4.2.1 Đặc điểm khớ hậu nơi cú Dẻ gai Ấn Độ phõn bố:
Khớ hậu cú ảnh hưởng đến phõn bố, cấu trỳc, sinh trưởng, phỏt triển, khả năng ra hoa kết quả và năng suất của quần thể rừng. Nhúm nhõn tố khớ hậu bao gồm cỏc nhõn tố: Bức xạ mặt trời, nhiệt độ, nước, thành phần và sự vận động khụng khớ. Tất cả cỏc nhõn tố trờn cú liờn quan chặt chẽ với nhau và ảnh hưởng tổng hợp đến đời sống của quần xó thực vật rừng. Như vậy nếu điều kiện khớ hậu thay đổi nú sẽ kộo theo sự thay đổi của lớp thảm thực vật.
Những nghiờn cứu cho thấy, khớ hậu ảnh hưởng sõu sắc đến sinh trưởng và phỏt triển của thực vật thụng qua chế độ nhiệt và chế độ nước, ỏnh sỏng.
Theo tài liệu của trạm quan trắc khớ tượng thuỷ văn Vĩnh Yờn thỡ tại khu vựcnghiờn cứu nơi cú Dẻ gai Ấn Độ phõn bố cú đặc điểm khớ hậu như sau:
Bảng 4.1: Nhiệt độ (T) và lượng mưa (P) trung bỡnh ở 2 khu vực
Thỏng T(0C) P(mm) 1 15,6 45,1 2 19,9 43,6 3 20,6 11,8 4 25,2 71,2 5 27,7 150,3 6 28,6 226,6 7 28,2 288,7 8 27,8 350,6 9 26,4 180,2 10 25,1 103,4 11 22,6 82,1 12 17,2 49,9 TB 23,7 1603,5
Nhỡn vào bảng 4.1 cho thấy:
- Về nhiệt độ: Vựng phõn bố của Dẻ gai Ấn Độ cú nhiệt độ trung bỡnh hàng thỏng cú sự chờnh lệch, cao nhất là 28,60C và thấp nhất là 15,60C. Nhiệt độ
trung bỡnh năm là 23,70 C.
- Về lượng mưa: Dẻ gai Ấn Độ sống trong cỏc khu vực nghiờn cứu cú lượng mưa trung bỡnh năm là 1603,5mm.
Từ những số liệu nờu trờn ta thấy Dẻ gai Ấn Độ phõn bố ngoài những nơi cú điều kiện khớ hậu thuận lợi ra cũn cú khả năng sống được ở những nơi cú điều kiện khớ hậu khắc nghiệt, lượng mưa hàng năm khụng cao như một số tỉnh thuộc vựng Tõy Nguyờn,…Như vậy, Dẻ gai Ấn Độ cú biờn độ sinh thỏi về khớ hậu khỏ rộng, Vườn Quốc gia Tam Đảo là nơi cú rất nhiều điều kiện thuận lợi để gõy trồng và phỏt triển rừng Dẻ gai Ấn Độ.
4.2.2 Đặc điểm đất đai nơi cú Dẻ gai Ấn Độ phõn bố:
Đặc điểm và cỏc tớnh chất của đất cú ảnh hưởng rất lớn đến sự tồn tại, sinh trưởng và phỏt triển của thực vật núi chung và với Dẻ gai Ấn Độ núi riờng. Cựng với khớ hậu và thảm thực vật, điều kiện đất là một trong những cơ sở hết sức quan trọng trong việc lựa chọn điều kiện lập địa trồng cõy và trồng rừng. Tại khu vực Dẻ gai Ấn Độ phõn bố, đề tài tiến hành đào 2 phẫu diện đất điển hỡnh tại 2 khu vực nghiờn cứu, phẫu diện 1 được bố trớ tại khu vực 1 (trong ụ tiờu chuẩn 1), phẫu diện 2 được bố trớ tại khu vực 2 (trong ụ tiờu chuẩn 2), kết quả phõn tớch tớnh chất của đất được thể hiện dưới bảng 4.2 sau:
Bảng 4.2: Đặc điểm đất nơi cú Dẻ gai Ấn Độ phõn bố Phẫu diện Tầng (độ sõu) pH Mựn (%) Chất dễ tiờu (ppm)
Cation trao đổi (me/100g)
Độ chua trao đổi (me/100g) P205 K20 Ca2+ Mg2+ H+ Al3+ 1 A(0 - 30) (27cm) 4.05 4.18 0.32 10.35 0.2 0.25 0.11 2.58 B(30- 50) (45cm) 3.86 2.89 0.57 11.16 0.11 0.18 0.12 3.43 2 A(0 - 30) (30cm) 3.94 4.03 0.27 10.24 0.41 0.39 0.12 1.63 B(30 - 56) (50cm) 4.01 2.06 0.15 6.78 0.39 0.31 0.07 1.57 Dựa vào kết quả phõn tớch đất ở bảng 4.2 cho thấy: Phẫu diện 1 (trạng thỏi rừng IIIA2), phẫu diện 2 (trạng thỏi rừng IIIA3) cú hàm lượng mựn, nồng độ cation Ca2+, Mg2+ giảm khi độ sõu tăng. Mặt khỏc ta thấy hàm lượng Mg2+ giảm khi độ sõu tăng. Ta lại thấy ở phẫu diện 1 hàm lượng P205, K20; độ chua trao đổi
H+, Al3+ tăng khi độ sõu tăng; pH giảm khi độ sõu tăng, cũn ở phẫu diện 2 thỡ độ pH tăng khi độ sõu tăng. Điều đú chứng tỏ rằng Dẻ gai Ấn Độ thớch hợp với nhiều loại đất khỏc nhau.
Qua kết quả điều tra, dựa vào kết quả phõn tớch đất về mặt hoỏ tớnh, mụ tả về mặt lý tớnh ta thấy Dẻ gai Ấn Độ thớch hợp với đất cú tầng dày, thành phần cơ giới thịt trung bỡnh, tỷ lệ đỏ lẫn ớt, độ dốc cao.
4.3 Một số đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng ảnh h-ởng đến tái sinh của loài Dẻ gai ấn Độ.
4.3.1. Một số đặc điểm cấu trỳc của rừng cú Dẻ gai Ấn Độ phõn bố:
Cấu trỳc rừng là sự sắp xếp nội bộ của cỏc thành phần sinh vật trong hệ sinh thỏi rừng. Nghiờn cứu quy luật về cấu trỳc rừng là cơ sở rất quan trọng để nghiờn cứu sinh thỏi học và để xõy dựng những mụ hỡnh lõm sinh đạt hiệu quả sản xuất cao, đảm bảo yờu cầu phỏt triển bền vững và ổn định sinh thỏi.
Để xỏc định cỏc trạng thỏi rừng, tỏc giả đó dựa vào tiờu chuẩn phõn loại của Loeschau [43]. Tiờu chuẩn phõn loại như sau:
- Kiểu I: Đất khụng cú rừng, cú thể cú cõy bụi hoặc cõy tỏi sinh mọc rải rỏc. + Kiểu IA: Đất trống và trảng cỏ.
+ Kiểu IB: Trảng cỏ và cõy bụi.
+ Kiểu IC: Trảng cỏ và cõy bụi đó xuất hiện một số loài cõy tỏi sinh.
- Kiểu II: Là rừng thứ sinh phục hồi sau khai thỏc hoặc sau nương rẫy, bao gồm cỏc cõy tiờn phong ưa sỏng mọc nhanh và rừng đang tiếp tục phỏt triển.
+ Kiểu IIA: Là trạng thỏi rừng phục hồi rừng cũn non, bao gồm những cõy tiờn phong ưu sỏng hoặc cú D1.3 ≤ 10cm và G10m2/ha.
+ Kiểu IIB: Là rừng phục hồi bao gồm những cõy tiờn phong ưa sỏng hoặc cú tớnh chất tiờn phong ưa sỏng cú D1.3 ≥ 10cm và G10m2/ha.
- Kiểu III: Rừng đó bị tỏc động ở nhiều mức độ khỏc nhau, kết cấu rừng bị phỏ vỡ và khả năng cung cấp ớt nhiều bị phỏ vỡ.
+ Kiểu IIIA: Tổng tiết diện ngang < 21m2 /ha.
một số cõy mẹ kộm phẩm chất, cong queo sõu bệnh, tầng dưới chủ yếu là dõy leo, bụi rậm, tre nứa xen lẫn và cú độ tàn che < 0,3. Tổng tiết diện ngang < 10 m2/ha. Tổng tiết diện ngang của những cõy cú D1.3 ≥ 40cm là ≤ 2 m2/ha.
- Kiểu IIIA2: Là rừng bị khai thỏc kiệt nhưng đó cú thời gian phục hồi nờn đó hỡnh thành tầng cõy tương lai, cú độ tàn che 0,3-0,5. Tổng tiết diện ngang từ 10-16 m2/ha. Tổng tiết diện ngang của những cõy cú D1.3 ≥ 40cm là ≤ 2 m2
/ha. - Kiểu IIIA3: Là rừng bị khai thỏc mạnh, cấu trỳc rừng ớt nhiều đó bị phỏ vỡ, rừng cú 2 tầng trở lờn, rừng cũn chất lượng khai thỏc, cú độ tàn che 0,5-0,7. Tổng tiết diện ngang từ 16-21 m2
/ha.
+ Kiểu IIIB: Là trạng thỏi rừng bị tỏc động rất ớt, cấu trỳc rừng chưa bị phỏ vỡ, rừng cú 2 tầng trở lờn, rừng cũn giàu về trữ lượng, cú độ tàn che >0,7. Tiết diện ngang > 21m2/ha, tổng tiết diện ngang của những cõy cú D1.3 ≥ 40cm là 2-5 m2/ha.
- Kiểu IV: Là trạng thỏi rừng nguyờn sinh hoặc thứ sinh phục hồi đó phỏt triển đến giai đoạn ổn định.
Địa điểm khu vực nghiờn cứu cú chức năng là bảo vệ rừng hiện cú, khoanh nuụi rừng nơi cũn cú khả năng tỏi sinh tự nhiờn, trồng rừng mới nơi đất trống nhằm phục hồi diện tớch rừng đó bị phỏ hoại và bảo vệ phõn khu bảo vệ nghiờm ngặt tại huyện Tam Đảo - Vĩnh Phỳc. Vỡ vậy trong đề tài này tụi chỉ đi sõu nghiờn cứu ở 2 trạng thỏi rừng là: Trạng thỏi IIIA2 và IIIA3.
4.3.2 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao:
Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần quần thể thực vật rừng theo không gian và theo thời gian. Việc nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao thông qua tài liệu đã quan sát để từ cấu trúc thực tế tạo ra một cấu trúc định h-ớng cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp.
Cấu trúc phản ánh kết quả của quá trình đấu tranh và thích ứng lẫn nhau giữa các loài trong rừng. Cấu trúc là đặc điểm “Nổi bật nhất, là tác nhân chi phối sự tái sinh và diễn thế rừng” (Nguyễn Văn Trương, 1993)[ 55]. Do đó phân tích đ-ợc đặc điểm cấu trúc của một kiểu rừng là yêu cầu đầu tiên của việc xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh, nhằm tác động vào rừng có định h-ớng
nh-: Xúc tiến tái sinh, làm giàu rừng, nuôi d-ỡng rừng hoặc đề xuất ph-ơng thức trồng rừng mô phỏng tự nhiên để cây Dẻ gai ấn Độ sinh tr-ởng và phát triển thuận lợi.
Nói đến cấu trúc rừng, cần quan tâm đầu tiên là cấu trúc tổ thành tầng cây cao, vì tổ thành rừng là nhân tố có ảnh h-ởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình thái của rừng. Tổ thành rừng là chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính bền vững, tính ổn định của hệ sinh thái. Cấu trúc tổ thành có ảnh h-ởng lớn đến các định h-ớng kinh doanh, lợi dụng rừng, đặc biệt là ảnh h-ởng đến khả năng tái sinh rừng. Vì vậy, nghiên cứu cấu trúc tổ thành đ-ợc xem nh- công việc quan trọng đầu tiên trong quá trình nghiên cứu cấu trúc rừng và đề xuất, áp dụng các biện pháp bảo tồn và phát triển rừng nhằm nâng cao năng suất, chất l-ợng rừng.
Việc chỉ dựa vào tổ thành loài nh- một số tác giả tr-ớc đây đã dùng không nói rõ đ-ợc vai trò của các loài trong -u hợp cả về ý nghĩa sinh thái lẫn ý nghĩa sử dụng rừng. Qua nghiên cứu của Vũ Đình Huề (1975)[29], ở mỗi kiểu trạng thái rừng thực ra còn có nhiều xã hợp thực vật khác nhau. Vì vậy, ngoài việc phân chia trạng thái hiện tại của đối t-ợng nghiên cứu, còn cần xác định các loại hình xã tiêu biểu cho từng loại trạng thái, nhằm xác định chi tiết thêm đối t-ợng nghiên cứu.
4.3.2.1 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao trạng thỏi rừng IIIA2:
Kết quả nghiên cứu về tổ thành loài cây cao trong 6 ô tiêu chuẩn, tổng diện tích là 6000m2, đ-ợc thể hiện ở bảng 4.3:
STT Loài cây Số cây đo đếm Tỷ lệ % STT Loài cây Số cây đo đếm Tỷ lệ % 1 Chẹt hoa vàng 36 9,70 34 Thanh thất 2 0,54 2 Tr-ờng kiện 29 7,82 35 Mít rừng 2 0,54 3 Ba soi 19 5,12 36 Thừng mực 2 0,54 4 Đại phong tử 18 4,85 37 Dung quả to 2 0,54 5 Dẻ gai ấn Độ 17 4,58 38 Trâm vối 2 0,54
6 Sung 17 4,58 39 Trẩu 2 0,54
7 Vàng anh 15 4,04 40 Nhọ nồi 2 0,54
8 Xoan nhừ 14 3,77 41 Kè đuôi dông 1 0,27
9 Sồi bộp 12 3,23 42 Sồi đỏ 1 0,27
10 Chè vàng 11 2,96 43 Chẹo tía 1 0,27 11 Máu chó 11 2,96 44 Ngỏt long 1 0,27 12 Trứng ếch 10 2,7 45 Phõn mó 1 0,27 13 Thành ngạnh 9 2,43 46 Cơm nguội 1 0,27
14 Dẻ đấu loe 9 2,43 47 Me chua 1 0,27
15 Trọng đũa gỗ 8 2,16 48 Sơn lá nhỏ 1 0,27
16 Dẻ gai thưa 8 2,16 49 Lọng bàng 1 0,27
17 Bứa 8 2,16 50 Gội nếp 1 0,27
18 Lim xẹt 8 2,16 51 Re gừng 1 0,27
19 Xoan đào 7 1,89 52 Muồng 1 0,27
20 Hoắc quang 6 1,62 53 Sảng 1 0,27
21 Sồi lỗ 6 1,62 54 Đỏng 1 0,27
22 Thị rừng 6 1,62 55 Bồ đề 1 0,27
23 Dền 6 1,62 56 Lim xanh 1 0,27
24 Côm tầng 6 1,62 57 Sồi quả vỏt 1 0,27
25 Quếch 6 1,62 58 Sau sau 1 0,27
26 Ràng ràng hom 5 1,35 59 Thẩu tấu 1 0,27 27 Trám trắng 5 1,35 60 Gừng dại 1 0,27 28 Dung giấy 4 1,08 61 Thọ hoa nỏch 1 0,27 29 Sồi cuống 4 1,08 62 Gù h-ơng 1 0,27
30 Cự đốn 4 1,08 63 Gội trắng 1 0,27
31 Ngát 3 0,81 64 Mói tỏp trơn 1 0,27
32 Hồng rừng 3 0,81 65 Vối thuốc 1 0,27
33 Trai lý 2 0,54
Từ kết quả điều tra ta tính đ-ợc công thức tổ thành tầng cây cao ở trạng thái rừng IIIA2 nh- sau:
0,97Chv+ 0,78Tk + 0,51Bs + 0,49Dpt + 0,46Dgad + 0,46S + 0,40Va + 0,38Xn + 0,32Sb + 0,24Ddl + 0,22Dgt +....
Trong đó: Chv là Chẹt hoa vàng; Tk là Tr-ờng kiện; Bs là Ba soi; Dpt là Đại phong tử; Dgad là Dẻ gai ấn Độ; S là Sung; Va là Vàng anh; Xn là Xoan nhừ; Sb là Sồi bộp; Ddl là Dẻ đấu loe; Dgt là Dẻ gai thưa…
Nhìn vào công thức tổ thành tầng cây cao theo số cây của lâm phần có Dẻ gai ấn độ phân bố ta thấy tổ thành loài cây trong trạng thái rừng IIIA2 rất phức tạp, loài cây -u thế không rõ rệt, nh-ng có thể xác định nhóm loài cây -u thế gồm 5 - 9 loài trong tổng số 65 loài tầng cây cao, đây là những loài thích nghi tốt với điều kiện khí hậu và đất đai của địa ph-ơng.
Nhóm loài -u thế gồm các loài cây nh-: Chẹt hoa vàng, Tr-ờng kiện, Đại phong tử, Dẻ gai ấn Độ, Vàng anh, Dẻ đấu loe, Dẻ gai thưa,…trong đó nhóm loài cây gỗ lớn gồm Dẻ gai ấn Độ, Dẻ đấu loe, Dẻ gai thưa,…tuy nhiên vẫn tồn tại các loài cây gỗ vừa và nhỏ có ít giá trị kinh tế như: Sung, Thành ngạnh,…Do vậy, cần có biện pháp điều chỉnh tổ thành nhằm giảm mật độ một số loài cây gỗ ít giá trị kinh tế trong nhóm loài cây -u thế để tạo điều kiện cung cấp ánh sáng và không gian dinh d-ỡng cho các loài cây mẹ gỗ lớn có giá trị kinh tế cao trong nhóm loài cây -u thế sinh tr-ởng và phát triển thuận lợi, đảm bảo khả năng tái sinh tốt.
Bên cạnh nhóm loài cây -u thế còn có hàng chục loài cây có tổ thành rất thấp (d-ới 1%) và có giá trị kinh tế thấp nh-: Cơm nguội, Sồi đỏ, Phõn mó, Nhọ nồi, Vối thuốc,… (bảng 4.3). Sự vắng mặt phần lớn của các loài cây này trong những điều kiện nhất định của trạng thái rừng IIIA2 sẽ không gây ảnh h-ởng đến khả năng bảo tồn và phát triển rừng. Hầu hết trong các nhóm loài cây -u thế xuất hiện trong các OTC của trạng thái rừng IIIA2 đều có mặt loài Dẻ gai ấn Độ, vì vậy Dẻ gai ấn Độ vẫn là loài cây -u thế của rừng. Điều đó cho thấy Dẻ gai ấn Độ rất thích hợp với khí hậu và điều kiện tự nhiên của địa ph-ơng.
4.3.2.2Cấu trúc tổ thành tầng cây cao trạng thỏi rừng IIIA3: Kết quả tính toán tổ thành tầng cây cao đ-ợc thể hiện ở bảng 4.4
STT Loài cây Số cây Tỷ lệ % STT Loài cây Số cây Tỷ lệ % 1 Chẹt hoa vàng 29 9,29 31 Trám trắng 2 0,64 2 Tr-ờng kiện 28 8,97 32 Gừng dại 2 0,64 3 Đại phong tử 15 4,81 33 Thọ 2 0,64 4 Dẻ gai ấn Độ 15 4,81 34 Kè đuôi dông 2 0,64 5 Vàng anh 15 4,81 35 Sồi lỗ 2 0,64 6 Ba soi 15 4,81 36 Gội trắng 2 0,64
7 Sung 14 4,49 37 Trâm vối 2 0,64
8 Rau sắng 13 4,17 38 Ngát 2 0,64
9 Chè vàng 10 3,21 39 Mít rừng 2 0,64 10 Thành ngạnh 10 3,21 40 Xoan đào 2 0,64
11 Trứng ếch 9 2,88 41 Dền 2 0,64
12 Dẻ gai thưa 9 2,88 42 Nhọ nồi 2 0,64
13 Sồi quả vỏt 9 2,88 43 Hoắc quang 2 0,64
14 Cự đốn 8 2,56 44 Dẻ anh 1 0,32
15 Bứa 7 2,24 45 Muồng 1 0,32
16 Lim xẹt 6 1,92 46 Sảng 1 0,32
17 Máu chó 6 1,92 47 Cơm nguội 1 0,32