Đa dạng sinh học là thuật ngữ thể hiện tính đa dạng của các thể sống, loài và quần thể, tính biến động di truyền giữa chúng và tất cả sự tập hợp phức tạp của chúng thành các quần xã và hệ sinh thái. Đa dạng sinh học đƣợc thể hiện ở ba cấp độ: đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái. Trong đó, đa dạng loài là đáng chú ý nhất và cũng là đối tƣợng chính đƣợc đề cập trong luận văn này. ng dụng phƣơng pháp định lƣợng để nghiên cứu đa dạng sinh học là một việc làm vừa có ý nghĩa lý luận vừa có ý nghĩa thực tế. Thông qua việc nghiên cứu các chỉ tiêu đặc trƣng cho đa dạng sinh học, ngƣời ta có thể căn cứ vào đó để nghiên cứu và đề xuất các phƣơng pháp bảo tồn sinh học một cách hiệu quả.
Xuất phát từ ý nghĩa trên, luận văn tiến hành nghiên cứu một số chỉ số đặc trƣng cho đa dạng loài thực vật cho các trạng thái rừng tự nhiên nghiên cứu.
4.4.1. Chỉ số phong phú loài R tầng cây cao
Chỉ số phong phú loài đƣợc Magurran (Jayaraman K., 2000) lƣợng hóa qua công thức (3.19). Kết quả đƣợc xác định cụ thể ở bảng 4.7
Bảng 4.7. Chỉ số phong phú loài ở các trạng thái rừng
Trạng thái ÔNC N (cây/ha) Số loài R
Rừng phục hồi (TXP) I 1.346 45 1,34 II 1.147 40 1,21 III 424 44 2,14 Trung bình 972,33 43 1,56 Rừng trung bình (TXB) I 833 49 1,70 II 614 48 1,94 III 233 38 2,49 Trung bình 560,00 45 2,04 Rừng giàu (TXG) I 975 33 1,06 II 905 46 1,86 III 764 44 1,59 Trung bình 881,33 41 1,50 download by : skknchat@gmail.com
Kết quả nghiên cứu ở bảng 4.7 chỉ ra rằng: Tầng cây gỗ ở các trạng thái rừng khác nhau có sự khác biệt về mức độ đa dạng loài. Trong đó, mức độ phong phú loài ở trạng thái rừng trung bình (TXB) là cao nhất với hệ số R trung bình = 2,04, sau đó là trạng thái rừng phục hồi (TXP) với R trung bình = 1,56 và mức độ phong phú loài thấp nhất là trạng thái rừng giàu (TXG) với R trung bình = 1,50. Kết quả này phần nào phản ánh sự khác biệt về điều kiện tự nhiên và mức độ tác động đến tầng cây gỗ giữa các vùng nghiên cứu.
4.4.2. Mức độ đa dạng loài ở tầng cây cao
Để đánh giá mức độ đa dạng loài tầng cây cao, đề tài sử dụng 4 chỉ số đa dạng là Shannon - Weiner (H), Simpson (D), Margalef (d) và Chỉ số đa dạng sinh học Fisher (F). Kết quả đƣợc tổng hợp ở bảng 4.8 dƣới đây:
Bảng 4.8. Chỉ số đa dạng loài ở tầng cây cao Trạng thái ÔNC N (cây/ha) Số loài H D d F Rừng phục hồi (TXP) I 1.346 45 3,00 0,93 6,66 8,97 II 1.147 40 2,86 0,92 5,68 8,06 III 424 44 2,79 0,89 7,11 12,34 Trung bình 972 43 2,88 0,91 6,48 9,79 Rừng trung bình (TXB) I 833 49 7,14 0,91 3,01 11.38 II 614 48 2,95 0,90 7,32 12,18 III 233 38 2,86 0,90 6,79 12,89 Trung bình 560 45 4,32 0,90 5,71 12,15 Rừng giàu (TXG) I 975 33 2,37 0,86 4,65 6,6 II 905 46 3,27 0,95 8,08 13,19 III 764 44 2,87 0,91 6,48 10,15 Trung bình 881 41 2,84 0,91 6,40 9.98 download by : skknchat@gmail.com
Kết quả nghiên cứu ở bảng 4.8 cho thấy, số loài cây gỗ tham gia hình thành trạng thái rừng phục hồi; Rừng trung bìnhvà rừng giàu lần lƣợt là 43, 45 và 41 loài; tổng số 3 trạng thái rừng là 129 loài. Độ phong phú về số loài (chỉ số d của Margalef) khác nhau ở 3 trạng thái, trong đó trạng thái rừng phục hồi có độ phong phú về số loài cao nhất với d = 6,48, tiếp đến là trạng thái rừng giàu với d = 6,40 và thấp nhất là trạng thái rừng trung bình với d = 5,71. Chỉ số F của ba trạng thái rừng phục hồi (F = 9,79), trạng thái rừng trung bình (F = 12,15), trạng thái rừng giàu (F = 9,98). Điều này chứng tỏ các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu có số lƣợng loài tầng cây cao không tƣơng đồng với nhau. Cụ thể, trạng thái rừng trung bìnhcó độ phong phú loài đồng đều hơn so với hai trạng thái còn lại. Chỉ số đa dạng loài (chỉ số D của Simpson) của 3 trạng thái rừng nghiên cứu cũng khác nhau. Trong đó, trạng thái rừng giàu và rừng phục hồi có tính đa dạng cao hơn với D = 0,91, tiếp theo là trạng thái rừng trung bình với D = 0,90. Điều này chứng tỏ trạng thái rừng giàu có số loài nhiều và mức độ đồng đều cao hơn 2 trạng thái còn lại. Tính đa dạng (chỉ số H) của 3 trạng thái rừng có sự chênh lệch rõ rệt. Nguyên nhân là do số lƣợng loài và mật độ của các trạng thái rừng khác nhau lớn. Vì vậy, tính đa dạng về số loài cây gỗ của 3 trạng thái rừng phục hồi; Rừng trung bình và rừng giàu có sự khác nhau rõ rệt. Trong đó, độ đa dạng cao nhất thuộc về trạng thái rừng trung bình với H = 4,32, tiếp theo là trạng thái rừng phục hồi với H = 2,88 và rừng giàu với H = 2,84.
Từ những phân tích ở trên cho thấy, trạng thái rừng trung bình có số loài cây, độ phong phú về số loài và tính đa dạng loài cao nhất, tiếp đến là trạng thái rừng giàu và cuối cùng là trạng thái phục hồi. Mức độ đa dạng loài ở trạng thái rừng phục hồi thấp hơn so với rừng trung bìnhvà rừng giàu là do trạng thái rừng trung bình và rừng giàu trong giai đoạn phát triển ổn định về số lƣợng loài, còn trạng thái rừng phục hồi chủ yếu là rừng đang trong giai đoạn phục hồi có sự phát triển mạnh về số lƣợng loài, những loài không thích nghi sẽ bị đào thải trong quá trình phát triển.
4.5. Đặc điểm tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu
4.5.1. Thành phân loài cây tái sinh
Nghiên cứu tổ thành mật độ cây tái sinh ở trạng thái thảm thực vật cho thấy mật độ cây tái sinh có xu hƣớng tăng dần theo thời gian phục hồi rừng. Tuy nhiên,
đến một thời điểm nào đó khi rừng đạt đến sự ổn định tƣơng đối thì mật độ có xu hƣớng giảm và dừng lại khi đạt đƣợc trạng thái rừng cao đỉnh khí hậu. Qua quá trình phục hồi tự nhiên, khi thảm thực vật đạt tới một giai đoạn thành thục thành phần loài và số lƣợng cây gỗ trên một diện tích nhất định có xu hƣớng giảm dần, đơn giản hóa. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu của quá trình phục hồi của thảm thực vật quy luật này chƣa rõ ràng và có thể có những xáo trộn, nhiều loài ƣa sáng bị mất đi. Điều đó hoàn toàn phù hợp với quy luật chọn lọc tự nhiên những cá thể của loài không thích hợp ở giai đoạn rừng non (dẫn theo Lê Trọng Cúc, Phạm Hồng Ban, 1996).
Từ số liệu thu thập đƣợc trạng thái thảm thực vật phục hồi tự nhiên tại khu vực nghiên cứu, tôi đã xác định đƣợc thành phân loài cây tái sinh trên 09 ô nghiên cứu, trên địa bàn 3 tỉnh cụ thể nhƣ sau:
* Rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh phục hồi (TXP)
Bảng 4.9. Thành phần loài cây tái sinh trạng thái rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thƣờng xanh phục hồi (TXP) tại khu vực nghiên cứu
TT Tên phổ thông Tên khoa học Họ thực vật
1 Chân chim Schefflera octophylla Araliaceae
2 Đu đủ rừng Trevesia palmata (Roxb. ex Lindl.) Vis Araliaceae 3 Trám đen Canarium tramdenum Dai & Ykovl. Burseraceae 4 Chò chỉ Parashorea chinensis Wang Hsie. Dipterocarpaceae
5 Thị rừng Diospyros sylvatica Ebenaceae
6 Thẩu tấu Aporosa tetrapleura Hance Euphorbiaceae 7 Cà lồ Caryodaphnopsis tonkinensis (Lecomte) Lauraceae 8 Kháo xanh Cinnadenia paniculata (Hook.f.) Kosterm Lauraceae 9 Kháo vàng Machilus Thunbergii Sieb Et Zucc Lauraceae
10 Vàng anh Saraca dives Fierre Leguminosae
11 Hoa trứng gà Magnolia coco Magnoliaceae
12 Dƣớng Broussonetia papyrifera (L.) L'Hér. ex Ven Moraceae
13 Sung rừng Ficus harlandii Roxb Moraceae
14 Trâm roi Syzygium samarangense Myrtaceae
15 Súm Adinandra megaphylla Hu Theaceae
16 Kẹn Aesculus assamica Sapindaceae
17 Sâng Pometia pinnata Forst.f Sapindaceae
18 Lòng mang Pterospermum heterophyllum Hance Sterculiaceae 19 Ngát lông Gironniera subaequalis Planch Ulmaceae
Qua bảng trên ta thấy:
- Trong 3 ÔNC có 19 loài cây tái sinh thuộc 14 họ thực vật. Hầu hết các loài xuất hiện đều là cây ƣa sánh mọc nhanh. Đây là lớp cây tái sinh kế cận tầng tán tiếp theo trong lâm phần.
- Trong 19 loài thống kê ở trên có 01 loài (Chò chỉ) nằm trong sách đỏ Việt Nam, cần bảo vệ nghiêm ngặt.
* Rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh trung bình (TXB)
Bảng 4.10. Thành phần loài cây tái sinh trạng thái rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thƣờng xanh trung bình (TXB) tại khu vực nghiên cứu
TT Tên việt Nam Tên khoa học Họ
1 Nóng Saurauia tristyla DC Actinidiaceae
2 Thâu lĩnh Alphonsea squamosa Fin. & Gagnep Annonaceae 3 Đu đủ rừng Trevesia palmata (Roxb. ex Lindl.) Vis Araliaceae 4 Chín tầng Diospyros pilosula (A.DC.) Wall. ex Hiern Ebenaceae
5 Kháo Machilus bonii Lecomte Lauraceae
6 Kháo vàng Machilus Thunbergii Sieb Et Zucc Lauraceae 7 Gội bạc Aglaia spectabilis (Miq.) S.S. Jain & S.S.R.
Bennet Meliaceae
8 Quyếch Chisocheton paniculatus Hiern Meliaceae
9 Ngái Ficus hispida L.f Moraceae
10 Sung Ficus racemosa L Moraceae
11 Vỏ mản Ficus glandulifera Wall. Moraceae
12 Trâm tía Syzygium zeylanicum (L.) DC. Myrtaceae 13 Gáo vàng Nauclea orientalis (L.) L. Rubiaceae 14 Hoắc quang Wendlandia uvariifolia Hance Rubiaceae 15 Trƣờng nhãn Pavieasia annamensis Pierre Sapindaceae 16 Trƣờng Vải Nephelium melliferum Pulasan Sapindaceae 17 Dung sạn Symplocos poilanei Guill Symplocaceae 18 Trƣờng hôi Tapiscia sinensis Oliv Staphyleaceae
19 Súm lông Eurya Japonica Thunb Theaceae
Qua bảng trên ta thấy: Trong 3 ÔNC có 19 loài cây tái sinh thuộc 13 họ thực vật. Đây là lớp cây tái sinh kế cận tầng tán tiếp theo trong lâm phần.
* Rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh giàu(TXG)
Bảng 4.11. Thành phần loài cây tái sinh trạng thái rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thƣờng xanh giàu (TXG) tại khu vực nghiên cứu
TT Tên việt Nam Tên khoa học Họ
1 Tô hạp Altingia siamensis Craib Altingiaceae
2 Ngũ gia bì Acanthopanax lasiogyne (Harms) S.Y.Hu. Araliaceae 3 Táu mật Vatica tonkinensis A.Chev Dipterocarpac
eae
4 Côm trâu Elaeocarpus floribundus L.f. Elaeocarpacea e
5 Dẻ gai Quercus macrocalyx Hickel & A.Camus Fagaceae 6 Sồi hƣơng Lithocarpus sphaerocarpus (Hickel &
A.Camus) A.Camus Fagaceae
7 Sồi phảng Castanopsis Cerebrina Kicket et A. Carmus Fagaceae 8 Sồi xanh Lithocarpus pseudosundaicus (Hickel & A.
Camus) A. Camus Fagaceae
9 Gù hƣơng Cinnamomum balansae Lecomte Lauraceae
10 Kháo Machilus bonii Lecomte Lauraceae
11 Kháo vàng Machilus Thunbergii Sieb Et Zucc Lauraceae 12 Re hƣơng Cinnamomum parthenoxylon (Jack) Meisn Lauraceae 13 Ràng ràng xanh Ormosia pinnata (Lour) Merr Leguminosae 14 Giổi găng Paramichelia baillonii (Pierre) S. Y. Hu Magnoliaceae 15 Gội nếp Aglaia spectabilis (Miq.) S.S. Jain & S.S.R.
Bennet Meliaceae
16 Trâm sánh Syzygium corticosum (Lour.) Merr. &
L.M.Perry Myrtaceae
17 Trâm tía Syzygium zeylanicum (L.) DC Myrtaceae 18 Trâm vối Syzygium cuminii (L) Skeels Myrtaceae 19 Hoắc quang Wendlandia uvariifolia Hance Rubiaceae 20 Sến mật Madhuca pasquieri (Dubard) H.J.Lam Sapotaceae 21 Ớt rừng Capsicum frutcscens L. var. acuminatum Solanaceae
22 Sảng Sterculia lanceolata Cav. Sterculiaceae
23 Dung giấy Symplocos laurina Var.acuminata (Miq.) Symplocaceae 24 Chè rừng Camellia forrestii (Diels) Cohen-Stuart Theaceae 25 Vối thuốc Schima wallichii (DC.) Korth Theaceae
Bảng trên cho thấy: Trong 3 ÔNC có 25 loài cây tái sinh thuộc 16 họ thực. Đặc biệt là có một số loài nằm trong sách đỏ Việt Nam nhƣ: Sến mật (Madhuca pasquieri
(Dubard) H.J.Lam, Dẻ gai (Quercus macrocalyx Hickel & A.Camus), Giổi găng
(Paramichelia baillonii (Pierre) S. Y. Hu), Gù Hƣơng (Cinnamomum balansae
Lecomte), Re hƣơng (Cinnamomum parthenoxylon (Jack) Meisn), Gội nếp (Aglaia spectabilis (Miq.) S.S. Jain & S.S.R. Bennet), Sồi hƣơng (Lithocarpus sphaerocarpus (Hickel & A.Camus) A.Camus). Các cây còn lại chủ yếu là những loài ƣa sáng mọc nhanh. Đây là lớp cây tái sinh kế cận của lâm phần.
4.5.2. Mật độ cây tái sinh
Tái sinh là một quá trình diễn ra theo những quy luật nhất định, phụ thuộc vào đặc tính sinh vật học, sinh thái học của từng loài cây, điều kiện địa lý và hoàn cảnh rừng. Kết quả tổng hợp mật độ cây tái sinh thể hiện qua bảng sau:
Bảng 4.12. Mật độ loài cây tái sinh của 3 trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu
TT Trạng thái Số lƣợng ÔTS điều tra Diện tích ô Tái sinh (m2) N/ô mẫu (cây) N/ha (cây/ha) 1 Rừng phục hồi (TXP) 15 16 183 7.625 2 Rừng trung bình (TXB) 15 16 177 7.375 3 Rừng giàu (TXG) 15 16 282 11.750 Trung bình 214 8.917
Trong 1 ÔNC điều tra 5 ô đo đến tái sinh (16 m2/ô), kết quả trên cho thấy mật độ tái sinh trung bình của 3 trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu là 8.917 cây/ha. Trong đó, mật độ tái sinh lớn nhất là 11.750 cây/ha (trạng thái rừng giàu), mật độ tái sinh nhỏ nhất là 7.375 cây/ha (trạng thái rừng trung bình). Mật độ tái sinh nhƣ trên là rất cao, có thể đảm bảo phục hồi rừng sau này. Tuy nhiên, để rừng phục hồi còn phụ thuộc rất lớn đến số lƣợng cây triển vọng phân bố trong các lâm phần rừng cũng nhƣ dạng phân bố cây tái sinh.
4.5.3. Tổ thành cây tái sinh
Theo quy luật của quá trình diễn thế thì tổ thành cây tái sinh sẽ là tổ thành tầng cây gỗ trong tƣơng lai nếu nhƣ mọi điều kiện sinh thái đều thuận lợi cho sự sinh trƣởng và phát triển của chúng. Tuy nhiên, do sự tác động của ngoại cảnh cũng nhƣ điều kiện sinh thái luôn thay đổi nên sẽ có sự thay đổi giữa công thức tổ thành cây tái sinh hiện tại và tổ thành tầng cây gỗ trong tƣơng lai. Từ công thức tổ thành cây tái sinh có thể dự đoán, đánh giá đƣợc phần nào đặc điểm cấu trúc rừng trong tƣơng lai, từ đó có những tác động hợp lý vào tầng cây tái sinh nhằm quản lý và sử dụng tài nguyên rừng một cách bền vững. Kết quả nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây tái sinh ở bảng sau.
Từ kết quả điều tra của các ô đƣợc tính toán và đƣợc thể hiện qua bảng dƣới đây:
Bảng 4.13. Tổ thành loài cây tái sinh của 3 trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu
Rừng phục hồi (TXP) Rừng trung bình (TXB) Rừng giàu (TXG)
Tên Cây N N% Tên Cây N N% Tên Cây N N%
Trâm vối 48 26,2 Lòng trứng đuôi 45 25,4 Kháo vàng 75 20,6 Lòng trứng đuôi 21 11,5 Ba gạc gỗ 30 16,9 Sồi phảng 54 19,1
Sung rừng 21 11,5 Súm 30 16,9 Dẻ gai 48 17,0
Re xanh 15 8,2 Chân chim 9 5,1 Vối thuốc 36 12,8
Cứt ngựa 12 6,5 Cứt ngựa 9 5,1 Kháo 27 9,6
Loài khác 66 36,1 Sung rừng 9 5,1 Sến mật 21 7,4
Trâm vối 9 5,1 Dung giấy 15 5,3
Loài khác 36 20,5 loài khác 6 8,2
Tổng 183 100 177 100 282 100
Kết quả tổng hợp các ô điều tra cho thấy các loài cây tái sinh chủ yếu trùng với các loài cây gỗ. Có khoảng 10 - 20% số loài cây mới xuất hiện trong các ô điều tra, đây là kết quả quá trình tái sinh tự nhiên nhờ vào gió hay động vật ăn thực vật. Trung bình mỗi ô điều tra xuất hiện từ 8 - 15 loài thực vật khác nhau. Cũng nhƣ tầng cây gỗ, thành phần cây tái sinh chiếm ƣu thế vẫn thuộc về Trâm vối, Lòng trứng đuôi, Kháo vàng, Sồi phảng, Dẻ gai, Sung rừng, Súm…
Công thức tổ thành loài cây tái sinh trên các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu. - Rừng phục hồi (TXP): 26,2Tv + 11,5Ltrđ + 11,5 Sr + 8,2 Rxe + 6,5 Cn + 36,1 Lk - Rừng trung bình (TXB): 25,4Ltrđ + 16,9Bgô + 16,9S + 5,1Cc + 5,1Cn + 5,1Sr + 5,1Tv + 20,5Lk - Rừng giàu (TXG): 20,6Kv + 19,1Sp + 17,0Dge + 12,8Vt + 9,6K + 7,4 Sm + 5,3 Dg + 8,2 Lk
Trong đó: Tv: Trâm vối; Ltrđ: Lòng trứng đôi; Sr: Sung rừng; Rxe: Re xanh; Cn: Cứt ngựa; Bgô: Ba gạc gỗ; S: Súm; Cc: Chân chim; Kv: Kháo vàng; Sp: Sồi phảng; Dge: Dẻ gia; Vt: Vối thuốc; K: Kháo; Sm: Sến mật; Dg: Dung giấy; Lk: Loài khác
4.5.4. Mức độ tương đồng giữa tầng cây tái sinh và tầng cây gỗ
Bảng 4.14. Mức độ tƣơng đồng giữa tầng cây tái sinh và tầng cây gỗ của 3 trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu
Các ÔNC Số loài
cây gỗ
Số loài
cây tái sinh Loài chung
Chỉ số Sorensen
Rừng phục hồi (TXP) 62 19 19 0,46
Rừng trung bình (TXB) 56 19 16 0,42
Rừng giàu (TXG) 53 25 11 0,28
- Trạng thái rừng phục hồi số loài cây gỗ là 62 loài nhƣng số loài của cây tái sinh chỉ có 19 loài và số loài chung (số loài cây tái sinh trùng với số loài tầng cây