Đặc điểm cấu trúc thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm đa dạng sinh học Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc
MỤC LỤC
Trên thế giới
Những nghiên cứu về cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể cùng sinh sống hoà thuận trong một khoảng không gian nhất định trong một giai đoạn phát triển của rừng. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu và được chuyển dần từ mô tả định tính sang định lượng với sự thống kê của toán học và tin học, trong đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng xác lập giữa các nhân tố cấu trúc đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả.
Những nghiên cứu về tái sinh rừng
Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng, cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này. Nhìn chung ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thường không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp thường ít được nghiên cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy.
Những nghiên cứu ở Việt Nam
Những nghiên cứu về cấu trúc rừng
Về nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng thì việc mô hình hoá cấu trúc đường kính (D1.3) được nhiều người quan tâm nghiên cứu và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là các công trình của các tác giả như Đồng Sĩ Hiền (1974) [19] dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam. Theo PGS.TS Đặng Kim Vui (2002) [63], nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy để làm cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm giàu rừng ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên đã kết luận đối với giai đoạn phục hồi từ 1 - 2 tuổi (hiện trạng là thảm cây bụi) thành phần thực vật 72 loài thuộc 36 họ và họ Hoà thảo (Poaceae) có số lượng lớn nhất 10 loài, sau đó đến họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) 6 loài, họ Trinh nữ (Misaceae) và họ Cà phê (Rubiaceae) mỗi họ có 4 loài.
Những nghiên cứu về tái sinh rừng
Tuy nhiên, các biện pháp kỹ thuật tác động phải có tác dụng thúc đẩy cây tái sinh mục đích sinh trưởng và phát triển tốt, khai thác rừng phải đồng nghĩa với tái sinh rừng và phải chú trọng điều tiết tầng tán của rừng; đảm bảo cây tái sinh phân bố đều trên toàn bộ diện tích rừng; trước khi khai thác, cần thực hiện các biện pháp mở tán rừng, chặt gieo giống, phát dọn dây leo cây bụi và sau khai thác phải tiến hành dọn vệ sinh rừng. Trần Ngũ Phương (2000) [31] khi nghiên cứu các quy luật phát triển rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh của rừng tự nhiên như sau: “Trường hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế; trường hợp nếu chỉ có một tầng thì trong khi nó già cỗi một lớp cây con tái sinh xuất hiện và sẽ thay thế nó sau khi nó tiêu vong hoặc cũng có thể một thảm thực vật trung gian xuất hiện thay thế, nhưng về sau dưới lớp thảm thực vật trung gian này sẽ xuất hiện một lớp cây con tái sinh.
Điều kiện tự nhiên 1. Vị trí địa lý
- Địa chất và thổ nhƣỡng 1. Địa chất
- Khí hậu thuỷ văn 1. Khí hậu
- Tài nguyên động thực vật rừng 1. Hệ động vật
Theo Nguyễn Tiến Bân (2005) khu vực nghiên cứu nằm trong miền địa lý thực vật “ Đông Bắc và Bắc Trung Bộ”, trong đó chủ yếu tồn tại những nhân tố bản địa đặc hữu của khu hệ thực vật Bắc Việt Nam – Nam Trung Hoa với các ưu hợp thực vật họ Re (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae), họ Dâu tằm (Moracae), họ Mộc lan (Magnoliaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Xoài (Anacardiaceae), họ Trám (Burseraceae), họ Bồ hòn (Sapindaceae), họ Sau sau (Hamamelidaceae). Trong các khu vực phân bố rừng thứ sinh kín và rừng thứ sinh thưa ngoài quần xã rừng cây lá rộng hỗn loài, do nhiều loài cây gỗ cùng tham gia cấu thành nên tầng tán chiếm phần lớn diện tích, còn có những quần xã do một loài: Sặt (Sinobambusa sat), Nứa (Neohouzeaua dullooa), Giang (Ampelocalamus patellaris), Bồ đề (Styrax tonkinensis) hoặc Chẹo (Engelhardtia roxburghiana), hoặc do ưu hợp của 2 loài (Giang và Nứa) chiếm ưu thế tuyệt đối ở tầng tán.
Tình hình dân sinh kinh tế
Thảm cỏ gồm thảm cỏ dạng lúa trung bình với các ưu hợp Lách (Saccharum spontaneum) + Cỏ tranh (Imperata cylindrrica), và trảng cỏ không dạng lúa có quần hợp Tế (Dicranopteris dichotoma), Guột (Dicranopteris linearis).
Giới hạn nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu
Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo tồn và phát triển.
Phương pháp nghiên cứu 1. Phương pháp luận
Phương pháp thu thập số liệu 1. Tính kế thừa
Như vậy, mỗi tác giả khi tiến hành điều tra thu thập số liệu ngoài thực địa đều áp dụng những kích thước OTC khác nhau, tuy có khác nhau nhưng các tác giả đều thống nhất số lượng và kích thước OTC phải đủ lớn thì số liệu thu thập được mới đủ độ tin cậy. Do đã kế thừa các kết quả điều tra thảm thực vật rừng đã được thực hiện tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh nên việc điều tra thảm thực vật được thực hiện chủ yếu để xác định vị trí OTC theo phương pháp điển hình, có tính đại diện cao phục vụ việc thu thập số liệu về cấu trúc cho các thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên của Trạm.
Các đặc trƣng của TTV phục hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh
Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR
Đây là những loài tiên phong định cư thường có mặt ở tầng cây gỗ như: Máu chó lá nhỏ (Knema globularia), Dẻ gai (Castanopsis indica), Sau sau (Liquidambar formosana), Trám chim (Canarium tonkinense), Rè núi (Machilus oreophyla), Vàng anh (Saraca dives), Kháo lá lớn (Machilus macrophylla), Lọ nghẹ (Olea dioica), Re (Cinnamomum sp.), Bời lời nhớt (Litsea glutinosa), Cứt ngựa (Archidendron balansae), Chè vằng (Jasminum. subtriplinerve), Trám trắng (Canarium album), Chẹo trắng (Engelhardtia roxburghiana), Côm tầng (Elaeocarpus griffithii), Sảng (Sterculia lanceolata),. Bên cạnh đó còn phải kể đến các loài dây leo trong họ Khoai lang (Convolvulaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Trinh nữ (Mimosaceae), họ Khúc khắc (Smilacaceae), họ Dây khế (Connaraceae), họ Lá lốt (Piperaceae), như: Bìm bìm (Merremia hederacea), Dây mật (Derris elliptica), Bàm bàm dây (Entada phaseoloides), Kim cang (Smilax corbularia), Dây khế (Rourea minor), Lá lốt rừng (Piper lolot).
Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK
Những loài cây ưa sáng mọc nhanh, đời sống ngắn, chất lượng gỗ kém đã không còn tham gia vào cấu trúc tầng cây cao mà thay vào đó là các loài cây có đời sống dài và tầm vóc lớn như: Dẻ (Castanopsis indica), Chẹo (Engelhardtia roxburghiana), Sau sau (Liquidambar formosana), Vàng anh (Saraca dives), Thừng mực lông (Wrightia tomentosa), Máu chó lá nhỏ (Knema globularia), Trâm lá chụm ba (Syzygium formosum), Lọ nồi (Hydnocarpus kurzii), Thị ba ngòi (Diospyros bangoiensis), Dung (Symplocos laurina), Trám chim (Canarium tonkinense), Đỏm lông (Bridelia monoica), Sụ lưỡi mác (Phoebe lanceolata), Mạy tèo (Streblus macrophyllus), Lát xoan (Choerospondias axillaris), Sấu (Dracontomelon duperreanum), Cà lồ (Caryodaphnopsis tonkinensis), Ngát (Gironniera subaequalis). + Đối với trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR do được hình thành trên đất đã bị thoái hoá nên trong quần hợp cây gỗ có sự hỗn hợp giữa cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh, đời sống ngắn chất lượng gỗ kém cùng với một số loài cây tiên phong định cư đời sống dài, nguồn giống được mang đến nhờ các loài chim thú hoặc nguồn hạt giống còn sót lại trong đất.
Đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái
Chỉ số IVI và công thức tổ thành sinh thái, mật độ tầng cây gỗ
Theo Thái Văn Trừng (1978) [60] trong một lâm phần, loài cây nào đó chiếm trên 50% tổng số cá thể tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế, đây là những cơ sở quan trọng để xác định loài hoặc nhóm loài ưu thế. Trên cơ sở đó, chúng tôi thống kê tất cả những loài và cá thể loài cây gỗ ở tầng cây cao và tầng cây nhỡ của hai trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên có chỉ số IVI > 5%.
Sau NR + Tầng cây
Đánh giá sự biến động thành phần loài giữa các nhóm cây
Ngược lại, chỉ số SI trong từng trạng thái TTV lại rất cao, cao nhất là chỉ số tương đồng giữa tầng cây cao và tầng cây nhỡ trong trạng thái TTV sau nương rẫy (SI=0,67) với trạng thái TTV sau khái thác kiệt (SI=0,62), thấp nhất là chỉ số SI giữa tầng cây tái sinh và tầng cây nhỡ của cả hai trạng thái tương ứng với chỉ số (SI=0,44 - 0,56). Như vậy, chúng ta nhận thấy đã có sự kế thừa liên tục giữa các nhóm cây trong cùng một trạng thái điều đó nói lên vai trò của cây gieo giống tại chỗ là rất quan trọng nhưng cũng không thể phủ nhận được rằng sự phát tán xâm nhập của các loài mới đã làm tăng lên về số lượng cá thể của các loài, qua đó thể hiện sự thích ứng của chúng với điều kiện lập địa và hoàn cảnh rừng trong quá trình phát triển theo từng giai đoạn của quần xã.
Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học của quần hợp cây gỗ
Từ kết quả thể hiện ở các bảng 4.7 - 4.9 cho thấy, chỉ số SI của hai trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN trong khu vực nghiên cứu đã có sự khác biệt về thành phần loài cây ở ba đối tượng: Tầng cây cao, tầng cây nhỡ và tầng cây tái sinh. Tính tương đồng cao nhất được xác định giữa nhóm cây nhỡ của trạng thái sau nương rẫy và nhóm cây cao của trạng thái sau khai thác kiệt (SI=0,37), thấp nhất là giữa nhóm cây tái sinh của trạng thái sau khái thác kiệt và nhóm cây nhỡ của trạng thái sau nương rẫy (SI=0,11).
Đặc điểm cấu trúc tầng phiến
Từ kết quả trên cho thấy, các nhóm cây khác nhau của 2 trạng thái thảm thực vật đã nghiên cứu tương đối đa dạng và không chênh lệch nhau nhiều, chỉ số Shannon dao động từ 3,28 đến 3,57. Từ hình 4.5 cho thấy, nhóm dạng sống cây gỗ chiếm ưu thế tuyệt đối trong cả 2 trạng thái thảm thực vật đã nghiên cứu, đó cũng là điểm chung của những quần xã rừng tự nhiên khu vực nhiệt đới.
Một số đặc điểm cấu trúc ngang
Các loài nằm trong nhóm tần số thấp chứng tỏ số cá thể đã xuất hiện không đồng đều trong tầng cây gỗ hoặc rất hiếm, có một số loài mà sự có mặt hay không có mặt của chúng cũng sẽ không làm ảnh hưởng nhiều lắm đến sự phục hồi rừng, mặt khác nó cũng thể hiện sự thích nghi sự đấu tranh sinh tồn của loài này đối với loài khác và của quần thể đó đối với môi trường xung quanh. Như vậy, ta nhận thấy có một số loài đã xuất hiện với tần xuất tuyệt đối 100% như: Máu chó lá nhỏ (Knema globularia), Vàng anh (Saraca dives), Ngái (Ficus hispida), Sụ lưỡi mác (Phoebe lanceolata), Giền đỏ (Xylopia vielana), Sơn (Toxicodendron succedanea), Trà (Camellia sinensis), Trâm lá chụm ba (Syzygium formosum), Thừng mức lông (Wrightia tomentosa), Lọ nồi (Hydnocarpus kurzii),.
Một số đặc điểm cấu trúc đứng 1. Phân bố số cây theo cấp chiều cao
Điều đó cho thấy, các trạng thái TTV thứ sinh ở đây đang trong quá trình phục hồi, chiều cao còn thấp và có sự tập trung nhiều cây ở cấp chiều cao nhỏ trong đó có những cây với đặc điểm sinh học của mình không thể vươn cao được nữa nhưng lại chèn ép gây cản trở cho những cây có cùng độ cao hoặc những cây bên dưới còn khả năng vươn lên chiếm lĩnh không gian tầng trên của rừng. Như vậy, từ cấp chiều cao 16 m trở lên số loài và số cá thể của loài trong hai trạng thái TTV đều giảm, đặc điểm số cây và số loài giảm dần khi chiều cao tăng lên là hiện tượng phổ biến trong rừng tự nhiên mà nguyên nhân là do quá trình cạnh tranh và đào thải chi phối, chỉ có những loài có sức sinh trưởng mạnh về chiều cao mới có mặt ở những cấp chiều cao tiếp theo.
Đặc điểm tái sinh các loài cây gỗ trong hai TTV
Từ kết quả ở bảng 4.18 cho thấy trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau nương rẫy có 57 loài cây tái sinh xuất hiện, mật độ 7510 cây/ha trong đó có 5 loài tham gia vào công thức tổ thành, đó là các loài: Dẻ gai (Castanopsis indica), Trám chim (Canarium tonkinense), Sau sau (Liquidambar formosana), Kháo lá lớn (Machilus macrophylla), Thành nghạnh (Cratoxylum cochinchinensis),…trong đó Dẻ gai (Castanopsis indica) là loài chiếm tỷ lệ tổ thành lớn nhất 8,88%, mật độ. Tuy nhiên, lớp cây tái sinh không phải hoàn toàn do cây tầng cao gieo giống tại chỗ, một số loài được mang đến từ nhiều nguồn giống khác nhau bằng các con đường như: phát tán nhờ gió, chim hoặc thú, do đó có một số loài xuất hiện ở tầng cây tái sinh nhưng lại không có mặt ở tầng cây cao như: Trâm lá chụm ba (Syzygium formosum), Xăng mả răng cưa (Carallia suffruticosa), Lành ngạnh nam bộ (Cratoxylum cochinchinense),….
Đặc điểm tái sinh tự nhiên
Sự khác nhau ở đây chính là hệ số tổ thành của từng loài trong tổ hợp cây tái sinh mỗi trạng thái. Cả hai trạng thái TTV, tỷ lệ cây tái sinh tốt và trung bình chiếm trên 80%.
TỒN TẠI
- Đề tài chưa có điều kiện đi sâu nghiên cứu các đặc điểm lý, hoá tính của đất trong khu vực nghiên cứu. - Chưa nghiên cứu được ảnh hưởng tổng hợp của các nhân tố tiểu hoàn cảnh trong quá trình phục hồi rừng.