Chương 1 TỔNG QUAN 1. Những đơn vị phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam Theo Thái Văn Trừng (1999), rừng nhiệt đới bao gồm hai loại hình quần thể là quần hệ và xã hợp. Các quần hệ thực vật được phân loại dựa theo sự khác biệt về hình thái và cấu trúc. Trái lại, các xã hợp thực vật được phân loại dựa theo thành phần loài cây; trong đó tiêu chuẩn phân chia xã hợp là những ưu hợp thực vật.
Những ưu hợp thực vật được phân chia dựa theo thành phần loài và tỷ trọng của chúng. Đơn vị phân loại cơ sở của thảm thực vật rừng Việt Nam là kiểu thảm thực vật. Mỗi kiểu thảm thực vật được hình thành dưới chế độ khí hậu nhất định. Theo nguồn gốc phát sinh, thảm thực vật rừng Việt Nam có thể được phân chia thành hai kiểu: thảm thực vật nguyên sinh và thảm thực vật thứ sinh.
Một kiểu thảm thực vật có thể hình thành trên những môi trường khác nhau. Vì thế, một kiểu thảm thực vật có thể được phân chia nhỏ thành những kiểu phụ. Mặt khác, một kiểu phụ cũng có thể có các loài cây ưu thế khác nhau. Do đó, các kiểu phụ thảm thực vật cũng có thể được phân chia nhỏ thành những xã hợp thực vật khác nhau.
Tùy theo tổ thành loài cây ưu thế, các xã hợp thực vật lại được phân chia thành các đơn vị nhỏ hơn như quần hợp thực vật, ưu hợp thực vật và phức hợp thực vật. Quần hợp thực vật là QXTV có tỷ lệ cá thể (hoặc thể tích) của 1 - 2 loài cây gỗ ưu thế chiếm trên 90% số lượng cá thể (hoặc thể tích) của các loài cây trong thảm thực vật. Ưu hợp thực vật là QXTV có tỷ lệ cá thể (hoặc thể tích) của khoảng dưới 10 loài cây ưu thế chiếm 40 - 50% tổng số lượng cá thể (hoặc thể tích) của các loài. Phức hợp thực vật là QXTV có độ ưu thế của các loài cây phân hóa không rõ.
Thái Văn Trừng (1999) cũng cho rằng, nhóm nhân tố địa lý - địa hình (độ kinh, độ vĩ, độ lục địa, địa hình, địa chất, độ cao, độ dốc, hướng phơi.) có ảnh hưởng lớn nhất đến sự phát sinh thảm thực vật rừng Việt Nam. Trong nhóm này, c 4 độ vĩ và độ cao đóng vai trò lớn nhất. Theo đó, các kiểu thảm thực vật có thể được liên kết thành nhóm theo các vành đai độ cao và độ vĩ. Trong một điều kiện địa lý - địa hình nhất định, hình thái và cấu trúc của thảm thực vật lại phụ thuộc vào điều kiện khí hậu - thủy văn.
Ở Việt Nam, chế độ nhiệt có vai trò lớn hơn chế độ ẩm. Vì thế, các kiểu thảm thực vật có thể được phân chia thành những đơn vị nhỏ hơn tùy theo chế độ khô ẩm khác nhau. Nhóm nhân tố khu hệ thực vật có ảnh hưởng đến các kiểu phụ miền thực vật. Theo đó, các kiểu phụ thực vật cũng có thể được phân chia dựa theo nguồn gốc của những khu hệ thực vật.
Sự khác biệt về đá mẹ - thổ nhưỡng có ảnh hưởng lớn đến thảm thực vật. Do đó, các kiểu phụ miền thực vật có thể được phân chia thành những loại hình thực vật thổ nhưỡng khác nhau. Nhóm nhân tố sinh vật - con người có ảnh hưởng đến quá trình phát sinh những kiểu phụ thực vật nhân tác. Những kiểu phụ nhân tác bao gồm hai nhóm; trong đó một nhóm hình thành trên đất rừng nguyên trạng, còn một nhóm hình thành trên đất rừng đã bị thoái hóa.
Về tiêu chuẩn phân loại các kiểu thảm thực vật, Thái Văn Trừng (1999) đã sử dụng bốn tiêu chuẩn cơ bản - đó là dạng sống ưu thế của tầng lập quần, độ tàn che của tầng ưu thế sinh thái, hình thái sinh thái của lá và trạng mùa của tán lá. Tên của kiểu thảm thực vật bao gồm hai phần lớn. Phần thứ nhất chỉ rõ đặc trưng hình thái và cấu trúc của thảm thực vật. Phần thứ hai biểu thị chế độ khô ẩm tương ứng với các kiểu thảm thực vật.
Những kiểu phụ miền thực vật, kiểu phụ thổ nhưỡng, kiểu phụ nhân tác được đặt tên dựa theo thành phần loài cây và độ ưu thế của chúng. Ngoài ra, tên gọi của các kiểu phụ còn có thêm một số từ như “thân thuộc” để chỉ sự gần gũi với một hệ thực vật nào đó, hoặc “trên” để chỉ rừng phát sinh trên loại đất nào đó, hoặc “sau” để chỉ sau tác động của con người. Phạm vi nghiên cứu trong lâm học Richards (1965) và Thái Văn Trừng (1999) đã chỉ ra rằng, khi nghiên cứu về rừng, nhà lâm học quan tâm đến điều kiện hình thành rừng, tổ thành loài cây, cấu trúc tầng thứ, cấu trúc tuổi, quá trình tái sinh và hình thành rừng, diễn thế rừng… Những đặc trưng của rừng thay đổi tùy theo vị trí địa lý và điều kiện địa hình. Vì thế, rừng là một hiện tượng địa lý.
Phân tích vai trò của những loài cây gỗ trong quần xã thực vật Phương pháp phân tích và đánh giá vai trò của những loài cây gỗ hình thành QXTV là mối quan tâm to lớn trong lâm học. Curtis và Mc. Chỉ số IVI% là tổng hoặc giá trị trung bình của độ thường gặp tương đối (F%), mật độ tương đối (N%) và tiết diện ngang thân cây tương đối của loài (G%). Chỉ số IVI% của Curtis và Mc.
Intosh có nhược điểm là thay đổi tùy theo kích thước và số lượng ô mẫu. Ngoài ra, chỉ số này chỉ có ý nghĩa khi phân bố của loài trong QXTV là ngẫu nhiên (Theo Thái Văn Trừng, 1999; Nguyễn Văn Thêm, 2010). Để khắc phục những nhược điểm này, Thái Văn Trừng (1999) đã xác định chỉ số IVI% của những loài cây gỗ theo giá trị trung bình của ba tham số: N%, G% và V%. Dựa theo ba tham số này, Thái Văn Trừng (1999) đã phân chia những QXTV rừng thành ba đơn vị cơ bản là quần hợp, ưu hợp và phức hợp.
Phân tích cấu trúc rừng Cấu trúc rừng biểu thị các thành phần và sự tổ chức, sắp xếp của chúng theo không gian, thời gian (Nguyễn Văn Thêm, 2002). Phương pháp phân tích cấu trúc rừng là một trong những vấn đề thu hút sự chú ý của nhiều nhà lâm học. Khi nghiên cứu cấu trúc rừng nhiệt đới, Davis và Richards (1934 - 1936; dẫn c 6 theo Thái Văn Trừng, 1999 đã mô tả sự phân tầng và vị trí của những loài cây gỗ trong tán rừng bằng những biểu đồ phẫu diện đứng và ngang (biểu đồ phẫu diện rừng, biểu đồ trắc diện rừng, trắc đồ rừng, phẫu đồ rừng). Sau này phương pháp này đã được nhiều nhà lâm học áp dụng để mô tả và phân tích so sánh những kiểu rừng khác nhau trên thế giới.
Ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (1999) đã áp dụng phương pháp biểu đồ rừng để mô tả cấu trúc rừng và phân loại những kiểu rừng khác nhau. Rừng hỗn loài nhiệt đới ở giai đoạn ổn định hình thành năm tầng khác nhau: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C) (Thái Văn Trừng, 1999). Bằng cách vẽ những biểu đồ phẫu diện rừng, nhà lâm học có thể phân loại, mô tả chính xác các kiểu rừng và động thái biến đổi của chúng theo thời gian. Ngoài ra, phương pháp này còn cho phép xác định sự thay đổi cấu trúc rừng trước và sau khi áp dụng những phương thức lâm sinh (Thái Văn Trừng, 1999).
Tuy vậy, phương pháp của Davis và Richards có nhược điểm là không thể định lượng chính xác cấu trúc rừng. Để khắc phục những thiếu sót này, nhiều nhà lâm học đã mô tả và phân tích cấu trúc rừng bằng những mô hình toán. Ở Việt Nam, Nguyễn Hải Tuất, (1982) và Nguyễn Văn Trương (1984) đã áp dụng hàm phân bố Meyer, hàm phân bố khoảng cách để mô tả phân bố N/D, phân bố N/H tùy theo trạng thái rừng. Nguyễn Văn Thêm và Vũ Mạnh (2017) đã sử dụng phân mũ, phân bố Beta để mô hình hóa phân bố N/D đối với rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới ở khu vực Nam Cát Tiên thuộc tỉnh Đồng Nai.
Phân tích đa dạng sinh vật Các nhà sinh học định nghĩa đa dạng sinh học là tổng số nguồn gen, tổng số loài và tổng số hệ sinh thái của một khu vực nhất định. Bởi vì sự sống trên trái đất tồn tại chủ yếu ở dạng loài, nên thuật ngữ “Đa dạng sinh vật” thường được sử dụng với nghĩa là “Đa dạng loài” (Magurran, 2004). Nhiều nhà khoa học (Kimmins, 1998; Magurran (2004) cho rằng hiện nay các nước phải tập trung nghiên cứu đa dạng sinh vật bởi nhiều lý do khác nhau. c 7 Một là, mỗi quốc gia cần thiết phải bảo tồn đa dạng sinh vật.
Nguyên nhân là vì nhiều hệ sinh thái rừng tự nhiên chứa đựng bên trong chúng những loài cây, động vật có giá trị cao về khoa học và kinh tế đã bị khai thác cạn kiệt hoặc có nguy cơ biến mất. Những dải san hô ngầm có nguy cơ biến mất. Nguồn cá đã bị khai thác cạn kiệt. Nhiều sinh vật bị tiêu diệt vì mục đích trang trí hoặc làm dược liệu.
Sự phát triển công nghiệp đã làm gia tăng việc sử dụng thuốc diệt trừ dịch hại trong nông lâm nghiệp, làm ô nhiễm những hệ sinh thái cửa sông và biển. Thứ hai, con người là một trong những thành phần cấu thành mạng lưới những hệ sinh thái. Sự sống của con người phụ thuộc vào không khí sạch, nguồn nước sạch, nguồn thức ăn an toàn đối với sự sống và thuốc chữa bệnh. Vì sự sống còn, con người đã tác động với tần số và cường độ rất cao vào hầu hết các hệ sinh thái.
Kết quả đã làm suy yếu hoặc làm biến mất nhiều hệ sinh thái mà sự sống của con người phụ thuộc vào đó. Thứ ba, đa dạng sinh vật không chỉ là mối quan tâm to lớn của các nhà sinh thái học, sinh học và môi trường, mà còn cả các nhà hoạch định chính sách. Về khoa học, các nhà sinh thái học rất quan tâm đến biến động của đa dạng sinh vật theo không gian và thời gian. Thứ tư, hiện nay khoa học và thực tiễn vẫn còn những thảo luận gay gắt xung quanh những số đo đa dạng sinh vật.
Trước đây các nhà sinh thái học đã đề xuất rất nhiều chỉ số và những mô hình để đo đạc đa dạng sinh vật tùy theo môi trường, nơi sinh sống và vị trí khác nhau của sinh vật. Tuy vậy, phần lớn những số đo đa dạng kể trên không phải là những chỉ số đa dạng thực, mà chỉ là những entropy.