Điều tra tổng thể các thảm thực vật và xác định đối tượng nghiên cứu
Do không thể điều tra được toàn bộ diện tích trong khu vực nghiên cứu, nên để điều tra được một cách đầy đủ và mang tính đại diện, trên cơ sở tài liệu thu thập được về diện tích đất đai và bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng, bản đồ địa hình, chúng tôi tiến hành lập 04 tuyến điều tra để xác định phân bố của các đối tượng nghiên cứu, dự kiến địa điểm bố trí ô tiêu chuẩn. Tuyến điều tra được xác định đại diện cho khu vực nghiên cứu đảm bảo bao quát toàn bộ các dạng địa hình và các quần xã thực vật rừng ở khu vực nghiên cứu và được lập vuông góc và song song với đường đồng mức. Trong giám sát thảm thực vật, chọn các tuyến cố định và khu vực quan sát có chiều rộng nhất định, dọc theo 2 bên tuyến (để thống kê và quan sát phân bố các loài cây gỗ, chọn khu vực có chiều rộng 20 - 40 m dọc theo tuyến (mỗi bên 10 - 20 m).
Trên tuyến, tiến hành ghi chép đặc điểm các kiểu thảm thực vật hoặc các sinh cảnh, thống kê các loài thực vật đã gặp và các tác động tự nhiên hay do con người lên thảm thực vật.
Điều tra thu thập số liệu trên ô định vị và ô tiêu chuẩn
Phương pháp điều tra theo ô thuận lợi hơn vì nó xác định rõ kích thước của khu vực điều tra, có thể tiến hành điều tra lặp lại và so sánh kết quả các lần điều tra để thấy sự biến động của thực vật và thảm thực vật. Các ô định vị sẽ được xây dựng xây dựng dọc theo các tuyến điều tra, kích thước phụ thuộc vào
các kiểu thảm thực vật hoặc các sinh cảnh, trong đề tài này chúng tôi chọn ô định vị có diện tích cố định 1 ha (100 m x 100 m).
Trên các ô định vị tiến hành lập các ô tiêu chuẩn để điều tra thực vật. Việc lập ô tiêu chuẩn trên núi đá vôi là một việc làm hết sức khó khăn, do đó với mỗi trạng thái rừng hoặc quần xã thực vật rừng khác nhau, đề tài tiến hành lập 09 OTC điển hình tạm thời và thu thập những thông tin theo phương pháp điều tra lâm học, diện tích ô tiêu chuẩn có kích thước 500 m2 (25m x 20m). Dùng GPS để xác định độ cao so với mặt biển và tọa độ của ô tiêu chuẩn, vị trí phân bố của một số loài quý hiếm.
* Phương pháp điều tra tầng cây gỗ
Trong ô tiêu chuẩn đo đếm và định vị các loại cây gỗ (cao trên 7 m) và cây bụi (cao trên 1 m), cần ghi tên của tất cả các cây gỗ và cây bụi trong ô, cây nào chưa biết tên sẽ lấy tiêu bản và đánh số vào phiếu để định loại.
Đối với cây gỗ sẽ đo đếm các chỉ tiêu sau:
- Đường kính thân cây tại độ cao ngang ngực (D1,3, cm) được đo bằng thước kẹp kính với độ chính xác đến mm, đo theo hai hướng Đông - Tây và Nam - Bắc, sau đó lấy trị số bình quân.
- Chiều cao vút ngọn (HVN, m) và chiều cao dưới cành (HDC, m) được đo bằng thước Blumeleiss với độ chính xác đến dm.
- Đường kính tán lá (DT, m) được đo bằng thước dây có độ chính xác đến dm, đo hình chiếu tán lá trên mặt phẳng ngang theo hai hướng Đông - Tây và Nam - Bắc, sau đó lấy trị số bình quân.
Các số liệu đo đếm được ghi vào mẫu biểu 01(Xem Phụ lục). * Phương pháp điều tra cây tái sinh.
Trên mỗi OTC, lập 05 ODB có diện tích 25 m2 (5m x 5m) phân bố đều trên OTC: 1 ô ở trung tâm và 4 ô ở 4 góc của OTC. Cụ thể như hình vẽ:
Hình 3.1. ô tiêu chuẩn và ô dạng bản
Thống kê tất cả cây tái sinh, xác định và đo đếm các chỉ tiêu: - Tên loài cây tái sinh
- Chiều cao cây tái sinh được bằng sào khắc vạch có độ chính xác đến cm. - Phân cấp chất lượng cây tái sinh
- Nguồn gốc cây tái sinh
Số liệu điều tra được ghi vào mẫu biểu 02 (xem phụ lục)
Thu hái và xử lý mẫu.
Việc định loại tên loài thực vật là một việc hết sức khó khăn, đòi hỏi người điều tra phải có một kiến thức nhất định trong việc nhận biết cây rừng. Chính vì vậy ngoài việc xác định ngoài thực địa, sẽ đặt ký hiệu cho cây đồng thời thu hái mẫu, lấy mẫu hoặc chụp ảnh để nhờ các chuyên gia định loại để có một danh lục thực vật khu vực nghiên cứu một cách chính xác và đầy đủ.
3.4.3. Phương pháp xử lý số liệu
Sử dụng phương pháp thống kê toán học trong lâm nghiệp để xử lý số liệu máy tính với phần mềm Excel
Đánh giá đa dạng thực vật thân gỗ
- Để đánh giá về đa dạng thực vật và cấu trúc tổ thành thực vật tiến hành phân tích số loài cây gỗ (s/ha), số cá thể của mỗi loài (Ni/ha) và của lâm phần (N/ha).
- Tính toán tỷ lệ hỗn loài: Hl =s/N
- Độ ưu thế (Dominance) là mức độ che phủ của một loài như là một biểu hiện của sự chiếm lĩnh không gian của loài đó trong lâm phần. Độ ưu thế được tính bằng giá trị quan trọng (IV%) của loài thông qua số cây hay tiết diện ngang của nó. Theo Daniel Marmillod giá trị IV% có thể tính theo công thức sau:
Trong đó:
+ IVi% là tỷ lệ tổ thành (độ quan trọng) của loài i
+ Ni% là tỷ lệ phần trăm của số cây loài i so với tổng số cây trong OTC + Gi% là tỷ lệ phần trăm tiết diện ngang của loài i so với ΣG của OTC. Theo Daniel M., những loài cây có IV% ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần. Theo Thái Văn Trừng (1978), trong một lâm phần nhóm loài cây nào đó > 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế. Cần tính tổng IV% của những loài có trị số này lớn hơn 5%, xếp từ cao xuống thấp và dừng lại khi tổng IV% đạt 50%. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tổng tiết diện ngang được tính bằng công thức:
G (m2/ha) = G% =
với i=1,2,…n. n là dung lượng mẫu - Chỉ số đa dạng về loài
Đề tài sử dụng một số phương pháp xác định chỉ số đa dạng loài sau: + Simpson (1949): + Margalef (1958): 2 % % % i i G Ni IV = + 000 . 10 ) / ( 4 2 N c ha Di i π ∑ ∑G G N S d log 1 1 − = ∑ = − = s i i P D 1 2 1 1
+ Menhinik (1964):
+ Odum, Cantlon và Kornieker (1960):
Trong đó: S là tổng số loài và N là tổng số cá thể điều tra
Pi là phần tử so sánh (Pi = ni/N) với ni là số cá thể của loài thứ i. + Chỉ số đa dạng Shannon-Wiener (H’) (Stoecker/Bergmann, 1977) được tính bằng công thức:
H’=-∑(pi)(lnpi) với i=1,2,…,s
Pi =Ni/N là tỷ lệ cá thể của loài i so với tổng thể, S là số loài trong OTC
Xác định đặc điểm tái sinh
+ Tổ thành cây tái sinh
Xác định tỷ lệ tổ thành của từng loài tính theo công thức sau:
Nếu: ni ≥5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành
ni < 5% thì loài đó không được tham gia vào công thức tổ thành. Xác định tỷ lệ tổ thành và hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công thức: Hệ số tổ thành: = ×10 N N Ki i Trong đó: Ki: Hệ số tổ thành loài thứ i Ni: Số lượng cá thể loài i N: Tổng số cá thể điều tra + Mật độ cây tái sinh
N S d2 = thÓ c¸ 1000 S d3 = .100 Ni Ni % m 1 i ∑ = = i n
Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo công thức sau:
Với Sdt là tổng diện tích các ODB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng cây tái sinh điều tra được.
Lập danh lục thực vật
- Trên cơ sở các mẫu thực vật đã được thu ở địa điểm nghiên cứu, chúng tôi tiến hành phân loại, xác định tên khoa học theo phương pháp phân loại truyền thống và lập bảng danh lục hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu.
- Tập hợp, hiệu chỉnh và hệ thống hoá thành phần các taxon bậc loài của khu vực nghiên cứu theo hệ thống của Brummitt (1992) và luật danh pháp quốc tế về thực vật (Tokyo, 1994). dt S n ha N =10.000× /
PHẦN 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Các kiểu thảm thực vật
4.1.1. Rừng kín thường xanh trên núi đá có độ cao từ 500 -700m
Kiểu rừng này được phân bố ở vùng núi đá trong khu vực chân núi Tam Sao giáp Lũng Lỳ nằm ở độ cao từ 500-700m. Kết quả điều tra cho thấy rừng có cấu trúc gồm 4 tầng, trong đó có 2 tầng cây gỗ, 1 tầng cây bụi và tầng thảm tươi.
Tầng 1 (tầng tán rừng) gồm những cây có chiều cao 25-35m, đường kính trung bình 45-65cm, mật độ 2-5 cây/OTC 500m2, tương đương 40-100 cây/ha, độ tàn che 0,6-0,7%. Thành phần gồm Nghiến (Exentrodendron tonkinense), Trai
(Garcinia fagraeoides), Kháo (Machilus platycarpa, Machilus thunbergii), Vải
rừng (Nephelium lappaceum), Nhãn rừng (Dimocarpus fumatus), Thiết đinh
( Markhamia stipulata var. pierrei), Trâm (Syzygium sp.)... (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tầng 2 (tầng dưới tán) cao 6-20m, có mật độ 15-25 cây/OTC 500m2 (tương đương 300-500 cây/ha). Thành phần gồm Phân mã (Archidendron chevalieri), Thị rừng ((Diospyros sp.), cây Nhãn rừng (Dimocarpus fumatus), Trâm (Syzygium sp,
Mé cò Ke (Grewia bilamellata), Găng việt nam (Rothmannia vietnamensis,Kháo (Machilus platycarpa, Machilus thunbergii), Đại phong tử, Nhọc, Găng Việt Nam,
Trường Sâng, Trai (Garcinia fagraeoides)…
Tầng 3 (Tầng cây bụi) cao 4-6m, cây thưa thớt, thành phần gồm: Thường sơn trắng (Justicia ventricosa), Ta me (Maoutia puya), Thổ mật bụi (Bridelia balansae), Lấu núi (Psychotria Montana), Cam núi (Zanthoxylum avicenniae), Bố dại (Corchorus aestuans), Sầm (Memecylon sp.), Trọng đũa (Ardisia spp.), Trâm
(Syzygium spp.), cậm cang (S milax verticalis Gagnep)…các loài này thuộc họ Cam
Tầng 4 (thảm tươi) mật độ thưa, thành phần gồm: Trầu không rừng (Piper
gymnostachyum), Sam (Giá co) (Elatostema rupestre), Lá han (Laportea violacea),
Ráy leo lá lớn (Epipremmum geganteum), Ráy leo lá xẻ (Epipremmum pinnatum),
Tràng pháo (Pothos repens), Sẹ (Alpinia globosa), gừng gió (Zingiber sp.), Dây
Sống Rắn (Acacia pennata), Cẩm Cù, Ráy (Lasia Spinosa Thwaiters), Câu đằng
(Uncaria macrophylla), Vót vét (Illigera celebica), Móng bò lá nhỏ (Bauhinia sp.),
Sống rắn (Acacia pennata), Dây khế (Rourea mimosoides), Dây dất (Fissistigma sp.), Tứ thư (Tetrastigma planicaule), Nho rừng (Vitis sp.), Móng rồng (Artabotrys sp.), Gắm (Gnetum latifolium), ...
Hình 4.1. Trạng thái rừng kín thường xanh trên núi đá có độ cao từ 500 -700m
4.1.2. Rừng kín thường xanh trên núi đá có độ cao dưới 500
Kiểu rừng này có diện tích lớn hơn so với các khu vực núi đá có độ cao lớn hơn, phân bố ở khu vực Kéo Nàng, rừng có cấu trúc gồm 3 tầng, trong đó có 1 tầng cây gỗ, 1 tầng cây bụi và tầng thảm tươi.
Tầng 1 (tầng tán rừng) gồm những cây có chiều cao 10-25m, đường kính trung bình 25-45cm, độ tàn che 0,6-0,8. Các loài cây như: Sến Nạc
(Sarcosperma laurinum), Nghiến (Exentrodendron tonkinense), Sòi bàng (Sapium rotundifolium), Trai lý (Garcinia fagraeoides), Dâu da xoan (Allospondias lakonensis), Đinh vàng (Fernandoa collignonii), Kháo
(Machilus platycarpa, Machilus thunbergii), Bồ đề (Styrax tonkinensis ), Côm (Elaeocarpus griffithii (Wight) A.Gray), Táu mật (Vatica tonkinensis), Trai đỏ (Garcinia fagraeoides ), Trò nâu (Dipterocarpus retusus )…
Tầng 2 (tầng cây bụi) cao 4-6m, thưa, thành phần gồm: Ta me
(Maoutia puya), Thường sơn trắng (Justicia ventricosa), Trọng đũa (Ardisia
spp.), Trâm (Syzygium spp.), Tử châu, Bùm Bụp, cùng các loài trong họ cà phê (Rubiaceae), Thiên lý (Asclepiadaceae), họ (Rubiaceae), Thầu dầu (Euphorbiaceae…
Tầng 3(thảm tươi và dây leo) thành phần gồm: Trầu không rừng (Piper
gymnostachyum), Sam (Giá co) (Elatostema rupestre), Lá han (Laportea violacea), Ráy leo lá lớn (Epipremmum geganteum), Ráy leo lá xẻ
(Epipremmum pinnatum), gừng gió (Zingiber sp.)…
Ở những đai rừng độ cao dưới 500m do bị tác động mạnh nên dây leo phát triển mạnh như: Dây Sống Rắn (Acacia pennata), Cẩm Cù, Ráy (Lasia Spinosa Thwaiters), Câu đằng (Uncaria macrophylla), Vót vét (Illigera celebica), Móng bò lá nhỏ (Bauhinia sp.), Sống rắn (Acacia pennata), Tứ thư (Tetrastigma planicaule), Móng rồng (Artabotrys sp.), Móng bò (Bauhinia spp.), Gắm (Gnetum
spp.), Tầm phong (Cardiospermum halicacabum), Thài lài (Commelima spp.,
Hình 4.2. Trạng thái rừng kín thường xanh trên núi đá có độ cao dưới 500m
4.2. Đa dạng thực vật thân gỗ
4.2.1. Rừng kín thường xanh trên núi đá vôi có độ cao từ 500 - 700m
Tổ thành thực vật thân gỗ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tổ thành rừng là nhân tố cấu trúc sinh thái có ảnh hưởng quyết định tới các nhân tố sinh thái và hình thái khác của rừng. Tổ thành rừng là một trong những chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá tính bền vững, ổn định và đa dạng sinh học trong hệ sinh thái rừng
Kiểu rừng này được phân bố chủ yếu ở khu vực chân núi Tam Sao giáp Lũng Lỳ trên độ cao từ 500-700m. Rừng có cấu trúc gồm 4 tầng, trong đó có 2 tầng cây gỗ, 1 tầng cây bụi và tầng thảm tươi. Cấu trúc tổ thành thực vật thân gỗ của kiểu rừng này được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 4.1. Cấu trúc tổ thành thực vật thân gỗ kiểu rừng kín thường xanh trên núi đá có độ cao từ 500 - 700m
ÔTC Công thức tổ thành 1 17,82Ngh + 10,11Sn + 7,75Tr + 7,43Trl + 7,3 Mtr + 6,08Nh + 43,47LK 2 23,91Ngh+ 16,39 Nhr+ 14,62Gvn+ 9,02Nh+ 8,14Nhđ+ 7,20Sđ+ 6,65 Tbb+ 5,11Trl+ 8,96Lk 3 44,44Ngh+ 10,51Nh+ 7,90Gvn+ 7,81Kh+ 6,94Trl+ 5,33Trđ+ 17,08LK 4 34,16Ngh + 13,29Nh+ 11,40Trl + 10,75Th + 10,65Gvn + 19,76LK 5 19,37Trk+ 10,44Mtr+ 8,55Dv+ 6,69Nh+ 5,73Tmx+ 5,62Lm+ 43,59LK
(Nguồn: Tổng hợp số liệu điều tra) Chú thích:
- Ngh: Nghiến - Sn: Sến nạc - Tr: Trâm
- Trl: Trai lý - Mtr: Muồng trắng - Nhr: Nhãn rừng - Gvn: Găng Việt Nam - Nhđen: Nhọc đen - Sđ: Sến đất
- Nh: Nhọc - Lm: Lộc mại - Tbb: Thích bắc bộ - Trk: Trường kẹn - Dv: Dâu vàng - Tmx: Thổ mật xoan
- Vm: Vò mản - Kh: Kháo - LK: Loài khác
Qua bảng trên, ta thấy cấu trúc tổ thành thực vật thân gỗ có sự khác nhau ở các ô tiêu chuẩn được điều tra. Số lượng các loài cây tham gia vào công thức tổ thành ở các ô tiêu chuẩn khoảng 6 đến 10 loài, số lượng loài biến động giữa các ô tiêu chuẩn không lớn. Công thức tổ thành thực vật thân gỗ ở độ cao từ 500- 700m: 29,36 Ngh + 9,90 Nh+ 9,19 Gvn + 6,88 Trl + 44,68 LK
Các loài cây tham gia vào công thức tổ thành của kiểu rừng bao gồm Nghiến, Nhọc, Trái lý, Găng Việt Nam.
Chỉ sốđa dạng.
Mức độ đa dạng trong các quần xã thực vật được đánh giá thông qua chỉ số đa dạng. Trong nghiên cứu đa dạng, người ta có thể dùng các chỉ số khác nhau để đánh giá như chỉ số Shannon - Wiener (H’) hay còn gọi là chỉ số đa dạng tuyệt đối, chỉ số Simpson (D1), chỉ số hợp lý (J), chỉ số Margalef (d1), chỉ số Menhinik (d2),…
Các chỉ đa dạng của kiểu rừng kín thường xanh trên núi đá vôi có độ cao từ 500 - 700m được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 4.2. Chỉ sốđa dạng thực vật thân gỗ kiểu kín thường xanh trên núi đá có độ cao từ 500 - 700m ÔTC D1 d1 d2 H' Ghi chú 1 0,94 15,764 3,466 3,09 2 0,88 6,866 1,897 2,29 3 0,86 7,710 2,166 2,24 4 0,86 7,542 2,081 2,19 5 0,94 14,216 4,016 2,95
(Nguồn: Tổng hợp số liệu điều tra)
Qua bảng trên cho thấy các chỉ số đa dạng có sự khác nhau ở các ô tiêu chuẩn. Ô tiêu chuẩn 01 và 05 có các chỉ số đa dạng cao hơn nhất, ô tiêu chuẩn 02 có các chỉ số đa dạng thấp nhất.
4.2.2. Rừng kín thường xanh trên núi đá có độ cao dưới 500m
Tổ thành thực vật thân gỗ.
Kiểu rừng này được phân bố chủ yếu ở khu vực Kéo Nàng với độ cao thấp. Rừng có cấu trúc gồm 3 tầng, trong đó có 1 tầng cây gỗ, 1 tầng cây bụi và tầng thảm tươi. Cấu trúc tổ thành thực vật thân gỗ của kiểu rừng này được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 4.3. Cấu trúc tổ thành thực vật thân gỗ kiểu rừng kín thường xanh trên núi đá vôi có độ cao dưới 500m
ÔTC Công thức tổ thành 6 33,78Ddx+21,34Th+7,18Mtr+5,32Ttr+5,21Bđ+5,10C+22,08LK 7 27,42Ddx+17,43Th+14,01Mtr+8,25C+8,02Thtr+5,53Sb+5,44Bđ+13,89LK 8 31,67Ddx+18,37Mtr+7,22Th+6,48C+5,87Sb+5,59Ttr+24,79LK 9 19,65Mtr+15,22Sb+12,88Ddx+9.18Thc+8,03C+5,76Chc+5,43Th+ 5,08S+5,05Ttr+13,71LK
(Nguồn: Tổng hợp số liệu điều tra) Chú thích:
- Ddx: Dâu da xoan - Sn: Sến nạc - Th: Thung - Trl: Trai lý - Mtr: Muồng trắng - Nhr: Nhãn rừng - Sb: Sòi bàng - Nhđ: Nhọc đen - Thc: Thôi chanh - Nh: Nhọc - C: Côm - Chc: Chò chỉ
- Bđ: Bồ đề - Lk: Loài - Gvn: Găng Việt Nam Qua bảng trên, ta thấy tổ thành thực vật thân gỗ có sự khác nhau ở các ô tiêu chuẩn được điều tra. Số lượng các loài cây tham gia vào công thức tổ thành ở các ô tiêu chuẩn khoảng 7 đến 10 loài. Công thức tổ thành thực vật thân gỗ ở độ cao dưới 500m: 24,10 Ddx + 15,38 Mtr + 12,06 Th + 8,44 Sb + 7,15 C + 6,73 Thc + 26,14 LK.
Các loài cây tham gia vào công thức tổ thành của kiểu rừng bao gồm: Dâu da xoan, Muồng trắng, Sòi bàng, Thung, Côm và Thôi chanh.