Nghiên cứu động thái cấu trúc quần thể Ươi (Scaphium macropodum) tại khu vực Nam Trung Bộ Việt Nam, làm cơ sở đề xuất phương án bảo tồn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

==========

NGUYỄN ĐỨC LONG

NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI CẤU TRÚC QUẦN

THỂ CÂY ƯƠI (SCA PHIUM MACRO PODUM)

TẠI KHU VỰC NAM TRUNG BỘ VIỆT NAM,

LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN BẢO TỒN

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thái Nguyên - 2010

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỘT SỐ KÝ HIỆU DÙNG TRONG ĐỀ TÀI

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1

1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................... 9

2. Mục tiêu của đề tài................................................................................................. 10

2.1. Về mặt lý luận.................................................................................................. 10

2.2. Về mặt thực tiễn............................................................................................... 10

3. Đối tƣợng và phạm vi ............................................................................................ 11

3.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 11

3.2. Phạm vi nghiên cứu......................................................................................... 11

4. Thời gian nghiên cứu............................................................................................. 11

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 12

1.1. Giới thiệu về cây Ươi ....................................................................................... 12

1.2. Khái quát về động thái rừng ............................................................................ 12

1.3. Khái quát về cấu trúc ...................................................................................... 14

1.4. Khái quát về định lượng đa dạng sinh học ...................................................... 15

1.5. Các nghiên cứu về động thái cấu trúc trên thế giới ......................................... 15

1.5.1. Các nghiên cứu về động thái..................................................................... 15

1.5.1.1. Các nghiên cứu về tái sinh................................................................... 16

1.5.1.2. Các nghiên cứu về sinh trưởng ............................................................ 19

1.5.2. Các nghiên cứu về cấu trúc....................................................................... 20

1.5.3. Các nghiên cứu về định lượng đa dạng sinh học...................................... 23

1.6. Các nghiên cứu về động thái cấu trúc ở trong nước........................................ 23

1.6.1. Các nghiên cứu về động thái..................................................................... 23

1.6.1.1. Các nghiên cứu về tái sinh................................................................... 23

1.6.1.2. Các nghiên cứu về sinh trưởng ............................................................ 25

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

2

1.6.2. Các nghiên cứu về cấu trúc....................................................................... 27

1.6.3.Các nghiên cứu về định lượng đa dạng sinh học....................................... 30

1.7. Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu....................................................... 30

CHƢƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........... 32

2.1. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 32

2.1.1. Nghiên cứu định lƣợng sinh thái quần xã ............................................... 32

2.1.2. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của quần thể Ươi................. 32

2.1.3. Nghiên cứu quy luật tương quan giữa Hvn và D1.3. của quần thể Ươi....... 32

2.1.4. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh.................................................................... 32

2.1.5. Nghiên cứu động thái quần thể Ươi.......................................................... 32

2.1.6. Đề xuất các phương án bảo tồn ................................................................ 32

2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 32

2.2.1. Thu thập và kế thừa số liệu có sẵn............................................................ 32

2.2.2. Phương pháp thực nghiệm........................................................................ 32

2.2.2.1. Phương pháp điều tra thu thập số liệu ngoại nghiệp............................ 32

2.2.2.2. Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp................................................. 34

CHƢƠNG 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC

NGHIÊN CỨU ........................................................................................... 41

3.1. Vườn Quốc Gia Bạch Mã (VQG)..................................................................... 41

3.1.1. Điều kiện tự nhiên..................................................................................... 41

3.1.1.1. Vị trí địa lý .......................................................................................... 41

3.1.1.2. Địa hình và đất đai.............................................................................. 41

3.1.1.3. Khí hậu và thuỷ văn............................................................................. 42

3.1.1.4. Thảm thực vật...................................................................................... 43

3.1.2. Dân sinh kinh tế xã hội............................................................................. 43

3.2. Vườn quốc gia cát tiên..................................................................................... 43

3.2.1. Điều kiện tự nhiên..................................................................................... 43

3.2.1.1. Vị trí địa lý .......................................................................................... 43

3.2.1.2. Địa hình và đất đai.............................................................................. 44

3.2.1.3. Khí hậu và thủy văn............................................................................. 44

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

3

3.2.1.4. Thảm thực vật...................................................................................... 45

3.2.2. Điều kiện kinh tế xã hội ............................................................................ 46

3.3. Hiện trạng quản lý tại VQG Cát Tiên và VQG Bạch Mã ................................. 47

CHƢƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................. 48

4.1. Nghiên cứu định lượng các chỉ số đa dạng sinh học....................................... 48

4.1.1. Phân tích Chỉ số giá trị quan trọng IVI (Important Value Index) ............ 48

4.1.2. Phân tích tỷ lệ A/F (Abundance/Frequency)............................................. 50

4.1.3. Phân tích đường cong đa dạng ưu thế (Dominance Diversity Curve)....... 52

4.1.4. Phân tích các chỉ số đa dạng sinh học loài ............................................... 54

4.2. Cấu trúc tầng cây cao của quần thể Ươi.......................................................... 56

4.2.1. Cấu trúc ngang của quần thể Ươi............................................................. 56

4.2.2. Cấu trúc đứng của quần thể Ươi............................................................... 62

4.3. Tương quan giữa Hvn và D1.3 ........................................................................... 62

4.4. Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh của quần thể Ươi .................................. 65

4.4.1.Phân cấp tái sinh theo chiều cao................................................................ 65

4.4.2. Phân cấp tái sinh theo chất lượng............................................................. 66

4.5. Nghiên cứu động thái quần thể Ươi tại VQG Cát Tiên và VQG Bạch Mã ...... 67

4.6. Đề xuất các phương án bảo tồn ....................................................................... 76

KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ..................................................... 78

Kết luận...................................................................................................................... 78

Tồn tại........................................................................................................................ 80

Kiến nghị.................................................................................................................... 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH…………………………….………..………..…..72

PHỤ BIỂU.......................................................................................................................80

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4

Lêi c¶m ¬n

Để đánh giá kết quả sau 2 năm đào tạo cao học lâm nghiệp 2008 – 2010,

được sự nhất trí của Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, tôi thực hiện Luận

văn tốt nghiệp "Nghiên cứu động thái cấu trúc quần thể cây Ươi (Scaphium

macropodum) tại khu vực Nam Trung Bộ Việt Nam, làm cơ sở đề xuất

phương án bảo tồn".

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ tận

tình, chu đáo của Ban giám hiệu, Khoa Sau Đại học Trường Đại học Nông Lâm

Thái Nguyên, Trung tâm Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp - Viện Khoa học Lâm

nghiệp Việt Nam.

Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới cô giáo TS. Vũ

Thị Quế Anh và thầy giáo Th.s. Lê Quốc Huy đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt

quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Khoa Sau đại học

Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Trung tâm Công nghệ Sinh học Lâm

nghiệp - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban giám hiệu trường Cao đẳng

Nông Lâm Đông Bắc, Ban lãnh đạo hai VQG Cát Tiên và Bạch Mã đã giúp đỡ

tôi hoàn thành luận văn này.

Do hạn chế về trình độ, thời gian và kinh nghiệm trong công tác nghiên

cứu, bản luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được

những ý kiến đóng góp, bổ sung của các nhà khoa học, các thầy cô giáo và các

bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn !

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2010

Tác giả

Nguyễn Đức Long

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

5

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số

liệu nêu trong luận văn là trung thực, các kết luận khoa học của luận văn chưa

từng ai công bố trong bất kỳ công trình khác.

Tác giả

Nguyễn Đức Long

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

6

MỘT SỐ KÝ HIỆU DÙNG TRONG ĐỀ TÀI

D1.3 : Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m (cm)

Hvn

: Chiều cao vút ngọn (m)

N/D1.3: Phân bố số cây theo cỡ kính

N/Hvn : Phân bố số cây theo chiều cao

OĐV : Ô định vị

OTC : Ô tiêu chuẩn

[26] : Số thứ tự tài liệu tham khảo

VQG : Vườn Quốc Gia

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

7

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

3.1. Đặc điểm khí hậu VQG Bạch Mã 34

3.2. Đặc điểm khí hậu VQG Cát Tiên 37

4.1. Tổng hợp giá trị IVI của các loài cây gỗ trong các lâm phần nghiên cứu có cây

Ƣơi 41

4.2. Bảng tổng hợp tỷ lệ A/F tại các khu vực nghiên cứu 43

4.3. Bảng tổng hợp các chỉ số đa dạng sinh học loài 47

4.4. Kết quả mô phỏng quy luật phân bố N/D1.3 bằng các hàm lý thuyết 48

4.5. Kết quả mô phỏng quy luật tƣơng quan giữa Hvn và D1.3 55

4.6. Kết quả phân cấp cây tái sinh theo chiều cao tại VQG Cát tiên và VQG Bạch

Mã 58

4.7.Kết quả xác định chất lƣợng tái sinh của VQG Cát Tiên và VQG Bạch Mã 59

4.8. Kết quả tính ma trận của quần thể Ƣơi (Scaphium macropodum) tại VQG Cát

Tiên 61

4.9. Kết quả tính ma trận của quần thể Ƣơi (Scaphium macropodum) tại VQG

Bạch Mã 62

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

8

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

2.1. Sơ đồ phƣơng pháp lập Ô định vị nghiên cứu động thái quần thể 25

4.1. Đƣờng cong dạng ƣu thế D_D Curve tại VQG Cát tiên và VQG Bạch mã 45

4.2. Phân bố N/D1,3 của 3 OĐV tại VQG Cát Tiên 51

4.3. Phân bố N/D1,3 của OĐV số 1 tại VQG Bạch Mã. 52

4.4. Phân bố N/D1,3 của OĐV số 2 tại VQG Bạch Mã 53

4.5. Tƣơng quan Hvn - D1,3 trong 3 năm tại VQG Cát Tiên 56

4.6. Tƣơng quan Hvn - D1,3 tại OĐV số 1 tại VQG Bạch Mã 56

4.7. Tƣơng quan Hvn - D1,3 tại OĐV số 2 tại VQG Bạch Mã 56

4.8. Sơ đồ Vòng đời cây Ƣơi tại VGQ Cát Tiên và VQH Bạch Mã 63

4.9. Đồ thị biểu hiện xu hƣớng phát triển của Ƣơi tại VQG Cát Tiên và VQG

Bạch Mã 63

4.10. Biểu đồ cấu trúc quần thể Ƣơi qua các giai đoạn phát triển tại VQG Cát

Tiên và VQG Bạch Mã 64

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

9

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Rừng có vai trò quan trọng không có gì thay thế được như phòng hộ bảo vệ

môi trường, duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ đa dạng sinh học, bảo tồn nguồn gen,

tạo cảnh quan, cung cấp nhiều loại lâm sản thiết yếu, quý giá, đáp ứng nhu cầu ngày

càng tăng của con người. Trong nhiều năm qua, rừng tự nhiên nước ta đã bị suy

giảm nghiêm trọng cả về số lượng và chất lượng. Vì vậy mà rừng ngày càng không

bảo đảm bảo được đầy đủ các chức năng quan trọng của mình và hơn thế nữa, sự

suy giảm về diện tích và chất lượng rừng tự nhiên dẫn đến ô nhiễm môi trường, lũ

lụt thiên tai, hạn hán..., tài nguyên đất, nước cũng ngày một suy thoái và ô nhiễm.

Vì vậy cùng với các biện pháp khoanh nuôi làm giàu rừng, trồng rừng mới là một

trong các nhiệm vụ quan trọng của ngành Lâm nghiệp. Việc xác định cơ cấu cây

trồng cho từng vùng, từng khu vực sinh thái khác nhau là một việc làm quan trọng

và rất cấp bách, nhất là đối với những loài cây bản địa đa mục đích, vừa phủ xanh

đất trống đồi núi trọc, làm giàu rừng, bảo vệ môi trường lại vừa mang lại hiệu quả

cho người dân.

Để sử dụng, quản lý và phục hồi được các hệ sinh thái rừng nói chung và

rừng nhiệt đới nói riêng thì việc nghiên cứu động thái cấu trúc có ý nghĩa hết sức

quan trọng. Đây là cơ sở quan trọng để giúp chúng ta đưa các biện pháp kỹ thuật tác

động phù hợp theo hướng "tiếp cận gần với tự nhiên", là cơ sở tạo nên sự thành

công của công tác phục hồi rừng. Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp nhằm

phục hồi rừng, quản lý rừng bền vững chỉ có thể giải quyết thoả đáng một khi có sự

hiểu biết đầy đủ về bản chất quy luật sống của hệ sinh thái rừng. Do đó nghiên cứu

động thái cấu trúc rừng được xem là cơ sở quan trọng nhất, giúp các nhà lâm nghiệp

có thể chủ động trong việc xác lập các kế hoạch và biện pháp kỹ thuật tác động

chính xác vào rừng, góp phần quản lý và kinh doanh rừng bền vững.

Ươi (Scaphium macropodum) là loài cây gỗ đa tác dụng. Sản phẩm chủ yếu

là lấy quả hạt và gỗ. Ươi là một trong những loài cây quan trọng được lựa chọn cho

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

10

nhiều hoạt động trồng phục hồi rừng ở Việt Nam (Cẩm nang Lâm Nghiệp, 2006).

Hiện nay do nhu cầu hạt Ươi trên thị trường tăng nhanh, do khai thác quá

mức và không hợp lý như chặt cây để lấy quả các quần thể Ươi tự nhiên bị biến

động và đang ngày càng bị suy thoái nghiêm trọng. Vấn đề đặt ra là phải tìm ra các

giải pháp nhằm duy trì, phát triển và khai thác bền vững các quần thể cây Ươi còn

xót lại trong tự nhiên.

Nhằm góp phần giải quyết vấn đề này. Đề tài "Nghiên cứu các biện pháp kỹ

thuật gây trồng cây bản địa đa mục đích Ươi (Scaphium macropodum), Cọc rào

(Jatropha curcas)" do Trung tâm Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp, thuộc Viện

Khoa học lâm nghiệp Việt Nam chủ trì thực hiện từ năm 2007 - 2010. Một trong các

nội dung quan trọng của Đề tài là nghiên cứu định lượng đa dạng sinh học quần xã

thực vật, cấu trúc, động thái các quần thể cây Ươi, tạo cơ sở dữ liệu và khoa học

cho đề xuất xây dựng các giải pháp, biện pháp quản lý phát triển bền vững quần thể

Ươi.

Kế thừa và tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về định lượng đa dạng sinh học đặc

biệt là động thái cấu trúc của quần thể Ươi để thấy rõ quy luật phân bố và xu hướng

phát triển của quần thể Ươi, làm cơ sở đề xuất các phương án bảo tồn. Đây là việc

làm hết sức cần thiết, được sự đồng ý của trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên

và người hướng dẫn, tôi tiến hành thực hiện đề tài "Nghiên cứu động thái cấu trúc

quần thể Ươi (Scaphium macropodum) tại khu vực Nam Trung Bộ Việt Nam,

làm cơ sở đề xuất phương án bảo tồn".

2. Mục tiêu của đề tài

2.1. Về mặt lý luận

Góp phần hoàn thiện phương pháp ứng dụng trong nghiên cứu định lượng đa

dạng sinh học quần xã thực vật, đặc điểm cấu trúc, tái sinh, sinh trưởng, phát triển,

xu hướng phát triển của quần thể Ươi (Scaphium macropodum) tại khu vực Nam

Trung Bộ Việt Nam.

2.2. Về mặt thực tiễn

Phân tích được các chỉ số đa dạng sinh học, cấu trúc, tái sinh và động thái

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

11

quần thể Ươi làm cơ sở đề xuất các phương án bảo tồn tại khu vực nghiên cứu.

3. Đối tƣợng và phạm vi

3.1. Đối tƣợng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là tất cả các loài cây gỗ trong lâm phần Ươi

nghiên cứu tại VQG Cát Tiên và VQG Bạch Mã. Riêng loài Lồ ô (Bambusa

procera) tại VQG Cát Tiên là trường hợp ngoại lệ vì loài cây này có liên quan trực

tiếp đến sinh trưởng, phát triển của quần xã thực vật và của quần thể Ươi.

3.2. Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là VQG Cát Tiên (thuộc huyện Định Quán tỉnh

Đồng Nai) và VQG Gia Bạch Mã (thuộc huyện Nam Đông - tỉnh Thừa Thiên Huế).

4. Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 7 năm 2009 đến tháng 8 năm 2010