Đề tài đặt ra các nội dung nghiên cứu sau đây.
- Tìm hiểu một số đặc điểm hình thái, vật hậu và giá trị sử dụng loài Vối thuốc ở tỉnh Bắc Giang.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao lâm phần có Vối thuốc tái sinh tự nhiên tại Bắc Giang.
- Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên Vối thuốc trong các trạng thái rừng phục hồi tại Bắc Giang.
- Đề xuất định hướng một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi và phát triển rừng Vối thuốc tự nhiên trên địa bàn tỉnh Bắc Giang.
2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.5.1. Quan điểm nghiên cứu và cách tiếp cận
- Mỗi trạng thái rừng có đặc điểm cấu trúc và tái sinh khác nhau, do vậy cách tiếp cận của đề tài là theo các trạng thái rừng cụ thể như rừng IIa, IIb.
- Tái sinh rừng là quá trình diễn thế lâu dài, do điều kiện thời gian nghiên cứu ngắn nên đề tài đã vận dụng quan điểm lấy không gian thay thế thời gian để nghiên cứu tái sinh.
- Cấu trúc rừng thể hiện ngoại mạo và nội dung bên trong của rừng, thể hiện qua các quy luật phân bố, tương quan giữa các đại lượng và các thành phần của rừng. Do đó, khi nghiên cứu về đặc điểm tái sinh rừng Vối thuốc cũng cần phải nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của rừng; sử dụng các chỉ tiêu, chỉ số phản ánh một cách khách quan, chân thực đó là tổ thành loài - chỉ số IV% (Important Value) và một số chỉ tiêu quan trọng khác như mật độ, độ tàn che,... Quá trình nghiên cứu được khái quát theo hình 2.1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát
Hình 2.1. Khái quát quá trình nghiên cứu
2.5.2. Phương pháp kế thừa số liệu kết hợp với khảo sát tổng thể hiện trường
- Kế thừa các kết quả nghiên cứu về loài Vối thuốc trong và ngoài nước, đặc biệt là các nghiên cứu về đặc điểm sinh thái, hình thái và tái sinh.
- Kế thừa các tài liệu, kết quả nghiên cứu, đánh giá về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và tài nguyên rừng tỉnh Bắc Giang.
- Làm việc với các cơ quan chức năng tại tỉnh Bắc Giang như: Sở NN & PTNT, Chi cục lâm nghiệp, các công ty lâm nghiệp, các ban quản lý dự án lâm nghiệp, cộng đồng dân cư sống gần rừng tự nhiên phục hồi có Vối thuốc phân bố để
Tổng hợp, phân tích, đánh giá kết quả NC Thu thập, kế thừa các
tài liệu, số liệu đã có
Điều tra, thu thập số liệu tại hiện trường nghiên cứu
Phân bố địa lý, địa hình,
khí hậu, đất đai
Đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp
Thông tin phân bố loài VT qua các cơ quan lâm nghiệp Hình thái, vật hậu: thời điểm ra hoa, kết quả, quả chín Cấu trúc tổ thành, tầng thứ, nhóm loài sinh thái cây tầng cao Mật độ, tổ thành, chất lượng, nguồn gốc tái sinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
nắm được tình hình rừng và địa điểm phân bố, những hiểu biết và những kiến thức bản địa về giá trị sử dụng, sinh trưởng phát triển, tái sinh phục hồi rừng tự nhiên có Vối thuốc phân bố.
- Điều tra tổng thể hiện trường khu vực rừng tự nhiên phục hồi có Vối thuốc phân bố, từ đó lựa chọn các địa điểm để bố trí các OTC tạm thời nghiên cứu tái sinh Vối thuốc.
2.5.3. Nghiên cứu số đặc điểm hình thái, vật hậu và phân bố của Vối thuốc
- Lựa chọn 2 địa điểm nghiên cứu, các điểm nghiên cứu cụ thể là: i) Xã Tân Sơn huyện Lục Ngạn và ii) Xã Lục Sơn huyện Lục Nam.
- Tại mỗi điểm tiến hành theo dõi, quan sát, ghi chép, đo đếm, chụp ảnh, lấy tiêu bản để mô tả về: hình thái lá, hình thái và số lượng hoa quả hình thái cây; các hiện tượng vật hậu (thời kỳ thay đổi lá, ra hoa, kết quả thời kỳ quả chín, phát tán, rơi rụng hạt);
- Phương pháp mô tả kích thước lá, hoa, quả, hạt bằng cách rút mẫu ngẫu nhiên (n = 30) lá, hoa, quả và đo kích thước bằng thước kẹp Panme. Tổng hợp số liệu đo và tính các đại lượng trung bình mẫu quan sát theo toán thống kê trong lâm nghiệp.
- Mô tả hình thái lá, hoa, quả, hạt, cây theo hướng dẫn của Giáo trình thực vật rừng Trường Đại học Lâm nghiệp.
- Ngoài việc theo dõi và quan sát tổng thể khu vực, đề tài còn chọn 10 cây Vối thuốc định vị tại mỗi nơi để theo dõi chi tiết biến đổi vật hậu trong khoảng thời gian 2 năm (2008-2009). Cây định vị được chọn trong OTC điều tra lâm phần ở sườn đồi, ví trí cụ thể được nêu trong bảng 2.1.
- Nghiên cứu phân bố rừng tự nhiên có Vối thuốc phân bố ở tỉnh Bắc Giang là các hồ sơ thiết kế khoanh nuôi phục hồi rừng tự nhiên của gần 60 ngàn ha rừng đầu tư theo các dự án 327, 661, thuộc 8 ban quản lý dự án 661 cơ sở: Rừng phòng hộ Sơn Động, Khu bảo tồn Tây Yên Tử, Phòng hộ Cấm Sơn, các công ty lâm nghiệp Sơn Động, Lục Ngạn, Lục Nam, Mai Sơn, Yên Thế, thực hiện đầu tư phát triển rừng trên 4 huyện Sơn Động, Lục Ngạn, Lục Nam, Yên Thế nơi đề tài triển khai nghiên cứu. Những điểm phân bố chưa rõ thì điều tra bổ sung.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Bảng 2.1. Bố trí cây định vị theo dõi vật hậu
Địa điểm Tổng số (cây) Đối tƣợng rừng, vị trí IIa IIb Tổng số 20 10 cây 10 cây Xã Tân Sơn, Lục Ngạn
(khoảnh 1, 16) 10 5 cây, khoảnh 16 5 cây, khoảnh 1
Xã Lục Sơn, Lục Nam
(khoảnh 42, 58) 10 5 cây, khoảnh 58 5 cây, khoảnh 42
2.5.4. Phương pháp chọn địa điểm điều tra, lập và điều tra OTC ở lâm phần
- Bố trí địa điểm điều tra: Địa điểm điều tra được bố trí tai 2 khu vực khác nhau, trong đó địa điểm tại xã Tân Sơn (thuộc khoảnh 1, 16) huyện Lục Ngạn, đại diện cho đối tượng rừng phục hồi trên đất rừng bị suy thoái cao; địa điểm tại xã Lục Sơn (thuộc khoảnh 42, 58) huyện Lục Nam đại diện cho đối tượng rừng phục hồi trên đất rừng bị suy thoái thấp. 2 địa điểm rừng được chọn điều tra có các đặc trưng sau:
+ Đại diện cho 2/4 huyện của tỉnh Bắc Giang có loài cây Vối thuốc phân bố trong rừng tự nhiên, cách nhau về không gian tương đối xa (khoảng 45 km) và có đầy đủ các đối tượng rừng tự nhiên phục hồi IIa, IIb có loài cây Vối thuốc phân bố và tái sinh, sinh trưởng phát triển trung bình.
+ Có đủ điều kiện để bố trí các OTC đại diện cho rừng phục hồi trên đất rừng bị suy thoái cao và rừng phục hồi trên đất bị suy thoái thấp và bố trí các OTC tại các vị trí chân, sườn, đỉnh.
+ Rừng phát triển trên tầng đất, độ dốc, độ cao trung bình, có tài liệu cơ sở theo dõi diễn biến rừng (thiết kế khoanh nuôi tái sinh rừng), giao thông tương đối thuận lợi.
- Lập OTC điển hình, tạm thời để điều tra lâm phần, số OTC bố trí cho từng địa điểm và từng đối tượng rừng cụ thể theo biểu 2.2:
- Cơ sở phân loại rừng tự nhiên phục hồi được dựa theo Quy phạm thiết kế kinh doanh rừng (QP 6-84), ban hnàh kèm theo Quyết định số 682/QĐKT ngày
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
01/8/1984 của Bộ Lâm nghiệp, nay là Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Trong đó:
+ Kiểu rừng IIa: Rừng phục hồi sau nương rẫy, đặc trưng bởi lớp cây tiên phong ưa sáng, mọc nhanh, đều tuổi, một tầng, đường kính phổ biến không vượt quá 20cm;
+ Kiểu rừng IIb: Rừng phục hồi sau khai thác kiệt, phần lớn kiểu này bao gồm những quần thụ non với những loài cây tương đối ưa sáng, thành phần loài phức tạp đều tuổi, độ ưu thế không rõ ràng. Vượt lên khỏi tán rừng kiểu này có thể còn sót lại một số cây của quần thụ cũ nhưng trữ lượng không đáng kể, đường kính phổ biến không vượt quá 20cm.
Bảng 2.2. Bố trí OTC điều tra lâm phần tại các địa điểm nghiên cứu
Địa điểm Số OTC lập cho các đối tƣợng rừng
Rừng IIa Rừng IIb
Tổng số 6 6
Xã Tân Sơn, Lục Ngạn (khoảnh 1, 16) 3 3
Xã Lục Sơn, Lục Nam (khoảnh 42, 58) 3 3
Ghi chú: Ở Tân Sơn, Lục Ngạn: Khoảnh 16 rừng IIa, khoảnh 1 rừng IIb Ở Lục Sơn, Lục Nam: Khoảnh 85 rừng IIa, khoảnh 42 rừng IIb
- Diện tích mỗi OTC là 1.000 m2, kích thước ô 20m×50m. OTC được điều tra mô tả theo phương pháp sau:
+ Điều tra xác định độ cao, độ dốc, đá mẹ, loại đất, mô tả đặc điểm sinh trưởng phát triển rừng, quần thụ loài cây gỗ, phân tầng thứ.
+ Điều tra đo đếm tầng cây cao: Trong mỗi OTC thu thập các số liệu về tên loài và một số chỉ tiêu sinh trưởng gồm: đường kính (D1.3, cm), chiều cao vút ngọn (Hvn, m) của toàn bộ các cây gỗ có đường kính từ 6cm trở lên. Số liệu đo đếm được ghi vào mẫu biểu điều tra rừng theo phụ lục hướng dẫn tại Quy phạm thiết kế kinh doanh rừng (QPN 6-84), ban hành kèm theo Quyết định số 682/QĐKT ngày 01/8/84 của Bộ Lâm nghiệp (nay là Bộ NN&PTNT)
+ Xác định độ tàn che bằng cách cho điểm. Trên mỗi ÔTC, xác định 100 điểm phân bố đều, nhìn vào kính của máy đo cường độ xác định độ tàn che nếu thấy
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
tán lá tầng cây cao che kín, thì điểm đó ghi số 1, nếu không có gì che lấp, ghi số 0 và nếu những điểm còn nghi ngờ thì ghi 1/2.
+ Điều tra mạng hình phân bố cây gỗ trong lâm phần bằng phương pháp khoảng cách 2 cây, số cây đo khoảng cách là 35 cây gỗ để phân tích mạng hình phân bố cây gỗ trong lâm phần.
+ Xác định độ che phủ của cây bụi, độ che phủ thảm tươi
+ Điều tra mô tả các chỉ tiêu cơ bản về lập địa gồm: Phân loại địa hình; phân cấp độ dốc; độ dày tầng đất (A+B) và độ dày tầng mùn; xói mòn mặt; thành phần cơ giới đất; độ chua (thực vật chỉ thị), độ xốp và độ ẩm của đất. Phương pháp điều tra và tiêu chí phân cấp các chỉ tiêu điều tra cụ thể, thực hiện theo hướng dẫn điều tra lập địa trong Sổ tay điều tra quy hoạch rừng của Viện điều tra Quy hoạch rừng.
2.5.5. Điều tra tái sinh rừng
- Vị trí điều tra tái sinh rừng được thực hiện đồng thời với vị trí lập OTC điều tra lâm phần. Trong mỗi OTC điều tra lâm phần lập 5 ô dạng bản (ODB), diện tích mỗi ô 16m2
(kích thước ô 4m×4m), bố trí 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa OTC. Số lượng ODB lập cho mỗi đối tượng rừng và địa điểm điều tra ở biểu 2.3:
Bảng 2.3. Bố trí ODB điều tra tái sinh
Địa điểm Số OTC lập cho các đối tƣợng rừng
Rừng IIa Rừng IIb
Tổng số 30 30
Xã Tân Sơn, Lục Ngạn (khoảnh 1, 16) 15 15
Xã Lục Sơn, Lục Nam (khoảnh 42, 58) 15 15
- Những yếu tố về cây bụi thảm tươi, độ tàn che, lập địa, nguồn giống cho tái sinh được sử dụng kết quả mô tả của OTC điều tra lâm phần.
- Cây tái sinh được đo đếm có chiều cao tối thiểu từ 10cm trở lên và tối đa là 4m trở xuống. Đếm và đo chiều cao toàn bộ cây tái sinh trong ô, xác định tên loài, nguồn gốc tái sinh và phân cấp chất lượng cây tái sinh theo 3 cấp như sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Cây tốt (loại A) là cây thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trưởng phát triển tốt nhất, không sâu bệnh;
+ Cây trung bình (loại B) là những cây sinh trưởng bình thường, ít có khuyết tật; + Cây xấu (loại C) là những cây cong queo, cụt ngọn, nhiễm sâu bệnh và sinh trưởng phát triển kém.
Các chỉ tiêu điều tra cây tái sinh được thống kế theo mẫu biểu điều tra cây tái sinh để phân tích đánh giá.
2.5.6. Phân tích và xử lí số liệu
Toàn bộ số liệu được xử lý theo phương pháp thống kê toán học trong lâm nghiệp trên phần mềm ứng dụng Excel 5.0, SPSS 11.0. Một số chỉ tiêu tính toán cụ thể là:
- Xác định hệ số tổ thành tầng cây cao và cây tái sinh theo công thức: 10 n m A (2-1)
Trong đó: A: Hệ số tổ thành tầng cây cao hoặc cây tái sinh m: Số cá thể mỗi loài trong ô tiêu chuẩn
n: Tổng số cây trong ô tiêu chuẩn - Tỷ lệ tổ thành tầng cây cao
Tỷ lệ tổ thành của từng loài cây trên 1ha được tính thông qua hai chỉ tiêu: tỷ lệ % mật độ (N%) và tiết diện ngang (G%). Mỗi loài được xác định tỷ lệ tổ thành theo chỉ số quan trọng IV% (Important Value)
2 % % % N G IV (2-2)
Theo Daniel Marmillod, những loài cây nào có IV%>5% là những loài có ý nghĩa về mặt sinh thái. Mặt khác, theo Thái Văn Trừng trong một lâm phần, nhóm loài cây nào đó chiếm 50% tổng cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế, nhóm loài cây có chỉ số IV%> 5% được xem là nhóm loài ưu thế.
+ Xác định mạng hình phân bố cây gỗ của lâm phần theo phương pháp trung bình khoảng cách giữa 2 cây (Clark và Evans).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Dùng tiêu chuẩn U trong toán thống kê ứng dụng kiểm tra mạng hình phân bố. U tính theo công thức: N R U TB 26136 , 0 5 , 0 (2-3)
Trong đó: N - là số cây đo khoảng cách (N30).
RTB là khoảng cách trung bình giữa 1 điểm chọn ngẫu nhiên đến các cây. là mật độ cây/m2.
Tiêu chuẩn đánh giá: Nếu /U/ 1,96 thì rừng cây có phân bố ngẫu nhiên. Nếu U 1,96 thì rừng cây có phân bố đều.
Nếu U < - 1,96 thì rừng cây có phân bố cụm. - Tính toán các đặc trưng mẫu
Để tiến hành tính toán các đặc trưng mẫu trước hết phải kiểm tra sự thuần nhất của các ô tiêu chuẩn. Việc kiểm tra sự thuần nhất của các ô tiêu chuẩn giúp ta xem có thể gộp số liệu ở các ô tiêu chuẩn lại hay không. Đề tài sử dụng tiêu chuẩn K của Kruskal - Wallis. Nếu các ô tiêu chuẩn có trung bình và phương sai bằng nhau thì sẽ gộp lại để xử lý, ngược lại thì phải xử lý riêng cho từng ô tiêu chuẩn (OTC). Tính chỉ tiêu thống kê cho các nhân tố điều tra như mật độ, đường kính bình quân thân cây, đường kính tán, chiều cao bình quân, tổng diện ngang, trữ lượng. Những chỉ tiêu này được tính toán bằng phần mềm Excel, SPSS.
- Phương pháp phân tích một số chỉ tiêu về đặc điểm tái sinh rừng: + Mật độ cây tái sinh trên ha được xác định theo công thức sau:
dt S n ha N 10.000 / (2-4)
Trong đó: Sdt là tổng diện tích các ô dạng bản điều tra tái sinh (m2) n là số lượng cây tái sinh điều tra được.
+ Chất lượng cây tái sinh: Tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, xấu tính theo công thức:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
N% =
N n
x100 (2-5) Trong đó: N% là tỷ lệ % cây tái sinh theo cấp chất lượng,
n là số cây tái sinh theo cấp chất lượng, N là tổng số cây tái sinh điều tra trong OTC.
+ Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao: Cây tái sinh được phân theo các cấp chiều cao < 1m, 1 - 2 m, 2 -3 và trên 3 m.