VIỆN KHOA HỌC HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 6 1487 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VẬT RƠI RỤNG DƢỚI TÁN CÁC THẢM THỰC VẬT RỪNG Ở KHU VỰC PHƢỜNG CHIỀNG SINH THÀNH PHỐ SƠN LA[.]
HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VẬT RƠI RỤNG DƢỚI TÁN CÁC THẢM THỰC VẬT RỪNG Ở KHU VỰC PHƢỜNG CHIỀNG SINH THÀNH PHỐ SƠN LA VŨ THỊ LIÊN Trường Đại học Tây Bắc Trong trình sinh trƣởng phát triển rừng, thực vật lấy chất dinh dƣỡng đất trả lại cho đất thông qua phần sinh khối chết thực vật nhƣ cành khô, già, hoa quả… Đây phần thể chứa nhiều chất dinh dƣỡng cần thiết cho trình sinh trƣởng phát triển rừng Các chất hữu dƣới tác dụng vi sinh vật, động vật đất thông qua q trình khống hóa mùn hóa dần biến đổi thành thảm mục mùn tạo nên chất dinh dƣỡng khoáng dễ tiêu nguồn bổ sung dinh dƣỡng tốt lâu dài cho đất, giúp đất rừng trì đƣợc độ phì ổn định mà khơng cần tác động từ phía ngƣời Q trình tiếp diễn liên tục đƣợc lặp lặp lại nhiều lần tạo vịng tuần hồn vật chất, đặc trƣng có hệ sinh thái rừng Vì vậy, nghiên cứu lƣợng vật rơi rụng nghiên cứu mắt xích quan trọng chu trình tuần hồn vật chất hệ sinh thái rừng Vật rơi rụng có ý nghĩa lớn việc trì tăng cƣờng sức sản xuất cho đất Ngồi cịn có tác dụng giữ ẩm, giữ nƣớc điều tiết dòng chảy bảo vệ tầng đất mặt khỏi tƣợng gió, mƣa… Vật rơi rụng phận cấu trúc sinh khối phần mặt đất thảm thực vật Theo Clark D A cs (2001) vật rơi rụng chiếm đến nửa suất sơ cấp phần mặt đất [5] Trong hệ sinh thái rừng nhiệt đới gió mùa nƣớc ta nói chung Sơn La nói riêng, khối lƣợng vật rơi rụng lớn Dƣới dẫn liệu số đặc điểm vật rơi rụng dƣới tán thảm thực vật rừng khu vực Chiềng Sinh thành phố Sơn La I PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thiết lập ô tiêu chuẩn Đã thiết lập ô tiêu chuẩn bán định vị, diện tích tiêu chuẩn 1.000 m2 (40 x 25 m) Các ô tiêu chuẩn phân bố độ dốc từ 25o-30o Phƣơng pháp thu thập số liệu Điều tra tiêu cần thiết đặc điểm địa hình, tọa độ địa lý, đất, thảm thực vật ô tiêu chuẩn theo phƣơng pháp điều tra thƣờng quy nghiên cứu sinh thái học Trên ô tiêu chuẩn đặt ô dạng có kích thƣớc x 1m, ô dạng đặt giao điểm hai đƣờng chéo tiêu chuẩn, cịn lại bốn góc tiêu chuẩn Độ che phủ đất vật rơi rụng (CP,%) đƣợc xác định thông qua điều tra ô dạng Vật rơi rụng đƣợc thu thập theo phƣơng pháp bẫy lƣợng rơi [3],[4],[5] Theo phƣơng pháp ô định vị đặt ngẫu nhiên bẫy có kích thƣớc 1m2 (1m x 1m) Hàng tháng, thu toàn vật rơi bẫy chia thành phận cành, phận khác (chồi, hoa, quả, rụng…) lƣợng rơi số loài tham gia cấu trúc rừng Sau cân để xác định trọng lƣợng, gộp phận bẫy ô định vị, trộn đều, lấy phận 0,1-0,3kg để làm mẫu xác định trọng lƣợng khơ tuyệt đối phân tích Xác định trọng lƣơng khô tuyệt đối: Mẫu sau phơi khơ nhiệt độ phịng đƣợc sấy tủ sấy nhiệt độ 105oC liên tục Sau đó, 30 phút cân lần; cân liên tục trọng lƣợng không đổi Tiến hành thí nghiệm ngâm nƣớc, khoảng thời gian giãn cách cho xác định mẫu là: 15 phút, 30 phút, giờ, giờ, giờ, 15 24 [1], [2] Từ số liệu thu thập xác định tốc độ hút vật rơi rụng 1487 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ Năng suất vật rơi rụng (tổng số, cành, lá) năm đƣợc tính g/m2/năm quy đổi thành kg/ha/năm theo trọng lƣợng khô tuyệt đối Diễn biến vật rơi rụng theo tháng năm đƣợc tính g/m2/tháng theo trọng lƣợng khơ tuyệt đối Số liệu đƣợc xử lý theo phƣơng pháp thống kê sinh học sử dụng phần mềm exel để tính tốn kết II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Đặc điểm quần xã thảm thực vật phường Chiềng Sinh thành phố Sơn La Theo kết điều tra thảm thực vật, toàn diện tích đƣợc che phủ kiểu rừng kín thƣờng xanh mƣa mùa nhiệt đới; rừng nguyên sinh bị phá hủy hoàn toàn đƣợc thay trạng thái thứ sinh nhân tác bao gồm từ thảm cỏ đến thảm bụi rừng thứ sinh giai đoạn diễn lên Kết đặc điểm quần xã thảm thực vật phƣờng Chiềng Sinh thành phố Sơn La đƣợc trình bày bảng 01 Bảng Các đặc điểm trạng thái thảm thực vật phường Chiềng Sinh thành phố Sơn La ST T Trạng thái Độ Tọa độ thảm thực cao Đặc điểm thảm thực vật hƣớng phơi vật (TTV) độ dốc Thảm N: 21o15‟284 708m, - Chiều cao bình quân bụi: 3,0 m; bụi (Ic) E: 103o59‟696, >25o - Độ che phủ bình quân: 70%, - Mật độ tổng số (cây/ha): 7986 Tây bắc - Loài ƣu thế: Thành ngạnh, Hoắc quang, Thầu tấu, Găng gai, phèn đen, Me rừng, Táo rừng, Bùng bục… - Đất Feralit mùn xám vàng, tầng đất mỏng Rừng thứ N: 21o17‟261 712m, - Rừng rộng, ƣu Dẻ gai, Chẹo, Thành sinh phục E: 103o58‟071, 30o ngạnh, Vối thuốc, Bời lời vòng, Sơn rừng, Re, hồi sau sau Hoắc quang, Thầu tấu nƣơng rẫy Đơng Nam - Chiều cao bình qn cây: 7,50 ± 0,30 m 10 năm - Độ tàn che lớn: 80% - Mật độ tổng số (cây/ha): 9250 - Đất Feralit mùn đỏ vàng, tầng đất dày > 40 cm - Đƣờng kính thân ngang ngực: 8,80 ± 0,20 cm Rừng thứ N: 21017‟050‟‟ 726m, - Rừng rộng, hỗn loài ƣu : Dẻ gai, sinh phục E:103o56‟873‟ 300 Chẹo, Vối thuốc, Bời lời vịng, Màng tang, hồi sau ‟, Thơi ba, Kháo, Chịi mòi, Re, Thành ngạnh nƣơng rẫy Tây Nam - Chiều cao bình quân 10,60 ± 0,50 m 15 năm - Độ tàn che: >80% - Đất Feralit mùn đỏ vàng, tầng đất dầy > 40 cm - Mật độ bình quân tầng cao biến động từ 1130 ± 40 cây/ha Đƣờng kính thân ngang ngực bình quân 12,60 ± 0,30 cm Độ che phủ độ dày vật rơi rụng Kết nghiêu cứu cho thấy độ che phủ đất rừng vật rơi rụng có khác biệt đáng kể hai nhóm thảm thực vật nhóm khơng có rừng (thảm bụi) nhóm có rừng (rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy qua giai đoạn 10 năm, 15 năm) Kết bảng cho 1488 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ thấy điểm chung độ che phủ đât trạng thái thảm thực vật chúng có giá trị lớn, che phủ đạt 60% diện tích bề mặt đất rừng Kết cho thấy độ dày vật rơi rụng có biến động lớn trạng thái thảm thực vật có xu hƣớng tăng lên theo thời gian phục hồi thảm thực vật cụ thể trạng thái thảm bụi thấp đạt 1,70 cm tiếp đến rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy 10 năm đạt 2,74 cm cao rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy 15 năm đạt 3,05 cm Nhƣ vậy, độ dày vật rơi rụng có chênh lệch thảm bụi với rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy (15 năm) 1,79 lần Bảng Độ che phủ độ dày vật rơi rụng TT Trạng thái TTV Thảm bụi (Ic) Rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy (10 năm) Rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy (15 năm) Độ che phủ vật rơi rụng (%) 61,8 Độ dày vật rơi rụng 1,70 79,9 2,74 81,3 3,05 Phân bố khối lƣợng vật rơi rụng theo thành phần Trong trình hình thành đất, vật rơi rụng nguồn quan trọng tạo chất dinh dƣỡng hữu cho đất Kết bảng 03 cho thấy nhóm có khối lƣợng cao nhất, chiếm từ 78,29-79,19%, tiếp đến nhóm cành, chiếm 17,30-20,15%; thấp thành phần khác (hoa, quả, vỏ, hạt, mảnh gỗ…) chiếm 1,56-3,51% tổng vật rơi rụng có Bảng Phân bố khối lƣợng vật rơi rụng theo thành phần Lƣợng rơi rụng tấn/ha/năm Thành phần vật T Lá Cành rơi rụng khác Tổng, T Trạng thái TTV tấn/ha Khối Khối Khối /năm lƣợng, (%) lƣợng, (%) lƣợng, % tấn/ha/năm tấn/ha/năm tấn/ha/năm Thảm bụi(Ic) 1,29 1,01 78,29 0,26 20,15 0,02 1,56 Rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng 8,78 6,88 78,35 1,61 18,33 0,29 3,31 rẫy(10 năm) Rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng 9,71 7,69 79,19 1,68 17,30 0,34 3,51 rẫy (15 năm) Năng suất vật rơi rụng có xu hƣớng tăng lên theo thời gian phục hồi thảm thực vật Cụ thể, suất vật rơi rụng rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy có thời gian phục hồi 10 năm đạt 8,78 tấn/ha/năm; rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy có thời gian phục hồi 15 năm đạt mức 9,71 tấn/ha/năm; độ chênh lệch 1,2 lần Thành phần vật rơi rụng khác có xu hƣớng tăng lên theo thời gian phục hồi thảm thực vật Cụ thể rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy có thời gian phục hồi 10 năm, đạt 3,31 tấn/ha/năm ; rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy có thời gian phục hồi 15 năm đạt mức 3,51 tấn/ha/năm chênh lệch 1,06 lần Tổ thành loài ƣu khác có suất vật rơi rụng khác 1489 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ Tổng lƣợng vật rơi rụng biến đổi vật rơi rụng năm Sự diễn biến vật rơi rụng theo tháng năm dƣới trạng thái thảm thực vật đƣợc trình bày bảng Diễn biến vật rơi rụng năm phụ thuộc vào đặc tính rụng lḠlồi (toàn hay phần, theo mùa hay tháng năm) Các yếu tố khác nhƣ khí hậu, điều kiện lập địa yếu tố bất thƣờng nhƣ mƣa bão, hạn hán kéo dài… có ảnh hƣởng đến trình rụng Nghĩa diễn biến vật rơi rụng năm phụ thuộc vào đặc tính rụng lồi mối tƣơng tác chúng với môi trƣờng sống [3], [4] Bảng Tổng lƣợng vật rơi rụng (g/m2) biến đổi vật rơi rụng năm Lƣợng vật rơi rụng (g/m2)/ tháng dƣới thảm thực vật Thời gian năm Thảm bụi Rừng phục hồi tự nhiên Rừng phục hồi tự nhiên (tháng) (Ic) sau nƣơng rẫy (10 năm) sau nƣơng rẫy (15 năm) 35,10 129,98 101,15 27,46 66,98 129,58 20,22 42,33 32,05 11,24 37,45 45,53 15,30 38,35 54,06 18,40 57,17 58,22 21,02 65,77 71,55 22,34 72,52 82,29 23, 00 82,77 109,09 10 26,21 70,22 79,13 11 29,21 97,11 80,58 12 34,18 112,4 103,41 23,64 72,67 78,89 Trung bình Những dẫn liệu bảng cho thấy dƣới trạng thái thảm thực vật thu đƣợc vật rơi rụng tất tháng năm Tuy nhiên, phân bố vật rơi rụng lại không Tháng có vật rơi rụng thấp 11,24 g/m2 (tháng 4), 3,96% tổng vật rơi rụng năm Tháng có vật rơi rụng cao 129,98 g/m2 (tháng 1), chiếm 14,91% tổng vật rơi rụng năm) Trung bình 23,64-78,89 g/m2/tháng Mức chênh lệch vật rơi rụng tháng năm kiểu thảm thực vật 3,1 lần đến lần trung bình 3-4 lần Vật rơi rụng dƣới trạng thái thảm thực vật có khác Từ tháng 11 đến tháng mùa khô, điều kiện thời tiết bất lợi yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến trình rụng Một yếu tố khác quan trọng định suất diễn biến vật rơi rụng năm đặc tính rụng lồi Đặc điểm hút nƣớc vật rơi rụng Vật rơi rụng thành phần quan trọng trạng thái thảm thực vật rừng, có tác dụng che phủ trực tiếp làm tăng độ thô bề mặt rừng, ngăn ngừa xói mịn đất, giúp cho đất rừng thấm nƣớc tốt hơn, làm tiêu giảm lƣợng nƣớc chảy bề mặt Vật rơi rụng đƣợc coi tầng hoạt động thứ hai hiệu ứng thủy văn rừng, sau tầng thứ tầng tán thảm thực vật rừng, nhờ có che phủ vật rơi rụng mà khống chế đƣợc bốc nƣớc đất rừng cách có hiệu quả, qua bảo vệ đƣợc nƣớc đất rừng Đặc trƣng thấm nƣớc vật rơi rụng đƣợc đánh giá thông qua tốc độ hút nƣớc vật rơi rụng ban đầu tốc độ thấm nƣớc ổn định 1490 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ Bảng Tốc độ hút nƣớc vật rơi rụng trạng thái thảm thực vật Tốc độ hút nƣớc bình qn (lít/kg vật rơi rụng) khoảng thời gian (giờ) quan trắc khác Trạng thái TTV 0,25 0,5 15 24 Thảm bụi(Ic) 2,69 1,83 0,78 0,43 0,22 0,06 0,04 Rừng phục hồi tự nhiên sau 4,14 2,03 1,17 0,64 0,33 0,08 0,05 nƣơng rẫy(10 năm) Rừng phục hồi tự nhiên sau NR 4,26 2,28 1,21 0,66 0,34 0,09 0,06 (15 năm) Kết bảng cho thấy, có quy luật chung, tốc độ hút nƣớc vật rơi rụng giảm dần tốc độ hút nƣớc tăng dần lên (từ 0,25 -24 giờ) đạt ổn định vào lúc 24 Nhƣ vậy, tốc độ hút nƣớc vật rơi rụng có xu hƣớng tăng lên theo thời gian phục hồi thảm thực vật Cụ thể thời gian 0,5 tốc độ hút nƣớc thảm bụi thấp rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy (15 năm) 1,25 lần Vật rơi rụng có khả giữ nƣớc tƣơng đối lớn, nên có tác dụng bổ sung nƣớc cho đất cung cấp nƣớc cho thực vật III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Độ che phủ vật rơi rụng trạng thái thảm thực vật có giá trị lớn đạt 60% diện tích bề mặt đất rừng tăng theo thời gian phục hồi Độ dày vật rơi rụng có biến động lớn trạng thái thảm thực vật tăng theo thời gian phục hồi cụ thể độ dày vật rơi rụng chênh lệch thảm bụi với rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy (15 năm) 1,79 lần Năng suất lƣợng rơi dƣới trạng thái thảm thực vật phƣờng Chiềng Sinh thành phố Sơn La đạt trung bình từ 1,29-9,71 tấn/ha/năm, tỷ lệ chiếm 78,29-79,19%, cành chiếm 17,30- 20,15% Thành phần vật rơi rụng khác chiêm tỷ lệ thấp, đạt 1,56-3,51% tổng lƣợng rơi hàng năm Tổ thành loài trạng thái thảm thực vật có ảnh hƣởng tới suất vật rơi rụng Điều đƣợc thể qua số liệu vật rơi rụng thu đƣợc ô định vị trạng thái thảm thực vật Thời gian phục hồi trạng thái thảm thực vật lâu suất vật rơi rụng cao Năng suất vật rơi rụng tăng theo thời gian phục hồi thảm cỏ -> Rừng phục hồi tự nhiên sau NR (10 năm) -> Rừng phục hồi tự nhiên sau NR (15 năm) Về diễn biến vật rơi rụng năm Năng suất vật rơi rụng tháng thấp chiếm 3,96% tháng cao chiếm 14,91% tổng vật rơi rụng năm Đặc điểm hút nƣớc vật rơi rụng giảm dần thời gian tăng dần lên (từ 0,25 -24 giờ) đạt ổn định vào lúc 24 Tốc độ hút nƣớc vật rơi rụng có xu hƣớng tăng lên theo thời gian phục hồi thảm thực vật Kiến nghị Cần nghiên cứu thêm nhiều điểm quan trọng khác vật rơi rụng nhƣ: đặc điểm phân bố vật rơi rụng bề mặt đất, đặc điểm bốc nƣớc vật rơi rụng, nhân tố sinh thái có ảnh hƣởng tới vật rơi rụng, mức độ phân hủy vật rơi rụng, hàm lƣợng dinh dƣỡng, hàm lƣợng bon v.v Những nghiên cứu cần thiết, góp phần cung cấp sở khoa học thực tiễn cho quản lý rừng bền vững có hiệu cao nghiên cứu tái sinh rừng 1491 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Thanh Bồn, 2006 Giáo trình thổ nhƣỡng học Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Phạm Văn Điển, 2009 Chức phịng hộ nguồn nƣớc rừng Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội Lê Đồng Tấn, Đỗ Hoàng Chung, 2007 Tạp chí Sinh học, 29 (1): 40-46 Nguyễn Hồng Trí, 1986 Góp phần nghiên cứu sinh khối suất quần xã rừng đƣớc đôi (Rhizophora apiculata Bl.) Cà Mau tỉnh Minh Hải (Luận án phó Tiến sĩ), 110 trang Trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội I Clark, D A., S Brown, D Kicklighter, J Q Chambers, J R Thomlinson, J Ni, E A Holland 2001 Net primary production in tropical forests: an evaluation and synthesis of existing field data Ecological Applications, 11: 371-384 Dunne, T., L B Leopold, 1978 Water in Environmental Planning W H Freeman, New York, NY, 818 p Helvey, J D., J H Patric,1965 Canopy and litter interception of rainfall by hardwoods of Eastern United States Water resources research 1: 193-206 SOME CHARACTERISTICS OF LITTERFALL UNDER CANOPY OF FORESTS IN THE AREA OF CHIENG SINH WARD, SON LA CITY VU THI LIEN SUMMARY The research results show that the coverage ratio of litterfall of different vegetation states has high value of over 60% of forest surface area and increases in accordance with recovery time The thickness of litterfall has fairly considerable difference between the different states of vegetation and also increases in accordance with recovery time Specifically, the thickness difference of litterfall between bushland and natural secondary forest after shifting cultivation (15 years) is 1.35 times The productivity of litterfall under the vegetation states in Chieng Sinh ward, Son La city reaches 1.29 to 9.71 ton/ha/year in average, with leaves contribution of 17.30-20.15% and branches contribution of 17.30-20.15% The other falling objects contribute not much, 1.56-3.51% of total annual litterfall The varieties of the vegetation affect the productivity of litterfall The monthly productivity of litterfall makes at least 3.96% and at most 14.91% of the total annual litterfall The water absorption capacity of litterfall decreases when the absorption time increases (from 0.25 to 24 hours) and became stable at the end (after 24 hours) The absorption speed tends to increase in accordance with recovery time of vegetation 1492 ... Những nghiên cứu cần thiết, góp phần cung cấp sở khoa học thực tiễn cho quản lý rừng bền vững có hiệu cao nghiên cứu tái sinh rừng 1491 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH... (rừng phục hồi tự nhiên sau nƣơng rẫy qua giai đoạn 10 năm, 15 năm) Kết bảng cho 1488 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ thấy điểm chung độ che phủ đât trạng... 3,51 tấn/ha/năm chênh lệch 1,06 lần Tổ thành lồi ƣu khác có suất vật rơi rụng khác 1489 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ Tổng lƣợng vật rơi rụng biến đổi vật