Chương 1 TỔNG QUAN 1. Phạm vi nghiên cứu trong lâm học Phạm vi nghiên cứu của lâm học là điều kiện hình thành rừng, kết cấu loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, tình trạng tái sinh và diễn thế rừng (Kimmins, 1998[26]; Thái Văn Trừng, 1999)[22]. Phương pháp phân tích quần xã thực vật 1. Phân tích kết cấu loài cây gỗ Kết cấu loài cây gỗ biểu thị thành phần loài cây gỗ và tỷ trọng của chúng.
Theo Thái Văn Trừng (1999)[22], để hiểu biết về quy luật sống của rừng, nhà lâm học cần phải biết rõ về kết cấu loài cây gỗ. Curtis và McIntosh (1951) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2010 [20]) đã sử dụng chỉ số giá trị quan trọng (IVI%) để biểu thị vai trò của các loài cây gỗ trong quần xã thực vật (QXTV). Chỉ số IVI là giá trị trung bình hoặc tổng của ba tham số: độ thường gặp tương đối của loài (F%), mật độ tương đối của loài (N%) và tiết diện ngang thân cây tương đối của loài (G%). Phương pháp của Curtis và McIntosh có một số nhược điểm: (a) chỉ số IVI% thay đổi tùy theo kích thước và số lượng ô mẫu; (b) F% chỉ có ý nghĩa khi phân bố của loài cây gỗ tuân theo luật ngẫu nhiên.
Ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (1999)[22] đã xác định kết cấu loài cây gỗ theo giá trị trung bình của ba tham số: N%, G% và thể tích thân cây tương đối (V%). Căn cứ vào kết cấu loài cây gỗ, ông đã được phân chia những QXTV rừng thành những quần hợp, ưu hợp và phức hợp. 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 của dưới 10 loài cây ưu thế chiếm 40 - 50% tổng số lượng cá thể của các loài.
Phức hợp thực vật là QXTV có độ ưu thế của các loài cây phân hóa không rõ. c 3 Độ phong phú của loài cây bụi được đánh giá dựa theo chiều cao và độ che phủ của tán lá trên mặt đất. Độ phong phú của thảm cỏ được đánh giá theo phần trăm độ che phủ của thảm cỏ trên mặt đất. Phân tích cấu trúc rừng Cấu trúc rừng biểu thị những thành phần và sự tổ chức và sắp xếp của các thành phần vật theo không gian và thời gian (Nguyễn Văn Thêm, 2002 [19]).
Richards, 1965[16]; Baur(1979)[1]) đã mô tả cấu trúc rừng nhiệt đới bằng những trắc đồ dọc và ngang. Sau này nhiều nhà lâm học Việt Nam cũng đã ứng dụng phương pháp này để mô tả cấu trúc rừng nhiệt đới ở Việt Nam. Phương pháp trắc đồ rừng có nhược điểm là không định lượng được những đặc trưng cấu trúc rừng. Để khắc phục nhược điểm này, ngày nay các nhà lâm học đã ứng dụng những mô hình toán để mô tả cấu trúc rừng.
Meyer đã mô tả phân bố đường kính thân cây (N/D) của rừng tự nhiên bằng hàm số mũ có dạng y = k*exp(-αx); trong đó y là tần số, x là đường kính, k và α là tham số, e là cơ số neper (Nguyễn Hải Tuất, 1982 [24]). Đổng Sĩ Hiền (1974) (Dẫn theo Nguyễn Hải Tuất, 1982 [24]) đã sử dụng hàm phân bố Meyer và hệ đường cong Poisson và Pearson để nắn phân bố N/D đối với rừng tự nhiên. Nguyễn Văn Trương (1983) [23] đã mô tả cấu trúc rừng hỗn loài nhiệt đới ở Việt Nam bằng những hàm phân bố xác suất khác nhau. Nguyễn Hải Tuất (1982)[24] đã sử dụng phân bố khoảng cách để mô tả phân bố N/D và phân bố N/H đối với rừng tự nhiên phục hồi sau khai thác.
Phân tích đa dạng loài cây gỗ Hiện nay đa dạng sinh vật là mối quan tâm lớn đối với mỗi quốc gia (Magurran, 2004 [27]). Nguyên nhân là vì đa dạng sinh vật có ý nghĩa lớn đối với quy hoạch rừng, bảo tồn đa dạng sinh vật, đời sống cộng đồng và kinh tế. Đa dạng sinh vật trong một cảnh quan hay một khu vực địa lý nhất định là đa dạng gamma c 4 (γ). Đa dạng gamma bao gồm đa dạng alpha (α) và đa dạng beta (β).
Đa dạng alpha là đa dạng sinh vật trong một vi môi trường sống nhất định hoặc một ô mẫu nhất định. Đa dạng alpha được xác định bằng những chỉ số đa dạng loài bình quân trong một quần xã sinh vật nhất định. Đa dạng beta là đa dạng loài của nhiều quần xã sinh vật trong những môi trường khác nhau. Đa dạng beta được xác định bằng cách gộp chung nhiều quần xã trong những môi trường khác nhau.
Đa dạng sinh vật phụ thuộc vào vị trí địa lý (vĩ độ, kinh độ), độ cao địa hình, khí hậu, thời gian hình thành môi trường, những rối loạn trong môi trường, cấu trúc và diễn thế của quần xã … Đa dạng sinh vật của một khu vực nào đó được xác định thông qua ba số đo: sự giàu có về loài, đa dạng loài và phân bố độ phong phú hay độ ưu thế của loài (Kimmins, 1998 [26]; Magurran, 2004 [27]). Sự giàu có về loài của quần xã được biểu thị bằng số loài bắt gặp và có thể được đo bằng chỉ số của Margalef và chỉ số Menhinick. Đa dạng loài thường được đo bằng các chỉ số của Simpson (1949), Shannon-Weiner (1948, 1949), McIntosh (1967), Berger-Parker (1970), Hill (1973) và Brillouin (Magurran, 2004 [27]). Chỉ số ưu thế Simpson được sử dụng để xác định đa dạng sinh vật của những quần xã sinh vật ở một môi trường nhất định (đa dạng Alpha).
Chỉ số đa dạng Shannon – Weiner được sử dụng để so sánh đa dạng giữa những môi trường sống khác nhau (đa dạng Beta). Phân bố độ phong phú của các loài trong quần xã (chỉ số đồng đều) có thể được đo đạc bằng các chỉ số Shannon-Weiner (1948), Simpson (1949), Pielou (1969), Hill (1973) và Heip (1974); trong đó hai chỉ số thông dụng nhất là Shannon-Weiner và Pielou. Những chỉ số này đã được sử dụng rộng rãi trong sinh thái học và cũng đã được xây dựng thành phần mềm tính toán trong các gói thống kê (Magurran, 2004 [27]). Phương pháp thu mẫu trong nghiên cứu lâm học Đặc trưng lâm học của QXTV được báo cáo tùy thuộc vào phương pháp thu mẫu (Nguyễn Văn Thêm, 2010 [20]).
Ở Việt Nam, khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng tự nhiên hỗn loài, nhiều nhà lâm học (Thái Văn Trừng (1999)[22]; Nguyễn Văn Trương (1983)[23]; Vũ Tiến Hinh, 1991 [9]; Nguyễn Văn Thêm, 1992[18]) đã sử dụng kích thước ô mẫu thay đổi từ 0,1 – 1,0 ha để phân tích đặc c 5 trưng lâm học của các QXTV rừng. Ô mẫu thường có dạng hình chữ nhật. Phương pháp bố trí ô mẫu thường là phương pháp điển hình hay hệ thống (Thái Văn Trừng, 1999 [22]; Nguyễn Văn Thêm, 2010 [20]). Mặc khác, cùng một đối tượng nghiên cứu nhưng kết quả nghiên cứu có thể được báo cáo khác nhau.
Điều đó có liên quan đến phương pháp thu mẫu và phương pháp phân tích số liệu (Thái Văn Trừng, 1999 [22]; Nguyễn Văn Thêm, 2010 [20]). Vì thế, khi phân tích QXTV, nhà nghiên cứu cần phải có những quy ước rõ ràng về kích thước ô mẫu và phương pháp bố trí ô mẫu; về những tài liệu dùng để nhận biết thành phần cây gỗ, kiểu rừng; về cây trưởng thànhvà cây tái sinh; vềvị trí đo đường kính trên thân (D, cm) và D min bắt đầu đo đối với cây lớn; về phân cấp chiều cao (H, m) cây lớn và cây cây tái sinh; về đơn vị đo đếm và độ chính xác của các chỉ tiêu đo đếm… 1. Một số nghiên cứu về rừng ở miền Đông Nam Bộ Rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới ở miền Đông Nam Bộ đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà lâm học (Thái Văn Trừng (1985)[21]; Vũ Xuân Đề, 1985, 1989 [5, 6]; Nguyễn Minh Đường (1985)[7]; Nguyễn Lương Duyên, 1985[8]; Lê văn Mính, 1985 – 1986[13, 14, 15]; Lâm Xuân Sanh (1985)[17]; Nguyễn Văn Thêm, 1992[18]). Theo Thái Văn Trừng (1999) [22], kiểu rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới ở miền Đông Nam Bộ có thể được phân chia thành nhiều kiểu phụ; trong đó có kiểu phụ miền thực vật thân thuộc với khu hệ thực vật Malaysia – Indonesia, ưu hợp ưu thế cây họ Sao – Dầu.
Nguyễn Lương Duyên (1985)[8] và Vũ Xuân Đề (1989)[6] đã thử nghiệm trồng rừng hỗn giao giữa Dầu rái, Sao đen và Dầu song nàng với Đậu chàm và Muồng đen theo mô hình đề xuất của P. Thảo luận Rừng tự nhiên bao gồm nhiều đặc trưng khác nhau. Tuy vậy, phần lớn những nghiên cứu về các QXTV rừng đều tập trung làm rõ điều kiện hình thành (khí hậu- thủy văn, địa hình – đất, khu hệ thực vật…), kết cấu loài cây gỗ, cấu trúc, diễn thế và tình trạng tái sinh của rừng (Thái Văn Trừng, 1999[22]; Phùng Ngọc Lan (1986)[10]; Nguyễn Ngọc Lung, 1989[12]). Do những giới hạn về điều kiện nghiên cứu, nghiên cứu này chi đi sâu xem xét kết cấu loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, đa c 6 dạng loài cây gỗ và tình trạng tái sinh tự nhiên đối với 2 trạng thái rừng IIA và IIB theo phân chia trạng thái rừng của Loeschau (1966) [11].
Những thông tin này là cơ sở khoa học cho việc xây dựng những phương thức lâm sinh và quản lý rừng. Trong lâm học, kết cấu loài cây gỗ (IVI%) có thể được xác định theo nhiều chỉ tiêu khác nhau. Trong nghiên cứu này, chỉ số IVI% của mỗi loài cây gỗ được xác định theo phương pháp của Thái Văn Trừng (1999)[22]. Những cây gỗ trưởng thành (cây gỗ lớn) có D ≥ 6 cm, còn cây tái sinh có H = 10 cm đến D < 6 cm.
Đa dạng loài cây gỗ được xác định thông qua ba thành phần: sự giàu có về loài, đa dạng loài và mức độ đồng đều về độ phong phú của các loài. Sự giàu có về loài được xác định theo chỉ số Margalef. Đa dạng loài cây gỗ được xác định theo chỉ số ưu thế Simpson và chỉ số đa dạng Shannon-Weiner. Chỉ số đồng đều được đo bằng chỉ số Pielou.
Sự tương đồng giữa thành phần cây mẹ và cây tái sinh được đánh giá theo hệ số tương đồng của Sorensen (CS). c 7 Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2. Vị trí địa lý Rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới (Rkx) ở khu vực núi Minh Đạm nằm trong địa giới hành chính của các xã Long Mỹ và thị trấn Phước Hải thuộc huyện Đất Đỏ, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu. Huyện Đất Đỏ là huyện nằm ở phía Đông của tỉnh, có các trục giao thông chính là Quốc lộ 55, Tỉnh lộ 52 và đường ven biển.