Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học và tái sinh tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học và tái sinh tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học và tái sinh tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học và tái sinh tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học và tái sinh tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học và tái sinh tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học và tái sinh tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học và tái sinh tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học và tái sinh tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn (Luận văn thạc sĩ)

MA ĐỨC KHIÊM

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC

(Prunus arborea (Blume) Kalkm) TẠI HUYỆN

NA RÌ, TỈNH BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC

THÁI NGUYÊN - 2017

––––––––––––––––––––––

MA ĐỨC KHIÊM

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC

(Prunus arborea (Blume) Kalkm) TẠI HUYỆN

NA RÌ, TỈNH BẮC KẠN

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60 62 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Đỗ Hoàng Chung

THÁI NGUYÊN - 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn Thạc sĩ: “Nghiên cứu một số đặc điểm lâm

học và tái sinh tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm)

tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn” là công trình nghiên cứu nghiêm túc của bản thân tôi

Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, đầy đủ,

rõ nguồn gốc và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Các thông tin, tài liệu tham khảo sử dụng trong luận văn này đều đã được ghi rõ nguồn gốc Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận văn, trước Phòng quản lý sau đại học và nhà trường về các thông tin, số liệu trong đề tài

Thái Nguyên, ngày 19 tháng 9 năm 2017

Người viết cam đoan

Ma Đức Khiêm

LỜI CẢM ƠN

Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân và được sự nhất trí của Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp, Phòng Đào tạo - Trường Đại học Nông lâm Thái

Nguyên tác giả tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số đặc điểm lâm

học và tái sinh tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume)

Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn”

Sau một thời gian làm việc đến nay bản luận văn của tác giả đã hoàn thành Nhân dịp này tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS Đỗ Hoàng Chung là người tận tâm hướng dẫn tác giả trong thời gian thực hiện đề tài

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo phòng Đào tạo, khoa Lâm nghiệp những người đã truyền thụ cho tác giả những kiến thức và phương pháp nghiên cứu quý báu trong thời gian tác giả theo học tại trường Tác giả xin chân thành cảm ơn UBND huyện Na Rì, UBND các xã

Vũ Loan, Văn Học và Cư Lễ đã nhiệt tình tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình nghiên cứu

Và cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè và những người luôn quan tâm chia sẻ và tạo mọi điều kiện giúp đỡ trong thời gian tác giả học tập và nghiên cứu vừa qua

Do lần đầu làm quen với nghiên cứu khoa học, nên luận văn không tránh được những thiếu sót Vì vậy, tác giả kính mong được sự đóng góp ý kiến quý báu của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp để bản luận văn của tác giả thêm phong phú và hoàn thiện hơn

Tác giả xin trân trọng cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 19 tháng 9 năm 2017

Tác giả luận văn

Ma Đức Khiêm

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết 1

2 Mục tiêu 2

3 Ý nghĩa của đề tài 2

3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2

Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3

1.1 Những nghiên cứu trên Thế giới 3

1.2 Những nghiên cứu ở trong nước 8

1.3 Những nghiên cứu về loài Xoan đào 11

1.4 Nhận xét chung về các công trình nghiên cứu có liên quan 13

1.5 Tổng quan một số nhân tố sinh thái phát sinh 13

1.5.1 Vị trí địa lý và địa hình 13

1.5.2 Khí hậu, thuỷ văn 15

1.5.3 Đặc trưng của đất 16

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 21

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 21

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 21

2.2 Nội dung nghiên cứu 21

2.3 Phương pháp nghiên cứu 22

2.3.1 Phương pháp luận 22

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu 22

2.3.2.1 Phương pháp kế thừa 22

2.3.2.2 Phương pháp phỏng vấn 23

2.3.2.3 Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn 23

2.3.3 Xử lý số liệu 24

2.3.3.1 Phương pháp xác định trạng thái rừng 24

2.3.3.2 Phương pháp xử lý số liệu tầng cây gỗ và cây bụi thảm tươi 25

2.3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu tái sinh rừng 27

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30

3.1 Đặc điểm sinh thái nơi loài Xoan đào phân bố 30

3.1.1 Đặc điểm đất nơi loài Xoan đào phân bố 30

3.1.2 Đặc điểm về thời tiết 30

3.1.3 Đặc điểm về phân bố loài Xoan đào 32

3.1.3.1 Đặc điểm về phân bố theo loại rừng 32

3.1.3.2 Đặc điểm về phân bố theo địa hình 33

3.2 Đặc điểm cấu trúc rừng nơi có loài Xoan đào 36

3.2.1 Đặc trưng của một số nhân tố điều tra 36

3.2.2 Cấu trúc tổ thành tầng cây gỗ 38

3.2.2.1 Cấu trúc tổ thành tầng cây gỗ của rừng nghèo 39

3.2.2.2 Cấu trúc tổ thành tầng cây gỗ của rừng trung bình 40

3.2.3 Đặc trưng về chiều cao lâm phần 41

3.2.4 Đặc trưng về diện tích tán lá và độ tàn che 42

3.2.5 Đặc trưng về mật độ 45

3.2.6 Đặc trưng về đa dạng loài thực vật 46

3.3 Đặc điểm tái sinh rừng 47

3.3.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành cây tái sinh và mật độ 47

3.3.2 Đặc điểm cấu trúc mật độ và tỉ lệ cây tái sinh có triển vọng tại huyện Na Rì 51

3.3.3 Nguồn gốc, chất lượng cây tái sinh 52

3.3.4 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 54

3.3.5 Đặc điểm tái sinh xung quanh gốc cây mẹ 57

3.4 Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài 58

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 60

Kết luận 60

Kiến nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT

Viết tắt Nghĩa đầy đủ

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Đặc điểm địa hình nơi cây Xoan đào phân bố 34

Bảng 3.2 Bảng tổng hợp các nhân tố điều tra đặc trưng 36

Bảng 3.3 Công thức tổ thành loài cây gỗ ở rừng nghèo nơi có cây Xoan Đào 39

Bảng 3.4 Công thức tổ thành loài cây gỗ ở rừng TB nơi có cây Xoan Đào 40

Bảng 3.5 Chiều cao lâm phần và Loài Xoan đào của rừng nghèo 41

Bảng 3.6 Chiều cao lâm phần và Loài Xoan đào của rừng trung bình 42

Bảng 3.7 Đặc trưng diện tích tán lá và độ tàn che của rừng nghèo 43

Bảng 3.8 Đặc trưng diện tích tán lá và độ tàn che của rừng trung bình 44

Bảng 3.9 Mật độ tầng cây gỗ và mật độ cây Xoan đào 45

Bảng 3.10 Chỉ số đa dạng loài thực vật 46

Bảng 3.11 Các thông số để xác định tổ thành cây tái sinh 47

Bảng 3.12 Mật độ cây tái sinh Xoan đào trong các trạng thái 52

Bảng 3.13 Nguồn gốc chất lượng cây tái sinh toàn lâm phần và Xoan đào tại xã Văn Học 53

Bảng 3.14 Nguồn gốc chất lượng cây tái sinh toàn lâm phần và Xoan đào tại xã Cư Lễ 54

Bảng 3.15 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao tại xã Vũ Loan 55

Bảng 3.16 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao tại xã Văn Học 55

Bảng 3.17 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao tại xã Cư Lễ 56

Bảng 3.18 Tần suất xuất hiện cây Xoan đào TS xung quanh gốc cây mẹ 58

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Biểu đồ biều diễn nhiệt độ tại huyện Na Rì 31Hình 3.2 Biểu đồ biều diễn số giờ nắng tại huyện Na Rì 31Hình 3.3 Biểu đồ biều diễn lượng mưa tại huyện Na Rì 32Hình 3.4 Ý kiến của người dân về khả năng bắt gặp loài Xoan đào ở

các loại rừng 33

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết

Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) thuộc họ Hoa hồng

(Rosaceae) là loài cây bản địa đa tác dụng có giá trị kinh tế cao, sinh trưởng nhanh, dễ gây trồng, phù hợp với nhiều loại đất và nhiều vùng sinh thái khác nhau Trong điều kiện tự nhiên, cây có thể cao tới 40m, đường kính ngang ngực đạt 75cm; ở rừng trồng, cây cao từ 20-25m, thân thẳng tròn, đường kính 40-45

cm Ở Việt Nam, cây Xoan đào phân bố chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía Bắc như: Thái Nguyên, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Hà Giang, Quảng Ninh… và một số tỉnh Tây Nguyên Các tỉnh miền núi phía Bắc có điều kiện thuận lợi để phát triển trồng rừng Xoan đào phục vụ kinh doanh rừng trồng gỗ lớn Gỗ Xoan đào có đặc tính cơ lý rất tốt, tỷ trọng trung bình 0,518, bề mặt gỗ màu đỏ nhạt dễ gia công dùng để đóng đồ nội thất cao cấp và rất được ưa chuộng

ở thị trường trong và ngoài nước Hạt Xoan đào có thể dùng để làm thực phẩm hoặc dược liệu

Theo định hướng phát triển Nông Lâm nghiệp của Bộ NN&PTNT từ nay đến năm 2020 đẩy mạnh công tác kinh doanh trồng rừng gỗ lớn đối với các tỉnh miền núi Việt Nam nơi có thể mạnh về phát triển Lâm Nghiệp Các tỉnh như: Thái Nguyên và Bắc Kạn là khu vực trung du miền núi thuộc phía Bắc Việt Nam có điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu phù hợp cho trồng rừng kinh doanh gỗ lớn Theo định hướng của tỉnh từ nay đến năm 2020 sẽ chuyển dịch

cơ cấu cây trồng từ cây chu kỳ kinh doanh ngắn sang chu kỳ kinh doanh trung bình và dài (20-30 năm) với chất lượng gỗ cao hơn đáp ứng yêu cầu tiêu dùng nội địa và làm nguyên liệu cho chế biến hàng mộc xuất khẩu để tạo ra rừng trồng có năng suất và chất lượng cao, phấn đấu đến năm 2020 chuyển thêm khoảng 20% diện tích rừng trồng từ các loài cây chu kỳ ngắn sang trồng các loài cây chu kỳ trung bình và dài Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi

tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học và tái sinh

tự nhiên loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) tại huyện

Na Rì, tỉnh Bắc Kạn

2 Mục tiêu

- Đánh giá được một số đặc điểm sinh thái của cây Xoan đào (Prunus

arborea (Blume) Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn

- Đánh giá được đặc điểm tái sinh tự nhiên của cây Xoan đào tại huyện

Na Rì, tỉnh Bắc Kạn

- Đề xuất được một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài Xoan đào tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn

3 Ý nghĩa của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Cung cấp thêm những thông tin về kết quả nghiên cứu liên quan đến

cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume) Kalkm) tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc

Kạn

3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Góp phần quản lý bền vững tài nguyên rừng và tài nguyên cây gỗ tại khu vực nghiên cứu

- Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm tư liệu tham khảo cho các

cấp, các ngành trong việc khai thác tiềm năng cho gỗ của cây Xoan đào

(Prunus arborea (Blume) Kalkm), cho chủ rừng trong thực tiễn sản xuất rừng

tự nhiên tại địa phương nói riêng và cho tất cả các địa phương có cây Xoan đào nói chung

Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1 Những nghiên cứu trên Thế giới

Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm về sinh thái học thực vật nhằm tìm hiểu sâu sắc hơn về mối quan hệ giữa các loài thực vật với nhau và giữa chúng với điều kiện nơi mọc, các phương pháp nghiên cứu đó đã được trình bày trong cuốn “Thực nghiệm sinh thái học” của Stephen, D W và Gary L.A.F (1980) các tác giả đã chỉ rõ sự thích nghi của các loài với các điều kiện dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, chế độ nhiệt, chế độ ẩm, nhịp điệu khí hậu [45]

Odum E.P (1971) đã phân chia sinh thái học thực vật thành sinh thái học cá thể và sinh thái học quần thể Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật hoặc từng loài Trong đó chu kỳ sống và tập tính cũng như khả năng thích nghi với môi trường được đặc biệt chú ý Ngoài ra mối quan hệ giữa yếu tố sinh thái, sinh trưởng có thể định hướng bằng các phương pháp toán học thường được mô phỏng, phản ánh các đặc điểm quy luật tương quan phức tạp trong tự nhiên [37]

Lacher W (1978) đã chỉ rõ những vấn đề cần nghiên cứu trong sinh thái thực vật như: Sự thích nghi với các điều kiện dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, độ nhiệt, độ ẩm, nhịp điệu khí hậu [29]

Theo Richards (1996), cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái rừng được xác định thông qua thành phần thực vật nhiều hơn bất kỳ thành phần sống khác của hệ sinh thái Các đặc điểm quan trọng nhất của các khu rừng nhiệt đới là sự phong phú về loài, tính không đồng nhất và cấu trúc phức tạp của quần xã [39]

Cấu trúc mật độ, về mối liên quan giữa tỷ lệ tương của cây con (cây mạ), cây tái sinh và cây non, cung cấp thông tin đầy đủ về tình trạng tái sinh

của rừng Đặc trưng mật độ về thành phần các loài cây trong quần xã có thể được đánh giá bằng mật độ đường kính Tỷ lệ các nhóm đường kính khác nhau trong quần xã xác định tình trạng tái sinh của quần xã và nó cho thấy sự

ổn định trong tương lai của các quần xã rừng (Odum, 1971) [37]

Mishra và cs (2005) [37], khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần xã của 10 loài cây quan trọng ở rừng nhiệt đới tại Meghalaya, Ấn Độ Các tác giả

đã lựa chọn các chỉ tiêu đánh giá bao gồm: tần suất, mật độ, độ phong phú, tiết diện ngang và chỉ số mức độ quan trọng (IVI) của các loài cây gỗ Chỉ số

đa dạng loài (Margalef, 1958) [33], chỉ số đa dạng Shannon (Shannon & Weaver, 1949) [41] và chỉ số Simpson (Simpson, 1949) [42] cũng được tính toán Phân bố mật độ được nghiên cứu bằng cách xác định số lượng cá thể ở các cấp đường kính khác nhau

Šálek L và cs (2014), nghiên cứu đặc điểm sinh thái của các loài cây

gỗ tại khu bảo tồn Voskop, Cộng hòa Czech Các tác giả đã đánh giá 2 nhóm chỉ số Nhóm 1 bao gồm các chỉ số điều tra như loài cây, đường kính ngang ngực, chiều cao cây, chiều cao tán lá Nhóm 2 bao gồm các dữ liệu về sinh thái như hổng thân, mức độ phân cành, hiện trạng tán lá [40]

Mark D Schulze (2003) [32], khi nghiên cứu về đặc tính sinh thái của

9 loài cây gỗ tại Pará, Braxin, tác giả đã đánh giá sự phát triển, tái sinh và cấu trúc mật độ rừng nơi các loài cây sinh sống

Krisnawati H và cs (2011) [28], khi tài liệu hóa về đặc tính sinh thái

của loài Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) các tác giả đã chỉ rõ: Loài

này phân bố chủ yếu ở vùng đất thấp nhiệt đới với mùa khô ngắn (4 tháng),

độ cao trung bình là 48 m so với mặt nước biển, tuy nhiên loài này có thể sinh trưởng ở độ cao 800 m Loài này phân bố ở nơi có tổng lượng mưa trung bình năm từ 1000 tới hơn 4500 mm, nhiệt đội tối thấp trung bình 12–16 °C và tối cao trung bình 31–34 °C

Khi nghiên cứu về loài Fagus sylvatica L (Beech), một loài cây phổ

biến tại châu Âu, các tác giả Leuschner và cộng sự (2006), Auml và cs (2004), Pinto và Gégout (2005) đã chỉ ra loài này có vùng phân bố địa lý rộng, loài này có khả năng thích ứng rộng với yếu tố thủy văn và các yếu tố hóa học đất như: độ ẩm đất và lượng khoáng chất trong đất Loài này đặc biệt

có thể sinh trưởng với phổ pH đất rộng, từ đất có tính axít cao đến đất giàu cacbonat Loài này phân bố ở những vùng có lượng mưa khác nhau, với lượng mưa hàng năm từ 550 đến 2000 mm [23], [30], [38]

Houston Durrant và cs (2016) [26], đã chỉ ra đặc tính sinh thái loài

Fagus sylvatica, theo đó các tác giả đã chỉ ra loài này có khả năng chịu bóng,

vì thế nó có khả năng tái sinh tự nhiên tốt trong những hệ thống lâm sinh với

độ tàn che lớn Vì vậy mà cây con có thể sống sót và phát triển dưới tán cây

Loài này không phải là loài đặc biệt nhạy cảm với điều kiện thổ nhưỡng và nó

có khả năng phát triển trên nhiều loại đất có độ pH từ 3,5 đến 8,5 Nó thích nghi ở những vùng có đất màu mỡ vừa phải, là loài nhạy cảm với sương giá;

do đó nó được tìm thấy nhiều hơn ở sườn đồi hơn là ở vùng thung lũng dưới chân đồi Loài này phát triển tốt trên đất mềm, trong đó hệ thống rễ có thể dễ dàng thâm nhập và sự phát triển tốt nhất của loài này là ở đất ẩm nằm trên đá vôi hoặc đá bazan Ngược lại, nó không phát triển tốt trên các địa điểm thường xuyên bị ngập úng hoặc có nước ứ đọng vì nó cần thoát nước tốt và không chịu được đất ngập nước hoặc nén chặt

Luke Jimu và Nelson Ngoroyemoto (2011) [31], nghiên cứu đặc điểm

sinh cảnh và những yếu tố đe dọa tới loài Xoan đào châu phi (Prunus africana

(Hook f.) Kalkman) tại Vườn quốc gia Nyanga National Park, Zimbabwe Các tác giả đã chỉ ra loài này phân bố ở độ cao từ 1716 m đến 1888 m so với

mặt nước biển, loài P africana thường phân bố ở rừng núi thấp, sống cùng

với các loài cây ưa sáng và ở rừng thứ sinh Các loài cây phân bố cùng là:

Albizia adeanthifolia, Albizia antunesiana, Albizia schimperana, Allophylus chaunostachys, Alsophila capensis, Cyathea dregei, Bossqueia phoberos, Brachystegia spiciformis, Bridelia micrantha, Cathium gueinzii, Calophyllum pauciflorum, Celtis africana, Chrysophyllum gorungosum, Cirsium viridifolium, Coffea ligustroides, C zanguebariae, Croton sylvaticus, Ensente ventricosum, Dovyalis lucida, Dovyalis macrocalyx, Erythrina abyssinica, Erythrina lysistemon, Ficus ingens, Macaranga spp., Maytenus spp., Newtonia buchananii, Ochna spp., Protea spp., Rauvolfia caffra, Rhus spp., Rubus rigidus, Rothmania spp., Strychnos spp., Syzigium cordatum, Syzigium guineense, Trichilia dregeana, Vernonia spp and Vitex spp

Những công trình nghiên cứu về loài Xoan đào châu phi (Prunus

africana (Hook f) Kalkman) (họ Hoa hồng - Rosaceae) trước đây được gọi là Pygeum africanum hay Pygeum một loài cây bản địa của châu Phi, đã ghi

nhận là loài cây gỗ lớn, sống lâu, cây thường xanh, thường phân bố trong rừng núi cao, rừng sau khai thác hoặc bìa rừng, thường được tìm thấy ở độ cao từ 600 – 3000 m so với mặt nước biển, nhiệt độ trung bình hàng năm từ

18 đến 26°C và lượng mưa trung bình hàng năm đạt 2000 mm (Cunningham and Mbenkum, 1993; Acworth et al., 1998; Achoudong, G., 1995) [24], [22], [21]

Tái sinh là một quá trình sinh học mang đặc thù của hệ sinh thái rừng,

đó là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng Hiệu quả của tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố

Lowdermilk (1927) đã đề nghị sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống để điều tra tái sinh, với diện tích ô đo đếm từ 1 đến 4 m2 Richards P.W (1952) đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố tái

sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới Để giảm sai số, Barnard (1955) đã đề nghị

phương pháp "Điều tra chẩn đoán" theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay

đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh (dẫn theo Lê Sỹ Hồng, 2015) [9]

Vansteenis (1956) [46] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán liên tục và tái sinh vệt

Baur G.N (1962) [1] cho rằng, trong rừng nhiệt đới sự thiếu hụt ánh sáng đã làm ảnh hưởng đến phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm thì ảnh hưởng đó thường không rõ ràng Đối với rừng nhiệt đới, số lượng loài cây trên một đơn vị diện tích và mật độ tái sinh thường khá lớn Vì vậy, khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và có những biện pháp tác động phù hợp

Trong những năm 1994-1995 vườn thực vật Limbe, MCP và Trường đại học Bangor, xứ Wales tài trợ một cuộc điều tra tái sinh cây con Xoan đào

châu Phi (Prunus africana) ở ngọn Cameroon nhằm nghiên cứu ảnh hưởng

của lớp phủ tới sự tái sinh loài Các lô điều tra 1m x 2m đã được thành lập tại

18 địa điểm khác nhau Kết quả cho thấy tái sinh rất rải rác (chỉ chiếm 30% diện tích nghiên cứu) và số cây trung bình trên mỗi mét vuông tăng lên khi có

sự xáo trộn hoàn cảnh rừng (Theo Ndam, 1998) [36]

Xoan đào châu phi (Prunus africana) là một loài ưa sáng và không có

nhiều hạt giống dưới tầng thảm mục trong rừng Hầu hết cây tái sinh đã được tìm thấy ở khoảng trống trong rừng (Ndam, 1998) [36], cũng như có ở hầu hết các khu vực trống dọc theo bìa rừng và trong các khu vực bị tác động (Ndam, 1996) [35] Việc tái sinh phụ thuộc vào việc sản sinh hạt giống từ cây bố mẹ khi có điều kiện sinh trưởng tốt Việc khai thác cây có thể là một trong những

lý do làm sản sinh hạt giống hạn chế và do đó có mật độ cây giống thấp ở Mount Cameroon (Ndam, 1998) [36] Các nghiên cứu tương tự được tiến

hành trên Núi Kilum-Ijim cho thấy rằng Xoan đào châu phi (Prunus africana)

có động thái sai quả theo năm, không xảy ra đồng loạt trong toàn bộ khu rừng (Stewart, 2001, Stewart 2009) [43], [44] Các quan sát ở Madagascar cho thấy hầu như không có cây con nào được tìm thấy gần cây sống, tuy nhiên có nhiều cây con đã được tìm thấy nơi cây trưởng thành bị chặt Do đó, tất cả các cây của một địa điểm đã được cho là đã bắt đầu phát triển vào thời điểm cây trưởng thành bị cắt, tạo ra khoảng trống tán lá trong rừng (Dailey, 2002) [25]

1.2 Những nghiên cứu ở trong nước

Ở nước ta, nghiên cứu về đặc điểm sinh học, sinh thái của các loài cây bản địa đã được thực hiện, có thể tổng hợp và liệt kê ra đây một số nghiên cứu

có liên quan như sau:

Bảo Huy (1993) [10] trong nghiên cứu “Góp phần nghiên cứu đặc điểm

cấu trúc rừng nửa rụng lá - rụng lá ưu thế Bằng lăng (Lagerstroemia

calyculata) làm cơ sở đề xuất giải pháp lỹ thuật khai thác - nuôi dưỡng ở Đắk

Lắk, Tây Nguyên” đã đề cập đến nhiều nội dung về các đặc điểm sinh học và sinh thái học của loài, các tương quan trong nghiên cứu lâm học, tái sinh, cấu trúc tổ thành, nhưng tập trung theo điều tra rừng Các thành phần đi kèm

chính với Bằng lăng là Muồng đen (Cassia siamea), Bình linh (Vitex

pubescens), Kháo (Machulus odoratissima), Quế rừng (Cinnamomum iners), Cẩm xe,

Thẩu tấu, Lòng máng, Gõ đỏ

Lê Sáu (1996) [17] trong nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng ở Kon Hà Nừng đã tổng kết rằng loài cây có tổ thành cao nhất là Giẻ (7,05%) bên cạnh các loài cùng họ là Giẻ đỏ (1,06%) và Giẻ cau (0,42%), tiếp đến là

loài Trâm (Syzygium sp.) chiếm 6,56% Các loài cây khác có tổ thành từ

1%-5% gồm có Chò đen, Hoóc quang, Hoàng đàn giả, Thông nàng, Trường, Giổi, Bời lời, Dung, Chò xót, Gội, Re, Vạng trứng, Cóc đá, Hoa khế, Dầu, Sến mủ, Bằng lăng Các ưu hợp thực vật gồm có: Giẻ-Trâm-Hoóc quang, Giẻ-Bời lời-

Trâm, Trâm-Vạng trứng-Giẻ, Chò Trâm-Trám; Bằng lăng-Chò Thành ngạnh, Cà chít-Dầu, Trâm-Giẻ-Giổi Kết luận cũng đã cho thấy rừng tự nhiên Kon Hà Nừng hiếm thấy có loài cây ưu thế rõ rệt, ngoại trừ một hai hào

đen-Cà chít, Cẩm liên, những loài mà mỗi khi dã có kiều kiện tồn tại và phát triển được, chúng chiếm ưu thế tuyệt đối hình thành nên những lâm phần có đặc điểm tiếp cận kiểu hỗn giao song ưu Các loài cây trong cùng nhóm loài ưu thế thường có phạm vi phân bố khá trùng hợp nhau về điều kiện lập địa

Nguyễn Bá Chất (1996) [4] đã nghiên cứu đặc điểm lâm học và biện pháp gây trồng nuôi dưỡng cây Lát hoa, ngoài những kết quả nghiên cứu về các đặc điểm phân bố, sinh thái, tái sinh, tác giả cũng đã đưa ra một số biện pháp kỹ thuật gieo ươm cây con và trồng rừng đối với Lát hoa

Vương Hữu Nhi (2003) [15] đã nghiên cứu một số đặc điểm sinh học

và kỹ thuật tạo cây con Căm xe góp phần phục vụ trồng rừng ở Đắc Lắc - Tây Nguyên, từ kết quả nghiên cứu với những kết luận về đặc điểm hình thái, phân bố, cấu trúc, tái sinh tự nhiên, tác giả còn đưa ra những kỹ thuật gây trồng đối với loài cây này

Ly Meng Seang (2008) [18] đã nghiên cứu một số đặc điểm lâm học của rừng Tếch trồng ở Kampong Cham Campuchia, đã kết luận: Ở các độ tuổi khác nhau: Phân bố N-D1,3 ở các tuổi đều có dạng một đỉnh lệch trái và nhọn, phân bố N-H thường có đỉnh lệch phải và nhọn, phân bố N-Dt đều có đỉnh lệch trái và tù Giữa D1,3 hoặc Hvn so với tuổi cây hay lâm phần luôn tồn tại mối quan

hệ chặt chẽ theo mô hình Schumacher Ngoài ra, tác giả cũng đề nghị trong khoảng 18 năm đầu sau khi trồng rừng Tếch nên chặt nuôi dưỡng 3 lần theo phương pháp cơ giới, với kỳ dãn cách là 6 năm 1 lần

Nguyễn Hữu Cường (2013) [5], nghiên cứu một số đặc điểm lâm học

loài Pơ mu (Fokienia hodginsii) tại VQG Hoàng Liên, tác giả đã lựa chọn các

chỉ tiêu sinh thái để nghiên cứu như: đặc điểm đất, cấu trúc tổ thành loài tầng cây gỗ sống cùng, cấu trúc tầng thứ và đặc điểm tái sinh

Phạm Minh Toại và Vũ Đại Dương (2012) [20], nghiên cứu một số đặc

điểm sinh vật học, sinh thái học của loài Cáng Lò (Betula alnoides Buch –

Ham.) tại tỉnh Sơn La Các tác giả đã chỉ ra loài này phân bố chủ yếu ở nơi có

độ dốc nhỏ hơn 40, ở độ cao từ 500 – 1500 m so với mặt nước biển Loài này

là loài cây chiếm tỷ lệ lớn trong công thức tổ thành loài cây gỗ (hệ số tổ thành đạt 9,24)

Nguyễn Văn Hợp và Nguyễn Thị Hạnh (2017) [7], nghiên cứu một số

đặc điểm sinh học, sinh thái học loài Thông Xuân Nha (Pinus cernua) tại Khu

bảo tồn thiên nhiên Xuân Nha Các tác giả đã chỉ ra: loài này phân bố ở độ cao tuyệt đối từ 900 - 1400 m thuộc dãy Pha Luông của Cao nguyên Mộc Châu, nơi có địa hình bị chia cắt mạnh với nhiều đỉnh núi đá vôi xen lẫn núi đất và sườn dốc dựng đứng Loại đất chính là đất sét phát triển từ đá mẹ sa thạch, sa phiến thạch Loài này phân bố nơi có độ tàn che bình quân 0,5 - 0,6

và thường mọc thuần loài theo đám hoặc mọc kèm với các loài cây lá rộng thường xanh thuộc họ Chè (Theaceae), họ Long não (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae), Lau, Sặt

Trần Ngọc Hải và cs (2016) [6], nghiên cứu một số đặc điểm lâm học

của loài Vù hương (Cinnamomum balansae Lecomte) tại Vườn quốc gia Bến

En Các tác giả đã ghi nhận: loài cây phân bố rải rác ở khu vực núi đất từ độ cao 50 m trở xuống, địa hình tương đối bằng phẳng, độ dốc từ 100 – 250, đất Feralit nâu vàng trên đá thạch sét, trong các trạng thái rừng IIb, IIIa1 và IIIa2 Loài này không tham gia vào công thức tổ thành rừng, không có cây tái sinh trong các trạng thái rừng nghiên cứu

Vũ Quang Nam và cs (2014) [13], khi nghiên cứu về loài Kiêu hùng (Alcimandra cathcartii) Dandy) tại Vườn quốc gia Hoàng Liên, các tác giả đã

ghi nhận một số đặc điểm sinh học của loài như sau: Loài Kiêu hùng thường phân bố ở đai có độ cao từ 2000 đến 2600 m Trong quần xã, Kiêu hùng thuộc nhóm cây chiếm ưu thế, đóng vai trò quan trọng trong công thức tổ thành và mọc chung với các loài: Côm, Dẻ, Đỗ quyên, Kháo, Hồng quang Mật độ phân bố của loài Kiêu hùng khá cao, khoảng 200 - 250 cây/ha Kiêu hùng tái sinh cả từ hạt và chồi gốc, nhưng chủ yếu từ hạt Khả năng tái sinh của chúng khá tốt, khoảng từ 560 đến 2.720 cây/ha và đóng vai trò quan trọng trong tổ thành lớp cây tái sinh

Bùi Văn Hướng và cs (2017) [11], đã ghi nhận những đặc điểm sinh

học, sinh thái của loài Hoàng liên ô rô lá dày (Mahonia bealei (Fortune)

Pynaert) ở Việt Nam Các tác giả đã chỉ ra: Hoàng liên ô rô lá dày thường mọc dưới tán rừng thưa hay các trảng cây bụi trên núi đá vôi nơi đất có lượng mùn ít, nghèo dinh dưỡng, độ cao từ 1.700- 2.500m, nhiệt độ trung bình khoảng 15 – 160C, độ ẩm không khí trên 80%, lượng mưa 1.800 - 2.800mm/năm; Cây tái sinh chủ yếu từ hạt; mật độ cây trưởng thành (từ 0,5m trở lên) trong khoảng 418-512 cá thể/ha tại khu vực nghiên cứu Thời gian ra chồi mới, lá non tập trung vào các tháng từ tháng 7 đến tháng 10 hàng năm, chiều cao tăng trưởng 11,73cm/ năm

1.3 Những nghiên cứu về loài Xoan đào

Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa (2012) [14], Xoan đào có tên khoa học là

(Prunus arborea (Blume) Kalkm.), tên đồng nghĩa là (Pygeum arboreum

Endl) thuộc Họ Hoa hồng (Rosaceae) Xoan đào là cây gỗ cao 20 – 25 cm

Vỏ nhẵn, màu tro bạc Cành non phủ đầy lông mịn màu rỉ sắt, có nhiều lỗ bì màu nâu nhạt Toàn thân có mùi hôi bọ xít Lá đơn nguyên, phiến lá dày, hơi nhọn Cụm hoa chùm, mọc ở nách lá Hoa màu trắng vàng, cánh đài hình chuông chia nhiều thùy Cánh tràng nhỏ phủ nhiều lông Quả hạch hình thận, đường kính 2 cm, 5 hạt Xoan đào là cây ưa sáng, mọc nhanh, mọc rải rác

trong rừng nguyên sinh và thứ sinh ở các tỉnh miền Bắc Cây mọc trên đất sâu, thoát nước Tái sinh hạt mạnh trong các loại rừng thứ sinh có tàn che từ 0,3 – 0,5 Cây ra hoa tháng 3 – 4 Quả chín vào tháng 8 – 9

Theo Phạm Hoàng Hộ (1999) [8], Xoan đào là một thứ của loài Prunus

arborea, tên khoa học của thứ này được xác định là Prunus arborea var montana (Hook F.) Kalm Xoan đào phân bố khá rộng từ rừng khu vực đồng

bằng đến 1000 m so với mặt nước biển, phân bố từ Lào Cai đến Phú Quốc Theo Nguyễn Thị Nhung (2009) [16], Xoan đào là cây ưa sáng, sinh trưởng tương đối nhanh, chu kỳ kinh doanh không quá dài tùy theo mục đích kinh doanh song 10-15 năm cây có thể khai thác gỗ để đóng đồ gia dụng, Xoan đào dễ gây trồng, có thể trồng hỗn giao với nhiều loài cây khác Cây tái sinh mạnh trong các loại rừng thứ sinh có độ tàn che từ 0,3-0,5 Cây Xoan đào

có biên độ sinh thái rộng nên có thể gây trồng ở các tỉnh miền Bắc những nơi

có lượng mưa bình quân 1500-2500 mm/năm, nhiệt độ bình quân 20-27°C

Có thể trồng ở các loại đất khác nhau nhưng thích hợp nhất là những nơi còn tính chất đất rừng hoặc trên là đất Feralit sâu dày, ẩm mát, thoát nước Xoan đào phân bố chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía bắc như: Lào Cai, Phú Thọ, Hòa Bình, Lạng Sơn, Sơn La, Lai Châu, Hà Giang, Quảng Ninh… và một số

tỉnh của Tây Nguyên

Theo nghiên cứu của Hung Trieu Thai và cs (2010) [27], ở Việt Nam Xoan đào là cây bản địa phân bố rải rác trong rừng nguyên sinh và thứ sinh, có mặt hầu hết ở các tỉnh miền Bắc, sinh trưởng tốt và đây là loài cây có tiềm năng dùng

để phục hồi những diện tích rừng bị suy thoái

Theo Lê Đình Khả và cs (2003) [12], Xoan đào là cây sinh trưởng nhanh,

ưa sáng được đưa vào danh mục những loài cây trồng rừng sản xuất chính của Việt Nam

Những công trình trên chủ yếu về mô tả loài và ghi chú về khu vực phân bố cũng như thời gian ra hoa hay kết trái sơ lược của loài và phục vụ mục đích phân loại là chủ yếu Chưa có công trình nào tiến hành điều tra chi tiết về các đặc tính sinh thái học loài như tái sinh, tổ thành,…đây chính là động lực thúc đẩy tác giả chọn vấn đề nghiên cứu

1.4 Nhận xét chung về các công trình nghiên cứu có liên quan

Các nghiên cứu về đặc điểm sinh thái, tái sinh của các loài cây ở rừng mưa nhiệt đới đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu từ rất lâu Những kết quả đạt được cung cấp đầy đủ cơ sở lý luận cũng như thực tiễn cho việc thực hiện định hướng nghiên cứu của đề tài Tuy nhiên, tài nguyên thực vật rừng nhiệt đới là rất đa dạng, phong phú Do đó, các công trình nghiên cứu chuyên sâu về đặc tính sinh học, sinh thái cho từng loài cây

cụ thể vẫn đang là hướng nghiên cứu hết sức cần thiết và cấp bách

Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu về đặc điểm sinh học, sinh thái cho từng loài cây cụ thể cũng rất được quan tâm nghiên cứu và đã có những kết quả đáng kể và góp phần cung cấp cơ sở cho việc gây trồng, bảo tồn nhiều loài cây gỗ quý hay bản địa như Lim xanh, Lát hoa, Pơ mu,…

Cho đến nay các nghiên cứu về đặc tính sinh thái và tái sinh loài của loài

Xoan đào (Prunus arborea) còn rất ít Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài nghiên

cứu được đặt ra là cần thiết và cấp bách

1.5 Tổng quan một số nhân tố sinh thái phát sinh

1.5.1 Vị trí địa lý và địa hình

* Vị trí địa lý

Huyện Na Rì là huyện miền núi, nằm ở phía Đông Bắc tỉnh Bắc Kạn,

có diện tích tự nhiên là 85.300,00 ha, chiếm 17,54% diện tích tự nhiên tỉnh Bắc Kạn, gồm 21 xã và 01 thị trấn với 232 thôn, bản; nằm trong toạ độ địa lý

từ khoảng 210 55’ đến 220 30’ vĩ độ Bắc, 1050 58’ đến 106018’ kinh độ Đông

- Phía Bắc giáp huyện Ngân Sơn

- Phía Nam giáp huyện Chợ Mới và tỉnh Thái Nguyên

- Phía Đông giáp huyện Bình Gia và Tràng Định (tỉnh Lạng Sơn)

- Phía Tây giáp huyện Bạch Thông

Thị trấn Yến Lạc là trung tâm kinh tế - chính trị - văn hóa của huyện, cách thị xã Bắc Kạn 69 km và thành phố Thái Nguyên 130 km theo Quốc lộ 3B và Quốc lộ 3 Đời sống kinh tế của nhân dân còn nhiều khó khăn, trình độ dân trí thấp, cơ sở hạ tầng như đường giao thông, trường học, điện lưới quốc gia, trạm y tế xã mặc dù đã được Nhà nước quan tâm đầu tư xong vẫn còn nhiều khó khăn

* Địa hình

Na Rì có địa hình phức tạp, chủ yếu là đồi núi với nhiều núi đá vôi, thung lũng hẹp, độ dốc lớn, thuộc cánh cung Ngân Sơn Độ cao trung bình toàn huyện là 500 m, cao nhất là núi Phyia Ngoằm (xã Cư Lễ) với độ cao 1.193 m, thấp nhất ở xã Kim Lư với độ cao 250 m so với mực nước biển Nhìn tổng thể, địa hình của huyện có hướng thấp dần từ Tây Nam sang Đông Bắc, được chia thành 2 dạng địa hình sau:

- Địa hình vùng núi đá

Các dãy núi đá trải dài trên hầu hết các địa bàn trong huyện là các xã Kim Hỷ, Ân Tình, Lạng San, Lam Sơn, Hảo Nghĩa, Cư Lễ với độ dốc trên

200 Tại nhiều nơi núi đá còn có độ dốc tới 600 với độ cao thay đổi từ 300 -

500 m Khối núi đá vôi Kim Hỷ được đánh giá là loại địa hình caxtơ trẻ với những đỉnh đá tai mèo, vách đứng, vực sâu, nhiều sông suối chảy ngầm, vô cùng nguy hiểm

- Địa hình vùng núi đất

Phân bố ở hầu hết các xã trong huyện, gồm các dãy núi kéo dài liên tiếp nhau có độ cao thay đổi từ 300 - 700 m Địa hình vùng này rất phức tạp, hầu

hết các dãy núi được hình thành trên các khối đá mắc ma, biến chất, trầm tích,

có đỉnh nhọn, độ dốc lớn Xen kẽ giữa các dãy núi chạy dọc theo các sông suối lớn có các thung lũng nhỏ hẹp dạng lòng máng hầu hết đã được khai thác

để trồng lúa màu Ở vùng này thực vật phát triển rất đa dạng và phong phú, những nơi còn rừng đất đai còn tốt, tầng đất dày Một số nơi do việc khai thác không hợp lý, độ che phủ thực vật giảm, đất đai bị xói mòn, rửa trôi, hàm lượng các chất dinh dưỡng suy giảm nhiều

Địa hình của huyện Na Rì đã ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hình thành đất, cụ thể là các quá trình rửa trôi và tích luỹ Quá trình rửa trôi diễn ra mạnh vào mùa mưa ở vùng núi đá chia cắt, dốc nhiều, ở vùng đồi núi thấp có những thung lũng tương đối bằng phẳng, thích nghi với các loại cây lương thực và cây ngắn ngày vùng nhiệt đới

1.5.2 Khí hậu, thuỷ văn

* Khí hậu:

Huyện Na Rì nằm trong vùng khí hậu miền núi thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa mang tính chất đặc trng của vùng có 2 mùa rõ rệt: Mùa nắng mưa nhiều từ tháng 4 - tháng 10, mùa lạnh khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Do vị trí địa lý nên hàng năm chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc và mùa khô nhiệt độ và độ ẩm tương đối thấp

- Nhiệt độ trung bình năm là 22,50C

- Nhiệt độ cao nhất 370C, thấp nhất 140C

- Lượng mưa bình quân năm là 1600mm,

- Lượng nước bốc hơi 700 - 800mm

Khí hậu được chia ra làm 2 mùa rõ rệt

Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9, trong đó mưa lớn tập trung ở các tháng 6,7,8, kèm theo nắng nóng và lũ quét gây nhiều khó khăn cho sản xuất

Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, trong thời gian này nhiệt độ thấp thờng gây khô hạn, đồng thời có các đợt rét đậm kèm theo gió mùa Đông Bắc cùng với sự xuất hiện của sương muối ở thung lũng, đây là điều kiện tự nhiên không thuận lợi cho các hoạt động sản xuất

Mùa mưa tập trung vào các tháng mùa hè, chiếm 75-78%, kết hợp với điều kiện địa hình đất dốc làm cho vùng đất thấp dễ bị ngập úng, đất dốc bị xói mòn mạnh Yếu tố khí hậu, điều kiện địa hình đã gây nên những khó khăn nhất định đối với sản xuất nông nghiệp

- Sông Nà Rì: bắt nguồn từ vùng núi đá có độ cao 850 m thuộc xã Yên

Cư (huyện Chợ Mới) chảy theo hướng Tây Nam - Đông Bắc qua các xã Đổng

Xá, Xuân Dương, Dương Sơn, Hảo Nghĩa, Văn Minh và gặp sông Bắc Giang tại Pác Cáp (xã Lương Thành) Sông có chiều dài 55,5 km, diện tích lưu vực

540 km2, độ dốc bình quân 22,70%, dòng chảy Q = 9,60m3/s

Đặc điểm chung của các sông suối trong huyện là có độ dốc lớn, lắm thác nhiều ghềnh Lưu lượng dòng chảy phân bố không đều trong năm, chủ yếu tập trung vào mùa lũ (chiếm khoảng 60 - 80% tổng lượng dòng chảy trong năm), nên việc khai thác sử dụng gặp khó khăn, đòi hỏi đầu tư lớn

1.5.3 Đặc trưng của đất

Đất Na Rì chủ yếu được hình thành do sự phong hóa trực tiếp của đá

mẹ và một phần hình thành do sự bồi tụ phù sa các hệ thống sông, suối

Toàn huyện gồm có 10 loại được phân thành 2 nhóm chính: nhóm đất thủy thành và nhóm đất địa thành

* Nhóm đất địa thành (đồi núi)

Có diện tích 81.999 ha, chiếm 96,13% diện tích tự nhiên; nhóm đất này gồm các loại đất sau:

+ Đất Feralít mùn vàng nhạt trên núi cao trên 700 m (FH): loại đất này

có diện tích 3.297 ha, chiếm 3,87% diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu ở các

xã Cư Lễ, Vũ Loan, Kim Hỷ, Côn Minh, Đổng Xá, Dương Sơn Hình thành trên các loại đá: Granít, Liparit, phiến thạch biến chất,… tầng đất mỏng, màu vàng nhạt có nhiều đá lộ đầu, địa hình hiểm trở, độ dốc lớn, tỷ lệ mùn cao, mức độ tích luỹ sắt (Fe3+), nhôm (Al3+) không nhiều bằng vùng núi thấp và vùng trung du Loại đất này chủ yếu dành cho phát triển lâm nghiệp, tuy nhiên có thể lựa chọn một số nơi để trồng cây ăn quả như: đào, lê, táo, mơ, mận,…

+ Đất Feralít đỏ nâu trên đá vôi (FQv): loại đất này có diện tích 23.518ha, chiếm 27,57% diện tích tự nhiên, phân bố ở các xã Đổng Xá, Xuân Dương, Dương Sơn, Hảo Nghĩa, Côn Minh, Hữu Thác, Cư Lễ, Lam Sơn, Lương Thành, Lạng San, Vũ Loan, Lương Hạ, Văn Minh, Cường Lợi, Văn Học, Kim Hỷ, Ân Tình, Liêm Thuỷ Đất phát triển trên đá vôi, tầng đất mỏng,

tỷ lệ sét cao nhưng thường thoát nước nhanh vì nền đá vôi có nhiều hang động và suối ngầm (hiện tượng Kastơ) nên đất thường bị hạn Loại đất này ngoài khả năng trồng các cây lương thực, cây công nghiệp ngắn ngày còn có thể trồng được các cây ăn quả như: mận, đào, táo, lê,… nhưng diện tích không lớn

+ Đất Feralít đỏ vàng trên đá biến chất (FQj): loại đất này có diện tích 1.052ha, bằng 1,23% diện tích tự nhiên, phân bố rải rác ở các xã trong huyện Đất có thành phần cơ giới từ thịt trung bình đến thịt nặng, tỷ lệ sét cao, hàm

lượng mùn và đạm tổng số khá giàu, hàm lượng kali, lân tổng số và lân dễ tiêu nghèo, loại đất này chủ yếu dành cho lâm nghiệp

+ Đất Feralít vàng đỏ trên phiến thạch sét (FQs): Là loại đất có diện tích lớn nhất so với các loại đất khác với 50.416ha, bằng 59,10% diện tích tự nhiên, phân bố ở hầu khắp các xã trong huyện Đất có thành phần cơ giới nặng, hàm lượng mùn từ trung bình đến khá Phần lớn đất nằm trên địa hình hiểm trở, độ dốc lớn nên được sử dụng cho lâm nghiệp là chính Một số ít diện tích đã được cải tạo để trồng hoa màu, cây lâu năm và bãi chăn thả gia súc

+ Đất Feralít màu vàng nhạt trên đá cát (FQq): Loại đất này có diện tích 3.680ha, chiếm 4,31% diện tích tự nhiên, phân bố ở các xã Lương Thượng, Lạng San, Vũ Loan, Văn Học Đất có thành phần cơ giới nhẹ, tỷ lệ cát cao, nhất là ở những vùng đồi trọc, khả năng giữ ẩm và giữ màu của đất kém, hàm lượng oxit sắt (Fe2O3), nhôm (Al2O3) Hàm lượng mùn và đạm tổng số thay đổi theo mật độ cây rừng Lân tổng số và dễ tiêu nghèo, Kali vào loại trung bình Đất thích hợp với nhiều loại cây trồng, khi sử dụng để trồng trọt cần phải thận trọng trong việc lựa chọn tầng đất, độ dốc, chống xói mòn rửa trôi

để bảo đảm được thâm canh lâu dài

+ Đất phù sa ngòi, suối: Có diện tích 1.281ha, chiếm 1,50% diện tích tự nhiên, phân bố dọc theo các triền suối thuộc các xã Kim Hỷ, Đổng Xá, Kim Lư,… là sản phẩm bồi tụ phù sa của ngòi, suối Đất có thành phần cơ giới từ nhẹ đến trung bình, hơi chua, hàm lượng các chất hữu cơ từ trung bình đến khá, thích hợp để trồng lúa và hoa màu, khả năng thâm canh tốt

+ Đất dốc tụ trồng lúa nước: Có diện tích 139ha, chiếm 0,16% diện tích

tự nhiên, phân bố chủ yếu ở các xã Xuân Dương, Ân Tình, Hảo Nghĩa, Lương Thành Là kết quả của quá trình xói mòn từ đồi núi đổ xuống theo dòng chảy được tích tụ lại ở chân sườn dốc và các lòng chảo đã được khai phá thành ruộng để trồng lúa nước Đất có thành phần cơ giới nặng hay nhẹ phụ thuộc vào đá mẹ, mật độ che phủ thực vật, mức độ xói mòn, độ dốc ở nơi trực tiếp hình thành ra nó, hàm lượng các chất dinh dưỡng từ trung bình đến nghèo Thích hợp cho trồng lúa nước và cây hoa màu, tuy nhiên về mặt giá trị sử dụng không bằng đất phù sa ngòi, suối Trong quá trình canh tác cần chú ý tạo điều kiện thoát nước về vụ đông

+ Đất dốc tụ trồng lúa nước ảnh hưởng Cacbonat (LdK): Có diện tích 211ha, chiếm 0,23% diện tích đất tự nhiên, phân bố rải rác ở các xã có núi đá vôi như Liêm Thuỷ, Xuân Dương, Côn Minh, Dương Sơn, Lương Hạ, Kim Lư,… Loại đất này chỉ khác đất dốc tụ (Ld) là bị ảnh hưởng Cacbonat, nên đất có phản ứng hơi kiềm (pHkcl = 6,5 - 7,5) Đất thường có màu xám đen, thường bị hạn vì ở vùng núi đá vôi có nhiều suối ngầm khe nứt dễ thoát nước, đất trở nên cứng rắn khi khô hạn và keo dính khi gặp nước

+ Đất Feralít biến đổi do trồng lúa nước (Lf): Có diện tích 346ha, chiếm 0,41% diện tích tự nhiên, phân bố ở các xã Vũ Loan, Cường Lợi, Hảo Nghĩa, Quang Phong, Hữu Thác,… được hình thành từ đất đồi được san thành ruộng bậc thang để trồng lúa nước nên tính chất đất khác hẳn về màu sắc, thành phần cơ giới và các chất dinh dưỡng Do thường xuyên ngập nước nên

đã xuất hiện Glây ở các lớp dưới tầng canh tác, hàm lượng mùn sét bị rửa trôi nhiều, hầu hết diện tích mới chỉ trồng được một vụ mùa và bỏ hoá vụ đông xuân

Nhìn chung đất đai Na Rì cho phép phát triển đa dạng các loại cây trồng, vật nuôi Tuy nhiên phần lớn đất của huyện là đất bị xói mòn trơ sỏi đá, thoái hoá nghiêm trọng, nên việc phục hồi, nâng cao chất lượng đất là một nhiệm vụ quan trọng trong sử dụng đất

Nhận xét chung về các nhân tố sinh thái:

Theo những dẫn liệu của Nguyễn Thị Nhung (2009) [16], thì địa bàn huyện Na Rì có những đặc trưng về điều kiện địa hình (độ cao), khí hậu, thủy

văn và điều kiện đất phù hợp với loài Xoan đào

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là loài cây Xoan đào (Prunus arborea (Blume)

Kalkm) mọc tự nhiên và các quần xã thực vật rừng nơi có loài Xoan đào phân

bố tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành tại các xã Vũ Loan, Văn Học và Cư Lễ thuộc huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn

Đặc điểm lâm học được giới hạn nghiên cứu về các nội dung: Đặc điểm

của các yếu tố sinh thái; Đặc điểm cấu trúc rừng

2.2 Nội dung nghiên cứu

Đề tài thực hiện tại huyện Na Rì, 3 xã (Vũ Loan, Văn Học và Cư Lễ)

có loài Xoan đào phân bố được lựa chọn làm địa bàn nghiên cứu với những nội dung nghiên cứu sau:

Nội dung 1 Đặc điểm sinh thái nơi Xoan đào phân bố

- Đặc điểm về đất

- Đặc trưng về thời tiết

- Về phân bố

Nội dung 2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng nơi có loài Xoan đào

- Đặc trưng của một số nhân tố điều tra

- Đặc điểm cấu trúc tổ thành loài

- Chiều cao lâm phần

- Diện tích tán lá và độ tàn che

- Đặc trưng về mật độ

- Đa dạng loài thực vật

Nội dung 3 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng nơi có loài Xoan đào

- Cấu trúc tổ thành và mật độ

- Chất lượng, nguồn gốc và tỷ lệ cây tái sinh triển vọng

- Phân bố cây tái sinh theo chiều cao

- Đặc điểm cây tái sinh dưới tán cây mẹ

Nội dung 4 Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật và quản lý

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp luận

Vận dụng quan điểm sinh thái phát sinh quần thể trong thảm thực vật rừng nhiệt đới của Thái Văn Trừng (1978): Thảm thực vật rừng là tấm gương phản chiếu một cách trung thành nhất mà lại tổng hợp được các điều kiện của hoàn cảnh tự nhiên đã thông qua sinh vật để hình thành những quần thể thực vật Thảm thực vật tái sinh tự nhiên phản ánh ảnh hưởng tổng hợp của các nhân tố sinh thái đến quá trình phục hồi rừng thứ sinh

Đề tài sử dụng phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn đại diện ở các trạng thái thảm thực vật rừng có loài Xoan đào xuất hiện, số liệu đảm bảo tính đại diện, khách quan và chính xác

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu

2.3.2.1 Phương pháp kế thừa

Đề tài có kế thừa một số tư liệu:

- Những tư liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, địa hình, tài nguyên rừng

- Tư liệu về điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội

- Sử dụng các kết quả nghiên cứu đã có về cây Xoan đào ở trong và ngoài nước (về đặc điểm sinh thái, phân bố, cấu trúc và điều kiện lập địa …)

2.3.2.2 Phương pháp phỏng vấn

Điều tra cộng đồng sử dụng bộ phiếu điều tra (Phụ lục 2) để xác định giá trị sử dụng, khu vực phân bố, loại rừng phân bố, mức độ nhiều của loài Xoan đào tại khu vực nghiên cứu

2.3.2.3 Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn

Để thu thập số liệu ngoài hiện trường, đề tài áp dụng phương pháp điều tra thực nghiệm sinh thái thông qua hệ thống ô tiêu chuẩn tạm thời và bán định vị được bố trí trên các điều kiện lập địa khác nhau để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tổ thành lâm phần có loài Xoan đào phân bố tự nhiên Lựa chọn

3 xã có loài Xoan đào phân bố tự nhiên Tiến hành lập 9 ô tiêu chuẩn/ 1 xã Ô tiêu chuẩn có kích thước 2.000m2 (40x50m) và được lập trên điều kiện địa hình khác nhau (chân, sườn và đỉnh) Như vậy, tổng số ô tiêu chuẩn là 27 ô/3

xã Tại vị trí lập ô tiêu chuẩn sử dụng GPS để ghi nhận các dữ liệu về tọa độ

và độ cao so với mặt nước biển, độ dốc của địa hình được xác định bằng địa bàn 3 chân (Dữ liệu điều tra ô tiêu chuẩn được ghi vào các mẫu biểu tại Phụ lục 3)

A Điều tra tầng cây gỗ

Trên mỗi ô tiêu chuẩn tạm thời, tiến hành điều tra tầng cây gỗ gồm các nội dung sau: (1) Xác định tên loài cho tất cả các cây có đường kính 6cm trở lên; (2) Đo đường kính ngang ngực (D1,3) những cây có D ≥ 6cm bằng cách

đo chu vi sau đó quy đổi ra đường kính thân cây; (3) Đo chiều cao vút ngọn (Hvn) bằng thước sào có chia vạch đến 20cm, sai số đo cao ± 10cm; (4) Đo đường kính hình chiếu tán (Dt) bằng thước dây theo hướng ĐT, NB, sau đó lấy giá trị bình quân với sai số là ± 10cm

B Điều tra cây tái sinh

Trên ô tiêu chuẩn tiến hành lập một 5 ô dạng thứ cấp có kích thước 25m2(5x5m) trong đó 4 góc ở ô tiêu chuẩn và 1 ô ở trung tâm ô tiêu chuẩn Với

từng ô thứ cấp đã thiết lập, thực hiện các nội dung điều tra sau: (1) Xác định tên loài; (2) Xác định nguồn gốc (chồi, hạt); (3) Chất lượng cây tái sinh (tốt, trung bình, xấu); (4) Đo chiều cao cây tái sinh; (5) Xác định độ tàn che cho ô thứ cấp Các ô thứ cấp được thiết lập để tiến hành thu thập số liệu về lớp cây tái sinh, đặc điểm tái sinh lâm phần.Tổng số ô thứ cấp là 135

Để điều tra cây Xoan đào tái sinh xung quanh gốc cây mẹ, tiến hành lập các ô dạng bản với diện tích 16m2 (4x4m), 4 ô trong tán, 4 ô ngoài tán cây

mẹ Mỗi xã điều tra tái sinh xung quanh 3 gốc cây mẹ với số ODB là 72 ô (36

ô trong tán và 36 ô ngoài tán)

C Điều tra độ tàn che của rừng

Xác định độ tàn che của tầng cây cao bằng phương pháp cho điểm, trong các OTC chia thành các tuyến song song cách đều 8m một tuyến, trên mỗi tuyến đặt các điểm cách nhau 8m, tổng số điểm đo là 20 Tại các điểm

đo, sử dụng ống đo (ống PVC đường kính 2,7 cm, dài 15 cm) ngắm lên theo phương thẳng đứng, nếu gặp tán cây cho 1 điểm, gặp mép tán cây cho 0,5 điểm, không gặp tán cây cho 0 điểm, độ tàn che chung của OTC là trị số trung

V M

S



(m3/ha)

Trong đó: Vi là thể tích thân cây đứng của cây thứ i; n là số cây trong OTC

Thể tích thân cây đứng được xác định bằng công thức:

V = 0,785 x D2 x H x f (m3)

Trong đó: D là đường kính thân cây ở vị trí 1,3 m so với mặt đất (m); H

là chiều cao vút ngọn thân cây (m); f = 0,45 là hình số áp dụng với cây gỗ ở rừng tự nhiên

2.3.3.2 Phương pháp xử lý số liệu tầng cây gỗ và cây bụi thảm tươi

a Công thức tổ thành tầng cây gỗ

Để đánh giá đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái của quần hợp cây gỗ, chúng tôi sử dụng chỉ số mức độ quan trọng (Importance Value Index = IVI), tính theo công thức 1.1

 IVIi là chỉ số mức độ quan trọng (tỷ lệ tổ thành) của loài thứ i

 Ai là độ phong phú tương đối của loài thứ i:

(1.1)

Với: Ni là số cá thể của loài thứ i; s là số loài trong quần hợp

 Di là độ ưu thế tương đối của loài thứ i:

Với: Di là đường kính 1.3 m (D1.3) của cây thứ i; s là số loài trong quần hợp

 RFi là tần xuất xuất hiện tương đối của loài thứ i:

N = Tổng số ô thứ cấp nghiên cứu

Theo Daniel Marmillod, những loài cây có IV% > 5% là những loài có

ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần và theo Thái Văn Trừng (1978), trong một lâm phần, nhóm loài cây chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế Đây là những căn cứ xác định loài và nhóm loài ưu thế Trên cơ sở đó, sau khi xác định giá trị chỉ số IV% cho từng loài, tính tổng giá trị IV% của những loài có trị số này > 5% từ cao đến thấp

- n: Tổng số cá thể của loài trong các OTC;

- S: Tổng diện tích các OTC (ha)

d Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học

Để đánh giá tính đa dạng của các quần hợp cây gỗ đã nghiên cứu vì chỉ

số này đánh giá tổng hợp cả độ đa dạng loài (số loài) và độ đa dạng trong loài (số cá thể của từng loài), đề tài đã sử dụng các chỉ số sau:

Trong đó: ni là số cá thể loài “i”; N là tổng số cá thể các loài trong ô mẫu; S

là số loài trong ô mẫu

* Chỉ số Shannon - Wiener (H’) (1949) [41]

) ln(

- H`là chỉ số đa dạng sinh học hay chỉ số Shannon-Wiener;

- ni là số lượng cá thể của loài thứ i;

- N là tổng số số lượng cá thể của tất cả các loài trong ô nghiên cứu/khu vực nghiên cứu

2.3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 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

j





Trong đó: j =1; m là số thứ tự loài

Nếu:

- n%j 5% thì loài j được tham gia vào công thức tổ thành

- n%i < 5% thì loài j không được tham gia vào công thức tổ thành

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

n 10.000

Trong đó:

- S là tổng diện tích các ô dạng bản điều tra tái sinh (m2),

- n là số lượng cây tái sinh điều tra được

c Chất lượng cây tái sinh

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

- N%: Tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, hoặc xấu

- n: Tổng số cây tốt, trung bình, hoặc xấu

- N: Tổng số cây tái sinh

d Phân bố tái sinh theo chiều cao

Phân chia chiều cao cây tái sinh theo 8 cấp như sau: Cấp I<0,5m; cấp II: 0,5-1,0m; cấp III từ 1,0-1,5m; cấp IV từ 1,5-2,0m; cấp V từ 2,0-2,5m; cấp

VI từ 2,5-3,0m; cấp VII > 3,0m

e Xác định cây tái sinh triển vọng (CTV)

Cây tái sinh triển vọng là những cây tái sinh có chiều cao vượt trên chiều cao tầng cây bụi, đây là những cây đã vượt qua sự cạnh tranh không gian sinh dưỡng với tầng cây bụi Ở khu vực nghiên cứu chiều cao tầng cây bụi biến động từ 0,58 – 0,71 m Đề tài đã xác định chiều cao được coi là vượt trên tầng cây bụi là 1m, ở chiều cao này phần lớn bộ phận lá cây đã vượt trên tầng cây bụi Do vậy tất cả các cây tái sinh có chiều cao ≥ 1m là những cây tái sinh có triển vọng

Công thức tính tỷ lệ cây tái sinh triển vọng

CTV% =

Trong đó:

- CTV(%): Tỷ lệ cây tái sinh triển vọng

- : Tổng số cây tái sinh tốt, trung bình hoặc xấu có chiều cao

≥1m

- : Tổng số cây tái sinh điều tra

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đặc điểm sinh thái nơi loài Xoan đào phân bố

3.1.1 Đặc điểm đất nơi loài Xoan đào phân bố

Đất là một trong những nhóm nhân tố sinh thái có tầm quan trọng nhiều mặt đối với bất cứ loài loài nào Nó là kết quả tác động qua lại của nhiều nhân

tố lên mẫu chất của đất, và chính mẫu chất tạo thành một trong những nhân tố độc lập quyết định thành phần và sự phát triển của thảm thực vật và Xoan đào cũng không phải là một ngoại lệ Trong điều kiện và kinh phí có hạn, đề tài sử dụng phương pháp kế thừa để thu thập các số liệu liên quan đến đặc điểm đất

ở khu vực nghiên cứu

Qua kết quả quan sát thực tế tại các xã nghiên cứu và kết quả điều tra của dự án Điều tra thoái hóa đất tỉnh Bắc Kạn năm 2015 [19] Đất tại các xã nghiên cứu thuộc nhóm đất đỏ vàng trên đá phiến sét (Fs) Đất được hình thành trên đá phiến sét, địa hình dốc, có thành phần cơ giới thịt trung bình đến sét Đặc điểm chung là có tầng B tích sét, với khả năng trao đổi Cation thấp, dung tích hấp thu CEC < 24 meq/100g sét và độ no bazơ dưới 50%

3.1.2 Đặc điểm về thời tiết

Do các xã không có trạm đo khí tượng riêng biệt, nên các thông số về nhiệt độ, số giờ nắng và lượng mưa được kế thừa từ số liệu của trạm đo Na Rì trong 3 năm gần đây (2014, 2015, 2016)

Chế độ nhiệt: nhiệt độ trung bình hàng năm ở Na Rì vào khoảng 20,9

0C Biên độ dao động nhiệt năm ở Na Rì vào khoảng 13,30 C – 14,60 C Nhiệt

độ cao nhất vào các tháng 5, 6, 7 và tháng 8 Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối năm