Nghiờn cứu đa dạng loài thực vật là một nội dung nhỏ trong cụng tỏc điều tra ĐDSH (định nghĩa về ĐDSH của WWF, (1998) đó nờu lờn 3 mức độ đa dạng là đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hờ sinh thỏi); cũn được gọi là điều tra khu hệ thực vật, là cỏc hoạt động khảo sỏt thực địa nhằm cung cấp những thụng tin về số lượng loài hiện cú và sự phõn bố của chỳng trong cỏc dạng sinh cảnh nếu cú thể. Kết quả của việc nghiờn cứu này sẽ cung cấp một bảng danh mục cỏc loài cú mặt trong khu vực theo hệ thống phõn loại, làm cơ sở cho việc nghiờn cứu bảo vệ tớnh ổn định của cỏc quần thể và hệ sinh thỏi.
Nghiờn cứu ĐDSH ở rừng phũng hộ ven biển được dựa trờn cơ sở xỏc định sự phõn bố của cỏc loài theo độ dốc của nỳi từ chõn nỳi, sườn và đỉnh nỳi.
Nghiờn cứu đa dạng loài thực vật cú thể được thực hiện ở hầu hết cỏc quốc gia, lónh thổ cú thể được thực hiện bởi bất kỡ ai yờu quý thiờn nhiờn. Sự ĐDSH được hiểu phổ biến nhất và dễ nghiờn cứu nhất ở mức độ đơn giản là sự giàu cú của loài. Sự đa dạng của loài được đỏnh giỏ thụng qua sự điều tra, định tờn và thống kờ số lượng cỏ thể và thành phần cỏc loài trong một lónh thổ để từ đú cú những hướng quản lý, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyờn quý giỏ mà thiờn nhiờn đó ban tặng.
Sơđồ nghiờn cứu
2.2. Phương phỏp nhiờn cứu cụ thể 2.2.1. Tổng hợp tư liệu và tài liệu đó cú
Tổng hợp tài liệu về điều kiện tự nhiờn, kinh tế - xó hội, cỏc ngành nghề của người dõn ở khu vực rừng phũng hộ Nam Hũn Khụ – Thành phố Nha Trang.
2.2.2. Phương phỏp phỏng vấn trực tiếp
Điều kiện tự nhiờn kinh tế - xó hội
Hệ thực vật
Tổng hợp tài liệu
Lập tuyến điều tra khảo sỏt thực tế
Lấy mẫu Phỏng vấn điều
tra theo tuyến
Phõn tớch xử lý phiếu điều tra
Đỏnh giỏ số liệu điều tra
Hiện trạng tài nguyờn sinh vật Phõn tớch mẫu Đỏnh giỏ số liệu phõn tớch mẫu Dự bỏo mức độ suy thoỏi tài nguyờn sinh vật
Trờn cơ sở phiếu điều tra, chỳng tụi tỡm cỏch tiếp cận và phỏng vấn lónh đạo chớnh quyền địa phương quản lý khu rừng, những người được khoỏn giữ rừng, người dõn địa phương sống gần rừng phũng hộ về thành phần loài, mức độ phong phỳ, phõn bố thực tại của chỳng nhằm khai thỏc triệt để về tỡnh trạng cỏc loài sinh vật đó và đang hiển diện trong rừng nghiờn cứu.
2.2.3. Khảo sỏt, thu thập số liệu ở thực địa
Cú nhiều phương phỏp điều tra thảm thực vật và thực vật, trong phạm vi nghiờn cứu của luận văn này chỳng tụi đó ỏp dụng phương phỏp điều tra theo tuyến và ụ tiờu chuẩn điển hỡnh, dựa trờn phương phỏp nghiờn cứu thảm thực vật ở rừng ẩm nhiệt đới Brazin của Cain S. và Castro (1990) được GS. Thỏi Văn Trừng cải tiến (1998) trong “Những hệ sinh thỏi rừng nhiệt đới ở Việt Nam” [16, tr.52-71], đồng thời cú ỏp dụng một số phương phỏp khỏc trong cỏc tài liệu [8], [20, tr.41-75, tr.315-331].
Việc thu thập mẫu để xỏc định tờn taxon và xõy dựng bảng danh lục thực vật được tiến hành qua nhiều đợt khảo sỏt thực địa, vào cỏc mựa trong năm (mựa mưa và mựa khụ) và tựy thuộc thời điểm đơm bụng kết trỏi của cỏc loài thực vật khỏc nhau.
Tiến hành khảo sỏt sơ bộ để xỏc định cỏc khu vực, cỏc tuyến, địa điểm trờn bản đồ thực địa (bản đồ hiện trạng hoặc bản đồ hành chớnh).
Trong cỏc chuyến thực địa chớnh, tiến hành khảo sỏt theo khu vực tuyến, địa điểm trờn bản đồ thực địa.
Phương phỏp điều tra theo tuyến
Thảm thực vật rừng phũng hộ ven biển Nam Hũn Khụ, thành phố Nha Trang, tỉnh Khỏnh Hũa được chỳng tụi chia thành 3 khu vực khảo sỏt: khu vực ở chõn, khu vực ở sườn và khu vực ở gần đỉnh. Cỏc tuyến điều tra thu thập được thiết lập theo đường vị trớ chõn, sườn và gần đỉnh (được xem như là tuyến chớnh), cỏc tuyến phụ được mở về hai bờn (mỗi bờn 10 – 20m) và đi qua cỏc quần xó khỏc nhau. Trờn mỗi tuyến, tiến hành ghi chộp đặc điểm cỏc kiểu sinh cảnh, điều tra cỏc
loài thực vật bậc cao cú mạch và cỏc tỏc động tự nhiờn hay do con người lờn quần xó thực vật. Mỗi loài thu 4 – 5 tiờu bản.
Phương phỏp điều tra theo ụ tiờu chuẩn
Cỏc ụ tiờu chuẩn được định vị và xõy dựng dọc theo cỏc tuyến điều tra, được chọn một cỏch ngẫu nhiờn nhằm đảm bảo đại diện cho hầu hết cỏc khu vực khỏc nhau, đại diện cho tớnh chất của thảm thực vật trong phạm vi nghiờn cứu.
- Kớch thước ụ tiờu chuẩn
Kớch thước ụ phụ thuộc vào cỏc kiểu thảm thực vật, cỏc sinh cảnh. Trong vựng nghiờn cứu. Trong vựng nghiờn cứu của đề tài này, thành phần loài cõy khỏ đơn giản, chủ yếu là truụng gai, trảng cỏ, cõy gỗ ớt nờn chỳng tụi chọn ụ nhỏ 10m x 10m. Dựng la bàn để xỏc định cỏc hướng (Đụng Tõy, Nam, Bắc), nơi được chọn làm ụ tiờu chuẩn, dựng thức dõy 50m để thiết lập cỏc ụ (10m x 10m = 100m2).
- Cỏch đo đếm, ghi chộp thảm thực vật trong ụ:
Dựng phiếu điều tra để ghi chộp thảm thực vật trong ụ
+ Phần đầu phiếu ghi cỏc thụng tin cơ bản của ụ như vị trớ, số thứ tự ụ, tọa độ, kiểu thảm thực vật, ngày điều tra, người điều tra…
+ Đo đếm và định loại cõy gỗ, cõy bụi: Cần ghi tờn của tất cả cỏc loài cõy gỗ và cõy bụi trong ụ, cõy nào chưa biết tờn phải lấy tiờu bản và đỏnh dấu vào phiếu để định loại. Tiến hành đo đếm mật độ (số cõy/ụ), đường kớnh thõn cỏch mặt đất 1,3m (D1,3m), chiều cao dưới cành (Hdc), chiều cao vỳt ngọn (Hvn), đường kớnh tỏn cõy (Dtỏn) của tất cả cỏc cõy gỗ cú D1,3m >=10cm, vị trớ ngang dọc của cõy trong ụ tiờu chuẩn.
+ Đo ở vị trớ D1,3m, trừ trường hợp cõy cú bạnh vố thỡ đo đường kớnh tại vị trớ kết thỳc bạnh vố trờn thõn cõy.
+ Đối với cỏc cõy bị phõn cành dưới 1,3m xem như là 2 cõy riờng biệt.
- Biểu đồ trắc diện quần thể
Phương phỏp mụ tả cấu trỳc ngoại mạo và thành phần loài cõy bằng biểu đồ phẫu diện được Richards P.W và Davis T.A.W đề ra từ năm 1933 – 1934 trong khi
nghiờn cứu thảm thực vật vựng nhiệt đới ở Moraballi của Guyana thuộc Anh [15, tr.52].
Phẫu đồ rừng là bản vẽ mụ tả mặt cắt ngang và mặt cắt dọc. Phẫu đồ rừng cho ta thấy kết cấu tầng rừng (phẫu đồ ngang), hỡnh dạng tỏn của từng loài và độ tàn che của rừng (phẫu đồ đứng).
+ Phẫu đồ rừng được vẽ trờn giấy kẻ ly, cụng việc được tiến hành cựng với đo, đếm cõy, theo nguyờn tắc vẽ từng cõy một.
+ Phẫu đồ đứng (mặt cắt dọc): chọn một lỏt cắt cú chiều dài (thường là cạnh của ụ tiờu chuẩn), và chiều sõu 5m, (10m x 5m). Cõy gần vẽ trước, cõy xa vẽ sau, nờn khi thể hiện trờn giấy kẻ ly, những cõy đứng phớa trước cú nột liền, những cõy phớa sau cú nột đứt đoạn.
+ Phẫu đồ ngang (mặt cắt ngang): được chiếu từ tỏn cõy xuống, vẽ trờn toàn bộ diện tớch ụ tiờu chuẩn. Do đú, cõy cao nhất sẽ là nột liền và những cõy dưới tỏn sẽ là nột rời.
+ Vẽ phẫu đồ đứng cho một cõy được tiến hành như sau: Xỏc định vị trớ ngọn cõy. Đo tỏn cõy về hai hướng Nam Bắc và Đụng Tõy để xỏc định vị trớ của tỏn cõy trờn mặt phẳng. Quan sỏt kỹ hỡnh dạng thõn cõy, cành cõy và tỏn cõy để vẽ chỳng trờn giấy kẻ ly sao cho hỡnh vẽ giống với thực tế.
+ Vẽ phẫu đồ ngang cho một cõy: xỏc định tọa độ gốc cõy bằng cỏch đo khoảng cỏch giữa gốc cõy với hai cạnh của dóy (cạnh của ụ tiờu chuẩn) để thể hiện gốc cõy trờn mặt phẳng ngang. Quan sỏt hỡnh dạng và kớch thước của tỏn cõy theo mặt phẳng ngang để vẽ trờn giấy kẻ ly [20, tr.50-51].
Cần ghi tờn cỏc loài cõy hiện diện trờn hỡnh vẽ của chỳng (nếu tờn cõy được viết tắt thỡ phải cú chỳ thớch) hoặc số thứ tự của cõy đú trong bảng.
Đối với cõy cú thực vật phụ sinh hoặc dõy leo ta vẽ ngay trờn cõy đú.
2.2.4. Xỏc định và kiểm tra tờn khoa học
Việc xỏc định tờn khoa học cú thể tiến hành ngoài thực địa hay trong phũng tiờu bản.
- Ngoài thực địa: Việc xỏc định tờn cõy ngoài thực địa cú lợi thế là sử dụng tiờu bản cũn tươi, cỏc bộ phận cõy chưa thay đổi về hỡnh dạng và màu sắc, nhưng khú khăn là thiếu tài liệu để tra cứu.
- Trong phũng tiờu bản: Những loài mà chưa xỏc định chớnh xỏc tờn khoa học thỡ cần được ghi chộp, mụ tả thật chi tiết cỏc đặc điểm của loài nhất là đặc điểm của bụng, trỏi để việc giỏm định tại phũng tiờu bản thuận lợi hơn. Giỏm định tờn khoa học trờn cơ sở lỏ, hoa và ảnh chụp kết hợp với tài liệu mụ tả, đối chiếu với tài liệu bộ “Cõy cỏ Việt Nam” của Phạm Hoàng Hộ là chớnh.
Trường hợp khú giỏm định được tờn khoa học, mang mẫu về phũng tiờu bản thực vật – Viện Sinh học nhiệt đới, 85 Trần Quốc Toản, Q3, TP. HCM để đối chiếu vơi bộ mẫu lưu trữ tại đõy.
2.2.5. Lập danh lục thực vật
Danh lục thực vật là một bảng thống kờ toàn bộ cỏc loài thực vật đó gặp hoặc thu được tiờu bản trong khu vực nghiờn cứu.
Danh lục thực vật được sắp xếp theo cỏc ngành thực vật từ thấp tới cao. Vị trớ của cỏc họ dựa theo hệ thống Takhtajan 1973 trong quyển “Cẩm nang tra cứu và nhận biết cỏc họ thực vật hạt kớn ở Việt Nam” (Nguyễn Tiến Bõn, 1997), trong cỏc họ xếp cỏc chi và loài theo vần abc (theo tờn khoa học).
Đối với tờn Việt Nam, cú thể cú nhiều tờn, chọn tờn thường gọi nhất để đầu tiờn, đến tờn sau, tờn dõn gian.
2.2.6. Thu mẫu và bảo quản tiờu bản thực vật
- Thu thập mẫu
Mẫu vật đạt tiờu chuẩn là thu hỏi mẫu đầy đủ cỏc bộ phận lỏ, hoa, quả…. Trong trường hợp lỏ trong cụm hoa, quả to thỡ thu riờng cỏc bộ phận khỏc nhau. Giữ mẫu đem về ộp: Mẫu thu được xếp ngay ngắn, ộp trong cặp mẫu hoặc cho vào tỳi ni long.
- ẫp và làm khụ mẫu vật
Mẫu thu hỏi về cần vuốt thẳng, giữ đỳng hỡnh dạng tự nhiờn, đặt giữa hai tờ giấy bỏo (khổ lớn gấp đụi). Trường hợp mẫu dài và rộng hơn khổ bỏo, ta cú thể bẻ
gấp khỳc lại một hai điểm nhưng cỏc lỏ, cành khụng được chồng lờn nhau. Xếp mẫu vào tờ bỏo sao cho thấy được cả hai mặt lỏ, cuống lỏ và chúp lỏ, sau đú xếp lờn mẫu 4 – 5 tờ bỏo khỏc để tạo độ cỏch giữa cỏc mẫu và cú khả năng hỳt ẩm, đồng thời trỏnh cỏc cành của mẫu vật khụng in vết lờn mẫu vật khỏc. Xếp tiờu bản lờn một cặp gỗ với số lượng mẫu vừa đủ (dày khoảng 15 – 20cm), dựng dõy cột chặt cặp gỗ lại.
Sau khi ộp xong mang ra phơi nắng và thường xuyờn thay giấy đệm để mẫu mau khụ và ớt bị rụng lỏ. Trường hợp khụng cú nắng, phải sấy khụ bằng bếp lửa, lũ sấy hoặc tủ sấy. Nhiệt độ để sấy khụ tiờu bản tốt nhất là 40 – 50oC và phải thay giấy nhiều lần trong ngày. Đối với cỏc chựm quả mọng cần phải đeo số hiệu mẫu và khụng ộp trong cặp gỗ mà để sấy ở ngoài cho chúng khụ.
Để giữ được màu khi sấy khụ, trước khi ộp nờn nhỳng nhanh vào nước sụi. Đối với cỏc loài cõy cú nhựa mủ cũng cần nhỳng mẫu vào nước sụi trước khi đem ộp để trỏnh hiện tương rụng lỏ. Cú thể dựng húa chất để giữ màu, bằng cỏch ngõm mẫu vào dung dịch CuSO4 5% trong 1 ngày đờm hoặc trong dung dịch gồm 200ml nước núng đó hũa tan 30gr phốn chua, 5gr tiờu diờm, sau đú vớt ra, để rỏo nước rồi ộp và sấy khụ
- Xử lý mẫu đó sấy khụ
Sau khi đó sấy khụ, để ngăn chặn cụn trựng và nấm phỏ hoại, mẫu phải được ngõm tẩm cỏc chất độc. Dung dịch thường được sử dụng là clorua thủy ngõn (HgCl2), được pha chế bằng cỏch lấy 1 lớt cồn 90o pha với ẵ lớt nước và 30gr HgCl2, khuấy đều. Ngõm mẫu trong thời gian 4 – 5 phỳt, vớt ra, đặt giữa hai tờ bỏo cho rỏo, ộp, và sấy lại [20, tr.70].
- Khõu kết mẫu
Sau khi mẫu đó được xử lý húa chất và sấy khụ lại cú thể đem khõu kết để cố định mẫu. Giấy dung khõu kết là loại bỡa troki cứng, bền, màu trắng. Khổ giấy quy định khõu tiờu bản là (28 x 42)cm hoặc (30 x 42)cm. Gúc dưới bờn trỏi của tiờu bản, dỏn ấtyket cú kớch thước (7 x 10)cm, ghi cỏc nội dung: tờn phũng tiờu bản (tờn cơ quan, tờn trường….), số hiệu, tờn Việt Nam, tờn khoa học, họ, mụi trường sống, người và ngày thu mẫu, người giỏm định.
2.2.7. Cỏch lấy mẫu đất về phõn tớch
Đối với loại rừng phũng hộ cú độ cao từ 00 – 3500 so với mặt nước biển thỡ lấy mẫu đất ở vị trớ sõu 5 cm đến 20 cm. Mỗi ụ tiờu chuẩn lấy 3 vị trớ rồi trộn theo vị trớ sõu với nhau đem về phũng thớ nghiệm để phõn tớch. Mẫu đất được gởi phõn tớch tại phũng phõn tớch thuộc phõn viện quy hoạch và thiết kế nụng nghiệp Miền Trung Hoàng Hoa Thỏm, thành phố Nha Trang, tỉnh Khỏnh Hũa.
2.2.8. Phương phỏp xử lớ, phõn tớch số liệu
- Sử dụng phần mềm Primer 5 (Clarke & Warwick, 1994) để xỏc định cỏc biểu đồ Bray – Curtis (Cluster) và MDS, xỏc định cỏc chỉ số sinh học S, N, d, J’,… giữa cỏc quần xó. Cỏc chỉ số ĐDSH được tớnh toỏn theo cụng thức sau: (trớch dẫn bởi Viờn Ngọc Nam, 205).
+ Chỉ số phong phỳ loài Margalef được sử dụng để xỏc định tớnh đa dạng hay độ phong phỳ về loài. Cụn thức như sau:
S - 1 d = ⎯⎯
ln N
Trong đú: d là chỉ số phong phỳ loài Margalef; S tổng số loài trong mẫu; N tổng số lượng cỏ thể trong mẫu.
+ Chỉ số đồng dều (J’) của quần xó được tớnh bằng cụng thức Pielou: H’
J’= ⎯⎯
Ln S
Trong đú: H’ là chỉ số Shannon – Weiner; S là tổng số loài trong mẫu; J’ biến thiờn từ 0 đến 1 (J’ = 1 khi tất cả cỏc loài cú số lượng cỏ thể bằng nhau).
+ Chỉ số Shannon – Weiner được sử dụng phổ biến để tớnh sự đa dạng loài trong một quần xó theo dạng:
s
H’ = - ∑i=1N N ni ln ni
Trong đú: s = số lượng loài; pi = ni/N (tỷ lệ cỏ thể của loài i so với số lượng cỏ thể toàn bộ mẫu; N = tổng cỏ thể trong toàn bộ mẫu; ni = số lượng cỏ thể loài i. + Trờn cơ sở lớ thuyết xỏc suất, Simpson (1949) đó đề xướng chỉ số để tớnh độ tập trung (concentration) hay tớnh ưu thế (dominance) của quần xó.
Trong đú: C = Chỉ số của loài ưu thế; ni = Số lượng cỏ thể hoặc sinh vật lượng của loài i (lượng giỏ trị loài).N = Tổng số lượng hay sinh vật lượng của cỏc loài trongquần xó (tổng lượng giỏ trị của cỏc loài).
Sau đú cụng thức này đó được biến đổi để tớnh sự đa dạng của quần xó như sau:
Trong đú: 1- D = Chỉ số đa dạng Simpson
pi = Tỉ lệ loài i trờn tổng số cỏc cỏ thể (pi = ni/N) S = Tổng số loài
1- D : biến thiờn từ 0 đến S
Chương 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Thành phần loài thực vật của rừng phũng hộ ven biển Nam Hũn Khụ – Tp. Nha Trang – Tỉnh Khỏnh Hũa