Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ lâm nghiệp của tác giả Vương Đức Hòa có tiêu đề "Nghiên cứu tính đa dạng thực vật thân gỗ và đặc điểm cấu trúc của một số kiểu rừng tại Vườn Quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước", được thực hiện tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, thuộc chuyên ngành Lâm sinh (mã số: 9620205) dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Viên Ngọc Nam.

Thông tin tổng quát Chi tiết
Tác giả Vương Đức Hòa
Cơ sở đào tạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
Chuyên ngành / Mã số Lâm sinh / 9620205
Người hướng dẫn khoa học PGS. Viên Ngọc Nam
Địa điểm nghiên cứu Vườn Quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước
Thời gian hoàn thành Tháng 01 năm 2019
Quy mô văn bản 146 trang, 41 bảng số liệu, 37 hình ảnh/bản đồ, 117 tài liệu tham khảo

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Thảm thực vật rừng giữ vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu, bảo vệ đất, duy trì chu trình vật chất và cung cấp nguồn nguyên liệu phục vụ đời sống con người. Trong quần xã rừng, các loài thực vật thân gỗ có chiều cao từ 8 m trở lên (Raunkiær, 1934) đóng vai trò quyết định môi trường sinh thái và điều tiết tiểu khí hậu. Vườn Quốc gia (VQG) Bù Gia Mập được thành lập theo Quyết định số 170/2002/TTg ngày 27/11/2002 của Thủ tướng Chính phủ, có tổng diện tích tự nhiên là 25.926 ha. Khu vực này bảo tồn các mẫu chuẩn của hệ sinh thái rừng nhiệt đới ẩm thường xanh và nửa rụng lá trên vùng đồi núi thấp dưới 1.000 m, đặc trưng cho sự chuyển tiếp hệ sinh thái từ Tây Nguyên xuống vùng Đông Nam Bộ, đồng thời thực hiện chức năng phòng hộ đầu nguồn cho các công trình thủy điện Thác Mơ, Cần Đơn, Sóc Phu Miên.

Hệ thực vật tại VQG Bù Gia Mập bao gồm 1.117 loài thuộc 475 chi, 128 họ, phân bố trong hai kiểu rừng chính là kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới (Rkx) và kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkn) (Thái Văn Trừng, 1999). Các công trình điều tra trước đây tại khu vực này chủ yếu mang tính mô tả định tính, thu thập danh lục loài theo tuyến hoặc khảo sát trên các ô tiêu chuẩn nhỏ rời rạc (diện tích 500 m² – 2.500 m²). Khu vực nghiên cứu còn thiếu các công trình định lượng trên ô tiêu chuẩn định vị 1 ha để xác định quy luật cấu trúc, đánh giá các chỉ số đa dạng loài và phân tích mối quan hệ tương tác giữa cấu trúc lâm phần với tính đa dạng của thực vật thân gỗ nhằm phục vụ quản lý, giám sát lâu dài.

Mục tiêu nghiên cứu

  1. Về khoa học:
    • Nghiên cứu tính đa dạng thực vật thân gỗ của kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới (Rkx) và kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkn).
    • Xác định đặc điểm cấu trúc của hai kiểu rừng Rkx và Rkn.
  2. Về thực tiễn:
    • Phản ánh mức độ đa dạng và cấu trúc của hai kiểu rừng để làm cơ sở cho công tác quản lý, bảo tồn các loài có giá trị khoa học và kinh tế.
    • Đề xuất các biện pháp quản lý và bảo tồn đa dạng thực vật thân gỗ tại VQG Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước.

Giả thuyết nghiên cứu

  • Giả thuyết 1: Những loài thực vật thân gỗ của các trạng thái rừng IIIA1, IIIA2, IIIA3 có vai trò khác nhau đối với sự hình thành quần xã thực vật (QXTV).
  • Giả thuyết 2: Cấu trúc tổ thành các loài thực vật thân gỗ, cấu trúc QXTV thay đổi theo mức độ đóng góp về mật độ (N), tiết diện ngang (G) và trữ lượng (V) của những loài ưu thế ở mỗi trạng thái rừng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng: Các loài thực vật thân gỗ (có đường kính ngang ngực $D_{1,3} \ge 10\text{ cm}$ và chiều cao vút ngọn $H_{vn} \ge 3 - 6\text{ m}$) trong các quần xã thực vật.
  • Phạm vi trạng thái rừng: Nghiên cứu tập trung vào các trạng thái IIIA1, IIIA2, IIIA3 thuộc hai kiểu rừng Rkx và Rkn; không khảo sát các trạng thái IIB, IIIA1+L, IIIA2+L do cấu trúc và thành phần loài còn nhiều biến động. Luận án không đi sâu vào mức độ đa dạng gen và đa dạng hệ sinh thái.
  • Phạm vi không gian: Vùng lõi VQG Bù Gia Mập (gồm phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và phân khu phục hồi sinh thái).
  • Phạm vi thời gian: Thu thập số liệu thực địa từ tháng 01 năm 2015 đến tháng 12 năm 2016 trên 6 ô tiêu chuẩn định vị (OTCDV) điển hình.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trên thế giới

  1. Nghiên cứu phân loại thảm thực vật:
    • Phân loại theo sinh thái: Schimper (1918) chia thảm thực vật thành quần hệ khí hậu, thổ nhưỡng và vùng núi; Sennhicop (1964) phân loại theo nơi sống và quần xã; Thái Văn Trừng (1978) điểm lại 4 kiểu trong quần hệ khí hậu (rừng thưa, rừng gió mùa, rừng trảng, rừng gai).
    • Phân loại theo ngoại mạo: UNESCO (1973) đưa ra khung phân loại thảm thực vật thế giới dựa vào cấu trúc và ngoại mạo; Udvardi (Walters và Hamilton, 1993; Cao Thị Lý và cs, 2002) phân chia thành 14 kiểu rừng.
    • Phân loại theo động thái: Patrotski (1925) dựa vào nguồn gốc hệ thực vật; Clement đưa ra học thuyết cực đỉnh (Climax); Ramenski (1938), Whittaker (1953, 1975) và Sotrava (1972) khẳng định tính liên tục của lớp phủ thực vật.
    • Phân loại theo thành phần hệ thực vật: Braun - Blanquet (1928) theo trường phái Pháp và các nhà địa thực vật Đức (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004).
  2. Nghiên cứu định lượng đa dạng sinh học:
    • Curtis và MacIntosh (1951) xây dựng chỉ số giá trị quan trọng ($IV% = (F% + N% + G%)/3$).
    • Colwell (1994) hướng dẫn xác định số lượng ô đo đếm bằng đường cong tích lũy loài.
    • Shannon và Weiner (1963) thiết lập chỉ số đa dạng $H'$.
    • Condit (1992) thiết kế ô định vị giám sát đa dạng sinh học nhiệt đới quy mô 25 ha ($500 \times 500\text{ m}$).
    • Pascal và cs (1996) thiết lập 5 ô định vị 1 ha tại VQG Cát Tiên ($D_{1,3} \ge 10\text{ cm}$), ghi nhận $H'$ từ 1,98 đến 5,64; số loài từ 57 đến 91; chỉ số Simpson từ 0,51 đến 0,97; mật độ từ 195 đến 540 cây/ha; tiết diện ngang từ 29,3 đến $69,41\text{ m}^2\text{/ha}$.
    • Dallmeier và cs (2001) triển khai hệ thống ô mẫu BDP (1 ha) và MWP ($1.000\text{ m}^2$) tại 23 quốc gia, xác định chỉ số che phủ vùng ($CV% = RF% + RD%$).
    • Slik và cs (2003) phân tích hệ thực vật họ Dầu tại Borneo qua 28 ô mẫu, sử dụng sơ đồ nhánh UPGMA (Sorensen và Steinhaus, 1943).
    • Wending Huanga và cs (2003) nghiên cứu 279 ô mẫu tại Khu bảo tồn East Usambara (Tanzania), chỉ ra cấu trúc rừng ảnh hưởng đến độ phong phú loài.
    • Magurran (2004) hệ thống hóa các chỉ số $S$, $H'\alpha$, $H'\beta$, $J$, $D$, $I_r$.
    • Duccio Rocchini (2006) sử dụng chỉ số hiếm $I_r$ để phân loại loài hiếm ($78,08 - 95%$), rất hiếm ($95 - 97%$) và cực kỳ hiếm ($>97%$).
    • Motaleb (2007) dùng chỉ số Margalef ($d$) và Shannon - Weiner ($H'$) đánh giá đa dạng thực vật tại VQG Dulhazara Safari (Bangladesh).
  3. Nghiên cứu cấu trúc rừng:
    • Nghiên cứu hình thái: Phân cấp cây rừng của Kraft (1884); phương pháp biểu đồ mặt cắt đứng của Richards (1952); mô tả dạng sống và tầng phiến của Catinot (1965); nguyên lý xử lý lâm sinh của Baur (1964).
    • Mô hình hóa định lượng: Belly (1971, 1973) dùng hàm Weibull theo mô hình Schumacher và Coil; ứng dụng các hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Pearson, Poisson để mô tả phân bố $N/D$ và $N/H$.

Các hướng nghiên cứu tại Việt Nam

  1. Thảm thực vật: Chevalier A., Maurand (1943); Loeschau (1960) và Quy phạm 84 (QPN 6-84); Trần Ngũ Phương (1970) chia miền Bắc thành 3 đai rừng, 9 kiểu rừng; UNESCO (1973) chia thành 4 lớp quần hệ, 25 kiểu rừng; Phan Kế Lộc (1985) chia thành 5 kiểu chính; Thái Văn Trừng (1978, 1999) phân loại 14 kiểu rừng theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể.
  2. Đa dạng thực vật: Aubréville và cs (1960–1977); Phạm Hoàng Hộ (1991–1993, 1999–2000); Võ Văn Chi (1996); Nguyễn Tiến Bân (1997, 2001, 2003, 2005) ghi nhận gần 20.000 loài thực vật; Lê Trần Chấn và cs (1999); Trần Hợp (2002); Trần Hợp và Nguyễn Bội Quỳnh (2003); Nguyễn Hoàng Nghĩa (1977, 1999); Nguyễn Nghĩa Thìn (1997, 2004, 2008); Nguyễn Nghĩa Thìn và Nguyễn Thanh Nhàn (2004) tại VQG Pù Mát; Ninh Việt Khương và cs (2016) tại đèo Hải Vân; phân loại dạng sống theo Raunkiær (1934) ($SN = 46\text{ Ph} + 9\text{ Ch} + 26\text{ Hm} + 6\text{ Cr} + 13\text{ Th}$).
  3. Cấu trúc rừng: Trần Ngũ Phương (1970); Nguyễn Văn Trương (1983); Vũ Đình Phương (1987); Vũ Đình Phương và Đào Công Khanh (2001) tại Kon Hà Nừng; Nguyễn Trọng Bình (2014) tại VQG Bidoup - Núi Bà; Nguyễn Thị Thu Hiền (2014) tại VQG Vũ Quang; Đồng Sỹ Hiền (1974); Nguyễn Hải Tuất (1982, 1986); Trần Văn Con (1991); Trần Xuân Thiệp (1995); Lê Sáu (1996); Nguyễn Thành Mến (2005); Đào Công Khanh (1996); Lê Minh Trung (1991); Bảo Huy (1993); Trần Cẩm Tú (1999); Võ Đại Hải (2014).
  4. Nghiên cứu tại VQG Bù Gia Mập: Viện Sinh học nhiệt đới (1997–1998); Phân viện Điều tra Quy hoạch Rừng Nam Bộ (2004); Dự án Quỹ Bảo tồn Việt Nam VCF (2007–2011); Đề tài Điều tra tổng thể đa dạng sinh học VQG Bù Gia Mập (2010–2012); Viện Sinh thái học Miền Nam (2012–2013).

Khoảng trống luận án giải quyết

Các công trình tại VQG Bù Gia Mập trước đây chủ yếu dừng lại ở việc lập danh lục, mô tả tuyến, chưa thiết lập các ô tiêu chuẩn định vị cố định diện tích 1 ha ($100 \times 100\text{ m}$) để nghiên cứu định lượng cấu trúc và đa dạng sinh học. Luận án giải quyết khoảng trống này bằng cách lượng hóa toàn diện các chỉ số đa dạng loài cây gỗ, mô hình hóa toán học các quy luật phân bố cấu trúc lâm phần ($N/D$, $N/H$, phân bố không gian) và làm rõ mối quan hệ tương quan giữa cấu trúc với tính đa dạng thực vật thân gỗ của hai kiểu rừng Rkx và Rkn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

  • Khái niệm đa dạng sinh học: Tiếp cận định nghĩa theo Norse và McManus (1980), FAO, Công ước Đa dạng sinh học (1992) và Luật Đa dạng sinh học Việt Nam (2008).
  • Khái niệm cấu trúc rừng: Dựa trên quan điểm của Husch (1982), Phùng Ngọc Lan (1986), Ngô Quang Đê và cs (1992), Vũ Tiến Hinh (2012).
  • Khái niệm thực vật thân gỗ: Cây thân gỗ có thớ gỗ sống lâu năm, phân cành cấp 2, ngọn hướng lên trên (Huxley, 1992), chiều cao trưởng thành từ $3 - 6\text{ m}$ và đường kính $D_{1,3} \ge 10\text{ cm}$ (Raunkiær, 1934).
  • Khung phân loại rừng: Sử dụng hệ thống phân loại sinh thái phát sinh quần thể của Thái Văn Trừng (1999) cho kiểu rừng (Rkx, Rkn) và bảng phân loại trạng thái rừng Loeschau (1960) / QPN 6-84 cho các trạng thái IIIA1, IIIA2, IIIA3.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

Luận án kết hợp phương pháp mô tả hình thái với phương pháp thống kê toán học và tin học ứng dụng:

 - Tài liệu kế thừa           - Kiểu rừng Rkx (3 ô)         - PRIMER 6 (Đa dạng, PCA, MDS)
 - Điều kiện TN, KT-XH        - Kiểu rừng Rkn (3 ô)         - Mô hình hóa toán học (Weibull)
 - Bản đồ TTV, Lâm nghiệp     - Đo đếm D1,3 ≥ 10 cm, Hvn     - MapInfo & Google Earth (GIS)
  1. Phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn và thu thập số liệu:
    • Thiết lập 6 ô tiêu chuẩn định vị (OTCDV) điển hình, diện tích mỗi ô là 1 ha ($100 \times 100\text{ m}$), chia thành các ô thứ cấp.
    • Bố trí 3 ô thuộc kiểu rừng Rkx (các trạng thái IIIA2, IIIA3) và 3 ô thuộc kiểu rừng Rkn (các trạng thái IIIA1, IIIA3).
    • Đo đếm toàn bộ các cây gỗ có đường kính $D_{1,3} \ge 10\text{ cm}$, đo chiều cao vút ngọn $H_{vn}$, định danh tên loài, chi, họ.
  2. Phương pháp phân tích đa dạng thực vật:
    • Tính toán các chỉ số: Độ giàu loài ($S$), chỉ số phong phú Margalef ($d$), chỉ số đa dạng Shannon - Weiner ($H'$), chỉ số đa dạng Simpson ($1 - D$), chỉ số ưu thế Simpson ($D$), chỉ số đồng đều Pielou ($J$).
    • Đánh giá vai trò của họ và loài: Chỉ số giá trị quan trọng của họ (FIV), chỉ số giá trị quan trọng của loài ($IVI% = (N% + G% + F%)/3$).
    • Đánh giá độ tương đồng: Chỉ số tương đồng Sorensen ($SI$).
    • Đánh giá mức độ hiếm: Chỉ số hiếm ($I_r$) theo Duccio Rocchini (2006).
    • Phân tích đa biến sinh thái: Sử dụng phần mềm PRIMER 6 để vẽ đường cong ưu thế K-Dominance, phân tích cụm (Cluster analysis - UPGMA), phân tích tọa độ đa chiều phi tham số (MDS) và phân tích thành phần chính (PCA).
  3. Phương pháp mô hình hóa cấu trúc rừng:
    • Mô phỏng quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính ($N/D$) và cấp chiều cao ($N/H$) bằng các hàm xác suất: Hàm Weibull, hàm Meyer, hàm khoảng cách, hàm phân bố giảm.
    • Mô phỏng tương quan giữa đường kính và chiều cao ($H_{vn} - D_{1,3}$) bằng các dạng hàm toán học.
    • Kiểm nghiệm độ phù hợp của mô hình thông qua các chỉ tiêu: Hệ số xác định ($R^2$), tổng độ lệch bình phương ngẫu nhiên ($SSR$), sai số phương trình ($SEE$), sai lệch tuyệt đối trung bình ($MAE$), sai lệch tuyệt đối trung bình theo phần trăm ($MAPE$).
    • Xác định quy luật phân bố không gian của cây gỗ trên mặt đất ở các trạng thái rừng.
  4. Đánh giá tình trạng bị đe dọa và bảo tồn:
    • Tra cứu và phân hạng loài theo Sách Đỏ Việt Nam (SĐVN), Danh lục Đỏ IUCN, Nghị định 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ và Công ước CITES.
  5. Phương pháp quản lý cơ sở dữ liệu và điều tra xã hội học:
    • Ứng dụng phần mềm MapInfo để xây dựng cơ sở dữ liệu GIS không gian và Google Earth để định vị tọa độ ô tiêu chuẩn.
    • Điều tra phỏng vấn người dân tại 3 xã vùng đệm (Bù Gia Mập, Đắk Ơ, Quảng Trực) về tình hình sử dụng tài nguyên gỗ và tác động kinh tế - xã hội.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 1 (dài 25 trang) tổng thuật có hệ thống các cơ sở lý luận và kết quả nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến thảm thực vật, cấu trúc rừng và đa dạng sinh học. Tác giả đã làm rõ các khái niệm nền tảng về đa dạng sinh học, cấu trúc rừng và tiêu chuẩn cây thân gỗ ($D_{1,3} \ge 10\text{ cm}$, $H_{vn} \ge 3 - 6\text{ m}$).

Chương này điểm lại các mốc nghiên cứu phân loại thảm thực vật từ các công trình kinh điển thế giới (Schimper, Sennhicop, UNESCO, Clement, Whittaker, Braun - Blanquet) đến Việt Nam (Chevalier, Maurand, Loeschau, Trần Ngũ Phương, Phan Kế Lộc, Thái Văn Trừng). Đồng thời, tác giả tổng kết các phương pháp tính toán chỉ số đa dạng sinh học (Curtis & MacIntosh, Colwell, Shannon - Weiner, Condit, Pascal, Magurran, Duccio Rocchini) và các phương pháp mô hình hóa cấu trúc rừng bằng hàm phân bố xác suất (Weibull, Meyer, Poisson, khoảng cách). Đánh giá tổng quan các tài liệu tại VQG Bù Gia Mập từ năm 1997 đến năm 2013 cho thấy hầu hết các nghiên cứu trước chỉ khảo sát mô tả theo tuyến, thiếu phân tích định lượng trên các ô tiêu chuẩn quy chuẩn 1 ha.

Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 (dài 17 trang) xác định cụ thể đối tượng nghiên cứu là thực vật thân gỗ trong các quần xã thực vật thuộc các trạng thái IIIA1, IIIA2, IIIA3 của hai kiểu rừng Rkx và Rkn tại vùng lõi VQG Bù Gia Mập (phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và phục hồi sinh thái). Vườn có diện tích 25.926 ha, nằm trên địa giới hành chính các xã Đắk Ơ, Bù Gia Mập (huyện Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước).

Chỉ tiêu khí hậu (Quan trắc 2006–2016) Giá trị trung bình Năm cao nhất Năm thấp nhất Chênh lệch
Nhiệt độ trung bình năm $26,4^\circ\text{C}$ $27,1^\circ\text{C}$ (2016) $25,8^\circ\text{C}$ (2008) $1,3^\circ\text{C}$
Độ ẩm không khí trung bình $78,7%$ $81,0%$ (2013) $76,8%$ (2015) $4,2%$
Số giờ nắng trung bình $2.541\text{ giờ}$ $2.744\text{ giờ}$ (2015) $2.201\text{ giờ}$ (2007) $543\text{ giờ}$
Lượng mưa trung bình $2.565\text{ mm}$ $3.402\text{ mm}$ (2007) $1.235\text{ mm}$ (2010) $2.167\text{ mm}$

Vùng đệm VQG Bù Gia Mập có diện tích 18.038 ha với 5.296 hộ và 26.296 nhân khẩu (bình quân 4,5 người/hộ) thuộc 14 dân tộc sinh sống. Trong đó, đồng bào dân tộc thiểu số chiếm 56,21% (14.783 người). Xã Quảng Trực có tỷ lệ đồng bào dân tộc thiểu số cao nhất (87%) và tỷ lệ hộ nghèo trên 50%, trong khi xã Đắk Ơ có thu nhập bình quân cao nhất (8 triệu đồng/người/năm). Đời sống khó khăn và việc mở rộng diện tích cây trồng lâu năm (3.927,3 ha) tạo áp lực lớn lên tài nguyên rừng. Chương này trình bày chi tiết quy trình bố trí 6 OTCDV (1 ha), các phương trình toán học mô tả cấu trúc, công thức tính chỉ số sinh thái và sơ đồ ứng dụng các phần mềm MapInfo, Google Earth, PRIMER 6.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 (dài 97 trang) trình bày toàn bộ kết quả phân tích định lượng qua 41 bảng số liệu và 37 hình vẽ/đồ thị, tập trung vào 5 nhóm nội dung chính:

  1. Đánh giá tài nguyên và đa dạng thực vật tại VQG Bù Gia Mập:
    • Hệ thực vật VQG Bù Gia Mập có 1.117 loài thuộc 475 chi, 128 họ (gồm 98 loài khuyết thực vật, 8 loài thực vật hạt trần và 1.011 loài thực vật hạt kín).
    • Thảm thực vật phân bố chủ yếu theo 2 kiểu rừng chính: Rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới (Rkx) và rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkn).
  2. Tính đa dạng thực vật thân gỗ của hai kiểu rừng Rkx và Rkn:
    • Kiểu rừng Rkx: Phân tích chỉ số giá trị quan trọng họ (FIV), kết cấu thành phần loài, chỉ số đa dạng ($H'$, $1-D$, $d$, $J$), chỉ số tương đồng $SI$ giữa các quần xã; vẽ đường cong ưu thế K-Dominance, đồ thị phân tích MDS và PCA thể hiện mối quan hệ giữa các loài và giữa các trạng thái rừng.
    • Kiểu rừng Rkn: Xác định các họ ưu thế theo FIV, cấu trúc thành phần loài của các quần xã, các chỉ số đa dạng sinh thái, ma trận khoảng cách và phân nhóm loài qua đồ thị PCA/MDS.
    • So sánh hai kiểu rừng: Tổng hợp sai khác về thành phần họ - chi - loài, đường cong K-Dominance tổng thể và xác định chỉ số tương đồng $SI$ giữa Rkx và Rkn.
    • Đánh giá thực vật nguy cấp, quý hiếm: Thống kê số lượng loài theo Sách Đỏ Việt Nam (CR, EN, VU), Danh lục Đỏ IUCN, Nghị định 32/2006/NĐ-CP (nhóm IA, IIA), CITES và tính toán chỉ số hiếm $I_r$.
  3. Đặc điểm cấu trúc lâm phần của hai kiểu rừng:
    • Kiểu rừng Rkx: Phân tích kết cấu mật độ ($N$), tiết diện ngang ($G$), trữ lượng ($V$) theo nhóm đường kính cho các quần xã (Rkx-IIIA3-OII, Rkx-IIIA2-OIII, Rkx-IIIA2-OIV); xác định công thức tổ thành loài dựa trên chỉ số $IVI%$; mô phỏng phân bố $N/D$ và $N/H_{vn}$ bằng hàm Weibull; kiểm định tương quan $H_{vn} - D_{1,3}$; xác định kiểu phân bố không gian của cây gỗ.
    • Kiểu rừng Rkn: Phân tích kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng theo nhóm đường kính cho các quần xã (Rkn-IIIA3-OI, Rkn-IIIA1-OV, Rkn-IIIA1-OVI); xác định cấu trúc tổ thành; mô phỏng phân bố $N/D$ theo hàm Weibull, phân bố $N/H_{vn}$ theo hàm khoảng cách; kiểm định tương quan $H_{vn} - D_{1,3}$ và kiểu phân bố cây gỗ trên mặt đất.
  4. Mối quan hệ giữa cấu trúc lâm phần và đa dạng thực vật:
    • Phân tích biến thiên của các chỉ số đa dạng ($H'$, $D$, $J$) theo các cấp đường kính $D_{1,3}$ và các cấp chiều cao $H_{vn}$ ở cả hai kiểu rừng Rkx và Rkn.
    • Sử dụng sơ đồ nhánh Cluster và đồ thị phân tán để làm rõ mối quan hệ giữa số lượng loài với cấp kính và cấp chiều cao.
  5. Nguyên nhân suy giảm đa dạng thực vật và giải pháp bảo tồn:
    • Tổng hợp số liệu điều tra sử dụng gỗ trong vùng đệm (Bảng 3.40) và thống kê diện tích rừng tự nhiên chuyển đổi sang mục đích khác (Bảng 3.41).
    • Đề xuất hệ thống giải pháp bảo tồn: Xây dựng cơ sở dữ liệu số trên MapInfo, định vị giám sát trên Google Earth, phân tích theo dõi loài bằng PRIMER 6, nâng cao hiệu quả tuần tra bảo vệ và phát triển sinh kế cộng đồng vùng đệm.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt lý luận

  • Đã xác định được tính đa dạng của thực vật thân gỗ trong hai kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới (Rkx) và kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkn) tại VQG Bù Gia Mập trên cơ sở định lượng.
  • Đã xác định được các đặc điểm cấu trúc lâm phần (tổ thành loài qua chỉ số $IVI$, phân bố $N/D$, phân bố $N/H_{vn}$, tương quan $H_{vn}/D_{1,3}$, kiểu phân bố không gian) và làm sáng tỏ mối quan hệ định lượng giữa tính đa dạng loài cây gỗ với cấu trúc lâm phần trong hai kiểu rừng Rkx và Rkn.

Những đóng góp mới về mặt thực tiễn

  • Thiết lập hệ thống 6 ô tiêu chuẩn định vị diện tích 1 ha chuẩn hóa, tạo lập cơ sở dữ liệu số để theo dõi động thái rừng lâu dài tại VQG Bù Gia Mập, phục vụ giám sát sự biến đổi thực vật thân gỗ theo không gian và thời gian, đặc biệt là các loài cây thân gỗ nguy cấp, quý hiếm.
  • Cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quy hoạch, chăm sóc, phục hồi rừng và đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh, quản lý bảo tồn đa dạng sinh học phù hợp với điều kiện thực tế tại VQG Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án

  • Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu tầng thực vật thân gỗ ($D_{1,3} \ge 10\text{ cm}$, $H_{vn} \ge 3 - 6\text{ m}$) trong các trạng thái IIIA1, IIIA2, IIIA3 thuộc hai kiểu rừng Rkx và Rkn, chưa mở rộng sang các trạng thái rừng khác có cấu trúc đang biến động như IIB, IIIA1+L, IIIA2+L.
  • Luận án không đi sâu vào nghiên cứu đa dạng thực vật ở cấp độ di truyền (đa dạng gen) và đa dạng toàn bộ hệ sinh thái.
  • Số liệu thực địa được thu thập trong khung thời gian từ tháng 01/2015 đến tháng 12/2016 trên 6 ô tiêu chuẩn định vị điển hình.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Tiếp tục duy trì quan trắc định kỳ trên 6 ô tiêu chuẩn định vị 1 ha đã thiết lập để theo dõi động thái tăng trưởng, cấu trúc lâm phần và diễn thế thành phần loài cây gỗ theo thời gian.
  • Mở rộng phạm vi nghiên cứu định lượng cấu trúc và đa dạng sinh học sang các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy, rừng tre nứa xen cây gỗ và nghiên cứu đa dạng di truyền đối với các loài cây gỗ nguy cấp, quý hiếm tại khu vực.

Giá trị tham khảo

Đối tượng hưởng lợi

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên các ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng, Sinh thái học, Bảo tồn thiên nhiên.
  • Giảng viên, chuyên gia tại các viện nghiên cứu, trường đại học trong lĩnh vực khoa học lâm nghiệp và tài nguyên môi trường.
  • Cán bộ kỹ thuật, kiểm lâm và Ban quản lý các Vườn Quốc gia, Khu Bảo tồn thiên nhiên tại khu vực Đông Nam Bộ, Tây Nguyên cũng như hệ thống rừng đặc dụng toàn quốc.
  • Các cơ quan quản lý nhà nước về lâm nghiệp và đa dạng sinh học trong việc xây dựng chính sách quản lý, bảo tồn tài nguyên rừng.

Các phần đáng tham khảo trong luận án

  • Phương pháp thiết lập ô tiêu chuẩn định vị 1 ha chuẩn hóa và kỹ thuật thu thập số liệu định lượng về thực vật thân gỗ.
  • Quy trình ứng dụng các mô hình toán học (phân bố Weibull, hàm khoảng cách, tương quan $H_{vn}/D_{1,3}$) và phần mềm chuyên dụng (PRIMER 6, MapInfo, Google Earth) trong phân tích sinh thái thực vật và quản lý cơ sở dữ liệu GIS.
  • Bộ số liệu chi tiết về các chỉ số đa dạng ($H'$, Simpson, Margalef, Pielou), chỉ số $IVI$, chỉ số $FIV$ và danh lục các loài thực vật thân gỗ nguy cấp, quý hiếm tại VQG Bù Gia Mập.

Câu hỏi thường gặp

1. Vườn Quốc gia Bù Gia Mập có vị trí địa lý và quy mô diện tích như thế nào theo văn bản luận án?
VQG Bù Gia Mập nằm ở phía Bắc tỉnh Bình Phước (tọa độ $12^\circ 8'30'' - 12^\circ 7'3''\text{ vĩ độ Bắc}$; $107^\circ 3'30'' - 107^\circ 4'30''\text{ kinh độ Đông}$), thuộc địa giới hành chính xã Đắk Ơ và xã Bù Gia Mập. Tổng diện tích tự nhiên là 25.926 ha, gồm: phân khu bảo vệ nghiêm ngặt 18.269 ha, phân khu phục hồi sinh thái 7.557 ha và phân khu hành chính dịch vụ 100 ha. Diện tích vùng đệm là 18.038 ha (phía Bình Phước 10.036 ha, phía Đắk Nông 8.002 ha).

2. Hai kiểu rừng chính được lựa chọn nghiên cứu trong luận án là gì?
Hai kiểu rừng chính được nghiên cứu là kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới (ký hiệu là Rkx) và kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới (ký hiệu là Rkn), được phân loại theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể của Thái Văn Trừng (1999).

3. Số liệu thực địa được thu thập trên bao nhiêu ô tiêu chuẩn và theo quy chuẩn kích thước nào?
Số liệu được thu thập trên 6 ô tiêu chuẩn định vị (OTCDV) điển hình tại vùng lõi VQG Bù Gia Mập. Mỗi ô tiêu chuẩn có diện tích 1 ha ($100 \times 100\text{ m}$), được chia thành các ô thứ cấp để đo đếm toàn bộ các cây gỗ có đường kính ngang ngực $D_{1,3} \ge 10\text{ cm}$.

4. Những hàm phân bố xác suất nào được sử dụng để mô hình hóa cấu trúc đường kính và chiều cao của lâm phần?
Tác giả đã thử nghiệm và áp dụng các hàm: hàm phân bố Weibull, hàm Meyer, hàm khoảng cách và hàm phân bố giảm. Trong đó, hàm Weibull được xác định là thích hợp để mô phỏng phân bố số cây theo cấp đường kính ($N/D$) và cấp chiều cao ($N/H_{vn}$) ở kiểu rừng Rkx, còn hàm khoảng cách và hàm Weibull được dùng mô tả phân bố cho kiểu rừng Rkn.

5. Luận án đã sử dụng các phần mềm chuyên dụng nào để xử lý số liệu và quản lý dữ liệu?
Luận án sử dụng phần mềm PRIMER 6 để phân tích các chỉ số đa dạng, vẽ đường cong K-Dominance, phân tích cụm Cluster, phân tích MDS và PCA; phần mềm MapInfo để xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu không gian GIS; và phần mềm Google Earth để định vị tọa độ các ô tiêu chuẩn nghiên cứu.

Kết luận

Luận án của tác giả Vương Đức Hòa là công trình nghiên cứu chuyên sâu về lâm sinh học và sinh thái học thực vật, cung cấp bức tranh định lượng về tính đa dạng thực vật thân gỗ và các quy luật cấu trúc lâm phần tại VQG Bù Gia Mập. Thông qua hệ thống 6 ô tiêu chuẩn định vị 1 ha trên hai kiểu rừng chính (Rkx và Rkn) thuộc các trạng thái IIIA1, IIIA2, IIIA3, nghiên cứu đã mô hình hóa thành công các quy luật phân bố cấu trúc và làm rõ mối quan hệ tương quan giữa cấu trúc với mức độ đa dạng loài cây gỗ. Công trình đã xây dựng cơ sở dữ liệu số trên nền tảng GIS và PRIMER 6, tạo luận cứ khoa học cho việc theo dõi động thái rừng dài hạn và thực thi các biện pháp lâm sinh trong quản lý, bảo tồn tài nguyên rừng bền vững.