Nghiên cứu cấu trúc sinh khối và tích luỹ cacbon của một số quần xã cây bụi tại trạm đa dạng sinh học mê linh

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.38 MB, 49 trang )

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH – KTNN
------------------------

PHẠM THỊ TUYẾT MAI

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SINH KHỐI
VÀ TÍCH LŨY CACBON CỦA MỘT SỐ
QUẦN XÃ CÂY BỤI TẠI TRẠM ĐA
DẠNG SINH HỌC MÊ LINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Thực vật học

HÀ NỘI – 2012

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH – KTNN
------------------------

PHẠM THỊ TUYẾT MAI

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SINH KHỐI VÀ TÍCH
LŨY CACBON CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ CÂY BỤI
TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH

Chuyên ngành : Thực vật học

Người hướng dẫn:
1. TS. Lê Đồng Tấn, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật

2. ThS. Dương Thị Thanh Thảo, Trường ĐHSP HN 2

HÀ NỘI – 2012

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình làm khóa luận, tôi đã nhận được sự hướng dẫn và giúp
đỡ của TS. Lê Đồng Tấn và ThS. Dương Thị Thanh Thảo. Nhân dịp này, tôi
xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến các thầy cô.
Tôi xin trân trọng cảm ơn ThS. Đặng Huy Phương và KS. Đặng Xuân
Thành cùng tập thể cán bộ trạm đa dạng sinh học Mê Linh đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu.
Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi còn nhận được sự giúp đỡ của
nhiều tổ chức và cá nhân trong và ngoài trường. Nhân dịp này tôi xin trân
trọng cảm ơn viện sinh thái và tài nguyên sinh vật Hà Nội ; Ban chủ nhiệm
khoa Sinh _ KTNN – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2; đặc biệt là sự giúp
đỡ, động viên của gia đình, bạn bè trong suốt thời gian tôi học tập và nghiên
cứu.
Một lần nữa, tôi xin trân trọng cảm ơn!
ĐHSP Hà Nội 2, ngày 10/ 05/ 2012
Sinh viên

Phạm Thị Tuyết Mai

LỜI CAM ĐOAN
Để đảm bảo tính trung thực của khóa luận, tôi xin cam đoan:
Khóa luận “Nghiên cứu cấu trúc sinh khối và tích luỹ cacbon của
một số quần xã cây bụi tại trạm đa dạng sinh học Mê Linh ” là công trình
nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Lê

Đồng Tấn và ThS. Dương Thị Thanh Thảo . Các kết quả trình bày trong
khóa luận là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào
trước đây.

ĐHSP Hà Nội 2, ngày 10/ 05/ 2012
Sinh viên

Phạm Thị Tuyết Mai

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
MỞ ĐẦU
Chƣơng 1: Tổng quan tài liệu
1.1. Cơ sở lý luận
1.2. Thảm thực vật và quá trình quang hợp ở thực vật
1.3. N ghiên cứu cấu trúc sinh khối và tích lũy cacbon của cây rừng
1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
Chƣơng 2: Đối tƣợng, nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.3. Phương pháp nghiên cứu
Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu
3.1. Đặc trưng cấu trúc cơ bản của các trạng thái
3.2. Sinh khối tươi của cây bụi
3.3. Sinh khối khô của cây bụi
3.4. Trữ lượng cacbon trong sinh khối cây bụi và tỷ lệ hàm lượng cacbon theo
các bộ phận
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

DANH LỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, HÌNH ẢNH
TÀI LIỆU THAM KHẢO

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây nồng độ khí nhà kính đã tăng lên đáng kể.
Trong đó chủ yếu là CO2, được coi là một trong những nguyên nhân chính
dẫn đến sự biến đổi khí hậu.
Nhằm hạn chế sự gia tăng KNK và sự nóng lên của trái đất, Công ước
khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) đã được soạn thảo
và thông qua tại hội nghị Liên hợp quốc về môi trường và phát triển năm
1992 và chính thức có hiệu lực vào tháng 3 năm 1994.
Tính đến tháng 5 năm 2004, có 188 quốc gia đã phê chuẩn công ước
này. Để thực hiện công ước này, nghị định thư Kyoto đã được soạn thảo và
thông qua năm 1997. Nghị định này là cơ sở pháp lý cho việc thực hiện việc
cắt giảm KNK thông qua các cơ chế khác nhau, trong đó cơ chế phát triển
sạch (CDM - Clean Development Mechanism) là cơ chế mềm dẻo nhất và có
liên quan trực tiếp tới các nước đang phát triển.
Hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng được coi là các hoạt động sử
dụng đất phù hợp nhất trong CDM. Tuy nhiên, một trong những yêu cầu
nghiêm ngặt trong các dự án trồng rừng/ tái trồng rừng theo cơ chế phát triển
sạch (ARCDM) là phải xác định được lượng cacbon cơ sở (thực chất là trữ
lượng cacbon trước khi trồng rừng/tái trồng rừng) nhằm đề ra các cơ sở khoa
học để chứng minh được lượng tăng thêm hay lượng cacbon thu nạp được bởi
các dự án ARCDM. Do vậy những nghiên cứu trữ lượng cacbon trong sinh
khối cây bụi - một trong những bể chứa cacbon chủ yếu được tiến hành nhằm
cung cấp cơ sở khoa học cho việc xác định lượng cacbon cơ sở trong việc

thiết kế và triển khai các dự án ARCDM ở Việt Nam.
Xuất phát từ nhu cầu trên chúng tôi đề xuất thực hiện đề tài “Nghiên
cứu cấu trúc sinh khối và tích lũy cacbon của một số quần xã cây bụi tại
trạm đa dạng sinh học Mê Linh”.

2

2. Mục đích nghiên cứu
- Xác định được cấu trúc sinh khối và khả năng tích lũy cacbon của các
quần xã cây bụi tại trạm Đa dạng sinh học Mê Linh.
3. Nhiệm vụ của đề tài
- Nghiên cứu đặc trưng cấu trúc cơ bản của các quần xã tại các địa điểm
nghiên cứu.
- Xác định sinh khối tươi và khô của cây bụi.
- Xác định trữ lượng cacbon trong sinh khối cây bụi.
4. Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Góp phần bổ sung dẫn liệu về cấu trúc sinh khối và
khả năng tích lũy cacbon trong thảm thực vật làm cơ sở xác định lượng
cacbon cơ sở trong các dự án trồng rừng theo cơ chế sạch ở Việt Nam.
- Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần bổ sung dẫn liệu về khả năng tích lũy sinh
khối và cacbon trong thảm thực vật trong quá trình diễn thế phục hồi rừng.

3

Chƣơng1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Công ƣớc Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu
- Đó là hiệp định Liên hợp quốc ( LHQ) làm ổn định các khí nhà kính

(KNK) trong khí quyển ở một mức mà có thể ngăn chặn và hạn chế tất cả
những biến đổi nguy hiểm của khí hậu. Công ước LHQ về biến đổi khí hậu đó
được thông qua trong hội nghị thượng đỉnh về trái đất được tổ chức tại Rio De
Janerio, 1992.
- Để đưa công ước này đi vào hoạt động, một nghị định thư đã được
soạn thảo và đưa ra thảo luận tại hội nghị Kyoto năm 1997. Nghị định thư
Kyoto cho phép các nước phát triển đạt được chỉ tiêu phát thải thông qua 3 cơ
chế linh hoạt: buôn bán chỉ tiêu phát thải ( giữa các nước phát triển với nhau),
cùng tham gia thực hiện và cơ chế phát triển sạch CDM.
1.1.2. CDM
Là một trong 3 cơ chế linh hoạt của nghị định thư Kyoto, trong đó nó
cho phép các nước phát triển đạt được các chỉ tiêu về giảm phát thải KNK bắt
buộc thông qua đầu tư thương mại, các dự án trồng rừng tại các nước đang
phát triển sẽ nhằm hấp thụ CO2 từ khí quyển và làm giảm lượng phát thải
KNK.
1.2. Thảm thực vật và quá trình quang hợp ở thực vật
Cây bụi là những loài cây có thân hoá gỗ, thường có chiều cao dưới
3m, có thể có một hoặc nhiều thân. Cùng với thảm tươi và cây tái sinh thì cây
bụi là thành phần chủ đạo trong các khu rừng thứ sinh ở nước ta hiện nay.
Theo Vidal J., Schmid M., thảm cây bụi là kiểu quần thể thân gỗ, kín
tán gồm những cây bụi, thân có thể chia nhánh từ dưới thấp hoặc chỉ có một
thân thấp lùn, không bao giờ vượt quá 8m.

4

Quang hợp là quá trình biến đổi chất vô cơ thành chất hữu cơ của thực
vật có chất diệp lục. Dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Phương trình quang
hợp của thực vật nói chung và của cây bụi nói riêng như sau:
6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6 O2 + Q.

Đây chính là phương trình chứng minh khả năng hấp thụ khí CO 2 của
thực vật có chứa diệp lục, trong đó có cây bụi - đối tượng nghiên cứu của đề
tài.
1.3. N ghiên cứu cấu trúc sinh khối và tích lũy cacbon của cây rừng
1.3.1. Trên thế giới
Trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứ về khả năng hấp thụ
cacbon của cây rừng, cacbon được tích lũy trong rừng ở nhiều bộ phận khác
nhau: sinh khối của cây tầng cao, thực vật tầng thấp, vật rơi rụng và mùn
trong đất. Tuy nhiên, tổng sinh khối của cây trên mặt đất là bể chứa carbon
quan trọng nhất và trực tiếp bị ảnh hưởng do suy thoái rừng. Vì vậy,ước tính
tổng lượng sinh khối trên mặt đất là bước quan trọng trong việc đánh giá tổng
lượng carbon và tuần hoàn của nó trong hệ sinh thái rừng. Quy trình đo lường
bể chứa cacbon được miêu tả cụ thể trong các công trình nghiên cứu của các
tác giả như: Post etal., 1999; Brown, 2002; Pearson et al., 2005; IPCC,
2006,...
- Trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp quốc tế - CIFOR (2007) đưa ra
nhu cầu nghiên cứu để theo dõi thay đổi che phủ rừng, bể chứa cacbon và
chính sách để thực hiện chương trình REDD. Trung tâm NLKH thế giới –
ICRAF (2007) đã phát triển phương pháp dự báo nhanh lượng cacbon lưu giữ
thông qua việc dám sát thay đổi sử dụng đất thông qua ảnh viễn thám, lập ô
mẫu nghiên cứu sinh khối và ước tính lượng cacbon tích lũy. Các phương
pháp này cần được kế thừa và xem xét áp dụng môt cách phù hợp hơn đối với
các hệ sinh thái rừng ở Việt Nam.

5

- Trường Đại học Tổng hợp Wageningen, Hà Lan đã phát triển phần
mềm Co2Fix v3.1 để ứng dụng trong tính toán sinh khối và lượng cacbon tích
lũy của rừng.

Ước lượng cacbon hấp thụ trong cây rừng nói chung là theo cách tiếp
cận dựa trên dữ liệu điều tra như thể tích thân cây để tính ra sinh khối và
lượng cacbon trong cây, các mô hình kinh nghiệm hay lý thuyết thường được
sử dụng để ước lượng cacbon trong các thành phần khác nhau trong hệ sinh
thái rừng như cây sống, cây chết, hay trong đất. Một số nghiên cứu đã xác
định hàm lượng cacbon thông qua sinh khối khô bằng cách nhân sinh khối
khô với hệ số 0,5. Nghiên cứu lượng cacbon lưu trữ trong rừng trồng nguyên
liệu giấy, Romain Pirard (2005) đã tính lượng cacbon lưu trữ dựa trên tổng
sinh khối tươi trên mặt đất, thông qua lượng sinh khối khô (không còn độ ẩm)
bằng cách lấy tổng sinh khối tươi nhân với hệ số 0,49, sau đó nhân sinh khối
khô với hệ số 0,5 để xác định lượng cacbon lưu trữ trong cây.

- Để tính cacbon trong cây, Erica A. H. Smithwick cùng cộng sự đã
phân chia cây mẫu thành các bộ phận khác nhau, đo đường kính của toàn bộ
cây trong ô tiêu chuẩn. Sinh khối của từng bộ phận được tính toán thông qua
các hàm hồi quy sinh trưởng riêng cho từng loài, trong một số trường hợp,
loài nào đó chưa xây dựng hàm hồi quy sinh trưởng thì sẽ áp dụng hàm sinh
trưởng của loài tương đối gần gũi. Nghiên cứu cũng chỉ ra tỷ lệ cacbon chiếm
trong từng bộ phận như cành nhánh chiếm 5,9± 0,4%; thân: 33,8 ± 1,7%, vỏ
chiếm 5,1 ± 1,4%. Đồng thời nghiên cứu của Roger M. Gifford cho thấy,
cacbon chứa trong loài thông bản địa Pinus radiata khoảng 50±2%. Theo Sara
Beth Gann (2003), cacbon cần được tính đối với tất cả các bộ phận của cây
như lá, thân, cành nhánh, rễ, tuy vậy việc tính toán cần phải phù hợp với điều
kiện thực tế cũng như chi phí để thực hiện. Việc ước tính C trong cây rừng,
lâm phần thường được tính trên cơ sở dự báo khối lượng sinh khối khô của

6

rừng trên đơn vị diện tích (tấn/ha) tại từng thời điểm trong quá trình sinh

trưởng. Từ đó tính trực tiếp lượng CO2 hấp thụ và tồn trữ trong vật chất hữu
cơ của rừng, hoặc tính khối lượng cacbon (C) với bình quân là 50% của khối
lượng sinh khối khô (biomass) rồi từ cacbon suy ra CO2.
1.3.2. Ở Việt Nam
Trong thời gian vừa qua các nghiên cứu về khả năng tích lũy cacbon
của thảm thực vật ở Việt Nam đã nhận được sự quan tâm rất lớn của các nhà
khoa học, thể hiện qua một số công trình nghiên cứu sau:

- Thảm tươi và cây bụi: cơ sở để xác định lượng cacbon cơ sở trong các
dự án trồng rừng/tái trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam (Vũ Tấn
Phương): Nghiên cứu được tiến hành tại các vùng đất không có rừng ở các
huyện Cao Phong, Đà Bắc tỉnh Hoà Bình và Hà Trung, Thạch Thành, Ngọc Lạc
tỉnh Thanh Hoá. Đã xác định được và đưa ra kết quả về sinh khối tươi, khô, trữ
lượng cacbon trong sinh khối thảm tươi và cây bụi, đưa ra các kết luận sau:
+ Sinh khối (tươi và khô) của thảm tươi và cây bụi là rất khác nhau
trong các đối tượng nghiên cứu.
+ Sinh khối khô và tươi của cây bụi thảm tươi nghiên cứu có sự chênh
lệch đáng kể do hàm lượng nước trong sinh khối tươi chiếm tỉ trọng khá lớn.
+ Trữ lượng cacbon của thảm tươi và cây bụi tỉ lệ thuận với sinh khối
của chúng. Trữ lượng cacbon của lau lách là cao nhất, tiếp đến là cây bụi cao
2-3m, cây bụi thấp dưới 2m, cỏ lá tre, cỏ tranh và cỏ lông lợn/cỏ chỉ.
+ Hàm lượng cacbon tập trung chủ yếu ở phần sinh khối trên mặt đất
(gồm lá, thân cành, cỏ) và dưới mạt đất (rễ). Trữ lượng trên mặt đất chiếm
khoảng 40 - 54 % tổng trữ lượng cacbon và ở rễ là từ 30 - 57%. Đối với thảm
mục, tỉ lệ này là khoảng 11 - 34% [5].

- Khả năng hấp thụ CO2 của một số loại rừng trồng chủ yếu ở Việt
Nam (do PGS.TS. Ngô Đình Quế và cộng sự thực hiện):

7

+ Phương pháp áp dụng: Lập ô tiêu chuẩn, chọn một số cây để cân đo
sinh khối tươi và khô. Từ đó sẽ có tổng hợp khối lượng tích luỹ CO 2 trong
quá trình quang hợp để tạo thành biomass rừng trồng.
+ Khả năng hấp thụ CO2 thực tế với thông nhựa, keo lai, keo tai tượng,
keo lá tràm và bạch đàn Uro ở Việt Nam [6].

- Trung tâm sinh thái rừng và môi trường thuộc Viện Khoa học Lâm
nghiệp Việt Nam đã có nghiên cứu xác định trữ lượng cacbon của thảm tươi
cây bụi, tương ứng với trạng thái rừng IA, IB; để cung cấp thông tin nhằm xác
định đường carbon cơ sở trong các dự án trồng rừng theo cơ chế CDM. Việc
xác định sinh khối tươi khô được thực hiện theo từng bộ phận thân, cành và
lá. Trữ lượng cacbon được xác định thông qua sinh khối khô của các bộ
phận và hệ số chuyển đổi 0,5. Tuy nhiên nghiên cứu chấp nhận lượng cacbon
lưu giữ được chuyển đổi theo hệ số, chưa được phân tích hàm lượng trong
từng bộ phận thực vật cụ thể.

8

Chƣơng 2:
ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, THỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Chúng tôi đã lựa chọn điều tra các địa điểm thảm cây bụi điển hình sau
đây:
- Thảm cây bụi cao phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt. Gọi tắt là địa
điểm 1 - OTC 1.
- Thảm cây bụi cao sau nương rẫy. Gọi tắt là địa điểm 2 - OTC 2.

- Thảm cây bụi thấp sau nương rẫy. Gọi tắt là địa điểm 3 – OTC 3.
2.2. Phạm vi nghiên cứu
Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh.
2.2.1. Vị trí địa lý
Trạm ĐDSH Mê Linh nằm trong địa phận xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc
Yên, Vĩnh Phúc. Khu vực trạm có tọa độ 21 23’57’’- 21 25’35’’ độ Vĩ Bắc
và 105 42’40’’ - 105 46’ 65’’ độ Kinh Đông. Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên Thái Nguyên, phía Đông và Nam giáp hợp tác xã Đồng Trầm - xã Ngọc
Thanh, phía Tây giáp xã Trung Mỹ - huyện Bình Xuyên, xã vùng đệm vườn
Quốc gia Tam Đảo.
2.2.2. Địa hình
Khu vực nghiên cứu nằm ở phía Đông Nam dãy núi Tam Đảo thuộc
tỉnh Vĩnh Phúc. Là nơi có địa hình dốc, độ chia cắt mạnh, có nhiều dông phụ
gần như vuông góc với dông chính. Độ dốc trung bình từ 15 - 25, nhiều nơi
dốc từ 30 - 35. Độ cao từ 100 - 520 m so với mực nước biển.
2.2.3. Địa chất và thổ nhƣỡng

9

- Địa chất: Khu vực nghiên cứu là một bộ phận của dãy núi Tam Đảo
nên có cấu tạo địa chất chủ yếu bằng hệ tầng phún trào axit gồm các lớp
Rionit, Daxit kết tinh xen kẽ nhau, có tuổi 260 triệu năm.
- Thổ nhưỡng: nhìn chung các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khoáng
có nhiều thạch anh, Muscovit, khoáng phong hoá, hình thành nên các loại đất
có thành phần cơ giới nhẹ, các hạt thô dễ bị rửa trôi và xói mòn, nhất là những
nơi dốc cao bị xói mòn mạnh để trơ lại phần đá rất cứng (điển hình là khu vực
có độ cao 300 - 400m).
Theo nguồn gốc phát sinh trong vùng có hai loại đất chính sau:
+ Ở độ cao trên 300 m là đất Feralit mùn đỏ vàng.
+ Ở độ cao dưới 300 m là đất Feralit đỏ vàng phát triển trên nhiều

loại đá khác nhau.
Ngoài ra còn có đất dốc tụ phù sa ở ven các suối lớn trên độ cao dưới
100m. Thành phần cơ giới của loại đất này là trung bình, tầng đất dày, độ ẩm
cao, màu mỡ, đã được khai phá trồng lúa và hoa màu.
Đất thuộc loại chua với pH là 3,5 - 5,5; độ dày tầng đất trung
bình 30 - 40cm.
2.2.4. Khí hậu thuỷ văn
- Khí hậu: Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh nằm trong vùng khí hậu
nhiệt đới gió mùa.
- Thuỷ văn: Trạm ĐDSH Mê Linh là một trong những khu vực đầu
nguồn của nhiều suối nhỏ đổ vào hồ Đại Lải.
- Sông suối: có một suối nhỏ, nước chảy quanh năm bắt nguồn từ điểm
cực Bắc chảy dọc biên giới phía Tây giáp với VQG Tam Đảo và gặp suối
Thanh Lộc đổ vào hồ Đại Lải. Ngoài ra, còn có một số suối cạn ngắn chỉ có
nước sau những trận mưa.

10

2.2.5. Tài nguyên động, rừng
- Khu hệ động vật: Theo kết quả điều tra năm 2003 của Phòng động vật
có xương sống - Viện sinh Thái và Tài nguyên sinh vật, đã xác định thành
phần phân loại học của 5 lớp thú, chim, bò sát, ếch nhái, côn trùng gồm 25 bộ,
99 họ, 461 loài.
- Hệ thực vật:
Theo Nguyễn Tiến Bân (2001), khu vực nghiên cứu nằm trong miền
địa lý thực vật Đông Bắc và Bắc Trung Bộ, trong đó chủ yếu tồn tại những
nhân tố bản địa đặc hữu của khu hệ thực vật Bắc Việt Nam Nam Trung Hoa
với các ưu hợp thực vật họ Re (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae), họ Dâu tằm
(Moraceae), họ Mộc lan (Magloniaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Xoài

(Anacardiaceae), họ Trám (Burseraceae), họ Bồ hòn (Sapinraceae), họ Sau
sau (Hamamelidaceae), họ Gạo (Bombaceae). Đây cũng là nơi có các yếu tố
thực vật di cư từ phía nam lên như các loài cây thuộc họ Dầu
(Dipterocarpaceae)…
Với diện tích khoảng 178ha, trạm ĐDSH Mê Linh hiện có 166 họ thực
vật với 651 chi và 1129 loài.
- Hiện trạng thảm thực vật theo Lê Đồng Tấn, thảm thực vật trên khu
vực hoàn toàn là các trạng thái thảm thực vật thứ sinh nhân tác từ trảng cỏ,
trảng cây bụi đến rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên hay rừng trồng.
2.2.5. Tình hình dân sinh kinh tế
Khu vực nghiên cứu nằm trên địa bàn xã Ngọc Thanh nơi có diện tích
đất lâm nghiệp chiếm 51.8% tổng diện tích đất tự nhiên toàn xã, với mật độ
dân số 139 người/km2, dân tộc Kinh chiếm 53%, dân tộc thiểu số chiếm 47%,
thu nhập bình quân đầu người 3 triệu đồng/người/năm. Trong khu vực nghiên
cứu không có dân sinh sống, tuy nhiên do tập quán của dân quanh vùng nên

11

vẫn có một số tác động tiêu cực tới diện tích rừng trong khu vực nghiên cứu
như: thả rông gia súc sau mùa vụ, lấy củi, măng và khai thác lâm sản phi gỗ.
2.3. Thời gian nghiên cứu
Từ tháng 3/2011 – tháng 4/2012.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Điều tra thu thập số liệu
Chuẩn bị: Tham quan sơ thám hiện trường, chuẩn bị dụng cụ.
Điều tra ngoại nghiệp: Lập ô tiêu chuẩn (OTC): OTC là vị trí đại
diện cho các địa điểm, lập OTC điển hình để đo đếm. Diện tích OTC điển
hình là 16m2 (4 x 4 m) và được lập tại các vị trí chân - sườn - đỉnh ở các
điểm nghiên cứu.

- Thu thập số liệu về sinh khối trên mặt đất: sử dụng phương pháp chặt
hạ toàn diện để đo đếm sinh khối, chặt toàn bộ cây bụi ở vị trí sát mặt đất và
tiến hành cân để xác định tổng trọng lượng. Sau đó xác định sinh khối của
từng bộ phận (lá, thân cành). Lấy đại diện 10% của từng bộ phận để phân tích
trọng lượng khô kiệt trong phòng thí ngiệm để xác định sinh khối khô.
- Thu thập số liệu về sinh khối dưới mặt đất: Tại các OTC sau khi đã đo
đếm sinh khối trên mặt đất, chia OTC thành 4 phần bằng nhau, dùng cuốc đào
và thu nhặt toàn bộ rễ cây trong diện 1m2. Loại bỏ đất đá, rửa sạch, để se
nước và cân xác định sinh khối tươi. Lấy khoảng 10% trọng lượng rễ đã thu
nhặt để phân tích trọng lượng khô trong phòng thí nghiệm.
2.4.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu
- Nghiên cứu đặc trưng cấu trúc cơ bản của các địa điểm
+ Thành phần loài
+ Tính đa dạng loài (chỉ số đa dạng Shannon index)
S

Chỉ số đa dạng Shannon được tính theo công thức:H= -  PixLnPi
i 1

12

Với Pi = ni / N (Shannon index, 1963)
Trong đó:
ni : số cá thể loài thứ i
S là tổng số loài trong OTC
N là tổng số cá thể trong OTC
+ Mật độ loài: được thể hiện bằng số cây trên đơn vị diện tích ở OTC là
một trong những chỉ tiêu phản ánh mức độ đậm đặc của lâm phần. Phương
pháp xác định mật độ: Xác định trực tiếp trên ô mẫu và ước lượng gián tiếp

thông qua khoảng cách giữa các cây hoặc giữa các điểm của các cây.
- Xác định sinh khối khô: Sử dụng phương pháp sấy mẫu bằng tủ sấy ở
nhiệt độ 750C trong khoảng thời gian từ 6 - 8h. Trong quá trình sấy, kiểm tra trọng
lượng của mẫu sau 2, 4, 6 và 8h sấy. Nếu sau 3 lần kiểm tra thấy trọng lượng
không đổi thì đó chính là trọng lượng khô của mẫu. Dựa trên trọng lượng khô kiệt,
độ ẩm của từng mẫu, bộ phận lá, thân cành, rễ, cỏ, thảm mục sẽ được xác định
theo công thức:
MC (%) = (FW-DW/FW).100
Trong đó:
MC là độ ẩm tính bằng %,
FW là trọng lượng tươi của mẫu
DW là trọng lượng khô kiệt của mẫu.
+ Sinh khối khô của từng bộ phận lá, thân cành, rễ, cỏ, thảm mục sẽ được
tính theo công thức sau:
TDM(l) =TFW (L).[1-MC(l)]
TDM(tc) =TFW (tc).[1-MC(tc)]
TDM(r) =TFW (r).[1-MC(r)]
TDM(c) =TFW (c).[1-MC(c)]

13

TDM(tm) =TFW (tm).[1-MC(tm)]
Trong đó:
TDM(l), TDM(tc), TDM(r), TDM(c), TDM(tm) là tổng sinh khối
khô trên 1 ha tính bằng tấn của lá, thân cành, rễ, cỏ và thảm mục.
TFW(l),TFW (tc),TFW (r),TFW (c), TFW (tm) là tổng sinh khối
tươi của lá, thân cành, rễ, cỏ và thảm mục đo đếm trong OTC tính bằng tấn.
MC(l), MC(tc), MC(r), MC(c), MC(tm) là độ ẩm tính bằng % của
lá, thân cành, rễ, cỏ và thảm mục.

+ Tổng sinh khối khô của cây bụi (TDB) được tính như sau:
TDB tấn/ha = TDM(l) +TDM(tc) +TDM(r) +TDM(c) +TDM(tm)
- Xác định hàm lượng cacbon: hàm lượng cacbon (CS) trong sinh khối
cây bụi được xác định thông qua việc áp dụng hệ số mặc định 0.5 thừa nhận
bởi Uỷ ban quốc tế về biến đổi khí hậu (IPCC,2003). Nghĩa là hàm lượng
cacbon được tính bằng cách nhân sinh khối khô với 0.5. Theo đó, hàm lượng
cacbon của cây bụi sẽ là tổng hàm lượng cacbon ở các bộ phận lá, thân cành,
rễ, cỏ và thảm mục và tính theo công thức dưới đây:
CS = [TDM(l) +TDM(tc) +TDM(r) +TDM(c) +TDM(tm)].0.5 (tấnC/ha)
- Sử dụng phần mềm Excel để tổng hợp và tính toán về sinh khối cây
bụi. Phân tích và tính toán lượng cacbon trong các mẫu thực vật

14

Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Đặc trƣng cấu trúc cơ bản của các địa điểm
3.1.1. Thành phần loài
Kết quả điều tra cho thấy, thành phần loài cây bụi có ở các địa điểm
bao gồm 15 loài, cụ thể như sau:
Bảng 3.1. Danh lục các loài cây bụi có trong các địa điểm nghiên cứu
STT

Tên Việt
Nam

Tên khoa học

Họ

1

Mua

Melastoma normale
D.Don, 1825
(CCVN,2:84)

Melastomataceae

2

Cỏ lào

Eupatorium odoratum Asteraceae
L.1759 (CCVN,3:302)

3

Ba chạc

4

Sầm

5

Mộc trắng

6

Lấu

7

Bồ cu vẽ

Euodia lepta (Spreng.)
Merr.1935
(CCVN,2:515)
Memecylon
scutellatum
(Lour.)Naud.1852
(CCVN,2 :121).
Wrightia pubescens
R.Br.1810
(FRPS,63:123,Pl.41,
FRSN,97:625).
Psychotria
siamica
(Ctaib) Hutch. 1916
(CCVN,3 :243).
Breynia fruticosa (L.)

Địa
điểm
(OTC)
1,2,3

1,2,3

Rutaceae

1,3

Melastomataceae

1,

Apocynaceae

1

Rubiaceae

1

Euphorbiaceae

1

15

8

9

10

11

12
13

14
15

Hook.f.1887
(CCVN,2 :257)
Trọng đũa Ardisia crenata
Sims.1818
(CCVN,1:866;
prosea,12,3)
Bùm bụp Mallotus barbatus
Muell - Arg. 1865
(FGI,
5:357;VFT:234).
Thẩu tấu
Aporosa dioica (Roxb)
Muell – Arg. 1866
(CCVN,2:268).
Sim
Rhodomyrtus
tomentosa (Ait.)
Hassk.1842.
(CCVN,2 :43).
Tháu kén Helicteres angurtifolia
L.1753(CCVN,1:626)
Ba gạc

Rauvoflia varticillata
(Lour.) Baill.1888
(CCVN,2 :873).
Ké lá hình Triumfetta
thoi
rhomboidea
Vỏ dụt
Hymenodictyon
orixense (Roxb.)
Mabb.1982
(CCVN,2:1191;3:163)

Myrsinaceae

1,3

Euphorbiaceae

1

Euphorbiaceae

1

Myrtaceae

1,2,3

Sterculiaceae

1,2,3

Apocynaceae

1

Malvaceae

1

Euphorbiaceae

1

Một số hình ảnh chụp được về các địa điểm nghiên trong quá
trình thực hiện làm đề tài:

16

- Thảm cây bụi cao phục hồi tự nhiên sau khai thác.

Hình 3.1. Một số loài cây bụi có trong OTC 1

- Thảm cây bụi cao sau nương rẫy

Hình 3.2. Một số loài cây bụi có trong OTC 2

17

Hình 3.3. Một số loài cây bụi có trong OTC 2
- Thảm cây bụi thấp sau nương rẫy

Hình 3.4. Một số loài cây bụi có trong OTC 3

18

Hình 3.5. Một số loài cây bụi có trong OTC 3
Nhận xét:
Các loài: Mua, Cỏ lào, Sim, Tháu kén là những loài cây bụi điển hình
và rất hay gặp trong khu vực nghiên cứu, các loài này phân bố rất rộng và có
mặt trên cả 3 địa điểm (OTC) điển hình điều tra.
So sánh số lượng loài giữa 3 OTC thì đứng đầu là OTC1 với 15 loài,
thứ hai là OTC3 với 6 loài và ít nhất là OTC2 với 4 loài. OTC1 là địa điểm
phục hồi sau khai thác và chăn thả, có thời gian phục hồi dài nhất khoảng 9 10 năm, đồng thời OTC1 giáp với rừng phục hồi của vùng đệm VQG Tam
Đảo nên có số lượng loài nhiều nhất. OTC2 là địa điểm phục hồi sau canh tác
nương rẫy, có thời gian phục hồi ngắn nhất khoảng 5 - 6 năm nên có số lượng
loài ít nhất. OTC3 là địa điểm phục hồi sau nương rẫy và chăn thả, có thời
gian phục hồi trung bình khoảng 7- 8 năm, đồng thời giáp với vùng trồng
thông nên có số lượng loài nhiều hơn OTC2 và ít hơn OTC1.

19

3.1.2. Tính đa dạng loài và mật độ
Tính đa dạng loài của các trạng thái được thể hiện qua chỉ số
Shannon (H).
Mật độ cá thể được tính theo đơn vị: cây/ha.

Tính đa dạng và mật độ cá thể của các đ ịa điểm được tổng
hợp tại bảng 3.2.
Bảng 3.2: Mật độ và đa dạng theo địa điểm
STT

Số cây(N)

Số loài (S)

Chỉ số đa dạng

Mật độ

(H)

(cây/ha)

OTC 1

85

15

2,184

53.125

OTC 2

30

4

0,776

18.750

OTC 3

51

6

1,55

31.875

Ta dễ dàng nhận thấy: H1=2,184 >H3=1,55>H2=0,776. Như vậy xét về
tính đa dạng thì đứng đầu là địa điểm 1, tiếp đến là địa điểm 3 và thấp nhất là
địa điểm 2. Tuy nhiên, về mật độ cá thể thì lần lượt giảm dần từ địa điểm1,
địa điểm 3 và cuối cùng là địa điểm 2. Ngoài ra, chúng tôi còn tính mật độ và
cấu trúc đường kính gốc và chiều cao trung bình cho từng loài ở các địa điểm,
nhằm chỉ rõ thêm vai trò của từng loài trong các địa điểm.

20

Bảng 3.3: Mật độ tính cho từng loài
Loài
Mua

Mật độ (c/ha)

Htb (m)

Dtb (cm)

OTC1 OTC2 OTC3 OTC1 OTC2 OTC3 OTC1 OTC2 OTC3
10000 13750 10625

1,19

1,01

1,19

0,84

0,88

1,16

Cỏ lào 11250 3750

4375

0,94

1,2