6. Ý nghĩa của đề tài
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
2.2.2.1. Phương pháp kế thừa số liệu, tài liệu
- Các tài liệu, công trình nghiên cứu đã công bố có liên quan tới đặc điểm chủ yếu của thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu, các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài của các tác giả trong và ngoài nước.
- Tài liệu liên quan đến phương pháp nghiên cứu thảm thực vật, đặc biệt là rừng tự nhiên.
- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu.
- Các thông tin, số liệu, bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng tự nhiên huyện Võ Nhai. - Các bước tiến hành điều tra, khảo sát sơ bộ khu vực nghiên cứu.
2.2.2.2. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp
Tổng diện tích rừng tự nhiên huyện Võ Nhai là 62.689,5ha trong đó có 2 xã có diện tích lớn nhất là Liên Minh, xã Tràng Xá (Nguồn: Chi cục kiểm lâm tỉnh Thái Nguyên)
Với các trạng thái rừng Ic, trạng thái rừngIIa và trạng thái rừng IIb, đề tài tiến hành lập 3 ÔTC điển hình tạm thời có diện tích là 2500 m2 theo phương pháp điều tra lâm học.
- Phân bố: ÔTC đặt ngẫu nhiên, đại diện cho địa hình, độ dốc, điều kiện thổ nhưỡng khác nhau. Các ÔTC được đánh dấu ngoài hiện trường thông qua hệ thống cột mốc gồm 4 cột đặt ở 4 góc của ô. Phần trên mặt đất 0,5m ghi rõ số hiệu ÔTC và hướng xác định các góc còn lại.
- Thu thập số liệu: Trong trạng thái lập 3 ÔTC theo phương pháp điển hình. Trong mỗi ô, thống kê các chỉ tiêu tầng cây gỗ như sau: Đo đường kính với những cây gỗ có D1.3 ≥ 5 cm bằng thước kẹp kính hoặc thước đo chu vi sau đó quy đổi ra đường kính; Đo chiều cao Hvn và Hdc bằng thước đo cao blumer hoặc bằng thước sào đo cao chia vạch đến 0,1 m; Đo đường kính tán Dt theo hướng ĐT - NB sau đó lấy giá trị trung bình.
* Đối với ô thứ cấp:
Trong OTC, lập 5 ô thứ cấp 25 m2 (5 m x 5 m) trong đó 4 ô ở 4 góc và 1 ở giữa. Điều tra thống kê toàn bộ những cây tái sinh có D1.3 < 5 cm vào phiếu điều tra theo các chỉ tiêu:
- Tên loài cây tái sinh, loài nào chưa rõ thì thu thập tiêu bản để giám định.
- Đo chiều cao cây tái sinh.
- Chất lượng cây tái sinh: Cây tốt (A): là những cây có tán lá phát triển đều đặn, tròn xanh biếc, thân tròn thẳng, không bị khuyết tật, không bị sâu bệnh; Cây trung bình (B): là những cây có thân thẳng, tán lá không đều, ít khuyết tật, không bị sâu bệnh; Cây xấu (C): là những cây có tán lá lệch, lá tập trung ở ngọn, sinh trưởng kém, khuyết tật nhiều và bị sâu bệnh.
- Xác định nguồn gốc cây tái sinh (tái sinh chồi, hạt).
Hình 2.2. Hình dạng, kích thước OTC và sơ đồ bố trí ODB
- Điều tra toàn diện tầng cây cao trong ÔTC, tiến hành đo đếm các chỉ tiêu tái sinh tự nhiên: Đường kính ngang ngực (D1.3, cm) được đo bằng thước kẹp kính tại vị trí 1,3 m tất cả các cây có ô tiêu chuẩn (độ chính xác đến mm). Chiều cao vút ngọn (Hvn, m) được đo bằng thước đo cao blumer, đo tất cả các cây có trong ô tiêu chuẩn. Đường kính tán (Dt) được đo bằng thước dây ; Đánh giá chất lượng cây thông qua các chỉ tiêu hình thái theo 3 cấp: Tốt; trung bình, xấu.
1 2 4 3 5 50 m 50m 5 m 5 m
Điều tra cây bụi (shrubs) theo các chỉ tiêu: tên loài chủ yếu, số lượng khóm (bụi), chiều cao bình quân, độ che phủ trung bình của từng loài trên ODB, kết quả ghi vào phiếu điều tra cây bụi.
Điều tra thảm tươi (ground cover vegetation) theo các chỉ tiêu: loài chủ yếu, chiều cao bình quân, độ che phủ bình quân của loài và tình hình sinh trưởng của thảm tươi trên ODB. Để xác định độ che phủ của tầng cây bụi, thảm tươi đề tài dùng phương pháp dùng thước dây đo theo 2 đường chéo của ODB, đo từng đường chéo một và tính trên thước dây những đoạn bị tán của cây bụi hoặc thảm tươi che kín, chia đoạn này cho tổng độ dài đường chéo thì sẽ ra độ che phủ, sau đó cộng kết quả của hai lần tính trên hai đường chéo và chia trung bình ta sẽ có độ che phủ trung bình của một ODB. Ngoài ra để xác định độ nhiều đề tài sử dụng cách xác định độ nhiều của Drude.
Bảng 2.1. Ký hiệu độ nhiều của thực bì theo Drude
Ký hiệu Tình hình thực bì
Soc Thực vật mọc rộng khắp che phủ 75-100% diện tích Cop 3 Thực vật mọc rất nhiều che phủ 50-75% diện tích Cop 2 Thực vật mọc nhiều, che phủ 25-50% diện tích
Cop 1 Thực vật mọc tương đối nhiều, che phủ 5-25% diện tích - Phương pháp điều tra dạng sống của thực vật
-Tiến hành thống kê tất cả các loài thực vật bắt gặp trên các ÔTC của khu vực nghiên cứu.
- Điều tra đất
Mỗi trạng thái rừng đào 1 phẫu diện với kích thước (1.2 x 0.8 x 1.0m), phẫu diện đào tại trung tâm OTC. Mô tả phẫu diện đất: loại đất, độ dày tầng đất, tỷ lệ đá lẫn, thành phần cơ giới, độ ẩm, theo hướng dẫn trong "Sổ tay điều tra quy hoạch
rừng" (1995)[66]. Mỗi một trạng thái chọn một phẫu diện đại diện và mỗi phẫu diện
sử dụng để phân tích các chỉ tiêu lý, hoá tính của đất. Các chỉ tiêu đo đếm được ghi vào phiếu điều tra đất.
2.2.2.3. Phương pháp xử lý nội nghiệp
Sử dụng các phần mềm thống kê Microsoft Excell, SPSS để xác định mối quan hệ giữa các đại lượng nghiên cứu.
Đề tài tiến hành thử nghiệm nhiều hàm tương quan tuyến tính 1 lớp, tuyến tính nhiều lớp và các hàm phi tuyến khác nhau . Phương trình có hệ số tương quan và hệ số xác định lớn nhất, sai tiêu chuẩn của đường hồi quy nhỏ nhất, các tham số của phương trình phải tồn tại, dạng phương trình đơn giản và dễ áp dụng nhất.
Xác định cấu trúc tổ thành sinh thái tầng cây gỗ
Tổ thành là chỉ tiêu biểu thị tỉ lệ mỗi loài hay nhóm loài tham gia tạo thành rừng, tuỳ thuộc vào số lượng loài có mặt trong lâm phần mà phân chia lâm phần thành rừng thuần loài hay hỗn loài, các lâm phần rừng có tổ thành loài khác nhau thì chức năng phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh thái và tính đa dạng sinh học cũng khác nhau.
Để đánh giá đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái của quần hợp cây gỗ, chúng tôi sử dụng chỉ số mức độ quan trọng (Importance Value Index = IVI), tính theo công thức 2.1.
Để xác định tổ thành tầng cây cao, đề tài sử dụng phương pháp tính tỷ lệ tổ thành theo phương pháp của Daniel Marmillod (Đào Công Khanh, 1996 ):
2 % G % N % IV 1 i i + = (2-1)
Trong đó: IVi% là tỷ lệ tổ thành (chỉ số quan trọng: Important Value) của loài i Ni% là % theo số cây của loài i trong QXTV rừng
Gi% là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong QXTV rừng
Theo Daniel M., những loài cây có IV% ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần. Theo Thái Văn Trừng (1978), trong một lâm phần nhóm loài cây nào đó > 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là
nhóm loài ưu thế. Cần tính tổng IV% của những loài có trị số này lớn hơn 5%, xếp từ cao xuống thấp và dừng lại khi tổng IV% đạt 50%.
Chỉ số đa dạng sinh học
Có nhiều phương pháp để tính sự đa dạng loài nhưng trong đề tài sử dụng phương pháp của Shannon (Magurran, 1988) để tính chỉ số dạng trong khu vực nghiên cứu, kết quả cho ở bảng sau:
N N H s n ni i iln ' 1 ∑ = − = (2-2) Trong đó:
- s là số loài trong quần hợp,
- ni là số cá thể loài thứ i trong quần hợp, - N là tổng số cá thể trong quần hợp.
Tổ thành cây tái sinh
Xác định số cây trung bình theo loài dựa vào công thức:
m ni n m 1 i ∑ = = (2-3) Trong đó:
- n là số cây trung bình theo loài. - m là tổng số loài điều tra được. - ni là số lượng cá thể loài i.
Xác định tỷ lệ tổ thành và hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công thức:
n% k .110 n n m 1 i i ∑ = = (2-4) Trong đó: - m là số thứ tự loài. Nếu:
- n%i < 5% thì loài j không được tham gia vào công thức tổ thành. Hệ số tổ thành: 10 N n K i i = × (2-5) Trong đó: - Ki: Hệ số tổ thành loài thứ i. - ni: Số lượng cá thể loài i. - N: Tổng số cá thể điều tra.
Mật độ cây tầng cao và tái sinh
Công thức xác định mật độ như sau: N n x10.000
S
= (cây/ha) (2-6) Trong đó:
- n: Tổng số cá thể của loài trong các OTC. - S: Tổng diện tích các OTC (ha).
Chất lượng cây tái sinh
Tính tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, hoặc xấu theo công thức: 100
N n
N% = × (2-7) Trong đó:
- N%: Tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, hoặc xấu. - n: Tổng số cây tốt, trung bình, hoặc xấu.
- N: Tổng số cây tái sinh.
2.2.2.4. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên
* Ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên
Đề tài đánh giá ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên thông qua việc tổng hợp các chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh theo các cấp độ tàn che khác nhau ở từng địa phương nghiên cứu.
* Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh tự nhiên
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu cây bụi, thảm tươi, đề tài tổng hợp một số chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh theo các cấp độ sinh trưởng khác nhau của lớp cây bụi, thảm tươi ở từng địa phương nghiên cứu.
* Ảnh hưởng của địa hình đến tái sinh tự nhiên
Từ kết quả nghiên cứu đề tài tổng hợp số liệu theo từng vị trí địa hình như chân, sườn, đỉnh để thấy được sự ảnh hưởng của nó đến mật độ, số loài, tỷ lệ cây triển vọng, chất lượng cây tái sinh ở mỗi địa phương.
* Ảnh hưởng của con người
Đánh giá điều tra theo tuyến nghiên cứu, điều tra thực tế tôi nhận thấy con người có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng phục hồi tái sinh rừng.
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN