4.3. Quan hệ giữa biến động vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu và cường độ hoạt động
4.3.1. Quan hệ giữa biến động vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu
Sinh vật trên trái đất chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố trong và ngoài trái đất. Thực vật cũng vậy chúng cũng chịu tác động của tổng hợp rất nhiều nhân tố khác nhau như tuổi cây, điều kiện lập địa, biến động của thời tiết, khí hậu… Do đó những quá trình diễn ra trong cơ thể thực vật cũng chịu ảnh hưởng cùng lúc của tất cả các yếu tố khí tượng và toàn bộ các nhân tố ngoại cảnh nói chung. Không thể hình dung sự sống của cơ thể thực vật lại có thể tách khỏi một yếu tố trong môi trường sinh thái. Ảnh hưởng của một yếu tố đến cơ thể thực vật phụ thuộc vào giá trị của tất cả các yếu tố khác. Cùng một lượng mưa, trong trường hợp nhiệt độ không khí thấp có thể xem là đủ nước cho thực vật, nhưng trong trường hợp nhiệt độ không khí cao có thể xem là thiếu nước. Hiệu quả sử dụng ánh sáng có thể tăng hoặc giảm đi trong trường hợp đất được bón phân, tưới nước đầy đủ hoặc đất nghèo dinh dưỡng, khô hạn… Do vậy khi xét đến mối quan hệ giữa biến động vòng năm với các yếu tố khí hậu, nhằm loại trừ tuổi cây, và những nhân tố phi khí hậu chúng tôi đã sử dụng phương pháp chỉ số tương đối nhằm cải tạo dãy giá trị tuyệt đối của bề rộng vòng năm thành dãy các chỉ số tương đối của chúng (H1/11), kết quả tính được ghi ở phụ biểu 02.
Giá trị tương đối của vòng năm biến động rất mạnh mẽ. Chúng dao động từ 61% đến 181% (tính theo H1/11) điều này cho thấy vào những năm điều kiện thuận lợi, sinh trưởng của cây có thể tăng 3 lần về kích thước và gần 8 lần về thể tích so với những năm không thuận lợi. Sự biến động đó được thể hiện khỏ rừ ở hỡnh 4.8.
Hinh 4.8. Biến động của chỉ số tương đối của bề rộng vòng năm (H1/11) Để nghiên cứu mối quan hệ của bề rộng vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu và mối quan hệ mật thiết giữa chúng, chúng tôi đã thống kê nhiều chỉ tiêu khí hậu khác nhau. Các chỉ tiêu khí tượng được lấy tại trạm khí tượng Buôn Ma Thuột cách địa điểm nghiên cứu khoảng 40 km. Đề tài đã tiến hành thống kê nhiều chỉ tiêu khí hậu khác nhau:
o Nhiệt độ bình quân năm T12 o Tổng tích nhệt của 12 tháng
o Tổng tích nhiệt từ tháng 5 đến tháng 10 o Chỉ số ẩm tính cho cả năm K12
o Chỉ số ẩm tính từ tháng 5 đến tháng 9 (K5-10) o Tổng lượng mưa cả năm R12
o Tổng lượng mưa từ tháng 5 đến tháng 10 (R5-10) Kết quả tính các chỉ tiêu khí hậu được ghi trong bảng 4.6.
Bảng 4.3. Biến động của các chỉ tiêu khí hậu tai khu vực nghiên cứu
Năm Ttb 12 ∑T12 ∑T5-10 R12 R5-10 K12 K5-10
1977 23.32 8510.6 8936.4 1655.8 1514.2 1.95 1.69 1978 23.58 8604.9 8808.7 2025.5 1803.2 2.35 2.05 1979 23.61 8617.0 8747.8 2456.8 2216.5 2.85 2.53 1980 23.80 8687.0 8918.2 1875.6 1591.9 2.16 1.79 1981 23.56 8598.8 8833.0 2398.2 2091.9 2.79 2.37 1982 23.50 8577.5 8839.1 1560.2 1478.1 1.82 1.67 1983 24.23 8842.1 9076.3 1647.9 1522.6 1.86 1.68
1984 23.38 8533.6 8736.3 2246 1853 2.63 2.12
1985 23.66 8637.3 8833.2 1652.4 1322.1 1.91 1.50 1986 23.52 8586.5 8917.2 1782.9 1671.6 2.08 1.87 1987 23.94 8737.8 9053.4 1740.3 1502.1 1.99 1.66 1988 23.76 8671.5 8934.9 2096.7 1740.4 2.42 1.95 1989 23.43 8551.4 8844.3 1814.4 1560.2 2.12 1.76 1990 23.83 8696.1 8834.5 2425.5 2150.2 2.79 2.43 1991 23.82 8693.8 8946.7 1603.5 1434.6 1.84 1.60 1992 23.65 8631.9 8818.2 2413.2 2167.7 2.80 2.46 1993 23.59 8609.9 8907.8 1827.2 1604.9 2.12 1.80 1994 23.77 8677.5 8834.9 2223.3 1955.9 2.56 2.21 1995 23.85 8703.6 9031.3 1390.8 1315.2 1.60 1.46 1996 24.13 8808.1 8870.6 2182.9 1914.5 2.48 2.16 1997 23.82 8695.4 8959.3 1405.2 1248.9 1.62 1.39 1998 24.73 9025.8 9183.1 2179.8 1592.1 2.42 1.73 1999 23.52 8586.0 8857.6 2102.1 1887.8 2.45 2.13 2000 23.48 8568.4 8784.3 2476.4 1959.4 2.89 2.23 2001 23.82 8693.1 8960.8 1993.4 1714.4 2.29 1.91 2002 24.08 8790.4 9027.7 1601.4 1406.4 1.82 1.56 2003 23.80 8687.0 8918.2 1814.3 1571.7 2.09 1.76 2004 23.64 8626.9 8862.7 1347.1 1218.6 1.56 1.37 2005 24.00 8760.7 9031.3 1908.2 1767.1 2.18 1.96 2006 23.97 8749.6 8956.4 2149.9 1894.3 2.46 2.12 2007 23.82 8692.8 8957.9 2082.7 1816.2 2.40 2.03 TB 23.76 8672.7 8910.39 1938.05 1693.15 2.24 1.90 STD 0.28 104.01 101.38 332.38 274.01 0.39 0.32
S% 1.20 1.2 1.1 17 16.2 17.3 16.8
* Nguồn: Trung tâm lưu trữ khí tượng thủy văn
Từ số liệu bảng 4.3, chúng tôi vẽ biểu đồ biểu diễn biến động các chỉ tiêu khí hậu theo thời gian. Trong đó để dễ cho việc quan sát chúng tôi đã nhõn và chia cỏc giỏ trị: R12/100, 10ìK12.
Hình 4.9. Biến động của các chỉ tiêu khí hậu theo thời gian
Qua hình 4.9 có thể dễ dàng nhận thấy: Những chỉ tiêu khí hậu của khu vực nghiên cứu không ổn định qua các năm, biến động mạnh nhất là lượng mưa và chỉ số ẩm. Hệ số biến động của các chỉ tiêu về nhiệt dao động trong vòng 1% đến 2%, còn hệ số biến động của lượng mưa hay chỉ số ẩm dao động từ 16% đến 18%.
Sự biến động mạnh mẽ của các chỉ tiêu khí hậu là một trong những nhân tố làm thay đổi sự sinh trưởng của cây rừng. Nhằm xác định mối quan hệ giữa các chỉ tiêu khí hậu với sinh trưởng của cây rừng, đề tài đã tính các chỉ số đồng điệu giữa dãy biến động vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu khác nhau, kết quả được ghi ở bảng 4.4.
Bảng 4.4. Chỉ số đồng điệu của bề rộng vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu Chỉ tiêu
khí hậu
Ttb12 ∑T12 ∑T5-10 R12 R5-10 K12 K5-10
Chỉ số đồng điệu
58% 54% 27% 81% 85% 81% 88%
Từ bảng 4.4 cho ta thấy: Sinh trưởng của cây rừng có liên quan đến hầu hết với các chỉ tiêu khí hậu. Nhìn vào bảng ta thấy vào tháng 5 đến tháng 10 khu vực nghiên cứu đang là mùa mưa nên kéo theo lượng nhiệt giảm xuống còn 27%, trong khi đó chỉ số ẩm lại rất cao là 88%. Điều đó cho thấy chỉ số đồng điệu giữa biến động vòng năm với lượng mưa là rất phù hợp. Vào mùa mưa cây rừng phát triển tốt hơn vào mùa khô, do vậy chứng tỏ chế độ ẩm của địa phương có vai trò quyết định đến sinh trưởng của loài Cẩm lai vú, còn vào mùa khô cây sinh trưởng chậm và luôn trong tình trạng thiếu nước.
Để có hình ảnh trực quan về sự đồng điệu của cây rừng với các chỉ tiêu khí hậu chúng tôi xây dựng biểu đồ phản ánh quan hệ giữa chúng theo thời gian. Qua đó chúng tôi nhân và chia các giá trị để hình ảnh có thể dễ quan sát.
Trong đú ∑T12/200, ∑T5-10/200, R12/100, R5-10/100, 10ìK12, 10ìK5-10, aì200, H1/11ì20.
Hình 4.10. Biến đổi đồng điệu sinh trưởng cây rừng với các chỉ tiêu khí hậu
Qua hình 4.10 cho thấy, sự phù hợp của biến động vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu, đặc biệt là với chỉ số ẩm và lượng mưa. Tuy nhiên khi nghiên cứu quy luật biến động của vòng năm không chỉ phụ thuộc vào các chỉ tiêu khí hậu mà còn phụ thuộc vào các yếu tố ngẫu nhiên như: tuổi cây, loài cây, điều kiện lập địa, biến động bất thường của điều kiện tự nhiên, các tác động từ con người… Do đó để loại trừ các yếu tố ngẫu nhiên gây ra đồng thời nhằm làm sáng tỏ quan hệ giữa biến động vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu, đề tài đã tính tới chỉ số tương đối H1/11 của bề rộng vòng năm. Kết quả được ghi ở phụ biểu 02. Và để thấy được hình ảnh trực quan về mối quan hệ này chúng tôi đã xây dựng biểu đồ liên hệ giữa H1/11 với các chỉ tiêu khí hậu.
Hình 4.11. Quan hệ giữa chỉ số tương đối H1/11 với các chỉ tiêu khí hậu Nhỡn trờn hỡnh 4.11 ta nhận thấy rất rừ sự phự hợp của sinh trưởng cõy rừng với các chỉ tiêu khí hậu. Sự tăng lên hay giảm đi của H1/11 gần như cũng trùng với sự tăng lên hoặc giảm đi của chỉ số ẩm và lượng mưa hàng năm của khu vực nghiên cứu.
Nhằm làm sáng tỏ sự liên hệ sinh trưởng của cây rừng với các chỉ tiêu khí hậu, chúng tôi đã xây dựng các biểu đồ phản ánh quan hệ của từng chỉ tiêu khí hậu với H1/11
Hình 4.12. Liên hệ giữa H1/11 với nhiệt độ trung bình năm T12
Hình 4.13. Liên hệ giữa H1/11 với tổng tích nhiệt ∑T12
Hình 4.14. Liên hệ giữa H1/11 với chỉ tiêu ∑T5-10
Hình 4.15. Liên hệ giữa H1/11 với lượng mưa trung bình năm R12
Hình 4.16. Liên hệ giữa H1/11 với lượng mưa R5-10
Hình 4.17. Liên hệ giữa H1/11 với chỉ số ẩm cho cả năm K12
Hình 4.18. Liên hệ giữa H1/11 với chỉ số ẩm từ tháng 5 đến tháng 10 Từ hình 4.12 đến 4.18 cho thấy, phản ánh liên hệ của chỉ số tương đối bề rộng vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu hầu hết đều có thể mô phỏng bằng dạng liên hệ đường thẳng. Qua đó xác lập được các phương trình tương quan phản ánh đặc điểm liên hệ giữa chúng. Kết quả phân tích tương quan được ghi dưới bảng 4.5.
Bảng 4.5. Liên hệ của sinh trưởng (H1/11) với các chỉ tiêu khí hậu TT Đại lượng liên hệ Phương trình tương quan Hệ số tương
quan (r) 1 H1/11- Ttb12 H1/11 = 5.7363 – 0.2005 Ttb12 r = 0.36 2 H1/11- ∑T12 H1/11 = 5.7363 – 0.00055∑T12 r = 0.36 3 H1/11- ∑T5-10 H1/11 = 8.7592 – 0.0009∑T5-10 r = 0.56 4 H1/11- R12 H1/11 = 0.4149 + 0.00029 R12 r = 0.58 5 H1/11- R5-10 H1/11 = 0.2550 + 0.00042 R5-10 r = 0.71 6 H1/11- K12 H1/11 = 0.3983 + 0.2567 K12 r = 0.61 7 H1/11- K5-10 H1/11 = 0.2793 + 0.3650 K5-10 r = 0.72
Qua bảng 4.5 ta thấy các phương trình tương quan và hệ số tương quan xác lập được một lần nữa khẳng định mức độ ảnh hưởng khác nhau của các chỉ tiêu khí hậu đến sinh trưởng của loài Cẩm lai vú.
Trong số các chỉ tiêu khí hậu phản ánh đến chế độ ẩm, thì chỉ số ẩm là có liên hệ chặt chẽ nhất với sinh trưởng. Còn các chỉ tiêu về nhiệt độ gần như là rất ít ảnh hưởng đến sự biến động vòng năm sinh trưởng của cây rừng. Điều đó cũng không có nghĩa là chúng không tham gia vào sự biến động của vòng năm cây rừng. Vì trong chỉ số ẩm đã chứa các nhân tố nhiệt và mưa, điều đó cho thấy cả hai yếu tố này cùng ảnh hưởng tới sự sinh trưởng của cây rừng dù mức độ ảnh hưởng nhiều ít khác nhau. Như vậy, nếu xem chỉ tiêu khí hậu có liên hệ chặt chẽ nhất với sinh trưởng là chỉ tiêu khí hậu quyết định tới sinh trưởng thì có thể nói rằng tại khu vực nghiên cứu chỉ số ẩm K5-10 được xem là chỉ tiêu khí hậu quyết định tới sinh trưởng của loài Cẩm lai vú. Đây được xem là một giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao và phát triển loài cây này.
Căn cứ vào kết quả phân tích trên giữa các chỉ tiêu phản ánh chế độ ẩm với sinh sinh trưởng của Cẩm lai vú, chúng tôi nhận thấy có thể sử dụng chỉ số ẩm để dự đoán vùng có thể gây trồng và phát triển loài cây này.
Qua đó chúng tôi có thể sử dụng chỉ số ẩm để dự đoán vùng phát triển, gây trồng Cẩm lai vú hợp lý và tính phương trình liên hệ chỉ số tương đối bề rộng vòng năm với chỉ số ẩm 12 tháng (K12), chúng tôi đã dự tính được sự phụ thuộc của sinh trưởng và chỉ số ẩm.
Bảng 4.6. Phụ thuộc của sinh trưởng vào chỉ số K12
K12 H1/11(%)
1.5 70
1.7 80
1.9 90
2.1 100
2.3 110
2.5 120
2.7 130
2.9 140
3.1 150
Bảng 4.7. Phân cấp điều kiện ẩm
Cấp ẩm ướt Giá trị của K12 Giá trị của H1/11 Mức sinh trưởng
Khô < 1.9 < 90% Kém
Hơi ẩm 1.9 – 2.7 90 – 130% Trung bình
Ẩm 2.7 – 3.1 120 - 150 Tốt
Quá ẩm >3.1 > 150% Kém
Như vậy căn cứ vào kết quả phân tích liên hệ giữa biến động chỉ số tương đối của sinh trưởng với chí số ẩm, cho một số kết luận sau:
Trong những vùng có điều kiện địa lý tương tự thì nên chọn những vùng có chỉ số ẩm thấp nhất là K12 = 1.9 để phát triển cây Cẩm lai vú, khu vực có điều kiện thuận lợi, gây trồng tốt là khu vực có 2.7≤ K12 ≤ 3.1
4.3.2. Mối quan hệ của cường độ hoạt động mặt trời đến biến động vòng