Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.4. Phương pháp nghiên cứu
Khi nghiên cứu về những đặc điểm tái sinh dưới tán rừng ta vận dụng quan điểm của Thái Văn Trừng (1978) về sinh thái phát sinh quần thể trong thảm thực vật rừng nhiệt đới mà ông đã nhận định: “Thảm thực vật rừng là tấm gương phản chiếu một cách trung thành nhất, mà lại tổng hợp được các điều kiện của hoàn cảnh tự nhiên, đã thông qua sinh vật để hình thành những quần thể thực vật”. Trong đề tài tác giả vận dụng triệt để quan điểm trên để nghiên cứu và phân tích.
2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu 2.4.2.1. Ngoại nghiệp
2.4.2.1.1. Phương pháp kế thừa số liệu
- Kế thừa các số liệu cơ bản về điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu, các tài liệu có liên quan đến đề tài của các tác giả trong và ngoài nước.
2.4.2.1.2. Phương pháp điều tra thực tế
* Phân loại trạng thái rừng: Dựa vào hệ thống phân loại đứng trên quan điểm đánh giá tài nguyên rừng của Loeschau (1963)
* Lập ô tiêu chuẩn (ÔTC):
Đề tài tiến hành lập ô tiêu chuẩn tạm thời, có tính đại diện cao cho khu vực nghiên cứu. Mỗi trạng thái bố trí 3 OTC, diện tích mỗi ÔTC là 1000 m2 (50x20m).
* Điều tra tầng cây cao:
- Tại mỗi ÔTC tạm thời điển hình ta tiến hành mô tả các chỉ tiêu như vị trí, độ dốc, hướng phơi, độ cao, sau đó xác định các chỉ tiêu sinh trưởng của tầng cây cao.
- Đường kính ngang ngực (D1.3, cm), được đo bằng thước kẹp kính với độ chính xác đến cm, đo theo hai hướng Đông - Tây và Nam - Bắc, sau đó tính trị số trung bình.
- Chiều cao vút ngọt (HVN, m) và chiều cao dưới cành (Hdc, m) được đo bằng thước có chia vạch. HVN của cây rừng được xác định từ gốc cây đến đỉnh sinh trưởng của cây Hdc được tính từ gốc cây đến điểm phân cành đầu tiên tạo lên tán cây rừng.
- Đường kính tán là (Dt, m) được đo bằng phương pháp điều tra rừng chính xác đến cm, đo hình chiếu tán lá trên mặt phẳng ngang theo hai hướng Đông Tây và Nam Bắc, sau đó tính trị số trung bình.
- Xác định độ tàn che:
Để điều tra độ tàn che cho từng ô tiêu chuẩn, tiến hành vạch các tuyến điều tra có chiều dài bằng chiều dài của ô tiêu chuẩn (50m), khoảng cách giữa các tuyến là 5m. Trên các tuyến điều tra 25 điểm, mỗi điểm cách nhau 2m.
Độ tàn che tại từng điểm được xác định bằng cách ước lượng tỷ lệ phần trăm ánh sáng bị che bởi tán lá cây. Phương pháp ước lượng như sau:
+ Tại điểm mà thấy tán cây che kín toàn bộ ánh sáng mặt trời cho điểm là 1 + Tại điểm mà thấy tán cây che 50% ánh sáng mặt trời cho điểm là 0,5 + Tại điểm mà không thấy tán cây cho điểm là 0
Kết quả đo được thống kê đầy đủ và chi tiết vào phiếu điều tra tầng cây cao.
Phiếu điều tra tầng cây cao
- Số hiệu OTC: - Ngày điều tra: - Người điều tra:
- Kiểu rừng: - Độ dốc: - Địa hình:
- Độ cao: - Hướng dốc: - Độ tàn che:
STT Tên loài
D1.3 DT H Sinh
trưởng
Ghi ĐT NB TB ĐT NB TB HVN HDC chú
1 2 3
…
* Điều tra cây tái sinh:
Trên mỗi OTC, lập 5 ô dạng bản (ODB) 4 ô ở các góc OTC, 1 ô ở chính giữa OTC, mỗi ODB có diện tích 25m2. Thống kê tất cả cây tái sinh vào phiếu điều tra theo các chỉ tiêu:
+ Tên loài cây tái sinh, loài nào chưa rõ thì thu thập mẫu để xác minh.
+ Đo chiều cao cây tái sinh bằng thước sào.
+ Chất lượng cây tái sinh
+ Xác định nguồn gốc cây tái sinh.
+ Điều tra số lượng cây tái sinh.
Kết quả thu thập được ghi vào phiếu điều tra cây tái sinh.
Phiếu điều tra cây tái sinh
- Số hiệu OTC: - Ngày điều tra: - Người điều tra:
- Kiểu rừng: - Độ dốc: - Địa hình:
- Độ cao: - Hướng dốc: - Độ tàn che:
STT ODB
Tên loài
Tổng số cây
Nguồn gốc
cây tái sinh Chiều cao cây tái sinh (m)
Sinh trưởng
Ghi Hạt Chồi <0.5 0.5 - chú
1
1 – 1.5
>
1.5 1
2 3
…
* Điều tra tầng cây bụi, thảm tươi:
Điều tra trên ô dạng bản:Lập 5 ÔDB có diện tích 25m2 (5m x 5m), 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa ÔTC, với các chỉ tiêu:
- Xác định tên loài phổ thông.
- Đo chiều cao bình quân bằng thước mét, tính cho cả ô dạng bản.
- Xác định độ che phủ.
- Sức sống: chia làm 3 cấp: Tốt - trung bình - xấu.
Phiếu điều tra tầng cây bụi, thảm tươi
- Số hiệu OTC: - Ngày điều tra: - Người điều tra:
- Kiểu rừng: - Độ dốc: - Địa hình:
- Độ cao: - Hướng dốc: - Độ tàn che:
TT ODB Tên loài Số cây Độ che
phủ (%) Htb (m) Sinh
trưởng Ghi chú
1 2 3
…
2.4.2.2. Phương pháp xử lý số liệu
Việc chỉnh lý tài liệu quan sát, lập các dãy phân bố thực nghiệm, biểu đồ thực nghiệm, tính các đặc trưng mẫu, được xử lý trên máy tính với sự trợ giúp của phầm mềm Excel và phần mềm SPSS.
2.4.2.2.1. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao a. Tổ thành tầng cây cao
Để xác định tổ thành tầng cây cao, tác giả sử dụng phương pháp tính tỷ lệ tổ thành theo phương pháp của Daniel Marmillod:
IVi% = Ni% + Gi% 2
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 quần xã thực vật rừng Gi% là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong quần xã thực vật rừng
Theo Daniel Marmillod, những loài cây có IV% ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần. Căn cứ vào kết quả tính toán, 10 loài có giá trị IV% ≥ 5% sẽ được tham gia trong công thức tổ thành.
b. Mật độ
Để xác định được mật độ của lâm phần dựa vào công thức sau:
N/ha = N
* 10.000 S
Trong đó:
n: Số lượng cá thể của loài hoặc tổng số cá thể trong ÔTC S: Diện tích ÔTC (m2)
c. Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của các trạng thái rừng
Xác định độ tàn che: kết hợp quan trắc và ước lượng tỷ lệ phần trăm ánh sáng bị che bởi tán lá cây như xác định ở trên
d. Xác định phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3)
Tính các đặc trưng mẫu theo chương trình thống kê mô tả, chia tổ ghép nhóm, các trị số quan sát theo công thức kinh nghiệm của Brooks và Carruthere.
m = 5*lgN K = Xmax- Xmin
M Trong đó:
m: là số tổ k: là cự ly tổ
Xmax, Xmin : là trị số quan sát lớn nhất và nhỏ nhất.
Căn cứ vào phân bố thực nghiệm, tiến hành mô hình hóa quy luật cấu trúc tần số theo hàm phân bố giảm.
* Kiểm tra giả thuyết về luật phân bố:
Để đánh giá sự phù hợp của phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm, sử dụng tiêu chuẩn 2
m
fl fl ft
1 2
2
Trong đó: - ft: là tần số thực nghiệm ở từng cỡ kính.
- fl : là tần số lý thuyết - m: số tổ sau khi gộp
Với tổ nào có tần số lý thuyết < 5 thì ghép với tổ trên hoặc tổ dưới để sao cho fl 5
- Nếu 2n tính theo công thức trên > 20.5 tra bảng với bậc tự do k = m - r - 1 (r là số tham số của phân bố lý thuyết cần ước lượng, m là số tổ sau khi gộp) thì giả thuyết bị bác bỏ, nghĩa là phân bố lý thuyết không phù hợp với phân bố thực nghiệm. Ngược lại, phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm.
2.4.2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng a. Tổ thành loài cây tái sinh
- Xác định và hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công thức:
Hệ số tổ thành:
Ki = ni
*10 m
Trong đó:
Ki: Hệ số tổ thành loài thứ i ni: Số lượng cá thể loài i m: tổng số cá thể điều tra
Trong công thức tổ thành loài nào có hệ số tổ thành lớn thì viết trước.
Phần số biểu thị hệ số tổ thành, phần chữ là viết tắt của tên cây.
b. Xác định mật độ cây tái sinh
Việc xác định mật độ cây tái sinh là thống kê toàn bộ số cây tái sinh trên một đơn vị diện tích (thường là ha), được tính bằng công thức:
N/ha = n * 10.000
S
Trong đó: S: là diện tích ÔDB điều tra tái sinh (m2) n: là số lượng cây tái sinh điều tra
c. Xác định chất lượng cây tái sinh
Khi điều tra loài cây tái sinh đồng thời xác định chất lượng cây tái sinh theo cấp chất lượng tốt, trung bình và xấu đồng thời xác định tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng để đề xuất giải pháp lâm sinh phù hợp.
Tính tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình và xấu theo công thức:
N% = n
*100 N
Trong đó:
N%: tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình và xấu n: tổng số cây tốt, trung bình và xấu
N: tổng số cây tái sinh
d. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao
Tiến hành thống kê số lượng cây tái sinh theo 4 cấp chiều cao:
+ Cấp I: chiều cao < 0.5 m + Cấp II: chiều cao từ 0.50 - 1m + Cấp III: chiều cao từ 1 – 1.5 m + Cấp IV: chiều cao > 1.5 m
e. Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang.
Đây là chỉ tiêu quan trọng trong quá trình lợi dụng khả năng tái sinh tự nhiên để tái tạo lại rừng. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất phụ thuộc vào không gian dinh dưỡng và đặc tính sinh vật học của loài.
Khảo sát sự phân bố cây tái sinh trên mặt đất được xác định theo dạng phân bố Poisson thông qua tỷ lệ giữa phương sai và số cây tái sinh trung bình trong các ô dạng bản nghiên cứu theo công thức sau
Xbq
S2
S2 - phương sai của số cây trên ô thống kê (ODB) Xbq - Bình quân số cây trên ô thống kê.
Biểu thị cho dạng phân bố của cây tái sinh. Nếu =1: cây tái sinh có dạng phân bố ngẫu nhiên; >1 cây tái sinh có dạng phân bố cụm và <1:
cây tái sinh có dạng phân bố đều.
f. Mối liên hệ giữa tổ thành tầng cây cao và cây tái sinh
Mối liên hệ giữa tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh được tính toán theo phương pháp của Sorensen:
BC =
B A
w
* 2
Trong đó:
BC: hệ số tương đồng
A : là số loài cây thuộc tầng cây cao B : số loài cây tái sinh
w : số cây cao được tầng cây tái sinh kế thừa
- Nếu chỉ số BC ≥ 0,75 có thể kết luận thành phần loài cây tái sinh có mối liên hệ chặt chẽ với tổ thành tầng cây cao.
- Nếu chỉ số BC < 0,75 cây tái sinh ngẫu nhiên tại khu vực nghiên cứu.
g. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến khả năng tái sinh dưới tán rừng trồng
Ảnh hưởng của tầng cây cao đến khả năng tái sinh tự nhiên: Thông qua kết quả điều tra tại các trạng thái rừng dựa trên các chỉ số tổng hợp của các nhân tố điều tra như: mật độ, độ tàn che, quan hệ giữa tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh, phân bố, chiều cao trung bình của cây tái sinh.
Ảnh hưởng của lập địa: thông qua điều tra thực địa độ cao, độ dốc, che phủ, hướng phơi đến khả năng tái sinh tự nhiên.
Chương 3