Nghiên cứu đặc điểm lâm học và sinh thái quần thể thông 5 lá Pinus dalatensis Ferré ở Tây Nguyên

Luận án tiến sĩ nghiên cứu lâm nghiệp đặc điểm lâm học và sinh thái quần thể loài thông 5 lá pinus dalatensis ferré ở tây, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý thuyết, đề

Chuyên ngành

Lâm sinh

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận án tiến sĩ

2020

181
1
0

Phí lưu trữ

45 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Trên thế giới

1.2. Cấu trúc quần thể thực vật rừng

1.3. Sinh thái rừng và mối quan hệ các nhân tố sinh thái đến rừng

1.4. Nghiên cứu vòng năm và sinh trưởng cây rừng trong mối quan hệ với khí hậu

1.5. Ứng dụng GIS để nghiên cứu, lập dữ liệu phân bố, sinh thái loài

1.6. Nghiên cứu về Thông 5 lá

1.7. Thảo luận vấn đề nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1. Nội dung nghiên cứu

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Tiếp cận nghiên cứu

2.2.2. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc lâm phần

2.2.3. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng các nhân tố sinh thái đến phân bố mật độ Thông 5 lá

2.2.4. Phương pháp xác định mối quan hệ sinh thái loài

2.2.5. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nhân tố khí hậu đến bề rộng vòng năm và sinh trưởng đường kính loài Thông 5 lá theo vùng phân bố

2.2.6. Phương pháp lập bản đồ phân bố và mật độ loài Thông 5 lá

2.3. Đặc điểm khu vực nghiên cứu

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đặc điểm cấu trúc lâm phần có phân bố Thông 5 lá

3.2. Cấu trúc thành phần loài lâm phần có phân bố Thông 5 lá

3.3. Cấu trúc số cây theo cấp kính (N/D) của lâm phần có phân bố Thông 5 lá

3.4. Cấu trúc số cây theo cấp chiều cao (N/H) của lâm phần có phân bố Thông 5 lá

3.5. Cấu trúc mặt bằng của lâm phần và riêng loài Thông 5 lá

3.6. Cấu trúc N/D và N/H của riêng loài Thông 5 lá

3.7. Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến phân bố mật độ Thông 5 lá

3.8. Mối quan hệ sinh thái giữa Thông 5 lá với các loài ưu thế trong quần xã

3.9. Bề rộng vòng năm và sinh trưởng, tăng trưởng đường kính cây cá thể Thông 5 lá dưới ảnh hưởng của nhân tố khí hậu và vùng phân bố

3.10. Biến động của nhân tố khí hậu trong vùng phân bố Thông 5 lá

3.11. Mô hình sinh trưởng, tăng trưởng đường kính Thông 5 lá theo vùng phân bố sinh thái

3.12. Bản đồ và cơ sở dữ liệu GIS về phân bố mật độ và sinh thái Thông 5 lá

3.13. Tổng hợp các ứng dụng cho bảo tồn và phát triển quần thể Thông 5 lá

4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về loài Thông 5 lá Pinus dalatensis Ferré

Pinus dalatensis Ferré, còn được gọi là Thông 5 lá, là một loài cây gỗ quý hiếm, đặc hữu của dãy Trường Sơn. Loài này được xếp vào nhóm IIA theo Nghị định số 06/2019/NĐ-CP và nhóm sắp nguy cấp (NT) trong danh sách đỏ của IUCN năm 2019. Thông 5 lá có giá trị khoa học và sử dụng cao, phân bố chủ yếu tại các cao nguyên Langbiang, Ban Mê Thuột, Pleiku và Kon Tum. Tuy nhiên, do phạm vi phân bố hẹp và số lượng cá thể suy giảm, việc bảo tồn và phát triển loài này là rất cần thiết.

1.1. Đặc điểm hình thái và phân bố

Thông 5 lá là loài cây gỗ lớn, thường xanh, cao từ 30 đến 40 m, đường kính ngang ngực có thể đạt 2,5 m. Loài này phân bố tập trung tại các vùng cao nguyên ở Tây Nguyên, đặc biệt là trong các Vườn Quốc gia Bidoup - Núi Bà, Chư Yang Sin và Kon Ka Kinh. Số lượng cá thể thường giới hạn dưới 100 cây trưởng thành trong mỗi vùng phân bố, làm tăng nguy cơ tuyệt chủng.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu

Nghiên cứu về đặc điểm lâm học và sinh thái của quần thể Thông 5 lá nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc bảo tồn và phát triển bền vững loài này. Các thông tin về cấu trúc quần thể, tái sinh, sinh trưởng và ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái sẽ giúp xây dựng chiến lược quản lý rừng hiệu quả.

II. Đặc điểm lâm học của quần thể Thông 5 lá

Nghiên cứu về đặc điểm lâm học của quần thể Thông 5 lá tập trung vào cấu trúc lâm phần, tái sinh và sinh trưởng của loài. Các kết quả cho thấy cấu trúc lâm phần có sự đa dạng về thành phần loài, với Thông 5 lá là loài ưu thế. Tái sinh tự nhiên của loài này cũng được ghi nhận, tuy nhiên, mật độ tái sinh thấp do ảnh hưởng của các nhân tố môi trường.

2.1. Cấu trúc lâm phần

Cấu trúc lâm phần có Thông 5 lá phân bố được đánh giá qua các chỉ số như mật độ cây, đường kính và chiều cao. Kết quả cho thấy sự phân bố không đồng đều của loài này trong các lâm phần, với mật độ cao nhất tại các vùng có điều kiện sinh thái thuận lợi.

2.2. Tái sinh tự nhiên

Tái sinh tự nhiên của Thông 5 lá được ghi nhận tại các khu vực có đất trống trong Vườn Quốc gia Chư Yang Sin. Tuy nhiên, mật độ tái sinh thấp, chủ yếu do ảnh hưởng của các nhân tố như độ dày tầng đất, lượng mưa và nhiệt độ.

III. Đặc điểm sinh thái của quần thể Thông 5 lá

Nghiên cứu về đặc điểm sinh thái của quần thể Thông 5 lá tập trung vào các nhân tố ảnh hưởng đến phân bố và sinh trưởng của loài. Các nhân tố chính bao gồm độ cao, lượng mưa và nhiệt độ. Kết quả cho thấy Thông 5 lá có khả năng thích nghi cao với các điều kiện sinh thái khác nhau, tuy nhiên, sự biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng của loài.

3.1. Ảnh hưởng của nhân tố khí hậu

Nghiên cứu chỉ ra rằng nhiệt độ và lượng mưa là hai nhân tố chính ảnh hưởng đến sinh trưởng của Thông 5 lá. Sự biến đổi khí hậu, đặc biệt là sự gia tăng nhiệt độ, có thể làm giảm tốc độ sinh trưởng và tăng nguy cơ suy giảm quần thể.

3.2. Mối quan hệ sinh thái

Thông 5 lá có mối quan hệ sinh thái chặt chẽ với các loài ưu thế trong quần xã. Sự cạnh tranh về không gian và tài nguyên có thể ảnh hưởng đến sự phân bố và mật độ của loài này trong các lâm phần.

IV. Ứng dụng trong bảo tồn và quản lý rừng

Nghiên cứu về đặc điểm lâm học và sinh thái của quần thể Thông 5 lá có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn và quản lý rừng. Các kết quả nghiên cứu sẽ giúp xây dựng các biện pháp lâm sinh phù hợp, đồng thời hỗ trợ việc quy hoạch và giám sát bảo tồn loài này.

4.1. Bảo tồn nguồn gen

Việc bảo tồn nguồn gen của Thông 5 lá là cần thiết để duy trì sự đa dạng sinh học và khả năng thích nghi của loài trước các biến đổi môi trường. Các biện pháp như nhân giống và tái sinh rừng sẽ được áp dụng để tăng cường số lượng cá thể.

4.2. Quản lý rừng bền vững

Các thông tin về cấu trúc và sinh thái của quần thể Thông 5 lá sẽ được sử dụng để xây dựng các chiến lược quản lý rừng bền vững, đảm bảo sự phát triển ổn định của loài trong tương lai.

01/03/2025
Luận án tiến sĩ lâm nghiệp đặc điểm lâm học và sinh thái quần thể loài thông 5 lá pinus dalatensis ferré ở tây nguyên

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Đặc điểm lâm học và sinh thái cá thể, quần thể rừng bao hàm nhiều nội dung rất rộng như là khái niệm hệ sinh thái rừng, phân loại rừng, nhân tố sinh thái và mối quan hệ giữa các yếu tố sinh thái với sinh vật rừng, đặc điểm cấu trúc rừng, diễn thế và tái sinh rừng và sinh trưởng phát triển cá thể, quần thể rừng. Tổng quan này tập trung vào các vấn đề chính được nghiên cứu trong luận án. TRÊN THẾ GIỚI 1. Cấu trúc quần thể thực vật rừng Cấu trúc rừng là một nội dung cơ bản của khoa học lâm học, nó bao hàm sự phối trí trong không gian và thời gian mà chủ yếu là của thực vật rừng.

Cấu trúc rừng cho thấy hình ảnh của thực vật rừng và mối quan hệ qua lại giữa thực vật với hoàn cảnh rừng trên một đơn vị diện tích và động thái của nó. Cấu trúc rừng nhiệt đới được bắt đầu nghiên cứu theo phương pháp mô tả sự đa dạng của dạng sống, loài thực vật, sự phân tầng rừng, kết cấu theo kích thước. Mặt cắt đứng và ngang của rừng thường được sử dụng để cho thấy sự phối hợp, phân bố của loài thực vật, cá thể theo chiều đứng và ngang của rừng (Richards, 1952 [64]; Baur, 1976 [1]). Các nghiên cứu về cấu trúc rừng mưa nhiệt đới đã được bắt đầu tiến hành mô tả, phân tích bởi Richards (1952) [64], Odum (1971) [62], Baur (1976) [1], … Các nghiên cứu này thường nêu lên khái niệm và mô tả về tổ thành loài, các dạng sống và tầng phiến của rừng.

Odum (1971) [62] đã đưa ra khái niệm hệ sinh thái rừng trên cơ sở hoàn chỉnh thuật ngữ hệ sinh thái. Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. Mô phỏng toán cấu trúc rừng được phát triển mạnh mẽ cùng với khoa học toán thống kê và công nghệ xử lý trên máy tính nhằm định lượng và phát hiện các quy luật phức tạp của cấu trúc của rừng mưa nhiệt đới hỗn loài khác tuổi (Zheng và Zhou, 2010 [159]). Cấu trúc tổ thành loài thực vật rừng, dạng sống của rừng mưa nhiệt đới Rừng mưa nhiệt đới được đánh giá cao về sự đa dạng thành phần loài động, thực vật rừng.

Richards (1952) [64] đã xác định có từ 70 -100 loài cây gỗ trên 1 ha rừng 5 nhiệt đới, tuy nhiên hầu như không có loài nào chiếm hơn 10% tổ thành loài. Baur (1976) [1] trong một nghiên cứu ở rừng Amazon, đã ghi nhận được 36 họ thực vật trên ô tiêu chuẩn 2 ha hoặc tại New South Wales (Úc) cũng ghi nhận được 31 họ thực vật, không kể thực vật ngoại tầng, thân thảo và thực vật phụ sinh trên ô tiêu chuẩn 04 ha. Trong rừng nhiệt đới ẩm Đông Nam Á, thường có một nhóm loài ưu thế, hình thành nên các ưu hợp từ 5 – 10 loài, hoặc như các loài thuộc họ Dầu có thể chiếm đến 50% số lượng cá thể trong quần thể rừng thưa lá rộng rụng lá cây họ dầu (Catinot,1974 [5]; Thái Văn Trừng, 1978 [71]; Bảo Huy, 2017c [33]). Loài ưu thế cây gỗ thường được xác định qua chỉ số quan trọng loài IV% (Importance Value Index) của Curtis và McIntosh (1950) [101] thông qua các đại lượng N%, G% và F% với N% là % mật độ loài, G% là % tổng tiết diện ngang (G) của loài và F% là tần suất xuất hiện loài (Narayan và Anshumali, 2015 [135]).

Các dạng sống được mô tả là rất đa dạng trong rừng mưa nhiệt đới bao gồm cây thân gỗ, thân thảo, dây leo, phụ sinh, ký sinh, … và chúng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau trên sơ sở các mối quan hệ sinh thái, … (Richards, 1952 [64]; Odum, 1971 [62]; Baur, 1976 [1]). Xử lý mối quan hệ giữa các dạng sống để đạt được mục tiêu quản lý rừng khác nhau là phức tạp, trong khi kinh doanh rừng gỗ thì các loài dây leo, phụ sinh, ký sinh trên cây gỗ cần được loại trừ, trong khi đó để bảo tồn đa dạng sinh học thì các dạng sống đều có ý nghĩa của nó trong việc cân bằng hệ sinh thái rừng; Đặc biệt là mối quan hệ giữa các nhóm thực vật rừng (Richards, 1952 [64]; Baur, 1976 [1]). Cấu trúc ba chiều quần thể thực vật rừng (N/D, N/H và cấu trúc mặt bằng) Nghiên cứu cấu trúc quần thể thực vật rừng đã có từ lâu và được chuyển dần từ mô tả định tính sang định lượng, các mô hình toán học đã được nhiều nhà khoa học sử dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc của rừng. i) Cấu trúc số cây theo cấp kính (N/D) Cấu trúc N/D là dạng cấu trúc thuận lợi nhất cho việc mô phỏng theo một hàm toán học vì đặc điểm phân bố có quy luật rõ ràng số cây theo cấp kính của rừng khác 6 tuổi; dạng phân bố hình chữ J ngược là điển hình cho phân bố N/D của rừng mưa nhiệt đới (Worber et al.

Mayer et al. Trong khi đó Rollet (1971) [143], Balley (1973) [86] đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc N/D cho loài Thông. Mayer (1943) đã mô tả phân bố N/D bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục và được gọi là phân bố giảm Mayer, ngoài ra Balley (1973) [86], Felfili (1997) [105] và một số tác giả khác như Barbosa et al. (2018) [87] dùng hàm Hyperbol, hàm Poisson, hàm Logarit chuẩn, họ Pearson, hàm Weibull.

để mô hình hóa phân bố N/D. Trong các dạng hàm phân bố xác suất thì hàm Weibull có khả năng mô tả cho phân bố N/D ở nhiều kiểu phân bố từ dạng giảm đến có đỉnh từ lệch trái đến gần chuẩn và lệch phải; do đó nó thích ứng với các kiểu phân bố N/D của rừng khác tuổi đến đồng tuổi nhiệt đới; vì vậy đã được áp dụng rộng rãi hơn và có xu hướng thay thế cho mô hình Mayer chỉ mô tả được cho dạng phân bố giảm liên tục, bởi vì rừng nhiệt đới thành thục có khi lại có kiểu phân bố chữ J ngược có đỉnh ở cấp kính nhỏ (Baker et al. ii) Cấu trúc tầng rừng, phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/H) Hiện tượng phân tầng là một trong những đặc trưng cơ bản về cấu trúc hình thái của quần thể thực vật rừng và là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng rừng nhiệt đới. Một trong những cơ sở định lượng để phân chia tầng là qui luật phân bố số cây theo cấp chiều cao.

Phương pháp vẽ phẫu diện đồ mặt cắt đứng của rừng được David và Richards (1933 – 1943) khởi xướng và sử dụng đầu tiên ở Guyan, đến nay vẫn là phương pháp có hiệu quả để mô tả sự phân bố thành phần loài chiếm đóng theo tầng rừng (Catinot, 1974 [5]; Plandy, 1978 [63]); tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là chỉ minh hoạ được cách sắp xếp loài cây, tán cây theo hướng thẳng đứng của các loài cây gỗ trong một diện tích có hạn và không chỉ ra được số lượng cây gỗ theo tầng (Phùng Ngọc Lan, 1986 [43]). Với hạn chế trong định lượng của phương pháp vẽ phẫu diện đồ mặt cắt đứng tầng tán rừng, xu hướng nghiên cứu định lượng về cấu trúc N/H rừng mưa đã được các nhà khoa học lâm học chú ý. Với kiểu dạng phân bố có đỉnh từ lệch trái sang phải hoặc có nhiều đỉnh của phân bố N/H của rừng mưa, do đó tiếp cận theo mô hình toán học cho cấu trúc N/H tỏ ra khó khăn hơn cấu trúc N/D và vì vậy nhiều mô hình toán, 7 phân bố xác xuất đã được thử nghiệm để cố gắng mô phỏng kiểu cấu trúc phức tạp này của rừng nhiệt đới hỗn loài khác tuổi; bao gồm hàm Hyperbol, hàm Poisson, hàm Logarit chuẩn, họ Pearson, hàm Weibull (Balley, 1973 [86]; Bảo Huy, 2017a [31] ; Barbosa et al. iii) Cấu trúc mặt bằng Cấu trúc mặt bằng được hiểu là mạng hình phân bố mật độ cây trên mặt phẳng nằm ngang của đất rừng.

Mạng hình phân bố mật độ là sơ đồ thể hiện vị trí của từng cây trên một trục toạ độ. Mật độ và mạng hình phân bố cây cho biết khả năng tận dụng không gian dinh dưỡng của quần thể rừng trên một mặt phẳng nằm ngang. Richards (1952) [64], khi nghiên cứu rừng mưa nhiệt đới tại Nam Mỹ và Châu Phi cho thấy mật độ lâm phần biến động từ 390 – 1. Biểu diễn cho kiểu cấu trúc mật độ này được thể hiện qua phẫu diện đồ mặt cắt ngang của rừng và đã được Catinot (1974) [5] và Plandy (1978) [63] sử dụng khi nghiên cứu về cấu trúc hình thái phân bố trên mặt cắt ngang rừng nhiệt đới.

Jayaraman (1999) [120] đã định nghĩa cấu trúc mặt bằng thể hiện sự phân bố và sử dụng không gian dinh dưỡng trên mặt đất rừng, thường được chia thành ba kiểu: ngẫu nhiên, cụm hoặc đều. Trong các kiểu phân bố thì phân bố cụm thể hiện rừng chưa lợi dụng tốt không gian dinh dưỡng trên mặt đất. Mặt cắt ngang cùng với mặt cắt đứng rừng cho thấy hình ảnh khá rõ ràng về sự phân bố cây rừng và tán cây che phủ trên một đơn vị diện tích đất rừng; tuy nhiên cũng như hạn chế của mặt cắt đứng là nó chỉ mô tả trên một diện tích nhất định và không định lượng được khả năng sử dụng diện tích đất rừng ở mức như thế nào. Do vậy để định lượng kiểu phân bố số cây trên mặt đất rừng, phân bố xác xuất theo tiêu chuẩn U của cự ly trung bình giữa hai cây đã được sử dụng (Clark và Evans, 1954 [98]; Bảo Huy, 2017a [31]).

Tái sinh rừng Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới; tái sinh rừng thúc đẩy việc hình thành cân bằng sinh học trong rừng nhiệt đới, đảm bảo cho rừng tồn tại liên tục. Có thể nói tái sinh rừng là tiền đề của 8 diễn thế rừng, giúp cho rừng luôn ở trạng thái vận động. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng có thể làm sáng tỏ quá trình tồn tại và phát triển của rừng trong quá khứ, hiện tại và trong tương lai (Phùng Ngọc Lan, 1986 [43]). Xúc tiến tái sinh tự nhiên và nhân tạo là một giải pháp lâm sinh chủ đạo trong phục hồi rừng nhiệt đới (Lieth và Mooney, 1991 [128]; Kamo et al., 2002 [122]; Lamb et al.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu có tiêu đề "Đặc điểm lâm học và sinh thái quần thể thông 5 lá Pinus dalatensis Ferré tại Tây Nguyên" cung cấp cái nhìn sâu sắc về đặc điểm sinh thái và lâm học của loài thông 5 lá, một loài cây quan trọng trong hệ sinh thái Tây Nguyên. Tài liệu phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển và phân bố của quần thể thông, từ đó giúp người đọc hiểu rõ hơn về vai trò của loài cây này trong việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Ngoài ra, tài liệu còn chỉ ra những lợi ích kinh tế từ việc khai thác và quản lý bền vững nguồn tài nguyên này, mở ra cơ hội cho các nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực lâm nghiệp. Để mở rộng kiến thức của bạn về chủ đề này, bạn có thể tham khảo thêm tài liệu "Luận văn thạc sĩ hay áp dụng chọn giống để thiết lập rừng thông nhựa pinus merkusii jungh et de vriese theo hướng làm tăng sản lượng nhựa tại huyện quỳnh lưu nghệ an", nơi cung cấp thông tin về việc cải thiện sản lượng nhựa từ loài thông nhựa, một khía cạnh quan trọng trong việc phát triển kinh tế lâm nghiệp.

Những tài liệu này không chỉ giúp bạn nắm bắt thông tin chuyên sâu mà còn mở ra nhiều hướng nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực lâm nghiệp.