Để đạt đƣợc các mục tiêu trên, đề tài luận văn tập trung thực hiện các nội dung khoa học sau:
(1) Đặc điểm phân loại, phân bố và vật hậu học củaTrà hoa vàng
(2)Đặc điểm lâm phần rừng ở 3 đai độ cao nơi quần thể Trà hoa vàng phân bố. (3)Đặc điểm cấu trúc của quần thể Trà hoa vàng
-Đặc điểm quần thể cây Trà hoa vàng trƣởng thành. -Đặc điểm tầng cây tái sinh Trà hoa vàng.
(4)Ảnh hƣởng của các nhân tố sinh thái đến phân bố và tái sinh cây Trà hoa
vàng. - Ảnh hƣởng của nhóm nhân tố địa hình địa mạo
-Ảnh hƣởng của nhóm nhân tố đặc điểm lâm phần -Ảnh hƣởng của nhóm nhân tố môi trƣờng
(5)Giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững quần thể Trà hoa vàng.
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu
2.3.2.1. Quan điểm và phương pháp luận
(1) Quan điểm
Trà hoa vàng là một trong các Taxon thuộc chi Camellia L. Cho đến nay các nhà thực vật học đã phát hiện, ghi nhận trong Chi Camellia L. có đến trên 50 loài và loài phụ. Trong đó, tên phổ thông và địa phƣơng của Trà hoa vàng cũng rất đa dạng và phong phú. Tuy nhiên, trong đề tài luận văn này tác giả chọn đối tƣợng là cây Trà hoa vàng có tên khoa học là (Camellia inusitata Orel, Curry & Luu), phân bố trong kiểu phụ rừng lùn trên núi ở tại Vƣờn Quốc gia Bidoup Núi Bà, tỉnh Lâm Đồng. Trà hoa vàng là loài có giá trị cao về dƣợc lý, bảo tồn, song trong phạm vi nghiên cứu, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu về các đặc điểm sinh học, sinh thái, cấu trúc, tái sinh của loài dƣới tác động ảnh hƣởng của các nhân tố sinh thái, từ đó nhằm làm cơ sở cho việc xây dựng các giải pháp bảo tồn, phát triển quần thể Trà hoa vàng trên góc độ lâm sinh học.
Rừng là một hệ sinh thái; trong đó quần thụ = f (khí hậu, địa hình - đất, sinh vật, con ngƣời). Vì thế, sự hình thành và phát triển của những thành phần quần thụ phải đƣợc xem xét trên quan điểm hệ sinh thái.
(2) Phƣơng pháp luận
Sự phát sinh và phát triển của những loài cây tái sinh dƣới tán rừng luôn bị kiểm soát bởi tập hợp nhiều yếu tố; trong đó một số yếu tố giữ vai trò chủ đạo, còn những yếu tố khác chỉ có vai trò thứ yếu. Trong số những yếu tố môi trƣờng có ảnh hƣởng lớn đến tái sinh rừng mà con ngƣời có thể dễ dàng đo đếm đƣợc, thì độ tàn che tán rừng và đặc tính lý - hóa của đất (độ ẩm và pH của tầng đất mặt), độ cao, thảm cỏ, thảm khô,... là những yếu tố có ý nghĩa nhiều mặt cả về khoa học, cả về năng lực tài chính, thời gian,…cho nên nó đƣợc lựa chọn và coi là yếu tố chính.
Do đặc điểm tính chất của kiểu rừng ở các điều kiện lập địa khácnhau, nhất là đai
độ cao khác nhau sẽ có đặc tính không giống nhau. Chính sự khác biệt này sẽ ảnh hƣởng đến đặc điểm của các quần thể thực vật. Do vật, trong luận văn này, sẽ xem xét ảnh hƣởng của yếu tố đai độ cao nơi kiểu rừng phân bố đến đặc điểm quần thể Trà hoa vàng.
Trong đời sống của sinh vật, đặc điểm tính chất của chúng trong các giai đoạn khác nhau sẽ có đặc tính khác nhau, và có quan hệ với các yếu tố môi trƣờng khác nhau.
Chính vì vậy, khi xem xét ảnh hƣởng của các nhân tố sinh thái đến đặc điểm tái sinh cần phải xem xét theo từng giai đoạn sinh trƣởng phát triển của chúng. Tức sẽ phân chia cây tái sinh thành các cấp tuổi khác nhau là rất cần thiết.
2.3.2.2. Phương pháp thu thập số liệu
(1)Phương pháp thừa kế số liệu
Mục đích của việc kế thừa tài liệu nhằm xác định đƣợc thông tin sơ bộ ban đầu về đặc điểm đối tƣợng nghiên cứu, khu vực nghiên cứu, những phƣơng pháp nghiên cứu định hƣớng. Đồng thời giảm bớt công sức và kinh phí cho việc nghiên cứu.
Các tài liệu đƣợc sử dụng và khai thác thông tin là những kết quả nghiên cứu của các luận văn, đề tài, dự án, hồ sơ, báo cáo về đặc điểm phân loại, phân bố tự nhiên, hình thái, sinh thái, giá trị, công dụng của loài; đặc điểm khái quát về điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu, đặc điểm khái quát về các sinh cảnh sống của loài Trà hoa vàng.
Phƣơng thức kế thừa tài liệu tập trung vào kế thừa sơ cấp và thứ cấp, có sang lọc, so sánh và chắt lọc thông tin quan trọng và có quan hệ mật thiết với đối tƣợng nghiên cứu, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu.
(2)Phướng pháp điều tra thu thập số liệu
(a) Phương pháp nghiên cứu đặc điểm vật hậu học
Trƣớc tiên, tại khu vực nghiên cứu nơi Trà hoa vàng phân bố điển hình, sẽ lựa chọn 9 cây Trà hoa vàng trƣởng thành (tức Do 4-6 cm) trên ba đai độ cao khác nhau (mỗi đai chọn ba cây điển hình) làm đối tƣợng theo dõi về thay đổi các đặc điểm về hình thái theo thời gian trong năm. Dùng máy định vị GPS để các định vị trí, sinh cảnh của cây. Khi chọn cây mẫu cần chú ý đến các yếu tố nhƣ thuận tiện cho quá trình theo dõi, quan sát, đi lại, tránh tác động của con ngƣời.
Các chỉ tiêu theo dõi đặc điểm vật hậu học bao gồm: kkỳ ra chồi, kỳ ra lá, kỳ ra nụ, kỳ ra hoa, kỳ có quả, kỳ quả chín (thành thục). Các dấu hiệu và cơ sở tính toán một kỳ bắt đầu khi có dấu hiệu xuất hiện các chồi, lá đƣợc bung ra, nụ nở hoa, hoa đƣợc thụ phấn chuyển sang giai đoạn quả, quả chuyển từ màu xanh sang màu nâu nhạt, đó chính là thời điểm bắt đầu của kỳ. Tƣơng ứng thời gian tính kỳ kết thúc khi các chỉ tiêu đó đã hoàn thành, không còn xuất hiện. Vậy thời gian của một kỳ (pha) sẽ đƣợc tính từ ngày kỳ (pha)
bắt đầu cho đến ngày kỳ/pha kết thúc. Các dấu hiệu của các pha/kỳ thực hiện theo hƣớng dẫn của Láprenkô (1952). Đồng thời khi theo dõi cần ghi chép các đặc điểm về thời tiết khí hậu nhƣ: mƣa, nắng, nhiệt độ trung bình ngày, số giờ chiếu sáng,...
Thời gian và tần số quan sát, trên mỗi cây tiêu chuẩn điển hình tiến hành quan sát thƣờng xuyên bốn lần trên một tháng. Thời gian quan sát thực hiện từ đầu tháng 9 năm 2017 đến hết tháng 8 năm 2018.
(b) Phương pháp nghiên cứu phân bố tự nhiên của loài
Để xác định đƣợc hiện trạng phân bố quần thể cây Trà hoa vàng, tiến hành thực hiện theo cách thức sau:
-Trƣớc tiên căn cứ vào bản đồ hiện trạng rừng, và những ghi nhận về vùng phân bố tự nhiên của chúng.
- Sau đó khoanh vùng các độ cao, kiểu rừng mà đã ghi nhận có sự xuất hiện của
- Tiếp theo, lập các tuyến điều tra theo đai độ cao dự đoán có Trà hoa vàng phân
bố, chiều dài tuyến điều tra phục thuộc vào phạm vi phân bố của loài.
-Trên tuyến tiều tra tiến hành quan sát về Trà hoa vàng phân bố, dùng máy định vị
GPS để đánh dấu vị trí xuất hiện các cá thể, quần thụ Trà hoa vàng, đồng thời xác định trạng thái rừng, kiểu rừng tại vị trí nơi Trà hoa vàng xuất hiện ở mỗi cấp đai độ cao khác
nhau nơi có Trà hoa vàng phân bố. Chú ý khi đi trên tuyến nếu chiều dài trên 1000 m hoặc độ cao tăng giảm từ 100 m mà không có Trà hoa vàng xuất hiện, coi nhƣ sinh cảnh đó không có loài xuất hiện. Tại các lâm phần rừng có Trà hoa vàng phân bố cần xác định các thông tin nhƣ vị trí tƣơng đối, tên lô, khoảnh, tiểu khu, độ cao, hƣớng phơi, độ tàn che tán dừng,...
(c) Phướng pháp nghiên cứu sinh thái của Trà hoa vàng
Căn cứ vào kết quả sơ thám, kết quả xác định sơ bộ về phạm vi phân bố của Trà hoa vàng, kết hợp với thông tin về các khu vực Trà hoa vàng phân bố điển hình. Tiến hành thu thập thông tin về các sinh cảnh (kiểu rừng lùn ở các đai độ cao) nơi có Trà hoa vàng phân bố. Theo kết quả điều tra ban đầu và kế thừa những tài liệu nghiên cứu cho thấy Trà hoa vàng phân bố chủ yếu ở kiểu rừng lùn ở độ cao từ 1500 m so với mặt nƣớc biển tại VQG Bidoup Núi Bà.
Do vậy, đề tài luận văn lựa chọn 3 cấp đai độ cao nơi kiểu rừng lùn phân bố để tiến hành nghiên cứu, khi mô tả đề tài thu thập dữ liệu.
- Đầu tiên, trên mỗi đai độ cao nơi Trà hoa vàng phân bố tiến hành lập 3 Ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình, tạm thời. OTC có dạng hình chữ nhật, với diện tích 500 m2 (25x20m). Sau đó, trên OTC tiến hành lập 10 Ô dạng bản (ODB) hình vuông, diện tích 4m2(2x2m) đƣợc bố trí thành hai dải song song,dọc theo chiều dài OTC.
-Các tiêu chí cần thu thập trong OTC bao gồm toàn bộ các loài cây gỗ có D1.3 > 6
cm, mỗi cây gỗ tiến hành đo đếm số lƣợng, D1.3 (cm), Hvn (m), Dt (m) và Hdc (m). Các
thông tin trên OTC nhƣ vị trí tọa độ hệ VN-2000, độ tàn che tán rừng, độ cao, hƣớng phơi.
đều đƣợc ghi chép vào mẫu biểu điều tra tầng cây cao ngoại nghiệp theo hƣớng dẫn của điều tra lâm học thông thƣờng.
Ngoài ra, Trà hoa vàng là loại cây gỗ nhỏ, thƣờng có đƣờng kính dƣới 6 cm vì vậy đề tài tiến hành đo đếm toàn bộ các cá thể Trà hoa vàng có chiều cao trên 2 m với các thông số về đƣờng kính và chiều cao trong OTC, trong đó các cây có chiều cao trên 2m là những cây trƣởng thành.
- Trên ODB tiến hành xác định toàn bộ các loài cây tái sinh. Cây tái sinh tiến hành
phân theo 4 cấp tuổi dựa vào chiều cao và đƣờng kính, trong đó cấp tuổi 1 là cây có Hvn
<50 cm; cấp 2 là cây có chiều cao Hvn < 100 cm; cấp 3 là cây có Hvn < 150 cm; cấp 4 là cây có Hvn < 200 cm, cấp 5 là cây có Hvn >200cm là cấp cây trƣởng thành. Nguồn gốc tái sinh đƣợc phân thành nguồn gốc chồi, nguồn gốc hạt. Phẩm chất cây tái sinh phân thành 3 cấp: sinh trƣởng tốt, trung bình và kém. Toàn bộ Trà hoa vàng tái sinh đƣợc tổng hợp sắp xếp vào các biểu mẫu điều tra theo cấp tuổi, theo phẩm chất và nguồn gốc.
(d) Phương pháp thu thập dữ liệu về các yếu tố sinh thái
*Xác định đặc điểm thảm tƣơi, thảm khô, và thảm mục
-Cũng trên ODB tiến hành xác định đặc điểm thảm tƣơi. Thảm tƣơi đƣợc ghi nhận
các thông tin về chiều cao bình quân, độ che phủ bình quân và độ đầy. Các chỉ tiêu của
yếu tố này đƣợc xác định trên ODB bằng phƣơng pháp dùng thƣớc dây đo theo hai đƣờng chéo của ODB, đo từng đƣờng chéo một và tính trên trƣớc dây những đoạn bị tán cây bụi, thảm tƣơi che kín, chia đoạn này cho tổng chiều dài của đƣờng chéo sẽ cho ra đƣợc độ che phủ tƣơng đối trên đƣờng chéo, trung bình độ che phủ tƣơng đối của hai đƣờng chéo
- Ngoài ra, để xác định độ nhiều của thảm tƣơi, đề tài sử dụng các xác định độ nhiều của Druds. Theo Druds độ nhiều của thảm tƣơi đƣợc chia làm 8 cấp:
1) Soc khi với thực vật mọc rộng khắp, che phủ 75-100% diện tích; 2) Cop3 khi thực vật mọc rất nhiều, che phủ 50-75% diện tích; 3) Cop2 khi thực vật mọc rất nhiều, che phủ 25-50% diện tích; 4) Cop1 khi thực vật mọc rất nhiều, che phủ 5-25% diện tích; 5) SP khi thực vật mọc rất nhiều, che phủ 5% trở xuống; 6) Sol thực vật mọc rải rác phân tán;
7) Un khi có một vài cây cá biệt;
8) Gr thực vật phân bố không đều, mọc thành khóm.
-Đối với yếu tố thảm khô, thảm mục để tài tiến hành xác định độ dày, khối lƣợng
của lớp thảm khô, thảm mục.. Đo ngẫu nhiên 20 điểm trong ODB, độ dày bình quân của 20 điểm là độ dày trung bình của ODB. Đồng thời tiến hành gom toàn bộ thảm khô, thảm mục để cân trọng lƣợng. Cân trọng lƣợng đƣợc sử dụng cân đồng hồ, chính xác đến 10g.
*Xác định độ pH và độ ẩm đất
Trên mỗi đai độ cao, tiến hành lập tuyến điều tra, trên tuyến tiến hành xác định độ pH, độ ẩm phƣơng pháp hệ thống, khoảng cách giữa các điểm là 100 m. Độ ẩm và pH của
tầng đất mặt bằng máy đo nhanh (máy Soil pH & Moisture Tester, Model DM - 15).
Tại mỗi điểm, tiến hành lập OTC thứ cấp (OTCtc), có diện tích 100m2, dạng hình tròn. Ở trung tâm OTCtc thực hiện đo pH và độ ẩm, tiến hành quan sát với bán kính quan sát là 5,6m để xác định xác suất bắt gặp Trà hoa vàng theo các cấp tuổi. Thời gian đo độ pH và độ ẩm tầng đất mặt đƣợc thực hiện 3 lần: 1/12/2017, 1/4/2018 và 1/7/2018. Kế đến tính toán trị trung bình độ ẩm và độ pH thu thập ở 3 thời điểm sẽ là độ ẩm và độ pH tầng đất mặt. Tổng số điểm quan sát trên mỗi đai độ cao (tuyến điều tra) là 50 điểm. Tổng cộng có 150 điểm đã đƣợc thiết lập.
(e) Xác định xác suất bắt gặp Trà hoa vàng
Tại các OTCtc, OTCtc có diện tích 100m2, dạng hình tròn, OTCtc đƣợc lập theo
phƣơng thức hệ thống, tạm thời. Trên OTCtc tiến hành xác định sự xuất hiện Trà hoa vàng tái sinh và các yếu tố môi trƣờng nhƣ độ pH và độ ẩm tầng đất mặt, độ tàn che tán rừng. Trong phạm vi 100 m2nếu bắt gặp Trà hoa vàng thì đƣợc mã hóa thành giá trị "1",
nếu không xuất hiện thì nhận giá trị "0". Đồng thời tiến hành ghi nhận toàn bộ số cá thể cây Trà hoa vàng theo số lƣợng, phẩm chất, nguồn gốc, cấp tuổi.
(2)Phương pháp xử lý số liệu (a) Tính toán đặc điểm vật hậu học
Thời gian của một pha/kỳ vật hậu sẽ là trị trung bình về thời gian của các pha ghi nhận trên 3 cây tiêu chuẩn.
(1) Trong đó: là số ngày của pha/kỳ vật hậu (ngày)
Ts là thời gian kết thúc kỳ/pha vật hậu Tt là thời gian bắt đầu kỳ/pha vật hậu.
(b) Tính toán những đặc trưng lâm học của các trạng thái rừng
-Trƣớc hết, tập hợp những số liệu điều tra trên những ô tiêu chuẩn 500m2 theo các
3 đai độ cao.
-Kế đến, tính những đặc trƣng thống kê mô tả (trung bình, nhỏ nhất, lớn nhất, sai tiêu chuẩn, phạm vi biến động, hệ số biến động…) cho những nhân tố điều tra nhƣ mật độ, tiết diện ngang thân cây, .
- Sau đó, từ số liệu tính toán thuyết minh và phân tích những vấn đề sau đây: Thành phần loài cây gỗ lớn và vai trò của các loài trong sự hình thành quần xã, và sự ảnh hƣởng đối với Trà hoa vàng; kết cấu tiết diện ngang của các các đai độ cao và của toàn bộ quần xã.
(c)Tính toán ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến Trà hoa vàng
Tính toán ảnh hƣởng của độ pH, độ ẩm đất và độ tàn che tán rừng đến tần số xuất hiện Trà hoa vàng
-Trƣớc hết, tập hợp độ bắt gặp Trà hoa vàng và mỗi yếu tố (X1= độ ẩm đất, X2độ
pH tầng đất mặt, X3 là độ tàn che tán rừng) ở cả 3 cấp đai độ cao.
- Tiếp đến, tính quan hệ giữa độ bắt gặp loài Trà hoa vàng với từng yếu tố môi
trƣờng. Ở đây xác suất bắt gặp loài (PX) tƣơng ứng với độ ẩm đất, độ pH và độ tàn che tán
rừng (xi) đƣợc thăm dò bằng hai dạng mô hình hồi quy sigmoid và Logit Gauss + Mô hình sigmoid
Ey = P = exp(bo + b1*xi)/(1 + exp(bo + b1*xi)) (5) + Mô hình logit Gauss
Ey = P = exp(bo + b1*xi + b2*xi2
)/(1 + exp(bo + b1*xi + b2*xi2
)) (6)
Các tham số của mô hình 1 và 2 đƣợc ƣớc lƣợng theo nguyên lý hợp lý tối đa. Để biết đƣờng cong logit Gauss có phù hợp hơn đƣờng cong sigmoid hay không, thực hiện kiểm định giả thuyết (Ho: b2= 0) bằng thống kê t. Khi mô hình logit Gauss tồn tại và b2 <