4. Cấu trúc của luận văn
3.1.2. Mật độ, chiều cao, đường kính thân của cây ngập mặn thực thụ thân gỗ tại Vườn
gỗ tại Vườn quốc gia Xuân Thủy
Kết quả nghiên cứu thực địa tại Vườn quốc gia Xuân Thủy với các ô tiêu chuẩn được lập để xác định thành phần loài, đặc điểm sinh học về đường kính, chiều cao và mật độ của cây trong quần thể rừng. Theo kết quả trình bày phần 3.1.1 thì tại khu vực nghiên cứu luận văn xuất hiện 2 loài chiếm ưu thế là loài Sú và loài Trang, trong đó Sú xuất hiện chủ yếu và chiếm ưu thế tại tuyến điều tra 1 và 2, còn lại tuyến điều tra 3 thì loài Trang chiếm ưu thế. Do đó, mật độ theo tuyến điều tra và các ô tiêu chuẩn tương ứng thể hiện ở bảng 3.2:
Bảng 3. 2: Mật độ cây ngập mặn tại VQG Xuân Thủy
Loài Tuyến điều tra
Sú Trang Mật độ (cây/ha) Tuyến 1 3800 1766 5566 Tuyến 2 4133 2233 6366 Tuyến 3 760 2800 3560 Trung bình 2897,6 ± 4,76 2266,3 ± 3,18 5164 ± 7,94
Từ bảng 3.2 có thể thấy mật độ của loài Sú và Trang có mật độ tương đối cao và khác nhau tại mỗi tuyến điều tra. Trong tuyến điều tra 1 loài Sú chiếm ưu thế với 3800 cây/ha, còn loài Trang chỉ có 1766 cây/ha. Tương tự trong tuyến điều tra 2, loài Sú cũng chiếm 4133 cây/ha, còn Trang là 2233 cây/ha. Mặt khác tại tuyến điều tra 3 loài Trang chiếm ưu thế hơn với 2800 cây/ha và loài tham gia là Sú chỉ có 760 cây/ha. Đây là khu vực có mật độ cây ngập mặn thưa do thuộc hệ thống rừng tự nhiên nên sự phát triển ít có sự tác động của con người. Sự tăng giảm số lượng cây chủ yếu là do yếu tố tự nhiên như đất, chế độ ngập triều, nhiệt độ, độ mặn,…tạo điều kiện thuận lợi cho cây phát triển.
Sự khác nhau về mật độ của các tuyến là do vị trí lập ô tiêu chuẩn. Tại tuyến 3 do nằm ở sát biển do chịu ảnh hưởng trực tiếp từ thiên tai, sóng biển, chế độ ngập triều cũng lâu hơn do đó những cây có khả năng tổn tại chủ yếu là những cây phát triển lâu năm hơn. Còn tuyến 1 và tuyến 2 do nằm ở bên trong, không sát biển, chịu sự tác động của các yếu tố tự nhiên không nhiều nên điều kiện phát triển của cây ngập mặn đảm bảo tốt hơn do đó mật độ ở 2 tuyến này cao hơn tuyến 3.
Kết quả chiều cao, đường kính của cây ngập mặn tại VQG Xuân Thủy được thể hiện trong bảng 3.3:
Bảng 3. 3: Chiều cao, đƣờng kính của cây ngập mặn tại VQG Xuân Thủy
Tuyến
điều tra Cây
Đƣờng kính thân (cm) Chiều cao (cm)
Dmax Dmin Dtrung bình Hmax Hmin Htrung bình
Tuyến 1 Sú 6,5 1,1 6,71 ± 0,33 268,0 116,0 197,3 ± 19,8 Trang 8,3 2,7 6,89 ± 0,59 335,0 217,0 204,2 ± 25,2 Tuyến 2 Sú 7,1 1,6 6,46 ± 0,78 242,0 97,0 188,6 ± 15,1 Trang 8,7 2,4 7,27 ±0,97 318,5 106,0 212,8 ± 19,4 Tuyến 3 Sú 6,4 1,1 6,26 ± 0,91 237,5 92,5 147,4 ± 13,3 Trang 8,5 2,0 6,37 ± 1,09 345,0 112,3 233,8± 31,6
So sánh về chiều cao, đường kính thân cây tại 3 tuyến điều tra có thể thấy loài Sú có chiều cao dao động từ 1,1m cho đến 2,6m, đường kính thân 1,1 – 2,7 cm, chủ yếu là Sú , là loài có số lượng cá thể lớn. Đối với Trang tương đối phát triển và sinh trưởng tốt, có chiều cao dao động từ 1,1 m đến 3,5 m đường kính từ 2,0 – 8,7 cm. Từ đó có thể thấy, loài Sú có chiều cao và đường kính trung bình thấp hơn loài Trang ở cả 3 tuyến điều tra cụ thể như: Tại tuyến điều điều tra 1 đường kính trung bình của loài Trang là 6,89 ± 0,59 cm > Sú là 6,71 ± 0,33 trong khi đó chiều cao là của Trang là 204,2 ± 25,2 cm > Sú là 197,3 ± 19,8 cm. Tại tuyến điều tra 2, đường kính trung bình của loài Trang là 7,27 ± 0,97 cm > loài Sú là 6,46 ± 0,78 và chiều cao tương ứng của loài Trang là 212,8 ± 19,4 > Sú là 188,6 ± 15,1. Cuối cùng tại tuyến điều tra 3 đường kính trung bình của loài Trang là 6,37 ±1,09 cm > loài Sú là 6,26 ± 0,91 cm với chiều cao tương ứng loài Trang là 233,8 ± 31,6 cm > Sú là 147,4 ± 13,3. Như vậy, sự phát triển về chiều cao và đường kính ở từng loài khác nhau là khác nhau. Tại khu vực nghiên cứu cho thấy sự phát triển của loài Trang mạnh hơn loài Sú.
Các giá trị về độ lệch chuẩn cho thấy, rừng tự nhiên không đồng đều về sự phát triển chiều cao, sự phát triển này phụ thuộc phần lớn vào các yếu tố tự nhiên thích hợp cho các loại cây phát triển. Sự phát triển của các cây phụ thuộc vào điều kiện thuận lợi cho từng loài phát triển. Tại VQG Xuân Thủy, qua 2 thời điểm nghiên cứu (Tháng 4/2018 và tháng 11/2018), về mật độ cây không có sự thay đổi do ô tiêu chuẩn đã được thiết lập từ đợt 1 bằng việc đánh dấu bằng sơn và dây buộc bằng nilon để hạn chế sự tác động của quá trình lên xuống của thủy triều, cùng với đó vị trí thiết lập ô tiêu chuẩn được xác định tọa độ để đảm bảo cho vị trí lấy mẫu được chính xác hơn. Ngoài ra, sự phát triển về đường kính và chiều cao có sự gia tăng (chi tiết bảng 3.4). Kết quả nghiên cứu thể hiện trên các bảng 3.4:
Bảng 3. 4: Sự phát triển của các loài cây ngập mặn tại VQG Xuân Thủy Tuyến
điều tra Loài cây
Mật độ (cây/ha) Đƣờng kính thân (cm) Chiều cao cây (cm) 4/2018 11/2018 4/2018 11/2018 4/2018 11/2018 Tuyến 1 Sú 3800 ± 4,28 3800 ± 4,28 6,71 ± 0,33 6,91 ± 0,53 197,3 ± 19,8 207,5± 30,00 Trang 1766 ± 2,17 1766 ± 2,17 6,89 ± 0,59 7,12 ± 0,82 204,2 ± 25,2 217,8 ± 38,8 Tuyến 2 Sú 4133 ± 4,42 4133 ± 4,42 6,46 ± 0,78 6,69 + 1,01 188,6 ± 15,1 201,3 ± 27,8 Trang 2233 ± 2,52 2233 ± 2,52 7,27 ±0,97 7,54 ± 1,24 212,8 ± 19,4 227,9 34,5 Tuyến 3 Sú 760 ± 1,28 760 ± 1,28 6,26 ± 0,91 6,42 ± 1,07 147,4 ± 13,3 156,9 ± 22,8 Trang 2800 ± 3,25 2800 ± 3,25 6,37 ± 1,09 6,58 ± 1,30 233,8± 31,6 245,6± 43,4
Đường kính thân cây và chiều cao có sự khác nhau giữa các loài và các tuyến điều tra. Ngay cả khi cùng loài, đường kính thân cây và chiều cao cây cũng có sự khác nhau. Tại các tuyến điều tra, đường kính thân của cây sú (A. corniculatum) là thấp nhất. Đường kính thân của cây, có ảnh hưởng nhiều đến sinh khối cây và lượng cacbon trong sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất của cây.
Hình 3.1: Sự phát triển của cây ngập mặn tại tuyến điều tra 1
Hình 3.3: Sự phát triển của cây ngập mặn tại tuyến điều tra 3
Như vậy, sự gia tăng về chiều cao giữa các loài khác nhau là khác nhau trong đó cây trang có sự gia tăng chiều cao lớn hơn cây Sú. Như vậy, có thể thấy sự gia tăng về chiều cao và đường kính thân cây điều này hoàn toàn phù hợp với quy luật sinh trưởng và phát triển của cây rừng. Ngoài ra có thể nhận thấy trong quá trình khảo sát thực địa thì các cây ngập mặn tại khu vực nghiên cứu đang phát triển tốt góp phần hiệu quả trong bảo vệ đất, chắn sóng, gió hạn chế sự xâm lấn của biển gây xói mòn đê biển, đặc biệt là tăng khả năng hấp thụ, tích lũy cacbon nhờ quá trình quang hợp.
So sánh với kết quả của tác giả Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [5] khi nghiên cứu rừng ngập mặn hỗn giao giữa hai loài trang và bần chua tại xã Nam Phú, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình. Đối với loài trang: Cây trang 13 tuổi có đường kính là cao nhất với 6,56 cm; tiếp theo là cây trang 11 tuổi với đường kính 5,75 cm; thấp nhất là cây trang 10 tuổi với đường kính 5,42 cm. Về chiều cao, cây trang 13 tuổi có chiều cao là cao nhất với 3,59m; tiếp theo là cây trang 11 tuổi với chiều cao 1.65 và thấp nhất là cây trang 10 tuổi với chiều cao 1,54 m. Điều này có nghĩa là đường kính và chiều cao của cây ngập mặn sẽ tăng theo tuổi rừng, và sự gia tăng này còn phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác nhau như thời tiết, độ mặn, chất lượng đất trong rừng, sâu bệnh và các loài động vật đáy.
Tóm lại:
Tại 3 tuyến điều tra trong khu vực nghiên cứu với 9 ô tiêu chuẩn tương ứng hiện 2 loài chiếm ưu thế là loài Sú và loài Trang. Đặc điểm sinh học của 2 loài này đều phát triển phù hợp với những nghiên cứu trước đó của tác giả Nguyễn Hoàng Trí (1996) [11], và Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [5]. Các yếu tố mật độ, đường kính và chiều cao của cây đều phụ thuộc nhiều vào các yếu tố tự nhiên cũng như con người có thể tác động trực tiếp đến sự phát triển của chúng. Một trong những yếu tố quan trọng nhất chính là môi trường sống và điều kiện khác như: độ mặn của nước, chế độ ngập triều, sự phát triển của các loài gây hại và đặc biệt là thiên tai sẽ làm thay đổi các đặc
điểm sinh học tự nhiên của các loài cây ngập mặn. Bên cạnh đó, tuổi rừng cũng là một trong những yếu tố góp phần làm ảnh hưởng tới sự phát triển của cây. Đối với những cây sống lâu năm thì khả năng thích nghi với những điều kiện tự nhiên không thuận lợi trên sẽ tốt hơn những cây mới trồng cũng như đang trong quá trình phát triển. Sự tăng tuổi rừng là sự gia tăng về kích thước thân cây và chiều cao trung bình của cây rừng, do đó điều này hoàn toàn phù hợp với quy luật sinh trưởng và phát triển của cây rừng tự nhiên.
3.2. Sinh khối trên mặt đất, dƣới mặt đất và sinh khối tổng số của Vƣờn quốc gia Xuân Thủy
3.2.1. Sinh khối rừng trên mặt đất của rừng
Sinh khối thực vật là lượng chất hữu cơ mà cây tích lũy được trong các bộ phận như thân, cành, lá, rễ… của cây trên một đơn vị diện tích tại một thời điểm nhất định, được tính bằng trọng lượng khô (kg/m2hoặc tấn/ha). Tổng sinh khối biến động mạnh và phụ thuộc vào yếu tố thời tiết, đất và tần suất và thời gian ngập nước, thủy triều. Sinh khối và cacbon của rừng còn phụ thuộc và độ tuổi của rừng và các cây trong rừng. Kích thước cây rừng và mật độ là nhân tố chính quyết định sinh khối lâm phần. Mật độ cây ảnh hưởng đến hàm lượng cacbon trong cây. Mối quan hệ giữa kích thước cây và sinh khối của chúng không phải là quan hệ đường thẳng. Điều này có nghĩa là kinh đường kính và chiều cao tăng lên thì sinh khối của cây cũng tăng. Cacbon trong sinh khối cây đều bắt nguồn từ khí oxit cacbon (CO2) trong không khí thông qua quá trình sinh trưởng của cây. Việc mất thảm thực vật che phủ, đốt rừng hoặc phân hủy cây rừng sẽ làm cacbon trở lại bầu không khí ở dạng CO2. Do đó, nghiên cứu sinh khối của cây, chính là cơ sở để xác định trữ lượng cacbon của cây. Sinh khối trên mặt đất của cây được tính theo công thức của Komiyama và cs (2005) đối với cây Sú, Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [5] đối với cây Trang. Kết quả nghiên cứu sinh khối trên mặt đất của hai loài tại khu vực nghiên cứu được thể hiện trong bảng 3.5:
Bảng 3. 5: Sinh khối trên mặt đất của cây theo các tuyến điều tra
Tuyến điều tra Mật độ
(cây/ha)
Sinh khối trên mặt đất của rừng (tấn/ha) Tổng sinh khối trên mặt đất của rừng (tấn/ha) Sú Trang Tuyến 1 5566 45,01 ± 9,23 20,15 ± 4,57 65,16 ± 13,76 Tuyến 2 6366 45,66 ± 8,96 26,69 ± 4,08 72,35 ± 14,04 Tuyến 3 3560 8,91 ± 1,45 30,49 ± 8,05 39,40 ± 9,50 Trung bình 5164 33,19 ± 6,55 25,78 ± 5,57 58,97 ± 12,43
Từ bảng 3.5 ta có thể thấy sinh khối trên mặt đất của quần thể Sú đạt cao hơn quần thể Trang ở tuyến điều tra 1 và 2, còn tuyến điều tra 3 quần thể Trang cao hơn quần thể Sú cụ thể:
Tuyến điều tra 1, sinh khối trên mặt đất của quần thể Sú đạt 45,01 tấn/ha, của quần thể Trang đạt 20,15 tấn/ha, còn tuyến điều tra 2, sinh khối trên mặt đất của quần thể Sú đạt 46,66 tấn/ha và quần thể trang đạt 26,69 tấn/ha do loài Sú tại 2 tuyến này là loài chiếm ưu thế mật độ cao lên đến 4144 cây/ha (tại tuyến 2) và 3800 cây/ha (tại tuyến 1). Mặt khác, tại tuyến điều tra 3 do mật độ của loài Trang nhiều hơn Sú nên sinh khối trên mặt đất của quẩn thể Trang cao hơn đạt 30,49 tấn/ha, còn quấn thể Sú đạt 8,91 tấn/ha.
Theo từng tuyến điều tra thì khả năng tích lũy sinh khối trên mặt đất của rừng thay đổi theo mật độ của rừng tuyến 2 > tuyến 1 > tuyến 3 cụ thể: sinh khối trên mặt đất ở tuyến 2 là cao nhất với 72,35 tấn/ha, sau đó là tuyến 1 với 65,16 tấn/ha và thấp nhất là tuyến điều tra 3 với 39,40 tấn/ha. Như vậy, sinh khối trên mặt đất của rừng trung bình đạt 58,97 tấn/ha và không có sự đồng đều giữa các tuyến và các loài trong khu vực nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng tích lũy sinh khối trên mặt đất phụ thuộc vào mật độ của rừng. Tuyến 3 có mất độ thấp nhất nên khả năng tích luy sinh khối là thấp nhất, tiếp đó là tuyến điều tra 1 và cao nhất là tuyến 2 có mật độ cao hơn 2 mật độ còn lại (6366 cây/ha > 5566 cây/ha > 3560 cây/ha). Theo kết quả điều tra có thể thấy loài Sú chiếm sinh phần lớn sinh khối trên mặt đất ở tuyến 1 và tuyến 2 (chiếm khoảng 69% tổng sinh khối trên mặt đất ở tuyến điều tra 1 và 63% tổng sinh khối trên mặt đất ở tuyến điều tra 2). Mặt khác, ở tuyến điều tra 2, cây ngập mặn có đường kính trung bình cao hơn tuyến 1 và tuyến 3 nên khả năng tích lũy sinh khối trên mặt đất của tuyến 2 cao hơn tuyến 1 và 3 là hoàn toàn phù hợp.
Qua 2 đợt nghiên cứu, khả năng tích lũy sinh khối trên mặt đất có xu hướng tăng theo thời gian. Sự gia tăng sinh khối giữa 2 lần nghiên cứu được thể hiện trong bảng 3.6:
Bảng 3. 6: Sự gia tăng sinh khối trên mặt đất qua 2 đợt nghiên cứu (tấn/ha)
Tuyến Sú Trang Tổng sinh khối gia tăng (tấn/ha) Tuyến 1 2,57 1,81 4,38 Tuyến 2 4,60 2,45 7,05 Tuyến 3 1,43 2,66 4,09 Trung bình 2,86 ± 2,56 2,31 ± 1,38 5,17 ± 3,94
Kết quả cho thấy, qua 2 đợt nghiên cứu sinh khối trên mặt đất đã tăng lên một lượng đáng kể, quần thể Sú tích lũy thêm 2,86 tấn/ha, Trang tích lũy thêm 2,31 tấn/ha. Theo đó tại các tuyến điều tra quá trình tích lũy sinh khối trên mặt đất cũng có sự tăng
lên đạt cao nhất ở tuyến 2 với 7,05 tấn/ha, sau đó là tuyến 1 với 4,38 tấn/ha và thấp nhất là tuyến 3 với 4,09 tấn/ha. Như vậy sinh khối trên mặt đất của rừng tăng thêm trung bình 5,17 tấn/ha. Từ đó cho thấy sinh khối trên mặt đất của từng loài cũng tăng theo thời gian, do chiêu cao, đường kính tăng theo thời gian do đó tổng sinh khối cũng tăng và tăng theo tuổi rừng.
Kết quả nghiên cứu của luận văn hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [5], Nguyễn Hoàng Trí (1996) [11] khi nghiên cứu về sinh khối trên mặt đất của rừng trang 10, 11, 13 tuổi tại xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định. Có thể thấy rằng sinh khối trên mặt đất của rừng ảnh hưởng chủ yếu bởi mật độ rừng và tuổi rừng.
3.2.2. Sinh khối dưới mặt đất của rừng
Sinh khối dưới mặt đất của cây chính là sinh khối của rễ có khả năng đồng hóa chất dinh dưỡng. Sinh khối dưới mặt đất của các cây ngập mặn trong khu vực nghiên cứu được thể hiện trong bảng 3.7:
Bảng 3. 7: Sinh khối dƣới mặt đất của rừng ngập mặn tại VQG Xuân Thủy
Tuyến điều tra Mật độ