Nghiên cứu quá trình diễn thế đi lên của thảm thực vật ở trạm đa dạng sinh học Mê Linh (Vĩnh Phúc) và vùng phụ cận
27 28 Bộ giáo dục đào tạo viện khoa học công nghệ việt nam Viện Sinh thái v Ti nguyên sinh vật Ma Thị Ngọc Mai Nghiên cứu trình diễn lên thảm thực vật trạm đa dạng sinh học mê linh (vĩnh phúc) v vùng phụ cận Chuyên ngnh: Sinh thái học Mà số: 62 42 60 01 Tóm tắt luận án tiến sÜ sinh häc Hμ néi - 2007 25 26 C¸c công trình đ công bố liên quan đến luận án Công trình đợc hon thnh Ma Thị Ngọc Mai (2003), Nghiên cứu trạng lực Viện sinh thái v ti nguyên sinh vật thuộc viện khoa học v công nghệ việt nam phát triển thảm thực vật trạm đa dạng sinh học Ngọc Thanh, Mê Linh - Vĩnh Phúc, tạp chí KH&CN - ĐHTN, (Sè ), tr 43-49 Ma ThÞ Ngäc Mai, Lê Đồng Tấn, (2004), Nghiên cứu trạng thái thảm thực vật trạm đa dạng sinh học Mê Linh - Vĩnh Phúc vùng phụ cận, Báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống, Nxb KH&KT, Hà néi, tr 818-821 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: H−íng dÉn : GS TSKH Trần Đình Lý Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật Hớng dẫn phụ : TS Lê Đồng Tấn Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật Ma Thị Ngọc Mai, Tống Kim Thuần (2005), Nghiên cứu trạng vi sinh vật số kiểu thảm thực vật Mê Linh, Vĩnh Phúc, Báo cáo khoa học Hội thảo Quốc gia Sinh thái Tài Phản biện 1: GS.TSKH Dơng Đức Tiến nguyên sinh vật, lần thứ nhất, Viện Sinh Thái & Tài nguyên sinh vật, Hà Nội, tr 75-76 Lê Đồng Tấn, Đỗ Hoàng Chung, Ma Thị Ngọc Mai (2005), Phản biện 2: GS.TS Nguyễn Xuân Quát Phản biện 3: PGS.TS Trần Văn Ba Một số kết nghiên cứu tái sinh tự nhiên dới tán rừng thứ sinh vờn quốc gia Tam Đảo, Báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống, Nxb Luận án đợc bảo vệ trớc Hội đồng chấm luận án cấp KH&KT, Hà nội, tr 1063-1066 nh nớc họp tại: Viện Sinh Thái v Ti nguyên sinh vật Lê Đồng Tấn, Ma Thị Ngọc Mai (2006), Các yếu tố ảnh thc ViƯn Khoa häc vμ C«ng nghƯ ViƯt Nam h−ëng đến trình diễn phục hồi rừng tự nhiên trạm đa dạng sinh học Mê Linh Vĩnh Phúc, Tạp chí Nông nghiệp & phát triển Vào hồi: 00 ngày 03 tháng 11 năm 2007 nông thôn số 21, tr 80-84 Lê Đồng Tấn, Ma Thị Ngọc Mai (2006), Kết nghiên cứu Có thể tìm hiểu luận án th viện: trạng thảm thực vật Tỉnh Bắc Cạn, Tạp chí Nông nghiệp & phát triển nông thôn, số 19, tr 70-73 - Th− viƯn Qc gia - Th− viƯn ViƯn Sinh th¸i & TN SV thuéc ViÖn KH & CN ViÖt Nam - Th viện ĐHTN Th viện Trờng ĐHSP Thái Nguyên 1 mở đầu Lý chọn đề ti - Rừng có chức sinh thái quan trọng môi trờng & sống trái dất - Năm 1943, Việt Nam có diện tích rừng gần 15 triƯu ha, ®é che phđ 43% diƯn tÝch ®Êt tự nhiên, đến năm 1993 lại 9,5 triệu ha, che phủ 28% diện tích đất tự nhiên Đến cuối năm 2002, diện tích rừng tăng che phủ đợc 35,5% diện tích đất tự nhiên Diện tích rừng tự nhiên tăng lên chủ yếu phát triển rừng tái sinh rừng tre nứa Vì vậy, diện tích rừng tăng nhng chất lợng rừng lại giảm sút - Tái sinh phục hồi rừng sở diễn tự nhiên đợc coi giải pháp tích cực chiến lợc phát triển vốn rừng bảo vệ tính đa dạng sinh học Trong đó, tái sinh diễn tự nhiên thảm thực vật diện tích rừng tự nhiên đà bị khai thác cạn kiệt loại thảm bụi cã nguån gieo gièng, cã vai trß quan träng trình phục hồi rừng Tái sinh quy luật diễn tự nhiên thảm thực vật vùng địa lý - khí hậu có khác Trạm đa dạng sinh học xà Mê Linh - Vĩnh Phúc có điều kiện thổ nhỡng khí hậu tơng đối khô hạn Vì vậy, nghiên cứu quy luật tái sinh diễn tự nhiên thảm thực vật vùng việc làm cần thiết để xác định quy trình khoanh, nuôi bảo vệ khu rừng có điều kiện tơng tự Xuất phát từ lý trên, lựa chọn đề tài: Nghiên cứu trình diễn lên thảm thực vật trạm Đa dạng sinh học Mê Linh (Vĩnh Phúc) vùng phụ cận Mục tiêu nghiên cứu đề ti Nghiên cứu trình diễn lên thảm thực vật sau khai thác cạn kiệt Trạm đa dạng sinh học Mê Linh (Vĩnh Phúc) vùng phụ cận Xác định quy luật tác động qua lại nhân tố sinh thái đến khả tái sinh giai đoạn diễn thảm thực vật khu vực Nội dung nghiên cứu ã Phân loại thảm thực vật: dựa khung phân loại UNESCO 1973 ã Những thay đổi cấu trúc thảm thực vật trình diễn thế: thay đổi số lợng loài cây, mật độ trình tỉa tha, phổ dạng sống tính đa dạng loài, thay đổi qui luật phân bố theo chiều cao, thay đổi qui luật phân bố theo đờng kính, thay đổi qui luật phân bố mặt đất ã Sinh trởng số loài rừng thứ sinh phục håi tù nhiªn Sinh tr−ëng vỊ chiỊu cao, Sinh tr−ëng đờng kính, Sinh trởng rừng thứ sinh ã Đặc tính đất qua giai đoạn diễn thảm thực vật Hình thái phẫu diện đất, thành phần giới đất, dung trọng độ xốp, hàm lợng mùn chất dinh dỡng đất rừng ã Vi sinh vật đất giai đoạn diễn thảm thực vật: Số lợng nhóm vi sinh vật, Thành phần số nhóm vi sinh vật có ích đất Phạm vi nghiên cứu Trạng thái thảm thực vật đại diện cho giai đoạn trình diễn lên ã Địa điểm nghiên cứu Tại Trạm đa dạng sinh học Mê Linh - Vĩnh Phúc vùng phụ cận ã Giới hạn đề tài - Phân loại trạng thái thảm thực vật tái sinh theo quan điểm hình thái ngoại mạo - Nghiên cứu đặc điểm giai đoạn trình diễn tự nhiên lên (Progressive succession) thảm thực vật đến rừng phục hồi tơng đối ổn định - Nghiên cứu khả phục hồi đất rừng từ rừng bị khai thác cạn kiệt đến thời điểm rừng thứ sinh đợc phục hồi khu vực nghiên cứu Đóng góp luận án Nghiên cứu diễn lên thảm thực vật hình thành sau khai thác cạn kiệt trạm đa dạng sinh học Mê Linh (Vĩnh Phúc) vùng phụ cận, điểm khác biệt so với đề tài trớc đà nghiên cứu tái sinh rừng sau nơng rẫy - Lần thảm thực vật khu vực nghiên cứu đợc phân loại dựa khung phân loại thảm thực vật UNESCO (1973) - Nghiên cứu đa số liệu phổ dạng sống trạng thái thảm thực vật bị suy thoái khai thác kiệt trình diễn lên - Xác định đợc thay đổi thành phần lý - hoá vi sinh vật đất qua giai đoạn diễn phục hồi rừng Mê Linh - Vĩnh Phúc - Cung cấp hiểu biết cụ thể ảnh hởng yếu tố sinh thái đến trình diễn xu hớng diễn thảm thực vật điều kiện rừng nguyên sinh bị khai thác cạn kiệt 3 CÊu tróc cđa ln ¸n Ln ¸n gåm: 165 trang Ngoài phần mở đầu trang; kết luận kiến nghị trang, nội dung luận án đợc trình bày chơng: Chơng Tổng quan tài liệu 16 trang; Chơng Điều kiện tự nhiên, kinh tế xà hội khu vực nghiên cứu trang; Chơng Đối tợng, nội dung phơng pháp nghiên cứu trang; Chơng Kết nghiên cứu thảo luận 83 trang Có 23 bảng, hình, phụ lục phẫu diện trạng thái thảm thực vật giai đoạn diễn 14 ảnh Chơng Tổng quan ti liệu Luận án đà tham khảo tổng kết 93 tài liệu vấn đề chủ yếu sau: ã Những nghiên cứu diễn thảm thực vật tái sinh rừng nớc vµ ngoµi n−íc NhiỊu nhµ khoa häc n−íc nớc đà nghiên cứu diễn thảm thực vật Khi nghiên cứu diễn đà có nhiều quan điểm khác nhau, nhng nhìn chung nhà khoa học thống có hai loại diễn là: diễn nguyên sinh diễn thứ sinh, diễn thứ sinh có hai loại diễn suy thoái diễn lên Trong đề tài nghiên cứu diễn thứ sinh lên thảm thực vật trạm Đa dạng sinh học Mê Linh - Vĩnh Phúc vùng phụ cận ã Các phơng thức phục hồi rừng: có hai phơng thức trồng rừng phục hồi rừng tự nhiên Chơng điều kiện tự nhiên, kinh tế v x hội khu vực nghiên cứu 2.1 Điều kiên tự nhiên 2.1.1 Vị trí địa lý Trạm đa dạng sinh học Mê Linh nằm địa phận xà Ngọc Thanh, thị xà Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc, địa giới hành chính: Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên tỉnh Thái Nguyên, phía Đông Nam giáp HTX Đồng Trầm, phía Tây giáp huyện Bình Xuyên Trạm có diện tích gần 178ha, ®é cao tõ 100 - 520m so víi mùc nớc biển, toạ độ: Điểm cực bắc (A): N 2102535; E 105046’85 §iĨm cùc nam (D): N 21023’57; E 105043’21 §iĨm cùc t©y (§): N 21023’35; E 105042’40 §iĨm cùc đông (B): N 2102515; E 10504665 2.1.2 Địa hình Đây vùng bán sơn địa, phần kéo dài phía Đông nam dÃy Tam Đảo, có địa hình đồi núi thấp với xu hớng thấp dần từ Bắc xuống Nam Phần lớn đất dốc, độ dốc trung bình 15 - 300 Rải rác vài ba b·i b»ng nhá däc theo ven si ë biªn giíi phía Tây Đây khu vực rừng đầu nguồn vài suối nhỏ chảy hồ Đại Lải 2.1.3 Điều kiện địa chất - thổ nhỡng Địa chất: Khu vực nghiên cứu phận dÃy núi Tam Đảo nên có cấu tạo địa chất chủ yếu hệ tầng phún trào axit gồm lớp Rionit, Daxit kÕt tinh xen kÏ nhau, cã ti kho¶ng 260 triệu năm Thổ nhỡng: Theo nguồn gốc phát sinh vùng có hai loại đất sau: - độ cao 300m đất Feralit mùn đỏ vàng, thành phần giới nhẹ, tầng mùn mỏng, tầng thảm mục, đá lộ đầu nhiều >35% độ cao dới 300m đất Feralit vàng phát triển đá sa thạch cuội kết dăm kết, thành phần ®Êt cã nhiỊu kho¸ng sÐt - ë ®é cao d−íi 100m ven suối lớn có đất tụ phù sa, thành phần giới trung bình, tầng đất dày, độ ẩm cao, màu mỡ, đà đợc khai phá trồng lúa hoa màu Nhìn chung, khu vực nghiên cứu khu vực có điều kiện đất đai khô cằn, bị rửa trôi nhiều năm nên nghèo dinh dỡng 2.1.4 Khí hậu, thuỷ văn Khu vực nghiên cứu nằm vïng khÝ hËu nhiƯt ®íi giã mïa; nhiƯt ®é trung bình năm 23,50C Lợng ma năm từ 1.3351.650mm/năm Độ ẩm không khí trung bình khoảng 85% Lợng bốc nớc trung bình hàng năm 1040,1mm gần với lợng ma năm Do vậy, sơ cã nhËn xÐt: khu vùc nghiªn cøu thuéc vïng cã khí hậu tơng đối khô hạn 2.2 Tài nguyên động, thực vật Hệ động vật, theo kết điều tra năm 2003, Viện Sinh thái & Tài nguyên sinh vật xác định đợc thành phần phân loại lớp: Thú Chim, Bò sát, ếch, Nhái, Côn trùng Đợc tËp trung ë 25 bé, 99 hä, 461 loµi Trong khu vực có 12 loài động vật quý hiến đa vào sách đỏ Việt Nam loài đa vào sách đỏ giới Hệ thực vật, theo Giáo s Nguyễn Tiến Bân khu vực nghiên cứu nằm miền địa lý thực vật " Đông Bắc Bắc Trung bộ" Theo số liệu Phòng Thực vật Phòng Sinh thái thực vật thuộc Viện ST&TNSV đà thống kê: trạm Đa dạng sinh học Mê linh có 166 họ thực vật, với 651 chi khoảng 1.129 loài, thuộc ngành: Ngành Thông đất; Ngành Mộc tặc; Ngành Dơng xỉ; Ngành Hạt trần; Ngành Mộc lan 5 2.3 Điều kiện xà hội Trong khu vực nghiên cứu dân sinh sống, nhiên tập quán dân quanh vùng nên có số tác động tiêu cực tới thảm thực vật diện tích rừng khu vực nghiên cứu nh: thả rông gia súc sau mùa vụ, lấy củi, măng khai thác lâm sản phi gỗ khác Chơng Đối tợng v phơng pháp nghiên cứu 3.1 Đối tợng nghiên cứu Thảm thực vật tái sinh tự nhiên Trạm đa dạng sinh học Mê Linh - Vĩnh Phúc vùng phụ cận 3.2 Phơng pháp nghiên cứu 3.2.1 Phơng pháp luận Phơng pháp "dÃy phát triển tự nhiên" Kết hợp việc theo dõi OĐV thời gian năm (tháng năm 2003 đến tháng năm 2006) 3.2.2 Phơng pháp điều tra Tuyến điều tra Tuyến điều tra (TĐT) đợc xác định theo hai hớng song song vuông góc với đờng đồng mức Khoảng cách hai tuyến từ 100m đến 200m tuỳ thuộc vào địa hình Theo phơng pháp đà thực 10 tuyến điều tra, tuyến dài 1- 2km Ô tiêu chuẩn (OTC) OTC có diện tích 400 m2 (20m x 20m) đợc áp dụng cho giai đoạn: thảm cỏ, thảm bơi, rõng thø sinh míi phơc håi (rõng non); rõng thø sinh tr−ëng thµnh OTC lµ 2000 m2 (40m x 50m) Trong OTC, tuỳ theo đối tợng nghiên cứu lập hệ thống ô dạng (ODB) có diện tích 25m2 (5x5m) 4m2 (2x2m) Ô định vị (OĐV) OĐV có diƯn tÝch 400m2(20m x 20m) hc 2000m2(40m x 50m) bè trí khu định vị (KĐV) 3.2.3 Phơng pháp thu thËp sè liƯu • Thu thËp sè liƯu theo tun điều tra ã Thu thập số liệu OTC: Xác định toạ độ, độ cao tuyệt đối, độ cao tơng đối, độ dốc hớng phơi; Đánh giá mức độ thoái hoá đất; Xác định nguồn gốc thảm thực vật hay lịch sử sử dụng đất Thu thập số liệu về: Cây gỗ (cây có đờng kính 5cm): thành phần loài, đo chiều cao vút ngọn, đờng kính (ở độ cao H1,3m), đờng kính tán, mật độ, độ tàn che; Cây bụi gỗ có d < 4cm gồm chiều cao, đờng kính, mật độ, thành phần loài, sinh lực phát triển; Cây tái sinh: thành phần loài, nguồn gốc, chất lợng, chiều cao; Thảm tơi: thành phần, độ dày rậm, sinh lực phát triển Độ nhiều thảm tơi, bụi Thu thập mẫu đất, phân tích thành phần lý - hoá học đất vi sinh vật đất: Vẽ phẫu đồ rừng: theo phơng pháp Thái Văn Trừng 3.2.4 Phơng pháp phân tích sử lý số liệu Tên loài xác định theo Danh lục loài thực vật Việt Nam Mật độ tính trung bình ô tiêu chuẩn sau qui cây/ha Tỷ lệ tổ thành (n%) Hệ số tổ thành (H) Xác định phân bố mặt đất Phân tích đất: tiêu đất đợc phân tích phòng phân tích đất Viện Địa lý thuộc Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam Phân tích vi sinh vật đất: Phòng Vi sinh vËt, ViƯn C«ng nghƯ sinh häc - ViƯn KH&CN Việt Nam Sử dụng phơng pháp thống kê học sinh học để tính toán kết nghiên cứu Số liệu đợc xử lý phần mềm excel (Data analysis) máy tính Chơng Kết nghiên cứu v thảo luận 4.1 Hiện trạng yếu tố làm suy thoái thảm thực vật 4.1.1 Hiện trạng thảm thực vật: khu vực nghiên cứu có kiểu thảm thực vật sau: ã Rừng trồng Rừng trồng loại: có loài Thông, Keo tai tợng, Bạch đàn hay Keo tràm Rừng trồng hỗn giao: Bạch đàn Keo tai tợng ã Thảm thực vật tự nhiên áp dụng bảng phân loại UNESCO (1973), khu vực nghiên cứu gồm có líp qn hƯ: Líp qn hƯ rõng kÝn; Líp qn hệ rừng tha; Lớp quần hệ bụi; Lớp quần hệ cỏ 4.1.2 Các yếu tố làm suy thoái thảm thực vật Toàn vùng nghiên cứu trớc đợc che phđ bëi rõng nguyªn sinh - kiĨu rõng kÝn th−êng xanh m−a mïa nhiƯt ®íi Nh−ng cho ®Õn đà bị phá huỷ hoàn toàn thay vào trạng thái thảm thực vật thứ sinh từ thảm cỏ đến thảm bụi rừng thứ sinh Các nguyên nhân làm phá huỷ suy thoái thảm thực vật tác động ngời nh: khai thác gỗ, củi; đốt củi lấy than; chặt đốt rừng làm nơng rẫy khai thác nguồn lâm sản phi gỗ; xử lý trắng thực bì để trồng rừng; lửa rừng; thả dông gia súc 4.2 Quá trình diễn phục hồi thảm thực vật 4.2.1 Các yếu tố ảnh hởng đến trình diễn thảm thực vật 4.2.1.1 ảnh hởng vị trí địa hình Kết tổng hợp 54 ô tiêu chuẩn theo vị trí địa hình: chân đồi, sờn ®åi vµ ®Ønh ®åi Tỉng sè loµi ë ®Ønh ®åi có 53 loài 11 loài so với sờn đồi (64 loài) 13 loài so với chân đồi (66 loài) Mật độ giảm dần từ chân đồi lên sờn đồi đỉnh đồi: chân đồi 516670 cây/ha, sờn đồi 489480, đỉnh đồi mật độ thấp 3786100 Tổ hợp loài u đỉnh đồi hẳn so với sờn đồi chân đồi (ở đỉnh đồi có loài, sờn đồi chân đồi có loài) Bảng 4.1 Tổng hợp tiêu nghiên cứu theo địa hình Chỉ tiêu nghiên cứu N (số OTC) Sè loµi/OTC Min - Max Tỉng sè loµi MËt độ (cây/ha) Tổ thành loài Chân đồi 18 512 45-59 66 516670 4600 - 5950 Tên loài % Thàu táu 28,40 Ba chạc 18,20 Trọng đũa 9,30 Lấu 7,10 Mua 6,60 Sim 5,50 Me rừng 5,10 Loài khác 19,80 Tổng 100,00 Vị trí địa lý địa hình Sờn đồi 18 472 42-59 64 489480 4200-5875 Tên loài % Thàu táu 32,50 Trọng đũa 22,10 Me rừng 7,30 Lấu 5,80 Mua 5,50 Sim 5,00 Ba chạc 4,20 Loài khác 17,60 Tổng 100,00 Đỉnh đồi 18 353 30-38 53 3786100 3150-4400 Tên loài % Thàu táu 38, 20 Trọng đũa 25,80 Me rừng 10,40 Sim 8,10 Mua 7,10 Loài khác 10,40 Tổng 100,00 4.2.1.2 ảnh hởng độ dốc Phân chia ®é dèc thµnh cÊp: cÊp I (250) Qua nghiên cứu thấy cấp độ dốc III số lợng loài cấp độ dốc I 12 loài 2/OTC (ở cấp độ dốc I 51 loài/OCT, cấp ®é dèc II lµ 44 loµi/OTC vµ cÊp ®é dèc III có 39 loài/OTC) Tổng số loài cấp độ dốc không khác nhiều (66 loài cấp độ dốc I; 64 loài cấp độ dốc II III) 4.2.1.3 ảnh hởng thoái hoá đất đến trình diễn phục hồi thảm thực vật ã Đánh giá thoái hoá đất Chúng chia mức độ thoái hoá nh sau: - Đất thoái hoá nhẹ (đất nguyên trạng - đất tốt) - Đất thoái hoá trung bình (đất trung bình) - Đất thoái hoá nặng (đất xấu) - Đất thoái hoá nặng: phẫu diện đất đà bị phá huỷ hoàn toàn, đất đà xuất số trình hoá học mới, xuất kết vón tầng đá ong chặt cứng ã ảnh hởng thoái hoá đất đến thành phần loài trình diễn phục hồi thảm thực vật Bảng 4.3 Đặc điểm tổ thành loài số quần xà thực vật trình diễn đất có mức độ thoái hoá khác khu vực nghiên cứu Chỉ tiêu nghiên cøu N (sè OTC) Sè loµi/OTC Min-Max Tỉng sè loµi Mật độ (cây/ha) Min - Max Tổ thành loài NhÑ 23 49 ± 36 - 59 77 4991 100 3650 - 5950 Tên loài % Thàu táu 18,60 Ba chạc 15,10 Trọng đũa 11,70 Lấu 8,40 Mua 8,20 Sim 6,50 Me rừng 5,60 Loài khác 25,90 Tổng 100,00 Mức độ thoái hoá đất Trung bình 13 45 ± 35 - 58 74 4651 ± 120 3275 - 5125 Tên loài % Thàu táu 28,50 Me rừng 22,30 LÊu 8,10 Mua 7,50 Träng ®ịa 6,80 Sim 5,10 Ba chạc 5,30 Loài khác 16,40 Tổng 100,00 Nặng v rÊt nỈng 18 39 ± 30 - 49 74 4109 110 3150 - 5075 Tên loài % Thàu táu 42,50 Me rừng 19,70 Mua 12,20 Sim 8,90 Găng gai 5,10 Loài khác 11,60 Tổng 100,00 - Kết bảng 4.3 cho thấy đất thoái hoá nặng nặng có 39 loài/OTC 10 loài so với đất thoái hoá nhẹ Tuy nhiên, tổng số loài thống kê khác không nhiều loài (trên đất thoái hoá nhẹ 77 loài, đất thoái hoá nặng nặng 74 loài) Mật độ giảm dần theo mức độ thoái hoá đất Đất thoái hoá nặng nặng, tổ thành loài u có loài, loài so với đất thoái hoá nhẹ đất thoái hoá trung bình ảnh hởng mức độ thoái hoá đất đến khả phát triển thảm thực vật Chúng theo dõi trình phát triển thảm thực vật OĐV: OĐV - đất thoái hoá nặng; OĐV - đất thoái hoá nặng; OĐV - đất thoái hoá trung bình Trên đất thoái hoá trung bình sau năm phục hồi, thảm thực vật từ thảm bụi đà hình thành thảm bụi có gỗ, gỗ có độ tàn che 0,2, chiều cao trung bình 3,5m Trên đất thoái hoá nặng thảm bụi chiếm u thế, gỗ tái sinh với độ tàn che thấp 0,1, chiều cao trung bình gỗ 3m Trên đất thoái hoá nặng thảm cỏ guột u thế, bụi phát triển đà làm cho độ tàn che thảm cỏ guột giảm 0,6 4.2.2 Các giai đoạn diễn (trình bày hình 4.1) 4.2.2.1 Giai đoạn thảm cỏ Đây giai đoạn thoái hoá cuối thảm thực vật vùng giai đoạn đầu loạt diễn lên Giai đoạn thờng từ - năm Kết điều tra cho thấy khu vực nghiên cứu có loại hình thảm cỏ: Thảm cỏ dạng lúa; Thảm cỏ không dạng lúa (thảm guột) 4.2.2.2 Giai đoạn thảm bụi Tổng hợp số liệu điều tra theo tuyÕn cho thÊy khu vùc nghiªn cøu có ba u hợp phổ biến sau: - Hoắc quang (Wendlandia paniculata) + Me rừng (Phyllanthus emblica) + Thàu táu (Aporosa dioica) phân bố chủ yếu sờn đồi - Me rừng (Phyllanthus emblica) + Thàu táu (Aporosa dioica) + Thừng mức (Wrightia pubescens) phân bố chủ yếu đờng đỉnh dông - Sim (Rhodomyrtus tomentosa) + Mua (Melastoma normale) + Ba chạc (Euodia lepta) phân bố chủ yếu đờng đỉnh dông vùng đất thấp có địa hình tơng đối phẳng Nếu đợc bảo vệ không bị lửa cháy chặt củi thảm bụi phát triển thành rừng thứ sinh Trong rừng thứ sinh loạt diễn 10 này, thành phần gỗ bao gồm tiên phong tạm c tiên phong định c 4.2.2.3 Giai đoạn rừng thứ sinh a Rừng tha (do mật độ gỗ độ che phủ thấp) Rừng tha phát triển giai đoạn thảm bụi, hậu hoạt động khai thác gỗ củi mức rừng nguyên sinh Rừng phục hồi sau khai thác thờng có thành phần loài phức tạp hơn, độ u loài thể rõ ràng Chúng đà xác định đợc có u hợp sau: - Dẻ gai (Castanopsis indica) + Kh¸o (Phoebe lanceolata) + ChĐo (Engelhardtia roxburghiana), - Bêi lêi (Litsea umbrelata, L verticillata) + Kh¸o (Phoebe lanceolata, P tavoyana) + Bïng bơp n©u (Mallotus paniculatus) + Trám (Canarium album) - Trâm (Syzyum cinereum) + Thị nói (Dyospyros bangoiensis) + Nhéi (Bischofia javanica) + Bøa (Gacinia cowa, G oblongifolia) - Sau sau (Liquidambar formosana) + Tr«m mề gà (Sterculia nobilis) + Bồ đề (Styrax tonkinnensis) Hoắc quang (Wendlandia paniculata) + Bïng bơp n©u (Mallotus paniculatus) + Kháo (Phoebe lanceolata, P tavoyana) - Bồ đề (Styrax tonkinensis) + Trôm mề gà (Sterculia nobilis) + Kháo (Phoebe lanceolata, P tavoyana), b Rõng kÝn Sù ph¸t triĨn tiÕp theo rừng tha rừng kín Đến giai đoạn rừng có thành phần loài phức tạp, OTC có đến 30 loài gỗ (cây có d cm) với đờng kính trung bình 20 - 25cm, có số loài gỗ lớn nh: Thị rừng; Nhội; Vàng anh; Re Dẻ gai Tập hợp số liệu điều tra OTC, đà xác định đợc u hợp sau: - Vµng anh (Saraca dives) + Nang trøng (Hydnocarpus hainanensis) + Thị núi (Diospyros bangoiensis) - Dẻ gai (Castanopsis indica) + Kh¸o (Phoebe lanceolata, P tavoyana) + ChĐo (Engelhardtia roxburghiana) - Dẻ gai (Castanopsis indica) + Dọc (Garcinia cowa) + Trâm (Syzygium cinereum) + Re (Cinnamomum balansae) Kết điều tra tái sinh cho thấy hai trạng thái rừng thứ sinh vừa nêu trên, loài gỗ tiên phong tạm c chiếm u thế, thành phần đà xuất số loài gỗ tiên phong định c nh: Dẻ gai, Trám, Bứa, Re, NhÃn rừng, Xoan nhừ mật độ 11 12 tha, khoảng 200 - 300 cây/ha Đây đợc coi thành phần rừng nguyên sinh Tuy nhiên loài gỗ lớn có giá trị rừng nguyên sinh khu vùc hÇu nh− ch−a thÊy xt hiƯn nh−: Chß chØ (Parashorea stellata), Lim xanh (Erythrophloeum fordii), SÕn (Madhuca pasqueri) Nguyên nhân nguồn giống bị cạn kiệt Hình 4.1 Sơ đồ trình diễn Trạm đa dạng sinh học Mê Linh vùng phụ cận Giai đoạn diễn Quần xà thực vật Các hä: Rõng thø sinh thµnh thơc (Rõng kÝn th−êng xanh) Dẻ, Đậu, Long nÃo, Mộc lan, Chò, Dâu tằm, Bồ hòn, Xoài, Trám Rừng thứ sinh (Rừng kín thờng xanh) Cây gỗ rộng Dẻ gai, Dọc, Trâm, Re, Bồ đề, Ràng ràng Sau sau, Kháo, Ba soi Rừng thø sinh (Rõngth−a th−êng xanh) Bå ®Ị, Sau sau, Hu đay, Kháo, Ràng ràng, Sơn rừng, Bùng bục Thảm bụi Me rừng, Thàu táu, Thừng mức Thảm cỏ Nứa xen gỗ Dẻ gai, Trâm, Lá nến, Bồ ®Ò, Re, Bøa, Tai chua, Sau sau Rõng nøa xen gỗ: Dẻ gai, Lá nến, Bồ đề, Kháo, Re Hoắc quang, Sim, Me rừng, Mua, Me Thàu táu rừng Lau, Chít Guột Đất trống Ngoài chuỗi diễn đà đợc xác định nh trên, tr−êng hỵp rõng Nøa (Neohouzeaua dulloa) hay Giang (Dendrocalamus patellaris) chiếm u kết dẫn đến thiết lËp rõng Nøa hay rõng Giang 4.2.3 Ph¸t triĨn cđa thảm thực vật qua giai đoạn diễn 4.2.3.1 Phát triển thảm cỏ: phát triển thảm cỏ đợc nghiên cứu OĐV số Thống kê năm 2001, thảm thực vật OĐV quần hợp Guột với độ dày rậm Soc Có 12 loài bụi gồm: Thàu táu, Me rừng, Thấu kén, Sim, Mua bà, Mua tép, Ba chạc, Găng gai, Phèn đen, Nóng, Bù dẻ, Cơm nguội Cây gỗ tái sinh chủ yếu từ chồi (80%) với thành phần là: Hoắc quang, Bộp, Kháo, Dung, Sau sau Tháng năm 2005, từ thảm cỏ Guột đợc thay thảm bụi xen gỗ Thành phần bụi giống với lần thống kê trớc, độ che phủ 0,2 - 0,3 Cây gỗ u Sau sau, Hoắc quang, Dẻ gai, Chẹo; mật độ 120 - 200 cây/ha phân bố thành cụm hay khóm riêng lẻ Độ tàn che gỗ 0,1 Nh vậy, động lực phát triển từ thảm cỏ guột đến thảm bụi xâm nhập phát triển lớp bụi theo chế chiếm lĩnh, phát triển đào thải dần thảm cỏ 4.2.3.2 Sự phát triển thảm bụi Sự phát triển thảm bụi đợc nghiên cứu OĐV số Năm 2001, thảm thực vật thảm bụi có thành phần là: Thàu táu, Sim, Mua, Thấu kén, Me rừng Cây gỗ có Sau sau, Bời lời, Chẹo, Hoắc quang, Thừng mức trâu Đến năm 2005, số lợng loài cỏ hầu nh thay đổi (14 loài) nhng sinh lực phát triển loài u Guột đà giảm nhanh chóng từ yếu (năm 2001) đà trở thành yếu (năm 2005) Đối với gỗ: so với số lợng thống kê năm 2001, cha thấy có loài xuất hiện, tổ thành loài u không thay đổi, nhng số lợng cá thể loài đà tăng lên đáng kể Năm 2001 mật độ gỗ 1050 cây/ha, năm 2005 2550 cây/ha Đa số loài gỗ tiên phong a sáng, tốc độ sinh trởng chiều cao chúng nhanh trung bình từ 0,5 - 0,7m/năm), nên phát triển thảm thực vật giai đoạn diễn đợc dự báo sÏ diƠn kh¸ nhanh 13 14 Nh− vËy sau năm, thảm thực vật phát triển từ thảm bụi có gỗ rải rác đà hình thành rừng non có chiều cao gỗ trung bình 3,2m, mật độ 2550 cây/ha, độ tàn che 0,3 4.2.3.3 Ph¸t triĨn cđa rõng thø sinh míi phơc håi (rõng non) Kết theo dõi OĐV số Năm 2001, OĐV có 18 loài gỗ (cây có d 5cm) mật độ 960 cây/ha, chiều cao trung bình 6,90m, đờng kính trung bình 8,2cm, độ tàn che 0,3 - 0,4 Năm 2005, thay đổi OĐV chủ yếu đào thải lớp bụi làm cho tầng bụi trở nên tha hơn, tạo điều kiện cho gỗ tái sinh sinh trởng nhanh Mật độ gỗ năm 2005 1480 50 cây/ha Chiều cao trung bình 9,20m, đờng kính trung bình 10,75cm Độ tàn che 0,5 - 0,6 Kết điều tra lớp tái sinh có 15 loài tái sinh với mật độ 5600 cây/ha Trong thành phần tái sinh có loài thành phần lớp gỗ là: Thị rừng, Bứa Trầm hơng (Gió), 12 loài lại lớp gỗ Nh vậy, giai đoạn phát triển thảm thực vật tăng lên kích thớc loài gỗ đào thải lớp bụi dày rậm Với xuất loài tái sinh míi cho thÊy chiỊu h−íng ph¸t triĨn tiÕp theo quần xà thay loài tiên phong a sáng loài định c có đời sống dài có khả chịu bóng 4.2.3.4 Phát triển rừng trởng thành Giai đoạn phát triĨn tiÕp theo cđa rõng non lµ rõng tr−ëng thµnh, kết theo dõi OĐV số Năm 2006 so với tháng năm 2003, thảm thực vật hầu nh thay đổi thành phần Sự thay đổi chủ yếu tăng trởng loài chiều cao đờng kính nhng chậm Thành phần loài chủ yếu tiên phong định vị: Thị rừng (Diospyros bangoiensis), Nhội (Bischofia javanica), Vàng anh (Saraca dives), Re (Cinnamomum balansae), Re trắng (Phoebe lanceolata), Dâu gia đất (Baccaurea ramiflora) Dới tán rừng đà xuất tổ hợp a bóng, chịu ẩm gồm loài thuộc họ Gừng (Zingiberceae), họ Cói (Cyperaceae), họ Ráy (Aracerae), họ Đơn nem (Myrsinaceae), họ Mua (Melastomataceae), họ Cà Phê (Rubiaceae), họ Nhân sâm (Araliaceae) Quần phiến dây leo phát triển ít, rải rác có gặp số cá thể thuộc họ Đậu (Fabaceae), họ Bìm bìm (Convolvulaceae), họ Cà phê (Rubiaceae) 4.3 Những thay đổi cấu trúc thảm thực vật trình diễn 4.3.1 Thay đổi số lợng loài giai đoạn diễn Kết điều tra thay đổi số lợng loài giai đoạn diễn cho thấy, Thảm cỏ có 212 loài suốt trình từ trạng thái thảm cỏ đến rừng thứ sinh đà có 141 loài bị đào thải Nh khoảng 1/3 (71 loài) tiếp tục tồn đến giai đoạn rừng non thứ sinh Ngợc lại, với trình suy giảm số lợng loài trạng thái thảm cỏ đà có 219 loài đợc bổ sung giai đoạn tiếp theo, giai đoạn thảm bụi 124 loài giai đoạn rừng thứ sinh 95 loài 4.3.2 Mật độ trình tỉa tha Trong trình diễn thế, luôn diễn hai trình trái ngợc nhau: tăng lên số lợng cá thể mật độ loài diễn đồng thời với giảm bớt số lợng cá thể mật độ loài khác Đối với loài gỗ, theo qui luật chung loài tiên phong a sáng có đời sống ngắn bị đào thải để nhờng chỗ cho loài định c có đời sống dài Thực chất trình thay tổ hợp loài tiên phong a sáng có đời sống ngắn tổ hợp loài định c a bóng có đời sống dài Kết trình làm thay đổi chất quần xà Đây động lực trình diễn 4.3.3 Thay đổi tính đa dạng thảm thực vật trình diễn Một biểu tính đa dạng thảm thực vật đợc thể rõ nét thành phần phổ dạng sống quần xà Kết nghiên cứu trình bày bảng 4.10 Bảng 4.10 Phổ dạng sống trạng thái thảm thực vật Dạng sống Cây chồi mặt đất (Ph) Cây chồi sát đất (Ch) Cây chồi nửa ẩn (He) Cây chồi ẩn (Cr) Cây sống năm (Th) Phụ sinh, hoại sinh Dây leo Tổng số loài Thảm cỏ 75 29 54 16 34 / 212 C©y bơi 160 34 57 36 30 / 324 Rõng thø sinh 192 20 31 30 6 290 KÕt qu¶ bảng 4.10 cho thấy: giai đoạn trình diễn có nhóm dạng sống bản: Cây có chồi đất; Cây có chồi sát mặt đất; Cây có chồi nửa ẩn; Cây chồi ẩn; Cây sống năm 16 Theo trình phát triển thảm thực vật nhóm dạng sống thay đổi cách rõ ràng Trong nhóm chồi mặt đất (Ph) chiếm tỷ lệ cao nhóm dạng sống Tỷ lệ nhóm chồi trên, phụ sinh, dây leo tăng dần từ thảm bụi ®Õn rõng thø sinh Trong nhãm c©y chåi nưa ẩn năm giảm dần đến rừng thứ sinh nhóm năm hầu nh không 4.3.4 Thay đổi qui luật phân bố theo cấp chiều cao Chúng đà nghiên cứu phân bố theo cÊp chiỊu cao cđa qn x· rõng thø sinh phơc håi sau kh¸i th¸c kiƯt cã ti kh¸c nhau: - A: Rừng phục hồi 25 năm; - B: Rừng u Sau sau phục 20 năm; - C: Rừng thứ sinh phục hồi 15 năm; - D: Rừng thứ sinh phục hồi 10 năm Kết nghiên cứu trình bày hình 4.3 Hình 4.4 Đồ thị phân bố theo cấp đờng kính rừng thứ sinh phục hồi sau khai thác kiệt Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc N (%) Hình 4.3 Đồ thị phân bố theo cấp chiều cao quần xà rừng thứ sinh phục hồi sau khai thác kiệt Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phóc 60 50 40 30 20 10 I II A III IV V B VI VII VIII C IX Cấp chiều cao D Hình 4.3, cho thấy: phân bố theo cấp chiều cao quần xà rừng thứ sinh có dạng đỉnh Đờng phân bố dịch phải thời gian rừng đợc phục hồi tăng lên (quần xà A quần xà B, rừng phục hồi 20 25 năm) 4.3.5 Thay đổi qui luật phân bố theo cấp đờng kính N (%) 15 60 50 40 30 20 10 I II III A IV V B VI VII C VIII IX CÊp đờng kính D Phân bố đờng kính phản ánh tiềm sức sản xuất rừng Hình 4.4 cho thấy: Do sinh trởng mạnh số cá thể thuộc nhóm tiên phong mọc nhanh tạo lớp đờng kính lớn nhiều so với giá trị trung bình, nhiên số lợng cá thể loài không nhiều nên đờng phân bố giảm mạnh đờng kính tăng lên Kết đờng phân bố chuyển dần sang lệch phải nh quần xà rừng A vµ B rõng phơc håi sau 20 vµ 25 năm 4.3.6 Thay đổi qui luật phân bố mặt đất Để nghiên cứu thay đổi phân bố mặt đất, đà chọn trạng thái thảm thực vật trình diễn Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh là: thảm cỏ (thảm Guột), thảm bụi, rừng thứ sinh phục hồi 10 năm Mỗi trạng thái chọn vị trí (chân, sờn đỉnh đồi) - giai đoạn thảm cỏ (100%) có dạng phân bố cụm Giai đoạn thảm bụi có 3/9 (33,33%) số ô có dạng phân bố theo cụm, 6/9 (66,66%) số ô có dạng phân bố ngẫu nhiên Giai đoạn rừng thứ sinh có 1/9 (11,11%) số ô có dạng phân bố cụm, 7/9 (77,77%) số ô có dạng phân bố ngẫu nhiên, 1/9 (11,11%) số ô có dạng phân bố 4.4 Sinh trởng số loài rừng thø sinh phơc håi tù nhiªn 4.4.1 Sinh tr−ëng cđa số loài tái sinh tự nhiên 4.4.1.1 Sinh tr−ëng vỊ chiỊu cao Sè liƯu sinh tr−ëng chiỊu cao loài Trám chim, Hoắc quang, Sau sau Sơn rừng, trình bày bảng 4.14 Sau 12 năm, Sau sau đạt chiều cao: 7,2m; Trám chim: 6,6m; Sơn rừng: 5,6m Hoắc quang thấp đạt 5,2m So với loài trồng, sinh trởng chiều cao loài mọc tự nhiên không 17 18 cao, đạt mức trung bình 0,4m-0,5m/năm Theo thời gian, mức độ sinh trởng chiều cao loài đạt giá trị cao tuổi, sau giảm dần tuổi sau Đến 10 12 tuổi chiều cao tăng trung bình từ 0,1- 0,35m/năm, với mức tăng trởng đợc coi nh không khả tăng trởng chiều cao 4.4.2 Sinh tr−ëng cña rõng thø sinh 4.4.2.1 Sinh tr−ëng chiỊu cao cđa mét sè qn x· rõng thø sinh Bảng 4.14 Chiều cao (Hm) tốc độ tăng trởng (m/năm) chiều cao số loài tái sinh tự nhiên Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh Chỉ tiêu NC năm Trám chim, H (m) 1,58 0,20 Re, Thành h(m/năm ngạnh Hoắc H (m) 1,50 0,30 Quang, Thàu táu, Me rừng h(m/năm Sau sau, Re, H (m) 1,20 0,20 Bời lời h(m/năm Sơn rừng, H (m) 1,20 0,30 Dung, Re, h(m/năm Côm Trám chim Hoắc quang Sau sau Sơn rừng Tuổi H (m) h(m/năm H (m) h(m/năm H (m) h(m/năm H (m) h(m/năm 1,800,30 1,200,20 1,500,40 1,300,20 - Ô định vị 3,200,20 0,70±0,03 2,60±0,40 0,70±0,03 3,30±0,30 0,90±0,05 2,60±0,30 0,65±0,04 4,40±30 0,60±0,02 3,90±0,40 0,65±0,03 4,80±0,30 0,75±0,04 3,60±0,20 0,50±0,04 5,50±0,4 0,55±0,02 4,80±0,40 0,450,02 6,100,50 0,650,02 4,400,40 0,400,02 Ô định vị 10 6,20±0,30 0,35±0,01 5,10±0,50 0,10±0,02 6,50±0,50 0,40±0,03 5,10±0,50 0,35±0,02 12 6,60±0,60 0,20±0,01 5,20±0,40 0,10±0,01 7,20±0,70 0,35±0,02 5,60±0,40 0,20±0,02 4.4.1.2 Sinh tr−ëng đờng kính Kết nghiên cứu trình bày bảng 4.15 KÕt qu¶ ë b¶ng 4.15 cho thÊy: Sau 12 năm, Trám chim Sau sau đạt đờng kính 10cm, hai loài Sơn rừng Hoắc quang dới 10cm Theo thời gian, có chiều hớng tăng trởng đờng kính khác nhau: Trám chim có mức tăng trởng nhanh giai đoạn từ 10 đến 12 tuổi; Sau sau tăng nhanh tuổi đến tuổi Ngợc lại, Hoắc quang Sơn rừng có mức tăng trởng nhanh tuổi, sau lại giảm dần đến 12 tuổi tốc độ tăng trởng 0,35 - 0,38cm Bảng 4.15 Đờng kính tốc độ tăng trởng (cm/năm) đờng kính số loài tái sinh tự nhiên Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh Ô định vị Tuổi D (cm) D(cm/năm Hoắc D (cm) Quang D(cm/năm D (cm) Sau sau D(cm/năm D (cm) Sơn rừng D(cm/năm Trám chim Bảng 4.16 Chiều cao trung bình (Hm) tốc độ tăng trởng trung bình (m/năm) số quần xà rừng phục hồi tự nhiên nhiên Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh Quần xÃ Ô định vị Ô định vị năm năm năm 10 năm 12 năm 2,90 0,30 3,70 0,30 4,50 0,40 5,80 0,40 6,90 ±0,50 0,66± 0,04 0,60 ±0,04 0,65 ±0,05 0,55 ±0,05 2,90 ±0,30 3,80 ±0,40 4,50 ±0,40 5,10 ±0,50 5,50 ±0,50 0,70 ±0,06 2,90 ±0,20 0,85 ±0,10 2,50 ±0,30 0,45 ±0,05 4,40 ±0,40 5,40 ±0,40 0,75 ±0,08 3,80 ±0,40 4,90 ±0,40 0,65 ±0,10 0,65 ±0,07 - 0,30 ±0,02 6,10 ±0,40 0,35 ±0,01 5,50 ±0,50 0,20 ±0,02 6,60 ±0,60 0,25 ±0,01 6,10 0,50 0,30 0,03 0,30 0,02 Sau năm, quần xà đạt chiều cao trung bình dới m Đây chiều cao bảo đảm việc che phủ bảo vệ môi trờng cảnh quan Sau 12 năm đạt 6m, lúc quần xà ®ang giai ®o¹n tØa th−a m¹nh 4.4.2.2 Sinh tr−ëng ®−êng kÝnh cđa mét sè qn x· rõng thø sinh Bảng 4.17 Đờng kính (cm) tốc độ tăng trởng (cm/năm) số quần xà rừng phục hồi tự nhiên nhiên Trạm ĐDSH Mê Linh Tuổi Trám chim, Re, Thành ngạnh D (cm) D (cm/năm Hoắc Quang, Thàu táu, Me rừng D (cm) D (cm/năm Sau sau, Re, Bời lời D (cm) D (cm/năm D (cm) D (cm/năm Ô định vị Ô định vị 8 10 12 2,50 ±0,20 4,44 ±0,30 5,56 ±0,40 7,60 ±0,40 10,56 ±0,60 0,97 ±0,20 1,03 ±0,20 0,99 ± 0,7 2,80 ±0,30 4,54 ±0,40 6,45 ±0,40 7,97 ±0,50 8,63 ±0,50 3,700,30 4,840,40 0,520,03 6,150,40 0,650,03 Ô định vÞ 10 8,30±0,50 1,07±0,04 3,50±0,30 5,25±0,33 0,87±0,02 6,66±0,05 0,71±0,03 7,820,50 0,580,04 8,530,60 0,350,04 Sơn rừng, Dung, Re, Côm 4,350,20 5,68±0,20 0,66±0,06 7,44±0,40 0,88±0,05 9,13±0,40 0,84±0,03 10,21±0,70 0,54±0,04 3,10±0,30 4,94±0,30 0,92±0,03 6,07±0,40 0,57±0,03 7,14±0,50 0,53±0,02 7,90±0,50 0,38±0,03 Nãi chung, ®−êng kính rừng không lớn nên trữ lợng quần xà rừng thấp Đây hạn chế rừng phục hồi tự nhiên Sau 12 năm, đờng kính trung bình quần xà nghiên cứu đạt mức từ 7,57 - 10,56 cm 12 10,56±0,50 1,13±0,04 0,87 ±0,20 0,76 ±0,15 0,33 ±0,06 3,65 ±0,40 5,18 ±0,40 7,16 ±0,50 8,83 ±0,50 9,98 ±0,70 0,76 ±0,10 0,83 ±0,09 0,57 ± 0,10 2,70 ±0,30 3,93 ±0,40 5,88 ±0,50 6,96 ±0,50 7,57 ± 0,70 - 0,65 ±0,10 - 0,54 0,10 0,30 0,05 19 20 4.5 Đặc điểm, tính chất đất rừng qua giai đoạn diễn 4.5.1 Hình thái phẫu diện đất - Đất giai đoạn trình diễn thảm thực vật khu vực nghiên cứu đủ tầng từ tầng A1 đến tầng C Khi rừng phục hồi (giai đoạn rừng thứ sinh) tầng A0 đợc hình thành, giữ độ ẩm cho tầng đất mặt góp phần quan trọng vào việc phục hồi độ phì cho đất Độ dày tầng đất (tầng A tầng B) 55 cm, có đá lẫn, tợng kết von, đá mẹ tiếp tục phong hoá Đất Feralit màu vàng, đất trạng thái thảm thực vật gỗ nh: rừng tha, rừng thành thục đất xốp, độ ẩm cao lớp thảm mục dày hàm lợng mùn cao so với thảm cỏ rừng non Đây điều kiện thuận lợi cho trình phục hồi rừng 4.5.2 Sự thay đổi thành phần giới, dung trọng độ xốp 4.5.2.1 Thành phần giới Qua kết nghiên cứu rút nhận xét sau: - Hầu hết phẫu diện nghiên cứu tầng đất mặt có hàm lợng sét nhỏ Đất có thành phần giới thịt pha limon đợc hình thành đá mẹ có nhiều thạch anh, độ cao từ 300m trở lên đất đợc hình thành đá mẹ phún trào axit, vật liệu để hình thành đất tơng đối đồng 4.5.2.2 Dung trọng độ xốp - Thời gian phục hồi rừng thứ sinh dài độ xốp tăng dần dung trọng đất tầng mặt giảm dần Nh vËy, sù phơc håi th¶m thùc vËt rõng cã vai trò quan trọng làm thay đổi dung trọng, cải thiện ®é xèp cđa ®Êt theo h−íng phơc håi tÝnh chÊt vật lý đất rừng nhiệt đới Tầng ®Êt ë ®é s©u 30 - 40cm cã dung träng cao độ xốp thấp so với tầng ®Êt mỈt (0 - 10cm) 4.5.3 Sù thay ®ỉi mïn NPK - Hàm lợng mùn tầng đất mặt đợc tăng theo thời gian diễn phục hồi rừng - Hàm lợng đạm tổng số diễn biến theo xu tăng dần qua giai đoạn trình diễn - Lân tổng số mức trung bình, hàm lợng lân giao động từ 0,15 0,21 tất mẫu đất nghiên cứu độ sâu tõ - 15cm - Kali tỉng sè ë tÇng đất - 15cm, giảm dần theo giai đoạn trình diễn Hàm lợng kali tăng dần theo độ sâu tầng đất, tầng đất >30cm có hàm lợng kali cao nhất, thờng cao tầng đất mặt khoảng 0,2 đơn vị - Lân Kali dễ tiêu tích luỹ tăng lên qua giai đoạn diễn 4.5.4 Thay đổi độ chua Ca++, Mg++ trao đổi - Độ chua đất giảm dần qua giai đoạn diễn lên thảm thực vật - Độ chua đất giảm theo chiều sâu phẫu diện tất giai đoạn diễn 4.6 Vi sinh vật đất giai đoạn diễn thảm thực vật 4.6.1 Số lợng nhóm vi sinh vật Số lợng vi sinh vật đất tăng dần theo giai đoạn diễn lên thảm thực vật, độ sâu - 10cm, trạng thái rừng thành thục số lợng VSV đất nhiều Trạng thái thảm cỏ số lợng vi khuẩn 1,5.107 CFU/g; 1,3.107 CFU/g (thảm bụi); 1,2.109 CFU/g (rừng thành thục) Nh đất rừng thành thục có số lợng VSV lớn gấp hàng nghìn lần so với đất thảm cỏ - Số lợng VSV đất trạng thái thảm thực vật có độ che phủ khác có xu hớng giảm theo độ sâu 4.6.2 Thành phần số nhóm vi sinh vật có ích đất Một nhóm vi sinh vật quan trọng đất nhóm vi khuẩn cố định nitơ tự do: Berjerinckia, Azotobacter Nhóm vi sinh vật phân giải lân khó tan nh Aspergilus niger, Penicillium spp, Rhizopus spp, Alternaria spp, Trichoderma, Chaetomium, A awamori, Pseudomonas, Agrobacterium, Bacillus Nhóm VSV phân giải xenlulo: nấm sợi phân gi¶i xenlulo nh− Aspergillus, Trichoderma, Chaetomium, Alternaria, Acremonium, Fusarium; vi khuẩn phân giải xenlulo nh Pseudomonas, Bacillus, Cytophaga, Cellovibrio; xạ khuẩn chủ yếu Streptomyces Nhóm vi khuẩn phân giải chất hữu Baillus, Pseudomonas, Clostridium Nhóm nấm men Lipomyces, nhóm nấm men đất tiêu biểu chúng sống đất giữ vai trò quan trọng hệ sinh thái đất, tham gia vào việc kiến tạo ổn định cấu trúc đất Tóm lại: Quá trình tái sinh, diễn phục hồi rừng tự nhiên tiền đề cho trình cải thiện đặc điểm lý tính hoá tính đất, làm tăng hàm lợng hạt sét sét vật lý, làm tăng độ xốp tầng đất mặt Thảm thực vật phục hồi góp phần cải thiện đặc tính hoá học đất nh tăng hàm lợng mùn, đạm tổng số, lân kali dễ tiêu Cùng với trình cải thiện đặc tính lý hoá học đất, số lợng thành phần vi sinh vật đất đợc tăng lên đáng kể 21 22 4.7 Đề xuất số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng sau khai thác cạn kiệt khu vực nghiên cứu 4.7.1 Những đề xuất Căn kết điều tra mô hình phục hồi rừng theo hớng nông - lâm kết hợp, có nhận xét trình phục hồi rừng đạt đến trạng thái rừng non thời gian - năm phải có số điều kiện cần thiết là: Đất rừng bị khai thác cạn kiệt lớp đất mặt dày từ 30 cm trở lên có lớp tiên phong phục hồi Có nguồn gieo giống có khả cung cấp nguồn giống từ khu rừng lân cận có rừng tái sinh mục đích trạng thái thực bì với số lợng từ 500 cây/ha trở lên Phải bảo vệ tránh tác động tiêu cực ngời, gia súc; phòng chống lửa rừng phải đầu t kỹ thuật lâm sinh 4.7.2 Đề xuất giải pháp kỹ thuật chủ yếu áp dụng cho khoanh nuôi phục hồi rừng Trạm ĐDSH Mê Linh Vĩnh Phúc vùng phụ cận ã Chọn xác định đối tợng khoanh nuôi Căn kết phân loại thảm thực vật rừng khu vực nghiên cứu (phần 4.1) Trạm đa dạng sinh học Mê Linh Vĩnh Phúc vùng phụ cận áp dụng khoanh nuôi phục hồi rừng cho đối tợng là: - Phân quần hệ rộng với trạng thái thực bì rừng bị khai thác cạn kiệt, thuộc quần hệ rừng kín thờng xanh ma mùa địa hình đồi núi thấp, độ cao từ 300-700m - Các quần hệ rừng tha thờng xanh rộng đất đồi núi thấp độ cao (35o thảm thực vật bị khai thác kiệt, đất bị hoái hoá nhẹ trung bình, có nguồn gieo giống gỗ có giá trị, tiến hành khoanh nuôi tái sinh tự nhiên mức độ tự quản lý, bảo vệ, không thực biện pháp làm giầu rừng - Đất rừng nơi có độ cao tơng đối từ 100-200m, độ dốc tơng đối 50cm, đờng kính (d) > 0,50cm, tháng tuổi tuỳ theo loài cụ thể có sinh lực phát triển tốt, không cụt ngọn, không bị sâu bệnh + Thời vụ trồng: vụ xuân hè thu, chủ yếu vụ xuân + Số lợng trồng: số tái sinh có mục đích dới 500 cây/ha phải trồng dặm thêm để đảm bảo đủ 1000 cây/ - Kü tht trång + Sư lý thùc b× cơc bé Cc hè cã kÝnh th−íc 40x40x40cm tr−íc trồng tháng trở lên Lấp hố: vun đất màu lấp đầy hố trớc trồng 20 ngày Trồng thẳng đứng, lấp đất nhỏ quanh gốc hình mu rïa, Ên nhĐ Ph¸t dän, vun xíi xung quanh gốc tái sinh mục đích trồng bổ sung 2-3 năm đầu, 1-2 lần/năm Chặt bỏ cong queo, sâu bệnh nơi dày 23 24 KÕt luËn vμ kiÕn nghÞ 1.7 Rõng thø sinh phục hồi sau khai thác cạn kiệt gồm chủ yếu loài có khả tăng trởng mức trung bình, từ 0,5 0,85m/năm chiều cao 0,5 - 0,8cm đờng kính Do vậy, khả tăng trởng rừng mức trung bình 1.8 Tính chất lý, hoá học dinh dỡng đất đợc cải thiện dần theo thời gian qua giai đoạn trình diễn phục hồi rừng, từ giai đoạn thảm cỏ đến rừng tha rừng thành thục Hàm lợng mùn, hàm lợng đạm tăng, độ chua giảm dần, chất dễ tiêu tăng nhng trình tích luỹ chậm Tổng số vi sinh vật đất nh: Nấm, Vi khuẩn, Xạ khuẩn tăng lên qua giai đoạn diễn Kết luận 1.1 Trong vùng nghiên cứu, từ độ cao 700m trở xuống, thảm thực vật đà bị suy thoái nghiêm trọng Rừng nguyên sinh đà bị phá huỷ hoàn toàn, thay vào thảm thực vật thứ sinh trình diễn lên Theo khung phân loại UNESCO (1973), thảm thực vật Trạm đa dạng sinh học Mê Linh-Vĩnh Phúc vùng phụ cận cã líp qn hƯ: líp qn hƯ rõng kÝn, lớp quần hệ rừng tha, lớp quần hệ bụi lớp quần hệ cỏ 1.2 Có nhiều nguyên nhân làm suy thoái thảm thực vật vùng, nguyên nhân khai thác gỗ củi nguyên nhân làm cạn kiệt suy giảm tài nguyên tính đa dạng thực vật; chặt đốt rừng làm nơng rẫy, xử lý trắng thực bì để trồng rừng, cháy rừng nguyên nhân làm cho môi trờng bị huỷ hoại, đất đai bị suy thoái dẫn đến làm giảm khả phục hồi thảm thực vật Chăn thả gia súc mức thói quen đốt rừng để tạo thảm cỏ săn bắn yếu tố làm cản trở hay đình trệ trình diễn hay phục hồi rừng tự nhiên 1.3 Các yếu tố địa hình, độ dốc, mức độ thoái hoá đất có ảnh hởng sâu sắc đến trình diễn lên thảm thực vật Trong giai đoạn đầu trình diễn thế, số lợng loài OTC mật độ tái sinh giảm dần từ chân đồi lên sờn đồi tới đỉnh đồi Tổ hợp loài u vị trí địa hình cấp độ dốc giống nhau, nh−ng cã sù kh¸c vỊ tû lƯ cđa loài hệ số tổ thành loài 1.4 Quá trình diễn lên thảm thực vật vùng nghiên cứu diễn qua giai đoạn: thảm cỏ - thảm bụi - rừng thứ sinh rừng thành thục Quá trình diễn tự nhiên khu vực nghiên cứu diễn chậm, nguyên nhân chủ yếu đất rừng đà bị thoái hoá thiếu nguồn gieo giống Đây hậu hoạt động khai thác gỗ củi mức diễn trớc 1.5 Rừng phục hồi tự nhiên giai đoạn 12 tuổi tầng bụi tầng thảm tơi có tầng gỗ giao tán với độ tàn che 0,6 Từ 20 tuổi trở độ tàn che gỗ 0,85 Lớp thảm tơi a ẩm, chịu bóng tạo khả giữ đất, giữ nớc chống sói mòn nâng cao tác dụng phòng hộ bảo vệ môi trờng 1.6 Phân bố N/D1,3 N/HVN có thay đổi qua giai đoạn diễn Phân bố N/D1,3 có dạng đờng cong đỉnh lệch phải Kiến nghị 2.1 Diễn thứ sinh phục hồi rừng trình lâu dài, gồm nhiều giai đoạn chịu tác động nhiều yếu tố sinh thái Vì vậy, để rút ngắn thời gian diễn đề nghị tiếp tục nghiên cứu bổ xung, xác định tổ thành tối u loài có mục đích để trồng dặm chuỗi diễn thứ sinh sau khai thác cạn kiệt, để nâng cao chất lợng rừng phục hồi đáp ứng đợc kinh tế bảo vệ môi trờng 2.2 Trong chiến lợc phục hồi rừng Vĩnh Phúc nên trọng đến kế hoạch phục hồi rừng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh nơi đất rừng bị thoái hoá nhẹ trung bình, có nguồn gieo giống Những nơi đất thoái hoá nặng nặng nên trồng rừng 2.3 Trong trình diễn phục håi rõng nguån gieo gièng cã vai trß rÊt quan trọng Do vậy, trình trồng dặm phải ý đến vị trí trồng để hạt giống đợc phát tán thuận lợi 2.4 Gió (Aquilaria Crassna Pierre) loài có giá trị kinh tế cao, loài có nguy tuyệt chủng Khu bảo tồn thiên nhiên vờn quốc gia Tam Đảo Vì vậy, đề nghị tiếp tục nghiên cứu khả tái sinh - sinh trởng, phát triển có biện pháp cụ thể để bảo vệ phục hồi loµi thùc vËt nµy ... lên thảm thực vật trạm Đa dạng sinh học Mê Linh (Vĩnh Phúc) vùng phụ cận Mục tiêu nghiên cứu đề ti Nghiên cứu trình diễn lên thảm thực vật sau khai thác cạn kiệt Trạm đa dạng sinh học Mê Linh (Vĩnh. .. rừng thứ sinh đợc phục hồi khu vực nghiên cứu Đóng góp luận án Nghiên cứu diễn lên thảm thực vật hình thành sau khai thác cạn kiệt trạm đa dạng sinh học Mê Linh (Vĩnh Phúc) vùng phụ cận, đi? ??m khác... loại diễn là: diễn nguyên sinh diÔn thÕ thø sinh, diÔn thÕ thø sinh cã hai loại diễn suy thoái diễn lên Trong đề tài nghiên cứu diễn thứ sinh lên thảm thực vật trạm Đa dạng sinh học Mê Linh -