Phương pháp nghiên cứu

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3. Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp thực hiện đề tài nghiên cứu cụ thể như sau:

2.3.1. Phương pháp xác định các kiểu thảm thực vật

- Xác định các kiểu thảm thực vật tại xã Kỳ Thượng theo khung phân loại của UNESCO, 1973 [83]. Khung này có cấu trúc như sau:

I. Lớp quần hệ

I.A. Phân lớp quần hệ I.A.1. Nhóm quần hệ I.A.1.1. Quần hệ

2.3.2. Phương pháp tuyến điều tra và ô tiêu chuẩn

Để mô tả một quần xã thực vật, số liệu cần được thu thập trên một số ô tiêu chuẩn đủ lớn. Chúng tôi thu thập số liệu bằng phương pháp tuyến điều tra và ô tiêu chuẩn của Hoàng Chung (2008) [12] như sau:

- Tuyến điều tra (TĐT): dựa trên cơ sở bản đồ địa hình khu BTTN Đồng

Sơn -Kỳ Thượng, địa phận thuộc xã Kỳ Thượng và các tài liệu thu thập khác để lập tuyến điều tra. Các tuyến điều tra có hướng vuông góc với đường đồng mức chính, các tuyến sau song song với tuyến đầu và được đánh dấu trên bản đồ. Chiều rộng của tuyến điều tra là 4m. Khoảng cách giữa các tuyến điều tra là 50 - 100m tùy vào địa hình cụ thể của từng quần xã. Dọc theo tuyến điều tra bố trí 3 OTC cho mỗi loại thảm thực vật, mỗi ô có diện tích 1m2 (1m x 1m) đối thảm cỏ thấp, 16m2 (4m x 4m) đối với thảm cây bụi, 400m2 (20m x 20m) đối với rừng thứ sinh. Tổng số tuyến điều tra là 7 tuyến: Tuyến 1 dài 3000m, tuyến 2 dài 2350m, tuyến 3 dài 1850m, tuyến 4 dài 1500m, tuyến 5 dài 1450m, tuyến 6 dài 1350m, tuyến 7 dài 1550m. Như vậy tuyến dài nhất 3000m và tuyến ngắn nhất là 1350m. Trên TĐT quan sát, thống kê tên các loài đã gặp (tên khoa học hay tên địa phương), thống kê thành phần dạng sống theo Raunkiaer (1934) [81], Hoàng Chung (2008) [12].

- Ô tiêu chuẩn (OTC): để thu thập số liệu của thảm thực vật, chúng tôi áp dụng OTC với các kích trước như trên. Đối với rừng thứ sinh mỗi OTC đặt 5 ô dạng bản kích thước 5m x 5m, được bố trí chỗ giao nhau của các đường chéo và ở 4 góc. Tổng diện tích trên các ô dạng bản phải đạt ít nhất 1/3 ô tiêu chuẩn. Tổng số OTC đã thực hiện là 15 OTC.Sơ đồ bố trí OTC và ODB như hình 2.1.

20m

Hình 2.1. Sơ đồ bố trí OTC và ODB ở Rừng thứ sinh

Trong các OTC thu thập các thông tin về thành phần loài, dạng sống, chiều cao vút ngọn (Hvn), đường kính thân. Cụ thể như sau:

- Đối với cây gỗ có chiều cao từ 4m trở xuống được đo bằng sào chia vạch đến 0,01m. Đối với cây cao trên 4m được đo bằng thước Blumeleiss đo theo nguyên tắc lượng giác.

- Đo đường kính cây (tại điểm cách mặt đất 1,30m - D1.3). Những cây có đường kính từ 20cm trở xuống đo trực tiếp bằng thước kẹp với độ chính xác 0,1cm. Cây lớn hơn 20cm, đo chu vi bằng thước dây, tra bảng tương quan đường kính - chu vi, tính được đường kính tương ứng.

* Phương pháp nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang (phân bố khoảng cách từ một điểm ngẫu nhiên đến các cây lân cận).

Cây tái sinh (cây gỗ) là cây có chiều cao ≥ 20cm, đường kính < 6cm. Ứng dụng phương pháp ô 6 cây của Thomasius, mỗi kiểu thảm thực vật chọn 36 vị trí ngẫu nhiên đến 6 cây gần nhất. Khi đó trong phân bố Poisson được phép sử dụng tiêu chuẩn U (phân bố chuẩn) của Clark và Evans để đánh giá khi dung lượng mẫu đủ lớn. Qua đó dự đoán được đặc điểm giai đoạn phát triển của quần xã thực vật trong khu vực nghiên cứu. U được tính theo công thức:

( . 0, 5). 0, 26136 r n U    Trong đó:

+ r: là giá trị trung bình khoảng cách gần nhất n lần quan sát

+:là mật độ cây tái sinh trên đơn vị diện tích (cây /m2) + 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.

* Nghiên cứu cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao (n/Hvn) theo các cấp sau:

Cấp chiều cao Cự ly cấp chiều cao (cm)

I < 50

II 50 - 100

III 100 - 150

IV 150 - 200

V > 250

* Mật độ cây tái sinh (cây/ ha) tính theo công thức:

N =

s n

x 10.000 Trong đó:

+ N: là mật độ cây tái sinh (cây/ha) + n: là số lượng cây

+ S: là diện tích ô điều tra

* Hệ số tổ thành loài cây được tính theo công thức:

Ni % =   m 1 i ni ni x 100 Trong đó: Ni %: là hệ số tổ thành ni: là số cây của loài thứ i trong quần xã m: là tổng số loài trong quần xã

+ Nếu Ni  5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành và

đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành sinh thái rừng.

+ Nếu Ni < 5% thì loài đó không tham gia vào công thức tổ thành.

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

+ Cây tốt (A) là cây có tán lá phát triển đều, thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trưởng phát triển tốt không sâu bệnh.

+ Cây trung bình (B) là cây không cong queo, không sâu bệnh, ít khuyết tật, không gãy cành, cụt ngọn nhưng khả năng sinh trưởng kém hơn.

+ Cây xấu (C) là cây cong queo, cụt ngọn, sinh trưởng phát triển kém, khuyết tật nhiều và bị sâu bệnh.

- Xác định độ che phủ: tính theo tỉ lệ phần trăm (%) diện tích đất bị thảm thực vật che phủ. Độ nhiều (độ dày rậm) thảm tươi được đánh giá theo tiêu chuẩn của Drude, cụ thể ở bảng 2.1.

Bảng 2.1. Kí hiệu độ nhiều (độ dày rậm) thảm tươi theo Drude

Kí hiệu Tình hình thực bì

Soc Thực vật gần như khép tán có độ phủ trên 90% diện tích.

Cop 3 Thực vật gặp rất nhiều có độ phủ là 90 - 70 % diện tích Cop 2 Thực vật gặp nhiều có độ phủ là 70 - 50 % diện tích Cop 1 Thực vật có khá nhiều có độ phủ 50 - 30 % diện tích

Sp Thực vật mọc rải rác phân tán có độ phủ 30 - 10 % diện tích Sol Thực vật gặp rất ít có độ phủ < 10%

Un Một vài cây cá biệt

2.3.3. Phương pháp phân tích mẫu thực vật

- Định loại các loài cây theo phương pháp so sánh hình thái, đối chiếu với khóa phân loại và mô tả loài theo các tài liệu “Cây cỏ Việt Nam” của Phạm Hoàng Hộ (2003) [24]; “Tên cây rừng Việt Nam” của Bộ Nông nghiệp và PTNT (2000) [3], “Danh lục các loài thực vật Việt Nam” của Nguyễn Tiến Bân (chủ biên) và cộng sự (2003 - 2005) [5].

- Xác định dạng sống theo thang 5 bậc của Raunkiaer (1934) [81] và Hoàng Chung (2008) [12]. Theo cách phân loại này dạng sống thực vật gồm các kiểu sau:

1. Cây chồi trên mặt đất (Phanerophytes) - Ph. 2. Cây chồi mặt đất (Chamephytes) - Ch. 3. Cây chồi nửa ẩn (Hemicryptophytes) - He. 4. Cây chồi ẩn (Cryptophytes) - Cr.

5. Cây một năm (Therophytes) - Th.

- Xác định chiều hướng phát triển của các kiểu thảm thực vật theo quy luật diễn thế tiến hóa của Trần Đình Lý (1998)[44] và Thái Văn Trừng (2000)[67].

2.3.4. Phương pháp kế thừa

Đề tài kế thừa những tài liệu, số liệu của các tổ chức (Sở NN & PTNN, UBND các cấp, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Quảng Ninh) và của các nhà khoa học có liên quan đến vấn đề nghiên cứu.

Chương 3

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 3.1. Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu

3.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới

Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Quảng Ninh

Khu vực nghiên cứu: Xã Kỳ Thượng, huyện Hoành Bồ

Kỳ Thượng là một xã miền núi nằm ở phía Đông Bắc của huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh, nằm trong khoảng 21°11′13″ vĩ độ Bắc, 107°9′0″ kinh độ Đông, với các mặt tiếp giáp: Phía Đông giáp với xã Đồn Đạc của huyện Ba Chẽ; Phía Tây giáp với xã Đồng Sơn; Phía Nam giáp với các xã: Đồng Lâm, Vũ Oai, Hoà Bình; Phía Bắc giáp với các xã: Đạp Thanh, Thanh Sơn của huyện Ba Chẽ. Tổng diện tích đất tự nhiên của xã là: 9.780,16 ha. Đất nông - lâm nghiệp có 9.267,90 ha, chiếm 94,76% so với tổng diện tích đất tự nhiên của xã. Trong đó: đất sản xuất nông nghiệp: 97,91 ha, chiếm 1,06% đất nông nghiệp và 1,00% so với tổng diện tích tự nhiên của xã, đất lâm nghiệp: 9.169,69 ha chiếm 98,94% đất nông nghiệp và 93,76% so với tổng diện tích đất tự nhiên của xã.

3.1.2. Địa hình

Địa hình xã Kỳ Thượng tương đối đa dạng, thuộc loại địa hình đồi núi, đại bộ phận nằm trong hệ thống cánh cung bình phong Đông Triều - Móng Cái. Địa hình đồi núi chiếm phần lớn diện tích tự nhiên, độ cao trung bình từ 150 - 250m so với mặt biển, sắp xếp theo dạng bát úp và cấu tạo bởi đá lục nguyên, có độ dốc từ 12 - 350. Đặc biệt đỉnh Thiên Sơn cao nhất với 1.096 m so với mực nước biển. Địa hình đồi có độ chia cắt trung bình từ 1,5 - 2 km, quá trình phong hoá và xói mòn đều diễn ra mạnh, nên lớp phủ thổ nhưỡng thường có tầng dày, mỏng đến trung bình, quá trình đá ong hoá cũng diễn ra ở một số đỉnh đồi tạo lên lớp đất xói mòn trơ sỏi đá. Đây là vùng đất có khả năng quy hoạch trồng rừng lấy gỗ, phát triển chăn nuôi đại gia súc. [7]

3.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng

Tài liệu địa chất miền Bắc Việt Nam cho thấy địa chất của khu vực xã Kỳ Thượng hình thành từ kỷ Triat thuộc thời kỳ Đệ Tứ với các loại đá mẹ thuộc nhóm đá trầm tích chính: Phấn sa, Sa thạch, Sỏi sạn kết, Phù sa cổ, đôi chỗ có đá phiến sét xen kẽ. Trên các đỉnh núi, đá mẹ có nguồn gốc macma phun trào nhờ hoạt động tạo sơn Hymalaya thuộc kỷ Trias - judava tạo nên. Kết quả điều tra xây dựng bản đồ dạng đất do Viện Điều tra Quy hoạch rừng xây dựng tháng 04 năm 2001, đã phát hiện trong khu vực có 22 dạng đất trong 4 nhóm đất chính sau:

- Đất Feralit có mùn trên núi (độ cao trên 700 m). Đất khá nhiều mùn nên có màu nâu nhạt, phát triển trên đá Sa thạch khối, có tầng đất mỏng đến trung bình hoặc rất mỏng, có nhiều đá lộ đầu, phân bố rải rác nhưng tập trung chủ yếu trên núi cao Thiên Sơn, Am Váp, đèo Mo.

- Đất Feralit màu nâu vàng, vàng nhạt vùng đồi phát triển trên đá Phiến sét, Sa thạch, Phấn sa, Sạn kết. Phân bố chủ yếu ở vùng thấp dưới 700 m. Tầng đất dày đến trung bình, nơi đất mỏng thường là sườn các đỉnh núi có đá Sa thạch khối phân bố, thành phần cơ giới trung bình,

- Đất Feralit màu vàng đỏ đến đỏ vàng hay xám vàng, phát triển trên Sa thạch, Sỏi kết của nền phù sa cổ thường phân bố trên các đồi thấp trong khu vực các xã Kỳ Thượng và các xã Đồng Sơn, Đồng Lâm, Vũ Oai, Hoà Bình. Tầng đất mỏng đến trung bình, thành phần cơ giới nhẹ, đất nghèo dinh dưỡng.

- Nhóm đất thung lũng, đất đồng ruộng trên nền phù sa cổ và bồi tụ ven suối. Nhóm đất này nhỏ, tầng đất dày, chủ yếu là đất cát pha, thành phần cơ giới nhẹ, phân bố chủ yếu dọc theo các sông suối, thung lũng hẹp của xã Kỳ Thượng.

Nhìn chung, đất đai xã Kỳ Thượng là đất Feralit màu đỏ vàng, vàng đỏ

đến vàng nhạt có thành phần cơ giới nhẹ đến trung bình, đất tơi xốp dễ thoát nước, tầng đất trung bình, khả năng kết dính kém đất dễ bị rửa trôi xói mòn nếu mất rừng. Đất đai thuận lợi cho sản xuất nông, lâm nghiệp.[7].

3.1.4. Khí hậu, thủy văn

3.1.4.1. Khí hậu

Xã Kỳ Thượng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa ảnh hưởng của khí hậu đại dương có các đặc trưng sau:

- Mùa trong năm: Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt, mùa đông lạnh và khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, mùa hè nóng ẩm từ tháng 4 đến tháng 9.

- Chế độ nhiệt: Nhiệt độ bình quân năm là 230C, nhiệt độ trung bình mùa nóng là 250C. Nhiệt độ trung bình mùa lạnh là 200C, biên độ nhiệt ngày và đêm 5-80C, tổng tích ôn trung bình năm là 8.0000C. Nhiệt độ tối cao tuyệt đối 410C (tháng 6), nhiệt độ tối thấp tuyệt đối đã có lần xuống tới 00C (tháng 1). Trong năm, những ngày có nhiệt độ xuống dưới 100C ở trong các thung lũng thuộc Đồng Sơn - Kỳ Thượng thường kéo dài theo các đợt gió mùa Đông Bắc trong mùa rét.

- Chế độ mưa: Lượng mưa bình quân năm là 2.000 - 2.400 mm, mưa tập trung vào các tháng 7, 8, chiếm khoảng 80% lượng mưa trong năm. Đặc biệt trong tháng 7-8 thường xảy ra lũ ở các suối trong khu vực. Trong mùa khô, lượng mưa chỉ chiếm 15-20% lượng mưa trong năm nên mùa khô thường gây ra hiện tượng khô hạn kéo dài từ 2 đến 3 tháng.

- Chế độ ẩm: Độ ẩm bình quân năm là 80%, cao nhất vào các tháng 3-4 lên tới 89% và thấp nhất là 65% vào các tháng 1-2. Lượng bốc hơi bình quân năm là 1.300 mm. Trong những tháng khô hạn có lúc độ ẩm xuống 40-50% gây ra nóng bức và khô, ảnh hưởng không tốt đến cây cối.

- Chế độ gió: Khu vực xã Kỳ Thượng có 2 loại gió thịnh hành là gió Đông Bắc vào mùa khô hanh và gió Đông Nam vào mùa mưa. Gió Đông Bắc lạnh thường xảy ra vào các ngày khô hanh độ ẩm thấp thường gây thiệt hại cho cây cối.

+ Bão: Mặc dù khu vực xã Kỳ Thượng gần biển nhưng do vịnh Hạ Long có nhiều đảo che chắn nên ít bị ảnh hưởng của bão lớn. Tuy vậy, hàng năm vẫn chịu ảnh hưởng trung bình từ 2 đến 3 cơn bão đổ bộ vào với tốc độ gió cấp 8, cấp 9 gây mưa lớn kéo dài, nhiều vùng bị lũ lụt ảnh hưởng lớn tới sản xuất nông lâm nghiệp.

+ Sương muối: Do đặc điểm địa hình nên trong các thung lũng thường xuất hiện sương muối. Sương muối thường xảy ra vào các tháng 12, tháng 1 ảnh hưởng đến cây trồng đặc biệt là cây trồng nông nghiệp và cây trồng lâm nghiệp trong giai đoạn đang được chăm sóc ở vườn ươm.

- Các nhân tố cực đoan: Mùa mưa hay có mưa lớn và kéo dài gây lũ cục bộ. Gần đây xuất hiện mưa axit. Mùa đông thường xuất hiện sương muối. Đây là yếu tố gây trở ngại không nhỏ đến đời sống, giao thông và sản xuất nông lâm nghiệp.

3.1.4.2. Thuỷ văn

Khu vực xã Kỳ Thượng có 2 hệ thống suối chính: Hệ thống suối tụ nước đổ về sông Ba Chẽ ở phía Bắc và hệ thống suối tụ nước đổ về sông Man ở phía Nam. Hai hệ suối này đều bắt nguồn từ các dãy núi và đỉnh núi trong khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Đồng Sơn - Kỳ Thượng nơi có khá nhiều rừng tự nhiên, tuy có cạn về mùa khô nhưng các suối phần lớn có nước quanh năm, đáp ứng được yêu cầu đời sống và sản xuất trong khu vực. Những năm gần đây do ảnh hưởng của nạn phá rừng tự nhiên, mở đường và san lấp đồng ruộng của các xã quanh khu BTTN dẫn đến nước trên hai hệ thống suối thường đục hơn, nhiều cát trôi, nhiều lũ cuốn làm hại hoa màu, đời sống và cảnh quan.

Hồ Cao Vân có diện tích 146 ha, dung tích 5.000.000 m3 đón nước chủ yếu từ các suối bắt nguồn phía Tây Nam núi Thiên Sơn để cung cấp nước sạch cho huyện Hoành Bồ và thành phố Hạ Long, tuy nằm ngoài khu BTTN Đồng Sơn - Kỳ Thượng nhưng có ý nghĩa vô cùng lớn trong việc điều tiết khí hậu của xã Kỳ Thượng. [7]

3.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu

3.2.1. Dân số, dân tộc

Kỳ Thượng là một xã miền núi thuộc huyện Hoành Bồ, có diện tích tự