Xác định các trạng thái TTV thứ sinh tự nhiên trong khu vực

4. Đóng góp mới của luận văn

3.2.1. Xác định các trạng thái TTV thứ sinh tự nhiên trong khu vực

3.2.2. Nghiên cứu các đặc điểm chính của các trạng thái TTV thứ sinh trong khu vực nghiên cứu

- Đặc điểm thành phần loài thực vật - Đặc điểm thành phần dạng sống

- Đặc điểm cấu trúc hình thái các kiểu TTV - Đặc điểm tái sinh tự nhiên trong các kiều TTV + Cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh

+ Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

+ Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang + Chất lƣợng và nguồn gốc cây tái sinh

3.2.3 Xác định chiều hướng biến đổi của các trạng thái TTV và đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phát triển nhanh TTV rừng trong KVNC số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phát triển nhanh TTV rừng trong KVNC

3.3. Địa điểm nghiên cứu

Đề tài đƣợc thực hiện tại Thị trấn Việt Lâm - huyện Vị Xuyên - Tỉnh Hà Giang.

3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu

Phƣơng pháp tổng quát đƣợc áp dụng để giải quyết các nội dung nghiên cứu của đề tài là điều tra thu thập mẫu thực vật và các số liệu ngoài thực địa.

Phƣơng pháp cụ thể đƣợc áp dụng để tiến hành nghiên cứu các nội dung của đề tài là phƣơng pháp ô tiêu chuẩn và tuyến điều tra của Nguyễn Nghĩa Thìn (2004) [48] và Hoàng Chung (2008) [9].

3.4.1. Phương pháp tuyến điều tra và ô tiêu chuẩn

Mô tả một quần xã thực vật, số liệu cần phải đƣợc thu thập trên một số ô tiêu chuẩn (OTC) có diện tích đủ lớn. Việc áp dụng phƣơng pháp điều tra OTC đang đƣợc áp dụng rộng rãi trên thế giới cũng nhƣ trong nƣớc.

Để nghiên cứu về rừng nhiệt đới, khi xác định tổng diện tích OTC, H. Lamprecht (1979) đã tiến hành điều tra thành phần loài cây trên diện tích ô cơ sở 400m2, sau đó tăng dần diện tích ô cho đến khi không còn loài cây mới xuất hiện. Diện tích của ô khi đó là diện tích tối thiểu của các OTC cần điều tra, để đảm bảo có thông tin đầy đủ về thành phần loài và điều kiện địa hình phức tạp cần có sự phân loại khoanh vùng trƣớc.

Thái Văn Trừng (1978) [98] đề nghị dùng OTC dạng bản nhỏ 100m2

(10 x 10m) để điều tra nhanh ngoài thực địa và ô kích thƣớc từ 400m2

(20 x 20m) cho đến 1 ha tuỳ theo thành phần và quần thể phức tạp hay đơn giản khi điều tra chi tiết.

Lâm Phúc Cố (1996) sử dụng OTC 400m2

cho cả 5 giai đoạn diễn thế phục hồi rừng sau nƣơng rẫy ở Lâm trƣờng Pú Luông, Mù Cang Chải – Yên Bái.

Các tác giả Lê Đồng Tấn (2000) [45], Lê Ngọc Công (2004) [14] đã áp dụng OTC 400m2

Phạm Ngọc Thƣờng (2003) [53] đã xác định diện tích OTC là 500m2

(20 x 25m) áp dụng cho cả 5 giai đoạn trong quá trình tái sinh tự nhiên phục hồi sau nƣơng rẫy tại 2 tỉnh Bắc Kạn và Thái Nguyên. Đối với thảm vầu, nứa phục hồi tự nhiên tác giả đã áp dụng diện tích OTC là 100m2

(10x10m).

Nhƣ vậy, mỗi tác giả khi tiến hành điều tra, thu thập số liệu ngoài thực địa đều đƣa ra một tiêu chuẩn và kích thƣớc OTC khác nhau. Tuy có khác nhau, nhƣng các tác giả đều thống nhất số lƣợng và kích thƣớc OTC phải đủ lớn thì số liệu thu thập đƣợc mới đủ độ tin cậy.

Trong thời gian 2 năm từ (2010 – 2011), chúng tôi đã tiến hành điều tra, nghiên cứu ngoài thực địa 3 đợt. Đợt 1 từ tháng 5/2011 -> 6/2011: Nghiên cứu, thu thập tài liệu có liên quan. Đợt 2 từ tháng 8/2011 -> 12/2011: Thu thập số liệu ngoài thực địa về thành phần loài, các kiểu thảm thực vật,đặc điểm tái sinh. Đợt 3 từ háng 12/2011 -> 3/2012: Điều tra bổ sung phân tích và xử lý kết quả nghiên cứu. Để thu thập số liệu chúng tôi thực hiện phƣơng pháp điều tra theo tuyến và theo OTC của Hoàng Chung (2008) [9] nhƣ sau: Tuyến điều tra: Trƣớc hết là xác định địa điểm nghiên cứu, căn cứ vào bản đồ của khu vực lập các tuyến điều tra (TĐT). TĐT đầu tiên có hƣớng vuông góc với đƣơng đồng mức, các tuyến sau song song với tuyến đầu. Chiều rộng quan sát của TĐT là 4m. Khoảng cách giữa các tuyến là 50 – 100m tuỳ vào địa hình cụ thể của từng quần xã. Dọc theo tuyến điều tra bố trí 4 – 6 OTC, mỗi ô có diện tích 400m2

(20 x 20m) đối với rừng thứ sinh, 16m² đối với thảm cây bụi và 4m2

(2 x 2m) đối với thảm cỏ.

- Ô tiêu chuẩn: Để thu thập số liệu thảm thực vật, chúng tôi áp dụng OTC với kích thƣớc nêu trên. Ô dạng bản (ODB) đƣợc bố trí trên các đƣờng chéo, các góc vuông và các cạnh của OTC 400m². Tổng diện tích các ODB phải đạt ít nhất là 1/3 diện tích OTC. Ngoài ra dọc hai bên tuyến điều tra cũng đặt thêm các ODB phụ để thu thập số liệu bổ sung (kích thƣớc ODB là 2m x 2m).

20m

Hình 3.1. Sơ đồ trí ODB trong OTC ở rừng thứ sinh

3.4.2. Phƣơng pháp thu thập số liệu

3.4.2.1. Tuyến điều tra

Quan sát thống kê tất cả các loài đã gặp trên tuyến điều tra nhƣ tên loài (tên khoa học hay tên địa phƣơng). Thống kê thành phần dạng sống theo Raunkiaer (1934).

3.4.2.2. Ô tiêu chuẩn (OTC)

Thu thập các thông tin về thành phần loài, dạng sống, chiều cao vút ngọn (Hvn), đƣờng kính thân cây (D1,3), độ che phủ (%). Cụ thể nhƣ sau:

+ Đo đếm toàn bộ những cây có chiều cao (chiều cao vút ngọn- Hvn) 4m trở xuống đƣợc đo bằng sào có chia vạch đến 0,1m, đối với cây cao trên 4m đƣợc đo bằng thƣớc Blumeleiss đo theo nguyên tắc lƣợng giác.

+ Đo đƣờng kính cây (tại điểm cách mặt đất 1,3m – D1.3). Những cây có đƣờng kính từ 20cm trở xuống đo trực tiếp bằng thƣớc kẹp với độ chính xác 0,1cm.

Cây lớn hơn 20cm, đo chu vi bằng thƣớc dây, tra bảng tƣơng quan đƣờng kính – chu vi, tính đƣợc đƣờng kính tƣơng ứng. Ứng dụng phƣơng pháp ô 6 cây của

Thomasius, mỗi kiểu thảm thực vật chọn 36 vị trí ngẫu nhiên đến 6 cây gần nhất. Khi đó phân bố Poisson đƣợc sử dụng tiêu chuẩn U của Clark và Evan để đánh giá khi dung lƣợng mẫu đủ lớn (n = 36). Qua đó dự đoán đƣợc giai đoạn phát triển của quần xã thực vật trong khu vực nghiên cứu.

U tính theo công thức: U =

Trong đó:

: Là giá trị bình quân khoảng cách gần nhất của n lần quan sát

λ: Là mật độ cây tái sinh trên 1 đơn vị diện tích (cây/ha) n: Là số lần quan sát

Nếu U ≤ 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố cụm Nếu U ≥ 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố đều

Nếu – 1,96 < U< 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố ngẫu nhiên - Mật độ cây tái sinh (cây/ha) tính theo công thức:

N=

Trong đó n là số lƣợng cây, S là diện tích ô điều tra, N là mật độ (cây/ha)

- Đo đƣờng kính cây: Điểm đo cách mặt đất 1.30m (D1.30). Những cây có đƣờng kính 20cm đƣợc đo bằng thƣớc kẹp với độ chính xác 0.10cm, những cây từ 20cm trở lên đo đƣợc chu vi bằng thƣớc dây sau đó tra bảng tƣơng quan đƣờng kính, chu vi, tính đƣợc đƣờng kính tƣơng ứng.

- Phân chia cấp chiều cao và cấp đƣơng kính theo công thức của Hopman nhƣ sau:

3 3 2 2 H h K N D d K N    

Trong đó: H là chiều cao cao nhất (m); h là chiều cao thấp nhất; D là đƣờng kính lớn nhất (m); d là đƣờng kính nhỏ nhất; N là số cây/OTC; K là cự ly cấp

3.4.2.3. Ô dạng bản (ODB)

Xác định tên loài, đếm số lƣợng cây tái sinh, đo Hvn, xác định nguồn gốc cây tái sinh (từ hạt, chồi). Phân loại chất lƣợng cây tái sinh theo 3 tiêu chuẩn: Tốt, trung bình, xấu.

+ Cây tốt (A) là cây có tán phát triển đều, tròn, xanh, thân tròn, thẳng, không bị sâu bệnh.

+ Cây trung bình (B) là cây có tán bình thƣờng, ít khuyết tật.

+ Cây xấu (C) là cây có tán lá bệnh, sinh trƣởng kém, khuyết tật nhiều và bị sâu bệch.

- Độ phủ che xác định bằng mắt thƣờng và tính theo tỷ lệ % diện tích đất bị thảm cây che phủ. Độ tàn che đƣợc tính theo chỉ số phần mƣời.

3.4.3. Phƣơng pháp phân tích mẫu thực vật

- Xác định tên loài cây: Theo cuốn cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ (1991 – 1993) [21]; tên cây rừng Việt Nam của Bộ nông nghiệp và PTNT (2000) [42], danh lục các loài thực vật Việt Nam (2001 – 2005) [54]…

- Xác định dạng sống theo thang 5 bậc của Raunkiaer (1934) và Hoàng Chung (2008) [9]. Theo cách phân loại này dạng sống thực vật gồm các kiểu sau:

1. Dạng sống thứ nhất (Ph): Cây có chồi trên mặt đất (Phanerophytes)

3. Dạng sống thứ ba (He): Cây có chồi nửa ẩn (Hemicryptophytes)

4. Dạng sống thứ tƣ (Cr): Cây có chồi ẩn (Criptophytes)

5. Dạng sống thứ năm (Th): Cây có chồi một năm (Theophytes)

3.4.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu

Các số liệu đƣợc xử lý theo phƣơng pháp thống kê sinh học. Sử dụng phần mềm Excell để xử lý và mô hình hoá số liệu.

Chƣơng 4

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1. Các trạng thái đặc trƣng của thảm thực vật thứ sinh phục hồi sau nƣơng rãy tại KVNC nƣơng rãy tại KVNC

Trong quá trình phát triển lâu dài của thảm thực vật, nhiều năm trƣớc đây huyện Vị Xuyên có diện tích rừng tự nhiên chiếm ƣu thế. Cùng với sự phát triển của xã hội, dân số huyện Vị Xuyên ngày càng tăng nhanh từ đó việc khai thác rừng tự nhiên diễn ra mạnh mẽ, nhiều khu rừng bị phá huỷ để lấy đất canh tác nƣơng rẫy, làm nhà ở...

Trong quá trình nghiên cứu chúng tôi thấy rằng, tại thị trấn Việt Lâm, huyện Vị Xuyên các trạng thái thảm thực vật phục hồi sau nƣơng rãy bao gồm cả rừng trồng và rừng tái sinh tự nhiên. Dựa trên nguyên tắc phân loại của UNESCO (1973) đồng thời dựa vào các chỉ tiêu điều tra về điều kiện lập địa, thời gian phục hồi của thảm thực vật ở đây, chúng tôi đã xác định các giai đoạn của thảm thực vật thứ sinh phục hồi sau nƣơng rãy theo diễn thế nhƣ sau:

Thảm cỏ Thảm cây bụi Rừng thứ sinh

Kết quả nghiên cứu cho thấy đây là những trạng thái điển hình, phổ biến nhất trong khu vực nghiên cứu. Vì vậy chúng tôi chọn 3 trạng thái: Thảm cỏ, Thảm cây bụi và Rừng thứ sinh làm đối tƣợng nghiên cứu của luận văn.

4.2. Đặc điểm các trạng thái thảm thực vật thứ sinh tại KVNC

4.2.1. Sự phân bố các taxon thực vật trong các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu

Từ kết quả nghiên cứu các trạng thái thảm thực vật thứ sinh và tham khảo các tài liệu có liên quan, chúng tôi đã thống kê đƣợc hệ thực vật tại KVNC và kết quả trình bày ở bảng 4.1.

Từ bảng 4.1 và hình 4.1 cho thấy, trong các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu đã thu đƣợc 305 loài, 225 chi thuộc 79 họ của 4 ngành thực vật bậc cao có mạch là, ngành Mộc tặc (Equisetophyta), ngành Thông đất (Licopodiophyta), ngành Dƣơng xỉ (Polypodiophyta) và ngành Mộc Lan (Magnoliophyta).

Bảng 4.1. Số lƣợng và sự phân bố các taxon thực vật ở KVNC TT Tên ngành Loài Chi Họ Số lƣợng Tỷ lệ (%) Số lƣợng Tỷ lệ (%) Số lƣợng Tỷ lệ (%) 1 Mộc tặc (Equisetophyta) ^{1 0,33 1 0,44 1 1,27} 2 Thông đất (Licopodiophyta) ^{3 0,98 2 0,89 2 2,53} 3 Dƣơng xỉ (Polypodiophyta) ^{6 1,97 5 2,22 4 5,06} 4 Mộc lan (Magnoliophyta) ^{295 96,72 217 96,44 72 91,13} 4.1. Lớp Mộc lan (Magnoliopsida) ^{272 91,89 200 92,17 61 84,72} 4.2.Lớp Hành (Liliopsida) ^{23 7,80 17 7,83 11 15,28} Tổng cộng 305 100 225 100 79 100 Tỉ lệ % 0 20 40 60 80 100 Loài Chi Họ Mộc tặc Thông đất Dƣơng xỉ Mộc lan Thảm thƣc vật Hình 4.1. Phân bố của các bậc taxon ở KVNC

Từ số liệu trên cho thấy thành phần thực vật trong các trạng thái thảm thực vật thứ sinh điển hình ở Thị trấn Việt Lâm, Huyện Vị Xuyên tƣơng đối

phong phú và đa dạng với nhiều loại cây có giá trị sử dụng cao nhƣ: Cây lấy gỗ, cây làm thuốc, cây cho tinh dầu và dầu béo, cây dùng làm ăn rau, cây làm cảnh, cây cho sợi và làm bột giấy (phụ lục 1). Trong đó ngành Mộc lan

(Magnoliophyta) vẫn chiếm ƣu thế về số loài, số chi, số họ ở các điểm nghiên cứu. Cụ thể ngành này có số loài chiếm 96,72%, số chi chiếm 96,44%; số họ chiếm 91,13% tổng số loài, chi, họ của các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu. Điều này hoàn toàn hợp lý vì ngành Mộc lan luôn thể hiện ƣu thế của chúng (với sự xuất hiện của nhiều loài) trong hệ thực vật. Ngành Dƣơng xỉ

(Polypodiophyta) trong khu vực nghiên cứu cũng thấy xuất hiện 6 loài (chiếm 1,97% tổng số loài của các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu) thuộc 5 chi (chiếm tỷ lệ 2,22%) của 4 họ (chiếm tỷ lệ 5,06%). Ngành Thông đất

(Licopodiophyta) xuất hiện 3 loài (chiếm 0,98% tổng số loài) thuộc 2 chi (chiếm tỷ lệ 0,89%) của 2 họ (chiếm tỷ lệ 2,53%). Còn lại là ngành Mộc tặc

(Equisetophyta) chiếm tỷ lệ thấp với sự xuất hiện của 1 loài duy nhất (chiếm 0,33% tổng số loài có mặt), đó là loài Cỏ quản bút (Equisetum ramosissimum). Nhƣ vậy có thể thấy rằng sự phân bố của các taxon trong các ngành là không đồng đều. Ngay trong cùng một ngành thì sự phân bố của các taxon cũng có sự khác nhau rõ rệt. Ví dụ trong ngành Mộc lan (Magnoliophyta) số họ thuộc lớp Mộc lan (Magnoliopsida) vẫn chiếm ƣu thế (61/72 họ; 272/295 loài) so với lớp Hành (Liliopsida) chỉ có (11/72 họ; 23/295 loài).

Tại các trạng thái thảm thực vật thứ sinh đang nghiên cứu, chúng tôi cũng đã thống kê đƣợc số loài, số chi, số họ của từng trạng thái và đƣợc trình bầy cụ thể ở bảng 4.2.

Bảng 4.2. Số lƣợng và tỷ lệ (%) các họ, chi, loài trong các trạng thái thảm thực vật ở KVNC TT Các trạng thái TTV Loài Chi Họ Số lƣợng Tỷ lệ (%) Số lƣợng Tỷ lệ (%) Số lƣợng Tỷ lệ (%) 1 Thảm cỏ 39 12,79 38 16,89 20 25,32 2 Thảm cây bụi 139 45,57 112 49,78 47 59,49 3 Rừng thứ sinh 204 66,89 157 69,78 64 81,01 Tỷ lệ %

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Loài Chi Họ

Thảm cỏ

Thảm cây bụi

Rừng thứ sinh

Số lƣợng loài, chi, họ nhiều hay ít phản ánh sự đa dạng phong phú hay nghèo nàn của thực vật trong một kiểu trạng thái nào đó hay của toàn hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu. Các chỉ số đó phụ thuộc rất lớn vào điều kiện lập địa, quy mô không gian, nguồn gieo giống và thời gian hình thành nên trạng thái đó. Bởi vì khi phân tích bảng 4.2 và hình 4.2 chúng ta thấy rằng trạng thái rừng thứ sinh có số họ, số chi, số loài đều cao hơn so với các trạng thái còn lại. Cụ thể, ở trạng thái này, số họ là 64 (chiếm 81,01% tổng số họ); số chi là 157 (chiếm 69,78% tổng số chi) và số loài 204 (chiếm 66,89% tổng số loài). Trong khi đó, ở 2 trạng thái: Thảm cỏ và thảm cây bụi có số lƣợng ít hơn cụ thể nhƣ sau: Số họ ở mỗi trạng thái 20; 47 họ (chiếm 25,32%; 59,49% tổng số họ); số chi tƣơng ứng 38; 112 chi (chiếm 16,89%; 49,78% tổng số chi); số loài tƣơng ứng 39; 139 loài (chiếm 12,79%; 45,57% tổng số loài). Chúng tôi đã tìm hiểu và thấy rằng, sỡ dĩ rừng thứ sinh có số lƣợng loài, chi, họ cao hơn hẳn so với thảm cỏ và thảm cây bụi vì rừng thứ sinh đƣợc phục hồi ở vị trí rất thuận lợi cho sự phát triển: Ánh sáng nhiều, đất thoái hoá nhẹ, xung quanh có các khu rừng trƣởng thành (thuận tiện cho nguồn gieo giống). Mặt khác ta thấy rằng rừng thứ sinh có thời gian phục hồi dài hơn hẳn thảm cây bụi và thảm cỏ.

4.2.2. Thành phần loài thực vật ở các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu 4.2.2.1. Trạng thái thảm cỏ 4.2.2.1. Trạng thái thảm cỏ

Trong KVNC thảm cỏ phân bố rải rác và có diện tích không lớn. Thảm cỏ ở đây thƣờng phát triển trên đất sau nƣơng rãy bỏ hoang. Vì vậy thành phần thực vật chủ yếu là các loài cây thân cỏ hạn sinh ƣa sáng phát triển.

Ở trạng thái này, chúng tôi thu đƣợc 20 họ, 38 chi, 39 loài. Trong 3 trạng thái thảm thực vật thì trạng thái này có số lƣợng họ, chi và loài ít nhất. Họ có số loài nhiều nhất là họ Thầu Dầu (Euphorbiaceae) có 9 loài gồmĐom đóm (Alchornea trewioides), Bồ cu vẽ (Breynia fruticosa), Ba đậu (Croton tiglium), Ba soi tai (Macaranga auriculata), Ba soi (M. denticulata), Bục trắng (M. auriculata), Bùng bục (M. barbatus), Chó đẻ răng cƣa (Phyllanthus

urinaria), Sòi tía (Sapium discolor).

Có 1 họ cúc có 4 loài là Cỏ Cứt lợn (Ageratum conyzoides), Đơn buốt (B. pilosa), Cúc chỉ thiên (Elephantopus scaber), Cỏ lào (Eupatorium odoratum). Có 4 họ có 2 loài là họ Ô rô (Acanthaceae) gồm Đình lịch (Hygrophyla salicifolia), Thanh táo (Justicia gendarussa). Họ Dƣơng Đào gồm Nóng lá to (Saurauia dillenioides), Nóng (S. tristyla). Họ Mua gồm Mua