Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH ---------------------- PHAN MINH XUÂN ĐA DẠNG THỰC VẬT THÂN GỖ TRONG RỪNG KÍN THƯỜNG XANH HƠI ẨM NHIỆT ĐỚI Ở KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN BÌNH CHÂU – PHƯỚC BỬU TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU Chuyên ngành: Lâm sinh Mã số: 9 62 02 05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP TP.HCM - Năm 2019 Luận án được hoàn thành tại: Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN VĂN THÊM PGS.TS. TRẦN HỢP Phản biện 1: …………………………………………………… …………………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………………… …………………………………………………… Phản biện 3: …………………………………………………… …………………………………………………… Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Vào hồi………giờ………ngày………tháng………năm……… Có thể tìm hiểu luận án tại:……………………………………… 1 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Khu Bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Bình Châu – Phước Bửu thuộc tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu là Khu bảo tồn thiên nhiên ven biển duy nhất còn lại ở Nam Bộ. Theo hệ thống phân loại rừng của Thái Văn Trừng (1999), Khu BTTN Bình Châu - Phước Bửu bao gồm một số kiểu rừng khác nhau; trong đó chủ yếu là rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới phân bố ven biển và dưới 500 m so với mặt biển. Trong lâm học, những vấn đề được đặt ra không chỉ bao gồm thành phần loài cây gỗ và trữ lượng gỗ, mà còn cả kết cấu loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, tái sinh tự nhiên và diễn thế rừng. Những thông tin về kết cấu loài cây gỗ và cấu trúc quần thụ là cơ sở để phân chia nhỏ kiểu rừng thành những kiểu QXTV. Những kiến thức về tái sinh rừng và diễn thế rừng là cơ sở để xây dựng những phương thức lâm sinh và điều chế rừng. Ngày nay, do nhiều hệ sinh thái rừng đã bị suy thoái, nên nhiều loài sinh vật đã bị tuyệt chủng hoặc có nguy cơ tuyệt chủng. Vì thế, bảo vệ rừng và đa dạng sinh vật là những vấn đề được các nhà khoa học và các nhà quản lý hết sức quan tâm. Trước đây đã có một số công trình nghiên cứu về đặc điểm lâm học của Rkx ở Khu BTTN Bình Châu - Phước Bửu nhưng còn thiếu những thông tin đầy đủ về đặc tính của Rkx, nên Khu BTTN Bình Châu - Phước Bửu vẫn chưa thể xây dựng được chiến lược quản lý rừng và bảo tồn đa dạng sinh vật. Vì thế, những nghiên cứu về những đặc tính của Rkx tại Khu BTTN Bình Châu - Phước Bửu là một việc làm cần thiết. Xuất phát từ những vấn đề đặt ra trên đây, đề tài này nghiên cứu đa dạng loài cây gỗ và những đặc trưng lâm học của kiểu rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu – Phước Bửu thuộc tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chung Phân tích đa dạng loài cây gỗ đối với kiểu rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới để làm cơ sở cho quản lý rừng và bảo tồn đa dạng sinh vật. 2 Mục tiêu cụ thể (a) Xác định kết cấu loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ và tình trạng tái sinh tự nhiên đối với những trạng thái rừng khác nhau. (b) Phân tích đa dạng loài cây gỗ và những yếu tố ảnh hưởng. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là những trạng thái rừng khác nhau thuộc kiểu rừng Rkx tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Bình Châu – Phước Bửu. Phạm vi nghiên cứu của đề tài là đa dạng loài cây gỗ, kết cấu loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ và tình trạng tái sinh tự nhiên của rừng Rkx. Địa điểm nghiên cứu được đặt tại KBTTN Bình Châu – Phước Bửu thuộc tỉnh Bà Rịa – Vũng tàu. Thời gian nghiên cứu từ năm 2013 – 2018. Ý nghĩa nghiên cứu Về lý luận, đề tài cung cấp những thông tin để so sánh đa dạng loài cây gỗ và những đặc tính của kiểu Rkx ở mức địa phương, vùng và quốc gia. Về thực tiễn, kết quả nghiên cứu cung cấp những thông tin để làm cơ sở khoa học cho quản lý rừng và bảo tồn đa dạng loài cây gỗ. Những kết quả mới của đề tài (1) Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng số họ và số loài cây gỗ bắt gặp trong rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu – Phước Bửu ở trạng thái rừng nghèo (32 họ và 103 loài) cao hơn so với trạng thái rừng trung bình (32 họ và 89 loài) và trạng thái rừng giàu (31 họ và 83 loài). Kiểu rừng này bắt gặp 22 loài cây gỗ ở mức cực kỳ hiếm, 6 loài ở mức rất hiếm và 34 ở mức hiếm. (2) Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng chỉ số hỗn giao ở trạng thái rừng nghèo (0,20) cao hơn so với trạng thái rừng trung bình và trạng thái rừng giàu (0,17). Chỉ số phức tạp về cấu trúc quần thụ gia tăng rõ rệt từ trạng thái rừng nghèo (1,6) đến trạng thái rừng trung bình (2,2) và trạng thái rừng giàu (4,7). (3) Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng những thành phần đa dạng loài cây gỗ của rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu – Phước Bửu khác nhau không rõ rệt giữa các trạng thái rừng, quần xã thực vật, loại đất và độ gần biển. Ba chỉ số d, 3 J’ và H’ trung bình đối với ba trạng thái rừng nghèo, trung bình và giàu tương ứng là 5,77; 0,83 và 2,84. Ba chỉ số d, J’ và H’ trung bình đối với ba quần xã thực vật (Dầu cát, Sến cát và Trâm mốc) tương ứng là 6,04; 0,84 và 2,89. Ba chỉ số d, J’ và H’ trung bình trên ba loại đất nâu đỏ, đất nâu vàng và đất vàng nhạt tương ứng là 5,81; J’ = 0,84 và 2,85. Ba chỉ số d, J’ và H’ trung bình trên ba khoảng cách gần biển (<1.700 m; 1.700 – 3.500 m và > 3.500 m) tương ứng là 5,71; 0,83 và H’ = 2,80. Chỉ số đa dạng Shannon H’ và chỉ số đa dạng β - Whittaker có thể được ước lượng chính xác dựa theo mật độ và số loài bắt gặp trong quần thụ. Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU Từ 72 tài liệu tổng quan, đề tài luận án nhận thấy cần thảo luận rõ một số vấn đề sau đây: (1) Đa dạng sinh vật được định nghĩa khác nhau tùy theo tác giả. Trong luận án này, tác giả chỉ giới hạn nghiên cứu đa dạng loài cây gỗ của Rkx ở Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu – Phước Bửu. (2) Tuy cùng một kiểu rừng nhưng phân bố ở những khu vực khác nhau sẽ có những khác biệt (hình thái, cấu trúc). Vì thế, nghiên cứu nhằm làm rõ thành phần loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ và tái sinh tự nhiên là vẫn cần thiết. (3) Dựa theo trữ lượng rừng (Thông tư 34/2009), đề tài đã phân chia Rkx ở khu vực nghiên cứu thành ba trạng thái: rừng nghèo, rừng trung bình và rừng giàu. Bên cạnh đó, đề tài còn phân tích cho những loại hình QXTV, là những ưu hợp thực vật theo phân loại của Thái Văn Trừng (1999). (4) Sự hiểu biết về đa dạng loài cây gỗ cho phép nhà lâm học tuyển chọn những loài cây gỗ đạt được những mục tiêu của kinh doanh rừng. Theo đó, nghiên cứu này đã sử dụng những phương pháp thu thập mẫu và phân tích số liệu dựa theo những chỉ dẫn chung trong nghiên cứu lâm học và đa dạng sinh vật. 4 (5) Đề tài luận án này đã quy ước như sau: (a) Kiểu rừng được nhận biết theo phân loại rừng của Thái Văn Trừng (1999); (b) Dạng sống cây thân gỗ chỉ giới hạn ở cây gỗ (Tree); (c) Thành phần loài cây gỗ được nhận biết theo Trần Hợp (2002), Võ Văn Chi (2003, 2004); (d) Chỉ số phong phú về loài được xác định theo chỉ số của Margalef (1958); (e) Chỉ số đa dạng loài được xác định theo chỉ số đa dạng Simpson và chỉ số đa dạng Shannon-Weiner; (f) Chỉ số đồng đều về phân bố độ phong phú của các loài cây gỗ được tính theo chỉ số Pielou (1975); (g) Sự tương đồng về thành phần loài giữa hai quần xã được đánh giá theo chỉ số tương đồng của Sorensen; (h) Mức dộ hiếm của những loài cây gỗ được xác định theo chỉ số hiếm; (i) Những ô mẫu có kích thước 0,20 ha và được bố trí theo phương pháp điển hình. Chương 2 NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nội dung nghiên cứu (1) Kết cấu họ và loài cây gỗ. - Kết cấu loài cây gỗ đối với trạng thái rừng nghèo. - Kết cấu loài cây gỗ đối với trạng thái rừng trung bình. - Kết cấu loài cây gỗ đối với trạng thái rừng giàu. (2) Cấu trúc quần thụ đối với rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới. - Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng theo nhóm đường kính và lớp chiều cao. - Phân bố số cây theo cấp đường kính. - Phân bố số cây theo cấp chiều cao. - Chỉ số phức tạp về cấu trúc. - Chỉ số cạnh tranh giữa những cây gỗ trong quần thụ. (3) Đặc điểm tái sinh tự nhiên đối với ba trạng thái rừng. (4) Đa dạng họ và đa dạng loài cây gỗ - Đa dạng họ cây gỗ. - Đa dạng loài cây gỗ. + Đường cong tích lũy loài cây gỗ. + Đa dạng loài cây gỗ của kiểu rừng Rkx. + Những loài cây gỗ quý và hiếm của kiểu rừng Rkx. 5 - Những yếu tố ảnh hưởng đến đa dạng loài cây gỗ + Ảnh hưởng của trạng thái rừng. + Ảnh hưởng của kiểu quần xã thực vật. + Ảnh hưởng của loại đất. + Ảnh hưởng của độ gần biển. + Ảnh hưởng của cấu trúc quần thụ. - Đa dạng loài cây tái sinh đối với ba trạng thái rừng. - Phân cấp đa dạng loài cây gỗ đối với kiểu rừng Rkx. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp luận Phương pháp luận của đề tài luận án dựa trên những quan niệm sau đây: (1) Rừng là một hệ sinh thái; trong đó bao gồm hai nhóm thành phần vô cơ (khí hậu, địa hình, đất) và hữu cơ (thực vật, động vật, vi sinh vật). Những thành phần này có sự tương tác qua lại với nhau. Mặc khác, phân bố của các loài cây gỗ trong những QXTV rừng là không thuần nhất theo không gian và thời gian. Tính không thuần nhất càng thể hiện rõ khi rừng lâm vào những rối loạn do ảnh hưởng của những tai biến tự nhiên và hoạt động sống của con người như khai thác gỗ và nương rẫy… Tùy theo giai đoạn phát triển của rừng, những tai biến tự nhiên và hoạt động sống của con người có thể dẫn đến những thay đổi về những đặc tính của rừng. Trong điều tra và kinh doanh rừng, mỗi kiểu rừng được chia thành những trạng thái rừng khác nhau. (2) Theo Thái Văn Trừng (1999), đơn vị phân loại cơ bản của thảm thực vật rừng Việt Nam là kiểu thảm thực vật. Mỗi kiểu thảm thực vật có thể được hình thành trên những môi trường khác nhau. Vì thế, kiểu thảm thực vật có thể được phân chia nhỏ thành những kiểu phụ. Một kiểu phụ cũng có thể có các loài cây gỗ ưu thế khác nhau. Do đó, các kiểu phụ thảm thực vật có thể được phân chia thành những xã hợp thực vật khác nhau. Vì thế, đa dạng loài cây gỗ được phân tích không chỉ theo trạng thái rừng, mà còn theo QXTV và điều kiện môi trường. 2.2.2. Phương pháp thu nhập số liệu (1) Số liệu ba trạng thái rừng (nghèo, trung bình và giàu – theo Thông tư 34/2009/BNNPTNT) được đo đếm dựa trên số lượng ô mẫu 6 tương ứng là 47, 23 và 19. Kích thước ô mẫu là 0,2 ha. Những ô mẫu được bố trí theo phương pháp điển hình. Những đặc trưng của ba trạng thái rừng được phân tích dựa trên thành phần cây gỗ có D ≥ 6 cm. Trong mỗi ô mẫu, xác định thành phần loài cây gỗ, mật độ quần thụ (N, cây/ha), đường kính thân cây ngang ngực (D, cm), chiều cao toàn thân (H, m), độ tàn che tán rừng và đất. Thành phần loài cây gỗ được thống kê theo loài; sau đó sắp xếp theo chi và họ. Đường kính thân cây được đo bằng thước dây với độ chính xác 0,1 cm. Chiều cao thân cây được đo bằng thước đo cao Blume - Leise với độ chính xác 0,5 m. Mỗi trạng thái rừng được vẽ 3 trắc đồ dọc và ngang theo phương pháp của David và Richards (1934). (2) Tình trạng tái sinh tự nhiên dưới tán rừng được đo đếm trong những ô mẫu 0,2 ha. Mỗi ô mẫu bố trí 20 ô dạng bản với diện tích 25 m2 (5x5m). Những ô đo đếm tái sinh được bố trí cách đều trên các góc ở các tuyến song song và vuông góc cách nhau 10 m. Mỗi trạng thái rừng đã thu thập 100 ô dạng bản. Tổng số ba trạng thái rừng rừng là 300 ô dạng bản. Nội dung thống kê tái sinh trong mỗi ô dạng bản bao gồm thành phần loài cây, chiều cao thân cây, nguồn gốc (hạt và chồi) và tình trạng sức sống. Chiều cao cây tái sinh được đo bằng cây sào với độ chính xác 0,10 m. Tình trạng sức sống của cây tái sinh được phân chia theo 3 cấp: tốt, trung bình và xấu. (3) Địa hình, loại đất và điều kiện khí hậu - thủy văn của khu vực nghiên cứu được xác định dựa theo những tài liệu của Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu – Phước Bửu, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. 2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu (1) Kết cấu họ và loài cây gỗ đối với mỗi trạng thái rừng được xác định theo phương pháp của Thái Văn Trừng (1999). Sự tương đồng về họ và loài cây gỗ giữa những ô tiêu chuẩn trong mỗi trạng thái rừng và giữa hai trạng thái rừng khác nhau được xác định theo hệ số tương đồng của Sorensen (CS). (2) Đối với mỗi trạng thái rừng, cấu trúc quần thụ theo chiều nằm ngang được phân tích thông qua kết cấu N, G và M theo nhóm D (< 20, 20 – 40 và > 40 cm) và phân bố N/D. Theo chiều đứng, phân tích kết cấu N, G và M theo lớp H (< 10, 10 – 15 và > 15 m) và phân bố N/H. Ngoài ra, phân tích vai trò của họ Sao Dầu trong các nhóm D và lớp H.