3. Giới hạn nghiên cứu
4.2.3. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học ở hai TTV
Khái niệm sơ khai nhất của đa dạng sinh học là độ phong phú loài, đây chỉ đơn giản là số lượng loài phát hiện thấy trong quần xã thực vật của hiện trường nghiên cứu. Theo quan điểm đo đếm định lượng chỉ số đa dạng sinh học thì tính đa dạng là một phép thống kê có sự tổ hợp của cả hai yếu tố là thành phần số lượng loài và tính đồng đều phân bố hay khả năng xuất hiện của các cá thể trong mỗi loài. Có nghĩa là chỉ số đa dạng sinh học loài không phải chỉ phụ thuộc vào thành phần số lượng loài, mà cả số lượng cá thể và xác suất xuất hiện của các cá thể trong mỗi loài.
Có rất nhiều phương pháp đã đề xuất cho nghiên cứu định lượng chỉ số đa dạng sinh học, trong đó thành công và được áp dụng phổ biến nhất là phương pháp của Shannon and Weiner (1963). Chúng tôi đã sử dụng công thức này để tính chỉ số đa dạng loài và cá thể loài cho khu vực nghiên cứu, kết quả được thể hiện ở bảng 4.11.
Bảng 4.11. Kết quả chỉ số đa dạng sinh học ở hai TTV
Trạng thái TTV Độ phong phú loài Chỉ số đa dạng
1. Sau NR + Tầng cây cao + Tầng cây nhỡ 61 68 3,31 3,68 2. Sau KTK + Tầng cây cao + Tầng cây nhỡ 58 45 3,51 3,42
Từ kết quả trên cho thấy, TTV thứ sinh sau nương rẫy ở tầng cây nhỡ có chỉ số đa dạng sinh học cao nhất (3,68) so với tầng cây cao (3,31) và tầng cây nhỡ (3,51) ở trạng thái TTV sau khai thác kiệt. Đây là biểu hiện của điều kiện môi trường đang dần được cải thiện tạo điều kiện cho những loài mới di cư, xâm nhập và phát triển.
4.2.4. Dạng sống thực vật
Một trong những nội dung quan trọng của việc nghiên cứu bất kỳ hệ thực vật nào là phân tích phổ dạng sống. Vì dạng sống là một đặc tính biểu hiện sự thích nghi của thực vật với điều kiện môi trường. Cho nên, việc nghiên cứu dạng sống sẽ cho thấy mối quan hệ chặt chẽ của các dạng sống với điều kiện tự nhiên của từng vùng và biểu hiện sự tác động của các điều kiện sinh thái với từng loài thực vật.
Dạng sống nói lên bản chất sinh thái của hệ thực vật cũng như của cả hệ sinh thái. Dạng sống được thể hiện trên từng cá thể loài và các loài đó tập hợp thành những quần xã riêng biệt phản ánh môi trường sống nơi đó. Mỗi dạng sống có một kiểu trao đổi vật chất và năng lượng khác nhau và trở thành một đơn vị cấu trúc sinh thái quan trọng của quần xã.
Trong phần thống kê này, chúng tôi áp dụng thang phân loại dạng sống cho khu vực nghiên cứu theo Raunkiaer (1934), Nguyễn Nghĩa Thìn (1999). Đó là xem xét vị trí của chồi so với mặt đất ở mùa bất lợi cho sinh trưởng, thang phân loại gồm 5 dạng sống cơ bản được áp dụng cho thảm thực vật tại khu vực Hồ Thác Bà như sau:
1. Cây có chồi trên đất (Phanerophytes) – Ph 2. Cây có chồi sát mặt đất (Chamerophytes) – Ch 3. Cây có chồi nửa ẩn (Hemicryptophytes) – He 4. Cây chồi ẩn (Cryptophytes) – Cr
5. Cây sống 1 năm (Therophytes) – Th
Kết quả được thể hiện ở bảng 4.12 và hình 4.3 như sau:
Bảng 4.12. Dạng sống của thực vật tại xã Xuân Long
Dạng sống Số loài Tỷ lệ %
Sau NR Sau KTK Sau NR Sau KTK
Nhóm chồi trên mặt đất (Ph) 89 96 77,46 75,85
Nhóm chồi sát mặt đất (Ch) 7 11 6,03 7,95
Nhóm chồi nửa ẩn (He) 8 9 6,67 7,10
Nhóm chồi ẩn (Cr) 2 4 1,90 3,12
Nhóm cây sống một năm (Th) 9 8 7,94 5,96
Tổng 115 128 100 100
Qua bảng trên ta thấy tổng số loài thực vật trong TTV sau nương rẫy là 115 loài, TTV sau khai thác kiệt là 128 loài. Trong hai điểm nghiên cứu trên, có tất cả 5 nhóm dạng sống thực vật.
+ Nhóm cây chồi trên đất (Ph) có số loài nhiều nhất từ 89 - 96 loài, chiếm 75,85 - 77,46 % tổng số loài của toàn hệ thực vật).
+ Nhóm cây chồi sát mặt đất (Ch) có số loài từ 7 - 11 loài, chiếm từ 6,03 - 7,95 %tổng số loài.
+ Nhóm cây chồi nửa ẩn (He) có số loài từ 8 - 9 loài, chiếm từ 6,67 - 7,1% tổng số loài.
+ Nhóm cây chồi ẩn (Cr) có số loài từ 2 - 4 loài, chiếm từ 1,9 - 3,12 % tổng số loài.
+ Nhóm cây sống 1 năm (Th) có số loài từ 8 - 9, chiếm từ 5,96 - 7,94% tổng số loài.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 Ph Ch He Cr Th Sau NR Sau KTK
Hình 4.5. Phổ dạng sống của hai kiểu TTV tại khu vực nghiên cứu
Như vậy, dạng sống thực vật ở đây đã thể hiện được tính chất nhiệt đới điển
hình, trong đó nhóm cây chồi trên đất (nhóm cây đại diện cho các vùng nhiệt đới-
Ph ) chiếm ưu thế hoàn toàn so với các nhóm dạng sống còn lại (là những nhóm đại
diện cho các hệ thực vật vùng ôn đới, ôn đới bán hoang mạc- Ch, He, Cr, Th). Từ
kết quả ở bảng 4.12 ta có công thức phổ dạng sống trong các kiểu thảm thực vật tại
khu vực hồ Thác Bà theo Raunkiaer (1934) như sau:
Phổ dạng sống TTV sau nương rẫy là:
SB = 77,46Ph + 6,03Ch + 6,67He + 1,90Cr + 7,94Th Phổ dạng sống TTV sau khai thác kiệt là:
SB = 75,85Ph + 7,95Ch + 7,1He + 3,12Cr + 5,96Th
4.3. Một số đặc điểm cấu trúc ngang của hai trạng thái TTV 4.3.1. Phân bố loài theo các nhóm tần số xuất hiện 4.3.1. Phân bố loài theo các nhóm tần số xuất hiện
Tần số xuất hiện ở đây là tần số xuất hiện tuyệt đối của loài, là tỷ lệ phần trăm số ô tiêu chuẩn có đại diện của loài đó trên tổng số ô tiêu chuẩn đã điều tra. Số loài được tính cho 5 nhóm tần số: 0 - 20 %, 20 - 40 %, 40 - 60 %, 60 - 80 %, 80 - 100 %, kết quả được thể hiện ở hình 4.6
Từ kết quả hình 4.6 chúng tôi nhận thấy, sự phân bố loài theo nhóm tần số xuất hiện trong trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR ở tầng cây cao và tầng cây nhỡ có sự khác biệt rõ ràng. Tầng cây nhỡ có số loài cây phân bố theo các nhóm tần số từ : 0 – 20; 20 – 40; 40 – 60; 60 - 80 cao hơn số loài cùng nhóm tần số ở tầng cây cao, nhóm tần số 0 – 20 có 29 loài tầng cây cao và 36 loài tầng cây nhỡ chứng tỏ sự có mặt của những loài này là ít nhất, số lần bắt gặp cũng ít nhất trong quần xã cây gỗ rừng.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100 TÇng c©y cao TÇng c©y nhì
Hình 4.6. Phân bố số loài theo nhóm tần số ở TTV sau NR
Song chúng tôi lại nhận thấy, cùng với sự giảm đột ngột 2/3 số loài từ nhóm tần số 0 – 20 đến nhóm tần số 20 – 40, số loài còn lại ở tầng cây cao là 9 loài và tầng cây nhỡ là 11 loài. Tiếp theo đến các nhóm tần số khác vẫn giảm nhưng tỷ lệ loài giảm đã ít hơn, đặc biệt trong nhóm tần số 80 – 100 số loài tầng cây nhỡ đã giảm đến mức thấp nhất chỉ còn 1 loài, tầng cây cao tăng thêm 1 loài (thành 8 loài). Điều này chứng tỏ số loài và cá thể loài đã xuất hiện không đồng đều trong tầng cây gỗ, có một số loài mà sự có mặt hay không có mặt của chúng cũng sẽ không làm ảnh hưởng nhiều lắm đến sự phục hồi rừng. Mặt khác nó cũng thể hiện sự thích nghi, sự đấu tranh sinh tồn của loài này đối với loài khác và của quần hợp đó đối với môi trường xung quanh là kém. Do đó chúng khó có thể trở thành loài cây có
vai trò quan trọng đối với hướng tiến hoá của hệ sinh thái rừng theo thời gian trong tương lai. 0 2 4 6 8 10 12 14 0 - 20 20 - 40 40 - 60 60 - 80 80 - 100
TÇng c©y cao TÇng c©y nhì
Hình 4.7. Phân bố số loài theo nhóm tần số ởTTV sau KTK
Khác với TTV phục hồi TN sau NR, trạng thái TTV phục hồi TN sau KTK có đặc trưng khác hẳn được thể hiện ở chỗ sự phân bố loài theo nhóm tần số từ: 0 – 20; 20 – 40; 40 – 60; 60 – 80; 80 – 100 ở tầng cây cao biểu diễn theo đồ thị hình SEAN, còn tầng cây nhỡ vẫn theo quy luật giảm dần, cụ thể như sau:
Ở nhóm tần số từ 0 – 20 số loài trong tầng cây cao là 12 loài, tầng cây nhỡ 14 loài. Nhóm tần số từ 20 – 40 số loài ở tầng cây cao là 14 loài, còn tầng cây nhỡ giảm còn 9 loài, từ nhóm tần số 40 – 60 tầng cây cao có 9 loài như: Thừng mực (Wrightia tomentosa), Lấu (Psychotria reevesii), Ràng ràng mít (Ormosia balansae), Cánh kiến (Mallotus philippensis), Bứa lá nhỏ (Garcinia oblongifolia)…. tầng cây nhỡ có 3 loài gồm: Ngái (Ficus hispida), Máu chó lá nhỏ (Knema globularia), Thị núi
(Diospyros montana), đến nhóm tần số từ 60 – 80 tầng cây nhỡ còn 2 loài: Vàng anh (Saraca dives), Trọng đũa (Ardisia crenata) trong khi đó tầng cây cao có 3 loài: Na rừng, Ngâu rừng (Aglaia odorata) và Trọng đũa (Ardisia crenata), nhóm tần số từ 80 – 100 số loài tầng cây cao tăng đột biến 12 loài tập chung chủ yếu vào những loài có giá trị kinh tế như: Máu chó (Knema globularia), Vàng anh (Saraca dives),
Thị núi (Diospyros montana), Sụ thon (Phoebe euneata),Chè rừng (Camellia sinensis)...còn tầng cây nhỡ có 2 loài là Chè rừng (Camellia sinensis), Nang trứng
(Hydnocarpus annamensis).
Như vậy ta nhận thấy rằng có một số loài đã xuất hiện với tần xuất tuyệt đối (100 %) như: Máu chó (Knema globularia), Vàng anh (Saraca dives), Ngái (Saraca dives), Sụ thon (Phoebe euneata), Dền, Sơn ta (Toxicodendron succedanea), Chè rừng (Camellia sinensis), Trâm rừng (Syzygium cuminii), Thừng mực lông
(Wrightia tomentosa), Nang trứng (Hydnocarpus annamensis)....điều này chứng tỏ sự thích nghi về điều kiện sinh thái, lập địa, sự đấu tranh sinh tồn của những loài cây này với những điều kiện bất lợi của ngoại cảnh rất tốt do đó chúng đã tham gia vào tầng tán chính của rừng quyết định hướng tiến hoá của quần xã thực vật. Một số loài khác do không đủ sức cạnh tranh với điều kiện khắc nghiệt của ngoại cảnh hay vì một lý do nào đó đã không thể góp mặt vào tầng tán chính của rừng như: Xoan đào (Prunus arborea), Vù hương (Cinnamomum balansae), Mạy tèo (Streblus macrophyllus), Xương cá (Canthium dicoccum), Lấu rừng (Psychotria silvestris), Chẹo (Engelhardtia roxburghiana), Nóng (Saurauia tristyla)....
4.3.2. Sự phân bố loài cây theo cấp đƣờng kính
Phân bố số lượng loài cây theo cấp đường kính phản ánh rõ cấu trúc tổ thành và khả năng thích nghi với điều kiện ngoại cảnh, tính ổn định của hệ sinh thái rừng trên cơ sở đó đưa ra những biện pháp lâm sinh tác động kịp thời nhằm điều chỉnh cấu trúc tổ thành hiện tại phù hợp với mục tiêu đã xác định.
Đối với rừng trồng, khả năng sinh trưởng của các cá thể trong quần thể gần tương đương nhau, nên sự phân hoá về đường kính là không lớn. Nhưng đối với rừng tự nhiên, sức sinh trưởng của các loài cây là hoàn toàn khác nhau ngay trong cả cùng một loài, những cá thể sống ở những điều kiện khác nhau thì tốc độ sinh trưởng cũng không giống nhau, nên sự phân hoá về đường kính rất lớn không chỉ những cá thể trong cùng một loài mà cả các cá thể của các loài khác nhau cũng như vậy.
Kết quả nghiên cứu về sự phân bố số loài theo cấp đường kính ở hai trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên trình bày trong bảng 4.13
Bảng 4.13– Phân bố số loài theo cấp đường kính ở hai TTV
Cấp đƣờng kính (cm) TTV phục hồi sau NR TTV phục hồi sau KTK
I ( 5 – 10 ) 5 3 II ( 10 – 15 ) 55 39 III ( 15 – 20 ) 37 33 IV ( 20 – 25 ) 24 30 V ( 25 – 30 ) 9 25 VI ( 30 – 35 ) 6 18 VII ( 35 – 40 ) 2 13 VIII ( 40 – 45 ) 0 3
Ghi chú: Chỉ thống kê cây có d > 5 cm.
0 10 20 30 40 50 60
I II III IV V VI VII VIII
Cấp đƣờng kính
Số
l
o
à
i
TTV sau NR TTV sau KTK
Hình 4.8-Đồ thị phân bố số loài theo cấp kính ở hai TTV
Từ biểu đồ nghiên cứu thực nghiệm chúng tôi nhận thấy, sự phân bố số lượng loài cây theo nhóm đường kính ở hai trạng thái TTV ở khu vực nghiên cứu rất phức tạp nhưng đồ thị có dạng phân bố số loài/đường kính theo hướmg giảm dần
khi đường kính tăng lên. Kết quả đường phân bố có dạng một đỉnh lệch phải thể hiện rõ quy luật phổ biến đó là quy luật phân bố giảm.
Tóm lại, có thể thấy một đặc điểm chung của trạng thái TTV phục hồi TN cau NR và TTV phục hồi TN sau KTK không đúng quy trình kỹ thuật, đặc biệt việc khai thác lạm dụng không những trữ lượng giảm mà còn giảm về tổ thành loài cây, phẩm chất gỗ, tồn tại nhiều loài cây sâu bện cong queo, cây gỗ tạp có giá trị thấp do đó cần đề xuất những biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp.
4.3.3. Sự phân bố số cây theo cấp đƣờng kính
Nhân tố đường kính là một nhân tố được đánh giá rất quan trọng, là chỉ tiêu cơ bản dùng để xác định thể tích của cây, trữ lượng, sản lượng lâm phần, mặt khác phân bố số cây theo nhóm đường kính là một phân bố tổng quát nhất khi nghiên cứu cấu trúc rừng nhiệt đới tự nhiên hỗn loài.
Bảng 4.14– Phân bố số cây theo cấp đường kính ở hai TTV
Cấp đƣờng kính (cm) TTV phục hồi sau NR TTV phục hồi sau KTK
I ( 5 – 10 ) 8 2 II ( 10 – 15 ) 673 457 III ( 15 – 20 ) 467 292 IV ( 20 – 25 ) 322 156 V ( 25 – 30 ) 139 95 VI ( 30 – 35 ) 58 59 VII ( 35 – 40 ) 15 35 VIII ( 40 – 45 ) 0 21
0 100 200 300 400 500 600 700 800
I II III IV V VI VII VIII
Cấp đƣờng kính
Số
c
ây
TTV sau NR TTV sau KTK
Hình 4.9- Đồ thị phân bố số cây theo cấp đường kính ở hai TTV
Qua số liệu bảng 4.14 và hình 4.9 cho thấy, phân bố thực nghiệm số cây theo cấp đường cong theo xu hướng số lượng cây giảm dần khi cấp đường kính tăng lên, đó là dạng phân bố giảm. Đây là dạng phân bố đặc trưng của kiểu rừng thứ sinh tự nhiên tự nhiên hỗn loài nhiệt đới, dạng phân bố này hợp với quy luật chung của rừng tự nhiên hỗn loài như nhiều tác giả khác đã công bố.
Ở trạng thái TTV phục hồi sau nương rãy có đường kính trung bình 9,34 cm, số lượng cây tập chung lớn nhất trong cấp đường kính 5 – 10 cm là673 cá thể chiếm 69,2 % tổng số cây trong các ô tiểu chuẩn điều tra, số lượng cá thể ở nhóm đường kính từ 10 – 15 cm có 467 cá thể chiếm 27,4 % tổng số cá thể trong ô tiêu chuẩn điều tra, còn lại số cá thể phân bố ở các nhóm đường kính từ: 15 – 20 cm; 25 – 30 cm; 30 – 35 cm; 35 - 40 cm; 40 - 45 cm chiếm tỷ lệ không đáng kể trên tổng số cá thể đã điều tra.
Trạng thái TTV phục hồi tự nhiên sau KTK có đường kính trung bình 15,03 cm, số cây tập chung ở nhóm đường kính 5 – 10 cm là 457 cây chiếm 36,6 % tổng số cây đã điều tra; nhóm đường kính từ 10 – 15 cm có 292 cá thể chiếm 28,8 %, nhóm đường kính từ 15 – 20 cm có 156 cá thể chiếm 17,5 %, nhóm đường kính từ 20 – 25 c
m có 95 cá thể chiếm 10,9 %, nhóm đường kính từ 25 – 30 cm có 59 cá thể chiếmn 2,8 % số cá thể điều tra còn lại ở các nhóm đường kính tiếp theo số lượng cây chiếm rất ít từ 10 – 35 cá thể trong tổng số cây điều tra khu vực nghiên cứu.
Kết quả nghiên cứu độ giảm số cây theo cấp đường kính trên hai trạng thái TTV phục hồi tự nhiên tại khu vực nghiên cứu ta thấy, cường độ giảm nhìn chung là nhanh ở cấp kính từ 5 – 10 cm đặc biệt là ở trạng thái TTV phùc hồi TN sau nương rẫy. Như vậy, số cây giảm khi cấp đường kính tăng lên điều này phù hợp với quy luật tự nhiên, trong đó, tốc độ giảm cỡ kính từ 10 cm cho đến 30 cm có thể do đào thải tự nhiên trong quá trình cạnh tranh hoặc cũng có thể do trong giải đường kính đó, có một số loài cây
