Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.5. Chỉ số đa dạng sinh học và cách tính
- Đa dạng hệ sinh thái thƣờng đƣơc đánh giá qua tính đa dạng các loài thành viên - tức là tính đa dạng của quần xã sinh vật. Yếu tố để đánh giá ở đây là: số lƣợng loài và kiểu dạng của loài.
Đánh giá theo số lƣợng loài: số lƣợng loài của quần xã càng nhiều thì độ phong phú hay tính đa dạng càng cao.
Tính toán số liệu: Tất cả các số liệu thu thập đƣợc trong quá trình điều tra ngoài thực địa đƣợc xem xét, tính toán.
Phân tích số liệu: Các số liệu sau khi tính toán dùng để phân tích thành phần thực vật thân gỗ trong cấu trúc thảm thực vật điều tra. Các đặc điểm của các thảm thực vật đƣợc thể hiện qua các thông số: Độ quan trọng, độ giàu loài, độ đa dạng loài thể hiện qua các chỉ số đa dạng (Simpson, Shannon index), chỉ số tƣơng đồng… Đƣợc áp dụng theo phần mềm Primer 6.1.
Chỉ tiêu số lƣợng của tổ thành loài Mật độ (Density).
MĐ% = (Tổng số cây của loài (i)/Tổng số cây các loài) × 100.
Độ nhiều (Abundance), độ nhiều biểu thị số cá thể của một loài nhiều ít trong quần xã, sử dụng theo thang phân loại của Drude để xác định độ nhiều, đƣợc chia thành 7 cấp độ.
Độ che phủ (Cover degree of coverage):
Độ che phủ là tỷ lệ % tổng diện tích tán thực vật trên diện tích mặt đất. Độ che phủ gồm: độ che phủ loài, độ che phủ tầng, độ che phủ quần xã. Độ thƣờng gặp (Frequency):
Độ thƣờng gặp của một loài đƣợc áp dụng theo công thức: T = ( /N) × 100
Trong đó:
: số ô có loài I xuất hiện.
N: tổng số ô có sự xuất hiện của các loài. Nếu:
T>50% thì loài đó phân bố đều và rất hay gặp. T: 25% - 50%: mức thƣờng gặp.
T<25% mức ít gặp.
Độ thƣờng gặp tƣơng đối:
(ĐTG%) = (Số ô có loài (i)/Tổng số ô mẫu có xuất hiện của các loài) × 100. Độ ƣu thế (Dominance). Mức độ ƣu thế (C) đƣợc xác định: C =
Trong đó:
: là mức độ ƣu thế của mỗi loài (số cá thể, tiết diện ngang)
: mức độ ƣu thế chung – tất cả các cá thể, tiết diện ngang hoặc sản lƣợng chung.
Độ ƣu thế tƣơng đối:
(ĐƢT%) – (Diện tích gốc của loài (i)/ Tổng diện tích gốc của ô mẫu) × 100 Xác định chỉ số giá trị quan trọng IVI (Importance Value Index): chỉ số giá trị quan trọng IVI đƣợc áp dụng để biểu thị cấu trúc, mối tƣơng quan và trật tự ƣu thế giữa các loài trong một quần thể thực vật (Mishra, 1968). Chỉ số này biểu thị tốt hơn, toàn diện hơn cho các tính chất tƣơng đối của hệ sinh thái so với các giá trị đơn tuyệt đối của mật độ, tần suất, độ ƣu thế,… Thông qua chỉ số IVI có thể xác định đƣợc cấu trúc không gian, mối tƣơng quan và trật tự ƣu thế giữa các loài cây đó. Chỉ số IVI của mỗi loài có thể xác định theo một trong hai công thức sau:
Trong đó: RD là mật độ tƣơng đối, RF là tần suất xuất hiện tƣơng đối và RBA là tổng tiết diện thân tƣơng đối của mỗi loài (Rastogi, 1999; Sharma, 2003; Pandey, et al.2002).
Mật độ tƣơng đối (RD) đƣợc xác định bằng tỷ số giữa mật độ trung bình (tổng số cá thể của một loài nghiên cứu xuất hiện ở tất cả các ô mẫu nghiên cứu chia cho tổng số các ô mẫu nghiên cứu) của loài nghiên cứu và tổng mật độ của tất cả các loài. Tần suất xuất hiện tƣơng đối (RF) là tỷ lệ % giữa tần suất xuất hiện của một loài nghiên cứu (tỷ số % giữa số lƣợng các ô mẫu có loài xuất hiện và tổng số các ô mẫu nghiên cứu) và tổng số tần suất xuất hiện của tất cả các loài. Mức hay gặp là >50%; mức thƣờng gặp: 25%- 50%; mức ít gặp là <25%.
Tìm hiểu về các loài hiếm gặp tại khu vực nghiên cứu thông qua chỉ số loài hiếm IR của tác giả Guarino. C, Napolitano. F (2006) đƣợc dùng để đánh giá mức độ hiếm của loài trong khu vực nghiên cứu qua công thức:
IR = [1 - (n/N)]*100
Trong đó: n là số ô có loài nghiên cứu xuất hiện, N là tổng số ô nghiên cứu. IR = 0 - 100, từ 78,08 - 95: hiếm, từ 95 - 97 là rất hiếm và >97 là cực hiếm.
Tính các chỉ số đa dạng sinh học trong quần xã tầng cây gỗ tại khu vực nghiên cứu:
Sử dụng phẩn mềm thống kê PRIMER-VI của Clarke & Warwick (1994) để xác định các chỉ số sinh học H’ , J’ , D’ giữa các quần xã.
+ Chỉ số Margalef: Dùng để xác định tính đa dạng hay độ phong phú về loài của quẩn xã, đƣợc tính theo công thức:
hoặc = Trong đó: S: tổng số loài trong mẫu.
+ chỉ số Pielou: Chỉ số tƣơng đồng J’ của quần xã đƣợc tính bằng công thức:
J’ = H’/log2 S hay: J’ = H’(Qsat)/H’max Trong đó: H’: là chỉ số Shannon – Weiner.
S: tổng số loài trong mẫu.
+ Chỉ số ĐDSH Shannon – Weiner (1949) áp dụng để tính sự đa dạng loài trong quần xã, đƣợc tính theo công thức:
Trong đó: ni: Số cá thể của loài i. N: Tổng số lƣợng cá thể trong mẫu.
+ Chỉ số loài ƣu thế và chỉ số đa dạng Simpson đƣợc tính theo công thức:
Trong đó: ni: Số cá thể của loài i. N: Tổng số lƣợng cá thể trong mẫu.
Đánh giá theo kiểu dạng của loài: tức là đánh giá về số lƣợng loài trong các nhóm phân loại khác nhau.Giá trị log trong các công thức tính chỉ số đa dạng đƣợc thống nhất sử dụng cơ số e để tính toán. Để đánh giá tính đa dạng cần căn cứ tổng hợp vào các chỉ số trên. Trong đó, chỉ số đa dạng Shannon (H’) có ý nghĩa quyết định, những chỉ số còn lại góp phần bổ sung và lý giải để kết quả mang tính thuyết phục và có độ tin cậy cao. Thể hiện tất cả các chỉ số lên cùng đồ thị sẽ giúp dễ quan sát, đánh giá tính đa dạng của khu vực hơn.
Ngoài ra, đề tài còn sử dụng Chỉ số Caswell (V). Đây là chỉ số đƣợc dùng để chẩn đoán mức độ xáo động của môi trƣờng có tác động lên mức độ
đa dạng sinh học của quần xã thực vật hay không và đƣợc tính thông qua chỉ số Shannon – Wiener (H’) (Clarke K. R. và Warwick R. M., 2001).