3.4.2.1. Tham khảo kế thừa các số liệu đã có sẵn
Đề tài có kế thừa một số tư liệu:
- Tư liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, địa hình, tài nguyên rừng.
Tư liệu về điều kiện kinh tế, xã hội:
26
nước (về đặc điểm sinh thái, phân bố, cấu trúc …).
3.4.2.2. Điều tra ngoại nghiệp
Để thu thập số liệu ngoài thực địa, đề tài này áp dụng phương pháp điều tra thực nghiệm sinh thái thông qua các hệ thống ô tiêu chuẩn tạm thời cũng như bán định vị được bố trí ở trên các điều kiện lập địa khác nhau.
Lập ô tiêu chuẩn (OTC)
+) OTC phải bố trí tại các vị trí có tính đại diện cao ở khu vực nghiên cứu, có loài Lim xẹt phân bố.
+) Phương pháp lập OTC bằng địa bàn, thước dây để đo đạc.
Để thuận lợi cho việc đo đếm đề tài tiến hành lập OTC với chiều dài cùng đường đồng mức, chiều rộng vuông góc với đường đồng mức.
Bố trí thí nghiệm
Dựa vào kết quả điều tra sơ bộ và những thông tin của người dân cung cấp, chúng tôi đã lập 12 ô tiêu chuẩn (OTC) (6 ô ở chân đồi, 6 ô ở sườn đồi) với diện tích ô tiêu chuẩn là 1000m2, các ô tiêu chuẩn được lập ở những nơi có loài Lim xẹt phân bố.
40
25
27
1. Điều tra tầng cây gỗ
Trên mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành điều tra tầng cây gỗ với các chỉ tiêu như sau:
a. Xác định tên loài cho tất cả các cây có đường kính ≥ 6cm trở lên. b. Đo đường kính ngang ngực (D1,3) những cây có D1,3 ≥ 6cm bằng cách đo dùng thức kẹp kính để đo đường kính ngang ngực hoặc sử dụng thước dây đo chu vi.
c. Đo chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc) bằng thước sào có chia vạch đến 20cm hoặc các máy đo chuyên dụng khác dành cho lĩnh vực lâm nghiệp, sai số đo cao ± 10cm.
d. Đo đường kính hình chiếu tán (Dt) bằng thước dây theo hướng ĐT, NB, sau đó lấy giá trị bình quân với sai số là ± 10cm.
e. Phân cấp phẩm chất cây (tốt, trung bình, xấu) cho từng cây
Phương pháp nghiên cứu mối quan hệ giữa loài Lim xẹt với các loài khác trong hệ sinh thái: áp dụng theo phương pháp ô 6 cây .
Cụ thể lấy cây cần nghiên cứu làm tâm ô sau đó xác định: khoảng cách, tên cây, và đo D1.3, Hvn và Dt của 6 cây gần nhất xung quanh nó.
2. Điều tra cây tái sinh
Trên mỗi ô tiêu chuẩn điều tra, ta tiến hành lập 5 ô dạng bản có diện tích 25m2 (5x5m) trong đó các ô được bố trí ở 4 góc ở ô tiêu chuẩn và 1 ô ở trung tâm ô tiêu chuẩn. Với từng ô dạng bản đã thiết lập phải thực hiện các nội dung điều tra sau:
a. Xác định tên loài cây tái sinh. b. Xác định nguồn gốc (chồi, hạt)
c. Chất lượng cây tái sinh (tốt, trung bình, xấu) d. Đo chiều cao cây tái sinh.
28
Điều tra khoảng cách giữa các cây tái sinh: Trên OTC, chọn cây tái sinh bất kỳ, đo khoảng cách từ cây tái sinh đã chọn đến cây tái sinh gần nhất bằng thước dây với độ chính xác đến cm. Mỗi OTC đo 30 khoảng cách, kết quả ghi vào phiếu điều tra khoảng cách cây tái sinh.
3. Điều tra cây bụi thảm tươi
Xác định thành phần loài lớp cây bụi, dây leo và thảm tươi. Xác định tên, xác định chiều cao cho cây bụi. Độ che phủ của cây bụi thảm tươi (tính theo % độ che phủ mặt đất) và được đánh giá cho toàn ô tiêu chuẩn.
4. Điều tra về đất
Tại vị trí địa hình (chân, sườn) tiến hành đào 1 phẫu diện đại diện có kích thước (1,2x0,8x1,0m) gần nơi có cây Lim xẹt phân bố và mô tả theo hướng dẫn trong “Sổ tay điều tra quy hoạch rừng” (1995) gồm: Loại đất, độ dày tầng đất, tỷ lệ đá lẫn, thành phần cơ giới, độ ẩm…. Kết quả điều tra đất được ghi vào biểu điều tra đất.
a, Tầng đất: (phân theo tầng của phẫu diện đất rừng): Tầng thảm mục (Ao), tầng rửa trôi (A), tầng tích tụ (B), mẫu chất (C) và đá mẹ (D) và tầng chuyển tiếp giữa các tầng (VD: AB là tầng chuyển tiếp giữa tầng A và B nhưng đặc tính của lớp đất chuyển tiếp này giống tầng A nhiều hơn)
Xác định tầng đất thông qua sự thay đổi về màu sắc, tỷ lệ đá lẫn. Dùng thước dây xác định chiều sâu tầng đất.
b, Màu sắc: Màu sắc được ghi lại trong điều kiện ẩm, nên xác định màu sắc trong điều kiện ánh sáng giống nhau.
c, Thành phần cơ giới: Được mô tả ngoài thực địa bằng phương pháp vê giun. Làm cho tầng A và B, hoặc các tầng chuyển tiếp.
Cách làm: Dùng nước làm đất ẩm, xoe đất trong long bàn tay thành hình giun có đường kính 3-5mm.
29
d, Kết cấu đất: Biểu hiện là kết cấu đất, làm theo các tầng đất theo bản mô tả phẫu diện.
Cách làm: Lấy các tảng đất lớn từ các tầng khác nhau của phẫu diện để quan sát và tìm hiểu, tác động lực vào đó xem đất rời rạc theo hạt đơn dời (đất cát) hay viên, tảng, cục hay khối.
e, Độ chặt: Xác định theo cấp: xốp nhẹ, hơi chặt, chặt và rất chặt.
Cách xác định: Dùng lực tác động bằng mũi dao, hay xẻng vào bề mặt đất. Cấp độ chặt được đánh giá thông qua mức độ dùng lực tác động và đất bám theo đầu mũi dao khi rút khỏi bề mặt đất.f, Tỷ lệ đá lẫn, rễ cây: Lấy đất ở vị trí đường chéo của tầng cần xác định (3 vị trí khác nhau), sau đó trộn đều, lấy 100g, dùng giấy trắng nhặt toàn bộ rễ cây, đá riêng biệt và cân trọng lượng rễ, đá lẫn và đánh giá %.
3.3.2.3 Xử lý số liệu
* Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng
a. Tổ thành tầng cây gỗ
Hệ số tổ thành được tính theo công thức của Curtis, J. T (1959) như sau: IVi% = Trong đó:
- Ni% là phần trăm số cá thể ở tầng cây cao của loài i so với tổng số cây trên ô tiêu chuẩn;
- Gi là phần trăm tiết diện ngang của loài i so với tổng tiết diện ngang trong ô tiêu chuẩn.
b. Mật độ
Công thức xác định mật độ như sau: 10.000 S
n
N/ha
Trong đó:
30
- S: Tổng diện tích các OTC (ha).
c. Xác định trạng thái rừng cho đối tượng nghiên cứu
Để xác định các trạng thái rừng, tác giả đã dựa vào tiêu chuẩn phân loại của Qui phạm Thiết kế Kinh doanh rừng, tiêu chuẩn phân loại như sau: Theo Phụ lục 2 quy định về hệ thống phân chia các kiểu trạng thái rừng và đất không có rừng (Trích trong Qui phạm Thiết kế Kinh doanh rừng, QPN 6 – 84 có sửa đổi[2]).
Nhóm 1: Đất không có rừng hoặc hiện tại chưa thành rừng, chỉ có cỏ, cây bụi hoặc gỗ, tre mọc rải rác có độ tàn che của cây gỗ, tre < 0,1.
Toàn bộ rừng gỗ lá rộng thường xanh và nửa rụng lá được phân chia theo hệ thống sau đây:
Nhóm 2: Nhóm rừng phục hồi. Nhóm 3: Nhóm rừng thứ sinh, rừng đã bị tác động. Nhóm 4: Nhóm rừng nguyên sinh, rừng ổn định.
Nhóm 2 Nhóm rừng phục hồi cây tiên phong có đường kính nhỏ. Tuỳ theo hiện trạng và nguồn gốc phân thành các kiểu sau:
(1) Kiểu IIA
Rừng phục hồi sau nương rẫy, đặc trưng bởi lớp cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh đều tuổi, 1 tầng.
(2) Kiểu IIB
Rừng phục hồi sau khai thác kiệt, phần lớn kiểu này bao gồm những quần thụ non với những loài cây tương đối ưa sáng, thành phần loài phức tạp không đều tuổi, do tổ thành loài cây ưu thế không rõ ràng. Vượt lên khỏi tán rừng kiểu này có thể còn sót lại một số cây của quần thụ cũ nhưng trữ lượng không đáng kể. Chỉ được xếp vào kiểu này những quần thụ mà đường kính phổ biến không vượt quá 20cm.
31
Bao gồm các quần thụ rừng đã chịu tác động khai phá của con người ở nhiều mức độ khác nhau. Tuỳ theo mức độ tác động và khả năng cung cấp sản phẩm mà nhóm này được chia làm 2 kiểu:
(1) Kiểu IIIA
Kiểu IIIA được đặc trưng bởi những quần thụ đã bị khai thác nhiều, khả năng khai thác hiện tại bị hạn chế. Cấu trúc ổn định của rừng bị phá vỡ hoàn toàn hoặc thay đổi về cơ bản. Kiểu này được chia làm kiểu phụ:
Kiểu phụ IIIA1: Rừng đã bị khai thác kiệt quệ, tán rừng bị phá vỡ từng mảng lớn. Tầng trên có thể còn sót lại một số cây cao, to nhưng phẩm chất xấu, nhiều dây leo bụi rậm, tre nứa xâm lấn. Kiểu phụ IIIA2: Rừng đã bị khai thác quá mức nhưng đã có thời gian phục hồi tốt. Đặc trưng cho kiểu này đã hình thành tầng giữa vươn lên chiếm ưu thế sinh thái với lớp cây địa bộ phận có đường kính 20 – 30cm. Rừng có 2 tầng trở lên, tầng trên tán không liên tục được hình thành chủ yếu từ những cây của tầng giữa trước đây, rải rác còn có một số cây to khoẻ vượt tán của tầng rừng cũ để lại. Kiểu rừng IIIA3: Rừng đã bị khai thác vừa phải hoặc phát triển từ IIIA2 lên. Quần thụ tương đối khép kín với 2 hoặc nhiều tầng. Đặc trưng của kiểu này khác với IIIA2 ở chỗ số lượng cây nhiều hơn và đã có một số cây có đường kính lớn (> 35cm) có thể khai thác sử dụng gỗ lớn.
(2) Kiểu IIIB: Kiểu IIIB được đặc trưng bởi những quần thụ đã bị chặt chọn lấy ra một ít gỗ quí, gỗ tốt nhưng chưa làm thay đổi đáng kể về kết cấu ổn định của rừng. Khả năng cung cấp của rừng còn nhiều, rừng giầu về trữ lượng với thành phần gỗ lớn cao.
1.3. Nhóm 4
Rừng nguyên sinh hoặc thứ sinh thành thục cho chưa được khai thác sử dụng. Rừng có cấu trúc ổn định, nhiều tầng, nhiều cấp kính nhưng đôi khi thiếu nhiều tầng giữa và tầng dưới. Nhóm này có hai kiểu:
32
(1) Kiểu IVA: Kiểu nguyên sinh. (2) Kiểu IVB: Rừng thứ sinh phục hồi.
d. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học
Để đánh giá tính đa dạng của các quần hợp cây gỗ đã nghiên cứu vì chỉ số này đánh giá tổng hợp cả độ đa dạng loài (số loài) và độ đa dạng trong loài (số cá thể của từng loài), đề tài đã sử dụng các chỉ số sau:
* Chỉ số Simpson: Cd = 1 -
Trong đó: ni là số cá thể loài “i”; N là tổng số cá thể các loài trong ô mẫu; S là số loài trong ô mẫu.
* Chỉ số Shannon - Wiener (H’) ' ln( ) 1 N N H n ni s i i Trong đó:
- H là chỉ số đa dạng sinh học hay chỉ số Shannon-Wiener; - ni là số lượng cá thể của loài thứ i;
- N là tổng số số lượng cá thể của tất cả các loài trong ô nghiên cứu/khu vực nghiên cứu.
* Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tầng cây tái sinh:
a. Tổ thành cây tái sinh
Xác định số cây trung bình theo loài dựa vào công thức:
m ni n m 1 i Trong đó:
- n là số cây trung bình theo loài, - m là tổng số loài điều tra được, - ni là số lượng cá thể loài i.
33
Xác định tỷ lệ tổ thành và hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công thức: N%j .100 n n m 1 i i j Trong đó: - j = 1, - m là số thứ tự loài. Nếu:
- n%j 5% thì loài j được tham gia vào công thức tổ thành
- n%i < 5% thì loài j không được tham gia vào công thức tổ thành.
Hệ số tổ thành: 10 N n K i i Trong đó: - Ki: Hệ số tổ thành loài thứ i, - ni: Số lượng cá thể loài i, - N: Tổng số cá thể điều tra.
b. Mật độ cây tái sinh, và tỉ lệ cây tái sinh triển vọng
- Mật độ:
Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo công thức sau:
S n 10.000 N/ha Trong đó:
- S là tổng diện tích các ô dạng bản điều tra tái sinh (m2), - n là số lượng cây tái sinh điều tra được.
34
Đánh giá cây tái sinh triển vọng: Dựa vào chất lượng cây tái sinh và sinh trưởng của nó để đánh giá, cụ thể cây tái sinh triển vọng ở đây là cây có chất lượng sinh trưởng từ trung bình đến tốt và có chiều cao lớn hơn chiều cao tầng cây bụi, thảm tươi.
c. Chất lượng cây tái sinh
Tính tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, hoặc xấu theo công thức: 100
N n
N% Trong đó:
- N%: Tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, hoặc xấu - n: Tổng số cây tốt, trung bình, hoặc xấu
- N: Tổng số cây tái sinh
d. Phân bố tái sinh theo chiều cao
Để nghiên cứu nội dung này, đề tài đã sử dụng hàm Mayer để mô phỏng quy luật phân bố cây theo cấp chiều cao. Thống kê số lượng cây tái sinh theo 7 cấp chiều cao: Cấp I < 0,5m; cấp II: 0,5-1,0m; cấp III từ 1,0-1,5m; cấp IV từ 1,5-2,0m; cấp V từ 2,0-2,5m; cấp VI từ 2,5-3,0m; cấp VII > 3,0m.
e. Phân bố cây theo mặt phẳng nằm ngang
Để nghiên cứu hình thái phân bố của cây tái sinh trên bề mặt đất thông qua xác định khoảng cách từ một cây tái sinh chọn ngẫu nhiên đến cây gần nhất. Sử dụng tiêu chuẩn U (phân bố chuẩn) của Clark và Evans.
0,26136 n . 0,5 λ r U Trong đó:
35
- là mật độ cây tính trên đơn vị diện tích (m2); - n là số lần đo khoảng cách giữa các cây tái sinh.
Nếu: - -1,96 <U< 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố ngẫu nhiên; - U > 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố đều;
- U < - 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố cụm.
f. Các nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên của loài Lim xẹt
Từ các kết quả điều tra thực địa về cây bụi thảm tươi, yếu tố địa hình, và yếu tố con người, đề tài đã tổng hợp lại thành các yếu tố ảnh hưởng đến tái sinh của loài Lim xẹt.
36
PHẦN 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái của Lim xẹt
4.1.1. Đặc điểm hình thái thân cây
Từ những kết quả nghiên cứu trước đây về đặc điểm sinh học, sinh thái loài Lim xẹt và kết hợp với việc điều tra nghiên cứu của tác giả tại huyện Lâm Bình về đặc điểm hình thái thân, cành, lá cây Lim xẹt được tổng hợp và miêu tả chi tiết trong các bảng và các hình sau:
Hình 4.1. Thân cây Lim xẹt tại huyện Lâm Bình
Chiều cao 20-25m, thân màu xám trắng, phân cành thấp. Thân cây tròn, thẳng, gốc dạng bạnh vè nhưng nhỏ, bên trong màu nâu đỏ, vỏ ngoài màu nâu, chứa nhiều lỗ bì sần sùi, vỏ nứt dạng vẩy khi về già.
37
4.1.2. Đặc điểm hình thái lá cây
Lá kép lông chim hai lần, cành non và lá non có lông màu rỉ sét, lá có cuống chung dài: 25–30 cm mang 4-10 đôi lá cấp 1, mỗi lá cấp 1 mang 10-22 đôi lá chét, lá nhỏ thuôn đầu tròn.
a. Mặt trên lá b. Mặt dưới lá
Hình 4.2. Hình thái lá cây Lim xẹt 4.1.3. Đặc điểm hình thái hoa, quả
Trong thời gian nghiên cứu, chúng tôi không quan sát được hoa, quả của Lim xẹt nên nội dung này được kế thừa từ các tài liệu tham khảo.
Hoa chùm tụ tán ở đầu cành có lông màu hoe đỏ như nhung dài 20– 40 cm, hoa nhỏ 2 cm có năm cánh màu vàng, đáy có lông. Quả đậu, dẹt dài 10–12 cm có cánh.
4.2. Đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ nơi có loài cây Lim xẹt phân bố