ÔTC (TXB)
ÔTC 1 (TXG) ÔTC 2 (TXG) ÔTC 3 (TXG)
Hình 4.1. Phân bố N/D1.3 theo phân bố khoảng cách
4.3.2. uy uật phân ố số cây theo chiều cao vút ngọn (N/Hvn)
Phân bố thực nghiệm số cây theo chiều cao vút ngọn của từng ô tiêu chuẩn ở các trạng thái rừng cho thấy, phân bố N/Hvn có những đặc điểm cụ thể là: phân bố số cây tập trung chủ yếu ở cỡ chiều cao từ 9 ÷ 13cm ở tất cả các hàm lý thuyết. Ngồi ra, cịn có một số đỉnh phụ ở các cỡ chiều cao khác. Phân bố số cây theo chiều cao đƣợc mô phỏng tốt bằng phân bố Weibull. Kết quả tính tốn cụ thể đƣợc tổng hợp ở bảng 4.8.
ảng 4.8. Kết quả mô ph ng ph n bố N Hvn b ng các h m thuyết Trạng
thái ÔTC
Phân bố khoảng
cách Phân bố giảm Phân bố Weibull
H0 H0 H0 TXN 1 69.99 9.48 69.99 9.48 8.06 9.48 2 35.23 9.48 35.23 9.48 5.32 11.07 3 332.36 9.48 32.36 9.48 5.05 9.48 TXB 1 26.61 12.59 26.61 12.59 21.08 14.06 2 13.55 11.07 13.55 11.07 17.16 11.07 3 15.99 11.07 15.99 11.07 16.01 14.06 TXG 1 38.33 12.59 38.33 12.59 13.76 14.06 2 38.06 12.59 38.06 12.59 6.57 14.06 3 38.04 11.07 38.04 11.07 12.48 12.59 Phân bố N/Hvn theo phân bố Weibull đƣợc thể hiện ở hình 4.2 dƣới đây:
ƠTC 1 (TXN) ÔTC 2 (TXN) ÔTC 3 (TXN)
ÔTC 1 (TXG) ÔTC 2 (TXG) ÔTC 3 (TXG)
Hình 4.2. Phân bố N/Hvn theo phân bố Weibull
Qua bảng kết quả 4.8 nhận thấy tất cả 9 ô tiêu chuẩn phân bốN/Hvn đều mô phỏng tốt bằng hàm Weibull chiếm 77,78%. Phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn không mô phỏng tốt bằng hàm phân bố khoảng cách và phân bố giảm. Đề tài lựa chọn phân bốWeibull để mô phỏng phân bố thực nghiệm N/Hvn tại khu vực nghiên cứu.
4.3.3.Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường 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 bằng nhiều dạng phƣơng trình tốn học khác nhau.
Bảng 4.9. Thống kê h m tƣơng qu n Hvn – D1.3 Trạng
thái ÔTC H m tƣơng qu n Hvn-D1.3 R2 hàm Tên
TXN 1 y = -0.6314 + 1.3626x - 0.4301x2 + 0.0006x3 0.850 Bậc 3 2 y = -0.4083 + 1.3091x - 0.036x2 + 0.0003x3 0.918 Bậc 3 3 y = -0.1166 + 1.2647x - 0.0351x2 + 0.0004x3 0.909 Bậc 3 TXB 1 y = 0.4271 + 0.9802x - 0.0069x2- x3 0.942 Bậc 3 y = 0.1591 + 1.0246x - 0.0090x2 0.942 Bậc 2 2 y = 3.2998 + 0.5576x + 0.0107x2 - 0.0002x3 0.948 Bậc 3 3 y = 6.3227 + 0.0466x + 0.0272x2 - 0.0004x3 0.919 Bậc 3 TXB 1 y = -1.5248 + 1.4542x - 0.0276x2 + 0.0002x3 0.911 Bậc 3 2 y = -10.6135 + 8.8867ln (x) 0.957 Logarith 3 y = 0.7116 + 1.1101x - 0.0202x2 + 0.0001x3 0.947 Bậc 3
Mối tƣơng quan giữa Hvn - D1.3 đƣợc thể hiện rõ bằng biểu đồtƣơng quan dƣới đây.
A. Trạng thái rừng IIIA1
B. Trạng thái rừng IIIA3
C. Trạng thái rừng IIIB
Kết quả tổng hợp ở bảng 4.9 và hình 4.3 cho thấy mối tƣơng quan giữa Hvn-D1.3ở các trạng thái rừng nghiên cứu là rất chặt với hệ số R2 > 0,9 (chiếm 90%) với hàm bậc 3, bậc 2 và Logarith.
4.3.4. Các nhân tốảnh hưởng đến chất ượng tầng cây cao
Chất lƣợng tầng cây cao chịu ảnh hƣởng bởi rất nhiều các nhân tố khác nhau, đặc biệt là các chỉ tiêu sinh trƣởng. Mối quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh trƣởng và chất lƣợng tầng cây cao đƣợc phân tích bằng phƣơng pháp thành phần chính, kết quảđƣợc thể hiện rõ ở hình 4.8 dƣới đây:
(A) (B)
Hình 4.4. Mối quan hệ giữa phẩm chất cây với một số chỉ tiêu sinh trƣởng cây
(A): Trạng thái rừng IIIA1 (B): Trạng thái rừng IIIA3 (C): Trạng thái rừng IIIB
(C)
Hình 4.4 thể hiện rằng: Phẩm chất cây có mối quan hệ rất chặt với chiều cao dƣới cành, tiếp đó là đƣờng kính ngang ngực (D1.3) và chiều cao cây (Hvn).Vì vậy, để nâng cao chất lƣợng cây rừng cần quan tâm h trợ cây rừng phát triển chiều cao dƣới canh và đƣờng kính ngang ngực nhƣ tỉa cành, tỉa thƣa đối với những lâm phần có thể áp dụng các biện pháp tác động này.
4.4. Đ dạng o i ở khu vực nghiên cứu
Đa dạng sinh học là thuật ngữ thể hiện tính đa dạng của các thể sống, lồi và quần thể, tính biến động di truyền giữa chúng và tất cả sự tập hợp phức tạp của chúng thành các quần xã và hệ sinh thái. Đa dạng sinh học đƣợc thể hiện ở ba cấp độ: đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái. Trong đó, đa dạng lồi là đáng chú ý nhất và cũng là đối tƣợng chính đƣợc đề cập trong luận văn này. Ứng dụng phƣơng pháp định lƣợng để nghiên cứu đa dạng sinh học là một việc làm vừa có ý nghĩa lý luận vừa có ý nghĩa thực tế. Thơng qua việc nghiên cứu các chỉ tiêu đặc trƣng cho đa dạng sinh học, ngƣời ta có thể căn cứ vào đó để nghiên cứu và đề xuất các phƣơng pháp bảo tồn sinh học một cách hiệu quả.
Xuất phát từ ý nghĩa trên, luận văn tiến hành nghiên cứu một số chỉ số đặc trƣng cho đa dạng loài thực vật cho các trạng thái rừng tự nhiên nghiên cứu.
4.4.1. Ch số phong phú oài tầng cây cao
Chỉ số phong phú loài đƣợc Magurran (Jayaraman K., 2000) lƣợng hóa qua cơng thức (2.12). Kết quả đƣợc xác định cụ thể ở bảng 4.10.
ảng 4.10. Chỉ số phong ph o i ở các trạng thái rừng Trạng
thái ÔTC N (cây/ha) m R
TXN 1 716 20 0.75 2 672 24 0.93 3 692 17 0.65 Trung bình 693.33 20.33 0.77 TXB 1 556 17 0.72 2 584 21 0.87 3 540 20 0.86 Trung bình 560.00 19.33 0.82 TXG 1 508 19 0.84 2 484 19 0.86 3 488 12 0.54 Trung bình 493.33 16.67 0.75
Kết quả nghiên cứu ở bảng 4.10 chỉ ra rằng: Tầng cây g ở các trạng thái rừng khác nhau có sự khác biệt về mức độ đa dạng lồi. Trong đó, mức độ phong phú loài ở trạng thái IIIA3 là cao nhất với hệ sốR trung bình = 0,82, sau đó là trạng thái IIIA1với R trung bình = 0,77 và mức độ phong phú loài thấp nhất là trạng thái IIIBvới R trung bình = 0,75. Kết quả này phần nào phản ánh sự khác biệt về điều kiện tự nhiên và mức độ tác động đến tầng cây g giữa các vùng nghiên cứu.
4.4.2. ức độ đa dạng oàiở tầng cây cao
Đểđánh giá mức độ đa dạng loài tầng cây cao, đề tài sử dụng 4 chỉ sốđa dạng là Shannon – Weiner (H’log2), Simpson (D), Margalef (d) và Pielou (J’). Kết quả đƣợc tổng hợp ở bảng 4.11 dƣới đây:
Bảng 4.11. Chỉ sốđ dạng loài ở tầng cây cao Trạng
thái ÔTC (cây/ha) N m H’ D d J’
TXN 1 716 20 3.55 0.88 19.65 1.07 2 672 24 3.96 0.92 23.65 1.19 3 692 17 2.18 0.58 16.65 0.66 Trung bình 693 20 3.23 0.79 19.98 0.97 TXB 1 556 17 3.67 0.90 16.64 1.10 2 584 21 4.00 0.92 20.64 1.20 3 540 20 3.46 0.87 19.63 1.04 Trung bình 560 19 3.71 0.90 18.97 1.12 TXG 1 508 19 3.59 0.90 18.63 1.08 2 484 19 3.18 0.81 18.63 0.96 3 488 12 2.98 0.84 11.63 0.90 Trung bình 493 17 3.25 0.85 16.30 0.98
Kết quả nghiên cứu ở bảng 4.11 cho thấy, số loài cây g tham gia hình thành trạng thái rừng IIIA1, IIIA3và IIIB lần lƣợt là 20, 19 và 17 loài; tổng số 3 trạng thái
rừng là 56 loài. Độ phong phú về số loài (chỉ số d của Margalef) khác nhau ở 3 trạng thái, trong đó trạng thái IIIA1 có độ phong phú về số lồi cao nhất với d = 19,98, tiếp đến là trạng thái IIIA3 với d = 18,97 và thấp nhất là trạng thái IIIBvới d = 16,30. Chỉ số J’ của ba trạng thái rừng IIIA1 (J’ = 0,97), trạng thái rừng IIIA3 (J’ = 1,12), trạng thái rừng IIIB (J’ = 0,98). Điều này chứng tỏ các trạng thái rừng nghiên cứu có số lƣợng lồi tầng cây cao khơng tƣơng đồng với nhau. Cụ thể, trạng thái rừng IIIA3 có độ phong phú lồi đồng đều hơn so với hai trạng thái cịn lại. Chỉ số đa dạng loài (chỉ số D của Simpson) của 3 trạng thái rừng nghiên cứu cũng khác nhau. Trong đó, trạng thái rừngIIIA3 có tính đa dạng cao hơn với D = 0,90, tiếp theo là trạng thái rừng IIIB với D = 0,85 và độ phong phú loài thấp nhất là trạng thái IIIA1 với D = 0,79. Điều này chứng tỏ trạng thái IIIA3 có số lồi nhiều và mức độ đồng đều cao hơn 2 trạng thái cịn lại. Tính đa dạng (chỉ sốH’) của 3 trạng thái rừng có sự chênh lệch rõ rệt. Nguyên nhân là do số lƣợng loài và mật độ của các trạng thái rừng khác nhau lớn. Vì vậy, tính đa dạng về số loài cây g của 3 trạng thái IIIA1, IIIA3vàIIIBcó sự khác nhau rõ rệt. Trong đó, độđa dạng cao nhất thuộc về trạng thái IIIA3 với H’ = 3,71, tiếp theo là trạng thái IIIB với H’ = 3,25 và TXN với H’ = 3,23.
Từ những phân tích ở trên cho thấy, trạng thái rừng IIIA3 có số lồi cây, độ phong phú về số lồi và tính đa dạng lồi cao nhất, tiếp đến là trạng thái IIIB và cuối cùng là trạng thái IIIA1.Mức độ đa dạng loài ở trạng thái rừng IIIA1 thấp hơn so với IIIA3và IIIBlà do trạng thái rừng IIIA3 và IIIB trong giai đoạn phát triển ổn định về số lƣợng lồi, cịn trạng thái IIIA1 chủ yếu là rừng đang trong giai đoạn phục hồi có
sự phát triển mạnh về số lƣợng lồi, những lồi khơng thích nghi sẽ bị đào thải trong quá trình phát triển.
4.4.3. o sánh về ức độ đa dạng oài ở tầng cây cao
Để kết luận có căn cứ, mức độ đa dạng của các trạng thái rừng khác nhau cần đƣợc so sánh bằng các tiêu chuẩn kiểm định. Đề tài sử dụng tiêu chuẩn t-Student để so sánh chỉ số đa dạng tầng cây g ở các trạng thái rừng. Kết quả đƣợc tổng hợp trong bảng 4.12.
Bảng 4.12. So sánh mức độ đ dạng củ các trạng thái rừng Trạng
thái ÔTC ni m pi*lnpi pi*(lnpi
)2 D t t05(k) TXN 1 513 34 -2.4591 6.9135 2 338 44 -2.7438 8.2267 3 372 27 -1.5112 4.4961 Trung bình 408 35 -2.2381 6.5454 0.0039 4.55 1,64 TXB 1 582 30 -2.5433 6.9347 2 369 70 -2.7742 8.1765 3 417 33 -2.3991 6.6772 Trung bình 456 44 -2.5722 7.2628 0.0015 5.12 1,64 TXG 1 476 29 -2.4894 6.8328 2 282 43 -2.2061 6.2433 3 457 49 -2.0644 4.8689 Trung bình 405 40 -2.2533 5.9817 0.0024
Qua kết quả ở bảng 4.12 cho thấy, giá trị t tính đƣợc lớn hơn giá trị t05. Điều này kh ng định mức độ đa dạng lồi tầng cây g có sự khác biệt giữa các trạng thái rừng.
4.4.4. Ch số phong phú và ức độ đa dạng ồi tầng cây tái sinh
Để đánh giá tính đa dạng lồi cây tái sinh của ba trạng thái rừng IIIA1, IIIA3, IIIB tại khu vực nghiên cứu đề tài cũng sử dụng 4 chỉ số đa dạng là Shannon – Weiner (H’log2), Pielou (J’), Simpson (D) và Margalef (d).
Bảng 4.13. Chỉ sốđ dạng tầng cây tái sinh ba trạng thái rừng Trạng thái ÔTC Số cây/ha Số o i R H' J' D d TXN 1 264 36 2.22 4.96 0.96 0.96 35.88 2 228 43 2.85 5.32 0.98 0.97 42.87 3 264 48 2.95 5.45 0.98 0.97 47.88 Trung bình 252 42 2.67 5.24 0.97 0.97 42.21 TXB 1 316 44 2.48 5.24 0.96 0.97 43.88 2 336 50 2.73 5.48 0.97 0.98 49.88 3 304 47 2.70 5.34 0.96 0.97 46.88
Trung bình 319 47 2.63 5.36 0.96 0.97 46.88 TXG 1 460 95 4.43 6.49 0.99 0.99 94.89 2 404 63 3.13 5.73 0.96 0.98 62.88 3 380 73 3.74 6.10 0.99 0.98 72.88 Trung bình 415 77 3.77 6.11 0.98 0.98 76.88
Kết quả nghiên cứu cho thấy, số loài cây tái sinh tựnhiên dƣới tán của trạng thái rừng IIIA1, IIIA3, IIIB lần lƣợt là 42, 47 và 77 loài. Tổng số loài ở 3 trạng thái rừng là 166 lồi.
Tính đa dạng về số loài cây tái sinh (chỉ số H’) của 3 trạng thái rừng có sự khác biệt rõ rệt; trong đó đa dạng nhất là trạng thái IIIB với H’ = 6,11, tiếp theo là trạng thái IIIA3 với H’ = 5,36 và thấp nhất là trạng thái IIIA1 với H’ = 5,24.
Chỉ số J’ của ba trạng thái rừng khác nhau không rõ rệt. Cụ thể, ở trạng thái IIIA1 (J’ = 0,97), trạng thái rừng IIIA3(J’ = 0,96), trạng thái rừng TXG (J’ = 0,98). Điều đó chứng tỏ ba trạng thái rừng nghiên cứu có sốlƣợng lồi cây tái sinh tƣơng đồng với nhau.
Chỉ số đa dạng loài (chỉ số D của Simpson) của 3 trạng thái rừng nghiên cứu cũng không khác nhau r rệt. Trong đó, trạng thái rừng IIIBcó tính đa dạng cao hơn (D = 0,98) so với trạng thái IIIA1 (D = 0,97) và trạng tháiIIIA3 (D = 0,96). Điều này chứng tỏ trạng thái IIIB có số lồi cây tái sinh nhiều và mức độ đồng đều ở các lồi cao hơn 2 trạng thái cịn lại.
Độ phong phú về số loài (chỉ số d của Margalef) khác nhau rất rõ rệt ở 3 trạng thái. Trong đó trạng thái IIIB có độ phong phú về số loài cây tái sinh cao nhất (d = 76,88), tiếp đến là trạng thái IIIA3 (d = 46,88) và thấp nhất là trạng thái IIIA1 (d = 42,21).
Từ những phân tích ở trên cho thấy, trạng thái rừngIIIB có độ phong phú lồi tính tƣơng đồng và tính đa dạng lồi cây tái sinh cao nhất. Tiếp đó là trạng thái rừng IIIA3 và thấp nhất là trạng thái rừng IIIA1.
Chiều cao cây tái sinh là một trong những chỉ tiêu quan trọng đểđánh giá mức độ hồn thành tái sinh. Q trình tái sinh kết thúc khi cây tái sinh tham gia vào tán rừng. Do vậy, phân bố cây tái sinh theo chiều cao phần nào nói lên mức độ, tỷ lệ cây tái sinh có khả năng tham gia vào tầng cây cao trong tƣơng lai. Để đánh giá phân bố cây tái sinh theo chiều cao để tài tiến hành điều tra cây tái sinh trong các ô dạng bản theo 3 cấp chiều cao: cấp 1 (< 1m), cấp 2 (1 ÷ 3m) và cấp 3 (> 3m). Tổng hợp kết quả cho ở bảng 4.14 và hình 4.5 dƣới đây:
Bảng 4.14. Phân bố cây tái sinh theo chiều cao của ba trạng thái rừng
Đơn vị tính: ha
Trạng thái Cấp chiều c o c y tái sinh (m)
< 1 1 – 3 > 3 Tổng
TXN 84 125 43 252
TXB 91 181 47 319
TXG 153 208 53 415
Tổng 328 515 143 985
Kết quả ở bảng 4.14 cho thấy cây tái sinh phân bố ở khắp các cấp chiều cao từ dƣới 1 m đến trên 3m. Điều này chứng tỏ ở cả 3 trạng thái rừng nghiên cứu tái sinh diễn ra liên tục theo thời gian. Số lƣợng cây tái sinh tập trung nhiều nhất ở 2 cấp chiều cao nhỏ hơn 1m và từ 1 – 3m. Số cây tái sinh ở các cấp chiều cao nhiều nhất ở rừng TXG và thấp nhất ở rừng TXN (xem hình 4.5). Số cây tái sinh ở các cấp chiều cao này có vai trị quan trọng, nó thể hiện năng lực sinh trƣởng của cây tái sinh qua đó cho ph p đánh giá mức độ thành cơng của q trình tái sinh. Phân bố cây tái sinh giảm dần khi cấp chiều cao tăng lên ở cả 3 loại rừng TXN, TXB và TXG. Bởi lẽ, ở giai đoạn đầu mặc dù tái sinh diễn ra thuận lợi nhƣng lớp cây tái sinh đang ở giai đoạn chịu bóng, khả năng cạnh tranh thấp lại chịu ảnh hƣởng lớn từ môi trƣờng xung quanh đặc biệt là độ tàn che và cây bụi thảm tƣơi do đó lớp cây tái sinh ở giai đoạn này dễ bị các dạng thực vật khác nhau cạnh tranh và tiêu diệt. Vì vậy, cần có biện pháp kỹ thuật nhằm h trợ, thúc đẩy sinh trƣởng và phát triển của lớp cây tái sinh trong giai đoạn đầu, nâng cao chất lƣợng tái sinh rừng.
Hình 4.5. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao của 3 trạng thái rừng 4.5. Ứng dụng kết quả nghiên cứu v o đề xuất giải pháp quản lý rừng bền vững
Kết quả phân loại trạng thái rừng, đặc điểm cấu trúc và đa dạng sinh học là cơ sở lâm học quan trọng để quản lý, bảo tồn và phát triển rừng bền vững rừng tự nhiên.Từ những kết quả nghiên cứu đƣợc tổng hợp và phân tích ở các nội dung trên cho thấy 3 trạng thái rừng IIIA1, IIIA3, IIIB tại khu vực nghiên cứu đều đang ở trạng thái phục hồi. Tuy nhiên, thực tế cho thấy ở cả 3 trạng thái cây tái sinh thiếu cả về số lƣợng và chất lƣợng. Vì vậy, để thúc đẩy các quần xã thực vật rừng tại khu vực