Giá trị sản xuất của các ngành sản xuất và dịch vụ chủ yếu năm 2010 ƣớc đạt 234.338 triệu đồng; tốc độ tăng trƣởng bình quân hàng năm đạt 8,14%, bình quân 413kg/ngƣời, thu nhập bình quân năm đạt 500 USD/ngƣời/năm; cơ cấu kinh tế của huyện chuyển dịch theo hƣớng tích cực, giảm dần t trọng ngành nông - lâm nghiệp, tăng t trọng ngành công nghiệp, xây dựng và dịch vụ. Trên địa bàn huyện đã hình thành các v ng chuyên canh cây lƣơng thực, cây công nghiệp ở các cụm xã: Pú Nhung, Phình Sáng, Ta Ma. Các thành phần kinh tế phát triển. Hiện toàn huyện có 20 doanh nghiệp ngoài quốc, 16 hợp tác xã sản xuất nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ; 680 hộ kinh doanh cá thể.
Chƣơng 3
MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định đƣợc đặc điểm cấu trúc, đa dạng loài của ba trạng thái rừng tự nhiên tại khu vực nghiên cứu nh m góp phần làm sáng tỏ cơ sở khoa học cho việc khoanh nuôi phục hồi và phát triển rừng tự nhiên trong khu vực nghiên cứu.
- Đề xuất đƣợc một số giải pháp nh m phục hồi và phát triển tài nguyên rừng tại huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên,.
3.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
3.2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là 3 trạng thái rừng tự nhiên: rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thƣờng xanh phục hồi (TXP), rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thƣờng xanh nghèo (TXN) và rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thƣờng xanh trung bình (TXB) (trạng thái rừng đƣợc phân loại - theo thông tƣ số 34/2009/TT – BNNPTNT).
3.2.2. Phạm vi nghiên cứu
- Về nội dung nghiên cứu:
+ Đề tài nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo số cây và theo chỉ số quan trọng.
+ Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lâm phần, tập trung nghiên cứu: các đại lƣợng sinh trƣởng D, H, G và một số quy luật phân bố và tƣơng quan của lâm phần nhƣ: N/D, N/H, H-D
+ Nghiên cứu tính đa dạng loài của 3 trạng thái rừng. + Nghiên cứu đặc điểm tái sinh của 3 trạng thái rừng.
- Phạm vi về không gian: Đề tài thu thập số liệu của 3 trạng thái rừng tự nhiên ở huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên.
3.3. Nội dung nghiên cứu
3.3.1. Phân chia trạng thái rừng
3.3.2. Nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao
+ Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo hệ số tổ thành ki
Formatted: Normal, Justified, Level 1, Indent: First line: 0 cm
Formatted: Level 1, Indent: First line: 0 cm
Formatted: Normal, Level 1, Indent: First line: 0 cm, Keep with next
Formatted: Normal, Level 1, Indent: First line: 0 cm, Keep with next
+ Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo chỉ số quan trọng IV%.
+ So sánh công thức tổ thành theo hệ số tổ thành và theo chỉ số IV%.
+ Phân loại loài cây theo trạng thái
3.3.3. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lâm phần
+ Nghiên cứu một số quy luật phân bố và tƣơng quan của lâm phần: N/D1,3, N/Hvn, Hvn - D1.3.
3.3.4. Nghiên cứu tính đa dạng loài tầng cây cao
+ Chỉ số đa dạng: mức độ phong phú của loài, Shannon–Weiner, Simpson, Pielou và Margalef.
3.3.5. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu
+ Cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh + Chất lƣợng và nguồn gốc cây tái sinh + Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
3.3.6. Đề xuất một số giải pháp phục hồi và phát triển rừng tại khu vực nghiên cứu 3.4. Phƣơng ph p nghiên cứu 3.4. Phƣơng ph p nghiên cứu
3.4.1. Phương pháp luận
Đề tài đã sử dụng phƣơng pháp điều tra ô tiêu chuẩn đại diện ở khu vực nghiên cứu, số liệu đảm bảo tính đại diện, khách quan và chính xác. Đề tài sử dụng các phƣơng pháp phân tích số liệu truyền thống, phƣơng pháp kế thừa các tƣ liệu, số liệu có liên quan.
- Sử dụng các công cụ toán học để mô hình hoá các quy luật phân bố, tính toán các chỉ tiêu đa dạng sinh học nh m hạn chế tính áp đặt chủ quan của ngƣời nghiên cứu và góp phần phản ánh quy luật chung của lâm phần.
- Từ đặc điểm cấu trúc rừng, kết hợp với các chính sách có liên quan (chính sách về quản l đất đai, tài nguyên rừng; chính sách đầu tƣ tín dụng; chính sách khai thác sử dụng rừng và lƣu thông tiêu thụ lâm sản) và các hoạt động quản lý, sử dụng, xây dựng rừng tại địa phƣơng, đề xuất một số biện pháp quản lý rừng bền vững.
Formatted: Normal, Justified, Level 1, No widow/orphan control, Tab stops: 0 cm, Left + Not at 1,34 cm
3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu
3.4.2.1. Kế thừa số liệu
Luận văn kế thừa số liệu về điều kiện tự nhiên: địa hình, khí hậu, thu văn, đất đai, tài nguyên rừng; điều kiện kinh tế; điều kiện xã hội: dân số, lao động, thành phần dân tộc.
Các báo cáo về thực trạng tài nguyên rừng, công tác quản lý bảo vệ và phát triển rừng tại Huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên.
3.4.2.2. Ngoại nghiệp a) Điều tra tầng cây cao
- Lập ô tiêu chuẩn:
Trên mỗi trạng thái rừng lập 4 ô tiêu chuẩn (OTC), diện tích mỗi ô là 1000 m2 20m x 50m . Nhƣ vậy, tổng số OTC cần lập cho 3 trạng thái rừng là 12 OTC.
+ Điều tra thống kê tầng cây cao:
Đối tƣợng điều tra là các cây gỗ thuộc tầng cây cao cây có đƣờng kính ngang ngực từ 6 cm trở lên).
Trong mỗi ô đo đếm, đánh dấu và đếm toàn bộ số cây trong phân ô.
+ Xác định thành phần loài, tên loài (những loài không biết tên hoặc không rõ tên thì ghi kí hiệu là sp)
+ Đo đƣờng kính D1.3 của tất cả các cây có đƣờng kính lớn hơn hoặc b ng 6cm: dùng thƣớc kẹp kính độ chính xác 0,5 cm.
+ Đo chiều cao vút ngọn: Trong mỗi phân ô đo chiều cao cho 5 cây đƣợc lựa chọn ngẫu nhiên, dùng thƣớc Blumeleiss với độ chính xác 0,5 m.
Toàn bộ các số liệu đo đếm tầng cây cao đƣợc ghi chép theo mẫu biểu điều tra tầng cây cao (biểu 01).
Formatted: Font: Font color: Auto
Biểu 3.1: Biểu điều tra tầng cây cao
Địa điểm... Độ cao... Ngày điều tra... Trạng thái rừng... Độ dốc... Ngƣời điều tra...
OTC số... Hƣớng dốc...
STT Tên cây D1.3 (cm) Hvn (m) Ghi chú
ĐT NB TB
1 2
b Điều tra cây tái sinh:
- Lập ô dạng bản (ODB):
Trên mỗi OTC lập 5 OBB trong đó 4 ODB ở 4 góc và 1 ODB ở giữa OTC. Diện tích mỗi ODB là 16 m2 4m x 4m . Nhƣ vậy, tổng số ODB cần lập cho 3 trạng thái rừng là 60 ODB. Trên ODB thống kê tất cả cây tái sinh vào phiếu điều tra theo các chỉ tiêu:
- Tên loài cây tái sinh, loài nào chƣa rõ thì thu thập tiêu bản để giám định. - Đo chiều cao cây tái sinh b ng thƣớc sào.
- Chất lƣợng cây tái sinh:
+ Cây tốt là cây có thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trƣởng phát triển tốt, không sâu bệnh
+ Cây xấu là những cây cong queo, cụt ngọn, sinh trƣởng phát triển kém, sâu bệnh, còn lại là những cây có chất lƣợng trung bình.
- Xác định nguồn gốc cây tái sinh
Toàn bộ các số liệu thu thập, đo đếm tầng cây tái sinh đƣợc ghi chép theo mẫu biểu điều tra tầng cây cao (biểu 02).
Biểu 3.2: Biểu điều tra tầng cây tái sinh
Địa điểm... Độ cao... Ngày điều tra... Trạng thái rừng... Độ dốc... Ngƣời điều tra...
ODB số... Hƣớng dốc...
Stt Tên loài cây
Phẩm chất Cấp chiều cao (m) Nguồn gốc Tốt TB Xấu I II III IV V Hạt Chồi
3.4.2.3. Nội nghiệp
A – Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cẩu trúc rừng
a) Phân loại trạng thái rừng hiện tại
Luận văn sử dụng phƣơng pháp phân loại rừng theo Thông tƣ 34 của Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn, . Trên cơ sở quy định của Thông tƣ số 34/2009/TT-
BNNPTNT ban hành ngày 10 tháng 06 năm 2009 của Bộ NNPTNT, các trạng thái
rừng và đất chƣa có rừng đƣợc phân chia theo 3 tiêu chí gồm tổ thành, điều kiện lập địa và trữ lƣợng rừng, cụ thể nhƣ sau:
- Rừng rất giàu: trữ lƣợng cây đứng trên 300 m3/ha - Rừng giàu: trữ lƣợng cây đứng từ 201 – 300 m3/ha - Rừng trung bình: trữ lƣợng cây đứng từ 101 – 200 m3/ha - Rừng nghèo: trữ lƣợng cây đứng từ 10 – 100 m3/ha
- Rừng chƣa có trữ lƣợng: rừng gỗ đƣờng kính bình quân < 8 cm, trữ lƣợng cây đứng dƣới 10 m3
/ha.
b) Xác định công thức tổ thành theo hệ số tổ thành
+ Bƣớc 1: Trong các OTC, tập hợp số liệu tầng cây cao, loài trong từng trạng thái và số cá thể của mỗi loài.
+ Bƣớc 2: Trong các OTC xác định tổng số loài cây, tổng số cá thể của từng trạng thái
+ Bƣớc 3: Tính số cá thể trung bình của 1 loài theo công thức:
N X m (3.1) Trong đó:
X : Số lƣợng cá thể trung bình của mỗi loài N: Tổng số lƣợng cá thể của các loài
m: Tổng số loài
+ Bƣớc 4: Xác định số loài, tên loài tham gia vào công thức tổ thành. Những loài nào có số cây X thì tham gia vào công thức tổ thành. + Bƣớc 5: Xác định hệ số tổ thành của từng loài theo công thức:
10 Xi Ki x N (3.2) Trong đó: Ki là HSTT loài i. Xi là số lƣợng cá thể loài i N là Σ số cá thể của tất cả các loài
+ Bƣớc 6: Viết công thức tổ thành: Loài nào có Ki > 0,5 thì ghi vào công thức tổ thành. Loài nào có hệ số tổ thành lớn viết trƣớc, nhỏ viết sau.
c) Xác định công thức tổ thành theo chỉ số quan trọng IVI%
Để xác định tổ thành loài cây, đề tài sử dụng phƣơng pháp xác định mức độ quan trọng (Important Value- IV) của Daniel Marmillod, Vũ Đình Huề (1984)
(3.3)
Trong đó:
IV%: Chỉ số mức độ quan trọng của loài trong quần xã.
Formatted: Left
Formatted: Normal, Left, Indent: Left: 3,81 cm, First line: 1,27 cm, Don't adjust space between Latin and Asian text, Don't adjust space between Asian text and numbers
Formatted: Normal, Justified, Indent: First line: 1,27 cm, Don't adjust space between Latin and Asian text, Don't adjust space between Asian text and numbers
G% là tiết diện ngang thân cây tƣơng đối:
Ni và Gi là mật độ và tổng tiết diện ngang của loài i.
ã
(3.4)
Theo Daniel Marmillod, loài cây nào có IVi > 5 là loài có nghĩa về mặt sinh thái. Theo Thái Văn Trừng 1978 , nhóm dƣới 10 loài cây có tổng IVi% > 50% tổng cá thể tầng cây cao thì chúng đƣợc coi là nhóm loài ƣu thế (còn gọi là ƣu hợp thực vật . Do đó, nhóm loài ƣu thế hình thành nên các loại hình xã hợp thực vật đƣợc xác định nhƣ sau:
- Tính toán trị số IVi% cho từng loài
- Xác định loài ƣu thế: loài có trị số IVi% > 5%
Khi đó, tên của QXTVR đƣợc xác định theo các loài đó.
Công thức tổ thành tổng quát đƣợc viết theo hệ số 10, nên khi viết công thức tổ thành chúng ta chi IV% cho 10.
IV1%.L1 + IV2%.L2 + IV3%.L3 + ... + IVi%.Li
Ký hiệu Li là tên loài cây thứ i trong QXTVR, với i 10
d) Một số quy luật kết cấu lâm phần
Bao gồm quy luật phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính và chiều cao. Phƣơng pháp mô phỏng theo các bƣớc: Thiết lập dãy phân bố thực nghiệm, từ đó xem xét kiểu dạng phân bố cụ thể để lựa chọn hàm phân bố lý thuyết hợp l để mô phỏng phân bố. Các hàm phân bố lý thuyết đƣợc đề tài thử nghiệm.
+ Phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính (N/D1.3). Phân bố số cây, số lƣợt loài theo cỡ đƣờng kính : đƣợc tính với cự li về đƣờng kính là 4 cm.
+ Phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/HVN). Phân bố số cây theo cỡ chiều cao : đƣợc tính với cự li về chiều cao là 2 m.
* Phân bố Weibull
Là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục với miền giá trị (0, +).
Formatted: Indent: Left: 1,27 cm, First line: 0 cm
Formatted: Normal, Indent: First line: 0 cm, Don't adjust space between Latin and Asian text, Don't adjust space between Asian text and numbers
Formatted: Tab stops: 0 cm, Left + Not at 1,23 cm + 3,46 cm + 4,44 cm
Hàm mật độ có dạng: x x x x e f 1 . . . . ) ( (3.6) Hàm phân bố có dạng: F(x) = 1 - e.X (3.7) Trong đó:
- : Đặc trƣng cho độ nhọn của phân bố
- : Đặc trƣng cho độ lệch của phân bố ( < 3 phân bố có dạng lệch trái, > 3 phân bố có dạng lệch phải, = 3 phân bố có dạng đối xứng).
Giá trị và đƣợc ƣớc lƣợng nhờ sự trợ giúp của phần mềm SPSS 13.0.
* Phân bố khoảng cách
Phân bố khoảng cách là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên đứt quãng, hàm toán học có dạng: 1 x 0 x ). 1 )( 1 ( ) (x x1 F (3.8)
Khi 1 thì phân bố khoảng cách trở về dạng phân bố hình học: ( )(1 ) x x0
x
F (3.9)
B ng phƣơng pháp tối đa hợp l có thể xác định đƣợc tham số của phân bố khoảng cách nhƣ sau: n fo (3.10) i i o x f f n . ) ( 1 (3.11) * Phân bố giảm:
Trong Lâm nghiệp thƣờng d ng phân bố giảm dạng hàm Meyer để mô phỏng quy luật cấu trúc tần số số cây theo đƣờng kính N/D1.3 , số cây theo chiều cao N/Hvn ở những lâm phần hỗn giao, khác tuổi. Hàm Meyer có dạng:
y = .e-x (3.12)
Trong đó: x: Cỡ kính hoặc cỡ chiều cao
, : Hai tham số của hàm Meyer
Formatted: Font: Not Italic
Formatted: Font: 13 pt, Not Italic, (Asian) Chinese (PRC)
Formatted: Font: 13 pt, Not Italic, Font color: Auto, (Asian) Chinese (PRC)
Để xác định tham số của phân bố giảm dạng hàm Meyer, trƣớc hết phải tuyến tính hoá phƣơng trình mũ, b ng cách logarit hoá cả hai vế của phƣơng trình để đƣa về dạng phƣơng trình hồi quy tuyến tính một lớp có dạng y = a + bx.
Kiểm tra sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm
Sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm đƣợc đánh giá thông qua tiêu chuẩn 2
của Pearson, với giả thuyết:
- H0: Phân bố lý thuyết đƣợc chọn (Meyer, Khoảng cách, Weibull) phù hợp với phân bố thực nghiệm.
- H1: Phân bố lý thuyết đƣợc chọn (Meyer, Khoảng cách, Weibull) không phù hợp với phân bố thực nghiệm.
m l l t n f f f 1 2 2 (3.13) Trong đó: - ft: Tần số thực nghiệm ở từng cỡ kính - fl: Tần số l thuyết; m là số tổ sau khi gộp
Tổ nào có fl < 5 thì ghép với fl tổ trên hoặc tổ dƣới, sao cho fl sau khi gộp 5. - Nếu 2
n > 2
0.05(k = m - 3) thì giả thuyết bị bác bỏ, nghĩa là phân bố lý thuyết không phù hợp với phân bố thực nghiệm.
- Nếu 2 n ≤ 2
0.05(k = m - 3) thì chấp nhận giả thuyết, nghĩa là phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm.
+ Tƣơng quan giữa chiều cao vút ngọn và đƣờng kính ngang ngực (Hvn - D1.3) Giữa Hvn và D1.3 của các cây trong lâm phần luôn tồn tại mối quan hệ chặt chẽ và đƣợc biểu thị b ng nhiều dạng phƣơng trình toán học khác nhau. Đề tài tiến hành thử nghiệm với 6 dạng phƣơng trình
Hàm bậc 3 Y = a0 + a1.X + a2.X2 + a3.X3 (3.14) Hàm tuyến tính một lớp Y = a + b.X (3.15)
Hàm Inverse Y = a0 + a1/X (3.16)
Formatted: Indent: First line: 1,27 cm
Formatted: Font: 13 pt, Not Italic, (Asian) Chinese (PRC)
Hàm Logarithmic Y = a0 + a1.ln(X) (3.17) Hàm bậc 2 Y = a0 + a1.X + a2.X2 (3.18) Hàm Power Y = a.Xb (3.19)
Phƣơng trình nào có hệ số xác định lớn nhất, có tất cả các tham số đều tồn tại