Dưới đóy lỏ một sốphương phõp thường được õp dụng để nghiởn cứu đặc điểm sinh thõi cóygỗ.Phương phõp phón tợch khu phón bốTrong khu phón bố của một loỏi thực vật thường cụ sự phón hụa nh
ĐIỀU KIỆN TỰ NHI ÊN VÀ XÃ H ỘI KHU VỰC NGHI ÊN C ỨU
Điều kiện tự nhiên
Cúc Phương là khu vực hình thành từ vận động tạo sơn kỷ Kimeri, nằm ở cuối kỷ Jura và đầu kỷ Bạch phấn Theo bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1/500.000, Cúc Phương thuộc phức hệ đá vôi Triat trung, bậc Ladoni, và có mối liên hệ với dạng đá vôi Tây Bắc Việt Nam.
Cúc Phương có một lịch sử địa chất lâu đời, tạo nền tảng cho sự hình thành lớp đất dày, rất thuận lợi cho sự phát triển của hệ thực vật.
Vườn quốc gia Cúc Phương nằm ở phần cuối của dãy núi đá vôi từ Tây Bắc chạy về, với địa hình đặc trưng xen kẽ giữa các núi đá vôi và đồi đất, thung đất Khoảng 3/4 diện tích của Cúc Phương là núi đá vôi, có độ cao tuyệt đối trung bình từ 300-400 m, trong đó đỉnh Mây Bạc cao 656 m là điểm cao nhất nằm ở phía Tây Bắc Đặc trưng địa hình của Cúc Phương thuộc dạng địa hình Castơ nửa che phủ, khác biệt với địa hình Castơ che phủ của Đồng Giao và Castơ trọc của Gia Khánh, và nằm trọn vẹn trong cảnh địa lý Castơ xâm thực.
- Th ổ nh ưỡ ng Đất Cúc Phương gồm hai nhóm chính:
*) Nhóm A: Đất phát triển trên đá vôi hoặc trên sản phẩm chịu ảnh hưởng của nước cacbonat Trong nhóm chính này có 4 loại chính và 10 loại phụ.
Loại 1:Đất renzin màuđen trênđávôi.
Loại 2:Đất renzin màu vàng trênđávôi.
Loại 4:Đất Macgalit - Feralit vàng.
*) Nhóm B: Đất phát triển trên đá không vôi hoặc trên sản phẩm ít chịu ảnh hưởng nhiều của nước Cacbonat Trong nhóm này có 3 loại chính và loại phụ.
Loại 1:Đất Feralit vàng phát triển trên sa thạch.
Loại 2:Đất Feralit vàng, nâu, xám, tím phát triển trên Azgilit.
Loại 3:Đất Feralit vàngđỏphát triển trên diệp thạch sét.
Đất Cúc Phương có đặc điểm tơi xốp với độ xốp cao từ 60-65%, hàm lượng mùn lớn và thấm sâu từ 4-5%, khả năng hấp thụ tốt và thành phần cơ giới ở mức trung bình.
Đất Cúc Phương được đánh giá là hiếm và có giá trị cao, phản ánh vị trí quan trọng của thảm thực vật rừng nơi đây, như nhận định của Nguyễn Xuân Quát (1971).
Kết quả quan trắc 15 năm tại trạm khí tượng Bống cho thấy nhiệt độ trung bình năm đạt 20,6°C, với năm 1966 ghi nhận nhiệt độ cao nhất là 21,2°C và năm 1971 là năm có nhiệt độ thấp nhất ở mức 19,9°C Chênh lệch giữa nhiệt độ bình quân chung và nhiệt độ cao, thấp chỉ khoảng 1°C (0,6°C và 0,7°C) Sự ổn định của nhiệt độ bình quân năm này là một yếu tố thuận lợi cho sự phát triển của hệ thực vật tại khu vực.
Địa hình núi đá vôi tại khu vực này dẫn đến sự biến động lớn về nhiệt độ, với những năm có đợt lạnh kéo dài chỉ 4-5 ngày hoặc đợt nóng chỉ 1-2 ngày Trong 15 năm quan trắc, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối ghi nhận là 0,7°C vào ngày 18/1/1967, trong khi nhiệt độ tối cao tuyệt đối đạt 39,5°C vào ngày 20/7/1979.
Chế độ nhiệt ở Cúc Phương bị ảnh hưởng bởi độ cao và thảm thực vật rừng, được thể hiện qua số liệu từ ba trạm khí tượng Tại trạm Bống, với độ cao 300-400m và thảm thực vật rừng nguyên sinh tươi tốt, nhiệt độ bình quân năm là 20,6°C Trạm Đang, nằm ở vùng rừng thứ sinh có chất lượng kém và độ cao 200-250m, có nhiệt độ bình quân năm là 21,8°C, cao hơn Bống 1,2°C Trong khi đó, trạm Nho Quan, cách trung tâm Vườn 20 km và không có rừng, với độ cao 20m, ghi nhận nhiệt độ bình quân năm là 22,7°C, cao hơn Bống 2,1°C và Đang 0,9°C.
Lượng mưa bình quân hàng năm tại Cúc Phương dao động từ 1800mm đến 2400mm, với mức trung bình là 2148mm Đây là một lượng mưa đáng kể so với các khu vực lân cận.
Khu vực này có 8 tháng mưa, với mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 11, trong đó tháng 9 có lượng mưa cao nhất đạt 410,9mm Các tháng 12, 1, 2 và 3 lượng mưa dưới 50mm, cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa mùa khô và mùa mưa Mặc dù mùa khô kéo dài 4 tháng, nhưng khí hậu ở Cúc Phương trở nên khá khắc nghiệt vào mùa đông do mưa ít và nhiệt độ thấp.
Độ ẩm không khí ở Cúc Phương có mức trung bình năm đạt 90%, duy trì ổn định suốt cả năm với tháng có độ ẩm thấp nhất không dưới 88% Trong khi đó, độ ẩm tuyệt đối có sự biến đổi tương tự như nhiệt độ không khí.
Bi ể u 01: Các ch ỉ tiêu khí h ậ u c ơ b ả n khu v ự c V ườ n qu ố c gia Cúc Ph ươ ng
Lượng mưa (mm) Độ ẩm max min Trung bình (%)
Bi ểu đồ 0 1: Bi ểu đồ khí hậu Gaussen - Walter
Khu v ực Vườn quốc gia Cúc Phương
Nếu áp dụng công thức tính chỉ số khô hạn của Thái Văn Trừng:
S là số tháng khô, lượng mưa bình quân tháng < 2 lần nhiệt độ bình quân.
A là số tháng hạn, lượng mưabình quân < nhiệt độ bình quân.
D là số tháng kiệt, khi lượng mưa nhỏ hơn hoặc bằng 5mm Tại Vườn quốc gia Cúc Phương, lượng mưa bình quân tháng 1 nhỏ hơn 2 lần nhiệt độ bình quân, dẫn đến S = 1, không có tháng hạn và tháng kiệt.
Ta viết được công thức tính chỉ số khô hạn là: X = 1 0 0
Vườn quốc gia Cúc Phương nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng bởi gió mùa Đông Bắc vào mùa Đông và gió mùa Đông Nam vào mùa hè, đồng thời còn chịu tác động của gió Lào thổi mạnh trong nhiều ngày hè Tuy nhiên, do điều kiện địa hình đặc trưng, gió bị thay đổi hướng đáng kể khi vượt qua các yên ngựa và hẻm núi, đi sâu vào rừng với tốc độ gió trung bình chỉ khoảng 1-2m/s.
Cúc Phương có địa hình Castơ đặc trưng, dẫn đến việc khu vực này có ít dòng chảy Ngoài sông Bưởi và sông Ngang ở phía Bắc có nước quanh năm, phần lớn các khe suối chỉ có nước theo mùa Sau mưa, nước được dẫn vào các lỗ hút, chảy ngầm và phun ra ở một số vũng nước ngoài bìa rừng Những khu vực không kịp hút nước sẽ bị ứ đọng, gây ngập úng tạm thời.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của đề tài là cung cấp kiến thức về đặc điểm sinh thái của loài cây Vù hương, nhằm hỗ trợ cho công tác bảo tồn và phát triển loài cây quý hiếm này tại Vườn quốc gia Cúc Phương.
Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là loài Vù hương (Cinnamomum balansae Lecomte) phân bố trong rừng tự nhiên và rừng trồng ở Vườn quốc gia Cúc Phương.
Giới hạn nghiên cứu
Giới hạn về không gian: Đề tài tiến hành nghiên cứu tại khu vực Vườn quốc gia Cúc Phương, tỉnh Ninh Bình.
Nội dung nghiên cứu tập trung vào các đặc điểm sinh thái quan trọng liên quan đến hoạt động bảo tồn, bao gồm ảnh hưởng của độ ẩm, các tính chất hóa học của đất, độ tàn che rừng, tổ thành các loài đi cùng và đặc điểm của nhóm sinh học nói chung.
Nội dung nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu các nội dung chính sau đây:
2.4.1 Đặc điểm h ình thái và v ật hậu của loài Vù hương
- Hình thái thân, lá, quả, rễ cây
- Thời vụ ra chồi, hoa, quả và quả chín trong năm
2.4.2 Đặc điểm sinh cảnh nơi phân bố V ù hương
-Địa hình và thảm thực vật nơi phân bố Vù hương
- Một số đặc điểm khí hậu nơi phân bố Vù hương
- Một số đặc điểm thổ nhưỡng nơi phân bố Vù hương
2.4.3 Đặc điểm cấu trúc rừng nơi có Vù hương phân bố
- Kết cấu tổ thành loài cây gỗ lớn.
- Tổ thành loài cây tái sinh
-Đặc điểm liên hệ giữa các yếu tố cấu trúc rừng
2.4.4 Nghiên c ứu đặc điểm nhóm sinh học của Vù hương
- Tổ thành nhóm loài cây
- Tái sinh tự nhiên dưới tán cây mẹ
2.4.5 Nhu c ầu ánh sáng của Vù hương ở tu ổi non 2.4.6 Đề xuất một số giải pháp bảo tồn v à phát tri ển loài Vù h ươ ng
Giải pháp bảo tồn và phát triển Vù hương bao gồm các kỹ thuật bảo tồn nguyên vị và bảo tồn chuyển vị, nhằm đảm bảo sự bền vững và giá trị văn hóa của khu vực này.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Đặc điểm hình thái và vật hậu của Vù hương
4.1.1 Đặc điểm h ình thái 4.1.1.1 Hình thái thân và cành cây
Kết quả điều tra và đo đếm kích thước của 59 cây Vù hương đã được tính toán và trình bày trong phụ biểu 01 Các chỉ tiêu thống kê liên quan đến kích thước của cây Vù hương được thể hiện trong biểu 4-1.
Bi ểu 4 - 1: Kích thước loài Vù hương ở Cúc Phương
TB Max Min TB Max Min TB Max Min
Phân tích số liệu thống kê và kết quả quan sát trực tiếp cho phép đi đến một số nhận xét về kích thước Vù hương như sau:
Vù hương là cây gỗ lớn với đường kính có thể đạt tới 250cm và chiều cao lên đến 45m Theo Phạm Hoàng Hộ, vù hương có thể có đường kính 1,5m và chiều cao 35m.
Thân cây có cấu trúc đơn trục, thẳng và tròn đều, với gốc có bạnh vè nhỏ hoặc bạnh đế Đối với cây nhỏ, thường không thấy bạnh vè, nhưng thân chính vẫn rõ ràng.
- Chiều cao dưới cành bằng 1/2 - 2/3 chiều cao vút ngọn; lúc nhỏ cành mọc rất nhiều, sau đó cành tỉa thưa tự nhiên rất mạnh, cành mọc gần ngang.
Cây non và cành non có vỏ nhẵn màu xanh thẫm, trong khi cành khô của cây non có vỏ màu đen nhạt với sọc nâu nhỏ Cây trưởng thành có vỏ màu nâu nhạt, nứt dọc và bong từng mảng nhỏ.
Tán cây thường dài từ 1/3 đến 1/2 chiều cao của cây Đối với cây non, tán cây thường có hình tròn hoặc hình nón, chiếm từ 1/2 đến 2/3 chiều cao và có nhiều cành nhánh Trong khi đó, tán của cây trưởng thành thường thưa, không tròn, chỉ chiếm khoảng 1/3 chiều cao và có ít cành nhánh, do chúng phải chịu ảnh hưởng của gió bão trong tầng vượt tán và tầng tán chính của rừng.
Lá đơn mọc cách không có lá kèm, khi non có màu xanh tím, sau đó chuyển sang xanh thẫm và bóng Khi lá già, màu sắc chuyển sang đỏ rồi rụng Phiến lá hình trái xoan với mép nguyên, đầu lá nhọn và có mũi dài, góc lá không cân đối và hơi nhọn.
Lá của cây Vù hương chưa trưởng thành có kích thước từ 10,2-23cm chiều dài và 5,2-11,5cm chiều rộng, với cuống lá dài từ 0,9-3cm, có từ 4-9 cặp gân bên, trong đó các gân gần cuống và gân chính nổi rõ ở mặt dưới lá, trong khi gân ở đầu lá mờ dần Ngược lại, lá của cây đã trưởng thành có phiến lá nhỏ hơn, chiều dài từ 5-11,7cm và chiều rộng từ 3-7,5cm, cuống lá dài từ 0,9-2,5cm, với 3-5 cặp gân bên Theo Phạm Hoàng Hộ, lá trưởng thành có phiến bầu dục kích thước khoảng 9-10 x 4-5cm và có 4-5 cặp gân phụ.
Kết quả tính toán các đặc trưng mẫu lá từ 10 cây chưa trưởng thành và 10 cây trưởng thành đã được ghi chép chi tiết trong phụ biểu 02 và phụ biểu 03 Các chỉ tiêu thống kê liên quan được trình bày rõ ràng ở biểu 4-2.
Bi ểu 4 -2: Các ch ỉ ti êu v ề lá
Chiều dài lá (cm) Chiều rộng lá (cm) Chiều dài cuống lá
Số lượng đôi gân lá
TB Max Min TB Max Min TB Max Min TB Max Min
Kết quả kiểm tra sự khác nhau giữa lá của cây chưa trưởng thành và cây trưởng thành theo tiêu chuẩn U của Mann-Whitney cho thấy chiều dài và chiều rộng của lá đều có |Z| > 1,96, với xác suất của Z nhỏ hơn 0,05 Điều này cho thấy kích thước lá của cây chưa trưởng thành và cây trưởng thành có sự khác biệt rõ rệt.
Lá Vù hương ở Cúc Phương cho thấy sự khác biệt rõ rệt về kích thước giữa cây chưa trưởng thành và cây trưởng thành Cụ thể, lá của cây chưa trưởng thành
4.1.1.3 Hình thái hoa và quả
Hoa Vù hương mọc thành chùm ở nách lá, có màu nâu trắng và là loại hoa lưỡng tính với bao hoa màu trắng nhạt Mùa hoa thường diễn ra từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau Quả Vù hương ở giai đoạn đầu có hình trùy, đầu hơi múp và thuôn dần về phía cuống.
Quả Vù hương có hình dạng trái xoan, thuôn nhọn ở hai đầu, mỗi quả chứa một hạt hình trái xoan Khi chín, vỏ quả chuyển từ màu xanh sang đỏ và sau đó là tím thẫm, với lớp vỏ thịt mềm Hạt bên trong có màu mâu đen.
Kết quả đo kích thước của quả và hạt được ghi ở biểu 4-3:
Bi ểu 4 - 3: Kích thước v à hình thái qu ả
Phân lo ại Các ch ỉ ti êu v ề quả, hạt
Chi ều d ài (cm) Đường kính (cm) Hình thái
Hoa và quả mọc theo chùm ở nách lá với cuống dài Quả non có hình truỳ, khi chín sẽ hình trái xoan thuôn dài từ 2,1-2,7cm và được kính từ 1,1-1,7cm Hạt có hình trái xoan, dài từ 1,3-1,8cm và đường kính từ 0,7-1,0cm, theo Phạm Hoàng Hộ, trái to đạt kích thước 8-10mm.
Khu vực nghiên cứu nằm trong Vườn quốc gia Cúc Phương, nơi loài Vù hương chủ yếu mọc tự nhiên ở thung đất và đồi đất thuộc phân khu bảo vệ nghiêm ngặt Do kích thước lớn của cây, việc đào đất để quan sát bộ rễ là không khả thi Để nghiên cứu hệ rễ, chúng tôi đã chọn cây Vù hương trồng hỗn giao 8 năm tuổi và cây trồng 4 năm tuổi tại Vườn thực vật Ngoài ra, chúng tôi cũng quan sát bộ rễ của cây con 10 tháng tuổi được gieo từ hạt tại Vườn ươm Cúc Phương.
Đặc điểm sinh cảnh nơi phân bố Vù hương
Khu vực nghiên cứu nằm trong Vườn quốc gia Cúc Phương, tọa lạc tại vĩ độ Bắc từ 20°14' đến 20°24' và kinh độ Đông từ 105°29' đến 105°44' Vườn cách Hà Nội khoảng 120 km về phía Tây Nam và cách biển Đông 60 km theo đường chim bay Với tổng diện tích 22.200 ha, Vườn có chiều dài khoảng 30 km và rộng từ 8 đến 10 km, trong đó 11.350 ha (51,1%) thuộc tỉnh Ninh Bình, 5.850 ha (26,4%) thuộc tỉnh Hoà Bình, và 5.000 ha (22,5%) thuộc tỉnh Thanh Hoá.
4.2.2 Địa h ình và th ảm thực vật nơi phân bố Vù hương Đểnghiên cứu đặc điểm nơi phân bố Vù hương đề tài đã tiến hành điều tra phân bố loài Vù hương theo 12 tuyến, với tổng chiều dài 120km Các tuyến cách nhau 2km điqua hầu hết các dạng địa hình và loại hình rừng Kết quả thống kê đặc điểm hoàn cảnh của 62 vây Vù hương được tổng hợp trong biểu 4-6, chi tiết được ghi ở phụ biểu 05.
Bi ể u 4-6: K ết quả điều tra n ơ i có phân b ố Vù h ươ ng
Thung Đồi đất Loại rừng
Trung bình số cây gặp trên 1
Chân Sườn Đỉnh Ng/ km sinh
Qua kết quả điều tra có thể nhận xét như sau:
Vù hương chủ yếu phân bố trên các đồi đất và thung lũng có độ cao từ 186 đến 465 mét Loài cây này không được phát hiện trong các khu vực điều tra qua núi đá.
Vù hương chủ yếu phân bố ở chân đồi và các thung lũng, trong khi ít xuất hiện trên sườn đồi Chúng phát triển ở mọi hướng dốc của sườn Trong tổng số 62 cây được ghi nhận trong các tuyến điều tra, có 37 cây được tìm thấy ở chân đồi và thung lũng.
17 cây ở đỉnh đồi và 8 cây ở sườn đồi Như vậy tần số bắt gặp là 62 cây/120km, bình quân 0.52 cây/1km.
Kết quả điều tra cho thấy loài Vù hương phân bố tự nhiên ở Cúc Phương với mật độ rất ít và phạm vi phân bố hẹp Chúng thường tập trung ở những khu vực thung đất hơi thoải và đồi đất, với độ cao từ 186-465m Trong 120km tuyến điều tra, dạng địa hình núi đá chiếm khoảng 60km nhưng không có sự xuất hiện của loài Vù hương, trong khi dạng địa hình thung đất và đồi đất chiếm khoảng 60km và có sự xuất hiện của 62 cây, tập trung chủ yếu ở khu vực trung tâm và một số tuyến thuộc khu vực xóm Đang và đồi Cui.
-Vù hương ở Cúc Phương phân bố ở loại đất Feralit vàng, có tầng đất dày, tơi xốp, đất có độ ẩm cao, tỷ lệ đá lẫn không nhiều.
- Vù hương phân bố chủ yếu ở độ dốc thấp, dưới 20 độ Trong các tuyến điều tra độ dốc cao nhất đã gặp được Vù hương là 17 độ.
Vù hương có khả năng phân bố ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh, nhưng chủ yếu tập trung tại rừng nguyên sinh Ở khu vực rừng thứ sinh, loài Vù hương được phát hiện tại xóm Cui trong và xóm Cui ngoài, cũng như một số cây ở đồi và thung đất thuộc khu vực xóm Đang Những khu vực này trước đây từng được người dân khai thác để làm nương rẫy hoặc lấy gỗ có giá trị kinh tế, nhưng hiện tại rừng đã được phục hồi và đang sinh trưởng, phát triển rất tốt.
4.2.3 M ột s ố đặc đ i ểm khí h ậu nơi phân bố Vù hương
Nhiệt độ không khí trung bình năm là 20,6 0 c; tháng nóng nhất là 25,8 0 c, tháng lạnh nhất 13,9 0 c; nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 0,7 0 c, nhiệt độ tối cao tuyệt đối 39,5 0 c.
Lượng mưa trung bình hàng năm đạt 2.148mm, với năm có lượng mưa cao nhất ghi nhận 2.400mm và năm có lượng mưa thấp nhất là 1.800mm Tháng có lượng mưa nhiều nhất là 410,9mm, trong khi tháng ít mưa nhất chỉ đạt 23,3mm Độ ẩm không khí trung bình trong năm là 90%, với tháng có độ ẩm cao nhất là 92% và tháng có độ ẩm thấp nhất là 88%.
4.2.4 M ột số đặc điểm thổ nhưỡng nơi phân bố Vù hương
Thổ nhưỡng đóng vai trò quan trọng trong sự sống của các sinh vật, quyết định sự sinh tồn và phát triển của động, thực vật và vi sinh vật Đất không chỉ là giá thể nâng đỡ cây mà còn là môi trường sống, cung cấp nước và chất dinh dưỡng, đồng thời tạo ra vòng tuần hoàn cân bằng cho các chất dinh dưỡng khoáng Trong cùng một điều kiện khí hậu, đất là yếu tố quyết định đến sự phân bố, sinh trưởng và tính ổn định của quần thể rừng cũng như từng cá thể cây rừng.
Mối quan hệ giữa đất và thực vật được thể hiện qua câu nói “Đất nào, cây ấy”, cho thấy sự gắn bó chặt chẽ và tính nhân quả giữa chúng Trong quá trình hình thành đất, thực vật và vi sinh vật đóng vai trò quyết định, góp phần vào sự phát triển liên tục của đất theo thời gian Mỗi loài cây chỉ phát triển tốt trên một loại đất phù hợp, vì vậy, đất là yếu tố quan trọng trong sinh thái cây trồng Để hiểu rõ đặc điểm sinh thái của một loài cây, cần đánh giá môi trường đất nơi chúng sinh trưởng Trong nghiên cứu sinh thái, chúng tôi đã tiến hành điều tra đất bằng cách đào bốn phẫu diện đất ở bốn ô tiêu chuẩn, cách gốc cây Vù hương khoảng 5-10m, xác định các chỉ tiêu đất qua phẫu diện và phân tích các chỉ tiêu lý hóa của đất theo quy định Các kết quả điều tra đất được ghi chép chi tiết trong các biểu mẫu tương ứng.
Bi ểu 4 -4: Mô t ả các phẫu di ện đất
Các phẫu diện điều tra
Số 01 Số 02 Số 03 Số 04 Độ dốc 7% 5% 7% 10%
Hướng dốc Tây Nam Tây Bắc Đông Bắc Đông Bắc Đá mẹ Đá vôi Đá vôi Đá vôi Đá vôi
Loại đất Feralit - vàng Feralit - vàng Feralit - vàng Feralit - vàng
Thực bì Rừng NS Rừng NS Rừng NS Rừng NS Độ dày tầng đất >80cm >80cm >80cm >80cm
TP cơ giới Thịt nhẹ Thịt nhẹ Thịt nhẹ Thịt nhẹ
Kết cấu Viên Viên Viên Viên Độ chặt Hơi chặt Hơi chặt Hơi chặt Hơi chặt
Tỷ lệ đá lẫn 10% 10% 10% 30% Độ ẩm ẩm ẩm Hơi âm ẩm Độ cao tuyệt đối 300m 243m 350m 439m
Bi ểu 4 -5: K ết quả phân tích các ch ỉ ti êu v ề lý, hóa tính của đất
Chỉ tiêu điều tra Phẫu diện 01 Phẫu diện 02 Phẫu diện 03 Phẫu diện 04
Tầng đất A B C A B C A B C A B C pH KCL 4,79 4,77 4,98 5,43 4,82 4,68 3,88 4,0 3,96 3,3 3,35 3,51 pH H20 5,4 5,76 5,99 6,39 4,42 6,71 5,81 5,93 5,86 5,3 5,36 5,56 Mùn (%) 5,01 2,51 1,2 3,26 1,45 1,11 4,98 1,78 1,33 5,98 1,97 1,05 Đạm (%) 0,26 0,17 0,08 0,2 0,1 0,1 0,29 0,12 0,1 0,39 0,15 0,09
K 2 0 (dễ tiêu) 1,95 2,03 1,99 1,21 1,33 1,47 10,2 3,62 5,42 22,1 5,42 5,42 Chua thủy phân 4,55 3,62 2,35 5,25 4,88 4,92 10,7 7,67 5,31 20,8 15,2 11,6
Al 3+ (trao đổi) 0 0 0 0,45 0,64 0,08 0,66 0,65 0,18 0,5 5,01 3,56 Độ ẩm (%) 32 26,2 27,7 33,6 37,4 33,7 39,5 33,2 34,5 40 39,1 31,3 Dung trọng 0,94 1,03 1,08 0,95 1,06 1,1 0,73 0,88 0,9 0,91 0,92 1,03 Thành phần cơ giới (%)
Độ ẩm đất là một chỉ tiêu quan trọng phản ánh độ phì nhiêu của đất Kết quả nghiên cứu cho thấy độ ẩm ở các tầng đất tại các phẫu diện dao động từ 26,2% đến 40,0%, cho thấy đất có độ ẩm tự nhiên tương đối cao Đặc biệt, độ ẩm giảm dần khi xuống các tầng đất sâu hơn.
Dung trọng của đất là một chỉ tiêu quan trọng phản ánh tính chất lý học của đất, có vai trò quyết định trong việc đánh giá độ xốp của đất Dung trọng nhỏ cho thấy độ xốp lớn và ngược lại Chỉ tiêu này cũng thể hiện tỷ lệ chất hữu cơ so với chất khoáng trong đất Kết quả phân tích cho thấy dung trọng của các mẫu đất tăng dần theo độ sâu, dao động từ 0,73 đến 1,1 g/cm³ Do đó, đất có dung trọng thấp sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của các loài cây.
Thành phần cơ giới của đất là chỉ tiêu quan trọng liên quan đến nhiều tính chất lý hoá như khả năng giữ ẩm, giữ nhiệt, chế độ khí, dung lượng Cation trao đổi và khả năng điều tiết dinh dưỡng Việc nghiên cứu thành phần cơ giới được thực hiện qua phương pháp hút 3 cấp của Mỹ, cho thấy đất có kết cấu viên với thành phần từ thịt trung bình đến sét trung bình, và hàm lượng sét tăng dần theo độ sâu Đặc biệt, đất tại các ô tiêu chuẩn ở độ cao 350-450m có hàm lượng sét tương đối cao, cho thấy khả năng phong hoá yếu hơn so với các vị trí khác Các tầng đất A và B có độ xốp đến hơi chặt, trong khi tầng C chặt hơn do hàm lượng sét cao, với sự chuyển lớp màu sắc giữa các tầng không rõ rệt.
Các tính chất hoá học của đất quyết định độ phì nhiêu và ảnh hưởng trực tiếp đến các chất dinh dưỡng trong đất Độ phì nhiêu liên quan chặt chẽ đến hàm lượng các chất dinh dưỡng, bao gồm các nguyên tố đa lượng như N, P, K và các nguyên tố vi lượng khác Kết quả phân tích cho thấy mối liên hệ này rõ ràng.
Một số đặc điểm cấu trúc rừng nơi có Vù hương phân bố
4.3.1 K ết cấu tổ th ành loài cây g ỗ lớn
Kết quả điều tra và phân tích số liệu cho thấy trên 4 ô tiêu chuẩn có
Rừng hiện có 581 cá thể thuộc 106 loài, với số liệu về cấu trúc rừng được tính toán dựa trên số loài, tiết diện ngang và chỉ tiêu tổng hợp IV% của các loài Thông tin chi tiết về tỷ lệ và kết cấu tổ thành của các loài cây chủ yếu được ghi trong phụ biểu 07.
* Công thức tổ thành theo tỷ lệ số cây (N%):
1,2Nv + 1,2Va + 0,7Nt + 0,3Gđđ + 0,3Clt + 0,3Bcđ + 0,2Mlt + 0,2Bu + 0,2Gôg + 0,2Mca+ 0,2Cng + 0,2ln + 4,8Lk
Chi tiết về tổ thành theo số lượng loài được ghi trong biểu 4-7A.
Bi ể u 4-7A: K ết cấu tổ th ành theo t ỷ l ệ s ố cây c ủa m ỗi loài
Công thức tổ thành bao gồm 12 loài, chiếm 11,3% tổng số loài nhưng lại có tới 382 cá thể, tương đương 52,33% tổng số cây trong lâm phần Điều này cho thấy rằng số lượng cây của 12 loài trong công thức tổ thành vượt trội hơn hẳn so với 94 loài còn lại, thể hiện rõ rệt ưu thế về số lượng cá thể của các loài này.
* Công thức tổ thành theo tỷ lệ tiết diện ngang (G%):
1,0Cl + 0,9Va + 0,8Gđđ + 0,8Vh + 0,6Pvi + 0,5Nv + 0,4Sâ +0,4Bl + 4,6Lk
Có 8 loài tham gia công thức tổ thành theo tiết diện ngang chiếm 7,5% số loài, nhưng tiết diện ngang của 8 loài trong tổ thành chiếm 53,6% tổng tiết diện ngang toàn lâm phần Như vậy mức độ ưu thế về tiết diện ngang của các loài trong công thức tổ thành so với các loài khác là rõ rệt.Chi tiết về tổ thành theo tiết diện ngang của loài được ghi trong biểu 4-7B.
Bi ểu 4 -7B: K ết cấu tổ th ành theo t ỷ l ệ ti ết diện ngang loài cây g ỗ
Trong nghiên cứu về công thức tổ thành theo N% và G%, số loài tham gia có sự khác biệt, với ba loài chung nhưng vị trí khác nhau trong từng công thức Các loài chiếm ưu thế về số lượng cây xuất hiện trong công thức tổ thành loài, trong khi các loài chiếm ưu thế về tiết diện ngang nằm trong công thức tổ thành tiết diện ngang Hệ số tổ thành theo số cá thể có thể lớn, nhưng theo tiết diện ngang lại nhỏ, như trường hợp Nhò vàng (N, G=1,72) và Giẻ đấu đều (N#, G=2,71) Một số loài như Vù hương không có trong công thức tổ thành loài nhưng lại quan trọng trong công thức tổ thành tiết diện ngang, ảnh hưởng đến cấu trúc và quá trình diễn thế rừng Để đánh giá mức độ quan trọng của loài trong lâm phần, chỉ tiêu tổng hợp IV% được sử dụng để xác định tổ thành theo chỉ số quan trọng.
* Công thức tổ thành theo chỉ tiêu tổng hợp IV%:
1.0Va + 0.9Nv + 0.6Cl + 0.6Gđđ + 0.4Vh + 0.4Nt + 0.3Pvi + 0.3Sâ + 0.2Bl + 0.2Clt + 0.2Nrg + 0.2S + 4.7Lk
Khi áp dụng chỉ tiêu tổng hợp IV% để nghiên cứu tổ thành các loài cây gỗ, có thể thấy rằng 12 loài chiếm 11,3% tổng số loài nhưng lại chiếm đến 42,97% số cây và 62,06% tổng tiết diện ngang trong lâm phần Thông tin chi tiết về các chỉ tiêu tổng hợp của loài được trình bày trong biểu 4-7C.
Bi ể u 4-7C: K ết cấu tổ th ành theo ch ỉ tiêu t ổng h ợp loài cây g ỗ
Cộng 106 loài cây trong rừng cho thấy 33,6% trong tổng số loài có mặt, chứng tỏ rằng những loài này đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc và sự diễn thế của rừng Vù hương, với chỉ số quan trọng đứng thứ 5 (4,39%), là một trong những loài cây chủ chốt trong việc chi phối sự phát triển và đặc điểm cấu trúc của lâm phần Điều này tạo cơ sở vững chắc cho việc trồng rừng bằng loài Vù hương, đồng thời hỗ trợ xác định các loài và tỷ lệ cây trồng nhằm phát triển mô hình rừng hỗn giao hiệu quả với Vù hương và các loài cây khác.
Kết quả phân tích tổ thành cho thấy Vù hương có khả năng tồn tại cùng nhiều loài cây trong rừng hỗn giao Những loài cây này thường yêu cầu đất có độ phì cao, ẩm mát và có khả năng tái sinh trong điều kiện che bóng nhất định, đồng thời yêu cầu ánh sáng tăng lên theo tuổi.
4.3.2 T ổ th ành loài cây tái sinh Đề tài đã điều tra 100 ô dạng bản (2m2m) trong 4 ô tiêu chuẩn. Kết quả điều tra được 305 cây tái sinh của 45 loài, trong đó có 11 loài tham gia vào công thức tổ thành cây tái sinh; kết quả tính toán các chỉ tiêu được tổng hợp ở biểu 4-8, các chi tiết được ghi ở phụ biểu 08.
Bi ể u 4-8: K ết quả nghi ên c ứu tổ th ành cây tái sinh Đối tượng
Chỉ tiêu (đơn vị tính)
S ố lo ài M ật độ S ố cây triển vọng
Số loài % Số cây/ha % Số cây/ha %
Công thức tổ thành cây tái sinh 1,4Nv + 1.0Va + 1,0Gôg + 0.4Cng + 0.4Mcln + 0,3Sâ +0,2Mđlt + 0,2Nlt + 0,2Bu + 0,2Tqn +0,2Qu + 4,5LK
Ghi chú: Những ký hiệu trong 4 công thức tổ thành Va: Vàng anh
Nv: Nhò vàng Cl: Cà lồ Mlt: Mấc lá to
Bl: Bời lời Bu: bứa
Vh: Vù hương Nt: Nang trứng Gôg: Gội gác Nrg: Nhãn rừng Pvi: Phay vi Sâ: Sâng
Clt: Chắp lá to Bcđ: Bồ câu đất
Ln: Lá nến Qu: Quếch
Mca: Màu cau chuông Mđlt: Mán đỉa lá to
Mcln: Máu chó lá nhỏ Nlt: Nhọc lá to
Gđđ: Giẻ đấu đềuTqn: Trường quả nhỏLk: Các loài khác
Theo kết quả điều tra, tình hình tái sinh tự nhiên của các loài cây trong lâm phần được đánh giá là tương đối khả quan Mật độ cây tái sinh đạt 7.625 cây/ha, trong đó có 2.675 cây (H>100 cm) có triển vọng tham gia vào tổ thành rừng, chiếm 35,1% Mặc dù chỉ có 11 loài chiếm 24,4% tổng số loài, nhưng số lượng cá thể lên tới 5.400, tương đương 70,82% tổng số cây tái sinh Ngược lại, 34 loài còn lại chỉ có 2.225 cá thể, chiếm 29,18% Điều này cho thấy sự ưu thế rõ rệt của các loài trong công thức tổ thành về số lượng cá thể.
Vù hương phân bố trong hệ sinh thái với 11 loài cây tái sinh, trong đó có 5 loài gỗ lớn như Nhò vàng, Vàng anh, Gội gác, Cứt ngựa, và Bứa Tuy nhiên, trong quá trình điều tra, không ghi nhận sự xuất hiện của cây tái sinh Vù hương, cho thấy số lượng cây tái sinh của loài này rất hạn chế Điều này phản ánh sự khan hiếm của Vù hương trong công thức tổ thành theo tỷ lệ số cây.
Vù hương không chỉ xuất hiện trong công thức tổ thành theo tiết diện ngang mà còn trong công thức tổ thành theo chỉ số quan trọng Điều này cho thấy rằng loài cây Vù hương đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của lâm phần cũng như cấu trúc của rừng.
Tổ thành cây tái sinh bao gồm nhiều loài khác biệt so với các loài cây gỗ lớn trong lâm phần, cho thấy sức sống của cây tái sinh có sự đa dạng Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng phương pháp phục hồi rừng thông qua tái sinh tự nhiên và kỹ thuật tạo rừng hỗn giao một cách cẩn thận.
4.3.3 C ấu trúc tầng thứ 4.3.3.1 So sánh cấu trúc về chiều cao của 4 ô tiêu chuẩn Đại lượng quan sát là số liệu điều tra về chiều cao vút ngọn của tầng cây cao trong 4 ô tiêu chuẩn Số lượng mẫu quan sát là chiều cao của
Để xác định độ thuần nhất về cấu trúc tầng thứ của 4 lâm phần có loài Vù hương phân bố, cần áp dụng tiêu chuẩn Kruskal - Wallis Số lượng mẫu nên lớn hơn 3 và các đại lượng quan sát trong mẫu phải là những đại lượng liên tục.
Để phân tích dữ liệu, chúng tôi thực hiện phương pháp xếp hạng các số liệu quan sát ở các mẫu, tính tổng hạng của từng mẫu và sử dụng công thức (3-1) để tính giá trị H Để tối ưu hóa quá trình tính toán, chúng tôi áp dụng quy trình QT4.3 (SPSS) từ giáo trình Phân tích Thống kê trong lâm nghiệp của trường Đại học Lâm nghiệp Kết quả thu được được trình bày trong biểu 04-9.
04-9: K ết quả so sánh cấu trúc chiều cao của 4 ô ti êu chu ẩn Ô TC N Hạng trung bình mẫu
Bậc tự do 3 xác suất 2 0.000
Nghiên cứu đặc điểm nhóm sinh học của Vù hương
4.4.1 T ổ th ành nhóm loài cây
Vù hương thường mọc rải rác ở những thung đất và đồi đất trong rừng tự nhiên Để nghiên cứu mối quan hệ giữa Vù hương và các loài cây khác, đề tài đã chọn 59 cây Vù hương trưởng thành để điều tra các loài cây đi kèm, sử dụng phương pháp ô 6 cây Kết quả điều tra cho thấy có sự tương tác phức tạp giữa Vù hương và các loài cây bạn, với tổng cộng 354 cá thể được ghi nhận trong 59 ô điều tra.
Số loài điều tra được là 114, số cây bình quân của 1 loài là 3,12 (4 cây) Số loài chính tham gia tổ thành có số cây lớn hơn 4 là: Nhò vàng
20 cây (5,6%), Vàng anh 18 (5,0%), Sảng 14 (3,9%), Lá nến 10 (2,8%), Đỏm gai 10 (2,8%), Gội 9 (2,5%), Bùm bụp 9 (2,5%), Ngái 8 (2,2%), Mang xanh 7 (1,9%), Giẻ gai 7 (1,9%), Thầu tấu 6 (1,7%), Thành ngạnh
6 (1,7%), Sâng 6 (1,7%), Phèn đen 6 (1,7%), Chẹo 6 (1,7%), Vù hương 5(1,4%), Vỏ mản 5 (1,4%), Nang trứng 5 (1,4%), Máu chó lá nhỏ 5(1,4%), Hoắc quang tía 5 (1,4%), Ba gạc 5 cây (1,4%).
Công thức tổ thành nhóm loài cây mọc cùng Vù hương:
0,6Nv + 0,5Va + 0,4Sa + 0,3Ln + 0,3Đg + 0,3Go + 0,3Bb + 0,2Ng + 0,2Mx + 0,2 Gg + 0,2Tt + 0,2Tng + 0,2Sâ + 0,2Pđ + 0,2Chẹo + 0,2 Vh
Ghi chú về các loại cây và tên gọi của chúng bao gồm: Nhò vàng (Nv), Vàng anh (Va), Sảng (Sa), Lá nến (Ln), Đỏm gai (Đg), Gội (Go), Bùm bụp (Bb), Ngái (Ng), Mang xanh (Mx), Giẻ gai (Gg), Thầu tấu (Tt), Thành ngạnh (Tng), Phèn đen (Pđ), và Vù hương (Vh).
Dựa vào đặc điểm phân bố số cây theo loài liên quan đến Vù hương trong môi trường tự nhiên ở Cúc Phương, công thức tổ thành có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho việc tạo rừng hỗn giao Trong quá trình trồng và cải tạo rừng, cần điều chỉnh số lượng loài dựa trên điều kiện cụ thể, có thể loại bỏ các loài có tần số thấp hoặc giá trị kinh tế không cao, hoặc thay thế chúng bằng các loài khác có giá trị bảo tồn trong ô tiêu chuẩn 6 cây.
Nghiên cứu về tổ thành rừng cho thấy các loài Nhò vàng, Vàng anh, và Sảng là những loài chiếm ưu thế về số cá thể Mặc dù Vù hương chưa phải là loài cây trồng rừng chủ yếu, mục đích của đề tài là tìm hiểu đặc điểm sinh thái, phân bố và tính quần sinh của loài này Việc bố trí mô hình rừng trồng theo công thức tổ thành tự nhiên là một hướng đi có cơ sở khoa học, phù hợp với quy luật sắp xếp của tự nhiên, và có thể làm cơ sở tham khảo khi trồng Vù hương kết hợp với các loài khác; chi tiết về công thức tổ thành được trình bày trong biểu 4-13.
Bi ểu 4 -13: T ổ thành loài cây đi cùng với Vù hương
S ố TT Loài cây s ố cây %(Pc) S ố điểm %(Po)
Các loài cây xuất hiện bên cạnh Vù hương có tần số khác nhau, và việc xếp hạng chúng dựa vào mức độ thường gặp có thể dựa trên số ô hoặc số cá thể Hai phương pháp này có thể cho ra kết quả khác nhau, vì tại một điểm điều tra, có thể ghi nhận nhiều cá thể của cùng một loài Những loài có tính quần sinh rõ rệt sẽ được xếp hạng cao hơn khi tính theo số cá thể Với mức ý nghĩa = 0,05, các loài cây bên cạnh Vù hương có thể được phân chia thành 2 nhóm khác nhau.
- Nhóm I: hay gặp gồm những loài có: 15%P o 30%, 3%P c 7%.
- Nhóm II: ít gặp gồm những loài có: P o < 15% và P c < 3%.
Trong đó: Po: Tần số xuất hiện tính theo điểm điều tra/59 ô điều tra
P C : Tần số xuất hiện tính theo số cá thể
Kết quả ở biểu 4-13 cho thấy:
Nhóm cây hay gặp (nhóm I) bao gồm ba loài: Vàng anh, Sảng, và Nhò vàng Trong đó, Vàng anh là loài phổ biến nhất, thường xuất hiện bên cạnh Vù hương với tần suất 5,1% theo số cây và 18,6% theo số điểm điều tra.
Nhóm cây ít gặp (nhóm II) chiếm đa số gồm 111 loài như: Đỏm gai,
Lá nến, Mang xanh, Sâng.v.v đa số các loài trên là những loài điển hình ở các thung đất và đồi đất của rừng Cúc Phương.
Vù hương chỉ xuất hiện với tần số thấp, 1,4% theo số cây và 8,5% theo số ô điều tra, cho thấy tính quần sinh không rõ rệt Điều này phù hợp với đặc điểm phân bố rải rác và tỷ lệ tổ thành thấp của loài cây này trong rừng tự nhiên.
4.4.2 Tái sinh t ự nhiên dưới tán cây mẹ Để đánh giá chất lượng cây tái sinh đề tài đã sử dụng chỉ tiêu cây tốt, xấu trong điều tra lâm học như sau:
Cây tốt là cây sinh trưởng tốt, không cong queo, sâu bệnh, cụt ngọn, và có thân hình cân đối.
Cây xấu là những cây sinh trưởng kém, có hình dáng cong queo và bị sâu bệnh Để đánh giá khả năng tham gia của cây tái sinh vào tổ thành rừng, người ta áp dụng các chỉ tiêu trong điều tra lâm học, phân loại cây tái sinh theo hai cấp chiều cao: những cây có chiều cao dưới 100cm được xem là chưa có triển vọng.
Để đánh giá khả năng tái sinh quanh gốc cây mẹ có chiều cao trên 100cm, một cuộc điều tra đã được thực hiện trên 360 ô dạng bản quanh 30 cây mẹ trưởng thành, mỗi cây mẹ được khảo sát 12 ô theo 4 hướng và 3 vị trí: dưới tán, cách 1 lần đường kính tán, và cách 2 lần đường kính tán Kết quả thu được được trình bày trong biểu 4-14.
Bi ểu 4 -14: K ết quả nghi ên c ứu tái sinh dưới tán cây mẹ
T ổng s ố ô Ô có tái sinh S ố cây Chi ều cao
Tính s ố cây tái sinh/ha 7 33,3 14 66,7
Kết quả ở biểu cho thấy tần số bắt gặp loài Vù hương tái sinh là rất thấp; chỉ có 3/360 ô xuất hiện Vù hương tái sinh, trong đó ở khoảng cách
Trong nghiên cứu về sự tái sinh của loài cây Vù hương, kết quả cho thấy rằng khi đường kính tán cây mẹ đạt 1 lần, có 66,7% số ô xuất hiện loài Vù hương với 2/3 cây chiếm ưu thế Tuy nhiên, trong trường hợp chỉ có 1 cây xuất hiện trong tán, thì không có cây nào được ghi nhận trong 2 lần đường kính tán tiếp theo.
Sự suy giảm số lượng cây tái sinh của loài Vù hương có thể do một số nguyên nhân chính Thứ nhất, việc khai thác kiệt cây mẹ đã làm giảm đáng kể số lượng cây còn lại, từ đó ảnh hưởng đến quá trình tái sinh Ngoài ra, quả và hạt của loài này cũng là nguồn thức ăn ưa thích của nhiều loài động vật, chim và côn trùng, dẫn đến việc giảm số lượng hạt tham gia vào quá trình tái sinh Đồng thời, lớp thảm khô quá dày cũng có thể là nguyên nhân cản trở quá trình nảy mầm của hạt, làm giảm khả năng tái sinh của loài Vù hương.
Mật độ cây tái sinh tự nhiên của loài Vù hương hiện chỉ đạt 21 cây/ha, với 66,7% trong số đó có chiều cao lớn hơn 100cm, cho thấy số lượng cây tái sinh không nhiều nhưng có triển vọng tốt để tham gia vào tầng tán chính của rừng Do đó, việc quản lý, bảo vệ và phát triển loài Vù hương là cần thiết để đảm bảo sự tái sinh và bền vững cho loài cây này.
Nhu cầu ánh sáng của Vù hương ở tuổi non
Kết quả điều tra cho thấy số lượng cây tái sinh tự nhiên loài Vù hương tại Vườn quốc gia Cúc Phương rất ít, với nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây non, trong đó ánh sáng là yếu tố chủ đạo Mỗi giai đoạn phát triển của cây con có nhu cầu ánh sáng khác nhau Để bảo tồn loài Vù hương, chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm về nhu cầu ánh sáng của cây con gieo hạt tại Vườn ươm Cúc Phương, với các công thức thí nghiệm đồng nhất về vật liệu che, thành phần ruột bầu và kích thước cây cấy Các chỉ tiêu tăng trưởng như đường kính gốc và chiều cao được theo dõi hàng tháng để so sánh và phân tích khi cây đạt chiều cao ≥ 30cm Dữ liệu được xử lý theo tiêu chuẩn Friedman, với kết quả thí nghiệm được trình bày trong biểu 4-15.
Bi ểu 4 - 15: Sinh trưởng c ủa cây con ở các công thức che ánh sáng
Chỉ tiêu CT 1 CT 2 CT 3 CT 4 CT 5 Kiểm tra
Kết quả kiểm tra cho thấy sự khác biệt không rõ rệt về mức độ tăng trưởng đường kính gốc và chiều cao của cây con ở các công thức Trong giai đoạn vườn ươm, chiều cao của cây con là chỉ tiêu quan trọng nhất được chú trọng.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, công thức giàn che với tỷ lệ từ 50% đến 75% là phù hợp nhất cho loài Vù hương trong giai đoạn gieo ươm.
