XÁC ĐỊNH TUỔI CỦA CÂY GỖ VÀ CỦA CÁC LOÀI TRONG QUẦN XÃ

48 Chương 5 XÁC ĐỊNH TUỔI CỦA CÂY GỖ VÀ CỦA CÁC LOÀI TRONG QUẦN XÃ Khi nghiên cứu thảm thực vật rừng thường cần phải biết tuổi của cây gỗ, trong nhiều trường hợp tuổi cây gỗ có thể xác định được, nhiều trường hợp khó hay không thật chính xác, đặc biệt là cây gỗ vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. Tuổi cây gỗ không nên xác định theo chiều cao hay theo bề dày của thân, cũng như sự phát triển của tán, vì chiều cao, vòng thân, tán rộng không chỉ liên quan tới tăng tr ưởng hằng năm mà còn phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên, độ khép tán của thảm. Thông thường, người ta xác định tuổi theo vòng năm hay lớp tăng trưởng trên bề mặt cắt ngang thân. Ngoài ra, cũng có những phương pháp xác định khác như theo số lượng vòng tăng trưởng thân, theo chiều cao, theo đặc điểm của vỏ. 5.1. XÁC ĐỊNH TUÓI CÂY GỖ THEO SỰ TĂNG TRƯỞNG ĐỘ DÀY THÂN Tất cả cây g ỗ qua thời kì sống, tăng chiều dày của thân bằng các lớp gỗ và tầng phát sinh. Ở đa số cây gỗ tạo thành vòng gỗ trong thân. Hình 21: Một phần lát cắt cành 4 tuổi của cây Tilia cordata 49 (Theo Razđóki, 1949) a - biểu bì: b - lớp vỏ ngoài ; B - vỏ sơ cấp ; z -nhe: f - tầng phát sinh: e - ruột ; 1, 2. 3 - 3 vòng tuổi của gỗ. 5.1.1. Xác định tuổi cây gỗ theo vòng năm của thân - Sự hình thành vòng năm: ở các loài cây gỗ nhất là vùng ôn đới đo có sự khác biệt lớn về khí hậu trong năm, nên trên mặt cắt ngang thân và cành có vòng tăng trưởng thân có thể nhìn thấy bằng mắt. Thường thì mỗi vòng tương ứng với mùa sinh trưởng c ủa nằm, tiếp theo là mùa khô vòng tăng trưởng sẽ mỏng hơn, đậm màu hơn vì tăng trưởng tế bào kém nó gần như bị ép lại 2 vòng như thế tương đương 1 tuổi. Hình 22: Lát cắt ngang thân cây thông 76 tuổi (Theo Razđorski, 1949) - Sự biến đổi độ dày của vòng năm: độ dày vòng năm không ổn định, nó thay đổi theo năm vạ phụ thuộc vào điều kiện từng năm, vào trạng thái của cây. Thường nó có thể đạt từ 1 - l,5cm nhưng có khi mỏng hơn, có năm chỉ đạo mỉm hay ít hơn nữa. Theo độ cao nó cũng có thay đổi, càng gần gốc thì độ dày từng năm càng rõ ràng hơ n. Tuổi càng cao vòng năm càng mỏng đi. Để xác định tuổi cây gỗ người ta dùng: nếu chặt cây thì cắt bằng phần gốc làm sạch để đếm, nếu không chặt người ta dùng loại khoan có ống rỗng trong, xác định tâm của cây qua vòng thân và khoan vào đến tâm, sau đó đếm vòng năm qua thanh gỗ trong ống khoan đó. 50 Hình 23: Xác định tuổi của cây gỗ bằng súng khoan (Theo Razđorski, 1949) 1 và 3 - Lát cãi ngang thân ; 2 và 4 - Thỏi gỗ lấy từ súng khoan ra. 5.1.2. Xác định tuổi cây gỗ bằng số lượng tăng trưởng hàng năm theo chiều cao Tất cả cây gỗ có một hay một vài thân, nói chung cả đời sống của nó sẽ tăng trưởng dần về chiều cao. Sự tăng độ cao hằng năm gọi tăng trưở ng năm theo độ cao. Nếu ta biết được giới hạn tăng hằng năm của cây gỗ ta sẽ biết được tuổi của nó. Những dấu hiệu phục vụ cho tính tuổi cây gỗ có lẽ là vết tích cành để lại trên thân. + Xác định tăng trưởng hằng năm của thân theo độ cao bằng vết tích cành. Chúng ta biết hằng năm cây mọc cao lên và hình thành cành, thường hình thành một lần cành, một số trườ ng hợp có thể 2 hay 3 lần - để tính tuổi cần hiểu được điều này ở từng loài, từ vết tích còn lại trên thân và từ số lượng và cách phân cành còn lại trên cây ta tính được tuổi của nó. Ở những loài sự hình thành trong năm không ổn định về số lượng thì không thể dùng vết tích trên thân để xác định tuổi. Thông thường phương pháp này chỉ dùng để xác định tuổi của cây tối đa là 30, càng ít càng chính xác. nhiều cây gỗ trong rừ ng không để lại vết tích của cành và như thế sẽ không xác định được tuổi bằng phương pháp này. + Xác định sự tăng trưởng năm theo chiều cao thân qua sự phân nhánh: như đã biết một số giống thực vật có đặc điểm riêng khó xác định tuổi theo mặt cắt ngang thân. Với nhóm này người ta chỉ có thể xác định tuổi qua hệ phân cành, qua một năm theo dõi sự phân cành ở tận cùng, biế t được hằng năm có bao nhiêu lần phân cành, từ đó xác định qua hệ phân nhánh đến gốc và đó là tuổi của nó (xem hình 12). + Xác định số lượng tăng trưởng năm của thân theo chiều cao bằng vết tích vảy chồi để lại: Nhiều cây khi mọc có vảy chồi, vảy chồi có thể tồn tại hay rụng đi rồi để lại vết tích (sẹo), qua đó có thể xác định tuổi nhưng ch ỉ xác định được với cây non (3 - 51 5 - 8 tuổi), cây già không được hoặc chỉ phần non của cây già vì nó vẫn còn vết tích. Tất nhiên, cũng phải nắm được hình thái của nó mới xác định được. 5.1.3. Xác định tuổi cây gỗ theo đặc điểm của vỏ Có nhiều trường hợp không thể xác định được tuổi cây gỗ bằng những phương pháp trên (vì không chặt cây xuống), mà lại cần biết tuổi tuy không thật chính xác thì có thể dùng phương pháp bổ sung, bằ ng cách dùng đặc điểm của vỏ cây Phương pháp này cần phải có tổng kết trước (nhiều mẫu vỏ và đã biết tuổi) từ đó đưa ra đặc điểm bên ngoài, độ dày của lớp vỏ qua đó đưa ra bảng thang bậc tuổi (nhóm tuổi) nó không cho chính xác mà cho biết bậc (5 - 10T/bậc). 5.1.4. Sự kéo dài đời sống của cây gỗ Xác định sự kéo dài đời sống của loài cây gỗ nào đ ó nó cho ta hiểu về tuổi của loài trong điều kiện môi trường sống, thường tuổi thọ của loài bao giờ cũng lớn hơn tuổi ta tính được. Từ xác định được tuổi cây gỗ có thể cho ta hiểu tuổi của giai đoạn trước sinh sản của loài, theo Rabốtnốp (1947) tuổi trước sinh sản thường bằng 1/14 - 1/4 tuỳ theo từng loài, tuổi thọ lớn nhất sẽ là 1/14, thấp nh ất là 1/4. 5.2. XÁC ĐỊNH TUỔI VÀ TÍNH ĐỘ DÀI ĐỜI SỐNG Ở CÂY BỤI Cây bụi có thân thuộc mộc và thường cao dưới 4,5m. Trục chính chỉ có vai trò trong giai đoạn đầu của cá thể phát sinh. Cây bụi có đặc điểm là phân cành từ gốc, có nhiều thân và mỗi thân có tuổi khác nhau. Trạng thái trưởng thành bao gồm một hệ thống trục, nó sớm già và sớm giảm sút sức tăng trưởng . vì thế nó không cao, hệ thống trục có thể đượ c hình thành trong nhiều thế hệ khác nhau. Ở một số cây bụi có thể một số trục đầu tiên của phần trên mặt đất đã không còn, vì thế chỉ có thể tính tuổi cho các chồi còn đang tồn tại. Thường xác định tuổi qua hệ thống cành và vết tích cành để lại trên thân già, từ đó biết được tuổi của từng thân. Sở dĩ dùng vết tích được vì tuổi thọ cho các trục của cây bụi không dài (thường chỉ 20 - 30 năm) nên còn vết tích ở các thân. Phương pháp này không thể tính tuổi cho cả cá thể của cây bụi, trong một số trường hợp cần kết hợp với phương pháp nghiên cứu sinh sản sinh dưỡng để tính tuổi phần gốc nằm dưới đất, tuy nhiên nó cũng không thật chính xác. 5.3. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TUỔI VÀ SỰ KÉO DÀI ĐỜI SỐNG Ở THỰC VẬT THUỘC THẢO Xác định tuổi của cây th ảo cũng là công việc rất khó, đã có nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này. Sau đây giới thiệu một số phương pháp. 5.3.1. Xác định sự kéo dài đời sống bằng sự theo dõi nhiều năm trên những cá thể cố định Sự theo dõi từng cá thể từ năm này qua năm khác nghĩa là từ khi nó xuất hiện đến khi nó chết sẽ cho ta biết khả năng kéo dài đời sống của loài, bằng cách đ ó cho phép ta xác định được khả năng kéo dài đời sống trong từng giai đoạn của cá thể và sự 52 thay đổi theo tuổi về những đặc điểm hình thái, giải phẫu, thành phần hoá học của nó. Nbđhiên cứu sự biến đổi theo tuổi sẽ làm sáng tỏ các dấu hiệu đặc trưng của loài, có thể dùng để xác định tuổi của cá thể loài cần nghiên cứu. Khả năng kéo dài đời sống của thực vật sẽ biến đổi và điều này phụ thuộc từ điều kiện nơi mọc. Vì vậy, kết quả nghiên cứu ở những cá thể cố định trong điều kiện môi trường cụ thể sẽ cho ta những số liệu về sự kéo dài đời sống cửa cá thể đó. Vì thế sẽ có giá trị cao hơn nếu ta chọn đúng nơi cần theo dõi, tốt nhất vẫn là trong điều kiện tự nhiên (quần xã t ự nhiên). Nếu có điều kiện tiến hành trong nhiều quần xã sẽ cho phép ta lập được loạt sinh thái. Sự theo dõi từ đầu đến khi chết của một số khá lớn cá thể sẽ cho ta hiểu được những biến đổi của thực vật theo tuổi, nhận được bức tranh về sự biến đổi của loài nào đó trong chu trình sống và những tư liệu về sự kéo dài đời sống của nó. Bức tranh của rất nhiều cá thể được theo dõi trong nhiều năm sẽ tốn nhiều công sức, nhưng những kết quả này sẽ cho ta những số liệu về từng giai đoạn và cả chu kì sống của loài đó, trên cơ sở của những số liệu này và sử dụng cả những thay đổi về hình thái, giải phẫu theo tuổi cho phép ta làm ra được phương pháp xác định tuổi c ủa cây thuộc thảo. Để bổ sung cho nghiên cứu ngoài tự nhiên có thể tiến hành nghiên cứu thực nghiệm trong vườn. Với sự dẫn dắt nghiên cứu qua hàng năm có thể cho ta số liệu trung bình về số cây chết trong năm. Từ đó cũng có thể xác định khả năng kéo dài đời sống của loài cần nghiên cứu Ví dụ, theo dõi 100 cá thể từ cây mầm, hằng năm chết 5 cây từ đó xác định khả năng kéo dài đời sống là 20 năm (của loài). 5.3.2. Xác định tuổi ở những cá thể non Những cá thể non của cây thảo sống lâu năm xuất hiện từ hạt trong quần xã tự nhiên phát triển rất chậm và trải qua thời gian khá dài ở trạng thái cây non. Xác định tuổi là để làm rõ loại này đã tồn tại bao lâu trong trạng thái cây non, từ đó cho phép ta hiểu được tuổi trưởng thành của loài đó. Có hàng loạt d ấu hiệu để xác định tuổi như vết tích lá hay chồi của năm cũ để lại. Hình dạng, kích thước lá, đặc điểm bộ rễ của các cá thể non - đó là cơ sở xác định về tuổi của cây con (thường đến 3 tuổi). Tất nhiên có trường hợp nếu cây non mọc nơi đất nghèo kiệt thì thường đánh giá giảm đi, nơi đất tất lại thường đánh giá tuổi cao lên. Phương pháp này dùng được cho các cây thảo và hoà thảo, nhưng ở đây cần nói thêm rằng, để xác định tuổi không nên chỉ dùng một dấu hiệu mà nên dùng nhiều dấu hiệu bổ sung cho nhau. 5.3.3. Xác định tuổi ở cá thể trưởng thành 5.3.3.1. Xác định tuổi theo những dấu vết còn lại ở phần trên mặt đất, lá và vết gắn của lá 53 Với cây thảo chỉ có phần dưới đất là tồn tại lâu năm, cả khi cả đời của cây đó. Từ những chồi trên chúng sẽ mọc lên phần trên mặt đất, vết tích lá hay tàn tích vết gắn trên thân rễ có thể tồn tại rất lâu, điều này phụ thuộc vào hình thái, đặc tính sinh vật học của cây và đặc điểm của môi trường. Những nơi môi trường khắc nghiệ t thì thường tồn tại lâu (đầm lầy, núi cao, sa mạc hay đất chua). Cây mọc từ hạt ở ngoài thiên nhiên năm đầu dạng cây mầm nên vết tích lá trên thân rễ là không có để lại, đến độ tuổi xác định nào đó mới có vết tích phần trên mặt đất để lại trên thân rễ. Vì vậy, xác định tuổi bằng vết tích chỉ đúng với nó từ tuổi trưởng thành, tuổi thành niên không có, với cây sinh sản sinh dưỡng nó phát triển nhanh nên có vết tích để lại ngay từ năm đầu. Vết tích để lại trên thân dưới đất là có thể dạng vòng sẹo với kích thước khác nhau, thường nó để lại sau khi lá bị chết. Tàn tích để lại của phần trên mặt đất từng vòng dưới gốc phần trên mặt đất dạng vòng nón, hay dạng đốt. Hình 24. Xác định tuổi theo thân rễ (Theo Xerêbiracốp, 1952) A- Thân rễ 3 tuổi của cây Polygonatum off cibale. B- Rễ và thân rễ thẳng đứng 43 tuổi của Gentina lutea. - Xác định tuổi ở những cây hằng năm chỉ cho một thời (như trên). - Xác định tuổi những cây hằng năm trên thân rễ để lại nhiều vòng hay nhiều vết tích của phần trên mặt đất, loại này khó hơn, vì nó thay đổi tuỳ theo từng cá thể, nó phụ thuộc vào tuổi và điều kiện nơi mọ c, trạng thái sống. Chúng ta biết hằng năm mỗi cá thể sẽ có số lượng vết tích để lại là xác định, để tính tuổi cần số lượng lớn và tính trị số trung bình của vết tích để xác định tuổi, phương pháp này không thật chính xác cho từng cá thể. Phương pháp này sẽ có kết quả chính xác hơn khi ta xác định tuổi của cả 54 quần thể, khi đó số lượng mẫu nhiều và nhiều độ tuổi khác nhau nên ta dễ so sánh tìm ra chuẩn xác những dấu vết từng năm. - Xác định tuổi theo số lượng phân cành của thân rễ : nhiều trường hợp có thể xác định tuổi bằng phân cành của thân rễ, với thân rễ đa trục, từ mỗi cành sẽ cho phần trên mặt đất rồi hằng năm chết và tàn lụi tậ n gốc, trên thân rễ (cành thân rễ) chúng ta biết là từ một chồi thân rễ mọc ra để hình thành được cơ quan sinh sản hạt bên trên thường mất từ 2 - 3 năm, biết được tính kéo dài của thân rễ, biết số chồi có hoa từ đó xác định được tuổi của thân rễ. 5.3.3.2. Xác định tuổi theo tăng trưởng hằng năm Chúng ta biết tăng trưởng hằng năm của cá thể là một con đường cong lúc đầu nhỏ, lớn dần đến tuổi trưởng thành, sau đó giảm đến chết, hiểu được như vậy, kết hợp với các dấu hiệu khác có thể xác định tuổi của cây qua năng suất năm, tốt nhất là với cả quần thể, tuy nhiên tuổi ở đây không thật chính xác. 5.3.3.3. Xác định tuổi theo số lượng từng phần của bụi Với cây thảo búi dầy mọc ch ồi hằng năm, chết đi để lại thân rễ, sau đó mọc chồi mới - chết để lại thân rễ theo nhiều hướng hình thành từ nguyên tắc này cũng cho phép xác định tuổi của cây. 5.3.3.4. Xác định tuổi theo dấu hiệu giải phẫu Phần dưới mặt đất của nhiều loài tạo thành vòng gỗ rất rõ (lớp) đặc biệt cây thuộc thảo, theo số lượng vòng có thể xác định tu ổi của nó. Cũng cần nhớ rằng không phải tất cả phần dưới mặt đất của cây thảo là có cấu tạo vòng tương ứng cho từng năm. . XÁC ĐỊNH TUỔI CỦA CÂY GỖ VÀ CỦA CÁC LOÀI TRONG QUẦN XÃ Khi nghiên cứu thảm thực vật rừng thường cần phải biết tuổi của cây gỗ, trong nhiều trường hợp tuổi. sống của cây gỗ Xác định sự kéo dài đời sống của loài cây gỗ nào đ ó nó cho ta hiểu về tuổi của loài trong điều kiện môi trường sống, thường tuổi thọ của loài