Trờn địa bàn huyện Định Hoỏ cú 33 km đƣờng tỉnh lộ chạy qua nối với cỏc huyện của tỉnh Bắc Kạn và Tuyờn Quang. Tuyến đƣờng liờn tỉnh là đƣờng nhựa, đ- ƣờng liờn xó bao gồm cả đƣờng nhựa và đƣờng cấp phối, cũn lại đƣờng liờn thụn chủ yếu là đƣờng đất. Định Hoỏ cú hệ thống giao thụng đƣờng bộ tƣơng đối thuận tiện, cú đƣờng ụ tụ chạy đến trung tõm cỏc xó. Tổng chiều dài cỏc tuyến đƣờng giao thụng trong huyện là 280 km, trong đú:
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Đƣờng tỉnh lộ: 33 km
- Đƣờng liờn huyện, liờn xó: 59 km - Đƣờng liờn thụn, bản: 188 km
Định Hoỏ đó và đang từng bƣớc đầu tƣ, nõng cấp cỏc tuyến đƣờng giao thụng nội vựng nhằm đỏp ứng mục tiờu phỏt triển kinh tế xó hội, lƣu thụng trao đổi hàng hoỏ và nhất là phục vụ du lịch.
2.4.2. Thuỷ lợi
Hệ thống thuỷ lợi với 132 cụng trỡnh lớn, nhỏ đảm bảo tƣới tiờu cho 70% diện tớch đất nụng nghiệp. Tuy nhiờn chất lƣợng cỏc cụng trỡnh đang bị xuống cấp cần đƣợc đầu tƣ nõng cấp sửa chữa đồng thời kiờn cố hoỏ cỏc hệ thống kờnh mƣơng cũn lại, xõy dựng thờm hồ chứa nƣớc, cỏc hệ thụng tiờu lũ để đảm bảo tƣới tiờu cho diện tớch đất nụng nghiệp trờn toàn huyện.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
CHƢƠNG III
MỤC TIấU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIấN CỨU
3.1. MỤC TIấU NGHIấN CỨU
3.1.1.Về lý luận
Nghiờn cứu đặc điểm cấu trỳc và tỏi sinh tự nhiờn của thảm thực vật rừng. Gúp phần làm sỏng tỏ cơ sở khoa học cho việc khoanh nuụi phục hồi và phỏt triển rừng tự nhiờn sau nƣơng rẫy.
Đề xuất một số giải phỏp kỹ thuật lõm sinh xỳc tiến việc khoanh nuụi, phỏt triển rừng phục hồi cú hiệu quả kinh tế hơn, phự hợp với mục tiờu kinh doanh.
3.1.2.Về thực tiễn
Đờ̀ xuṍt mụ̣t sụ́ giải pháp kỹ thuọ̃t lõm sinh xúc tiờ́n viợ̀c khoanh n uụi, phỏt triờ̉n rƣ̀ng phục hụ̀i có hiợ̀u quả kinh tờ́ hơn, phự hợp với mục tiờu kinh doanh.
3.2. GIỚI HẠN NGHIấN CỨU
3.2.1. Đối tƣợng nghiờn cứu
Đối tƣợng nghiờn cứu của đề tài là cỏc trạng thỏi rừng phục hồi tự nhiờn sau nƣơng rẫy ở cỏc giai đoạn tuổi 5-10 tuổi, 15-20 tuổi, 20-25 tuổi, chƣa bị tỏc động của cỏc yếu tố bờn ngoài.
3.2.2. Giới hạn vấn đề nghiờn cứu
- Nội dung:
Cấu trỳc rừng tự nhiờn rất đa dạng, phức tạp, đề tài chỉ tiến hành nghiờn cứu một số đặc điểm cấu trỳc sau: tổ thành, mật độ, tầng thứ, phõn bố số cõy theo chiều cao, theo cỡ đƣờng kớnh, độ tàn che.
Ngoài ra đề tài cũn tiến hành nghiờn cứu một số đặc điểm tỏi sinh của cỏc loài cõy gỗ trong giai đoạn cõy mạ và cõy con dƣới tỏn rừng thụng qua cỏc chỉ tiờu: tổ thành, mật độ, chất lƣợng, nguồn gốc, tỷ lệ cõy triển vọng, phõn bố cõy tỏi sinh theo chiều cao, phõn bố cõy tỏi sinh trờn mặt đất.
- Địa bàn nghiờn cứu:
Căn cứ vào số liệu thống kờ về diện tớch rừng và đất rừng của huyện Định Húa, địa điểm nghiờn cứu của đề tài là ba xó cú diện tớch rừng phục hồi lớn nhất trong huyện, đú là xó Tõn Thịnh, xó Quy Kỳ và xó Lam Vĩ, huyện Định Húa - Tỉnh Thỏi Nguyờn.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Đề xuất biện phỏp tỏc động
Đề tài chỉ đề xuất một số biện phỏp kỹ thuật lõm sinh nhằm nõng cao hiệu quả phục hồi rừng sau nƣơng rẫy trờn cơ sở những đặc điểm cấu trỳc rừng đó nghiờn cứu.
3.3. NỘI DUNG NGHIấN CỨU
3.3.1. Nghiờn cứu đặc điểm cấu trỳc tầng cõy cao của rừng phục hồi sau nƣơng rẫy ở cỏc giai đoạn tuổi khỏc nhau rẫy ở cỏc giai đoạn tuổi khỏc nhau
- Cấu trỳc tổ thành và mật độ tầng cõy cao. - Cấu trỳc tầng thứ và độ tàn che.
- Phõn bố số cõy theo đƣờng kớnh (N/D1.3) và số cõy theo chiều cao (N/Hvn).
3.3.2. Nghiờn cứu đặc điểm tỏi sinh tự nhiờn dƣới cỏc trạng thỏi rừng phục hồi
- Nghiờn cứu đặc điểm cấu trỳc tổ thành cõy tỏi sinh.
- Nghiờn cứu đặc điểm cấu trỳc mật độ và tỷ lệ cõy tỏi sinh triển vọng. - Chất lƣợng và nguồn gốc cõy tỏi sinh.
- Phõn bố cõy tỏi sinh theo cấp chiều cao.
3.3.3. Đề xuất một số biện phỏp kỹ thuật lõm sinh cho cỏc trạng thỏi rừng phục hồi sau nƣơng rẫy hồi sau nƣơng rẫy
3.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIấN CỨU
3.4.1. Phƣơng phỏp luận
Vận dụng quan điểm sinh thỏi phỏt sinh quần thể trong thảm thực vật rừng nhiệt đới của Thỏi Văn Trừng (1978) [59]: Thảm thực vật rừng là tấm gƣơng phản chiếu một cỏch trung thành nhất, mà lại tổng hợp đƣợc cỏc điều kiện của hoàn cảnh tự nhiờn, đó thụng qua sinh vật để hỡnh thành những quần thể thực vật. Thảm thực vật tỏi sinh sau nƣơng rẫy phản ỏnh ảnh hƣởng tổng hợp của cỏc nhõn tố sinh thỏi đến qỳa trỡnh phục hồi rừng thứ sinh. Vỡ diễn thế quỏ trỡnh phục hồi rừng là từ đất trống, đồi trọc cho đến khi hỡnh thành rừng tƣơng đối ổn định, nú phải trải qua một thời gian lõu dài, phức tạp khụng thể theo dõi thƣờng xuyờn đƣợc. Do vậy vận dụng phƣơng phỏp dóy phỏt triển tự nhiờn, lấy khụng gian thay thế thời gian để nghiờn cứu đặc điểm cấu trỳc rừng. Đề tài vận dụng phƣơng phỏp nghiờn cứu tổng hợp: kết hợp nghiờn cứu những cỏi mới, kế thừa kết quả đó cú và tổng kết thực tiễn sản xuất tại địa phƣơng để đề xuất giải phỏp kỹ thuật cú hiệu quả và cú tớnh khả thi.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Vận dụng quan điểm và phƣơng phỏp luận đó trỡnh bày ở trờn để phõn chia đối tƣợng nghiờn cứu theo thời gian bỏ hoỏ kế tiếp nhau. Thời gian bỏ hoỏ đƣợc xỏc định khi điều tra phỏng vấn ngƣời dõn trực tiếp canh tỏc mảnh nƣơng trƣớc khi bỏ hoỏ, kết hợp phỏng vấn trƣởng thụn, bản hiểu rõ lịch sử canh tỏc nƣơng rẫy của thụn, bản.
Sơ đồ 3.1: Tiến trỡnh nghiờn cứu
THU THẬP THễNG TIN CƠ BẢN
- Điều kiện khớ hậu - thổ nhưỡng - Điều kiện kinh tế - xó hội
- Thụng tin về diện tớch đất đai, rừng phục hồi...
ĐIỀU TRA KHẢO SÁT TỔNG THỂ KHU VỰC
NGHIấN CỨU
CHỌN ĐỐI TƯỢNG NGHIấN CỨU
PHÂN CHIA THEO THỜI GIAN PHỤC HỒI ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KTLS
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.4.2. Phƣơng phỏp thu thập số liệu
3.4.2.1. Ngoại nghiệp
a. Phương phỏp thu thập tài liệu cơ bản
Kế thừa cỏc tài liệu, số liệu điều tra về điều kiện tự nhiờn, kinh tế xó hội khu vực nghiờn cứu, cỏc tài liệu tham khảo liờn quan đến đề tài của cỏc tỏc giả trong và ngoài nƣớc.
Trờn cơ sở tài liệu thu thập đƣợc về diện tớch đất đai và bản đồ hiện trạng tài nguyờn rừng, chỳng tụi tiến hành điều tra, khảo sỏt sơ bộ khu vực nghiờn cứu. Kết quả khảo sỏt cho thấy, với cỏc đối tƣợng nghiờn cứu là cỏc trạng thỏi rừng phục hồi sau từ 15 - 25 năm là khỏ phổ biến và chiếm hầu hết diện tớch rừng phục hồi ở đõy.
b. Điều tra thực tế
* Lập ụ tiờu chuẩn (ễTC):
Với mỗi giai đoạn tuổi, đề tài tiến hành lập 3 ễTC điển hỡnh tạm thời cú diện tớch 1000 m2 ( kớch thƣớc ụ 20m x 50m).
- Tổng số OTC là 27 ụ, trong đú, mỗi xó 9 ụ, mỗi trạng thỏi 3 ụ.
Để thuận lợi cho việc đo đếm, tụi tiến hành lập OTC với chiều dài cựng với đƣờng đồng mức, chiều rộng vuụng gúc với đƣờng đồng mức.
* Điều tra tầng cõy cao:
Trong cỏc ễTC mụ tả cỏc chỉ tiờu nhƣ vị trớ, độ dốc, hƣớng phơi, độ cao, lịch sử canh tỏc nƣơng rẫy, thời gian bỏ hoỏ, sau đú xỏc định tờn loài và cỏc chỉ tiờu sinh trƣởng của tầng cõy cao, nếu loài nào chƣa rõ thỡ thu thập tiờu bản để giỏm định:
- Đƣờng kớnh ngang ngực (D1,3, cm) đƣợc đo bằng thƣớc kẹp kớnh với độ chớnh xỏc đến mm, đo theo hai hƣớng Đụng Tõy và Nam Bắc, sau đú tớnh trị số bỡnh quõn.
- Chiều cao vỳt ngọn (HVN, m) và chiều cao dƣới cành (HDC, m) đƣợc đo bằng thƣớc đo chớnh xỏc đến dm, HVN của cõy rừng đƣợc xỏc định từ gốc cõy đến đỉnh sinh trƣởng của cõy, HDC đƣợc xỏc định từ gốc cõy đến cành cõy đầu tiờn tham gia vào tỏn của cõy rừng.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐTC= 100 4 , 1 * n - Đƣờng kớnh tỏn lỏ (DT, m) đƣợc đo bằng thƣớc dõy cú độ chớnh xỏc đến dm, đo hỡnh chiếu tỏn lỏ trờn mặt phẳng ngang theo hai hƣớng Đụng Tõy và Nam Bắc, sau đú tớnh trị số bỡnh quõn. Kết quả đo đƣợc thống kờ vào phiếu điều tra tầng cõy cao.
* Xỏc định độ tàn che:
Dựng gƣơng cầu để đo độ tàn che. Ta lần lƣợt đo ở 5 vị trớ khỏc nhau trong OTC. Sau đú cộng vào và chia trung bỡnh ta biết đƣợc độ tàn che của rừng.
Áp dụng cụng thức tớnh độ tàn che:
Trong đú n là số ụ vuụng đƣợc che lấp trong gƣơng cầu * Điều tra cõy tỏi sinh:
Sơ đồ 3.2. Hỡnh dạng ụ tiờu chuẩn
Trờn ễTC, lập 5 ễDB cú diện tớch 25m2
phõn bố đều trờn ễTC. Thống kờ tất cả cõy tỏi sinh vào phiếu điều tra theo cỏc chỉ tiờu:
- Tờn loài cõy tỏi sinh, loài nào chƣa rõ thỡ thu thập tiờu bản để giỏm định. - Đo chiều cao cõy tỏi sinh bằng thƣớc sào.
- Chất lƣợng cõy tỏi sinh:
+ Cõy tốt là cõy cú thõn thẳng, khụng cụt ngọn, sinh trƣởng phỏt triển tốt, khụng sõu bệnh
+ Cõy xấu là những cõy cong queo, cụt ngọn, sinh trƣởng phỏt triển kộm, sõu bệnh, cũn lại là những cõy cú chất lƣợng trung bỡnh.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
* Điều tra tầng cõy bụi, thảm tƣơi: Lập 5 ễDB cú diện tớch 25m2
(5m x 5m) đƣợc bố trớ đều trờn 2 đƣờng chộo của ễTC.
+ Điều tra cõy bụi (shrubs) theo cỏc chỉ tiờu: tờn loài chủ yếu, số lƣợng khúm (bụi), chiều cao bỡnh quõn, độ che phủ trung bỡnh của từng loài trờn ễDB, kết quả ghi vào phiếu điều tra cõy bụi.
+ Điều tra thảm tƣơi (ground cover vegetation) theo cỏc chỉ tiờu: loài chủ yếu, chiều cao bỡnh quõn, độ che phủ bỡnh quõn của loài và tỡnh hỡnh sinh trƣởng của thảm tƣơi trờn ễDB. Để xỏc định độ che phủ của tầng cõy bụi, thảm tƣơi đề tài dựng phƣơng phỏp dựng thƣớc dõy đo theo 2 đƣờng chộo của ễDB, đo từng đƣờng chộo một và tớnh trờn thƣớc dõy những đoạn bị tỏn của cõy bụi hoặc thảm tƣơi che kớn, chia đoạn này cho tổng độ dài đƣờng chộo thỡ sẽ ra độ che phủ, sau đú cộng kết quả của hai lần tớnh trờn hai đƣờng chộo và chia trung bỡnh ta sẽ cú độ che phủ trung bỡnh của một ễDB. Ngoài ra để xỏc định độ nhiều đề tài sử dụng cỏch xỏc định độ nhiều của Drude.
Bảng 3.1: Ký hiệu độ nhiều của thực bỡ theo Drude Ký hiệu Tỡnh hỡnh thực bỡ
Soc Thực vật mọc rộng khắp che phủ 75-100% diện tớch Cop 3 Thực vật mọc rất nhiều che phủ 50-75% diện tớch Cop 2 Thực vật mọc nhiều, che phủ 25-50% diện tớch
Cop 1 Thực vật mọc tƣơng đối nhiều, che phủ 5-25% diện tớch SP Thực vật mọc ớt, che phủ 5% trở xuống
Sol Thực vật mọc rải rỏc phõn tỏn Un Một vài cõy cỏ biệt
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.4.2.2. Nụ̣i nghiợ̀p
* Phương pháp nghiờn cứu đặc điờ̉m cṍu trúc rừng
a. Tụ̉ thành tõ̀ng cõy cao:
Trờn quan điờ̉m sinh thái ngƣời ta thƣờng xác định tụ̉ thành tõ̀ng cõy cao theo sụ́ cõy còn trờn quan điờ̉m sản lƣợng , ngƣời ta lại xác đị nh tụ̉ thành thƣ̣c vọ̃t theo tiờ́t diợ̀n ngang hoặc theo trƣ̃ lƣợng.
Đờ̉ xác định tụ̉ thành tõ̀ng cõy cao , đề tài sử dụng phƣơng phỏp tớnh tỷ lệ tổ thành theo phƣơng phỏp của Daniel Marmillod (Đào Cụng Khanh, 1996 [24]):
2 % G % N % IVi 1 i (2-1) Trong đó:
IVi% là tỷ lệ tổ thành (chỉ số quan trọng: Important Value) của loài i Ni% là % theo sụ́ cõy của loài i trong QXTV rƣ̀ng
Gi% là % theo tụ̉ng tiờ́t diợ̀n ngang của loài i trong QXTV rƣ̀ng
Theo Daniel M., nhƣ̃ng loài cõy có IV% 5% mới thƣ̣c sƣ̣ có ý nghĩa vờ̀ mặt sinh thái trong lõm phõ̀n . Theo Thái Văn Trƣ̀ng (1978), trong mụ̣t lõm phõ̀n nhóm loài cõy nào đú > 50% tụ̉ng sụ́ cá thờ̉ của tõ̀ng cõy cao thì nhóm loài đó đƣợc coi là nhúm loài ƣu thế. Cõ̀n tính tụ̉ng IV % của những loài cú trị số này lớn hơn 5%, xờ́p tƣ̀ cao xuụ́ng thṍp và dƣ̀ng lại khi tụ̉ng IV% đạt 50%.
b. Mọ̃t đụ̣:
Cụng thƣ́c xác định mọ̃t đụ̣ nhƣ sau:
10.000 S
n
N/ha (2-2)
Trong đó: n: Sụ́ lƣợng cá thờ̉ của loài hoặc tụ̉ng sụ́ cá thờ̉ trong ễTC S: Diợ̀n tích ễTC (m2)
c. Cṍu trúc tõ̀ng thƣ́ và đụ̣ tàn che của các trạng thái rƣ̀ng
Cṍu trúc tõ̀ng là chỉ tiờu cṍu trúc hình thái thờ̉ hiợ̀n sƣ̣ sắp xờ́p khụng gian phõn bụ́ của thƣ̣c vọ̃t theo chiờ̀u thẳng đƣ́ng . Nghiờn cƣ́u cṍu trúc đƣợc tiờ́n hành thụng qua các phõ̃u đụ̀ rƣ̀ng theo phƣơng pháp của Richards và Davis (1934).
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Xỏc định độ tàn che : kờ́t hợp quan trắc và phõ̃u đụ̀ ngang đờ̉ xác định tỉ lợ̀ che phủ (%) hỡnh chiếu tỏn cõy rừng so với bề mặt đất rừng.
Xỏc định phõn bố số cõy theo đƣờng kớnh (N/D1.3) và số cõy theo chiều cao (N/Hvn): Viợ̀c mụ hình hoá quy luọ̃t cṍu trúc tõ̀n sụ́ trong thƣ̣c tiờ̃n và nghiờn cƣ́u Nụng - Lõm nghiợ̀p có ý nghĩa rṍt lớn , mụ̣t mặt nú cho biết cỏc quy luật phõn bố vụ́n tụ̀n tại khách quan trong tụ̉ng thờ̉ , mặt khác các quy luọ̃t phõn bụ́ này có thờ̉ biờ̉u thị mụ̣t cách gõ̀n đúng bằng các biờ̉u thƣ́c toán học cho phép xác định tõ̀n sụ́ tƣơng ƣ́ng với mụ̃i tụ̉ củ a đại lƣợng điờ̀u tra nào đó . Ngoài ra việc nghiờn cứu cỏc quy luọ̃t phõn bụ́ còn tạo tiờ̀n đờ̀ đờ̉ đờ̀ xuṍt các biợ̀n pháp kỹ thuọ̃t lõm sinh hợp lý.
Tớnh cỏc đặc trƣng mẫu theo chƣơng trỡnh thống kờ mụ tả , chia tụ̉ ghép nhóm cỏc trị sụ́ quan sát theo cụng thƣ́c kinh nghiợ̀m của Brooks và Carruthere .
m = 5.lgn m Xmin Xmax K (2-3)
Trong đó: m là sụ́ tụ̉ K: cƣ̣ ly tụ̉
Xmax, Xmin là trị số quan sỏt lớn nhất và nhỏ nhất
Căn cƣ́ vào phõn bụ́ thƣ̣c nghiợ̀m , tiờ́n hành mụ hỡnh hoỏ quy luật cấu trỳc tõ̀n sụ́ theo nhƣ̃ng phõn bụ́ lý thuyờ́t khác nhau.
- Phõn bụ́ giảm (phõn bụ́ mũ)
Trong Lõm nghiợ̀p thƣờng dùng phõn bụ́ giảm dạng hàm Meyer đờ̉ mụ phỏng quy luọ̃t cṍu trúc tõ̀n sụ́ sụ́ cõy theo đƣờng kính (N/D1.3), sụ́ cõy theo chiờ̀u cao (N/Hvn) ở những lõm phần hỗn giao , khỏc tuổi qua khai thỏc chọn khụng quy tắc nhiờ̀u lõ̀n. Hàm Meyer cú dạng:
ft = .e-x (2-4)
Trong đó: ft là tõ̀n sụ́ quan sát, x là cỡ kính hoặc cỡ chiờ̀u cao , là hai tham số của hàm Meyer
Đờ̉ xác định tham sụ́ của phõn bụ́ giảm dạng hàm Meyer , trƣớc hờ́t phải tuyờ́n tính hoá phƣơng trình mũ, bằng cách logarit hoá cả hai vờ́ của phƣơng trình (2 - 4) để đƣa về dạng phƣơng trỡnh hồi quy tuyờ́n tính mụ̣t lớp có dạng y = a + bx.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu - Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Phõn bụ́ Weibull : Là phõn bố xỏc suất của biến ngẫu nhiờn liờn tục với miờ̀n giá trị (0,+ ), hàm mật độ cú dạng: