a). Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữlƣợng gỗ theo nhóm D. b). Phân bố số cây theo cấp đƣờng kính.
c). Phân bố số cây theo cấp chiều cao.
2.4.3. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng IIA và IIB. 2.4.4. Đa dạng loài cây gỗ của trạng thái rừng IIA và IIB. 2.4.4. Đa dạng loài cây gỗ của trạng thái rừng IIA và IIB. 2.4.4. Đa dạng loài cây gỗ của trạng thái rừng IIA và IIB.
2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.5.1. Phương pháp luận
Tác giả áp dụng phƣơng pháp sinh thái học thực nghiệm để giải quyết các nội
Bƣớc 1: Nhận dạng hai trạng thái rừng IIA và IIB thuộc kiểu Rkx theo phân chia trạng thái rừng của Loeschau (1966).
Bƣớc 2: Mô tả những đặc trƣng quần thụ trên những ô mẫu điển hình. Sau đó phân tích so tổ thành loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, đa dạng loài cây gỗ và tình trạng tái sinh tự nhiên theo hai trạng thái rừng IIA và IIB.
2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu
2.5.2.1. Những chỉ tiêu nghiên cứu
Mỗi trạng thái rừng đƣợc nghiên cứu 10 chỉ tiêu: (1) thành phần loài cây gỗ; (2) mật độ quần thụ (N, cây/ha); (3) đƣờng kính thân cây ngang ngực (D, cm); (4) chiều cao toàn thân (H, m); (5) chiều cao dƣới cành (HDC, m); (6) đƣờng kính tán cây (DT, m); (7) độ tàn che tán rừng; (8) tiết diện ngang của quần thụ (G, m2/ha); (9) trữ lƣợng gỗ của quần thụ (M, m3/ha); (10) tình trạng tái sinh dƣới tán rừng.
2.5.2.2. Xác định đặc trƣng lâm học của hai trạng thái rừng IIA và IIB
(a) Phân chia đối tượng nghiên cứu.Đối tƣợng nghiên cứu bao gồm hai trạng thái rừng IIA và IIB thuộc Rkx. Hai trạng thái rừng này đƣợc xác định dựa theo bản đồ hiện trạng rừng của Khu bảo tồn thiên nhiên văn hóa (KBTTNVH) Đồng Nai.
(b) Số lượng, kích thước và phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn.Đặc trƣng lâm học của mỗi trạng thái rừng đƣợc nghiên cứu dựa trên 3 ô tiêu chuẩn điển hình. Tổng số hai trạng thái rừng là 6 ô tiêu chuẩn. Diện tích mỗi ô tiêu chuẩn là 2.500 m2
(50*50 m). Những ô tiêu chuẩn đƣợc bố trí theo phƣơng pháp điển hình trên những tuyến song song với khoảng cách 200 – 300 m.
(c) Xác định những đặc trưng lâm học của hai trạng thái rừng IIA và IIB.Trong mỗi ô tiêu chuẩn, thành phần cây gỗ lớn (D ≥ 6,0 cm) đƣợc thống kê theo loài và sắp xếp theo chi và họ. Tên loài, chi và họ đƣợc đặc tên theo Phạm Hoàng Hộ (1999)[7], Trần Hợp (2002)[8], Trần Hợp và Nguyễn Bội Quỳnh (2003)[9]. Chu vi thân cây gỗ lớn đƣợc đo bằng thƣớc dây với độ chính xác 0,10 cm; sau đó quy đổi ra D (cm). Chỉ tiêu H (m) toàn thân đƣợc mục trắc bằng mắt với độ chính xác 0,5m. Độ tàn che tán rừng đƣợc xác định bằng biểu đồ trắc diện. Mỗi ô tiêu
chuẩn đƣợc vẽ 1 trắc đồ rừng với kích thƣớc chiều dài 30 m và chiều rộng 10 m. Những thông tin để vẽ trắc đồ rừng bao gồm thành phần loài cây gỗ, D (cm), H (m), HDC (m) và DT (m).
(d) Thu thập số liệu về tái sinh tự nhiên dưới tán rừng. Hiện trạng tái sinh tự nhiên dƣới tán rừng đƣợc xác định trong những ô tiêu chuẩn 0,25 ha. Mỗi ô tiêu chuẩn bố trí 10 ô dạng bản với kích thƣớc 16 m2 (4*4m). Những ô dạng bản này đƣợc bố trí cách đều 10 m trên 2 tuyến song song với hai cạnh của ô tiêu chuẩn. Mỗi trạng thái rừng đƣợc thu thập 50 ô dạng bản. Tổng số hai trạng thái rừng là 100 ô dạng bản. Trong mỗi ô dạng bản, thu thập thành phần cây tái sinh, chiều cao thân cây, nguồn gốc (hạt và chồi) và tình trạng sức sống. Thành phần cây tái sinh đƣợc nhận biết theo loài. Chiều cao cây tái sinh đƣợc đo bằng cây sào với độ chính xác 0,1m. Tình trạng sức sống của cây tái sinh đƣợc phân chia theo 3 cấp: tốt, trung bình và xấu. Cây tốt là những cây có thân thẳng, không bị cụt ngọn hay hai thân, không bị sâu bệnh, tán lá cân đối và tròn đều. Cây xấu là những cây cụt ngọn hay hai thân, cây bị sâu bệnh, cây có tán lá dạng cờ. Những cây có đặc điểm trung gian giữa tốt và xấu là cây có sức sống trung bình.
2.5.2.3. Xác định địa hình, loại đất và điều kiện khí hậu - thủy văn
Độ cao và dạng địa hình của khu vực nghiên cứu đƣợc xác định dựa theo bản đồ địa hình với tỷ lệ 1/50.000. Loại đất đƣợc xác định dựa theo bản đồ đất Đông Nam Bộ với tỷ lệ 1/100.000 (Phạm Quang Khánh, 1995)[12]. Điều kiện khí hậu đƣợc xác định dựa theo tài liệu của KBTTNVH Đồng Nai.
2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu
2.5.3.1. Phân tích tổ thành loài cây gỗ của hai trạng thái rừng IIA và IIB
Tổ thành loài cây gỗcủa hai trạng thái rừng IIA và IIB trên những ô tiêu chuẩn đƣợc xác định theo phƣơng pháp của Thái Văn Trừng (1999) (Công thức 3.1); trong đó IVI% là tỷ lệ tổ thành của mỗi loài cây gỗ; N%, G% và V% tƣơng ứng là mật độ tƣơng đối của loài, tiết diện ngang thân cây tƣơng đối của loài và thể tích thân cây tƣơng đối của loài. Giá trị V = g*H*F, với F = 0,45.
Sự tƣơng đồng về thành phần loài cây gỗ giữa hai trạng thái rừng IIA và IIB cũng đƣợc xác định theo hệ số tƣơng đồng của Sorensen (CS) (Công thức 3.2); trong đó a là số loài cây gỗ bắt gặp ở trạng thái rừng IIA; b là số loài cây gỗ bắt gặp ở ô trạng thái rừng IIB.
CS = 2*c/(a+b) (3.2)
Sau đó tập hợp tổ thành loài cây gỗ (tổ thành loài cây gỗ) theo hai trạng thái rừng. Từđó phân tích so sánh: (a) tổng số loài cây gỗ bắt gặp (S, loài); (b) những loài cây gỗƣu thế và đồng ƣu thế; (c) những loài cây gỗ khác; (d) tỷ lệ tổ thành theo N%, G% và V%.
2.5.3.2. Phân tích cấu trúc quần thụđối với 2 trạng thái rừng IIA và IIB
(a) Xác định kết cấu N, G và M của hai trạng thái rừng IIA và IIB theo nhóm D. Để
làm rõ vấn đề đặt ra, trƣớc hết thống kê N, G và M của những quần thụ thuộc hai trạng thái rừng theo 3 nhóm D (< 10, 10 – 20, 20 - 30 và > 30 cm) và 3 lớp H (< 10, 10 – 15 và > 15 m). Sau đó phân tích N, G và M của hai trạng thái rừng IIB và trung bình theo các nhóm D và lớp H.
(b) Phân bố N/D và phân bố N/H. Đặc trƣng thống kê phân bố N/D và phân bố N/H của những quần thụ trên những ô mẫu đƣợc tính toán bao gồm giá trị trung bình (X), mốt (M0), trung vị (Me), giá trị lớn nhất (Max), giá trị nhỏ nhất (Min), phƣơng sai (S2
), sai tiêu chuẩn (S), sai số chuẩn của số trung bình (Se), hệ số biến động (CV%), độ lệch (Sk), độ nhọn (Ku) và các tứ phân vị (Q1, Q2, Q3). Đây là những thông tin mô tả không chỉ biến động D và H, mà còn cả hình dạng đƣờng cong phân bố N/D và phân bố N/H. Để kiểm định phân bố N/D của những quần thụ trên những ô mẫu, chỉ tiêu D đƣợc phân chia thành các cấp với mỗi cấp 4 cm. Tƣơng tự, chiều cao đƣợc phân chia với khoảng cách giữa các cấp là 2 m đối với trạng thái rừng IIA và 4 m đối với trạng thái rừng IIB. Số cấp D và cấp H nằm trong khoảng từ 6 đến 12 cấp. Bởi vì đƣờng cong phân bố N/D và N/H thực nghiệm của hai trạng thái rừng IIA và IIB đều có dạng một đỉnh, nên hai dạng phân bốnày đã đƣợc kiểm định theo phân bố khoảng cách (mô hình 3.3). Trong mô hình 2.3, x = 0 tƣơng ứng với cấp H nhỏ nhất; x = 1, 2,…, k tƣơng ứng với cấp H từ thứ2 đến thứ k.
P(x) = a với x = 0
Những mô hình phân bố N/D và phân bố N/H phù hợp đƣợc sử dụng để ƣớc lƣợng số cây (N, cây), tỷ lệ số cây (N%), số cây tích lũy (NTL, cây), tỷ lệ số cây tích lũy (N%TL) trong những cấp D và cấp H khác nhau.
Từ những đặc trƣng cấu trúc quần thụ trên những ô tiêu chuẩn của hai trạng thái rừng, phân tích so sánh: (a) sự khác biệt về đƣờng kính và chiều cao bình quân; (b) phạm vi biến động đƣờng kính và chiều cao; (c) hình thái phân bố N/D và phân bố N/H; (d) tỷ lệđóng góp số cây theo cấp D và cấp H; (e) tính ổn định của rừng.
2.5.3.3. Xác định đa dạng loài cây gỗđối với hai trạng thái rừng IIA và IIB
Đa dạng loài cây gỗ bao gồm ba thành phần: (a) số loài bắt gặp hay chỉ số giàu có về loài; (b) chỉ số đồng đều; (c) chỉ số đa dạng loài. Trong đề tài này, mức độ giàu có về loài đƣợc xác định theo số loài (S) và chỉ số giàu có về loài của Margalef (dMargalef) (Công thức 3.4). Chỉ số đồng đều đƣợc xác định theo chỉ số Pielou (J’) (Công thức 3.5). Đa dạng loài cây gỗ đƣợc xác định theo chỉ số đa dạng Shannon- Weiner (H’) (Công thức 3.6). Chỉ số ƣu thế của loài đƣợc xác định theo chỉ số Gini- Simpson (1 – λ) (Công thức 3.7). Trong các công thức (3.4) – (3.7), S = số loài cây gỗ bắt gặp trong ô tiêu chuẩn, Pi = ni/N (N = tổng số cây trong ô tiêu chuẩn và ni = số cây của loài thứi), Ln() = logarit cơ số Neper.
dMargalef = S - 1
Ln(N) (3.4)
J’ = H’/H’max, với H’max = Ln(S) (3.5) H’ = - ΣS
i = 1Pi*Ln(Pi) (3.6)
1 –λ = 1 - ∑Pi2
(3.7) Đa dạng loài cây gỗ của hai trạng thái rừng IIA và IIB bao gồm đa dạng α và đa dạng β. Đểtính đa dạng α, trƣớc hết xác định những thành phần đa dạng loài cây gỗ (S, N, d, J’ và H’) đối với từng ô tiêu chuẩn của hai trạng thái rừng IIA và IIB. Kếđến xác định các giá trị trung bình (S, N, d, J’ và H’) từ những ô tiêu chuẩn của mỗi trạng thái rừng IIA và IIB. Chỉ sốđa dạng α là chỉ sốđa dạng H’ trung bình của mỗi nhóm rừng. Chỉ sốđa dạng β đƣợc xác định theo phƣơng pháp của Whittaker (1972) (Công thức 3.8); trong đó S = tổng số loài bắt gặp trong toàn bộ n ô tiêu chuẩn; s = số loài bình quân bắt gặp trong 1 ô tiêu chuẩn.
Sự khác biệt về các thành phần đa dạng loài cây gỗ (S, N, d, J’ và H’, 1 - λ) giữa hai trạng thái rừng IIA và IIB đƣợc so sánh bằng phƣơng pháp phân tích phƣơng sai (ANOVA).
Đểxác định đa dạng loài cây gỗthay đổi tùy theo những nhóm D và lớp H khác nhau, tác giả xác định những thành phần đa dạng loài cây gỗ (S, N, d, J’ và H’, 1 - λ) theo 4 nhóm D (< 10, 10 – 20, 20 - 30 và > 30 cm) và 3 cấp H (< 10, 10 – 15 và > 15 m). Các chỉ sốđa dạng này cũng đƣợc tính toán tƣơng tự nhƣ công thức 3.4 – 3.8. Sau cùng phân tích biến động đa dạng loài cây gỗ theo những nhóm D và lớp H khác nhau của hai trạng thái rừng IIA và IIB.
2.5.3.4. Xác định tái sinh tựnhiên đối với hai trạng thái rừng IIA và IIB
Tái sinh tự nhiên của hai trạng thái rừng này đƣợc tính toán bao gồm mật độ, tổ thành, nguồn gốc, phân bố N/H và phân bố số cây theo cấp sức sống (tốt, trung bình, xấu). Thành phần cây tái sinh đƣợc xác định theo loài. Mật độ cây tái sinh đƣợc tính bình quân từ những ô dạng bản 16 m2; sau đó quy đổi ra đơn vị 1 ha. Tổ thành cây tái sinh đƣợc xác định theo N% của loài cây gỗ. Phân bố N/H của cây tái sinh đƣợc phân chia thành 6 cấp: H ≤ 50, H = 50 – 100, H = 100 – 150, H = 150 – 200, 200 - 250 và H ≥ 250cm. Chất lƣợng cây tái sinh đƣợc phân chia thành 3 cấp: tốt, trung bình và xấu. Sựtƣơng đồng giữa thành phần cây tái sinh với thành phần cây mẹđƣợc xác định theo hệ sốtƣơng đồng của Sorensen (SI).
2.5.4. Công cụ tính toán
Công cụ tính toán là bảng tính Excel, phần mềm thống kê Statgraphic Plus Version 4.0, SPSS 10.0 và Primer Version 6.0. Bảng tính Excel đƣợc sử dụng để tập hợp số liệu và lập bảng phân bố N/D, phân bố N/H và tổ thành loài cây gỗ. Phần mềm thống kê Statgraphic Plus Version 4.0 đƣợc sử dụng để tính toán những thống kê mô tả, kiểm định phân bố N/D và phân bố N/H. Phần mềm thống kê SPSS 10.0 đƣợc sử dụng để xác định tổ thành loài cây gỗ. Phần mềm Pimer Version 6.0 đƣợc sử dụng để tính toán những thành phần đa dạng loài cây gỗ.
Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1. Quá trình hình thành xã Mã Đà
Xã Mã Đà đƣợc tách từ thị trấn Vĩnh An theo Nghị định 25/NĐ - CP ngày 13/03/2003 của Thủ tƣớng Chính phủ. Vị trí xã cách trung tâm huyện khoảng 5km theo Tỉnh lộ 761, tổng diện tích tự nhiên là 27.497 ha.
3.2. Đặc điểm điều kiện tự nhiên
3.2.1. Vịtrí địa lý
Xã Mã Đà có Tỉnh lộ 761,767,322 là trục lộ chính nối liền với trung tâm huyện, vật chất cơ sở hạ tầng còn thiếu thốn, diện tích đất đai thuộc sự quản lý của Khu Bảo tồn thiên nhiên và Di tích Vĩnh Cửu, địa giới hành chính của xã Mã Đà nhƣ sau:
- Phía Bắc và Đông Bắc tiếp giáp tỉnh Bình Phƣớc và xã Phú Lý. - Phía Nam giáp thị trấn Vĩnh An.
- Phía Đông và Đông Nam giáp huyện Thống Nhất và huyện Trảng Bom. - Phía Tây giáp xã Hiếu Liêm.
3.2.2. Địa hình
Xã có dạng địa hình đồi thấp lƣợn sóng chia cắt nhẹ và dạng địa hình bằng dọc theo thềm sông với độ cao từ 5 - 15 mét tạo nên dải đất phù sa hẹp chủ yếu là Aluvi hiện đại, chia cắt nhẹ, độ dốc nhỏ hơn 30. Địa hình có nhiều hƣớng thấp dần từĐông Bắc sang Tây Nam. Cao trình cao nhất ở phía Đông Bắc 35 - 55m, cao trình thấp nhất ở phía Tây Nam 5 - 10m.
3.2.3. Khí hậu, thủy văn
Vĩnh Cửu nói chung và khu vực Mã Đà nói riêng là khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có hai mùa, với nền nhiệt độ cao đều là điều kiện đảm bảo nhiệt lƣợng cao cho cây trồng phát triển quanh năm. Nhiệt độ bình quân 260C, nhiệt độ tối cao trung bình 280C vào tháng 4, nhiệt độ tối thấp trung bình 24,60C vào tháng 12 và 1. Lƣợng mƣa lớn (2.500-2.800mm/năm), phân bố theo mùa (mùa khô và mùa mƣa) đã chi phối mạnh mẽ nền sản xuất nông lâm nghiệp. Mùa khô kéo dài 6 tháng từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lƣợng mƣa bình quân: 25,5 mm/tháng, có tháng 1 và 2 hầu nhƣ không có mƣa. Mùa mƣa kéo dài 6 tháng từ tháng 5 đến tháng 10 trong năm, lƣợng mƣa bình quân: 333mm/tháng. Độ ẩm bình quân 83%, tối cao 91% vào các tháng 8 và
9, tối thấp 73% vào các tháng 3 và 4.
Trên địa bàn xã bị phân hoá theo mùa. Mùa khô: kéo dài từtháng 11 đến tháng 6 năm sau, lƣợng nƣớc chỉ xấp xỉ 20% lƣợng nƣớc cảnăm. Mùa khô lƣợng dòng chảy nhỏnƣớc trên sông Đồng Nai xuống thấp, nên khả năng cung cấp nƣớc bị hạn chếđã gây tình trạng thiếu nƣớc cho sinh hoạt và cho nông nghiệp. Mùa mƣa: vào các tháng 7 đến tháng 10 thƣờng xuất hiện lũ, nƣớc trên sông Đồng Nai lớn có năm gây hiện tƣợng ngập úng ở khu vực địa hình thấp thuộc hạlƣu, nhất là những năm mƣa lớn Hồ Trị An xảở mức tối đa.
Hiện tại xã có hồ Trị An với lƣợng nƣớc lớn. Thƣợng nguồn gồm hai nhánh chính là Đa Nhim và Đa Dung. Do sông sâu và dốc nên khảnăng bồi đắp phù sa kém, chỉ xuất hiện giải đất phù sa chạy dọc theo ven triền sông. Phía Bắc xã có Suối Đá, suối Mã Đà, suối Sai, suối Cây Sung, suối Bà Cai và một số suối nhỏ khác, tất cả các suối trong khu vực lâm trƣờng Mã Đà cũ đều chảy theo hƣớng Đông - Tây và đổ ra sông Bé. Bên cạnh đó, trên phạm vi xã có nguồn nƣớc đáng kể từ hồ Trị An với diện tích 285 km2 (trên địa phận huyện xã Mã Đà 160 km2
) dung tích khoảng 2,542 tỷ m3 nƣớc. Trên khu vực đập nƣớc đã xây dựng nhà máy thủy điện Trị An, hồ Trị An vừa cung cấp nƣớc phục vụ nhà máy điện, vừa là cảnh quan sinh thái, vừa là nơi cung cấp thủy sản cho khu vực. Ngoài hồ Trị An còn có hồ Bà Hào, hồ có diện tích 150 ha là cảnh quan sinh thái khi khách tham quan du lịch Chiến khu D.
Theo tài liệu Quy hoạch xã có 02 nhóm chính đó là đất xám và đất đỏ vàng. Nhóm đất xám đƣợc hình thành trên phù sa cổcó địa hình cao bằng thoát nƣớc, tầng đất hữu hiệu dày từ30 đến 100 cm, thành phần cơ giới nhẹ, tỷ lệcát trong đất cao. Đất có màu xám đến xám hơi vàng, địa hình thấp ngập nƣớc đất có màu xám xanh (gley), những nơi mức nƣớc ngầm lên xuống không đều đất bị kết von. Đất nghèo dinh dƣỡng