VIỆN KHOA HỌC HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 6 1435 NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI CỦA THỰC VẬT TRONG QUÁ TRÌNH DIỄN THẾ PHỤC HỒI RỪNG TỰ NHIÊN Ở HUYỆN VỊ XUYÊN, TỈNH[.]
HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI CỦA THỰC VẬT TRONG QUÁ TRÌNH DIỄN THẾ PHỤC HỒI RỪNG TỰ NHIÊN Ở HUYỆN VỊ XUYÊN, TỈNH HÀ GIANG HOÀNG THỊ HƢỜNG, ĐỖ KHẮC HÙNG Trường Cao đẳng Sư phạm Hà Giang Vị Xuyên huyện vùng thấp tỉnh Hà Giang, có tổng diện tích rừng 102.072,06 với độ che phủ 68% Tuy nhiên, phong tục tập quán lạc hậu, đời sống nhân dân huyện cịn gặp nhiều khó khăn nên trình khai thác gỗ, thai thác củi, khai thác lâm sản gỗ khác diễn phổ biến làm suy thoái nghiêm trọng diện tích chất lƣợng rừng Trong q trình diễn phục hồi rừng tự nhiên từ thảm cỏ (TC) đến thảm bụi thấp (TCBT), thảm bụi cao (TCBC) cuối rừng thứ sinh (RTS) huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang yếu tố thực vật thay đổi mạnh mẽ theo xu hƣớng tăng dần cấu trúc, thành phần, số lƣợng loài chất lƣợng loài trạng thái thảm thực vật I ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tƣợng Các kiểu thảm thực vật phục hồi tự nhiên huyện Vị Xuyên, Tỉnh Hà Giang: Thảm cỏ (2-3 năm), thảm bụi thấp (3-4 năm), thảm bụi cao (7-8 năm) rừng thứ sinh (25 năm) Phƣơng pháp nghiên cứu * Phương pháp điều tra: Trong trình nghiên cứu thu thập số liệu sử dụng phƣơng pháp tuyến điều tra tiêu chuẩn Hồng Chung (2008) [2] Nguyễn Nghĩa Thìn (2004) [4] * Phương pháp thu mẫu: Trên tuyến điều tra thống kê tên khoa học tên địa phƣơng loài cây, loài chƣa biết tên tiến hành thu thập tiêu để xác định phịng thí nghiệm - Trong tiêu chuẩn: Đo chiều cao (Hvn - chiều cao vút ngọn), đo đƣờng kính (cách mặt đất 1,3 m - D1,3m), xác định tái sinh xác định nguồn gốc tái sinh (hạt chồi) theo hình thái gốc tái sinh, phân loại phẩm chất tái sinh theo cấp: tốt, trung bình xấu * Phương pháp phân tích xử lý số liệu Xác định tên khoa học, tên địa phƣơng loài theo tài liệu “Cây cỏ Việt Nam” Phạm Hoàng Hộ (1991-1993) [3], theo “Danh lục loài thực vật Việt Nam” Nguyễn Tiến Bân (chủ biên) cộng (2003, 2005) [1] Thống kê loài thực vật theo danh lục, xếp theo thứ tự ABC theo tên Latinh Độ che phủ: Đánh giá gƣơng cầu, phần trăm (%) diện tích đất bị che phủ thảm thực vật Mật độ tái sinh (N): Mật độ tái sinh (cây/ha) đƣợc tính theo cơng thức: N n x10.000 S Sử dụng công thức Hopman để phân chia cự ly cấp chiều cao (2.1) cấp đƣờng kính (2.2) lồi gỗ thảm thực vật: 1435 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ K H h 23 N K (2.1); D d 23 N (2.2) Các kết phân tích đƣợc xử lý phƣơng pháp thống kê sinh học phần mềm Microsoft Excel máy tính điện tử II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Sự thay đổi thành phần thực vật kiểu thảm thực vật Trong kiểu thảm thực vật khu vực nghiên cứu, thống kê đƣợc 114 họ, 390 chi 554 loài thuộc ngành thực vật bậc cao có mạch Bảng Số lƣợng loài, chi họ kiểu thảm thực vật vùng nghiên cứu Loài Kiểu thảm thực vật Thảm cỏ Thảm bụi thấp Thảm bụi cao Rừng thứ sinh Số lƣợng 209 283 372 342 Họ Chi Tỷ lệ (%) 37,73 51,08 67,15 61,73 Số lƣợng 166 217 255 244 Tỷ lệ (%) 42,56 55,64 65,38 62,56 Số lƣợng 65 79 98 88 Tỷ lệ (%) 57,02 69,30 85,96 77,19 Theo kết thống kê bảng thấy thành phần lồi thảm bụi cao phong phú (372 loài thuộc 255 chi, 98 họ) Tiếp đến rừng thứ sinh (342 loài thuộc 244 chi, 88 họ), thảm bụi thấp (283 loài thuộc 217 chi, 79 họ) phong phú thảm cỏ (209 loài thuộc 166 chi, 65 họ) - Ở thảm cỏ, thành phần thực vật chủ yếu loài thân thảo nhỏ, có số lồi bụi gỗ mọc rải rác, thời gian phát triển ngắn (2-3 năm) nên số lƣợng lồi (209 lồi) - Ở thảm bụi thấp, thành phần thực vật chủ yếu loài bụi, rải rác loài gỗ tiên phong ƣa sáng, bên dƣới loài cỏ hạn sinh, theo thời gian phát triển (3-4 năm) số lƣợng loài thực vật tăng lên (283 loài) - Ở thảm bụi cao với thời gian phát triển 7-8 năm nên thành phần thực vật gồm loài bụi, gỗ nhỏ ƣa sáng phát triển mạnh tạo thành lớp tán cùng, dƣới lồi bụi nhỏ thảo ƣa bóng Do đó, thành phần lồi thảm bụi cao phong phú (372 loài), độ che phủ đạt (90-95%) - Ở rừng thứ sinh, có thời gian phát triển dài (25 năm) nên cấu trúc rừng tƣơng đối ổn định có độ che phủ cao (95-100%), loài ƣa sáng hạn sinh tầng dƣới tán bị đào thải dần, lại lồi trung sinh, ƣa ẩm chịu bóng Vì vậy, thành phần lồi (342 lồi) so với thảm bụi cao (372 loài) Sự thay đổi số lƣợng loài kiểu thảm thực vật Theo số liệu thống kê bảng ta thấy trình diễn từ thảm cỏ đến thảm bụi thấp, thảm bụi cao rừng thứ sinh có 204 lồi bị đào thải 337 loài đƣợc bổ sung giai đoạn diễn Đa số loài thảm cỏ bị đào thải không cạnh tranh đƣợc dinh dƣỡng ánh sáng với bụi gỗ nhỏ giai đoạn thảm bụi thấp thảm bụi cao Những cá thể 1436 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ tồn giai đoạn rừng thứ sinh cá thể sống ƣa bóng có khả chịu bóng dƣới tán rừng nhƣ loài thuộc họ Gừng (Zingiberaceae), họ Ráng cánh bần (Dryopteridaceae) Số lƣợng loài bổ sung tăng nhanh thảm bụi thấp thảm bụi cao cạnh tranh ánh sáng dinh dƣỡng chƣa gay gắt, nhƣng đến kiểu rừng thứ sinh số lƣợng loài bổ sung giảm rừng khép tán nên cạnh tranh ánh sáng dinh dƣỡng diễn mạnh mẽ Bảng Biến động số loài kiểu thảm thực vật Kiểu thảm thực vật Số loài có 209 283 372 342 Thảm cỏ Thảm bụi thấp Thảm bụi cao Rừng thứ sinh Tổng Số loài bị đào thải 12 61 131 204 Số loài đƣợc bổ sung 86 150 101 337 Q trình bổ sung lồi có vai trị định q trình diễn lên thảm thực vật Số lƣợng loài bổ sung nhiều chất lƣợng tốt trình diễn hình thành rừng diễn nhanh Sự thay đổi mật độ, phẩm chất nguồn gốc tái sinh kiểu thảm thực vật Bảng Mật độ, phẩm chất nguồn gốc gỗ tái sinh kiểu thảm thực vật Kiểu thảm thực vật Thảm cỏ Thảm bụi thấp Thảm bụi cao Rừng thứ sinh Mật độ (Cây/ha) 3054 4057 5191 5612 Tốt 63,2 64,7 66,4 70,3 Phẩm chất (%) Trung bình 28,4 25,7 27,4 18,2 Xấu 18,4 19,6 16,2 11,5 Nguồn gốc (%) Hạt Chồi 36,6 63,4 43,5 56,5 58,8 41,2 65,3 34,7 * Mật độ tái sinh Số liệu Bảng cho thấy, mật độ trung bình gỗ tái sinh khu vực nghiên cứu dao động từ 3.054-5.612 cây/ha Mật độ gỗ tái sinh tăng nhanh giai đoạn thảm bụi cao rừng thứ sinh (cao rừng thứ sinh với 5612cây/ha) Nguyên nhân hai kiểu thảm thực vật có thành phần thực vật phong phú, số lƣợng loài cung cấp nguồn giống nhiều, đất có độ ẩm cao, hạt giống dễ nảy mầm sinh trƣởng nên số lƣợng tái sinh cao * Phẩm chất tái sinh Số liệu Bảng cho thấy, tỷ lệ tái sinh có phẩm chất tốt cao (dao động từ 63,2% 70,3%), có phẩm chất trung bình (18,2-28,4%), cịn lại xấu với số lƣợng (chiếm từ 11,5-19,6%) Đây điều kiện cần thiết thuận lợi cho trình phục hồi * Nguồn gốc tái sinh Cây gỗ tái sinh có nguồn gốc từ hạt chiếm tỷ lệ cao rừng thứ sinh thảm bụi cao với tỷ lệ 65,3% 58,8% Nguyên nhân kiểu thảm thực vật có thành phần 1437 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TỒN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ thực vật phong phú số lƣợng loài trƣởng thành nhiều nên số lƣợng hạt giống cung cấp cho q trình tái sinh nhiều Ngồi ra, tính chất đất dƣới kiểu thảm thực vật tốt so với thảm bụi thấp thảm cỏ nên hạt giống dễ nảy mầm, sinh trƣởng phát triển tốt Ngƣợc lại, thảm cỏ thảm bụi thấp, số lƣợng gỗ trƣởng thành để cung cấp nguồn hạt giống thấp nguồn gốc kiểu thảm từ hoạt động rừng làm nƣơng rẫy diễn thƣờng xuyên nên tỷ lệ tái sinh chồi cao so với rừng thứ sinh (56,5-63,4%) Sự thay đổi cấu trúc quần xã kiểu thảm thực vật * Quy luật tăng trưởng chiều cao Bảng Phân bố chiều cao (m) gỗ kiểu thảm thực vật (Tính theo tỉ lệ %) Cấp chiều cao (m) Các kiểu thảm thực vật TCBT TCBC 14,34 8,95 16,09 10,44 19,95 12,47 23,87 17,59 15,06 25,11 10,69 20,09 5,35 TC 42,87 28,57 20,78 5,42 2,36 - Cấp I (5,0) RTS 2,61 6,80 7,81 10,06 17,22 35,20 20,3 (H %) 50 Thảm cỏ Thảm bụi thấp Thảm bụi cao Rừng thứ sinh 40 30 20 10 I II III IV V VI VII Cấp chiều cao (m) Hình 1: Phân bố gỗ theo cấp chiều cao kiểu thảm thực vật Các số liệu bảng hình cho thấy, thảm cỏ có thành phần thực vật chủ yếu lồi thân thảo, thân bụi nhỏ số lƣợng gỗ Cùng với thời gian phục hồi, chuyển sang trạng thái thảm bụi thấp xuất số loài tiên phong ƣa sáng, mọc nhanh nhƣ: Hu đay, Màng tang, Đu đủ rừng, Lòng mang, Bồ đề, Cò ke, nên chiều cao kiểu thảm tăng lên Khi phát triển lên trạng thái thảm bụi cao lồi ƣa sáng chiếm ƣu phát triển nhanh làm tăng độ che phủ thảm thực vật, tạo điều kiện thuận lợi cho loài gỗ lớn định cƣ xuất hiện, sinh trƣởng phát triển giai đoạn Ở rừng thứ sinh, loài tiên phong, ƣa sáng đƣợc thay tổ hợp loài gỗ cao, to, sinh trƣởng chậm, sống lâu năm nhƣ: Trám trắng, Kháo nhớt, Đu đủ rừng, Bồ đề, 1438 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ Hồng linh, Dẻ gai, Sấu, Đinh, Trai lý, Chị xanh, Sồi đỏ, Gù hƣơng, Re hƣơng, Gội núi, Lát hoa, Do rừng dần khép tán, q trình tỉa thƣa cạnh tranh ánh sáng, dinh dƣỡng diễn mạnh nên có phân hóa tầng Hình cho thấy phân bố cấp chiều cao gỗ rừng thứ sinh có dạng đỉnh với đƣờng phân bố dịch bên phải * Quy luật tăng trưởng đường kính Bảng Phân bố cấp đường kính gỗ kiểu thảm thực vật (Tính theo tỉ lệ %) Các kiểu thảm thực vật Cấp đƣờng kính (cm) TC TCBT TCBC Cấp I (< 1,0) 44,37 16,43 7,98 Cấp II (1,0 - 1,5) 27,59 17,08 13,34 Cấp III (1,5 - 2,0) 19,74 27,01 17,47 Cấp IV (2,0 - 3.0) 5,82 19,15 30,87 Cấp V (3,0 - 4,0) 2,48 14,05 20,25 Cấp VI (> 4,0) 6,28 10,09 Tổng 100,00 100,00 100,00 RTS 4,59 5,93 10,81 18,06 34,75 25,86 100,00 (N %) 50 Thảm cỏ Thảm bụi thấp Thảm bụi cao Rừng thứ sinh 40 30 20 10 I II III IV V VI Cấp đƣờng kính (cm) Hình 2: Sự phân bố gỗ theo cấp đường kính kiểu thảm thực vật Qua số liệu bảng hình cho thấy, thảm cỏ chủ yếu loài thân thảo, thân bụi gỗ có đƣờng kính nhỏ nên phân bố đƣờng kính khơng lớn Đối với thảm bụi thấp, thảm bụi cao rừng thứ sinh có phân bố rõ đƣờng kính có đỉnh lệch phải Ngun nhân giai đoạn thảm bụi loài tiên phong ƣa sáng nhƣ: Hu đay, Màng tang, Đu đủ rừng, Lòng mang, Bồ đề, Cò ke, sinh trƣởng nhanh tạo nên cấp đƣờng kính lớn so với giá trị trung bình, nhƣng số lƣợng cá thể không nhiều nên đƣờng phân bố giảm cấp đƣờng kính tăng lên Đối với rừng thứ sinh số loài giai đoạn trƣớc bị đào thải, cịn lồi tồn đƣợc thƣờng loài gỗ nhỏ nên đạt đƣợc đƣờng kính định tốc độ tăng trƣởng chậm lại dần bị thay loài gỗ định cƣ, sống lâu năm nhƣ: Trám trắng, Kháo nhớt, Đu đủ rừng, Bồ đề, Hoàng linh, Dẻ gai, Sấu, Đinh, Trai lý, Chò xanh, Sồi đỏ, Gù 1439 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ hƣơng, Re hƣơng, Gội núi, Lát hoa, Theo thời gian tỷ lệ cá thể có đƣờng kính lớn tăng lên Kết đƣờng phân bố cấp đƣờng kính có đỉnh lệch dần bên phải III KẾT LUẬN Trong trình diễn lên từ thảm cỏ đến thảm bụi thấp, thảm bụi cao rừng thứ sinh có thay đổi mạnh mẽ yếu tố thực vật: - Thay đổi thành phần loài thực vật (thảm cỏ có 209 lồi, 166 chi, 65 họ; thảm bụi thấp có 283 lồi, 217 chi, 79 họ; thảm bụi cao có 372 lồi, 255 chi, 98 họ; rừng thứ sinh có 342 lồi, 244 chi 88 họ) - Mật độ trung bình gỗ tái sinh tăng từ 3.054-5.612 cây/ha Tỷ lệ gỗ tái sinh có phẩm chất tốt dao động từ 63,2%-70,3% Tỷ lệ gỗ tái sinh có nguồn gốc từ hạt tăng nhanh thảm bụi cao rừng thứ sinh (58,8%-65,3%) - Theo thời gian phục hồi rừng, tỷ lệ gỗ có chiều cao đƣờng kính lớn tăng lên, đƣờng phân bố cấp chiều cao đƣờng kính có đỉnh lệch dần bên phải TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Tiến Bân (chủ biên) cs., 2003, 2005 Danh lục loài thực vật Việt Nam, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội Hồng Chung, 2008 Các phƣơng pháp nghiên cứu quần xã thực vật, Nxb Giáo dục, Hà Nội Phạm Hoàng Hộ, 1991-1993 Cây cỏ Việt Nam, tập I - III, Montréal, Canada Nguyễn Nghĩa Thìn, 2007 Các phƣơng pháp nghiên cứu thực vật, Nxb Đại học Quốc gia, Hà Nội STUDIES ON CHANGES IN PLANTS DURING THE PROCESS OF SUCCESSION OF RESTORATION OF NATURAL FORESTS IN VI XUYEN DISTRICT, HA GIANG PROVINCE, VIETNAM HOANG THI HUONG, DO KHAC HUNG SUMMARY Vi Xuyen is a lowland district of Ha Giang province, has a total forest area of 102,072.06 hectares with 68% coverage However, due to backward customs and habits, life of people in the district has many difficulties The process of logging, firewood harvesting, exploitation of non-timber forest products, etc take place fairly popularity and make both area reduced and the forest quality degraded heavily In process of restoration of natural forest from grass cover to low shrubby vegetation, high shrubby vegetation and ultimately secondary forest in Vi Xuyen district, Ha Giang province, the plant element has changed dramatically under trends towards increasing gradually in terms of the structure, composition, quantity and quality of species of plants in the states of vegetation cover 1440 ...HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ K H h 23 N K (2.1); D d 23 N (2.2) Các kết phân tích đƣợc xử lý phƣơng pháp thống kê sinh học phần mềm Microsoft... dƣỡng ánh sáng với bụi gỗ nhỏ giai đoạn thảm bụi thấp thảm bụi cao Những cá thể 1436 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ tồn giai đoạn rừng thứ sinh cá thể... thảm bụi cao với tỷ lệ 65,3% 58,8% Nguyên nhân kiểu thảm thực vật có thành phần 1437 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ thực vật phong phú số lƣợng loài trƣởng