Luận văn Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học của loài cây Giổi ăn hạt (Michelia tonkinensis A.Chev) tại Khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang, tỉnh Tuyên Quang

của người dân về loài cây Giổi ăn hạt ở KBT thiên nhiên Na Hang, tỉnhTuyên Quang - Giá trị trong y học (các bộ phận sử dụng như thân, cành, lá, quả, hạt...) - Giá trị trong làm thực phẩm, gia vị (hạt, quả thường sử dụng). - Giá trị cung cấp gỗ trong đời sống, sản xuất. 3.2.5. Hiện trạng bảo tồn và phát triền loài Giổi ăn hạt tại KBTTT Na Hang tỉnh Tuyên Quang - Đánh giá tác động của con người và vật nuôi ( Xói mòn, ăn gặm, chặt cây, động vật nuôi, đốt rừng, khai thác). 3.2.6. Đề xuất giải pháp bảo vệ và phát triển các loài cây - Thực trạng công tác bảo tồn và phát triển loài cây. - Đề xuất giải pháp kỹ thuật, xã hội, chính sách. trong bảo tồn và phát triển loài cây này. 3.3. Phương pháp nghiên cứu 3.3.1. Phương pháp nghiên cứu chung - Sử dụng phương pháp kế thừa: Kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có về điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu, về lược sử phân loại của cây Giổi ăn hạt (Michelia tonkinensis A.chev) hay một số các nghiên cứu tương tự về đặc điểm sinh học và sinh thái loài. 22 - Sử dụng phương pháp điều tra khảo sát ngoài thực địa: Khảo sát theo các tuyến điều tra, lập các OTC điển hình tạm thời, thu thập các số liệu/tài liệu liên quan đến các nội dung của đề tài. - Ứng dụng các phần mềm xử lý thống kê chuyên dụng EXCEL, SPSS,... để tổng hợp và đánh giá kết quả điều tra. 3.3.2. Phương pháp điều tra cụ thể 3.3.2.1. Điều tra sơ thám Tiến hành xác định trên bản đồ khu vực cần điều tra, điều tra sơ thám nhằm: - Xác định được khu vực nghiên cứu nơi có loài Giổi ăn hạt phân bố. - Xác định sơ bộ và mở rộng tuyến điều tra sao cho đảm bảo đi qua các loại rừng đại diện, nơi có loài cây nghiên cứu phân bố. 3.3.2.2. Điều tra chi tiết a. Phỏng vấn người dân Để đánh giá và tìm hiểu sự hiểu biết và sự dụng các loài thực vật trong khu vực nghiên cứu, chúng tối tiến hành chọn các đối tượng phỏng vấn như sau: những người được phỏng vấn gồm những người đã từng khai thác và sử dụng các loài cây gỗ trong khu vực để sử dụng cho sinh hoạt, phục vụ sản xuất cũng như để trao đổi và mua bán. Những người am hiểu các loài cây tại khu vực như các cụ già, các cán bộ tuần rừng, cán bộ kiểm lâm trong khu bảo tồn. số liệu thu thập được ghi vào vào phiếu phỏng vấn (Xem phụ lục 1) b. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái Sử dụng phương pháp quan sát mô tả trực tiếp đối tượng lựa chọn đại diện kết hợp với phương pháp đối chiếu, so sánh với các tài liệu đã có. Đây là phương pháp thông dụng được dùng trong nghiên cứu thực vật học (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2007). Cụ thể như sau: + Quan sát, mô tả hình thái và xác định kích thước của các bộ phận: thân cây, vỏ cây, sự phân cành, lá, hoa, quả, hạt và rễ của cây Giổi ăn hạt (Cây được quan sát phải đạt độ trưởng thành nhất định, hiện đang tồn tại trong rừng tự nhiên). 23 Số liệu thu thập được ghi vào vào mẫu bảng 3.1 (Xem phụ lục 2 ) Do thời gian nghiên cứu có giới hạn, nên quan điểm kế thừa các nghiên cứu đã có và chỉ tiến hành điều tra bổ sung các thông tin còn thiếu được quán triệt sử dụng. Tiếp cận đa chiều theo nhiều hướng khác nhau để thu được kết quả là tốt nhất và có độ tin cậy cao. c. Điều tra vật hậu - Phương pháp quan sát, mô tả, theo dõi trực tiếp tại hiện trường: Bằng mắt thường quan sát trực tiếp vật hậu trong quá trình điều tra thực địa (Quan sát từ 5-7 cây để đánh giá). Chú ý sự biến đổi các bộ phận (Cành, chồi, hoa, quả) của loài. Phương pháp nghiên cứu vật hậu học được thực hiện theo giáo trình “Cây rừng Việt Nam” của Trường Đại học Lâm nghiệp (1966) và của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) Số liệu thu thập được ghi vào vào mẫu bảng 3.2 (Xem phụ lục 2 ) Phương pháp kế thừa: Do thời gian tiến hành làm đề tài giới hạn nên không thể theo dõi hết được chu kỳ sinh sản của các loài, vì vậy cần phải kế thừa các kết quả nghiên cứu về vật hậu trước đó cùng với kết quả quan sát ngoài thực tế để kết quả điều tra vật hậu được chính xác nhất. Các vấn đề quan sát vật hậu như trình bày phần nội dung. Ngoài việc ghi các ký hiệu như trên vào bảng, cần ghi các mô tả như mùi vị, màu sắc... d. Phương pháp nghiên cứu phân bố của loài * Điều tra theo tuyến Tại mỗi khu vực, nắm bắt thông tin chung thông qua tài liệu của KBT và thông qua phỏng vấn cán bộ và người dân địa phương... Kế thừa tài liệu đã có kết hợp với điều tra bổ sung theo tuyến ngoài thực địa nhằm xác định vùng phân bố của loài Giổi ăn hạt. Tại khu vực nghiên cứu lập ít nhất 03 tuyến điều tra đi qua khu vực có loài Giổi ăn hạt phân bố và đi qua những độ cao, loại rừng khác nhau. Trên các tuyến điều tra, tiến hành điều tra phát hiện loài bằng cách quan sát, nhận dạng qua đặc điểm hình thái. 24 Số liệu thu thập được ghi vào vào mẫu bảng 3.3 (Xem phụ lục 2 ) * Điều tra trên các OTC điển hình tạm thời Tại mỗi vị trí độ cao khác nhau (100m) lập ít nhất 01 OTC điển hình tạm thời có diện tích 1.000m (40 x 25 m). Điều tra các thông tin trong OTC theo phương pháp điều tra lâm học (Hoàng Kim Ngũ và Phùng Ngọc Lan, 2005). Dụng cụ và thiết bị hỗ trợ: máy ảnh, thước kẹp, thước dây, thước đo cao, bảng biểu lập sẵn. Tại các OTC tiến hành mô tả các chỉ tiêu cần thiết phục vụ cho các nội dung nghiên cứu của đề tài như độ dốc mặt đất, hướng phơi, độ cao, sau đó xác định tên loài và các chỉ tiêu sinh trưởng của tầng cây cao: - Đường kính thân cây (D1,3 cm) được đo bằng thước kẹp kính hai chiều, hoặc dùng thước dây đo chu vi. - Chiều cao vút ngọn (HVN, m) và chiều cao dưới cành (HDC, m) được đo bằng thước đo cao với độ chính xác đến dm. HVN của cây rừng được xác định từ gốc cây đến đỉnh sinh trưởng của cây, HDC được xác định từ gốc cây đến cành cây đầu tiên tham gia vào tán của cây rừng. - Đường kính tán lá (DT, m) được đo bằng thước dây, đo hình chiếu tán lá trên mặt phằng ngang theo hai hướng Đông Tây và Nam Bắc, sau đó tính trị số bình quân. Số liệu thu thập được ghi vào vào mẫu bảng 3.4 (Xem phụ lục 2 ) * Điều tra độ tàn che rừng: Trong mỗi ÔTC chọn 5 điểm bất kì để đo độ tàn che của rừng bằng gương cầu lồi. Tại mỗi điểm đo, ta đếm số ô bị che khuất và ghi vào bảng 3.5 (Xem phụ lục 2). Độ tàn che được tính theo công thức: Độ tàn che Trong đó ni là số ô bị che khuất. (1) * Điều tra một số nhân tố sinh thái nơi Giổi ăn hạt phân bố - Đặc điểm nhân tố khí hậu: Tiến hành thu thập tài liệu khí tượng của trạm khí tượng thủy văn (Số liệu KBT Na Hang). 25 - Điều tra nhân tố đất đai: Trên các OTC, tiến hành đào phẫu diện mô tả đất đại diện cho các OTC nơi có loài Giổi ăn hạt phân bố ở khu vực nghiên cứu. Kết quả được ghi vào bảng 3.6 (Xem phụ lục 2). e. Phương pháp điều tra cây tái sinh Trong mỗi OÔDB có diện tích 25 m2 phân bố trên OTC Số liệu thu thập được ghi vào vào mẫu bảng 3.7 (Xem phụ lục 2 ) theo các chỉ tiêu: - Tên loài cây tái sinh. - Chiều cao cây tái sinh theo các cấp khác nhau. - Xác định chất lượng cây tái sinh (Cây tốt là cây có thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trưởng phát triển tốt, không sâu bệnh. Cây xấu là những cây cong queo, cụt ngọn, sinh trưởng phát triển kém, sâu bệnh, còn lại là những cây có chất lượng trung bình). - Xác định nguồn gốc cây tái sinh. Khi điều tra tái sinh trên các ODB, chúng tôi đồng thời xác định các chỉ tiêu: độ tàn che, độ che phủ bình quân và độ dốc mặt đất tại vị trí ODB. * Điều tra tái sinh tự nhiên quanh gốc cây mẹ Chọn cây mẹ là cây có tình hình sinh trưởng tốt, không cụt ngọn, không bị lệch tán, không bị chèn ép làm cây tiêu chuẩn để điều tra cây tái sinh xung quanh. Các cây mẹ tiêu chuẩn được phân bố đều trên toàn bộ diện tích. Số liệu thu thập được ghi vào vào mẫu bảng 3.8 (Xem phụ lục 2 ) f. Phương pháp điều tra tầng cây bụi, thảm tươi Lập 5 ODB có diện tích 25m2 (5m x 5m): 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa OTC. + Điều tra cây bụi theo các chỉ tiêu: tên loài chủ yếu, số lượng khóm (bụi), chiều cao bình quân, độ che phủ trung bình của từng loài trên ODB. Số liệu thu thập được ghi vào vào mẫu bảng 3.9 (Xem phụ lục 2 ) + Điều tra thảm tươi theo các chỉ tiêu: loài chủ yếu, chiều cao bình quân, độ che phủ bình quân của loài và tình hình sinh trưởng của thảm tươi trên ODB. Số liệu thu thập được ghi vào vào mẫu bảng 3.10 (Xem phụ lục 2 ) 26 g. Phương pháp điều tra nhóm loài cây đi kèm Để tiến hành điều tra nhóm loài cây đi kèm đề tài sử dụng phương pháp OTC 6 cây. Lấy loài cây nghiên cứu làm tâm, xác định tên của 6 cây xung quanh có khoảng cách gần nhất với cây trung tâm. Điều tra xác định tên từng loài, kích thước, khoảnh cách và tình hình sinh trưởng của từng cây trong ô 6 cây. Kết quả điều tra được ghi vào phiếu điều tra ô hình tròn 6 cây. Số liệu thu thập được ghi vào vào mẫu bảng 3.11 (Xem phụ lục 2 ) 3.3.3. Phương pháp nội nghiệp 3.3.3.1. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng a. Tổ thành tầng cây gỗ Hệ số tổ thành của các loài cây thường được xác định theo số cây hoặc theo tiết diện ngang. Trên quan điểm sinh thái người ta thường xác định tổ thành tầng cây cao theo số cây còn trên quan điểm sản lượng, người ta lại xác định tổ thành thực vật theo tiết diện ngang hoặc theo trữ lượng. Để xác định tổ thành tầng cây cao, đề tài sử dụng phương pháp xác định giá trị (độ) quan trọng (Important Value – IV %) của Daniel Marmillod: 2 %%% iii GNIV += (2) Trong đó: IVi% là tỷ lệ tổ thành (độ quan trọng) của loài i Ni% là % theo số cây của loài i trong QXTV rừng Gi% là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong QXTV rừng Theo Thái Văn Trừng loài cây có IV% ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong QXTV rừng. Những loài cây xuất hiện trong công thức tổ thành là loài có IV% ≥ giá trị bình quân của tất cả các loài tham gia trong QXTV rừng. Trong một quần xã nếu một nhóm dưới 10 loài cây có tổng IV% ≥ 40%, chúng được coi là nhóm loài ưu thế và tên của QXTV rừng được xác định theo các loài đó. b. Mật độ Cấu trúc mật độ là chỉ tiêu biểu thị số lượng cá thể của từng loài hoặc của tất cả các loài tham gia trên một đơn vị diện tích (thường là 1 ha), phản ánh mức độ tận dụng không gian dinh dưỡng và vài trò của loài trong QXTV rừng. 27 Công thức xác định mật độ như sau: 000.10×= oS n ha N (3) Trong đó: n: Số lượng cá thể của loài hoặc tổng số cá thể trong ÔTC Sô: Diện tích OTC (m2) c. Xác định mức độ thường gặp (Mtg) Công thức xác định mức độ thường gặp của một loài như sau: Mtg(%) = 100× R r (4) Trong đó: r là số cá thể của loài i trong QXTV rừng R là tổng số cá thể điều tra của QXTV rừng. Nếu Mtg > 50%: Rất hay gặp Mtg = 25 – 50%: Thường gặp Mtg < 25%: ít gặp d. Mức độ thân thuộc Mức độ thân thuộc thể hiện mức độ gắn bó của các loài với nhau trong QXTV rừng. Để xác định mức độ thân thuộc của hai loài, đề tài sử dụng chỉ số thân thuộc q của Sorensen (1948): q = bac c ++2 2 (5) Trong đó: a là số lần lấy mẫu chỉ gặp loài A b là số lần mẫu chỉ gặp loài B c là số lần lấy mẫu gặp cả loài A và B. Nếu: q = 0 hoặc gần bằng 0, A và B không có quan hệ thân thuộc q = 1, A và B có quan hệ thân thuộc và sự chung sống của chúng trong QXTV rừng là thực chất chứ không phải do ngẫu nhiên. 0 < q < 1, A và B do ngẫu nhiên mà cùng cư trú ở một nơi. 3.3.3.2. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh loài a. Tổ thành cây tái sinh 28 Đề tài xác định tổ thành tái sinh rừng theo số cây, hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công thức: Ki = 10× N Ni (6) Trong đó: Ki: Hệ số tổ thành loài thứ i Ni: Số lượng cá thể loài i N: Tổng số cá thể điều tra b. Mật độ cây tái sinh Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo công thức sau: N / ha = diS n×000.10 (7) Với Sdi là tổng diện tích các ÔDB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng cây tái sinh điều tra được. c. Chất lượng cây tái sinh Nghiên cứu tái sinh theo cấp chất lượng tốt, trung bình và xấu đồng thời xác định tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng nhằm đánh giá một cách tổng quát tình hình tái sinh đang diễn ra tại khu vực nghiên cứu. d. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên loài Giổi ăn hạt • Ảnh hưởng của độ tàn che: Đề tài đánh giá ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh Giổi ăn hạt thông qua việc tổng hợp các chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh Giổi ăn hạt theo các cấp độ tàn che khác nhau ở khu vực nghiên cứu. • Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh Giổi ăn hạt: Trên cơ sở kết quả nghiên cứu cây bụi, thảm tươi, đề tài tổng hợp một số chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh của loài cây theo các cấp độ sinh trưởng khác nhau của lớp cây bụi, thảm tươi ở khu vực nghiên cứu. Từ tất cả các dữ liệu thu được về loài, sẽ đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển loài cây này ở Na Hang. 29 3.3.4. Phương pháp đánh giá hiện trạng bảo tồn và phát triền loài Giổi ăn hạt tại KBTTN Na Hang, tỉnh Tuyên Quang 3.3.4.1. Lập tuyến điều tra tác động của con người Đánh giá tác động theo khoảng cách 100m hoặc 200m. Tuyến điều tra và cho điểm mức độ tác động theo các yếu tố sau ở mỗi điểm điều tra. + Xói mòn: Mức nghiêm trọng của xói mòn rãnh, máng, khe nhỏ. + Ăn gặm: Chiều cao cây cỏ hoặc phần gặm đất trống. + Chặt cây: Tỉ lệ, số lượng cây gỗ hoặc cây bụi gỗ bị chặt hoặc cắt cành. + Động vật nuôi: Số lượng hoặc số lần gặp phân của động vật nuôi. + Đốt: Kích thước khu vực bị đốt Trong mỗi trường hợp ta tiến hành đánh giá mức nghiêm trọng của tác động bằng cách cho điểm theo thang từ 0 (không có) đến 3 (lớn nhất). Số liệu thu thập được ghi vào vào mẫu bảng 3.12 (Xem phụ lục 2 ) + Tính tổng “điểm tác động” cho mỗi tuyến và đưa ra nhận xét về tác đọng của con người đến KBT, từ đó đề ra giải pháp bảo vệ và phát triển các loại động, thực vật quý hiếm. 30 PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 4.1. Đặc điểm nổi bật về hình thái của loài Giổi ăn hạt 4.1.1. Đặc điểm về phân loại của loài trong hệ thống phân loại Sắp xếp của loài cây nghiên cứu trong hệ thống phân loại thuộc: - Ngành thực vật: Ngành hạt kín (Magnoliophyta). - Lớp: Ngọc lan (Magnoliopsida). - Họ: Ngọc Lan (Magnoliaceae). - Chi: Giổi (Michelia). - Tên khác: Giổi ngọt, Giổi lúa. - Loài: Giổi ăn hạt (Michelia tonkinensis A.Chev). 4.1.2. Đặc điểm hình thái thân cây Kết quả điều tra, đo đếm kích thước của cây Giổi ăn hạt mọc ở rừng tự nhiên với những chỉ tiêu cơ bản được trình bày ở bảng sau: Bảng 4.1: Kích thước loài Giổi ăn hạt tại KBT Na Hang (kết quả đo đếm trung bình của 7 cây Giổi ăn hạt tại KBTTN Na Hang) D1.3(cm) HVN(m) DT(m) TB Max Min TB Max Min TB Max Min 35,6 55,0 16,2 17,75 25 10,5 5,6 8 3,2 (Nguồn: Tổng hợp số liệu điều tra) Từ việc tổng hợp các tài liệu nghiên cứu và kết quả ở bảng 4.1 có thể rút ra nhận xét: Giổi ăn hạt là cây gỗ lớn cao khoảng trên 20m, đường kính có thể trên 50cm. Hình