Đây là chỉ tiêu quan trọng trong nghiên cứu tái sinh rừng, phản ánh sự đa dạng về thành phần loài cây tái sinh trong lâm phần và mức độ thuận lợi của hoàn cảnh rừng đối với quá trình tái sinh rừng. Cấu trúc tổ thành loài cây tái sinh là bức tranh phản ánh cấu trúc tổ thành tầng cây cao trong tƣơng lai
của rừng. Đề tài đã tiến hành nghiên cứu, xác định hệ số tổ thành loài cây tái sinh tính theo số cây (N%). Kết quả đƣợc tổng hợp ở bảng 4.10.
Bảng 4.10. Tổ thành loài cây tái sinh Trạng thái rừng Số loài Công thức tổ thành Nghèo 23 19,3% Dẻ + 15,0% Nhãn rừng + 7,9% Bứa + 6,4% Mò cua + 5,7% Ba soi + 5,7% Chò vàng + 5,0% Quế rừng + 35,0% (16 Loài khác) Trung bình 23 21,7% Dẻ + 14,1% Nhãn rừng + 11,6% Chò vàng + 10,1% Bứa + 6,2% Quế rừng + 5,8% Ba soi + 30,4% (17 Loài khác)
Giàu 23
21,9% Dẻ + 15,0% Nhãn rừng + 11,2% Côm + 7,7% Chò vàng + 7,3% Ba soi + 7,3% Bứa + 29,6% (17 Loài khác)
Chi tiết xem phụ biểu 5
Kết quả ở bảng 4.10 cho thấy: tổ thành cây tái sinh của các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu tƣơng đối đơn giản với số lƣợng loài tƣơng đối ít (chỉ 23 loài cây tái sinh), có từ 6-7 loài tham gia vào công thức tổ thành. Các loài xuất hiện ở công thức tổ thành ở cả ba trạng thái rừng là Dẻ, Nhãn rừng, Bứa, Mò cua, Ba soi và Chò vàng. Đây là những loài cây thích hợp với điều kiện đất đai và lập địa tại khu vực nghiên cứu và cũng chính là loài cây kế cận và thay thế tầng cây cao trong tƣơng lai. Vì vậy cần nuôi dƣỡng và kết hợp bảo vệ để cây phát triển nhanh.
Ngoài ra, kết quả nghiên cứu tổ thành cây tái sinh cũng cho thấy có sự thống nhất tƣơng đối về thành phần và tỷ lệ của các loài cây ở tầng cây cao và tầng cây tái sinh.
4.3.2. Phân bố cây tái sinh theo chiều cao và chất lượng
Phân bố cây tái sinh theo chiều cao và chất lƣợng cây tái sinh phản ánh quy luật sinh trƣởng và phát triển của lớp cây tái sinh, tình hình phát triển của rừng trong tƣơng lai. Thông qua quy luật này, có thể điều chỉnh mật độ và đề xuất các biện pháp tác động hợp lý. Việc nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh theo chiều cao sẽ đem lại hình ảnh rõ hơn về phân bố cây tái sinh theo chiều thẳng đứng. Tuỳ thuộc vào từng trạng thái, từng giai đoạn phát triển của cây tái sinh mà phân bố số cây tái sinh theo chiều cao cũng khác nhau.
Nhận thức đƣợc tầm quan trọng của phân bố cây tái sinh theo chiều cao, trên mỗi ô tiêu chuẩn 1.000m2
chúng tôi đã tiến hành đo đếm 4 ô tái sinh, kích thƣớc mỗi ô là (5m x 5m), số liệu thu thập đƣợc tiến hành gom nhóm và đã chia chiều cao cây tái sinh ra làm 4 cỡ: cỡ 1 (H < 0,5 m), cỡ 2 (từ 0,5 – 2,0 m), cỡ 3 (từ 2,0 – 3,0 m) và cỡ 4 (H > 3,0 m). Kết quả cụ thể nhƣ sau:
Bảng 4.11. Tỷ lệ cây tái sinh theo chiều cao
Trạng thái rừng N/ha Cấp H Chất lƣợng
Chât lƣợng cây tái sinh theo cấp chiều cao (N/ha) Tổng
1 2 3 4 (<0,5m) (0,5 – 2,0m) (2,0 – 3,0m) (>3,0m) Nghèo 4.667 Khỏe CH 0 0 0 67 67 H 3567 300 200 33 4.100 Tổng 3.567 300 200 100 4.167 Yếu CH 0 133 67 0 200 H 267 0 33 0 300 Tổng 266.7 133.3 100 0 500 Tổng 3.833 433 300 100 4.667 Trung bình 9.200 Khỏe CH 400 33 0 0 433 H 5067 2100 33 267 7.467 Tổng 5.467 2.133 33 267 7.900 Yếu CH 200 133 0 0 333 H 667 233 0 67 967 Tổng 867 366 0 67 1300
Trạng thái rừng N/ha Cấp H Chất lƣợng
Chât lƣợng cây tái sinh theo cấp chiều cao (N/ha) Tổng
1 2 3 4 (<0,5m) (0,5 – 2,0m) (2,0 – 3,0m) (>3,0m) Tổng 6.334 2.499 33 334 9.200 Giàu 8.666 Khỏe CH 133 0 0 0 133 H 5.500 2.200 67 133 7.900 Tổng 5.633 2.200 67 133 8.033 Yếu CH 300 0 0 0 300 H 233 100 0 0 333 Tổng 533 100 0 0 633 Tổng 6.166 2.300 67 133 8.666
Bảng 4.11 cho thấy, phân bố cây tái sinh theo cỡ chiều cao ở các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu có xu hƣớng giảm khi chiều cao của cây tăng, số lƣợng cây tái sinh tập trung chủ yếu ở cỡ chiều cao nhỏ. Điều này chứng tỏ có sự cạnh tranh không gian dinh dƣỡng và ánh sáng của cây mạ, cây con tái sinh với cây bụi, thảm tƣơi diễn ra mạnh mẽ dƣới tán rừng nên nhiều cá thể bị đào thải.
Kết quả nghiên cứu còn cho thấy, mật độ cây tái sinh trên các trạng thái rừng cao chứng tỏ tiềm năng tái sinh rừng ở khu vực nghiên cứu rất lớn. Tuy nhiên, số lƣợng cây tái sinh có triển vọng (cây cao trên 2m và có chất lƣợng tốt) và số lƣợng các loài cây quý hiếm có số lƣợng cá thể thấp. Để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sinh trƣởng và phát triển của lớp cây tái sinh này, cần tạo điều kiện tối ƣu về ánh sáng và hạn chế các yếu tố cản trở cây tái sinh phát triển nhƣ cây bụi, thảm tƣơi. Vì vậy các biện pháp tác động trong thời gian này cần chú ý tỉa thƣa, loại bỏ dây leo, cây cong queo, sâu bệnh, cây có giá trị kinh tế thấp để cải thiện điều kiện ánh sáng tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tái sinh.
4.3.3. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất
Tái sinh tự nhiên có một đặc trƣng phổ biến là phân bố của chúng trên mặt đất không đều, tạo ra chỗ nhiều cây tái sinh, chỗ ít cây tái sinh. Chính vì thế, việc nghiên cứu hình thái phân bố cây trên mặt đất là một vấn đề hết sức quan trọng trong quá trình lợi dụng khả năng tái sinh để phục hồi lại những khu rừng đã bị khai thác mạnh, cấu trúc rừng bị phá vỡ,… Phân bố cây tái sinh trên mặt đất phụ thuộc nhiều vào đặc tính sinh vật học của từng loài cây, phụ thuộc vào không gian dinh dƣỡng của cây và hoàn cảnh rừng. Thực tế điều tra trên các ô tái sinh cho thấy, có ô mật độ cây tái sinh cao, có ô mật độ thấp. Trong nhiều trƣờng hợp, khi mật độ cũng nhƣ chất lƣợng cây tái sinh đã đảm bảo đủ về số lƣợng, nhƣng việc xúc tiến tái sinh vẫn đƣợc đặt ra do chúng phân bố không đều trên toàn bộ diện tích. Vì vậy, việc nghiên cứu hình thái phân bố cây tái sinh là việc làm cần thiết và mang nhiều ý nghĩa. Để có cơ sở đề xuất các giải pháp lâm sinh thích hợp, nhằm điều tiết khả năng tái sinh hợp lý của cây rừng, đề tài tiến hành thu thập số liệu về cây tái sinh trên các ô tái sinh và đánh giá khả năng phân bố của chúng. Hình thái phân bố cây tái sinh đƣợc xác định bằng tiêu chuẩn Poissoin. Kết quả tính toán đƣợc cho ở bảng 4.12.
Bảng 4.12. Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất
Trạng thái ODB
(a) N X=N/a S2 K=S2/X Hình thái
phân bố
Nghèo 12 140 11,7 13,5 1,16 Cụm
Trung bình 12 276 23,0 130,5 5,68 Cụm
Giàu 12 260 21,7 128,1 5,91 Cụm
Từ kết quả trên cho thấy, hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất của các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu có dạng phân bố cụm. Kết quả này rất phù hợp với hiện tƣợng tái sinh lỗ trống rất phổ biến ở rừng tự nhiên nhiệt
đới, xảy ra ở những nơi rừng mở tán, cây tái sinh thƣờng có dạng phân bố cụm. Tuy nhiên, nếu xét một cách tổng thể, kiểu phân bố cây tái sinh không chỉ phụ thuộc vào những lỗ trống trong rừng mà còn phụ thuộc vào các nhân tố khác, trong đó chính những cá thể cây tái sinh cũng có những mối quan hệ phức tạp, khi thì hỗ trợ nhau, khi lại cạnh tranh lẫn nhau, dẫn đến những kiểu phân bố khác ở dƣới tán rừng.
Quy luật phân bố cụm của cây tái sinh đã dẫn đến mặt đất rừng còn nhiều khoảng trống không có cây tái sinh. Vì vậy, các giải pháp kỹ thuật lâm sinh tác động cần phải điều tiết phân bố cây tái sinh tiệm cận dần với phân bố cách đều, bằng cách chặt tỉa cây ở những nơi có mật độ dày, trồng bổ sung các loài cây mục đích vào chỗ trống và mật độ còn thƣa để điều chỉnh phân bố cây cho đồng đều hơn.
4.4. Chỉ số đa dạng sinh học của hệ thực vật
Để đánh giá tính đa dạng sinh học trên các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu, số liệu thu thập đƣợc trong tất cả các ô tiêu chuẩn 1.000 m2
đƣợc tiến hành xử lý nhằm đánh giá đa dạng sinh học bằng định lƣợng và so sánh.
4.4.1. Chỉ số đa dạng loài thực vật
Qua phân tích chỉ số IVI của loài trên các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu (xem phụ lục 6) cho thấy, tổng số loài quan sát đƣợc là 82 loài. Những loài có số lƣợng lớn xuất hiện trong khu vực nghiên cứu đƣợc xếp theo thứ tự là Dẻ, Trâm, Côm, Chò, Nhãn rừng, Trám, Ngát, Bồ hòn, Ba bét,… (xem bảng 4.13)
Bảng 4.13. Một số loài thực vật c chỉ số IVI cao tại khu vực nghiên cứu
STT Tên Việt Nam N RD RF RBA IR IV R
1 Dẻ 127 20,39 4,00 22,42 0,00 15,60 1
2 Trâm 50 8,03 4,00 10,17 0,00 7,40 2
3 Côm 37 5,94 3,56 11,02 11,11 6,84 3
STT Tên Việt Nam N RD RF RBA IR IV R 5 Nhãn rừng 20 3,21 3,56 2,87 11,11 3,21 5 6 Trám 23 3,69 2,67 2,58 33,33 2,98 6 7 Ngát 15 2,41 1,33 5,06 66,67 2,93 7 8 Bồ hòn 11 1,77 2,22 2,53 44,44 2,17 8 9 Ba bét 17 2,73 1,33 2,00 66,67 2,02 9
Ghi chú: N: Số lượng cá thể; RD: Mật độ tương đối (%); RF: Tần suất tương đối (%); RBA: Tiết diện ngang tương đối (%); IR: Chỉ số hiếm; IV: Chỉ số giá trị quan trọng của loài (%); R: Xếp hạng loài quan trọng.
Bảng 4.13 cho thấy, về số lƣợng cá thể, loài có số lƣợng nhiều nhất là Dẻ, tiếp theo là Trâm, Côm,... Đây cũng chính là các loài có mật độ tƣơng đối cao tại khu vực nghiên cứu. Tần suất tƣơng đối cho biết loài đó có xuất hiện trong các ô nghiên cứu hay không, loài nào xuất hiện trong nhiều ô nghiên cứu (tần xuất lớn) thì khả năng loài đó chiếm ƣu thế trong hệ sinh thái. Không hẳn loài có số lƣợng cá thể nhiều (mật độ cao) thì sẽ xuất hiện trong hầu hết các ô nghiên cứu. Loài có số lƣợng cá thể nhiều nhƣng có thể tập trung trong một ô nhất định, vì vậy loài có thể có mật độ cao nhƣng tần số xuất hiện thấp và ngƣợc lại. Dựa vào kết quả này có thể thấy đƣợc loài phổ biến và cũng là đặc trƣng cho các trạng thái rừng lá rộng thƣờng xanh trạng thái nghèo, giàu và trung bình tại khu vực nghiên cứu lần lƣợt là Dẻ, Trâm, Côm, Nhãn rừng,... vì có tần suất tƣơng đối cao.
Chỉ số hiếm (IR) thay đổi từ 0 đến 88,89; loài có chỉ số hiếm thấp nhất là Dẻ, Trâm, Côm, Nhãn rừng,... cao nhất là loài Kim giao, Chò vàng, ... Nhƣ vậy những loài có chỉ số IR nhỏ chứng tỏ các loài này xuất hiện nhiều trong quần xã thực vật tại khu vực nghiên cứu và ngƣợc lại những loài có chỉ số hiếm IR cao là những loài xuất hiện ít trong quần xã thực vật tại khu vực nghiên cứu.
hợp các chỉ số nhƣ mật độ tƣơng đối, tần suất xuất hiện tƣơng đối và độ phong phú tƣơng đối của loài. Kết luận loài quan trọng của khu vực theo chỉ số IVI không chỉ là những loài có mật độ cao, tần số xuất hiện nhiều mà có thể là những loài hiếm, ít xuất hiện (có độ phong phú tƣơng đối cao). Tại khu vực nghiên cứu, chỉ số giá trị quan trọng (IV) dao động từ 0,207% - 15,6%, loài có giá trị quan trọng cao nhất xếp theo thứ tự Dẻ, Trâm, Côm,… Đây cũng là các loài cây phổ biến, đặc trƣng tại khu vực khu nghiên cứu.
4.4.2. Chỉ số đa dạng quần xã thực vật trên các trạng thái rừng
Bảng 4.14. Chỉ số đa dạng trên các quần xã thực vật trên các trạng thái rừng
Quần xã S N D J' H'(loge) Simpson
1TXN 24 55 5,7 0,90 2,87 0,94 2TXN 21 49 5,1 0,92 2,79 0,94 3TXN 21 60 4,9 0,83 2,53 0,87 1TXB 26 72 5,8 0,90 2,94 0,94 2TXB 31 93 6,6 0,82 2,82 0,90 3TXB 34 86 7,4 0,92 3,26 0,96 1TXG 22 69 5,0 0,90 2,79 0,93 2TXG 18 68 4,0 0,91 2,62 0,92 3TXG 28 71 6,3 0,87 2,90 0,93 Min 18 49 4,0 0,82 2,53 0,87 Max 34 93 7,4 0,92 3,26 0,96 TB 25 ± 5,22 69,2 ± 13,94 5,7 ± 1,03 0,9 ± 0,04 2,8 ± 0,21 0,9 ± 0,03 Trong đó: N: Số lƣợng cá thể; S: Số loài;
D: chỉ số phong phú loài Margalef (d); J’: Chỉ số tƣơng đồng; H'(loge): Chỉ số đa dạng Shannon – Wiener; Simpson: Chỉ số ƣu thế Simpson.
(1TXN: ô thứ 1 trạng thái TXN - nghèo; 2TXN: ô thứ 2 trạng thái TXN; 3TXN: ô thứ 3 trạng thái TXN; 1TXB – trung bình: ô thứ 1 trạng thái TXB; 2TXB: ô thứ 2 trạng thái TXB; 3TXB: ô thứ 3 trạng thái TXB; 1TXG: ô thứ 1 trạng thái TXG - giàu; 2TXG: ô thứ 2 trạng thái TXG; 3TXG: ô thứ 3 trạng thái TXG)
Qua phân tích kết quả chỉ số đa dạng của các ô điều tra (bảng 4.14) cho thấy, số lƣợng loài của các ô tiêu chuẩn biến động từ 18 đến 34 loài, trung bình là 25,0 loài với độ lệch chuẩn là 5,22. Nhƣ vậy, số loài trong các ô tiêu chuẩn tƣơng đối cao nhƣng có sự biến động nhiều giữa các ô.
Số lƣợng cá thể trong ô tiêu chuẩn 1.000 m2 biến động từ 49 đến 93 cá thể, trung bình là 69 cá thể. Số cá thể biến động nhiều trong các ô tiêu chuẩn (SD = 13,94). Nhƣ vậy, số lƣợng cá thể tƣơng đối nhiều nhƣng có sự biến động lớn gữa các ô tiêu chuẩn.
Trong các ô đo đếm cho thấy, chỉ số phong phú loài Margalef (d) biến động từ 4,0 – 7,0, trung bình là 5,7 với độ lệch chuẩn là 1,03. Có 5 ô tiêu chuẩn với chỉ số phong phú loài Margalef lớn hơn chỉ số trung bình, chiếm 55 % trong tổng số ô tiêu chuẩn. Nhƣ vậy, chỉ số phong phú loài Margalef của các quần xã khá cao và tƣơng đối ổn định.
Chỉ số tƣơng đồng (J’) biến động từ 0,82 – 0,92, trung bình là 0,9 với độ lệch chuẩn là 0,04. Có 6 ô tiêu chuẩn có chỉ số tƣơng đồng từ mức trung bình trở lên, chiếm 66 % trong tổng số ô nghiên cứu. Điều này cho thấy, số lƣợng loài trong các ô khá tƣơng đồng.
Chỉ số ƣu thế Simpson thay đổi từ 0,87 – 0,96, trung bình là 0,9 với độ lệch chuẩn là 0,03. Quần xã có chỉ số ƣu thế cao sẽ có tính đa dạng cao và ngƣợc lại. Nhìn chung, chỉ số ƣu thế của các quần xã trong các ô nghiên cứu khá cao.
số đa dạng trung bình là 4 ô, chiếm 45 % tổng số ô điều tra. Qua đó cho thấy, đa số các ô điều tra có chỉ số đa dạng cao. Nhƣ vậy, các quần xã điều tra có loài khá tƣơng đồng và chỉ số ƣu thế cao nên tính đa dạng của các quần xã cao.
Kết quả phân nhóm các quần xã tại khu vực điều tra ở các mức tƣơng đồng đƣợc thể hiện trong hình 4.7.
Hình 4.7. Sơ đồ nhánh các quần xã ở các mức tƣơng đồng
Hình 4.7 cho thấy, ở mức tƣơng đồng 46% thì các ô điều tra có thể chia thành 3 nhóm quần xã khác nhau. Tên của các nhóm quần xã này đƣợc đặt dựa vào mức độ ƣu thế của các loài ở từng ô trong các nhóm quần xã. Nhóm quần xã thứ nhất đƣợc ghi nhận trên các OTC là OTC 9, OTC 7 và OTC 8; nhóm quần xã thứ 2 đƣợc ghi nhận trên các OTC là OTC 3, OTC 1 và OTC 5; nhóm quần xã thứ 3 đƣợc ghi nhận trên các OTC là OTC 6, OTC 2 và OTC 4.