Ứng dụng GIS và phương pháp phân tích thứ bậc để đánh giá mức độ thích hợp sinh thái cho loài sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata) tại tỉnh Sơn La

Sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata) là loài quý hiếm, có tầm quan trọng về mặt khoa học, sinh thái và kinh tế. Trong danh lục Đỏ của IUCN 2020, loài này đang bị đe dọa tuyệt chủng, được xếp ở cấp độ nguy cấp và cần được bảo tồn. Nghiên cứu được tiến hành ở tỉnh Sơn La, là nơi còn có các cá thể Sa mu dầu tồn tại trong rừng tự nhiên. Bộ dữ liệu nghiên cứu gồm bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ thổ nhưỡng, địa hình, khí hậu tương ứng với 4 yếu tố sinh thái chính được đưa vào đánh giá. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng hệ thông tin địa lý và phương pháp phân tích thứ bậc để xây dựng bản đồ phân bố cho loài C. konishii ở Sơn La. Đồng thời, phương pháp chuyên gia được áp dụng để xác định trọng số ảnh hưởng của bốn nhân tố sinh thái trên. Kết quả chỉ ra rằng nhân tố địa hình ảnh hưởng lớn nhất đến phân bố loài, sau đó là thảm thực vật, thổ nhưỡng và khí hậu. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng chứng minh rằng thảm thực vật, chiều cao thực vật, độ dày tầng đất và giờ chiếu sáng trong tháng sinh trưởng ảnh hưởng đến phân bố loài trong tổng số 15 yếu tố phụ nghiên cứu. Diện tích vùng thích nghi sinh thái được đánh giá phù hợp nhất cho loài C. konishii là 613 km2 (chiếm 4% diện tích toàn tỉnh). Nhằm bảo tồn ngồn gen và phát triển bền vững loài này, chúng tôi đề xuất diện tích quy hoạch trồng thử nghiệm loài C. konishii là 20.58 km2 (chiếm 0,146% diện tích toàn tỉnh)

pdf11 trang | Chia sẻ: Thục Anh | Ngày: 20/05/2022 | Lượt xem: 257 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Ứng dụng GIS và phương pháp phân tích thứ bậc để đánh giá mức độ thích hợp sinh thái cho loài sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata) tại tỉnh Sơn La, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
vật nông nghiệp Lúa, hoa mầu, cây ăn quả 2.407 0 Từ các cơ sở phân tích trên, chúng tôi tiến hành đề xuất quỹ đất có tiềm năng cho khoanh nuôi và xúc tiến tái sinh loài này trong điều kiện tự nhiên tại Rừng đặc dụng KBTTN Xuân Nha nơi còn tồn tại quần thể tự nhiên của loài này trong khu vực tỉnh. Bản đồ phân hạng phù hợp của loài cây Sa mu dầu sau khi được chồng ghép với bản đồ kiểm kê rừng đặc dụng Xuân Nha, cho thấy sự phân hóa rõ nét diện tích thích nghi tương ứng với từng trạng thái rừng (xem Bảng 6). Quỹ đất bước đầu tốt nhất để phát triển loài là các vùng thích nghi gần khu vực dân cư, rừng trồng, rừng tái sinh, nơi con người có thể dễ dàng quản lý, chăm sóc, không ảnh hưởng nhiều tới khu vực rừng tự nhiên. Diện tích có rừng gỗ tự nhiên, rừng hỗn giao, rừng phục hồi nên quản lý bảo vệ, làm giàu rừng và bảo tồn loài Sa mu dầu. Ngoài khu vực thích nghi là KBTTN Xuân Nha, vùng thích nghi còn phân bố ở các huyện: Mường La, Bắc Yên, Phù Yên, Mai Sơn, Thuận Lâm học TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 5 - 2020 59 Châu, Sốp Cộp (xem Hình 3). Đó là những khu vực có diện tích đất lâm nghiệp chiếm phần lớn, có điều kiện xây dựng hệ thống rừng phòng hộ và hình thành các vùng rừng kinh tế hàng hoá có giá trị cao trong đó điển hình là các khu rừng đặc dụng như: Xuân Nha (Mộc Châu), Sốp Cộp, Copia (Thuận Châu), Tà Xùa (Bắc Yên). 4. KẾT LUẬN Kết quả nghiên cứu cho thấy, nhân tố địa hình đóng vai trò quan trọng nhất đến sự phân bố tự nhiên của loài, sau đó là thảm thực vật, thổ nhưỡng và khí hậu. Trong đó, phổ thích nghi của yếu tố khí hậu là lớn nhất vì không có diện tích kém và không thích nghi. Bốn yếu tố trong số 15 nhân tố sinh thái phụ ảnh hưởng lớn đến sự phân bố tự nhiên của loài Sa mu dầu gồm độ che phủ của thảm thực vật (%), độ cao địa hình, tầng dầy đất, trung bình số giờ nắng/ tháng sinh trưởng với tỷ số CR đều đáp ứng yêu cầu < 10%. Bản đồ phù hợp sinh thái chỉ ra các huyện có điều kiện sinh thái thích hợp cao với loài này gồm: Mộc Châu, Vân Hồ, Mường La, Bắc Yên, Phù Yên, Mai Sơn, Thuận Châu, Sốp Cộp. Trong đó, vùng sinh thái thích hợp nhất để quy hoạch bảo tồn là Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Nha, huyện Mộc Châu. Diện tích đất thích hợp nhất cho loài C. konishii lên tới 613 km2 (chiếm 4% tổng diện tích của tỉnh Sơn La) và diện tích đề xuất trồng thử nghiệm là 20,58 km2 (0,146% diện tích toàn tỉnh). Kết quả này đã hỗ trợ cho việc đề xuất đề xuất bảo tồn và phát triển loài cây quý này trên địa bàn tỉnh Sơn La. LỜI CẢM ƠN Bài báo được thực hiện thông qua sự hỗ trợ của Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga, Bộ Quốc phòng cho đề tài: “Ứng dụng phương pháp thông tin địa lý (GIS) và kỹ thuật sinh học phân tử phục vụ điều tra, giám sát và phát triển loài Sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata) ở Việt Nam” trong thời gian từ 2020 - 2022, chủ nhiệm đề tài Phạm Mai Phương. Chúng tôi xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của các cán bộ thuộc Ban quản lý Rừng đặc dụng Xuân Nha, tỉnh Sơn La đã cấp giấy phép liên quan và hỗ trợ chúng tôi thu thập số liệu thực địa. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Quyết định số 06/2019/NĐ-CP (2019), Quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm và thực thi Công ước về buôn bán quốc tế các loài động vật, thực vật hoang dã nguy cấp. 2. IUCN 2020 (2020), The IUCN red list of threatened species, https://www.iucnredlist.org. 3. Huỳnh Văn Chương (2009), Đánh giá sự thích hợp đất đa tiêu chí cho cây trồng tích hợp GIS và AHP: Trường hợp nghiên cứu ở xã Hương Bình, Thừa Thiên Huế, Tạp chí khoa học - Đại Học Huế 50: 5-16. 4. Huỳnh Văn Chương, Phạm Gia Tùng, Nguyễn Bích Ngọc (2012), Đánh giá phân hạng thích nghi đất đai để định hướng mở rộng diện tích sản xuất phục vụ phát triển nông thôn mới tại vùng đồi núi thị xã Hương trà, tỉnh Thừa Thiên Huế, Tạp chí Khoa học - Đại học Huế 75B (6): 17-28 5. Bùi Thế Đồi, Nguyễn Phi Hùng (2013), Đặc điểm lâm học của loài Sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata) tại Vườn Quốc gia Pù Mát, tỉnh Nghệ An, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn 6: 104. 6. Tran Van Duong (2001), Convervation and development of Cunninghamia konisshii Hayata-A rare species that is newly discovered in Pu Hoat, Nghe An province, Conversation education network, 3. 7. FAO (1976), A framework for land evaluation. Soils Bulletin 32, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy. ISBN 92-5-100111-1. Accessed July 10, 2020. 8. Ahmad, F., Goparaju, L., & Qayum, A. (2017a), FAO guidelines and geospatial application for agroforestry suitability mapping: Case study of Ranchi, Jharkhand state of India, Agroforestry Systems. 9. Ahmad, F., Goparaju, L., & Qayum, A. (2017b), Agroforestry suitability analysis based upon nutrient availability mapping: A GIS based suitability mapping, AIMS Agriculture and Food, 2(2), 201–220. 10. Võ Văn Hảo (2009), Ứng dụng AHP và GIS đánh giá xác định sự thích nghi của Thông hai lá (Pinus merkusii) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) tại huyện Cư Kuin, tỉnh Đắk Lắk, Luận án Tiến sỹ Lâm nghiệp. 11. Nguyễn Tiến Hiệp, Phan Kế Lộc, Nguyễn Tố Đức Lưu, Thomas PI, Farjon A, Averyanov L, Regalado JJr. (2004), Thông Việt Nam: Nghiên cứu hiện trạng và bảo tồn, 55-56, Fauna & Flora International, Chương trình Việt Nam, Hà Nội. 12. Leonid V Averyanov, Nguyen Tien Hiep, Nguyen Sinh Khang, Pham The Van, Lamxay Vichith, Bounphanmy Somchanh, Lorphengsy Shengvilai, Phan Loc Ke, Lanorsavanh Soulivanh , Chantthavongsa Khamfa (2014), Gymnosperms of Laos, Nordic Journal of Botany, 32 (6), 765-805. 13. Phan Ke Loc, Nguyen Tien Hiep (1999), Cunninghamia konishii Hayata, grows wild in Vietnam or not and what is the scientific name of Sa Moc tree?, The 2nd seminar on biodiversity in North Truong Son, 61-64. 14. Phan Kế Lộc, Nguyễn Tiến Hiệp (1999), Cunninghamia konishii Hayata, có mọc hoang dại ở Việt Nam hay không và tên khoa học của cây Sa mộc là gì? Tuyển tập công trình Hội thảo Đa dạng sinh học Bắc Trường Sơn lần thứ 2, NXB. Đại học Quốc gia, Hà Nội, 61-64. 15. Phan Kế Lộc, Phạm Văn Thế, Nguyễn Sinh Khang, Averyanov LV (2013), Thông mọc tự nhiên ở Việt Nam - Trích yếu cập nhật hóa 2013, Tạp chí Kinh tế & Sinh thái 45: 33-45. 13. Sheng-You Lu, Ching-I Peng, Yu-Ping Cheng, Kuo-Hsiang Hong, Tzen-Yuh Chiang (2001), Chloroplast DNA phylogeography of Cunninghamia Lâm học 60 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 5 - 2020 konishii (Cupressaceae), an endemic conifer of Taiwan, Genome, 44 (5), 797-807. 16. Nguyễn Đức Tố Lưu, Philip Ian Thomas (2004), Cây lá kim Việt Nam, NXB. Thế giới. 17. Nguyễn Thị Thanh Nga, Nguyễn Văn Hiếu, Nguyễn Anh Dũng, Ma A Sim, Trần Huy Thái (2017), Sự phân bố và một số đặc điểm sinh thái của Pơ mu (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Henry et H. H. Thomas) và Sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata) ở Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống, Nghệ An, Tạp chí Sinh học 39 (1): 122- 128. 18. Pham Mai Phuong, IP Kotlov (2018), An estimation of natural landscape appropriateness for Cashew trees cultivation as a measure for sustainable social development in buffer zone of Hon Ba, Natural reserve, Khanh Hoa Province, Viet Nam, Ландшафтная география в XXI веке, 84-88. 19. Thomas L Saaty (1980), The Analytic Hierarchy Process: Planning, Priority Setting, Resource Allocation: McGraw-Hill, Inc. New York, NY. 20. Nguyễn Văn Sinh (2009), Một số dẫn liệu về đặc điểm sinh thái, phân bố và bảo tồn loài Sa mu dầu tại Vườn Quốc gia Pù Mát, Tuyển tập báo cáo Hội nghị Sinh thái và Tài nguyên sinh vật lần thứ 3: 746-751. 21. Nguyễn Khoa Sơn (2007), Sách Đỏ Việt Nam, Nhà xuất bản Quốc gia. 22. Nguyễn Minh Tâm, Nguyễn Thị Hoa , Nguyễn Thị Phương Trang (2009), Biến đổi di truyền ở hạt trần bị đe dọa Cunninghamia lanceolata var. konishii sử dụng điểm đánh dấu ISSR: ý nghĩa đối với việc bảo tồn, Tạp chí Sinh học 31(2): 66-72. 23. Nguyễn Thị Phương Trang (2012), Nghiên cứu đa dạng di truyền quần thể nhằm mục đích bảo tồn hai loài Pơ mu (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Henry et Thomas) và Sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata), mối quan hệ họ hàng của một số loài trong họ Hoàng đàn (Cupressaceace) ở Việt Nam, LATS, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam . 24. Nguyễn Thị Phương Trang, Nguyễn Minh Tâm, Phan Kế Long, Phan Kế Lộc (2009), Góp phần xác định mức độ quan hệ họ hàng giữa Sa mộc trồng (Cunninghamia lanceolata) và Sa mu dầu (Cunninghamia konishii) họ Hoàng đàn (Cupresaceae) ở Việt Nam bằng phương pháp xác định trình tự 18S-rDNA, Tạp chí Công nghệ Sinh học 7(1): 85-92 25. Lê Quang Tuấn (2013), Sử dụng hệ thống thông tin địa lý để quản lý dữ liệu một khu bảo tồn, áp dụng cho Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên - Huyện Thường Xuân tỉnh Thanh Hóa, Đề tài KH cấp cơ sở Viện Sinh thái và TNSV. APPLICATION OF GIS AND ANALYTIC HIERARCHY PROCESS FOR EVALUATING ECOLOGICAL SUITABILITY OF CUNNINGHAMIA KONISHII HAYATA IN SON LA PROVINCE Pham Mai Phuong1*, Tong Thi Hanh2, Vu Dinh Duy1, Nguyen Thanh Tuan3, Tran Viet Ha4, Nguyen Thi Bich Phuong4* 1Institute of Tropical Ecology, Vietnam - Russia Tropical Centre 2Military Technical Academy (MTA) 3Vietnam National University of Forestry - Dong Nai Campus 4Vietnam National University of Forestry SUMMARY Cunninghamia konishii Hayata has a great scientific, ecological and economic value. It was included in the IUCN red list of threatened species, Vietnam red data book 2007 and Decree 06/2019/ND-CP. It also was classified as an endangered, precious, rare species and strictly protected. The study was conducted in Son La province, which is one of the places where C. konishii species exist. The data set included the current C. konishii distribution maps in Son La, soil maps, forest vegetation and recent climate data. The integration of the Analytic Hierarchy Process (AHP) in GIS has been used to establish a distribution map for C. konishii species in Son La. Four ecological factors influencing the distribution of C. konishii in the study area were analyzed including topography, soil, vegetation and climate. Simultaneously, the expert method was applied to determine the weights of four ecological factors affecting the environmental suitability of this species. Results revealed that topographic criterion was the main factor for species distribution, followed by vegetation cover, soil and climate parameter. Besides, we also demonstrated that the vegetation cover, the vegetation height, soil layer thickness and sunshine hours/growth month had a great effect to the species distribution among 15 ecological sub-factors of study. Based on the map of ecological suitability of this species in Son La, the most suitable land area for C. konishii was approximated as 613 km2 (6% of the total area of the province) and the proposed area for experimental planting was 20.58 km2 (as equal 0.146% of the province's area). Keywords: AHP, Cunninghamia konishii Hayata, GIS, ecological factors, ecological suitability Ngày nhận bài : 17/10/2020 Ngày phản biện : 23/11/2020 Ngày quyết định đăng : 07/12/2020

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfung_dung_gis_va_phuong_phap_phan_tich_thu_bac_de_danh_gia_mu.pdf