TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trên thế giới
1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới rất phức tạp, với mỗi yếu tố vận động theo quy luật riêng, điều này đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu từ nhiều nhà khoa học Nghiên cứu cấu trúc rừng là cơ sở khoa học quan trọng cho công tác điều tra và kinh doanh rừng hiệu quả Nhiều tác giả trong và ngoài nước đã tiến hành nghiên cứu trong lĩnh vực này với các đối tượng và mục đích khác nhau, sử dụng nhiều phương pháp đa dạng, từ đó hình thành các hướng giải quyết khác nhau Trong khuôn khổ đề tài thạc sĩ, tác giả sẽ khái quát một số công trình tiêu biểu liên quan đến nội dung nghiên cứu nhằm định hướng cho việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu sau này.
Baur G.N (1976) đã tiến hành nghiên cứu về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa, tập trung vào việc phân tích các yếu tố cấu trúc của rừng và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh được áp dụng cho từng loại rừng mưa tự nhiên.
Nghiên cứu của Catinot R (1965) đã phân tích các cấu trúc sinh thái bằng cách mô tả, phân loại và đưa ra khái niệm về dạng sống cùng tầng phiến Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng thể hiện các đặc trưng cấu trúc của rừng mưa và hình thái của chúng thông qua các phẫu đồ rừng.
Richards P.W (1952) đã nghiên cứu phân bố số cây theo cấp đường kính, coi đây là một đặc trưng của rừng tự nhiên Rollet (1985) tiếp tục phát triển nghiên cứu này bằng cách thiết lập phương trình hồi quy số cây dựa trên đường kính.
1.1.1.1 Cấu trúc tổ thành Ởchâu Á, trong rừng thứ sinh nhiệt đới vùng Shanxin – Trung Quốc, Zeng và các cộng sự 1998 đã thống kê đƣợc khoảng 280 loài cây dƣợc liệu, 80 loài cây có dầu và 20 loài cây có sợi cũng nhƣ một số loài cây gỗ có giá trị khác Mức độ phong phú của thành phần thực vật trong rừng thứ sinh ở Nepal cũng đƣợc Kanel
K.R và Shrestha K (2001) nghiên cứu, có trên 6.500 loài cây có hoa và 4.064 loài cây không hoa, trên 1.500 loài nấm và hơn 350 loài địa y.
Baur G.N (1962) đã nghiên cứu rừng mưa gần Belem trên sông Amazon và ghi nhận 36 họ thực vật trên diện tích khoảng 2 ha, trong khi ở New South Wales, 31 họ thực vật đã được xác định trên ô tiêu chuẩn hơn 4 ha, chưa tính cây leo, cây thân cỏ và thực vật phụ sinh Theo Richard P.W (1952), trong rừng mưa nhiệt đới, mỗi hecta thường có hơn 40 loài cây gỗ, thậm chí có trường hợp lên tới hơn 100 loài, với sự sinh trưởng hỗn giao của nhiều loài cây gỗ lớn, mặc dù đôi khi một hoặc hai loài có thể chiếm ưu thế.
1.1.1.2 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 )
Phân bố số cây theo cỡ đường kính là một quy luật quan trọng trong cấu trúc lâm phần, thu hút sự quan tâm của các nhà Lâm học và Điều tra rừng Nghiên cứu đầu tiên của Meyer vào năm 1934 đã mô phỏng phân bố số cây theo đường kính b bằng phương trình toán học, tạo ra đường cong giảm liên tục Tiếp theo, J.L.F Batista và H.T.Z Docuto (1992) đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D trong nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài cây tại rừng nhiệt đới Maranhoo, Brazil.
Diatchenko, Z.N đã sử dụng phân bố Gamma để biểu thị số lượng cây theo kích thước đường kính của rừng thông ôn đới Loetsch (1973) đã áp dụng hàm Beta, trong khi Batista và Docouto (1992) đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D trong nghiên cứu rừng nhiệt đới tại Marsanhoo, Brazil (theo Phạm Ngọc Giao, 1995).
Một số tác giả đã áp dụng các hàm Hyperbol, đường cong Pearson, đường cong Poisson và hàm Charlier kiểu B để mô phỏng quy luật phân bố này.
1.1.1.3 Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H vn )
Quy luật phân bố số cây theo chiều cao d ng phản ánh cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng Phương pháp truyền thống được nhiều nhà khoa học áp dụng là vẽ phẫu đồ đứng, nổi bật nhất là nghiên cứu của Richards (1952).
Có nhiều dạng hàm toán học khác nhau để nắn phân bố N/HVN, và việc lựa chọn hàm phù hợp phụ thuộc vào kinh nghiệm của tác giả cũng như đối tượng nghiên cứu Trong nghiên cứu sự phân tầng rừng mưa ở Guana, Davis và Richard P.W (1933 – 1934) đã áp dụng phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng, được đánh giá cao về giá trị lý luận và thực tiễn Kết quả nghiên cứu đã phân chia rừng hỗn giao nguyên sinh tại sông Moraballi thành năm tầng, bao gồm ba tầng cây gỗ (A, B, C), một tầng cây bụi (D) và một tầng mặt đất (E).
Catinot (1974) đã chỉ ra rằng rừng ẩm nhiệt đới có sự phân hóa rõ rệt, với các tầng trong quần thụ được xác định rõ, bao gồm một tầng vượt tán với các cây cao trên 40 mét cùng với những tầng bên dưới.
Mặc dù có nhiều ý kiến trái ngược về sự phân tầng và cách thể hiện tầng tán trong rừng mưa nhiệt đới, nhưng quan điểm về sự phân tầng trong loại rừng này đã được nhiều nhà khoa học xác nhận.
1.1.1.4 Tương quan giữa chiều cao với đường kính (H vn - D 1.3 ) Đây là một trong những quy luật cơ bản trong lâm phần đƣợc rất nhiều tác giả nghiên cứu Các nghiên cứu đó cho thấy giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực của các cây trong lâm phần luôn tồn tại mối quan hệ chặt và tuân theo qui luật: khi tuổi tăng thì đường kính và chiều cao tăng theo và giữa chúng tồn tại mối quan hệ theo dạng đường cong chiều cao tương ứng với mỗi cỡ kính cho trước luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả quá trình tự nhiên của sự sinh trưởng.
Tovstolesse, DI 1930 đã lấy cấp đất làm cơ sở để nghiên cứu quan hệ Hvn -
Tác giả xây dựng một đường cong chiều cao bình quân cho từng cấp đất, tương ứng với các kích thước đường kính, nhằm tạo ra mối tương quan giữa loài và chiều cao Sau đó, phương pháp biểu đồ được áp dụng để điều chỉnh mối tương quan này theo dạng đường thẳng theo Gehrhardt và Kopetxki (theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [8].
Ở Việt Nam
1.2.1 Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng
Phân loại rừng nhằm xác định các đối tượng rừng với đặc trưng cấu trúc riêng biệt, từ đó lựa chọn và đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp để quản lý và phát triển rừng đạt trạng thái tối ưu.
Loestchau (1966) đã phân loại rừng dựa trên trạng thái hiện tại, đặc biệt là rừng hỗn giao lá rộng thường xanh nhiệt đới Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã cải tiến hệ thống phân loại của Loestchau để phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên của Việt Nam Hệ thống phân loại này, được gọi là QPN 6 – 84, vẫn đang được áp dụng cho đến nay.
Thái Văn Trừng (1978) đã phân chia rừng Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật từ góc độ sinh thái, tạo ra một công trình tổng quát phù hợp với quy luật sinh thái Ông nhấn mạnh rằng do sự đa dạng phong phú của rừng nhiệt đới, không thể sử dụng quần hợp thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản như các tác giả trước đây đã làm ở vùng ôn đới Thay vào đó, ông đề xuất sử dụng kiểu thảm thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản, với hình thái và cấu trúc quần thể làm tiêu chuẩn phân loại.
Bảo Huy 1993 đã xác định trạng thái hiện tại của các lâm phần B ng Lăng ở Tây Nguyên dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau Tác giả cũng phân tích các loại hình xã hợp thực vật với các ưu hợp khác nhau thông qua trị số IV%.
Lê Sáu (1996) [27], Trần Cẩm Tú (1999) [32], Nguyễn Thành Mến (2005) [20] khi phân loại trạng thái rừng tự nhiên tại Kon Hà Nừng – Tây Nguyên, Hương
Sơn – Hà Tĩnh, Phú Yên đã dựa trên hệ thống phân loại rừng của Loeschau (1960) đã đƣợc Viện Điều tra Quy hoạch rừng Việt Nam bổ sung (QPN6 – 84).
Gần đây, một số tác giả như Ngô Út (2003) và Nguyễn Văn Thêm (2003) đã áp dụng mô hình toán học để phân loại trạng thái rừng, đặc biệt là rừng kín thường xanh và nửa rụng lá ở Đông Nam Bộ Ngô Út đã định lượng hóa việc phân loại rừng, trong khi Nguyễn Văn Thêm đã chứng minh rằng các trạng thái rừng theo hệ thống phân loại của Loeschau có thể được nhận diện chính xác thông qua các hàm phân loại tuyến tính, như Fisher, dựa trên nhiều biến số định lượng Ngoài ra, Ngô Út và Nguyễn Phú Hùng cũng đưa ra ý kiến cải thiện hệ thống phân chia trạng thái rừng lá rộng thường xanh tại Việt Nam, nhấn mạnh khả năng ứng dụng hàm toán học trong việc phân loại trạng thái rừng.
Việc phân loại trạng thái rừng ở Việt Nam là rất quan trọng cho nghiên cứu và sản xuất kinh doanh Tùy thuộc vào các mục tiêu cụ thể, có thể áp dụng nhiều phương pháp phân loại khác nhau, nhằm làm rõ các đặc điểm của đối tượng nghiên cứu.
1.2.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
1.2.2.1 Cấu trúc tổ thành Đây là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình thái khác của rừng Tổ thành rừng là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính ổn định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng Rất nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả đã tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên nh m phục vụ việc bảo tồn, phát triển và kinh doanh lâu dài.
Trần Ngũ Phương 1963 [23] đã đề cập tới một hệ thống phân loại trong đó rất chú trọng tới việc nghiên cứu quy luật diễn thế tái sinh.
Trần Ngũ Phương và cộng tác viên (1970) đã công bố kết quả nghiên cứu về rừng miền Bắc Việt Nam, tập trung vào việc phân tích các nhân tố sinh thái và văn hóa địa lý Nghiên cứu này không chỉ đưa ra những kết luận về các kiểu rừng đặc trưng ở miền Bắc mà còn mở rộng phân tích đến toàn bộ hệ sinh thái rừng của Việt Nam.
Bảo Huy (1993) và Đào Công Khanh (1995) đã nghiên cứu tổ thành loài cây trong rừng tự nhiên ở Đắc Lăk và Hương Sơn - Hà Tĩnh, xác định tỷ lệ tổ thành của các nhóm loài cây mục đích, nhóm loài cây hỗ trợ và nhóm loài cây phi mục đích Dựa trên kết quả nghiên cứu, các tác giả đề xuất biện pháp khai thác hợp lý cho từng nhóm cây nhằm điều chỉnh tổ thành một cách hiệu quả.
Lê Sáu (1996) và Trần Cẩm Tú (1999) đã nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên tại Kon Hà Nừng – Tây Nguyên và Hương Sơn – Hà Tĩnh, xác định danh mục các loài cây theo cấp tổ thành Cả hai tác giả đều kết luận rằng sự phân bố của các loài cây theo cấp tổ thành tuân theo luật phân bố giảm.
Nguyễn Mạnh Tuyên (2009) đã nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao của rừng đặc dụng tại Hương Sơn, Mỹ Đức, Hà Nội, và ghi nhận số loài cây được phát hiện trong khu vực này.
Trong nghiên cứu về cấu trúc tổ thành rừng thứ sinh tại khu vực Mã Đà, Đồng Nai, Nguyễn Tuấn Bình (2014) đã chỉ ra rằng có 79 loài cây, trong đó trạng thái rừng IIIA1 có 55 loài và trạng thái rừng IIB có 40 loài Đặc biệt, các cây chủ yếu trong hai trạng thái này là cây gỗ tạp và loài cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh Rừng thứ sinh tại đây có 6 loài cây gỗ ưu thế và đồng ưu thế, bao gồm Dầu song nàng, Chò nhai, Làu táu, Trường, Cầy và B ng lăng ổi.
Võ Đại Hải (2014) nghiên cứu cấu trúc trạng thái rừng IIA tại khu vực rừng phòng hộ Yên Lập, tỉnh Quảng Ninh, cho thấy sự đa dạng của tổ thành rừng tự nhiên với 28 đến 45 loài cây khác nhau Trong số đó, chỉ có 4 đến 7 loài tham gia vào công thức tổ thành, với loài Dóc nước là loài ưu thế chính của tầng cây cao.
1.2.2.2 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 )
Nguyễn Văn Trương (1983) trong nghiên cứu "Quy luật cấu trúc rừng hỗn loài" đã phân tích đặc điểm lâm học của rừng, chú trọng vào thành phần loài cây Ông đã tìm hiểu cấu trúc của từng loài, bao gồm cấu trúc đứng, cấu trúc đường kính, phân bố số cây và tổng tiết diện ngang thân cây trên mặt đất, cũng như quá trình tái sinh và diễn thế các thế hệ của rừng, từ đó đưa ra những kết luận quan trọng.
Để giải quyết chiến lược nghề rừng tại Việt Nam, cần có 11 hợp lý và đề xuất biện pháp xử lý rừng hiệu quả, nhằm cung cấp gỗ đồng thời nuôi dưỡng và tái sinh rừng Những biện pháp này sẽ là cơ sở khoa học quan trọng cho sự phát triển bền vững của ngành lâm nghiệp.
ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Đặc điểm tự nhiên
Huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên thuộc toạ độ địa lý:
Huyện Tuần Giáo nằm ở phía Tây Bắc của Tổ quốc, là cửa ngõ phía Nam của tỉnh Điện Biên, cách thủ đô Hà Nội 405 km Huyện này giáp huyện Quỳnh Nhai (tỉnh Sơn La) ở phía Đông, huyện Điện Biên và huyện Mường Chà ở phía Tây, huyện Thuận Châu (tỉnh Sơn La) và huyện Điện Biên Đông ở phía Nam, và huyện Mường Chà, huyện Tủa Chùa ở phía Bắc.
Bảng 2.1 Đặc điểm, tọa độ địa lý, độ cao các trạm khí tƣợng Tuần Giáo
2.1.2 Địa hình Địa hình huyện Tuần Giáo hiểm trở và đa dạng, đa số núi ở Tuần Giáo chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, có khoảng 70% diện tích là các dãy núi cao từ
Các dãy núi tại Tuần Giáo có độ cao từ 500 đến 700m, với độ dốc trung bình từ 12-20 độ Đỉnh cao nhất là dãy Pú Huổi Luông với độ cao 2.179m, tiếp theo là dãy Pơ Mu cao 1.848m Khu vực này còn có những thung lũng hẹp rải rác tại các xã.
Tuần Giáo nổi bật với hệ thống các con suối như Tông Ma, Nậm Mu, Nậm Mùn, cùng với các bản Phủ, Toả Tình, Tênh Phông, Nậm Pùa, Nậm Cô Ngoài ra, khu vực này còn có sông Nậm Mức và sông Đà, tạo nên cảnh quan thiên nhiên đa dạng và phong phú.
Tuần Giáo sở hữu các loại đất chủ yếu như đất pheralit vàng đỏ và đỏ vàng, hình thành trên nền phiến thạch và đá vôi thuộc nhóm đá mẹ Macma a xít Ngoài ra, khu vực này còn có đất đen, là sản phẩm phong hóa của đá vôi hoặc tích tụ ở địa hình b ng, trũng, với độ phì nhiêu cao.
Vùng đất ở những xã thấp của huyện có diện tích 20 trung, rất phù hợp cho việc trồng các loại cây lương thực và thực phẩm như ngô, đậu, đỗ Ngoài ra, nơi đây cũng thích hợp cho các cây công nghiệp ngắn ngày như lạc, bông và gai.
2.1.4 Đặc điểm khí hậu thủy văn
Khí hậu Tuần Giáo thuộc miền Bắc Việt Nam, mang đặc trưng nhiệt đới gió mùa Mùa hè nơi đây chịu ảnh hưởng của gió phơn tây nam, mang theo không khí khô nóng và không có bão lớn Năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9 và mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ trung bình ở Tuần Giáo khoảng 18,2°C, với mức cao nhất có thể đạt 36-37°C và mức thấp nhất xuống đến 0°C.
Bảng 2.2 Tổng ƣợng mƣa trung
Trạm I II III IV V nh th ng v năm ở Tuần Giáo (mm)
VI VII VIII IX X XI XII Năm
Tuần Giáo 24,7 29,5 61,6 134,8 215,3 269,1 303,1 272,3 134,8 60,6 37,3 23,7 1558,6 Độ ẩm không khí trung bình trong năm 87 , độ ẩm thấp nhất trong năm
Lượng bốc hơi trung bình hàng năm đạt 514 mm, trong khi lượng mưa phân phối không đều, chủ yếu tập trung từ tháng 5 đến tháng 7 Tổng lượng mưa trung bình trong năm là 1.805 mm, với ngày có lượng mưa lớn nhất lên tới 272 mm.
Giông là hiện tượng thời tiết phổ biến ở Tuần Giáo, đặc biệt từ tháng 4 đến tháng 8, với cường độ mưa lớn Mưa giông đầu mùa cung cấp nước thiết yếu cho cây trồng và mang theo Amoniac cùng Nitrat, tạo nguồn phân bón tự nhiên cho cây.
Mặc dù có những lợi ích, nhưng cơn giông vào tháng 21 cũng mang lại nhiều bất lợi Cường độ mưa lớn có thể làm gia tăng xói mòn và sạt lở đất tại các khu vực đồi núi, cuốn trôi lớp phù sa màu mỡ Hơn nữa, trong những cơn giông này thường xuất hiện lốc xoáy với tốc độ mạnh, gây đổ cây cối và hư hại nhà cửa, dẫn đến thiệt hại nặng nề cho tài sản của người dân trong khu vực.
Bảng 2.4 Nhiệt độ trung trung Đặc trƣng
Tại Tuần Giáo, sương muối xuất hiện không nhiều nhưng đã ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp, đặc biệt gây hại cho các loại cây nhiệt đới ưa nóng và làm khó khăn cho vụ đông xuân Ở độ cao 1.500 m, tần suất xuất hiện sương muối là từ 9-10 ngày mỗi năm, trong khi ở những khu vực thấp hơn, tần suất này chỉ khoảng 1-2 ngày mỗi năm.
Tuần Giáo, huyện thuộc tỉnh Điện Biên, nổi bật với số ngày sương mù cao, trung bình từ 80 đến 110 ngày mỗi năm Sương mù tại đây chủ yếu là sương mù bức xạ, thường xuất hiện từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau Tháng 1 và tháng 12 ghi nhận mật độ sương mù dày nhất, với khoảng 10-19 ngày mỗi tháng, trong khi tháng 5 và tháng 6 có mật độ sương mù thấp nhất, chỉ khoảng 3,5 ngày.
Hệ thống sông suối ở Tuần Giáo khá dày đặc, tuy nhiên lưu lượng và khối lượng dòng chảy không lớn Suối Tông Ma, bắt nguồn từ đèo Pha Đin (xã Tỏa Tình), chảy qua Quài Nưa và hợp thành suối Nậm Mu (xã Mùn Chung), sau đó hòa vào suối Nậm Mùn và đổ ra sông Nậm Mức, giáp Mường Chà Đây là một trong những nhánh hữu ngạn của sông Đà ở phía đông bắc Tuần Giáo, cùng với ba con suối khác: bản Phủ (xã Quài Cang), Tỏa Tình.
Tênh Phông và Quài Tở gặp nhau tại thị trấn, nơi có suối Nậm Pùa và Nậm Cô, tạo thành một trong những nhánh chính của thượng nguồn sông Mã Sông suối Tuần Giáo không chỉ tưới tiêu cho hàng ngàn ha lúa màu mà còn phục vụ nhu cầu sinh hoạt, đồng thời là nguồn thu năng lượng dồi dào từ các trạm thu điện vừa và nhỏ tại thị trấn Tuần Giáo, Ta Cơn, Nậm Mức Mường Mùn và Nậm Pay (Mùn Chung).
Đặc điểm kinh tế - xã hội
2.2.1 Đặc điểm phân bố dân cư
Huyện Tuần Giáo có lịch sử cư trú lâu đời, với các di chỉ khảo cổ học tại hang Thẩm Púa và Thẩm Khương thuộc xã Chiềng Sinh, nơi phát hiện công cụ đá thuộc thời đại đá mới, phản ánh văn hóa Hoà Bình và phong cách Tây Bắc Tại đây, có 19 dân tộc sinh sống trong tổng số 54 dân tộc của Việt Nam, trong đó 4 dân tộc đông nhất là Thái, Mông, Kinh và Khơ Mú.
Tuần Giáo là vùng sinh sống của nhiều dân tộc như Thái, Xạ, Mông, Dao và Kinh, trong đó dân tộc Kháng chủ yếu hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp Họ thực hiện phương thức canh tác truyền thống bằng cách chọc lỗ và tra hạt, với lương thực chính là lúa nếp.
2.2.2 Hiện trạng sử dụng đất Đất lâm nghiệp Tuần Giáo có 55.126,65 ha trong đó đất có rừng tự nhiên phòng hộ 51.186,17ha; đất có rừng trồng phòng hộ 3.940,48 ha) Trong rừng có nhiều gỗ quí nhƣ nghiến, lát, dổi, pơ mu , nhiều dƣợc liệu, cây có dầu, cây lấy nhựa, cây ăn quả và động vật quí hiếm Đất rừng ở đây thích hợp với nhiều loại cây công nghiệp có giá trị cao (quế, hồi, trẩu, thảo quả, bông, lạc) Nhiều đồi cỏ, bãi b ng thích hợp cho phát triển chăn nuôi đại gia súc (trâu, bò, ngựa, dê) góp phần đáp ứng nhu cầu về thực phẩm và sức kéo của địa phương Nghề trồng rừng, khai thác lâm sản từng bước đƣợc thực hiện có hiệu quả.
Vùng thung lũng hẹp Tuần Giáo chiếm 10% diện tích tự nhiên với địa hình bị chia cắt, phân bố rải rác ở các xã, nhưng tập trung chủ yếu ở 4 khu vực chính: Khu Ba ẳng, khu Búng Lao - Chiềng Sinh, khu Ba Quài - thị trấn, và khu Phình Sáng - Pú Nhung Đất đai nơi đây màu mỡ, rất thích hợp cho việc trồng trọt và chăn nuôi, đặc biệt là tại vùng Phình Sáng.
Pú Nhung, Ba ẳng và Toả Tình có khả năng thích ứng tốt với sự sinh trưởng của hoa màu như ngô và đậu tương, đồng thời phát triển cây công nghiệp như chè và cà phê Diện tích đồi thoải tại khu vực này chiếm từ 25% đến 27% tổng diện tích toàn huyện.
Hệ thống giao thông của Tuần Giáo rất thuận lợi, với Quốc lộ 6 (trước là đường số 41) là trục giao thông chính kết nối với nhiều đường liên tỉnh và liên huyện, giúp liên kết địa phương với Sơn La, Hà Nội và thị xã Mường Lay Quốc lộ 279 (trước là đường số 42) nối Tuần Giáo với Điện Biên Hệ thống đường dân sinh liên bản, liên xã từ trung tâm huyện đến các xã như Mường Đăng, Pú Nhung, Phình Sáng đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội của khu vực.
Huyện Tuần Giáo, so với toàn tỉnh, có tiềm năng khoáng sản hạn chế hơn về cả trữ lượng lẫn thành phần, chủ yếu bao gồm khoáng sản vật liệu xây dựng, khoáng kim loại, nước khoáng và nước nóng.
Về vật liệu xây dựng: Tại Tuần Giáo có một số điểm đá vôi đáp ứng cho yêu cầu sản xuất xi măng song chƣa đƣợc điều tra thăm d
Khoáng sản kim loại chủ yếu bao gồm quặng sắt và bô xít, với quặng sắt được tìm thấy tại Nậm Din, Đề Sấu, Háng Chua và Phàng Củ Bô xít cũng có mặt tại Nậm Din, xã Phình Sáng Ngoài ra, khu vực này còn có sự hiện diện của chì và kẽm tại Phình Sáng và Mùn Chung.
Nước khoáng tại khu vực Quài Cang bao gồm nhóm nước khoáng bicacbonat ở bản Mu, nước khoáng hỗn hợp tại bản Sáng, và nước khoáng nóng ở Ta Pao thuộc xã Mường Mùn.
Trong bối cảnh phát triển kinh tế, hệ thống giáo dục và đào tạo tại huyện đã có sự phát triển mạnh mẽ Trong vòng 3 năm qua, huyện đã thành lập thêm 30 trường học mới sau khi chia tách Hiện tại, huyện có tổng cộng 69 trường thuộc 4 cấp học, cùng với 1 Trung tâm Giáo dục Thường xuyên và 1 Trung tâm dạy nghề.
Mười trường được công nhận đạt chuẩn quốc gia với tỷ lệ học sinh trong độ tuổi ra lớp hàng năm đạt 95% Các trường này duy trì kết quả phổ cập giáo dục tiểu học, hoàn thành đúng độ tuổi và đảm bảo kế hoạch phổ cập giáo dục THCS.
Giá trị sản xuất của các ngành chủ yếu năm 2010 ước đạt 234.338 triệu đồng, với tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm đạt 8,14% và thu nhập bình quân đạt 500 USD/người/năm Cơ cấu kinh tế huyện đang chuyển dịch tích cực, giảm dần tỷ trọng ngành nông - lâm nghiệp, trong khi ngành công nghiệp, xây dựng và dịch vụ đang gia tăng Huyện đã hình thành các vùng chuyên canh cây lương thực và cây công nghiệp tại các xã như Pú Nhung, Phình Sáng, Ta Ma Hiện tại, huyện có 20 doanh nghiệp ngoài quốc, 16 hợp tác xã sản xuất nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ, cùng với 680 hộ kinh doanh cá thể.
MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Xác định đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài của ba trạng thái rừng tự nhiên trong khu vực nghiên cứu là rất quan trọng Điều này góp phần làm sáng tỏ cơ sở khoa học cho việc khoanh nuôi, phục hồi và phát triển rừng tự nhiên tại khu vực này.
-Đề xuất đƣợc một số giải pháp nh m phục hồi và phát triển tài nguyên rừng tại huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên,.
Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
3.2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là 3 trạng thái rừng tự nhiên: rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh phục hồi (TXP), rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh nghèo (TXN) và rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh trung bình (TXB) (trạng thái rừng đƣợc phân loại - theo thông tƣ số 34/2009/TT – BNNPTNT).
- Về nội dung nghiên cứu:
+Đề tài nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo số cây và theo chỉ số quan trọng.
Nghiên cứu cấu trúc lâm phần tập trung vào các đại lượng sinh trưởng như đường kính (D), chiều cao (H) và khối lượng (G) Bên cạnh đó, bài viết cũng phân tích các quy luật phân bố và tương quan trong lâm phần, bao gồm các mối quan hệ N/D, N/H và H-D.
+Nghiên cứu tính đa dạng loài của 3 trạng thái rừng.
+Nghiên cứu đặc điểm tái sinh của 3 trạng thái rừng.
-Phạm vi về không gian: Đề tài thu thập số liệu của 3 trạng thái rừng tự nhiên ởhuyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên.
Nội dung nghiên cứu
3.3.1 Phân chia trạng thái rừng
3.3.2 Nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao
+ Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo hệ số tổ thành ki
Formatted: Level 1, Indent: First line: 0 cm
Formatted: Normal, Level 1, Indent: First line:
Formatted: Normal, Level 1, Indent: First line:
Formatted: Level 1, Indent: First line: 0 cm
+Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo chỉ số quan trọng IV%.
+So sánh công thức tổ thành theo hệ số tổ thành và theo chỉ số IV%.
+Phân loại loài cây theo trạng thái
3.3.3 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lâm phần
+Nghiên cứu một số quy luật phân bố và tương quan của lâm phần: N/D1,3,
3.3.4 Nghiên cứu tính đa dạng loài tầng cây cao
+Chỉ số đa dạng: mức độ phong phú của loài, Shannon–Weiner, Simpson,
3.3.5 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu
+Cấu trúc tổ thành , mật độ cây tái sinh
+Chất lƣợng và nguồn gốc cây tái sinh
+Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
3.3.6 Đề xuất một số giải pháp phục hồi và phát triển rừng tại khu vực nghiên cứu
3.4.1 Phương pháp luận Đề tài đã sử dụng phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn đại diện ở khu vực nghiên cứu, số liệu đảm bảo tính đại diện, khách quan và chính xác Đề tài sử dụng các phương pháp phân tích số liệu truyền thống, phương pháp kế thừa các tư liệu, số liệu có liên quan.
Sử dụng các công cụ toán học trong mô hình hoá quy luật phân bố giúp tính toán các chỉ tiêu đa dạng sinh học một cách khách quan, hạn chế sự áp đặt chủ quan của người nghiên cứu Điều này góp phần phản ánh chính xác các quy luật chung của lâm phần.
Để quản lý rừng bền vững, cần xem xét đặc điểm cấu trúc rừng cùng với các chính sách liên quan như quản lý đất đai, tài nguyên rừng, đầu tư tín dụng, khai thác và sử dụng rừng, cũng như lưu thông tiêu thụ lâm sản Việc kết hợp các hoạt động quản lý, sử dụng và xây dựng rừng tại địa phương sẽ giúp đề xuất những biện pháp hiệu quả nhằm bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên rừng.
No widow/orphan control, Tab stops: 0 cm, Left + Not at 1,34 cm
3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu
Luận văn này tập trung vào việc phân tích các yếu tố tự nhiên như địa hình, khí hậu, thu văn, đất đai và tài nguyên rừng, đồng thời xem xét các điều kiện kinh tế và xã hội, bao gồm dân số, lao động và thành phần dân tộc.
Các báo cáo về thực trạng tài nguyên rừng, công tác quản lý bảo vệ và phát triển rừng tại Huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên.
3.4.2.2 Ngoại nghiệp a)Điều tra tầng cây cao
Trên mỗi trạng thái rừng lập 4 ô tiêu chuẩn (OTC), diện tích mỗi ô là 1000 m 2
20m x 50m Nhƣ vậy, tổng số OTC cần lập cho 3 trạng thái rừng là 12 OTC.
+Điều tra thống kê tầng cây cao: Đối tượng điều tra là các cây gỗ thuộc tầng cây cao cây có đường kính ngang ngực từ 6 cm trở lên).
Trong mỗi ô đo đếm, đánh dấu và đếm toàn bộ số cây trong phân ô.
+Xác định thành phần loài, tên loài (những loài không biết tên hoặc không rõ tên thì ghi kí hiệu là sp)
+Đo đường kính D1.3 của tất cả các cây có đường kính lớn hơn hoặc b ng
6cm: dùng thước kẹp kính độ chính xác 0,5 cm.
+Đo chiều cao vút ngọn: Trong mỗi phân ô đo chiều cao cho 5 cây đƣợc lựa chọn ngẫu nhiên, dùng thước Blumeleiss với độ chính xác 0,5 m.
Toàn bộ các số liệu đo đếm tầng cây cao đƣợc ghi chép theo mẫu biểu điều tra tầng cây cao (biểu 01).
Formatted: Font: Font color: Auto Formatted: Font: Italic, Font color:
1 2 b Điều tra cây tái sinh:
Trên mỗi OTC, cần lập 5 ODB, bao gồm 4 ODB ở 4 góc và 1 ODB ở giữa, với diện tích mỗi ODB là 16 m² (4m x 4m) Tổng số ODB cần lập cho 3 trạng thái rừng là 60 ODB Tại mỗi ODB, tiến hành thống kê tất cả cây tái sinh theo các chỉ tiêu trong phiếu điều tra.
-Tên loài cây tái sinh, loài nào chƣa rõ thì thu thập tiêu bản để giám định.
-Đo chiều cao cây tái sinh b ng thước sào.
-Chất lƣợng cây tái sinh:
+Cây tốt là cây có thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trưởng phát triển tốt, không sâu bệnh
+Cây xấu là những cây cong queo, cụt ngọn, sinh trưởng phát triển kém, sâu bệnh, còn lại là những cây có chất lƣợng trung bình.
-Xác định nguồn gốc cây tái sinh
Toàn bộ các số liệu thu thập, đo đếm tầng cây tái sinh đƣợc ghi chép theo mẫu biểu điều tra tầng cây cao (biểu 02). Địa điểm
A – Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cẩu trúc rừng a) Phân loại trạng thái rừng hiện tại
Luận văn áp dụng phương pháp phân loại rừng theo Thông tư 34 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, dựa trên quy định tại Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT.
Ngày 10 tháng 06 năm 2009, Bộ NNPTNT ban hành quy định phân chia các trạng thái rừng và đất chưa có rừng theo ba tiêu chí chính: tổ thành, điều kiện lập địa và trữ lượng rừng.
-Rừng rất giàu: trữ lƣợng cây đứng trên 300 m 3 /ha
-Rừng giàu: trữ lƣợng cây đứng từ 201 – 300 m 3 /ha
-Rừng trung bình: trữ lƣợng cây đứng từ 101 – 200 m 3 /ha
-Rừng nghèo: trữ lƣợng cây đứng từ 10 – 100 m 3 /ha
-Rừng chưa có trữ lượng: rừng gỗ đường kính bình quân < 8 cm, trữ lượng cây đứng dưới 10 m 3 /ha. b) Xác định công thức tổ thành theo hệ số tổ thành
+Bước 1: Trong các OTC, tập hợp số liệu tầng cây cao, loài trong từng trạng thái và số cá thể của mỗi loài.
+Bước 2: Trong các OTC xác định tổng số loài cây, tổng số cá thể của từng trạng thái
+Bước 3: Tính số cá thể trung bình của 1 loài theo công thức:
X : Số lƣợng cá thể trung bình của mỗi loài
N: Tổng số lƣợng cá thể của các loài m: Tổng số loài
+Bước 4: Xác định số loài, tên loài tham gia vào công thức tổ thành
Những loài nào có số cây ≥ X thì tham gia vào công thức tổ thành.
+Bước 5: Xác định hệ số tổ thành của từng loài theo công thức:
Xi là số lƣợng cá thể loài i
Nlà Σ số cá thể của tất cả các loài
Để xác định công thức tổ thành, bước 6 yêu cầu ghi lại các loài có chỉ số Ki > 0,5, sắp xếp các loài theo hệ số tổ thành từ lớn đến nhỏ Phương pháp xác định mức độ quan trọng (IVI%) được sử dụng theo nghiên cứu của Daniel Marmillod và Vũ Đình Huề (1984) để đánh giá tổ thành loài cây.
IV%: Chỉ số mức độ quan trọng của loài trong quần xã.
Formatted: Normal, Left, Indent: Left:
3,81 cm, First line: 1,27 cm, Don't adjust space between Latin and Asian text, Don't adjust space between Asian text and numbers
First line: 1,27 cm, Don't adjust space between Latin and Asian text, Don't adjust space between Asian text and numbers
G% là tiết diện ngang thân cây tương đối:
Ni và Gi là mật độ và tổng tiết diện ngang của loài i. ã
Formatted: Indent: Left: 1,27 cm, First line:
Formatted: Normal, Indent: First line: 0 cm, Don't adjust space between Latin and Asian text, Don't adjust space between Asian text and numbers
Theo Daniel Marmillod, các loài cây có IV sinh thái được phân loại dựa trên số lượng loài và tổng IV cá thể trong tầng cây cao Theo Thái Văn Trừng (1978), nhóm dưới 10 loài cây với tổng IV cao được xem là nhóm loài ưu thế, hay còn gọi là ưu hợp thực vật Nhóm loài ưu thế này hình thành các loại hình xã hợp thực vật được xác định rõ ràng.
- Tính toán trị số IVi% cho từng loài
- Xác định loài ƣu thế: loài có trị số IV Khi đó, tên của QXTVR đƣợc xác định theo các loài đó.
Công thức tổ thành tổng quát đƣợc viết theo hệ số 10, nên khi viết công thức tổ thành chúng ta chi IV% cho 10.
Ký hiệu Li là tên loài cây thứ i trong QXTVR, với i d) Một số quy luật kết cấu lâm phần
Bài viết này đề cập đến quy luật phân bố số cây dựa trên đường kính và chiều cao Phương pháp mô phỏng được thực hiện qua các bước như thiết lập dãy phân bố thực nghiệm và phân tích kiểu dạng phân bố cụ thể Từ đó, lựa chọn hàm phân bố lý thuyết phù hợp để mô phỏng phân bố cây Các hàm phân bố lý thuyết đã được thử nghiệm trong nghiên cứu này.
+Phân bố số cây theo cỡ đường kính
(N/D1.3) Phân bố số cây, số lƣợt loài theo cỡ đường kính : được tính với cự li về đường kính là 4 cm.
+Phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/HVN) Phân bố số cây theo cỡ chiều cao :đƣợc tính với cự li về chiều cao là 2 m.
Là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục với miền giá trị (0, +∞).
Hàm mật độ có dạng: f x (x) = α.γ.x α −1 e − γ x α
Hàm phân bố có dạng: F(x) = 1 - e −γ X α
-γ: Đặc trƣng cho độ nhọn của phân bố
-α: Đặc trƣng cho độ lệch của phân bố (α < 3 phân bố có dạng lệch trái, α > 3 phân bố có dạng lệch phải, α = 3 phân bố có dạng đối xứng).
Giá trị α và γ đƣợc ƣớc lƣợng nhờ sự trợ giúp của phần mềm SPSS 13.0.
Phân bố khoảng cách là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên đứt quãng, hàm toán học có dạng:
Khi 1−γ=α thì phân bố khoảng cách trở về dạng phân bố hình học:
Formatted: Font: 13 pt, Not Italic,
Formatted: Font: 13 pt, Not Italic, Font color:
B ng phương pháp tối đa hợp l có thể xác định được tham số của phân bố khoảng cách nhƣ sau:
Trong lĩnh vực Lâm nghiệp, hàm Meyer thường được sử dụng để mô phỏng quy luật phân bố cây theo đường kính (N/D1.3) và chiều cao (N/Hvn) trong các lâm phần hỗn giao, khác tuổi Hàm Meyer có công thức: y = α.e -βx.
Trong đó: x: Cỡ kính hoặc cỡ chiều cao α, β: Hai tham số của hàm Meyer
Để xác định tham số của phân bố giảm dạng hàm Meyer, trước tiên cần tuyến tính hóa phương trình mũ Điều này được thực hiện bằng cách logarit hóa cả hai vế của phương trình, từ đó chuyển đổi về dạng phương trình hồi quy tuyến tính một lớp có dạng y = a + bx.
∗ Kiểm tra sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm
Sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm đƣợc đánh giá thông qua tiêu chuẩn χ 2 của Pearson, với giả thuyết:
-H0: Phân bố lý thuyết đƣợc chọn (Meyer, Khoảng cách, Weibull) phù hợp với phân bố thực nghiệm.
- H1: Phân bố lý thuyết đƣợc chọn (Meyer, Khoảng cách, Weibull) không phù hợp với phân bố thực nghiệm. χ n 2 =∑( f t m
-ft: Tần số thực nghiệm ở từng cỡ kính
-fl: Tần số l thuyết; m là số tổ sau khi gộp
Tổ nào có fl < 5 thì ghép với fl tổ trên hoặc tổ dưới, sao cho fl sau khi gộp ≥ 5.
-Nếu χ 2 n > χ 2 0.05(k = m - 3) thì giả thuyết bị bác bỏ, nghĩa là phân bố lý thuyết không phù hợp với phân bố thực nghiệm.
-Nếu χ 2 n ≤ χ 2 0.05(k = m - 3) thì chấp nhận giả thuyết, nghĩa là phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm.
+Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (Hvn - D1.3)
Mối quan hệ giữa Hvn và D1.3 của các cây trong lâm phần rất chặt chẽ, được thể hiện qua nhiều dạng phương trình toán học khác nhau Nghiên cứu này tiến hành thử nghiệm với 6 dạng phương trình để phân tích mối liên hệ này.
Formatted: Font: 13 pt, Not Italic,
Formatted: Indent: First line: 1,27 cm
Hàm tuyến tính một lớpHàm Inverse
Để mô tả mối quan hệ này, phương trình có hệ số xác định lớn nhất và các tham số đơn giản trong tính toán sẽ được lựa chọn Nghiên cứu tính đa dạng loài tầng cây cao sử dụng 5 chỉ số đa dạng để so sánh tính đa dạng của cây gỗ.
Mức độ phong phú của loài có thể được xác định thông qua việc lập các ÔTC điển hình nhằm đảm bảo tính đại diện cho khu vực nghiên cứu Để thực hiện điều này, chúng ta có thể áp dụng công thức của Kjayaraman (2000).
Trong đó: n là số cá thể của tất cả các loài; s là số loài trong quần xã
*+ Hàm s sánh tính Shannon - Wiener
Hàm số này được Shannon và Wiener đưa ra năm 1949 dưới dạng:
Formatted: Font: Not Italic Formatted: Font: 13 pt, Not Bold, Not Italic
Trong đó: C là h ng số, C = 2,302585; pi là tổ thành của loài i, pi = ni/n; ni là số Formatted: Font: Not
Italic lƣợng cá thể của loài i trong quần xã, s là số loài trong quần xã.
-Để so sánh mức độ đa dạng loài giữa các đai cao, đề tài sử dụng tiêu chuẩn t - Student với giả thuyết:
+ H0: Mức độ đa dạng loài giữa các đai cao là đồng nhất
+ H1: Mức độ đa dạng loài giữa các đai cao là không đồng nhất
Trong đó: n1 và n2 là số cá thể ứng với khu vực 1 và 2 cần so sánh C n phương sai của H được tính theo công thức sau:
Chỉ số Simpson đƣợc sử dụng sớm nhất vào năm 1949, khi không quá lớn so với ni thì sử dụng công thức: s
Formatted: Tab stops: 0 cm, Left +
Trong đó: Formatted: Font: Not Italic
-n: Số cá thể trong quần xã
-ni: Số cá thể trong loài i
-s: Số loài trong quần xã
Chỉ số J’ của Pielou được sử dụng để đo đạc tính tương đồng về số loài cây gỗ giữa các trạng thái rừng.
Chỉ số J’ đƣợc tính theo công thức:
S: Số loài cây bắt gặp