Nghiên cứu cấu trúc và đa dạng loài của tầng cây cao rừng tự nhiên tại huyện phong thổ, lai châu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - PỜ THỊ HOÀ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ ĐA DẠNG LOÀI CỦA TẦNG CÂY CAO RỪNG TỰ NHIÊN TẠI HUYỆN PHONG THỔ, LAI CHÂU Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 8620201 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ TIẾN HƢNG Hà Nội, 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, thực Các số liệu, kết luận văn trung thực chƣa có cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Pờ Thị Hòa ii LỜI CẢM ƠN Trải qua hai năm học tập trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Khóa học cao học K21 Lâm học (2016 – 2018) bƣớc vào giai đoạn kết thúc, Trong suốt trình học tập thực luận văn thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp, nhận đƣợc động viên giúp đỡ nhiệt tình Nhà trƣờng, thầy, cô giáo, quan bạn bè đồng nghiệp Nhân dịp này, tơi xin đƣợc bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo TS Vũ Tiến Hƣng, ngƣời trực tiếp tận tình hƣớng dẫn, dìu dắt giúp đỡ tơi thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Phòng đào tạo Sau đại học, Tên quan công tác tạo điều kiện cho tơi theo học khóa học Đồng thời, xin gửi lời cảm ơn tới Ủy ban nhân dân huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu toàn thể bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thời gian, thu thập số liệu tham gia nhiều ý kiến quý báu cho luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn học viên lớp cao học Lâm học 21A1 động viên, giúp đỡ suốt q trình học tập trƣờng Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, ngƣời ln sát cánh động viên, giúp đỡ tơi mặt suốt q trình học tập thực luận văn Mặc dù cố gắng nhƣng khuôn khổ thời gian kinh nghiệm cịn hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp q báu thầy giáo, giáo, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 04 tháng 04 năm 2018 Tác giả Pờ Thị Hòa iii MỤC LỤC Lời cam đoan………………………………….……………………………….i Lời cảm ơn……………………………………………………………………ii Mục lục……………………………………………………………… …….iii Danh mục từ viết tắt……………………………………………… …….iv Danh mục bảng………………………………………………………… vi Danh mục hình……………………………………………….………….vii CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU………………………… 1.1 Trên giới ……………………………………………………………… 1.1.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng gỗ 1.1.2 Nghiên cứu đa dạng sinh học khu hệ thực vật 1.1.3 Tái sinh rừng 10 1.2 Ở Việt Nam…………………………………………………………………11 1.2.1 Nghiên cứu phân loại trạng thái rừng 11 1.2.2 Về cấu trúc rừng 13 1.2.4 Nghiên cứu đa dạng sinh học khu hệ thực vật 21 1.2.5 Tái sinh rừng 24 CHƢƠNG II MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU….26 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu………………………………………………………26 2.2 Phạm vi nghiên cứu ……………………………………………………… 26 2.2.1 Phạm vi nội dung nghiên cứu 26 2.2.2 Phạm vi không gian 26 2.2.3 Phạm vi thời gian 26 2.3 Mục tiêu nghiên cứu……………………………………………………… 26 2.3.1 Mục tiêu tổng quát 26 2.3.2 Mục tiêu cụ thể 26 2.4 Nội dung nghiên cứu……………………………………………………… 27 2.4.1 Phân loại trạng thái rừng 27 2.4.2 Công thức tổ thành trạng thái rừng tự nhiên 27 iv 2.4.3 Nghiên cứu quy luật cấu trúc tầng gỗ trạng thái rừng 27 2.4.5 Ứng dụng kết nghiên cứu vào đề xuất giải pháp quản lý rừng bền vững 28 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu………………………………………………… 28 2.5.1 Phương pháp kế thừa số liệu 28 2.5.2.Phương pháp ngoại nghiệp 28 2.5.3 Phương pháp xử lý phân tích số liệu 30 2.5.4 Cơ sở việc ứng dụng kết nghiên cứu vào đề xuất giải pháp phát triển rừng bền vững 37 CHƢƠNG III ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU……… 39 3.1 Điều kiện tự nhiên………………………………………………………… 39 3.1.1 Vị trí địa lý 39 3.1.2 Địa hình 39 3.1.3 Đất đai 39 3.1.4 Khí hậu, thủy văn 40 3.2.Đặc điểm tài nguyên rừng………………………………………………… 41 3.2.1 Tài nguyên thực vật rừng 41 3.2.2 Tài nguyên động vật rừng 42 3.2.3 Tài nguyên khoáng sản 42 CHƢƠNG IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN…………………43 4.1 Phân loại trạng thái rừng……………………………………………………43 4.2 Công thức tổ thành trạng thái rừng tự nhiên……………………….45 4.2.1 Công thức tổ thành tầng cao 45 4.2.2 Công thức tổ thành tầng tái sinh 50 4.3 Quy luật cấu trúc tầng g trạng thái rừng tự nhiên ……………52 4.3.1 uy uật ph n ố số theo cỡ đường kính (N/D1.3) 52 4.3.2 uy uật ph n ố số theo chiều cao vút (N/Hvn) 54 4.3.3.Tương quan chiều cao vút đường kính ngang ngực (Hvn D1.3) 56 4.3.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến chất ượng tầng cao 58 v 4.4 Đa dạng loài khu vực nghiên cứu……………………………………… 59 4.4.1 h số phong ph oài tầng cao 59 4.4.2 ức độ đa dạng oài tầng cao 60 4.4.3 o sánh mức độ đa dạng oài tầng cao 61 4.4.4 Ch số phong phú mức độ đa dạng oài tầng tái sinh .62 4.4.5 Phân bố tái sinh theo cấp chiều cao 63 4.5 Ứng dụng kết nghiên cứu vào đề xuất giải pháp quản lý rừng bền vững… 65 4.5.1 Giải pháp quản lý bảo vệ rừng 65 4.5.2 Giải pháp kỹ thuật lâm sinh 66 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ…………………………… … 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIỂU vi MỘT SỐ KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG ĐỀ TÀI TXN : Rừng nghèo TXB : Rừng trung bình TXG : Rừng giàu D : Đƣờng kính thân vị trí 1,3 m (cm) Dt : Đƣờng kính tán (m) d : Chỉ số đa dạng Margalef D : Chỉ số đa dạng Simpson Flt : Tần số lý thuyết Ft : Tần số thực nghiệm G/ha : Tiết diện ngang (m2/ha) G% : Tiết diện ngang thân tƣơng đối (%) Hvn : Chiều cao vút (m) : Chiều cao trung bình (m) H’ : Chỉ số đa dạng Shannon - Weiner J’ : Chỉ số đa dạng Pielou Ki : Hệ số tổ thành tính theo số M/ha : Trữ lƣợng rừng (m3/ha) Min : Giá trị nhỏ Max : Giá trị lớn N/ha : Mật độ rừng (cây/ha) N% : Mật độ tƣơng đối (%) N/D1.3 : Phân bố số theo đƣờng kính 1,3m N/Hvn : Phân bố số theo chiều cao vút vii N : Tổng số cá thể lồi (cây) ƠTC : Ô tiêu chuẩn ÔDB : Ô dạng S : Số lồi bắt gặp (lồi) V : Thể tích (m3/ha) V% : Thể tích thân tƣơng đối (%) IV% : Chỉ số quan trọng (%) viii DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang bảng 4.1 Phân loại trạng thái rừng 43 4.2 Sự khác biệt tiêu sinh trƣởng trạng thái rừng………… 44 4.3 Công thức tổ thành trạng thái rừng theo G% 45 4.4 Công thức tổ thành trạng thái rừng theo N% 47 4.5 Công thức tổ thành trạng thái rừng theo IV% 48 4.6 Công thức tổ thành tái sinh trạng thái rừng 50 4.7 Kết mô phân bố N/D1.3 hàm lý thuyết 53 4.8 Kết mô phân bố N/Hvn hàm lý thuyết 55 4.9 Thống kê hàm tƣơng quan Hvn-D1.3 56 4.10 Chỉ số phong phú loài trạng thái rừng 59 4.11 Chỉ số đa dạng loài tầng cao 60 4.12 So sánh mức độ đa dạng trạng thái rừng 62 4.13 Chỉ số đa dạng tầng tái sinh ba trạng thái rừng 62 4.14 Phân bố tái sinh theo chiều cao ba trạng thái rừng 64 ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu Tên hình Trang hình 4.1 Phân bố N/D1.3 theo phân bố khoảng cách 54 4.2 Phân bố N/Hvn theo phân bố Weibull 56 4.3 Biểu đồ quan hệ tƣơng quan Hvn D1.3 trạng thái rừng .57 4.4 Mối quan hệ phẩm chất với số tiêu sinh trƣởng 58 4.5 Phân bố tái sinh theo cấp chiều cao trạng thái rừng 65 101 38 42 46 50 54 58 62 66 70 74 78 82 Trạng thái III = 1.1 n= l= Kết luận: Ho+, Chấp nhận giải thuyết Ho, tức phân bố weibul phù hợp với phân bố thực nghiệm Xi f 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62 66 3 1 1 1 102 Phụ lục 2.4 Phân bố N/Hvn theo hàm khoảng cách trạng thái rừng Trạng thái: IIIA1 (TXP), ÔTC 0.634989 n = 0.055866 179 Tổng fi.Xi= tính tốn = tr bảng = 463 Kết luận: Ho-, Bác bỏ giải thuyết Ho, tức phân bố khoảng cách không phù hợp với phân bố thực 69.99766 nghiệm 9.487729 Xi 11 13 15 17 19 21 n = Xi 11 13 15 17 19 Trạng thái: IIIA1 (TXP), ÔTC Kết uận: Ho-, ác b giải thuyết Ho, tức ph n bố khoảng cách không phù hợp với ph n bố thực nghiệm n = Xi fi 103 11 13 15 17 19 21 Trạng thái: IIIA3 (TXB), ÔTC Kết uận: Ho-, ác b giải thuyết Ho, tức ph n bố khoảng cách không phù hợp với ph n bố thực nghiệm n = Xi 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Trạng thái: IIIA3 (TXB), ÔTC n = Xi 11 13 15 17 19 21 104 23 25 27 29 Trạng thái: IIIA3 (TXB), ÔTC Kết uận: Ho-, ác b giải thuyết Ho, tức ph n bố khoảng cách không phù hợp với ph n bố thực nghiệm n = Xi fi 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Trạng thái: IIIB (TXG), ÔTC n = Xi 11 13 15 17 19 21 105 23 25 27 29 31 Trạng thái: IIIB (TXG), ÔTC n = Xi 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Trạng thái: IIIB (TXG), ÔTC n = Xi 11 13 15 17 19 106 21 23 25 27 29 Phụ lục 2.5 Phân bố N/Hvn theo hàm phân bố giảm trạng thái rừng Trạng thái IIIA1 (TXP), ÔTC n = 463 69.99766 9.487729 ph n bố khoảng cách không phù hợp với Ho-, ph n bố thực nghiệm Xi fi 11 13 15 17 19 21 Trạng thái IIIA1 (TXP), ÔTC n = Xi 11 13 15 17 19 Trạng thái IIIA1 (TXP), ÔTC 0.62980 Tổng fi.Xi= 416 Kết uận: 107 n = Xi 11 13 15 17 19 21 Trạng thái IIIA3 (TXB), ÔTC 596 Kết uận: n = Xi 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Trạng thái IIIA3 (TXB), ÔTC n = Xi 11 108 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Trạng thái IIIA3 (TXB), ÔTC n = Xi 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Trạng thái IIIB (TXG), TC 0.813988 Tổng fi n = Xi fi 0.015748 127 109 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Trạng thái IIIB (TXG), 622 Kết uận: n = Xi 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Trạng thái IIIB (TXG), 509 Kết uận: n = Xi 11 110 13 15 17 19 21 23 25 27 29 N/Hvn Phân bố Weibull Trạng thái IIIA1 (TXP), ÔTC = n= Xi 11 13 15 17 19 21 Trạng thái IIIA1 (TXP), ÔTC = n= Kết uận: Ho+, Chấp nhận giải thuyết Ho, tức ph n bố weibu phù hợp với ph n bố thực nghiệm Xi 11 111 13 15 17 19 Trạng thái IIIA1 (TXP), ÔTC = n= Xi 11 13 15 17 19 21 Trạng thái IIIA3 (TXB), ÔTC = n= Xi 11 13 15 17 19 21 23 25 112 27 29 31 Trạng thái IIIA3 (TXB), ÔTC = n= Xi 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Trạng thái IIIA3 (TXB), ÔTC = n= Kết uận: Ho-, ác b giải thuyết Ho, tức ph n bố weibu không phù hợp với ph n bố thực nghiệm Xi 11 13 113 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Trạng thái IIIB (TXG), = n= Xi 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Trạng thái IIIB (TXG), = n= 2.1 114 Xi 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Trạng thái IIIB (TXG), ÔTC = n= Kết uận: Ho+, Chấp nhận giải thuyết Ho, tức ph n bố weibu phù hợp với ph n bố thực nghiệm Xi 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 115 ... ? ?Nghiên cứu cấu trúc đa dạng loài củatầng cao rừng tự nhiên huyện Phong Thổ, Lai Châu? ?? 3 Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.1.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng gỗ Cấu trúc rừng. .. học thực tiễn cho nghiên cứu cấu trúc tầng cao, giá trị đa dạng sinh học rừng tự nhiên đề xuất biện pháp trì nâng cao tính bền vững số trạng thái rừng huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu 2.3.2 Mục tiêu... nghiên cứu đặc điểm cấu trúc đa dạng tầng cao rừng tự nhiên đƣợc tiến hành nhƣ trình bày dƣới 2.5.2.1 Lập tiêu chuẩn nghiên cứu Lập ô tiêu chuẩn đại diện để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng +