Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng sinh học của rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại đơn dương, tỉnh lâm đồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP    NGUYỄN MINH THÀNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA RỪNG TỰ NHIÊN LÁ RỘNG THƢỜNG XANH TẠI ĐƠN DƢƠNG, TỈNH LÂM ĐỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Đồng Nai, năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP    NGUYỄN MINH THÀNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA RỪNG TỰ NHIÊN LÁ RỘNG THƢỜNG XANH TẠI ĐƠN DƢƠNG, TỈNH LÂM ĐỒNG CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 606260 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS BÙI THẾ ĐỒI Đồng Nai, năm 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Đồng Nai, năm 2019 Tác giả luận văn NGUYỄN MINH THÀNH ii LỜI CẢM ƠN Mỗi đƣợc sinh đời điều hạnh phúc hạnh phúc bên cạnh ln có động viên, khích lệ, dìu dắt gia đình, thầy cô bạn bè đƣờng học tập nhƣ sống Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu quý thầy cô Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, tận tình giảng dạy giúp đỡ thời gian học tập thực luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, anh chị làm việc Công ty TNHH MTV Lâm Nghiệp Đơn Dƣơng tạo điều kiện tốt cho thực đề tài Đồng thời, xin cảm ơn anh chị nhiệt tình cung cấp thơng tin có liên quan đến đề tài vấn, điều tra để thu thập liệu cho nghiên cứu Đặc biệt, Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến Thầy PGS.TS Bùi Thế Đồi, ngƣời thầy dành nhiều thời gian tận tình hƣớng dẫn, góp ý suốt trình thực đề tài Những ý kiến hƣớng dẫn Thầy làm cho đề tài đƣợc hồn chỉnh Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, ngƣời thân, bạn bè ln động viên tơi q trình thực đề tài Đồng Nai, tháng 12 năm 2018 Tác giả luận văn Nguyễn Minh Thành iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Ở nƣớc 1.1.1 Phân loại rừng 1.1.2 Nghiên cứu cấu trúc rừng 1.1.3 Nghiên cứu tái sinh rừng 1.2 Ở Việt Nam 1.2.1 Nghiên cứu phân loại trạng thái rừng 1.2.2 Nghiên cứu cấu trúc rừng 1.2.3 Nghiên cứu tái sinh tự nhiên 11 1.3 Tổng quan đa dạng sinh học 11 1.3.1 Khái niệm đa dạng sinh học 11 1.3.2 Tổng quan nghiên cứu đa dạng sinh học bảo tồn đa dạng sinh học12 Chƣơng MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 15 2.1.1 Mục tiêu chung 15 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 15 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 15 2.3 Nội dung nghiên cứu 15 iv 2.3.1 Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc tầng cao 15 2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng 15 2.3.3 Xác định số đa dạng loài 16 2.3.4 Đề xuất giải pháp quản lý rừng tự nhiên khu vực nghiên cứu 16 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 16 2.4.1 Phƣơng pháp luận 16 2.4.2 Phƣơng pháp thu thập số liệu 16 2.4.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu 19 2.4.4 Đánh giá tái sinh rừng 23 2.4.5 Chỉ số đa dạng sinh học cách tính 24 Chƣơng ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 29 3.1 Các đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu 29 3.1.1 Vị trí địa lý 29 3.1.2 Địa hình, địa 29 3.1.3 Khí hậu thủy văn 29 3.1.4 Đặc điểm đất đai 30 3.2 Tình hình kinh tế- xã hội khu vực nghiên cứu 32 3.2.1 Dân số, dân tộc, lao động 32 3.2.2 Các loại hình kinh tế khu vực 33 3.3 Đặc điểm đa dạng sinh học 35 3.3.1 Đa dạng kiểu rừng 35 3.3.2 Đa dạng loài 37 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 4.1 Một số tiêu sinh trƣởng tầng gỗ 39 4.2 Một số đặc điểm cấu trúc rừng 40 4.2.1 Cấu trúc tổ thành loài 41 4.2.2 Mức độ tƣơng đồng tầng cao 43 4.2.3 Phân bố số theo cỡ đƣờng kính (N/D1.3) 44 v 4.2.4 Phân bố số theo cỡ chiều cao (N/HVN) 50 4.3 Đặc điểm tái sinh rừng 55 4.3.1 Tổ thành loài tái sinh 56 4.3.2 Phân bố tái sinh theo chiều cao chất lƣợng 58 4.3.3 Phân bố tái sinh mặt đất 60 4.4 Chỉ số đa dạng sinh học hệ thực vật 61 4.4.1 Chỉ số đa dạng loài thực vật 61 4.4.2 Chỉ số đa dạng quần xã thực vật trạng thái rừng 63 4.4.3 Biến động đa dạng sinh học (caswell) 66 4.5 Một số giải pháp quản lý rừng tự nhiên khu vực nghiên cứu 67 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 72 Kết luận 72 Tồn 74 Kiến nghị 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nội dung, ký hiệu chữ viết tắt A Tuổi rừng tuổi rừng, năm Cv Hệ số biến động D1.3 Đƣờng kính thân vị trí 1,3 m D1.3lt Đƣờng kính thân lý thuyết vị trí 1,3 m Dbq Đƣờng kính thân bình qn vị trí 1,3 m Dmax Đƣờng kính thân lớn vị trí 1,3 m Dmin Đƣờng kính thân nhỏ vị trí 1,3 m Ex Độ nhọn Hbq Chiều cao vút bình quân Hmax Chiều cao vút lớn Hmin Chiều cao vút nhỏ Hvn Chiều cao vút Hvnlt Chiều cao vút lý thuyết Ln Logarit số e N Số TXN Trạng thái rừng nghèo TXB Trạng thái rừng trung bình TXG Trạng thái rừng giàu TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn thành viên vii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Biểu điều tra đo gỗ lớn 18 Bảng 3.1 Diện tích, dân số theo đơn vị hành 32 Bảng 3.2 Số Lớp, Bộ, Họ loài theo ngành thực vật rừng Công ty lâm nghiệp Đơn Dƣơng 37 Bảng 3.3 Tổng hợp số bộ, họ số loài động vật hoang dã theo lớp 38 Bảng 4.1 Một số tiêu sinh trƣởng rừng 39 Bảng 4.2 Công thức tổ thành loài trạng thái rừng 41 Bảng 4.3 Xác định số tƣơng đồng Sorensen (QS) ÔTC trạng thái rừng 44 Bảng 4.4 Phân bố số theo cỡ đƣờng kính trạng thái rừng nghèo 46 Bảng 4.5 Phân bố số theo cỡ đƣờng kính trạng thái rừng trung bình 47 Bảng 4.6 Phân bố số theo cỡ đƣờng kính trạng thái rừng giàu 48 Bảng 4.7 Phân bố số theo cỡ chiều cao trạng thái rừng nghèo 51 Bảng 4.8 Phân bố số theo cỡ chiều cao trạng thái rừng trung bình 52 Bảng 4.9 Phân bố số theo cỡ chiều cao trạng thái rừng giàu 53 Bảng 4.10 Tổ thành loài tái sinh 57 Bảng 4.11 Tỷ lệ tái sinh theo chiều cao 58 Bảng 4.12 Hình thái phân bố tái sinh mặt đất 60 Bảng 4.13 Một số loài thực vật có số IVI cao khu vực nghiên cứu 61 Bảng 4.14 Chỉ số đa dạng quần xã thực vật trạng thái rừng 63 Bảng 4.15 Chỉ số biến động đa dạng sinh học quần xã thực vật (Caswell) 66 viii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Bản đồ phân trạng rừng năm 2018 công ty lâm nghiệp Đơn Dƣơng 37 Hình 4.1 Đƣờng biểu diễn phân bố số N/D 1.3 trạng thái rừng nghèo 46 Hình 4.2 Đƣờng biểu diễn phân bố số N/D 1.3 trạng thái rừng trung bình 47 Hình 4.3 Đƣờng biểu diễn phân bố số N/D 1.3 trạng thái rừng giàu 48 Hình 4.4 Đƣờng biểu diễn phân bố N/Hvn trạng thái rừng nghèo 52 Hình 4.5 Đƣờng biểu diễn phân bố N/Hvn trạng thái rừng trung bình 53 Hình 4.6 Đƣờng biểu diễn phân bố N/Hvn trạng thái rừng giàu 54 Hình 4.7 Sơ đồ nhánh quần xã mức tƣơng đồng 65 Hình 4.8 Sơ đồ thể biến động số Caswell (V) 67 Loài Dbq (cm) Hbq (m) Tổng G Tổng M OTC TT STT TXG 25 Côm 25 15 0.0491 0.3313 TXG 26 Bứa 18 15 0.0254 0.1718 TXG 27 Nhãn Rừng 16 0.0201 0.0814 TXG 28 Nhãn Rừng 30 22 0.0707 0.6998 TXG 29 Ba Chạc 0.0050 0.0113 TXG 30 Dẻ 24 10 0.0452 0.2036 TXG 31 Ngát 18 13 0.0254 0.1489 TXG 32 Xoan Nhừ 37 22 0.1075 1.0645 TXG 33 Trâm 27 22 0.0573 0.5668 TXG 34 Bời Lời 35 12 0.0962 0.5195 TXG 35 Trƣờng 24 13 0.0452 0.2646 TXG 36 Vạn trứng 16 13 0.0201 0.1176 TXG 37 Trâm 22 16 0.0380 0.2737 TXG 38 Trâm 36 20 0.1018 0.9161 TXG 39 Trâm 26 16 0.0531 0.3823 TXG 40 Nhọc 0.0028 0.0115 TXG 41 Trƣờng 14 12 0.0154 0.0831 TXG 42 Lòng Mang 17 13 0.0227 0.1328 TXG 43 Dung 12 13 0.0113 0.0662 TXG 44 Trâm 26 16 0.0531 0.3823 TXG 45 Ngát 16 12 0.0201 0.1086 TXG 46 Trƣờng 30 23 0.0707 0.7316 TXG 47 Côm 25 10 0.0491 0.2209 TXG 48 Bời Lời 41 12 0.1320 0.7129 TXG 49 Trâm 25 11 0.0491 0.2430 TXG 50 Dẻ 39 25 0.1195 1.3439 TXG 51 Trƣờng 19 0.0284 0.1021 TXG 52 Chây 0.0064 0.0143 TXG 53 Dẻ 14 0.0154 0.0277 TXG 54 Trâm 11 0.0095 0.0128 TXG 55 Nhọc 0.0050 0.0068 TXG 56 Ba Soi 15 12 0.0177 0.0954 TXG 57 Dẻ 11 0.0095 0.0171 TXG 58 Sồi 19 13 0.0284 0.1659 Loài Dbq (cm) Hbq (m) Tổng G Tổng M OTC TT STT TXG 59 Nhọc 21 15 0.0346 0.2338 TXG 60 Trƣờng 18 14 0.0254 0.1603 TXG 61 Mạ Sƣa 27 15 0.0573 0.3865 TXG 62 Máu Chó 15 0.0177 0.0398 TXG 63 Trƣờng 17 0.0227 0.0715 TXG 64 Chò 11 0.0095 0.0299 TXG 65 Quế Lợn 13 0.0133 0.0418 TXG 66 Xoài 10 0.0079 0.0247 TXG 67 Trƣờng 26 20 0.0531 0.4778 TXG 68 Trâm 0.0064 0.0200 TXG 69 Chây 17 0.0227 0.0715 TXG 70 Chây 21 10 0.0346 0.1559 TXG 71 Đẹn 15 13 0.0177 0.1034 PHỤ LỤC SỐ LIỆU ĐIỀU TRA CÂY TÁI SINH Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXN 1 SP 1 TXN 1 Sao đen 1 TXN 1 SP* 2 TXN 1 Dẻ TXN 1 Dẻ 1 TXN Dẻ 2 TXN Dẻ 1 TXN Dẻ TXN Chò vàng 1 TXN Chò vàng 1 TXN Trâm 3 TXN Ba chạc TXN Dẻ TXN Dẻ TXN Quế rừng 3 5 4 3 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXN Ba soi 1 TXN Bứa 1 TXN Bứa 2 TXN Dẻ 1 TXN Dẻ 1 TXN Dẻ 1 TXN Vạn 3 TXN Nhãn rừng 8 TXN Thích quế 2 TXN Thích quế 2 TXN Ba soi TXN Ba soi TXN 2 Nhãn rừng 1 TXN 2 Nhãn rừng 3 TXN 2 Dẻ 1 TXN 2 Dẻ TXN Dẻ 1 TXN Bứa 1 1 1 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXN Nhọc TXN SP** TXN SP* TXN Sao đen 1 TXN Trâm 1 TXN Xƣơng cá 1 TXN Quế rừng 1 TXN Chò vàng 2 TXN Nhãn rừng 1 TXN SP*** 2 TXN SP*** 1 TXN Sao đen TXN Bứa 2 TXN Dẻ 2 TXN Mò cua 8 TXN Mò cua 1 TXN Nhãn rừng 1 TXN SP*** 2 1 2 1 3 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXN Ba soi 2 TXN Dẻ TXN Chò vàng 3 TXN Chò vàng 1 TXN Chị xót 1 TXN 3 Bứa 3 TXN 3 Ba soi 1 TXN 3 SP**** 1 TXN 3 Bứa 2 TXN 3 Sao đen 2 TXN 3 Nhãn rừng 1 TXN Dẻ 1 TXN SP**** 3 TXN Nhãn rừng TXN Chòi mòi 1 TXN Gội 1 TXN Nhãn rừng 2 TXN Ba soi 1 1 3 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXN Dẻ TXN Cò ke 2 TXN Nhãn rừng 1 TXN Ba chạc 1 TXB SP TXB Sao đen 1 TXB SP* 1 TXB Dẻ 1 TXB Dẻ TXB Dẻ 13 TXB Dẻ TXB Dẻ TXB Chò vàng TXB TXB TXB 1 1 2 13 2 1 Chò vàng 3 Trâm 1 Ba chạc 1 TXB Dẻ 3 TXB Dẻ 2 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K TXB Quế rừng 15 TXB Ba soi TXB 4 Bứa 4 TXB 4 Bứa TXB 4 Dẻ TXB 4 Dẻ TXB 4 Dẻ TXB 4 Vạn TXB 4 TXB TXB CH Y K 10 H CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung Y K 15 4 1 2,0 - 3,0 (m) 1 4 Nhãn rừng 2 Thích quế 1 4 Thích quế 3 TXB 4 Ba soi TXB 4 Ba soi 2 TXB Nhãn rừng TXB Nhãn rừng 18 TXB Dẻ 3 TXB Dẻ 4 TXB Dẻ 1 1 4 3 10 18 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXB Bứa 2 TXB Nhọc 1 TXB SP** TXB SP* 1 TXB Sao đen 3 TXB Trâm 5 TXB Xƣơng cá TXB Quế rừng 2 TXB Chò vàng TXB Nhãn rừng 3 TXB SP*** 4 TXB SP*** 1 TXB Sao đen 2 TXB Bứa TXB Dẻ TXB Mò cua TXB Mò cua TXB Nhãn rừng 1 2 3 2 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXB SP*** 1 TXB Ba soi 3 TXB Dẻ TXB Chò vàng TXB Chò vàng TXB Chị xót 5 TXB Bứa 10 TXB Ba soi 1 TXB SP**** 2 TXB Bứa TXB Sao đen 2 TXB Nhãn rừng 1 TXB Dẻ 1 TXB SP**** 1 TXB Nhãn rừng 1 TXB Chòi mòi 2 TXB Gội TXB Nhãn rừng 2 2 2 13 11 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXB Ba soi 2 TXB Dẻ 3 TXB Cò ke 2 TXB Nhãn rừng TXB Ba chạc 2 TXG SP TXG Côm TXG SP* TXG Dẻ TXG Dẻ TXG Dẻ TXG Dẻ TXG Dẻ TXG Chò vàng TXG TXG TXG TXG 2 1 1 1 1 1 2 1 Chò vàng 1 Trâm 3 Ba chạc Dẻ 2 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXG Dẻ TXG Quế rừng TXG Ba soi TXG Bứa TXG Bứa 1 TXG Dẻ 2 TXG Dẻ TXG Dẻ 4 TXG Vạn TXG Nhãn rừng 3 TXG Thích quế 2 TXG Thích quế TXG Ba soi 2 TXG Ba soi 3 TXG Nhãn rừng TXG Nhãn rừng 2 TXG Dẻ TXG Dẻ 4 2 1 1 2 1 1 1 2 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXG Dẻ 1 TXG Bứa 3 TXG Nhọc 1 TXG SP** TXG SP* 3 TXG Côm 10 TXG Trâm 3 TXG Xƣơng cá 6 TXG Quế rừng 4 TXG Chò vàng 2 TXG Nhãn rừng 9 TXG SP*** 3 TXG SP*** 2 TXG Côm 5 TXG Bứa TXG Dẻ 4 TXG Mò cua 2 TXG Mò cua 1 10 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXG Nhãn rừng 2 TXG SP*** 1 TXG Ba soi 1 TXG Dẻ TXG Chò vàng 12 TXG Chị vàng TXG Chị xót TXG TXG TXG 2 12 1 Bứa 5 Ba soi 8 SP**** 1 TXG Bứa 6 TXG Côm 11 11 TXG Nhãn rừng 6 TXG Dẻ TXG SP**** 2 TXG Nhãn rừng 3 TXG Chòi mòi 1 TXG Gội 2 Tổng TT OTC Sub OTC Tên K Y < 0,5 (m) CH K 0,5 - 2,0 (m) H Y K CH Y K 2,0 - 3,0 (m) H Y K CH Y K >3 (m) H Y K CH Y K Tổng H Y K Y chung TXG Nhãn rừng 3 TXG Ba soi 4 TXG Dẻ 5 TXG Cò ke 5 TXG Nhãn rừng 4 TXG Ba chạc 2 Tổng 613 63 16 15 424 35 138 10 13 676 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP    NGUYỄN MINH THÀNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA RỪNG TỰ NHIÊN LÁ RỘNG THƢỜNG XANH TẠI ĐƠN... sâu vào chất vấn đề Xuất phát từ yêu cầu thực tế trên, mạnh dạn tiến hành nghiên cứu "Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc đa dạng sinh học rừng tự nhiên rộng thường xanh Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng" ... trƣng cấu trúc đa dạng sinh học rừng Vì cấu trúc đa dạng sinh học rừng đặc trƣng quan trọng quần xã thực vật, hệ thống sinh thái luôn tồn quy luật định, tìm hiểu quy luật cấu trúc đa dạng sinh học