Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến sinh trưởng vòng năm của cây pơ mu tại huyện bắc yên, tỉnh sơn la

Chúng tôi tiến hành thực hiện luận văn "Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến sinh trưởng vòng năm của cây Pơ mu tại huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La" mục tiêu của đề tài nhằm xác địn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

-VŨ ĐÌNH THẮNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU ĐẾN SINH TRƯỞNG VÒNG NĂM CỦA CÂY PƠ MU

TẠI HUYỆN BẮC YÊN, TỈNH SƠN LA

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Hà Nội, 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS: TRẦN QUANG BẢO

Hà Nội, 2010

thời gian thực hiện đề tài, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều

sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của các thầy giáo, cô giáo, các Cơ quan, Đơn vị, bạn

bè, đồng nghiệp trong và ngoài trường

Trước tiên tôi xin trân trọng cảm ơn Tiến sỹ Trần Quang Bảo người trực tiếp hướng dẫn và thường xuyên động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn Đồng thời, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới tập thể Lãnh đạo, cán bộ, công chức Viện Sinh thái rừng và môi trường - Trường Đại học Lâm nghiệp đã giúp

đỡ tôi trong nghiên cứu luận văn

Nhân dịp này, tôi cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa sau Đại học Trường Đại học Lâm nghiệp, các Thầy, Cô giáo đã tận tình truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức và phương pháp quý báu trong nghiên cứu khoa học Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các Cơ quan, Đơn vị của huyện Bắc Yên và của tỉnh Sơn La đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập tốt nghiệp Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các bạn bè, đồng nghiệp và người thân trong gia đình đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này

Trong quá trình thực hiện luận văn, mặc dù bản thân đã rất cố gắng, song do kiến thức và kinh nghiệm nghiên cứu còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi còn thiếu sót Tôi rất mong được đón nhận và tiếp thu những ý kiến góp ý quý báu của các Nhà khoa học và đồng nghiệp

Tôi xin cam đoan những số liệu đưa vào nghiên cứu và kết quả nghiên cứu của luận văn này là từ số liệu gốc và chưa được công bố ở bất cứ tài liệu nào

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Học viên

Vũ Đình Thắng

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn i

Mục lục ii

Danh mục các bảng iv

Danh mục các hình v

ĐẶT VẤN ĐỀ: - 1 -

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU - 2 -

1.1 Trên thế giới: - 2 -

1.2 Ở Việt Nam: - 5 -

Chương 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: - 8 -

2.1 Mục tiêu nghiên cứu: - 8 -

2.1.1 Mục tiêu chung: - 8 -

2.12 Mục tiêu cụ thể: - 8 -

2.2 Nội dung nghiên cứu: - 8 -

2.3 Phương pháp nghiên cứu: - 8 -

2.3.1 Phương pháp luận: - 10 -

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu: - 11 -

2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu: - 15 -

2.4 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu: - 21 -

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, DÂN SINH, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU - 23 -

3.1 Vị trí địa lý - Điều kiện tự nhiên: - 23 -

3.1.1 Vị trí địa lý: - 23 -

3.1.2 Điều kiện tự nhiên: - 23 -

3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội: - 28 -

3.2.1 Phân vùng phát triển kinh tế: - 28 -

3.2.2 Tổ chức hành chính: - 28 -

3.2.3 Dân số: - 28 -

3.2.4 Tiềm năng lao động: - 28 -

3.2.5 Tiềm năng phát triển kinh tế: - 28 -

3.3 Đặc điểm thảm thực vật rừng: - 29-

3.3.1 Đặc điểm chung về thảm thực vật rừng huyện Bắc yên: - 29 -

3.3.2 Đặc điểm tài nguyên động, thực vật rừng tại khu vực nghiên cứu:- 30 - Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN: - 34 -

4.1 Đặc điểm cấu trúc rừng Pơ mu tại khu vực nghiên cứu: - 34 -

4.1.1 Phân loại trạng thái rừng: … - 36 -

4.1.2 Cấu trúc tổ thành loài cây: - 37 -

4.1.3 Cấu trúc tầng thứ trong lâm phần: - 39 -

4.1.4 Mạng hình phần bố cây Pơ mu trên ô tiêu chuẩn điều tra: - 40 -

4.2 Đặc điểm cấu trúc vòng năm Pơ mu:……… ……… - 42 -

4.2.1 Đặc điểm hình thái vòng năm khi quan sát bằng mắt thường: - 44 -

4.2.2 Đặc điểm hình thái vòng năm khi quan sát bằng kính lúp: - 45 -

4.2.2 Sự phù hợp của biến động vòng năm với biến động khí hậu:.…- 46- 4.3 Quy luật biến động vòng năm của loài Pơ mu: - 48 -

4.3.1 Quy luật biến động bề rộng vòng năm: … …… - 48 -

4.3.2 Biến động đồng điệu của vòng năm Pơ mu : ……….- 51 -

4.4 Quan hệ giữa biến động vòng năm Pơ mu với các chỉ tiêu khí hậu và cường độ hoạt động của mặt trời: - 52 -

4.4.1 Quan hệ giữa biến động vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu:… - 52 - 4.4.2 Mối quan hệ của cường độ hoạt động mặt trời đến biến động vòng năm của loài Pơ mu: - 64 -

4.5 Ứng dụng kết quả nghiên cứu để lựa chọn vùng trồng thích hợp cho sự phát triển của loài Pơ mu: - 67 -

Chương 5: KẾT LUẬN -TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ - 70 -

5.1 Kết luận - 70 -

5.2 Tồn tại - 71 -

5.3 Kiến nghị - 72 - Tài liệu tham khảo

Phụ lục

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.1 Điều kiện khí tượng tại khu vực nghiên cứu 25 4.1 Kết quả phân loại trạng thái rừng 36 4.2 Tổ thành tầng cây cao theo tỷ lệ phần trăm số cây 38 4.3 Tổ thành tầng cây cao theo mức độ quan trọng (IV%) 39 4.4 Biến động bề rộng vòng năm (A) và chỉ số ẩm (K12) 46 4.5 Chỉ số đồng điệu của bề rộng vòng năm ở các hướng xuyên tâm 51 4.6 Biến động của các chỉ tiêu khí hậu tại khu vực nghiên cứu 55 4.7 Chỉ số đồng điệu của bề rộng vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu 56 4.8 Liên hệ của sinh trưởng (H3/11) với các chỉ tiêu khí hậu 62 4.9 Phụ thuộc của sinh trưởng vào chỉ số ẩm K5-10 63

DANH MỤC CÁC HÌNH

4.1 Khu vực nghiên cứu và vị trí lấy mẫu, lập ô tiêu chuẩn điều tra 35 4.2 Hình ảnh về tầng tán rừng ở khu vực nghiên cứu 37 4.3 Cây Pơ mu tái sinh ở ngoài bìa rừng 40 4.4 Mạng hình mô phỏng phân bố tầng cây cao trên ô tiêu chuẩn 41 4.5 Hình ảnh các cây Pơ mu lấy mẫu thớt giải tích 43

4.6 Hình ảnh về các thớt giải tích ở vị trí lấy mẫu và sau khi đã xử

4.11 Biến động của bề rộng vòng năm và các giá trị trung bình trượt

4.12 Biến động chỉ số tương đối của bề rộng vòng năm theo thời

4.13 Biến động bề rộng vòng năm theo 4 tuyến xuyên tâm và giá trị

4.14 Biến động của chỉ số tương đối bề rộng vòng năm (H1/11) và

4.15 Biến động của các chỉ tiêu khí hậu theo thời gian 56 4.16 Biến đổi đồng điệu sinh trưởng Pơ mu với các chỉ tiêu khí hậu 57

4.17 Quan hệ giữa chỉ số tương đối H1/11 và H3/11 với các chỉ tiêu

4.18 Liên hệ giữa H3/11 với nhiệt độ trung bình năm Ttb12 59 4.19: Liên hệ giữa H3/11 với tổng tích nhiệt T12 59

TT Tên hình Trang

4.20

Liên hệ giữa H3/11 với tổng tích nhiệt từ tháng 5 đến tháng 10

4.21 Liên hệ giữa H3/11 với tổng lượng mưa trung bình năm (R12) 60

4.22 Liên hệ giữa H3/11 với tổng lượng mưa từ tháng 5 đến tháng 10

4.23 Liên hệ giữa H3/11 với chỉ số ẩm cả năm (K12) 61

4.24 Liên hệ giữa H3/11 với chỉ số ẩm từ tháng 5 đến tháng 10

4.25 Biến động của chỉ số tương đối (H21/33) và chỉ số Vollfa (W) 66 4.26 Liên hệ giữa chỉ số tương đối (H21/33) với chỉ số Vollfa (W) 66 4.27 Bản đồ phân vùng khí hậu thích hợp cho sự phát triển của cây

ĐẶT VẤN ĐỀ

Khí hậu là một bộ phận quan trọng của môi trường sống, có ảnh hưởng mạnh đến đời sống của sinh giới nói chung cũng như đời sống của cây rừng nói riêng Là bộ phận quan trọng cấu thành hệ sinh thái, trong nhiều trường hợp điều kiện khí hậu có thể trở thành nhân tố quyết định sự tồn tại, phân bố, năng suất, chất lượng và tính ổn định của hệ sinh thái rừng

Nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa thực vật rừng và điều kiện khí hậu

là cơ sở để hiểu biết được những đặc điểm sinh thái khí hậu, phục vụ cho công tác phân vùng trồng rừng, chọn giống cây rừng, dự đoán năng suất và những giải pháp nhằm khắc phục, phát huy ảnh hưởng của điều kiện khí hậu

Vì vậy, nghiên cứu mối quan hệ giữa thực vật rừng với điều kiện khí hậu, góp phần quan trọng để xây dựng các biện pháp nâng cao năng suất và tính ổn định của hệ sinh thái rừng

Tuy nhiên, do cây rừng có đời sống dài, kích thước lớn nên nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến cây rừng ở nước ta còn nhiều hạn chế, kết quả còn tản mạn, chưa đáp ứng được yêu cầu của thực tiễn sản xuất và nghiên cứu khoa học hiện nay

Để góp phần làm sáng tỏ thêm phần nào tác động của điều kiện khí hậu

đến sinh trưởng của cây rừng Chúng tôi tiến hành thực hiện luận văn "Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến sinh trưởng vòng năm của cây Pơ

mu tại huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La" mục tiêu của đề tài nhằm xác định các

nhân tố khí hậu có ảnh hưởng quyết định đến sinh trưởng của cây pơ mu phục

vụ cho công tác bảo vệ và phát triển có hiệu quả diện tích rừng pơ mu hiện

còn và gây trồng, mở rộng diện tích trồng mới rừng Pơ mu (Fokienia hodginsii henry et thomas) trên địa bàn tỉnh Sơn La nói riêng và trên toàn

quốc nói chung

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Từ lâu, con người đã nhận thấy sinh trưởng của cây thân gỗ thường xuyên biến đổi phù hợp với điều kiện và hoàn cảnh sống Trên thực tế, sự ra hoa, nảy lộc, kết quả của thực vật có tính chu kỳ phù hợp với diễn biến mang tính chu kỳ của điều kiện môi trường (chu kỳ năm sai quả của cây ăn trái, vườn giống cây rừng; chu kỳ được mùa của cây lương thực ) Từ đó, nghiên cứu mối quan hệ nhịp điệu của các hiện tượng tự nhiên, đặc biệt là điều kiện khí hậu với thực vật thân gỗ có ý nghĩa hết sức quan trọng cả về lý luận cũng như thực tiễn Từ nghiên cứu mối quan hệ này: các nhà lâm học có thể nội suy được những biến đổi của tự nhiên trong quá khứ và dự báo biến động sinh trưởng, phát triển của cây rừng trong tương lai, qua đó xác định thời điểm tác động phù hợp nhằm nâng cao năng suất và tính ổn định của hệ sinh thái rừng; các nhà môi trường học có thể xác định mức độ ô nhiễm của môi trường trong thời gian đã qua; các nhà khí hậu học có thể khôi phục được bức tranh khí hậu trong quá khứ và dự báo được điều kiện khí hậu trong tương lai Dưới đây là tóm tắt một số công trình nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước trong thời gian qua:

1.1 Trên Thế giới

Vào khoảng đầu thế kỷ thứ XV, nhà Bác học cổ Hy Lạp Leonade Dvinci đã nhận thấy sự phụ thuộc của sinh trưởng cây gỗ vào mùa mưa ở vùng khô hạn (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Giữa thế kỷ thứ XVIII, K Linnner đã phát hiện thấy ở phương Bắc, bề rộng vòng năm cây gỗ thay đổi phụ thuộc vào chế độ nhiệt (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1841, ở Thuỵ Điển hai tác giả Martin và A Brave đã cho rằng tăng trưởng của loài thông có quan hệ hàm số với vĩ độ trái đất (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1868, khi nghiên cứu địa điểm trồng cây gỗ làm tàu thuyền A.N.Beketov cho rằng ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến tăng trưởng rất phức tạp có cả có lợi và bất lợi (theo Nguyễn Thị Khánh [9])

Năm 1892, khi nghiên cứu biến động vòng năm cây keo trắng ở Odecxa, F.N.Svedov đã nhận thấy có sự phù hợp chặt chẽ của bề rộng vòng năm và lượng mưa Ông cũng phát hiện rằng vòng năm hẹp lại vào các năm hạn hán và lặp lại theo chu kỳ 9 năm (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Đầu thế kỷ XX, Ở Mỹ A.E.Doulas khi tiến hành nghiên cứu tỷ mỷ với

số lượng rất lớn vòng năm ở những cây gổ cổ thụ có tuổi thọ dài như cây Thông vàng và các mẫu gỗ trong các công trình kiến trúc cổ, mẫu gỗ hoá thạch, đã phát hiện sự biến động của bề rộng vòng năm có tính chu kỳ phù hợp với chu kỳ tự nhiên, đặc biệt là chu kỳ hoạt động của mặt trời Cũng ở

Mỹ trong thời gian này, cùng với việc sử dụng mẫu vòng năm của các cây thông vàng, các nhà khoa học đã lập được những dãy dài trên 4.000 vòng năm, dãy dài nhất tới 7.167 vòng năm (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Ở Châu Âu, người ta đã lập được những dãy dài trên 1.000 vòng năm,

đã xác lập được liên hệ của bề rộng vòng năm với nhiều yếu tố tự nhiên như: Lượng mưa; nhiệt độ; độ ẩm Đây là cơ sở khoa học quan trọng để nội suy điều kiện tự nhiên trong quá khứ, dự báo biến động của điều kiện tự nhiên cung như sinh trưởng của cây rừng trong tương lai Nhờ sử dụng phương pháp ghép chéo vòng năm và phương pháp các bon phóng xạ, các nhà khoa học đã xây dựng được những dãy dài vòng năm Đây là những tài liệu quý, cho phép kéo dài các dãy quan trắc điều kiện tự nhiên ngược về quá khứ (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1953, từ kết quả nghiên cứu vòng năm V.E Rudacop đã nhận thấy cây gỗ giống như "máy tự ghi" biến động của điều kiện tự nhiên Áp dụng phương pháp chỉ số tương đối của V.E Rudacop, các nhà nghiên cứu đã

sử dụng vòng năm cây gỗ trong nhiều lĩnh vực khác nhau, như: Địa lý học; Khí hậu học; Thuỷ văn học; Sinh thái học (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1956, E Schulman đã chỉ rõ khả năng đánh giá xác suất xảy ra hạn hán trong các thời kỳ khác nhau ở vùng khô hạn, chỉ ra tầm quan trọng của nghiên cứu vòng năm trong kiểm tra lý thuyết khí hậu Ông đã xác lập được mối tương quan tương đối chặt (r=0,7) giữa bề rộng vòng năm với lưu lượng nước sông Colorodo (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1974, T.T Bitvinskas khi nghiên cứu đặc điểm dao động theo chu

kỳ tăng trưởng của cây gỗ ở Lítva và Látvia đã rút ra kết luận:

- Bề rộng vòng năm biến đổi mạnh mẽ theo thời gian và tạo nên những chu kỳ xác định;

- Bề rộng vòng năm ở các độ cao khác nhau trên thân cây, cũng biến đổi có tính chu kỳ và tỷ lệ với vòng năm ở vị trí 1,3m

- Đặc điểm dao động có tính chu kỳ của sinh trưởng, phụ thuộc vào đặc điểm lâm phần, điều kiện lập địa và biến đổi của các yếu tố khí hậu

- Nhịp điệu tăng trưởng liên hệ rõ rệt với yếu tố khí hậu và cường độ hoạt động mặt trời

- Dao động tăng trưởng thường xuyên hàng năm về chiều cao tương tự như đường kính, nhưng thường khởi đầu sớm hoặc muộn hơn một năm

- Nhịp điệu của lớp gỗ sớm và lớp gỗ muộn cũng giống nhịp điệu của vòng năm (đối với loài thông) (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1979, khi nghiên cứu ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng cây

gỗ H.B.Lovelius cũng nhận thấy: Trên ranh giới phương Bắc của rừng, lượng mưa mùa đông có ý nghĩa quan trọng, còn ranh giới trên cao của rừng, chế độ nhiệt lại có ý nghĩa hơn (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1981, hai tác giả B.B.Antanaitiss và B.B.Zagreiev cho rằng mùa sinh trưởng của cây lá rộng bắt đầu và kết thúc sớm hơn mùa sinh trưởng ở

cây lá kim, đồng thời ở Lítva lượng gỗ sinh ra từ tháng 5 đến tháng 8 chiếm 80-90% lượng gỗ tạo được trong cả năm Vân sam tăng trưởng chiều cao mạnh vào tháng 5 và tháng 6 là do ảnh hưởng của nhiệt độ không khí, còn ở tháng 7 và tháng 8 là do lượng mưa Người ta cũng phát hiện thấy, tăng trưởng chiều cao trong mùa sinh trưởng có liên hệ với nhiệt độ bình quân của mùa đó (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Những công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới trong thời gian qua: E.Schulman (1956); T.T Bivinskas (1974); H.B Lovelius (1979); B.B Antanaitiss - B.B Zagreiev (1981) còn nhận thấy: Ngoài điều kiện khí hậu, thì cường độ hoạt động mặt trời cũng là nhân tố tự nhiên có ảnh hưởng mạnh mẽ đến tính nhịp điệu của sinh trưởng cây rừng Mức độ tác động của điều kiện khí hậu cũng như cường độ hoạt động của mặt trời đến sinh trưởng cây rừng có liên quan tới đặc điểm sinh thái học của loài; đặc điểm lâm học của lâm phần và điều kiện địa lý của địa phương

kỳ hoạt động của mặt trời

Bùi Chính Nghĩa (năm 1995) [10], với đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng của biến động khí hậu đến sinh trưởng thông mã vĩ ở lâm trường Tam Đảo - Vĩnh Phú" đã đi đến kết luận: Bề rộng vòng năm biến động mạnh qua các năm và đồng điệu với nhau; Biến động của vòng năm thông mã vĩ ở Tam Đảo

có tính chu kỳ; Biến động của bề rộng vòng năm có liên quan tới biến động của các chỉ tiêu khí hậu, liên hệ của bề rộng vòng năm với chế độ nhiệt có dạng hàm tuyến tình với hệ số tương quan chặt (r=0,77); Liên hệ giữa bề rộng vòng năm với cường độ hoạt động mặt trời có dạng hàm bậc 2 với hệ số tương quan rất chặt (r=0,95)

Nguyễn Thị Khánh (năm 1997) [9], với đề tài "Nghiên cứu nhịp điệu nhiều năm của sinh trưởng cây Pơ mu (Fokienia Hodginsii Henry et Thomas)

- một loài cây gỗ quý có ranh giới vòng năm rõ, tuổi thọ dài ở miền Bắc Việt Nam" đã khẳng định bề rộng vòng năm cây pơ mu biến động với các nhịp điệu 12 năm; 20 năm; 27-30 năm Độ dài chu kỳ 12 năm cây pơ mu biến đổi theo quy luật hàm tuần hoàn, có thể mô phỏng sự biến đổi đó bằng hàm số Tác giả đã sử dụng phương pháp hàm chu kỳ để dự đoán chỉ số tương đối của

bề rộng vòng năm

Trần Thị Tuyết Hằng (1999) [6], khi nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu nhịp điệu sinh trưởng đường kính thông đuôi ngựa (Pinus Massoniana Lamb) dưới ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu nhằm phục vụ cho kinh doanh rừng trồng tại Lâm trường Tam Đảo - Vĩnh Phúc" đã có kết luận: Trong các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến tăng trưởng của cây thông mã vĩ ở Tam Đảo thì các chỉ tiêu phản ánh mức đảm bảo về nước tồn tại mối quan hệ chặt chẽ nhất; Cường độ hoạt động mặt trời có ảnh hưởng rõ rệt đến tăng trưởng của cây thông, thể hiện ở mối liên hệ chặt chẽ giữa trị số tương đối của tăng trưởng (H3/11) với chỉ số Vollfa và có thể mô phỏng bằng phương trình logarit

Đoàn Quốc Vượng (2010) [14], với đề tài "Nghiên cứu quy luật biến động vòng năm của loài Cẩm lai vú tại vườn quốc gia Yok Đôn - Đắc Lắc" đã rút ra kết luận: Bề rộng vòng năm Cẩm lai vú dao động mạnh theo thời gian; hầu hết các chỉ tiêu khí hậu đều ảnh hưởng đến sinh trưởng của Cẩm lai vú, tuy nhiên sinh trưởng của cây chịu ảnh hưởng lớn nhất bởi chỉ số ẩm; cường độ hoạt động

mặt trời (chỉ số Vollfa) có quan hệ đường thẳng với chỉ số tương đối H3/11; có thể phân vùng trồng Cẩm lai vú thích hợp dựa trên phân cấp chỉ số ẩm

Ở Việt Nam, lĩnh vực nghiên cứu này tuy còn mới mẻ song đã đạt được những thành công mang tính đột phá Các kết quả nghiên cứu đã đưa ra một

- Có thể dự báo sinh trưởng cây rừng dựa trên mối quan hệ giữa biến động của bề rộng vòng năm với biến động của điều kiện khí hậu và cường độ hoạt động mặt trời

Các kết quả nghiên cứu trên cho thấy những ưu điểm của việc sử dụng vòng năm lĩnh vực nghiên cứu sinh thái cây rừng Vòng năm có khả năng cung cấp nhiều nguồn thông tin về mối quan hệ giữa cây rừng với nhiều yếu

tố sinh thái trên mặt đất cũng như ngoài vũ trụ Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu còn tản mạn, chưa có nghiên cứu một cách hệ thống và đưa ra được hướng ứng dụng cụ thể từ kết quả nghiên cứu Để khắc phục phần nào những tồn tại đã nêu, đề tài đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu (một nhân tố sinh thái quan trọng) đến sinh trưởng của cây pơ mu, là loài cây

có tuổi thọ dài làm cơ sở cho việc dự báo sinh trưởng, biến động khí hậu và

đề ra các giải pháp kỹ thuật tác động nhằm nâng cao năng suất và tính ổn định của hệ sinh thái rừng

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu chung

Đánh giá ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến sinh trưởng của cây Pơ mu tại huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La phục vụ công tác bảo vệ và phát triển diện tích rừng Pơ mu

2.1.2 Mục tiêu cụ thể

- Phân tích đặc điểm cấu trúc, sinh trưởng vòng năm cây Pơ mu và khả năng ứng dụng phương pháp phân tích vòng năm để nghiên cứu đặc điểm sinh thái của nó ở Huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La

- Xác định chỉ tiêu khí hậu có ảnh hưởng quan trọng nhất đến sinh trưởng của Cây Pơ mu ở Huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La Làm cơ sở cho việc lựa chọn vùng thích hợp cho trồng rừng Pơ mu

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng Pơ mu tại huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La

- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc vòng năm của loài Pơ mu

- Nghiên cứu quy luật biến động bề rộng vòng năm của cây Pơ mu tại huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La

- Nghiên cứu quan hệ giữa biến động bề rộng vòng năm cây pơ mu với các yếu tố khí hậu khu vực huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La và cường độ hoạt động mặt trời (chỉ số Wollfa)

- Ứng dụng kết quả nghiên cứu để lựa chọn vùng trồng thích hợp cho

sự phát triển của loài Pơ mu

2.3 Phương pháp nghiên cứu

Sự hình thành vòng năm là kết quả hoạt động sống của thực vật thân gỗ trong quá trình đồng hóa điều kiện ngoại cảnh Mọi biến đổi về về đặc điểm cũng

như tính chất vật lý và hóa học của vòng năm đều bị chi phối bởi điều kiện hoàn cảnh trong thời gian hình thành nó Đặc điểm cấu trúc vừa là sản phẩm tác động biến đổi của hoàn cảnh vừa là tấm gương phản ánh những biến đổi đó Vì vậy khi phân tích đặc điểm cấu trúc vòng năm không những có thể làm sáng tỏ những biến động hoàn cảnh đã xảy ra, mà còn có thể phân tích được đặc điểm phản ứng của cây rừng với những biến đổi của điều kiện hoàn cảnh, hay đặc điểm sinh thái cây rừng Hiện nay vòng năm gỗ được coi là một trong những tư liệu quan trọng để nghiên cứu sinh thái rừng Tuy nhiên việc giải mã các thông tin chứa đựng trong vòng năm cây gỗ không đơn giản, vì biến động vòng năm không chỉ do một hoặc một nhóm nhất định các nhân tố nào đó mà do cả tập hợp hàng loạt các nhân tố khác nhau, như tuổi cây, điều kiện thổ nhưỡng, biến động của điều kiện tự nhiên, tác động các biện pháp kỹ thuật… Vì vậy để làm sáng tỏ đặc điểm sinh thái rừng, phát hiện những quy luật ảnh hưởng của biến động tự nhiên đến biến động sinh trưởng phát triển của nó, người ta phải áp dụng những phương pháp riêng cho phép loại trừ một hoặc một nhóm nhân tố này để nghiên cứu ảnh hưởng của một hoặc một nhóm nhân tố khác Những phương pháp đó được các nhà khoa học xây dựng,

bổ sung và hoàn chỉnh dần trong quá trình nghiên cứu Ngày nay chúng được gọi là phương pháp phân tích vòng năm

Về thực chất phương pháp phân tích vòng năm là tổng hợp các biện pháp liên hoàn từ lựa chọn đối tượng nghiên cứu, chọn cây mẫu, thu thập mẫu vòng năm, xử lý mẫu làm thể hiện rõ vòng năm, giám định chính xác tuổi vòng năm, đo đạc và thể hiện bằng số các yếu tố cấu trúc vòng năm, xử lý các dãy số liệu thu được, phân tích và mô hình hóa các mối quan hệ… nhằm khai thác tối đa lượng thông tin chứa trong vòng năm cây rừng

Phương pháp phân tích vòng năm được xem là một trong những phương pháp nghiên cứu sinh thái rừng có hiệu quả, nó đảm bảo rút ngắn được thời gian nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu không bị tách rời điều kiện

tự nhiên, có thể loại trừ được ảnh hưởng của một số nhân tố này để làm sáng

tỏ ảnh hưởng của một số nhân tố khác (Vương Văn Quỳnh, 1992- dẫn theo Đoàn Quốc Vượng [15])

2.3.1 Phương pháp luận

Thực vật rừng là một trong những thành phần của hệ sinh thái, luôn chịu sự tác động của các yếu tố môi trường xung quanh Vận động tự quay quanh trục và chuyển động quanh mặt trời của trái đất hình thành ngày, đêm

và sự phân mùa khí hậu Sự phân mùa của khí hậu và hiện tượng ngày, đêm mang tính chu kỳ tác động mạnh mẽ đến sinh trưởng của cây rừng làm cho sinh trưởng hàng năm của cây rừng mang tính chu kỳ rõ rệt và gọi đó là nhịp điệu sinh trưởng hàng năm của cây rừng

Sinh trưởng của cây gỗ là kết quả hoạt động trao đổi chất giữa cơ thể cây rừng với các yếu tố môi trường xung quanh nó Hàng năm, sau mỗi mùa sinh trưởng tượng tầng và mô phân sinh đã hình thành lên một lớp gỗ bao kín thân cây, lớp gỗ do tượng tầng và mô phân sinh tạo thành trong một năm được gọi là vòng năm của cây Vào những mùa có điều kiện khí hậu thuận lợi, tượng tầng hoạt động mạnh hình thành lớp gỗ có màu sáng với những tế bào

gỗ sớm có kích thước lớn, vách tế bào mỏng vào những mùa có điều kiện khí hậu không thuận lợi tượng tầng hoạt động yếu, hình thành lớp gỗ có màu sẫm với những tế bào có kích thước nhỏ hơn Mọi biến đổi về đặc điểm cấu trúc cũng như tính chất vật lý và hoá học của vòng năm được quyết định bởi điều kiện, hoàn cảnh trong thời gian hình thành nó Vì vậy, khi phân tích đặc điểm cấu trúc vòng năm của cây rừng có thể làm sáng tỏ không chỉ điều kiện hoàn cảnh đã xảy ra mà còn cả đặc điểm phản ứng lại của cây rừng với những biến đổi của điều kiện môi trường, qua đó cũng làm sáng tỏ quy luật biến đổi của điều kiện môi trường và của chính quá trình sinh trưởng của thực vật

Ngày nay, phương pháp phân tích vòng năm được coi là phương pháp nghiên cứu sinh thái cây rừng có hiệu quả vì nó rút ngắn được thời gian nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu không bị tách rời khỏi điều kiện tự nhiên và

có thể loại trừ được các nhân tố phi khí hậu như: Tuổi cây, lập địa và phần nào loại bỏ được các biện pháp kỹ thuật tác động khi phân tích mối quan hệ của khí hậu với thực vật thân gỗ

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu

2.3.2.1 Ngoại nghiệp

- Điều tra thu thập số liệu đặc điểm tình hình: Điều kiện tự nhiên - dân

sinh - kinh tế - xã hội huyện Bắc Yên và khu vực nghiên cứu

- Điều tra thu thập mẫu thớt giải tích cây pơ mu:

+ Liên hệ với cơ quan chức năng để thu thập mẫu gỗ Pơ mu;

+ Chọn địa điểm lấy mẫu mang tính điển hình, không bị ảnh hưởng của không khí tụ đọng nơi thung lũng hay gió quá mạnh ở các sườn dông

+ Thu thập mẫu thớt giải tích (lựa chọn mẫu không có u bướu, bạnh vè, vòng năm tương đối đồng đều, xác định được thời điểm chặt hạ ) Đánh dấu thớt giải tích theo hướng Đông - Tây và Nam - Bắc để tiện cho việc sử lý mẫu lấy số liệu tăng trưởng vòng năm

- Điều tra cấu trúc rừng Pơ mu tại khu vực nghiên cứu:

+ Tiến hành lập ô tiêu chuẩn điển hình, diện tích 2.500 m2 (50mx50m) Dùng máy GPS định vị toạ độ điểm gốc

+ Ô tiêu chuẩn cần ở gần và có đặc điểm tương tự với địa điểm lấy mẫu thớt giải tích Trong đề tài này, chúng tôi tiến hành lập ô tiêu chuẩn cách địa điểm lấy mẫu nghiên cứu 51,2 m về hướng đông nam, vị trí này trạng thái rừng hầu như còn nguyên vẹn và mang trạng thái đặc trưng cho khu vực nghiên cứu

+ Tiến hành điều tra trên ô tiêu chuẩn, thu thập số liệu: Thảm tươi, cây bụi, cây tái sinh và tầng cây cao để nghiên cứu cấu trúc của rừng Pơ mu ở khu vực nghiên cứu, cụ thể như sau:

Tầng cây cao: Tiến hành điều tra, đo đạc toàn bộ các cây có đường kính từ 6

cm trở lên, thu thập số liệu: Chu vi 1,3m (C1.3) từ đó tính được đường kính 1,3m (D1.3); Chiều cao vút ngọn (Hvn); Chiều cao dưới cành (Hdc); Đường kính tán (Dt) đo theo hai chiều Đông - Tây, Nam - Bắc, đơn vị lấy tròn đến 0,1m, ghi tương ứng với kết quả đo D1,3 của tất cả các cây trong phân ô Xác định tọa độ của tất cả các cây trong ô tiêu chuẩn theo gốc toạ độ và trục tung (Y), trục hoành (X) Tất cả các số liệu thu thập được điền vào mẫu biểu 01

MẪU BIỂU 01: PHIẾU ĐIỀU TRA TẦNG CÂY CAO

TRÊN Ô TIÊU CHUẨN

Ô tiêu chuẩn số: , loại rừng: , lô: , khoảnh: , Tiểu khu:

Ngày điều tra: , người điều tra:

Tầng cây bụi: Điều tra, đo đếm cây bụi trên 5 ô dạng bản đã lập, thu

thập số liệu: Loài cây, chiều cao trung bình (Htb), đường kính tán (Dt), tỷ lệ che phủ của loài trên ô dạng bản (CP), tình hình sinh trưởng của loài Tất cả các số liệu điều tra được điền vào mẫu biểu 02

MẪU BIỂU 02: PHIẾU ĐIỀU TRA TẦNG CÂY BỤI

TRÊN 5 Ô DẠNG BẢN 5x5m

Ô tiêu chuẩn số: , loại rừng: , lô: , khoảnh: , Tiểu

khu:

Ngày điều tra: , người điều tra:

Đơn vị quản lý:

Diện tích ÔTC: , độ dốc: hướng phơi:

ÔDB TT Loài Htb (m) Dt (m) CP Sinh trưởng 01 1

1

Cây tái sinh: Điều tra đo đếm cây tái sinh trên 5 ô dạng bản đã lập, thu thập số liệu: Loài cây, đường kính gốc (D0), chiều cao cây (H), đường kính tán cây trung bình (Dt), tình hình sinh trưởng theo 3 cấp phẩm chất: Tốt, trung bình, xấu Tất cả số liệu thu thập được điền vào mẫu biểu 03 MẪU BIỂU 03: PHIẾU ĐIỀU TRA CÂY TÁI SINH TRÊN 5 Ô DẠNG BẢN 5x5m Ô tiêu chuẩn số: , loại rừng: , lô: , khoảnh: , Tiểu khu:

Ngày điều tra: , người điều tra:

Đơn vị quản lý:

Diện tích ÔTC: , độ dốc: hướng phơi:

ÔDB TT Loài H (m) D 0 (cm) Dt (m) trưởng Sinh 01 1

1

Tầng thảm tươi: Điều tra, đo đếm tầng thảm tươi trên 5 ô dạng bản đã

lập, thu thập số liệu: Loài cây, chiều cao trung bình (Htb), tỷ lệ che phủ của loài trên ô dạng bản (CP), tình hình sinh trưởng của loài, ghi chú dạng sống của loài trên ô dạng bản Tất cả các số liệu điều tra được điền vào mẫu biểu 04: Phiếu điều tra tầng thảm tươi trên 5 ô dạng bản 5x5m

MẪU BIỂU 04: PHIẾU ĐIỀU TRA TẦNG THẢM TƯƠI

- Thu thập số liệu khí tượng:

Liên hệ với trạm khí tượng gần nhất (trạm khí tượng thuỷ văn Bắc Yên)

để xin số liệu khí tượng liên quan đến nội dung nghiên cứu

2.3.2.2 Nội nghiệp

- Xử lý thớt giải tích pơ mu:

+ Thớt giải tích sau khi thu thập về tiến hành hong khô bằng nhiệt độ trong phòng Tránh làm nứt nẻ mặt thớt

+ Để ranh giới vòng năm được thể hiện rõ, xác định tuổi và đo đạc được chính xác bề rộng vòng năm phải tiến hành làm nhẵn, đánh bóng bề mặt thớt để làm thể hiện rõ vòng năm

- Thu thập số liệu bề rộng vòng năm:

+ Bề rộng vòng năm là tổng bề dày các lớp gỗ được hình thành trong một năm, được xác định theo chiều vuông góc với đường ranh giới giữa chúng

+ Bề rộng vòng năm được xác định bằng kính lúp có độ phóng đại 8 lần, gắn thước vạch tới 0,1mm cho phép ước lượng tới 0,05 mm Số liệu kết quả đo đếm được ghi vào mẫu biểu 05

MẪU BIỂU 05: BIỂU GHI BỀ RỘNG VÒNG NĂM

- Giá trị nhiệt độ bình quân năm được tính theo công thức:





112

1

j ij

T

Trong đó: + T i: Giá trị nhiệt độ bình quân năm thứ i;

+ Tij: Nhiệt độ bình quân tháng thứ j năm thứ i

- Tổng lượng mưa năm được tính theo công thức:

R

Trong đó: + Ri: Tổng lượng mưa của năm thứ i;

+ Rij: Tổng lượng mưa tháng thứ i năm thứ j

- Chỉ số ẩm hay Hệ số thuỷ nhiệt của Xelianhinop được tính cho cả năm theo công thức:

Trong đó: + Ki: Chỉ số ẩm năm thứ i;

+ Ri: Tổng lượng mưa năm thứ i;

+ Ti: Tổngt tích nhiệt năm thứ i;

và công bố trên Website của trạm quan trắc thiên văn Hoàng gia (ROYAL)

Vương quốc Bỉ có địa chỉ Web site http://www.sidc.be/sunspot-data/, chuỗi

số liệu được thu thập và công bố có dãy giá trị từ năm 1700 đến nay

- Sử dụng phần mềm excel để sử lý số liệu khí tượng lập biểu đồ biểu diễn biến đổi của các yếu tố khí tượng theo thời gian có liên quan

2.3.3.2 Xử lý số liệu điều tra cấu trúc rừng Pơ mu

Phân loại trạng thái rừng tại ô tiêu chuẩn:

Đề tài sử dụng tiêu chuẩn phân loại trạng thái rừng của Loestchau (1960) được Viện điều tra quy hoạch rừng sửa đổi, bổ sung để phân chia trạng thái rừng ngoài thực tế và quy định về hệ thống phân chia các kiểu trạng thái

rừng và đất không có rừng ở khu vực nghiên cứu

Tổ thành tầng cây gỗ:

Đề tài sử dụng hai phương pháp xác định tổ thành tầng cây gỗ sau:

- Tổ thành loài cây theo tỷ lệ % số cây

Ni là số cá thể của loài i trong QXTV rừng

N là tổng số cá thể của QXTV rừng

- Tổ thành loài cây theo mức độ quan trọng (Important Value – IV%) của Daniel Marmillod: Đây là một chỉ tiêu đã được nhiều tác giả khi nghiên cứu về cấu trúc đã sử dụng

Ni% là % số cây của loài i trong QXTV rừng Gi% là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong QXTV rừng Theo Daniel M, loài cây có IVi%  5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong QXTV rừng và tham gia vào công thức tổ thành Trong một quần

xã, nếu một nhóm dưới 10 loài có tổng IVi%  40%, chúng được coi là nhóm loài ưu thế và tên của QXTV rừng được xác định theo tên các loài đó theo công thức tổ thành sau:

i

IV L

IV L IV L

IV1%. 1 2%. 2 3%. 3  %. (2.3)

Trong đó: IVi% là tỷ lệ tổ thành của loài i

Li là tên loài cây thứ i trong QXTV rừng

Mật độ:

Công thức xác định mật độ như sau:

000 10 /

0

x S

n ha

N  (2.4) Trong đó: n: Số lượng cá thể của loài hoặc tổng số cá thể trong ÔTC S0: Diện tích OTC (m2)

Xây dựng mạng hình phân bố:

Căn cứ kết quả điều tra tầng cây cao, tiến hành mô phỏng mạng hình phân bố tầng cây cao trên ô tiêu chuẩn bằng phần mềm AcrGIS 9.3 và phân tích đặc điểm, quy luật phân bố thông qua hình ảnh mô phỏng

2.3.3.3 Xử lý số liệu thớt giải tích

Xác định tuổi vòng năm:

Theo công thức:

Mi = A - Ki (2.5) Trong đó: + Mi là năm hình thành vòng năm thứ i;

+ A là năm ngả cây để lấy mẫu;

+ Ki là số vòng năm nằm ngoài vòng năm thứ i

Xử lý số liệu bề rộng vòng năm:

Trong đề tài này, với mục đích làm sáng tỏ ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến sinh trưởng vòng năm, đề tài đã sử dụng các phương pháp sau:

Phương pháp trung bình trượt: Phương pháp này có tác dụng san

phẳng những biến động ngẫu nhiên trong dãy biến động vòng năm đã được

cải tạo, chỉ phản ánh quy luật biến động theo tuổi Theo phương pháp này dãy biến động vòng năm thực tế đo đếm a1; a2; an được cải tạo thành dãy mới:

1

m i t

m i t

t

m

Ai: Giá trị trung bình trượt của bề rộng vòng năm thứ i;

m: Độ dài thời kỳ trung bình trượt;

at: Giá trị của bề rộng vòng năm thứ t

Trong đề tài này sử dụng m= 3; 9; 11; 21; 33 năm

Phương pháp trị số tương đối: Trong phương pháp này dãy biến động

vòng năm thực tế đo đếm: a1; a2; an được cải tạo thành dãy trị số tương đối (được tính theo %):

2

1 2

2

1 1

H Trong đó:

A

i i i

Hi : Là trị số tương đối của bề rộng vòng năm thứ i;

ai: Là giá trị của bề rộng vòng năm thứ i;

Ai: Giá trị trung bình trượt của bề rộng vòng năm thứ i

Phương pháp lọc: Phương pháp chỉ số tương đối đã loại trừ được ảnh

hưởng của các nhân tố tuổi, đất đai v.v … để nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu và tự nhiên khác Tuy nhiên, khi cần làm sáng tỏ tính chu kỳ trong biến động của cấu trúc vòng năm hoặc tính chu kỳ của các yếu tố tự nhiên thì phương pháp này vẫn chưa thỏa mãn được, phương pháp này chưa

gạt bỏ được tác động ngẫu nhiên ra khỏi dãy biến động của cấu trúc vòng năm Trong trường hợp này người ta dùng phương pháp lọc – phương pháp chỉ số tương đối đã được cải tiến

Ở phương pháp lọc dãy biến động vòng năm a1,a2,…, an được cải tạo

thành dãy các chỉ số tương đối: Hm2 1  1, Hm2 1  2, Hm2 1  3,…, Hnm2 1

Trong đó: Hi là chỉ số tương đối của cấu trúc vòng năm thứ i

2.3.3.4 Phân tích mối liên hệ giữa các đại lượng

Sử dụng các phương pháp sau:

- Phương pháp biểu đồ liên hệ;

- Phương pháp dùng trị số đồng điệu, trị số đồng điệu giữa sinh trưởng với các yếu tố khí hậu được xác định bởi công thức:

(%) 100 '

P

P

C  (2.9)

Trong đó: + C: Là trị số đồng điệu được tính bằng %;

+ P: Là tổng số trường hợp cùng tăng hoặc cùng giảm của các dãy biến động;

+ P': Tổng số trường hợp nghiên cứu

- Sử dụng phần mềm excel treen neđể phân tích và xử lý số liệu về đặc điểm sinh trưởng của cây Pơ mu, thiết lập các phương trình tương quan giữa các nhân tố khí hậu với sinh trưởng vòng năm của cây Pơ mu

2.4 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến sinh trưởng vòng năm của cây Pơ mu

Đặc điểm cây Pơ mu (Fokienia Hodginsii henry et thomas) thuộc họ

Hoàng đàn (Cupressaceae) là loài cây chỉ có trong hệ thực vật Nam Trung Quốc - Bắc Việt Nam, là cây thân gỗ lá thường xanh, cao 25-30 m Nó có vỏ cây màu ánh nâu - xám dễ tróc vỏ khi cây còn non Ở các cây già hơn, trên vỏ cây có các vết nứt theo chiều dọc và nó có mùi thơm Các lá được sắp xếp trong các hệ thống cành nhánh nhỏ bằng phẳng, với các nhánh cây nhỏ nằm trên một mặt phẳng Lá trên các cây trưởng thành mọc thành các cặp chéo chữ thập đối, các cặp so le không cách nhau đều đặn, vì thế chúng biểu hiện như

là các vòng xoắn 4 trên cùng một mức; chúng hơi sắc, dài khoảng 2-5 mm, phía trên xanh sẫm và với các dải khí khổng màu trắng phía dưới Các lá ở phần bên có dạng hình trứng và bị nén, còn các lá mặt có dạng mác ngược với đỉnh tam giác Trên các cây non thì các lá lớn hơn, dài tới 8-10 mm và rộng 6

mm Loài cây này không chịu được bóng râm, và cần có khí hậu mát mẻ, nhiều mưa Pơ mu mọc trên các loại đất ẩm trong các khu vực miền núi Tại Việt Nam, Pơ mu thường mọc trên các địa hình đất đá vôi hay đất nguồn gốc granit từ độ cao 900 m trở lên pơ mu phân bố trong rừng hỗn loài thường xanh, nhiều nơi chúng tập trung thành đám gần như thuần loài trên độ cao từ

900 đến 2.500m, Pơ mu là loài cây có phạm vi phân bố rộng, tại các tỉnh từ Lai Châu cho đến các tỉnh Miền Trung, Tây Nguyên ta đều thấy có sự hiện diện của cây Pơ mu

Gỗ Pơ mu rất có giá trị, có độ bền cao không bị mối mọt, ít cong vênh, tinh dầu pơ mu có mùi thơm có khả năng diệt khuẩn cao Pơ mu thường được

sử dụng trong nhiều việc khác nhau từ đồ mộc, gia dụng, xây dựng, mỹ nghệ, dược liệu đến trong bảo quản, bảo tồn các công trình, đồ vật dưới lòng đất

Do đó, hiện nay Pơ mu đang là đối tượng bị khai thác quá mức rất cần được bảo vệ và phát triển

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, DÂN SINH, KINH TẾ - XÃ HỘI

KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Vị trí địa lý - Điều kiện tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý

Bắc Yên là một Huyện vùng cao của tỉnh Sơn la nằm cách trung tâm Thành phố Sơn La khoảng 95 km về phía Đông Bắc Có diện tích tự nhiên là: 109.936 ha, chiếm 7,78% diện tích tự nhiên của tỉnh

Toạ độ địa lý: 21023'23" Vĩ độ Bắc

104010'15" Kinh độ Đông

- Phía Bắc và phía Tây Bắc giáp tỉnh Yên Bái và huyện Mường La

- Phía Nam và Đông Nam giáp huyện Yên Châu và huyện Mộc Châu

- Phía Đông giáp huyện Phù Yên

- Phía Tây và Tây Nam giáp huyện Mai Sơn

3.1.2 Điều kiện tự nhiên

3.1.2.1 Đặc điểm địa hình

Huyện Bắc yên có đặc thù địa hình rất phức tạp, chia cắt mạch, dốc đứng, núi cao, khe sâu, diện tích đất bằng rất ít Độ cao trung bình 1.000-1.400 m so với mực nước biển, có đỉnh núi cao nhất là đỉnh Phu Sa Phin cao 2.982 m, thấp nhất là mực nước Sông Đà 120m Do địa hình phức tạp, đi lại khó khăn, điều kiện sản xuất không thuận lợi nên ảnh hưởng không tích cực đến sản xuất và đời sống của đồng bào các dân tộc trong huyện

Huyện Bắc Yên nằm trên trục đường quốc lộ 37, có cầu Tạ Khoa, sông

Đà là tuyến giao thông quan trọng trong giao lưu hàng hóa và phát triển kinh

tế của tỉnh Bắc Yên cũng là huyện có diện tích lòng hồ sông Đà lớn có ý nghĩa về sinh thái, giữ nước và điều tiết nước phòng hộ đầu nguồn sông Đà Với những đặc điểm trên về mặt địa lý và địa hình có thể khẳng định huyện

Bắc Yên có những khó khăn về phát triển kinh tế - xã hội do địa hình kém ưu đãi là độ dốc lớn, chia cắt mạnh và phức tạp, nhiều núi cao, khe sâu song cũng có những ưu thế về mặt vị trí địa lý do nằm trên trục quốc lộ 37 vừa có tuyến đường sông vừa có tuyến đường bộ để lưu thông, phát triển Kinh tế -

Xã hội của huyện nói riêng và của tỉnh nói chung

3.1.2.2 Đặc điểm Khí hậu

Huyện Bắc Yên được chia làm 2 vùng khí hậu:

+ Vùng cao gồm các xã: Hang Chú; Làng Chếu; Xím Vàng; Phiêng Côn; Tà Xùa; Háng Đồng; Hồng Ngài, mang đặc trưng khí hậu á nhiệt đới chiếm 70% số tháng trong năm sương mù bao phủ, thời tiết mát lạnh

+ Vùng dọc sông Đà gồm các xã còn lại: Có khí hậu nóng ẩm mưa nhiều, mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới

Khí hậu Bắc yên được chia làm 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 đặc trưng khí hậu mùa này là nóng và ẩm; Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau đặc trưng khí hậu mùa này là lạnh và khô

Bảng 3.1 Điều kiện khí tượng tại khu vực nghiên cứu

Tại địa điểm có toạ độ (21,250 VĐB; 104,420 KĐĐ)

Trạm quan trắc khí tượng: Bắc Yên

Số ngày sương muối 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 2,0

(Nguồn: Phần mềm Sinh khí hậu V5.0 – Viện Sinh thái rừng và Môi trường -

Trường Đại học Lâm nghiệp [11])

Nhìn chung, khí hậu Bắc Yên có nhiều thuận lợi để phát triển đa dạng các loại cây trồng, vật nuôi như: cây công nghiệp, cây ăn quả, chăn nuôi đại gia súc và sản xuất lâm nghiệp Tuy nhiên, lượng mưa trung bình năm không cao (1.620 mm/năm) tập trung theo mùa, nên khi thì gây lũ, ngập khi thì khô hạn ở các xã dọc sông và quốc lộ 37 làm ảnh hưởng lớn tới sản xuất nông

nghiệp và giao thông của địa phương; các xã vùng cao khí hậu lạnh, mây mù bao phủ gây nhiều khó khăn trong sản xuất nhất là sản xuất cây lương thực

3.1.2.3 Thuỷ văn

Bắc Yên nằm trong lưu vực sông Đà, có hệ thống sông suối khá dày

nhưng mật độ không đều, địa hình phức tạp, núi cao, khe sâu, có 8 suối lớn là:

suối Sập, suối Cải, suối Chim, suối Lừm, suối Khoa, suối Sập Việt, suối Nhạn

và rất nhiều suối nhỏ, các suối này là nguồn cung cấp nước phục vụ sản xuất

và đời sống của nhân dân và nhìn chung các suối có độ dốc dòng chảy lớn, có

khả năng xây dựng các nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ (Hiện đang xây dựng

các thuỷ điện suối Sập, suối Chim, suối Lừm với công suất trên 100 MW, riêng suối Sập theo khảo sát của Viện thuỷ lợi có thể xây dựng được 5 thuỷ điện ở 5 cao trình khác nhau) Huyện có 72 km Sông Đà chảy qua với diện

tích mặt sông và hồ trên sông khoảng 2.510 ha Mực nước trên sông thay đổi

lớn qua mùa lũ và mùa kiệt Diện tích mặt nước này đã và đang đem lại nguồn

lợi lớn cho nhân dân nuôi trồng và đánh bắt thuỷ sản, là tiềm năng để phát

triển du lịch tham quan thắng cảnh cho khách du thuyền, nghỉ mát và du lịch

sinh thái trong thời gian tới Tuy nhiên, ở nhiều nơi mặt nước lại rất thấp so

với mặt bằng canh tác và khu dân cư, gây khó khăn cho sản xuất nông nghiệp

và đời sống của nhân dân trong huyện, bên cạnh đó những năm gần đây do

chặt phá rừng làm nương và khai thác rừng chưa hiệu quả nên lưu lượng nước

giảm, nhất là ở các xã vùng cao, thường xuyên thiếu nước cho cây trồng và

sinh hoạt, đặc biệt là vào mùa khô

3.1.2.4 Đ ất đai thổ nhưỡng

Trên địa bàn huyện Bắc Yên có một số loại đất chính sau:

- Đất phù sa ngòi suối (Py): diện tích khoảng 220 ha, chiếm tỷ lệ nhỏ 0,2% diện tích tự nhiên, nằm ở địa hình thấp dọc theo ven sông, suối Hàm lượng dinh dưỡng đất ở mức trung bình Loại đất này thích hợp với cho lúa nước và một số loại hoa màu (ngô, đậu đỗ, )

- Đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất (Fs): diện tích khoảng 32.980 ha, chiếm 30% diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu trên địa hình đồi núi cao Độ dốc phổ biến từ 20-30%, tầng đất dầy thường 50-100 cm Hàm lượng dinh dưỡng ở mức trung bình đến khá Độ chua của đất: pHKCl từ 3,8-4,5 Loại đất này thích hợp với các loại cây trồng lâu năm có giá trị kinh tế cao như: chè, cây ăn quả,

- Đất vàng nhạt trên đá cát (Fq): diện tích 31.880 ha, chiếm khoảng 29% diện tích tự nhiên, phân bố trên địa hình đồi núi cao từ 600 – 1000 m Độ dốc thường trên 25% Tầng đất mỏng, phổ biến từ 30- 50 cm, Hàm lượng dinh dưỡng nghèo, đất chua pHKCl từ 3,5-4,2

- Đất vàng đỏ trên đá Mác ma axít (Fa): diện tích 16.500 ha, chiếm khoảng 15% diện tích tự nhiên Phân bố trên địa hình núi cao từ 400-600 m

Độ dốc phổ biến từ 20-25%, đất có hàm dinh dưỡng nghèo Tầng dầy mỏng thường từ 30-70 cm Loại đất này thích hợp với cây công nghiệp ngắn ngày như: đậu đỗ, sắn,

- Đất mùn vàng nhạt trên đá phiến sét (Hs): diện tích khoảng 11.000 ha, chiếm 10% diện tích tự nhiên Phân bố trên khu vực núi cao trên 1000 m Loại đất này chỉ có ý nghĩa về lâm sinh

- Đất mùn vàng nhạt trên đá cát (Hq): diện tích khoảng 7.700 ha, chiếm 7% diện tích tự nhiên Phân bố trên khu vực núi cao trên 1000 m Loại đất này chủ yếu để khoanh nuôi và bảo vệ rừng

Ngoài ra còn một số loại đất có diện tích 9.600 ha, chiếm tỷ lệ 8,7% so với diện tích tích tự nhiên như: đất dốc tụ (D), đất nâu đỏ trên đá vôi (Fv),…

3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

3.2.1 Phân vùng phát triển kinh tế

Huyện được chia thành 3 vùng: Vùng cao gồm 7 xã, vùng lòng Hồ Sông Đà gồm 4 xã và vùng ven quốc lộ 37 gồm 4 xã, 1 thị trấn

3.2.2 Tổ chức hành chính

Toàn huyện có 16 đơn vị hành chính (15 xã, 1 thị trấn) với 149 bản - tiểu khu; Vùng II có 1 thị trấn, còn lại 15 xã của huyện đều thuộc diện xã đặc biệt khó khăn nằm trong Chương trình 135 giai đoạn II của Chính phủ

3.2.4 Tiềm năng lao động

Tính đến cuối năm 2009, lao động trong độ tuối trên địa bàn huyện là 25.879 lao động, chiếm 48,71% dân số toàn huyện Bình quân hàng năm, lực lượng lao động của huyện tăng thêm vào khoảng 900 người Tuy nhiên, số lao động đã được qua đào tạo chiếm tỷ rất thấp, tính đến năm 2009, số lao động

đã được qua đào tạo mới đạt khoảng 0,3% tổng số lao động toàn huyện

3.2.5 Tiềm năng phát triển kinh tế

Bắc yên có lợi thế để phát triển kinh tế - xã hội như có cầu Tạ Khoa, có quốc lộ 37 chạy qua; có nhiều suối có thể phát triển thủy điện vừa và nhỏ; có một số nông sản đã khá nổi tiếng như: chè Tà Xùa, rượu vang Bắc Sơn Tra;

tài nguyên, có nguồn tài nguyên khoáng sản khá phong phú như mỏ đồng, Nikel tại xã Mường Khoa, Hồng Ngài Tổng thu Ngân sách trên địa bàn huyện đạt 6,78 tỷ đồng/năm; Tỷ trọng các ngành kinh tế cơ bản của huyện: Nông nghiệp 54% - Công nghiệp xây dựng 23% - Thương mại dịch vụ 23% Tốc độ tăng trưởng bình quân là 13,5%/năm Thu nhập bình quân đầu người

là 4,775 triệu đồng/người/năm Tính đến 31/12/2009, trên địa bàn huyện Bắc Yên có 5.302 hộ nghèo (trên tổng số 10.856 hộ dân toàn huyện) chiếm tỷ lệ 48,84% tổng số hộ dân trên toàn huyện

3.3 Đặc điểm thảm thực vật rừng

3.3.1 Đặc điểm chung về thảm thực vật rừng huyện Bắc Yên

Huyện Bắc Yên là huyện có diện tích đất rừng và rừng khá lớn, chiếm 73,02% diện tích nông nghiệp và chiếm 50,9% diện tích đất tự nhiên; đất đai phù hợp với nhiều loại cây; rừng của huyện Bắc Yên có vai trò của rừng phòng hộ và có khả năng phát triển rừng các cây có giá trị kinh tế cao Diện tích đất có rừng hiện còn là 39.810 ha, chiếm 36,2% tổng diện tích tự nhiên, trong đó chủ yếu là rừng phòng hộ xung yếu cho hồ thuỷ điện Hoà Bình và hơn 4.000 ha rừng đặc dụng Tà Xùa Hiện nay độ che phủ của rừng thấp, đạt 36,2%, trong đó rừng gỗ lá rộng còn 31.537,9 ha, trữ lượng gỗ khoảng 461.100 m3, còn lại là rừng hỗn giao, rừng tre là 7.702,6 ha nằm dọc 2 bờ sông Đà, rừng trồng còn trên 4.000 ha, chủ yếu của dự án 219, dự án 747 và

661 Đặc biệt ở Bắc Yên có hơn 1.000 ha rừng gỗ Pơ mu, có trữ lượng khá lớn Trong những năm trước đây, nạn phá rừng làm nương diễn ra bừa bãi, diện tích rừng bị thu hẹp, đất trống, đồi núi trọc tăng nhanh, đã ảnh hưởng lớn đến môi trường sinh thái, đất đai bị xói mòn, rửa trôi Đến nay trình độ dân trí

đã được nâng lên, được giao đất, giao rừng nhân dân đã ý thức được việc bảo

vệ và phát triển rừng Cùng với nguồn vốn đầu tư của Nhà nước và các dự án các vụ vi phạm rừng đã giảm một cách rõ rệt, diện tích rừng trồng, diện tích

khoanh nuôi bảo vệ không ngừng được tăng lên Đến nay diện tích rừng và đất rừng hầu hết đã có chủ chăm sóc và bảo vệ Rừng Bắc Yên đã dần dần được phục hồi và phát triển góp phần tích cực vào việc bảo vệ môi trường sinh thái, tạo nguồn sinh thuỷ bền vững cho thuỷ điện Hoà Bình, và các công trình thuỷ điện vừa và nhỏ trên địa bàn

(Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Sơn La năm 2009, Cục Thống kê tỉnh Sơn La)

3.3.2 Đặc điểm tài nguyên động, thực vật rừng tại khu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu có 4 kiểu thảm thực vật phân bố tương đối rõ theo đai cao, gồm: Thảm thực vật núi cao, lạnh; Thảm thực vật ôn đới; Thảm thực vật á nhiệt đới; Thảm thực vật nhiệt đới, cụ thể như sau:

3.3.2.1 Thảm thực vật núi cao, lạnh

Thảm thực vật này phân bố ở độ cao trên 2.400 m Thực vật là quần hệ rừng núi cao, cây thấp, lùn, cong queo với ưu hợp Đỗ quyên, Du sam, Thiết sam, Việt quất, Sặt gai, Trúc đũa, Địa y Cấu trúc rừng khá nguyên vẹn Rừng

có 3 tầng gồm: Tầng ưu thế, tầng ưa bóng, tầng thảm tươi:

- Tầng ưu thế có: Thông tre, Thiết sam, Du sam, Thông nàng

- Tầng ưa bóng có: Đỗ quyên, Sặt gai, Trúc đũa và một số cây thuộc họ

Re (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae), Họ Ngọc lan (Mangnoniaceae)

- Tầng thảm tươi có: Cỏ quăn, Dương xỉ

Do điều kiện khí hậu nên cây gỗ có Rêu, Địa y phủ gần như kín thân Mật độ cây tái sinh ít Đây là kiểu rừng thường gặp ở vùng núi cao

3.3.2.2 Thảm thực vật ẩm ôn đới

Thảm này phân bố ở độ cao trên 1.700 m, có các kiểu phụ: Rừng kín lá kim ẩm ôn đới; Rừng kín lá rộng ẩm ôn đới; Thảm cây bụi, cây gỗ rải rác; Thảm cỏ

- Kiểu phụ rừng kín lá kim, lá rộng ẩm ôn đới và kiểu phụ rừng kín lá rộng

ẩm ôn đới: Cấu trúc của 2 kiểu rừng này gần như nguyên sinh Rừng có 4 tầng:

+ Tầng ưu thế có: Pơ mu, Thông tre, Sến đất, Dẻ, Chò chỉ

+ Tầng ưa bóng có: Giổi bà, Hà nu, Tô hạp, Chò nhai và các loại cây thuộc

họ (Fagaceae), Họ Mộc lan (Mangnoniaceae), họ Tô hạp (Altingiaceae)

+ Tầng cây bụi thấp gồm các loại cây thuộc họ Cam quýt (Ritaceae), họ Mua (Melastomaceae), họ Ba mảnh vỏ (Euphorbiaceae), họ Cau dừa (Panmaceae)

+ Tầng thảm tươi có Dương xỉ thân gỗ (khá phổ biến), các loài Dương

sỉ, Dây leo thuộc họ dây khế (Connaraceae), họ Rau răm (Polygonaceae)

- Kiểu phụ thảm cây bụi, cây gỗ rải rác: Chủ yếu là các loài Mua núi, Thành ngạnh, Dẻ, Màng tang tái sinh

- Kiểu phụ thảm cỏ có các loài như Cỏ lào tím, Ngải cứu, Cây bụi thấp, rải rác có cây tái sinh

3.3.2.3 Thảm thực vật ẩm Á nhiệt đới

Thảm thực vật này phân bố ở độ cao trên 700 m, có các kiểu phụ: Rừng kín lá kim, lá rộng ẩm Á nhiệt đới; Rừng kín lá rộng ẩm Á nhiệt đới; Thảm cây bụi, cây gỗ rải rác; Thảm cỏ

- Kiểu phụ Rừng kín lá kim, lá rộng ẩm Á nhiệt đới và kiểu phụ Rừng kín lá rộng ẩm Á nhiệt đới: Cấu trúc của 2 kiểu rừng này gần như nguyên sinh Rừng có 4 tầng: Tầng ưu thế, tầng ưa bóng, tầng cây bụi, tầng thảm tươi

+ Tầng ưu thế có: Sến, Dẻ, Pơ mu, Thông nàng

+ Tầng ưa bóng có: Xoan nhừ, Tô hạp, Giổi, Trâm, Hà nu, Vối thuốc + Tầng Cây bụi có: Mua núi, Cau dừa

+ Tầng thảm tươi có: Dương xỉ, Cỏ Lào tía, Riềng, Sa nhân, Ráy dại Cây tái sinh chủ yếu là tái sinh hạt tự nhiên, gồm các loài: Giổi, Trâm,

Dẻ, Re, Hà nu Cây tái sinh có xu hướng tổ thành cây mẹ

- Thảm cây bụi, cây gỗ rải rác: Chủ yếu là các loài: Mua núi; Dẻ, Thành ngạnh, Màng tang tái sinh Mật độ cây tái sinh khá cao, bình quân 4.000-6.000 cây/ha, thảm tươi có các loài cỏ Lau, cỏ Chít

- Thảm cỏ: Có các loài Cỏ Lào tím, Ngải cứu, Cây bụi thấp, rải rác có cây tái sinh

3.3.2.4 Thảm thực vật nhiệt đới

Thảm này phâm bố ở độ cao dưới 700 m, gồm các kiểu phụ:

- Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới: Cấu trúc kiểu rừng này có 4 tầng: + Tầng ưu thế: Có Dẻ, Táu muối, Tống quá sủ, Hà nu

+ Tầng ưa bóng: Có Vối thuốc, Xoan nhừ, Tô hạp, Trâm

+ Tầng Cây bụi: Có Mua núi cao, Cau dừa

+ Tầng thảm tươi: Có Cỏ lào, Cỏ lào tía, Sa nhân, Ráy dại, Cây tái sinh chủ yếu là tái sinh hạt tự nhiên như Trâm, Re, Dẻ Mật độ cây tái sinh khoảng 4.000 cây/ha và có xu hướng tổ thành cây mẹ

- Thảm cây bụi, cây gỗ rải rác: Chủ yếu có các loài: Mua, Thành ngạnh, Hoắc quang và cây tái sinh thân gỗ

- Thảm cỏ: Có các loài, cỏ Lào, cỏ Tranh, Ngải cứu, rải rác có cây tái sinh Khu vực nghiên cứu rất đa dạng về kiểu thảm thực vật, cấu trúc rừng còn khá nguyên vẹn, nhiều tầng Tổ thành loài cây phong phú, có nhiều loài động vật và thực vật quý hiếm như: Voọc xám, Vượn đen, Báo hoa mai và Thiết sam, Đỗ quyên, Pơ mu , cụ thể như sau:

Về thực vật: Bước đầu đã phát hiện có 613 loài thực vật bậc cao, có

mạch thuộc 153 họ, 418 chi của 5 ngành thực vật; trong đó có 59 loài quý hiếm cần bảo tồn và phát triển nguồn gien như: Pơ mu, Thông nàng, Du sam, Thiết sam, Đỗ quyên, Đinh, Chò chỉ, Lát hoa Ngoài những loài có giá trị về bảo tồn nguồn gien, thảm thực vật rừng khu vực nghiên cứu còn cho các giá