Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài tại phân khu bảo vệ nghiêm ngặt tại vườn quốc gia cúc phương tỉnh ninh bình

i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả Trần Thị Hiền Lương ii LỜI CẢM ƠN Để vận dụng kiến thức học, đồng ý thầy giáo hướng dẫn khoa Lâm học – Trường đại học lâm nghiệp, thực luận văn: “Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc đa dạng loài phân khu bảo vệ nghiêm ngặt Vườn quốc gia Cúc Phương, tỉnh Ninh Bình” Sau thời gian tiến hành, luận văn hoàn thành Nhân dịp cho phép tơi tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS.Nguyễn Trọng Bình tận tình hướng dẫn, động viên q trình nghiên cứu, thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Khoa Sau đại học, thầy cô trực tiếp giảng dạy, Ban quản lý Vườn quốc gia Cúc Phương giúp đỡ trình thu thập số liệu thực luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè người thân gia đình động viên, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Mặc dù nỗ lực hết mình, thời gian hạn chế nhiều mặt nên luận văn tránh khỏi thiếu sót định Tơi kính mong nhận ý kiến đóng góp thầy giáo bạn bè để luận văn hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Tác giả Trần Thị Hiền Lương iii MỤC LỤC Trang ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Quan điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng 1.2 Nghiên cứu cấu trúc rừng 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Ở Việt Nam 1.3 Nhận thức đa dạng sinh học 10 1.4 Nghiên cứu Đa dạng sinh học khu hệ thực vật 12 1.4.1 Trên giới 12 1.4.2 Ở Việt Nam 12 Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Mục tiêu 15 2.1.1 Mục tiêu tổng quát 15 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 15 2.2 Phạm vi giới hạn đề tài 15 2.2.1 Khu vực nghiên cứu 15 2.2.2 Giới hạn nội dung nghiên cứu 15 2.3 Nội dung 15 2.3.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng 15 2.3.2 Nghiên cứu mức độ đa dạng loài 16 2.3.3 Đề xuất biện pháp quản lý tài nguyên rừng phân khu bảo vệ nghiêm ngặt Vườn quốc gia Cúc Phương 16 2.4 Phương pháp nghiên cứu 16 2.4.1 Phương pháp luận tổng quát 16 2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu 16 2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 18 iv Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHÊN CỨU 27 3.1 Điều kiện tự nhiên 27 3.1.1 Vị trí địa lý 27 3.1.2 Lịch sử địa chất địa hình 27 3.1.3 Thổ nhưỡng 30 3.1.4 Khí hậu thủy văn 31 3.1.5 Tài nguyên động thực vật rừng 34 3.2 Điều kiện xã hội 38 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 4.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng 39 4.1.1 Phân loại trạng thái rừng 39 4.1.2 Đặc điểm cấu trúc tầng cao 42 4.1.3 Đặc điểm cấu trúc tầng tái sinh 55 4.2 Nghiên cứu mức độ đa dạng loài 61 4.3 Đề xuất biện pháp quản lý tài nguyên rừng phân khu bảo vệ nghiêm ngặt Vườn quốc gia Cúc Phương 62 KẾT LUẬN – KHUYẾN NGHỊ 64 Kết luận 64 1.1 Đặc điểm cấu trúc rừng 64 1.2 Mức độ đa dạng loài 65 1.3 Đề xuất biện pháp quản lý tài nguyên rừng 65 Khuyến nghị 65 2.1 Cấu trúc lâm phần trạng thái rừng 65 2.2 Nghiên cứu tính đa dạng sinh học 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ƠDB: dạng ƠTC: tiêu chuẩn D1.3: đường kính vị trí 1,3m Dt: đường kính tán ĐDSH: đa dạng sinh học Hvn: chiều cao vút VQG: vườn quốc gia M-W: Mann – Whitney K-W: Kruskal - Wallis vi TT 2.1 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 DANH MỤC BẢNG Tên bảng Trang Phân bố tần số, tần suất lũy tích thực nghiệm, lý thuyết độ 23 lệch Các tiêu khí hậu khu vực Vườn Quốc gia Cúc Phương 32 Số lượng Taxon ngành thực vật bậc cao Cúc 34 Phương Mười họ có số lồi lớn Cúc Phương 35 Tổng hợp diện tích phân khu VQG Cúc Phương 39 Tổng hợp diện tích trạng thái phân khu bảo vệ nghiêm 39 ngặt VQG Cúc Phương Tổng hợp đặc trưng nhân tố điều tra trạng thái rừng 42 Tổ thành trạng thái rừng 43 Các lồi q 15 ƠTC nghiên cứu 44 Tổng hợp số quý 15 ƠTC 45 Kiểm tra đường kính trạng thái 45 Kiểm tra phù hợp phân bố thực nghiệm N – D1.3 47 với phân bố lý thuyết Kiểm tra phù hợp phân bố thực nghiệm N% – D1.3 48 với phân bố lý thuyết Kiểm tra chiều cao trạng thái 50 Kiểm tra phù hợp phân bố thực nghiệm N – H1.3 52 với phân bố lý thuyết Tổng hợp độ đồng đường kính, chiều cao trạng thái 53 Kiểm tra phân bố 54 tầng cao trạng thái Kiểm tra phân bố tầng cao phân bố Poisson 54 Kiểm tra chiều cao tái sinh trạng thái 55 Tổ thành tái sinh trạng thái 56 Tổng hợp số tái sinh quý 15 ÔTC 57 Tổng hợp mật độ chất lượng tái sinh 58 Kiểm tra phân bố tái sinh mặt đất 60 Kiểm tra phân bố tái sinh mặt đất 60 phân bố Poisson Tổng hợp số mức độ phong phú đa dạng 61 vii DANH MỤC HÌNH Tên hình TT 3.1 Vị trí VQG Cúc Phương hệ thống khu bảo tồn thiên nhiên Việt Nam Trang 28 3.2 Địa hình VQG Cúc Phương vị trí đặt ƠTC 29 3.3 Biểu đồ khí hậu Gaussen-Walter khu vực Cúc Phương 33 3.4 Thảm thực vật Vườn Quốc gia Cúc Phương 37 4.1 Bản đồ trạng rừng sử dụng đất VQG Cúc Phương 40 4.2 Mô phân bố số theo cấp đường kính trạng thái IV phân bố Weibull 4.3 Mô phân bố số theo cấp đường kính trạng thái IIIA phân bố khoảng cách 4.4 Mô phân bố tỷ lệ phần trăm số theo cấp đường kính trạng thái IV phân bố Weibull 4.5 Mô phân bố tỷ lệ phần trăm số theo cấp đường kính trạng thái IIIA phân bố khoảng cách 4.6 Mô phân bố số theo cấp chiều cao trạng thái IV hàm Weibull 4.7 Mô phân bố số theo cấp chiều cao trạng thái IIIA hàm Weibull 49 49 49 49 53 53 4.8 Chất lượng tái sinh trạng thái 58 4.9 Phân bố tái sinh theo chiều cao trạng thái 59 ĐẶT VẤN ĐỀ Đa dạng sinh học có tầm quan trọng giá trị kinh tế, sinh thái, văn hóa, nghiên cứu khoa học đảm bảo cho hệ sau có tương lai tốt đẹp Thiên nhiên ưu đãi cho nước ta có nguồn tài nguyên sinh vật phong phú Tuy nhiên, phát triển nhanh chóng mạnh mẽ hoạt động kinh tế, xã hội với nhận thức chưa đầy đủ đa dạng sinh học nên gây nên nhiều tác động to lớn, sâu sắc tới đa dạng sinh học Đặc biệt việc bảo vệ phân khu bảo vệ ngặt Vườn quốc gia gặp nhiều khó khăn Vườn Quốc gia Cúc Phương khu bảo tồn thiên nhiên, khu rừng đặc dụng nằm địa phận ranh giới khu vực Tây Bắc, đồng sông Hồng Bắc Trung Bộ thuộc ba tỉnh: Ninh Bình, Hịa Bình, Thanh Hóa Vườn quốc gia có hệ động thực vật phong phú đa dạng mang đặc trưng rừng mưa nhiệt đới Nhiều lồi động thực vật có nguy tuyệt chủng cao phát bảo tồn Đây vườn quốc gia Việt Nam Bảo vệ rừng biện pháp định đến việc bảo tồn tính đa dạng sinh học hệ sinh thái rừng nhiệt đới Gần đây, quản lý rừng bền vững trở thành nguyên tắc quản lý kinh doanh rừng Đây nhiệm vụ ban quản lý rừng đặc dụng Vườn quốc gia Khu bảo tồn thiên nhiên, nơi lưu trữ nguồn gen sinh vật rừng, mẫu chuẩn hệ sinh thái rừng quốc gia Nghiên cứu quy luật cấu trúc bên hệ sinh thái rừng nhiệt đới ẩm mối quan hệ qua lại thành phần bên bên hệ sinh thái nhà lâm sinh học quan tâm Ngày nay, quy luật vận động làm sáng tỏ việc ứng dụng phương pháp định lượng nghiên cứu phong phú đa dạng sinh học lồi hỗ trợ hữu ích việc quản lý bền vững, trước hết tầng gỗ - yếu tổ chủ đạo rừng Đây sở khoa học cho giải pháp điều tiết có lợi sinh trưởng phát triển cá thể quần xã Vì vậy, việc ứng dụng phương pháp cần thiết, vừa có ý nghĩa lý luận vừa có ý nghĩa thực tiễn Xuất phát từ thực tiễn đó, luận văn: “Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc đa dạng loài phân khu bảo vệ nghiêm ngặt Vườn quốc gia Cúc Phương, tỉnh Ninh Bình” tiến hành nhằm góp phần cung cấp thêm thơng tin cần thiết phục vụ cho hoạt động bảo tồn đa dạng sinh học khu vực cách hiệu Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Quan điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng Theo quan điểm ngành lâm sinh, cấu trúc rừng (forest structure) xếp tổ chức nội thành phần hệ sinh thái rừng mà qua lồi có đặc tính sinh thái khác chung sống hài hịa đạt tới ổn định tương đối giai đoạn phát triển định tự nhiên [27] Cũng theo quan điểm này, Phùng Ngọc Lan (1986) [22] cho rằng: cấu trúc rừng khái niệm dùng để quy luật xếp tổ hợp thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian thời gian Còn quan điểm sản lượng Husch,B (1982) [12], cấu trúc phân bố kích thước lồi cá thể diện tích rừng Như vậy, cấu trúc lớp thảm thực vật kết qúa trình chọn lọc tự nhiên, sản phẩm trình đấu tranh sinh tồn thực vật với thực vật thực vật với hoàn cảnh sống Do đó, cấu trúc phản ánh mối quan hệ sinh vật với sinh vật với mơi trường Trên quan điểm sinh thái cấu trúc hình thức bên ngồi phản ánh nội dung bên hệ sinh thái Trên quan điểm sản lượng rừng cấu trúc rừng phản ánh sức sản xuất rừng theo điều kiện lập địa Cấu trúc quần xã thực vật rừng bao gồm cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng thứ, cấu trúc tuổi, cấu trúc mật độ, cấu trúc theo mặt phẳng nằm ngang,… Nhìn chung, nghiên cứu cấu trúc chuyển từ mô tả định tính sang phân tích định lượng dạng mơ hình tốn học nhằm khái qt hóa quy luật tự nhiên Trong đó, quy luật phân bố, tương quan số nhân tố điều tra quan tâm nghiên cứu ... Khu vực nghiên cứu Đề tài nghiên cứu phân khu bảo vệ nghiêm ngặt Vườn quốc gia Cúc Phương 2.2.2 Giới hạn nội dung nghiên cứu Đề tài nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc nghiên cứu mức độ đa dạng loài. .. đại học lâm nghiệp, thực luận văn: ? ?Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc đa dạng loài phân khu bảo vệ nghiêm ngặt Vườn quốc gia Cúc Phương, tỉnh Ninh Bình? ?? Sau thời gian tiến hành, luận văn hồn thành... đủ đa dạng sinh học nên gây nên nhiều tác động to lớn, sâu sắc tới đa dạng sinh học Đặc biệt việc bảo vệ phân khu bảo vệ ngặt Vườn quốc gia gặp nhiều khó khăn Vườn Quốc gia Cúc Phương khu bảo