Nghiên cứu ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng của thông ba lá pinus kesiya royle ex gordon ở khu vực đắc song tỉnh đăk nông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HOÀNG VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ HẬU ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA THÔNG BA LÁ (PINUS KESIYA ROYLE EX GORDON) Ở KHU VỰC ĐẮC SONG TỈNH ĐẮC NÔNG ” LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HOÀNG VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ HẬU ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA THƠNG BA LÁ (PINUS KESIYA ROYLE EX GORDON) Ở KHU VỰC ĐẮC SONG TỈNH ĐẮC NÔNG ” CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS PHẠM MINH TOẠI Hà Nội, 2013 ĐẶT VẤN ĐỀ Thông ba (Pinus kesiya Royle ex Gordon) loài tự nhiên khu hệ thực vật núi vừa cao phân bố khu vực Tây Nguyên, Hà Giang, Yên Bái Lào Cai (Thái Văn Trừng, 1998[27]; Nguyễn Đức Tố Lưu Philip Ian Thomas, 2004[15], , 2005[16], Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999[12]) Tại khu vực Tây Nguyên, loài trồng diện tích lên tới hàng trăm ngàn hécta [10], [11] [8], Đắc Nông, Thông ba trồng tập trung đất bazan nâu đỏ khu vực Đắk G’long, Đắk Song Tuy Đức với mục đích sản xuất gỗ làm nhà cửa, đồ mộc gia dụng (bàn, ghế…), bao bì nguyên liệu giấy; đồng thời góp phần bảo vệ đất, nước tạo cảnh quan đẹp để dùng vào mục đích tham quan – du lịch [10] Để bước nâng cao quy mô trồng rừng sản lượng, chất lượng rừng trồng Thông ba lá, năm vừa qua có số nghiên cứu có liên quan đến đặc đặc điểm sinh thái, phân bố, sinh trưởng sản lượng rừng Thông ba khu vực Tây Ngun Điển hình số phải kể đến nghiên cứu chi tiết đặc điểm phân bố, sinh trưởng suất rừng Thông ba Nguyễn Ngọc Lung năm 1988[10] Nghiên cứu sinh khối rừng trồng Thông ba khu vực Đà Lạt tỉnh Lâm Đồng Lê Hồng Phúc (1995)[8] Nghiên cứu phương thức khai thác - tái sinh rừng Thông ba khu vực Đà Lạt tỉnh Lâm Đồng Phó Đức Đỉnh (1995)[24] hay nghiên cứu ảnh hưởng đất đến sinh trưởng rừng Thông ba Lâm Đồng tác giả Ngơ Đình Quế (1983)[9] Đặc biệt tác giả Phạm Trọng Nhân (2001)[25] Nguyễn Văn Thêm (2003)[18] nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố khí hậu đến sinh trưởng Thơng ba khu vực Đà Lạt Sau Nguyễn Duy Quang (2011)[22] nghiên cứu chi tiết ảnh hưởng yếu tố khí hậu đến sinh trưởng Thông ba khu vực Bảo Lộc, Di Linh Đà Lạt tỉnh Lâm Đồng Nói chung, nghiên cứu rừng Thông ba kể tập trung chủ yếu khu vực Lâm Đồng khu vực khác Tây Nguyên nói chung khu vực Đắc Nơng nói riêng cịn trọng nghiên cứu Vì thế, khoa học thực tiễn sản xuất lâm nghiệp khu vực cịn thiếu nhiều thơng tin vai trị khí hậu yếu tố mơi trường khác (địa hình, đất, hoạt động người…) sinh trưởng Thơng ba Xuất phát từ đó, đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng khí hậu đến sinh trưởng Thông ba (Pinus kesiya Royle ex Gordon) khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông đề xuất thực Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát rừng Thông ba 1.1.1 Đặc điểm phân loại Thông ba (Pinus kesiya Royle ex Gordon) thuộc họ Thông (Pinaceae) Đây loài gỗ lớn, cao 30 – 35 m, đường kính 50 – 60 cm Thân thẳng, vỏ dày có màu nâu sẫm, nứt dọc, bong mảng, chịu lửa tốt Thơng ba thường có ba kim màu xanh thẫm, mọc cụm chồi ngắn (bẹ), dài 15 - 20 cm Quả nón hình trứng viên chùy, dài - cm Quả có vỏ dày có rốn rõ, có có gai nhọn Hạt có cánh dài 1,5 - 2,5 cm Thơng ba hoa từ lúc - tuổi; thời gian hoa vào tháng – 5; chín vào tháng 11 - 12 năm sau Quả tồn đến - 10 năm Thơng ba hoa từ lúc - tuổi Gỗ mềm, nhẹ, màu vàng đến da cam; tỷ trọng 0,650 - 0,700 (Trần Hợp Nguyễn Bội Quỳnh, 2003)[28] 1.1.2 Đặc tính sinh thái Theo Thái Văn Trừng (1998)[27], Thơng ba lồi tự nhiên khu hệ thực vật núi vừa cao Thông ba tự nhiên phân bố Ấn Độ, Miến Điện, Thái Lan, Trung Quốc, Lào Việt Nam… Ở Việt Nam, Thông ba phân bố khu vực Tây Nguyên, Hà Giang, Yên Bái Lào Cai Ở phía nam nước ta, Thơng ba phân bố nơi có độ cao 500 m đến 1.900 m so với mặt biển; lượng mưa trung bình từ 1.500 mm trở lên; nhiệt độ bình quân hàng năm từ 180C - 200C Thơng ba lồi ưa sáng mạnh, tái sinh tốt đất trống Nó địi hỏi đất tốt, tầng đất sâu ẩm Hiện nay, tổng diện tích rừng Thơng ba khoảng 150.000 Do phân bố vùng cao, nên rừng Thơng ba có tác dụng phịng hộ đầu nguồn, bảo vệ hồ thuỷ lợi, thuỷ điện; đồng thời cịn tạo cảnh quan để dùng vào mục đích du lịch nghỉ dưỡng [10] 1.2 Khí hậu thực vật (Dendroclimatology) khoa học khơi phục lại khí hậu q khứ dự đốn khí hậu tương lai thông qua dấu hiệu ghi lại lớp vòng năm gỗ [1], [2], [3], [4], [5], [6, [34] Đây phân môn khoa học tuổi thọ gỗ (Dendrochronology) Tiếp đầu ngữ Dendro xuất phát từ tiếng Hylạp, Dendron, có nghĩa gỗ Từ chronology tên ngành khoa học nghiên cứu thời gian xảy kiện đặc biệt cháy rừng, sâu bệnh hại rừng, khai thác rừng, hạn hán, lũ lụt Bởi biến đổi khí hậu yếu tố môi trường khác gỗ ghi lại thông qua biến đổi cấu trúc, màu sắc bề rộng vòng năm, nên biến động bề rộng vòng năm dấu hiệu để xác định năm xuất kiện đặc biệt [34] [1], [2], Chính thế, người ta xem gỗ “nhà biên niên sử” tự nhiên Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, từ dấu hiệu ghi lại lớp vòng năm gỗ, khơi phục lại biến động khí hậu xảy khứ dự đốn biến đổi khí hậu tương lai [2], [3], [34] 1.3 Những - Mối quan hệ biến động bề rộng vòng năm gỗ với biến động yếu tố khí hậu Douglass nghiên cứu vào khoảng năm 1936 1937[2] Sau Bitvinksas (1974)[1] chứng minh rằng, biến động bề rộng vòng năm thân gỗ có liên quan đến thời gian hình thành chúng Vì thế, từ đặc điểm bề rộng vịng năm gỗ, dự đốn lượng mưa, gió, tuyết, lửa rừng, hoạt động núi lửa dịch hại rừng cách hàng trăm năm Koerber Wickman (1970)[5] xây dựng mơ hình mơ tả mối quan hệ tăng trưởng bề rộng vòng năm gỗ với hoạt động mặt trời, lũ lũt hạn hán Nhiều nhà nghiên cứu khả áp dụng phương pháp khí hậu thực vật để nghiên cứu động thái nguồn nước, chế độ thủy văn, qui luật biến đổi khí hậu, mùa sai tái sinh rừng, suất diễn rừng, sâu bệnh hại rừng, lửa rừng ảnh hưởng người tới rừng[3], [5], [6], [26] Phương pháp khí hậu thực vật cịn áp dụng để phân tích ảnh hưởng khí hậu đến sinh trưởng gỗ Theo Fritts (1971)[4], sinh trưởng loài Picea glauca dọc theo kênh đào dòng suối phụ thuộc vào lượng mưa hàng năm Khi nghiên cứu phản ứng loài Pinus longaeva với nhiệt độ lượng mưa, Oberhuber (2002) rằng, năm xuất nhiệt độ thấp làm giảm bề rộng vòng năm Pinus longaeva Vào năm khơ hạn, tăng trưởng bề rộng vịng năm loài Picea glauca nhiều so với năm có lượng mưa lớn (Dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2010)[21] Những nghiên cứu Fritts cho thấy, nhiệt độ lượng mưa có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng loài Abies lasiocarpa Pseudotsuga menziesli Tăng trưởng bề rộng vịng năm lồi Pseudotsuga menziesli có mối quan hệ dương với lượng mưa từ tháng năm trước đến tháng 1, 2, tháng năm sau Ngược lại, tăng trưởng bề rộng vòng năm lồi Abies lasiocarpa lại có quan hệ dương với lượng mưa tháng 11 12 năm trước tháng 2, năm sau Bằng phương pháp hồi qui tuyến tính, Schulman Bryson (1965) dự đốn biến động bề rộng vịng năm lồi Quercus rubra đạt tối đa lượng nước bốc thấp vào tháng 6, tổng lượng mưa cao vào tháng tháng 7, nhiệt độ bình quân tháng năm trước thấp lượng nước bốc tháng năm trước cao (Dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2010)[21] Ở Việt Nam, Phạm Trọng Nhân (2001)[25] Nguyễn Văn Thêm (2003; 2004)[18] ứng dụng phương pháp khí hậu thực vật để xác định phản ứng Thơng ba với khí hậu khu vực Đà Lạt Kết nghiên cứu rằng, tăng trưởng bề rộng vòng năm Thơng ba có quan hệ âm với nhiệt độ khơng khí trung bình tháng 2, 3, 4, 9, 10 tập hợp tháng 2-4 Sự gia tăng số nắng tháng 2, tập hợp tháng từ tháng đến tháng 10 có ảnh hưởng xấu đến tăng trưởng bề rộng vòng năm Thơng ba Thơng ba có phản ứng rõ rệt với độ ẩm khơng khí hàng tháng năm Nói chung, Thơng ba địi hỏi chế độ thủy nhiệt thấp Theo Nguyễn Duy Quang (2011)[22], ảnh hưởng khí hậu đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba thay đổi tùy theo vị trí địa lý Tại Bảo Lộc tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba có quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ khơng khí trung bình tháng số nắng tháng Tại Di Linh, Thông ba tồn mối quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ khơng khí trung bình tháng tháng độ ẩm khơng khí trung bình tháng Tại Đà Lạt, Thơng ba tồn mối quan hệ chặt chẽ với với nhiệt độ khơng khí trung bình tháng tháng 6, lượng mưa tháng 10 độ ẩm không khí trung bình tháng 12 Năm 2011, Nguyễn văn Nhẫn[24] sử dụng phương pháp vòng năm để xác định phản ứng tăng trưởng bề rộng vòng năm Du sam (Keteleeria evelyniana Masters) với khí hậu Kết nghiên cứu cho thấy, tăng trưởng bề rộng vòng năm Du sam biểu chặt chẽ với nhiệt độ khơng khí tháng 12, lượng mưa tháng 3, độ ẩm khơng khí trung bình tháng tháng 9, số nắng tháng 1, hệ số thủy nhiệt tháng 3, 8, 11 Tăng trưởng bề rộng vòng năm Du sam dự đốn dựa theo nhiệt độ khơng khí trung bình tháng 12, lượng mưa tháng độ ẩm khơng khí trung bình tháng Tại Đắc Song, Liên hiệp Lâm-nông- công nghiệp Gia Nghĩa trồng Thông ba từ năm 2003, năm 1984, diện tích rừng trồng tồn huyện khoảng 2700ha Diện tích Thơng ba trồng trước chủ yếu diện tích rừng bị cháy chiến tranh trảng cỏ tự nhiên Với quan điểm trồng rừng nhằm mục đích chủ yếu phủ xanh đất trồng nên cơng tác chăm sóc, thâm canh chưa trọng rừng thơng phát triển chậm, đường kính bình qn khoảng 20-25cm Đến nay, chưa có cơng trình nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố khí hậu đến đối tượng rừng trồng Thông ba địa bàn 1.4 Từ số tài liệu tổng quan, nhận thấy cần thảo luận thêm số vấn đề sau đây: (1) Phương pháp niên đại thực vật khí hậu thực vật phát triển từ lâu Mỹ nhiều nước châu Âu Vì thế, đề tài luận văn thạc sĩ áp dụng hai phương pháp để xác định phản ứng Thơng ba với khí hậu khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nơng (2) Cho đến nay, ngồi phạm vi khu vực Lâm Đồng, chưa có cơng trình nghiên cứu ảnh hưởng khí hậu đến sinh trưởng Thông ba số vùng khác Tây Nguyên Vì thế, việc tiếp tục nghiên cứu phản ứng Thông ba với yếu tố khí hậu khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông khu vực khác vấn đề cần đặt Chƣơng MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.1 Mục tiêu chung Phân tích phản ứng Thơng ba khí hậu khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông để làm sở khoa học cho việc đề xuất số biện pháp kỹ thuật kinh doanh rừng Thông ba 2.1.2 Mục tiêu cụ thể Từ mục tiêu chung, đề tài xác định mục tiêu cụ thể sau đây: a Xác định đặc điểm biến đổi bề rộng vịng năm Thơng ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông; b Xác định ảnh hưởng điều kiện khí hậu đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba lá; c Phân cấp ảnh hưởng điều kiện khí hậu sinh trưởng Thông ba khu vực nghiên cứu 2.2 Giới hạn vấn đề Đề tài luận văn nghiên cứu biến động bề rộng vịng năm Thơng ba quan hệ với yếu tố khí hậu Đối tượng thu thập mẫu vịng năm quần thể Thơng ba tự nhiên phân bố độ cao 800 -1000 m so với mặt nước biển (đối tượng thông ba tự nhiên) Lâm phần thu mẫu vịng năm Thơng ba có đặc điểm sau: N(cây/ha) G(m2/ha) M(m3/ha) TT Loài N% G% M% (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Thông ba 410 26,5 245,7 84,5 93,6 98,9 Dầu 75 1,8 2,8 15,5 6,4 1,1 Tổng cộng 485 28,3 248,5 100 100 100 45 0.3 0.188 0.2 0.164 Hệ số tương quan (r) 0.14 0.1 0.066 0.031 10 11 12 -0.1 -0.118 -0.2 -0.178 -0.186 -0.264 -0.3 -0.292 -0.324 -0.348 -0.4 Tháng Hình 4.20 Quan hệ số Kd Thông ba với số thủy nhiệt 12 tháng năm từ 1981 đến 2007 Từ số liệu Bảng 4.11 cho thấy, tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba có quan hệ dương với hệ số thủy nhiệt tháng từ tháng 1, 2, 3, Tương tự, số Kd có quan hệ âm với hệ số thủy nhiệt tháng 4, 5, 6, 8, 10, 11, 12, 1-4, 5-10, 11-12 tháng 11 năm trước đến tháng năm sau Tuy vậy, phản ứng tăng trưởng năm Thông ba biểu rõ với hệ số thủy nhiệt tháng - 10 bề rộng vòng (r = -0,401; P = 0,038) Phân tích vai trị hệ số thủy nhiệt cho thấy, hệ số thủy nhiệt tháng 10 nhỏ giá trị trung bình nhiều năm, số Kd trung bình nhận giá trị cao (1,06), nhỏ 0,75, cao 1,45 Ngược lại, hệ số thủy nhiệt tháng - 10 lớn trung bình nhiều năm, số Kd trung bình nhận giá trị nhỏ (0,94), nhỏ 0,53, cao 1,18 Kết phân tích thống kê cho thấy, số Kd Thông ba hệ số thủy nhiệt tháng - 10 tồn mối quan hệ theo dạng (Hình 4.21; Phụ lục 11): Kd = 1,56138 – 0,564812*K5-10 (4.14) R = -0,401; r2 = 16,1%; Se = ±0,18; P = 0,038 Từ mơ hình 4.14 cho thấy, hệ số thủy nhiệt tháng – 10 giải thích 16,1% biến động tăng trưởng Thơng ba Nói chung, gia tăng hệ số thủy nhiệt 46 tháng đến tháng 10 có ảnh hưởng xấu đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba Kd K5-10 1.60 1.40 1.20 K5-10 1.00 Kd 0.80 0.60 20 05 20 02 19 99 19 96 19 93 19 90 19 87 19 84 19 81 0.40 Năm Hình 4.21 Chỉ số Kd Thông ba hệ số thủy nhiệt tháng 5-10 4.2.4.2 Ảnh hưởng tổng hợp nhiệt độ khơng khí Kết nghiên cứu mục 4.2.1 rằng, phản ứng tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba biểu rõ rệt với thay đổi T1,T3, T7, T9,T11-3 T1-4 Vì thế, để thấy rõ ảnh hưởng tổng hợp nhiệt độ đến tăng trưởng bề rộng vòng năm Thông ba lá, sử dụng phương pháp phân tích hàm phản hồi bước Kd với T1, T3, T7, T9, T11-3 T1-4 (Phụ lục 12.1) Kết tính tốn cho thấy, phản ứng tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba biểu rõ rệt với thay đổi T1, T3 T1-4 Mơ hình biểu thị mối quan Kd với T1, T3 T1-4 có dạng (Phụ lục 12.2): Kd = 4,63971 – 4,27599*T1 – 6,03327*T3 + 6,66297*T1-4 (4.15) R2 = 51,0%; R = 0,714; Se = ±0,14; P = 0,001 Phân tích mơ hình 4.15 cho thấy, nâng cao nhiệt độ khơng khí tháng tháng có ảnh hưởng xấu đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thông ba Ngược lại, nâng cao nhiệt độ khơng khí trung bình tháng 1-4 có ảnh hưởng tốt 47 đến tăng trưởng bề rộng vòng năm Thông ba Ba yếu tố T1, T3 T1-4 giải thích 51,0% biến động tăng trưởng Thơng ba Mơ hình chuẩn hóa Kd với T1, T3 T1-4 có dạng: Kd = -1,063*T1 - 0,1000*T3 + 1,423*T1-4 (4.16) Hệ số tương quan riêng phần Kd với T1, Kd với T3 Kd với T1-4 tương ứng -0,486, -0,454 0,397 (Phụ lục 12.2) Bởi hệ số chuẩn hóa hệ số tương quan riêng phần Kd với T1 cao so với Kd T3, Kd T1-4, nhiệt độ khơng khí trung bình tháng có ảnh hưởng đến tăng trưởng bề rộng vòng năm Thông ba rõ rệt so với nhiệt độ khơng khí tháng nhiệt độ khơng khí trung bình từ tháng đế tháng Ngồi ra, nhiệt độ khơng khí trung bình tháng 1, 1-4 giải thíh 51,0% biến động bề rộng vịng năm Thông ba 4.2.4.3 Ảnh hưởng tổng hợp nhiệt độ độ ẩm khơng khí Phân tích phản ứng tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba với thay đổi nhiệt độ khơng khí độ ẩm khơng khí cho thấy (Phụ lục 13), Kd với T1 R3 tồn mối quan hệ chặt chẽ (r2 = 46,3%; P < 0,01) Tương tự, Kd với R3 T3 tồn mối quan hệ chặt chẽ (r2 = 38,8%; P < 0,01) Trái lại, phản ứng tăng trưởng Thông ba biểu không rõ rệt với tổ hợp ba yếu tố (T1, T3 R3) Hiện tượng xảy T1, T3 R3 có tượng cộng tuyến tính Kết phân tích hồi quy tương quan cho thấy, mơ hình biểu thị mối quan hệ Kd với T1 R3 có dạng (Phụ lục 13 1; Hình 4.22): Kd = 0,975 – 2,149*T1 + 2,163*R3 (4.17) R2 = 46,3%; R = 0,680; Se = ±0,15; P = 0,001 Mơ hình chuẩn hóa Kd với T1 R3 có dạng: Kd = -0,533*T1 + 0,297*R3 (4.18) Phân tích mơ hình 4.17 cho thấy, nâng cao nhiệt độ tháng có ảnh hưởng xấu đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba Ngược lại, nâng cao độ ẩm khơng khí tháng có ảnh hưởng tốt đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba Hai yếu tố T1 R3 giải thích 46,3% biến động tăng trưởng Thông ba 48 Kd, T1 R3 1.60 1.40 1.20 T1 1.00 R3 Kd 0.80 0.60 19 81 19 83 19 85 19 87 19 89 19 91 19 93 19 95 19 97 19 99 20 01 20 03 20 05 20 07 0.40 Năm Hình 4.22 Chỉ số Kd Thông ba số nhiệt độ tháng độ ẩm tháng Hệ số tương quan riêng phần Kd với T1 Kd với R3 tương ứng 0,573 0,362 (Phụ lục 13.1) Bởi hệ số chuẩn hóa hệ số tương quan riêng phần Kd với T1 cao so với Kd R3; nhiệt độ khơng khí trung bình tháng có ảnh hưởng đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba lớn so với độ ẩm khơng khí tháng Kết phân tích hồi quy tương quan cho thấy, mơ hình biểu thị mối quan hệ Kd với R3 T3 có dạng (Phụ lục 13.2; Hình 4.23): Kd = 2,268 + 1,462*R3 - 2,735*T3 (4.19) R2 = 38,8%; R = 0,623; Se = ±0,16; P < 0,01 Mơ hình chuẩn hóa Kd với R3 T3 có dạng: Kd = 0,201*R3 - 0,499*T3 (4.20) Từ mơ hình 4.19 cho thấy, nâng cao nhiệt độ tháng có ảnh hưởng xấu đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba Ngược lại, nâng cao độ ẩm khơng khí tháng có ảnh hưởng tốt đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thông ba Hai yếu tố R3 T3 giải thích 38,8% biến động tăng trưởng Thơng ba 49 Hệ số tương quan riêng phần Kd với R3 Kd với T3 tương ứng 0,217 -0,484 (Phụ lục 13.2) Bởi hệ số chuẩn hóa hệ số tương quan riêng phần Kd với T3 cao so với Kd R3, nhiệt độ khơng khí trung bình tháng có ảnh hưởng đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba lớn so với độ ẩm khơng khí tháng Kd, T3 R3 1.60 1.40 1.20 T3 1.00 R3 Kd 0.80 0.60 19 81 19 83 19 85 19 87 19 89 19 91 19 93 19 95 19 97 19 99 20 01 20 03 20 05 20 07 0.40 Năm Hình 4.23 Chỉ số Kd Thơng ba số nhiệt độ tháng độ ẩm tháng Kết phân tích hồi quy tương quan cho thấy, ảnh hưởng tổng hợp T1, T3 R3 đến Kd không rõ ràng (Phụ lục 13.3) Tương tự, ảnh hưởng tổng hợp T1-4 R3 đến Kd không rõ ràng (Phụ lục 13.4) 4.2.4.4 Ảnh hưởng tổng hợp nhiệt độ lượng mưa Kết nghiên cứu mục 4.2.1 4.2.3 rằng, tăng trưởng bề rộng vòng năm Thơng ba có mối quan hệ chặt chẽ với T1, T3, T7, T9, T11-3, T1-4 M5-10 Để xác định ảnh hưởng tổng hợp nhiệt độ lượng mua đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba lá, sử dụng phương pháp phân tích hàm phản hồi tứng bước Kd với lượng mưa yếu tố nhiệt độ (Phụ lục 14) Kết phân tích mơ hình biểu thị mối quan hệ Kd với lượng mưa nhiệt độ khơng khí dẫn Bảng 4.12 Từ cho thấy, Kd với M5-10 T1, Kd với M5-10 T3, Kd với M5-10 T7, Kd với M5-10 T9 tồn mối quan hệ chặt chẽ (tương ứng R = 0,639, 0,604, 0,540 0,605) Tương tự, Kd với M5-10 50 T11-3; Kd với M5-10 T1-4; Kd với M5-10 (T1, T3, T11-3, T1-4) tồn mối quan hệ chặt chẽ (tương ứng R = 0,599, 0,576 0,742) Bảng 4.12 TT (1) khí Mơ hình (2) R R2 F P (3) (4) (5) (6) Kd = f(M5-10, T1) 0,639 40,9 9,35 0,005 Kd = f(M5-10, T3) 0,604 36,4 7,01 0,014 Kd = f(M5-10, T7) 0,540 29,1 3,82 0,062 Kd = f(M5-10, T9) 0,605 36,6 7,09 0,014 Kd = f(M5-10, T11-3) 0,599 35,9 6,75 0,016 Kd = f(M5-10, T1-4) 0,576 33,2 5,50 0,028 Kd = f(M5-10, T1, T3, T11-3, T1-4) 0,742 55,1 5,78 0,025 Những mơ hình biểu thị mối quan hệ tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba với tổ hợp lượng mưa độ khơng khí có dạng: Kd = 3,396 – 0,245* M5-10 – 2,157*T1 (4.21) Kd = 4,081 – 0,136*M5-10 – 2,946*T3 (4.22) Kd = 4,752 – 0,386*M5-10 – 3,369*T7 (4.23) Kd = 5,597 – 0,323*M5-10 – 4,277*T9 (4.24) Kd = 3,733 – 0,285*M5-10 – 2,450*T11-3 (4.25) Kd = 3,449 – 0,182*M5-10 – 2,271*T1-4 (4.26) Kd = 4,427- 0,327*M5-10 - 4,599*T1 - 5,530*T3 - 1,130*T11-3 8,155*T1-4 (4.27) Từ mơ hình từ 4.21 đến 4.27 cho thấy, nâng cao lượng mưa vào tháng – 10 nhiệt độ khơng khí tháng 1, 3, 7, 9, 11 – – dẫn đến suy giảm lượng tăng trưởng bề rộng vòng năm Thơng ba Phân tích vai trị lượng mưa nhiệt độ khơng khí tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba 51 cho thấy, nhiệt độ khơng khí đóng vai trị lớn so với lượng mưa (hệ số tương quan riêng phần Kd với nhiệt độ cao so với lượng mưa) 4.3 Phân cấp điều kiện khí hậu tăng trƣởng Thông ba Kết nghiên cứu chứng tỏ rằng, tăng trưởng bề rộng vòng năm Thông ba phụ thuộc chặt vào yếu tố khí hậu; Thơng ba phản ứng rõ rệt với điều kiện thời tiết tháng Mối quan hệ tăng trưởng bề rộng vòng năm Thông ba với điều kiện thời tiết tháng biểu rõ rệt với độ ẩm khơng khí (R3) nhiệt độ khơng khí (T3) Về bản, độ ẩm khơng khí cao vào tháng có ảnh hưởng tốt đến tăng trưởng Thông ba Ngược lại, nhiệt độ khơng khí cao vào tháng có ảnh hưởng xấu đến tăng trưởng Thông ba Xuất phát từ đó, bảng phân cấp điều kiện khí hậu thuận lợi khó khăn tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba xây dựng dựa hai yếu tố R3 T3 Hai yếu tố R3 T3 đánh giá xếp hạng theo cấp; cấp điều kiện khí hậu xấu, cấp – xấu, cấp – bình thường, cấp – tốt cấp tốt Ảnh hưởng tổng hợp R3 T3 lên tăng trưởng bề rộng vòng năm Thông ba đánh giá theo tổng số cấp Phân tích điều kiện khí hậu khu vực Đắc Song cho thấy, trị trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất, phạm vi biến động độ ẩm khơng khí nhiệt độ khơng khí trung bình tháng ghi lại Bảng 4.13 Bảng 4.13 Độ ẩm không khí nhiệt độ khơng khí trung bình tháng khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông Thống kê R(%) T(0C) (1) (2) (3) Trung bình 71,7 27,0 Lớn 78,5 33,5 Nhỏ 64,7 23,1 Phạm vi biến động 13,8 10,4 52 Phân tích số liệu Bảng 4.13 cho thấy, phân chia R3 T3 thành cấp, cự ly cấp R3 T3 tương ứng 3,0% 2,00C Bảng 4.14 ghi lại cấp sinh trưởng Thông ba tương ứng với hai yếu tố R3 T3 Bảng 4.14 Phân cấp thời tiết tháng sinh trƣởng Thông ba TT T3 (0C) R3 (%) Cấp sinh trưởng Cấp thời tiết (1) (3) (4) (5) (6) < 24 > 76,5 tốt 24 - 26 73,5 – 76,5 tốt 26 - 28 70,5 – 73,5 trung bình 28 - 30 67,5 – 70,5 xấu > 30 < 67,5 xấu Nhiệt độ khơng khí, độ ẩm khơng khí, tổng số cấp thời tiết tháng sinh trưởng Thông ba ghi lại Phụ lục 15 Hình 4.24 Từ cho thấy, Thơng ba sinh trưởng tốt vào năm có độ ẩm khơng khí tháng lớn 72,0%, cịn nhiệt độ khơng khí tháng nhỏ 27,00C Nói chung, Thơng ba sinh trưởng tốt vào năm có tổng số cấp thời tiết tháng từ trở lên Ngược lại, tổng số cấp thời tiết tháng nhỏ 6, tăng trưởng Thơng ba giảm Từ mối liên hệ này, dự đốn tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba dựa theo nhiệt độ khơng khí độ ẩm khơng khí trung bình tháng Chỉ số Kd Cấp thời tiết tháng (X) 1.60 12 1.40 10 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 1981 1985 Kd 1989 1993 Tổng cấp thời tiết tháng 1997 2001 2005 Năm Hình 4.24 Chỉ số Kd Thông ba cấp thời tiết (X) 53 4.4 Thảo luận kết nghiên cứu (1) Tại khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nơng, chuỗi niên đại vịng năm Thông ba thu thập 58 năm từ 1952 đến 2009 Kết nghiên cứu chứng tỏ rằng, bề rộng vịng năm Thơng ba có biến động lớn theo tuổi, chúng có tượng tự tương quan cao Hiện tượng giải thích thay đổi tuổi cây, khí hậu yếu tố mơi trường khác địa hình – đất, tác động người, quần xã thực vật Thêm, 2004) Vì thế, việc loại bỏ tượng biến đổi bề rộng vòng theo tuổi trước xác định mối quan hệ tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba với khí hậu cần thiết (2) Kết nghiên cứu chứng tỏ rằng, năm có nâng cao nhiệt độ khơng khí trung bình tháng năm dẫn đến suy giảm lượng tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba Tuy vậy, phản ứng tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba biểu rõ rệt với nhiệt độ khơng khí trung bình tháng 1, 3, 7, 9, tháng 11 năm trước đến tháng năm sau tháng 1-4 Khi nghiên cứu ảnh hưởng khí hậu đến tăng trưởng Thông ba Đà Lạt (Lâm Đồng), Phạm Trọng Nhân (2001) Nguyễn Văn Thêm (2003; 2004) rằng, Thơng ba có phản ứng rõ rệt với nhiệt độ khơng khí trung bình tháng Những nghiên cứu Nguyễn Duy Quang (2011) cho thấy, phản ứng tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba khu vực Bảo Lộc (Lâm Đồng) biểu rõ rệt với nhiệt độ khơng khí tháng 3, cịn khu vực Di Linh (Lâm Đồng) tháng 2, khu vực Đà Lạt tháng Nói chung, Thơng ba đòi hỏi chế độ nhiệt thấp Sự nâng cao nhiệt độ khơng khí vào tháng mùa khơ có ảnh hưởng xấu tăng trưởng Thơng ba (3) Kết nghiên cứu rằng, nâng cao lượng mưa vào mùa khô (tháng 1- 3) có ảnh hưởng tốt đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông Trái lại, nâng cao lượng mưa vào nhũng tháng mùa mưa (tháng – 11) lại làm giảm lượng tăng trưởng bề rộng vòng năm 54 Thông ba Phản ứng Thông ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông biểu rõ rệt với tổng lượng mưa tù tháng đến tháng 10 Theo Phạm Trọng Nhân (2001) Nguyễn Văn Thêm (2003; 2004), Thông ba khu vực Đà Lạt có phản ứng rõ rệt với lượng mưa tháng - 10 Nghiên cứu Nguyễn Duy Quang (2011) cho thấy, gia tăng lượng mưa hàng tháng năm khu vực Bảo Lộc có ảnh hưởng tốt đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thông ba Trái lại, khu vực Di Linh Đà Lạt, Thơng ba địi hỏi lượng mưa cao từ tháng đến tháng 6, mưa nhỏ từ tháng đến tháng 12 Nói chung, năm có mưa lớn vào mùa khơ có ý nghĩa tốt Thông ba Trái lại, lượng mưa cao vào tháng mùa mưa lại gây tình trạng dư thừa nước dẫn đến thiếu hụt ôxy đất Kết thiếu hụt ôxy dẫn đến ức chế sinh trưởng Thông ba (4) Kết nghiên cứu chứng tỏ rằng, Thông ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nơng có phản ứng rõ rệt với thay đổi độ ẩm khơng khí Sự cao độ ẩm khơng khí từ tháng đến tháng có ảnh hưởng tốt đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thông ba Trái lại, nâng cao độ ẩm khơng khí từ tháng đến tháng 12 có ảnh hưởng xấu đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba Tuy vậy, phản ứng Thông ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông biểu rõ với thay đổi độ ẩm khơng khí vào tháng Theo Nguyễn Duy Quang (2011), khu vực Bảo Lộc Di Linh, gia tăng độ ẩm khơng khí từ tháng 1-6 có ảnh hưởng tốt đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thông ba Nhưng độ ẩm cao vào tháng đến tháng 12 lại có ảnh hưởng xấu đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba Tại khu vực Đà Lạt, độ ẩm khơng khí cao vào tháng năm có khuynh hướng làm giảm tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba Nói chung, nâng cao độ ẩm khơng khí vào tháng mùa khơ có ảnh hưởng tốt đến tăng trưởng Thông ba (5) Kết nghiên cứu chứng tỏ rằng, nâng cao hệ số thủy nhiệt từ tháng đến tháng có ảnh hưởng tốt đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thông ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông Trái lại, hệ số thủy nhiệt cao vào tháng mùa mưa từ tháng đến tháng 11 lại có ảnh hưởng xấu đến tăng 55 trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba Tuy vậy, phản ứng Thông ba biểu rõ hệ số thủy nhiệt từ tháng - 10 Theo Nguyễn Duy Quang (2011), hệ số thủy nhiệt cao vào tháng mùa khơ có ảnh hưởng tốt đến tăng trưởng Thông ba Bảo Lộc, Di Linh Đà Lạt Từ cho thấy, hệ số thủy nhiệt cao vào tháng mùa khô đầu mùa mưa có vai trị tốt Thông ba (6) Kết nghiên cứu rằng, Thông ba khu vực Đắc Song có phản ứng rõ rệt với thay đổi yếu tố khí hậu; phản ứng rõ với thay đổi nhiệt độ khơng khí từ tháng đến tháng 3, độ ẩm khơng khí tháng tổng lượng mưa từ tháng đến tháng 10 Nói chung, Thơng ba có phản ứng rõ rệt với thay đổi nhiệt độ không khí độ ẩm khơng khí tháng Theo đó, tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba dự đốn dựa theo nhiệt độ khơng khí độ ẩm khơng khí tháng Kết dự đốn cho thấy, năm có tổng số cấp thời tiết tổng hợp từ trở lên làm gia tăng bề rộng vịng năm Thơng ba Ngược lại, tổng số cấp thời tiết nhỏ 7, tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba giảm 4.5 Một số đề xuất 4.5.1 Dự đốn số tăng trưởng bề rộng vịng năm Thông ba Kết nghiên cứu mục 4.2.2 rằng, số bề rộng vòng năm Thông ba năm (KdH) năm trước (KdT) tồn mối quan hệ chặt chẽ theo mơ hình 4.3: KdH = 1,59395 – 0,60672*KdT (4.3) R = -0,596; Se = ±0,15; P < 0,001 Từ mơ hình 4.3, dự đốn số tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba theo ba bước sau đây: Bước Từ quần thể Thông ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông, trước hết chọn – 10 mẫu có tuổi cao (trên 50 năm) Sau dùng khoan tăng trưởng thu thập khoảng 10 - 15 vòng năm gần với năm (năm điều tra tăng trưởng) 56 Bước Từ vòng năm thu được, xác định số tăng trưởng bề rộng vịng năm di động năm Bước Tính số tăng trưởng bề rộng vòng năm năm sau cách thay số tăng trưởng bề rộng vịng năm năm vào mơ hình 4.3 4.4.2 Dự đoán số tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba dựa theo yếu tố khí hậu Kết nghiên cứu mục 4.3 rằng, số tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba có quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ khơng khí tháng tháng 3, độ ẩm khơng khí tháng tổng lượng mưa từ tháng đến tháng 10 Vì thế, số tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba dự đốn dựa theo mơ hình sau đây: + Dự đốn số Kd Thông ba dựa theo T1 T3 Kd = 4,19087 – 1,55636*T1 – 1,64064*T3 (4.4) + Dự đoán số Kd Thông ba dựa theo M5-10 Kd = 1,56283 – 0,56521*M5-10 (4.12) + Dự đoán số Kd Thông ba dựa theo R3 Kd = -2,27074 + 3,26091*R3 (4.13) + Dự đoán số Kd Thông ba dựa theo K5-10 Kd = 1,56138 – 0,564812*K5-10 (4.14) Trong thực tế, số tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba dự đốn dựa theo nhiệt độ khơng khí tháng 1, độ ẩm khơng khí tháng theo bước sau đây: Bước Thu thập nhiệt độ khơng khí độ ẩm khơng khí tháng đến tháng hàng năm Sau tính số nhiệt độ khơng khí độ ẩm khơng khí theo phương pháp bình quân di động năm Bước Xác định số tăng trưởng bề rộng vòng năm Thông ba cách thay tương ứng số nhiệt độ khơng khí tháng 1, số độ ẩm khơng khí tháng vào mơ hình 4.4 4.13 57 4.4.3 Dự đốn điều kiện khí hậu thuận lợi cho tăng trưởng Thơng ba Để dự đốn điều kiện khí hậu thuận lợi hay khó khăn cho tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông, tác giả đề xuất sử dụng bảng phân cấp nhiệt độ khơng khí trung bình độ ẩm khơng khí trung bình tháng Theo đó, trình tự bước dự báo điều kiện khí hậu thuận lợi hay khó khăn cho tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba sau: + Trước hết, hàng năm thu thập nhiệt độ khơng khí trung bình độ ẩm khơng khí trung bình tháng khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông + Kế đến, từ nhiệt độ khơng khí trung bình độ ẩm khơng khí trung bình tháng 3, tra bảng “Phân cấp thời tiết tháng sinh trưởng Thông ba lá” (Bảng 4.14) để xác định cấp tăng trưởng Thông ba 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * Kết luận: (1) Khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nơng có tổng nhiệt độ khơng khí năm 9351,00C; nhiệt độ trung bình tháng năm 25,70C Lượng mưa trung bình năm 3.863,5 mm Độ ẩm khơng khí trung bình 81,6% Hệ số thủy nhiệt trung bình hàng năm 1,99 Mùa khơ nóng kéo dài tháng từ tháng 11 năm trước đến tháng năm sau Nói chung, theo phân loại Thái Văn Trừng (1998), khí hậu Đắc Song thuộc cấp I (ẩm), tháng khô (tháng 11 năm trước đến tháng năm sau) tháng kiệt (2) Bề rộng vịng năm Thơng ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nơng có tượng tự tương quan cao thay đổi rõ rệt theo tuổi (3) Phản ứng tăng trưởng bề rộng vòng năm Thông ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông biểu rõ rệt với nhiệt độ không khí trung bình tháng (1, 3, 7, 9, tháng 11 năm trước đến tháng năm sau tháng – 4), tổng lượng mưa tháng từ tháng đến tháng 10 độ ẩm khơng khí tháng (4) Ảnh hưởng tổng hợp yếu tố khí hậu đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông biểu rõ rệt nhiệt độ khơng khí trung bình từ tháng 1-4, tổ hợp nhiệt độ trung bình tháng 1, độ ẩm khơng khí tháng 3, tổ hợp nhiệt độ khơng khí trung bình tháng 1, 3, 11 – 3, - lượng mưa tháng – 10, hệ số thủy nhiệt tháng đến 10 (5) Điều kiện khí hậu thuận lợi hay khó khăn tăng trưởng bề rộng vịng năm Thông ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nơng dự đốn dựa theo nhiệt độ khơng khí trung bình tháng độ ẩm khơng khí trung bình tháng * Tồn tại: + Số lượng mẫu vòng năm (10 mẫu khoan) sử dụng để phân tích mối quan hệ tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba với khí hậu hạn chế 59 + Những tiêu chuẩn thu thập khu vực Do tính đại diện cho tỉnh Đăc Nơng cịn chưa cao + Đề tài chưa phân tích ảnh hưởng tổng hợp khí hậu yếu tố mơi trường khác đến tăng trưởng bề rộng vòng năm Thông ba + Đề tài chưa xây dựng chuỗi niên đại vịng năm chuẩn hóa cho rừng Thơng ba khu vực Đắc Nông * Kiến nghị: Đề tài luận văn thạc sĩ phân tích: (1) Đặc trung thống kê chuỗi niên đại vòng năm số tăng trưởng bề rộng vòng năm Thông ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông từ năm 1952 – 2009; (2) Những mối liên hệ tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba với nhiệt độ khơng khí, lượng mưa, độ ẩm khơng khí hệ số thủy nhiệt tháng năm Tuy vậy, tác giả nhận thấy nhiều vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu sâu Vì thế, tác giả kiến nghị quan tâm đến Thông ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông cần tiếp tục nghiên cứu vấn đề sau đây: (1) Xây dựng chuỗi niên đại vòng năm chuẩn hóa Thơng ba dựa mẫu thu thập vị trí khác tỉnh Đắc Nông Đây tài liệu sở để phân tích mối quan hệ Thơng ba với khí hậu yếu tố mơi trường khác (địa hình – đất, sinh vật người) (2) Xác định chế ảnh hưởng khí hậu đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba Đây khoa học để xác định đặc tính sinh thái Thơng ba (3) Nghiên cứu biện pháp lâm sinh nhằm hạn chế ảnh hưởng xấu khí hậu sinh trưởng Thông ba ... Thơng ba khu vực Đắc Song tỉnh Đắc Nông; b Xác định ảnh hưởng điều kiện khí hậu đến tăng trưởng bề rộng vịng năm Thơng ba lá; c Phân cấp ảnh hưởng điều kiện khí hậu sinh trưởng Thông ba khu vực nghiên. .. (2003)[18] nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố khí hậu đến sinh trưởng Thông ba khu vực Đà Lạt Sau Nguyễn Duy Quang (2011)[22] nghiên cứu chi tiết ảnh hưởng yếu tố khí hậu đến sinh trưởng Thông ba khu vực Bảo... BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HOÀNG VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ HẬU ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA THÔNG BA LÁ (PINUS KESIYA ROYLE EX GORDON) Ở KHU VỰC ĐẮC SONG TỈNH ĐẮC NÔNG