Chương 4 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.2.2.Biến đổi tính đa dạng loài thực vật rừng theo thời gian phục hồi
4.2. Đặc điểm biến động tính đa dạng loài thực vật rừng trong KBTTN
4.2.2.Biến đổi tính đa dạng loài thực vật rừng theo thời gian phục hồi
4.2.2.1. Biến đổi tính đa dạng loài thực vật rừng theo thời gian phục hồi sau nương rẫy
* Biến đổi tính đa dạng loài thực vật rừng ở rừng non phục hồi với thời gian ngắn (IIA): Có bố cục phân bố tính đa dạng loài thực vật theo đai cao ở
dạng hình chữ W.
* Biến đổi tính đa dạng loài thực vật rừng ở rừng non phục hồi với thời gian tương đối dài (IIB): Bố cục phân bố tính đa dạng loài thực vật theo đai
cao ở dạng chữ V.
4.2.2.2. Biến đổi tính đa dạng loài thực vật rừng theo thời gian phục hồi sau khai thác chọn
* Biến đổi tính đa dạng loài thực vật rừng ở trạng thái rừng giàu và trung bình với thời gian phục hồi tương đối dài (IIIA1, IIIA2): Bố cục phân bố theo
đai cao ở dạng chữ S gần giống với ở rừng nguyên sinh chưa bị tác động .
* Biến đổi tính đa dạng loài thực vật rừng ở trạng thái rừng nghèo kiệt với thời gian phục hồi ngắn (IIIA1): Bố cục phân bố theo đai cao ở dạng hai đính.
4.2.2.3. Biến động số loài thực vật theo diện tích phục hồi
Những nghiên cứu về ảnh hưởng của sự can thiệp đến tính đa dạng loài thực vật đã có rất nhiều, song ở Việt Nam hầu như chưa có công trình nào nghiên cứu. Để tìm hiểu và làm rõ vấn đề này chúng tôi đã tiến hành điều tra nghiên cứu ở khu vực KBTTN Đồng Sơn - Kỳ Thượng. Tức là Luận văn đã dựa vào qui luật cơ bản trong nghiên cứu sinh thái học về quan hệ giữa “Loài - diện tích” phục hồi rừng để mô tả tính đa dạng loài thực vật rừng trong quá trình phục hồi rừng sau khai thác và sau nương rẫy.
thời gian trong quá trình phục hồi. Vì vậy việc tiến hành nghiệm chứng lý luận “địa lý sinh vật đảo” và lý luận “đồng nhất hóa sinh vật” theo không gian và thời gian khác nhau là rất cần thiết (Tức là lấy số liệu ở các ÔTC điều tra theo không gian và thời gian phục hồi rừng khác nhau trong các trạng thái rừng). Chúng ta so sánh sự khác nhau về đường cong “Loài - diện tích” trong 2 tình huống:
a. Có tham chiếu ảnh hưởng của thời gian phục hồi sau khai thác hoặc sau nương rẫy.
b. Không tham chiếu ảnh hưởng của thời gian phục hồi rừng.
Kết quả chỉ rõ thời gian phục hồi sau khai thác và sau nương rẫy khác nhau có ảnh hưởng khác nhau đến độ nghiêng của đường cong “Loài - diện tích”, khi phân tích ở nơi sau khai thác chọn cho thấy biểu hiện đường cong “Loài - diện tích” ở các kiểu trạng thái rừng có thời gian phục hồi khác nhau thì khác nhau (Hình 4.5)và (Bảng 4.12).
Hình 4.5: Quan hệ giữa “Loài – Diện tích” phục hồi Log (Độ phong phú loài), Log (diện tích)
Log (Đ ộ phon g phú lo ài ) Log (diện tích)
Bảng 4.12. So sánh tính thích hợp của 5 mô hình quan hệ “Loài – diện tích” Nguồn số liệu Tham số đánh giá Mô hình 1 2 3 4 5 Toàn bộ 53 ôtc Ở rừng sau khai thác chọn IIIA1, IIIA2 Rừng non sau nương rẫy IIA, IIB
Sai tiêu chuẩn AIC
Sai tiêu chuẩn AIC
Sai tiêu chuẩn AIC 8,1 369,2 5,4 482,6 6,2 256,9 9,7 287,6 11,4 566,6 6,1 255,0 2,3 237,1 2,9 369,1 2,7 193,4 6,0 339,2 7,9 513,4 5,9 253,5 22,0 472,9 28,1 697,9 20,7 351,0
Ghi chú: Mô hình 1: S = cAZ ; Mô hình 2: S= c+AlogA ; Mô hình 3: S= b/ (c+A-Z); Mô hình 4: S= (c+ZA)/ (1+bA); Mô hình 5: S= c(1-e-ZA) Trong đó: S là độ phong phú loài
A là diện tích ÔTC
c, z, b là tham số của mô hình
Số liệu trong bảng 4.12 cho ta thấy mô hình thứ 3 (Mô hình logistic) là tối ưu nhất, sau đó là mô hình 1. nên có thể chọn 1 trong 2 mô hình này để mô phỏng và ước lượng độ phong phú loài cho khu vực nghiên cứu.
Hình 4.6. Quan hệ tốc suất lũy tích loài vật (dS/dA) tăng lên theo diện tích ÔTC
Diện tích Thảo luận :
1. Nguyên nhân hình thành sự phân bố tính đa dạng loài theo đai cao
- Tại khu vực nghiên cứu có đinh cao nhất là 1090m (Đỉnh Thiên Sơn), đỉnh thấp nhất là 31m (Đập Cao Vân).
- Độ phong phú loài tăng lên theo đai cao tăng.
Qua biểu 4.6 về quan hệ giữa tổ thành loài thực vật và đai cao ta thấy: + Ở trạng thái rừng giàu IIIA2 có hình thức phân bố độ phong phú loài cây theo đai cao theo dạng chữ S gần giống với trạng thái rừng giàu và nguyên sinh. Từ thấp lên cao, số loài thực vật tăng dần lên liên tục.
+ Ở trạng thái rừng giàu IIIA1 có hình thức phân bố độ phong phú loài cây theo đai cao theo dạng 2 đỉnh kiểu chữ W.
+ Ở rừng phục hồi sau khai thác hay sau nương rẫy có thời gian phục hồi khác nhau thì tính đa dạng thực vật rừng cũng khác nhau, và tăng lên, phân bố tính đa dạng thực vật rừng hình thành mới theo dạng kiểu chữ S, Quá trình phục hồi và tái sinh rừng không phải theo kiểu ngẫu nhiên, mà là do ảnh
hưởng tổng hợp của nhân tố môi trường theo đai độ cao. Vì do hạn chế của nhân tố môi trường như nhân tố nước và nhiệt (trường nhiệt ẩm)
+ Ở trạng thái rừng giàu IIB có hình thức phân bố độ phong phú loài cây theo đai cao theo dạng chữ S gần giống với trạng thái rừng giàu và nguyên sinh. + Ở trạng thái rừng giàu IIA Có bố cục phân bố tính đa dạng loài thực vật theo đai cao ở dạng hình chữ W.
Vì vậy bảo vệ nghiêm ngặt đối với rừng tự nhiên nhiệt đới ở nơi đây là biện pháp hết sức quan trọng, đặc biệt đối với các loài cây tái sinh.
2. Biến động tính đa dạng loài theo đai cao giảm xuống:
- Đai cao giảm xuống tính đa dạng loài thực vật ở rừng IIIA2 biến đổi, vì nó có liên quan đến nhân tố môi trường, do đó ảnh hưởng đến sự phân bố loài thực vật. Nhưng biến đổi tính đa dạng không lớn - điều đó chứng minh rằng ở đây yếu tố độ cao và tính đa dạng loài có quan hệ không chặt.
- Các trạng thái rừng có thời gian phục hồi khác nhau, có mức độ tác động khác nhau đều có ảnh hưởng đến sự phân bố tính đa dạng loài khác nhau.
- Độ cao giảm xuống ở rừng phục hồi SNR thì tính đa dạng có bị ảnh hưởng và nó biến đổi theo thời gian phục hồi khác nhau và biến đổi đó càng lớn khi thời gian phục hồi tương đối dài.
3. Nguyên nhân hình thành sự phân bố tính đa dạng loài thực vật theo cự ly nằm ngang
Từ các kết quả điều tra ÔTC theo chiều nằm ngang cho thấy tác dụng tương hỗ đã cải biến tính tương đồng các ÔTC là phụ thuộc vào cự ly nằm ngang. Tuy nhiên sự thực không hoàn toàn như vậy, mà có trường hợp tăng lên hay giảm xuống: Ở trong phạm vi địa lý < 10km, rừng sau khai thác chọn có thời gian phục hồi ngắn (IIIA1) tính tương đồng Sorensen giảm xuống liên tục; Nhưng vớ cự ly >10 km thì lại biểu hiện tăng liên tục như ở trên. Từ đấy
tán của nó có thể có tác dụng rất quan trọng. Do vậy tác dụng tương hỗ giữa 2 ÔTC đã cải biến tính tương đồng Sorensen, khiến cho số loài tăng lên hoặc giảm xuống. Tức là sự di chuyển loài ở rừng sau khai thác yếu đi và loài mục đích yêu cầu thời gian phục hồi phải lâu hơn loài ưa sáng mọc nhanh và cơ hội đạt đến sinh trưởng thích hợp ở sau giai đoạn diễn thế định cư.
4. Phục hồi tự nhiên về phân bố không gian tính đa dạng loài thực vật ở rừng sau nương rẫy và sau khai thác chọn
Vấn đề phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy và sau khai thác như thế nào? Có phục hồi được hay không? Đây là vấn đề đang còn tranh luận. Qua nhiều nghiên cứu cho thấy sau một thời gian nhất định quan hệ “loài - diện tích” phục hồi có tương quan rõ rệt. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng ở rừng vẫn duy trì được tính đa dạng loài và cách thức phân bố theo đai cao, còn phân bố theo chiều nằm ngang có thể thấy là liên tục thực hiện quá trình phục hồi tự nhiên, biểu hiện rõ xu thế tốt về năng lực phục hồi. Về vấn đề này có thể rút ra 2 nhận xét như sau:
(a) Năng lực tái sinh các loài thực vật: Sau khai thác một thời gian ngắn nguồn gốc tái sinh cây rừng như kho hạt giống trong đất rừng được bảo tồn hoặc những hạt giống gần với gốc cây mẹ được truyền lưu lại, kho hạt giống được tích lũy và bảo tồn ngày càng nhiều, khả năng định cư của các loài mới càng lớn hơn. Nhiều loài có cơ hội thích ứng và nhu cầu loài triển vọng thông qua cự ly truyền lại ngắn, qua một thời gian nhất định và cơ hội thích hợp thì mới có thể thực hiện thành công trong sinh sản và định cư tại đó.
(b) Tài nguyên có thể thu được: Sau khai thác rừng một số loại tài nguyên có
thể thu được càng phong phú hơn và đã định cư được, bao gồm nhiều loại tài nguyên như nước, nhiệt và điều kiện hoàn cảnh có lợi cho một số loài mới xuất hiện và những loài cây tiên phong, cho nên làm ảnh hưởng đến tính đa dạng loài thực vật ở mức độ nhất định. Đồng thời cũng cần chú ý đến tốc độ
tái sinh các loài cây cao và khả năng thay thế thế hệ cũ bằng thế hệ mới trong thời gian khoảng 30 năm hoặc lâu hơn. Như vậy tính đa dạng theo đai cao và theo chiều nằm ngang nhất thiết phải có thời gian phục hồi tương đối dài mới có thể thành nhân tố chủ đạo. Vì thế độ nhiều loài của quần xã, bố cục quần xã trong tương lai có thể phục hồi hoàn toàn đến trạng thái ổn định, giống như ở rừng nguyên sinh. Sự cạnh tranh giữa loài tương đối rõ ràng, biến động độ phong phú loài trong các trạng thái rừng tương đối lớn.
* Về sự sai khác tính đa dạng loài
Kết quả nghiên cứu ở trên không gian và thời gian phục hồi khác nhau là rất khác nhau. Trên không gian khác nhau đã có kết quả khác nhau, ví dụ diện tích ÔTC nhỏ (0,05-0,2ha) chưa có biểu hiện rõ về sự sai khác về độ phong phú loài, mà ở ÔTC có diện tích lớn hơn (0,2-0,5ha) có sự sai khác về độ phong phú loài, nhưng chưa hoàn toàn và ở ÔTC có diện tích lớn hơn (0,5-1,0 ha) thì mới biểu hiện sự sai khác về độ phong phú loài rõ rệt. Nhưng ở diện tích lớn hơn 1,0ha trở lên thì số loài nói chung là không tăng nữa.
* Về thời gian phục hồi và độ phong phú loài: Trong cùng 1 diện tích ÔTC (1000m2), nhưng thời gian phục hồi rừng khác nhau đều cho kết quả là có ảnh hưởng đến độ phong phú loài (số loài biến động từ 35-121). Vì thế có thể thông qua điều tra số loài một ÔTC ngẫu nhiên để so sánh thì cũng có thể biết được sự sai khác về tính đa dạng loài và từ đó có thể kết luận về tương quan giữa thời gian phục hồi và độ phong phú loài. Do đó đánh giá độ phong phú loài và sự biến đổi của nó càng chuẩn xác thì sẽ càng có lợi cho việc xác định biện pháp bảo tồn và quản lý tính đa dạng. Chúng không chỉ là chỉ tiêu nhu cầu đo đếm độ nhiều tính đa dạng, mà còn rất cần thiết để điều chỉnh chúng theo không gian và thời gian. Trên phạm vi không gian lớn càng cần phải điều phối tốt hơn về sự sai khác theo không gian và thời gian phục hồi
kế các ÔTC có diện tích khác nhau sẽ có kết quả về tính đa dạng loài khác nhau. Cho nên trong nghiên cứu sinh thái học tùy theo độ phong phú loài mà bố trí điện tích điều tra ÔTC cho hợp lý.
* Về sự sai khác tính đa dạng loài vật sau khai thác
Ở KBTTN có số loài thực vật phong phú và tính đa dạng loài tương đối cao, trong 1 ÔTC 1000m2 ở rừng trung bình có thể đạt đến 30-40 loài,
Theo chỉ số tính đa dạng loài của Shannon-Wiener ở các trạng thái rừng thứ sinh đạt từ 0,117 đến 0,177 và theo chỉ số Simpson đạt từ 0,9286 đến 0,9632.
Bảng 4.13. Tính đa dạng loài ở các trạng thái rừng thứ sinh KBTTN
Chỉ số tính đa dạng Trạng thái rừng
IIA IIB IIIA1 IIIA2
Chỉ số Simpson 0,9286 0,94731 0,9491 0,9632 Chỉ số Shannon-Wiener 0,1776 0,1434 0,1416 0,1172
Từ kết quả nghiên cứu đã biểu hiện rõ ở rừng thứ sinh sau khai thác đã trải qua tác động nhiều lần có số loài thấp và tính đa dạng của nó thấp, tạo ra khu vực bị diệt chủng nhiều loài vật. Nhưng khái niệm về sự hủy diệt ở khu vực nhỏ và khu vực lớn có khác nhau, nó không chỉ có quan hệ mật thiết với bố cục phân bố ÔTC, mà còn liên quan đến thời gian phục hồi rừng dài hay ngắn, đến phương thức tái sinh rừng và sự can thiệp sau đó để rồi ảnh hưởng đến tính đa dạng loài vật. Kết quả đều đã nêu rõ thời gian phục hồi khác nhau thì độ nhiều loài và độ phong phú loài thực vật rừng dù cao hay thấp cũng đều có sự sai khác. Cần phải chú ý là ở rừng sau khai thác tính trung bình ở các ÔTC thì thường có xuất hiện tính đa dạng loài cao hơn. Nhưng cũng có thể xuất hiện hiện tượng đồng chất hóa sinh vật, khiến cho một vài loài ưu thế lại càng ưu thế hơn trong phạm vi không gian đó và một số loài quí hiếm có thể bị suy thoái hay có nguy cơ bị diệt chủng.
4.3. Đề xuất một số giải pháp trong quản lý bảo vệ rừng và tính đa dạng loài vật theo hướng ổn định và bền vững