành lồi gỗ rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy đa dạng so với thảm bụi Điều có liên quan đến điều kiện mơi trường thay đổi trình diễn Tuy nhiên, tổ thành, phần lớn loài ưa sáng: loài họ họ Long não (Lauraceae), họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), Xoài (Anacardiaceae), họ Bứa (Clusiaceae) Ở rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy, xuất số lồi có giá trị kinh tế cao số loài họ Dẻ (Fagaceae), họ Xoan (Meliaceae), đặc biệt có lồi gỗ quý như: lim (Erythrophloeum fordii) Điểm bật rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy không loài chiếm ưu tuyệt đối mà ưu thuộc nhóm lồi: dẻ (Castanopsis armata, C tessellata, Lithocarpus elegan), kháo (Machilus odoratissima), lọng bàng (Dillenia heterosepala), ngát (Gironniera subaequalis), dung (Symplocos sp.), lim vang (Peltophorum dasyrrachis), trám trắng (Canarium album) xoan đào (Prunus arborea) Thảm thực vật bụi cao có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy Đối với thảm thực vật bụi cao sau nương rẫy Yên Bình (Yên Bái), chúng tơi thống kê 39 lồi gỗ, thuộc 36 chi 22 họ Họ có nhiều lồi thảm thực vật họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) (8 lồi), tiếp họ có lồi: họ Đậu (Fabaceae), họ Trúc đào (Apocynaceae), họ có loài: họ Bứa (Clussiaceae), họ Dẻ (Fagaceae), họ Long não (Lauraceae), họ Cà phê (Rubiaceae), họ Cò ke (Tiliaceae), họ Ngát (Ulmaceae), họ lại có lồi: họ Chùm ớt (Bignoniaceae), họ Trám (Burseraceae), họ Cam (Rutaceae), họ Hồng xiêm (Sapotaceae), họ Máu chó (Myristicaceae) Phần lớn gỗ thuộc lồi có kích thước nhỏ, sống tạm cư, ưa sáng mọc nhanh: nến (Macaranga denticulata), bùm bụp (Mallotus apelta),bọ nẹt (Alchornea rugosa), Màng tang (Litsea cubeba), me rừng (Phyllanthus emblica), thành ngạnh (Cratoxylum cochinchinensis) So với rừng phục hồi tự nhiên sau canh tác nương rẫy, gỗ thảm bụi cao sau nương rẫy số loài (39loài) mật độ (625 cây/ha) Ngoài yếu tố thổ nhưỡng nhiều bị suy thối, trạng thái thảm thực vật có nhiệt độ khơng khí đất cao hơn, độ ẩm khơng khí đất thấp so với rừng phục hồi tự nhiên Cũng ngun nhân đó, mà thảm thực vật bụi cao sau nương rẫy biểu rõ mức độ ưu (tổ thành loài đơn giản), chủ yếu có kích thước trung bình nhỏ bao gồm loài ưa sáng tạm cư nến (Macaranga denticulata), ba soi (Mallotus barbatus), sòi (Sapium sp.), đom đóm (Alchornea tiliaefolia), bùm bụp (Mallotus apelta) loài ưa sáng định cư trâm (Syzygium brachyatum), lim xẹt (Peltophorum dasyrrachis), mán đỉa (Pithecellobium clypearia), bạc (Vernonia arborea)… Thảm thực vật bụi thấp Ở thảm thực vật bụi thấp, thống kê 18 loài, thuộc 15 chi, họ Về cấu trúc hệ thống, thảm thực vật có hệ số chi 1,20; hệ số họ 1,88 số lồi trung bình họ 2,25 Họ có nhiều lồi thảm thực vật họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) (7 loài), họ Cà phê (Rubiaceae) có lồi, họ Dẻ (Fagaceae), họ Long não (Lauraceae)có lồi, họ lại có lồi: họ Bứa (Clussiaceae), họ Cúc (Asteraceae), họ Đậu (Fabaceae) họ Hồ đào (Juglandaceae) Đặc điểm khác biệt bật so với rừng phục hồi tự nhiên thảm thực vật bụi cao là: thảm thực vật bụi thấp, nghèo thành phần gỗ (18 loài), với mật độ gỗ thấp (298 cây/ha), chủ yếu lồi có kích thước nhỏ Phân tích số đa dạng sinh học (đối với loài gỗ) thảm thực vật Chỉ số phong phú loài (Species richness indixes) Áp dụng cơng thức (1), ta xác định Chỉ số phong phú loài (Species richness indixes) thảm thực vật: Rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy: R1 = s n = 51 865 = 1,7341 Thảm bụi cao sau nương rẫy R2 = Thảm bụi thấp sau nương rẫy R3 = s n s n 39 = 625 = 18 298 = 1,56 = 1,0427 Chỉ số tương đồng (Index of similarity) Với trạng thái thảm thực vật, ta có kiểu tổ hợp để xác định mức độ giống hệ thực vật, thông qua việc xác định số tương đồng (SI) Số loài gỗ rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy: 51, thảm bụi cao sau nương rẫy: 39 Giữa rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy thảm bụi cao có 34 lồi chung Chỉ số tương đồng SI = 2C/ (A + B) = (2x 34)/ (51 + 39) = 68/90 = 0,7555 Số loài gỗ rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy: 51, thảm bụi thấp sau nương rẫy: 18 Giữa rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy thảm bụi thấp sau nương rẫy có 17 lồi chung Chỉ số tương đồng SI = 2C/ (A + B) = (2x 17)/ (51 + 18) = 34/69 = 0,4928 Trong thảm bụi cao sau nương rẫy có 39 lồi gỗ, thảm bụi thấp sau nương rẫy có 18 loài gỗ Giữa hai trạng thái thảm bụi khác có 16 lồi chung Chỉ số tương đồng SI = 2C/ (A + B) = (2x 16)/ (39 + 18) = 32/57 = 0,5614 Bảng 4: Chỉ số tương đồng (Sorensen’s Index - SI) thảm thực vật Thảm thực vật Rừng non PHTN sau nương rẫy Rừng non PHTN sau nương rẫy Thảm bụi cao sau nương rẫy 0,7555 Thảm bụi thấp sau nương rẫy 0,4928 Thảm bụi cao sau nương rẫy Thảm bụi thấp sau nương rẫy 0,7555 0,4928 0,5614 0,5614 Rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy thảm bụi cao sau nương rẫy có số tương đồng lớn (0,7555) Hai trạng thái thảm thực vật có tới 34 lồi chung Vì thảm bụi cao sau nương rẫy giai đoạn trung gian trình diễn rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy Hơn nữa, thời gian kể từ chuyển từ trạng thái thảm bui sang trạng thái rừng ngắn (3 năm), nên tỷ lệ số lồi có hai trạng thái thảm thực vật cao (chiếm 37,78% tổng số lồi có trạng thái thảm thực vật) Chỉ số tương đông thảm bụi cao sau nương rẫy thảm bụi thấp sau nương rẫy cao (0,5614) Tuy nhiên, bị tiếp tục khai thác gỗ nhỏ, bụi, nên yếu tố mơi trường (thổ nhưỡng, tiểu khí hậu) thảm thực vật bụi thấp bị biến đổi theo chiều hướng xấu, nên thảm bụi thấp không bị suy giảm số lồi gỗ, mà tính ưu thể rõ nhóm lồi Vì vậy, so với rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy, thảm bụi thấp có số lồi giống với thảm thực vật bụi cao (16 lồi, chiếm 28,0702% tổng số loài thảm bụi cao sau nương rẫy số loài thảm bụi thấp sau nương rẫy) Trong tổ hợp thảm thực vật khác nhau, tổ hợp rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy thảm bụi thấp sau nương rẫy có số tương đồng thấp (0,4928) Trong tổng số 51 loài gỗ rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy 18 loài gỗ thảm bụi thấp sau nương rẫy, có 17 lồi giống Chỉ số tương đồng (SI) rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy thảm bụi cao sau nương rẫy 0,7555 Trong đó, số rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy thảm bụi thấp sau nương rẫy 0,4928 Điều có nghĩa khác biệt thành phần gỗ rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy thảm bụi thấp sau nương rẫy lớn khác biệt thành phần gỗ rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy thảm bụi cao sau nương rẫy Quá trình diễn thảm thực vật sau nương rẫy, hình thành trạng thái rừng non với độ che phủ lớn hớn, thành phần loài phong phú hơn, yếu tố mơi trường (thổ nhưỡng, tiểu khí hậu) cải thiện (diễn tiến bộ) Ngược lại, thảm thực vật bụi, không bảo vệ, xúc tiến tái sinh tự nhiên, trở thành thảm thực vật bụi thấp có mức độ thối hố cao: độ che phủ thấp, cấu trúc đơn giản, thành phần loài gỗ nghèo, yếu tố môi trường bị suy giảm nghiêm trọng (Diễn thoái bộ) Sự diễn theo hai hướng trái ngược này, dẫn đến khác biệt lớn thành phần loài gỗ rừng non phục hồi tự nhiên thảm bụi thấp sau nương rẫy Kết luận 1) Ở huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái tồn trạng thái thảm thực vật có nguồn gốc sau nương rẫy: Rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy, thảm bụi cao sau nương rẫy thảm bụi thấp sau nương rẫy Các trạng thái thảm thực vật khơng khác thành phần lồi gỗ, mà khác tiêu cấu trúc hệ thống (Systematic structure): hệ số họ, hệ số chi, số lồi trung bình họ, đặc biệt có khác biệt lớn tính ưu thảm thực vật 2) Do phương thức tác động khác người, trạng thái thảm thực vật có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy huyện n Bình, tỉnh n Bái có xu hướng diễn khác nhau, với phân hoá sâu sắc thành phần loài gỗ: Chỉ số tương đồng rừng non phục hồi tự nhiên thảm bụi cao sau nương rẫy có giá trị lớn (0,7555), đó, rừng non phục hồi tự nhiên thảm bụi thấp có số tương đồng nhỏ (0,4928 ) Tài liệu tham khảo 1) Brummitt R K (1992), Vascular Plant families and genera, Royal Botanic Gardens, Kew., 804p 2) Nguyễn Tiến Bân (1997), Cẩm nang tra cứu nhận biết họ thực vật hạt kín (Magnoliophyta, Angiospermae) Việt Nam, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội 3) Raunkiaer C (1934), Plant life form, Oxford, p 104 Summary Research on species composition and some indexes of biological diversity of vegetation types of which created by shifting cultivation in Yen Binh district, Yen Bai province In Ecology research, the feature indexes used for the study of phytocoenose are very important These indexes can be use for actively controling the growth and development of populations as well as the trend of the phytocoenose succession This article shows results on the analysis of species composition and biodiversity indexes of vegetation types which are different from morphology and structure, but they have the same origination (after shifting cultivation) in Yen Binh district, Yen Bai province Từ khoá: Thảm thực vật, Thực bì, Sau canh tác nương rẫy, Sau nương rẫy, Phục hồi rừng, Rừng non phục hồi, Thảm thực vật bụi, Thảm bụi 10 ... cultivation) huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái Đối tƣợng phƣơng pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Các trạng thái thảm thực vật khác hình thái, cấu trúc, có chung nguồn gốc (sau canh tác nương rẫy. .. khác biệt lớn thành phần loài gỗ rừng non phục hồi tự nhiên thảm bụi thấp sau nương rẫy Kết luận 1) Ở huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái tồn trạng thái thảm thực vật có nguồn gốc sau nương rẫy: Rừng non... du canh) huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái: 1) Thảm bụi cao sau nương rẫy (sau bỏ hoá nương rẫy năm) 2) Rừng non phục hồi tự nhiên sau nương rẫy (sau bỏ hoá nương rẫy năm) 3) Thảm bụi thấp sau nương