Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh lỗ trống rừng lá rộng thường xanh tại Vườn Quốc gia Xuân Sơn

Bài viết trình bày việc xác định lỗ trống và điều tra tái sinh lỗ trống, xác định ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái tới tái sinh lỗ trống, ảnh hưởng tổng hợp của nhân tố sinh thái đến mật độ tái sinh lỗ trống.

KHOA HỌC NÔNG - LÂM NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ NHÂN TỐ SINH THÁI ĐẾN TÁI SINH LỖ TRỐNG RỪNG LÁ RỘNG THƯỜNG XANH TẠI VƯỜN QUỐC GIA XUÂN SƠN TS Nguyễn Đắc Triển, TS Ngô Thế Long Trường Đại học Hùng Vương TĨM TẮT Kết phân tích tương quan không định hướng (DCA) cho thấy mật độ tái sinh lỗ trống bị ảnh hưởng nhân tố cấu trúc tầng cao xung quanh lỗ trống, chiều cao vút (Hvn), chiều cao cành (Hdc) có ảnh hưởng mạnh (r = -0,47) Mật độ loài Vàng anh (r =-0,59), Trường mật (r = -0,54), Cà lồ (r = -0,42), Vải rừng (r = -0,33) tỷ lệ thuận với ảnh hưởng nhân tố cấu trúc (cùng r âm) Ba gạc (r = 0,64), Mò roi (r= 0,44), Sảng nhung (r = 0,43), Sao mặt quỷ (r = 0,32), Bứa (r = 0,21), Mán đỉa (r = 0,29), Lộc vừng (r = 0,17) lồi có mật độ tỷ lệ nghịch với ảnh hưởng nhân tố (r dương) Chiều cao tái sinh lỗ trống chịu ảnh hưởng nhân tố tương tự mật độ với r = -0,42 Các loài Vàng anh (r = -0,62), Cà lồ (r = 0,48), Trường mật (r = -0,44), Vải rừng (r = -0,32), Lá nến (r = -0,29) có chiều cao tái sinh tỷ lệ thuận với ảnh hưởng nhân tố tỷ lệ nghịch loài Ba gạc (r = 0,61), Sảng nhung (r = 0,44), Mò roi (r = 0,42), Sao mặt quỷ (r = 0,32), Mán đỉa (r = 0,18), Bứa (r = 0,17), Trâm trắng (r = 0,17) Đây thơng tin có ý nghĩa việc đề xuất giải pháp quản lý rừng Vườn Quốc gia Xuân Sơn Từ khóa: Tái sinh lỗ trống, Vườn Quốc gia Xuân Sơn, DCA Đặt vấn đề Vật liệu phương pháp nghiên cứu Vườn quốc gia Xn Sơn có tổng diện tích 15.048 ha, với rừng rộng thường xanh chiếm ưu [2] Quá trình tái sinh tự nhiên rừng nơi mang tính đặc trưng tái sinh rừng nhiệt đới Sự xuất hệ loài gỗ tán rừng, lỗ trống rừng tìm thấy tất trạng thái: Từ rừng non phục hồi (IIA) đến rừng giầu nguyên sinh (IV); tái sinh lỗ trống hình thức tái sinh đặc trưng, phổ biến Lớp tái sinh lỗ trống chịu tác động hình dạng, kích thước lỗ trống [4],[12], cấu trúc lâm phần xung quanh [6], lịch sử hình thành lỗ trống [4], [5], [9], nguyên nhân lịch sử hình thành lỗ trống [3] yếu tố địa hình, tính chất thổ nhưỡng, bụi, thảm tươi lỗ trống [10] v.v Tuy nhiên, nhân tố sinh thái có ảnh hưởng quan trọng hơn? hội tồn sinh trưởng lồi để gia nhập thay lớp tầng cao tương lai phụ thuộc vào nhân tố nhóm nhân tố nào? vấn đề cần làm rõ Do đó, xác định nhân tố sinh thái mức độ tác động chúng đến trình tái sinh lỗ trống điều kiện quan trọng để hướng tới mục tiêu quản lý tài nguyên rừng cách bền vững Vườn Quốc gia Xuân Sơn 2.1 Xác định lỗ trống điều tra tái sinh lỗ trống - Các lỗ trống phải đạt tiêu chí: (i) có diện tích ước tính ≥ 25m2; (ii) đa số gỗ lỗ trống có chiều cao ước tính nhỏ 5m chiều cao trung bình ≤ 50% chiều cao tầng cao xung quanh; (iii) cách lỗ trống lựa chọn trước tối thiểu 50m bốn phía để đảm bảo không trùng lặp đo cao xung quanh lỗ trống [1] Các lỗ trống điều tra theo tuyến với tổng chiều dài 25.130m (hình 01): - Xác định diện tích lỗ trống: cơng việc xác định diện tích gồm bước: Bước 1: Từ vị trí trung tâm lỗ trống, sử dụng La bàn để xác định điểm thuộc mép lỗ trống nằm góc phương vị 0o, 45o, 90o, 135o, 180o, 225o, 270o 315o [7] Đánh dấu vị trí điểm cọc gỗ để thuận tiện cho công việc đo đếm tiếp theo; Bước 2: Sử dụng thước dây để xác định khoảng cách điểm nằm mép lỗ trống; Bước 3: Đo khoảng cách vng góc từ vị trí trung tâm lỗ trống tới đoạn thẳng nối điểm “phương vị” (hình 02) Diện tích lỗ trống sau xác định tổng diện tích hình tam giác có đỉnh chung nằm tâm lỗ trống đỉnh tương ứng với điểm thuộc mép lỗ trống 86 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ • Số (1) - 2015 KHOA HỌC NƠNG - LÂM NGHIỆP 10m Hình 01: Sơ đồ tuyến điều tra Hình 02: Thiết kế điều tra tái sinh lỗ trống - Điều tra tầng cao xung quanh lỗ trống: Đo đếm tồn có D1.3 ≥ 6cm nằm xung quanh lỗ trống giải rừng có cạnh bên thiết lập “điểm phương vị” cạnh bên thiết lập điểm nằm cách “điểm phương vị” 10m (hình 02) Các tiêu thu thập bao gồm: loài cây, D1.3, Hvn, Hdc, Dt [1] - Điều tra tái sinh lỗ trống: Trên lỗ trống thiết lập 01 dạng có diện tích 25m2 (5mx5m) tâm lỗ trống tiến hành điều tra tất gỗ tái sinh có D1.3 < 6cm Hvn ≥0,3m với thơng số: lồi cây, Hvn, D00, phẩm chất, nguồn gốc Tên loài xác định phương pháp nhận biết trực tiếp, trường hợp không xác định chụp ảnh lấy mẫu để giám định Chiều cao vút (Hvn) xác định sào khắc vạch có độ xác đến dm Đường kính gốc (D00) xác định thước kẹp Palme có độ xác đến mm xếp theo dịng tương ứng ô tiêu chuẩn Trong nghiên cứu này, 21 loài tái sinh chủ yếu lựa chọn để phân tích, lồi có cá thể bị loại bỏ để giảm mức độ nhiễu kết nghiên cứu + Ma trận 2: Chứa thông tin 11 nhân tố hồn cảnh, gồm: Đường kính 1.3m (D1.3, cm), chiều cao vút (Hvn, m), chiều cao cành (Hdc, m), tổng tiết diện ngang (G, m2), diện tích tán (St, m2), mật độ (cây/ha); số loài tầng cao xung quanh; độ cao; độ dốc, diện tích lỗ trống; độ che phủ bụi thảm tươi lỗ trống (2) Logarit hóa ma trận nhằm làm giảm mức độ chênh lệch giá trị nghiên cứu thông qua việc nén giá trị cao mở rộng giá trị thấp (3) Phân tích xuất kết Trong phần kết quả, giá trị “Eigen” tương ứng với phần tổng phương sai thể trục tọa độ, độ lớn giá trị eigen cho ta biết phương sai thể trục tọa độ mức độ tin cậy kết phân tích Mối quan hệ biến thuộc ma trận đánh giá gián tiếp thông qua tương quan với hai trục tọa độ không gian chiều Quan hệ biến với trục theo dạng đường thẳng thể qua hệ số tương quan (r), r2 diễn tả tỷ lệ phương sai biến giải thích trục tọa độ Trong tọa độ khơng gian chiều, lỗ trống thể dạng dấu chấm nhỏ; lồi dạng hình gắn nhãn tên loài nằm phân tán, mối liên hệ chúng với trục dựa khoảng cách hiển thị Loài phân bố gần với mũi tên thị biến hoàn cảnh theo chiều đánh giá có mối quan hệ chặt với biến ngược lại 2.2 Xác định ảnh hưởng nhân tố sinh thái tới tái sinh lỗ trống Mối quan hệ tổng hợp xử lý phương pháp phân tích tương quan khơng định hướng DCA (Detrended Correspondence Analysis) dựa ma trận phần mềm PC-ORD 5.0 Phương pháp thực dựa việc xếp loại ma trận thông qua mối liên hệ tuyến tính đa biến với ma trận thứ Hai ma trận thường cặp đôi biến loài biến hoàn cảnh [8], [11] Các bước q trình phân tích theo DCA bao gồm: (1) Tổng hợp, sàng lọc liệu thiết lập ma trận: + Ma trận 1: Lựa chọn lồi tái sinh, xếp theo cột, thơng tin loài gồm tiêu mật độ, chiều cao vút lồi Tạp chí Khoa học Cơng nghệ • Số (1) - 2015 87 KHOA HỌC NÔNG - LÂM NGHIỆP Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Ảnh hưởng tổng hợp nhân tố sinh thái đến mật độ tái sinh lỗ trống Bảng 01: Quan hệ nhân tố ảnh hưởng với trục tọa độ tiêu chuẩn TT Nhân tố hoàn cảnh Trục Trục r r r r D1.3 (cm) -0,38 0,14 0,08 0,01 0,01 Hvn (m) -0,47 0,22 0,08 0,01 0,00 Hdc (m) -0,47 0,22 0,09 0,01 0,00 St (m ) -0,38 0,15 0,19 0,04 0,00 G (m ) -0,36 0,13 0,02 0,00 0,00 Số (N, cây/ha) 0,38 0,15 0,03 0,00 0,00 Số loài (loài) -0,08 0,01 0,20 0,04 0,74 Diện tích lỗ trống (Slt) -0,14 0,02 0,16 0,03 0,35 Độ cao (m) 0,16 0,03 -0,02 0,00 0,35 10 Độ dốc (0) 0,13 0,02 0,31 0,10 0,29 11 ĐCP bụi, thảm tươi (%) 0,08 0,01 0,01 0,00 0,26 2 Hình 03: Ảnh hưởng nhân tố đến mật độ tái sinh lỗ trống 88 Sig (trục 1) Tạp chí Khoa học Cơng nghệ • Số (1) - 2015 KHOA HỌC NÔNG - LÂM NGHIỆP [Giá trị Eigen: Trục (0,498), trục (0,243); Mức độ thể phương sai: Trục (45,9%), trục (10,9%)] Kết bảng 01 cho thấy, xác định 6/11 nhân tố (D1.3, Hvn, Hdc, St, G, số cây) tồn quan hệ có ý nghĩa với trục (Sig.0,05) Trục không tồn mối quan hệ có ý nghĩa với biến nghiên cứu Bảng 02: Quan hệ mật độ tái sinh với trục tọa độ tiêu chuẩn STT Loài r Sig (trục 1) STT Loài r Sig (trục 1) Vàng anh -0,59 0,00 12 Phân mã 0,24 0,06 Trường mật -0,54 0,00 13 Đại phong tử -0,23 0,06 Cà lồ -0,42 0,00 14 Trâm trắng 0,09 0,07 Sao mặt quỷ 0,32 0,00 15 Máu chó nhỏ 0,06 0,09 Sảng nhung 0,43 0,00 16 Roi rừng -0,15 0,11 Ba gạc 0,64 0,00 17 Thừng mực mỡ 0,08 0,22 Vải rừng -0,33 0,00 18 Gội trắng -0,15 0,27 Mò roi 0,44 0,00 19 Thị rừng -0,13 0,40 Bứa 0,21 0,00 20 Lá nến -0,03 0,50 10 Lộc vừng 0,17 0,01 21 Vỏ sạn 0,01 0,65 11 Mán đỉa 0,29 0,02 Kết bảng 02 hình 03 cho thấy, mật độ 11/21 loài tái sinh chịu ảnh hưởng nhân tố tác động Mật độ loài Vàng anh (với r = -0,59), Trường mật (r = -0,54), Cà lồ (r = -0,42), Vải rừng (r = -0,33) tỷ lệ thuận với ảnh hưởng nhân tố cấu trúc (cùng r âm với trục 1) Tức là, giá trị biến cấu trúc rừng tăng lên mật độ tái sinh loài tăng ngược lại Ba gạc (r = 0,64), Mò roi (r= 0,44), Sảng nhung (r = 0,43), Sao mặt quỷ (r = 0,32), Bứa (r = 0,21), Mán đỉa (r = 0,29), Lộc vừng (r = 0,17) lồi có mật độ tỷ lệ nghịch với ảnh hưởng nhân tố cấu trúc (r lồi dương, cịn r biến cấu trúc âm với trục 1) Khi giá trị biến cấu trúc rừng tăng lên mật độ tái sinh loài giảm ngược lại Các loài cịn khơng tồn mối quan hệ có ý nghĩa với biến nghiên cứu (Sig.>0,05) 3.3.2 Ảnh hưởng đến chiều cao tái sinh lỗ trống Bảng 03: Quan hệ nhân tố ảnh hưởng với trục tọa độ tiêu chuẩn TT Nhân tố hoàn cảnh Trục Trục r r r r Sig (trục 1) D1,3 (cm) -0,33 0,11 0,17 0,03 0,02 Hvn (m) -0,42 0,18 0,15 0,02 0,00 Hdc (m) -0,42 0,17 0,16 0,03 0,00 St (m ) -0,37 0,13 0,26 0,07 0,00 G (m ) -0,32 0,10 0,07 0,01 0,00 Số (N, cây/ha) 0,34 0,12 -0,08 0,01 0,00 Số loài (loài) -0,08 0,01 0,10 0,01 0,77 Diện tích lỗ trống (Slt) -0,12 0,02 0,21 0,04 0,30 Độ cao (m) 0,22 0,05 0,00 0,00 0,38 10 Độ dốc ( ) 0,12 0,01 0,23 0,06 0,11 11 ĐCP bụi, thảm tươi (%) 0,05 0,00 -0,07 0,01 0,44 2 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ • Số (1) - 2015 89 KHOA HỌC NÔNG - LÂM NGHIỆP Kết bảng 03 cho thấy, xác định 6/11 nhân tố tồn quan hệ có ý nghĩa với trục (Sig0,05) Kết luận Mật độ tái sinh lỗ trống chịu ảnh hưởng nhân tố cấu trúc tầng cao xung quanh lỗ trống, ... (Hdc) có ảnh hưởng mạnh (r = -0,47) Mật độ 11/21 lồi nghiên cứu có mật độ chịu ảnh hưởng nhân tố Chiều cao tái sinh lỗ trống chịu ảnh hưởng nhân tố cấu trúc tầng cao, Hvn Hdc có ảnh hưởng mạnh