Để xác định quy luật biến đổi đa dạng thành phần loài cây tại Khu bảo tồn, đề tài tiến hành xác định chỉ số đa dạng thành phần thực vật thân gỗ theo các công thức (2 -4) và (2 – 5) kết quả đƣợc thống kê ở bảng 4.1 nhƣ sau:
Bảng 4.1: Chỉ số đa dạng sinh học các loài cây trong các sinh cảnh
Chỉ số đa dạng sinh học
SINH CẢNH
Phục hồi sau khai thác kiệt Ven lộ giới 30 – 50m Ven lộ giới 60 – 80m Chỉ số Simpson 0.8738 0.888 0.8584 Chỉ số Shannon-Wiener 1.222 1.208 1.139
Chỉ số đa dạng sinh học đánh giá thành phần loài cây tạo nên tính đa dạng sinh học trong lâm phần rừng. Chỉ số Simpson biến động từ 0 – 1; chỉ số Shannon – Winener biến động từ 0 – 3.
Kết quả bảng 4.2 ghi nhận chỉ số đa dạng sinh học ở các khu vực nghiên cứu khá cao: chỉ số đa dạng thành phần thực vật thay đổi theo từng sinh cảnh, tuy nhiên sự thay đổi này không rõ ràng giữa các sinh cảnh: Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 – 50m) có chỉ số sinh học cao nhất (D = 0.888; H = 1.208), đến Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 – 80m) (D = 0.8584; H = 1.139), sau đó đến sinh cảnh phục hồi sau khai thác kiệt (D = 0.8738; H = 1.222).
Nhƣ vậy, kết quả phân tích chỉ số các thành phần thực vật thân gỗ ở kiểu rừng nghiên cứu, có thể nói rằng tại các khu vực nghiên cứu, mặc dù rừng đã bị tác động, nhƣng chỉ số đa dạng sinh học khá cao chứng tỏ trƣớc kia ở khu vực này đã là một quần thể thực vật hết sức phong phú và đa dạng, nó thể hiện lớp cây ở tầng cây cao và lớp cây con dƣới tán rừng còn khá nhiều loài vừa có giá trị bảo tồn, vừa có giá trị kính tế cao, đƣợc xếp vào nhóm cây quý hiếm cần bảo tồn nhƣ: Xay, Giền trắng, Cẩm lai Bà rịa, Gõ đỏ, Gõ mật, Sến, …
4.1.3 Các đặc trưng đa dạng thành phần thực vật
Đặc trƣng ở khu vực nghiên cứu là rừng tự nhiên ven biển với kiểu rừng kín ẩm nhiệt đới, địa hình tƣơng đối bằng phẳng. Trên cơ sở tính toán các số liệu thu thập đƣợc từ 17ô tiêu chuẩn diện tích 1000m2 ở 3 sinh cảnh nghiên cứu và,
Kế thừa phân loại rừng của Thái Văn Trừng do Phân Viện điều tra quy hoạch rừng thực hiện năm 2000 tại Khu BTTN, qua khảo sát ngoài thực địa cùng với các số liệu thống kê đƣợc từ các ô tiêu chuẩn. Đề tài dựa vào phân loại kiểu phụ nhân tác làm đối tƣợng tập hợp và điều tra tại khu bảo tồn. Nhân tố con ngƣời đƣợc Thái Văn Trừng (1978) xem là một trong năm nhân tố quan trọng phát sinh các kiểu thảm thực vật rừng ở Việt Nam. Đề tài xem đây là giải pháp tiếp cận thích hợp để đáp ứng mục tiêu sử dụng bền vững các nguồn tài nguyên thiên nhiên phục vụ đời sống và bảo vệ môi trƣờng đồng thời duy trì và bảo tồn văn hoá của cƣ dân bản địa.
Để làm rõ hơn đặc tính đa dạng sinh học các thành phần quần xã thực vật ở từng sinh cảnh trong khu vực nghiên cứu, đề tài phân tích một vài đặc điểm thể hiện tại bảng 4.2:
Bảng 4.2 Đặc trưng của sinh cảnh nghiên cứu:
SINH CẢNH Mật độ (N/ha) D1.3 TB (cm) Hvn (m) Tổng G (m2/ha) Độ tàn che (1/10)
Phục hồi sau khai
thác kiệt 394 – 830 14.52 – 17.60 7.38 – 13.84 10.13 – 18.63 0.3 – 0.4 Sinh cảnh thực vật
ven lộ giới 30 – 50m 706 – 1188 15.15 – 16.92 11.40 – 12.84 19.61 – 26.02 0.6 – 0.7 Sinh cảnh thực vật
ven lộ giới 60 – 80m 1251 – 1595 15.63 – 17.58 8.77 – 13.81 31.64 – 39.62 0.8 – 0.9
Qua phân tích các đặc trƣng ở khu vực nghiên cứu và khảo sát thực tế đề tài có một số ghi nhận:
Kiểu rừng phục hồi sau khai thác kiệt: với mật độ 394 – 830cây/ha thành phần thực vật chủ yếu là cây lá rộng thƣờng xanh, cây gỗ chủ yếu tập trung những cây có đƣờng kính nhỏ, tầng thứ thƣờng không rõ ràng, tầng tán không liên tục, đƣợc hình thành chủ yếu là các tầng cây gỗ trƣớc đây, rải rác có một số cây gỗ lớn nhƣng phẩm chất kém, cong queo, sâu bệnh, lớp cây bụi đại diện ở đây là các loài cây ƣu sáng mọc nhanh, ít có giá trị, lớp cây tái sinh nhiều tồn tại một số loài nhƣ: Thành ngạnh (Cratoxylon cochinchinensis), Thị rừng (Diospyros rubas), Ngát, Nhọc, Cò ke (Grewia tomentosa), … thảm tƣơi phát triển mạnh, có khá nhiều trảng cỏ ở các
bƣng và cây lúp xúp ven biển. Tuy nhiên, ở sinh cảnh này còn tồn tại một số loài cây gỗ có giá trị cần quan tâm trong bảo tồn nhƣ: Dầu cát (Dipterocarpus costotus), Chòi chai (Shorea guisso), Bằng lăng (Lagerstroemia calyculata), Bình Linh, Cẩm
lai (Dalgerbia sp), Vên vên(Anisotera costatus)… độ tàn che thấp 0.3 -0.4, phần trăm che phủ mặt đất 2%. Điều đó thể hiện rừng đang phục hồi, và cần đƣợc quan tâm bảo vệ.
Sinh cảnh thực vật ven lộ giới phân bố ở độ cao 30 – 50m: Đã có sự phân tầng rõ nét, loài cây gỗ tái sinh dƣới tán tầng cây cao chủ yếu lòai cây gỗ nhỏ: Trâm
(Syzygium sp), Trƣờng (Xerospermun noronhianum),…số cây nơi cây tái sinh chủ
yếu là Săng đen, Thị rừng (Diospyros rubas), Giền trắng (Xylopia pierrei)…phần
trăm che phủ mặt đất: 5 %, độ tàn che khá cao: 0.6 - 0.7. Có nhiều cây gỗ lớn có gía trị nhƣ: Bằng lăng (Lagerstromia calyculata), Chò chai, Giền trắng, Vên vên (Anisotera costatus), Cẩm lai (Dalgerbia sp), Dầu nƣớc (Dipterocarpus costotus),
Vàng nghệ… còn lại khá nhiều trong lâm phần, có nhiều cây D1.3 > 50 (cm), tổng tiết diện ngang 19.61 – 26.02m2
Sinh cảnh thực vật ven lộ giới phân bố ở độ cao 60 – 80 m, nhƣng số cây gỗ tập trung chủ yếu ở độ cao 60 m so với mặt biển, địa hình tƣơng đối thoải. Sinh cảnh này trƣớc đây đã bị khai thác trái phép, đã có thời gian phục hồi nên đã hình thành rừng hỗn giao nhiều tầng: tầng cây gỗ với nhiều cây to có đƣờng kính D1.3 > 60 m và có giá trị bảo tồn nhƣ: Dầu cát (Dipterocarpus costotus), Cẩm lai Bà Rịa (Dalgerbia bariaensis) Vên vên (Anisoptera costata). Gõ mật (Sodora siamensis), Gõ đỏ (Afzelia xylocarpa) …Mật độ 1.251 – 1.595cây/ha, tổng tiết diện ngang trung bình 31.64 – 39.62m2, độ tàn che lớn : 0.9. Thảm tƣơi chủ yếu là các trảng cỏ: Cỏ đuôi voi, Cỏ chân gà, cỏ chuôi chồn, cỏ sƣớc, cỏ lào, mồng gà..
4.1.4 Cấu trúc sinh thái quần xã thực vật
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