PHÁP KHỐI ĐẤT)
Phương pháp này được Katrinski (1925) đề xuất sau đó được nhiều người bổ sung thêm, phương pháp này cho phép ta có được số liệu về thể tích, trọng lượng, chiều dài và diện tích bề mặt của phần dưới đất, nó cho phép ta xem xét sự phân bố của phần dưới đất trong các tầng đất khác nhau, độ đậm đặc của rễ và các phần khác trong từng phần, cuối cùng cho phép ta lấy vật liệu ở độ sâu tuỳ ý để phân tích thành phần hoá học và các thành phần khác của đất. Bản chất của phương pháp này như đã nói trên là lấy mẫu đất theo tầng và sau đó phân tích nó. Phương pháp này tốn kém nhiều công sức nên thường chỉ làm lặp lại 2 lần.
Khi dùng phương pháp này để nghiên cứu hệ rễ thì không thể làm theo loài, vì kết quả thu được là một khối rễ của nhiều loài nằm trong khối đất đó, nó là của quần xã. Nếu dùng phương pháp này để nghiên cứu theo loài chỉ có thể làm với quần xã đơn loài và với cây trồng có 1 loài. Khi lấy mẫu đất trong trường hợp này cần chọn nơi không có cây dại mọc lẫn vào.
Khối đất lấy thường có diện tích là 50 x 50cm với diện tích này ở loại hình thảo nguyên và hoang mạc có thể sẽ có 2 - 3 loại/ mẫu đất, nhưng lớn hơn rất khó lắm. Với đồng cỏ có thể làm nhỏ hơn nhưng số lượng lại phải nhiều lên. Nói chung nên dùng 50 x 50cm là phù hợp.
7.3.1. Chọn và chuẩn bị diện tích cho đào hầm khi nghiên cứu ở thảm cỏ và thảm cây bụi
Diện tích thường dùng là 50 x 50cm. Tìm vùng đặc trưng sau khi mô tả phần trên mặt đất một cách chi tiết theo bảng mẫu mô tả phần sinh thái quần xã, tiến hành cắt phần trên mặt đất ở mức sát mặt đất, phần này cần giữ lại để sau này còn so sánh 2 phần trên và dưới đất, vì thế sẽ phân theo loài, phần sống và phần chết, sau đó cân tươi, khô không khí, khô tuyệt đối.
Đối với thảm chết cần thu hết, trong một số trường hợp có thể phân ra phần chết và phần bán huỷ, phơi khô không khí xong cân từng loại, có thể cân khô tuyệt đối. Cần lưu ý là khi ta lấy phần dưới đất sẽ có một tỉ lệ nào đó của tầng thảm mục (bán mục) lẫn vào, vì thế cần xử lí bằng cách gỡ nhẹ hay cho vào nước để nó nổi lên rồi vớt đi.
Hào được đào rộng hơn khối đất cần lấy, không cần quá rộng để đỡ tốn công, khối đất sẽ lấy sâu khoảng 1m.
Hình 29 : Các kiểu đào hố để lấy khối đất (ô vuông có gạch chéo là khối đất cần lấy)
Trên thành của hào sau khi đã lấy khối đất có thể tiến hành nghiên cứu sự phân bố rễ, thân rễ theo loài (như phần trên đã nói).
7.3.2. Lấy khối đất
Có thể lấy khối đất với độ sâu khác nhau, thí dụ 10cm lấy 1 mẫu, khối đất lấy là 50 x 50cm, vì vậy khi đào phải để lại khối đất là 60 x 60 sau đó sửa dần về 50 x 50cm. Nhiều trường hợp người ta làm sẵn những ngăn kéo bằng gỗ, đáy bằng lưới kim loại với nhiều kích thước khác nhau, những ngăn kéo này bên trong có kích thước là 0,5 x 50,5, như thế khi lấy khối đất sẽ là 50 x 50, chiều cao có thể 11 ; 11,5 ; 25,5... đến 1,05 m. Trong nhiều trường hợp với mục đích nghiên cứu quần xã cỏ người ta dùng ngăn kéo có kích thước 30,5 x 10,5cm sâu 30,5cm và phải làm số lượng khá lớn, đồng thời làm một số ô sâu 1m hay hơn.
Mỗi mẫu đất cần êtêket ghi : ngày tháng, số liệu hầm, tầng, kích thước của khối đất.
7.3.3. Lấy phần dưới đất ra khỏi đất
Người ta có thể lấy các cơ quan phần dưới đất ra khỏi khối đất bằng tay, bằng cách dùng kim nhọn gỡ dần đất, phương pháp này rất khó làm và rễ con bị đứt nhiều.
Phương pháp rửa đất là tất hơn cả người ta phải chở khối đất trong ngăn kéo về nơi có nước, đặt ngăn kéo nằm theo độ dốc nhất định, tháo bỏ miếng gỗ (thành) dưới cùng rồi dùng vòi phun nước phun dần cho đến khi đất trôi hết để lại rễ trên nền đáy ngăn kéo bằng lưới kim loại. Phương pháp này thường dùng cho cột đất lớn, kết quả thu được sẽ cho ta thấy hình thể phân bố của phần dưới đất theo độ sâu. Phần rễ chết trong trường hợp này không còn lưu lại hoặc còn rất ít.
Để nghiên cứu về trọng lượng phần dưới đất, người ta sẽ tiến hành rửa theo cách khác. Trước hết những khối đất lấy theo tầng nếu có kích thước lớn thì có thể chia nhỏ ra. Sau đó ngâm các khối này vào trong chậu (sành, sứ, hay sắt tráng men), nước trong chậu có nồng độ acid axetic 5 - 7%.
Ngâm trong 10 tiếng, lượng nước chỉ đủ ngập khối lượng đất. Sau đó thêm nước vào chậu, dùng tay rung nhẹ khối đất, đất sẽ vữa đần ra. Rễ chết sẽ nổi lên trên mặt nước, dùng rây vớt lấy, toàn bộ phần rễ chìm là rễ sống. Sau khi đã lấy hết rễ sống và chết, đổ nước đi (đổ qua rây để lấy rễ còn sót), phần đất dưới đáy chia 4, lấy 1 hoặc 2 phần để rửa qua rây có mắt 0,25 mm để lấy phần rễ con bị đứt. Số liệu này được nhân 2 hay 4 sẽ là của cả khối đất. Tuỳ theo yêu cầu người nghiên cứu, phần rễ sống có thể được chia ra thành các nhóm, theo loài..., sấy khô rồi cân.
7.3.4. Những công việc trong phòng thí nghiệm.
Sau khi rửa xong, toàn bộ phần dưới đất cần được xử lí theo yêu cầu đặt ra (chỉ riêng phần sống) còn phần chết thì sấy khô và cân.
- Để xác định thể tích, người ta cho toàn bộ rễ tươi vào bình nước có chia độ, độ chênh lệch mực nước mới và cũ sẽ là thể tích của rễ.
- Tiếp theo phân loại rễ theo loài hoặc không, sau đó tất cả được phân loại theo hình thái phát sinh - thân rễ, thân củ hành, hệ rễ cái... rễ bất định, rễ bên cấp I (mọc ra từ rễ cái); rễ bên cấp II (từ rễ cấp I hay rễ bất định); rễ con... Sau đó đo thể tích của các nhóm lớn (từ cấp II trở lên).
- Đo đường kính của từng nhóm rễ, trong mỗi nhóm lấy ngẫu nhiên khoảng 100 rễ để đo đường kính sau đó chia lấy số trung bình.
- Toàn bộ các nhóm rễ được sấy khô và cân để có trọng lượng chung. - Để xác định diện tích bề mặt người ta dùng công thức tính sau :
S : tổng số sẽ là S của các nhóm cộng lại.
Riêng V của nhóm rễ con thì lấy V tổng trừ V của các nhóm rễ lớn cộng lại. - Xác định chiều dài dùng công thức :
Tổng L sẽ là của các nhóm cộng lại.
- Cuối cùng xác định trọng lượng từng nhóm bằng cân khô không khí hay khô tuyệt đối.
7.3.5. Tổng hợp số liệu ngoài đồng và trong phòng thí nghiệm
Số liệu thu được trong quá trình nghiên cứu là của từng hào, có thể khác nhau về kích thước, để so sánh cần đưa về diện tích là m2 và độ sâu là 1 hay 2m, còn tính thể tích và khối lượng sẽ trong 1 m3 đất...
- Tổng số số lượng phần trên và dưới đất, tỉ lệ của 2 phần là (trên/dưới đất). - Phân bố trọng lượng theo tầng đất - phần hoạt động và không hoạt động. - Phân bố khối lượng theo tầng đất- phần hoạt động và không hoạt động. - Phân bố diện tích bề mặt theo tầng đất - phần hoạt động và không hoạt động. - Phân bố chiều dài rễ theo tầng đất - phần hoạt động và không hoạt động. Có thể thể hiện tỉ lệ của các phần nêu trên trên hình vẽ (Hình 30) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 30 : Sự phân bố khối lượng sẽ theo tầng đất của quần xã diện tích 1m2
Ghi chú : Kí hiệu A, B, C, D là tầng đất 1. Phần chết cả trên và dưới đất; 2. Phần lá ; 3. Phần thân ; 4. Rễ con ; 5. Rễ bên và bất định ; 6. Rễ cái, thân rễ, hành, củ...
Chương 8
NGHIÊN CỨU NĂNG SUẤT SINH HỌC CỦA QUẦN XÃ
Năng suất sinh học là một đặc điểm quan trọng của hệ sinh thái. Năng suất sinh học có ý nghĩa lớn nhất trong nghiên cứu về quy trình trao đổi chất và năng lượng, tất cả các quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng trong hệ sinh thái đều có quan hệ mật thiết với quá trình tạo thành và biến đổi của sản phẩm sinh học.
Công trình nghiên cứu năng suất sinh học đầu tiên xuất hiện vào đầu thế kỉ IXX, đó là các công trình nghiên cứu về cây trồng, về sản lượng của nó trong các vùng lãnh thổ khác nhau. Trong thế kỉ XX nó phát triển ồ ạt, như đánh giá năng suất từng kiểu cây trồng, nghiên cứu về rừng, đồng cỏ… trên từng kiểu đất.
Những năm cuối thế kỉ XX nó phát triển mạnh trong nghiên cứu năng suất sinh học của các quần xã tự nhiên, đặc biệt theo hướng tìm tòi các yếu tố tham gia tạo thành năng suất sinh học, những cơ sở lí luận cho việc hoàn thiện kiến thức hệ sinh thái.
Cùng với quá trình tìm tòi những vấn đề liên quan đến năng suất của các hệ sinh thái khác nhau là sự hoàn thiện các phương pháp nghiên cứu của nó.
Nghiên cứu năng suất sinh học có thể chia ra theo mức độ của tổ hợp các đối tượng nghiên cứu, đó là mức sinh quyển, mức cảnh quan hay hệ sinh thái và mức địa phương.