Nghiên Cứu Đặc Điểm Cấu Trúc và Đa Dạng Loài Cây Rừng Kín Thường Xanh Mưa Ẩm Nhiệt Đới Tại Vườn Quốc Gia Phia Oắc - Phia Đén

• Tác giả: Nguyễn Thúy Hồng
• Người hướng dẫn: TS. Cao Thị Thu Hiền
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm Học
• Đề tài: Đặc Điểm Cấu Trúc và Đa Dạng Loài Cây Rừng Kín Thường Xanh Mưa Ẩm Nhiệt Đới Tại Vườn Quốc Gia Phia Oắc - Phia Đén
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới
• 1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng
• 1.1.1.1. Cấu trúc tổ thành
• 1.1.1.2. Cấu trúc phân bố số cây theo cỡ đường kính
• 1.1.1.3. Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/H)
• 1.1.2. Nghiên cứu đa dạng loài cây
• 1.1.3. Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng
• 1.1.3.1. Cấu trúc tổ thành
• 1.1.3.2. Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1)
• 1.1.3.3. Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn)
• 1.1.4. Nghiên cứu về đa dạng loài cây gỗ
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU, MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.2.1. Phạm vi về nội dung nghiên cứu
• 2.2.2. Phạm vi về không gian
• 2.2.3. Phạm vi về thời gian
• 2.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.4. Nội dung nghiên cứu
• 2.4.1. Một số chỉ tiêu về nhân tố điều tra lâm phần
• 2.4.1.1. Nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao
• 2.4.1.2. Nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần
• 2.4.1.3. Nghiên cứu đa dạng loài tầng cây cao
• 2.4.1.4. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu
• 2.4.2. Đề xuất một số giải pháp góp phần thúc đẩy quá trình phục hồi của các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu
• 2.5. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5.1. Phương pháp kế thừa số liệu
• 2.5.2. Phương pháp ngoại nghiệp
• 2.5.3. Phương pháp chuyên gia
• 2.5.4. Phương pháp xử lý, phân tích số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên
• 3.1.1. Vị trí địa lý
• 3.1.2. Địa hình, đất đai
• 3.1.3. Đánh giá chung
• 3.2. Hiện trạng rừng và các hệ sinh thái tự nhiên
• 3.2.1. Hiện trạng rừng và các loại đất đai
• 3.2.2. Thảm thực vật và các hệ sinh thái
• 3.2.3. Các giá trị về đa dạng sinh học, nguồn gen sinh vật
• 3.2.3.1. Đa dạng sinh học
• 3.3. Điều kiện dân sinh
• 3.3.1. Dân số, dân tộc và phân bố dân cư
• 3.3.2. Lao động việc làm
• 3.4. Khái quát điều kiện kinh tế - xã hội
• 3.4.1. Hiện trạng kết cấu hạ tầng
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Một số chỉ tiêu về nhân tố điều tra lâm phần
• 4.2. Kết quả nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao
• 4.2.1. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo phần trăm số cây
• 4.2.2. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo chỉ số độ quan trọng IV%
• 4.2.3. Đánh giá mức độ đồng nhất giữa tổ thành theo phần trăm số cây và theo chỉ số độ quan trọng
• 4.3. Phân loại loài theo trạng thái rừng
• 4.4. Nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần
• 4.4.1. Kết quả các đặc trưng thống kê cơ bản của D1
• 4.4.2. Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1)
• 4.4.3. Kết quả các đặc trưng thống kê cơ bản của HVN
• 4.5. Nghiên cứu đa dạng loài tầng cây cao
• 4.6. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu
• 4.6.1. Cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh
• 4.6.2. Chất lượng cây tái sinh
• 4.6.3. Nguồn gốc cây tái sinh
• 4.6.4. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao
• 4.6.5. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất
• 4.6.6. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên
• 4.7. Đề xuất một số giải pháp góp phần thúc đẩy quá trình phục hồi của các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu
• 4.7.1. Nhóm giải pháp về quản lý
• 4.7.2. Nhóm giải pháp về đầu tư
• 4.7.3. Nhóm giải pháp lâm sinh
• KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ BIỂU

I. Tổng Quan Về Rừng Kín Thường Xanh Mưa Ẩm Nhiệt Đới Phia Oắc

Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới là một hệ sinh thái quan trọng, đóng vai trò then chốt trong việc duy trì sự cân bằng sinh thái và bảo tồn đa dạng sinh học. Các khu rừng này không chỉ là nơi cư trú của vô số loài động thực vật mà còn cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái thiết yếu như điều hòa khí hậu, bảo vệ nguồn nước và ngăn chặn xói mòn đất. Nghiên cứu về cấu trúc và đa dạng loài cây trong các khu rừng này là vô cùng quan trọng để hiểu rõ hơn về chức năng và giá trị của chúng. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng hệ sinh thái rừng nhiệt đới vô cùng phong phú đa dạng và rất phức tạp gồm rất nhiều thành phần được sắp xếp theo không gian và thời gian với các quy luật khác nhau. Rừng tự nhiên sẽ mang tính ổn định cao nếu không có tác động của con người, nhưng một khi con người đã tác động vào thì rừng sẽ dần mất đi tính ổn định vốn có. Do đó, để duy trì được tính ổn định của hệ sinh thái rừng cần có sự hiểu biết sâu về lĩnh vực này mà các nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng là những cơ sở để xây dựng nên những biện pháp tác động phù hợp.

1.1. Vai Trò Của Rừng Kín Thường Xanh Mưa Ẩm Nhiệt Đới

Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nơi sinh sống cho các loài động thực vật, tạo sinh kế cho người dân bản địa, bảo vệ nguồn nước, ngăn chặn xói mòn đất và giảm thiểu sự biến đổi khí hậu. Vai trò của rừng kín thường xanh là vô cùng quan trọng đối với sự sống trên Trái Đất. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, đa dạng sinh học trong các khu rừng này là vô cùng lớn, với nhiều loài động thực vật quý hiếm và đặc hữu.

1.2. Tầm Quan Trọng Nghiên Cứu Đa Dạng Sinh Học Rừng Nhiệt Đới

Nghiên cứu về đa dạng sinh học và cấu trúc của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới là cần thiết để hiểu rõ hơn về chức năng và giá trị của chúng. Các nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng các biện pháp quản lý và bảo tồn rừng bền vững. Việc bảo tồn đa dạng sinh học không chỉ là trách nhiệm của các nhà khoa học mà còn là của toàn xã hội.

II. Thách Thức Bảo Tồn Đa Dạng Loài Cây Tại Phia Oắc Phia Đén

Mặc dù có giá trị to lớn, các khu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới đang phải đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm khai thác gỗ trái phép, chuyển đổi đất rừng sang mục đích sử dụng khác và biến đổi khí hậu. Những tác động này đe dọa nghiêm trọng đến đa dạng loài cây và cấu trúc của rừng, làm suy giảm khả năng cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái. Việt Nam có diện tích tự nhiên hơn 331.698km2 (chưa kể diện tích biển và hải đảo) trải dài trên nhiều vĩ tuyến và đai cao. Với địa hình rất đa dạng, hơn 2/3 lãnh thổ là đồi núi, tạo nên sự đa dạng về hệ sinh thái tự nhiên với nhiều như: Các trạng thái rừng như các trạng thái rừng khô lạnh vùng cao, các trạng thái rừng mưa ẩm vùng thấp, các trạng thái rừng khô hạn ven biển, các trạng thái rừng ngập mặn, rừng ngập nước ngọt vv…

2.1. Ảnh Hưởng Của Con Người Đến Rừng Nguyên Sinh Phia Oắc

Các hoạt động của con người như khai thác gỗ, đốt rừng làm nương rẫy và mở rộng diện tích canh tác đã gây ra những tác động tiêu cực đến rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh tại Phia Oắc - Phia Đén. Ảnh hưởng của con người là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến suy giảm đa dạng sinh học và thay đổi cấu trúc rừng.

2.2. Biến Đổi Khí Hậu Tác Động Đến Hệ Sinh Thái Rừng

Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa và các yếu tố khí hậu khác, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của các loài cây rừng. Các loài cây không thích nghi được với những thay đổi này có thể bị suy yếu hoặc thậm chí bị tuyệt chủng. Đặc điểm khí hậu Phia Oắc - Phia Đén đang có những thay đổi đáng lo ngại.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Cấu Trúc Rừng Kín Thường Xanh Phia Oắc

Nghiên cứu về cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới tại Vườn Quốc Gia Phia Oắc - Phia Đén đòi hỏi việc áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học phù hợp. Các phương pháp này bao gồm điều tra thực địa, thu thập mẫu vật, phân tích số liệu và sử dụng các công cụ thống kê để đánh giá cấu trúc và thành phần loài cây. Những năm 40 của thế kỉ XX, độ che phủ của rừng của nước ta là 43%. Sau chiến tranh, giai đoạn 1979 - 1982, diện tích rừng chỉ còn khoảng 7,8 triệu ha tương đương độ che phủ 24%. Từ những năm 90 trở lại đây, diện tích từng đã tăng đáng kể, đưa độ che phủ của rừng từ 24% lên 28% năm 1995, 33% năm 1999 và 41,19% (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Quyết định số 1819/QĐ-BNN-TCLN ngày 16/5/2017 công bố hiện trạng rừng toàn quốc).

3.1. Điều Tra Thực Địa Và Thu Thập Mẫu Vật Thực Vật

Việc điều tra thực địa là bước quan trọng để thu thập thông tin về thành phần loài cây, kích thước cây, độ che phủ và các yếu tố môi trường khác. Mẫu vật thực vật được thu thập để xác định loài và phân tích các đặc điểm sinh học. Thảm thực vật Phia Oắc - Phia Đén cần được khảo sát kỹ lưỡng.

3.2. Phân Tích Số Liệu Và Đánh Giá Đa Dạng Sinh Học

Số liệu thu thập được từ điều tra thực địa được phân tích bằng các công cụ thống kê để đánh giá đa dạng sinh học, cấu trúc rừng và các mối quan hệ giữa các loài cây. Các chỉ số đa dạng loài như chỉ số Simpson và Shannon-Wiener được sử dụng để so sánh đa dạng sinh học giữa các khu vực khác nhau.

3.3. Phương Pháp Kế Thừa Số Liệu Và Tham Vấn Chuyên Gia

Sử dụng các số liệu đã có từ các nghiên cứu trước đó và tham vấn ý kiến của các chuyên gia trong lĩnh vực lâm học giúp tăng cường độ tin cậy và tính chính xác của kết quả nghiên cứu. Nghiên cứu thực vật Phia Oắc - Phia Đén cần kế thừa các công trình trước đó.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Cấu Trúc Tổ Thành Rừng Phia Oắc Phia Đén

Kết quả nghiên cứu cho thấy cấu trúc rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới tại Vườn Quốc Gia Phia Oắc - Phia Đén có sự khác biệt đáng kể giữa các trạng thái rừng khác nhau. Thành phần loài cây phong phú và đa dạng, với sự xuất hiện của nhiều loài cây quý hiếm và đặc hữu. Mật độ cây, độ che phủ và các yếu tố cấu trúc khác cũng có sự biến đổi theo độ cao và điều kiện địa hình. Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén có tổng diện tích là: 10.593,5 ha, nằm trên địa bàn 05 xã và thị trấn thuộc huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng: xã Thành Công, Quang Thành, Phan Thanh, Hưng Đạo và thị trấn Tĩnh Túc. Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén nằm trên dãy núi chạy dài từ Tây sang Đông, nổi tiếng với đỉnh Phia Oắc, có độ cao 1.935m, từ đây phát triển thành một dãy núi lớn khác chạy xuống phía nam.

4.1. Phân Bố Thực Vật Theo Độ Cao Tại Phia Oắc Phia Đén

Phân bố thực vật theo độ cao có sự thay đổi rõ rệt, với các loài cây khác nhau chiếm ưu thế ở các độ cao khác nhau. Các loài cây lá rộng thường xanh chiếm ưu thế ở vùng thấp, trong khi các loài cây lá kim và cây bụi chiếm ưu thế ở vùng cao. Độ cao Phia Oắc - Phia Đén ảnh hưởng lớn đến thành phần loài.

4.2. Thành Phần Loài Cây Gỗ Quý Hiếm Tại Vườn Quốc Gia

Vườn Quốc Gia Phia Oắc - Phia Đén là nơi sinh sống của nhiều loài cây gỗ quý hiếm như nghiến, đinh, lim và sến. Các loài cây này có giá trị kinh tế và sinh thái cao, cần được bảo tồn và phát triển. Các loài cây quý hiếm Phia Oắc - Phia Đén cần được bảo vệ nghiêm ngặt.

V. Đề Xuất Giải Pháp Bảo Tồn Rừng Kín Thường Xanh Phia Oắc

Để bảo tồn đa dạng sinh học và duy trì chức năng của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới tại Vườn Quốc Gia Phia Oắc - Phia Đén, cần có các giải pháp quản lý và bảo tồn rừng hiệu quả. Các giải pháp này bao gồm tăng cường công tác quản lý, bảo vệ rừng, phục hồi rừng bị suy thoái và nâng cao nhận thức cộng đồng về giá trị của rừng. Mặc dầu diện tích rừng thời gian qua đã tăng lên hàng năm thông qua các nỗ lực trồng rừng, phục hồi rừng; nhưng chất lượng tài nguyên rừng Việt Nam vẫn bị giảm sút do nhiều nguyên nhân khác nhau, kéo theo đó là suy giảm về đa dạng sinh học đối với các hệ sinh thái rừng nhất là đối với rừng tự nhiên.

5.1. Biện Pháp Quản Lý Và Bảo Vệ Rừng Hiệu Quả

Tăng cường công tác tuần tra, kiểm soát để ngăn chặn khai thác gỗ trái phép và các hoạt động phá rừng khác. Xây dựng các quy định và chính sách bảo vệ rừng nghiêm ngặt. Biện pháp bảo tồn rừng Phia Oắc - Phia Đén cần được thực hiện đồng bộ.

5.2. Phục Hồi Rừng Bị Suy Thoái Và Trồng Rừng Mới

Thực hiện các biện pháp phục hồi rừng bị suy thoái như trồng cây bản địa, cải tạo đất và kiểm soát xói mòn. Trồng rừng mới trên các diện tích đất trống để tăng diện tích rừng và cải thiện độ che phủ rừng Phia Oắc - Phia Đén.

5.3. Nâng Cao Nhận Thức Cộng Đồng Về Bảo Tồn Rừng

Tổ chức các hoạt động tuyên truyền, giáo dục để nâng cao nhận thức của cộng đồng về giá trị của rừng và tầm quan trọng của việc bảo tồn đa dạng sinh học. Khuyến khích cộng đồng tham gia vào các hoạt động bảo vệ rừng. Giá trị của Vườn Quốc Gia Phia Oắc - Phia Đén cần được lan tỏa rộng rãi.

VI. Kết Luận Về Đa Dạng Sinh Học Rừng Kín Thường Xanh Phia Oắc

Nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới tại Vườn Quốc Gia Phia Oắc - Phia Đén có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn và phát triển bền vững tài nguyên rừng. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng các biện pháp quản lý và bảo tồn rừng hiệu quả, góp phần bảo vệ đa dạng sinh học và duy trì các dịch vụ hệ sinh thái. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn về công tác bảo tồn và phát triển tài nguyên rừng của Vườn quốc gia, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng”.

6.1. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Thực Vật Rừng Nhiệt Đới

Nghiên cứu về thực vật rừng nhiệt đới là cần thiết để hiểu rõ hơn về chức năng và giá trị của các hệ sinh thái rừng. Các nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng các biện pháp quản lý và bảo tồn rừng bền vững.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai Về Rừng Kín Thường Xanh

Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến đa dạng sinh học và cấu trúc rừng, cũng như phát triển các phương pháp phục hồi rừng hiệu quả hơn. Tương lai của rừng kín thường xanh phụ thuộc vào những nỗ lực bảo tồn hiện tại.

Tổng quan nghiên cứu

Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất là một trong những hệ sinh thái rừng tự nhiên có tính đa dạng sinh học cao và đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trường, duy trì cân bằng sinh thái và phát triển kinh tế bền vững. Tại Việt Nam, diện tích rừng tự nhiên đã trải qua nhiều biến động, từ mức độ che phủ 43% vào những năm 1940 giảm xuống còn 24% trong giai đoạn 1979-1982, sau đó tăng trở lại lên khoảng 41,19% vào năm 2017. Tuy nhiên, chất lượng rừng và đa dạng sinh học vẫn đang bị suy giảm do tác động của con người và các yếu tố môi trường. Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng, với diện tích hơn 10.593 ha, là một trong những khu vực có hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất đặc trưng, chứa nhiều loài thực vật quý hiếm và đa dạng sinh học phong phú.

Nghiên cứu tập trung vào đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn và phát triển bền vững tài nguyên rừng. Phạm vi nghiên cứu bao gồm 3 ô định vị, 9 ô đo đếm và 225 phân ô tại các xã Quang Thành, Thành Công và Phan Thanh trong năm 2018-2019. Mục tiêu chính là xác định cấu trúc tổ thành tầng cây cao, quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao, đánh giá đa dạng loài cây gỗ, cũng như đặc điểm tái sinh tự nhiên. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần đề xuất các giải pháp quản lý, phục hồi và phát triển rừng phù hợp, nâng cao hiệu quả bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển kinh tế lâm nghiệp tại khu vực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về cấu trúc rừng và đa dạng sinh học, bao gồm:

• Cấu trúc tổ thành rừng: Phản ánh sự tham gia của các loài cây trong quần xã, đánh giá mức độ đa dạng sinh học và tính ổn định của hệ sinh thái. Công thức tổ thành được xác định dựa trên phần trăm số cây và chỉ số độ quan trọng (IV%), theo phương pháp của Daniel Marmillod và Vũ Đình Huề.

• Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) và chiều cao (N/Hvn): Mô hình hóa phân bố số cây theo các hàm xác suất như Weibull hai và ba tham số, phân bố khoảng cách, Meyer, nhằm mô phỏng cấu trúc rừng một cách định lượng.

• Chỉ số đa dạng loài: Sử dụng các chỉ số Shannon-Wiener, Simpson và mức độ phong phú của loài để đánh giá đa dạng sinh học tầng cây cao.

• Tái sinh rừng: Đánh giá mật độ, tổ thành, chất lượng và phân bố cây tái sinh theo chiều cao và mặt đất, đồng thời phân tích ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái như độ tàn che, cây bụi và thảm thực vật.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Số liệu kế thừa từ dự án điều tra, đánh giá và giám sát tài nguyên rừng quốc gia tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén giai đoạn 2015-2019, kết hợp số liệu ngoại nghiệp thu thập tại 3 ô định vị thuộc các xã Quang Thành, Thành Công và Phan Thanh.

• Phương pháp thu thập số liệu: Lập 9 ô đo đếm (ODD) với tổng diện tích 3,6 ha, mỗi ô đo đếm gồm 25 phân ô diện tích 400 m². Đo đạc toàn bộ cây gỗ tầng cây cao có đường kính ≥ 6 cm, xác định loài, đo đường kính D1.3, chiều cao vút ngọn. Điều tra cây tái sinh trong 5 ô mẫu diện tích 16 m² mỗi ô, phân loại theo chiều cao, chất lượng và nguồn gốc.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm SPSS 20 và XLSTAT 2015 để ước lượng tham số các hàm phân bố, kiểm định sự phù hợp phân bố thực nghiệm với phân bố lý thuyết bằng kiểm định Kolmogorov-Smirnov. Tính toán các chỉ số đa dạng sinh học, công thức tổ thành, mật độ và chất lượng cây tái sinh. Phân tích ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh bằng phương pháp thống kê đa biến.

• Timeline nghiên cứu: Thực hiện trong năm 2018-2019, bao gồm giai đoạn thu thập số liệu ngoại nghiệp, xử lý và phân tích số liệu, thảo luận kết quả và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao: Tổng số loài cây ghi nhận là khoảng 80 loài, trong đó có 5-7 loài chiếm ưu thế với chỉ số IV% trên 5%. Ví dụ, loài Dóc nước chiếm tỷ lệ ưu thế chính trong một số trạng thái rừng. Mật độ cây trung bình đạt khoảng 317-859 cây/ha tùy trạng thái rừng, với tỷ lệ các loài ưu thế chiếm từ 40-50% tổng số cá thể.

2. Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3): Phân bố số cây theo đường kính có dạng giảm liên tục với nhiều đỉnh phụ, mô phỏng tốt bằng hàm Weibull ba tham số với hệ số phù hợp p-value > 0,05. Đường kính trung bình dao động từ 10-30 cm, phản ánh trạng thái rừng đang trong quá trình phục hồi.

3. Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn): Phân bố số cây theo chiều cao có dạng nhiều đỉnh, mô phỏng bằng hàm Weibull hai tham số với độ phù hợp cao. Chiều cao trung bình cây gỗ tầng cao khoảng 15-25 m, thể hiện sự đa dạng về tầng tán và cấu trúc rừng phức tạp.

4. Đa dạng loài cây gỗ: Chỉ số Shannon-Wiener dao động từ 3,5 đến 4,2, chỉ số Simpson từ 0,85 đến 0,92, cho thấy mức độ đa dạng loài cao và đồng đều trong các trạng thái rừng. Trạng thái rừng IIIA2 có mức độ đa dạng loài cao nhất, trong khi trạng thái IIIA1 thấp hơn nhưng không chênh lệch nhiều.

5. Đặc điểm tái sinh tự nhiên: Mật độ cây tái sinh trung bình đạt khoảng 4.000-9.200 cây/ha, trong đó tỷ lệ cây tái sinh có phẩm chất tốt chiếm từ 54% đến 92%. Phân bố cây tái sinh theo chiều cao chủ yếu tập trung ở nhóm 0,5-1,5 m, với nguồn gốc chủ yếu từ hạt (khoảng 79,7%) và một phần từ chồi (25,4%). Phân bố cây tái sinh trên mặt đất chủ yếu mang tính cụm, ảnh hưởng bởi độ tàn che và thảm thực vật.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy cấu trúc tổ thành và đa dạng loài của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén tương đồng với các nghiên cứu ở các khu vực rừng nhiệt đới khác tại Việt Nam và Đông Nam Á, với sự đa dạng loài cao và cấu trúc rừng phức tạp. Việc mô phỏng phân bố số cây theo đường kính và chiều cao bằng hàm Weibull ba tham số cho thấy tính mềm dẻo và phù hợp với dữ liệu thực tế, vượt trội hơn các mô hình truyền thống như Meyer hay Weibull hai tham số.

Mật độ và chất lượng tái sinh tự nhiên phản ánh khả năng phục hồi của rừng, tuy nhiên sự phân bố không đồng đều và ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái như độ tàn che, cây bụi và thảm thực vật cho thấy cần có các biện pháp quản lý phù hợp để thúc đẩy quá trình tái sinh. So sánh với các nghiên cứu trước đây, mật độ tái sinh tại khu vực nghiên cứu tương đối cao, nhưng tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng còn thấp, cần chú trọng cải thiện điều kiện sinh thái và kỹ thuật lâm sinh.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, bảng tổng hợp chỉ số đa dạng loài và mật độ tái sinh theo trạng thái rừng, giúp minh họa rõ nét cấu trúc và đa dạng sinh học của rừng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường quản lý bảo vệ rừng: Thực hiện kiểm soát chặt chẽ các hoạt động khai thác, chặt phá rừng trái phép nhằm duy trì cấu trúc rừng tự nhiên và bảo vệ các loài ưu thế. Mục tiêu giảm thiểu suy thoái rừng trong vòng 3 năm tới, do Ban quản lý Vườn quốc gia phối hợp với chính quyền địa phương thực hiện.

2. Thúc đẩy tái sinh tự nhiên: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như tạo lỗ trống hợp lý, xử lý thảm thực vật dày đặc để tăng cường ánh sáng và điều kiện sinh trưởng cho cây tái sinh. Mục tiêu nâng mật độ cây tái sinh có phẩm chất tốt lên trên 70% trong 5 năm, do các chuyên gia lâm nghiệp và cán bộ kỹ thuật thực hiện.

3. Đầu tư nghiên cứu và giám sát đa dạng sinh học: Thiết lập hệ thống giám sát định kỳ về cấu trúc rừng và đa dạng loài, sử dụng công nghệ GIS và phần mềm phân tích để cập nhật dữ liệu chính xác. Mục tiêu hoàn thiện bản đồ đa dạng sinh học trong 2 năm, do Viện Điều tra Quy hoạch rừng và Trường Đại học Lâm nghiệp phối hợp thực hiện.

4. Phát triển cộng đồng và nâng cao nhận thức: Tổ chức các chương trình đào tạo, tuyên truyền cho người dân địa phương về vai trò của rừng và bảo tồn đa dạng sinh học, khuyến khích tham gia bảo vệ rừng. Mục tiêu tăng cường nhận thức cho ít nhất 80% dân cư trong khu vực trong vòng 3 năm, do các tổ chức phi chính phủ và chính quyền địa phương triển khai.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà quản lý tài nguyên rừng và bảo tồn sinh thái: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý, bảo vệ và phục hồi rừng bền vững, đặc biệt tại các khu vực rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới.

2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Sinh thái học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, mô hình phân tích cấu trúc rừng và đa dạng sinh học, cũng như các chỉ số đánh giá tái sinh tự nhiên.

3. Cán bộ kỹ thuật và chuyên gia lâm sinh: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật lâm sinh được đề xuất để cải thiện chất lượng rừng và thúc đẩy quá trình tái sinh tự nhiên tại các khu vực rừng bị suy thoái.

4. Cộng đồng dân cư và tổ chức phi chính phủ hoạt động trong lĩnh vực bảo vệ môi trường: Nâng cao nhận thức về vai trò của rừng, tham gia vào các hoạt động bảo vệ và phát triển rừng, góp phần bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển kinh tế địa phương.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nghiên cứu cấu trúc rừng lại quan trọng?
   Cấu trúc rừng phản ánh mối quan hệ giữa các loài cây và môi trường, giúp đánh giá tính đa dạng, ổn định và khả năng phục hồi của hệ sinh thái. Ví dụ, hiểu rõ cấu trúc tổ thành giúp xác định các loài ưu thế và đề xuất biện pháp quản lý phù hợp.

2. Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao được mô phỏng như thế nào?
   Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao được mô phỏng bằng các hàm xác suất như Weibull ba tham số, cho phép mô tả chính xác hơn các đặc điểm phân bố thực nghiệm so với các mô hình truyền thống.

3. Chỉ số Shannon-Wiener và Simpson thể hiện điều gì?
   Hai chỉ số này đo lường mức độ đa dạng loài và sự đồng đều trong quần xã. Giá trị cao của chỉ số Shannon-Wiener và Simpson cho thấy quần xã có nhiều loài và phân bố cá thể đồng đều, biểu hiện cho hệ sinh thái khỏe mạnh.

4. Tái sinh tự nhiên ảnh hưởng như thế nào đến phục hồi rừng?
   Tái sinh tự nhiên cung cấp thế hệ cây mới thay thế cây già cỗi, duy trì cấu trúc và chức năng rừng. Mật độ và chất lượng cây tái sinh là chỉ số quan trọng đánh giá khả năng phục hồi của rừng.

5. Các nhân tố sinh thái nào ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên?
   Độ tàn che, cây bụi, thảm thực vật và điều kiện ánh sáng là các nhân tố chính ảnh hưởng đến sự phát triển của cây tái sinh. Ví dụ, độ tàn che cao có thể hạn chế ánh sáng, làm giảm mật độ cây tái sinh.

Kết luận

• Nghiên cứu đã xác định được đặc điểm cấu trúc tổ thành, quy luật phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, cũng như đa dạng loài cây gỗ của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén.
• Mô hình phân bố Weibull ba tham số được chứng minh phù hợp trong mô phỏng cấu trúc rừng, nâng cao độ chính xác so với các mô hình truyền thống.
• Tái sinh tự nhiên có mật độ và chất lượng tương đối tốt, tuy nhiên cần có các biện pháp kỹ thuật để thúc đẩy quá trình phục hồi rừng hiệu quả hơn.
• Đề xuất các giải pháp quản lý, đầu tư và kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên rừng tại khu vực nghiên cứu.
• Khuyến nghị tiếp tục giám sát đa dạng sinh học và nâng cao nhận thức cộng đồng để đảm bảo sự phát triển lâu dài của hệ sinh thái rừng.

Luận văn mở ra hướng nghiên cứu tiếp theo về ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý rừng và đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến đa dạng sinh học rừng kín thường xanh. Đề nghị các nhà quản lý và chuyên gia lâm nghiệp áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả bảo tồn và phát triển rừng bền vững.