Đối Tượng, Phạm Vi, Nội Dung Và Phương Pháp Nghiên Cứu‌

xã, ưu hợp thực vật thân gỗ gồm hai cách phân chia như sau:

+ Phân chia các ưu hợp rừng Sarukhan (1978) đã sử dụng chỉ số IVI, chỉ số này đã được Curtis và McIntosh (1950) đề xuất và được gọi là chỉ số mức độ quan trọng (Importance Value Index = I.V.). Những loài cây có chỉ số IVI > 5% là những loài có ý nghĩa về mặt sinh thái. Lấy từ 1-5 loài hay nhóm loài cây ưu thế có I.V. lớn nhất (xếp thứ tự từ lớn đến nhỏ) có tổng I.V. chiếm 50% trở lên để đặt tên cho các ưu hợp thực vật rừng. Chỉ số này áp dụng tốt cho việc nghiên cứu rừng nhiều tầng, cây gỗ có đường kính lớn.

+ Phân chia quần hợp, ưu hợp theo Thái Văn Trừng (1970) [17]: Lấy tổ thành loài cây N% hay chi ưu thế để phân chia các chỉ tiêu: Quần hợp: Có độ ưu thế tuyệt đối số cá thể 1-2 loài (hoặc chi) chiếm trên 90% số các thể của loài trong tầng lập quần (tầng A) trên đơn vị diện tích điều tra. Ưu hợp: số cá thể của dưới 10 loài (hoặc chi) chiếm từ 40-50% trở lên tổng số cá thể của lập quần (tầng A) trên đơn vị diện tích điều tra (cá thể mỗi loài chiếm chiếm 4- 5%). Cách phân chia này áp dụng cho rừng có đường kính nhỏ, trên một diện tích hẹp.

Theo Lê quốc Huy (2005) chỉ số giá trị quan trọng (Importance Value Index - IVI) được các tác giả Curtis & Mclntosh (1950); Phillips (1959); Mishra (1968) áp dụng để biểu thị cấu trúc, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa các loài trong một quần thể thực vật. Chỉ số IVI biểu thị tốt hơn, toàn diện hơn cho các tính chất tương đối của hệ sinh thái so với các giá trị đơn tuyệt đối của mật độ, tần xuất, độ ưu thế,... Chỉ số IVI của mỗi loài được tính bằng một trong 2 công thức sau đây:

1. IVI = RD + RF + RC (Rastogi, 1999 và Sharma, 2003).

2. IVI = RD + RF + RBA (Mishra, 1968).

Trong đó: RD là mật độ tương đối, RF là tần xuất xuất hiện tương đối, RC là độ tàn che tương đối và RBA là tổng tiết diện thân tương đối của mỗi

loài. Chỉ số IVI của một loài đạt giá trị tối đa là 300 khi hiện trường nghiên cứu chỉ có duy nhất loài cây đó.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 65 trang tài liệu này.

1.2.3.2. Nghiên cứu đa dạng thực vật thân gỗ

Tính đa dạng sinh học của một hệ sinh thái tiêu biểu hay một vùng lãnh thổ nào đó đều được biểu hiện trong các phạm trù khác nhau. Trước hết là sự đa dạng Các taxon (ngành, lớp, họ chi, loài,…); sau đó là sự đa dạng trong cấu trúc của hệ sinh thái, mối quan hệ tương hỗ giữa các quần hệ, quần xã tạo nên sự cân bằng sinh thái bền vững, tồn tại một các tự nhiên.

Khi nghiên cứu về thảm thực vật một số tác giả đã tiến hành phân tích định lượng các chỉ số đa dạng sinh học. Cụ thể, khi nghiên cứu đa dạng sinh học rừng Cần Giờ- thành phố Hồ Chí Minh Viên Ngọc Nam (2008) đã dùng các chỉ số: chỉ số phong phú Margalef - d; chỉ số đồng đều Piejoue- J’; chỉ số ưu thế Simpson - D; chỉ số đa dạng Shannon - H’ và chỉ số Caswell (V)… để đánh giá.

Các chỉ số này đã cung cấp một lượng lớn thông tin về thành phần loài, loài hiếm, loài phổ biến và khả năng thích nghi. Định lượng theo cách này là hết sức quan trọng cho công tác bảo vệ rừng hiện nay.

Đánh giá đa dạng sinh học thực vật rừng đặc dụng Hương Sơn. Vùng nghiên cứu, đã tiến hành điều tra 28 ô tiêu chuẩn phân bố ngẫu nhiên, mỗi ô diện tích 500m2. Tiến hành đo đếm các thông tin sau: loài, số lượng loài thực vật cho cây gỗ, cây bụi và cây thân thảo; số lượng cá thể của mỗi loài; đường kính của mỗi cá thể; độ tàn che của tổng số các cá thể tính riêng cho mỗi loài trong mỗi ô tiêu chuẩn (Hoàng Việt Anh và ctv, 2008).

Theo Viên Ngọc Nam và ctv (2014) để đánh giá đa dạng sinh học loài giữa các khu vực, dùng các chỉ số:

+ Đa dạng sinh học alpha : Liên quan đến thông tin thành phần số lượng loài của một khu vực, hiện trường nghiên cứu cụ thể, chẳng hạn như một ô tiêu chuẩn là 20m x50m (quadrat).

+ Đa dạng sinh học beta: mô tả cho biết sự khác nhau về thành phần loài giữa 2 hiện trường nghiên cứu gần kề dọc theo một lát cắt; chỉ số beta thấp khi thành phần loài của 2 hiện truờng nghiên cứu có tính tương đồng cao và ngược lại. Giá trị này đạt tối đa khi giữa 2 hiện trường nghiên cứu không hề có chung một loài xuất hiện (tương đồng là zero).

+ Đa dạng sinh học gamma: được định nghĩa là mức độ gặp một loài bổ xung khi thay đổi địa lý trong các khu vực khác nhau của một kiểu cư trú. Đa dạng này cho biết sự khác nhau về thành phần loài và các chỉ số đa dạng sinh học của 2 khu hệ sinh sống/cư trú lớn cách xa/ gần kề nhau.

Như vậy, đa dạng sinh học rừng bao gồm không chỉ là cây mà còn vô số loài thực vật, động vật và vi sinh vật sống trong các khu vực có rừng và sự đa dạng di truyền có liên quan của chúng.

Nhận xét chung về tổng quan các vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu cấu trúc rừng của các kiểu rừng là công việc hết sức phức tạp. Ở nước ta nghiên cứu về cấu trúc rừng mới được chú trọng từ thế kỷ 20. Thời Pháp thuộc Việc Nghiên cứu về cấu trúc rừng chủ yếu do các nhà lâm học người Pháp.

Từ các công trình đã đề cập ở trên là cơ sở và định hướng cho công tác nghiên cứu về lâm nghiệp của Việt Nam sau này. Từ sau năm 1960 nước ta đã có nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng hỗn loài đã để lại một nguồn dữ liệu vô cùng quý giá cho đọc giả trong sản xuất lâm nghiệp, quản lý sử dụng rừng. Các tác giả tiêu biểu như: Đồng Sĩ Hiền (1974), Thái Văn Trừng (1978), Nguyễn Văn Trương (1983)…

Cùng với phát triển của khoa học công nghệ thông tin, nhiều tác giả đã tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về quy luật tương quan, mô hình hóa các phân bố thực nghiệm để tìm ra một phương trình phù hợp nhất cho từng kiểu rừng và đã định lượng được tương đối chính xác một số chỉ tiêu sinh trưởng của rừng nghiên cứu. Đồng thời, các tác giả đã nghiên cứu và đưa ra hệ thống phân chia

kiểu rừng nhằm hiểu biết, nhận thức đầy đủ về bản chất của một kiểu rừng thuộc một khu vực hay một lãnh thổ nhằm tối ưu hóa các điều kiện hình thành rừng bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh (trồng rừng, nuôi dưỡng, sử dụng rừng, phục hồi, bảo vệ, bảo tồn…) để nâng cao hiệu quả, chất lượng của rừng.

Về lĩnh vực lâm nghiệp, quan trọng nhất là các công trình nghiên cứu của Thái Văn Trừng (1963, 1973) và Nguyễn Văn Trương (1983).

Trên cơ sở phân chia trạng thái rừng của Loschau, năm 1984 Bộ Lâm nghiệp (nay là Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn) đã cải tiến, mở rộng và ban hành hệ thống phân loại (gọi tắt QPN 6- 84) để áp dụng rộng rải trên toàn quốc và sử dụng cho đến nay.

Với nhu cầu kinh doanh rừng ngày càng cao hơn, việc phân chia nhỏ các kiểu rừng cần phải có độ chính xác. Nhiệm vụ của đề tài được đặt ra là ngoài việc xác định các định tính, phải nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc rừng như: cấu trúc loài, sự đa dạng loài, khả năng thích nghi của rừng qua nghiên cứu các quy luật phân bố và tình hình tái sinh dưới tán rừng… Từ đó phát hiện, cung cấp dữ liệu tối ưu về định tính, định lượng của các chỉ tiêu sinh trưởng làm cơ sở đề xuất cải tiến, xây dựng các giải pháp quản lý bảo vệ, kinh doanh, bảo tồn rừng có hiệu quả.

Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU‌

2.1. Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu là các trạng thái rừng thứ sinh thuộc thẩm quyền quản lý của Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Văn Bàn, tỉnh Lào Cai.

* Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 2/2018 đến tháng 6/2019.

* Địa điểm nghiên cứu: xã Liêm Phú và xã Dương Quỳ, huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai.

2.2. Giới hạn nghiên cứu

Nghiên cứu trên trạng thái rừng thứ sinh (IIa) thuộc thẩm quyền quản lý của Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Văn Bàn, tỉnh Lào Cai.

2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Nội dung nghiên cứu

Để thực hiện các mục tiêu nghiên cứu, đề tài tiến hành những nội dung sau:

(1) Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ;

(2) Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng thứ;

(3) Nghiên cứu đánh giá cấu trúc cây tái sinh;

(4) Đề xuất các giải pháp lâm sinh, xúc tiến tái sinh và công tác quản lý bảo vệ rừng.

2.3.2. Phương pháp nghiên cứu

2.3.2.1. Phương pháp kế thừa các tài liệu cơ bản

Kế thừa các tài liệu, số liệu điều tra về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu, các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài của các tác giả trong và ngoài nước.

2.3.2.2. Phương pháp điều tra thực địa

Để thu thập số liệu, chúng tôi thực hiện phương pháp điều tra theo tuyến và ÔTC như sau:

* Tuyến điều tra: Được xác định theo 2 hướng song song và vuông góc với đường đồng mức. Cự ly giữa 2 tuyến là 50 – 100 m tùy theo địa hình cho phép. Dọc theo 2 bên tuyến điều tra, bố trí ÔTC và ô dạng bản để thu thập số liệu.

* Ô tiêu chuẩn: Để thu thập số liệu thảm thực vật chúng tôi áp dụng phương pháp lập OTC 2000m2 (40x50m) cho tất cả các trạng thái, mỗi trạng thái lập 3 OTC tại các vị trí chân, sườn, đỉnh (như vậy tổng số OTC cần lập là 6 ô). Để thu thập số liệu về cây tái sinh trong OTC thiết lập hệ thống ô dạng bản có kích thước (5x5m). Ô dạng bản được bố trí trên các đường chéo, đường vuông góc và các cạnh của OTC. Tổng diện tích các ô dạng bản phải đạt ít nhất 1/3 diện tích OTC. Ngoài ra dọc hai bên tuyến điều tra, đặt các ô dạng bản để thu thập số liệu bổ sung.

- Thu thập số liệu:

Trên tuyến điều tra, thống kê thành phần loài, lịch sử sử dụng đất, đặc trưng thảm thực vật. Dọc theo hai bên tuyến bố trí OTC và ô dạng bản để thu thập số liệu.

+ Trong OTC 2000m2 xác định vị trí địa hình, hướng phơi, độ dốc, lịch sử sử dụng đất. Thu thập số liệu về thảm thực vật: đo chiều cao, đường kính thân (ở độ cao 1,3m), đường kính tán đối với những cây gỗ có đường kính D  6cm, xác định độ tàn che, độ dày rậm của thảm tươi.

Đo chiều cao: Cây có chiều cao dưới 4,0m đo trực tiếp bằng sào có chia vạch đến 0,1m. Cây cao trên 4,0m đo bằng thước SUNNTO 627124 có chỉnh lý theo phương pháp đo độ cao trực tiếp.

Đo đường kính: Đo toàn bộ những cây gỗ có D1.3  6 cm. Đo tại vị trí ngang ngực (D1,3m), đo trực tiếp bằng thước kẹp kính (theo hai hướng ĐT-NB cộng lại, chia 2 lấy giá trị trung bình) với độ chính xác 0,10cm. Hoặc đo chu vi bằng thước dây sau đó suy ra đường kính: D1.3 = C1.3/π . (trong đó C1.3 là chu vi tại vị trí 1,3 m; π = 3,14)

Đường kính tán: Đo theo hình chiếu tán trên mặt phẳng ngang theo hai hướng Đông -Tây và Nam - Bắc, sau đó tính trị số trung bình.

Xác định độ tàn che (Độ tàn che là tỷ lệ diện tích đất bị thảm thực vật che phủ): Điều tra theo phương pháp mạng lưới điểm, phương pháp điều tra được tiến hành như sau: Trên mỗi OTC tiến hành lập các tuyến song song cách đều. Trên mỗi tuyến này tiến hành điều tra khảo sát 100 điểm, Điều tra độ tàn che các điểm được cho điểm như sau:

Nếu điểm điều tra nằm trong tán ta cho điểm 1,0 Nếu điểm điều tra nằm mép tán ta cho điểm 0,5 Nếu điểm điều tra nằm ngoài tán ta cho điểm 0,0

Sau khi điều tra 100 điểm trong ÔTC ta tiến hành tính độ tàn che theo công thức: TC%= ∑số điểm/100; Trong đó: TC% là độ tàn che của ÔTC.

Kết quả điều tra được ghi vào mẫu (Biểu 1):

+ Đếm số lượng, xác định thành phần loài, đo chiều cao, đánh giá chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh.

Kết quả điều tra được ghi vào biểu điều tra

+ Điều tra cây bụi thảm tươi: Trong ô dạng bản (5x5m). Điều tra cây bụi (shrubs), điều tra thảm tươi (ground cover vegetation) theo các chỉ tiêu: tên loài chủ yếu, chiều cao bình quân, độ che phủ, tình hình sinh trưởng. Kết quả điều tra được ghi vào biểu điều tra.

+ Điều tra phẫu diện đất: trên mỗi OTC tiến hành đào một phẫu diện đất tại chính giữa OTC, kết quả điều tra được ghi vào biểu mẫu (Biểu 04).

2.3.3. Xử lý số liệu Tổ thành tầng cây gỗ

Để đánh giá đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái của quần hợp cây gỗ, chúng tôi sử dụng chỉ số mức độ quan trọng (Importance Value Index = IVI), tính theo công thức:

Trong đó:

IVIi(%) 

Ai Di RFi

(2.1)

 IVIi là chỉ số mức độ quan trọng (tỷ lệ tổ thành) của loài thứ i.

 Ai là độ phong phú tương đối của loài thứ i:

Ai(%) 

Ni

i 1

x100

(2.1.1)

Trong đó: Ni là số cá thể của loài thứ i; s là số loài trong quần hợp

 Di là độ ưu thế tương đối của loài thứ i:

Di(%) 

Gi x100

Gi

i 1

(2.1.2)

Trong đó: Gi là tiết diện thân của loài thứ i; s là số loài trong quần hợp

G (cm2 ) x

Di

(2.1.3)

i 2 

i1 

Với: Di là đường kính 1.3 m (D1.3) của cây thứ i; s là số loài trong quần hợp

 RFi là tần xuất xuất hiện tương đối của loài thứ i:

RF (%) Fi

x100

Fi

i1

(2.1.4)

Trong đó: Fi là tần xuất xuất hiện của loài thứ i; s là số loài trong quần hợp

FSè lîng c¸c « mÉu cã loµi thø i xuÊt hiÖn x100

Tæng sè « mÉu nghiª n cøu (2.1.5)

Theo đó, những loài cây có chỉ số IVI ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần. Theo Thái Văn Trừng (1978) trong một lâm phần nhóm loài cây nào chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế.

Tổ thành cây tái sinh

Xác định số cây trung bình theo loài dựa vào công thức: