Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học của loài cây mun (diospyros mun a chev ex lecomte) tại vườn quốc gia cúc phương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP --- ĐỖ THANH HÀO NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC CỦA LOÀI CÂY MUN Diospyros mun A.Chev.ex Lecomte TẠI VƯỜN QUỐC GIA CÚC PHƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

-

ĐỖ THANH HÀO

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC CỦA

LOÀI CÂY MUN (Diospyros mun A.Chev.ex Lecomte)

TẠI VƯỜN QUỐC GIA CÚC PHƯƠNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Hà Nội - 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

-

ĐỖ THANH HÀO

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC CỦA

LOÀI CÂY MUN (Diospyros mun A.Chev.ex Lecomte)

TẠI VƯỜN QUỐC GIA CÚC PHƯƠNG

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60.62.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS NGUYỄN MINH THANH

Hà Nội - 2013

LỜI NÓI ĐẦU

Để hoàn thành chương trình đào tạo sau đại học chuyên ngành Lâm học khóa học 2011 - 2013, được sự cho phép của Trường Đại học Lâm nghiệp,

khoa Đào tạo sau đại học, tôi thực hiện đề tài: "Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học của loài cây Mun (Diospyros mun A.Chev ex Lecomte ) tại Vườn quốc gia Cúc Phương"

Nhân dịp này tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo TS Nguyễn Minh Thanh đã hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi trong quá trình thực hiện

đề tài này Tôi trân trọng gửi lời cảm ơn đến ban giám hiệu, các GS, PGS, TS của trường Đại học Lâm nghiệp và khoa Sau đại học đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài này

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo vườn Quốc gia Cúc Phương, các cán bộ kỹ thuật tại vườn đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuân lợi cho tôi trong thời gian tôi thu thập số liệu tại đây

Do thời gian thực hiện không nhiều, bản thân còn có nhiều hạn chế nên trong đề tài không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để bản luận văn trở nên hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội,… tháng….năm 2013

Học viên

Đỗ Thanh Hào

MỤC LỤC

Trang Trang phụ bìa

Lời nói đầu i

Danh mục các chữ viết tắt iv

Danh mục các bảng v

Danh mục các hình vi

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2

1.1 Trên thế giới 2

1.1.1 Nghiên cứu sinh thái, tái sinh rừng 2

1.1.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng 4

1.2 Trong nước 6

1.2.1 Nghiên cứu sinh thái, tái sinh rừng 6

1.2.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng 9

1.3 Các nghiên cứu về cây Mun (Diospyros mun A.Chev ex Lecomte) 12

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 14

2.1.1 Về lý luận 14

2.1.2 Về thực tiễn 14

2.2 Nội dung nghiên cứu 14

2.3 Phương pháp nghiên cứu 14

2.3.1 Phương pháp kế thừa tài liệu 14

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu 15

2.3.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 21

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 30

3.1 Vị trí địa lý 30

3.2 Lịch sử địa chất và địa hình 30

3.3 Thổ nhưỡng 31

3.4 Khí hậu thủy văn 32

3.4.1 Chế độ nhiệt 32

3.4.2 Chế độ mưa 33

3.4.3 Độ ẩm không khí 33

3.4.4 Chế độ gió 34

3.4.5 Thủy văn 34

3.5 Tài nguyên động thực vật rừng 34

3.5.1 Hệ thực vật 34

3.5.2 Hệ động vật 36

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 38

4.1 Đặc điểm hình thái và vật hậu của Mun 38

4.1.1 Đặc điểm hình thái 38

4.1.2 Đặc điểm vật hậu 41

4.2 Nghiên cứu đặc điểm phân bố tự nhiên của loài mun 42

4.3 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc lâm phần có loài mun phân bố 43

4.3.1 Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao 43

4.3.2 Đặc điểm cấu trúc tầng tái sinh 53

4.4 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên của loài Mun 58

4.4.1 Mật độ tái sinh theo độ tàn che (theo cây mẹ) 58

4.4.2 Mật độ tái sinh theo cấp chiều cao 58

4.5 Đặc điểm đất dưới lâm phần có loài Mun phân bố 59

4.6 Kỹ thuật nhân giống cây con bằng hạt 63

4.7 Đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển Mun tại vườn Quốc gia Cúc Phương 70

KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

2.5 Bảng công thức thành phần hỗn hợp ruột bầu 19 3.1 Số lượng Taxon trong các ngành thực vật bậc cao ở Cúc Phương 34

4.1 Công thức tổ thành tầng cây cao tính theo chỉ số IV% 43 4.2 Kết quả nắn phân bố N/D1.3 trên khu vực có loài Mun phân bố 45 4.3 Kết quả nắn phân bố N/Hvntrên khu vực có loài Mun phân bố 47 4.4 Kết quả tính toán mức độ đa dạng loài của tầng cây gỗ 48 4.5 Kết quả xây dựng tương quan Hvn/D1.3 khu vực nghiên cứu 48 4.6 Kết quả xây dựng tương quan D1.3/Dt khu vực nghiên cứu 51 4.7 Công thức tổ thành cây tái sinh khu vực nghiên cứu 54

4.9 Mật độ và tỷ lệ cây tái sinh triển vọng khu vực nghiên cứu 56 4.10 Bảng phân bố tái sinh theo cấp chiều cao 57 4.11 Kết quả nghiên cứu mật độ tái sinh theo độ tàn che 58 4.12 Kết quả nghiên cứu mật độ tái sinh theo cấp chiều cao 59 4.13 Hình thái phẫu diện đất trên các OTC của khu vực nghiên cứu 60 4.14 Một số chỉ tiêu về đất rừng khu vực nghiên cứu 62

4.16 Ảnh hưởng của thành phần ruột bầu đến sinh trưởng chiều cao

4.18 Ảnh hưởng mức độ che sáng là liều lượng đạm cây Mun 3 tháng tuổi 66

4.19 Ảnh hưởng mức độ che sáng là liều lượng đạm cây Mun 6 tháng tuổi 68

DANH MỤC CÁC HÌNH

3.1 Biểu đồ khí hậu Gaussen-Walter khu vực Cúc Phương 33

4.2 Hình thái thân cây Mun và vết đẽo vỏ Mun 39

ĐẶT VẤN ĐỀ

Sự tồn tại của con người liên quan mật thiết đến các nguồn tài nguyên thiên nhiên Trong các nguồn tài nguyên thiên nhiên đó, rừng có vai trò đặc biệt quan trọng không gì thay thế được trong nhiều lĩnh vực nhằm phục vụ các nhu cầu của con người Rừng là tài sản quí giá nó không những cung cấp các sản phẩm cho nền kinh tế quốc dân mà còn có tác dụng phòng hộ, bảo vệ đất, duy trì cân bằng sinh thái và bảo vệ môi trường sống

Nằm trong hệ thống rừng đặc dụng, Vườn quốc gia Cúc Phương đã, đang và tiếp tục chú trọng đến vấn đề bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng, trong đó việc nghiên cứu và bảo vệ hệ sinh thái rừng núi đá vôi cũng như nghiên cứu sinh thái cá thể được đặc biệt quan tâm Mặt khác việc sử dụng cây bản địa làm mục đích trồng rừng và làm giàu rừng là một vấn đề lớn đang được ngành Lâm nghiệp quan tâm Việc thiếu thông tin về đặc điểm lâm học, sinh vật học của loài gây nên những khó khăn trong việc đề xuất các giải pháp lâm sinh Nhằm góp phần giải quyết vấn đề khó khăn trên chúng tôi thực hiện

đề tài: "Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học của loài cây Mun

(Diospyros mun A.Chev ex Lecomte ) tại Vườn quốc gia Cúc Phương"

Mun (Diospyros mun A.Chev ex Lecomte) thuộc họ Thị (Ebenaceae),

phân bố tự nhiên ở Cúc Phương, là loài cây gỗ trung bình, lõi gỗ mun khi khô

có màu đen bóng, cứng và bền nên khó gia công, thường dùng làm đồ gỗ quý, thủ công mĩ nghệ cao cấp Quả và lá dùng để nhuộm đen lụa quý Việc nghiên cứu thành công đề tài này sẽ cung cấp những thông tin khoa học về loài Mun

ở Cúc Phương góp phần hiểu biết sâu hơn về loài cây này làm cơ sở đề xuất biện pháp bảo vệ và phát triển loài cây ở Vườn quốc gia Cúc Phương cũng như sự nghiệp bảo vệ và phát triển rừng của Việt Nam nói chung

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu sinh thái, tái sinh rừng

Richard P.W (1959) [29], đã phân biệt tổ thành thực vật rừng mưa thành hai loại: rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài cây rất phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản và trong những điều kiện đặc biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây

Baur G.N (1964) [1], đã nghiên cứu về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa, tác giả đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Các phương thức xử

lý mà tác giả đưa ra đều có 2 mục tiêu rõ rệt: (1) nhằm cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành thục và cây phi mục đích để tạo không gian dinh dưỡng và ánh sáng hợp lý cho các cây có giá trị sinh trưởng, phát triển (2) tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh, thực hiện tái sinh nhân tạo sau khi khai thác, chăm sóc nuôi dưỡng rừng Từ đó, tác giả đã đưa ra nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử

lý cải thiện rừng mưa

Odum E.P (1971) [21], đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ

sở thuật ngữ hệ sinh thái của Tansley A.P, năm 1935 Các sinh vật và hoàn cảnh bên ngoài của chúng luôn có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và ở trạng thái thường xuyên có tác động Từ đó, khái niệm về hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học

Nghiên cứu về tái sinh rừng đóng vai trò rất quan trọng bởi nó thể hiện động thái của rừng, nó là cơ sở để dự báo xu hướng diễn thế của rừng trong tương lai Do vậy nghiên cứu về tái sinh rừng đã được nhiều tác giả trên thế giới thực hiện

Davis và Richards (1933-1934) nghiên cứu rừng mưa ở khu vực sông Moraballi, Guana, đã thống kê số cây thứ tự từ thấp đến cao, trước hết là số mầm non dưới 2 m, tiếp đến là số cây non có đường kính dưới 10 cm và chiều cao trên 4,6 m, sau đó mới đến số cây gỗ có đường kính trên 10 cm với cở đường kính 10 cm Cây tái sinh được thống kê từ dưới 2 m đến chiều cao 4,6

m, với đường kính dưới 10 cm Tác giả Aubre’ville (1993) đã thống kê lớp cây non gồm những cây thuộc cấp đường kính nhỏ hơn 10 cm (Theo Richards P.W,1970) [29]

Trong các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng và sinh trưởng của tái sinh thì ánh sáng được xác nhận là quan trọng Balanford (1929) khi nghiên cứu tại vùng rừng thường xanh ở Malaixia nhận thấy tái sinh tốt nhất là tại những nơi

có lỗ trống, ở đấy bề ngang không rộng quá 6 m; ở nơi có lỗ trống lớn hơn không thấy xuất hiện cây tái sinh ở giữa lỗ trống

Theo Catinot R (1978) [4] khi nghiên cứu về tái sinh cây họ Dầu (Dipterocarpaceae), trong các khu rừng ở vùng Đông Nam châu Á, thấy rằng tái sinh cây họ Dầu hình thành từng vệt sau khai thác

Tuomela K và các cộng sự (1995) [48] nghiên cứu tái sinh trong các khu rừng đã qua khai thác ở Kalimantan – Indonesia nhận thấy tốc độ sinh trưởng tỷ lệ nghịch với diện tích ô trống và đã xác định diện tích ô trống thích hợp là khoảng 500 m2, và chỉ ra rằng cây họ Dầu chịu ảnh hưởng lớn của nhân tố ánh sáng

Tổ chức FAO tại Bangkok-Thái Lan đã tổng kết những tiến bộ trong việc hỗ trợ phục hồi tái sinh rừng tự nhiên vùng Châu Á – Thái Bình Dương, các tác giả Patrick C Dugan, Patrick B Durst, David J Ganz và Philip J.McKenzie (2003) [54] đã tập hợp các nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến tái sinh rừng tự nhiên tại các nước, gồm: kiểm soát lửa rừng, hạn chế chăn thả, ngăn chặn sự phát triển của các loài cỏ tranh Imperata indica và một vấn đề

quan trọng là thu hút cộng đồng địa phương cũng như chính sách của Chính phủ đối với phục hồi tái sinh rừng tự nhiên

Theo Jeffrey S Ward, Thomas E Worthley (2008) [52] khi nghiên cứu tại vùng Conecticut- Mỹ, đã đưa ra các nhân tố giới hạn ảnh hưởng tới sự phát triển của các loài cây tái sinh bao gồm: ánh sáng và không gian dinh dưỡng; đất; độ ẩm đất; chất đất; sự cạnh tranh; sự phát triển của quần thụ, trong đó ánh sáng được xác định là nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới sự hình thành phát triển của cây tái sinh, v.v

1.1.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng

Cấu trúc tổ thành

Tổ thành thực vật là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự đa dạng, phong phú của hệ thực vật rừng tại các vùng địa sinh học khác nhau Theo Schimper (1935) ở rừng Bắc Mỹ, trên diện tích 0.5 ha có 20 – 30 loài cây gỗ lớn, Brown (1941) cho biết rừng ở châu Âu hoặc Bắc Mỹ trong trường hợp cực đoan, rừng có thể bao gồm 20 – 25 loài cây gỗ lớn, [29] Trong khi đó theo Richards P.W (1959) [29] khi nghiên cứu tổ thành loài cây ở rừng nhiệt đới cho thấy thường có ít nhất 40 loài trở lên trên 1 hecta, có trường hợp còn ghi nhận được trên 100 loài

Theo Baur G.N (1962) [1] Khi nghiên cứu rừng mưa khu vực Belem, Amazôn, điều tra ô tiêu chuẩn với diện tích 2 hecta và đã thống kê được 36 họ thực vật

Catinot.R (1965) [2] nghiên cứu rừng ẩm nhiệt đới ở Đông Nam Á cho thấy nhóm cây họ Dầu thường chiếm tỷ lệ lớn đến 50% tổ thành lâm phần

Theo Tolmachop A.L (1974) ở vùng nhiệt đới thành phần thực vật rất

đa dạng thể hiện ở chỗ rất ít họ chiếm tỷ lệ 10% tổng số loài của hệ thực vật

đó và tổng tỷ lệ phần trăm của 10 họ có số loài lớn nhất chỉ đạt 40-50% tổng

số loài (dẫn theo Viện Điều tra quy hoạch rừng, 2006) [49] Trong rừng hỗn

giao, nhiều loài cây gỗ lớn phân bố theo tỷ lệ khá cân bằng, tuy nhiên phần lớn trong một quần thụ thường có 1-2 loài chiếm ưu thế

Zeng và cộng sự (1998) đã thống kê khoảng 280 loài cây dược liệu, 80 loài cây có dầu và 20 loài cây có sợi cũng như một số loài cây có giá trị khác (theo Zaizhi Z (2001) [56]) Kanel K.R và Shrestha K (2001) [34] khi nghiên cứu rừng thứ sinh ở Nepal đã thống kê có trên 65.000 loài cây có hoa và 4.064 loài cây không hoa, trong đó có trên 1.500 loài nấm và hơn 350 loài địa y

Cấu trúc tầng thứ

Nghiên cứu cấu trúc tầng thứ của rừng đã được nhiều tác giả trên thế giới quan tâm và đề cập từ rất sớm, đặc biệt là là đối với rừng mưa nhiệt đới

Năm 1919, tác giả Brown khi nghiên cứu về cây họ Dầu tại Phillippine,

đã cho biết là các cây gỗ lớn sắp xếp thành ba tầng tương đối rõ Tác giả Davis và Richards P.W (1933-1934) cũng đã nghiên cứu và phân rừng hỗn giao nguyên sinh tại Guana thành 5 tầng, trong đó có 3 tầng cây gỗ (A, B, C) tầng cây bụi (D) và tầng thảm tươi (E)

Tác giả Richards P.W (1939) đã nghiên cứu và phân rừng nguyên sinh

ở Nijeria thành 5 tầng, trong đó có 3 tầng cây gỗ Vaughan và Weihe (1941) trong khi nghiên cứu rừng trên đỉnh núi cao tại Moritiut xác nhận sự phân tầng là có thực và Bear (1946) cũng cho rằng sự phân tầng ở vùng rừng Trinidad là rõ ràng với 3 tầng cây gỗ và tầng cây bụi, tầng thảm tươi (Theo Richards P.W (1959) [29]

Nghiên cứu rừng ẩm nhiệt đới, Catinot (1974) [3] đã cho rằng rừng ẩm nhiệt đới có sự phân hoá mạnh, các tầng trong quần thụ được phân chia tương đối rõ rệt, có tầng vượt tán với chiều cao trên 40 m và những tầng bên dưới

Theo Steve Nix (1997) [55] cho rằng cấu trúc rừng mưa nhiệt đới có ít nhất 5 tầng, gồm tầng vượt tán; tầng tán chính của rừng; tầng dưới tán; tầng cây bụi; tầng mặt đất

Theo Geoffrey Jess Parker (2008) [51] khi nghiên cứu về cấu trúc, tăng trưởng, và chức năng của các hệ sinh thái của rừng rụng lá cho rằng cấu trúc tầng tán của quần thụ có ảnh hưởng tới sự phát triển của rừng

Cấu trúc mật độ

Cấu trúc mật độ của rừng cũng đã được nhiều tác giả nghiên cứu, kết quả cho thấy rằng có sự biến động về mật độ giữa các vùng Richards P.W (1959) [29] nghiên cứu rừng mưa nhiệt đới ở Nam Mỹ và châu Phi cho thấy mật độ lâm phần tức những cây có đường kính ngang ngực từ 10 cm trở lên biến động từ 390-1.710 cây/ha, mật độ của những cây có đường kính từ 41 cm trở lên có 39-60 cây/ha Baur G.N (1962) [1] nghiên cứu về rừng nguyên sinh

ở Malaixia cho thấy có 550 cây/ha có đường kính từ 10 cm trở lên và có

42-65 cây/ha có đường kính từ 48cm trở lên

Theo Joost E Duivenvoorden (1995) [53] tại vùng Amazon thuộc Comlombia cho thấy có 1077 loài với đường kính ngang ngực (DBH) ≥ 10cm Các loài này thuộc 271 giống của 60 họ, trong đó các họ Leguminosae

và họ Sapotaceae có nhiều loài có giá trị nhất

H Thomasius (1972) đã đưa ra khái niệm khoảng sống và hằng số không gian sinh trưởng liên quan tới chiều cao, mật độ và tuổi Các nghiên cứu về mật độ tối ưu lâm phần theo diện tích tán và mức độ che phủ cũng được Kairukstis (1980) nghiên cứu Chiabera (1982) đã mô hình hóa mật độ tối ưu theo tuổi và lấy mật độ tại tuổi 100 làm gốc (dẫn theo Nguyễn Ngọc Lung 1987) [17]

1.2 Trong nước

1.2.1 Nghiên cứu sinh thái, tái sinh rừng

Thái Văn Trừng (1978) [41] cho rằng tái sinh tự nhiên thực vật rừng nhiệt đới có 2 cách: tái sinh liên tục dưới tán rừng rậm của các loài chịu bóng

và tái sinh theo vệt để hàn các lỗ trống

Các nghiên cứu của chuyên gia Trung Quốc tại khu vực Quỳ Châu, Nghệ

An năm 1964 đã phân chia tiêu chuẩn để đánh giá tái sinh tự nhiên dựa trên

cơ sở số lượng cây tái sinh cho một hecta, gồm: rất tốt >12.000 cây/ha; tốt: 8000-12.000 cây/ha; trung bình: 4.000-8.000 cây/ha; xấu:2000-4000 cây/ha; Rất xấu: < 2000 cây/ha [36]

Vũ Đình Huề (1975) [10] đã có đánh giá khái quát về tái sinh rừng tự nhiên ở rừng miền Bắc Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Lung (1983) [15, 16] tại Kon Hà Nừng cho thấy cây tái sinh bình quân đạt 10.000-13.000 cây/ha từ cây mạ cho tới cây có đường kính dưới 10 cm Cây tái sinh bị phân hóa mạnh, dưới tán rừng già khó tìm thấy cây con của một số loài ưu thế tầng trên

Theo Nguyễn Hồng Quân (1984) [28] ánh sáng có vai trò lớn trong quá trình phát triển cây tái sinh Do có những cây có D=12-30 cm với chiều cao 11-20 m, tạo nên tầng tán chính của rừng, tầng này không bị tác động qua khai thác, gây nên sự ứ đọng tán, không cho ánh sáng lọt xuống gây ảnh hưởng đến tái sinh của các loài cây ưa sáng

Phùng Ngọc Lan (1986) [14] cho rằng quá trình tái sinh xác định từ lúc

ra hoa kết quả đến khi tán cây tái sinh tham gia vào tầng A3 của rừng

Nguyễn Vạn Thường (1991) [37] đã tổng kết và đưa ra kết luận hiện tượng tái sinh dưới tán rừng của các loài cây gỗ đã tiếp diễn liên tục, không mang tính chu kỳ Sự phân bố số cây tái sinh không đồng đều, số cây mạ (H<20 cm) chiếm ưu thế rõ rệt so với cây ở các cấp kính khác Những loài cây gỗ mềm, mọc nhanh có khuynh hướng lan tràn và chiếm ưu thế trong lớp cây tái sinh Trong khi đó các loài cây gỗ cứng, sinh trưởng chậm, chiếm tỷ lệ rất thấp và phân bố tản mạn, thậm chí còn vắng bóng ở thế hệ sau trong rừng

tự nhiên

Ngô Văn Trai (1995) [38] nghiên cứu tái sinh rừng một số trạng thái rừng ở Tây Nguyên và đề xuất một số biện pháp lâm sinh phục hồi rừng

Nguyễn Duy Chuyên (1996) [6] tiến hành nghiên cứu tái sinh tự nhiên của rừng lá rộng thường xanh hỗn loài tại Quỳ Châu, Nghệ An cho thấy: trạng thái rừng loại IV và IIIB có số lượng cây tái sinh lớn nhất: 3.200-4.000 cây/ha (cao nhất là IIIB), các trạng thái rừng IIIA có số lượng cây tái sinh thấp hơn, trong đó IIIA1 có 1.500 cây/ha

Trần Xuân Thiệp (1996) [36] qua nghiên cứu tại vùng Hương Sơn, Hà Tĩnh đã cho rằng phương thức khai thác chọn đã có tác dụng thúc đẩy tái sinh thông qua việc mở tán rừng sau mỗi lần khai thác, do đó số loài và số lượng cây tái sinh phong phú hơn rừng nguyên sinh Số lượng cây tái sinh trung bình 6.000-10.000 cây/ha cho trạng thái IV và IIIB, không chênh lệch quá lớn đối với các trạng thái rừng có độ tàn che thấp hơn IIIA1, IIIA2, IIIA3 Tác giả cũng đã dựa vào số cây tái sinh có triển vọng (H ≥ 1,5 m) để đánh giá tái sinh theo 3 cấp: tái sinh xấu < 1.000 cây/ha; tái sinh trung bình: 1.000 -3.000 cây/ha; tái sinh tốt: > 3.000 cây/ha Đối với trạng thái rừng loại IV phân chia theo: xấu < 500 cây/ha; trung bình 500- 1.500 cây/ha; tốt > 1.500 cây/ha Nguyễn Văn Thêm (1992, 2002) [33, 34] có nghiên cứu sâu về tái sinh

tự nhiên của loài Dầu song nàng Dipterocarpus dyeri Pierre trong rừng kín ẩm thường xanh và nửa rụng lá nhiệt đới mưa mùa ở Đồng Nai

Nhiều tác giả khác cũng đã có nhiều nghiên cứu về tái sinh rừng tự nhiên như Vũ Tiến Hinh (1991) [9], Vũ Văn Nhâm (1992) [20], Trần Ngũ Phương (1970, 1998) [22, 23] Nguyễn Thành Mến (2004) [19] đã nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc, tái sinh tự nhiên rừng lá rộng thường xanh sau khai thác tại tỉnh Phú Yên làm cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật để nuôi dưỡng rừng

Theo nghiên cứu của Viện Điều tra quy hoạch rừng (2005) [49] cho biết mật độ cây gỗ của trạng thái IIA, IIb biến động tùy theo từng vùng, thường trong khoảng 700-1000 cây/ha Rừng kín cây lá rộng thường xanh phục hồi

thường có mật độ cao hơn so với rừng cây lá rộng nửa rụng lá và rụng lá phục hồi Tái sinh dưới tán rừng phục hồi có mật độ tái sinh tương đối cao và biến động từ 2000 đến 18.000 cây/ha Rừng phục hồi thường xanh có mật độ cây tái sinh cao hơn so với rừng nửa rụng lá và rụng lá

Phạm Đình Tam (2001) [31] nghiên cứu tại Kon Hà Nừng cho rằng tái sinh tự nhiên ở rừng khai thác chọn với cường độ 50% có nhiều triển vọng hơn so với cường độ 30% Vấn đề này cần được thảo luận thêm, vì do tán rừng được mở quá rộng không phải loài nào cũng có điều kiện thuận lợi cho quá trình tái sinh, nhất là các loài cây gỗ ưa bóng trong giai đoạn đầu

Đinh Hữu Khánh (2006) [12] đã nghiên cứu cơ sở khoa học xác định và phân loại đối tượng khoanh nuôi phục hồi rừng ở một số tỉnh Nam Trung bộ,

đã xác định được 9 nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng và dựa vào các yếu tố chủ yếu: mật độ cây tái sinh/ha, chiều cao trung bình của các loài cây gỗ tái sinh, số tháng hạn trong năm, lượng mưa trung bình năm, cấp hạng đất để phân chia khả năng phục hồi rừng từ trạng thái IC với các khoảng thời gian

>8 năm; 5- 8 năm và < 5 năm, v.v

1.2.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng

Cấu trúc tổ thành

Thái Văn Trừng (1970, 1978, 1999) [40, 41, 42] trên quan điểm hệ sinh thái, dựa trên số lượng và sinh khối nhóm các loài cây ưu thế trong rừng nhiệt đới ẩm của Việt Nam để phân chia các ưu hợp và phức hợp Các nghiên cứu cho thấy nhóm loài ưu thế trong các ưu hợp không quá 10 loài, số lượng cá thể của mỗi loài ưu thế chiếm khoảng 5% và số lượng cá thể của 10 loài ưu thế chiếm khoảng 40-50% tổng số cá thể của các tầng lập quần trên đơn vị diện tích điều tra thì hình thành nên các xã hợp thực vật; trường hợp độ ưu thế của các loài cây không rõ ràng sẽ hình thành các phức hợp thực vật

Theo Nguyễn Văn Trương (1983) [44] trong rừng tự nhiên hỗn loài, loài cây gỗ từ trạng thái sào trở lên cũng có đến ba bốn chục loài trên một hecta, nhưng loài cây gỗ lớn có thể vươn tới chiều cao 30 m chỉ có từ 10-20%

Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Lung (1991) [18] tại Hương Sơn, Kon Hà Nừng và một số địa phương khác cho thấy trên ô tiêu chuẩn diện tích 1 ha có

từ 23-25 loài, với số cây thấp nhất 317 cây/ha và cao nhất 859 cây/ha

Để đánh giá tổ thành rừng, thường sử dụng công thức tổ thành trên tỷ lệ phần mười theo số cây, tiết diện ngang, hoặc chỉ số IV% Phương pháp tính tỷ

lệ tổ thành (IV%) theo phương pháp của Daniel Marmillod, Vũ Đình Huề, thường được các nhà khoa học vận dụng trong nghiên cứu cấu trúc

Bùi Đoàn (2001) [8] áp dụng phương pháp phân tích định tính (dựa vào

tổ thành ưu thế các loài tham gia lập quần và tầng ưu thế sinh thái) và phương pháp sinh thái định lượng của M Gounot (1965), đã phân chia các nhóm sinh thái phục vụ công tác điều chế rừng lá rộng thường xanh ở Kon Hà Nừng Tuy nhiên phương pháp này phức tạp trong tính toán và khó áp dụng

Lê Đồng Tấn (2000) [32] khi nghiên cứu về rừng phục hồi sau nương rẫy ở Sơn La cho thấy trong quá trình diễn thế mật độ cây tăng lên (ở giai đoạn 1-5 năm) sau đó giảm, quá trình này bị chi phối bởi các quy luật tái sinh

tự nhiên, quá trình tỉa thưa và sự cạnh tranh của các loài cây Rừng phục hồi sau nương rẩy chủ yếu các loài có khả năng tăng trưởng ở mức độ trung bình

Theo nghiên cứu của Viện Điều tra quy hoạch rừng (2005) [49] rừng phục hồi trong kiểu rừng kín cây lá rộng thường xanh thường có tổ thành loài tham gia tương đối đa dạng Đối với trạng thái rừng IIA phục hồi sau nương rẫy, tổ thành loài trong thành phần cây đứng tương đối đơn giản, khoảng 10-

20 loài (1000 m2), gồm những loài tiên phong ưa sáng và mọc nhanh Đối với trạng thái rừng IIb, tổ thành loài phong phú đa dạng gồm những loài nửa chịu bóng và cả những loài ưa sáng

Phùng Đình Trung (2007) [39] khi nghiên cứu và so sánh một số đặc điểm về cấu trúc và đa dạng loài của các trạng thái rừng giàu ở Bắc và Nam đèo Hải Vân đã dựa vào chỉ số IV (%) để phân chia loại hình xã hợp thực vật

ở 2 khu vực và đã xác định cả 2 khu vực đều có 4 loài cây có trị số IV% lớn hơn 5% Dựa vào độ đo của Sorensen để so sánh sự khác biệt về loài trong nhóm loài cây ưu thế ở 2 khu vực và khẳng định có sự khác biệt về nhóm loài cây ưu thế ở hai khu vực Bắc và Nam đèo Hải Vân

Cấu trúc tầng thứ

Khi nghiên cứu về rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (1963, 1978) [41] đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng như: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C) Tác giả còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, đó là dạng sống ưu thế của những thực vật trong tầng cây lập quần, độ tàn che của tầng ưu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó và tán lá Với quan điểm trên Thái Văn Trừng đã phân chia thảm thực vật rừng Việt nam thành 14 kiểu Như vậy, các nhân tố cấu trúc rừng được vận dụng triệt để trong phân loại rừng theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể

Trần Ngũ Phương (1970, 1999, 2000) [22, 24, 25, 26] cũng cho rằng số tầng nhiều nhất trong đai rừng nhiệt đới mưa mùa ở Việt Nam là 5 kể cả tầng cây bụi và thảm tươi, nhưng theo ông việc phân tầng nên theo cấp chiều cao, nếu không sẽ mang tính chất định tính Nghiên cứu của Lê Văn Chẩm (1995) [5] cho kết quả tương tự

Nguyễn văn Trương (1973, 1983) [43, 44] nghiên cứu cấu trúc đứng của rừng tự nhiên đã chia chiều cao rừng từ đỉnh cây cao nhất đến cây thấp nhất thành các cấp chiều cao theo công thức của Hoppman và gộp thành 5 cấp

Vũ Đình Phương (1998) [27] cho rằng việc xác định giới hạn của các tầng thứ chỉ có thể làm được khi có sự phân tầng “rõ rệt” tức là rừng đã phát

triển ổn định và rừng lá rộng thường xanh của nước ta thường có 3 tầng vào giai đoạn ổn định, v.v…

Cấu trúc mật độ

Trần Văn Con (1992) [7] đã đề nghị ứng dụng mô phỏng toán trong nghiên cứu động thái rừng tự nhiên, dựa trên tương quan giữa tổng số cây và tiết diện ngang của lâm phần rừng khộp, tính toán các tham số phù hợp cho mỗi dạng cấu trúc để xác định mật độ tối ưu của lâm phần, cho thấy rừng Khộp của vùng Tây Nguyên rất thưa, độ đầy chỉ đạt từ 0,4 – 0,7

Nguyễn Hải Tuất (1990) [46], Nguyễn Hải Tuất và Ngô Kim Khôi (1994) [47] nghiên cứu hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất bằng phương pháp kiểm tra mức độ sai khác giữa số trung bình khoảng cách từ một cây được chọn ngẫu nhiên đến cây gần nhất với trị số bình quân lý thuyết Sử dụng tiêu chuẩn U để đánh giá và xác định hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất cho các trạng thái rừng từ loại IIA đến loại IV

Bảo Huy (1993) [11] đã dùng phân bố khoảng cách và kiểm tra bằng tiêu chuẩn U để xác định các kiểu phân bố cây rừng trên bề mặt cho các đơn

vị phân loại của lâm phần Bằng lăng Lagerstroemia calyculata ở Đăk Lăk

Lê Sáu (1996) [30], Trần Cẩm Tú (1999) [45] cũng đã áp dụng phương pháp trên để nghiên cứu phân bố cây rừng trên mặt đất cho rừng tự nhiên tại Kon Hà Nừng và Hương Sơn, Hà Tĩnh v.v

1.3 Các nghiên cứu về cây Mun (Diospyros mun A.Chev ex Lecomte)

Hiện nay các công trình nghiên cứu về cây Mun còn rất ít và chủ yếu là các công trình nghiên cứu mô tả về đặc điểm hình thái và vật hậu của loài cây này như các công trình của Phạm Hoàng Hộ (1993), và Lê Mông Chân – Lê Thị Huyên (2003)

Năm 1991, Trạm nghiên cứu khoa học thuộc Vườn quốc gia Cúc Phương (1985) tiến hành xây dựng vườn thực vật, trong đó có trồng 0.5 ha

cây Mun, tuy nhiên không thấy có chi tiết hướng dẫn về việc gieo ươm loài cây Các nghiên cứu ở nước ngoài ít có thông tin về loài cây này, chủ yếu là các thông tin mô tả về hình thái vật hậu, phân loại và một số ít thông về đặc điểm sinh thái (theo trang web của theplanlist_ www.theplanlist.org),

Vườn quốc gia Cúc Phương đã thực hiện đề tài nghiên cứu “Bảo tồn và phát triển một số nguồn gen thực vật và động vật rừng quý tại Vườn quốc gia

Cúc Phương”, trong đó có nghiên cứu về loài Mun (Diospyros mun A.Chev

ex Lecomte) Tuy nhiên đề tài chưa nghiên cứu sâu về các đặc điểm hình thái, sinh thái học, sinh vật học của loài Mun mà mới chỉ nghiên cứu một số mối quan hệ giữa Mun và các loài thực vật để đưa ra mô hình hỗn giao phù hợp Nói tóm lại, Mun là một loài cây gỗ quý hiếm có giá trị kinh tế cao, là loài đặc hữu của nước ta đang có nguy cơ tuyệt chủng ở Việt Nam, tuy nhiên các nghiên cứu về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học và gây trồng loài cây này còn quá ít ỏi Vì vậy, tôi thực hiện đề tài này nhằm nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học, đặc điểm phân bố của Mun trong tự nhiên, đặc điểm tái sinh của Mun trong rừng và dưới tán cây mẹ, đặt điểm tầng đất nơi

có loài Mun phân bố, kỹ thuật nhân giống cây con bằng hạt nhằm tạo sơ sở khoa học góp phần vào việc đề xuất các biện pháp bảo tồn và phát triển loài cây này

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu được một số đặc điểm sinh vật học của loài Mun tạo cơ sở

để đề xuất các biện pháp bảo tồn loài này

2.2 Nội dung nghiên cứu

1, Nghiên cứu đặc điểm hình thái và vật hậu của loài Mun

2, Nghiên cứu đặc điểm phân bố tự nhiên của loài Mun

3, Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lâm phần có loài Mun phân bố

4, Đặc điểm tái sinh của loài Mun

5, Đặc điểm đất dưới lâm phần có loài Mun phân bố

6, Nghiên cứu tạo cây con từ Hạt

7, Đề xuất các biện pháp bảo tồn và phát triển Mun

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp kế thừa tài liệu

Đề tài kế thừa các tài liệu như:

+ Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

+ Phân bố các trạng thái rừng, các kiểu rừng tại Vườn quốc gia Cúc Phương

+ Các nghiên cứu về cấu trúc rừng, sinh thái rừng, đa dạng sinh học… tại vườn Quốc gia Cúc Phương

+ Các nghiên cứu về loài Mun của một số tác giả trước đó

Các tài liệu kế thừa thông qua các đề tài, bài báo trong và ngoài nước nghiên cứu trước đó, các cơ quan hành chính, các tổ chức hoạt động tại khu vực nghiên cứu Các số liệu được kế thừa một cách có chọn lọc và đảm bảo yêu cầu: Số liệu chính thống, cập nhật, đáp ứng được độ chính xác

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu

2.3.2.1 Thu thập số liệu nghiên cứu về đặc điểm hình thái và vật hậu

Để tìm hiểu về hình thái và vật hậu của loài Mun đề tài tiến hành phương pháp quan sát thực địa đồng thời kết hợp với việc tra cứu những tài liệu đã nghiên cứu trước đây

Đề tài lựa chọn ngẫu nhiên 30 cây trong đó có cả các cây trưởng thành, cây còn nhỏ, cây trung niên để tiến hành quan sát, mô tả Cụ thể như sau:

- Thân cành: Mô tả hình dạng, màu sắc, vỏ kiểu phân cành và mức độ phát triển

- Lá, hoa, quả, rễ: Mô tả hình dạng, kích thước, màu sắc,

2.3.2.2 Thu thập số liệu nghiên cứu về phân bố tự nhiên của loài Mun

Để nghiên cứu đặc điểm phân bố tự nhiên của loài Mun đề tài dựa trên bản đồ hiện trạng rừng mới nhất của vườn Quốc gia Cúc Phương tiến hành lập ra 11 tuyến điều tra Các tuyến này phải đảm bảo yêu cầu là đi qua các trạng thái rừng, các dạng địa hình và cách đều nhau

Số liệu điều tra ở các tuyến này là số lần bắt gặp và phân bố của loài Mun trên các kiểu trạng thái rừng Quá trình điều tra này có sự trợ giúp của máy định vị GPS để ghi lại tọa độ của các cây đã bắt gặp trên các tuyến điều tra làm cơ sở xác định phân bố của Mun ngoài tự nhiên

2.3.2.3 Thu thập số liệu trên khu vực có loài Mun phân bố

Căn cứ vào điều kiên địa hình và mục đích nghiên cứu, đề tài đã lập

8 ô tiêu chuẩn điển hình trên núi đá vôi nơi có Mun phân bố, diện tích mỗi ô t/c là 2000m2 (4050m)

Ô t/c điển hình được lập bằng địa bàn cầm tay và thước dây với sai

số khép kín là 1/200 và đo đếm toàn bộ những cây có đường kính (D1.3)  6cm về các chỉ tiêu: D1.3, Hvn, Hdc, Dt

D1.3 được đo bằng thước dây đo đường kính có khắc vạch tới mm

Đo Hvn và Hdc bằng thước Blumenleiss ở các cây làm chuẩn rồi sau đó mục trắc các cây xung quanh, xác định chiều cao tới dm Đo Dt bằng thước dây

Kết quả đo được thống kê vào phiếu điều tra tầng cây cao

Bảng 2.1: Biểu điều tra tầng cây cao

OTC số: Diện tích OTC: Loại rừng: Địa hình: Độ dốc: Hướng dốc: Địa điểm: Ngày điều tra: Người điều tra:

Bảng 2.2: Biểu điều tra cây tái sinh

OTC số: Diện tích OTC: Loại rừng: Địa hình: Độ dốc: Hướng dốc: Địa điểm: Ngày điều tra: Ngườiđiều tra:

Chất lượng Phẩm chất Nguồn gốc

<0.5 0.5-1 >1 Tốt TB Xấu Hạt Chồi

- Điều tra đất

Tại từng OTC, ta tiến hành đào phẫu diện đất chính tại vị trí trung tâm của ô và 4 phẫu diện phụ Ta đào một phẫu diện chính với kích thước: Dài 1.5 m; rộng 0.8 m; sâu 1.2 m Mô tả phẫu diện đất: loại đất, độ dày tầng đất, tỷ

lệ đá lẫn, thành phần cơ giới, độ ẩm, theo hướng dẫn trong "Sổ tay điều tra quy hoạch rừng" (1995) Mỗi phẫu diện thu thập 3 mẫu đất để phân tích ở

độ sâu 0-10cm, 20-30cm, 40-50cm, các mẫu này sử dụng để phân tích các chỉ tiêu lý, hoá tính của đất Các chỉ tiêu đo đếm được ghi vào phiếu điều tra đất

- Điều tra tầng cây bụi, thảm tươi

Lập 5 ÔDB có diện tích 25m2

+ Điều tra cây bụi theo các chỉ tiêu: tên loài chủ yếu, chiều cao bình quân, độ che phủ trung bình của các loài trên ÔDB, kết quả điều tra ghi vào biểu điều tra tầng cây bụi

+ Điều tra thảm tươi theo các chỉ tiêu: loài chủ yếu, chiều cao bình quân, độ che phủ bình quân của loài trên từng ÔDB, kết quả ghi vào biểu điều tra thảm tươi

Bảng 2.3: Biểu điều tra cây bụi

OTC số: Diện tích OTC: Loại rừng: Địa hình: Độ dốc: Hướng dốc: Địa điểm: Ngày điều tra: Người điều tra:

Độ che phủ (%)

Ghi chú

TT ODB

Loài cây chủ yếu

Ht.b (m)

Độ che phủ (%)

Ghi chú

- Điều tra tái sinh của loài Mun dưới tán cây mẹ

Áp dụng phương pháp điều tra ô dạng bản (22m) theo 4 hướng, 4 ô dưới tán cây mẹ, 4 ô cách gốc cây mẹ 1 lần Dtán, 4 ô cách gốc cây mẹ 2 lần Dtán với số lượng là 20 cây mẹ, tổng cộng mỗi cây mẹ lập 12 ô dạng bản Tiến hành đo đếm toàn bộ cây Mun tái sinh có trong ô

2.3.2.4 Phương pháp tạo cây con từ hạt

Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật xử lý hạt đến tỷ lệ nảy mầm của Mun

+ Vật liệu thí nghiệm: các chế phẩm dùng để xử lý hạt (Atonik, Vipac)

có nồng độ là 0,05%

+ Thời gian xử lý là 12 giờ Hạt sau khi xử lý sẽ được kiểm tra nảy mầm trong các hộp nhựa, các hạt được đặt giữa 2 lớp giấy, trong một tuần kiểm tra nảy mầm 2 – 3 lần và những hạt đã nảy mầm sẽ đem trồng vô các bầu đất Thành phần ruột bầu giống nhau ở tất cả các nghiệm thức, gồm đất đen có kết von + phân chuồng + xơ dừa + tro trấu theo tỷ lệ (90:5:2,5:2,5) Đất được lấy ở tầng mặt, độ sâu từ 0 – 30 cm Các nghiệm thức đều được che bóng 50% trong 06 tháng đầu Các biện pháp chăm sóc (làm cỏ, tưới nước, phòng trừ sâu bệnh…) đánh gía sự sinh trưởng của cây con sau gieo 6 tháng tuổi Công thức xử lý hạt giống bố trí như Bảng sau:

Bàng 2.4 Bảng công thức xử lý hạt gieo ươm

- Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm: Tỉ lệ nảy mầm (G%); thế nảy mầm GE(%), tỷ lệ sống của cây mầm (Ts %);

Nghiên cứu ảnh hưởng thành phần hỗn hợp ruột bầu đến sinh trưởng của cây mun giai đoạn vườn ươm

+Vật liệu thí nghiệm:

Thành phần hỗn hợp ruột bầu gieo ươm bao gồm:

Đất đen có kết von + phân chuồng hoai (phân bò )+ xơ dừa + tro trấu được trộn theo các tỷ lệ nghiệm thức (R1, R2, R3, R4, R5 ) các thành phần hỗn hợp ruột bầu được trộn đều rồi vô bầu có kích thước 17 cmx24(cm) Hạt giống đã nảy mầm sau 1 tuần tuổi (kế thừa những kết quả từ việc xử lý hạt) được cấy vào bầu, sau đó lấp đất lên quả với bề dày 1 cm Bầu được đặt nửa chìm nửa nổi trên luống, xếp xít nhau Đất được lấy ở tầng mặt, độ sâu từ 0 –

30 cm Các nghiệm thức đều được che bóng 50% trong 06 tháng

Bảng 2.5 Bảng công thức thành phần hỗn hợp ruột bầu

- Số lần lặp lại: 3

- Số hạt trên đơn vị thí nghiệm: 49 hạt

- Tổng số hạt trên đơn vị thí nghiệm: 5 x 3 x 49 = 735 hạt

- Theo dõi quá trình sinh trưởng và phát triển của cây con sau gieo trồng thời gian 6 tháng

- Các chỉ tiêu theo dõi về sinh trưởng cây con bao gồm: Chiều cao cây(cm), đường kính cổ rễ (mm)

Nghiên cứu ảnh hưởng mức độ che sáng và liều lượng đạm đến sinh trưởng của cây mun giai đoạn vườn ươm

+ Vật liệu thí nghiệm:

Lưới che cây con (các mức từ 25%, 50%, và 75% và Phân đạm chia thành 4 mức nồng độ 0%; 0,1%; 0,3%; 0,5% Thời gian bón phân cho cây con: 1 lần/ 2 tuần Hạt giống đã nảy mầm sau 1 tuần tuổi được cấy vào bầu, sau đó lấp đất lên quả với bề dày 1 cm Bầu được đặt nửa chìm nửa nổi trên luống, xếp xít nhau Thành phần ruột bầu giống nhau ở tất cả các nghiệm thức, gồm đất đen có kết von + phân chuồng + xơ dừa + tro trấu theo tỷ lệ

(90:5:2,5:2,5) Các biện pháp chăm sóc (làm cỏ, tưới nước, phòng trừ sâu bệnh…)

+ Thí nghiệm được bố trí theo kiểu lô phụ, lô chính có 3 mức che sáng ở các mức từ 25% (A1); 50% (A2) và 75% (A3) và đối chứng không che ( A0),

lô phụ có 4 mức bón phân đạm 0%(N1); 0.1% (N2); 0.3%(N3) và 0.5%( N4)

Sơ đồ bố trí thí nghiệm độ che sáng đến sinh trưởng cây con

- Số công thức: 4x4 = 16

Số lần lặp lại: 3

Số cây trên đơn vị thí nghiệm: 49

Tổng số cây thí nghiệm: 16 x 3 x 49 = 2352 cây

- Theo dõi quá trình sinh trưởng và phát triển của cây con sau gieo trồng thời gian 6 tháng

- Các chỉ tiêu theo dõi về sinh trưởng cây con bao gồm: Chiều cao cây

(cm)

2.3.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

2.3.3.1 Nghiên cứu về đặc điểm hình thái và vật hậu

Sau khi thu thập số liệu ngoài thực địa của 30 cây Mun đề tài tiến hành tổng hợp, phân tích để đưa ra kết quả mô tả đặc điểm chung về hình thái và vật hậu của loài Mun

2.3.3.2 Nghiên cứu đặc điểm phân bố của loài Mun ở ngoài tự nhiên

Từ số liệu điều tra trên các tuyến đề tài tiến hành chuyển tọa độ vị trí các cây Mun đã bắt gặp trên các tuyến từ máy GPS sang bản đồ hiện trạng để xác định vị trí, trạng thái rừng, dạng địa hình mà Mun phân bố, tổng hợp, xử lý và phân tích để đưa ra kết quả nghiên cứu về đặc điểm phân bố của loài Mun trong khu vực nghiên cứu Quá trình xử lý này có sự hỗ trợ của phần mềm Excel, Mapsoure, Mapinfor

2.3.3.3 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tại khu vực có loài Mun phân bố

Cấu trúc tầng cây cao:

a Tổ thành tầng cây gỗ:

Để xác định tổ thành tầng cây cao, đề tài sử dụng phương pháp tính tỷ lệ

tổ thành theo phương pháp của Daniel Marmillod, Vũ Đình Huề (1984)

% G

% N

Trong đó: IVi% là tỷ lệ tổ thành (chỉ số quan trọng: Important Value) của loài i

Ni% là % theo số cây của loài i trong QXTV rừng

Gi% là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong QXTV rừng

Theo Daniel M., những loài cây có IV% ³ 5% mới thực sự có ý nghĩa

về mặt sinh thái trong lâm phần Theo Thái Văn Trừng (1978), trong một lâm phần nhóm loài cây nào đó > 40% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế Cần tính tổng IV% của những loài có trị

số này lớn hơn 5%, xếp từ cao xuống thấp và dừng lại khi tổng IV% đạt 40%

b Mật độ:

Công thức xác định mật độ như sau:

10.000S

nN/ha 

Trong đó: n: Số lượng cá thể của loài hoặc tổng số cá thể trong ÔTC S: Diện tích ÔTC (m2)

c Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của các trạng thái rừng

Cấu trúc tầng là chỉ tiêu cấu trúc hình thái thể hiện sự sắp xếp không gian phân bố của thực vật theo chiều thẳng đứng Nghiên cứu cấu trúc được tiến hành thông qua các phẫu đồ rừng theo phương pháp của Richards và Davis (1934)

Xác định độ tàn che: Độ tàn che được xác định bằng phương pháp điều tra điểm, kết hợp quan trắc và phẫu đồ ngang để xác định tỉ lệ che phủ (%) hình chiếu tán cây rừng so với bề mặt đất rừng

d, Xác định phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3) và số cây theo chiều cao (N/Hvn):

Việc mô hình hoá quy luật cấu trúc tần số trong thực tiễn và nghiên cứu Nông - Lâm nghiệp có ý nghĩa rất lớn, một mặt nó cho biết các quy luật phân

bố vốn tồn tại khách quan trong tổng thể, mặt khác các quy luật phân bố này

có thể biểu thị một cách gần đúng bằng các biểu thức toán học cho phép xác định tần số tương ứng với mỗi tổ của đại lượng điều tra nào đó Ngoài ra việc nghiên cứu các quy luật phân bố còn tạo tiền đề để đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý

Tính các đặc trưng mẫu theo chương trình thống kê mô tả, chia tổ ghép nhóm các trị số quan sát theo công thức kinh nghiệm của Brooks và Carruthere

m = 5*lgn (2.3) m

XminXmax

(2.4) Trong đó: m là số tổ

K: cự ly tổ

Xmax, Xmin là trị số quan sát lớn nhất và nhỏ nhất

Căn cứ vào phân bố thực nghiệm, tiến hành mô hình hoá quy luật cấu trúc tần số theo những phân bố lý thuyết khác nhau

- Phân bố giảm (Mayer)

Trong Lâm nghiệp thường dùng phân bố giảm dạng hàm Meyer để mô phỏng quy luật cấu trúc tần số số cây theo đường kính (N/D1.3), số cây theo chiều cao (N/Hvn) ở những lâm phần hỗn giao, khác tuổi qua khai thác chọn không quy tắc nhiều lần Hàm Meyer có dạng:

ft = .e-x (2.5) Trong đó: ft là tần số quan sát, x là cỡ kính hoặc cỡ chiều cao

,  là hai tham số của hàm Meyer

Để xác định tham số của phân bố giảm dạng hàm Meyer, trước hết phải tuyến tính hoá phương trình mũ, bằng cách logarit hoá cả hai vế của phương trình (2 - 4) để đưa về dạng phương trình hồi quy tuyến tính một lớp có dạng

y = a + bx

- Phân bố Weibull: Là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục với miền giá trị (0,+ ), hàm mật độ có dạng:

α

λ.x 1 α

e α.λ.x

Trong đó:  =f0/n, với f0 là tần số quan sát tuyệt đối ứng với tổ đầu tiên

n là dung lượng mẫu

X = (xi – x1)/k với k là cự ly tổ, xi là trị số giữa cỡ đường kính (chiều cao) thứ i, x1 là trị số giữa cỡ đường kính ( chiều cao) tổ thứ nhất Như vậy X lấy các giá trị  0, là những số tròn

* Kiểm tra giả thuyết về luật phân bố:

Cho giả thuyết H0: Fx(x) = F0(x), trong đó F0(x) là một hàm phân bố hoàn toàn xác định Để kiểm tra giả thuyết H0, người ta dùng tiêu chuẩn phù hợp khi bình phương của Pearson:

 

flt

flt) (ft

(2.8) Trong đó: ft là trị số thực nghiệm

flt là trị số lý thuyết

Nếu 2 tính  052 tra bảng với bậc tự do k = m - r - 1 (r là tham số của phân bố lý thuyết cần ước lượng, m là số tổ sau khi gộp) thì phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm (Ho+)

Nếu 2 tính  052 tra bảng với bậc tự do k = m - r -1 thì phân bố lý thuyết không phù hợp với phân bố thực nghiệm (Ho-)

d Nghiên cứu tương quan Hvn/D1.3 và Dt/D1.3

* Quy luật tương quan giữa Hvn/D1.3

Tương quan giữa Hvn/D1.3 đã được nhiều tác giả nghiên cứu và mô phỏng bằng các dạng phương trình toán học khác nhau như hàm logarit, hàm parabol, hàm mũ… Hầu hết các tác giả như: Đồng Sỹ Hiền, Vũ Đình Phương,

Vũ Tiến Hinh, Vũ Nhâm…đều cho rằng dạng phương trình: Hvn=a+bD1.3 tỏ

ra thích hợp để mô phỏng quy luật này vì có hệ số tương quan chặt, độ chính xác cao và thuận tiện về mặt tính toán Vì vậy, trong đề tài này mối tương quan giữa Hvn/D1.3 được mô phỏng bằng phương trình:

Hvn=a+bD1.3 (2.9)

* Quy luật tương quan giữa Dt/D1.3

Đường kính tán cây (Dt) là bộ phận quyết định đến sinh trưởng, tăng trưởng cây rừng Nó cũng là chỉ tiêu quan trọng để xác định không gian dinh dưỡng của từng cây cá biệt Từ kết quả xác định không gian dinh dưỡng có thể xác định hệ số khép tán cho từng loài, từng giai đoạn tuổi của lâm phần

Quan hệ Dt/D1.3 đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu, nhìn chung các kết quả đều chỉ ra rằng dạng hàm tuyến tính 1 lớp mô phỏng tốt mối quan hệ này:

n: dung lượng mẫu Nếu: Ttính > Tbảng => hệ số tương quan là đáng tin cậy

Ttính < Tbảng => hệ số tương quan là không đáng tin cậy

* Kiểm tra mức ý nghĩa của phương trình hồi quy bằng trắc nghiệm F qua việc so sánh trị số Ftính = MShồi quy/MSsai số và trị số Fbảng với hai bậc tự do df1 = 1 và df2 = n – 2 Nếu Ftính > Fbảng thì giả thuyết H0 bị bác bỏ; ngược lại, nếu Ftính < Fbảng thì giả thuyết H0 được chấp nhận, hàm hồi quy không tồn tại

* Chỉ số đa dạng loài theo Shannon - Wiener:

Đây là chỉ số đa dạng sinh học thường được vận dụng Hàm số này được hai tác giả là Shannon và Weiner đưa ra năm 1949 dưới dạng:

1

log

(2.12) Trong đó: ni là số lượng cá thể của loài i trong quần xã

N là số cá thể của tất cả các loài

pi là tỷ lệ cá thể của loài i: pi = ni/N

- H = 0 khi quần xã chỉ có một loài duy nhất (N.logN=n log i n i )

- Hmax = C.logN khi quần xã có số loài cao nhất và mỗi loài chỉ có một

cá thể

- H càng lớn thì tính đa dạng càng cao

- Phương pháp nghiên cứu tái sinh rừng

a Tổ thành cây tái sinh

Xác định số cây trung bình theo loài dựa vào công thức:

m

ni n

m

1 i

Trong đó: Ki: Hệ số tổ thành loài thứ i

ni: Số lượng cá thể loài i m: Tổng số cá thể điều tra Viết công thức tổ thành theo hệ số 10

Những loài có hệ số tổ thành lớn hơn hoặc bằng 0.5 sẽ được viết vào công thức tổ thành còn những loài có hệ số tổ thành nhỏ hơn 0.5 sẽ được cộng gộp lại

b Mật độ cây tái sinh

Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo công thức sau:

S

n10.000

với S là tổng diện tích các ÔDB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng cây tái sinh điều tra được

c Chất lượng cây tái sinh

Nghiên cứu tái sinh theo cấp chất lượng tốt, trung bình và xấu đồng thời xác định tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng

Tính tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, xấu theo công thức:

100 N

n

Trong đó: N%: tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, xấu

n: tổng số cây tốt, trung bình, xấu

N: tổng số cây tái sinh

d Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

Thống kê số lượng cây tái sinh theo 5 cấp chiều cao:

Cấp I: Chiều cao < 0.5m (dựa vào chiều cao bình quân cây bụi)

Cấp II: Chiều cao từ 0.5-1 m (dựa vào chiều cao bình quân cây bụi)

Cấp III: Chiều cao từ >1m (dựa vào chiều cao bình quân cây bụi)

f Xác định số cây tái sinh có triển vọng:

Là những cây có chiều cao lớn hơn 1m

2.3.3.3 Phương pháp xử lý và phân tích mẫu đất

Đất được mang về phòng thí nghiệm đất, Trường ĐHLN, tiến hành phơi khô trong nhà sau đó lọc bỏ các tạp chất, đá lẫn và tiến hành phân tích đất bằng các dụng cụ chuyên biệt

Các chỉ tiêu được phân tích bao gồm:

+ Xác định hàm lượng mùn trong đất bằng phương pháp Chi-U-Rin + Xác định pHKCL theo phương pháp đo bằng máy pH metter cầm tay + Xác định NH4 băng phương pháp Kjeldahe

+ Xác định P2O5 bằng phương pháp Jiurin Lorentz

+ Xác định K2O bằng phương pháp thống kê phụ lục

+ Xác định thành phần cơ giới (cấp hạt) bằng phương pháp ống hút Robinson

2.3.3.4 Thử nghiệm nhân giống loài Mun Bằng phương pháp ươm hạt

Để nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần ruột bầu đến sinh trưởng của Mun ở 6 tháng tuổi đề tài sử dụng phương pháp phân tích phương sai một nhân tố Để nghiên cứu ảnh hưởng của độ tàn che và nồng độ đạm đến sinh trưởng chiều cao Mun ở 06 tháng tuổi đề tài sử dụng phương pháp phân tích phương sai hai nhân tố Quá trình xử lý số liệu được thực hiện trên phần mềm SPSS với quy trình cụ thể như sau:

Phân tích phương sai một nhân tố:

Analyze/Compare Means/One Way Anova

Phân tích phương sai hai nhân tố:

Analyze/General linear Model/Univariate

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI

KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Vị trí địa lý

Vườn quốc gia Cúc Phương có tọa độ địa lý từ 20014' đến 20024' vĩ độ Bắc, 105029' đến 105044' kinh độ Đông; cách thủ đô Hà Nội khoảng 90 km về phía Tây Nam và cách biển Đông khoảng 60 km theo đường chim bay Vườn

có tổng diện tích 22.200 ha, chiều dài khoảng 30km, chiều rộng nơi rộng nhất khoảng 10km Vườn quốc gia Cúc Phương nằm trên địa giới hành chính của

ba tỉnh là Ninh Bình, Hòa Bình và Thanh Hóa trong đó diện tích thuộc tỉnh Ninh Bình là 11.350 ha (chiếm 51,1%), thuộc tỉnh Hòa Bình là 5850 ha (26,4%) thuộc tỉnh Thanh Hóa là 5000ha (22,5%)

3.2 Lịch sử địa chất và địa hình

* Lịch sử địa chất Vườn quốc gia Cúc Phương nằm trong vùng đất

được hình thành do vận động tạo sơn kỷ Kimeri (cuối kỷ Jura 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, tầng Đồng Giao, có liên hệ với dạng

đá vôi Tây Bắc Việt Nam

Nhìn chung Cúc Phương có lịch sử địa chất rất lâu đời, là cơ sở cho việc

hình thành tầng đất dầy và rất thuận lợi cho sự phát triển của hệ thực vật

* Địa hình Vườn quốc gia Cúc Phương nằm ở phần cuối của dãy núi đá

vôi chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam từ Trung Quốc qua vùng Tây Bắc của Việt Nam về tỉnh Thanh Hóa, Hòa Bình và Ninh Bình Giải núi đá vôi đó đến Cúc Phương lại nhô cao hơn hẳn so với các vùng xung quanh Phía Đông Bắc Vườn quốc gia Cúc Phương địa hình thấp xuống và nối liền với cánh đồng hẹp khá bằng phẳng chạy dọc hai bên đường quốc lộ 12, từ thị trấn Nho Quan tỉnh Ninh Bình đến thị trấn Vụ Bản huyện Lạc Sơn tỉnh Hòa Bình Về

phía Tây và Tây Nam nền địa hình thấp dần xuống và nối với những cánh đồng ven hai bờ sông Bưởi Phía Đông Nam tiếp giáp với cánh đồng chiêm trũng huyện Nho Quan

Địa hình Cúc Phương được tạo bởi hai dẫy nuí đá vôi chạy song song theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Giữa hai dẫy núi đá vôi là những thung lũng hẹp xen kẽ một số đồi gò đất thấp chạy dọc trung tâm Vườn Dải thung lũng này đôi chỗ bị ngăn cách bằng những quèn thấp như: quèn Đang, quèn Voi, quèn Xeo…Khoảng 3/4 diện tích Cúc Phương là núi đá vôi, có độ cao tuyệt đối trung bình 300 - 400m Cao nhất là đỉnh Mây Bạc (656m) nằm ở phía Tây Bắc Vườn Cúc Phương có dạng địa hình Castơ nửa che phủ, khác với địa hình Castơ che phủ Đồng Giao và Castơ trọc Gia Khánh Cúc Phương nằm trọn vẹn trong cảnh địa lý đối Castơ xâm thực

3.3 Thổ nhưỡng

Theo Nguyễn Xuân Quát (1971) đất Cúc Phương gồm 7 loại chính phân thành hai nhóm:

* Nhóm A: Đất phát triển trên đá vôi hoặc trên sản phẩm chịu ảnh hưởng

nhiều của cacbonat Trong nhóm này có 4 loại chính:

Loại 1: Đất renzin mầu đen trên đá vôi

Loại 2: Đất renzin mầu vàng trên đá vôi

Loại 3: Đất renzin mầu đỏ trên đá vôi

Loại 4: Đất Macgalit - Feralit vàng

* Nhóm B: Đất phát triển trên đá không vôi hoặc trên sản phẩm ít chịu

ảnh hưởng của nước Cacbonat Trong nhóm này có 3 loại chính:

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 vàng đỏ phát triển trên diệp thạch sét

Dựa vào kết quả phân tích có thể nhận xét về đất Cúc Phương như sau Đất tơi xốp, với độ xốp khá cao (60-65%)

Đất có hàm lượng mùn lớn và thấm sâu (4 -5%)

Đất có khả năng hấp thụ khá

Đất có thành phần cơ giới trung bình

“Đất Cúc Phương nói chung là tốt, có thể nói là hiếm, có giá trị, rất xứng đáng với địa vị thảm thực vật rừng che phủ trên nó mà mọi người ca ngợi” (Nguyễn Xuân Quát, 1971)

3.4 Khí hậu thủy văn

3.4.1 Chế độ nhiệt

Kết quả quan trắc 15 năm của trạm khí tượng Bống cho thấy, nhiệt độ trung bình năm là 20,60C Năm 1966, nhiệt độ bình quân năm lớn nhất là 21,20C Năm 1971, nhiệt độ bình quân năm thấp nhất là 19,90C Như vậy, chênh lệch giữa nhiệt độ bình quân chung so với nhiệt độ bình quân năm cao nhất và năm thấp nhất chỉ chưa đến 10C (0,60C và 0,70C) Nhiệt độ bình quân năm tương đối ổn định là một thuận lợi cho sự phát triển của hệ thực vật ở đây

Tuy nhiên, do địa hình núi đá vôi nên nhiệt độ cực hạn ở đây có thể biến động rất lớn, có năm rất lạnh nhưng chỉ kéo dài 4-5 ngày hoặc rất nóng chỉ 1-

2 ngày Trong 15 năm quan trắc, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối là 0,70C (ngày18/1/1967) và nhiệt độ tối cao tuyệt đối là 39,50C (20/7/1979)

Chế độ nhiệt ở Cúc Phương chịu ảnh hưởng của độ cao và thảm thực vật rừng Điều đó được thể hiện từ số liệu quan trắc của 3 trạm khí tượng như sau:

Ở trạm Bống, là trung tâm rừng nguyên sinh có độ cao so với mặt biển khoảng 350m, thảm thực vật rừng rất tốt, nhiệt độ bình quân năm là 20,60C

Ở trạm Đang, nằm ở vùng rừng thứ sinh, rừng có chất lượng kém hơn, một số đã bị khai thác chọn hoặc làm nương rẫy Độ cao so với mặt biển xấp

xỉ 200m Nhiệt độ bình quân năm là 21,80C, cao hơn ở Bống 1,20C

Ở trạm Nho Quan, nằm ngoài ranh giới Vườn, cách trung tâm Vườn 20

km, ở đây không có rừng, độ cao so với mặt biển là 20m, nhiệt độ bình quân năm là 22,70C, cao hơn nhiệt độ bình quân của Bống 2,10C và cao hơn nhiệt

độ bình quân của Đang 0,90C