Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu tính đa dạng thực vật thân gỗ và đặc điểm cấu trúc rừng của một số kiểu rừng chính tại vườn quốc gia bù gia mập, tỉnh bình phước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

VƯƠNG ĐỨC HÒA

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT THÂN GỖ VÀ
ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ KIỂU RỪNG
TẠI VƯỜN QUỐC GIA BÙ GIA MẬP,
TỈNH BÌNH PHƯỚC

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

Hà Nội, tháng 01/ 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT


VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

VƯƠNG ĐỨC HÒA

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT THÂN GỖ VÀ
ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ KIỂU RỪNG
TẠI VƯỜN QUỐC GIA BÙ GIA MẬP,
TỈNH BÌNH PHƯỚC

Chuyên ngành Lâm sinh
Mã số: 9620205

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

Hà Nội, tháng 01/ 2019


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình
nào. Các hình và ảnh sử dụng trong công trình là của tác giả.
Các tài liệu trích dẫn trong luận án có chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luân án

Vương Đức Hòa


ii

LỜI CẢM ƠN
Luận án được hoàn thành là kết quả của sự nỗ lực học tập của bản thân,
cùng với sự giúp đỡ của Ban Lãnh đạo Viện, tập thể các Cán bộ thuộc các Ban, Viện
chuyên môn của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam và các nhà khoa học, đồng
nghiệp.
Nhân dịp này, tôi xin được chân thành cảm ơn PGS.TS. Viên Ngọc Nam,
Trường Đại học Nông Lâm, thành phố Hồ Chí Minh, giáo viên hướng dẫn khoa học
cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài luận án.


Xin trân trọng cảm ơn sự hỗ trợ, giúp đỡ của Ban Giám đốc và Cán bộ Vườn
Quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước trong hoạt động nghiên cứu, ngoại nghiệp
của nghiên cứu sinh.
Xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các nhà nghiên cứu Viện Sinh thái
học Miền Nam đã đến Vườn cùng với tác giả nghiên cứu về thực vật, giúp tác giả
định danh một số loài thực vật.
Xin được cảm ơn các bạn đồng nghiệp - những người đi trước đã động viên
giúp đỡ tôi trong chuyên môn, cũng như một số chuyên ngành khác mà tôi còn
khiếm khuyết.
Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn tới những người thân trong gia đình,
đã động viên, chia sẻ, giúp đỡ tôi cả về tinh thần và vật chất để tôi yên tâm hoàn
thành luận án.
Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn tới tất cả những sự giúp đỡ quý báu đó.
Hà Nội, ngày 25 tháng 1 năm 2019
Tác giả luận án


iii

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

LỜI CAM ĐOAN...........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN..............................................................................................................ii
MỤC LỤC...................................................................................................................iii
CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN..........................................................................vi
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU..................................................................................viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH.......................................................................................x
PHẦN MỞ ĐẦU..........................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án......................................................................1
2. Mục tiêu của nghiên cứu..................................................................................3
2.1. Về khoa học...............................................................................................3
2.2. Về thực tiễn...............................................................................................3
3. Phạm vi và giới hạn nghiên cứu.......................................................................3
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn..........................................................................4
4.1. Ý nghĩa khoa học.......................................................................................4
4.2. Ý nghĩa thực tiễn.......................................................................................5
5. Những đóng góp mới của luận án....................................................................5
6. Cấu trúc của luận án.........................................................................................5
Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU........................................................6
1.1. Một số khái niệm dùng trong luận án...........................................................6
1.1.1. Khái niệm về đa dang sinh học...............................................................6
1.1.2. Khái niệm về cấu trúc rừng....................................................................6
1.1.3. Khái niệm về thực vật thân gỗ...............................................................7
1.2. Trên thế giới...................................................................................................7


iv

1.2.1. Nghiên cứu về thảm thực vật rừng........................................................7
1.2.2. Nghiên cứu về đa dạng và các chỉ số đa dạng sinh học.........................9
1.2.3. Nghiên cứu cấu trúc rừng....................................................................15
1.3. Ở Việt Nam..................................................................................................18
1.3.1. Nghiên cứu về thảm thực vật rừng......................................................18
1.3.2. Nghiên cứu về đa dạng sinh học..........................................................19
1.3.3. Nghiên cứu về cấu trúc rừng................................................................23
1.3.4. Những nghiên cứu ở VQG Bù Gia Mập................................................27
1.4. Nhận xét và đánh giá chung........................................................................28
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................31
2.1. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu.............................................................31
2.2. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu............................31
2.2.1. Điều kiện tự nhiên................................................................................31
2.2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội......................................................................32
2.3. Nội dung nghiên cứu...................................................................................34
2.4. Phương pháp nghiên cứu............................................................................34
2.4.1. Cách tiếp cận........................................................................................34
2.4.2. Các phương pháp nghiên cứu..............................................................36
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................................48
3.1. Đánh giá tài nguyên và đa dạng sinh học ở VQG Bù Gia Mập....................48
3.1.1. Thảm thực vật rừng VQG Bù Gia Mập.................................................48
3.1.2. Đa dạng các trạng thái rừng.................................................................53
3.2. Tính đa dạng thực vật thân gỗ của hai kiểu rừng.......................................59
3.2.1. Tính đa dạng của kiểu rừng Rkx...........................................................59
3.2.2. Tính đa dạng của kiểu rừng Rkn..........................................................71
3.2.3. So sánh tính đa dạng của kiểu rừng Rkx và Rkn..................................82
3.3. Đặc điểm cấu trúc của hai kiểu rừng Rkx và Rkn........................................91
3.3.1. Đặc điểm cấu trúc của kiểu rừng Rkx...................................................91


v

3.3.2. Đặc điểm cấu trúc của kiểu rừng Rkn................................................104
3.3.3. Quan hệ giữa cấu trúc và đa dạng thực vật của kiểu rừng Rkx và Rkn
...................................................................................................................... 115
3.4. Phân tích một số nguyên nhân gây suy giảm tính đa dạng thực vật và đề
xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật ở VQG Bù Gia Mập....................126
3.4.1. Một số nguyên nhân gây suy giảm đa dạng thực vật........................126
3.4.2. Đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật ở VQG Bù Gia Mập 136
KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ...........................................................................................144
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................146


vi


vii

CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
Ký hiệu/
từ viết tắt
BTTN
CITES

Giải nghĩa đầy đủ
Bảo tồn Thiên nhiên
Công ước quốc tế về buôn bán động thực vật hoang dã nguy cấp

CR
D1,3
ĐDSH
EN
G
HST
Hvn
IA

(Convention of International Trade of Endangered Species)
Loài rất nguy cấp
Đường kính ngang ngực
Đa dạng sinh học
Loài nguy cấp
Tiết diện ngang
Hệ sinh thái
Chiều cao vút ngọn
Loài thực vật nghiêm cấm khai thác và sử dụng vì mục đích thương mại

IIA

Loài thực vật hạn chế khai thác và sử dụng vì mục đích thương mại

IUCN

Tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế (International Union for the

KBT
LR
MAE

Conservation of Nature and Nature Resources).
Khu Bảo tồn
Loài ít nguy cấp
Sai lệch tuyệt đối trung bình.

MAPE

Sai lệch tuyệt đối trung bình theo phần trăm.

NĐ32
Nxb
OTCDV
QXTV
R2
Rkn
Rkx
SĐVN
SEE
SSR
TTV
VQG
VU

Nghị định 32/2006/NĐ-CP ngày 30 tháng 3 năm 2006 của Chính phủ
Nhà xuất bản
Ô tiêu chuẩn định vị
Quần xã thực vật
Hệ số xác định
Kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới
Kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới
Sách Đỏ Việt Nam
Sai số phương trình
Tổng độ lệch bình phương ngẫu nhiên
Thảm thực vật
Vườn Quốc Gia
Loài sẽ nguy cấp

WWF

Quỹ quốc tế về bảo tồn thiên nhiên (World Wild Fund for Nature)


viii

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU
Nội dung

Trang

Bảng 2.1: Đặc điểm dân số vùng đệm VQG Bù Gia Mập........................................33
Bảng 2.2: Thông tin các OTC trong khu vực nghiên cứu.........................................37
Bảng 3.1: Hiện trạng rừng theo kiểu rừng ở VQG Bù Gia Mập..............................54
Bảng 3.2: Đa dạng thực vật qua các nghiên cứu ở VQG Bù Gia Mập.....................58


ix

Bảng 3.3: Chỉ số FIV các họ thực vật ưu thế của kiểu rừng Rkx.............................60
Bảng 3.4: Kết cấu đa dạng thành phần loài các QXTV của kiểu rừng Rkx..............62
Bảng 3.5: Chỉ số đa dạng thực vật ở các trạng thái rừng của kiểu Rkx..................63
Bảng 3.6: Chỉ số tương đồng SI giữa các QXTV của kiểu rừng Rkx........................64
Bảng 3.7: Chỉ số FIV các họ thực vật ưu thế của kiểu rừng Rkn.............................72
Bảng 3.8: Kết cấu đa dạng thành phần loài các QXTV của kiểu rừng Rkn.............73
Bảng 3.9: Chỉ số đa thực vật các trạng thái rừng của kiểu Rkn..............................75
Bảng 3.10: Chỉ số tương đồng SI giữa các QXTV của kiểu rừng Rkn......................77
Bảng 3.11: Tính đa dạng thực vật của hai kiểu rừng..............................................83
Bảng 3.12: Các chỉ số đa dạng thực vật của 2 kiểu rừng........................................85
Bảng 3.13: Danh sách các loài thực vật nguy cấp quí, hiếm...................................87
Bảng 3.14: Bảng so sánh số lượng loài nguy cấp quí, hiếm...................................88
Bảng 3.15: Chỉ số hiếm trong khu vực nghiên cứu.................................................90
Bảng 3.16: Chỉ số tương đồng SI giữa hai kiểu rừng Rkx và Rkn...........................91
Bảng 3.17: Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo nhóm đường
kính của QXTV Rkx-IIIA3-OII....................................................................................92
Bảng 3.18: Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo nhóm đường
kính của QXTV Rkx-IIIA2-OIII..................................................................................93
Bảng 3.19: Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo nhóm đường
kính của QXTV Rkx-IIIA2-OIV..................................................................................94
Bảng 3.20: Cấu trúc tổ thành rừng các QXTV của kiểu rừng Rkx...........................95
Bảng 3.21: Bảng phân bố cây theo cỡ kính của kiểu rừng Rkx..............................97
Bảng 3.22: Kết quả phân tích một số chỉ tiêu các hàm phân bố N%/D kiểu Rkx...98
Bảng 3.23: Bảng phân bố số cây theo Hvn của kiểu rừng Rkx.............................100
Bảng 3.24: Kết quả phân tích các hàm phân bố N%/Hvn kiểu rừng Rkx.............102
Bảng 3.25: Kiểu phân bố loài cây gỗ ở các trạng thái rừng thuộc kiểu rừng Rkx 103
Bảng 3.26: Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo nhóm đường
kính của QXTV Rkn-IIIA3-OI..................................................................................105


x

Bảng 3.27: Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo nhóm đường
kính của QXTV Rkn-IIIA1-OV.................................................................................106
Bảng 3.28: Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo nhóm đường
kính của QXTV Rkn-IIIA1-OVI................................................................................107
Bảng 3.29: Cấu trúc tổ thành rừng của kiểu rừng Rkn.........................................108
Bảng 3.30: Bảng phân bố cây theo cấp kính của kiểu rừng Rkn...........................109
Bảng 3.31: Kết quả phân tích một số chỉ tiêu các hàm phân bố N%/D kiểu Rkn. 111
Bảng 3.32: Bảng phân bố số cây theo Hvn của kiểu rừng Rkn.............................112
Bảng 3.33: Kết quả phân tích các hàm phân bố N%/Hvn kiểu rừng Rkn.............113
Bảng 3.34: Kiểu phân bố loài cây gỗ ở các trạng thái rừng thuộc kiểu rừng Rkn 114
Bảng 3.35: Chỉ số đa dạng theo cấp kính của kiểu rừng Rkx................................116
Bảng 3.36: Quan hệ giữa cấp đường kính với số lượng loài của kiểu rừng Rkx. 117
Bảng 3.37: Chỉ số đa dạng theo cấp Hvn của kiểu rừng Rkx................................120
Bảng 3.38: Quan hệ giữa số lượng loài với Hvn của kiểu rừng Rkx.....................121
Bảng 3.39: Chỉ số đa dạng theo cấp kính của kiểu rừng Rkn...............................123
Bảng 3.40: Tổng hợp số liệu điều tra sử dụng gỗ trong vùng đệm VQG Bù Gia Mập
............................................................................................................................... 129
Bảng 3.41: Thống kê diện tích rừng tự nhiên chuyển đổi sang mục đích khác......131

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Nội dung

Trang

Hình 2.1: Sơ đồ tổng quát phương pháp nghiên cứu............................................35
Hình 2.2: Bố trí các OTC trên bản đồ Google Earth.................................................38


xi

Hình 2.3: Sơ đồ các ô thứ cấp trong OTCDV nghiên cứu........................................38
Hình 3.1: Bản đồ thảm thực vật rừng VQG Bù Gia Mập........................................49
Hình 3.2: Bản đồ hiện trạng rừng VQG Bù Gia Mập...............................................55
Hình 3.3: Phân bố số loài, số chi, họ thực vật của kiểu rừng Rkx..........................59
Hình 3.4: Quan hệ giữa các họ thuộc kiểu rừng Rkx..............................................61
Hình 3.5: Đường cong ưu thế K-Dominance của kiểu rừng Rkx............................64
Hình 3.6: Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa các loài của kiểu rừng Rkx................66
Hình 3.7: Mối quan hệ giữa các loài thuộc kiểu rừng Rkx.....................................67
Hình 3.8: Đồ thị PCA thể hiện mối quan hệ giữa các loài của Rkx.........................68
Hình 3.9: Mối quan hệ giữa các trạng thái rừng của kiểu rừng Rkx......................70
Hình 3.10: Phân bố số loài, số chi của các họ thực vật của kiểu rừng Rkn............71
Hình 3.11: Quan hệ giữa các họ thực vật thuộc kiểu rừng Rkn.............................73
Hình 3.12: Đường cong ưu thế K-Dominance của kiểu rừng Rkn..........................76
Hình 3.13: Đồ thị MDS thể hiện mối quan hệ giữa các loài của kiểu rừng Rkn.....78
Hình 3.14: Mối quan hệ giữa các loài thuộc kiểu rừng Rkn...................................79
Hình 3.15: Đồ thị PCA thể hiện mối quan hệ giữa các nhóm loài của Rkn.............80
Hình 3.16: Mối quan hệ giữa các trạng thái rừng của kiểu Rkn.............................82
Hình 3.17: Đồ thị thành phần các họ, chi loài của hai kiểu rừng............................84
Hình 3.18: Đường cong ưu thế K-Dominance của các QXTV của hai kiểu rừng....86
Hình 3.19: Phân bố số cây theo cấp đường kính của kiểu rừng Rkx......................98
Hình 3.20: Qui luật phân bố N%/D theo phân bố Weibull kiểu rừng Rkx..............99
Hình 3.21: Phân bố số cây theo Hvn của kiểu rừng Rkx.......................................101
Hinh 3.22: Phân bố N%/Hvn theo phân bố Weibull kiểu rừng Rkx......................102
Hình 3.23: Tương quan giữa D1,3 và Hvn của kiểu rừng Rkx.................................104
Hình 3.24: Phân bố số cây N/D của kiểu rừng Rkn...............................................110
Hình 3.25: Qui luật phân bố N%/D theo phân bố Weibull của kiểu rừng Rkn.....111
Hình 3.26: Phân bố số cây theo Hvn của kiểu rừng Rkn.......................................113
Hinh 3.27: Phân bố N%/Hvn theo hàm khoảng cách kiểu rừng Rkn....................114


xii

Hình 3.28: Tương quan giữa D1.3 và Hvn của kiểu rừng Rkn.................................115
Hình 3.29: Các chỉ số đa dạng thực vật với các cấp D 1,3 của kiểu Rkx..................117
Hình 3.30: Quan hệ giữa các cấp kính D của kiểu rừng Rkx.................................119
Hình 3.31: Quan hệ giữa đa dạng và cấp Hvn của kiểu Rkx.................................120
Hình 3.32: Sơ đồ nhánh Cluster thể hiện mối quan hệ giữa các cấp Hvn kiểu Rkx
............................................................................................................................... 123
Hình 3.33: Quan hệ giữa đa dạng với cấp kính D của kiểu rừng Rkn...................124
Hình 3.34: Quan hệ giữa các cấp kính D của kiểu rừng Rkn.................................125
Hình 3.35: Quan hệ giữa các cấp Hvn của kiểu rừng Rkn.....................................126
Hình 3.36: Cơ sở dữ liệu được cập nhật trong MapInfo......................................138
Hình 3.37: Quản lý dữ liệu đa dạng thực vật bằng phần mềm Google Earth......138
Hình 3.38: Quản lý dữ liệu loài bằng phần mềm PRIMER 6.................................139


1

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
Rừng là một phần rất quan trọng đối với sinh quyển, nó là nguồn vật chất quí
giá của con người. Rừng vốn được mệnh danh là lá phổi xanh khổng lồ điều hòa khí
hậu, thanh lọc không khí, cung cấp nguồn dưỡng khí duy trì sự sống cho con người,
bảo vệ môi trường sinh thái, bảo vệ đất, chu trình vật chất của thiên nhiên, là nơi
cư trú, cung cấp thức ăn của các loài động vật. Đặc biệt thảm thực vật rừng còn có
vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp nguồn nguyên liệu cho các hoạt động của
con người như gỗ, nguyên liệu giấy, vật liệu xây dựng, dược liệu, cảnh quan và
nhiều giá trị sử dụng khác.
Vai trò của rừng rất to lớn đối với loài người và mọi sinh vật trên trái đất
nhưng trải qua quá trình sử dụng rừng, do nhu cầu của con người ngày càng gia
tăng, khai thác không bền vững nên đã xảy ra những hậu quả rất nghiêm trọng đối
với con người như: lũ lụt, hạn hán xảy ra thường xuyên, đất đai bị thoái hóa, xói
mòn, rửa trôi,... diện tích rừng và chất lượng rừng tự nhiên bị giảm sút đáng kể.
Đặc biệt, con người đang đứng trước hậu quả của việc phá rừng là hiện tượng biến
đổi khí hậu trên toàn cầu, một số loài động, thực vật có nguy cơ bị tuyệt chủng,...
Trong các khu rừng các loài thực vật có chồi trên mặt đất, cây gỗ rừng có
chiều cao từ 8 m trở lên đó là các loài thực vật thân gỗ (Raunkiær, 1934) [94] đóng
vai trò quan trọng trong việc điều tiết tiểu khí hậu, có tính chất quyết định sinh thái
trong một vùng. Tuy nhiên, rất nhiều loài cây đang bị đe dọa tuyệt chủng do sự
khai thác quá mức của con người.
Vườn quốc gia (VQG) Bù Gia Mập được thành lập theo Quyết định số
170/2002/TTg ngày 27/11/2002 của Thủ tướng Chính phủ [64] về việc chuyển hạng
Khu Bảo tồn thiên nhiên Bù Gia Mập thành Vườn quốc gia Bù Gia Mập. Vườn có
diện tích tự nhiên là 25.926 ha nằm trên địa bàn hành chính xã Đắk Ơ, xã Bù Gia
Mập huyện Bù Gia Mập tỉnh Bình Phước. VQG Bù Gia Mập có tầm quan trọng đối
với khu vực Đông Nam Bộ và của Việt Nam, với các chức năng chính: Bảo tồn các


2

nguồn gen động, thực vật quý hiếm, các mẫu chuẩn của hệ sinh thái rừng nhiệt đới
ẩm thường xanh, nửa rụng lá trên đồi núi thấp có độ cao dưới 1.000 m đặc trưng
cho sự chuyển tiếp các hệ sinh thái rừng từ vùng Tây Nguyên xuống vùng Đông
Nam Bộ; Bảo vệ rừng phòng hộ đầu nguồn cho các hồ chứa nước của các công
trình thuỷ điện Thác Mơ, Cần Đơn, Sooc Phu Miên; phục vụ nghiên cứu khoa học,
giáo dục môi trường và phát triển du lịch sinh thái; xây dựng cơ sở vật chất kỹ
thuật phục vụ các hoạt động của VQG. VQG Bù Gia Mập được đánh giá là khu vực
có tính đa dạng sinh học cao [64]. Theo kết quả điều tra tổng thể đa dạng sinh học
VQG Bù Gia Mập năm (2012) [79]. Hệ thực vật có 1.117 loài thực vật, thuộc 475
chi, 128 họ, trong đó có 98 loài khuyết thực vật, 8 loài thực vật hạt trần và 1.011
loài thực vật hạt kín. Thảm thực vật VQG Bù Gia Mập gồm 2 kiểu rừng chính đó là:
Kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới (Rkx) và kiểu rừng kín nửa thường xanh
ẩm nhiệt đới (Rkn) (Thái Văn Trừng, 1999) [67]. Đây là 2 kiểu rừng tiêu biểu và giữ
vai trò chủ đạo trong toàn bộ cấu trúc thảm thực vật VQG Bù Gia Mập, thể hiện
khá đầy đủ các đặc tính của các kiểu rừng thường xanh, rừng rụng lá ở các khía
cạnh thành phần loài cây, các đặc điểm cấu trúc tầng tán.
Mỗi kiểu rừng có thành phần loài các loài thực vật, đặc điểm cấu trúc rất khác
nhau, bao gồm nhiều thành phần với quy luật sắp xếp theo không gian và thời gian,
ảnh hưởng của nó tới hệ sinh thái rừng cũng khác nhau. Nghiên cứu đa dạng thành
phần các loài thực vật và đặc điểm cấu trúc rừng trên mỗi kiểu rừng để tìm ra
những mối quan hệ, tác động qua lại giữa các loài thực vật, sự sắp xếp về mặt
không gian, xem xét sự tác động của những nhân tố tự nhiên, xã hội có làm thay
đổi tới tính đa dạng thực vật và cấu trúc rừng hay không để từ đó có biện pháp tác
động tích cực vào rừng nhằm bảo đảm tính bền vững là một việc làm rất cần thiết
trong công cuộc bảo vệ và phát triển rừng hiện nay.
VQG Bù Gia Mập đã có một số công trình nghiên cứu về điều tra đa dạng sinh
học, song các công trình chỉ mang tính mô tả, thu thập thành phần loài trên các
tuyến, chưa có công trình nào nghiên cứu theo hướng định lượng để từ đó đề xuất


3

biện pháp bảo tồn theo không gian và thời gian. Bằng phương pháp định lượng (ô
tiêu chuẩn định vị) để tìm hiểu tính đa dạng và cấu trúc của hai kiểu rừng chính,
hiểu biết các yếu tố bên trong của nó cũng như các các yếu tố bên ngoài ảnh
hưởng đến chúng để từ đó đề ra biện pháp lâm sinh phù hợp giúp các nhà quản lý
có biện pháp qui hoạch, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, có hướng
phục hồi rừng tốt hơn, giám sát đa dạng sinh học. Tạo lập cơ sở dữ liệu phục vụ
công tác nghiên cứu khoa học, giáo dục, hợp tác quốc tế và phát triển du lịch sinh
thái ở VQG là cần thiết để bảo tồn và phát triển rừng bền vững tài nguyên rừng nói
chung và đa dang sinh học nói riêng. Từ những lý do trên đây, đề tài luận án
“Nghiên cứu tính đa dạng thực vật thân gỗ và đặc điểm cấu trúc của một số kiểu
rừng chính tại Vườn Quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước” đặt ra là cần thiết và
có ý nghĩa khoa học, thực tiễn.
2. Mục tiêu của nghiên cứu
2.1. Về khoa học
- Nghiên cứu được tính đa dạng thực vật thân gỗ của hai kiểu rừng kín
thường xanh mưa nhiệt đới (Rkx) và kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới
(Rkn).
- Xác định được đặc điểm cấu trúc của hai kiểu rừng Rkx và Rkn.
2.2. Về thực tiễn
Phản ánh đa dạng và cấu trúc của hai kiểu rừng để làm cơ sở cho quản lý và
bảo tồn các loài có giá trị khoa học và kinh tế. Đề xuất được các biện pháp quản lý
và bảo tồn đa dạng thực vật thân gỗ tại VQG Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước.
3. Phạm vi và giới hạn nghiên cứu
- Về kiểu rừng và trạng thái rừng nghiên cứu: Đề tài luận án chỉ nghiên cứu
những QXTV thuộc kiểu rừng Rkx và Rkn trên địa bàn VQG Bù Gia Mập, tỉnh Bình
Phước. Số liệu nghiên cứu được thu thập trên 6 ô tiêu chuẩn định vị (OTCDV) điển
hình theo 2 kiểu rừng. Thời gian thu thập số liệu nghiên cứu từ tháng 01 năm 2015
đến tháng 12 năm 2016.


4

- Về địa điểm nghiên cứu: Khu vực nghiên cứu thuộc vùng lõi VQG Bù Gia
Mập tỉnh Bình Phước và được thực hiện trong phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và
phân khu phục hồi sinh thái.
- Về nội dung nghiên cứu
+ Nghiên cứu tính đa dạng loài cây gỗ và cấu trúc rừng
* Nghiên cứu tính đa dạng thực vật thân gỗ
Luận án tập trung nghiên cứu tính đa dạng thực vật thân gỗ; mối quan hệ
giữa các loài và giữa các QXTV ở các trạng thái rừng IIIA1, IIIA2, IIIA3 của kiểu rừng
Rkx và Rkn tại vùng lõi của VQG Bù Gia Mập mà không nghiên cứu đa dạng loài cây
gỗ và đa dạng cấu trúc đối với những QXTV ở các trạng thái rừng khác như IIB,
IIIA1+L, IIIA2+L...bởi vì, các trạng thái rừng này cấu trúc rừng và thành phần loài
thực vật còn nhiều thay đổi trong tương lai. Luận án không nghiên cứu đa dạng loài
cây gỗ ở mức độ gen và đa dạng hệ sinh thái.
* Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng tự nhiên rất đa dạng và phức tạp, luận án này chỉ tập trung
nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc như: Kết cấu tổ thành loài; Phân bố số cây
theo cấp đường kính, kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo các
nhóm loài cây; kiểu phân bố số cây trên mặt đất; cấu trúc tầng thứ (bao gồm phân
bố số cây theo cấp chiều cao).
+ Về nghiên cứu mối quan hệ giữa các chỉ số đa dạng của loài cây gỗ: Đề tài
luận án này chỉ nghiên cứu mối quan hệ giữa các loài trong các QXTV và mối quan
hệ giữa các QXTV. Mối quan hệ giữa tính đa dạng với các cấp đường kính, Hvn.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
Luận án góp phần làm sáng tỏ các qui luật cấu trúc rừng, định lượng mức độ
đa dạng của các loài cây gỗ và cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các loài
thực vật thân gỗ trong mỗi QXTV và giữa các QXTV với nhau của kiểu rừng Rkx và
Rkn tại VQG Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước.


5

Luận án góp phần bổ sung những kết quả nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc;
làm rõ mối quan hệ ảnh hưởng giữa các chỉ số đa dạng của các loài cây gỗ với đặc
điểm cấu trúc rừng trên cơ sở định lượng.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Luận án tạo lập cơ sở dữ liệu của các ô tiêu chuẩn định vị để theo dõi động
thái rừng lâu dài cho VQG Bù Gia Mập, xây dựng cơ sở cho việc theo dõi, giám sát
sự thay đổi thực vật thân gỗ trên các ODV theo không gian và thời gian, đặc biệt là
các loài cây thân gỗ quý, hiếm.
- Bổ sung và đề xuất những biện pháp bảo tồn ĐDSH nói chung và bảo tồn
thực vật rừng quí, hiếm nói riêng tại VQG Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước.
5. Những đóng góp mới của luận án
- Đã xác định được tính đa dạng của thực vật thân gỗ trong hai kiểu rừng
Rkx và Rkn ở VQG Bù Gia Mập trên cơ sở định lượng.
- Đã xác định được một số đặc điểm cấu trúc và mối quan hệ giữa tính đa
dạng và cấu trúc của thực vật thân gỗ trong kiểu rừng Rkx và Rkn làm cơ sở cho
việc trồng và chăm sóc rừng ở VQG Bù Gia Mập.
6. Cấu trúc của luận án
Luận án dài 146 trang, 41 bảng, 37 hình, ảnh minh họa, 117 tài liệu tham
khảo, trong đó 81 tài liệu tiếng Việt; 30 tài liệu tiếng Anh; 3 tài liệu tiếng Pháp; 1 tài
liệu tiếng Đức và 2 tài liệu trên INTERNET. Luận án có cấu trúc như sau:
Phần mở đầu
Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Chương 2. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Kết quả và thảo luận
Kết luận và kiến nghị

5 trang
25 trang
17 trang
97 trang
2 trang


6

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Một số khái niệm dùng trong luận án
1.1.1. Khái niệm về đa dang sinh học
Thuật ngữ "đa dang sinh học" được đưa ra lần đầu tiên bởi hai nhà khoa
học Norse và McManus vào năm 1980. Định nghĩa này bao gồm hai khái niệm có
liên quan với nhau là: đa dạng di truyền (tính đa dạng về mặt di truyền trong một
loài) và đa dạng sinh thái (số lượng các loài trong một quần xã sinh vật). Cho đến
nay đã có hơn 25 định nghĩa cho thuật ngữ "đa dạng sinh học", trong đó định nghĩa
của tổ chức FAO: "đa dạng sinh học là tính đa dạng của sự sống dưới mọi hình
thức, mức độ và mọi tổ hợp, bao gồm đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh
thái" được sử dụng rộng rãi hơn cả. Công ước đa dạng sinh học đã định nghĩa “Đa
dạng sinh học” có nghĩa là tính biến thiên giữa các sinh vật sống của tất cả các
nguồn bao gồm các hệ sinh thái tiếp giáp, trên cạn, biển, các hệ sinh thái thủy vực
khác và các tập hợp sinh thái mà chúng là một phần. Tính đa dạng này thể hiện ở
trong mỗi bộ loài, giữa các loài và các hệ sinh thái [22]. Đa dạng sinh học bao gồm
sự đa dạng trong loài (đa dạng di truyền hay đa dạng gen), giữa các loài (đa dạng
loài) và các hệ sinh thái (đa dạng hệ sinh thái) (Từ điển Đa dạng sinh học và phát
triển bền vững, 2001) [7]. Đa dạng sinh học là sự phong phú về gen, loài sinh vật và
hệ sinh thái trong tự nhiên (Luật Đa dạng sinh học, 2008) [52]. Từ những định
nghĩa trên cho thấy Đa dạng sinh học chỉ sự phong phú của thế giới sinh vật ở ba
cấp độ gen, loài và hệ sinh thái.
1.1.2. Khái niệm về cấu trúc rừng


7

Husch B. (1982), cấu trúc rừng là sự phân bố kích thước của loài và cá thể
trên diện tích rừng. Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện quan hệ đấu
tranh và thích ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi trường sinh thái và giữa
các sinh vật rừng với nhau. Cấu trúc rừng là một khái niệm chung để chỉ quy luật
sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên QXTV rừng theo không gian và thời
gian (Phùng Ngọc Lan, 1986) [38]. Ngô Quang Đê và cs (1992) [23], cấu trúc rừng là
sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà
qua đó các loài có đặc tính sinh thái khác nhau có thể chung sống hài hòa và đạt tới
sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiên. Cấu
trúc lâm phần là kết quả tổng hợp của đặc tính sinh trưởng loài cây, điều kiện môi
trường và biện pháp tác động (Vũ Tiến Hinh, 2012) [28].
1.1.3. Khái niệm về thực vật thân gỗ
Theo Huxley, A (1992) [89] cây thân gỗ là thực vật thân có thớ gỗ sống lâu
năm. Cây bao gồm một thân gỗ phát triển trên mặt đất, trên thân có nhiều nhánh
cấp 2 và có ngọn hướng lên trên. Mitchell, A. F. (1974) [92], Rushforth, K. (1999)
[97] Chiều cao thấp nhất của cây trưởng thành thay đổi từ 3 - 6m và đường kính
thân cây nhỏ nhất là 10 cm. Các cây thân gỗ có thân không đạt được những yếu tố
trên thì được gọi là cây bụi. Như vậy, thực vật thân gỗ là những cây có đường kính
D1,3 từ 10 cm và chiều cao từ 3 đến 6 mét.
1.2. Trên thế giới
1.2.1. Nghiên cứu về thảm thực vật rừng
Thực vật rừng hay lớp phủ cây cỏ trên mặt trái đất, gồm các quần thể thực
vật thân gỗ, thân thảo nó có vai trò không những cung cấp lâm sản phục vụ cho đời
sống con người mà còn có tác dụng bảo vệ môi trường sinh thái, hạn chế tác hại
của thiên tai như lũ lụt, hạn hán, bão... (Thái Văn Trừng, 1999) [67]. Phân loại thảm
thực vật là một nội dung quan trọng được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Thảm
thực vật rừng được hình thành, tồn tại và phát triển trên nhiều điều kiện khác
nhau. Vì vậy, sắp xếp và phân loại thảm thực vật là vấn đề rất khó và đã có nhiều hệ


8

thống phân loại khác nhau.
- Phân loại thảm thực vật theo các điều kiện sinh thái
Schimper A.F.W. (1918) đã phân chia thảm thực vật thành quần hệ khí hậu,
quần hệ thổ nhưỡng và quần hệ vùng núi. Sennhicop (1964) [57] đã đưa ra quan
điểm phân loại thảm thực vật rừng theo điều kiện nơi sống và quần xã thực vật,
trong đó có các kiểu thảm thực vật đặc trưng. Kiểu phân loại này được dùng nhiều
với loại đồng cỏ sử dụng làm cơ sở chăn nuôi và các quần xã cây trồng. Trong quần
hệ khí hậu lại được phân chia thành 4 kiểu: rừng thưa, rừng gió mùa, rừng trảng và
rừng gai. Ngoài ra, còn có thêm 2 kiểu là thảo nguyên nhiệt đới và hoang mạc nhiệt
đới (Thái Văn Trừng, 1978) [66].
- Phân loại thảm thực vật theo cấu trúc ngoại mạo
UNESCO (1973) [106] đã đưa ra khung phân loại chung cho thảm thực vật
thế giới thể hiện trên bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 và nhỏ hơn. Tiêu chuẩn cơ bản của
hệ thống phân loại này là cấu trúc, ngoại mạo. Bậc phân loại cao nhất của hệ thống
này là lớp quần hệ bậc thấp nhất ở dưới phân quần hệ. Theo Udvardi (Walters và
Hamilton, 1993) trên thế giới bao gồm nhiều chỉnh thể sinh vật. Sự phân chia đó
tùy thuộc vào điều kiện khí hậu và các sinh vật sống trên đó. Mỗi một chỉnh thể
được xem là một hệ sinh thái lớn bao gồm nhiều hệ sinh thái nhỏ tập hợp lại. Sự
phân bố đó tùy thuộc vào nhiều hệ sinh thái khác nhau và được phân chia thành
14 kiểu rừng (Cao Thị Lý và cs, 2002) [40].
- Phân loại thảm thực vật theo động thái và nguồn gốc phát sinh
Patrotski (1925) [47], đã đưa ra hệ thống phân loại trên cơ sở xác định
nguồn gốc hệ thực vật, hệ thống phân loại quan trọng nhất của các quần xã thực
vật. Ở Hoa Kỳ, phân loại rừng chủ yếu theo học thuyết cực đỉnh (Climax) của
Clement. Theo đó, trên cơ sở phân loại Climax đã tạo cho quần xã thực vật ổn định
trong quá trình phát triển lâu dài trên những vùng lãnh thổ rộng lớn với đất đai đã
được hình thành từ lâu, trong đó khí hậu là nhân tố để xác định Climax. Dựa vào
các đặc điểm khác nhau của thảm thực vật ở các trạng thái như quần xã đỉnh cao,


9

quần xã dẫn xuất, hay quần xã ở các giai đoạn của quá trình hình thành quần xã
cao đỉnh, các quần xã có sự giống nhau về loài ưu thế, về trạng thái của các loài ưu
thế trong cấu trúc của quần xã. Theo trường phái này khẳng định tính liên tục của
thảm thực vật. Đại diện cho trường phái này là Ramenski (1938) [54], Whittaker
(1953) [108], Sotrava (1972) [58], Whittaker (1975) [109], lớp phủ thực vật phức
tạp không phải bởi các quần xã mà bởi các quần thể, nghĩa là tập hợp các cá thể
của loài.
Gần đây các nhà sinh thái và địa thực vật Đức đã phân chia thảm thực vật
trên cạn thành 16 kiểu quần hệ, bao gồm rừng mưa nhiệt đới, rừng mưa á nhiệt
đới, rừng mưa lạnh ôn đới, rừng xanh mưa mùa, rừng lá rộng xanh mùa hè, rừng lá
kim rộng ôn đới, kiểu quần hệ cây gỗ có gai, kiểu cây gỗ có lá rộng, kiểu thảo
nguyên rừng, kiểu trảng cỏ nhiệt đới, kiểu thảo nguyên ôn đới, kiểu đầm lầy, kiểu
hoang mạc nóng và kiểu hoang mạc khô lạnh (Thái Văn Trừng, 1978) [66].Ngoài ra,
các nhà lâm học Hoa Kỳ còn đưa ra khái niệm tiền đỉnh cực (á đỉnh cực), đơn đỉnh
cực, đa đỉnh cực (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004) [62].
- Phân loại thảm thực vật theo thành phần hệ thực vật
Ở châu Âu có 2 hệ thống phân loại thảm thực vật chủ yếu: (i) hệ thống phân
loại các quần xã thực vật của Braun - Blanquet (1928) [112] theo trường phái của
Pháp (ii) hệ thống phân loại các quần xã thực vật bởi những nhà địa thực vật của
Đức (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004) [62]. Nguyên tắc cơ bản của trường phái này là dựa
vào loài đặc trưng để phân chia quần hợp thực vật. Yếu điểm của trường phái này
là chỉ chú ý đến loài thực vật, ít chú ý đến các yếu tố khác, hơn nữa phương pháp
này cần một số lượng rất lớn các bảng mô tả ô tiêu chuẩn nên rất tốn kém và khó
thực hiện.
Nghiên cứu về phân loại thảm thực vật trên thế giới đã được tiến hành từ
lâu, hầu hết các nghiên cứu về phân loại thảm thực vật đều hướng vào việc xây
dựng khung phân loại, trên cơ sở đó xác định các kiểu thảm thực vật phục vụ cho
các nghiên cứu tiếp theo như kinh doanh rừng, đánh giá hiện trạng, phân bố của


10

thảm thực vật. Đối với lĩnh vực nghiên cứu về đa dạng thực vật và cấu trúc rừng thì
việc nghiên cứu thảm thực vật là một nội dung cần thiết nhằm xác định đối tượng,
môi trường, cảnh quan và các yếu tố sinh thái liên quan đến nơi sống, điều kiện
sinh trưởng phát triển của thực vật làm cơ sở cho việc xây dựng chiến lược bảo tồn
loài, bảo tồn sinh cảnh.
1.2.2. Nghiên cứu về đa dạng và các chỉ số đa dạng sinh học
Nghiên cứu đa dạng sinh học và bảo tồn nguồn gen sinh vật trên thế giới
được bắt đầu từ rất sớm bằng những công trình phân loại về thực vật và động vật.
Vấn đề này ngày nay đã trở thành một chiến lược trên thế giới. Nhiều tổ chức quốc
tế đã ra đời để hướng dẫn, giúp đỡ và tổ chức việc đánh giá, bảo tồn và phát triển
đa dạng sinh học trên phạm vi toàn cầu. Đa dạng sinh học (ĐDSH) của hệ sinh thái
đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái. Tuy nhiên,
ĐDSH ngày càng bị đe dọa bởi nạn phá rừng và suy thoái rừng do nhiều nguyên
nhân trực tiếp hoặc gián tiếp khác nhau. Vì vậy, nghiên cứu, bảo tồn ĐDSH đã trở
thành một nhiệm vụ quan trọng ở cấp địa phương, quốc gia và toàn cầu.
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu định lượng đa dạng thực vật
thông qua việc tính toán các chỉ số đa dạng bằng phương pháp sử dụng ô định vị, ô
mẫu với các kích thước khác nhau.
Curtis và MacIntosh (1951) [86] đã so sánh vai trò của các loài trong quần xã
theo chỉ số giá trị quan trọng (IV) thông qua ba đại lượng: độ thường gặp tương
đối (F%), mật độ tương đối (N%) và độ ưu thế tương đối (G%) theo công thức: IV%
= (F% + N% + G%)/3. Robert K.C. and Jonathan A.C. (1994) [96] khi nghiên cứu
ĐDSH đã hướng dẫn tính toán số lượng ô đo đếm ĐDSH bằng phương pháp ngoại
suy. Theo phương pháp này, số lượng ô đo đếm trong từng khu vực nghiên cứu
được xác định dựa vào số loài tích lũy qua các ô đo đếm. Nếu số loài không tăng
lên thì số lượng ô đo đếm sẽ dừng lại và ngược lại, nếu số loài còn tăng thì tiếp tục
mở rộng số lượng ô đo đếm.
Có thể thấy nghiên cứu đa dạng thực vật trên thế giới được tiến hành từ rất


11

sớm, những chỉ số đánh giá ĐDSH được nhiều nước trên thế giới quan tâm áp
dụng, trong đó chỉ số Shannon và Weiner (1963) [98] được áp dụng phổ biến khi
xác tính ĐDSH ở một khu vực nào đó; chỉ số mức độ quan trọng thường được áp
dụng khi tính toán tỷ lệ tổ thành sinh thái của các loài trong quần xã thực vật. Cho
đến nay thì những chỉ số này vẫn được áp dụng phổ biến. Các nghiên cứu đa dạng
trên thế giới sử dụng các kích thước ô mẫu khác nhau để nghiên cứu. Tuy nhiên, ô
mẫu có diện tích 01 ha được sử dụng nhiều nhất để nghiên cứu ĐDSH cho một
vùng rộng lớn, đặc biệt là nghiên cứu về đa dạng thực vật thân gỗ. Khi đo đếm các
chỉ tiêu sinh trưởng của cây rừng thường đo các cây gỗ có đường kính D1,3 ≥ 10 cm.
Whittaker (1975) [109] và Sharma (2003) [99] đã phân biệt 3 loại đa dạng
sinh học loài khác nhau: đa dạng alpha (), đa dạng beta () và đa dạng gama ().
Các chỉ số tính toán của ĐDSH được thiết lập để mô tả sự ĐDSH cho những vùng
khác nhau về địa lý. Tổng số loài trong một quần xã thường được mô tả bằng chỉ số
đa dạng alpha. Sự đa dạng alpha rất gần với khái niệm về sự giàu có của loài và có
thể dùng để so sánh tổng số loài trong những HST khác nhau. Khái niệm về tính đa
dạng beta mô tả mức độ dao động thành phần loài khi các yếu tố môi trường thay
đổi. Tính đa dạng gamma áp dụng cho những khu vực rộng lớn hơn về mặt địa lý.
Magurran A.E. (2004) [90] khi nghiên cứu định lượng ĐDSH, tác giả tập trung vào
mô tả sự đa dạng về loài, bao hàm hai chỉ số ĐDSH là alpha () và beta (). Các mô
hình về độ phong phú loài, các phương pháp ước lượng độ giàu có và các phân tích
thống kê về ĐDSH cũng được trình bày một cách rõ ràng. Theo đó, mức độ đồng
đều hoặc đường cong ưu thế loài được sử dụng để đánh giá về mức độ ĐDSH,
đồng thời hướng dẫn cách lựa chọn chỉ số ĐDSH phù hợp đúng cho từng phạm vi
nghiên cứu.
Dallimer F. (1992) [87] đã thiết kế một vùng rộng lớn để giám sát đa dạng
sinh học ở khu vực nhiệt đới với diện tích 25 ha (500 x 500 m), chia thành 25 ô với
diện tích mỗi ô là 1 ha/ô. Trong ô 1 ha lại được chia thành 25 ô với diện tích 400


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×