Luận Văn Thạc Sĩ: Phân Tích Đặc Điểm Cấu Trúc và Đa Dạng Loài Cây Rừng Tự Nhiên ở Vườn Quốc Gia Cúc Phương

• Tác giả: Nguyễn Thị Hòa
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Hồng Hải
• Trường học: Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Phân tích đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây rừng tự nhiên ở Vườn Quốc Gia Cúc Phương, tỉnh Ninh Bình
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Ninh Bình

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Giới hạn nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Đặc điểm phân bố và đa dạng các loài cây gỗ
• 2.5. Đặc điểm cấu trúc không gian của các loài cây gỗ
• 2.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2.7. Kế thừa tài liệu
• 2.8. Điều tra ngoại nghiệp
• 3. CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên
• 3.2. Vị trí địa lý
• 3.3. Khí hậu, thủy văn
• 3.4. Đặc điểm tài nguyên rừng
• 3.5. Tài nguyên thực vật rừng
• 3.6. Tài nguyên động vật rừng
• 3.7. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 3.8. Dân số, lao động. Kinh tế, xã hội
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đặc điểm phân bố và đa dạng các loài cây gỗ
• 4.2. Mật độ, tổ thành của loài cây gỗ
• 4.3. Phân bố số cây theo đường kính N/D
• 4.4. Tính đa dạng loài tầng cây cao. Cấu trúc loài cây gỗ theo các chỉ số hỗn loài, Ưu thế, đồng góc
• KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Đặc Điểm Cấu Trúc Rừng Cúc Phương

Rừng là tài nguyên vô giá, đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trường, duy trì cân bằng sinh thái và bảo tồn đa dạng sinh học. Nghiên cứu về cấu trúc và đa dạng loài cây rừng là cơ sở cho các biện pháp kỹ thuật lâm sinh, xây dựng và phát triển rừng. Cấu trúc rừng thể hiện mối quan hệ giữa các thành phần của hệ sinh thái và môi trường. Nghiên cứu cấu trúc rừng giúp duy trì hệ sinh thái ổn định, hài hòa các yếu tố, khai thác tiềm năng và phát huy chức năng của rừng về kinh tế, xã hội và sinh thái. Vườn Quốc gia Cúc Phương có hệ thực vật phong phú, đa dạng, mang đặc trưng rừng mưa nhiệt đới. Nghiên cứu về cấu trúc và đa dạng loài còn hạn chế, chưa có giá trị trong bảo tồn loài. Đề tài "Phân tích đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây rừng tự nhiên ở Vườn Quốc Gia Cúc Phương" là cần thiết, có ý nghĩa về mặt khoa học và thực tiễn.

1.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu hệ sinh thái rừng Cúc Phương

Nghiên cứu hệ sinh thái rừng có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế - xã hội bền vững. Hiểu rõ đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài giúp đưa ra các giải pháp quản lý và sử dụng tài nguyên rừng hiệu quả. Theo Trần Ngũ Phương, rừng tự nhiên có nhiều tầng, khi tầng trên già cỗi thì tầng kế tiếp thay thế. Chuỗi diễn thế tự nhiên có thể có tối đa 3 tầng cây gỗ.

1.2. Các nghiên cứu trước đây về thực vật rừng Cúc Phương

Đã có nhiều nghiên cứu về thực vật rừng Cúc Phương, tuy nhiên, các nghiên cứu về cấu trúc và đa dạng loài còn hạn chế. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào mô tả hình thái, phân loại thực vật, chưa đi sâu vào phân tích định lượng về cấu trúc và mối quan hệ giữa các loài. Nguyễn Duy Chuyên (1988) cho thấy số loài ghi được tại Hương Sơn, Mỹ Đức, Hà Nội là 79 loài, trong đó trạng thái rừng IIIA1 có 55 loài, trạng thái rừng IIB có 40 loài.

II. Đánh Giá Đa Dạng Loài Cây Gỗ tại Vườn Quốc Gia Cúc Phương

Đa dạng loài cây rừng là sự phong phú về số lượng loài trong một hệ sinh thái. Mỗi loài cây có không gian sống khác nhau, cùng nhau phát triển tạo nên tính đặc trưng cho khu rừng. Nắm được đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây rừng, các nhà lâm nghiệp có thể chủ động xác lập kế hoạch và biện pháp kỹ thuật tác động chính xác vào rừng, góp phần quản lý và kinh doanh rừng bền vững. Đánh giá đa dạng sinh học là yếu tố then chốt để bảo tồn và phát triển bền vững.

2.1. Phương pháp phân loại thực vật rừng tự nhiên Cúc Phương

Phương pháp phân loại thực vật dựa trên các đặc điểm hình thái, sinh thái và di truyền của các loài cây. Các loài cây được phân loại vào các đơn vị phân loại khác nhau như họ, chi, loài. Việc phân loại thực vật giúp xác định danh sách các loài cây có mặt trong khu vực nghiên cứu và đánh giá mức độ đa dạng loài. Raunkiaer (1934) đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn cho hàng nghìn loài cây khác nhau, dựa trên tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thể của từng dạng sống so với tổng số cá thể trong khu vực.

2.2. Các chỉ số đánh giá đa dạng sinh học Cúc Phương phổ biến

Các chỉ số đánh giá đa dạng sinh học phổ biến bao gồm chỉ số đa dạng Simpson, chỉ số đa dạng Shannon-Wiener và chỉ số tương đồng Evenness. Các chỉ số này giúp định lượng mức độ đa dạng loài và sự phân bố của các loài trong khu vực nghiên cứu. Việc sử dụng các chỉ số này giúp so sánh đa dạng sinh học giữa các khu vực khác nhau và theo dõi sự thay đổi đa dạng sinh học theo thời gian. Để biểu thị tính đa dạng về loài, một số tác giả đã xây dựng các công thức xác định chỉ số đa dạng loài như Simpson (1949), Margalef (1958), Menhini (1964)…

2.3. Thành phần loài cây rừng Cúc Phương và phân bố

Nghiên cứu thành phần loài cây rừng bao gồm việc xác định danh sách các loài cây có mặt trong khu vực nghiên cứu và đánh giá sự phân bố của chúng. Sự phân bố của các loài cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện khí hậu, địa hình, loại đất và tác động của con người. Việc hiểu rõ thành phần loài và sự phân bố của chúng giúp đưa ra các biện pháp bảo tồn và quản lý rừng phù hợp. Theo Nguyễn Tuấn Bình (2014), rừng thứ sinh tại Mã Đà, Đồng Nai có 6 loài cây gỗ ưu thế và đồng ưu thế: Dầu song nàng, Chò nhai, Làu táu, Trƣờng, Cầy và Bằng lăng ổi.

III. Phân Tích Cấu Trúc Tầng Tán Rừng Tự Nhiên tại Cúc Phương

Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp, tổ hợp các thành phần của quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian. Hệ sinh thái rừng tự nhiên nhiệt đới có cấu trúc phức tạp. Nghiên cứu về cấu trúc rừng là thách thức đối với các nhà khoa học lâm nghiệp. Cấu trúc tầng tán ảnh hưởng đến ánh sáng, độ ẩm và dinh dưỡng trong rừng, tác động đến sự sinh trưởng và phát triển của các loài cây. Phân tích cấu trúc tầng tán giúp hiểu rõ hơn về chức năng và vai trò của rừng.

3.1. Mô tả thực vật rừng Cúc Phương theo tầng cao

Mô tả thực vật rừng theo tầng cao bao gồm việc xác định các tầng cây trong rừng và mô tả đặc điểm của từng tầng. Các tầng cây thường được phân chia dựa trên chiều cao của cây, bao gồm tầng cây cao, tầng cây trung bình, tầng cây thấp và tầng thảm tươi. Việc mô tả thực vật theo tầng cao giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc không gian của rừng. Phùng Văn Phê (2006) cho thấy rừng kín lá rộng thường xanh mưa á nhiệt đới núi thấp ở Yên Tử, Quảng Ninh có cấu trúc 4 tầng.

3.2. Độ che phủ rừng Cúc Phương và ảnh hưởng

Độ che phủ rừng là tỷ lệ diện tích đất được che phủ bởi tán cây. Độ che phủ rừng ảnh hưởng đến ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm trong rừng, tác động đến sự sinh trưởng và phát triển của các loài cây. Việc đánh giá độ che phủ rừng giúp đánh giá chất lượng rừng và khả năng bảo vệ môi trường của rừng. Andel S. (1981) chứng minh độ dầy tối ưu cho sự phát triển bình thường cây gỗ là 0,6 – 0,7. Độ khép tán của quần thụ có quan hệ với mật độ và sức sống của cây con.

3.3. Mật độ cây rừng Cúc Phương và phân bố theo đường kính

Mật độ cây rừng là số lượng cây trên một đơn vị diện tích. Mật độ cây rừng ảnh hưởng đến sự cạnh tranh giữa các cây về ánh sáng, nước và dinh dưỡng. Phân bố theo đường kính cho thấy sự phân bố kích thước của các cây trong rừng. Việc phân tích mật độ cây rừng và phân bố theo đường kính giúp đánh giá cấu trúc tuổi của rừng. Nguyễn Tuấn Bình (2014) cho thấy mật độ trung bình của quần thụ tại Mã Đà, Đồng Nai là 737 cây/ha.

IV. Nghiên Cứu Thực Vật Cúc Phương Ảnh Hưởng Môi Trường và Biến Đổi

Môi trường và biến đổi khí hậu có ảnh hưởng lớn đến thực vật rừng. Các yếu tố môi trường như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, loại đất và địa hình ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của các loài cây. Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa và tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan, tác động đến đa dạng sinh học và cấu trúc rừng. Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường và biến đổi khí hậu giúp đưa ra các giải pháp bảo tồn và thích ứng phù hợp.

4.1. Ảnh hưởng của điều kiện khí hậu Cúc Phương đến thực vật

Điều kiện khí hậu như nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm và ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển của các loài cây. Các loài cây khác nhau có yêu cầu khác nhau về điều kiện khí hậu. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu giúp xác định các loài cây phù hợp với khu vực nghiên cứu và dự đoán tác động của biến đổi khí hậu đến thực vật rừng. Các chỉ tiêu khí hậu cơ bản khu vực VQG Cúc Phương cần được xem xét để đánh giá ảnh hưởng.

4.2. Tác động của loại đất Cúc Phương đến phân bố loài cây

Loại đất ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước và dinh dưỡng cho cây. Các loài cây khác nhau có yêu cầu khác nhau về loại đất. Việc nghiên cứu tác động của loại đất giúp giải thích sự phân bố của các loài cây trong khu vực nghiên cứu và lựa chọn các loài cây phù hợp cho trồng rừng. Cần phân tích các loại đất Cúc Phương để hiểu rõ hơn về tác động này.

4.3. Biến đổi khí hậu và thực vật Cúc Phương Thách thức và giải pháp

Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa và tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan, tác động đến đa dạng sinh học và cấu trúc rừng. Các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu bao gồm bảo tồn đa dạng di truyền của các loài cây, phục hồi rừng và quản lý rừng bền vững. Cần nghiên cứu sâu hơn về tác động của biến đổi khí hậu để đưa ra các giải pháp hiệu quả. Connell (1978) thảo luận rằng đa dạng loài cây có thể đạt tối đa tại tỷ lệ trung bình của sự xáo trộn trong rừng.

V. Bảo Tồn Thực Vật Quý Hiếm và Giá Trị Rừng Cúc Phương

Rừng Cúc Phương có giá trị lớn về đa dạng sinh học, cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái và đóng góp vào phát triển kinh tế - xã hội. Bảo tồn thực vật quý hiếm là ưu tiên hàng đầu để duy trì đa dạng sinh học và các giá trị của rừng. Quản lý rừng bền vững giúp bảo vệ đa dạng sinh học, cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái và đảm bảo lợi ích kinh tế - xã hội cho cộng đồng.

5.1. Danh sách thực vật quý hiếm Cúc Phương và nguy cơ

Cần xác định danh sách các loài thực vật quý hiếm có mặt tại Cúc Phương và đánh giá mức độ nguy cấp của chúng. Các loài thực vật quý hiếm thường có giá trị cao về khoa học, kinh tế và văn hóa. Việc bảo vệ các loài thực vật quý hiếm giúp duy trì đa dạng sinh học và các giá trị của rừng. Cần tham khảo Sách đỏ Việt Nam và Danh lục đỏ IUCN để xác định các loài nguy cấp.

5.2. Giá trị sử dụng của thực vật Cúc Phương và khai thác bền vững

Thực vật Cúc Phương có nhiều giá trị sử dụng khác nhau như cung cấp gỗ, dược liệu, thực phẩm và các sản phẩm phi gỗ. Việc khai thác thực vật cần được thực hiện một cách bền vững để đảm bảo nguồn tài nguyên cho các thế hệ tương lai. Cần nghiên cứu giá trị sử dụng của các loài cây và xây dựng các mô hình khai thác bền vững. Cần xem xét tên khoa học và tên địa phương của các loài cây để quản lý hiệu quả.

5.3. Quản lý rừng Cúc Phương hướng tới bảo tồn đa dạng sinh học

Quản lý rừng cần được thực hiện một cách tổng thể, kết hợp các biện pháp bảo tồn đa dạng sinh học, phục hồi rừng và phát triển kinh tế - xã hội. Cần có sự tham gia của cộng đồng địa phương trong quá trình quản lý rừng để đảm bảo tính bền vững. Cần xây dựng các kế hoạch quản lý rừng dựa trên các kết quả nghiên cứu khoa học và kinh nghiệm thực tiễn. Cần chú trọng đến tái sinh rừng và sự phát triển của rừng.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Đa Dạng Loài Cây Rừng Tương Lai

Nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây rừng ở Vườn Quốc Gia Cúc Phương có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý và sử dụng tài nguyên rừng hiệu quả. Hướng nghiên cứu tương lai cần tập trung vào đánh giá tác động của biến đổi khí hậu, phát triển các mô hình quản lý rừng thích ứng và nâng cao vai trò của cộng đồng địa phương trong bảo tồn rừng.

6.1. Tóm tắt kết quả chính về cấu trúc rừng Cúc Phương

Cần tóm tắt các kết quả chính về cấu trúc rừng, bao gồm thành phần loài, cấu trúc tầng tán, mật độ cây rừng và phân bố theo đường kính. Các kết quả này cần được so sánh với các nghiên cứu trước đây để đánh giá sự thay đổi của rừng theo thời gian. Cần nhấn mạnh các kết quả có ý nghĩa quan trọng trong việc quản lý và bảo tồn rừng.

6.2. Đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng sinh học Cúc Phương

Cần đề xuất các giải pháp cụ thể để bảo tồn đa dạng sinh học, bao gồm bảo vệ các loài thực vật quý hiếm, phục hồi các hệ sinh thái bị suy thoái và quản lý rừng bền vững. Các giải pháp này cần được xây dựng dựa trên các kết quả nghiên cứu khoa học và kinh nghiệm thực tiễn. Cần có sự tham gia của cộng đồng địa phương trong quá trình thực hiện các giải pháp.

6.3. Hướng nghiên cứu tiếp theo về hệ sinh thái rừng Cúc Phương

Cần đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo về hệ sinh thái rừng, bao gồm đánh giá tác động của biến đổi khí hậu, phát triển các mô hình quản lý rừng thích ứng và nghiên cứu về đa dạng di truyền của các loài cây. Các nghiên cứu này cần được thực hiện với sự hợp tác của các nhà khoa học, các nhà quản lý và cộng đồng địa phương.