VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAMVƯƠNG ĐỨC HÒA NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT THÂN GỖ VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ KIỂU RỪNG TẠI VƯỜN QUỐC GIA BÙ GIA MẬP,... Tính cấp thiết của đề t
Trang 1VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
VƯƠNG ĐỨC HÒA
NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT THÂN GỖ VÀ
ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ KIỂU RỪNG
TẠI VƯỜN QUỐC GIA BÙ GIA MẬP,
Trang 2Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Viên Ngọc Nam
Phản biện 1:
.
Phản biện 2:
.
Phản biện 3:
.
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp tại: Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam vào hồi giờ ngày tháng năm 20189
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc gia Việt Nam,
Thư viện Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
Trang 3MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài luận án
Mỗi kiểu rừng có thành phần loài các loài thực vật, đặc điểm cấu trúc rất khác nhau, bao gồm nhiềuthành phần với qui luật sắp xếp theo không gian và thời gian, ảnh hưởng của nó tới hệ sinh thái rừng cũngkhác nhau Nghiên cứu đa dạng thành phần các loài thực vật và đặc điểm cấu trúc rừng trên mỗi kiểu rừng đểtìm ra những mối quan hệ, tác động qua lại giữa các loài thực vật, sự sắp xếp về mặt không gian, xem xét sựtác động của những nhân tố tự nhiên, xã hội có làm thay đổi tới tính đa dạng thực vật và cấu trúc rừng haykhông để từ đó có biện pháp tác động tích cực vào rừng nhằm bảo đảm tính bền vững là một việc làm rất cầnthiết trong công cuộc bảo vệ và phát triển rừng hiện nay
Xây dựng, quản lý cơ sở dữ liệu phục vụ công tác bảo tồn các loài thực vật thân gỗ theo không gian và thời gian,phục vụ nghiên cứu khoa học, giáo dục, hợp tác quốc tế và phát triển du lịch sinh thái là cần thiết để bảo tồn
và phát triển rừng bền vững Từ những lý do trên đây, đề tài luận án “Nghiên cứu tính đa dạng thực vật
thân gỗ và đặc điểm cấu trúc của một số kiểu rừng chính tại Vườn Quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước” đặt ra là cần thiết và có ý nghĩa khoa học, thực tiễn.
2 Mục tiêu của luận án
- Phân tích tính đa dạng và cấu trức rừng của hai kểu rừng Rkx và Rkn
- Xác định mối quan hệ giữa các chỉ số đa dạng của các loài cây gỗ với đặc điểm cấu trúc rừng củakiểu rừng Rkx và Rkn
- Cung cấp thông tin, thiết lập cơ sở dữ liệu làm cơ sở cho công tác bảo tồn và quản lý thực vật thân
gỗ tại Vườn Quốc gia Bù Gia Mập
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1 Ý nghĩa khoa học
Luận án góp phần làm sáng tỏ các qui luật cấu trúc rừng, định lượng mức độ đa dạng của các loàicây gỗ và cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các loài thực vật thân gỗ trong mỗi QXTV và giữa cácQXTV với nhau của kiểu rừng Rkx và Rkn tại VQG Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước
Luận án góp phần bổ sung những kết quả nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc; làm rõ mối quan hệ ảnhhưởng giữa các chỉ số đa dạng của các loài cây gỗ với đặc điểm cấu trúc rừng trên cơ sở định lượng
3.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Luận án tạo lập cơ sở dữ liệu của các ô tiêu chuẩn định vị để theo dõi động thái rừng lâu dài choVQG Bù Gia Mập, xây dựng cơ sở cho việc theo dõi, giám sát sự thay đổi thực vật thân gỗ trên các OĐVtheo không gian và thời gian, đặc biệt là các loài cây thân gỗ quý hiếm
- Bổ sung và đề xuất những biện pháp bảo tồn ĐDSH nói chung và bảo tồn thực vật rừng quí, hiếmnói riêng tại VQG Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước
4 Những đóng góp mới của luận án
- Đã xác định được tính đa dạng của thực vật thân gỗ trong hai kiểu rừng Rkx và Rkn ở VQG Bù GiaMập trên cơ sở định lượng
Trang 4- Đã xác định được một số đặc điểm cấu trúc và mối quan hệ giữa tính đa dạng và cấu trúc của thựcvật thân gỗ trong kiểu rừng Rkx và Rkn làm cơ sở cho việc trồng và chăm sóc rừng ở VQG Bù Gia Mập.
5 Bố cục của luận án
Chương1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Những nghiên cứu trên thế giới
1.1.1 Nghiên cứu về thảm thực vật rừng
- Phân loại thảm thực vật theo các điều kiện sinh thái:
Sennhicop (1964) đã đưa ra quan điểm phân loại thảm thực vật rừng theo điều kiện nơi sống và quần
xã thực vật, trong đó có các kiểu thảm thực vật đặc trưng Kiểu phân loại này được dùng nhiều với loại đồng
cỏ sử dụng làm cơ sở chăn nuôi và các quần xã cây trồng
Schimper A F W (1918) đã phân chia thảm thực vật thành quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhưỡng vàquần hệ vùng núi Trong quần hệ khí hậu lại được phân chia thành 4 kiểu: rừng thưa, rừng gió mùa, rừngtrảng và rừng gai Ngoài ra, còn có thêm 2 kiểu là thảo nguyên nhiệt đới và hoang mạc nhiệt đới (Thái VănTrừng, 1978)
- Phân loại thảm thực vật theo cấu trúc ngoại mạo:
UNESCO (1973) đã đưa ra khung phân loại chung cho thảm thực vật thế giới mà có thể thể hiện trênbản đồ tỷ lệ 1: 1.000.000 và nhỏ hơn Tiêu chuẩn cơ bản của hệ thống phân loại này là cấu trúc, ngoại mạo.Bậc phân loại cao nhất của hệ thống này là lớp quần hệ, bậc thấp nhất ở dưới phân quần hệ
- Phân loại thảm thực vật theo động thái và nguồn gốc phát sinh:
Gần đây các nhà sinh thái và địa thực vật Đức đã phân chia thảm thực vật trên cạn thành 16 kiểuquần hệ, bao gồm: rừng mưa nhiệt đới, rừng mưa á nhiệt đới, rừng mưa lạnh ôn đới, rừng xanh mưa mùa,rừng lá rộng xanh mùa hè, rừng lá kim rộng ôn đới, kiểu quần hệ cây gỗ có gai, kiểu cây gỗ có lá rộng, kiểuthảo nguyên rừng, kiểu trảng cỏ nhiệt đới, kiểu thảo nguyên ôn đới, kiểu đầm lầy, kiểu hoang mạc nóng vàkiểu hoang mạc khô lạnh (Thái Văn Trừng, 1978)
- Phân loại thảm thực vật theo thành phần hệ thực vật
Braun-Blanquet (1928) và các nhà nghiên cứu của nước Đức, Ba Lan, Rumani Nguyên tắc cơ bảncủa trường phái này là dựa vào loại đặc trưng để phân chia quần hợp thực vật Yếu điểm của trường phái này
là chỉ chú ý đến loài thực vật, ít chú ý đến các yếu tố khác, hơn nữa phương pháp này cần một số lượng rấtlớn các bảng mô tả ô tiêu chuẩn nên rất tốn kém và khó thực hiện
- Phân loại thảm thực vật theo mục đích kinh doanh
Phân loại rừng phục vụ mục đích kinh doanh đã hình thành và phát triển từ đầu thế kỷ XX với côngtrình tiêu biểu “Học thuyết về các kiểu rừng” của Morodov G F., (1904), với những vấn đề cơ bản về sinhthái rừng và coi kiểu rừng là đơn vị phân loại cơ bản
1.1.2 Nghiên cứu về đa dạng và các chỉ số đa dạng sinh học
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu định lượng đa dạng thực vật thông qua việc tính toáncác chỉ số đa dạng bằng phương pháp sử dụng ô định vị, ô mẫu với các kích thước khác nhau Có thể kể đếncác tác giả (Curtis và MacIntosh, 1951; Dallimer F.,1992; Robert và Jonathan, 1994; Heywood V H,1995;
Trang 5Blanc L,1996; Terry C H, 2001; Slik J W F (2003)
Curtis và MacIntosh (1951) đã so sánh vài trò của các loài trong quần xã thông qua chỉ số giá trịquan trọng (IV) thông qua ba đại lượng: độ thường gặp tương đối (F%), mật độ tương đối (N%) và độ ưu thếtương đối (G%) theo công thức: IV = (F% + N% + G%)/3
Blanc L và cs (1996) đã thiết lập 5 ô định vị, mỗi ô có diện tích 1ha trên vùng đất thấp, sau đó tiếnhành thu thập dữ liệu của các cây gỗ có đường kính ngang ngực, đo chiều cao cây và phân ra thành tầng câytrội với chiều cao cây > 25 m, tầng dưới có chiều cao < 25 m, rồi tiến hành thống kê số lượng cá thể Tác giả
đã tính toán định lượng một số chỉ tiêu đa dạng sinh học như chỉ số đa dạng Shannon-Weiner, chỉ số phongphú loài, chỉ số đa dạng Simpson, chỉ số quan trọng IV, chỉ số tương đồng Jaccard
Whittaker (1975) và Sharma (2003) đã phân biệt 3 loại đa dạng sinh học loài khác nhau: đĐa dạngalpha (), đa dạng beta () và đa dạng gama ()
1.1.3 Nghiên cứu cấu trúc rừng
Cấu trúc sinh thái
Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái rừng mưa nhiệt đới được tiến hành bởi các tác giả: Richards P
W (1952), Baur G N., Odum (1971) Các nghiên cứu này nêu lên những quan điểm, khái niệm và mô tảđịnh tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng
Baur G N (1964) đã đưa ra những tổng kết rất phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinhnhằm đem lại rừng cơ bản như: rừng đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừngmưa
Odum E P (1971) đã hoàn thiện học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái(ecosystem) của Tansley A P (1935) Khái niệm hệ sinh thái đã được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu cácnhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học
- Cấu trúc hình thái
Kraft (1884) lần đầu tiên đưa ra hệ thống phân cấp cây rừng với 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng,kích thước và chất lượng cây rừng Phân cấp Kraft phản ánh được tình hình phân hóa cây rừng, tiêu chuẩnphân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng, tuy nhiên chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi (Ngô Quang Đê
và cs, 1992)
Định lượng cấu trúc rừng
Rollet B (1971) đã mô tả mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi qui, phân bốđường kính bằng các dạng phân bố xác suất Nhiều tác giả sử dụng hàm Weibull để mô hình hóa cấu trúcđường kính loài theo mô hình của Schumacher và Coil (Belly, 1973) Bên cạnh đó, các dạng hàm Meyer,Hyperbol, hàm mũ, Pearson, Poisson cũng được nhiều tác giả sử dụng để mô hình hóa cấu trúc rừng
Blanc L., Maury-Lechon G và Pascal J P (1996) đã sử dụng chỉ số quan trọng (IV) để tính toán vàphân tích cấu trúc tổ thành loài đã cho thấy được tổng thể không những về cấu trúc tổ thành mà cả về mặtphân bố, mật độ đường kính, mức độ ưu thế của các loài trong lâm phần
1.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam
1.2.1 Nghiên cứu về thảm thực vật rừng
Trần Ngũ Phương (1970) đã phân chia rừng miền Bắc Việt Nam thành 3 đai rừng với 9 kiểu rừngkhác nhau và UNESCO (1973) đã phân chia thảm thực vật Việt Nam thành 4 lớp quần hệ với 25 kiểu rừng.Phan Kế Lộc (1985) đã vận dụng bảng phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) để xây dựng khungphân loại thảm thực vật rừng Việt Nam ra thành 5 kiểu chính: rừng rậm, rừng thưa, trảng cây bụi, trảng câybụi lùn và trảng cỏ
Việt Nam là một quốc gia trên thế giới có đa dạng sinh học cao Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997),nước ta có khoảng 11.373 loài thực vật thuộc 2.524 chi và 378 họ Các hệ sinh thái rừng ở Việt Nam cũng rất
đa dạng Theo Thái Văn Trừng (1978), trên quan điểm sinh thái phát sinh quần thể thực vật đã phân loạithảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu rừng
1.2.2 Nghiên cứu về đa dạng và các chỉ số đa dạng sinh học
Trang 6Phạm Hoàng Hộ (1991-1993) đã xuất bản bộ “Cây cỏ Việt Nam” tại Canada và được tái bản có bổsung tại Việt Nam (1999-2000) Đây là bộ sách đầy đủ nhất và dễ sử dụng nhất, đã đóng góp đáng kể chokhoa học thực vật ở Việt Nam Bộ sách này đã thống kê mô tả được số loài thực vật hiện có của Việt Nam tới11.611 loài
Bộ sách tương đối đầy đủ về thực vật ở Việt Nam với nhiều tên khoa học được cập nhật do NguyễnTiến Bân chủ biên “Danh lục các loài thực vật Việt Nam”, tTập I (2001) [3], tTập II (2003) [4], tTập III(2005)
Lê Quốc Huy (2005) đã tính toán, phân tích định lượng các chỉ số đa dạng sinh học, phân tích đườngcong đa dạng ưu thế, dùng chỉ số giá trị quan trọng (IVI) để biểu thị cấu trúc không gian, mối tương quan vàtrật tự ưu thế giữa các loài trong một quần thể thực vật
Viên Ngọc Nam và cộng sự (2008) đã nghiên cứu đa dạng thực vật trong pPhân khu bBảo vệ nghiêmngặt của Khu Bảo tồn thiên nhiên rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh bằng phương pháp địnhlượng và sử dụng hệ thống ô đo đếm có kích thước 100 m2 (10 m x 10 m) Các số liệu sau đó được xử lýbằng phần mềm PRIMER 6 để tính toán các chỉ số ĐDSH
1.2.3 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Định lượng cấu trúc rừng
Đồng Sỹ Hiền (1974) dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số câytheo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu đồ độ thon cây đứng ở Việt Nam NguyễnHải Tuất (1982, 1986) đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứsinh và áp dụng đường cong Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng Trần Văn Con (1991) đã ápdụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính cho rừng khộp ở Đắk Lắk
1.2.4 Những nghiên cứu ở VQG Bù Gia Mập
Các nghiên cứu về tính đa dạng, cấu trúc rừng thực vật thân gỗ ở VQG Bù Gia Mập trước đây chủyếu là nghiên cứu mô tả, định tính Vì vậy, việc nghiên cứu tính đa dạng và cấu trúc rừng theo hướng địnhlượng nhằm tạo cơ sở dữ liệu, phục vụ nghiên cứu khoa học, theo dõi, nghiên cứu động thái rừng sau này làrất cần thiết có ý nghĩa cả về khoa học và thực tiễn; góp phần cung cấp dẫn liệu khoa học và thực tiễn choviệc đề xuất các giải pháp phục vụ công tác quản lý và bảo tồn tài nguyên rừng một cách hiệu quả và bềnvững
Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu
Thực vật thân gỗ ở các quần xã thực vật rừng trạng thái IIIA1, IIIA2, IIIA3 thuộc kiểu rừng kínthường xanh mưa nhiệt đới Rkx và kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới Rkn tại VQG Bù Gia Mập,tỉnh Bình Phước
2.2 Nội dung nghiên cứu
(1) Hiện trạng tài nguyên và đa dạng thực vật ở VQG Bù Gia Mập
(2) Tính đa dạng thực vật thân gỗ của kiểu rừng Rkx và Rkn
(3) Đặc điểm cấu trúc và mối quan hệ giữa tính đa dạng thực vật thân gỗ với cấu trúc rừng của kiểurừng Rkx và Rkn
(4) Phân tích một số nguyên nhân gây suy giảm tính đa dạng thực vật và đề xuất các giải pháp bảo tồn
đa dạng thực vật ở VQG Bù Gia Mập
2.3 Phương pháp nghiên cứu
Trang 72.3.1 Phương pháp tiếp cận
Mỗi kiểu rừng, trạng thái rừng có thành phần loài thực vật, đặc điểm cấu trúc rất khác nhau, bao gồmnhiều thành phần với qui luật sắp xếp theo không gian và thời gian, ảnh hưởng của nó tới hệ sinh thái rừngcũng khác nhau Ở VQG Bù Gia Mập có 2 kiểu rừng chính là Rkx và Rkn Do đó, cách tiép cận trong nghiêncứu của đề tài sẽ theo từng kiểu rừng và trạng thái rừng tiêu biểu Nghiên cứu đa dạng thành phần các loàithực vật và đặc điểm cấu trúc rừng trên mỗi kiểu rừng, trạng thái rừng để tìm ra những mối liên hệ, tác độngqua lại giữa các loài thực vật, sự sắp xếp về mặt không gian
2.3.2 Phương pháp kế thừa số liệu
Đề tài luận án đã kế thừa bản đồ thảm thực vật, bản đồ hiện trạng rừng năm 2004 của Phân viện Điềutra qui hoạch rừng Nam Bộ và có kiểm chứng ngoài thực địa và kinh nghiệm của bản thân làm việc tại VQG
Bù Gia Mập Kế thừa các báo cáo nghiên cứu về đa dạng sinh học, báo cáo về tình hình kinh tế xã hội, đặcđiểm tự nhiên kinh tế xã hội của VQG Bù Gia Mập
Để nghiên cứu tính đa dạng và đặc điểm cấu trúc rừng đề tài luận án áp dụng phương pháp thiết lập
ô tiêu chuẩn định vị theo phương điển hình các ô mẫu định vị được thiết lập dựa trên phương pháp củaFrancisco Dallmeier (1992) với diện tích một OTCDV là 10.000 m2 (100 m × 100 m), định vị các OTCDVbằng máy GPS Các OTCDV được bố trí điển hình phân bố trên đó có quần xã thực vật đại diện cho kiểurừng Rkx và Rkn Số ô mẫu định vị là 6 ô mẫu thông tin các ô mẫu thể hiện Bảng 2.2
Để thu thập thông tin tìm hiểu về các nguyên nhân gây suy giảm đa dạng thực vật đã thu thập 120 hộ dânsống ở các thôn giáp ranh với VQG Bù Gia Mập
2.3.4 Phương pháp thu thập số liệu
Thu thập số liệu trên các ô định vị
Lập sơ đồ vị trí cây trong ô thứ cấp, đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao Hvn, D1,3, xácđịnh tên các loài thực vật
Thu thập mẫu tiêu bản và định tên các loài thực vật chưa xác định tên khoa học tại hiện trường
Thu thập số liệu điều tra phỏng vấn nhân dân
Tiến hành thu thập thông tin người dân về việc sử dụng các loài thực vật rừng bằng phương phápphỏng vấn bán cấu trúc, số lượng hộ dân phỏng vấn là 120 hộ
2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu
- Xử lý số liệu về tên loài thực vật rừng
Sử dụng bộ sách Cây cỏ Việt Nam, quyển I, II, III (Phạm Hoàng Hộ, 1999), “Cây gỗ kinh tế” của TrầnHợp – Nguyễn Bội Quỳnh (1993) [35 đối chiếu so mẫu với bộ tiêu bản chuẩn tại Bảo tàng Thực vật quốc gia(VNM) Viện Sinh học Nhiệt đới Sau khi xác định được tên các loài thực vật
- Xác định các loài thực vật quí, hiếm Sử dụng các tài liệu: Sách đỏ Việt Nam phần II Thực vật rừng ((2007); Nghị định số 32 NĐ/CP; Nghị định số 160 NĐ/CP IUCN ,
Trang 8theo Website http://www.iucnredlist.org/photos/2016.
- Xử lý hình chụp các loài thực vật thân gỗ và ghi tên loài bằng phần mềm Adobe Photoshop CS2 đểđưa vào báo cáo đề tài (Phụ lục 8)
- Lập danh lục các loài thực vật và sắp xếp các bậc phân loại họ, chi, loài theo hệ thống phân loại củaTakhtajan A L (1973) [88]
- Xử lý số liệu tính các chỉ số đa dạng thực vật
Dùng phần mềm Excel 2010 để xử lý số liệu điều tra ngoài thực địa
Sử dụng phần mềm BioMon 2.0, Biodiversity 3.2, phần mềm thống kê PRIMER 6, MapInfo 9.511,Statgraphic 15.0 để xây dựng cơ sở dữ liệu, tính toán các chỉ số đa dạng thực vật, cấu trúc rừng của các quần
xã, loài thực vật rừng Tìm hiểu mối quan hệ giữa cấu trúc và tính đa dạng thực vật
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đánh giá tài nguyên và đa dạng sinh học ở VQG Bù Gia Mập
3.1.1 Thảm thực vật rừng VQG Bù Gia Mập
Hiện trạng phân chia và diện tích các kiểu thảm thực vật ở VQG Bù Gia Mập
Áp dụng theo phương pháp phân loại thảm thực vật rừng của Thái Văn Trừng (1999), Phân việnĐiều tra Qui hoạch rừng Nam Bộ (2004) đã phân chia các kiểu thảm thực vật rừng VQG Bù Gia Mập baogồm các kiểu rừng chính và phụ
VQG có hai kiểu rừng chính: (1) Kiểu rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkx) ), có 7 xã hợp thực
vật Có diện tích khoảng 9.320 ha chiếm 35,9% diện tích tự nhiên của VQG Bù Gia Mập Kiểu rừng này có
số cây rụng lá < 25% ; (2) Kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkn) ), có 05 xã hợp thực vật Có
diện tích lớn, khoảng 16.469 ha, chiếm 63,5 % diện tích tự nhiên của VQG Bù Gia Mập Kiểu rừng này có sốcây rụng lá 25-75%
Kiểu phụ gồm có hai kiểu phụ (i) Kiểu phụ miền thực vật thân thuộc với khu hệ thực vật Indonesia Malaysia và hệ thực vật bản địa Việt Bắc - Hoa Nam; (ii) Kiểu phụ miền thực vật thân thuộc với khu hệ thựcvật di cư ấn Độ - Miến Điện và khu hệ thực vật bản địa Việt Bắc - Hoa Nam
3.1.2 Đa dạng các trạng thái rừng
Diện tích và đặc điểm các trạng thái rừng
+ Rừng giàu (IIIA3): Diện tích 6.338 ha, chiếm 24,4% diện tích tự nhiên của Vườn quốc gia Phân bố
tập trung ở phân khu bảo vệ nghiêm ngặt Đặc trưng của trạng thái này có 3 tầng cây gỗ, 1 tầng cây bụi và 1tầng thảm tươi
+ Rừng trung bình (IIIA2): Diện tích 5.196 ha, chiếm 20 % diện tích tự nhiên Trong đó, tập trung chủ
yếu ở phân khu phục hồi sinh thái và Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt Đặc trưng của trạng thái này là rừng nhiềutầng: có 2 tầng cây gỗ, 1 tầng cây bụi và 1 tầng thảm tươi
+ Rừng nghèo (IIIA1): Diện tích 5.320 ha, chiếm 20,5 % diện tích tự nhiên Phân bố phân khu phục
hồi sinh thái: Cấu trúc rừng thường có 3 tầng rõ rệt Tầng trên bị khai thác mạnh, cấu trúc tán bị phá vỡ hoàntoàn Thành phần loài cây thường gặp như Ngát, Bời lời, Bứa, Tung…
+ Rừng non (IIB): Diện tích 288,4 ha, chiếm 1,1 % diện tích tự nhiên của Vườn quốc gia Phân bố
rải rác ở phân khu phục hồi sinh thái: Cấu trúc rừng 1 tầng, tán rừng tương đối đồng nhất Thành phần loàicây chủ yếu gồm: Trường, Thị, Gáo, Ngát
+ Rừng hỗn giao: Rừng hỗn giao gỗ + Lồ ô: (IIIA2 + L); (IIIA1 + L) Các trạng thái nằm rải rác ở
phân khu phục hồi sinh thái, với diện tích 5.329 ha chiếm tới 20,5% diện tích tự nhiên Là rừng gỗ tự nhiên
đã bị khai thác nhiều lần Kết cấu rừng gồm cây gỗ và lồ ô mọc hỗn giao Đối với cây gỗ, tầng trên bị phá vỡnhiều
+ Rừng hỗn giao Lồ ô + Gỗ: LIA, LII: Diện tích 2.232 ha, chiếm 8,6 % diện tích tự nhiên của Vườn
quốc gia Đặc điểm: Là trạng thái rừng thứ sinh được hình thành sau tác động của con người Tuỳ thuộc vàomức độ thoái hoá hoặc phục hồi của lồ ô mà khi định hình rừng có kết cấu đơn giản: chỉ có 1 tầng, cao 10 –
12 m
Trang 93.1.3 Đa dạng về thành phần loài thực vật
Kết quả các nghiên cứu về tính đa dạng thực vật ở VQG Bù Gia Mập trước đây thể hiện ở Bảng 3.2.Bảng 3.2 cho thấy, có tất cả 6 nghiên cứu về đa dạng thực vật Tuy nhiên, các nghiên cứu chủ yếu mang tínhthống kê mô tả, định tính, việc tính toán các Taxa cũng chưa thống nhất, có những nghiên cứu ghi đầy đủ cácTaxa, có nhiều nghiên cứu không ghi đầy đủ các Taxa
Bảng 3.2: Đa dạng thực vật qua các nghiên cứu ở VQG Bù Gia Mập
3.2 Đa dạng thực vật thân gỗ của hai kiểu rừng
3.2.1 Đa dạng thực vật thân gỗ của kiểu rừng Rkx
Kết quả nghiên cứu thành phần thực vật thân gỗ của kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới (Rkx)
đã xác định được 1.530 cá thể của 115 loài, 74 chi, 40 họ thực vật thân gỗ Các nhóm họ thực vật thân gỗ củakiểu rừng Rkx có số loài và số chi nhiều nhất như: Họ Bứa với 9 loài và có 4 chi; Họ Xoài có 7 loài và 4 chi,
Họ Dầu có 7 loài và 5 chi; Họ Thầu dầu có 7 loài và 5 chi Có 19 họ thực vật, mỗi họ chỉ có một loài và 1 chi
đó là họ Na, Gạo, Vang, Sổ
Kết quả phân tích chỉ số họ quan trọng FIV% cho thấy có 6 họ chiếm ưu thế trong tổng số 40 họ thựcvật của kiểu Rkx Họ có chỉ số FIV cao nhất là họ Dầu 16,86% Mặc dù số loài và số cá thể (7 loài, 135 cáthể) trong họ không nhiều bằng họ Bứa (9 loài 146 cá thể)
* Quan hệ giữa các nhóm họ thực vật của kiểu rừng Rkx
Kết quả phân tích mối quan hệ giữa các họ thực vật của kiểu rừng Rkx bằng sơ đồ nhánh Cluster chothấy ở mức tương đồng 81% Các họ thực vật của kiểu rừng Rkx chia làm 3 nhóm họ có quan hệ (mức tươngđồng nhau) Nhóm 1 gồm có 19 họ Nhóm 2 gồm có 13 họ thực vật Nhóm 3 gồm có 8 họ thực vật Trongrãy Cluster họ Bứa Họ thực vật này chỉ đứng một mình trong rãy có thể do họ này có số loài thực vật caonhất trong kiểu rừng Rkx
* Kết cấu đa dạng thành phần loài của các QXTV thuộc kiểu rừng Rkx
Kết quả tính toán về đa dạng thực vật của các trạng thái rừng của kiểu rừng Rkx được trình bày ở Bảng3.4 cho thấy kết cấu đa dạng thành phần loài ở các QXTV của kiểu rừng Rkx có sự khác nhau cả về chỉ số
họ, chi, loài…Ở QXTV Trong thực tế tính ổn định về rừng ở QXTV có trạng thái rừng IIIA3 ổn định hơn
Bảng 3.4: Kết cấu đa dạng thành phần loài các QXTV của kiểu rừng Rkx
TT Thành phần/QXTV Rkx-IIIA3-OII Rkx-IIIA2-OIII Rkx-IIIA2-OIV Tổng
Trang 10và cao nhất (0,87) Rkx –IIIA2-OIII và Rkx –IIIA2-OIV Chỉ số đồng đều ở các TTR (trạng thái rừng) nghiêncứu chưa có sự khác biệt.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, các chỉ số cá thể (N), chỉ số đồng đều Pielou (J), hàm số liên kếtShannon-Weiner (H) có liên hệ đồng biến với số loài (S) của kiểu rừng Rkx tại VQG Bù Gia Mập khi số loài(S) tăng lên thì các chỉ số đa dạng cũng tăng lên tất cả các các TTR của kiểu rừng Rkx Điều này cho thấymức độ phong phú của loài có ảnh hưởng lớn đến tính đa dạng
Bảng 3.5: Chỉ số đa dạng thực vật ở các trạng thái rừng của kiểu Rkx
Trạng thái rừng
Ưu thế Simpson(D)
Hệ số hỗnloài HL
ưu thế K-Dominance của trạng thái rừng Rkx –IIIA2-OIV nằm ở phía dưới các trạng thái rừng Rkx OII và Rkx –IIIA2-OIII Kết hợp giữa các chỉ số đa dạng thực vật và đường cong ưu thế K-Dominance chothấy QXTV Rkx –IIIA2-OIV có tính đa dạng cao nhất
–IIIA3-Kết quả nghiên cứu cho thấy, các chỉ số cá thể (N), chỉ số đồng đều Pielou (J), hàm số liên kết Weiner (H) có liên hệ đồng biến với số loài (S) của kiểu rừng Rkx tại VQG Bù Gia Mập khi số loài (S) tănglên thì các chỉ số đa dạng cũng tăng lên tất cả các các TTR của kiểu rừng Rkx Điều này cho thấy mức độphong phú của loài có ảnh hưởng lớn đến tính đa dạng
Hình 3.5: Đường cong ưu thế K-Dominance của Rkx
Đường cong ưu thế K-Dominance của kiểu rừng Rkx được thể hiện ở Hình 3.5 Hình 3.5 cho thấy đườngcong ưu thế K-Dominance của trạng thái rừng Rkx –IIIA2-OIV nằm ở phía dưới các trạng thái rừng Rkx –IIIA3- OII và Rkx –IIIA2-OIII Kết hợp giữa các chỉ số đa dạng thực vật và đường cong ưu thế K-Dominancecho thấy QXTV Rkx –IIIA2-OIV có tính đa dạng cao nhất
* Chỉ số tương đồng Soresen giữa các QXTV kiểu rừng Rkx
Nghiên cứu chỉ số Soresen để xem xét sự tương đồng giữa các QXTV Giá trị Soresen càng cao thìtính tương đồng cao và ngược lại Giữa hai quần xã không có sự khác biệt thì chỉ số này có giá trị bằng 1.Giá trị chỉ số Sorensen giữa ba quần xã thực vật của kiểu rừng Rkx dao động từ 0,46 đến 0,58 đã thể hiệnkhông có sự khác biệt nhiều về thành phần loài giữa các QXTV Kết quả tính toán giá trị SI của các QXTVkiểu rừng Rkx được trình bày ở Bảng 3.6
Trang 11Bảng 3.6: Chỉ số tương đồng SI giữa các QXTV của kiểu rừng Rkx
QXTV Rkx –IIIA3-OII Rkx –IIIA2-OIII Rkx –IIIA2-OIV
3.2.1.3 Quan hệ giữa các loài thuộc kiểu rừng Rkx
Mối quan hệ giữa các loài thực vật thân gỗ của kiểu Rkx thể hiện ở đồ thị MDS (Hình 3.6) Với mứctương đồng 25,52% cho thấy 115 loài thực vật của kiểu Rkx chia làm 4 nhóm có mức độ tương đồng nhau.Nhóm 1 gồm có 16 loài Nhóm 2 gồm có 40 loài Nhóm 3 là nhóm có số lượng loài ít nhất chỉ có 5 loài.Nhóm 4 là nhóm có số lượng loài nhiều nhất là 54 loài Qua phân tích đồ thị MDS của kiểu Rkx cho thấy ởmức tương đồng 25,52% các loài thực thực vật này có mối quan hệ với nhau chặt chẽ thể hiện tính ổn địnhcủa rừng Đặc biệt là ở nhóm 4 có 54 loài có quan hệ với nhau
Hình 3.6: Đồ thị MDS mối quan hệ giữa các loài của kiểu Rkx
Phân tích mối quan hệ giữa các loài bằng đồ thị PCA
Việc phân tích mối quan hệ giữa các loài bằng đồ thị MDS và Sơ đồ nhánh Cluster cho ta biết mức độtương đồng giữa các loài (mối quan hệ giữa các loài) Hình 3.8
Tuy nhiên, nó không cho ta biết những loài nào trong khu vực nghiên cứu có quan hệ tương hỗ nhau,nhóm loài nào có quan hệ đối kháng nhau Kết quả phân tích đồ thị PCA giữa các loài của kiểu rừng Rkx nhưsau: Nhóm 1: Giá trị PC1 > 0 và PC2 > 0 gồm có 29 loài thực vật Nhóm 2: Giá trị PC1 < 0 và PC2 < 0 gồm
có 10 loài Nhóm 3: Giá trị PC1 > 0 và PC2 < 0 gồm có 34 loài Nhóm 4: Giá trị PC1 < 0 và PC2 > 0 gồm có
42 loài Mỗi nhóm loài thực vật trong các nhóm trên có quan hệ tương hỗ nhau Ngược lại với các nhóm loàitương hỗ nhau là các nhóm loài thuộc các cung phần tư đối diện nhau có quan hệ đối kháng nhau như cácnhóm loài thuộc cung phần tư mà có giá trị (PC1 > 0; PC2 > 0) đối kháng với các nhóm loài ở cung phần tư
có giá trị (PC1 < 0; PC2 < 0) Nhóm loài ở cung phần tư mà có giá trị (PC1 < 0; PC2 > 0) đối kháng với cácnhóm loài ở cung phần tư có giá trị (PC1 > 0; PC2 < 0) Các QXTV của kiểu rừng Rkx quan hệ với nhau quagiá trị PCA như sau:
PC1= - 68 Rkx-IIIA3-OII + 27 Rkx-IIIA2-OIII + 41 Rkx-IIIA2-OIV
PC2= 6,98 Rkx-IIIA3-OII – 54,6 Rkx-IIIA2-OIII + 47,6 Rkx-IIIA2-OIV
Trang 12Hình 3.8: Đồ thị PCA thể hiện mối quan hệ giữa các loài của Rkx
Tuy nhiên, nó không cho ta biết những loài nào trong khu vực nghiên cứu có quan hệ tương hỗ nhau,nhóm loài nào có quan hệ đối kháng nhau Kết quả phân tích đồ thị PCA giữa các loài của kiểu rừng Rkx nhưsau: Nhóm 1: Giá trị PC1 > 0 và PC2 > 0 gồm có 29 loài thực vật Nhóm 2: Giá trị PC1 < 0 và PC2 < 0 gồm
có 10 loài Nhóm 3: Giá trị PC1 > 0 và PC2 < 0 gồm có 34 loài Nhóm 4: Giá trị PC1 < 0 và PC2 > 0 gồm có
42 loài Mỗi nhóm loài thực vật trong các nhóm trên có quan hệ tương hỗ nhau Ngược lại với các nhóm loàitương hỗ nhau là các nhóm loài thuộc các cung phần tư đối diện nhau có quan hệ đối kháng nhau như cácnhóm loài thuộc cung phần tư mà có giá trị (PC1>0; PC2>0) đối kháng với các nhóm loài ở cung phần tư cógiá trị (PC1<0; PC2<0) Nhóm loài ở cung phần tư mà có giá trị (PC1<0; PC2>0) đối kháng với các nhómloài ở cung phần tư có giá trị (PC1>0; PC2<0) Các QXTV của kiểu rừng Rkx quan hệ với nhau qua giá trịPCA như sau:
PC1= - 68 Rkx-IIIA3-OII + 27 Rkx-IIIA2-OIII + 41 Rkx-IIIA2-OIV
PC2= 6,98 Rkx-IIIA3-OII – 54,6 Rkx-IIIA2-OIII + 47,6 Rkx-IIIA2-OIV
3.2.1.4 Mối quan hệ giữa các quần xã của kiểu rừng Rkx
Kết quả phân tích mối quan hệ giữa các QXTV của kiểu rừng Rkx thể hiện ở Hình 3.4Kết quả phântích mối quan hệ giữa các QXTV của kiểu rừng Rkx thể hiện ở Hình 3.9 Dãy Cluster ở Hình 3.9 cho thấy ởmức tương đồng là 36,8% sơ đồ nhánh phân ra làm hai nhóm: nhóm 1 chỉ gồm một trạng thái rừng Rkx-IIIA3-OII, nhóm 2 gồm có 2 trạng thái rừng còn lại Rkx –IIIA2-OIII và Rkx –IIIA2-OIV hai trạng thái rừngnày có mối quan hệ với nhau Trên thực tế 3 trạng thái rừng này thuộc kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệtđới, nhưng chỉ có Rkx-IIIA3-OII thuộc trạng thái rừng IIIA3, còn lại Rkx –IIIA2-OIII và Rkx –IIIA2-OIVthuộc trạng thái rừng IIIA2
Hình 3.9: Mối quan hệ giữa các trạng thái rừng của Rkx
Trang 13Kết quả phân tích mối quan hệ giữa các QXTV của kiểu rừng Rkx thể hiện ở Hình 3.9 Rãy Cluster ởHình 3.9 cho thấy ở mức tương đồng là 36,8% sơ đồ nhánh Cluster phân ra làm hai nhóm: nhóm 1 chỉ gồmmột trạng thái rừng Rkx-IIIA3-OII, nhóm 2 gồm có 2 trạng thái rừng còn lại Rkx –IIIA2-OIII và Rkx –IIIA2-OIV hai trạng thái rừng này có mối quan hệ với nhau Trên thực tế 3 trạng thái rừng này thuộc kiểurừng kín thường xanh mưa nhiệt đới, nhưng chỉ có Rkx-IIIA3-OII thuộc trạng thái rừng IIIA3, còn lại Rkx –IIIA2-OIII và Rkx –IIIA2-OIV thuộc trạng thái rừng IIIA2
3.2.2 Tính đa dạng của kiểu rừng Rkn
3.2.2.1 Thành phần loài thực vật kiểu rừng Rkn
Kết quả tính toán đã xác định được 38 họ, 71 chi, 104 loài và 1.100 cá thể ở 3 quần xã thực vật củakiểu rừng Rkx Các họ nhiều loài nhất như: Bứa có 4 chi, 9 loài; Dâu tằm có 3 chi, 7 loài; Long não có 4 chi,
7 loài và có 4 chi, 5 loài Có 14 họ, mỗi họ chỉ có một chi và mỗi chi chỉ có một loài
* Chỉ số quan trọng của họ thực vật FIV của kiểu rừng Rkn
Kết quả phân tích chỉ số họ quan trọng FIV% cho thấy có 3 họ chiếm ưu thế trong tổng số 38 họthực vật của kiểu Rkn Họ có chỉ số FIV cao nhất là họ Tử vi (Lythraceae) 17,16% Tiếp tới là họ Đậu(Fabaceae) có 4 loài Họ cuối cùng trong nhóm họ ưu thế là họ Sim (Myrtaceae)
* Mối quan hệ giữa các họ thực vật của kiểu rừng Rkn
Kết quả phân tích mối quan hệ giữa các họ thực vật của kiểu rừng Rkn bằng sơ đồ nhánh Cluster chothấy ở mức tương đồng là 83%, các nhóm họ thực vật của kiểu rừng Rkn chia làm 2 nhóm thực vật Nhóm 1gồm có 21 họ Nhóm 2 gồm có 17 họ
* Kết cấu đa dạng thành phần loài các QXTV của kiểu rừng Rkn
Kết quả phân tích thành phần loài các QXTV của kiểu rừng Rkn được trình bày ở Bảng 3.8
khác nhau cả về chỉ số họ, chi, loài…Ở QXTV trạng thái rừng IIIA1 Rkn-IIIA1-OV có kết cấu thành phầnloài cao nhất cả về số họ, chi, loài, số cá thể Ở trạng thái rừng IIIA1 có 2 QXTV nhưng ở QXTV Rkn-IIIA1-
OV có kết cấu thành phần loài thực vật cao hơn QXTV Rkn-IIIA1-OVI QXTV Rkn-IIIA3-OI thuộc trạngthái IIIA3 là quần xã có trữ lượng lớn nhất nhưng do loài bằng lăng chiếm số cá thể lớn do vậy kết cấu thànhphần loài thấp hơn QXTV Rkn-IIIA1-OV QXTV Rkn-IIIA1-OVI là trạng thái rừng IIIA1 có kết cấu thànhphần loài thấp nhất, số cá thể ít nhất
Bảng 3.8: Kết cấu đa dạng thành phần loài các QXTV của kiểu rừng Rkn
TT Thành phần/QXTV Rkn-IIIA3-OI Rkn-IIIA-OV Rkn-IIIA1-OVI Tổng
3.2.2.2 Các chỉ số đa dạng thực vật của kiểu rừng Rkn
* Chỉ số đa dạng thực vật của kiểu rừng Rkn
Kết quả các chỉ số đa dạng thực vật các trạng thái rừng của kiểu rừng Rkn được trình bày ở Bảng 3.9
Bảng 3.9: Chỉ số đa thực vật các trạng thái rừng của kiểu Rkn
QXTV S N d J' H'e Simpson (D)Ưu thế Hệ số hỗnloài HL
Trang 14= 9,96) và thấp nhất ở QXTV Rkn-IIIA1- OVI (d = 8,16); chỉ số phong phú loài giữa các QXTV nghiên cứuchưa có sự khác nhau Chỉ số đồng đều (J’) trung bình là 0,72 ± 0,08, thấp nhất ở QXTV Rkn-IIIA3- OI là0,65 và cao nhất là 0,81 ở QXTV Rkn-IIIA1- OVI Chỉ số đồng đều ở các QXTV nghiên cứu chưa có sựkhác biệt Theo tính toán các chỉ số đa dạng thực vật ở trên thì tính đa dạng thực vật thân gỗ của kiểu rừng Rkncao nhất là QXTV Rkn-IIIA1- OVI, tiếp tới là QXTV Rkn-IIIA1- OV, thấp nhất là QXTV Rkn-IIIA3- OI
* Đường cong ưu thế K-Dominance
Sử dụng đường cong K-Dominance Hình 3.12 kết hợp với các chỉ số đa dạng thực vật để phân tíchtính đa dạng thực vật của kiểu rừng Rkn
Hình 3.12: Đường cong ưu thế K-Dominance của kiểu rừng Rkn
Hình 3.12 cho thấy Đường cong K-Dominance của QXTV Rkn-IIIA1- OVI nằm ở phía dưới QXTVRkn-IIIA3- OI và Rkn-IIIA1- OV Kết hợp với kết quả phân tích các chỉ số đa dạng thực vật và hệ só hỗnloài cho thấy QXTV Rkn-IIIA1- OVI có tính đa dạng cao nhất
* Chỉ số Serensen
Kết quả tính toán giá trị chỉ số Sorensen các QXTV ở kiểu rừng Rkn ở Bảng 3.10 Chỉ số SI theotừng cặp QXTV với nhau cho thấy giá trị chỉ số Sorensen giữa các QXTV của kiểu rừng Rkn dao động từ0,323 đến 0,550 đã thể hiện có sự khác biệt về thành phần loài giữa các QXTV Giữa QXTV Rkn –IIIA3-OI
và Rkn –IIIA1-OV (SI=0,504) ít có sự khác biệt so QXTV Rkn –IIIA3-OI và QXTV Rkn –IIIA1-OVI (SI =0,323) Giữa QXTV Rkn –IIIA1-OV và Rkn –IIIA1-OVI ít có sự khác biệt (SI = 0,550)
Bảng 3.10: Chỉ số tương đồng SI giữa các QXTV của kiểu rừng Rkn
QXTV Rkn –IIIA3-OI Rkn –IIIA1-OV Rkn –IIIA1-OVI
3.2.2.3 Quan hệ giữa các loài của kiểu rừng Rkn
Đồ thị MDS (Hình 3.13) thể hiện mối quan hệ giữa các loài của kiểu rừng Rkn Kết quả phân tíchcho thấy ở mức tương đồng là 25,14 % cho thấy 104 loài thực vật được phân chia thành 7 nhóm thực vậtchính, trong đó nhóm 1, 2, 3 mỗi nhóm chỉ có 1 loài Nhóm 4 có 7 loài thực vật Nhóm 5 có 27 loài Nhóm 6
có 20 loài, nhóm 7 có số loài thực vật nhiều nhất là 47 loài Một số nhóm loài đứng riêng lẻ như Bằng lăng
ổi, Ràng ràng, Ngát lông thể hiện các vòng tròn riêng lẻ Ở kiểu rừng Rkn các loài Bằng lăng ổi, Ràng ràng,Ngát lông có chỉ số IV cao số lượng cá thể lớn chiếm ưu thế trong các QXTV nên ít có quan hệ với nhómloài khác Từ đồ thị MDS về mối quan hệ các loài các nhà làm bảo tồn cần lựa chọn các loài cần bảo tồn vàmối quan hệ giữa các loài trong nhóm để lựa chọn các loài phù hợp với nhau để trồng rừng và làm giàu rừng