Để đánh giá toàn bộ giá trị của lâm phần, định hƣớng quản lý, bảo vệ và lợi dụng rừng, bảo tồn đa dạng sinh học, phản ánh năng lực sản xuất và cân bằng sinh thái trong rừng, đề tài đánh giá một số yếu tố cấu trúc sinh thái của quần xã thực vật, đƣợc thể hiện ở các chỉ tiêu sau:
Biểu thị mức độ tham gia của từng loài cây trong lâm phần, đề tài vận dụng theo công thức (2-2) Kết quả đƣợc ghi nhận tại bảng 4.3, bảng 4.4, và bảng 4.5.
Bảng 4.3: Tổ thành thành phần thực vật kiểu rừng phục hồi sau khai thác kiệt
STT Loài cây N (cây) G (m) N% G% IV%
1 2 3 4 5 6 Tổng số 612 14.30 100 100 100 5 Loài ưu thế 378 7.59 61.76 53.05 57.41 1 Trâm 178 3.166 29.085 22.142 25.613 2 Trường 98 2.058 16.013 14.392 15.202 3 Giền trắng 42 0.771 6.863 5.394 6.128 4 Thị rừng 24 0.951 3.922 6.652 5.287 5 Chò chai 36 0.640 5.882 4.475 5.179 44 Loài khác 234 6.71 38.24 46.95 42.59
Kết quả bảng 4.3 cho thấy có 5 loài ƣu thế đƣợc xác định và có ý nghĩa sinh thái: Trâm (Syzygium sp) chiếm tỷ lệ cao nhất: 26.61%, Trƣờng (Xerospermun noronhianum) 15.20%, tiếp đến là Giền trắng (Xylopia pierrei ) 6.13%, Thị rừng (Diosspyros rubas) 5.29%, Chò chai (Shorea guisso) 5.18% với tổng IV% : 57.41 % so với tổng số 44 loài cây khác ở sinh cảnh này là 42.50% theo Thái Văn Trừng thì đây là nhóm loài thích nghi tốt với điều kiện khí hậu, thổ nhƣỡng tại địa phƣơng. Số loài còn lại nhƣ Gõ mật (Sindora siamesis), Dẻ (Lithocarpus sp), Nhọ nồi (Diospyros variegata), Cám (Parinari annamensis), Bằng Lăng (Lagerstromia crispa), Bình linh (Vitex pinnata), Săng đen. (Diospyros lancaefolia)..tuy không
tham gia vào nhóm loài cây ƣu thế, nhƣng có mặt trong công thức tổ thành loài, góp phần quan trọng xác lập tiểu hoàn cảnh rừng.
CTTT: 2.908Tra + 1.96Nno + 1.601Tru + 0.686Gie + 0.588Cho + 0.359Bli + 0.327Ltau +
Bảng 4.4: Tổ thành thành phần thực vật thân gỗ sinh cảnh ven lộ giới (30 – 50m)
Stt Loài cây N (cây) G (m) N% G% IV% 1 2 3 4 5 6 7 Tổng số 952 22.601 100 100 100 6 loài ưu thế 625 13.14 65.67 58.16 61.92 1 Trâm 243 4.525 25.569 20.021 22.795 2 Trường 132 2.949 13.835 13.047 13.441 3 Giền trắng 103 1.775 10.858 7.854 9.356 4 Thị rừng 68 1.255 7.180 5.553 6.367 5 Chò chai 55 1.024 5.779 4.530 5.155 6 Bình linh 23 1.617 2.452 7.156 4.804 39 loài khác 327 9.46 34.33 41.84 38.08
Trong tổng số 45 loài xuất hiện trong sinh cảnh này xác định 6 loài cây ƣu thế chiếm 61.92% về mật độ: Dẫn đầu là Trâm (Syzygium sp) chiếm tỷ lệ cao nhất: 22.80%, Trƣờng (Xerospermun noronhianum) 13.44%, tiếp đến là Giền trắng
(Xylopia pierrei ) 9.36%, Thị rừng (Diospyros rubra) 6.37%, Chò chai (Shorea guisso), 5.16%, Bình linh (Vitex pinnata ) 4.80% . hệ số tổ thành các loài cây khác
38.08%.
Xác định 6 loài chiếm ƣu thế trong lâm phần nhƣng số loài cây góp phần quan trọng tạo ra tiểu hoàn cảnh rừng khá nhiều 45 loài cây, nhƣ: Nhọc (Polyalthia sp),
Còng (Calophyllum sp), Săng đen (Diospyros lancaefolia), Dẻ (Lithocarpus sp)….Ngoài ra còn có nhiều loài có giá trị phòng hộ cao, cải tạo điều kiện tiểu khí
hậu, đất đai sau khai thác đó là những cây tiên phong ƣa sáng nhƣ: Thành ngạnh, Cò ke, Thị rừng, …
Đặc biệt ở kiểu sinh cảnh này ngoài một số loài cây góp mặt ở kiểu rừng phục hồi sau khai thác còn có thêm nhiều cây gỗ quý, có giá trị lớn về kinh tế nhƣ: Vàng nghệ (Garcinia gaudichaudii), Chiêu liêu (Terminalia calamansanai), Cẩm lai
(Dalbergia bariaensis), …
CTTT: 2.557Tra + 1.384Tru + 1.086Gie + 0.718Thi + 0.578Cho + 0.438Lta +
Bảng 4.5:Tổ thành thành phần thực vật Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 - 80m)
STT Loài ưu thế N (cây) G (m) N% G% IV% 1 2 3 4 5 6 7 Tổng số 1252 32.67 100.00 100.00 100 5 loài ưu thế 817 18.16 65.25 55.59 60.42 1 Trâm 407 9.33 32.49 28.55 30.52 2 Trường 145 3.81 11.58 11.67 11.63 3 Giền trắng 108 2.07 8.66 6.32 7.49 4 Chò chai 93 1.57 7.46 4.79 6.12 5 Làu táu 63 1.39 5.06 4.26 4.66 36 loài khác 435 14.51 34.75 44.41 39.58
Kết quả bảng 4.5 trong tổng số 41 loài cây xác định 5 loài chiếm ƣu thế sinh thái: đứng đầu ở sinh cảnh này vẫn là Trâm: 30.52%, Trƣờng 11.63%, sau đó Giền trắng 7.49% Chò chai 6.12%, Làu táu 4.66%, chiếm 60.42% về mật độ.
Nhƣ vây, số loài ở sinh cảnh này đã giảm hẳn so với hai sinh cảnh trên, nhƣng số loài giảm chủ yếu là các loài ƣa sáng, mọc nhanh.
Ngòai những loài cây đóng vai trò quan trọng, chiếm ƣu thế sinh thái trong lâm phần, còn có khá nhiều loài cây xác lập tiểu hoàn cảnh rừng, góp phần bổ sung, và minh chứng cho tính đa dạng sinh học cho hệ sinh thái rừng (20 - 25loài/0,1ha ). Nhƣ vậy, chúng không những có ý nghĩa lớn về môi trƣờng, mà còn có ý nghĩa lớn trong công tác bảo tồn loài, bảo vệ đa dạng sinh học, có gía trị lớn về kinh tế . Đặc biệt, một số loài cây mới xuất hiện ở khu vực này có giá trị bảo tồn cao nhƣ: Sến (Shorea sp), Gõ mật (Sindora siamesis), Xay (Dialium cochinchinensis), Gõ đỏ (Afzelia xylocarpa),…Bình linh nghệ (Vitex ajugaeflora), Bứa 2 lá, Cá đuối, Dầu nƣớc (Diptercarpus costotus), Lim xẹt (Peltophorum tonkinensis), Sến nhiều hoa
(Shorea sp), Chò chai (Shorea guisso)
CTTT: 3.249Tra + 1.158Tru + 0.866Gie + 0.746Cho + 0.506Lta + 0.373Bli + 0.346Sde +
0.226De + 2.53LKh. (4-3)
Nhìn chung, tổ thành thành phần thực vật thân gỗ khu BTTN BC – PB bao gồm một số loài vừa có giá trị bảo tồn, kinh tế vừa có khả năng phòng hộ nhƣ: Bình linh nghệ (Vitex ajugaeflora) Gõ đỏ (Afzelia xylocarpa), Cẩm lai (Dalbergia
(Syzygium sp)., Sao đen (Shorea odorata), Lim xẹt (Peltophorum tonkinen ), Dầu
nƣớc (Dipterocarpus costotus ), Sến nhiều hoa (Shorea) ... Đây là những loài cây gỗ lớn có thể vƣơn lên chiếm tầng trên của tán rừng, có khả năng sinh trƣởng phát triển tốt, đóng vai trò chủ đạo trong việc xác lập tiểu hoàn cảnh rừng và chi phối hoàn cảnh rừng nếu đƣợc quan tâm xúc tiến bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp. Ngoài ra, chúng còn là những cây có đƣờng kính lớn, tán rậm, rễ phát triển khá mạnh, có tác dụng làm giảm xói mòn, rửa trôi đất bề mặt, bảo vệ và ổn định các nguồn suối nƣớc nóng xung quanh khu bảo tồn có giá trị rất lớn về du lịch, đóng góp cho phát triển kinh tế tỉnh nhà. Bên cạnh đó còn một số loài nhƣ: Thị rừng
(Diospyros rubra), Thành ngạnh (Cratoxylon cochinchinensis), Thẩu tấu (Aporusa dioica), Cò ke .. là những loài ƣa sáng, sống ở tầng dƣới, phát triển nhanh về số lƣợng, xanh quanh năm bảo vệ nguồn nƣớc và cải tạo đất, đặc biệt là khả năng phát huy đƣợc chức năng phòng hộ của rừng.
4.1.4.2 Cấu trúc sinh thái loài khu BTTN
Rừng mƣa nhiệt đới có khu hệ thực vật đa dạng với thành loài phong phú, phân bố ở nhiều thế hệ, cấp tuổi khác nhau. Trên 01 ha rừng có thể phát hiện trên 60 loài cây thân gỗ, ngoài ra rừng mƣa rất phong phú các loài dây leo, song mây, rêu, dƣơng xỉ, phong lan. Các loài cây nói chung là ƣa sáng, cố gắng vƣơn lên cạnh tranh ánh sáng, tuy vậy cũng có loài chịu đƣợc ở tầng dƣới và hình thành sự phân bố loài theo tầng, theo cấp tuổi, cấp kính khá rõ rệt. Trong thực tế việc xác định tuổi cây rừng là khó khăn, do đó thƣờng nghiên cứu cấu trúc số loài theo cấp kính (Nl – D1.3) và theo tầng (Nl – H) (Dẫn theo Bảo Huy) [10].
Mô hình hóa một vài đặc điểm cấu trúc rừng
Mô hình hóa đặc điểm cấu trúc rừng sẽ làm rõ động thái biến đổi của các thành phần quần xã sinh vật, từ đó có những kênh thông tin cơ bản và so sánh phân loại quần xã thực vật. Việc MHH các quy luật cấu trúc phản ánh đƣợc mức độ phức tạp giữa các loài cây với nhau, giữa thực vật với các vật sống khác và giữa thực vật với môi trƣờng.
Qua đó tìm đƣợc nguyên nhân sinh thái của chúng, điều chỉnh lâm phần phù hợp (về tổ thành, mật độ, phân bố cây rừng) từ đó chúng ta có các biện pháp lâm sinh phù hợp nâng cao chất lƣợng cây rừng và lâm phần.
Với ý nghĩa nhƣ vậy, đề tài đã lựa chọn và MHH các quy luật phân bố của cây rừng theo các hàm lý thuyết thích hợp, kế thừa kết quả của các tác giả đi trƣớc và việc phân tích số liệu bằng các phần mềm thống kê toán học đề tài chọn hàm Weibull và hàm phân bố Khoảng cách để mô tả các quy luật phân bố .
Kết quả mô hình hóa phân bố số loài cây theo cỡ kính (Nl – D1.3) thể hiện bảng 4.6
Bảng 4.6: MHH phân bố Nl – D1.3 theo từng sinh cảnh
SINH CẢNH Phục hồi sau khai thác
Sinh cảnh ven lộ giới
(30 – 50m) Sinh cảnh ven lộ giới (60 – 80m) Hàm toán
Tham số Weibull Khoảng cách Weibull Khoảng cách Weibull Khoảng cách
α 1.4 0.5752 1.2 0.6422 1.5 0.6653 0.0320 0.0478 0.0165 γ 0.3367 0.3364 0.2703 K (Bậc tự do) 3 3 4 3 4 4 2 tính 5.2578 0.3230 7.4865 1.7402 6.0808 4.8987 2 0.05 7.8147 7.8147 9.4877 7.8147 9.4877 9.4877 Kết luận H+ H+ H+ H+ H+ H+ Kết quả bảng 4.6 nhận thấy: Chỉ số so sánh: 2 tính < 2
0.05, giả thuyết về quy luật phân bố đƣợc chấp nhận, cho thấy quan hệ giữa phân bố số loài cây theo lý thuyết sát với thực tế. Nhƣ vậy, hàm toán học Weibull và phân bố khỏang cách thích hợp mô tả phân bố Nl – D1.3 tại Khu BTTN BC - PB. Các hàm chính tắc của các kiểu sinh cảnh rừng thể hiện ở các công thức (4-4), (4-5), (4-6), (4-7), (4-8), (4- 9)
Kiểu rừng phục hồi sau khai thác kiệt:
Hàm Weibull: Nlt = 1 – e -0.032*Di^ 1.4 (4-4) Khoảng cách: Nlt = (1-0.5752)*(1- 0.3367)*0.5257(Di – 1) (4-5)
Khoảng cách:
Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 – 80m):
Hàm Weibull: Nlt = 1 – e -0.0165Di^ 1.5 (4-8) Khoảng cách: Nlt = (1-0.6653)*(1- 0.2703)*0.6653(Di – 1) (4-9)
Hình 4.1: Biểu đồ Phân bố Nl- D1.3 kiểu rừng phục hồi sau khai thác kiệt
Hình 4.2: Biểu đồ Phân bố Nl – D1.3 Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 - 50m)
Hình 4.3: Biểu đồ Phân bố Nl – D1.3 Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 - 80m)
Kết luận: Cấu trúc Nl - D của các kiểu sinh cảnh ở Khu BTTN có dạng phân bố giảm liên tục, có nghĩa khi lên tầng cao, cấp kính lớn, số loài chiếm tỷ lệ thấp, đây là các loài ƣu thế sinh thái. Với các kiểu sinh cảnh này, số loài trên ha chiếm khoảng 70 loài thân gỗ, và với cỡ kính từ 37.5cm trở lên thì số loài chỉ còn khoảng 5 loài, dạng cấu trúc Nl – D1.3 mô phỏng tốt bằng dạng hàm phân bố khoảng cách.
Cấu trúc Nl –D1.3 tuân theo phân bố giảm thể hiện sự ổn định thành phần loài cây gỗ của hệ sinh thái rừng kín nữa thƣờng xanh, các loài vuơn lên tầng trên vẫn
giờ vƣơn lên đuợc tầng trên và chiếm đóng ở tầng giữa và dƣới, đây là các loài có khả năng chịu đƣợc điều kiện chiếu sáng thấp hơn, thông thƣờng đây là các loài cây gỗ nhỏ và vừa.
Phân bố số loài theo chiều cao (Nl -Hvn)
Bảng 4.7: MHH phân bố Nl -Hvn theo từng sinh cảnh
SINH CẢNH
Phục hồi sau khai thác
Sinh cảnh ven lộ giới (30 – 50m)
Sinh cảnh ven lộ giới (60 – 80m) Hàm toán
Tham số Weibull Khoảng cách Weibull Khoảng cách Weibull Khoảng cách
α 2.1 0.7592 2.7 0.7647 2.5 0.6024 0.0120 0.0017 0.0027 γ 0.0732 0.0423 0.0748 K (Bậc tự do) 5 5 6 3 4 3 2 tính 24.9254 55.0870 9.4506 52.4134 1.5800 23.5002 2 0.05 11.0705 11.0705 12.5916 7.8147 9.4877 7.8147 Kết luận H- H- H+ H- H+ H-
Kết quả từ phân tích số liệu bảng 4.7 và quan sát thực tế cho thấy: Kiểu rừng phục hồi sau khai thác kiệt: Phân bố Nl - Hvn có hình răng cƣa, dích dắc, không xác định đƣợc số loài tập trung ở chiều cao nào là chủ đạo. Nhƣ vậy, rừng đã qua khai thác chọn, cấu trúc Nl - Hvn khó tiếp cận với một dạng hàm toán để mô phỏng. Cấu trúc nhấp nhô này thể hiện sự nhạy cảm ánh sáng của các loài cây trong rừng tự nhiên. Khi tán đƣợc mở ra thì các loài cạnh tranh nhau vƣơn lên, làm mất ổn định cấu trúc và phá vở sự kế tục các thế hệ tiếp theo của cây rừng.
Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 - 50m)và Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 – 80m): Hàm Weibull với sự linh hoạt của tham số alpha mô tả tốt phân bố Nl - Hvn của hai trạng thái này. Tham số α bằng 2.7 và 2.5, phân bố số loài cây theo cấp chiều cao có dạng phân bố lệch trái, kiểm tra 2
tính < 2
0.05 ở dạng hàm Weibull, nhƣ vậy, đề tài chọn hàm Weibull để mô hình hóa phân bố Nl - Hvn là phù hợp cho khu vực nghiên cứu. Hàm chính tắc hai sinh cảnh trên công thức (4- 10), (4-11) nhƣ sau:
Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 - 50m):
Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 - 80m):
Hàm Weibull: Nlt = 1- e-0.0027*H^2.5 (4-11)
Hình 4.4 : Biểu đồ Phân bố Nl - Hvn kiểu rừng phục hồi sau khai thác
Hình 4.5 Biểu đồ phân bố Nl - Hvn sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 - 50m)
Hình 4.6 Biểu đồ phân bố Nl-Hvn sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 - 80m)
Kết luận: Phân bố số loài cây theo cấp chiều cao Nl - Hvn có dạng phân bố lệch trái, phân bố tập trung nhiều nhất ở cấp chiều cao 12 – 16 (m), càng lên tầng cây cao, số loài giảm có khoảng 5 – 6 loài, những loài cây này là những cây đại thụ rễ ăn sâu xuống đất, có giá trị cao không những cho bảo tồn mà còn có giá trị cho môi trƣờng trong việc phòng chống lũ lụt bảo vệ các đầm nƣớc nóng quanh vùng.
Phân bố số loài tái sinh theo chiều cao
Bảng 4.8: MHH Phân bố số loài tái sinh theo cấp chiều cao (Nlts - H)
SINH CẢNH
Phục hồi sau khai thác
Sinh cảnh ven lộ giới (30 – 50m)
Sinh cảnh ven lộ giới (60 – 80m) Hàm toán Tham số Weibull Khoảng cách Weibull Khoảng cách Weibull Khoảng cách α 1.8 0.6532 2.2 0.7510 2.5 0.6981 0.1089 0.0390 0.1540 γ 0.1042 0.0448 0.0303 K (Bậc tự do) 3 3 3 4 3 3 2 tính 5.068 13.8861 0.9515 30.8831 1.1572 21.1526 2 0.05 7.8147 5.99 7.8147 9.4877 7.8147 7.8147 Kết luận H+ H- H+ H- H+ H-
Phân tích chỉnh lý số liệu bảng 4.8 và các hình 4.7. 4.8, 4.9 ghi nhận: Số loài cây tái sinh theo cấp chiều cao phân bố có dạng lệch trái và dần dần tăng đến phân bố đều (chỉ số α = 1.8 – 2.2 – 2.5) theo thứ tự từng Kiểu rừng phục hồi sau khai thác – Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 – 50m) và (60 – 80m). Hàm Weibull: 2
tính <
2
0.05: Chấp nhận giả thuyết thống kê, phân bố Weibull thích hợp để mô tả phân bố số loài tái sinh theo chiều cao tại Khu BTTN. Với hàm khoảng cách các chỉ số 2
tính
> 2
0.05: Quy luật phân bố N loài tái sinh theo cấp chiều cao (Nlts – H): không tuân theo hàm phân bố khoảng cách. Nhƣ vậy, đề tài đề xuất chọn hàm Weibull để mô tả Nlts - H tại khu bảo tồn. Công thức toán học (4-12), (4-13), (4-14) mô tả phân bố Nlts – H ở ba sinh cảnh :
Kiểu rừng phục hồi sau khai thác
Hàm Weibull: Nlts = 1- e-0.1089*H^1.8 (4-12)
Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 - 50m):
Hàm Weibull: Nlts = 1- e-0.0552*H^2.2 (4-13)
Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 - 80m):
Hình 4.7 Biểu đồ phân bố Nlts – H – Kiểu rừng phục hồi sau khai thác
Hình 4.8 Biểu đồ phân bố Nlts – H – Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 – 50m)
Hình 4.9 Biểu đồ phân bố Nlts – Hvn – Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 – 80m).
Kết luận: Phân bố số loài cây tái sinh theo cấp chiều cao có dạng lệch trái, số loài tập trung nhiều ở cấp chiều cao từ 2.75 - 3.25(m) sau đó số loài cây tái sinh giảm dần có thể nói rằng các lòai cây tái sinh có chiều cao từ 3 (m) trở lên là loài cây tái sinh triển vọng, thích nghi cao điều kiện của địa phƣơng, là nhóm cây tái sinh ƣu thế, tham gia vào công thức tổ thành tầng cây tái sinh sẽ vƣơn lên cao, trở thành các loài cây kế cận, tham gia vào tổ thành tầng cây cao xác lập nên tiểu hoàn cảnh rừng.
4.2.1 Kiểm tra thuần nhất các ô tiêu chuẩn:
Để tính toán các chỉ tiêu liên quan và mô hình hóa các phân bố N - D1.3, N-H, đề tài kiểm tra thuần nhất dựa trên các chỉ tiêu N - D1.3, N-Hvn, của các ô tiêu chuẩn trong từng kiểu sinh cảnh rừng .
Nhƣ đã trình bày về mặt phƣơng pháp kiểm tra thuần nhất các ô tiêu chuẩn công thức (2-15), việc phân cỡ kính, chia tổ, ghép nhóm, đề tài vận dụng công thức của Brooks và Carruther – Nguyễn Hải Tuất (1982). Tuy nhiên, khi vận dụng công