Luận văn thạc sĩ về cấu trúc và đa dạng loài của các trạng thái rừng giàu ở Bắc và Nam đèo Hải Vân

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu cấu trúc và đa dạng loài của rừng giàu ở bắc và nam đèo Hải Vân, cung cấp cái nhìn sâu sắc về hệ sinh thái.

• Tác giả: Phùng Đình Trung
• Người hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Hải Tuất
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm Học
• Đề tài: Nghiên cứu và so sánh một số đặc điểm về cấu trúc và đa dạng loài của các trạng thái rừng giàu ở Bắc và Nam đèo Hải Vân
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Lâm Nghiệp
• Năm xuất bản: 2007
• Địa điểm: Hà Tây

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Quan điểm về cấu trúc quần xã thực vật rừng
• 1.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng
• 1.2.1. Trên thế giới
• 1.2.2. Ở nước ta
• 1.3. Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính (N-D1.3)
• 1.4. Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N-Hvn)
• 1.5. Quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (Hvn/D1.3)
• 1.6. Tương quan giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực (Dt/D1.3)
• 1.7. Nhận thức về đa dạng sinh học
• 1.8. Nghiên cứu Đa dạng sinh học khu hệ thực vật
• 1.8.1. Trên thế giới
• 1.8.2. Ở Việt Nam

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu cấu trúc rừng giàu ở đèo Hải Vân

Nghiên cứu cấu trúc và đa dạng loài rừng giàu ở đèo Hải Vân là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực sinh thái học. Đèo Hải Vân, với hệ sinh thái phong phú, là nơi sinh sống của nhiều loài thực vật và động vật quý hiếm. Việc hiểu rõ cấu trúc rừng không chỉ giúp bảo tồn đa dạng sinh học mà còn hỗ trợ trong việc phát triển bền vững các nguồn tài nguyên thiên nhiên.

1.1. Đặc điểm sinh thái của rừng ở đèo Hải Vân

Rừng ở đèo Hải Vân có đặc điểm khí hậu đa dạng, với độ ẩm cao và nhiệt độ ổn định. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nhiều loài thực vật và động vật. Hệ sinh thái rừng ở đây không chỉ phong phú về số lượng loài mà còn đa dạng về cấu trúc sinh thái.

1.2. Vai trò của rừng trong bảo tồn đa dạng sinh học

Rừng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái và bảo tồn đa dạng sinh học. Chúng cung cấp môi trường sống cho nhiều loài động thực vật, đồng thời giúp điều hòa khí hậu và bảo vệ đất đai khỏi xói mòn.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu cấu trúc rừng

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về cấu trúc rừng, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc thu thập dữ liệu và phân tích. Các yếu tố như biến đổi khí hậu, khai thác rừng và ô nhiễm môi trường đang ảnh hưởng đến cấu trúc và đa dạng loài rừng ở đèo Hải Vân.

2.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến cấu trúc rừng

Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi lớn trong điều kiện sinh thái, ảnh hưởng đến sự phát triển và phân bố của các loài thực vật. Nhiệt độ tăng cao và lượng mưa không ổn định có thể làm giảm khả năng sinh trưởng của rừng.

2.2. Khai thác rừng và ảnh hưởng đến đa dạng sinh học

Khai thác rừng không bền vững dẫn đến mất mát đa dạng sinh học. Nhiều loài thực vật và động vật có nguy cơ tuyệt chủng do mất môi trường sống. Việc quản lý và bảo tồn rừng là cần thiết để duy trì sự đa dạng sinh học.

III. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng hiệu quả

Để nghiên cứu cấu trúc rừng ở đèo Hải Vân, các nhà khoa học đã áp dụng nhiều phương pháp khác nhau. Những phương pháp này giúp thu thập dữ liệu chính xác về cấu trúc và đa dạng loài trong rừng.

3.1. Phương pháp khảo sát hiện trường

Khảo sát hiện trường là phương pháp chính để thu thập dữ liệu về cấu trúc rừng. Các nhà nghiên cứu tiến hành đo đạc chiều cao, đường kính và mật độ của các loài cây trong khu vực nghiên cứu.

3.2. Phân tích dữ liệu bằng mô hình toán học

Sử dụng mô hình toán học giúp phân tích và mô phỏng cấu trúc rừng. Các mô hình này cho phép dự đoán sự phát triển của rừng trong tương lai và đánh giá tác động của các yếu tố môi trường.

IV. Kết quả nghiên cứu cấu trúc và đa dạng loài rừng

Kết quả nghiên cứu cho thấy rừng ở đèo Hải Vân có cấu trúc đa dạng với nhiều loài thực vật và động vật khác nhau. Sự phong phú này không chỉ thể hiện qua số lượng loài mà còn qua các đặc điểm sinh thái của chúng.

4.1. Đa dạng loài thực vật và động vật

Nghiên cứu đã ghi nhận được nhiều loài thực vật quý hiếm, trong đó có nhiều loài đặc hữu. Động vật cũng rất phong phú, với nhiều loài có giá trị bảo tồn cao.

4.2. Cấu trúc sinh thái của rừng

Cấu trúc sinh thái của rừng được phân chia thành nhiều tầng khác nhau, từ tầng cây cao đến tầng cây bụi và thảm thực vật dưới đất. Điều này tạo ra môi trường sống đa dạng cho nhiều loài sinh vật.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu cấu trúc và đa dạng loài rừng ở đèo Hải Vân đã cung cấp nhiều thông tin quý giá cho việc bảo tồn và phát triển bền vững. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để hiểu rõ hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc rừng.

5.1. Đề xuất các biện pháp bảo tồn

Cần có các biện pháp bảo tồn hiệu quả nhằm bảo vệ đa dạng sinh học và cấu trúc rừng. Việc quản lý bền vững các nguồn tài nguyên rừng là rất quan trọng.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và khai thác rừng đến cấu trúc và đa dạng loài. Điều này sẽ giúp đưa ra các giải pháp bảo tồn hiệu quả hơn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khu vực đèo Hải Vân giữ vị trí yết hầu trên dãy Trường Sơn, đóng vai trò là ranh giới tự nhiên phân chia khí hậu và sinh thái giữa miền Bắc và miền Nam Việt Nam. Tại sườn Bắc thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế, diện tích tự nhiên đạt 505.399 ha với lượng mưa trung bình năm lên tới 3.400 mm và độ ẩm không khí đạt khoảng 87,6%. Ngược lại, phía Nam thuộc tỉnh Quảng Nam có diện tích tự nhiên 1.051.514 ha, lượng mưa trung bình năm khoảng 2.800 mm cùng mùa khô kéo dài từ 4 đến 7 tháng. Sự phân hóa sâu sắc về hoàn cảnh lập địa và lịch sử tác động nhân sinh đã tạo nên những khác biệt rõ nét về cấu trúc lâm phần và mức độ đa dạng thực vật giữa hai sườn đèo.

Vấn đề cốt lõi đặt ra là việc đánh giá trạng thái rừng tự nhiên trước đây chủ yếu dựa trên mô tả định tính, thiếu các mô hình toán học lượng hóa mối quan hệ sinh thái. Nghiên cứu tập trung vào trạng thái rừng giàu, ký hiệu là trạng thái IV, với mục tiêu ứng dụng các phương pháp sinh thái học định lượng để so sánh đặc điểm cấu trúc không gian, quy luật tổ thành và tính đa dạng loài cây gỗ.

Phạm vi không gian của đề tài được triển khai trên mạng lưới các ô định vị sinh thái quy chuẩn tại tiểu khu 1176 huyện Phú Lộc tỉnh Thừa Thiên Huế và tiểu khu 350a huyện Nam Giang tỉnh Quảng Nam. Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện qua việc cung cấp các tham số định lượng chính xác như mật độ cây đứng từ 763 đến 1.385 cây/ha, trữ lượng gỗ từ 262,87 đến 300,53 m3/ha. Các chỉ số này là cơ sở khoa học trực tiếp phục vụ công tác quy hoạch bảo tồn thiên nhiên và điều chế rừng bền vững cho khu vực miền Trung.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết cấu trúc quần xã thực vật rừng theo quan điểm sinh thái học lâm sinh và quan điểm sản lượng rừng. Cấu trúc rừng được định nghĩa là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần trong hệ sinh thái theo không gian và thời gian, phản ánh mối tương tác giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với môi trường sống. Dưới góc độ sản lượng, cấu trúc thể hiện quy luật phân bố kích thước cá thể và đường kính tán lá trên một đơn vị diện tích.

Khung lý thuyết vận dụng các quy luật mô hình hóa toán học kinh điển trong lâm học bao gồm quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính, quy luật phân bố số cây theo chiều cao và mối tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực. Các mô hình xác suất như phân bố Weibull, phân bố Khoảng cách và phân bố giảm kiểu Meyer được sử dụng để kiểm nghiệm thực tế.

Đồng thời, nghiên cứu tích hợp hệ thống lý thuyết về đa dạng sinh học ở ba cấp độ: đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái. Các chỉ số định lượng bao gồm giá trị độ quan trọng của loài (Important Value - IV), chỉ số đa dạng Shannon - Wiener, chỉ số ưu thế Simpson và hàm lý thuyết thông tin Brillouin nhằm định lượng mức độ phong phú sinh học của thảm thực vật nhiệt đới.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn số liệu sơ cấp được thu thập từ hệ thống ô định vị nghiên cứu sinh thái tiêu chuẩn với diện tích 100 ha (kích thước 1.000m x 1.000m) của Viện Điều tra Quy hoạch rừng. Tại mỗi khu vực Bắc và Nam đèo Hải Vân, một ô điều tra cơ bản rộng 25 ha (500m x 500m) được thiết lập. Cỡ mẫu nghiên cứu chuyên sâu bao gồm 3 ô đo đếm chuẩn tại Thừa Thiên Huế và 3 ô đo đếm chuẩn tại Quảng Nam, mỗi ô có diện tích 1 ha (100m x 100m). Mỗi ô đo đếm 1 ha được chia thành 25 phân ô kích thước 20m x 20m (400 m2), tạo nên tổng cộng 150 phân ô quan sát trên diện tích thực nghiệm 6 ha.

Phương pháp chọn mẫu kết hợp giữa điều tra toàn diện và rút mẫu ngẫu nhiên hệ thống đối với toàn bộ cây gỗ có đường kính ngang ngực từ 6 cm trở lên. Tại các phân ô lẻ, điều tra toàn diện đường kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn, chiều cao dưới cành, đường kính tán lá và phẩm chất cây; các phân ô chẵn tiến hành đo đếm đường kính và định danh loài.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích định lượng dựa trên việc kết hợp phần mềm thống kê chuyên dụng SPSS 13.0 và Microsoft Excel. Tác giả áp dụng hàm tách biệt tuyến tính Fisher kết hợp tiêu chuẩn Wilks' Lambda để phân lập sự khác biệt đa biến giữa hai trạng thái rừng. Bên cạnh tiêu chuẩn Chi bình phương truyền thống, kiểm định phi tham số Kolmogorov - Smirnov được ưu tiên sử dụng để đánh giá độ tương thích của các hàm phân bố lý thuyết, đảm bảo kết quả phân tích không bị ảnh hưởng bởi quy mô và độ lệch của tập dữ liệu thực địa.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả điều tra định lượng cho thấy có sự khác biệt rõ rệt về mật độ cá thể và cấu trúc tầng tán giữa hai sườn đèo dù cả hai khu vực đều đạt tiêu chuẩn rừng giàu trạng thái IV:

• Về mật độ và trữ lượng lâm phần: Khu vực Bắc đèo Hải Vân có mật độ bình quân đạt 1.385 cây/ha, tổng tiết diện ngang 30,76 m2/ha và trữ lượng bình quân 262,87 m3/ha. Ngược lại, khu vực Nam đèo Hải Vân ghi nhận mật độ bình quân chỉ đạt 763 cây/ha, nhưng tổng tiết diện ngang đạt 31,77 m2/ha và trữ lượng gỗ bình quân đạt 300,53 m3/ha. Rừng phía Bắc có mật độ cây cao hơn phía Nam tới 622 cây/ha (tương đương mức chênh lệch 81,5%), nhưng trữ lượng gỗ phía Nam lại vượt phía Bắc 37,66 m3/ha (cao hơn khoảng 14,3%).

• Về thành phần và đa dạng loài: Phía Bắc đèo Hải Vân ghi nhận 117 loài cây gỗ, trong khi phía Nam ghi nhận 83 loài cây gỗ. Nhóm loài chiếm ưu thế có giá trị IV trên 5% ở cả hai khu vực đều gồm 4 loài chính: Trâm vỏ đỏ, Trâm trắng, Ràng ràng xanh và Dẻ cau tại phía Bắc (tổng IV đạt 25,65%); Trâm vỏ đỏ, Trâm trắng, Ngát và Ràng ràng mít tại phía Nam (tổng IV đạt 32,02%). Do tổng giá trị IV của nhóm loài chính đều dưới 50%, quần xã thực vật tại hai sườn đèo mới dừng lại ở mức hình thành các loài ưu thế riêng lẻ, chưa xuất hiện ưu hợp thực vật điển hình.

• Về quy luật phân bố đường kính và chỉ số tổ thành: Phân bố số loài theo cấp tổ thành IV% ở cả hai khu vực đều tuân theo quy luật phân bố Khoảng cách dạng giảm liên tục với giá trị Chi bình phương thực nghiệm lần lượt là 1,88 ở phía Bắc và 1,697 ở phía Nam, nhỏ hơn giá trị giới hạn 3,84 ở mức ý nghĩa 0,05. Phân bố số cây theo cỡ đường kính trong tổng thể cũng phù hợp với quy luật phân bố Khoảng cách, trong đó số cây tập trung cao nhất ở các cấp kính nhỏ từ 6 đến 14 cm và giảm dần về các cấp kính lớn.

Thảo luận kết quả

Sự khác biệt về mặt cấu trúc giữa hai vùng được kiểm chứng thuyết phục qua hàm tách biệt Fisher với tiêu chuẩn Wilks' Lambda đạt 0,385, giá trị Chi bình phương tương ứng là 70,716 với mức ý nghĩa Sig = 0,000. Hệ số tương đồng thành phần loài Sorensen giữa hai khu vực chỉ đạt CC = 0,5, thấp hơn ngưỡng 0,7, khẳng định sự phân hóa sâu sắc của nhóm loài ưu thế.

Dữ liệu lâm phần được mô tả trực quan qua biểu đồ phân bố giá trị tách biệt Z, trong đó đường cong phân bố của khu vực Bắc Hải Vân dịch chuyển hoàn toàn về phía giá trị dương cao hơn so với Nam Hải Vân. Các bảng phân cấp tổ thành 10 bậc theo công thức Brooks - Carruther minh chứng rằng đại đa số các loài cây gỗ (chiếm 79,03% tại phía Bắc và 64,54% tại phía Nam) có chỉ số IV dưới 5%. Các loài gỗ quý như Lim xanh, Chò chỉ, Sến mủ xuất hiện với mật độ rất thưa, dao động từ 4 đến 17 cây/ha.

Nguyên nhân của sự phân hóa bắt nguồn từ yếu tố sinh khí hậu và lịch sử quản lý. Khu vực Bắc Hải Vân thuộc Vườn Quốc gia Bạch Mã chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc ẩm, lượng mưa lớn và được bảo vệ nghiêm ngặt, tạo điều kiện thuận lợi cho cây con tái sinh tự nhiên với mật độ dày đặc. Trong khi đó, khu vực Nam Hải Vân chịu khí hậu khô nóng hơn và từng chịu tác động khai thác chọn trong quá khứ, khiến các tầng cây nhỏ suy giảm nhưng các cá thể cây gỗ lớn thành thục còn sót lại chiếm ưu thế về đường kính và trữ lượng.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết quả lượng hóa cấu trúc lâm phần, tác giả đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý lâm sinh cụ thể:

• Thứ nhất, thiết lập quy chế bảo vệ nghiêm ngặt trạng thái rừng giàu tại Nam đèo Hải Vân nhằm ngăn chặn triệt để tình trạng khai thác gỗ trái phép. Chi cục Kiểm lâm tỉnh Quảng Nam cần chủ trì phối hợp với chính quyền địa phương tăng cường tuần tra, phấn đấu nâng mật độ tầng cây tái sinh mục đích từ mức 763 cây/ha hiện nay lên trên 1.000 cây/ha trong giai đoạn 2026 - 2030.

• Thứ hai, áp dụng các biện pháp tỉa thưa nuôi dưỡng rừng định hướng sinh thái tại khu vực Bắc đèo Hải Vân. Ban Quản lý Vườn Quốc gia Bạch Mã cần tiến hành chặt nuôi dưỡng các cây phụ trợ, mở rộng không gian dinh dưỡng cho các loài cây mục đích có giá trị cao, từng bước điều chỉnh mật độ lâm phần từ 1.385 cây/ha về mức tối ưu từ 950 đến 1.100 cây/ha trước năm 2030.

• Thứ ba, xây dựng hệ thống quan trắc động thái cấu trúc và đa dạng sinh học định kỳ 2 năm một lần trên 6 ô định vị đo đếm mẫu. Viện Điều tra Quy hoạch rừng và các viện nghiên cứu lâm nghiệp chuyên ngành chịu trách nhiệm theo dõi biến động chỉ số Shannon - Wiener và quy luật tương quan đường kính - chiều cao để kịp thời điều chỉnh các hướng dẫn kỹ thuật lâm sinh.

• Thứ tư, triển khai chương trình làm giàu rừng bằng các loài cây bản địa có chỉ số quan trọng sinh thái cao như Lim xanh, Chò chỉ, Dẻ cau và Trâm vỏ đỏ. Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn hai tỉnh Thừa Thiên Huế và Quảng Nam cần phối hợp tổ chức trồng bổ sung với quy mô từ 200 đến 300 ha mỗi năm tại các dải rừng giáp ranh bị tác động nhẹ, hoàn thành mục tiêu nâng độ che phủ rừng giàu chất lượng cao lên trên 45% vào năm 2035.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

• Cán bộ quản lý tại các Ban Quản lý Rừng phòng hộ, Vườn Quốc gia và Chi cục Kiểm lâm: Tiếp cận các chỉ số thực địa chuẩn xác về trữ lượng từ 262,87 đến 300,53 m3/ha và mật độ 763 đến 1.385 cây/ha để xây dựng phương án quản lý rừng bền vững, phân vùng chức năng bảo tồn và thiết kế đai rừng phòng hộ đầu nguồn.

• Các nhà khoa học, nghiên cứu sinh và học viên chuyên ngành Lâm học, Quản lý tài nguyên rừng và Sinh thái học: Kế thừa mô hình toán học lượng hóa cấu trúc, phương pháp phân tích hàm tách biệt Fisher và cơ sở dữ liệu định danh 200 loài cây gỗ tại dải Trường Sơn.

• Giảng viên và sinh viên các trường đại học lâm nghiệp, nông nghiệp và khoa học tự nhiên: Sử dụng tài liệu như một giáo trình tham khảo chuyên sâu phục vụ giảng dạy các học phần Điều tra rừng, Lâm sinh học thực nghiệm, Sinh thái học định lượng và Đo đếm cây rừng.

• Các chuyên gia và tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế: Vận dụng dữ liệu về hệ số tương đồng thành phần loài (CC = 0,5) và mức độ phong phú sinh học để đánh giá tính toàn vẹn của hành lang đa dạng sinh học Trung Trường Sơn, làm cơ sở xây dựng hồ sơ đề xuất tài trợ cho các dự án bảo tồn xuyên cảnh quan.

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt cơ bản nhất về cấu trúc rừng giàu giữa Bắc và Nam đèo Hải Vân là gì?

Sự khác biệt thể hiện rõ qua hai chỉ số: mật độ và trữ lượng. Rừng phía Bắc đèo Hải Vân có mật độ bình quân 1.385 cây/ha, cao hơn phía Nam 622 cây/ha nhờ điều kiện mưa ẩm thuận lợi cho tái sinh. Ngược lại, rừng phía Nam có trữ lượng bình quân đạt 300,53 m3/ha, cao hơn phía Bắc 37,66 m3/ha do tập trung nhiều cá thể cây gỗ đường kính lớn.

Hàm phân bố toán học nào mô phỏng chính xác nhất quy luật đường kính tại khu vực nghiên cứu?

Hàm phân bố Khoảng cách và phân bố giảm kiểu Meyer mô phỏng tốt nhất quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính ngang ngực. Kiểm định Kolmogorov - Smirnov và Chi bình phương xác nhận đường cong thực nghiệm có dạng giảm liên tục, số lượng cây tập trung nhiều nhất ở các cấp kính từ 6 đến 14 cm và giảm dần đều ở các cấp kính lớn hơn.

Vì sao nhóm 4 loài cây ưu thế tại hai khu vực chưa được coi là một ưu hợp thực vật?

Theo tiêu chuẩn lâm sinh học của Thái Văn Trừng, một nhóm loài chỉ được công nhận là ưu hợp khi tổng giá trị độ quan trọng (IV%) vượt quá 50%. Tại Bắc Hải Vân, 4 loài chính chỉ chiếm tổng IV là 25,65% và tại Nam Hải Vân chỉ đạt 32,02%, chứng tỏ cấu trúc rừng vẫn duy trì tính chất hỗn giao đa loài nhiệt đới rất phức tạp.

Đèo Hải Vân có tác động như thế nào đến tính đa dạng thành phần loài cây gỗ?

Đèo Hải Vân đóng vai trò bức tường tự nhiên ngăn cách khối không khí lạnh, tạo sự phân hóa đa dạng loài rõ nét. Số lượng loài cây gỗ ghi nhận tại sườn Bắc đạt 117 loài, trong khi sườn Nam đạt 83 loài. Hệ số tương đồng Sorensen đạt CC = 0,5 chứng minh có sự thay thế đáng kể về thành phần loài ưu thế giữa hai vùng lãnh thổ.

Phương pháp phân tích thống kê nào được áp dụng để chứng minh sự khác biệt giữa hai sườn đèo?

Nghiên cứu áp dụng phương pháp phân tích hàm tách biệt Fisher tuyến tính xử lý đồng thời 4 biến số: đường kính, chiều cao, mật độ và trữ lượng. Tiêu chuẩn Wilks' Lambda đạt 0,385 với Chi bình phương bằng 70,716 và mức ý nghĩa Sig = 0,000, khẳng định sự sai khác có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy trên 99%.

Kết luận

• Trạng thái rừng giàu tại hai sườn đèo Hải Vân đều đạt tiêu chuẩn chất lượng cao với trữ lượng gỗ bình quân từ 262,87 đến 300,53 m3/ha và tổng tiết diện ngang vượt 30 m2/ha.
• Tồn tại sự phân hóa sinh thái rõ nét: Sườn Bắc ưu thế về mật độ với 1.385 cây/ha và 117 loài thực vật, trong khi sườn Nam ưu thế về đường kính cá thể với trữ lượng đạt 300,53 m3/ha trên 83 loài.
• Hàm phân bố Khoảng cách và mô hình tách biệt đa biến Fisher (Wilks' Lambda = 0,385, Sig = 0,000) đã mô phỏng thành công quy luật cấu trúc không gian của lâm phần tự nhiên.
• Nhóm loài Trâm vỏ đỏ và Trâm trắng giữ vai trò chủ đạo trong cấu trúc tổ thành ở cả hai sườn đèo, nhưng chưa hình thành ưu hợp thực vật đơn nhất do tính chất hỗn giao cao.
• Công tác quản lý tài nguyên cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh riêng biệt cho từng vùng sinh thái, kết hợp bảo vệ nghiêm ngặt với làm giàu rừng định hướng đến năm 2035.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là đã thiết lập hệ thống cơ sở dữ liệu định lượng và mô hình toán học chuẩn mực cho hệ sinh thái rừng giàu vùng chuyển tiếp khí hậu đèo Hải Vân. Quý bạn đọc, nhà nghiên cứu và nhà quản lý lâm nghiệp hãy khai thác chi tiết bộ thông số thực địa và phương pháp luận của công trình để ứng dụng hiệu quả vào công tác bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển rừng bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ PTnT Tr­êng ®¹i häc l©m nghiÖp --------------------------------------- Phïng ®×nh trung nghiªn cøu vµ so s¸nh mét sè ®Æc ®iÓm vÒ cÊu tróc vµ ®a d¹ng loµi cña c¸c tr¹ng th¸i rõng giµu ë B¾c vµ Nam ®Ìo H¶i V©n LuËn V¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp Hµ T©y, 2007 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ PTNT Tr­êng ®¹i häc l©m nghiÖp --------------------------------------- Phïng ®×nh trung nghiªn cøu vµ so s¸nh mét sè ®Æc ®iÓm vÒ cÊu tróc vµ ®a d¹ng loµi cña c¸c tr¹ng th¸i rõng giµu ë B¾c vµ Nam ®Ìo H¶i V©n Chuyªn ngµnh: L©m Häc M· sè: 60.60 LuËn V¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp Ng­êi h­íng dÉn: GS.TS NguyÔn H¶i TuÊt Hµ T©y, 2007 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 3 Ch­¬ng 1 Tæng quan vÊn ®Ò nghiªn cøu 1. Quan điểm về cấu trúc quần xã thực vật rừng Theo quan điểm của các nhà lâm sinh, cấu trúc rừng (forest structure) là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần 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 [26]. Cũng theo quan điểm này, Phùng Ngọc Lan (1986) [22] cho rằng: cấu trúc rừng là một khái niệm dùng để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Còn trên quan điểm sản lượng, Husch, B.

(1982) [12], cấu trúc là sự phân bố kích thước của loài và cá thể trên diện tích rừng. Như vậy, có thể thấy cấu trúc lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, là sản phẩm của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống. Do đó, cấu trúc phản ánh mối quan hệ giữa sinh vật với nhau và giữa sinh vật với môi trường. Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái.

Trên quan điểm sản lượng thì cấu trúc rừng phản ánh sức sản xuất của rừng theo điều kiện lập địa. Cấu trúc quần xã thực vật rừng bao gồm cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng thứ, cấu trúc tuổi, cấu trúc mật độ, cấu trúc theo mặt phẳng nằm ngang… Nhìn chung, nghiên cứu cấu trúc đã chuyển từ mô tả định tính sang phân tích định lượng dưới dạng mô hình toán học nhằm khái quát hoá các quy luật của tự nhiên. Trong đó, các quy luật phân bố, tương quan của một số nhân tố điều tra được quan tâm nghiên cứu. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Nghiên cứu về cấu trúc rừng 1. Trên thế giới 1. Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính (N-D1.3) Đây là quy luật cơ bản nhất của kết cấu lâm phần. Hầu hết các tác giả đều sử dụng hàm toán học để mô phỏng cho quy luật phân bố này.

Có thể điểm qua một số công trình tiêu biểu như sau: Meyer (1934), sử dụng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục để mô tả phân bố số cây theo cỡ đường kính, về sau gọi là phương trình Meyer hay hàm Meyer (dẫn theo Hoàng Thị Phương Lan, 2004 [21]).N sử dụng phân bố Gamma để biểu thị phân bố số cây theo cỡ đường kính lâm phần Thông Ôn đới. Ngoài ra, một số tác giả sử dụng các hàm Hyperbol, họ đường cong Pearson, phân bố Poisson,… để mô phỏng qui luật phân bố này. Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N- Hvn) Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao dùng để biểu thị qui luật kết cấu lâm phần theo chiều thẳng đứng. Phương pháp kinh điển được nhiều nhà khoa học sử dụng là vẽ phẫu đồ đứng mà điển hình là công trình của Richards (1952) [31].

LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 5 Có nhiều dạng hàm toán học khác nhau dùng để nắn phân bố N-Hvn. Việc sử dụng hàm nào tuỳ thuộc vào kinh nghiệm của từng tác giả, phụ thuộc vào đối tượng nghiên cứu cụ thể. Quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (Hvn/D1.3) Giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực của các cây trong lâm phần luôn tồn tại mối quan hệ chặt và tuân theo qui luật: khi tuổi tăng thì đường kính và chiều cao tăng theo và giữa chúng tồn tại mối quan hệ theo dạng đường cong. Và cùng với tuổi tăng lên thì đường cong có xu hướng dịch chuyển lên trên (Tiurin D.

Ngoài ra thì độ dốc của đường cong chiều cao giảm theo tuổi (Prodan, 1965) [12]. Một số tác giả đã sử dụng các hàm toán học khác nhau để biểu thị mối quan hệ này. Có thể điểm qua một vài công trình nghiên cứu điển hình sau: Tovstolesse, DI (1930) đã lấy cấp đất làm cơ sở để nghiên cứu quan hệ Hvn/D1. Mỗi cấp đất tác giả lập một đường cong chiều cao bình quân ứng với mỗi cỡ đường kính để có dãy tương quan cho loài và cấp chiều cao.

Sau đó dùng phương pháp biểu đồ để nắn dãy tương quan theo dạng đường thẳng của Gehrhardt và Kopetxki (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1995 [9]).A (1952) khi nghiên cứu quan hệ H/D đã đề nghị các dạng phương trình: h  a  b1 .4) LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 6 Petterson, H (1955) (dẫn theo Nguyễn Trọng Bình, 1996 [15]) đề xuất sử dụng phương trình: 1 b a (1.O (1967) (dẫn theo Hoàng Văn Dưỡng, 2000 [7]) đã mô phỏng quan hệ giữa chiều cao với đường kính và tuổi theo dạng phương trình: 1 1 1 Log h  d  b1. Tương quan giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực (Dt/D1.3) Tán cây là chỉ tiêu biểu thị không gian dinh dưỡng của cây và là chỉ tiêu quan trọng để xây dựng mô hình mật độ tối ưu cho lâm phần. Giữa tán cây và đường kính luôn tồn tại mối quan hệ. Qua nghiên cứu, các tác giả Erich (1928), Ahken.J (1953)…(dẫn theo Hoàng Văn Dưỡng, 2000 [7]) đều cho rằng, phương trình thể hiện tốt nhất mối quan hệ này là phương trình đường thẳng: Dt  a  b.

Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính (N-D1.3) Ở nước ta, vài ba thập kỷ trở lại đây, nghiên cứu qui luật phân bố số cây theo cỡ kính mới được các nhà lâm sinh học quan tâm. Cụ thể: Đồng Sỹ Hiền (1974) [10] dùng hàm Meyer và họ đường cong Pearson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo đường kính làm cơ sở cho việc lập biểu thể tích và độ thon cây đứng rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam. Nguyễn Hải Tuất (1975, 1982, 1990) [40], [41], [42] đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và vận dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 7 Nguyễn Văn Trương (1983) [37] đã thử nghiệm dùng các hàm mũ, Logarit và phân bố Pearson để biểu thị cấu trúc số cây theo cấp kính của rừng tự nhiên hỗn loài, kết quả cho thấy chỉ có riêng phân bố Pearson không đem lại hiệu quả cao.

Bảo Huy (1988, 1993) [16], [17] thử nghiệm 5 dạng phân bố lý thuyết là Poisson, Khoảng cách, Hình học, Meyer và Weibull để mô phỏng cấu trúc rừng Bằng Lăng ở Tây Nguyên. Trần Văn Con (1991), Lê Minh Trung (1991) [35] đã thử nghiệm một số phân bố xác suất mô tả phân bố N-D1.3 đều cho nhận xét là phân bố Weibull thích hợp nhất cho rừng tự nhiên ở Đắc Lắc. Nguyễn Ngọc Lung (1991) [24] khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở Hương Sơn, Kon Hà Nừng và một số địa phương khác thấy rằng: phân bố số cây theo cỡ đường kính tuân theo phân bố giảm kiểu Meyer ở rừng nguyên sinh và thường xuất hiện một đỉnh ngay sau cỡ đường kính nhỏ nhất và có thể có một đỉnh quá thành thục ở cỡ đường kính lớn. Lê Sáu (1996) [32] sử dụng hàm Weibull mô phỏng phân bố đường kính và chiều cao cho rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng, Tây Nguyên.

Trần Cẩm Tú (1999) [39] sử dụng hàm Weibull và hàm Khoảng cách để mô phỏng quy luật phân bố N-D1.3 cho tổng thể rừng tự nhiên phục hồi sau khai thác đã khẳng định: cả hai hàm đều mô phỏng tốt quy luật phân bố N-D1.3, tuy nhiên với việc xuất hiện phổ biến đỉnh đường cong ở cỡ kính 12cm thì hàm Khoảng cách đã thể hiện tính phù hợp hơn. Vũ Tiến Hinh (1985, 1986, 1990) đã thử nghiệm một số phân bố lý thuyết để nắn phân bố N-D1.3 một số loài cây trồng và đi đến kết luận: Phân bố Weibull là phân bố thích hợp nhất. Nhìn chung, khi xây dựng mô hình cấu trúc N-D1.3, với đối tượng là rừng trồng thuần loài đều tuổi, các tác giả thường sử dụng hàm Weibull, còn LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 8 đối tượng là rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi thì sử dụng phân bố khoảng cách, phân bố giảm là phù hợp hơn. Tuy nhiên, việc sử dụng hàm này hay hàm khác cần căn cứ vào dãy tần số phân bố thực nghiệm, cũng tức là phải dựa vào qui luật vận động vốn có của rừng.

Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N-Hvn) Các nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) [10] cho thấy, phân bố số cây theo cỡ chiều cao ở các lâm phần rừng tự nhiên hay trong từng loài cây thường có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu tầng phức tạp của rừng chặt chọn. Thái Văn Trừng (1978) [36] trong công trình nghiên cứu của mình đã đưa ra kết quả nghiên cứu cấu trúc tầng cây gỗ rừng loại IV. Gần đây, một số tác giả như Bảo Huy (1993) [17], Đào Công Khanh (1996) [19] đã nghiên cứu phân bố N-Hvn để tìm tầng tích tụ tán cây. Các tác giả đều đi đến nhận xét chung là phân bố N-Hvn có dạng một đỉnh, nhiều đỉnh phụ hình răng cưa và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull.

Lê Sáu (1996) [32] cũng đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏng quy luật phân bố N-Hvn ở rừng tự nhiên Kon Hà Nừng – Tây Nguyên và đi đến kết luận: Hàm Weibull rất phù hợp để mô phỏng phân bố N-Hvn thực nghiệm. Trần Cẩm Tú (1999) [39] khi nghiên cứu quy luật phân bố N-Hvn đã sử dụng phương pháp vẽ phẫu diện đồ đứng của rừng kết hợp với việc sử dụng hàm Weibull để nắn phân bố N-Hvn, kết quả cho thấy hàm Weibull mô phỏng tốt cho quy luật cấu trúc N-Hvn ở đây.