Số lượn gô tiêu chuẩn theo tỉnh

Chỉ số Tổng số Hòa Bình Sơn La Điện Biên Lai Châu Diên tích RPH1 358.725 ha 6% 51% 21% 22% Số ô tiêu chuẩn 36 2 18 8 8

Kích thước ô tiêu chuẩn: theo Bùi Chính Nghĩa và Trần Văn Con (2008) [15] thì kích thước ô tiêu chuẩn điều tra RPH ở vùng Tây Bắc là 900 m2. Luận văn sử dụng kích thước này với bố trí cụ thể như sau (xem hình 2.1):

Ô A (30x30m) Ô B (30x5m) Ô C (5x5m) Hình 2.1. Sơ đồ thiết kế ô tiêu chuẩn đo đếm

Ô tiêu chuẩn là một hình vuông có cạnh 30 x 30 m (900 m2) chia làm 3 cấp như sau:

- Cấp A (30x30 m): trong ô này tất cả các cây gỗ có đường kính ở độ cao 1,3m (D1,3) ≥ 6 cm (gọi là cây ở tầng cây cao) đều được đo ghi lại các thông số sau:

 Loài;

1

 Chiều cao vút ngọn Hvn (m);  Đường kính ngang ngực D1,3 (cm);  Chất lượng gỗ (kinh tế, hay phi kinh tế)  Đường kính tán

- Cấp B (5x30 m): Ghi lại tất cả các cây gổ tái sinh có D1,3<6 cm và H>1,3 m với các thông số sau: loài, chiều cao vút ngọn, đường kính ngang ngực, tầng thứ…

- Cấp C: 5 ô dạng bản (5x5m) để đếm tất cả các cây tái sinh có h<1,3m.

2.4.2.2. Phƣơng pháp xử lý, tổng hợp các số liệu, thông tin

Phân tích các thông số cấu trúc lâm phần:

- Tiết diện ngang G (m2/ha) được suy từ tiết diện ngang của ô điều tra (Gô), nó được tính từ tiết diện ngang (g) của các cây cá thể trong ô tiêu chuẩn, trong đó g được tính bằng công thức: gi = (D1.3)2*PI()/40.000.

Gô = n i g 1 000 . 10 /   « S G ha G o trong đó Sô là diện tích ôtc.

- Mật độ cây: N/ha được tính bằng công thức

000 . 10 /   « S n ha N

trong đó n là số cây trong ô tiêu chuẩn và Sô là diện tích ô điều tra.

- Mật độ loài: là số loài trên một đơn vị diện tích (ha), nó chính là số loài ghi nhận được trong ôtc.

- Độ nhiều (Abundance) là số cây của mỗi loài i trên 1 ha ký hiệu là Ni ; Ni chính là độ nhiều tuyệt đối của loài i; độ nhiều tương đối là tỷ lệ % của số cá thể loài i so với tổng số cây trên 1 ha, tức là Pi= Ni/N.

- Tần suất (Frequency) là sự xuất hiện hoặc không xuất hiện của một loài trong một ô tiêu chuẩn. Tần suất xuất hiện tuyệt đối biểu hiện bằng giá trị một

trăm phần trăm (100%) có nghĩa là loài đó xuất hiện trong tất cả các ô điều tra. Tần suất tương đối của một loài có thể tính bằng tỷ lệ phần trăm của sự xuất hiện của loài đó so với tần suất tuyệt đối của tất cả các loài. Để làm rõ mối liên quan của các loài đối với thảm thực vật RPH, người ta xác định số lượng xuất hiện của mỗi loài trong các ô tiêu chuẩn và phân ra 5 cấp liên hệ theo tần suất xuất hiện của các loài như sau:

Cấp liên hệ Tần suất tuyệt đối

I 1-20%

II 21-40%

III 41-60%

IV 61-80%

V 81-100%

Tần suất xuất hiện của loài cho biết về mức độ thuần nhất của lâm phần. Tần suất đạt giá trị cao ở các cấp IV/V và đạt giá trị thấp ở cấp I/II thể hiện là lâm phần có tổ thành loài đơn giản. Ngược lại, tần suất đạt giá trị cao ở cấp I/II thể hiện sự không đồng nhất trong tổ thành loài, tức là có mặt nhiều loài cây trong lâm phần. Lưu ý, tần suất xuất hiện của loài phụ thuộc vào kích thước của ÔTC điều tra. ÔTC điều tra càng lớn thì số loài xuất hiện càng nhiều ở cấp liên hệ cao.

- Độ ưu thế (Dominance) là mức độ che phủ của một loài, nó biểu hiện cho sự chiếm lĩnh không gian của loài đó trong lâm phần. Độ ưu thế được tính bằng giá trị quan trọng (IV%) của loài thông qua số cây hay tiết diện ngang của nó. Theo Daniel Marmillod giá trị IV% có thể tính theo công thức sau:

2 % % % Ni Gi IV   (2.1)

Trong đó: Ni% là tỷ lệ phần trăm của số cây loài i so với tổng số cây trong ôtc Gi% là tỷ lệ phần trăm tiết diện ngang của loài i so với ΣG của ôtc.

- Tỷ số hỗn loài = Số loài (s)/ Số cây (N). Có thể phân biệt hai loại tỷ số hỗn loài như sau:

HL1= s/N (phân tích tất cả các loài có trong ôtc) và

HL2= s5%/N (phân tích tỷ số hỗn loài của các loài có độ nhiều tương đối lớn hơn 5%).

Phân tích đa dạng loài:

Đa dạng loài được tạo thành bởi hai thành phần, số lượng loài và sự đồng đẳng (evenness) trong tần suất phân bố của chúng. Có nhiều chỉ số đa dạng loài đã được sử dụng trong các nghiên cứu.

Trần Văn Con (1991) [2] đã dùng mô hình entropy của Stocker/Bergmann (1977), được phát triển trên cơ sở chỉ số Shannon-Wiener để nghiên cứu cấu trúc tổ thành của rừng khộp ở Tây Nguyên. Một chỉ số entropy tổng hợp đã được Rẽnyi (1961) (dẫn theo Breugel (2007 [34]) đề xuất và được nhiều tác giả khác sử dụng, chỉ số này được tính bằng công thức (gọi là chỉ số entropy Rẽnyi) như sau:

             1 ln 1 s i i p H (2.2)

Trong đó s là tổng số loài, pi là độ nhiều tương đối loài thứ i trong ôtc,  là một tham số quy mô có thể biến thiên từ 0-∞. H có thể là thước đo liên tục tính đa dạng của thảm thực vật. Ưu điểm của chỉ số H so với nhiều chỉ số đa dạng truyền thống. Khi =0, H=lnS, trong đó S là số loài; khi =1, công thức Rẽnyi sẽ có mẫu số là 0, H được đặt bằng chỉ số Shannon-Wiener; khi =2, H=ln(1/D), trong đó D là chỉ số ưu thế Simpson; và cuối cùng khi =∞, H=ln(1/p), trong đó p là độ nhiều tương đối của các loài có độ nhiều tương đối lớn hơn 5%. Một ưu điểm nữa của chỉ số H là nó thích hợp cho việc định nghĩa tính đa dạng thông qua việc kết hợp giữa độ nhiều và độ đồng đẳng. Với những ưu điểm đó, chỉ số H đã được nhiều tác giả sử dụng trong phân tích tính đa dạng của thảm thực vật. Breugel, M.v. (2007) [34] đã sử dụng chỉ số này để phân tích tính đa dạng của RPH sau nương rẫy ở Mexicô. Trong luận văn này, chúng tôi sử dụng hệ số này để phân tích sự biến thiên của giá trị H

trong các trường hợp =0,1; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8 và ∞ để vẽ đồ thị mô tả động thái đa dạng loài của RPH.

Phân tích cấu trúc thẳng đứng của rừng:

Việc chia chiều cao theo các cấp với cự ly nhất định để mô phỏng phân bố N/H có một số hạn chế sau đây: (i) Không phản ánh được tính chất của tầng thứ rừng; (ii) Việc đo chiều cao trong rừng tự nhiên là rất khó khăn và thường không chính xác vì xác định được đỉnh tán cây là rất khó, hơn nữa các dụng cụ đo chiều cao (theo nguyên lý quang học) rất khó sử dụng trong rừng tự nhiên để xác định chính xác chiều cao; vì vậy, việc phân khoảng cách theo cấp chiều cao với cự ly xác định (một cách cơ giới) có thể dẫn đến sai số. Để khắc phục các hạn chế này, tổ chức IUFRO đã đề xuất một hệ thống phân loại mà theo đó thì rừng được chia thành 3 tầng, tầng trên là các cây có chiều cao lớn hơn 2/3 chiều cao tán rừng (chiều cao tán rừng được hiểu là chiều cao trung bình của 50 cây cao nhất của tán rừng); tầng giữa bao gồm các cây có chiều cao từ 1/3 đến 2/3 chiều cao tán rừng và tầng dưới bao gồm các cây có chiều cao thấp hơn 1/3 tán rừng. Luận văn sử dụng phương pháp phân tầng này của IUFRO để phân tích cấu trúc tầng thứ của RPH bằng TSTN của vùng nghiên cứu.

Phân tích cấu trúc phân bố số cây theo cỡ kính:

Sử dụng các hàm phân bố thống kê để mô phỏng qui luật phân bố N/D của rừng tái sinh phục hồi. Các phân bố sau đây sẽ được kiểm tra:

* Phân bố giảm: Là phân bố của biến ngẫu nhiên liên tục, theo dạng phương trình Meyer:

f (x) = . e-x (2.3) Trong đó:  và  là hai tham số của hàm Meyer

 Phân bố khoảng cách: Là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên đứt quãng, hàm mật độ có dạng toán học là:

 với x = 0

P (x) = (2.4) ( 1-  ) ( 1- )  x-1 với x  1

Trong đó:  và  là 2 tham số. * Phân bố Weibull:

Là phân bố của biến ngẫu nhiên liên tục, miền giá trị ( 0 , +  )

Hàm mật độ:    1 ( ) min min . ) ( . ) (x x x e x x f      Hàm phân bố:  ( min ) 1 ) (x e x x F     (2.5)

Trong đó: x là trị số quan sát, xmin là trị số quan sát nhỏ nhất, ,  là 2 tham số.

Để kiểm tra mức độ phù hợp của các hàm phân bố 2.3 ; 2.4 và 2.5, sử dụng tiêu chuẩn χ2n với công thức sau:

    n i l l t n f f f 1 2 2 ( ) χ < χ205(k) (2.6) Trong đó, ft = trị số quan sát, fl = trị số lý thuyết ; k = bậc tự do với k=l-r-1. Trong l là số tổ sau khi gộp những tổ có tần suất lý thuyết ≤5, r là số tham số của phân bố lý thuyết cần ước lượng. Nếu χ2n tính theo công thức 2.6 nhỏ

hơn χ205(k)thì hàm phân bố lý thuyết được chấp nhận, ngược lại thì bị bác bỏ với mức ý nghĩa là 5%.

Nghiên cứu hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất:

Tập hợp số liệu khoảng cách đo theo từng ô tiêu chuẩn và tính các chỉ tiêu: - X : trị số trung bình khoảng cách đo.

- : mật độ cây trên đơn vị diện tích ( cây/ m2 ). Tính chỉ tiêu Q theo Clark và Evans

2 .  ) (x x E X Q  (2.7)

Với dung lượng quan sát đủ lớn (> 30) dùng tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn tiêu chuẩn để kiểm tra:

26136 , 0 ). 5 , 0 . (x n U    (2.8)

Trong đó: x là giá trị bình quân của n lần quan sát.  là mật độ cây tái sinh tính trên một đơn vị diện tích. n là số lần quan sát.

. Nếu -1,96 < U  1,96 thì tổng thể có phân bố ngẫu nhiên. . Nếu U > 1,96 thì tổng thể có phân bố cách đều.

CHƢƠNG 3

KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN VÙNG NGHIÊN CỨU 3.1. Vị trí địa lý

Vùng Tây Bắc bao g ồm 4 tỉnh Hòa Bình , Sơn La , Lai Châu và Điện Biên có tọa độ địa lý và ranh giới hành chính như sau :

- Từ 20o 35’ đến 22o50’ vì độ Bắc

- Từ 102o11’ đến 105o28’ kinh độ Đông.

Về ranh giới hành chính: Phía Bắc giáp tỉnh Lào Cai và Trung Quốc; phía Nam giáp Hà Nội và Thanh Hóa; phía Tây và Tây Nam giáp Trung Quốc và Lào; phía Đông giáp Phú Thọ, Hà Nội và Yên Bái.

Trong vùng có 600 km đường biên giới với các nước láng giềng (265 Km với nước Cộng hòa nhân dân Trung Hoa ở phía Bắc và 355 km với nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào ở phía Tây).

3.2. Địa hình, địa thế

Nét đặc trưng về địa hình của toàn vùng là phức tạp, bị chia cắt mạnh với nhiều dãy núi cao, hệ sông, suối dày đặc xen kẽ vói các thung lũng và một số cao nguyên.

Dạng địa hình phổ biến ở vùng này là núi trung bình và núi cao với độ cao trung bình tư 1.000 – 2.000 m, phân bố chủ yếu ở sườn Tây dãy núi Hoàng Liên Sơn, độ dốc trung bình từ 25 – 300

, khu vực trung tâm của vùng với dãy núi ven sông Mã cao 1.500m và các dãy núi phía Tây có đỉnh núi cao trên 2.000m. Địa hình cao nguyên và núi đá vôi xen kẽ với các cao nguyên lớn như Mộc Châu và Nà sản (Sơn La); Xín Chải và Tà Phình (Lai Châu). Ngoài ra, ở vùng này còn có dạng địa hình thung lũng với đất phù sa và dốc tụ. Đây là đạng địa hình tương đối bằng phẳng, tạo nên các cánh đồng lúa màu mỡ như Mường Thanh (Điện Biên), Mường Tấc (Sơn La), Mường Bỉ, Mường Vang (Hòa Bình).

3.3. Khí hậu, thủy văn

3.3.1. Khí hậu

Có khí hậu mang nét đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi. Nhiệt độ bình quân năm từ 20 – 25o

C, nhiệt độ cao nhất tuyệt đối 39oC, nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 3o

C, biên độ nhiệt giữa các mùa, giữa ngày và đêm thường cao hơn vùng Đông Bắc từ 2-30

C. Lượng mưa bình quân năm từ 1.500 – 1.800m. Một số đặc điểm nổi bật của khí hậu Tây Bắc là mùa Hè có gió nóng thổi từ phía Tây (còn gọi là gió Lào) làm cho nhiệt độ tăng cao và khô. Mùa Đông chịu ảnh hưởng của áp cao đẩy các khối không khí lạnh lục địa từ phía Bắc xuống làm hạ thấp nhiệt độ kết hợp với gió mùa Đông Bắc gây ra mưa phùn ở nhiều nơi.

3.3.2. Thuỷ văn

Nguồn nước mặt vùng Tây Bắc khá phong phú với hệ thống sông suối phân bố khá dày, có các sông lớn như: sông Đà, sông Mã.

Lượng nước của các sông rất lớn (trung bình nhiều năm khoảng 80 tỷ km3). Với địa thế lưu vực rất cao , dòng sông chính và các chi lưu dốc , có nhiều ghềnh thác, đã tạo nên nguồn thuỷ năng lớn nhất Việt Nam khoảng 180 – 200 tỷ kw/h, chiếm 80% trữ lượng thuỷ điện của cả nước (riêng sông Đà có tiềm năng thuỷ điện 33 tỷ kw /h), là nơi cung cấp điện cho thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.

Qua theo dõi , cho thấy dòng chảy các sông tăng nhanh từ biên giới đến phần trung lưu và hạ lưu (sông Đà tại Lai Châu chiếm 64,4% lượng nước sông Đà và đến Tạ Bú đã lên 83,2%). Do chế độ thuỷ văn phức tạp , những năm gần đây thường xẩy ra lũ quét, lũ ống ở vùng cao và úng lụt ở vùng thấp trũng.

3.4. Đặc điểm thổ nhƣỡng

- Đá mẹ hình thành đất: các loại đá mẹ tạo đất chủ yếu gồm:

+ Phức hệ đá trầm tích và đá biến chất có nguồn gốc trầm tích là đá trầm tích và đá vôi.

Các loại đá mẹ phân bố xen kẽ nhau , tuy theo mức độ phân hóa mà hình thành nên các loại đất khác nhau.

- Các mhóm đất chính

+ Đất mùn trên núi cao: Diện tích 326.100 ha, phân bố độ cao trên 1700m, thường ở những nơi còn rừng. Đây là loại đất có độ mùn cao, tầng đất dày, kết cấu tơi xốp. Do vậy rất dễ xói mòn , rửa trôi nếu khồng có thảm thực vật rừng che phủ . Loại đất này cần được ưu tiên sử dụng cho lâm nghiệp để bảo vệ , khoanh nuôi phục hồi rừng.

+ Đất vàng đỏ trên núi thấp và núi trung bình: Diện tích 826.500 ha, phân bố ở độ cao từ 700 m đến 1700m. Do phân bố ở sườn giữa , có độ dóc lớn nên những nơi không có thảm thực vật rừng che phủ đã bị xói mòn mạnh , đất trở nên cằn cỗi. Hướng sử dụng chủ yếu là khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên , trồng lại rừng, trồng cây công nghiệp, cây lương thực.

+ Đất Feralít đỏ vàng vùng đồi và núi thấp : Diện tích 1.046.800 ha phân bố ở độ cao dưới 700 m. Hầu hết diện tích loại đất này đã qua canh tác nương rẩy nhiều năm, lại không có biện pháp bảo vệ ; vì vậy, đất đã bị thoái hóa . Để sử dụng bền vững cần áp dụng các biện pháp canh tác nông lâm kết hợp phù hợp trên đất dốc.

+ Đất đỏ cao nguyên, sơn nguyên: Diện tích 90.000 ha, đây là loại đất hình thành trên cao nguyên Mộc Châu , Sơn La, tầng đất dày , thành phần cơ giới nhẹ nhưng kết cấu rời rạc , rất dễ bị xói mòn , rửa trôi và thường có ng uy cơ hạn về mùa khô . Loại đất này ưu tiên phát triển các loài cây công nghiệp , cây