Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.3. Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu
Tổng quan vấn đề nghiên cứu đã giúp cho việc nhận thức đúng đắn và toàn diện về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên.
Tổng quan vấn đề nghiên cứu đã giúp cho việc nhận biết các giải pháp kỹ thuật tác động và một số thành tựu về quản lý, bảo vệ và phục hồi rừng tự nhiên. Những thành tựu nổi bật có thể tóm tắt như sau:
- Thành tựu trong nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh, tăng trưởng; - Thành tựu trong nghiên cứu phân chia đối tượng tác động;
- Thành tựu trong nghiên cứu và áp dụng các biện pháp quản lý bảo vệ và giải pháp kỹ thuật lâm sinh.
Về tồn tại nghiên cứu
Mặc dù đã đạt được nhiều thành tựu, những nghiên cứu về áp dụng trên thế giới về phục hồi rừng tự nhiên vẫn còn những tồn tại, có thể tóm tắt một số tồn tại chính sau:
-Chưa xác định được đặc điểm cấu trúc, tái sinh cũng như quản lý, bảo vệ và phục hồi của rừng cho một đối tượng cụ thể là rừng tự nhiên VQG Phou Khao Khouay.
-Còn ít công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và phân loại đặc điểm đối tượng tác động, nên chưa thể đề ra các giải pháp phù hợp nhằm quản lý, bảo vệ và phục hồi rừng cho từng đối tượng cụ thể.
Xuất phát từ những bất cập nêu trên, đề tài sẽ tập trung nghiên cứu cấu trúc tổ thành, cấu trúc mật độ theo đường kính thân cây, đánh giá quy luật tái sinh theo từng trạng thái. Kết quả những nghiên cứu trên là cơ sở để dự báo động thái phát triển cây rừng theo thời gian; từ đó đề xuất các giải pháp phát triển tài nguyên rừng ổn đinh và thành rừng có giá trị kinh tế.
Tuy nhiên, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc ở Vườn Quốc gia PKK là một trong những nội dung không phải mới nhưng luôn được quan tâm bởi đặc điểm này luôn biến động theo không gian do chịu sự tác động khác nhau và do sự đa dạng của thảm thực vật trước cũng như sau khi bị tác động, và cũng bởi đặc điểm này luôn thay đổi theo thời gian của quá trình phục hồi kể từ khi bị tác động. Chính vì vậy, để có cơ sở đề xuất giải pháp giải pháp quản lý rừng phù hợp, hiệu quả thì việc nghiên cứu làm rõ đặc điểm này là rất cần thiết.
Chƣơng 2
MỤC TIỂU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu tổng quát
Xác định được một số đặc điểm về cấu trúc và tái sinh của một số trạng thái rừng tự nhiên tại Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định cấu trúc và chỉ số đa dạng sinh học tầng cây cao ở một số trạng thái rừng.
- Xác định cấu trúc cây tái sinh.
- Đề xuất được một số biện pháp quản lý, bảo vệ nhằm phát triển bền vững nguồn tài nguyên rừng Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay
2.2. Phạm vi và giới hạn của để tài luận văn
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là điểm cấu trúc và tái sinh của một số trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh Vườn Quốc gia Phao Khao Khouay thuộc huyện Thapabath tỉnh Bolikhamxay, gồm: (i). Trạng thái rừng nghèo kiệt; (ii). Trạng thái rừng nghèo; (iii). Trạng thái rừng trung bình và (iv). Trạng thái rừng giàu.
2.2.2. Giới hạn vấn đề nghiên cứu
- Về nghiên cứu cấu trúc rừng
Đề tài luận văn nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc sau: tổ thành, tính đa dạng loài, mật độ, tầng thứ, độ tàn che, mức độ thường gặp, mức độ thân thuộc và một số chỉ tiêu đa dạng loài tầng cây gỗ.
- Về nghiên cứu tái sinh rừng
Đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh của các loài cây gỗ trong giai đoạn cây mạ và cây con dưới tán rừng thông qua các chỉ tiêu: tổ thành,
mật độ, chất lượng, nguồn gốc, tỷ lệ cây có triển vọng, phân bố cây tái sinh theo cỡ chiều cao, phân bố cây tái sinh trên mặt đất. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên của các QXTV rừng được tiến hành với một số nhân tố sau: độ tàn che của tầng cây cao, độ che phủ của cây bụi, thảm tươi và độ dốc mặt đất. Ngoài ra còn điều tra vật rơi rụng như: độ dầy và mức độ che phủ.
- Về địa điểm
Địa điểm nghiên cứu của đề tài thuộc địa phận khu rừng lá rộng thường xanh tại huyện Thapabath, tỉnh Bolikhamxay, Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào. - Về đề xuất biện pháp tác động
Đề tài luận văn chỉ đề xuất một số biện pháp quản lý, bảo vệ nhằm mục tiêu bảo tồn hệ sinh thái đặc trưng, đa dạng sinh học, các giá trị văn hóa, danh lam tháng cảnh, môi trường sinh thái và diện tích rừng tự nhiên hiện có.
2.3. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu đề ra, đề tài tiến hành nghiên cứu các nội dụng sau:
2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao ở một số trạng thái
- Các chỉ tiêu bình quân và phẩm chất tầng cây cao
- Thành phần loài và tổ thành tầng cây gỗ, chỉ số đa dạng loài. - Tầng thứ, độ tàn che
2.3.2. Nghiên cứu đặc điểm lớp cây tái sinh tự nhiên tại các trạng thái rừng
- Thành phần loài và tổ thành cây tái sinh
- Mật độ, tỷ lệ và phân cấp phẩm chất cây tái sinh
- Sự tương đồng về thành phần loài cây tái sinh với thành phần loài tầng cây cao
2.3.3. Nghiên cứu về đặc điểm cây bụi, thảm tươi và độ che phủ
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Quá trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tại khu vực được thực hiện theo các bước sau:
Bước 1 Bước 2 1.Địa hình -Kinh độ; vĩ độ; - Độ cao - Độ dốc - Hướng phơi 2. Cấu trúc - Tầng cây cao - Cây tái sinh
- Cây bụi, thảm tươi
Bước 3
Bước 4
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu
Thu thập tài liệu thứ cấp làm cơ sở lập các tuyến, OTC điều tra trên bản đồ trạng thái rừng
Sơ thám, lựa chọn và xác lập tuyến, địa điểm lập các OTC nghiên cứu
Tiến hành lập các OTC nghiên cứu
Tiến hành đo đếm các chỉ tiêu nghiên cứu
Xử lý, tính toán các chỉ tiêu nghiên cứu Đặc trưng cấu trúc rừng khu vực nghiên cứu
Đề xuất các giải pháp kỹ thuật quản lý và phát triển rừng phù hợp với các đặc trưng nghiên cứu
2.4.1. Quan điểm và phương pháp luận
Quần xã là một tập hợp các quần thể sinh vật cùng sống trong một vùng hoặc sinh cảnh xác định, được hình thành trong quá trình lịch sử lâu đài, liên hệ với nhau do những đặc trưng chung về sinh thái học mà các thành phần cấu thành quần xã (quần thể, cá thể...) không có. Quần xã thực vật rừng là một QXTV mà trong đó cây rừng (cây gỗ hoặc tre nứa) chiếm ưu thế, có độ tàn che trên 0,3 (theo tiêu chuẩn của FAO).
Cấu trúc QXTV rừng là một khái niệm dùng để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng theo không gian (Phùng Ngọc Lan, 1986). Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cầu trúc tuổi.
Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng: dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ.
Nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp lâm sinh tác động vào rừng đáp ứng mục tiêu đề ra. Vì vậy việc nghiên cứu các nhân tố cấu trúc cũng như ảnh hưởng của chúng đến lớp cây tái sinh là việc làm cần thiết.
2.4.2. Phương pháp thu thập số tiệu
2.4.2.1. Thu thập tài liệu thứ cấp
- Thu thập tài liệu thứ cấp và kế thừa các báo cáo về hệ thực vật, hệ động vật, hệ côn trùng,v.v tại Vườn Quốc gia Phou Khoau Khouay.
- Kế thừa các tài liệu về điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội các địa phương cùng các tài liệu tham khảo về các vấn đề nghiên cứu của các tác giả người Lào đã nghiên cứu.
- Trên cơ sở tài liệu thu thập được về diện tích đất đai và bản đổ hiện trạng tài nguyên rừng, chúng tôi sơ bộ tiến hành lập các tuyến và OTC điều tra trên bản đồ hiện trạng. Các tuyến, OTC điều tra bao quát toàn bộ các dạng địa hình và các trạng thái rừng.
Dựa trên kết quả thu thập được trên các tuyển điều tra về trạng thái rừng, diện tích của từng trạng thái rừng, đề tài tiến hành lập ô tiêu chuẩn và thu thập số liệu nghiên cứu.
Tuyến và OTC điều tra được bố trí trên thực địa như hình 2.2
Số lượng OTC theo các trạng thái rừng được thống kê trong bảng 2.1:
Bảng 2.1. Trạng thái rừng và vị trí tuyến, ô tiêu chuẩn nghiên cứu
TT Trạng thái rừng Số OTC Mã số OTC
1 Rừng giàu (M > 200 m3 /ha) 4 Từ số 1- 4 2 Rừng trung bình (100 < M ≤ 200 m3 /ha) 4 Từ số 9- 12 3 Rừng nghèo (50 < M ≤ 100 m3 /ha) 4 Từ số 4- 8 4 Rừng nghèo kiệt (5 < M ≤ 50 m3 /ha) 4 Từ số 13 -16 Tổng 16
Lập ô tiêu chuẩn nghiên cứu
Ô tiêu chuẩn nghiên cứu là OTC điển hình, có tính đại diện, hình chữ nhật với diện tích 2000m2 (40 m x 50 m), cụ thể là các ô tiêu chuẩn trên các lô rừng có trữ lượng khác nhau, thể hiện rừng ở trạng thái giàu, nghèo trung bình, rừng nghèo và rừng nghèo kiệt khác nhau để điều tra các đặc điểm khác nhau. Vị trí các OTC cách xa tuyến theo đường mòn ít nhất 10m, không vượt qua dông, qua khe. Trên OTC, lập 5 ODB với diện tích mỗi ODB là 25 m2 (5m x 5 m) để điều tra cây tái sinh và cây bụi, thảm tươi.
Cách lập OTC được thể hiện theo sơ đồ dưới đây.
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí ô dạng bản trong OTC.
Trong đó: 1, 2, 3, 4, 5 là các ô dạng bản, có diện tích 25 m2 (5 m x 5 m)
Sau khi lập được OTC, tiến hành đóng 4 cọc gỗ tại các vị trí là 4 góc vuông và 1 cọc tại vị trí chính tâm của ô tiêu chuẩn.
Thu thập số liệu về đặc điểm cấu trúc rừng
- Xác định tên cây cho từng cá thể theo tên khoa học (latin), tên phổ thông Lào, tên Việt Nam (nếu có) và tên địa phương ở Lào, những loài không xác định được trực tiếp tại rừng, lấy tiêu bản để giám định tên.
- Đường kính ngang ngực (D1.3 cm) được đo bằng thước kẹp kính tại vị trí 1.3 m tất cả các cây có đường kính từ 6 cm trở lên,
- Chiều cao vút ngọn (Hvn m) và chiều cao dưới cành (Hdc m): được đo bằng thước sào có khắc vạch, đo chiều cao tất cả các cây có đường kính từ 6 cm trở lên.
- Đánh giá chất lượng cây thông qua các chỉ tiêu hình thái theo 3 cấp: Tốt (A); trung bình (B), xấu (C).
Kết quả đo được thống kê vào phiếu điều tra tầng cây cao được ghi theo mẫu bảng 2.2.
Bảng 2.2. Biểu Tra tầng cây cao
-OTC số ...Trạng thái rừng...
-Độ cao ... Kinh độ...Vĩ độ ...
-Ngày điều tra ...Độ dốc ...Hướng phơi...
TT Tên cây D1.3 (cm) Hvn (m) Hdc (cm) Sinh trƣởng về phẩm chất Ghi chú Việt Nam Lào Khoa học Tốt T.bình Xấu 1 2 3 ..
Cây tái sinh
Điều tra cây tái sinh được tiến hành trên các ODB . Cây tái sinh được điều tra từ giai đoạn cây mạ đã vượt qua lớp cây bụi, thảm tươi dưới OTC cho đến giai đoạn cây tái sinh chưa tham gia vào tầng tán rừng (D1.3< 6cm).
Trong mỗi ô dạng bản cần xác định tên loài (tên phổ thông và tên địa phương), loài chưa biết được lấy tiêu bản để giám định. Đo chiều cao (Hvn) bằng sào khắc vạch có độ chính xác 0,1m. Xác định phẩm chất cho từng cây tái sinh điều tra theo 3 cấp: Tốt (A); trung bình (B), xấu (C).
Kết quả đo được thống kê vào phiếu điều tra cây tái sinh được ghi theo mẫu bảng 2.3.
Bảng 2.3. Biểu điều tra cây tái sinh
-OTC số...ODB số………..Trạng thái rừng...
-Độ cao ODB...
-Ngày điều tra ...Người điều tra ...
TT ODB Tên Việt Nam Tên Lào Tên khoa học D00 (cm) Hvn (m) Nguồn gốc Phẩm chất Hạt Chồi Tốt T.bình Xấu 1 1 2 1 3 …
Điều tra cây bụi, thảm tươi trên các ODB
Cây bụi, thảm tươi được điều tra trên ô dạng bản 25m2 cùng với điều tra cây tái sinh. Trên các ODB tiến hành điều tra các loài cây bụi, thảm tươi theo các tiêu chí: Tên loài chủ yếu, chiều cao bình quân, đường kính tán bình quân, độ che phủ bình quân của loài và tình hình sinh trưởng của cây bụi trên ODB. Các
Bảng 2.4. Biểu điều tra tầng cây bụi trên ODB.
-OTC số...ODB số…….. Trạng thái rừng...
-Độ cao trung bình ODB...
-Ngày điều tra ... Người điều tra………
TT ODB Thành phần loài Htb (m) Cp (%) Sinh trƣởng Tốt T.bình Xấu 1 1 2 2 … 3 4 5 Xác định độ tàn che
Sử dụng phương pháp điều tra theo điểm bằng máy KB-2. Xác định độ tàn che trên mỗi OTC, xác định 100 điểm phân bố đều, nhìn vào kính của máy đo cường độ xác định độ tàn che nếu thấy tán lá tầng cây cao che kín, thì điểm đó ghi 1, nếu không có gì che lấp, ghi số 0 và nếu những điểm còn nghi ngờ thì ghi 1/2.
2.4.3. Nội nghiệp
- Tính tiết diện ngang G (m2/ha):
∑ ( ) (2.1) - Trữ lượng M (m3/ha)
M = GHf (m3/ha) (2.2) Trong đó: D: Đường kính ngang ngực
M: trữ lượng (m3/ha)
G: Tổng tiết diện ngang của lâm phần(m2/ha)
H: Chiều cao bình quân Lorey của lâm phần (m) f: Hình số (f = 0,45)
- Tính chỉ số quan trọng (IV%)
Chỉ số quan trọng của loài (IV: Important Value) được tính theo phương pháp của Daniel Marmillod thông qua 2 chỉ tiêu: % mật độ (N%) và % tiết diện ngang (G%) của loài nào đó theo công thức sau:
(2.3) Trong đó: N% là tỷ lệ % số cây của loài so với tổng số cây
G% là tỷ lệ % tiết diện ngang của loài so với tổng tiết diện ngang IV% là chỉ số quan trọng của loài
Nếu IV% > 5% thì loài đó có ý nghĩa về mặt sinh thái được tham gia vào công thức tổ thành.
Nếu IV% < 5% thì loài đó không được tham gia vào công thức tổ thành. Theo Thái Văn Trừng, những loài có 50% là những loài chiếm ưu thế trong quần xã và thường dùng loài này đặt tên cho quần xã đó
- Tổ thành tính theo số cá thể và số loài tham gia Xác định công thức tổ thành theo các bước sau: + Tính số cây trung bình cho các loài: Ntb =
N ni
(2.4)
Trong đó: Ntb là số cây trung bình cho các loài ni: số cây của loài i trong OTC
là tổng số cây của toàn OTC N: là tổng số loài có trong OTC
+ Xác định tên loài cây tham gia vào công thức tổ thành
Khi nào loài có tổng số cây (ni) lớn hơn hoặc bằng số cây trung bình của từng loài (Ntb) thì loài đó tham gia vào công thức tổ thành.
+ Tính hệ số tổ thành: Ki =
ni
ni .10 (2.5) Trong đó: Ki: là hệ số tổ thành của tầng cây cao
2 % % G N IV ni IV% =
Ni : là số cá thể mỗi loài trong OTC