Phần I. MỞ ĐẦU

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH SINH THÁI CỦA MỘT SỐ LOÀI CÂY TÁI SINH THUỘC HỌ SAO – DẦU TRONG KIỂU RỪNG KÍN THƯỜNG XANH VÀ NỬA RỤNG LÁ ẨM NHIỆT ĐỚI Ở ĐỒNG NAI.

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiên nay rừng tự nhiên ở nước ta đã bị cạn kiệt mà nguyên nhân chủ yếu là do sử dụng những phương thức khai thác – tái sinh không phù hợp với những nguyên lý lâm sinh. Vì thế, bên cạnh việc nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng rừng, một nhiệm vụ quan trọng khác của khoa học lâm sinh là nghiên cứu các phương thức khai thác – tái sinh và nuôi rừng tự nhiên.

Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng, các khu rừng đưa vào khai thác chính luôn có đủ, thậm chí dư thừa lượng cây con với chất lượng tốt, để tạo ra quần thụ mới thay thế quần thụ đưa vào khai thác [1], [4], [7], [22], [33], [38]¹. Do đó, nghiên cứu các biện pháp giữ lại lớp cây con dưới tán rừng để tạo rừng sau khai thác là việc làm có ý nghĩa hết sức to lớn. Bởi vậy, vấn đề tái sinh rừng tự nhiên trở thành một trong những nhiệm vụ hàng đầu của lâm sinh học hiện đại.

Rừng cây họ Sao-Dầu (Dipterocarpaceae) ở miền Đông Nam Bộ nói chung và Đồng Nai nói riêng là nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú và giàu có về các loại gỗ và lâm sản ngoài gỗ. Nguồn tài nguyên đó có ý nghĩa to lớn về kinh tế, quốc phòng và bảo vệ môi trường sống. Những số liệu thống kê cho thấy, hệ thực vật rừng miền Đông Nam Bộ bao gồm khoảng 900 loài cây gỗ phân bố trong 77 họ [1], [3], [6]. Những loài cây gỗ của họ Sao - Dầu đóng vai trò to lớn nhất trong sự hình thành cấu trúc các kiểu thảm thực vật rừng kín thường xanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới ở miền Đông Nam Bộ. Trong những kiểu thảm thực vật này, dầu song nàng (Dipterocarpus dyeri), dầu rái (Dipterocarpus alatus), chò chai (Shorea vulgaris), dầu lá bóng và vên vên (Anisoptera cochinchinensis) là những loài cây gỗ lớn, tham gia hình thành những quần xã thực vật rừng có trữ lượng rất cao (300- 400 m³ gỗ/ha) [4], [ 7], [33], [39]. Thế nhưng, cùng với sự mất rừng do khai thác và sử dụng rừng không hợp lý, những loài cây này cũng đang có nguy cơ bị tiệt chủng.

Hiện nay một nhiệm vụ cấp thiết đang được đặt ra đối với ngành lâm nghiệp là khôi phục lại vốn rừng, nâng cao năng suất và chất lượng rừng so với tiềm năng vốn có của chúng. Nhưng muốn hoàn thành tốt nhiệm vụ đó, đòi hỏi phải có những hiểu biết đầy đủ về bản chất các quy luật sống của rừng, trước hết là các qúa trình tái sinh, sự hình thành và động thái biến đổi của rừng tương ứng với những điều kiện môi trường tự nhiên khác nhau. Vì lý do đó, việc đi sâu nghiên cứu làm rõ quy luật phát sinh, sinh trưởng và phát tiển của cây con; phân tích những ảnh hưởng của các điều kiện môi trường và cấu trúc quần thụ đến động thái tái sinh dưới tán rừng của cây họ Sao-Dầu là một việc làm cần thiết và cấp bách.

Trước đây, ở nước ta đã có một số công trình nghiên cứu về đặc tính sinh thái của một số loài cây thuộc họ Sao-Dầu ở Đông Nam Bộ ([3], [4], [5], [12], [15], [22], [32], [33]), nhưng phạm vi và đối tượng nghiên cứu còn hạn chế. Do đó, việc kế thừa những tài liệu đã có và tiếp tục đi sâu nghiên cứu đặc tính sinh thái tái sinh tự nhiên của những loài cây thuộc họ Sao-Dầu là việc làm cần thiết. Vì lý do đó, đề tài “Nghiên cứu đặc tính sinh thái của một số loài cây tái sinh thuộc họ Sao – Dầu trong kiểu rừng kín thường xanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới ở Đồng Nai” đã được đặt ra.

1.2. MỤC ĐÍCH VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Mục đích của đề tài là cung cấp cơ sở dữ liệu để phân tích đặc tính sinh thái của một số loài cây thuộc họ Sao – Dầu trong giai đoạn tái sinh dưới tán rừng.

Để đạt được mục đích đặt ra, mục tiêu nghiên cứu là phát triển những mô hình để dự đoán độ phong phú của một số loài cây tái sinh thuộc họ Sao-Dầu tùy thuộc vào độ tàn che tán rừng, độ ẩm và phản ứng (pH) của tầng đất mặt.

1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là quan hệ giữa độ phong phú của dầu song nàng, dầu rái, chò chai, dầu lá bóng và vên vên với độ ẩm và phản ứng (pH) của tầng đất mặt, độ tàn che tán rừng và trạng thái rừng. Đối tượng và điểm nghiên cứu là kiểu rừng kín thường xanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới ở khu vực Mã Đà tỉnh Đồng Nai. Từ những kết quả nghiên cứu, đề xuất một số biện pháp hỗ trợ tái sinh tự nhiên dưới tán rừng của dầu song nàng, dầu rái, chò chai, dầu lá bóng, vên vên và sao đen.

1.4. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

Những kết quả nghiên cứu của đề tài đưa lại những ý nghĩa sau đây:

(1) Về lý luận, những kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu để làm rõ đặc tính sinh thái của dầu song nàng, dầu rái, chò chai, dầu lá bóng và vên vên trong giai đoạn tái sinh dưới tán rừng kín thường xanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới ở Đồng Nai.

(2) Về thực tiễn, những kết quả nghiên cứu của đề tài là căn cứ khoa học cho việc áp dụng những biện pháp tái sinh (tự nhiên và nhân tạo) và nuôi dưỡng dầu song nàng, dầu rái, chò chai, dầu lá bóng và vên vên.

Chương II. TỔNG QUAN

2.1. Tình hình chung
Ở Việt Nam, trước đây đã có một số công trình khảo sát về hệ thực vật rừng ở miền Đông Nam Bộ (Maurand, 1952; Rollet, 1952; Vidal, 1958; Schmid, 1962) [31]. Sau này, một số tác giả đã tiếp tục đi sâu nghiên cứu, trong đó đáng chú ý là các công trình của Lý Văn Hội (1969), Thái Văn Trừng (1978)[31], Võ Văn Chi (1987)[3]…Lý Văn Hội (1969) nhật xét hạt sao đen (Hopea odorata) mất sức nảy mầm sau 20 ngày. Lâm Xuân Sanh (1985) [22] cho rằng, hạt của cây họ Sao - Dầu có giai đoạn ngủ kéo dài không quá 4 tuần. Theo Ashton (1983)[Dẫn theo 31], cây dầu rái (Dipterocarpus alatus) mọc cụm ở ven sông, chỉ tái sinh sau những trận lụt lớn. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, kiểu cách tái sinh phổ biến của cây gỗ rừng mưa là tái sinh theo vệt hay theo lỗ trống [21], [31]. Tái sinh rừng trong quan hệ với cấu trúc rừng cũng đã được làm sáng tỏ trong những nghiên cứu của Nguyễn Văn Trương (1983)[26]. Theo Vũ Tiến Hinh (1991) [10], để xác định tính chất tái sinh liên tục hay định kỳ của các loài cây gỗ có thể dùng phương pháp đếm tuổi các thế hệ cây gỗ.

2.2. Tổng quát về rừng cây họ Sao - Dầu ở miền Đông Nam Bộ

Rừng cây họ Sao - Dầu ở miền Đông Nam Bộ đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu dưới nhiều góc độ khác nhau. Thái Văn Trừng (1978)[31], [32], tiếp tục khảo sát hệ thực vật rừng và đã mô tả một số ưu hợp cây họ Sao - Dầu. Khi nhận xét về tái sinh tự nhiên của cây họ Sao-Dầu, Thái Văn Trừng (1978)[32] và Lê Văn Mính (1985; 1986)[15], [16], [17] cho rằng, ở giai đoạn tuổi non chúng là những loài chịu bóng cao. Dưới tán rừng có một số lượng lớn cây con dầu song nàng, nhưng phần nhiều ở dạng cây mạ và cây con với chiều cao dưới 50 cm. Theo Lê Văn Mính (1978-1985) [15], ở giai đoạn chiều cao từ 10 - 20 cm dầu song nàng cần cường độ ánh sáng từ 1 – 3 ngàn lux, từ 50 – 100 cm và 100 - 400 cm cần tương ứng 10 - 15 ngàn lux và 30 - 86 ngàn lux. Theo Nguyễn Văn Thêm (1993)[33], dầu song nàng tái sinh rất mạnh dưới tán rừng có độ tàn che từ 0,5-0,8 và trong những lỗ trống có kích thước từ 200-300m². Khi thí nghiệm về sự nảy mầm của hạt giống cây họ Sao-Dầu, Nguyễn Văn Sở (1985)[23] nhận thấy hạt dầu song nàng nảy mầm dưới đất, thích hợp với độ sâu lấp đất từ 0,5 - 1,0 cm. Một số thử nghiệm gây trồng cây họ Sao-Dầu (dầu Rái, sao đen, dầu song nàng…) theo mô hình đề xuất của P. Maurand (1952) cũng đã được Phân Viện Khoa Học Lâm Nghiệp Miền Nam tiến hành từ năm 1977 - 1985. Song cho đến nay kết quả thu nhận vẫn còn rất hạn chế [4], [5], [12].

Ngoài những nội dung nghiên cứu trên đây, một số tác giả đã hướng vào đánh giá thực trạng tài nguyên rừng, nghiên cứu khu hệ thực vật rừng và tài nguyên đất với mục đích quy hoạch và phục vụ định hướng phát triển kinh tế [3], [6], [7], [14], [31].

2.3. Thảo luận

Ở nước ta, trước đây đã có một số công trình nghiên cứu về vùng phân bố tự nhiên và điều kiện sinh thái phát sinh quần thể (khí hậu, địa hình – đất), về ảnh hưởng của cường độ ánh sáng hay độ tàn che đến tái sinh của cây họ Sao-Dầu. Một số nghiên cứu cũng đã làm rõ ảnh hưởng của độ tàn che và thành phần hỗn hợp ruột bầu đến sinh trưởng của cây họ Sao – Dầu trong giai đoạn gieo ươm. Tuy vậy, cho đến nay khoa học và thực tiễn vẫn chưa thể hiểu rõ ảnh hưởng độ tàn che, độ ẩm và pH của đất và trạng thái rừng đến độ phong phú của những loài cây thuộc họ Sao – Dầu. Chính vì thế, khi nghiên cứu đề tài này, tác giả sẽ hướng vào làm rõ xác suất bắt gặp (độ bắt gặp) những loài cây thuộc họ Sao-Dầu tùy thuộc vào độ tàn che tán rừng, độ ẩm và pH của đất và trạng thái rừng. Kết quả của đề tài là căn cứ khoa học để làm sáng tỏ đặc tính sinh thái, kỹ thuật tái sinh và nuôi dưỡng những loài cây thuộc cây họ Sao-Dầu trong kiểu rừng kín thường xanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới ở Đồng Nai.

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu là cây tái sinh tự nhiên của dầu song nàng, dầu rái, chò chai, dầu lá bóng và vên vên dưới tán rừng kín thường xanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới ở Đồng Nai. Trong kiểu rừng này, đối tương thu thập dữ liệu là độ phong phú của dầu song nàng, dầu rái, chò chai, dầu lá bóng và vên vên thuộc 4 trạng thái rừng IIB, IIIA₁, IIIA₂ và IIIA₃. Địa điểm nghiên cứu được chọn là Khu bảo tồn thiên nhiên Vĩnh Cửu thuộc lãnh thổ tỉnh Đồng Nai. Thời gian nghiên cứu từ tháng 04/2009 đến tháng 12 năm 2009.

3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nội dung nghiên cứu bao gồm những vấn đề sau đây:

1. 
   Đặc điểm chung của các trạng thái rừng IIB, IIIA₁, IIIA₂ và IIIA₃
   

1. 
   Thành phần loài.
   
2. 
   Kết cấu D_1.3, H, G và M quần thụ.
   
3. 
   Tình trạng tái sinh tự nhiên dưới tán rừng
   

2. 
   Ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến độ phong phú của cây họ Sao-Dầu
   

1. 
   Ảnh hưởng của độ ẩm tầng đất mặt
   
2. 
   Ảnh hưởng của độ pH tầng đất mặt
   
3. 
   Ảnh hưởng tổng hợp của độ tàn che tán rừng, độ ẩm và pH đất
   

3. 
   Ảnh hưởng của độ ẩm và pH tầng đất mặt trong các trạng thái rừng đến độ phong phú của cây họ Sao-Dầu
   

1. 
   Ảnh hưởng của độ ẩm tầng đất mặt
   
2. 
   Ảnh hưởng của pH tầng đất mặt
   

4. 
   Một số đề xuất
   

Cơ sở khoa học của phương pháp luận là dựa trên những quan niệm sau đây:

(1) Rừng là một hệ sinh thái; trong đó quần thụ = f(khí hậu, địa hình - đất, sinh vật, con người). Vì thế, sự hình thành và phát triển của những thành phần quần thụ phải được xem xét trên quan điểm hệ sinh thái.

(2) Sự phát sinh và phát triển của những loài cây tái sinh dưới tán rừng luôn bị kiểm soát bởi tập hợp nhiều yếu tố; trong đó một số yếu tố giữ vai trò chủ đạo, còn những yếu tố khác chỉ có vai trò thứ yếu. Mặt khác, trong thực tiễn nhà lâm học cũng chỉ quan tâm đến những nhân tố mà con người có thể kiểm soát được thông qua những hoạt động lâm sinh. Trong số những yếu tố môi trường có ảnh hưởng lớn đến tái sinh rừng mà con người có thể kiểm soát được, thì độ tàn che tán rừng và đặc tính lý – hóa của đất (độ ẩm và pH của tầng đất mặt) là những yếu tố chủ yếu. Vì thế, độ phong phú của những lớp cây tái sinh tự nhiên dưới tán rừng phải được xem xét trong quan hệ với độ tàn che tán rừng, độ ẩm và pH của tầng đất mặt.

(3) Độ phong phú của những loài cây gỗ cũng thay đổi tùy theo trạng thái của quần xã hay trạng thái rừng. Ở những quần xã bị rối loạn (tương ứng với các kiểu trạng thái rừng IIA, IIB và IIIA₁), độ phong phú của các loài cây gỗ có thể bị thay đổi mạnh. Nguyên nhân là do những rối loạn trong quần xã đã làm thay đổi điều kiện sống và số lượng cá thể của các loài. Ngoài ra, do trạng thái rừng khác nhau, nên mối quan hệ của các loài cây gỗ với với các yếu tố môi trường cũng thay đổi. Vì thế, khi xem xét mối quan hệ giữa độ phong phú của loài với các yếu tố môi trường thay đổi, tác giả cũng hướng vào xem xét độ bắt gặp những loài cây thuộc họ Sao-Dầu tùy thuộc vào trạng thái của quần xã hay trạng thái rừng. Những trạng thái rừng được chọn để so sánh độ phong phú của loài với các yếu tố môi trường thay đổi là IIB, IIIA₁, IIIA₂ và IIIA₃. Như vậy, bằng cách xem xét mối quan hệ giữa độ phong phú của loài trong những quần xã khác nhau với các yếu tố môi trường thay đổi, có thể xác định được ảnh hưởng của từng nhân tố sinh thái trong các thái rừng đến độ bắt gặp cây họ Sao-Dầu.

(4) Quan hệ giữa độ phong phú của những loài cây gỗ với các yếu tố môi trường còn thay đổi tùy theo tuổi. Vì thế, xác định tối ưu sinh thái và tính chống chịu của các loài đối với các yếu tố môi trường ở những giai đoạn tuổi khác nhau là cần thiết.

(5) Khi xem xét mối quan hệ giữa độ phong phú của loài với các yếu tố môi trường, thì “Độ phong phú²” của loài được sử dụng theo nghĩa hẹp, nghĩa là nó chỉ biểu thị độ bắt gặp loài cây (bắt gặp = 1, không bắt gặp = 0) trên những ô mẫu có kích thước nhất định. Theo cách thu thập số liệu về độ phong phú của loài như thế, nên cách xử lý số liệu thích hợp nhất để phân tích mối quan hệ của loài với môi trường là hồi quy logit. Kết quả tính toán hồi quy logit chỉ ra xác suất bắt gặp loài tùy theo mức độ biến đổi của biến môi trường. Theo đó, khi môi trường sống thích hợp thì xác suất bắt gặp loài sẽ có trị số cao. Ngược lại, khi môi trường sống không thích hợp thì xác suất bắt gặp loài sẽ có trị số thấp.

3.3.2. Phương pháp thu thập số liệu

3.3.2.1. Thu thập dữ liệu về đặc trưng của các trạng thái rừng

(a) Trước hết, thông qua điều tra và bản đồ hiện trạng rừng của khu bảo tồn thiên nhiên Vĩnh Cửu, phân chia sơ bộ những quần xã thực vật rừng thành những trạng thái rừng khác nhau. Trạng thái rừng được nhận biết theo chỉ dẫn của Loschau (1961)[1]. Việc phân chia những những trạng thái rừng là tạo thuận lợi cho việc xác định chính xác đối tương nghiên cứu.

(b) Kế đến, chọn bốn trạng thái rừng (IIB, IIIA₁, IIIA₂ và IIIA₃) với mức độ ưu thế cây họ Sao-Dầu khác nhau để bố trí các ô đo đếm. Kích thước ô tiêu chuẩn là 2.000 m². Những ô tiêu chuẩn này được bố trí điển hình trong bốn trạng thái rừng. Số lượng mẫu phân bố vào mỗi trạng thái rừng là 3 ô tiêu chuẩn; tổng số 12 ô tiêu chuẩn. Trong mỗi ô tiêu chuẩn, thực hiện đo đếm những chỉ tiêu sau đây:

- Thành phần loài cây gỗ lớn có D_1.3  8 cm và sắp xếp theo chi và họ.

- Đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m (D_1,3, cm). Chỉ tiêu này được đo hai chiều vuông góc và lấy giá trị trung bình, độ chính xác là 0,5 cm.

- Chiều cao thân cây, bao gồm chiều cao toàn thân - kí hiệu H_VN (m) và chiều cao dưới cành lớn nhất còn sống (H_DC, m ). Tất cả được đo bằng thước đo cao Blumme-Leise với độ chính xác 0,5 m.

- Mô tả cấu trúc tầng thứ (phân bố loài cây theo tầng hay lớp chiều cao) và xác định độ tàn che của rừng bằng cách vẽ trắc đồ rừng theo chỉ dẫn của Davis và Richards (1934)[31], [34]. Mỗi trạng thái vẽ một trắc đồ điển hình. Dải vẽ có chiều dài 30 mét, rộng 10 mét. Vị trí trắc đồ được đặt ở nơi có những đặc trưng điển hình cho ô tiêu chuẩn.

- Mô tả tình trạng tái sinh rừng thông qua 5 ô dạng bản đặt ở 4 góc và trung tâm ô tiêu chuẩn 2.000m². Ô dạng bản có kích thước 2*2 m (4 m²). Cây tái sinh được thống kê theo loài và cấp chiều cao, bắt đầu từ H =10 cm đến H ≤ 4 m.

Trình tự đo đạc như sau:

(a) Trước hết, bố trí những tuyến cắt ngang qua bốn trạng thái rừng (IIB, IIIA₁, IIIA₂ và IIIA₃). Mỗi tuyến có bề rộng 20 m, chiều dài tùy thuộc vào trạng thái rừng.

(b) Kế đến, trên mỗi tuyến cứ sau 100 m lại bố trí 1 ô mẫu với kích thước 20*20m hay 400m². Dự kiến mỗi trạng thái rừng cần đo đạc 30-50 ô mẫu 400m². Trong mỗi ô mẫu, những dấu hiệu đo đạc bao gồm độ bắt gặp loài nghiên cứu và ba biến môi trường là độ tàn che tán rừng, độ ẩm và pH_H2O của tần đất mặt. Độ bắt gặp loài được ghi nhận bằng hai biến định danh – đó là bắt gặp (mã hóa = 1) và không bắt gặp (mã hóa = 0). Để thấy rõ đặc tính sinh thái của cây họ Sao-Dầu thay đổi theo tuổi, những cá thể của 5 loài cây gỗ (dầu song nàng, dầu rái, chò chai, dầu lá bóng và vên vên) được phân chia thành 2 nhóm tuổi. Nhóm 1 là những cây tái sinh có D_1.3 ≤ 10 cm; trong đó phân chia thành hai nhóm nhỏ là H ≤ 100 cm và H > 100 cm đến D_1.3 ≤ 10 cm. Nhóm 2 là những cây trưởng thành có D_1.3 > 10 cm. Độ bắt gặp cây trưởng thành được đo đạc trên ô tiêu chuẩn 400m². Độ bắt gặp cây tái sinh được đo đạc trên ô dạng bản 4*4m hay 16 m² ở trung tâm ô tiêu chuẩn 400m². Độ ẩm (%) và pH_H2O của tầng đất mặt được xác định ở trung tâm ô mẫu 400m² bằng máy đo nhanh, còn độ tàn che tán rừng được xác định bằng mục trắc.

Những số liệu khác cần thu thập bao gồm số liệu về khí hậu - thủy văn, đất và những hoạt động lâm sinh. Cách thức thu thập được thực hiện theo những chỉ dẫn thông thường trong lâm học. Tất cả số liệu thu thập trên ô tiêu chuẩn được ghi vào bảng ngoại nghiệp.

Trình tự xử lý số liệu như sau:

+ Đối với thành phần cây lớn

Trước hết, tập hợp những số liệu điều tra trên những ô tiêu chuẩn 2000m² theo các trạng thái rừng IIB, IIIA₁, IIIA₂ và IIIA₃.

Kế đến, tính những đặc trưng thống kê mô tả (trung bình, nhỏ nhất, lớn nhất, sai tiêu chuẩn, phạm vi biến động, hệ số biến động…) cho những nhân tố điều tra như mật độ, tiết diện ngang thân cây, trữ lượng gỗ, tổ thành hay độ ưu thế của loài…Độ ưu thế (%) của loài được tính trung bình từ ba tham số - đó là mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng thân cây. Tiết diện ngang và trữ lượng gỗ thân cây được xác định bằng biểu thể tích lập sẵn trong sổ tay điều tra rừng.

+ Đối với thành phần cây tái sinh

Trước hết, tập hợp những ô dạng bản theo từng trạng thái rừng. Kế đến, trong mỗi trạng thái rừng tính những chỉ tiêu sau đây:

+ Mật độ cây tái sinh. Chỉ tiêu này được tính bằng cách nhân số cây tái sinh trên 1 ô dạng bản (mỗi ô 4 m²) với hệ số 250 (= 10.000 m²/4 m²).

+ Phân chia cây tái sinh theo nhóm loài. Cây tái sinh được phân loại theo hai nhóm loài – đó là nhóm cây mục đích và những loài khác. Nhóm loài cây mục đích được quy ước là những loài cho gỗ lớn như cây họ Dầu (Sao đen, Vên vên, Dầu rái ...), Bằng lăng, Bình linh, Trường, Gụ bông lau...Mục đích là xem xét khả năng tái sinh của các loài cây dưới tán rừng; đánh gía vai trò của cây họ Sao-Dầu trong kết cấu rừng hiện tại và tương lai khi rừng lâm vào tình trạng bị khai thác.

Sau đó, từ số liệu tính toán thuyết minh và phân tích những vấn đề sau đây:

+ Thành phần loài cây gỗ lớn và vai trò của các loài trong sự hình thành quần xã, đặc biệt là cây họ Sao-Dầu. Phân tích loài cây phân bố theo họ; những loài cây gỗ lớn, gỗ quý; những loài cây thuộc họ Sao-Dầu; những loài cây khác...Vai trò của loài được đánh giá thông qua độ ưu thế trung bình của nó.

+ Kết cấu tiết diện ngang và trữ lượng gỗ của các trạng thái.

+ Số loài cây tái sinh dưới tán rừng.

+ Những loài cây họ Sao-Dầu tái sinh dưới tán rừng và vai trò của chúng.

+ Mật độ tái sinh, chất lượng và phân bố cây theo cấp chiều cao.

+ Đánh giá chung về kết quả tái sinh rừng…

(2) Tính toán độ bắt gặp loài trong quan hệ với trạng thái rừng

Trạng thái rừng được chia thành 4 kiểu (IIB, IIIA₁, IIIA₂ và IIIA₃). Vấn đề đặt ra ở đây là tần số xuất hiện 5 loài cây (dầu song nàng, dầu rái, chò chai, dầu lá bóng và vên vên) có phụ thuộc căn bản vào trạng thái rừng hay không? Để làm rõ vấn đề này, cách giải quyết là lập bảng chéo R*C; ở đây R = hàng, C = cột. Mỗi loài cây xây dựng một bảng chéo (bảng 1). Khi biến phản hồi (độ bắt gặp loài) được mã hóa là 1 (có hay bắt gặp loài) và 0 (không có hay không bắt gặp loài), thì phản hồi kỳ vọng Ey là tần số kỳ vọng hay là xác suất xuất hiện loài cây trong 4 trạng thái rừng. Tần số kỳ vọng nhận được bằng cách chia tần số ô mẫu bắt gặp loài cây cho tổng số ô mẫu của trạng thái rừng đó. Như vậy, tần số tương đối chính là một ước lượng xác suất bắt gặp loài cây.

Bảng 1. Số lượng ô mẫu bắt gặp và không bắt gặp loài cây quan tâm

tùy thuộc vào trạng thái rừng

Nếu xác suất xuất hiện loài cây quan tâm giống nhau ở cả 4 trạng thái rừng, thì sự xuất hiện của loài không phụ thuộc vào trạng thái rừng. Giả thuyết không này (H₀) được kiểm định bằng thống kê ². Quy tắc quyết định: Nếu ² > ²_() hoặc P <  (0,05 hoặc 0,01), thì phân bố của loài cây có liên hệ với trạng thái rừng. Ngược lại, nếu ² < ²_() hoặc P >  (0,05 hoặc 0,01), thì phân bố của loài cây không có liên hệ với trạng thái rừng.

Cách thức tính toán như trên đối với mỗi loài cây được thực hiện theo 3 nhóm tuổi khác nhau – đó là nhóm cá thể có H ≤ 100cm, nhóm cá thể có H > 100cm đến D_1.3 ≤ 10 cm và nhóm cây trưởng thành có D_1.3 > 10 cm.

(3) Tính toán độ bắt gặp loài trong quan hệ với các biến môi trường

(a) Tính toán xác suất bắt gặp loài trong quan hệ với từng biến môi trường

Phần dưới đây tính toán xác suất bắt gặp loài theo ba nhóm tuổi khác nhau – đó là nhóm cá thể có H ≤ 100cm, nhóm cá thể có H > 100cm đến D_1.3 ≤ 10 cm và nhóm cây trưởng thành có D_1.3 > 10 cm.

Trình tự tính toán như sau:

- Trước hết, tập hợp độ bắt gặp loài và các biến môi trường (x₁ = độ ẩm; x₂ = pH đất; x₃ = độ tàn che tán rừng) ở cả 4 trạng thái rừng.

- Tiếp đến, tính quan hệ giữa độ bắt gặp loài với mỗi biến môi trường. Ở đây xác suất bắt gặp loài (P_X) tương ứng với một biến môi trường nhất định (x_i) được thăm dò bằng hai dạng mô hình hồi quy logit sau đây:

+ Mô hình sigmoid

Ey = P = (1)

+ Mô hình logit Gauss

Ey = P = (2)

Các tham số của mô hình 1 và 2 được ước lượng theo nguyên lý hợp lý tối đa. Để biết đường cong logit Gauss có phù hợp hơn đường cong sigmoid hay không, thực hiện kiểm định giả thuyết (H₀: b₂ = 0) bằng thống kê t. Khi mô hình logit Gauss tồn tại và b₂ < 0 một cách có ý nghĩa, thì từ mô hình 2 tính những ước lượng sau đây:

- Tối ưu sinh thái: u = (3)

- Tính chống chịu sinh thái: t =  (4)

- Biên độ sinh thái: u ± 4t (5)

- Xác suất lớn nhất bắt gặp loài: P_max = (6)

- Sau đó từ mô hình phù hợp nhất lập bảng và đồ thị mô tả xác suất bắt gặp loài tương ứng với một biến môi trường nhất định.
(b) Xác định ảnh hưởng tổng hợp của các biến môi trường đến xác suất bắt gặp loài trong mỗi trạng thái rừng

Ở đây xác suất bắt gặp loài (P_X) tùy theo tập hợp biến môi trường (x₁ = độ ẩm; x₂ = pH đất; x₃ = độ tàn che) được thăm dò theo những dạng mô hình hồi quy logit sau đây:

+ Dạng mặt phẳng với hai biến dự đoán

log_e[P/(1-P)] = b₀ + b₁x₂ + b₂x₂ (7)

hay P =

+ Dạng mặt phẳng với ba biến dự đoán

log_e[P/(1-P)] = b₀ + b₁x₂ + b₂x₂ + b₃x₃ (8)

hay P =

log_e[P/(1-P)] = b₀ + b₁x₁ + b₂x₁² + b₃x₂ + b₄x₂² (9)

hay P =

+ Dạng mặt logit Gauss 3 biến số:

log_e[P/(1-P)] = b₀ + b₁x₁ + b₂x₁² + b₃x₂ + b₄x₂² + b₅x₃ + b₆x₃² (10)

hay P =

Để thấy mặt phản hồi ở mô hình 9 và 10 có giảm đều theo hướng x₁ hay không, thực hiện kiểm định giả thuyết về sự tồn tại của b₂ bằng thống kê t (H₀: b₂  0; H₀^-: b₂ < 0). Tương tự, sử dụng thống kê t để kiểm định sự tồn tại của b₄ (H₀: b₄  0; H₀: b₄ < 0) và b₆ (H₀: b₆  0; H₀: b₆ < 0) nhằm xác định mặt phản hồi có giảm đều theo hướng x₂ và x₃ hay không.

Khi các mô hình 9 và 10 tồn tại, thì những thông tin về tối ưu (u) và tính chống chịu sinh thái (t) của loài đối với biến x₁, x₂ và x₃ được tính toán bằng việc thêm tương ứng các tham số b₁ và b₂, b₃ và b₄ của mô hình 9 và b₅ và b₆ của mô hình 10 vào các phương trình từ 3 đến 6. Kết quả tính toán những thông tin về tối ưu (u) và tính chống chịu sinh thái (t) ở đây có thể so sánh với kết quả tính toán từ mô hình 2.

(c) Xác định sự tương tác giữa các biến giải thích

Hai biến giải thích cho thấy ảnh hưởng tương tác với nhau nếu ảnh hưởng của biến này phụ thuộc vào giá trị của biến khác. Việc kiểm định ảnh hưởng tương tác của hai biến x₁ và x₂ có thể thực hiện bằng cách mở rộng phương trình (9) với biến thứ ba là tích số x₁*x₂. Mô hình Gauss của hàm 9 với một tích số có dạng logit như sau:

log_e[P/(1-P)] = b₀ + b₁x₁ + b₂x₁² + b₃x₂ + b₄x₂² + b₅x₁x₂ (11)

hay P =

Nếu b₂ + b₄ < 0 và 4b₂b₄ – b₅² > 0, thì phương trình 11 là một mặt phẳng với đường viền ellipsoid. Khi bề mặt là phẳng, thì tối ưu (u₁, u₂) cũng có thể được tính từ các hệ số của hàm 11 như sau:

u₁ = (b₅b₃ – 2b₁b₄)/d (12)

u₂ = (b₅b₁ – 2b₃b₂)/d (13)

d = 4b₂b₄ – b₅² (14)

Tối ưu đối với x₁ tương ứng với x₂ nhất định là –(b₁ + b₅x₂)/(2b₂). Nếu b₅  0 thì tối ưu đối với x₁ phụ thuộc vào x₂, và hai biến tương tác với nhau. Để thấy rõ sự tương tác giữa x₁ với x₂, thực hiện kiểm định giả thuyết (H₀: b₅ = 0) bằng thống kê t.

(4) So sánh xác suất bắt gặp loài ở 4 trạng thái rừng trong quan hệ với các biến môi trường

Việc so sánh ảnh hưởng của từng biến môi trường ở bốn trạng thái rừng (IIB, IIIA₁, IIIA₂ và IIIA₃) đến độ phong phú của loài cây gỗ quan tâm được thực hiện bằng cách phát triển mô hình hồi quy logit có dạng:

log_e(P/(1-P)) = b₀ + b₁x₁ + b₂x₁² + b₃x₂ + b₄x₃ + b₅x₄ (15)

hay P =

Khi biến đổi mô hình (15), có thể thu được bốn mô hình mô tả xác suất bắt gặp loài cây gỗ quan tâm tùy thuộc vào mỗi biến môi trường trong 4 trạng thái rừng. Bốn mô hình có dạng:

+ Đối với trạng thái rừng IIB

log_e(P/(1-P)) = b₀ + b₁x₁ + b₂x₁² (16)

hay P =

+ Đối với trạng thái rừng IIIA₁

log_e(P/(1-P)) = (b₀ + b₃) + b₁x₁ + b₂x₁² (17)

hay P =

log_e(P/(1-P)) = (b₀ + b₄) + b₁x₁ + b₂x₁² (18)

hay P =

+ Đối với trạng thái rừng IIIA₂

log_e(P/(1-P)) = (b₀ + b₅) + b₁x₁ + b₂x₁² (19)

hay P =

Từ những kết quả tính toán, thực hiện tổng hợp thành bảng và đồ thị để thuyết minh và phân tích kết quả.

Tất cả những cách thức tính toán ở mục 3.3.3 được thực hiện theo chỉ dẫn của Vũ Tiến Hinh và những tác giả khác (1992; 2003)[11]; Thái Văn Trừng (1978)[31]; Nguyễn Hải Tuất (1982)[27], [28], [29]; Nguyễn Văn Thêm (1992)[35], [36] và các tài liệu tham khảo số [40], [41], [43], [46]. Công cụ tính toán là phần mềm thống kê Excel, SPSS 10.0 và Statgraphics Plus Version 3.0 & 5.1.

Chương IV. DỰ KIẾN KẾT QUẢ VÀ KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

4.1. Dự kiến kết quả nghiên cứu

Sau khi nghiên cứu, dự kiến trả lời được những câu hỏi sau đây:

1. 
   Hiện trạng các trạng thái rừng IIB, IIIA₁, IIIA₂ và IIIA₃ như thế nào?
   
2. 
   Trạng thái rừng có ảnh hưởng đến độ bắt gặp loài như thế nào?
   
3. 
   Xác suất bắt gặp loài có phụ thuộc vào các biến môi trường hay không?
   
4. 
   Nếu xác suất bắt gặp loài phụ thuộc vào các biến môi trường, thì tối ưu sinh thái, tính chống chịu, biên độ sinh thái và biên độ sống sót của loài thay đổi theo từng biến môi trường như thế nào?
   
5. 
   Các biến môi trường có ảnh hưởng tổng hợp đến xác suất bắt gặp loài trong mỗi trạng thái rừng hay không?
   
6. 
   Với một biến môi trường xác định, xác suất bắt gặp loài ở trạng thái rừng nào đạt được cao nhất?...
   

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH

1. 
   Phùng Tửu Bôi (1980), Thuyết minh số liệu về hiện trạng tài nguyên rừng Đông Nam Bộ, Viện Điều Tra Quy Hoạch Rừng, Hà Nội.
   
2. 
   Bộ Lâm nghiệp (1991), Ba mươi năm xây dựng và phát triển ngành lâm nghiệp (1961- 1990), Nxb Thống Kê, Hà Nội.
   
3. 
   Võ Văn Chi (1987), Những dẫn liệu bước đầu về khu hệ thực vật rừng cấm Nam Cát Tiên, Báo cáo khoa học, Trường Đại Học Y dược, Tp. Hồ Chí Minh.
   
4. 
   Nguyễn Lương Duyên (1985), Nghiên cứu một số chỉ tiêu kết cấu rừng Đông Nam Bộ (vùng Mã Đà) và thí nghiệm khai thác đảm bảo tái sinh, Báo cáo khoa học 01.7.2, Phân viện Lâm Nghiệp Miền Nam.
   
5. 
   Vũ Xuân Đề (1985), Một số kết quả nghiên cứu bước đầu phục vụ trồng rừng Sao dầu ở miền Đông Nam Bộ. Tập san khoa học & kỹ thuật lâm nghiệp phía Nam, số 21/1985.
   
6. 
   Vũ Xuân Đề (1989), Hiện trạng tài nguyên rừng Đông Nam Bộ, định hướng bảo vệ, phát triển và khai thác sử dụng, Tổng luận về chuyên khảo khoa học kỹ thuật lâm nghiệp, số 3, 4/1989.
   
7. 
   Vũ Xuân Đề (1985), Nghiên cứu các biện pháp tổng hợp khai thác đảm bảo tái sinh rừng, cải tạo rừng và trồng rừng cây gỗ lớn gỗ quý ở miền Đông Nam Bộ. Phân Viện Lâm Nghiệp Phía Nam.
   
8. 
   Bùi Đoàn (1987), Một số kết quả nghiên cứu và ứng dụng nhóm sinh thái trong công tác điều chế rừng ở Việt Nam, Thông tin khoa học kỹ thuật, số 2/1987, Viện Lâm Nghiệp.
   
9. 
   George N. Baur (1979), Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa. Vương Tấn Nhị dịch, Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội.
   
10. 
    Vũ Tiến Hinh (1991), Về đặc điểm tái sinh của rừng tự nhiên, Tạp chí Lâm Nghiệp số 2/1991, Bộ Lâm nghiệp.
    
11. 
    Vũ Tiến Hinh và các tác giả khác (1992), Điều tra rừng, Trường Đại Học Lâm Nghiệp, Hà Nội.
    
12. 
    Nguyễn Minh Đường (1985), Nghiên cứu gây trồng dầu, sao, vên vên trên các dạng đất đai trống trọc còn khả năng sản xuất gỗ lớn gỗ quý, Báo cáo khoa học 01.9.3, Phân Viện Lâm Nghiệp Phía Nam.
    
13. 
    Phùng Ngọc Lan (1986), Lâm sinh học, tập I, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội.
    
14. 
    Phạm Liêu và các tác giả khác (1988), Đất Đông Nam Bộ. Trong cuốn sách “Thuyết minh bản đồ đất 1/250.000”, Thành phố Hồ Chí Minh.
    
15. 
    Lê Văn Mính (1985), Đặc tính sinh thái của sao, dầu, vên vên ở Đông Nam Bộ. Báo cáo khoa học 01.02.3, Phân Viện Lâm Nghiệp Phía Nam.
    
16. 
    Lê Văn Mính (1986), Báo cáo tóm tắt các đặc tính sinh thái của họ sao dầu ở Đông Nam Bộ. Tập san khoa học kỹ thuật lâm nghiệp phía Nam, số 25/1986.
    
17. 
    Lê Văn Mính (1986), Kết quả nghiên cứu, điều tra cơ bản hệ sinh thái rừng Đông Nam Bộ, Phân Viện Lâm Nghiệp Phía Nam.
    
18. 
    Ngô Văn Ngự (1977), Nghiên cứu phương thức khai thác hợp lý đảm bảo tái sinh rừng tự nhiên giàu nguyên liệu ưu thế họ dầu, họ đậu có gỗ quý. Tóm tắt báo cáo khoa học của Phân Viện Lâm Nghiệp Phía Nam.
    
19. 
    Phân Viện lâm nghiệp miền Nam (1978), Tài liệu dầu con rái, sao, vên vên.
    
20. 
    Richards, PW (1965), Rừng mưa nhiệt đới, Vương Tấn Nhị dịch, Nxb Khoa Học & Kỹ Thuật, Hà Nội, 1965.
    
21. 
    Lâm Xuân Sanh (1986), Cơ sở lâm học. Đại Học Nông – Lâm Nghiệp, Tp. Hồ Chí Minh.
    
22. 
    Lâm Xuân Sanh (1985), Vai trò của các loài cây họ sao - dầu trong sinh thái phát sinh của các hệ sinh thái rừng ở miền Nam Việt Nam, Phân Viện Lâm Nghiệp Phía Nam.
    
23. 
    Nguyễn Văn Sở (1985), Hình thái phát triển quả và hạt một số loài cây của họ sao-dầu, Tập san khoa học kỹ thuật lâm nghiệp phía Nam số 21/1985.
    
24. 
    Đỗ Đình Sâm (1983), Độ phì đất rừng và phương thức khai thác hợp lý, Tập san lâm nghiệp số 2/1983, Bộ Lâm Nghiệp.
    
25. 
    Stephen D. Wratten, Gary L.A.Fry (1986), Thực nghiệm sinh thái học. Mai Đình Yên dịch, Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội.
    
26. 
    Nguyễn Văn Trương (1984), Quy luật cấu trúc rừng gỗ hỗn loại, Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội.
    
27. 
    Nguyễn Hải Tuất (1982), Thống kê toán học trong lâm nghiệp, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội.
    
28. 
    Nguyễn Hải Tuất (1990), Quá trình Poot xông và ứng dụng trong nghiên cứu quần thể rừng, Thông tin khoa học kỹ thuật số 1/1990, Trường Đại Học Lâm Nghiệp.
    
29. 
    Nguyễn Hải Tuất và Nguyễn Trọng Bình (2005), Khai thác và sử dụng SPSS để xử lý số liệu nghiên cứu trong lâm nghiệp, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội.
    
30. 
    Phạm Ngọc Toàn (1988), Khí hậu với phát triển kinh tế miền Đông Nam Bộ, Tp. Hồ Chí Minh.
    
31. 
    Thái Văn Trừng (1978; 1998), Những hệ sinh thái rừng nhiệt đới ở Việt Nam, Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội.
    
32. 
    Thái Văn Trừng (1985), Báo cáo tổng kết về họ sao – dầu, một họ đặc sản của vùng Ấn Độ - Mã Lai, Báo cáo khoa học tại Hội thảo họ sao – dầu Việt Nam, Phân Viện Khoa Học Việt Nam, Tp. Hồ Chí Minh.
    
33. 
    Nguyễn Văn Thêm (1992), Nghiên cứu tái sinh tự nhiên của Dầu song nàng (Dipterocarpus dyeri ) trong kiểu rừng kín ẩm thường xanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới ở Đồng Nai, Luận án Phó tiến sĩ Khoa học Nông Nghiệp, Viện Khoa Học Lâm Nghiệp Việt Nam.
    
34. 
    Nguyễn Văn Thêm (2002), Sinh thái rừng, Nxb Nông Nghiệp, Chi nhánh Tp. Hồ Chí Minh.
    
35. 
    Nguyễn Văn Thêm (2004), Hướng dẫn sử dụng Statgraphics Plus Version 3.0 & 5.1 để xử lý thông tin trong lâm học, Nxb Nông Nghiệp, Chi nhánh Tp Hồ Chí Minh.
    
36. 
    Nguyễn Văn Thêm (2008), Phân tích số liệu quần xã thực vật rừng, Nxb Nông Nghiệp, Chi nhánh Tp. Hồ Chí Minh.
    
37. 
    Hoàng Văn Thân (1998), Đất và lập địa, Trường Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh.
    
38. 
    Viện Khoa Học Lâm Nghiệp (1980), Kết quả bước đầu trong việc nghiên cứu kỹ thuật tái sinh rừng nghèo kiệt, Thông tin khoa học kỹ thuật số 2/1980.
    
39. 
    Viện Điều Tra Quy Hoạch Rừng (1983), Báo cáo kết quả tài nguyên rừng Đồng Nai, Sông Bé, Tây Ninh.
    
40. 
    Viện Điều Tra Quy Hoạch Rừng (1998), Sổ tay điều tra – quy họach rừng, Nxb. Nông Nghiệp, Hà Nội.
    

41. 
    Greig – Smith P, 1964. Quantitative plant ecology. Ed. 2. London.
    
42. 
    Kimmins, J. P., 1998. Forest ecology. Prentice – Hall, Upper Saddle River, New Jersey.
    
43. 
    R. H. G. Jongman, C. J. F. Ter Braak & O. F. R. Van Tongeren, 1995. Data analysis in community and landscape ecology. Cambridge, University Press.
    
44. 
    Van Steenis, 1956. Basis principals of rain forest sociology proceeding of symposium in Kandy.
    
45. 
    Whittaker R. H., 1962. Classification of national communities. Bot. Rev., v. 28, N₀ 1.
    
46. 
    David G. Kleinbaun; Lawrence L. Kupper; et al, (1998). Applied Regression Analysis and Other Multivariable Methods. Brooks/Cole Publishing Company.