LỜI CAM ĐOAN .i
LỜI CẢM ƠN.ii
MỤC LỤC .iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .v
DANH MỤC CÁC BẢNG .vi
DANH MỤC CÁC HÌNH.vii
MỞ ĐẦU .1
1.1. Tính cấp thiết của luận án .1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án .2
1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án .2
1.4. Những nội dung chính của luận án .2
1.5. Những điểm mới của Luận án.3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .4
1.1. Nghiên cứu về động thái rừng trên thế giới. .4
1.1.1. Nghiên cứu động thái tái sinh .5
1.1.2. Nghiên cứu động thái sinh trưởng của rừng .13
1.1.3. Nghiên cứu về động thái diễn thế .19
1.2. Nghiên cứu về động thái rừng tại Việt Nam.22
1.2.1. Nghiên cứu động thái tái sinh ở Việt Nam .22
1.2.2. Nghiên cứu về động thái sinh trưởng ở Việt Nam.23
1.2.3. Nghiên cứu về động thái diễn thế .27
1.2.4. Những nghiên cứu được triển khai ở khu vực KBTTN Hang Kia – Pà Cò và
VQG Xuân Sơn.28
1.3. Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu .30
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .33
2.1. Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu .33
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu .33
2.1.2. Phạm vi, giới hạn nghiên cứu .33
2.2. Nội dung nghiên cứu.33
2.2.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng và tính đa dạng loài .33
2.2.2. Nghiên cứu động thái cấu trúc tầng cây cao (Tổ thành, N/D1.3) .33
2.2.3. Nghiên cứu động thái tái sinh bổ sung, quá trình chuyển cấp và quá trình chết
của tầng cây cao.34
2.2.4. Đề xuất ứng dụng kết quả nghiên cứu .34
2.2.5. Đề xuất một số giải pháp quản lý rừng .34
2.3. Phương pháp nghiên cứu .34
2.3.1. Cơ sở phương pháp luận .34
191 trang |
Chia sẻ: honganh20 | Ngày: 04/03/2022 | Lượt xem: 322 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu động thái cấu trúc hệ sinh thái rừng lá rộng thường xanh tại khu bảo tồn thiên nhiên hang kia - Pà cò và vườn quốc gia Xuân Sơn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hiện ở hầu hết các cấp đường kính. Loài Dẻ ấn chiếm ưu thế rõ rệt với
hệ số tổ thành cao, tiếp đó là Trai lý, một loài thực vật đặc trưng của vùng núi đá vôi.
Các loài khác đều có hệ số tổ thành < 5%. Những loài có số lượng cá thể tương đối
lớn (20-30 cá thể), kích thước cơ thể nhỏ nên chưa đủ xuất hiện trong tổ thành thực
vật bao gồm: Bứa (Garcinia oblongifolia), Vỏ mản (Ficus trivia Crorn) Một số
loài số lượng cá thể ít hơn như Nang trứng (Hydnocarpus kurzii), Chay (Artocarpus
tonkinensis), Trâm vối (Cleistocalyx nervosum) với số lượng cá thể khoảng 10 mỗi
loài, xuất hiện rải rác ở các cấp kính từ 50 cm trở xuống. Một số loài có số lượng cá
thể rất ít: Trâm trắng (Syzygium wightianum), Thâu lĩnh (Alphonsea monogyna), Cơm
rượu bắc bộ (Glycosmis cymosa), chỉ xuất hiện một vài cá thể trong OTC, chủ yếu
là những cây có kích thước nhỏ, nằm ở cấp đường kính thứ nhất, mới được bổ sung
từ lớp cây tái sinh.
Bảng 4.1. Tổ thành thực vật tại khu vực nghiên cứu
OTC Địa điểm
Số
loài
Mật độ
(cây/ha)
Tỉ lệ
hỗn loài
Tổ thành
1 HB01 67 608 1/9
17,3 Dẻ ấn + 9,6 Trai lý + 6,8 Sao trung
hoa + 5,8 Thị rừng, + 5,6 Vàng tâm +
54,9 khác
2 HB03 56 571 1/10
21,8 Dẻ trắng + 16,3 Dẻ ấn + 11,6 Hu đay
+ 7,8 Dẻ đỏ + 42,4 khác
3 HB06 70 466 1/7
24,8 Thị rừng + 10,0 Dẻ trắng + 8,2 Trai
lý + 7,3 Táu mật + 5,6 Dẻ đỏ + 44,1 khác
4 XS01 71 344 1/5
20,8 Vàng anh + 6,8 Gội bốn cánh + 5,9
Sâng + 5,8 Lộc vừng + 60,7 khác
5 XS02 86 352 1/4
9,2 Vàng anh + 6,9 Chùm bạc + 6,5 Lộc
vừng + 77,4 khác
6 XS03 106 487 1/5
6,6 Vải rừng + 5,7 Gội bạc + 5,2 Thừng
mực lông mềm + 82,5 khác
+ OTC HB03: với 56 loài trong OTC, trong đó 4 loài chiếm ưu thế tạo thành
ưu hợp thực vật Dẻ trắng (Lithocarpus dealbatus), Dẻ ấn, Hu đay (Trema orientalis),
Dẻ đỏ (Lithocarpus ducampii). Tại OTC này, ưu thế thể hiện rất rõ rệt với 4 loài có
hệ số tổ thành cao (tổng hệ số tổ thành của 4 loài là 57,6), những loài chiếm ưu thế
khác biệt hẳn so với OTC HB01. Những loài có số lượng cá thể ít, không xuất hiện
trong tổ thành thực vật bao gồm: Nanh chuột (Cryptocarya lenticellata), Si ta
(Mallotus poilanei), Chua khét (Glenniea philippinensis), Vẩy ốc (Diospyros
buxifolia), Xoan (Melia azedarach), (số lượng cá thể khoảng 10 mỗi loài), xuất
58
hiện rải rác ở các cấp kính từ 50 cm trở xuống. Một số loài có số lượng cá thể rất ít:
Cồng (Calophyllum polyanthum), Chò chỉ (Parashorea chinensis), Táu trắng (Vatica
odorata), Trứng gà (Pouteria sapota) chỉ xuất hiện một vài cá thể trong OTC. Nhìn
chung các loài thực vật chiếm ưu thế cũng như những loài khác trong OTC có sự khác
biệt rõ rệt so với OTC HB01.
+ OTC HB06: Có sự khác biệt cơ bản về thành phần loài cũng như loài chiếm
ưu thế so với 2 OTC trên. Tổng số loài trong OTC là 70 loài, trong đó 5 loài chiếm
ưu thế tạo thành ưu hợp thực vật: Thị rừng (Diospyros sylvatica), Dẻ trắng, Trai lý
(Garcinia fagraeoides), Táu mật (Vatica odorata ssp. brevipetiolata), Dẻ đỏ. Đây là
những loài chiếm ưu thế trong quần xã, số lượng cá thể nhiều, xuất hiện ở hầu hết các
cấp đường kính và hầu hết các vị trí trong OTC. Thị rừng là loài chiếm ưu thế lớn
nhất với 24,8%. Những loài có số lượng cá thể ít, không xuất hiện trong tổ thành thực
vật bao gồm: Trâm sừng (Syzygium chanlos), Vàng tâm, Bứa (Garcinia oblongifolia),
Nhãn rừng (Dimoscarpus longan) có số lượng cá thể khoảng 10 loài, xuất hiện rải
rác ở các cấp kính đến 60cm. Một số loài có số lượng cá thể rất ít: Cà lồ
(Caryodaphnopsis tonkinensis), Trâm vối (Cleistocalyx nervosum), Trường kẹn
(Mischocarpus pentapetalus), Gội nếp (Aglaia spectabilis) chỉ xuất hiện một vài
cá thể trong OTC, chủ yếu là những cây có kích thước nhỏ, nằm ở cấp đường kính
thứ nhất.
- Khu vực VQG Xuân Sơn:
+ OTC XS01: với 71 loài xuất hiện trong OTC với 4 loài chiếm ưu thế: Vàng
anh (Saraca dives), Gội bốn cánh (Aglaia lawii), Sâng (Pometia pinnata), Lộc vừng
(Barringtonia acutangula). Một số loài có số lượng cá thể lớn nhưng chưa xuất hiện
trong tổ thành những loài chiếm ưu thế như: Nhọc trái khớp lá thuôn
(Enicosanthellum plagioneurum), Trâm trắng (Syzygium wightianum), Nang trứng
(Hydnocarpus kurzii), Quếch (Chisocheton cumingianus subsp. balansae), Thị rừng
(Diospyros sylvatica) cá thể của các loài này xuất hiện rải rác trong OTC từ cấp
đường kính nhỏ nhất đến cấp đường kính 50cm. Một số loài có số lượng cá thể rất ít:
Nhọc (Polyalthia cerasoides), Mò lá bạc (Cryptocarya maclurei), Chò xanh
(Terminalia myriocarpa), Máu chó lá lớn (Knema pierrei) chỉ thấy xuất hiện một
vài cá thể ở cấp đường kính từ 10-15cm. Đây là những cây có nguồn gốc từ cây tái
sinh mới bổ sung lên tầng cây cao.
59
+ OTC XS02: Những loài chiếm ưu thế có sự tương đồng với OTC thứ nhất.
Có 86 loài xuất hiện trong OTC với 3 loài chiếm ưu thế: Vàng anh (Saraca dives),
Chùm bạc (Bhesa robusta), Lộc vừng (Barringtonia acutangula). Một số loài có số
lượng cá thể lớn nhưng chưa xuất hiện trong tổ thành những loài chiếm ưu thế như:
Táu trắng (Vatica odorata), Sâng (Pometia pinnata), Ngát (Gironniera subaequalis),
Nhọc lá nhỏ (Enicosanthellum plagioneurum), Lộc mại lá bầu (Claoxylon indicum),
Chò nâu (Dipterocarpus retusus) cá thể của các loài này xuất hiện rải rác trong
OTC từ cấp đường kính nhỏ nhất đến cấp đường kính 60cm. Số lượng của mỗi loài
khoảng 10 cá thể. Một số loài có số lượng cá thể rất ít: Rau sắng (Melientha suavis),
Đinh thối (Fernandoa brilletii), Ngoã khỉ (Ficus fulva), Sấu (Dracontomelon
duperreanum), Sồi lá bạc (Quercus incana) chỉ thấy xuất hiện một vài cá thể ở cấp
đường kính từ 10-15cm. Đây là những cây có nguồn gốc từ cây tái sinh mới bổ sung
lên tầng cây cao.
+ OTC XS03: có sự khác biệt rõ ràng về những loài chiếm ưu thế so với 2
OTC trên với sự xuất hiện của 106 loài trong OTC với 3 loài chiếm ưu thế tạo ra ưu
hợp thực vật: Vải rừng (Nephelium cuspidatum), Gội bạc (Aglaia argentea), Thừng
mực lông mềm (Wrightia tomentosa). Một số loài có số lượng cá thể lớn nhưng chưa
xuất hiện trong tổ thành những loài chiếm ưu thế như: Ngát (Gironniera subaequalis),
Lộc vừng, Táu muối (Vatica diospyroides), Chùm bạc, Trâm trắng, Thị rừng, Xoan
đào (Prunus arborea) Cá thể của các loài này xuất hiện rải rác trong OTC từ cấp
đường kính nhỏ nhất đến cấp đường kính 65cm. Số lượng của mỗi loài khoảng 10 cá
thể. Một số loài có số lượng cá thể rất ít, điển hình như: Chân chim ba lá (Schefflera
tribracteata), Chò xanh (Terminalia myriocarpa), Mò trung bộ (Cryptocarya
annamensis), Trường kẹn chỉ có một vài cá thể trong OTC.
Qua kết quả nghiên cứu về tổ thành tại khu vực nghiên cứu đã nhận thấy có
một số đặc trưng khác biệt giữa hai khu vực nghiên cứu như sau:
- Tại Vườn Quốc gia Xuân Sơn thành phần loài cây đa dạng và phong phú hơn
tại khu vực Hang Kia - Pà Cò. Số loài trong OTC biến động từ 71 đến 106 loài tương
ứng với mật độ từ 344 đến 487 cây/ha. Tại khu vực Hang Kia, Pà Cò, số loài biến
động từ 56 (OTC HB03) đến 70 loài (OTC HB06), mật độ biến động từ 466 đến 608
cây/ha. Mật độ tại khu vực Hang Kia - Pà Cò cao hơn nhiều so với khu vực Xuân
Sơn. Đa số các OTC tại khu vực Xuân Sơn là rừng ít bị tác động, rừng đã phát triển
60
đến giai đoạn tương đối ổn định, kích thước cá thể lớn nên mật độ thấp. Tại KBT
Hang Kia, Pà Cò rừng đang trong giai đoạn phục hồi nên cây có kích thước nhỏ, mật
độ lớn hơn khu vực Xuân Sơn. Đây là một trong những đặc trưng quan trọng có ảnh
hưởng lớn đến quá trình chết và tái sinh bổ sung của lớp cây có đường kính nhỏ.
- Tại khu vực Hang Kia – Pà Cò, mức độ ưu thế rõ rệt hơn so với khu vực
Xuân Sơn, thể hiện thông qua hệ số tổ thành lớn, tổng hệ số tổ thành của những loài
chiếm ưu thế cao. Đặc biệt có quần xã tại KBT Hang Kia - Pà Cò có số lượng loài rất
ít, đặc trưng cho loại rừng non mới phục hồi, cấu trúc đơn giản, tổ thành ít đa dạng.
Tại khu vực Xuân Sơn, hầu hết tại các OTC các loài thực vật không thể hiện rõ ưu
thế. Mặc dù số loài rất lớn nhưng số lượng cá thể của mỗi loài rất nhỏ. Đây cũng là
một trong những đặc trưng điển hình của rừng nhiệt đới. Số lượng cá thể của những
loài có số lượng trên 30 cá thể trong OTC chỉ xấp xỉ 10 loài. Các ưu hợp thực vật tại
mỗi khu vực nghiên cứu có sự khác biệt nhất định.
- Về tổ thành cũng có sự khác biệt giữa hai khu vực do cách biệt về địa lý và
khu hệ thực vật. Tại Hang Kia - Pà Cò, các loài chiếm ưu thế thường xuyên xuất hiện
trong các OTC điển hình như: Dẻ ấn, Dẻ đỏ, Thị rừng, Táu mật, Trai lý. Tại khu vực
Xuân Sơn, các loài chiếm ưu thế bao gồm: Chùm bạc, Vàng anh, Gội bạc, Lộc vừng
b, Tầng cây bụi, thảm tươi
Về đặc điểm tầng cây bụi, thảm tươi tại hai khu vực cũng có sự khác biệt đáng
kể. Tầng cây bụi tại Hang Kia – Pà Cò có chiều cao từ 1,2 – 2,0m. Độ che phủ từ 20
– 30%. Tầng cây bụi có thành phần loài chủ yếu: Bồ cu vẽ (Breynia fruticosa), Cách
núi (Ardisia quinquegona), Đắng cẩy (Clerodendrum cyrtophyllum), Mật cật Lào
(Rhapis cochinchinensis), Cau bụi rừng (Pinanga paradoxa) Tầng thảm tươi có độ
che phủ từ 10 – 20%, bao gồm: các loài Dương xỉ (Cyclosorus sp., Diplasium spp.,
Pteris ensiformis), các loại cây thân thảo (Alpinia sp, Begonia spp., Ophiopogon sp.,
Strobilanthes sp), Lan kim tuyến (Anoectochilus setaceus). Khu vực Xuân Sơn có sự
khác biệt đáng kể. Tầng cây bụi có chiều cao trung 0,5 – 1,2m, độ che phủ từ 10 –
20%, bao gồm các loài chủ yếu: Bọt ếch (Callicarpa candicans), Lấu (Psychotria
montana), Đơn nem (Maesa perlarius), Trọng đũa (Ardisia crenata) Tầng thảm
tươi bao gồm các loài thuộc họ Gừng (Zingiberaceae), Họ Dương xỉ (Polypodiaceae),
Họ Dứa dại (Pandanaceae). Nhìn chung tầng cây bụi thảm tươi tại khu vực Hang Kia
61
– Pà Cò có chiều cao lớn và dày đặc hơn khu vực Xuân Sơn do mức độ lọt sáng xuống
dưới tán rừng tại Hang Kia – Pà Cò lớn hơn.
Như vậy, tại hai địa điểm nghiên cứu có sự khác biệt cơ bản về tổ thành loài
và mức độ ưu thế. Để có cái nhìn toàn diện hơn, cần có nghiên cứu sâu về tính đa
dạng thực vật tại khu vực nghiên cứu.
4.1.1.2. Tính đa dạng loài tại khu vực nghiên cứu
Một câu hỏi cần được trả lời: liệu rằng diện tích 1ha của mỗi OTC đã đảm bảo
tính đại diện đối với khu vực nghiên cứu? Dựa trên phương pháp diện tích đại diện
tối thiểu đã được MÜLLER-DOMBOIS và ELLENBERG, (1974) [91] đề xuất, diện
tích tối thiểu của OTC được coi là đủ đại diện cho khu vực nghiên cứu nếu tăng diện
tích OTC lên 10% nhưng số loài tăng dưới 10%. Kết quả thống kê về diện tích và số
loài xuất hiện tại các OTC được trình bày trong bảng 4.2 và hình 4.1, 4.2:
Bảng 4.2. Số loài xuất hiện khi tăng diện tích OTC
Diện tích
(ha)
Số loài xuất hiện tại các OTC (tích lũy)
XS01 XS02 XS03 HB01 HB03 HB06
0,04 7 8 10 10 3 14
0,08 17 15 19 19 8 18
0,12 23 23 25 31 13 24
0,16 26 31 33 33 21 24
0,2 27 35 41 39 24 25
0,24 31 40 46 43 26 28
0,28 35 46 52 46 29 28
0,32 41 55 59 47 32 29
0,36 41 59 60 48 34 29
0,4 44 61 63 51 37 30
0,44 47 66 64 53 39 31
0,48 50 69 65 54 41 36
0,52 51 72 69 54 43 37
0,56 51 73 73 57 46 38
0,6 52 75 76 60 47 48
0,64 54 78 78 60 48 48
0,68 57 78 84 60 50 52
0,72 60 78 84 60 50 58
0,76 62 79 91 63 50 62
0,8 64 81 94 66 51 63
0,84 65 82 98 67 52 64
0,88 66 83 103 67 54 67
0,92 67 84 103 67 55 68
0,96 69 85 104 67 55 69
1 71 86 105 67 56 70
62
Qua các bảng thống kê số loài xuất hiện mới khi diện tích OTC tăng ta có thể
thấy rằng: Khi tăng diện tích OTC từ 7.600m2 lên 8.400m2 (tăng 800m2 tương đương
với > 10% diện tích của OTC) thì số loài xuất hiện mới ở từng OTC đều ở mức dưới
10%. Như vậy có thể thấy rằng chỉ cần diện tích mỗi OTC đạt 8.400m2 đã đủ đại diện
cho đối tượng nghiên cứu.
Hình 4.1: Biến đổi của số loài tại Hang Kia – Pà Cò khi diện tích OTC thay đổi
Hình 4.2: Biến đổi của số loài tại Xuân Sơn khi diện tích OTC thay đổi
Qua các hình trên ta thấy rằng khi tăng diện tích từ 0,88ha lên đến 1ha (tăng
khoảng 12% diện tích) thì số loài tại các OTC tăng từ 0-5 loài tùy từng OTC (5/71
loài tại OTC XS01 và 0/67 loài tại OTC HB01). Mặc dù diện tích tăng lên 12% nhưng
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
,0
4
0
,0
8
0
,1
2
0
,1
6
0
,2
0
,2
4
0
,2
8
0
,3
2
0
,3
6
0
,4
0
,4
4
0
,4
8
0
,5
2
0
,5
6
0
,6
0
,6
4
0
,6
8
0
,7
2
0
,7
6
0
,8
0
,8
4
0
,8
8
0
,9
2
0
,9
6 1
Số
lo
ài
Diện tích (ha)
HB06 HB03
0
20
40
60
80
100
120
0
,0
4
0
,0
8
0
,1
2
0
,1
6
0
,2
0
,2
4
0
,2
8
0
,3
2
0
,3
6
0
,4
0
,4
4
0
,4
8
0
,5
2
0
,5
6
0
,6
0
,6
4
0
,6
8
0
,7
2
0
,7
6
0
,8
0
,8
4
0
,8
8
0
,9
2
0
,9
6 1
Số
lo
ài
Diện tích
XS01 XS02 XS03
63
số loài tăng cao nhất cũng dưới 10% (cao nhất 7% tại OTC XS01). Như vậy một lần
nữa khẳng định rằng các OTC với diện tích 1ha/OTC hoàn toàn đảm bảo tính đại diện
cho khu vực nghiên cứu.
Tính đa dạng loài đại diện cho tính thích ứng đối với môi trường nhất định trong
phạm vi không gian diễn thế. Loài là sản phẩm chủ yếu của cơ chế tiến hoá, cho nên
loài được coi như là bậc sống thích hợp nhất để nghiên cứu tính đa dạng cũng là đối
tượng được nghiên cứu nhiều nhất. Để nghiên cứu về tính đa dạng thực vật, trong
phạm vi luận án này sử dụng tỉ lệ hỗn loài, chỉ số đa dạng của Shannon-Wiener, chỉ
số đa dạng của Simpson. Tỉ lệ hỗn loài cho biết mức độ đa dạng về loài của quần xã.
Tỉ lệ hỗn loài được biểu thị dưới dạng 1/n (trong đó n là một số nguyên) có nghĩa là
bình quân cứ n cây cá thể thì có 1 loài. Chỉ số đa dạng của Shannon – Wiener (H) và
chỉ số đa dạng loài Simpson (D) thể hiện mức độ đa dạng về loài và mức độ phong
phú của các loài trong quần xã, số loài càng nhiều và các loài càng phong phú thì mức
độ phức tạp càng cao. Nếu H, D càng cao chứng tỏ quần xã có lượng thông tin lớn,
tính đa dạng càng cao. Kết quả tính toán các chỉ số này tại khu vực nghiên cứu được
thể hiện qua bảng sau:
Bảng 4.3. Tính đa dạng thực vật tại khu vực nghiên cứu
Stt
Địa
điểm
Số loài
Mật độ
(cây/ha)
Tỷ lệ
hỗn loài
Chỉ số
Shannon
– Wiener
H
Chỉ số
Simpson
D
1 HB01 67 608 1/9 3.31126 0.92541
2 HB03 56 571 1/10 2.68794 0.86451
3 HB06 70 466 1/7 2.93660 0.88831
4 XS01 71 344 1/5 3.38190 0.92425
5 XS02 86 352 1/4 3.84813 0.96488
6 XS03 106 487 1/5 4.13520 0.97539
Qua bảng trên ta thấy:
- Tỉ lệ hỗn loài biến động từ 1/4 (OTC XS02) đến 1/10 (OTC HB03); Tại khu
vực Xuân Sơn trung bình từ 4-5 cá thể thì xuất hiện một loài. Tại Hang Kia - Pà Cò,
trung bình 9 cá thể thì xuất hiện một loài.
- Chỉ số đa dạng Shannon – Wiener (H) trong khu vực nghiên cứu biến động từ
2,68794 (OTC HB03) đến 4,13520 (OTC XS03). Tại Xuân Sơn chỉ số này biến động
64
từ 3,3819 đến 4,13520. Tại Hang Kia – Pà Cò, chỉ số này thấp hơn, biến động từ
2,68794 đến 3,31126. Điều này cho thấy mức độ đa dạng tại Xuân Sơn cao hơn so
với khu vực Hang Kia – Pà Cò.
- Chỉ số đa dạng Simpson (D) biến động từ 0,86451 (OTC HB03) đến 0,97539
(OTC XS03). Tại Xuân Sơn chỉ số này biến động từ 0,92425 đến 0,97539. Tại Hang
Kia – Pà Cò, chỉ số này thấp hơn, biến động từ 0,86451 đến 0,92541.
- Số loài xuất hiện trong từng khu vực nghiên cứu cũng có sự khác biệt. Tại
Hang Kia – Pà Cò số loài trong OTC biến động từ 56 – 70 loài. Khu vực Xuân Sơn
số loài biến động từ 71 đến 106 loài. Số loài trung bình tại mỗi OTC khu vực Xuân
Sơn đạt 88 loài, con số này tại Hang Kia – Pà Cò là 64 loài.
Nhận xét: Nhìn chung khu vực Xuân Sơn có số loài cũng như tính đa dạng cao
hơn khu vực Hang Kia – Pà Cò. Mức độ biến động về tính đa dạng tại hai khu vực có
sự khác biệt rõ rệt. Khu vực Hang Kia – Pà Cò có mức độ biến động lớn hơn, thể hiện
ở các chỉ số H, D, có sự chênh lệch lớn. Điều này chứng tỏ rằng rừng tại đây đang
trong giai đoạn còn non, phát triển mạnh, chưa thực sự ổn định. Ngược lại, tại khu
vực Xuân Sơn, mức độ biến động về tính đa dạng loài nhỏ hơn, rừng đang trong giai
đoạn phục hồi tốt, cấu trúc tương đối ổn định. Nhìn chung, chỉ số đa dạng loài tỉ lệ
thuận với số lượng loài xuất hiện trong OTC tại khu vực nghiên cứu, đồng thời loài
càng đồng đều thì mức độ đa dạng thông tin trong quần xã càng cao. Hay nói cách
khác: lượng thông tin đa dạng tối đa nếu mỗi cá thể thuộc về các loài riêng rẽ, và có
giá trị tối thiểu nếu tất cả chỉ thuộc về một loài.
Một chỉ số tổng hợp vừa thể hiện tính đa dạng loài và mức độ đồng đều giữa
các loài trong các quần xã đó là chỉ số Rényi (H). Chỉ số H có ưu điểm hơn so với
nhiều chỉ số đa dạng truyền thống ở chỗ đồ thị biến thiên cuả nó thể hiện một cách
trực quan tính đa dạng loài và mức độ đồng đều của các loài. Trong luận án này, hệ
số này được sử dụng để phân tích sự biến thiên của giá trị H trong các trường hợp
=0,1; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8 và ∞ để vẽ đồ thị mô tả động thái đa dạng loài
của rừng. Tính toán chỉ số H cho các OTC tại hai khu vực nghiên cứu và vẽ đồ thị
ta thu được kết quả như trong hình 4.3:
65
Hình 4.3: Biểu đồ chỉ số đa dạng Rényi của các OTC
Trên đồ thị đường cong càng nằm trên cao thì mức độ đa dạng càng cao. Mặt
khác, nếu đường cong càng dốc chứng tỏ sự đồng đều về số lượng cá thể của các loài
trong OTC càng thấp (có sự chênh lệch lớn về số lượng cá thể giữa các loài). Hình
trên đã thể hiện một cách trực quan tính đa dạng loài và mức độ đồng đều của các
loài. Như vậy, chỉ số Rényi là một chỉ số tổng hợp, có thể biểu thị tốt cho tính đa dạng
loài và mức độ đồng đều của các loài trong quần xã.
4.1.2. Phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D1.3)
Cơ sở định lượng để biểu diễn cấu trúc tuổi là phân bố số cây theo tuổi hoặc
theo cấp tuổi. Trong tự nhiên việc xác định tuổi của lâm phần cũng như từng cá thể
trong lâm phần rất khó khăn. Vì vậy phân bố số cây theo cấp đường kính được sử
dụng để mô tả cấu trúc tuổi của lâm phần.
Trong phạm vi của nghiên cứu này đã thử nghiệm nắn phân bố N/D1.3 theo ba
phân bố lý thuyết thường gặp: Phân bố Khoảng cách, Phân bố Meyer và Phân bố
Weibull. Kết quả cho thấy phân bố khoảng cách là phù hợp nhất để mô tả mối quan
hệ này. Các tham số của phân bố khoảng cách cụ thể như sau:
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0 0,25 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 vc
Rényi HB01
HB03
HB06
XS01
XS02
XS03
66
Bảng 4.4: Các tham số của phân bố khoảng cách tại các OTC
Tham số HB01 HB03 HB06 XS01 XS02 XS03
0,449 0,511 0,305 0,201 0,276 0,372
α 0,597 0,521 0,732 0,747 0,707 0,709
Do số lượng cây trong OTC lớn, số cây ở các cấp đường kính lớn không nhiều,
vì vậy trong nghiên cứu này cấp đường kính được sử dụng là 5cm. Đây cũng là cấp
đường kính được sử dụng để nghiên cứu động thái cấu trúc trong nghiên cứu tiếp
theo.
Kết quả về phân bố số cây theo cấp đường kính tại khu vực nghiên cứu được
thể hiện ở bảng sau:
Bảng 4.5: Phân bố N/D1.3 tại khu vực Hang Kia, Pà Cò
Cấp D1.3 N (cây)
(cm) HB01 HB03 HB06
10-15 273 292 142
15-20 136 139 80
20-25 80 69 73
25-30 56 31 50
30-35 20 25 30
35-40 19 5 15
40-45 12 2 26
45-50 4 1 16
>50 8 7 34
Tổng 608 571 466
Qua bảng trên ta thấy phân bố N/D1.3 tại các ô tiêu chuẩn có dạng giảm dần, số
cây tập trung nhiều nhất ở cấp đường kính đầu tiên, sau đó giảm dần với các cấp
đường kính tiếp theo. Cá biệt có OTC số lượng cây có đường kính > 40cm chiếm tỉ
lệ cao (OTC HB06) đặc trưng cho loại rừng tự nhiên đã có thời gian phục hồi, ít bị
tác động của con người, có cấu trúc tương đối ổn định và sản lượng cao. Ngược lại,
những OTC có số cây tập trung chủ yếu ở cấp đường kính nhỏ thể hiện rừng ở trong
giai đoạn đang phát triển mạnh, còn nhiều biến động trong tương lai. Đường cong
phân bố số cây theo cấp đường kính của các OTC tại khu bảo tồn thiên nhiên Hang
Kia - Pà Cò được thể hiện ở các hình 4.4 – 4.6.
67
Hình 4.4: Phân bố số cây theo cấp đường kính của OTC HB01
Hình 4.5: Phân bố số cây theo cấp đường kính của OTC HB03
0
50
100
150
200
250
300
10 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 >50
N
(
câ
y)
D1.3 (cm)
N/D1.3 HB01
ft fll
0
50
100
150
200
250
300
350
10 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 >45
N
(
câ
y)
D1.3 (cm)
N/D1.3 HB03
ft fll
68
Hình 4.6: Phân bố số cây theo cấp đường kính của OTC HB06
Nhìn vào các hình trên ta thấy đường cong phân bố số cây theo cấp đường kính
có dạng giảm dần. Số cây lớn nhất tập trung ở cấp đường kính đầu tiên và cấp đường
kính thứ 2, sau đó giảm dần. OTC số 6 mặc dù có nhiều cây có kích thước lớn, sản
lượng cao nhưng phân bố số cây theo các cấp đường kính cũng chưa thực sự hợp lý,
cần có sự điều chỉnh cho phù hợp đảm bảo đạt được cấu trúc bền vững trong tương
lai.
Đặc trưng cấu trúc N/D1.3 tại khu vực Xuân Sơn cũng có những khác biệt nhất
định được thể hiện trong bảng 4.6 .
Bảng 4.6 Sơn
D1.3
(cm)
N (cây)
XS01 XS02 XS03
10-15 69 100 181
15-20 55 62 85
20-25 59 59 77
25-30 54 49 41
30-35 21 30 31
0
20
40
60
80
100
120
140
160
10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 65-70
N
(
câ
y)
D1.3 (cm)
N/D1.3 HB6
ft flt
69
35-40 26 10 21
40-45 12 19 9
45-50 14 11 14
50-55 7 7 4
55-60 3 8 4
60-65 7 3 3
65-70 5 1 5
70-75 4 2 5
75-80 2 0 3
80-85 4 0 3
>85 2 1 1
Đặc trưng cấu trúc N/D1.3 tại khu vực Xuân Sơn có sự khác biệt đáng kể so
với khu vực Hang Kia, Pà Cò. Phân bố số cây theo cấp đường kính tại Xuân Sơn cũng
có dạng giảm dần. Mật độ cây ở đây thấp hơn khu vực Hang Kia - Pà Cò và số lượng
cây có kích thước lớn chiếm tỉ lệ cao hơn khu vực Hang Kia – Pà Cò. Kết quả cụ thể
phân bố số cây theo cấp đường kính tại khu vực Xuân Sơn được thể hiện ở các hình
4.7 – 4.9.
Hình 4.7: Phân bố số cây theo cấp đường kính của OTC XS01
0
10
20
30
40
50
60
70
80
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 >65
N
(
câ
y)
D1.3 (cm)
XS01
fll ft
70
Hình 4.8: Phân bố số cây theo cấp đường kính của OTC XS02
Hình 4.9: Phân bố số cây theo cấp đường kính của OTC XS03
0
20
40
60
80
100
120
10 15 20 25 30 35 40 45 50 >55
N
(
câ
y)
D1.3 (cm)
XS02
fll ft
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 >60
N
(
câ
y)
D1.3 (cm)
XS03
fll ft
71
Qua các hình trên ta thấy cấu trúc N/D1.3 tại khu vực Xuân Sơn vẫn còn có sự
biến động lớn (OTC XS01). Điều này chứng tỏ cấu trúc N/D1.3 tại một số OTC cần
có sự điều tiết, dẫn dắt đạt tới cấu trúc hợp lý cho tương lai.
So sánh cấu trúc N/D1.3 tại hai khu vực nghiên cứu cho thấy: tại khu vực nghiên
cứu ít nhiều đã có sự tác động của con người làm thay đổi cấu trúc tự nhiên vốn có
của rừng. Đường kính trung bình tại khu vực VQG Xuân Sơn lớn hơn nhiều so với
KBT Hang Kia - Pà Cò, do rừng tại khu vực này có thời gian hình thành dài, ít bị tác
động của con người. Khu vực Hang Kia - Pà Cò rừng có thời gian phục hồi ngắn nên
đường kính trung bình nhỏ hơn, số cây nhiều hơn. Đây cũng là một trong những đặc
trưng quan trọng ảnh hưởng đến các chỉ tiêu động thái cấu trúc của rừng.
4.1.3. Phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/Hvn)
Cấu trúc tầng thứ là sự sắp xếp không gian phân bố của các thành phần thực
vật trong quần xã thực vật rừng theo chiều thẳng đứng, cả trên mặt đất và trong lòng
đất.
Bản chất của cấu trúc tầng thứ là cấu trúc không gian quần xã. Đó là kết quả
của sự cạnh tranh sinh tồn giữa các cây trong quần xã với nhau và với hoàn cảnh xung
quanh trong quá trình tiến hoá của quần xã. Cấu trúc tầng thứ tạo ra tiền đề cho nhiều
loài cây khác nhau về mặt sinh thái cùng sống chung với nhau.
Cơ sở định lượng để biểu diễn cấu trúc tầng thứ cây gỗ là phân bố số cây theo
cấp chiều cao. Kết quả thử nghiệm sử dụng 3 hàm toán học là hàm Meyer, Weibull
và Khoảng cách để mô tả phân bố số cây theo cấp chiều cao tại khu vực nghiên cứu
cho thấy: không có hàm nào thích hợp để mô tả phân bố N/Hvn tại khu vực Hang Kia
- Pà Cò. Khu vực Xuân Sơn có thể dùng hàm Weilbul để mô phỏng phân bố N/Hvn.
Phân bố số cây theo cấp chiều cao điển hình tại hai khu vực nghiên cứu được
thể hiện trong hình 4.10 và 4.11. Đường cong phân bố số cây theo cấp chiều cao là
dạng đường cong có nhiều đỉnh. Phân bố này cũng có sự khác biệt lớn giữa hai khu
vực nghiên cứu. Một lần nữa phân bố này nói lên bản chất của rừng tại hai khu vực
nghiên cứu. Chiều cao trung bình tại khu vực Xuân Sơn cao hơn rất nhiều so với khu
vực Hang Kia - Pà Cò. Đường cong phân bố N/Hvn tại Hang Kia - Pà Cò có sự biến
động mạnh hơn do rừng tại khu vực này chịu tác động của con người nhiều hơn. Hàm
Weilbul thích hợp để mô phỏng phân bố N/Hvn tại khu vực Xuân Sơn. Cả hai khu
72
vực đều có sự tác động của con người vào rừng với các mức độ khác nhau và không
đồng đều trong mỗi khu vực nghiên cứu.
Hình 4.10: Phân bố N/Hvn tại Hang Kia - Pà Cò (OTC HB01)
Hình 4.11: Phân bố N/Hvn tại khu vực Xuân Sơn (OTC XS02)
0
20
40
60
80
100
120
140
7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Hvn
N (cây)
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- luan_an_nghien_cuu_dong_thai_cau_truc_he_sinh_thai_rung_la_r.pdf