Tóm tắt Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu một số đặc trưng cơ bản và đề xuất biện pháp bảo tồn, phát triển bền vững thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

Chia sẻ: Trần Văn Ha | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:30

Thêm vào BST

Báo xấu

42
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu là xác định được những đặc trưng cơ bản của thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh. Đề xuất phương hướng sử dụng bảo vệ hợp lý, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội và môi trường.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu một số đặc trưng cơ bản và đề xuất biện pháp bảo tồn, phát triển bền vững thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HOÀNG VĂN HẢI NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP BẢO TỒN, PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG THẢM THỰC VẬT TRÊN NÚI ĐÁ VÔI Ở KHU VỰC THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH Ngành: Sinh thái học Mã số: 9420120 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
THÁI NGUYÊN 2019 Công trình được hoàn thành tại TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Nguyễn Thế Hưng 2. PGS.TS Lê Ngọc Công Phản biện 1:......................................................... Phản biện 2:......................................................... Phản biện 3:......................................................... Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp ...... họp tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Vào hồi...... giờ...... ngày....... tháng........ năm 20...
Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia; Trung tâm Học liệu Đại học Thái Nguyên; Thư viện Trường Đại học Sư phạm. DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Hoàng Văn Hải, Nguyễn Thế Hưng, Lê Ngọc Công (2016 ), “Đa dạng thảm thực vật và hệ thực vật vịnh Bái Tử Long”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Trường Đại học Thái Nguyên, số 4 năm 2016, tr.8994. 2. Hoàng Văn Hải, Nguyễn Thế Hưng, Lê Ngọc Công, Đỗ Thị Hà (2017), “Đặc điểm cấu trúc thảm thực vật trên núi đá vôi Cẩm Phả, Quảng Ninh”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số 306+307 năm 2017, tr.210216. 3. Hoàng Văn Hải, Nguyễn Thế Hưng, Đỗ Thị Hà (2017), “Đặc điểm tái sinh của các loài cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi ở thành phố Cẩm Phả (Quảng Ninh), Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đai học Thái Nguyên, số 161 năm 2017, tr.1331138. 4. Hoàng Văn Hải, Bùi Mạnh Hưng (2017), “Dự báo sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi tại Cẩm Phả, Quảng Ninh”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp, số 4 năm 2017, tr.5463.
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu Thành phố Cẩm Phả có vịnh Bái Tử Long (vùng đệm của vịnh Hạ Long) là một trong những khu du lịch của tỉnh Quảng Ninh, hiện nay thảm thực vật núi đá vôi đang bị suy giảm cả về diện tích và chất lượng do các nguyên nhân như khai thác tài nguyên thực vật làm gỗ củi, khai thác đá vôi cho công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng và việc lấn biển, mở rộng quỹ đất dân sinh... Để góp phần nâng cao hiệu quả quản lý, bảo tồn và phát triển bền vững thảm thực vật trên núi đá vôi ở thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, chúng tôi lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứu một số đặc trưng cơ bản và đề xuất biện pháp bảo tồn, phát triển bền vững thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh” 2. Mục đích nghiên cứu Xác định được những đặc trưng cơ bản của thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh. Đề xuất phương hướng sử dụng bảo vệ hợp lý, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội và môi trường. 3. Ý nghĩa của luận án Lượng hóa đặc điểm cấu trúc và khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh, kết quả nghiên cứu là cơ sở định hướng các giải pháp bảo tồn phát triển bền vững thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả. 4. Đóng góp mới của luận án Về mặt lí luận: Cung cấp dẫn liệu khoa học về thành phần loài, đặc điểm cấu trúc, yếu tố địa lí, khả năng sinh trưởng, khả năng tái sinh của cây gỗ và sự phân bố của hệ thực vật trên núi đá vôi ở thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh. Về mặt thực tiễn: Đóng góp các giải pháp bảo tồn, phát triển bền vững thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu vực thành phố Cẩm Phả nói riêng và khu vực tỉnh Quảng Ninh nói chung. Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật trên núi đá vôi
2 1.1.1. Trên thế giới Trên thế giới, núi đá vôi chiếm khoảng 10% tổng diện tích đất liền. Núi đá vôi có vai trò quan trọng đối với con người, 1/4 dân số thế giới sống phụ thuộc vào nguồn nước ngầm có nguồn gốc đá vôi. Nhiều cảnh quan núi đá vôi trên thế giới và trong nước được công nhận là thắng cảnh hay di sản thế giới như: Vườn quốc gia Port Campbel (Úc), quần thể hang động thờ Phật tại Pak Ou (Lào), Quế Lâm tỉnh Quảng Tây (Trung Quốc), Thạch Lâm tỉnh Vân Nam (Trung Quốc)…hòn Phụ Tử (Kiên Giang), Vịnh Hạ Long (Quảng Ninh), Non Nước (Đà Nẵng), Phong Nha (Quảng Bình), hòn Vọng Phu (Lạng Sơn), động người xưa ở Cúc Phương (Ninh Bình). Trên cơ sở tham khảo 24 công trình nghiên cứu của các tác giả nước ngoài, luận án đã tổng quan các kết quả nghiên cứu trên thế giới liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài: (1) Xác định tên loài thực vật trên núi đá vôi; (2) Phân chia kiểu thảm thực vật trên núi đá vôi; (3) Xác định cấu trúc thảm thực vật trên núi đá vôi; (4) Đánh giá khả năng tái sinh của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi. Nhìn chung, các tác giả trên thế giới mới chỉ tập trung vào định tên loài và xác đinh kiểu thảm thực vật trên núi đá vôi, chưa có công trình nghiên cứu về cấu trúc chiều cao và đường kính của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi. 1.1.2. Những nghiên cứu về thảm thực vật trên núi đá vôi ở trong nước Ở Việt Nam, phần lớn núi đá vôi và rừng núi đá vôi tập trung chủ yếu ở các tỉnh khu vực Đông Bắc, Tây Bắc và Bắc Trung Bộ với tổng số 1.152.200 ha, di ện tích núi đá vôi chỉ chiếm 3,5% diện tích tự nhiên của cả nước và được phân bố ở các vùng sau: Tây Bắc 229.100 ha; Đông Bắc 638.900 ha; Đồng bằng Bắc Bộ 19.200 ha; Bắc Trung Bộ 246.800 ha; Duyên hải Trung Bộ 3.800 ha; Tây Nguyên 8.400 ha; Đông Nam Bộ 600 ha; Đồng bằng sông Cửu Long 300 ha. Trên cơ sử tham khảo các kết quả nghiên cứu của 15 tác giả trong nước, luận án đã tổng hợp các kết quả nghiên cứu liên quan đến đề tài: (1) Xác định thành phần loài thực vật trên núi đá vôi; (2) Xác định kiểu thảm thực vật; (3) Xác định tổ thành loài thực vật trên núi đá vôi; (4) Xác định cấu trúc D1.3 và Hvn; (5) Đánh giá khả
3 năng tái sinh của cây gỗ. Hầu hết các tác giả ở trong nước mới chỉ nghiên cứu các thảm thực vật trên núi đá vôi ở trên đất liền. Một số tác giả cũng đã công bố công trình nghiên cứu về thảm thực vật trên núi đá vôi ở trên biển, tuy nhiên cũng mới chỉ dừng lại ở việc xác định thành phần loài thực vật mà chưa có công trình nghiên cứu sâu về cấu trúc thảm thực vật. 1.2. Những nghiên cứu về thảm thực vật trên núi đá vôi ở tỉnh Quảng Ninh Có rất ít tác giả nghiên cứu về thảm thực vật trên núi đá vôi tỉnh Quảng Ninh. Trong số đó có công trình nghiên cứu của tác giả Nguyễn Tiến Hiệp (2005) là tiêu biểu nhất, được báo cáo trong “Kỷ yếu hội thảo đa dạng sinh học khu di sản thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long”. Ông đã phân chia thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu vực vịnh Hạ Long và Bái Tử Long như sau: Thảm thực vật bờ cát ven đảo; Thảm thực vật ở thung lũng; Thảm thực vật trên các sườn núi; Thực vật vách đá; Thảm thực vật mọc ở khe đá và cửa hang; Thảm thực vật trên đỉnh núi Trên thế giới núi đá vôi chủ yếu tập trung ở Châu Á. Vì vậy, các nghiên cứu về thảm thực vật trên núi đá vôi còn ít. Chỉ có một số tác giả Nhật Bản và Trung Quốc công bố công trình nghiên cứu về thảm thực vật trên núi đá vôi. Tuy nhiên, các công trình của các tác giả trên cũng chỉ dừng lại ở việc định tên loài thực vật. Chưa có công trình nghiên cứu về cấu trúc thảm thực vật trên núi đá vôi. Ở Việt Nam cũng có một số tác giả nghiên cứu về thảm thực vật trên núi đá vôi, như công trình nghiên cứu của tác giả Nguyễn Nghĩa Thìn (Đánh giá tính đa dạng hệ thực vật thuộc hệ sinh thái khô hạn trên núi đá vôi Việt Nam), tác giả Trần Hữu Viên 2004 (Cơ sở khoa học xây dựng các giải pháp quản lí bền vững rừng trên núi đá vôi ở Việt Nam), tác giả Lê Trần Trấn 2003 (Điều tra nghiên cứu đánh giá tính đa dạng sinh học của khu rừng trên núi đá vôi ở Thanh Sơn Hà Nam). Các công trình nghiên cứu trên mới chỉ tập trung đánh giá về tổ thành loài, kiểu thảm, thành phần dạng sống, yếu tố địa lí. Chưa có công trình nghiên cứu về cấu trúc đường kính, chiều cao và khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi để làm cơ sở dẫn liệu cho việc đề xuất các biện pháp bảo tồn và phát triển bền vững. Do vậy, luận án sẽ tập trung vào các vấn đề sau đây:
4 Nghiên cứu về cấu trúc thảm thực vật theo đường kính, chiều cao, tương quan giữa đường kính và chiều cao của cây gỗ trong thảm thực vật tại các vị trí địa hình khác nhau. Đánh giá khả năng tái sinh tự nhiên của cây gỗ trong thảm thực vật núi đá vôi khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh Đánh giá tổng hợp về giá trị, tình hình quản lý sử dụng và xác định định các nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh. Đề xuất các biện pháp quản lý, bảo tồn, sử dụng và phát triển bền vững thảm thực vật núi đá vôi khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh. Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Thảm thực vật tự nhiên trên núi đá vôi thuộc địa bàn thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh. 2.2. Nội dung nghiên cứu 2.2.1. Nghiên cứu hiện trạng của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh Nghiên cứu về tính đa dạng trong các thảm thực vật trên núi đá vôi: Nghiên cứu đa dạng thảm thực vật dựa trên yếu tố địa hình và sự xuất hiện của các loài thực vật tham gia ngập mặn; Đa dạng về hình thái, cấu trúc của các thảm thực vật; Đa dạng về các taxon và các yếu tố địa lý về giá trị sử dụng tài nguyên thực vật; Xác định loài đặc hữu và quý hiếm; Đa dạng về thành phần kiểu dạng sống (life form). Trên cơ sở hiện trạng của thảm thực vật trên núi đá vôi, từ đó xác định: Những đặc trưng cơ bản của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh; Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh; Đánh giá tổng hợp về giá trị của thảm thực vật và tình hình quản lí sử dụng tài nguyên thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh.
5 2.2.2. Nghiên cứu cấu trúc thảm thực vật trên núi đá vôi thông qua kết cấu về một số chỉ tiêu về mật độ và chỉ tiêu sinh trưởng (ND, NH, HD) 2.2.3. Đánh giá khả năng tái sinh tự nhiên của cây gỗ trong thảm thực vật núi đá vôi khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 2.2.4. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 2.2.5. Đánh giá tổng hợp về giá trị, tình hình quản lý sử dụng và xác định các nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 2.2.6. Đề xuất các biện pháp quản lý, bảo tồn, sử dụng và phát triển thảm thực vật núi đá vôi khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp kế thừa Kế thừa các kết quả nghiên cứu về thành phần loài, đa dang sinh học và kiểu thảm thực vật của các tác giả trước đó có liên quan đến thảm thực vật trên núi đá vôi khu vực thành phố Cầm Phả, tỉnh Quảng Ninh. 2.3.2. Phương pháp ô tiêu chuẩn, phương pháp điều tra theo tuyến Phương pháp điều tra theo tuyến: Được áp dụng với thảm thực vật ở sườn vách núi. Tùy thuộc vào địa hình của núi, chúng tôi thiết kế các tuyến với cự li tuyến 50100 m, với bề rộng tuyến là 5 m. Trên các tuyến tiến hành điều tra, lấy mẫu và đo đạc số liệu tại 18 tuyến điều tra ngẫu nhiên trên các sườn vách núi đá vôi trên biển và đất liền thuộc thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh. Phương pháp ô tiêu chuẩn: Được áp dụng với thảm thực vật chân núi và thung lũng núi đá vôi. Ô tiêu chuẩn có diện tích 2500 m 2 (50 mx50 m), thiết lập được 50 ô tiêu chuẩn, chia đều cho 2 kiểu địa hình ở chân núi và thung lũng, mỗi kiểu 25 OTC. Tại các OTC tiến hành điều tra, đo đạc, ghi chép số liệu và lấy mẫu thực vật.
6 Mẫu vật được thu thập, bảo quản và xử lí theo phương pháp của Mary Susan Taylor (1990), The Herb Society of America (2005) và Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) 2.3.3. Phương pháp phân loại và xác độ che phủ của thảm thực vật Phân chia kiểu thảm thực vật dựa trên yếu tố địa hình và sự xuất hiện của các loài thực vật tham gia ngập mặn. Độ che phủ được xác định bằng độ phủ của thân và của cả vòm tán. Vẽ cấu trúc thảm thực vật bằng phân mềm Autocad 2007. 2.3.4.Xác định thành phần loài và thành phần kiểu dạng sống (life form) thực vật Định loại loài bằng phương pháp hình thái so sánh; Danh pháp và sắp xếp các taxon được xử lí theo Danh lục các loài thực vật Việt Nam. Tên loài cây được xác định theo Phạm Hoàng Hộ (19992000), Trần Đình Lý (1995), Nguyễn Nghĩa Thìn (1997), Nguyễn Tiến Bân (2003, 2005,1997). Các loài thực vật quý hiếm được xác định theo Sách Đỏ Việt Nam (2007) phần thực vật, Danh lục đỏ của IUCN; Nghị định số 32/2006CP của Chính phủ về quản lí thực vật, động vật rừng nguy cấp, quý hiếm; Thông tư số 40/2013/TTBNNPTNT; Thông tư ban hành danh mục các loài động vật, thực vật hoang dã quy định trong các phụ lục của công ước về buôn bán quốc tế các loài động vật, thực vật hoang dã nguy cấp (CITES). Yếu tố địa lí thực vật được xác định theo Lê Trần Chấn (1999). Các kiểu dạng sống thực vật (life form) được phân chia theo thang phân chia dạng sống của Raunkiaer (1934). 2.3.5.Phương pháp tính chỉ số Sorenssen Chỉ số Sorensen (SI) Trong đó, c là số lượng loài xuất hiện ở cả hai khu vực a và b, a là số loài ở khu vực a, b là số loài ở khu vực b. 2.3.6.Phương pháp xác định cấu trúc tổ thành Thảm thực vật trong các thung lũng: Tổ thành theo trị số IVI i % (Importance Value Index) được tính theo công thức (theo Phạm Xuân Hoàn (2003): IVIi %
7 Trong đó: IVIi là chỉ số mức độ quan trọng (tỷ lệ tổ thành) của loài thức i. Ai là độ phong phú tương đối của loài thứ i Di là độ ưu thế tương đối của loài thứ i Trong đó: Ai % (Ni là số cá thể của loài thứ i, s là số loài trong quần hợp) D i % (Gi là tiết diện thân của loài thứ i, s là số loài trong quần hợp). Trong đó G i được tính theo công thức: Gi (cm2) (D1.3 là đường kính 1,3m của cây thứ i). Thảm thực vật ở chân núi và sườn núi: Tổ thành được tính theo công thức (theo Trần Hữu Viên) [94]: Trong đó: Ci là IVI%, Ni số cá thể của loài thứ i, s là số loài trong thảm thực vật. Kết luận: Những loài nào có trị số Ci% ≥ 5 thì loài đó tham gia vào công thức tổ thành. 2.3.7. Phương pháp mô phỏng quy luật cấu trúc đường kính, chiều cao của cây Số liệu được phân tích bằng phần mềm của tác giả Bùi Mạnh Hưng (2005): Để đánh giá sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố m 2 2 ft fll thực nghiệm dựa vào tiêu chuẩn 2 1 fll Trong đó: ft là tần số thực nghiệm fll là tần số lý thuyết m là số tổ Nếu tổ nào có tần số lý thuyết nhỏ hơn 5 thì ghép với tổ trên hoặc tổ dưới để sao cho fll> 5. Nếu 2 2 05 tra bảng với bậc tự do k = mr1(m là số tổ sau khi gộp, r là số tham số của phân bố lý thuyết) thì phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm (H 0+). Ngược lại nếu 2 2 05 tra bảng với bậc tự do k thì giả thuyết H 0 bị bác bỏ (H0). 2.3.8. Phương pháp mô phỏng quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1.3)
8 Mô phỏng tương quan giữa chiều cao và đường kính nhờ phần mềm của tác giả Bùi Mạnh Hưng (2005). 2.3.9. Phương pháp đánh giá khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật núi đá vôi Để đưa ra đánh giá về khả năng sinh trưởng của các loài cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tác giả sử dụng phương pháp mô phỏng bằng các biểu thức toán học để biểu diễn sự sinh trưởng thông qua 2 chỉ tiêu là sinh trưởng đường kính (D1.3), chiều cao (Hvn). Nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm 3 hàm phổ biến là Gompertz, hàm JohnsonSchumacher và hàm Verhults để mô phỏng sinh trưởng của các loài cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 2.3.10. Phương pháp nghiên cứu khả năng tái sinh của cây gỗ trong thảm thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả Điều tra cây tái sinh: + Trong mỗi ô tiêu chuẩn, lập 5 ô dạng bản: 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa ô tiêu chuẩn. Diện tích mỗi ODB là 25 m 2 (5 m x 5 m). Trong các ô dạng bản tiến hành thống kê và ghi chép số liệu vào phiếu điều tra: chiều cao cây tái sinh, phẩm chất cây tái sinh, mẫu cây, nguồn gốc cây tái sinh. + Trên các tuyến điều tra (chiều rộng tuyến 5 m), lập các phân đoạn tương ứng với ô dạng bản có kích thước 5x5 m, mỗi tuyến điều tra lập 5 phân đoạn, khoảng cách các phân đoạn tùy thuộc vào cự li tuyến và địa hình núi đá. Tổ thành cây tái sinh được tính theo công thức (theo Trần Hữu Viên): Trong đó: Ni số cá thể của loài thứ i, s là số loài trong quần hợp. Xác định mật độ cây tái sinh: N/ha = * 10.000 Trong đó: S là diện tích ô dạng bản (ODB) điều tra tái sinh (m2), n là số lượng cây tái sinh điều tra trong các ODB.
9 Xác định độ che phủ của tầng thảm tươi: Vận dụng bảng đánh giá của Druze. Xác định phẩm chất cây gỗ tái sinh: Phẩm chất cây tái sinh được xác định theo 3 cấp: Tốt (cây có thân thẳng, không cụt ngọn, không sâu bệnh, sinh trưởng và phát triển tốt), Xấu (gồm những cây cong queo, cụt ngọn, bị sâu bệnh, sinh trưởng và phát triển kém) và Trung bình (là những cây gỗ còn lại). Tỉ lệ phẩm chất cây gỗ tái sinh được xác định theo công thức: Ni (%) = n/N x100 Trong đó, Ni (%): Tỷ lệ phần trăm cây có phẩm chất i (tốt, trung bình và xấu), ni là tổng số cây có phẩm chất i (tốt, trung bình và xấu), N là tổng số cây gỗ tái sinh. Tiến hành phân cấp chiều cao cây gỗ tái sinh: Vì cây gỗ trên núi đá vôi sinh trưởng chậm nên chúng tôi nghiên cứu chiều cao của cây tái sinh theo 4 cấp ( Cấp I: 150 cm). Nghiên cứu hình thái phân bố cây gỗ tái sinh trên bề mặt đất thông qua xác định khoảng cách từ một cây tái sinh chọn ngẫu nhiên đến cây 6 gần nhất. Sử dụng tiêu chuẩn U (phân bố chuẩn) của Clark và Evans. Phương pháp nghiên cứu nguồn gốc cây tái sinh: Cây tái sinh chồi: là cây tái sinh từ thân hoặc rễ cây mẹ. Cây tái sinh hạt: mọc từ hạt của cây mẹ. Nguồn gốc cây tái sinh được xác định theo công thức: N% x100 Trong đó, N% là tỉ lệ phần trăm số cây có nguồn gốc hạt hoặc chồi; Ni số cây có nguồn gốc hạt hoặc chồi; N là tổng số cây tái sinh. Tìm hiểu một số nhân tố tác động đến khả năng tái sinh tự nhiên của cây gỗ trong thảm thực vật núi đá vôi: ảnh hưởng của tầng thảm tươi, ảnh hưởng của yếu tố địa hình. 2.3.11. Phương pháp đánh giá tổng hợp giá trị, tình hình quản lí bảo tồn và xác định các nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 2.3.11.1. Đánh giá tổng hợp giá trị, tình hình quản lí và bảo tồn thảm thực vật trên núi đá vôi Để đánh giá tổng hợp giá trị và tình hình quản lí bảo tồn thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tác giả sử dụng phương pháp đánh giá nông thôn có sự tham gia của người dân.
10 2.3.11.2. Đánh giá sự thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi Để đánh giá sự mức độ thoái hóa thảm thực vật chúng tôi vận dụng phương pháp của Ngô Đình Quế (2011). 2.3.11.3. Phương pháp xác định các nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi Để tìm hiểu nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, chúng tôi sử dụng kĩ thuật KIP (Key Informant Panel). Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Đặc trưng về cấu trúc không gian của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh Thảm thực vật trên núi đá vôi ở thành phố Cẩm Phả bao gồm thảm thực vật ở thung lũng, thảm thực vật ở chân núi và thảm thực vật ở sườn vách núi đá vôi: (i) Thảm thực vật ở chân núi đá (từ sát mép nước lên đến độ cao 10 m), có sự tham gia của các loài thực vật tham gia ngập mặn như Tra làm chiếu (Hibiscus tiliaceus), Tra bồ đề (Thespesia populnea); (ii) Thảm cây bụi ở trên các sườn vách núi đá (từ độ cao 10m lên đến 150200 m), không có sự tham gia của các loài thực vật tham gia ngập mặn và (iii) Thảm thực vật trong các thung lũng núi đá vôi. Thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả thường xuyên chịu tác động của điều kiện thời tiết khắc nghiệt, cộng với sự tác động của gió bão nên trong thảm thực vật ít bắt gặp các cây gỗ cao to mà chỉ gặp các cây gỗ có chiều cao trung bình từ 1015 m, đường kính 1025 cm. 4.2. Đặc trưng thành phần loài thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh Trên núi đá vôi khu vực thành phố Cẩm Phả có hệ thực vật khá phong phú, với 608 loài, 370 chi, 118 họ, thuộc 5 ngành thực vật bậc cao có mạch. Trong đó, ngành Mộc lan (Magnoliophyta) có số họ, số chi và số loài cao nhất (109 họ, 354 chi và 577 loài. Tiếp đến là ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) có 4 họ, 11 chi và 24 loài, các ngành còn lại có số chi, số họ và số loài thấp. 4.3. Đặc trưng các dạng sống của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả Sử dụng thang phân chia kiểu dạng sống của Raunkiaer (1934), cho thấy phổ dạng sống của thảm thực vật núi đá vôi thành
11 phố Cẩm Phả như sau: SB = 28Me + 10Mi + 8Na + 8Ep + 12Lp + 12Hm + 11Ch + 7Cr + 4Th. Kết quả thống kê cho thấy, nhóm cây chồi trên (Ph) chiếm tỉ lệ cao nhất, thấp nhất là cây sống một năm (Th). Trong nhóm cây chồi trên, cây dây leo (Lp) chiếm tỉ lệ cao nhất. 4.4. Đặc trưng các yếu tố địa lí của thảm thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh Thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả mang những nét đặc trưng của hệ thực vật nhiệt đới châu Á, có tính chất pha trộn của nhiều luồng thực vật. So với hệ thực vật Việt Nam (20 yếu tố địa lí thực vật) thì hệ thực vật núi đá vôi Cẩm Phả chỉ thiếu 2 yếu tố là: yếu tố đặc hữu Trung Bộ và yếu tố đặc hữu Nam Bộ. Tính đa dạng về yếu tố địa lí thực vật của hệ thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả có vai trò rất quan trong đối với sinh thái cảnh quan và giá trị địa chất, địa mạo. 4.5. Đặc trưng cấu trúc thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 4.5.1. Đặc trưng cấu trúc tổ thành Thảm thực vật ở thung lũng núi đá vôi: Kết quả nghiên cứu trên các OTC ở Hòn Buộm, hòn Vung Giếng..cho thấy, trong tổng số 25 OTC thì có 42 loài cây gỗ tham gia vào công thức tổ thành, trong mỗi OTC các loài cây gỗ ưu thế dao động từ 48 loài. Hình 4.3. Phẫu đồ thảm thực vật ở thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả (năm 2016) Chú thích: ShlSung Hạ Long; Trbđ Tra bồ đề; Trq Trôm quý; Vđmc Vông đỏ mụn cóc; Vg Vải guộc; Sa Sảng; Sqnh Si quả nhỏ;
12 Sb Sung bầu; Sltr Sòi lá tròn; Trli Trai lí; Bbnh Ba bét nhung;Blnh Bời lời nhớt; Ngph Ngải phún; Ngml Ngoại mộc lá; Sgđ Sung gân đứng; Chth Chẹo thức; Mc Măng cụt;Thm Thừng mức. Thảm thực vật ở chân núi đá vôi: Kết quả cho thấy, trong tổng số 25 OTC điều tra ở hòn Bọ Cắn Ngoài, hòn Ông Cụ Con...cho thấy có 49 loài cây tham gia vào công thức tổ thành, trong mỗi OTC các loài cây ưu thế dao động từ 49 loài. Hình 4.4. Phẫu đồ thảm thực vật ở chân núi đá vôi thành phố Cẩm Phả (năm 2016) Chú thích: Blnh Bời lời nhớt;Sltr Sòi lá tròn;Sa Sảng;Mt Mạy tèo; Trbđ Tra bồ đề; Trlch Tra làm chiếu;R Ráng; Vc Vọng cách; St Sơn ta;Siqnh Si quả nhỏ; Gi Giá; Đm Đơn mỏng; Thmđ Thiên môn đông; Thh Thanh Hương; Đo Đỏm; Phđ Phèn đen. Thảm thực vật trên sườn vách núi đá: Kết quả tổng hợp từ các tuyến điều tra trên các hòn Cây Mây, hòn Củ Cải, hòn Cái Búa... cho thấy trong tổng số 18 tuyến điều tra thì có 31 loài tham gia vào công thức tổ thành, trong mỗi tuyến điều tra các loài cây ưu thế dao động từ 36 loài.
13 Hình 4.5. Phẫu đồ thảm thực vật ở sườn vách núi đá vôi thành phố Cẩm Phả (năm 2016) Chú thích: Gnb Găng nam bộ;Sa Sảng; Siqnh Si quả nhỏ; So Sộp;Thh Thanh Hương; Sltr Sòi lá tròn; Trq Trôm quý; Sung gân đứng; Ma Mang; Vđmc Vông đỏ mụn cóc; Shl Sung hạ long; Ngbhl Ngũ gia bì hạ long;Qg Quýt gai; Bm Bông mộc. 4.5.2. Đặc trưng cấu trúc mật độ Kết quả cho thấy, thảm thực vật ở chân núi có mật độ cao nhất (8.410 cây/ha), cao hơn 1,6 lần so với thảm thực vật ở thung lũng và 20 lần so với thảm thực vật ở sườn vách núi. Thảm thực vật ở sườn và vách núi có mật độ cây thấp nhất (413 cây/ha). 4.5.3. Cấu trúc N/D1.3 Tác giả thử nghiệm nắn phân bố N/D1.3 theo 3 phân bố lí thuyết thường gặp là Khoảng cách, Meyer và Weibull. Khi thử nghiệm với hàm Weibull thì có 24/25 OTC giả thuyết H0 được chấp nhận, như vậy hàm Weibull là hàm mô phỏng tốt nhất cấu trúc N/D1.3 cho thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả. 4.5.4. Cấu trúc N/Hvn Kết quả cho thấy, khi thử nghiệm với hàm Weibull thì có 22/25 OTC giả thuyết H0 được chấp nhận, như vậy hàm Weibull là hàm mô phỏng tốt nhất cấu trúc N/Hvn cho thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả. 4.5.5. Quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1.3) thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh Kết quả phân tích cho thấy chỉ có hàm Power là phù hợp để mô phỏng tương quan Hvn/D1.3 của lâm phần nghiên cứu, với hệ số R2 cao nhất và dao động từ 0,40,958. 4.6. Khả năng sinh trưởng của các loài cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 4.6.1. Khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả theo biến đường kính (D1.3)
14 Từ số liệu đường kính (D1.3) của cây gỗ sau khi các lệnh trong R được thực hiện, kết quả phân tích được thể hiện trong bảng 4.13. Bảng 4.13. Kết quả ước lượng các tham số của hàm sinh trưởng cho đường kính (D1.3) Hàm Johnson Hàm Hàm Gompertz Hàm Verhulst schumacher Tham số a 318 318 318 Tham số b0 13,521 19,368 12,805 Tham số b1 0,577 35,322 0,683 Tham số b2 0,041 37,572 0,056 R2 0,99507 0,995261 0,994921 AIC 44,84719 45,47957 44,36834 Kết quả cho thấy, hệ số tương quan R2 của các hàm là tương đương nhau (0,995), như vậy cả 3 hàm Gompertz, Johnson schumacher và Verhulst đều mô tả tốt tốc độ sinh trưởng đường kính của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả. 4.6.2. Khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh theo biến chiều cao vút ngọn (Hvn) Hoàn toàn tương tự như biến đường kính, số liệu đo đếm từ các OTC, tuyến điều tra và số liệu kế thừa từ ban quản lí vịnh qua các năm được sử dụng để phân tích tương quan phi tuyến cho các hàm Gompertz, Schumacher và Verhulst. Kết quả phân tích được thể hiện trong bảng sau. Bảng 4.16. Các phương trình tham số mô phỏng theo chiều cao (Hvn) Hàm Hàm Johnson Hàm Hàm Gompertz schumacher Verhulst Tham số a 318 318 318 Tham số b0 11,248 17,043 10,483 Tham số b1 0,698 37,017 0,865 Tham số b2 0,045 33,084 0,065 R2 0,99501 0.995246 0.99479 AIC 44,65503 45,42845 43,97494
15 Kết quả bảng trên cho thấy rằng cả ba loại hàm sinh trưởng đều mô phỏng tốt cho sinh trưởng chiều cao theo tuổi. Trên cơ sở là sự quan trọng đó, 3 hàm sinh trưởng là Gompertz, Schmacher và Verhulst đã được sử dụng để mô phỏng sinh trưởng cho biến đường kính và chiều cao của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi tại thành phố Cẩm Phả. Kết quả cho thấy rằng, cả ba loại hàm trên đều có thể mô phỏng sinh trưởng tốt cho cây rừng tại khu vực nghiên cứu. Hệ số tương quan cho cả biến đường kính và chiều cao đều rất cao (0.995). Tuy nhiên, nếu xét một cách chính xác hơn thì hàm Schumacher có khả năng tương thích cao hơn cả, bởi lẽ giá trị AIC là thấp nhất trong 3 mô hình, điều này đúng cho cả biến đường kính và biến chiều cao. Tất cả các tham số của mô hình hồi quy đều tồn tại trong tổng thể, do giá trị Pr đều nhỏ hơn 0,05 nhiều lần. Điều này cho thấy, các mô hình thực sự có ý nghĩa và có thể ứng dụng cho các khu vực khác nếu có cùng đặc điểm về thực vật và các điều kiện tự nhiên khác. 4.7. Khả năng tái sinh của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 4.7.1. Cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ tái sinh Kết quả cho thấy số loài cây tái sinh xuất hiện ở thảm thực vật thung lũng núi đá vôi là 40 loài, trong đó có 4 loài tham gia vào công thức tổ thành là Sung hạ long (Ficus alongensis ), Si quả nhỏ (Ficus microcarpa), Bời lời nhớt (Litsea glutinosa), Sảng (Sterculia lanceolata ) (hòn Vung Giếng, hòn Cây Nứa, hòn Cửa Vong), trong đó Sung hạ long (Ficus alongensis) là loài chiếm tỉ lệ tổ thành cao nhất 11,16%. 4.7.2. Nguồn gốc và phẩm chất cây gỗ tái sinh Kết quả điều tra về phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh của các thảm thực vật trên núi đá vôi ở Cẩm Phả được thể hiện trong bảng 4.20. Bảng 4.20. Nguồn gốc và phẩm chất cây gỗ tái sinh trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả
16 Phẩm chất Nguồn gốc (%) N Vị trí Tỉ cây/ha Tỉ lệ Chồ Hạt lệ Tốt Tb Xấu % i % Thảm ở thung 78,4 2938 2304 634 21,6 49 30 21 lũng 5 Thảm ở chân núi 3880 2898 74,7 982 25,3 58 26 16 Thảm ở sườn vách 74,6 820 612 208 25,3 30 45 25 núi 5 Trung bình 76,2 2546 1938 608 23,8 45,7 33,7 20,7 4 Qua bảng cho thấy cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt biến động từ 74% đến 78%, trung bình là 76%. 4.7.3. Phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao Phân bố số cây theo cấp chiều cao được trình bày trong bảng 4.21. Bảng 4.21. Phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao trongcác thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả Số cây tái sinh theo cấp chiều cao (cây/ha) Vị trí Ncây/ha 150 cm Thảm ở thung 2938 1211 987 546 194 lũng Thảm ở chân 3880 1475 1264 798 343 núi Thảm ở sườn 820 368 213 145 94 vách núi Trung bình 2546 1018 821 496 210 Kết quả cho thấy mật độ cây tái sinh tập trung cao nhất ở cấp chiều cao từ
17 thấp nhất ở cấp chiều cao >150 cm, mật độ cây tái sinh biến động từ 145 đến 798 cây/ha, trung bình đạt 496 cây/ha. 4.7.4. Phân bố cây gỗ tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang Kết quả kiểm tra phân bố được tổng hợp ở bảng sau: Bảng 4.22. Phân bố cây gỗ tái sinh theo mặt phẳng năm ngang Kiểu phân TT Vị trí λ r U bố 1 Thảmở thung lũng 0,4408 0,84 1,39 Ngẫu nhiên 2 Thảm ở chân núi 0,582 0,55 2,07 Cụm Thảm ở sườn vách 3 0,1231 0,19 10,9 Cụm núi Qua bảng cho thấy, phân bố cây gỗ tái sinh trong thảm thực vật ở thung lũng là ngẫu nhiên, phân bố cây gỗ tái sinh trong thảm thực vật ở chân núi và sườn vách núi là phân bố theo cụm. Sự phân bố này phù hợp với địa hình núi đá vôi, do thảm thực vật ở thung lũng có địa hình tương đối bằng phẳng, có tầng đất khá dầy nên khi quả và hạt rụng xuống được phân phối ngẫu nhiên trên mặt đất. Đối với thảm thực vật ở chân núi và sườn vách núi, do địa hình dốc nên khi quả và hạt khi rụng xuống sẽ có khuynh hướng trượt tụ về một khu vực dẫn đến sự phân bố cây tái sinh theo cụm. 4.7.5. Một số nhân tố tác động đến khả năng tái sinh của cây con 4.7.5.1. Ảnh hưởng của yếu tố địa hình Kết quả nghiên cứu về sự ảnh hưởng của địa hình núi đá vôi đến phẩm chất và mật độ cây tái sinh được thể hiện trong bảng 4.24 sau: