Luận văn thạc sĩ đặc điểm cấu trúc loài cây gỗ trên hai trạng thái rừng nguyên sinh và thứ sinh ở vườn quốc gia cúc phương, ninh bình​

i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam kết công trình nghiên cứu tơi, số liệu luận văn trung thực chƣa công bố cơng trình nghiên cứu khác Tác giả Bùi Văn Thoại ii LỜI CẢM ƠN Trải qua hai năm học tập trƣờng Đại học Lâm nghiệp, khóa học cao học K23A Lâm học (2015 – 2017) 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 Nguyễn Hồng Hải, 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 Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo, cán công chức Vƣờn Quốc Gia Cúc Phƣơng toàn thể bạn bè, đồng nghiệp, giúp thu thập số liệu tham gia nhiều ý kiến quý báu góp phần đáng kể cho luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn học viên lớp cao học Lâm học 23A động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập trƣờng nhƣ thực tập tốt nghiệp Cuối 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 chắn 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 Tác giả Bùi Văn Thoại iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới .2 1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng 1.1.2 Nghiên cứu quan hệ không gian rừng 1.2 Ở Việt Nam 1.2.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng 1.2.2 Nghiên cứu quan hệ không gian rừng Chƣơng MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 10 2.2 Giới hạn nghiên cứu 10 2.3 Nội dung nghiên cứu 10 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .11 2.4.1 Kế thừa tài liệu 11 2.4.2 Điều tra ngoại nghiệp 11 2.4.3 Nội nghiệp 12 Chƣơng ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 17 iv 3.1 Điều kiện tự nhiên 17 3.1.1 Vị trí địa lý 17 3.1.2 Địa hình .17 3.1.3 Đất đai 18 3.1.4 Khí hậu, thủy văn 18 3.2 Đặc điểm tài nguyên rừng 22 3.2.1 Tài nguyên thực vật rừng 22 3.2.2 Tài nguyên động vật rừng 23 3.3 Điều kiện kinh tế - xã hội .24 3.3.1 Dân số, lao động 24 3.3.2 Kinh tế, xã hội .24 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .26 4.1 Đặc điểm loài gỗ 26 4.1.1 Mật độ, tổ thành loài gỗ 26 4.1.2 Phân bố số theo đƣờng kính N/D 29 4.2 Tính đa dạng lồi gỗ 30 4.2.1 Tính đa dạng loài 30 4.3 Quan hệ khơng gian lồi khác loài loài chiếm ƣu 32 4.3.1 Quan hệ loài loài chiếm ƣu 34 4.3.2 Quan hệ khác loài loài chiếm ƣu 39 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ .48 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Từ viết tắt CTTT DBH OTC g(r) g11(r) g12(r) K(r) L(r) L11(r) CSR IVI VQG vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng 3.1 Các ch tiêu khí hậu khu vực VQG 3.2 Số lƣợng Taxon thực vật bậc cao Cúc 4.1 Đặc trƣng mật độ, tổ thành OTC 4.2 Tổng hợp quan hệ khơng gian lồi OTC 4.3 Tổng hợp quan hệ khơng gian lồi OTC 4.4 Tổng hợp quan hệ không gian lồi OTC vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình 3.1 Bản đồ Vƣờn quốc gia Cúc phƣơng khu 3.2 Biểu đồ khí hậu Gaussen Walter khu vực VQ 4.1 Phân bố số theo cấp đƣờng kính 03 O 4.2 Phân bố cá thể 03 OTC ng Phân bố không gian loài rừng c 4.3 OTC đƣợc biểu diễn hàm g11(r) với m CSR Phân bố khơng gian lồi rừng c 4.4 OTC đƣợc biểu diễn hàm g11(r) với m CSR Phân bố khơng gian lồi rừng c 4.5 OTC đƣợc biểu diễn hàm g11(r) với m CSR Quan hệ khơng gian lồi rừng c 4.6 OTC đƣợc biểu diễn hàm g12(r) với m độc lập Quan hệ không gian loài rừng c 4.7 OTC đƣợc biểu diễn hàm g12(r) với m độc lập Quan hệ khơng gian lồi rừng c 4.8 OTC đƣợc biểu diễn hàm g12(r) với m độc lập ĐẶT VẤN ĐỀ Vƣờn Quốc Gia Cúc Phƣơng (VQG Cúc Phƣơng) khu bảo tồn thiên nhiên, khu rừng đặc dụng nằm địa phận ranh giới khu vực Tây Bắc, châu thổ sông Hồng Bắc Trung Bộ thuộc ba t nh: Ninh Bình, Hịa Bình, Thanh Hóa Có diện tích 22.000 ha, VQG Cúc Phƣơng đƣợc bao quanh dãy núi đá vơi có độ cao lên tới 648 m VQG Cúc Phƣơng có khu hệ thực vật phong phú đa dạng mang đặc trƣng rừng mƣa nhiệt đới, đƣợc xác định bảy Trung tâm Đa dạng Thực vật Việt Nam (Davis et al 1995) nơi có nhiều gỗ lớn nhƣ Chị xanh Terminalia myriocarpa, Chò ch Shorea sinensis Đăng Tetrameles nudiflora (Nguyen Nghia Thin, 1997) Đa dạng loài gỗ thành phần đa dạng sinh học rừng nhiệt đới gỗ cung cấp tài ngun mơi trƣờng sống cho hầu hết lồi rừng Đa dạng loài rừng nhiệt đới khác phụ thuộc vào sinh thái địa lý, môi trƣờng sống xáo trộn rừng Nguyên nhân gây xáo trộn rừng tự nhiên (cây chết hay đổ) ngƣời (khai thác gỗ hay lâm sản gỗ) Mặc dù đƣợc bảo vệ nghiêm ngặt nhƣng trình diễn sinh thái diễn rừng tự nhiên vùng lõi VQG Cúc Phƣơng Để tìm hiểu xáo trộn diễn rừng nhằm có sở khoa học cho đề xuất giải pháp bảo tồn, phục hồi phát triển rừng, thực luận văn: “Đặc điểm cấu trúc loài gỗ hai trạng thái rừng nguyên sinh thứ sinh VQG Cúc Phương, Ninh Bình '' Trong đó, so sánh đánh giá tính đa dạng, thành phần cấu trúc hai trạng thái rừng nguyên sinh thứ sinh để tìm hiểu quy luật diễn đánh giá ảnh hƣởng xáo trộn rừng đến tính bền vững hệ sinh thái rừng, đồng thời làm khoa học cho việc đề xuất giải pháp kỹ thuật nhằm phục hồi phát triển bền vững tài nguyên rừng Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng Cấu trúc rừng xếp, tổ hợp thành phần quần xã thực vật rừng theo không gian thời gian Hệ sinh thái rừng, đặc biệt hệ sinh thái rừng tự nhiên nhiệt đới hệ sinh thái có cấu trúc cầu kỳ phức tạp trái đất Bởi vậy, nghiên cứu cấu trúc rừng thách thức nhà khoa học lâm nghiệp Baur G.N (1964) [1], nghiên cứu sở sinh thái học kinh doanh rừng mƣa, tác giả sâu vào nghiên cứu nhân tố cấu trúc rừng, biện pháp kỹ thuật lâm sinh đƣợc áp dụng vào rừng mƣa tự nhiên.Tác giả Catinot R(1965) [2], nghiên cứu nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua mô tả phân loại theo khái niệm dạng sống, tầng phiếu Đồng thời biểu diễn cấu trúc sinh thái rừng phẫu đồ rừng Việc nghiên cứu cấu trúc rừng có từ lâu có nhiều tác giả sử dụng cơng thức hàm tốn học để mơ hình hoá cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ nhân tố cấu trúc rừng Các ch số đa dạng loài thƣờng đƣợc sử dụng để đánh giá so sánh mức độ đa dạng thực vật trạng thái rừng Cao (1997) [16], sử dụng ch số đa dạng Shannon-Wiener's H‘, Simpson's index d‘, Fisher's  ch số cân E so sánh trạng thái rừng núi, nhiệt đới rộng thƣờng xanh gió mùa núi đá vơi Xishuangbanna Trung Quốc Kết cho thấy rừng nhiệt đới mƣa mùa có mức độ đa dạng lồi cao Các loài ƣu chủ yếu tập trung tầng vƣợt tán Các lồi có cá thể thƣờng quan hệ chặt với đa dạng loài trạng thái rừng 1.1.2 Nghiên cứu quan hệ không gian rừng Một câu hỏi trọng tâm nghiên cứu sinh thái rừng làm để hiểu đƣợc trình chế điều ch nh chung sống loài cấu trúc quần xã thực vật, đặc biệt phạm vi không gian khác Những vấn đề liên quan đƣợc xem xét nhiều nghiên cứu Getzin (2008) [18], nhấn mạnh ảnh hƣởng yếu tố nội sinh ngoại sinh đến phân bố khơng gian thời gian lồi Các nghiên cứu khác điều tra tƣơng tác loài khác loài, phát tán hạn chế, phụ thuộc mật độ chiều nghịch, hay ổ sinh thái nhấn mạnh mơ hình khơng gian đƣợc giải thích ảnh hƣởng mơi trƣờng sống không đồng trạng thái cân loài phụ thuộc vào khả phát tán cạnh tranh (Wright 2002) [23] Nghiên cứu quan hệ không gian thƣờng gặp khó khăn mơi trƣờng sống không đồng phạm vi lớn (Getzin et al 2008) [18] Khi đó, yếu tố mơi trƣờng không đồng nhƣ đá lộ đầu, dinh dƣỡng độ ẩm đất, độ tàn che, làm cho khó phân biệt tƣơng tác trực tiếp với nhƣ cạnh tranh hay tƣơng hỗ (Wright 2002) [23] Những nghiên cứu trƣớc ch tƣơng tác trực tiếp cây-cây xảy khoảng cách ≤ 30 m (Hubbell et al 2001 [20]; Uriarte et al 2004) [22] Môi trƣờng sống không đồng làm phức tạp việc phân tích mơ hình khơng gian làm xáo trộn ảnh hƣởng yếu tố vô sinh hữu sinh Phát tán hạn chế đƣợc coi chế tiềm cho việc tách lồi khơng gian làm giảm tính cạnh tranh loại bỏ Bên cạnh đó, phân bố dạng đám mảng môi trƣờng sinh thái thích hợp nơi mà q trình sinh thái nguồn tài nguyên hạn chế tác động đến phân bố không gian cách đồng thời (Getzin et al 2008) [18] Phân bố dạng cụm + r + r + r + r + r 10 + r 11 + r 12 + r 13 + r 14 + r 15 + r 16 + r 17 + r 18 + r 19 + r 20 + r 21 r r 22 r r 23 r r 24 r r 25 r r 26 r r 27 r r 28 r r Vàng anh Scale r r r r r r r r r r r r r r r r + r r r r r 10 r r 11 r r 12 r r 13 r r 14 r r 15 r r 16 + r 17 r r 18 r r 19 r r 20 r r 21 r r 22 r r 23 r r 24 r r 25 r r 26 r r 27 r r 28 r r 29 r r 30 r r 31 r r 32 r r 33 r r 34 r r 35 r r 36 - r 37 r r 38 r r 39 r r 40 r r 41 r r 42 r r 43 r r 44 r r 45 r r 46 r r Scale r r r r r r r r r r r r r r r r + r + r r r 10 r r 11 r r 12 + r 13 + r 14 + r 15 + r 16 + r 17 r r 18 r r 19 r r 20 r r 21 r r Nhãn rừng 22 r r 23 r r 24 r r 25 r r 26 r r 27 r r 28 r r 29 r r 30 - r 31 r r 32 r r 33 r r 34 r r 35 r r 36 r r 37 r r 38 r r 39 r r 40 r r 41 r r 42 r r 43 r r 44 r r 45 r r 46 - r OTC 3: Nhò vàng Scale r r + r + r + r + r + r + r + r + r + r + r 10 + r 11 + r 12 + r 13 + r 14 + r 15 + r 16 + r 17 + r 18 + r 19 + r 20 + r 21 + r 22 + r 23 + r 24 + r 25 + r 26 + r 27 + r 28 + r 29 + r 30 + r 31 + r 32 + r 33 r r 34 + r 35 + r 36 + r 37 r r 38 r r 39 r r 40 r r 41 r r 42 r r 43 r r 44 - r 45 - r 46 - r 47 - r 48 - r 49 - r Vàng anh Scale r r r r r r + r + r + r + r + r + r + r + r 10 + r 11 + r 12 + r 13 + r 14 r r 15 r r 16 + r 17 r r 18 r r 19 r r 20 r r 21 r r 22 + r 23 r r 24 r r 25 + r 26 r r 27 r r 28 r r 29 r r 30 r r 31 r r 32 r r 33 r r 34 r r 35 r r 36 r r 37 r r 38 r r 39 r r 40 + r 41 r r 42 + r 43 + r 44 + r 45 + r 46 r r 47 + r 48 r r Nang trứng Scale r r r r r r r r + r + r r r + r + r r r r r 10 r r 11 r r 12 r r 13 + r 14 + r 15 r r 16 r r 17 r r 18 r r 19 r r 20 - r 21 r r 22 r r 23 r r 24 - r 25 r r 26 r r 27 r r 28 r r 29 - r 30 - r 31 - r 32 r r 33 r r 34 - r 35 - r 36 - r 37 r r 38 r r 39 r r 40 r r 41 r r 42 r r 43 r r Cà lồ Scale r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r 10 r r 11 r r 12 r r 13 r r 14 r r 15 r r 16 r r 17 r r 18 r r 19 r r 20 r r 21 r r 22 r r 23 r r 24 r r 25 r r 26 r r 27 r r 28 + r 29 r r 30 r r 31 - r 32 r r 33 r r 34 r r 35 r r 36 r r 37 r r 38 r r 39 r r 40 r r 41 r r 42 r r ... diễn rừng nhằm có sở khoa học cho đề xuất giải pháp bảo tồn, phục hồi phát triển rừng, thực luận văn: ? ?Đặc điểm cấu trúc loài gỗ hai trạng thái rừng nguyên sinh thứ sinh VQG Cúc Phương, Ninh. .. thấy ch số đa dạng loài (ch số D Simpson) trạng thái rừng nguyên sinh thứ sinh khác Trạng thái rừng ngun sinh có tính đa dạng lồi thấp (D = 0,963) so với trạng thái rừng thứ sinh OTC (D = 0,953)... mật độ trạng thái rừng khác khơng lớn; vậy, tính đa dạng số loài gỗ trạng thái ngun sinh thứ sinh khơng có khác biệt rõ rệt; đa dạng trạng thái rừng OTC (H’ = 0,964), thấp trạng thái rừng OTC