Luận văn thạc sĩ: Phương pháp đánh giá nhanh sinh khối và ảnh hưởng của độ sâu ngập lên sinh khối rừng tràm trên đất than bùn và đất phèn khu vực u minh hạ tỉnh cà mau

Luận văn thạc sĩ: Phương pháp đánh giá nhanh sinh khối và ảnh hưởng của độ sâu ngập lên sinh khối rừng tràm trên đất than bùn và đất phèn khu vực u minh hạ tỉnh cà mau

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Năm học 2004 - 2005

PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ NHANH SINH KHỐI VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ SÂU NGẬP LÊN SINH KHỐI

RỪNG TRÀM (Melaleuca cajuputi) TRÊN ĐẤT THAN BÙN

VÀ ĐẤT PHÈN KHU VỰC U MINH HẠ TỈNH CÀ MAU

(Evaluation biomass and Effect of submergence depth on growth of Melaleuca planting on peat soil and acid sulfate soil

in U Minh Ha area - Ca Mau province)

Lê Minh Lộc

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

CẦN THƠ - 2005

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Năm học 2004 - 2005

PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ NHANH SINH KHỐI VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ SÂU NGẬP LÊN SINH KHỐI

RỪNG TRÀM (Melaleuca cajuputi) TRÊN ĐẤT THAN BÙN

VÀ ĐẤT PHÈN KHU VỰC U MINH HẠ TỈNH CÀ MAU

(Evaluation biomass and Effect of submergence depth on growth of Melaleuca planting on peat soil and acid sulffate Soil

in U Minh Ha area - Ca Mau province)

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây

Tác giả luận án

Lê Minh Lộc

BẢNG TÓM TẮT QUÁ TRÌNH HỌC TẬP, CÔNG TÁC VÀ HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC KỸ THUẬT

Họ tên: LÊ MINH LỘC Lớp: Khoa học Môi trường Khóa: 8 Ngày sinh: 15/05/1959 Nơi sinh: Thành phố Cần Thơ

Cơ quan công tác: Trung Tâm Nghiên Cứu & Ứng Dụng Kỹ Thuật Rừng Ngập Minh Hải

Tốt nghiệp đại học: Ngành Lâm Nghiệp, năm 1986 Trường: Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

Thời gian và nơi công tác từ ngày ra trường đến nay:

Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 3/1987-3/2000 Lâm ngư trường Tam Giang III,

huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau

Trưởng phòng Khoa Học

TÓM TẮT QUÁ TRÌNH HỌC TẬP VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 1 Bồi dưỡng kiến thức trong và ngoài nước (từ sau ngày tốt nghiệp đại học)

- Hệ sinh thái rừng ngập mặn – chương trình MHO8 – Đại học Cần thơ từ 11-19/10/1996

2 Các công trình đã nghiên cứu có liên quan đến đề tài:

- Sinh khối rừng Đước (Rhizophora apiculata), 1998

Tên đề tài: Phương pháp đánh giá nhanh sinh khối và Ảnh hưởng của độ sâu ngập

lên sinh khối rừng Tràm (Melaleuca cajuputi) trên đất than bùn và đất phèn khu vực

Tổng số môn đã học:

Tổng số đơn vị học trình đã học: Điểm trung bình chung học tập: Đã hoàn thành chương trình học tập

Phòng QLKH - ĐTSĐH Người khai

Lê Minh Lộc

CẢM TẠ

Nghiên cứu phương pháp đánh giá nhanh sinh khối và ảnh hưởng của độ sâu ngập lên sinh khối rừng Tràm trên đất than bùn và đất phèn khu vực U Minh Hạ tỉnh Cà Mau là công việc phức tạp, đòi hỏi thời gian và kinh phí Đề tài đã được triển khai thực hiện với khối lượng công việc khảo sát hiện trường khá lớn và tỉ mĩ, cần có sự tham gia hỗ trợ của mhiều người Để hoàn thành được đề tài nầy, ngoài những nỗ lực cá nhân, chúng tôi cũng đã nhận được sự động viên, giúp đở, chỉ dẫn nhiệt tình của các Thầy, Cô Trường Đại học Cần Thơ, sự giúp đỡ của các cơ quan chuyên ngành và của các đồng nghiệp

Trong những lúc khó khăn nhất, tưởng như đề tài đã không thể hoàn thành được Tuy nhiên, Sau thời gian dài nỗ lực, đề tài đã được hoàn thành Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Ts Võ Thị Gương PGs Ts Lê Quang Trí đã động viên và chỉ dẫn tận tình trong quá trình thực hiện luận án Cảm ơn Ban Giám Đốc, các CB khoa học cùng các kỹ thuật viên Trung tâm Nghiên cứu và Ứng dụng Kỹ thuật Rừng ngập Minh Hải đã tạo điều kiện hỗ trợ về thời gian, trang thiết bị, tài liệu và nhân lực tham gia công tác ngoại nghiệp tại hiện trường Cảm ơn tập thể cán bộ, công nhân viên các Lâm Ngư Trường U Minh I, U Minh III, huyện U Minh và Lâm Ngư Trường Trần Văn Thời huyện Trần Văn Thời và Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên Vồ Dơi tỉnh Cà Mau đã tạo điều kiện ăn, ở và làm việc trong suốt quá trình thu thập số liệu ở hiện trường Đồng thời chúng tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ kinh phí đào tạo và nghiên cứu của Dự án CAULESS Đan Mạch trong suốt thời gian học tập và triển khai thực hiện đề tài Chúng tôi cũng xin ghi nhận và cảm tạ sự động viên, khuyến khích của Ts Viên Ngọc Nam, ThS Hồ Văn Phúc, ThS Nguyễn Vũ Khôi trong quá trình xây dựng đề cương và thực hiện đề tài

Tuy nhiên, dù thời gian thực hiện đề tài không quá ngắn, nhưng do điều kiện thực hiện có những khó khăn khách quan bởi nạn cháy rừng, địa bàn khảo sát tương đối hẹp, nên kết quả nghiên cứu của đề tài chắc chắn còn có những điểm chưa thật hoàn chỉnh Rất mong, nhận được sự chỉ dẫn của các thầy cô, sự đóng góp ý kiến của các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp để đề tài được hoàn chỉnh hơn

Xin chân thành cảm ơn !

Cà Mau, ngày 2 tháng 05 năm 2005

Lê Minh Lộc

TÓM LƯỢC ĐỀ TÀI

PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ NHANH SINH KHỐI

VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ SÂU NGẬP LÊN SINH KHỐI RỪNG

TRÀM (Melaleuca cajuputi) TRÊN ĐẤT THAN BÙN VÀ ĐẤT PHÈN

KHU VỰC U MINH HẠ TỈNH CÀ MAU

Mục tiêu của đề tài là (i) xây dựng phương pháp đánh giá nhanh sinh khối rừng bằng một mô hình toán học giữa sinh khối (tươi và khô) của các bộ phân trên mặt đất của cây Tràm (thân, cành, lá) trên đất than bùn và đất phèn với đường kính thân cây ở vị trí ngang ngực (DBH); (ii) làm rõ những đặc trưng lâm học của rừng Tràm và mối quan hệ giữa sinh khối các thành phần trên mặt đất (thân, cành, lá) với DBH trên đất than bùn và đất phèn; (iii) phân tích rõ ảnh hưởng của chế độ ngập và loại đất đến sinh khối (tươi và khô) của các thành phần trên mặt đất của rừng Tràm Thí nghiệm đã được thực hiện trên rừng Tràm tuổi 5, 8 và 11 tại khu vực U Minh Hạ sinh trưởng trên hai loại đất than bùn và đất phèn Độ sâu ngập được lựa chọn là từ thấp hơn 30cm, 30 – 60cm đến sâu hơn 60cm tương ứng với thời gian ngập là 4 tháng/năm, 4 – 7 tháng/năm và trên 7 tháng/năm Phương pháp điều tra kết hợp với phân tích so sánh đã được sử dụng trong quá trình thực hiện

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng phân bố N-D của rừng Tràm tuổi 5, 8 và 11 có thể mô tả bằng hàm mật độ xác suất Weibull Sinh khối của rừng Tràm có thể xác định nhanh ngoài thực địa thông qua chỉ tiêu đường kính thân cây ngang ngực (DBH) với sai số nhỏ hơn 10%, đây là chỉ tiêu sử dụng tốt trong ước lượng sinh khối nhanh rừng Tràm ở thực địa Tổng sinh khối phần trên mặt đất của rừng Tràm trên đất than bùn và đất phèn có thể tính toán bằng một hàm số hoặc biểu sinh khối đã được lập cho rừng Tràm

Tổng sinh khối (TSK) = a x DBHb Với a = 0.258 và b = 2.352

Sinh khối (tươi và khô) của thân, cành, lá của cây Tràm sinh trưởng trên đất than bùn và đất phèn cũng có thể xác định nhanh ngoài thực địa thông qua mối liên hệ của chúng với DBH

Trên cùng loại đất và tuổi rừng, sinh khối rừng Tràm có sự khác biệt rõ rệt theo độ sâu ngập Tổng sinh khối của rừng Tràm đạt lớn nhất ở độ ngập <30cm, và kém nhất ở độ ngập > 60cm Sự khác biệt về sinh khối khô cũng có ý nghĩa giữa các độ sâu ngập khác nhau Ngoài ra, mật độ cây rừng ở độ sâu ngập cao luôn thấp hơn ở độ ngập trung bình và thấp đã dẫn đến tổng sinh khối cũng thấp hơn

So với đất phèn, mật độ cây rừng tuổi 5, 8 và 11 trên đất than bùn cũng thấp hơn Đường kính trung bình trong từng cấp tuổi rừng ở đất than bùn luôn lớn hơn trên đất phèn nhưng chiều cao trung bình lại thấp hơn Tổng sinh khối và năng suất sinh khối khô ở rừng trên đất phèn cao hơn từ 1.3 đến 1.6 lần sinh khối trên đất than bùn ĐIều nầy có thể được giải thích bởi mật độ cây rừng ở đất phèn cao hơn gấp đôi so với mật độ cây trên đất than bùn

_ Evaluation of biomass and effect of submergence depth on growth

of Melaleuca planting on peat soil and acid sulfate soil in U Minh Ha area Ca Mau province

ABSTRACT

The objectives of the study are (i) to find a fast evaluation method to measure

Melaleuca forest biomass on the field based on measuring diameter at breast height

(DBH) of plant (ii) clarify a number of sylviculture characteristics of five to eleven

years old Melaleuca forests and relation between the biomass of above - ground

parts (trunks, branches and leaves) and the DBH of plant grown on peat soil and acid sulphate soil; (iii) observe the effects of submergence depth and types of soil

on biomass products of Melaleuca forests

Experiments were carried out at Melaleuca forests at the ages of 5, 8 and 11 grown

on peat soil and acid sulphate soil in U Minh Ha area with the selected submergence depth in a range of less than 30 cm, 30-60 cm and more than 60 cm during a period of less than four months, from four months to seven months and more than seven months on the basis of the application of field survey combined with data analysis method

Research results showed that Weibull function can be used to describe N-D

distribution of Melaleuca forests at the ages of 5, 8 and 11 Melaleuca forest

biomass can be fast evaluated on the field based on the DBH of plant with the error of less than 10%, which is considered as a reliable level Total biomass of

Melaleuca on peat soil and acid sulphate soil can be calculated by using the

equation below and Biomass deducible table for Melaleuca forest was formulated

Totalbiomass (TB) = a x DBHb

Where a = 0.258 and b = 2.352

The biomass (raw and dry) of trunks, branches and leaves of Melaleuca trees living

on peat soil and acid sulphate soil can be fast calculated on the field using the correlation with DBH

On the same type of soil and with the same age class, the growth of Melaleuca forest was markedly affected by the depth of submergence The best growth of

Melaleuca trees, which was indicated by trunk biomass, was found in

submergence depth of less than 30cm, while the worst was found in the depth of more than 60cm The difference of dry biomass was also significant between

different flood levels In addition, the density of Melaleuca forest at high

submergence level was always lower than that at average and shallow levels which resulted in reduced total biomass

The density of Melaleuca forests at the ages of 5, 8 and 11 found on peat soil was lower than that on acid sulphate soil Average diameter of trees in Melaleuca forests

at the ages of 5, 8 and 11 on peat soil was larger than that on acid sulphate soil, but their average height was lower Total dry biomass and biomass products of forests on acid sulphate soil were 1.3 – 1.6 higher than those on peat soil This result can be

explained due to the density of Melaleuca forest on acid sulphate soil was about

twice as much as that on peat soil

2.1 Lịch sử và nguồn gốc cây Tràm 3

2.2 Các đặc điểm sinh thái, phân bố, sinh trưởng và giá trị sử dụng của loài tràm (Melaleuca cajuputi) 3 2.2.1 Đặc điểm hình thái 3

2.2.2 Đặc điểm phân bố và sinh thái 5

2.2.3 Sinh trưởng rừng Tràm 6 2.2.4 Công dụng 7

2.3 Sinh khối rừng 9

2.4 Đặc điểm vùng nghiên cứu 12

Chương III: PHƯƠNG TIỆN - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 16

3.2 Phương tiện 16

3.3 Phương pháp nghiên cứu 16

3.3.1 Phân chia các lâm phần Tràm theo độ sâu ngập và đất 16

3.3.2 Phương pháp nghiên cứu đặc trưng lâm học của rừng Tràm 20

3.3.3 Phương pháp nghiên cứu sinh khối rừng Tràm 21

3.3.4 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của độ sâu ngập và đất đến sinh khối cây Tràm và rừng Tràm 24

3.3.5 Thu thập những dữ liệu khác 26

CHƯƠNG 4 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 Kết quả khảo sát đặc trưng lâm học của rừng Tràm 27

4.1.1 Kết quả khảo sát tổng quát trong khu vực nghiên cứu giữa đất than bùn và đất phèn 27

4.1.2 Đặc trưng mật độ, đường kính, chiều cao và trữ lượng rừng trên đất than bùn và đất phèn 28

4.1.3 Thảo luận chung về các đặc trưng lâm học của rừng Tràm 31

4.2 Quan hệ giữa các bộ phận sinh khối của cây Tràm 33

4.2.1 Rừng Tràm trên đất than bùn 33

4.2.2 Rừng tràm trên đất phèn 37

4.2.3 Thảo luận chung về quan hệ giữa các bộ phận sinh khối 41

4.3 Xây dựng biểu sinh khối rừng Tràm 42

4.4 Ảnh hưởng của địa hình và đất đến sinh khối rừng Tràm ở Cà Mau 51

4.4.1 Ảnh hưởng của độ sâu ngập đến sinh khối rừng Tràm 51

4.4.2 Ảnh hưởng của đất đến sinh khối rừng Tràm 53

4.4.3 Thảo luận về ảnh hưởng của độ sâu ngập và loại đất đến sinh khối Tràm 58

4.5 Một số đề xuất 59

4.5.1 Phương pháp xác định nhanh sinh khối rừng Tràm ở ngoài rừng 59

4.5.2 Biện pháp nâng cao năng suất, cải thiện chất lượng rừng Tràm và giảm thấp sự phân hoá cấp sinh trưởng của cây Tràm 60

Chương V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

Phụ lục 4: Kiểm nghiệm sinh khối cây Tràm

Phụ lục 5: Kiểm định sự khác biệt về mật độ cây thheo độ sâu ngập Phụ lục 6: Kiểm nghiệm sự khác biệt sinh khối thân khô giữa hai loại đất

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT

Phân bố N - D Phân bố mật độ cây rừng theo cấp đường kính DBH(cm) Đường kính thân cây ngang ngực tính bằng cm

(qui ước ở vị trí 1.3m tính từ mặt đất) H(m) Chiều cao thân cây tính bằng mét N(cây/ha) Mật độ rừng tính bằng cây/ha N - D Phân bố mật độ cây theo cấp kính M(m3/ha) Trữ lượng rừng tính bằng m3/ha

OTC(m2) Ô tiêu chuẩn hay ô mẫu (diện tích ô tính = m2) TSKt Tổng sinh khối tươi

TSKt Tổng sinh khối khô

SKTt Sinh khối thân cây tươi SKTk Sinh khối thân cây khô SKCt Sinh khối cành cây tươi SKCk Sinh khối cành cây khô SKLt Sinh khối lá cây tươi SKLk Sinh khối lá cây khô

DANH SÁCH BẢNG

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22

Đặc tính rừng Tràm trên khu vực nghiên cứu

Phân bố N - D của rừng Tràm 5 – 8 - 11 tuổi ở Cà Mau Đồng hoá phân bố N - D của rừng Tràm với phân bố Weibull Đặc điểm phân hoá cấp sinh trưởng trên đất than bùn

Đặc điểm phân hoá cấp sinh trưởng ở tuổi 5 trên đất phèn

Tương quan giữa các bộ phận sinh khối tươi của rừng Tràm trên đất than bùn (n = 44)

Tương quan giữa các bộ phận sinh khối khô của rừng Tràm trên đất than bùn (n = 44)

Quan hệ giữa sinh khối rừng Tràm trên đất than bùn với đường kính thân cây cả vỏ

Ma trận tương quan giữa các bộ phận sinh khối tươi của rừng Tràm trên đất phèn (n = 52)

Ma trận tương quan giữa các bộ phận sinh khối khô của rừng Tràm trên đất phèn (n = 52)

Quan hệ giữa sinh khối rừng Tràm trên đất phèn với đường kính thân cây cả vỏ

Biểu sinh khối cây Tràm trên đất than bùn (tính theo các hàm 41 - 4.8)

Biểu sinh khối cây Tràm trên đất than bùn đã được hiệu chỉnh (tính theo các hàm 4.1 - 4.8)

Biểu sinh khối cây Tràm trên đất phèn (tính theo các hàm 4.10 - 4.17) Biểu sinh khối cây Tràm trên đất phèn đã được hiệu chỉnh (tính theo các hàm 4.10 - 4.17)

Kiểm nghiệm sinh khối thân cây Tràm trên đất than bùn Kiểm nghiệm sinh khối thân cây Tràm trên đất phèn

Năng suất gỗ thân phát triển trung bình/năm của rừng Tràm theo độ sâu ngập

So sánh sinh khối của cây Tràm cùng cấp DBH trên loại đất khác nhau ở Cà Mau (tính theo các hàm 4.1 – 4.8)

Sinh khối bình quân theo tuổi rừng trên 2 loại đất

Sự khác biệt giữa sinh khối rừng Tràm trên đất than bùn (I) và đất phèn (II)

Năng suất sinh khối trung bình/năm của rừng Tràm trên đất phèn và đất than bùn

27 28 29 30 30 33 34 35 37 38 39 42 45 46 48 49 50 53 54 56 57 57

DANH SÁCH HÌNH

3.1 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7a 4.7b 4.8a 4.8b 4.9a 4.9b 4.10a 4.10b 4.11 4.12 4.13 4.14

Biểu đồ nhiệt - ẩm ở khu vực Cà Mau

Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa sinh khối tươi các bộ phận với DBH của cây Tràm trên đất than bùn

Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa sinh khối khô với DBH của cây Tràm trên đất than bùn

Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa Tổng sinh khối tươi và Tổng sinh khối khô của cây Tràm trên đất than bùn

Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa sinh khối tươi các bộ phận với DBH của cây Tràm trên đất phèn

Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa sinh khối khô các bộ phận với DBH của cây Tràm trên đất phèn

Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa Tổng sinh khối tươi và Tổng sinh khối khô của cây Tràm trên đất phèn

Sự thay đổi sinh khối tươi của cây Tràm (kg) theo DBH(cm) trên đất than bùn

Sự thay đổi tỉ lệ sinh khối tươi (kg) các thành phần theo DBH(cm) trên đất than bùn

Sự thay đổi sinh khối khô của cây Tràm (kg) theo DBH (cm) trên đất than bùn ở Cà Mau

Sự thay đổi tỉ lệ sinh khối khô (kg) các thành phần theo DBH (cm) trên đất than bùn

Sự thay đổi sinh khối tươi của cây Tràm (kg) theo DBH(cm) trên đất phèn Sự thay đổi tỉ lệ sinh khối tươi (kg) các thành phần theo DBH(cm) trên đất phèn

Sự thay đổi sinh khối khô của cây Tràm (kg) theo DBH(cm) trên đất phèn Sự thay đổi tỉ lệ sinh khối khô (kg) các thành phần theo DBH (cm) trên đất phèn

Biến động sinh khối khô của rừng Tràm trên đất than bùn theo tuổi và độ ngập

Biến động sinh khối khô của rừng Tràm trên đất phèn theo tuổi và độ ngập

Sinh khối (tươi và khô) của cây Tràm mọc trên đất than bùn và đất phèn Sinh khối khô của rừng Tràm trên đất than bùn và đất phèn

14 35 36 36 39 40 40 43 43 44 44 46 47 47 48 51 52 54 56

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

Tràm (Melaleuca cajuputi) là một trong số 220 loài trong chi Melaleuca thuộc họ

Sim (MYRTACEAE) Là loài cây gỗ nhỏ, thường xanh, có phạm vi phân bố rộng trên vùng nhiệt đới và á nhiệt đới Thường được tìm thấy ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng và ẫm ướt Ở Đồng bằng sông Cửu Long, rừng tràm phát triển mạnh ở các vùng đất phèn ngập nước không hoặc ít bị nhiễm mặn

Tỉnh Cà Mau là một trong những địa phương có diện tích rừng tràm tập trung khá lớn, phân bố chủ yếu ở các huyện U Minh, Trần Văn Thời, Thới Bình trên hai nhóm đất phèn điển hình là đất phèn than bùn và đất phèn không có lớp than bùn

Lợi ích của rừng tràm đã được biết đến trong việc phòng hộ chắn gió bão, là nơi cư trú của rất nhiều loài động vật hoang dã nhất là các loài bò sát, cá, các loài chim … Những sản phẩm kinh tế từ rừng tràm cũng rất đa dạng: Tinh dầu tràm, mật ong, được sử dụng trong chế biến dược phẩm, gỗ tràm được sử dụng phổ biến trong việc gia cố nền móng các công trình xây dựng, làm chất đốt… Đặc biệt, trên các khu vực giao đất giao rừng trên địa bàn U Minh tỉnh Cà Mau cùng một số địa phương ở đồng bằng sông Cửu Long, tràm được xem là loài cây chủ lực trong việc phát triển kinh tế nông hộ

Trong những năm gần đây để tăng cường hiệu quả và đẩy mạnh công tác bảo vệ và phòng chống cháy rừng tràm, việc đắp các đập giữ nước trong mùa khô và hoàn thiện dần hệ thống kênh mương nội đồng trong khu vực rừng U Minh đã đem lại kết quả khả quan, tình trạng cháy rừng được từng bước ngăn chặn Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm do việc giữ nước mang lai, một số yếu tố bất lợi đã phát sinh như đã có một số diện tích rừng Tràm bị chết đồng loạt (1998) mà không rõ nguyên nhân cụ thể, chủ yếu là trên các vùng đất bị ngập quanh năm (do việc quản lý nước phòng chống cháy rừng) Do đó, việc nghiên cứu ảnh hưởng của độ sâu ngập với các chế độ ngập nước khác nhau (độ ngập thấp, ngập thường xuyên; độ ngập cao, không/ít ngập và độ ngập trung bình, ngập theo mùa) đến sinh trưởng và phát triển của rừng tràm trên đất phèn rất cần thiết và có ý nghĩa trong công tác quản lý, bảo vệ và kinh doanh hiệu quả, bền vững rừng Tràm

Tuy nhiên, nghiên cứu đánh giá sinh khối rừng là một trong những công trình nghiên cứu có rất nhiều trở ngại Có 3 nhược điểm lớn đối với các nghiên cứu về rừng, đó là: (1) qui mô thí nghiệm thường rất lớn (nhiều ha) và việc xác lập các nhân tố thí nghiệm rất tốn kém; (2) thời gian thí nghiệm rất dài (nhiều năm) và (3) mỗi lần thu thập số liệu sẽ làm hư hại khu rừng thí nghiệm (phải chặt hạ toàn bộ để cân đo sinh khối) Do đó thông thường người ta áp dụng phương pháp “lấy không

loạt các ô mẫu Tuy nhiên tìm được những điểm nghiên cứu đồng nhất về các yếu tố như một bố trí thí nghiệm tiêu chuẩn để có thể so sánh các nhân tố thí nghiệm là công việc hết sức khó khăn Vấn đề là làm thế nào để khắc phục được các trở ngại nêu trên để trong một thời gian tương đối ngắn có thể đánh giá được năng suất lập địa rừng Tràm với độ chính xác chấp nhận được

Nhằm giải quyết vấn đề trên, đề tài “Phương pháp đánh giá nhanh sinh khối và

ảnh hưởng của độ sâu ngập lên sinh khối rừng Tràm trên đất than bùn và đát phèn khu vực U Minh Hạ tỉnh Cà Mau” đã được thực hiện với các mục tiêu đặt ra

như sau:

(1) Xây dựng được mô hình biểu diễn quan hệ giữa sinh khối (tươi và khô) của các bộ phân trên mặt đất của cây Tràm (thân, cành, lá) sinh trưởng trên đất than bùn và đất phèn với đường kính thân cây ở vị trí 1.3 m (DBH) nhằm làm cơ sở xác định nhanh sinh khối rừng Tràm ngoài thực địa

(2) Phân tích rõ ảnh hưởng của độ sâu ngập và loại đất đến sinh khối (tươi và khô) và năng suất sinh khối của các thành phần trên mặt đất của rừng Tràm

(3) Từ các kết quả nghiên cứu đi đến đề xuất phương pháp tính nhanh sinh khối rừng Tràm ở ngoài thực địa và biện pháp cải thiện rừng Tràm nhằm nâng cao năng suất rừng Tràm

Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu, những nội dung chính sau đây đã được thực

hiện:

(1) Nghiên cứu đặc trưng lâm học của rừng Tràm 5 - 8 - 11 tuổi

(2) Nghiên cứu quan hệ giữa các bộ phận sinh khối của cây Tràm và giữa chúng với đường kính thân cây cả vỏ tại vị trí ngang ngực (DBH)

(3) Xây dựng biểu sinh khối rừng Tràm

(4) Nghiên cứu ảnh hưởng của độ sâu ngập và đất đến sinh khối rừng Tràm

Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

Việt Nam bởi ông Jean Loureiro (Lâm Bỉnh Lợi và Nguyễn Văn Thôn, 1972)

Về mặt phân loại học, trong hầu hết các tài liệu khoa học xuất bản ở nước ta trước

năm 1993 đều định danh khoa học cây Tràm mọc tự nhiên ở ta là Melaleuca

leucadendron Thực ra Melaleuca leucadendron là một nhóm các loài Tràm có hình

thái bên ngoài giống nhau và có quan hệ di truyền gần gũi với nhau mà cây Tràm

của Việt Nam từ năm 1993 đã được định danh lại là Melaleuca cajuputi, là một loài

thuộc nhóm này (Hoàng Chương, 2004)

2.2 Các đặc điểm sinh thái, phân bố, sinh trưởng và giá trị sử dụng của loài Tràm (Melaleuca cajuputi)

Tràm là tên Việt Nam dùng để gọi chung các loài trong chi thực vật Melaleuca thuộc họ Sim (Myrtaceae) Trong cuốn sách “Các loài cây rừng của Úc” được sửa

chữa và tái bản năm 1984 các tác giả cho biết chi Tràm gồm khoảng 150 loài; song hiện nay với các kết quả nghiên cứu khảo sát thêm được các loài mới đồng thời sử dụng các phương pháp hiện đại để giám định lại các biến dị cấp loài, người ta đã thống kê được chi thực vật này có tới hơn 250 loài khác nhau (Hoàng Chương, 2004) Có thể xem Tràm như những loài thực vật đặc hữu của Úc vì trên 90% các loài trong Chi thực vật này có vùng phân bố tự nhiên ở đây và chỉ có khoảng hơn 10 loài Tràm có vùng phân bốvươn ra ngoài lãnh thổ nước này Các loài Tràm mọc tự nhiên trên nhiều kiểu lập địa khác nhau Đa phần các loài Tràm ưa mọc ở những nơi ẩm ướt, hàng năm có một mùa ngập nước dọc theo bờ các con suối hay trên các vùng đầm lầy; tập trung ở vùng Bắc và Đông Bắc nước Úc

2.2.1 Đặc điểm hình thái

Theo Phạm Hoàng Hộ (1992), Lâm Bỉnh Lợi & Nguyễn Văn Thôn (1972) Tràm là loài cây gỗ lớn, vỏ xốp gồm nhiều lớp mỏng xếp chồng lên nhau, cành nhỏ, lá có tinh dầu thơm, phiến thon, không lông, có từ 3 – 7 gân phụ Hoa hình gié ở đầu cành, màu trắng, dài từ 3 – 7cm trên chót gié có chùm lá nhỏ; lá hoa hình giáo dài 5 – 20mm Hoa không cuống, tụ thành 2 – 3 hoa chụm trong rõ rệt Đài hoa hình trụ, có lông mềm, có 5 thùy, dài 0.6mm 5 cánh hoa tròn lõm vào trong dài 2 – 2.5mm, tiểu nhụy nhiều, trắng, dài 10 – 12 mm, quả nang gần tròn, dường kính khoảng 4mm, khai thành 3 lỗ trên 3 buồng, có nhiều hạt tròn hay nhọn dài 1mm, tử diệp

Về kích thước, theo tài liệu “Danh lục các loài thực vật Việt Nam” của Viện Sinh Thái và tài nguyên sinh vật thuộc Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ Quốc Gia, Nhà xuất bản Nông Nghiệp năm 2003 thì Tràm là loài cây gỗ nhỏ, cao khoảng 10m; nhưng theo Lâm Bỉnh Lợi & Nguyễn Văn Thôn (1972) cây Tràm cao đến 20 – 25m, đường kính đến 60cm và theo Hoàng Chương (2004) thì đại đa số các loài Tràm là các cây bụi hoặc cây nhỏ, cây trưởng thành chỉ cao từ 1 – 2m đến không

quá 20m; chỉ riêng nhóm loài Melaleuca leucadendron trong đó có loài Tràm (M

cajuputi) và Tràm lá dài (M leucadendra) là những loài mà cây trưởng thành có

kích cỡ lớn, có thể cao được tới 30m hoặchơn.

Về mặt phân loại học, căn cứ vào hình thái vỏ thân cây người ta chia các loài Tràm thành nhiều nhóm, trong đó quan trọng hơn cả là nhóm loài có vỏ dầy gồm nhiều lớp xốp xếp trồng lên nhau giống như xấp giấy mà cây Tràm ở Viêt Nam là một điển hình của nhóm này Nhóm này có một đặc điểm sinh thái khá đặc biệt, khác với các nhóm Tràm khác, đó là hầu hết các loài thuộc nhóm này thường gặp trên lập địa đất tốt, ẩm mọc trong loại rừng thưa hỗn loại với các loài cây khác mà thường là

với các loài Bạch đàn như Bạch đàn vỏ trắng (Eucalyptus alba), Bạch đàn têrê (E tereticornis) Chỉ ở các lập địa đầm lầy nước ngập theo mùa các loài Tràm này

mới mọc thuần loại

Cũng theo Hoàng Chương (2004), Melaleuca cajuputi là loài Tràm bản địa duy nhất của

nước ta và là loài có vùng phân bố tự nhiên rộng nhất của chi Tràm Theo các tài liệu khoa học mới được công bố gần đây thì loài Tràm có thể gặp trên nhiều loại đất khác nhau ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới: Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan, miền Nam Trung Quốc (đảo Hải Nam, Hồng Kông), Malaisia, Tây nam Papua New Ghiné, miền duyên hải Bắc nước Úc, Ghiné và Nigiêria ở châu Phi và Brasil ở Nam Mỹ Vùng phân bố tự nhiên của Tràm tập trung nhất là từ 180 vĩ Nam đến 1200 vĩ Bắc

Về mặt phân loại học loài Tràm Melaleuca cajuputi có 3 loài phụ là:

- Melaleuca cajuputi subsp cajuputi Powell, phân bố ở Indonesia, Australia;

- Melaleuca cajuputi subsp cumingiana Barlow, phân bố ở Myanma, Thái Lan,

Malaysia, Indonesia và Việt Nam;

- Melaleuca cajuputi subsp Platyphylla Barlow, phân bố ở Papua New Ghiné,

Australia và là giống Tràm bản địa chính mọc nhiều ở Indonesia

2.2.2 Đặc điểm phân bố và sinh thái

Ở nước ta cây Tràm được xem là một trong số ít các loài cây rừng có sự đa dạng sinh thái và hình thái lớn nhất Tên ở miền Nam quen gọi loài này là “Tràm cừ” do người ta trồng chủ yếu khai thác cừ, thực ra về mặt khoa học chưa thật thích hợp lắm bởi ngoài dạng Tràm có thân cao sản xuất cừ, ở nước ta còn có dạng Tràm thân

thấp như cây bụi thường được cắt lá chưng cất tinh dầu và gọi là “Tràm gió” Cả hai

dạng này đều thuộc loài Melaleuca cajuputi, song chúng có phải là hai biến chủng có cơ sở biến dị di truyền hay chỉ là các thường biến do cách lấy giống và cách

trồng thì đến nay vẫn chưa được chứng minh (Hoàng Chương, 2004)

2.2.2.1 Phân bố tự nhiên

Ở Việt Nam vùng phân bố tự nhiên của Tràm xa nhất về phía Bắc là phía Nam tỉnh Thái Nguyên và tỉnh Vĩnh Phúc Tại đây Tràm mọc rải rác hoặc tập trung thành những đám nhỏ trên các bãi đất trũng quanh các hồ nước nằm xen giữa những quả đồi đất thấp

Cách vùng phân bố cực Bắc hơn 3o vĩ về phía Nam mãi tận Nghệ An mới lại gặp Tràm mọc tự nhiên và kể từ đây suốt dọc miền duyên hải Trung Trung bộ kéo dài tới tận Cà Mau qua Kiên Giang và An Giang đều gặp cây hoặc mọc rải rác hoặc thành những quần thụ nhỏ hoặc trung bình trên nhiều loại đất khác nhau (Hoàng Chương, 2004)

2.2.2.2 Sinh Thái học

Trên quan điểm hệ sinh thái, Thái Văn Trừng (1999) đã đề nghị gọi tên hệ sinh thái rừng tràm là “Hệ sinh thái rừng úng phèn” tuy cây Tràm là loài cây phổ biến của hệ sinh thái nầy và đã mọc thành những quần hợp thuần loại, bởi rừng Tràm không phải là rừng “đỉnh cực” trong hệ sinh thái và cũng không phải là rừng nguyên sinh (Phùng Trung Ngân, 1986 trong Thái Văn Trừng, 1999) Whitmore T.C (1975) trong Thái Văn Trừng (1999) cũng cho rừng Tràm là một quần hợp thứ sinh, do tác nhân lửa rừng đã tiêu diệt những cây con hỗn hợp nhiều loài

Theo Lâm Bỉnh Lợi & Nguyễn Văn Thôn (1972) cây Tràm sinh trưởng mạnh thành quần thụ đơn thuần, tái sinh tự nhiên mạnh và lan tràn nhanh chóng trên đất phèn có độ pH trên dưới 4 Là loài cây ưa sáng, tán tương đối thưa, tăng trưởng nhanh trong 10 năm đầu và kết trái vào khoảng 5 – 7 tuổi

Về mặt thủy chế, theo Phùng Trung Ngân (1986) trong Thái Văn Trừng (1999) thì trong hệ sinh thái rừng úng phèn, Tràm là loài cây thích nghi nhất, từ lúc hạt nẩy

mầm thành cây mạ đã có thể sinh trưởng trong nước ngập phèn, nhưng không có

năng suất cao

2.2.2.3 Địa chất thổ nhưỡng

Lịch sử địa chất của hệ sinh thái rừng úng phèn trên Đồng Tháp Mười, Tứ giác Long Xuyên và U Minh Cà Mau có liên quan mật thiết với lịch sử thành tạo Đồng Bằng Sông Cửu Long Theo Hồ Chín và Võ Đình Ngô (1985) trong Thái Văn Trừng (2000) thì lịch sử địa chất trầm tích của Đồng Bằng Sông Cửu Long có

Các chuyển động tân kiến tạo vào cuối Tân Sinh, tạo thành hai khối Đông Nam Trung Bộ và Đông Campuchia bao bọc một khối sụt ở giữa, gồm các trũng rộng lớn sau đó được sông Cửu Long và các khu phụ lưu bồi đắp thành lớp trầm tích pliopleixtoxen cách đây khoảng 700.000 năm Kế đó với các giai đoạn biển tiến và biển thoái, kết thúc cách đây 4.500 năm trước đã tạo thành một vùng trũng thấp, sình lầy rộng lớn với sự hình thành lớp trầm tích đầm lầy biển, nguồn gốc của các tầng sinh phèn rộng lớn ở Đồng bằng Sông Cửu Long, là nơi phát sinh ra hệ sinh thái rừng úng phèn nầy

Cũng theo Thái Văn Trừng (2000), nhóm đất phèn chiếm phần lớn diện tích đất trũng nội đồng, có tầng sinh phèn xuất phát từ trầm tích đầm lầy biển (Phèn nặng), trầm tích đầm lầy đồng bằng và trầm tích đầm lầy sông (phèn trung bình và phèn nhẹ) Tầng sinh phèn khi tiếp xúc với không khí, do hoạt động của con người, như đào kênh thoát nước hay lên líp canh tác sẽ chuyển thành phèn hoạt động Đặc biệt ở U Minh còn có nhóm đất than bùn, có hay không có phèn tiềm tàng (Phùng Trung Ngân và cộng tác viên, 1987)

2.2.3 Sinh trưởng rừng Tràm

Về sinh trưởng của rừng Tràm, Lâm Bỉnh Lợi và Nguyễn Văn Thôn (1972) đã nhận xét rằng rừng Tràm trồng ở những nơi có điều kiện thoát nước, rửa phèn tốt thì tăng trưởng nhanh hơn, thân cây thẳng đẹp, rừng Tràm mọc ở những nơi thấp trũng, úng nước thì chậm lớn nhưng gỗ chắc (nặng) hơn

Theo Phùng Trung Ngân (1987) trong Thái Văn Trừng (2000) Rừng Tràm trên đất than bùn là kiểu thoái hoá của “vồ cây” do tác động của lửa rừng, dẫn đến sự loại bỏ các loài cây khác và loài tràm trở thành ưu thế đơn thuần, tuy nhiên tầng cây bụi thấp vẫn còn giữ nguyên, tràm ở đây cao đến 10-15m, đường kính thân đạt 30-40cm và mang nhiều dây leo quấn quanh thân Vì sinh trưởng trên lớp than bùn dày nên tràm tăng trưởng kém Đối với những vùng dất có lớp mùn dầy (đất than bùn) thì mức độ ưu thế của Tràm giãm đi rõ rệt với sự xuất hiện của các loại thảo mộc khác như: Dây choại (Stenochloena palustris), Dớn (Polybotrya appendiculata), Mốp (Alstonia spathulata) vv… Đồng thời, trên loại đất nầy cũng hàm chứa nhiều yếu tố bất lợi đến sinh trưởng của rừng Tràm: (1) Hệ rễ của cây Tràm không hợp với loại đất nầy và dễ bị đổ ngã dưới tác dụng ngoại lực (gió…) sinh trưởng trên vùng đất nầy cây Tràm không có được 1 hình dáng cân đối và do đó ít có giá trị; (2) Đất mùn thường chứa nhiều sâu bọ, mầm bện và cây ký sinh và (3) Các loài Dương xỉ, Dớn, Choại phát triển nhanh trên đất mùn sẽ bao phủ mặt đất và làm cây Tràm con bị “chết ngạt” (Lâm Bỉnh Lợi & Nguyễn Văn Thôn, 1972)

Với Rừng tràm trên đất phèn, theo Whitmore TC (1975) thì cây Tràm đã phát triển ở phía Nam và Đông Nam Indonesia, ở Thái Lan, Malaisia và cũng mọc thành rừng thuần loại trong vùng ngập nước ngọt, chứ không thấy nói đến rừng mọc trong môi trường úng ngập nước phèn như ở Việt Nam và nhận định Tràm là loài cây mọc dưới tán của một kiểu rừng hỗn giao nhiều loài Do lửa rừng hằng năm tiêu diệt các loài cây khác mà Tràm trở thành thuần loại do có lớp vỏ cấu tạo đặc biệt chịu được lửa Khi lớp than bùn bị cháy và sau cùng hoàn toàn bị huỷ diệt sẽ để lộ ra lớp đất sét ở bên dưới Tuỳ đặc tính của lớp đất này,

rừng Tràm-Dớn-Choại trên đất than bùn đã chuyển thành rừng Tràm-Sậy hoặc

Tràm-Sậy-Năng trên đất sét, với cây tràm ở tầng trên, cao khoảng 10-15m thân thẳng đứng, tán lá

hình tháp và ở bên dưới là sậy cao từ 1 đến 2m nơi đất phèn nhẹ, sậy năng nơi đất phèn nhiều (Võ Nguơn Thảo, 2004) Trên loại đất nầy Tràm sinh trưởng thuận lợi hơn, thân cây

thẳng, ít cành nhánh do mật độ cao hơn vì ít cạnh tranh với các loài cây khác Mặt khác,

Tràm thường thích đất sét, có phèn và ẫm ướt (Lâm Bỉnh Lợi & Nguyễn Văn Thôn, 1972)

2.2.4 Công dụng 2.2.4.1 Gỗ

Gỗ Tràm có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, chủ yếu là các sản phẩm gia dụng đơn giản Phổ biến nhất là làm cừ gia cố móng trong các công trình xây dựng qui mô nhỏ Gỗ Tràm nếu xẽ ván mà không được xử lý cẩn thận sẽ bị cong vênh khi khô và không giữ được lâu khi phơi ra ánh sáng nên rất ít được sử dụng để làm ván trong xây dựng, chủ yếu làm khung sườn nhà đơn giản ở nông thôn, làm củi hoặc hầm than (Lâm Bỉnh Lợi & Nguyễn Văn Thôn, 1972) Gỗ Tràm có khối lượng riêng ở mức trung bình, ở độ ẩm khô kiệt trị số này là 685 đến 690 kg/m3; lực chịu nén dọc thớ trung bình khá (1750 kg/cm2) nhưng do thớ gỗ thường có cấu trúc vặn xoắn và hệ số co rút cao nên ván xẻ bị cong vênh và nứt nẻ không thích hợp làm gỗ xẻ Giá trị sử dụng phổ biến nhất của Tràm như tên gọi của nó hiện nay là làm cừ để gia cố nền móng và làm giàn giáo khi xây cất nhà cửa Theo các thông tin của các nước trong khu vực có rừng Tràm thì gỗ của loài cây này chịu nước tốt, không bị mối mọt nên còn được dùng trong công nghệ đóng tàu thuyền (Hoàng Chương, 2004)

2.2.4.2 Vỏ

Vỏ Tràm có cấu tạo từng lớp mỏngvới tích tụ chất oxalate và carbonate vôi giữa các lớp nên tạo khả năng cách nhiệt tốt nên ở Australia người ta dùng vỏ Tràm để làm vật liệu cách nhiệt (Lâm Bỉnh Lợi & Nguyễn Văn Thôn, 1972)

2.2.4.3 Lá

Theo số liệu phân tích của Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật thì trong lá tươi dạng Tràm gió chứa trung bình 0.5 – 0.8% tinh dầu và hàm lượng 1.8-cineol trong loại tinh dầu này đạt 46.9 – 72.0%, các hợp chất còn lại đáng quan tâm là alpha-pinen, limonen, p-cymen, linalool và alpha-terpineol (Hoàng Chương, 2004) Dầu Tràm ở thể lỏng, trong, màu xanh lục nhạt, thơm nhưng hơi chua; trọng lượng riêng là 0.926 Dầu Tràm có chất Cajeputol có tính sát trùng nên được sử dụng làm thuốc trị bệnh đường hô hấp không những được sử dụng trong việc làm thuốc sát trùng mà còn được sử dụng trong công nghệ chế tạo dầu thơm Năm 1865 đảo Bornéo đã sản xuất mỗi năm 8.000 chai dầu Tràm (Lâm Bỉnh Lợi & Nguyễn Văn Thôn, 1972)

Số liệu trích lượng dầu trong lá Tràm ở Đức Hòa Long An năm 1961 – 1962 được ghi nhận như sau:

Tháng/Năm Lá già (g tinh dầu/kg lá) Lá non (g tinh dầu/kg lá) 3/1961

4/1961 5/1961 6/1961 7/1961 8/1961 9/1961 10/1961 11/1961 12/1961 01/1962 02/1962

7.70 7.00 4.87 4.20 7.30 7.60 9.54 9.50 5.00 7.80 4.20 2.9

- - - -

8.10 9.50 10.00 10.50 6.20 7.50 5.00 -

(Nguồn: Lâm Bỉnh Lợi & Nguyễn Văn Thôn (1972)

Ngoài ra, do rừng Tràm có nhiều chất hữu cơ trong đất, có tác dụng thúc đẩy sự hoạt động của các vi khuẩn yếm khí trong đất, nên chính là môi trường thuận lợi cho các loài Tảo, Phù du và động vật nhuyễn thể phát triển, chính chúng là thức ăn cho nhiều loài cá Do đó, ngoài tài nguyên về gỗ Tràm, rừng Tràm còn là nơi sinh sản và phát triển rất nhiều loài cá nước ngọt như cá rô, cá lóc, cá sặc …

2.3 Sinh khối rừng

Sinh khối là tổng lượng chất hữu cơ có được trên một diện tích tại một thời điểm và được tính bằng tấn/ha Ý nghĩa của việc nghiên cứu sinh khối theo B.F Clough và K Scott

(1989) là “Dựa vào những ước lượng về sinh khối và những tỷ lệ phát triển của chúng là

cơ sở cho việc ước lượng tổng suất sản xuất sơ cấp thuần trong những nghiên cứu về sinh thái, cho việc đánh giá sự sinh lợi từ những sản phẩm kinh tế của rừng và xây dựng những phương pháp lâm sinh hoàn hảo hơn”

Việc đánh giá sinh khối cây rừng có ý nghĩa quan trọng trong việc quản lý, sử dụng rừng (Viên Ngọc Nam, 1996) Việc sử dụng hợp lý tài nguyên rừng đòi hỏi phải sử dụng đầy đủ sinh khối của cây rừng Việc mở rộng quy mô sử dụng gỗ cũng đòi hỏi phải hoàn thiện các phương pháp tính sinh khối các bộ phận của cây rừng Nếu phương pháp điều tra gỗ thân cây đã được nghiên cứu một cách chi tiết thì phương pháp điều tra các thành phần cành, lá, hoa, quả và hệ rễ cây còn chưa được nghiên cứu chi tiết

Trên thế giới đã có rất nhiều tác giả xây dựng phương pháp nghiên cứu sinh khối của rừng (A.A Molchanov, 1971; B B Xmirnov, 1971; A I Utkin, 1975; et al.,

theo Yxpenxkii B.B, 1983 trong Nguyễn Văn Thêm, 2002) Mặc dù vậy, theo N P Anuchin (1978), phương pháp nghiên cứu sinh khối cây rừng vẫn còn là một trong những nhiệm vụ mới của điều tra rừng I X Melekhov (1978) trong Nguyễn Văn Thêm (2002) đã đưa ra khái niệm “năng suất tổng hợp của rừng” - đó là năng suất toàn bộ các thành phần của rừng, kể cả những bộ phận rất khó xác định như hàm lượng O2 thải ra không khí và ý nghĩa sinh thái của rừng Nhiều nhà lâm học cũng nhấn mạnh cần phải xây dựng biểu sinh khối (tươi và khô) của cây cá thể và toàn bộ quần thụ tùy theo tuổi và lập địa

Lê Hồng Phúc (1996) đã mô tả quá trình biến đổi sinh khối Thông ba lá ở khu vực Đà Lạt trên hai cấp đất II và III bằng hàm Schumacher có dạng:

Hầu hết rừng trồng nhiệt đới cho năng suất thân cây là 40 tấn/ha/năm, trong đó sản lượng gỗ thân là 10 tấn/ha/năm Năng suất biểu hiện sự ổn định theo vùng, theo khả năng cung cấp nước, đặc tính di truyền của loài cây và kỹ thuật xử lý lập địa

Reddy và Sugur (1992) trong Lê Hồng Phúc (1995) đã nghiên cứu tăng trưởng ở

tuổi 5 đối với 3 loài cây Acacia auriculiformis, Casuarina equisetifolia và

Dendrocalamus strictus ở Kamataka (Ấn Độ) Kết quả cho thấy, Acacia cho năng

suất sinh khối cao nhất (61 tấn/ha), còn Casuarina cho năng suất thấp nhất (46

tấn/ha)

Wang et al (1991) trong Lê Hồng Phúc (1997) đã nghiên cứu năng suất sinh khối

của Eucalyptus robusta, Casuarina equisetifolia, Albizia procera, Leucaena

leucocephala Kết quả cho thấy, ở tuổi 5.5 năm, C equisetifolia cho năng suất cao

nhất (tổng sinh khối trên mặt đất là 199 tấn/ha), kế đến là A procera – 124 tấn/ha và E robusta – 67 tấn/ha, thấp nhất là L leucocephala – 47 tấn/ha

Năng suất rừng phụ thuộc chặt chẽ vào mật độ Nói chung, mật độ cao cho năng suất cao hơn mật độ thưa Nguyên nhân là vì: (1) diện tích lá và rễ đạt cao nhất ở tuổi sớm hơn, (2) giảm cạnh tranh với cây bụi và cỏ dại, (3) rừng khép tán sớm cả

theo chiều đứng và ngang Khi nghiên cứu về tăng trưởng của rừng E tereticornic

tại Ấn Độ, Adlard (1992) trong Lê Hồng Phúc (1997) nhận thấy, khi mật độ rừng thay đổi từ 375 đến 30.000 cây/ha (0.3 - 27 m2/cây), tăng trưởng hàng năm đạt lớn nhất ở tuổi 4 (10 - 12 m3/ha/năm) ứng với mật độ 2500 – 3000 cây/ha

Cần nhận thấy rằng, tăng trưởng lớn nhất có thể xuất hiện ở mật độ cao, nhưng rừng cho kích thước cá thể nhỏ Mật độ thấp thường tạo ra những cây có kích thước thân lớn hơn 3 lần so với rừng có mật độ cao tạo ra trữ lượng lớn nhất trên một hécta Không gian tối ưu của một cây trong quần thụ phụ thuộc vào năng suất trên một hécta và có ảnh hưởng đến sản lượng rừng

Nhiều nghiên cứu cho thấy, ảnh hưởng của mật độ đến năng suất và lượng vật rụng dưới rừng biểu hiện rất phức tạp Qua nghiên cứu 10 cấp mật độ của rừng Tếch

(Tectona grandit), Ola – Adams và Egunjobi (1992) trong Nguyễn Văn Thêm

(2002) nhận thấy rằng, năng suất và lượng vật rụng trên sàn rừng không có sự khác biệt căn bản, nhưng những lâm phần với mật độ cao tạo ra kích thước thân cây nhỏ hơn lâm phần với mật độ thấp Theo Herrera (1978) trong Lê Hồng Phúc (1995), sinh khối rễ cây của rừng nhiệt đới chiếm khoảng 25 - 60% tổng sinh khối của rừng Đối với Tràm ở Nam Florida Hoa Kỳ, kết quả nghiên cứu cho biết giá trị tổng sinh khối là từ 122 đến 170 Tấn khô/ha (Conde et al, 1980) Kết quả nầy dựa trên cơ sở thu hoạch số liệu sinh khối các thành phần trên mặt đất trên toàn bộ ô mẫu Van et al (2000) đã xem xét và hiệu chỉnh lại giá trị nầy là từ 129 đến 263 Tấn khô/ha

Nghiên cứu nầy cũng đã được thực hiện tại Florida và cũng trên cơ sở thu hoạch toàn bộ cây trên ô mẫu

Với số liệu trên, Van et al (2000) đã xây dựng phương trình dự báo sinh khối các

thành phần trên mặt đất của loài Melaleuca viridiflora tại Nam Florida dựa trên

đường kính thân cây tại vị trí ngang ngực (Diameter of Breast Height (DBH)) và cho rằng DBH là một chỉ tiêu tốt nhất dùng dự đoán sinh khối toàn bộ hoặc các thành phần riêng lẽ như thân, cành, lá, bao quả và hạt (Rayachhetr et al 2001b, Van et al 2000) Sinh khối của các thành phần nầy sẽ gia tăng theo lượng tăng DBH (Rayachhetry et al 2001b), trong đó sinh khối các thành phần gỗ chiếm 83 đến 96% tổng sinh khối (Van et al 2002) Lá và hạt lần lượt chiếm khoảng 10 – 13% và 3 – 4 %, , ở vùng nước ngập thường xuyên và 4 to 12% và khoảng hơn 2%, ở vùng nước ngập theo mùa (Van et al 2002)

Theo Finlayson (1993), sinh khối cây Tràm có thể tính toán dễ dàng ngoài thực địa thông qua việc đo đạc DBH của các cá thể cây rừng Mối quan hệ giữa DBH và trọng lượng tươi của Tràm có thể mô tả bằng phương trình tương quan có dạng:

Log (FW) = 2.266 x ln(DBH) - 0.502

FW: Trọng lượng tươi; DBH: Đường kính thân cây ở vị trí ngang ngực

Các tác giả trên đã cho rằng phương trình nầy sử dụng tốt cho cả 2 loài Tràm

Melaleuca cajaputi và Melaleuca viridiflora, với sinh khối được tính bằng trọng

lượng tươi

Viên Ngọc Nam (1996) trong báo cáo nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp của

rừng Đước (Rhizophora apiculata) tại Cần Giờ Thành phố Hồ Chí Minh đã sử dụng

phương trình tương quan giữa sinh khối các thành phần trên mặt đất với chu vi thân cây tại vị trí ngang ngực (GBH) có dạng:

Với DBH là đường kính thân cây ở vị trí ngang ngực tính bằng cm

2.4 Đặc điểm vùng nghiên cứu 2.4.1 Vị trí địa lý

Rừng Tràm U Minh Hạ nằm ở phía tây bắc tỉnh Cà Mau có tổng diện tích là 42.840 ha Tọa độ địa lý là 9o02’ - 9o13’ vĩ độ Bắc; 104o50’ - 105o05’ kinh độ Đông, thuộc dịa giới hành chính của 2 huyện: U Minh và Trần Văn Thời Phía Bắc giáp huyện An Minh tỉnh Kiên Giang; phía Nam giáp kênh xáng Minh Hà; phía Đông giáp Sông Trẹm và phía Tây giáp biển Tây bởi đê bao T84 rừng phòng hộ Biển Tây

+ Nhóm đất phèn: Phân bố trong toàn tỉnh, do ảnh hưởng của nước mặn nên trị số pH không quá thấp như vùng đất phèn Đồng Tháp, hàm lượng hữu cơ cao, giàu Kali, nghèo Lân

+ Nhóm đất than bùn: Tập trung ở khu vực rừng tràm U Minh có tác dụng bảo vệ đất, giữ ẩm hạn chế cháy rừng

2.4.3 Khí hậu và thủy văn

Khí hậu Cà Mau mang đặc trưng điển hình của khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm phân 2 mùa rõ rệt: (1) Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10 với chế độ gió thịnh hành là gió Tây Nam và (2) Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau với chế độ gió thịnh hành là gió Đông Bắc

Lượng mưa của Cà Mau có trị số cao nhất vùng ĐBSCL với lượng mưa trung bình 2.360 mm Lượng mưa phân bổ cao nhất từ phía Tây giảm dần qua khu vực trung tâm và thấp nhất về phía đông Lượng mưa trong năm tập trung vào mùa mưa: 2.124 mm (90%), mùa khô chỉ có 236 mm

Với đặc trưng mùa như trên, mùa mưa thuận lợi cho sản xuất gieo trồng cây, con nước ngọt, mùa khô thuận lợi việc nuôi trồng thủy sản mặn lợ ở vùng thích nghi

Số liệu ghi nhận được từ Trạm khí tượng thủy văn tỉnh Cà Mau từ năm 1994 đến năm 2003 cho biết:

- Nhiệt độ trung bình năm: 27.40C, cao nhất 33.90C và thấp nhất là 21.30C; chênh lệch nhiệt độ giữa các mùa không lớn, nhưng chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm khá lớn: 8-10oC trong mùa khô

- Ẩm độ trung bình năm: 83.06%, cao nhất 84% và thấp nhất là 82.7%

- Tổng lượng mưa bình quân năm: 2.546.6 mm, cao nhất 3.066.5 mm và thấp nhất là 2341.5 mm

- Lượng bốc hơi bình quân: 1092.6 mm - Tốc độ gió trung bình 3 – 4 m/giây

050100150200250300350400450

Hình 3.1 Biểu đồ nhiệt - ẩm ở khu vực Cà Mau

Về thủy văn, trên khu vực có 2 con sông lớn chạy qua là sông Trẹm và sông Cái Tàu chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều biển Tây với biên độ trung bình 0.5m Tuy nhiên do dòng chảy yếu và toàn khu vực rừng U Minh Hạ đều có đê bao nên chế độ thủy triều tác động rất ít đến lâm phần

2.4.4 Thảm thực vật

Hiện trạng thảm thực vật trên khu vực rừng U Minh Hạ được ghi nhận tại báo cáo diễn biến tài nguyên rừng năm 2005 của Chi cục Phát triển Lâm nghiệp, Sở Nông Nghiệp & Phát Triển Nông Thôn Cà Mau như sau:

Tổng diện tích đất lâm nghiệp là 46 529 ha, trong đó:

• Diện tích đất có rừng: 29 214 ha, chiếm 62.8 % Bao gồm: * Rừng Tràm thuần loại tự nhiên: 1 125 ha, chiếm 3.9 %

* Rừng Tràm nhân tạo: 28 089 ha, chiếm 96.1%

• Diện tích đất trống (không/chưa có rừng): 17 315 ha, chiếm 37.2% chủ yếu là đất nông nghiệp đang sản xuất trên đất quy hoạch cho lâm nghiệp, bờ kênh, mặt nước, đất thổ cư và đất chuyên dùng khác

Về phân loại rừng, khu vực U Minh Hạ có 1 đơn vị rừng đặc dụng (Khu Bảo tồn thiên nhiên Vồ Dơi) chiếm 3 689 ha với 1 125 ha rừng tự nhiên; 1 885 ha rừng trồng và 679 ha đất trống (nông nghiệp và đất chuyên dùng) Còn lại là rừng sản xuất, không có rừng phòng hộ

2.4.5 Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

Cà Mau là một khu vực có diện tích rừng Tràm tập trung khá lớn, trong đó đất có rừng Tràm thuần loại chiếm 62.8% Rừng Tràm là đối tượng thường xảy ra cháy hàng năm, ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng, phát triển của cây rừng và môi trường thiên nhiên Khu vực nghiên cứu có điều kiện đất đai, khí hậu phù hợp với sinh trưởng của cây Tràm Đó là cơ sở cho việc phục hồi và phát triển rừng

Do rừng Tràm dễ bị cháy, nhất là vào mùa khô Cháy rừng càng đặc biệt nguy hiểm bởi tình trạng phân bố dân cư xen kẽ với rừng nên việc phòng chống cháy rừng có tầm quan trọng đặc biệt Từ vấn đề trên, từ giữa những năm 80 của thế kỹ XX, việc đào kênh lưu thông nội đồng và hệ thống đê bao đã được xúc tiến mạnh mẽ Đến nay, hệ thống nầy đã khá hoàn chỉnh với trung bình khoảng 1 km có 1 kênh chính với chiều ngang 8 – 10m và sâu bình quân 1.5 – 2m Hệ thống nầy được thiết lập với mục tiêu chính là giữ nước lại trong mùa khô để hạn chế cháy rừng và tạo điều kiện thuận lợi trong giao thông, vận chuyển nông, lâm sản và tạo điều kiện phát

triển kinh tế, xã hội trong khu vực Kết quả của việc làm nầy là đã hạn chế được phần nào nạn cháy rừng hằng năm, tuy nhiên cũng đã tác động mạnh mẽ đến điều kiện sinh trưởng tự nhiên của lâm phần do lượng nước được giữ lại trong rừng với thời gian dài hơn bình thường, độ sâu ngập cũng cao hơn do lượng nước tích lũy trong mùa mưa bởi hệ thống đê bao rừng

Chương III: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu là những lâm phần Tràm tự nhiên và nhân tạo thuần loại, tuổi 5 - 8 - 11 năm, sinh trưởng trên 2 nhóm đất: than bùn và đất phèn Rừng đang trong giai đoạn chăm sóc và nuôi dưỡng Toàn bộ những lâm phần Tràm thuộc đối tượng nghiên cứu nằm trong các Lâm Ngư Trường (LNT) Trần Văn Thời, LNT U Minh I, LNT U Minh III, Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên Vồ Dơi thuộc khu vực U Minh hạ - tỉnh Cà Mau Đề tài được bắt đầu nghiên cứu từ tháng 7/2003 - 3/2005 Trong đó: (1) Lược khảo các tài liệu có liên quan từ tháng 7/2003 – 10/2003; (2) đo đếm các chỉ tiêu sinh khối ở ngoài trời từ tháng 11 - 12 năm 2004 (mùa khô năm 2003 – 2004 không tiến hành đo đếm lấy mẫu ngoài thực địa như dự kiến được do cháy rừng U Minh); (2) sấy mẫu sinh khối trong tháng 12 năm 2004 và (3) tính toán và viết đề tài từ tháng 1 - 4 năm 2005

3.2 Phương tiện

Để thực hiện được các nội dung nghiên cứu, các phương tiện, công cụ sau đây đã được sử dụng:

• Ngoài thực địa: (1) Thước dây 50m dùng thiết lập ô mẫu; (2) Thước dây 1.5m dùng đo

chu vi thân cây; (3) Khoan đất dùng để mô tả phẫu diện và lấy mẫu đất đem về phân tích; (4) Cân đồng hồ với đơn vị cân nhỏ nhất là 50 gram dùng cân trọng lượng tươi sinh khối các thành phần trên mặt đất của cây Tràm; (5) Thước đo cao chuyên dùng để đo chiều cao cây và (6) Túi đựng mẫu đất, pH metter và túi đựng mẫu gỗ thân, cành, lá cây Tràm

• Trong phòng: (1) Cân kỹ thuật chính xác đến 1 gram dùng cân trọng lượng khô của

mẫu gỗ và lá cây; (2) Máy sấy dùng sấy khô mẫu gỗ và lá cây và (3) Máy tính để bàn với các phần mềm chuyên dùng để tính toán số liệu

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phân chia các lâm phần Tràm theo độ sâu ngập và đất

Để nhận biết rõ đối tượng nghiên cứu và tạo thuận lợi cho việc thu thập dữ liệu sinh khối, rừng Tràm được phân chia dựa theo những tiêu chuẩn và chỉ báo sau:

+ Hiện trạng rừng Tràm: Chỉ tiêu này bao gồm vị trí, diện tích và tuổi rừng Thông tin về hiện trạng rừng Tràm được nhận biết sơ bộ trên bản đồ; sau đó làm chính xác tại thực địa

+ Độ sâu ngập: Dựa theo bản đồ độ sâu ngập 1/25 000 độ sâu ngập được phân chia thành 3 cấp: cao, trung bình và thấp Độ sâu ngập thấp là những nơi đất có độ ngập úng với độ sâu < 30 cm, thời gian ngập từ 3 – 4 tháng/năm; Độ sâu ngập trung bình là những nơi đất có độ ngập úng với độ sâu 30 - 60cm, thời gian ngập từ 5 – 7 tháng/năm; Độ sâu ngập cao là những nơi đất có độ ngập úng với độ sâu trên 60 cm và thời gian ngập kéo dài hơn 7 tháng/năm

+ Loại đất: Đất U Minh hạ được phân chia thành hai loại: đất than bùn và đất phèn hay còn gọi là đất sét Kết quả khảo sát hai phẫu diện đất điển hình trên khu vực nghiên cứu như sau:

ƒ Đất than bùn-phèn họat động sâu: Endo orthithionic Histosols

- Về tính chất: Đất than bùn được hình thành do các xác bã thực vật các

loài thực vật thủy sinh tích lũy lại trong điều kiện ngập nước, khử oxy tạo nên Ở U Minh, đất than bùn được hình thành do xác thực vật tích lũy trong điều kiện khử thành tầng rất dày, có nơi dày 1-2m từ trên mặt đất Mức độ phân hủy tốt trong suốt độ dày tầng than bùn Sự phân tầng theo loài thực vật trong dĩa than bùn còn có thể phân biệt được, nhưng hầu hết các mô thực vật bị phân hủy dưới tác động nhẹ Các vật liệu Sapric như vậy tạo ra một vật thể cho các loại than bùn thủy cấp Đối với rừng ngập mặn bao gồm các vật liệu hữu cơ chưa phân hủy (Fibric) giòn và thô ở trạng thái trung gian cũng thường gặp ở than bùn là (hemic)

- Đặc tính: Hầu hết các đất than bùn có tầng H dày hơn 40cm trên một lớp

đất khoáng bên dưới bị khử quanh năm Than bùn có độ nén dẽ thấp trong điều kiện tự nhiên, với dung trọng điển hình khoảng 0.05-0.1mg/m3; phần bên trên vẫn còn chứa các vật liêu rắn so với phần bên dưới phẫu diện Than bùn tự nhiên có thể giữ được hàm lượng nước cao Hầu hết các đất than bùn đều có tính acid (pH 3-4.5) và chứa ít hơn 5% vật liệu khoáng Bên dưới là tầng phèn họat động xuất hiện từ 50cm trở xuống, nên khi rừng bị tàn phá, cháy sẽ trơ ra tầng phèn do đó diện tích than bùn hiện nay còn rất ít với tầng chất hữu cơ rất cạn

- Đặc tính hình thái đất: Phẫu diện được mô tả và phân loại theo hệ thống

FAO/WRB phẫu diện gần Ban quản lý rừng đặc dụng Vồ Dơi, hiện trạng rừng tái sinh sau cháy năm 1994

4 TT Tầng đất (cm) Hình thái phẫu diện

1 0-40 Màu nền (7.5YR 2/0), Nâu đen, thịt, xác bã hữu cơ nhiều, ướt- ẩm, bời rời, bán thuần thục, chất hữu cơ nhiều bán phân hủy, lẫn ít rrẻ thực vật tươi, kết cứng, chuyển tầng rõ 2 40-50

Màu nền (10YR4/2), xám hơi đen, sét, ẩm, bán thuần thục đến gần thuần thục, chất hữu cơ ít bán phân hủy, không đốm

3 50-90 Màu nền (5Y 4/1) xám hơi hồng, sét, ẩm, gần thuần thục, chất hữu cơ ít, bán phân hủy, đốm phèn Jarosite 7-10% màu 5Y 8/4 – 8/6 giảm dần theo độ sâu

4 >90

Màu nền(2.5Y4/1), sét, ẩm, bán thuần thục, chất hữu cơ ít, lẫn ít xác bã thực vật, phản ứng mạnh với H2O2 pH<1.5, pH tươi 5-6

Bảng phân tích các chỉ tiêu hóa học của phẫu diện 1

%

Nlabile mg/kg

Pdể tiêu mgP/100

- Tính chất: Đây là nhóm đất có vấn đề khá nghiêm trọng, vì ngoài hạn

chế do các độc chất phèn (chua, Al, Fe, SO4) nhóm đất phèn còn bị nhiễm mặn sâu Đất phèn được hình thành và phát triển ở vùng địa mạo đầm lầy rừng ngập mặn, do sản phẩm bồi tụ phù sa với vật liệu sinh phèn Theo thời gian do quá trình trâm tích phù sa, ảnh hưởng nước triều ngày

động Đất phèn họat động có phản ứng chua mạnh (pH nước khoảng 3-4), độ mặn của đất thấp, rừng tràm xuất hiện thay thế rừng ngập mặn Đất phèn khá giàu hữu cơ, hàm lượng N đạm tổng số cao, nhưng hàm lượng lân thấp

- Đặc tính: Kết quả khảo sát đất cho thấy đây là vùng đất phèn hoạt động

từ nặng đến trung bình với đặc điểm chung về hình thái phẩu diện như sau: Tầng phèn sulfuric có chứa đốm jarosite màu vàng rơm xuất hiện ở độ sâu trong vòng 50 cm và từ 50-80 cm tuỳ thuộc vào độ sâu ngập Tầng chứa vật liệu sinh phèn hiện diện tiếp theo tầng phèn, độ sâu xuất hiện tầng sinh phèn trong khoảng từ 80-120cm Đặc biệt, đây là vùng đất có tầng phù sa biển bên dưới ở độ sâu từ 120-150 cm trở xuống, chứa phù sa pha lẫn cát mịn Đây là tầng không chứa vật liệu sinh phèn nên có thể sử dụng tốt cho cây trồng

- Đặc tính hình thái phẫu diện:Phẫu diện được mô tả và phân loại theo hệ

thống FAO/WRB vị trí Kênh 29, Lâm Trường U Minh 1 hiện trạng rừng tái sinh sau cháy năm 1994

5 TT Tầng đất (cm) Hình thái phẫu diện

1 0-30

Màu nền 5Y4/2 xám, sét pha thịt, ẩm, chất hữu cơ trung bình bán phân hủy, bán đến gần thuần thục , đốm gỉ lẫn ít hữu cơ đen 5YR 3/2 màu gỉ sét khoảng 3-5%

2 30-60 Màu nền 5Y4/2 xám hơi sáng, ẩm, chất hữu cơ trung bình, đốm phèn Jarosite mật đồ dày 5- 7% màu 2.5Y8/4, đốm gỉ sắt màu 5YR 3/2 khoảng 2% giảm dần theo độ sâu

3 60-120 Màu nền 5Y 4/1 xám xậm, sét, ẩm bán thuần thục, chất hữu cơ ít, đốm gỉ dọc theo khe nứt, ống rể màu 10YR3/6, đóm Jarosite 5% dạng ổ màu 2.5Y8/4

4 120-150

Màu nền 10YR 3/1 màu xám đen, sa cấu sét lẫn ít cát mịn, ẩm, bán thuần thục, chất hữu cơ ít, phản ứng mạnh với H2O2 pH <1 ( khoảng 140cm pH giảm dần lốm đốm) 5 150-200 Màu nền 10YR 3/1 màu xám đen, sa cấu sét lẫn ít cát mịn, ẩm, bán thuần thục, chất hữu cơ ít

Bảng phân tích các chỉ tiêu hóa học phẫu diện 2

mẫu pH (1:5)

EC mS/cm

CEC meq/100g

K meq/100g

Ca meq/100g

Mg meq/100g

Na meq/100g1 0-30 4.33 0.322 12.24 0.24 0.73 2.44 0.58 2 30-60 3.70 1.65 13.98 0.27 1.96 4.68 1.72 3 60-120 3.09 4.51 13.14 0.04 0.45 6.90 2.24

Nlabile mg/kg

Pdểtiêu mgP/100g

3.3.2 Phương pháp nghiên cứu đặc trưng lâm học của rừng Tràm

3.3.2.1 Thu thập số liệu

Sau khi xác định các nghiệm thức cần nghiên cứu, trên mỗi lâm phần Tràm ở tuổi 5, 8 và 11 thuộc một dạng độ sâu ngập đã chọn 3 ô mẫu điển hình với mỗi ô mẫu có diện tích 100 - 200m2 để thu thập những chỉ tiêu lâm học cơ bản Tổng cộng (ba tuổi rừng, hai loại đất và 3 dạng độ sâu ngập) đã thu thập 54 ô mẫu Việc đo đạc trên các ô mẫu bao gồm những chỉ tiêu sau đây: (1) số cây sống và chết (N (cây/ha)); (2) đường kính thân cây ở vị trí 1.3 m cách mặt đất (ký hiệu = DBH (cm)) được đo bằng thước dây với độ chính xác đến 0.1 cm; (3) chiều cao thân cây vút ngọn (ký hiệu = H (m)) được đo bằng thước đo cao với độ chính xác đến 0.1 m

3.3.3.2 Phương pháp xử lý số liệu

Tất cả các ô mẫu được tập hợp lại theo từng đối tượng nghiên cứu (tuổi) để tìm

(cây/ha)), đường kính thân cây bình quân (DBHbq (cm)), chiều cao thân cây bình quân (Hbq (m)), thể tích thân cây bình quân (V (m3/ha)) Tính các đặc trưng phân bố đường kính thân cây (N - D) để làm rõ kết cấu lâm phần

Chỉ tiêu tính toán bao gồm trị trung bình, sai tiêu chuẩn, phạm vi biến động, hệ số biến động, độ lệch, độ nhọn Sau đó, sử dụng phân bố Weibull để mô tả dạng phân bố N - D của các lâm phần

a) Phương pháp xác định sinh khối tươi ở ngoài rừng như sau:

- Sau khi chọn được cây tiêu chuẩn, cây Tràm được chặt hạ sát gốc; vị trí gốc

chặt cách mặt đất 5 - 10 cm

- Trên mỗi cây tiêu chuẩn đã chặt hạ, sau khi đã đo chính xác DBH cả vỏ, tiến

hành phân chia sinh khối thành từng bộ phận riêng rẽ như thân, cành và lá

- Cân đo từng bộ phận sinh khối (thân tươi - ký hiệu SKTt (kg); cành tươi - ký

hiệu SKCt (kg); lá tươi - ký hiệu SKLt (kg) với độ chính xác đến 0.05 kg Sau đó cộng dồn những bộ phận sinh khối tươi để xác định tổng sinh khối tươi của các phần trên mặt đất của cây Tràm - ký hiệu = TSKt (kg)

- Sau khi xác định sinh khối tươi, thu mẫu từng bộ phận sinh khối với mỗi loại

1kg để dùng vào việc xác định sinh khối khô bằng máy sấy; trong đó ký hiệu tổng sinh khối khô = TSKk (kg); sinh khối thân khô = SKTk (kg); sinh khối cành khô = SKCk (kg) sinh khối lá khô = SKLk (kg)

b) Phương pháp xác định sinh khối khô:

- Các mẫu sinh khối tươi của cây Tràm được sấy ở nhiệt độ ban đầu 700C và tăng dần lên đến 1050C

- Định kỳ cân đo sinh khối khô của cây Tràm với độ chính xác đến 0.05kg Kết

quả lần đo cuối cùng được ghi nhận sau khi sinh khối khô có giá trị không thay đổi Tùy theo thành phần cụ thể, thời gian sấy khô biến động từ 12 – 36 giờ Kế đến tính hệ số tỷ lệ giữa sinh khối khô (p (kg)) với sinh khối tươi (P (kg)) theo công thức k = p/P Cuối cùng tính sinh khối khô cho từng bộ phận của cây và lâm phần bằng cách nhân sinh khối tươi (P) của các bộ phận tương ứng với hệ số k, nghĩa là p = P*k

3.3.3.2 Tính toán số liệu trong phòng

Bước 1: Toàn bộ số liệu về sinh khối (tươi và khô) của những cây tiêu chuẩn

đại diện cho cấp đường kính được tập hợp lại thành biểu theo từng bộ phận (thân, cành, lá) và toàn bộ phần trên mặt đất của cây Tràm tương ứng với tuổi và hai loại đất (than bùn và đất phèn)

Bước 2: Trên mỗi loại đất, từ số liệu về sinh khối (tươi và khô) và DBH cả

vỏ của cây Tràm, các mối quan hệ sau đây đã được xác lập: (1) giữa Tổng sinh khối và các thành phần sinh khối trên mặt đất (thân, cành, lá) với Đường kính ngang ngực (DBH) cả sinh khối tươi lẫn sinh khối khô; (2) giữa Tổng sinh khối tươi (TSKt) với Tổng sinh khối khô (TSKk) Những mối quan hệ chặt chẽ giữa các bộ phận sinh khối với DBH được sử dụng để dự đoán sinh khối (thân, cành, lá và tổng số) dựa theo chỉ tiêu DBH cả vỏ

Việc xác định mối quan hệ giữa các bộ phận sinh khối với DBH được thực hiện theo các bước sau đây:

- Xây dựng ma trận tương quan giữa các chỉ tiêu sinh khối với DBH và giữa các

chỉ tiêu sinh khối với nhau Những chỉ tiêu sinh khối có mối quan hệ chặt chẽ với DBH được sử dụng để xây dựng mô hình dự đoán sinh khối và lập biểu sinh khối cho từng cấp DBH và cho cả rừng Tràm

- Tìm kiếm các mô hình thống kê để dự đoán sinh khối từ DBH Nguyên tắc chung

trong việc chọn lựa mô hình dự đoán là: (1) mô hình mô tả tốt nhất quan hệ giữa biến phụ thuộc (sinh khối các bộ phận) với biến độc lập (DBH); (2) mô hình dễ tính toán hoặc đã có sẵn (mặc định) trong các phần mềm thống kê chuyên dùng; (3) hệ số tương quan cao nhất và tổng bình phương sai số là nhỏ nhất

Theo nguyên tắc trên đây, mối quan hệ giữa những bộ phận sinh khối với DBH được xây dựng dựa theo 9 hàm hồi quy đơn mặc định trong phần mềm thống kê Statgraphics Plus Version 3.0 sau đây:

(1) Hàm số mũ: y = Exp(a + bx)(2) Hàm số nghịch đảo của y: y = 1/(a + bx) (3) Hàm số nghịch đảo của x: y = a + b/x (4) Hàm số 2 lần nghịch đảo của x: y = 1/ (a + b/x) (5) Hàm số logarit của x: y = a + bLnx (6) Hàm số lũy thừa: y = axb

(7) Hàm số căn bậc 2 của x: y = a + b*sqrt(x) (8) Hàm số căn bậc 2 của y: y = (a + b*x)2(9) Hàm đa hợp: y = αaX

Bước 3: Xây dựng biểu sinh khối (tươi và khô) của rừng Tràm Nguyên lý chung

như sau:

∗ Xây dựng biểu sinh khối (tươi và khô) của cây Tràm tùy thuộc vào sự thay đổi DBH; trong đó DBH được sắp xếp theo cấp với mỗi cấp là 1cm Biểu sinh khối (tươi và khô) của cây Tràm bao gồm tổng sinh khối (TSK), sinh khối thân (SKT), sinh khối cành (SKC) và sinh khối lá (SKL) Chúng được xây dựng từ các mối quan hệ chặt chẽ giữa TSK(tươi và khô) - DBH, giữa SKT(tươi và khô) - DBH, giữa SKC(tươi và khô) - DBH, giữa SKL(tươi và khô) - DBH

∗ Sinh khối của rừng Tràm có thể được xác định theo ba phương pháp:

(1) Phương pháp thứ nhất: Tại những ô mẫu ở mỗi tuổi cần nghiên cứu, xác định sinh khối từng cây cấu thành rừng trên ô mẫu và cộng dồn sinh khối từng cây trên ô mẫu rồi qui ra hécta bằng cách nhân với hệ số 10000/S, với S là diện tích ô mẫu (m2)

(2) Phương pháp thứ hai: Tại những ô mẫu tương tự như trên, thống kê và đo đạc DBH của từng cây Tràm trên ô mẫu và sắp xếp chúng thành từng cấp đường kính với mỗi cấp là 1 cm hoặc 0.5 cm tùy theo tuổi Kế đến thống kê tần số cho mỗi cấp đường kính; tiếp theo tìm sinh khối của từng cấp đường kính bằng cách nhân tần số của mỗi cấp với sinh khối bình quân của cấp đường kính đó; sau đó cộng dồn lại cho ô mẫu Sau cùng tính sinh khối trên 1 ha bằng cách nhân tổng sinh khối của ô mẫu với hệ số 10000/S, với S là diện tích ô mẫu (m2)

(3) Phương pháp thứ ba Đối với rừng Tràm thuần loại đồng tuổi với phân bố số cây theo cấp đường kính (phân bố N – D) tuân theo luật chuẩn, nếu đã biết mật độ (N (cây/ha)) và đường kính bình quân lâm phần (DBHbq (cm)), thì sinh khối toàn bộ quần thụ Tràm trên 1 ha bằng sinh khối của cây bình quân nhân với mật độ lâm phần

Bằng nguyên lý vừa nói trên đây có thể xác định được sinh khối (tươi và khô) cho các lâm phần Tràm ở các tuổi mà phạm vi phân bố DBH từ 2 - 18 cm Trong đề tài này, sinh khối rừng Tràm chỉ được tính ở tuổi 5, 8 và 11 tương ứng với hai loại đất (than bùn và đất phèn) và ba cấp độ sâu ngập khác nhau (cao, trung bình và thấp)

3.3.4 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của độ sâu ngập và đất đến sinh khối cây Tràm và rừng Tràm

Từ nguyên lý đó cho thấy, muốn xác định ảnh hưởng riêng biệt của độ sâu ngập và đất đến sinh khối và sinh trưởng của rừng Tràm thì tất cả các yếu tố khác cần phải được chọn đồng nhất Theo đó, khi xem xét ảnh hưởng của độ sâu ngập đến sinh khối rừng Tràm, chúng tôi đã chọn lựa những lâm phần Tràm đưa vào nghiên cứu có sự khác nhau về độ sâu ngập, nhưng đồng nhất về điều kiện tiểu khí hậu, về loại đất, về chăm sóc, nuôi dưỡng rừng và tuổi rừng Tương tự như thế, khi xem xét ảnh

vào nghiên cứu có sự khác biệt về đất, nhưng đồng nhất về điều kiện tiểu khí hậu, về dạng độ sâu ngập, về chăm sóc, nuôi dưỡng rừng và tuổi rừng

Phân tích ảnh hưởng của độ sâu ngập và đất đến sinh khối của rừng Tràm được giới hạn ở việc xem xét những thay đổi về sinh khối (tươi và khô) của các thành phần trên mặt đất trong cùng một cấp đường kính thân cây và những thành phần sinh khối của quần thụ Tràm trên 1 ha

3.3.4.2 Thu thập số liệu

∗ Xác định ảnh hưởng của độ sâu ngập: Trên cùng một loại đất, thực hiện

phân chia rừng Tràm trong mỗi nhóm tuổi (5, 8 và 11 tuổi) theo ba đạng độ sâu ngập khác nhau (cao, trung bình và thấp) Ở mỗi tuổi rừng tương ứng với một độ sâu ngập, thống kê chính xác số cây, đo đường kính và chiều cao từng cây trên 3 ô mẫu điển hình, mỗi ô mẫu có diện tích từ 100 - 200m2 tùy theo tuổi và mật độ Tổng cộng mỗi tuổi rừng đã đo đạc sinh khối trên 18 ô mẫu

∗ Xác định ảnh hưởng của đất Trên cùng một loại đất, độ sâu ngập được phân

chia thành 3 dạng (cao, trung bình và thấp) Do đó, để xem xét ảnh hưởng của đất đến sinh khối rừng Tràm ở mỗi nhóm tuổi, đã tiến hành lấy trung bình sinh khối rừng Tràm trên 3 cấp độ sâu ngập thuộc cùng một loại đất

3.3.4.3 Cách thức và phương pháp xử lý số liệu

Thủ tục xử lý số liệu để xem xét ảnh hưởng của độ sâu ngập và đất đến sinh khối rừng Tràm như sau:

∗ Xác định sự khác biệt về sinh khối cây Tràm tùy theo độ sâu ngập: Trên mỗi

loại đất và mỗi tuổi rừng, sinh khối (tươi và khô) trung bình cho mỗi cấp độ sâu ngập được tính toán và so sánh sự khác biệt về sinh khối từng bộ phận (tổng số, thân, cành và lá) ở mỗi tuổi rừng Tràm trên ba dạng độ sâu ngập khác nhau được thực hiện bằng phương pháp phân tích phương sai một nhân tố (nhân tố xem xét ở đây là ba cấp độ sâu ngập) Sự khác biệt về sinh khối từng bộ phận (tổng số, thân, cành và lá) ở mỗi tuổi rừng Tràm được thực hiện bằng cách so sánh trị tuyệt đối (tấn/ha) và tương đối (%)

∗ Xác định sự khác biệt về sinh khối rừng Tràm tùy theo loại đất Ảnh hưởng

của đất đến sinh khối (tươi và khô) của cây Tràm và rừng Tràm được xem xét thông qua hai nội dung:

a) Xác định ảnh hưởng của loại đất đến sinh khối cây Tràm trong cùng một cấp đường kính thân cây theo các bước sau:

ƒ DBH của rừng Tràm trên hai loại đất được phân thành từng cấp, mỗi cấp 1cm, tính sinh khối cho từng cấp DBH dựa trên quan hệ giữa TSK (tươi và khô) với DBH

ƒ So sánh sự khác biệt (tuyệt đối và tương đối) về sinh khối (tươi và khô) trong cùng một cấp DBH trên hai loại đất

ƒ Tuyến tính hoá quan hệ giữa TSK (tươi và khô) với DBH và so sánh hai điểm chặn (Intercepts = a) và hai hệ số góc (Slopes = b) của hai mô hình tuyến tính tương ứng với hai loại đất để làm rõ hơn khuynh hướng khác biệt về sinh khối khi DBH thay đổi Việc so sánh điểm chặn và độ dốc của các đường hồi quy được thực hiện bằng thủ tục so sánh các đường hồi quy (Comparision of regression lines) trong phần mềm thống kê Statgraphics 3.0

b) Xác định ảnh hưởng của loại đất đến sinh khối rừng Tràm bằng cách so sánh sự khác biệt sinh khối (tươi và khô) tuyệt đối (tấn/ha) và tương đối (%) ở từng tuổi rừng Tràm tương ứng với hai loại đất khác nhau

3.3.5 Thu thập những dữ liệu khác

Bên cạnh việc thu thập những dữ liệu về rừng Tràm, cũng đã tiến hành thu thập những số liệu cơ bản về khí hậu, về tình hình tài nguyên rừng Tràm, về dạng độ sâu ngập và loại đất Những số liệu này được thống kê từ những nguồn thông tin cơ bản của các cơ quan chuyên ngành ở tỉnh Cà Mau và Trường Đại Học Cần Thơ

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết quả khảo sát đặc trưng lâm học của rừng Tràm

4.1.1 Kết quả khảo sát tổng quát trong khu vực nghiên cứu giữa đất than bùn và đất phèn

Phân tích rừng Tràm ở tuổi 5, 8 và 11 về các đặc trưng mật độ, đường kính, chiều cao và trữ lượng của rừng Tràm trên đất than bùn và đất phèn được trình bày trong

4.1 ± 0.3 (10.1%)

3.7 ± 0.35 (9.5%)

26.4 ± 8.6 (38.9%) 8 6 189 ± 1 005

(21.1%)

4.9 ± 0.2 (6.1%)

6.6 ± 0.70 (10.6%)

39.7 ± 10.0 (32.8%) Than bùn

11 3 278 ± 268 (10.6%)

6.4 ± 0.6 (11.5%)

7.5 ± 0.85 (11.3%)

40.7 ± 9.3 (29.6%) 5 15 911 ± 1 362

(11.1%)

3.2 ± 0.4 (15.4%)

5.2 ± 0.40 (7.7%)

32.8 ± 5.2 (20.6%) 8 9 822 ± 828

(10.9%)

4.8 ± 0.6 (16.4%)

7.0 ± 0.72 (10.3%)

65.8 ± 19.9 (39.4%) Đất phèn

11 7 933 ± 358 (5.9%)

5.6 ± 0.4 (10.0%)

8.3 ± 0.90 (10.8%)

80.8 ± 13.2 (21.2%)

* N: Mật độ cây rừng; DBH: Đường kính bình quân thân cây; H: Chiều cao bình quân: M: Trữ lượng rừng; Số % là hệ số biến động của chỉ tiêu tương ứng (Vd: 17.3% là hệ số biến động về mật độ cây ở tuổi 5 trên đất than bùn)

• Trên đất than bùn, các yếu tố mật độ trung bình, đường kính thân cây, chiều cao cây và trữ lượng của rừng Tràm ở tuổi 5, 8 và 11 đều biến động khá lớn giữa các lâm phần; năng suất gỗ thân cây bình quân mỗi năm giãm dần theo cấp tuổi: Ở tuổi 5, 8 và 11 tương ứng là 5.3; 5 và 3.7 m3/ha/năm

• Trên đất phèn, mật độ trung bình, đường kính, chiều cao của rừng Tràm ở tuổi 5, 8 và 11 tương đối ổn định; riêng trữ lượng thân cây biến động tương đối lớn giữa các lâm phần; năng suất gỗ thân cây bình quân mỗi năm tăng dần theo tuổi: Ở tuổi 5, 8 vbà 11 tương ứng là 6.6, 7.1 và 7.3 m3/ha/năm