3.1. Nội dung nghiên cứu
Trên cơ sở mục tiêu đã được xác định, đề tài thực hiện bao gồm một số nội
dung nghiên cứu như sau:
(1) Danh mục thực vật và kết cấu loài cây gỗ đối với rừng tự nhiên lá rộng thường
xanh trung bình.
(2) Câu trúc quần thụ đối với rừng tự nhiên lá rộng thường xanh trung bình.
(3) Đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng tự nhiên lá rộng thường xanh trung bình.
(4) Đa dạng loài cây gỗ ở rừng tự nhiên lá rộng thường xanh trung bình.
(5) Đề xuất một số giải pháp lâm sinh đối với rừng tự nhiên lá rộng thường xanh
trung bình.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
3.2.1. Chuẩn bị
Trên cơ sở nội dung nghiên cứu cụ thé với những mục tiêu đã được xác định, phương pháp được sử dụng trong khóa luận là khảo sát khu vực nghiên cứu, điều tra, quan sát và thu thập số liệu trên thực địa, thu thập các tài liệu có liên quan đến khóa luận (đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội, đặc điểm trạng thái rừng).
Thu thập và tham khảo các tài liệu về van đề nghiên cứu là các tài liệu khoa học đã được công nhận, các báo cáo khoa học tại các hội nghị, hội thảo và các nguồn
tải liệu từ các Trường và các Viện, Trung tâm nghiên cứu.
Thu thập các bản đồ, ảnh Google Earth tại khu vực nghiên cứu.
Bản đồ ngoại nghiệp dé bố trí ô điều tra cho khu vực nghiên cứu.
Chuan bị các dụng cụ:
Dụng cụ đo đạc: La bàn điện thoại, thước dây, dụng cụ đo chiều cao, dụng cụ
đo đường kính.
Dụng cụ lưu trữ: Laptop, máy chụp ảnh.
Dụng cụ khác: Biéu mẫu, bút, phấn.
3.2.2. Phương pháp thu thập số liệu 3.2.2.1. Lập ô tiêu chuẩn
Đề điều tra thu thập số liệu sơ cấp, đề tài sử dụng phương pháp điều tra theo ô tiêu chuẩn điển hình. Cac 6 tiêu chuẩn được bố trí ngẫu nhiên và mang tính đại diện
cho diện tích rừng trung bình.
Số ô tiêu chuẩn là 5 ô với diện tích từng 6 là 2000 m? (50 = 40 m) dé điều tra cây gỗ lớn.
Dé điều tra cây tái sinh, trong mỗi ô tiêu chuẩn tiến hành lập 5 6 dang bản với diện tích mỗi 6 dang bản là 25 m? (5 x 5 m). Như vậy tông số 6 dang bản trong 5 ô tiêu chuẩn là 25 ô.
3.2.2.2. Điều tra tầng cây gỗ lớn
Cây gỗ lớn là những cây thân gỗ có đường kính D: s (đường kính ngang ngực) lớn hơn hoặc bằng 6 cm.
Thống kê các loài cây gỗ lớn xuất hiện trong khu vực nghiên cứu. Những loài
nào chưa xác định được tên chính xác kí hiệu sp], sp2...
Do đường kính thân cây (D1.3): Dùng thước dây đo chu vi thân cây tại vi trí
1.3 m, sau đó quy đổi ra đường kính cây (D¡3) theo công thức Dị ¿ = C¡3/3,14.
Đo chiều cao vút ngọn (Hy) va chiều cao dưới cành (Hac) được do bang cac
phương pháp đo cao bang thước do cao “Clinometer”. Chiều cao vit ngọn của cây rừng được xác định từ gốc cây đến đỉnh sinh trưởng của cây. Chiều cao dưới cảnh được xác định từ gốc cây đến cụm cành đầu tiên tham gia tạo tán cây rừng.
Xác định phẩm chat cây: phân loại phẩm chất cây theo 3 chỉ tiêu A, B, C:
- Phẩm chất A: Cây thân thắng, tán cân đối, phát triển tốt, không có hiện tượng
sâu bệnh, cụt ngọn, hai than,...
- Phẩm chat B: Thân cong, tán mắt cân đối, phát triển trung bình, không có
hiện tượng sâu bệnh.
- Phẩm chất C: Thân cong queo, cụt ngọn, có hai thân trở lên, phát triển kém, có hiện tượng sâu bệnh, bong, cây chết từng phan,...
- Kết qua đo đếm được thống kê và ghi vào biéu điều tra cây gỗ lớn.
Bảng 3.1: Phiếu điều tra cây gỗ lớn
STT Tênloài Ci3s(em) Di3s(em) Hw(m) Háạc(m) Phẩm chất
3.2.2.3. Điều tra cây tái sinh
Cây tái sinh là cây gỗ còn non, sống dưới tán lá rừng từ giai đoạn cây mạ cho đến khi bắt đầu tham gia vào tầng tán rừng. Cây tái sinh được đo đếm trong ô điều tra tái sinh với điện tích là 25 m?(5 x 5 m) với tổng cộng 25 6 điều tra tái sinh đo đếm được trong 5 ô tiêu chuẩn với các chỉ tiêu điều tra:
+ Định danh loài cây tái sinh và số lượng. Loài nào chưa định danh được chụp hình, mô tả, lay mau lá, kí hiệu về định danh sau.
+ Do chiều cao cây tái sinh bằng sào, đánh dấu từng đoạn 1 m và phân chia thành 4 cấp như sau:
- Cấp 1: H<1m
- Cấp 2: 1m<H<2m - Cấp 3:2m<H<3m - Cấp 4: H> 3m
Xác định nguồn gốc tái sinh của cây tái sinh: bằng chồi hay hạt.
Xác định mật độ cây tái sinh thông qua số lượng cây tái sinh trong ô điều tra.
Kết quả đo đêm được ghi vào biểu mẫu điều tra cây tái sinh.
Bảng 3.2: Phiếu điều tra cây tái sinh
Cấp chiều cao (m) Sức khỏe Nguồn gốc
ODB SIT 'Tênloãi ;
ann a 3 4 Khée Yếu Chồi Hat
1 1
3.2.3. Phương pháp xử ly số liệu
Số liệu sau khi đã được thu thập đầy đủ ở ngoài thực địa, tiễn hành nhập, xử lý và tính toán theo các nội dung nghiên cứu đã được đề cập trong dé tài dựa trên các phần mềm thống kê Microsoft Excel, Stagrapphics Plus 15.1, và Biodiversity 2.0.
3.2.3.1. Lập danh mục thực vật tại khu vực nghiên cứu
Dựa trên kết quả ghi trong các biểu điều tra cùng các mẫu vật đã được thu thập ở khu vực nghiên cứu, tiến hành phân loại, xác định tên khoa học và lập danh mục hệ
thực vật tai khu vực nghiên cứu.
Bảng 3.3: Biéu danh mục thực vật tại khu vực nghiên cứu
STT Tên loài Tên khoa học Họ Việt Nam Họ khoa học
WN Re
3.2.3.2. Kết cấu tầng cây gỗ lớn
Kết cau của lâm phan là chỉ tiêu biểu thị tỷ trọng của mỗi loài cây hay nhóm loài cây trong lâm phan. Dé tính tỷ lệ kết cau tang cây gỗ, dé tài này sử dụng phương pháp của Thái Văn Trừng, 1999, theo đó kết câu của tầng cây gỗ lớn được tính toán dựa theo số cây, tiết điện ngang và trữ lượng các loài.
Công thức tính tổ thành loài thực vật:
Ni% + Gi% + Vi%
3 IV% =
Trong đó:
IV%: Tỷ lệ tổ thành hay chỉ số quan trọng (Important Value) của loài.
Ni%: Phần trăm số cây của loài ¡ trong quần xã.
Gi%: Phần trăm tiết điện ngang của loài ¡ trong quần xã.
Vi%: Phần trăm thể tích của loải ¡ trong quần xã.
Những loài có IV% > 5% có ý nghĩa về mặt sinh thái, IV% < 5% ít có ý nghĩa về mặt sinh thái. Theo Thái Văn Trừng (1999), trong một lâm phần khi tổng IV% của
<10 loài lớn hơn 50% thì nhóm loài đó được coi là nhóm ưu thế.
*Các bước nội nghiệp
Bước 1: Xác định số loài trong lâm phần điều tra.
Bước 2: Xác định tông số cây điều tra (gộp số liệu của 5 OTC): N Bước 3: Xác định số cây của từng loài cây điều tra: Ni
Bước 4: Tính% của mỗi loài cây điều tra: Ni%
Bước 5: Tính tổng tiết diện ngang của các loài cây điều tra: G Bước 6: Tính tổng tiết điện ngang của từng loài cây điều tra: Gi Bước 7: Tính% tiết điện ngang của mỗi loài cây điều tra: Gi%
Bước 8: Tính tổng thé tích của các loài cây điều tra: V Bước 9: Tính% thể tích của mỗi loài cây điều tra: Vi%
Bước 10: Tính IVi% của từng loài cây
Bước 11: Viết công thức tổ thành tầng cây cao
Cách tính: Ni% = Ni x 100/N Gi% = Gi x 100/G Vi% = Vi x 100/V
Gi=7xDi3?
Vi=Gi x Hw x f (voi f= 0,45)
* Tinh độ hỗn giao loài
Độ hỗn giao được tính bằng công thức:
S
K=—
ẹ
Trong đó:
K: Độ hỗn giao S: Tổng số loài N: Tổng số cây
0 <K <0,5: Rừng hỗn loài có tỷ lệ hỗn giao thấp.
0,5 < K < 1: Rừng hỗn loài có tỷ lệ hỗn giao cao.
*Tính toán mật độ rừng
Mật độ rừng là chỉ tiêu biểu thị độ đậm đặc của cây thân gỗ. Dé xác định mật độ rừng, tiền hành xác định tổng số cây trong các ô điều tra, từ đó tính toán được mật độ rừng của lâm phần.
N/ha = ~ x 10.000
Trong do:
Nha: Số cây trong một ha hay mật độ rừng N: Tổng số cây gỗ lớn được đo đếm
S: Tổng diện tích điều tra (m2)
* Tính trữ lượng lâm phần M= diz Vi
Với Vi là thé tích cây cá thé (i = I...n)
3.2.3.3. Tính toán các đặc trưng thống kê của mẫu
- Bước 1: Chia tổ, ghép nhóm và lập bang phân bố tan số Theo công thức chia tổ, ghép nhóm:
m = 3,3 x log(N) + 1 k= ( Xmax — Xmin)/m
Trong đó: N: Tổng số cây điều tra m: Số tổ được chia k: Cự ly giữa tổ
Xmax: Giá trị quan sát lớn nhất
Bảng 3.4: Bảng phân phối chỉ tiêu
STT Giá trị các tổ Giá trị giữa tô (xi) Fi
1 Xmin —Xmin +K (X1) (Xmin + X1)/2 2 X1 —X2(X1+K) (X1+ X2) /2 3 X2 —X3 (X2+K) (XI+ X2) /2
- Bước 2: Tính toán các đặc trưng thống kê của mẫu
Bước này được thực hiện trực tiếp bằng công cụ Data analysis trên phần mềm
Microsoft Excel 2016. Trong đó:
Trung bình mẫu: Xbq = = x3; x xi)
fi = Tan số xuất hiện mỗi tổ
Phương sai: S”= {fix xi?) — @ fi x xi)?/n)/(n— 1) Độ lệch chuẩn: S = VS?
Hệ số biến động: Cv% = § x 100/Xbq Biên độ biến động: R = Xmax— Xmin
Độ nhọn phân bố: Ex = (xi — x)*/(n x S*)
Trong đó:
Ex= 0 Đường cong tiệm cận chuẩn.
Ex > 0 Dinh đường cong nhọn so với phân bé chuẩn.
Ex < 0 Đỉnh đường cong bẹt hơn so với phân bố chuẩn.
Độ lệch phân bố: S.= (xi — x)3/(n x §3)
Trong đó:
Sx = 0: Phân bố là đối xứng
Sx > 0: Dinh đường cong lệch trái so với số trung bình Sx < 0: Dinh đường cong lệch phải so với số trung bình
- Bước 3: Mô hình hóa các quy luật phân bồ và quy luật tương quan
Xác định phân bố % số cây theo cấp kính (N%/D¡3) và phân bố % số cây theo cấp chiều cao (N%/Hyn), tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hw/D13). Biểu đồ biểu diễn phân bồ của các nhân tô được lập dựa trên trị sé giữa tổ (Xi) có được va tần suất (N) tương ứng.
Tương quan giữa Hạ và Di3 được thực hiện trên phần mềm Statgraphics Centurion 15.1. Đề lựa chọn một hàm lý thuyết phù hợp cần căn cứ vào các tham số thống kê có được từ các phương trình xây dựng, kiểm tra sự tồn tại của phương trình (hàm hồi quy), kiểm tra sự tồn tại của các tham số phương trình, sự phù hợp của dạng phương trình và chú ý đến quy luật sinh học và diễn biến của lâm phần. Trình tự các bước phân tích hồi quy và tương quan được thực hiện theo các chi dẫn của thống kê toán học. Đề tài khảo sát với 5 hàm phù hợp từ phần mềm thống kê, sau đó căn cứ vào những chỉ tiêu như: hệ số xác định (R?), sai số phương trình (SEE); tổng độ lệch
bình phương (SRR) và mức ý nghĩa (P).
*Hàm được chọn khi thỏa mãn những điều kiện sau - Hệ số xác định là cao nhất.
- Sai số mô hình và tổng độ lệch bình phương là nhỏ nhất.
- Mức ý nghĩa là thấp nhất.
- Mô tả phù hợp mối quan hệ giữa hai nhân tố điều tra.
3.2.3.4. Đặc điểm tái sinh dưới tán rừng
Viết công thức tô thành cho tầng cây tái sinh:
- Bước 1: Xác định tên, số loài.
- Bước 2: Xác định số lượng từng loài trong tổng số lượng các loài điều tra.
N% > 5% thì loài đó tham gia vào nhóm loài ưu thé tái sinh.
Xác định mật độ cây tái sinh
nx 10.000 N/ha =
/ _
Trong do:
n: Tổng số cây tái sinh trong 6 điều tra.
Son: Tổng diện tích ODB đo đếm cây tái sinh.
Xác định số lượng cây tái sinh có chất lượng khỏe, số lượng cây tái sinh có chất lượng yếu. Vẽ biểu đồ biểu thị số lượng cây tái sinh và chất lượng.
Xác định số lượng cây tái sinh có nguồn gốc hạt và số lượng cây tái sinh có nguồn gốc chéi. Vẽ biểu đồ biểu thị số lượng và nguồn gốc.
Xác định phân bố của cây tai sinh trên mặt đất:
Nghiên cứu hình thái phân bố của cây tái sinh trên bề mặt đất rừng dựa vào phân bố số cây trên các 6 dạng bản. Dựa vào tỷ số giữa phương sai và số cây quan sát bình quân của các 6 dang bản trong cùng 6 tiêu chuẩn dé xác định loại hình phân bố cây tái sinh trên mặt đất (gọi tắt là phương pháp tỷ số). Phương pháp này là dựa trên cơ sở phân phối Poisson:
2
w =—
Noa
Trong đó:
W: Hệ số tỷ lệ.
S? : Phương sai.
Nog: Số cây tái sinh bình quân trong một 6.
W = 1: Phân bồ cây tái sinh trên mặt đất là ngẫu nhiên.
W < 1: Phân bồ cây tái sinh trên mặt đất là phân bố đồng đều.
W >1: Phân bồ cây tái sinh trên mặt đất là phân bố cụm hay đám.
3.2.3.5. Da dạng loài cây gỗ
Hiện nay có rất nhiều chỉ số đa dạng dé đánh giá đa dạng sinh học như: Pielou (J’), Margarlef (d), alpha (a), chỉ số Simpson, Melntosh, chỉ số Shannon — Wiener, Brillouin,... Tuy nhién tuy theo đối tượng va mục tiêu nghiên cứu ma có sự lựa chon
những chỉ tiêu trên khác nhau.
Các chỉ số dùng dé tính toán và phân tích: chỉ số đa dạng loài Shannon — Weiner (H') thé hiện sự đa dang loài trong quan xã, chỉ số này tăng khi có nhiều loài độc đáo hay độ giàu có của loài lớn; chỉ số ưu thé Simpson (2°) hay D với 0 <D < I1, được dùng đề đại diện cho loài ưu thế, D cảng nhỏ thì tính đa dạng sinh học càng cao;
chỉ số tương đồng Pielou’s (J’) ding dé tính toán mức độ đồng đều của các loài trong
quan xã; chỉ số phong phú loài Margalef (d) được sử dung dé xác định tính đa dạng (độ phong phú) về loài.
Trong đề tài này, sử dụng phần mềm Excel và Biodiversity 2.0 để đánh giá đa dạng sinh học, những chỉ tiêu đa dạng sinh học được tính toán gồm:
Chỉ số phong phú loài Margalef (d): Chỉ số này dùng đề xác định tính đa dạng hay phong phú về loài và được tính theo công thức sau:
đ=(S-I}log(N) Trong đó:
d: Chỉ số Margalef.
S: Tổng số loài các thể trong mẫu.
N: Tổng số lượng cá thể trong mẫu.
Chỉ số tương đồng Pielou (J’): Chỉ số này dùng dé tính toán mức độ đồng đều của các loài trong quần xã, tính theo công thức sau:
J'=hH/log.S
Trong đó:
H’: Chi số đa dang Shanon — Weinner.
S: Tổng số loài.
J’ biến thiên từ 0 đến 1 (J’ = 1 khi tat cả các loài có số lượng cá thé bằng nhau).
Chỉ số đa dang Shanon — Weinner (H'): Chỉ số này có ý nghĩa quyết định quan trọng đánh giá tính đa dạng loài trong một quần xã, được tính theo công thức:
H'=- YS, pilnpi
Trong do:
H’: Chi số đa dang Shanon — Weinner.
S: Số lượng loài.
pi = ni/N: Tỉ lệ cá thé của loài i so với tổng số cá thé.
ni: Số lượng cá thể loài i.
N: Tổng số cá thé trong toàn bộ mẫu.
- Chi số ưu thé Simpson (D): Được dùng dé đại điện cho loài ưu thế, với 0 < D < 1,
càng nhỏ thì mức đa dạng sinh học càng cao, được tính theo công thức sau:
_ wS ni(ni—1)
D= lễ N(N-1)
Trong do:
D: Chi số ưu thé của loài.
ni: Số lượng cá thể loài ¡.
N: Tổng số lượng các loài trong quần xã.
S: Tổng số loài cá thé.
Chương 4