Sử dụng phương pháp thống kê toán học trong lâm nghiệp để xử lý số liệu bằng phần mềm Excel 10.0.
a. Tổ thành tầng cây gỗ:
Để xác định tổ thành tầng cây gỗ, đề tài sử dụng công thức tính tỷ lệ tổ thành như sau: 2 % G % N IVI%= 1 + i (2-1)
Trong đó:IVI % là tỷ lệ tổ thành (chỉ số quan trọng: Important Value) của loài i Ni% là % theo số cây của loài i trong QXTV rừng
Ni (%) = 100 1 x N N s i i i = (2-2)
Gi% là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong QXTV rừng Gi (%) = 100 1 x Gi Gi s i = Trong đó: Gi (cm2 ) = 2 1 2 ∏ = Di x s i b. Mật độ:
Công thức xác định mật độ như sau:
10.000 S
n
N/ha = × (2-3)
Trong đó: n: Số lượng cá thể của loài hoặc tổng số cá thể trong ÔTC S: Diện tích ÔTC (m2)
c. Tổ thành cây tái sinh
Xác định tỷ lệ tổ thành của từng loài được tính theo công thức: n% .100 ni ni m 1 i = = (2-4) ni là số lượng cá thể loài i.
Nếu: ni ≥5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành
ni< 5% thì loài đó không được tham gia vào công thức tổ thành.
d. Mật độ cây tái sinh
Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo công thức sau:
dt S n ha N =10.000× / (2-5)
với Sdt là tổng diện tích các ÔDB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng cây tái sinh điều tra được.
Nghiên cứu tái sinh theo cấp chất lượng tốt, trung bình, xấu nhằm đánh giá một cách tổng quát tình hình tái sinh đang diễn ra tại khu vực nghiên cứu và diễn biến của rừng trong tương lai.
Tính tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, hoặc xấu theo công thức: (2-6)
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
f. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
Thống kê số lượng cây tái sinh theo 3 cấp chiều cao: <0,5m; từ 0,5-1m; >1m. Vẽ biểu đồ biểu diễn số lượng cây tái sinh theo cấp chiều cao. Trên cơ sở đó những cây tái sinh nào có chiều cao từ 1m trở lên có sinh trưởng từ trung bình, tốt được coi là cây tái sinh có triển vọng.
g. Các nhân tốảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên của loài Thiết sam giả lá ngắn
Từ các kết quả điều tra thực địa về cây bụi thảm tươi, yếu tố địa hình, đề tài đã tổng hợp lại thành các yếu tố ảnh hưởng đến tái sinh của loài Thiết sam giả lá ngắn.
100 N
n N% = ×
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm hình thái, vật hậu và phân bố theo đai cao của loài Thiết sam giả lá ngắn
3.1.1. Đặc điểm hình thái
Tên khoa học: Pseudotsuga brevifolia W. C. Cheng & L. K. Fu, 1975.
a). Đặc điểm hình thái thân
Hình 3.1: Cây Thiết sam giả lá ngắn tự nhiên
Hình 3.2: Vết đẽo thân cây Thiết sam giả lá ngắn
Thiết sam giả lá ngắn là loài cây gỗ nhỡ, mọc đứng, thân thẳng, tán rộng. Vỏ thân bên ngoài thường có vết nứt dọc sâu dạng vảy và bong mảng, màu xám đen hoặc xám nâu. Cành non có vỏ mầu nâu nhẵn trong giai đoạn từ 2 -3 năm đầu. Khi dùng dao vạc nhẹ lớp vỏ ngoài của thân cây to, sẽ thấy lớp vỏ tiếp theo có màu nâu đỏ. Khi đẽo sâu vào vỏ cây sẽ thấy lớp vỏ màu nâu đỏ hồng, tiếp đến là lớp thịt vỏ màu hồng nhạt. Vỏ cây có bề dày khoảng 0,5 - 0,6cm. Quan sát từ vết đẽo vỏ cây nhìn thấy có nhựa chảy ra màu hồng nhạt, có mùi thơm. Thiết sam giả lá ngắn phân cành theo từng đốt, mỗi đốt cách nhau 20 - 30cm đối xứng kiểu chữ thập, cành sườn âm thường
nhiều hơn. Tán cây rộng tròn, đều sang hai bên (đốt dích dắc). Đỉnh sinh trưởng bé, màu nâu đỏ, thông thường tán có đường kính từ 3 - 6m.
Bảng 3.1. Kích thước cây Thiết sam giả lá ngắn tại huyện Nguyên Bình, Cao Bằng
Địa điểm D1.3 (cm) Hvn (m) Dt (m) TB Max Min TB Max Min TB Max Min
Ca Thành 13,6 31 6 6,4 12 2,8 4,1 6,5 1,3 Triệu Nguyên 11,8 20 6 6,5 12 3,4 3,7 6 2
Kết quả bảng 3.1 cho thấy, loài Thiết sam giả lá ngắn ở huyện Nguyên Bình có các chỉ tiêu về đường kính và chiều cao như sau: ở xã Ca Thành đường kính ngang ngực trung bình là 13,6cm, cây có đường kính ngang ngực lớn nhất được phát hiện là 31cm và chiều cao là 20m; chiều cao vút ngọn trung bình là 6,4m và đường kính tán trung bình là 4,1m. Còn ở xã Triệu Nguyên đường kính ngang ngực trung bình là 11,8cm, cây có đường kính ngang ngực lớn nhất là 20cm, chiều cao là 12m và chiều cao trung bình là 6,4m, đường kính tán trung bình là 3,7m. Như vậy, so sánh với các chỉ tiêu sinh trưởng của loài Thiết sam giả lá ngắn ở Hà Giang của Lê Văn Phúc (2016) thì các chỉ tiêu sinh trưởng của loài Thiết sam giả lá ngắn ở Nguyên Bình thấp hơn.
Bảng 3.2. Kích thước cây Thiết sam giả lá ngắn trưởng thành tại tỉnh Hà Giang
Vị trí D1.3 (cm) Hvn (m) Dt (m)
TB Max TB Max Min TB Max Min
Sườn núi 16,45 38,22 10,88 26 2,5 3,45 8 1
Đỉnh núi 15,26 32,17 9,68 25 2 3,38 9 1
(Nguồn: Lê Văn Phúc, 2016)
Với đặc điểm phân bố trên núi đá, không có tầng đất canh tác, do đó bộ rễ của loài Thiết sam giả lá ngắn phát triển rất mạnh đặc biệt là các cây trưởng thành, rễ giúp cây bám chặt vào các tảng đá và lan tỏa ra xung quanh. Rễ cọc cắm sâu vào các khe đá để hút dinh dưỡng nuôi cây và tạo cho cây một thế vững chắc để chống chọi với gió bão, rễ chùm lan tỏa trên lớp mùn mỏng để hút nước và dinh dưỡng khoáng.
c). Đặc điểm hình thái lá
- Hình thái lá trưởng thành
Lá đơn, mọc cách, cuống lá vặn, xếp sang 2 bên. Phiến lá hình dải, có một gân giữa, mặt sau lá có hai dải phấn trắng chạy song song. Lá xếp hình xoắn ốc, thành 2 hàng, dạng dải với đầu tù, gân giữa lõm vào ở mặt trên, 2 dải lỗ khí phân biệt ở mặt dưới, xoắn ở gốc. Chiều dài lá biến động từ 1,5 - 2cm, chiều dài cuống lá khoảng 1mm, chiều rộng cuống lá từ 0,5 - 1mm.
- Hình thái lá non:
Thường có kích thước lớn hơn lá trên cành trưởng thành (4 -8 cm x 0,5 - 0,9 cm); mặt lá màu xanh nhạt, mặt dưới lá có gân ở giữa, sọc trắng hai bên, có gân ở mép, cây non lá có thể dài tới 5,5 cm, rộng 5mm, dạng dải hoặc hơi cong lưỡi liềm với đầu nhọn, hai dải lỗ khí phân biệt. Chồi hình trứng, mầu nâu hoặc nâu đỏ có nhiều lớp vảy mỏng bọc xếp ở bên ngoài.
Hình 3.3. Mặt trước lá Thiết sam giả lá ngắn
Hình 3.4. Mặt sau lá Thiết sam giả lá ngắn
d). Đặc điểm hình thái nón
Nón đơn tính cùng gốc, nón cái mọc đơn độc trên các chồi bên ngắn, rủ xuống, hình trứng, dài tới 6 cm và đường kính 5 cm; vảy hoá gỗ, rộng, tròn; vảy kèm nhô ra dưới vảy nón, phản quang khi chín. Nón cái chín trong 1 năm, tách và giải phóng hạt khi còn trên cây, quả nón không rụng mà tồn tại trên cành có thể tới 2 năm. Nón cái già còn đính trên cành luôn ở tư thế mọc chúc xuống. Hạt hình trứng ba cạnh, hạt ở hai đầu nón thường lép, kích thước hạt 0,5 - 0,7 x 1,3 - 1,5 cm. Hạt có cánh mầu nâu đỏ hình bán nguyệt, khi quả nón tách hạt, nếu gặp gió hạt sẽ bay xa nhờ cánh. Trong hạt có nhựa thơm và dính, đây chính là yếu tố làm cho hạt Thiết sam giả lá ngắn khó bảo quản được trong thời gian dài.
Nón đực hình trứng, dài từ 1 - 1,5 cm, có màu nâu đỏ, thường mọc thành cụm từ 8 - 15 nón hoặc nhiều hơn, nón mọc trên đầu cành hay nách lá.
Hình 3.5. Hình thái nón và hạt Thiết sam giả lá ngắn 3.1.2. Đặc điểm vật hậu của loài Thiết sam giả lá ngắn
Nghiên cứu đặc điểm vật hậu của loài Thiết sam giả lá ngắn có ý nghĩa quan trọng trong công tác bảo tồn, đặc điểm này phản ánh được khả năng duy trì nòi giống trong tự nhiên và dự đoán được sự tồn tại của chúng trong tương lai.
Từ kết quả nghiên cứu và kế thừa thông tin từ các tài liệu về đặc điểm vật hậu cho thấy: Thiết sam giả lá ngắn là cây thường xanh, không có mùa rụng lá rõ rệt, chồi phát triển mạnh về mùa xuân, bắt đầu nhú vào khoảng cuối tháng 2 đầu tháng 3 dương lịch, đến tháng 4 ra lá non. Sau 2 tháng cành chồi phát triển khá tốt, chiều dài đạt từ 10 - 22 cm, lá non được xếp thành mặt phẳng. Sau thời điểm ra cành non, nón bắt đầu xuất hiện, quả chín vào cuối tháng 11. Thiết sam giả lá ngắn có tính chu kỳ sai quả (hiện tượng cách giãn), khả năng ra hoa kết quả của cây là không đồng đều giữa các năm.
3.1.3. Đánh giá thực trạng phân bố, sinh thái của loài Thiết sam giả lá ngắn tại huyện Nguyên Bình tại huyện Nguyên Bình
3.1.3.1. Hiện trạng phân bố của loài Thiết sam giả lá ngắn tại huyện Nguyên Bình
Kết quả điều tra trên 30 OTC tại 2 xã Ca Thành và Triệu Nguyên, huyện Nguyên Bình thể hiện ở bảng sau:
Bảng 3.3. Thống kê các OTC điều tra có loài Thiết sam giả lá ngắn phân bố OTC Tọa độ Độ cao (m) Số lượng cây OTC Tọa độ Độ cao (m) Số lượng cây CT 01 0434470/2513239 1334 8 TN 01 0441446/2512357 838 5 CT 02 0434544/2513116 1358 10 TN 02 0441442/2512368 860 4 CT 03 0434436/2513361 1353 7 TN 03 0441469/2512381 895 5 CT 04 0434445/2513293 1329 7 TN 04 0441493/2512303 887 6 CT 05 0434489/2513407 1367 6 TN 05 0441530/2512312 922 4 CT 06 0434441/2513400 1352 8 TN 06 0441555/2512290 953 4 CT 07 0434455/2513420 1366 6 TN 07 0441573/2512277 954 6 CT 08 0434438/2513322 1344 14 TN 08 0441573/2512247 945 3 CT 09 0434593/2513498 1400 6 TN 09 0441567/2512187 950 3 CT 10 0434628/2513529 1376 8 TN 10 0441156/2512135 939 4 CT 11 0434648/2513553 1372 5 TN 11 0441164/2512096 943 6 CT 12 0434707/2513573 1358 8 TN 12 0441564/2512068 944 5 CT 13 0434738/2513571 1347 7 TN 13 0441154/2512139 930 5 CT 14 0434774/2513562 1349 8 TN 14 0441541/2512027 954 6 CT 15 0434796/2513586 1355 4 TN 15 0441152/2511976 937 6 Tổng 112 Tổng 72
Kết quả bảng 3.3 và quá trình điều tra thực địa cho thấy: Khu vực có loài Thiết sam giả lá ngắn phân bố chủ yếu trên địa hình núi đá vôi, ở vị trí sườn núi và đỉnh núi, có độ cao so với mực nước biển từ 838m - 1376m, địa hình phức tạp, bị chia cắt mạnh bởi các dãy núi đá vôi, núi đất độc lập và các thung lũng hẹp. Địa hình có nhiều nơi có độ dốc đứng, độ dốc trung bình từ 30 - 400, có nơi trên 450 (xã Ca Thành), đường đi lại khó khăn hiểm trở, cũng vì vậy nên đề tài chỉ lập được ô tiêu chuẩn có diện tích 200m2.
3.1.3.2. Đặc điểm đất tại địa điểm nghiên cứu
Đất là nhân tố sinh thái không thể thiếu đối với mỗi loài cây, kể cả những loài cây mọc chủ yếu trên núi đá vôi như loài Thiết sam giả lá ngắn. Kết quả điều tra, mô tả đất tại những nơi có loài Thiết sam giả lá ngắn phân bố cho thấy: đất
được hình thành do sự phong hóa đá vôi và chủ yếu là do quá trình phân hủy xác của động thực vật, cành khô lá rụng tích tụ lại ở hốc và khe đá. Tầng trên cùng là đất feralit mùn trên núi, màu sắc của đất là màu nâu đen, tỷ lệ rễ cây 5 - 10%, tỷ lệ mùn cao, tơi xốp, ẩm, giàu dinh dưỡng.
3.1.3.3. Đặc điểm khí hậu tại khu vực nghiên cứu
Huyện Nguyên Bình nơi có loài Thiết sam giả lá ngắn phân bố là khu vực điển hình cho hệ sinh thái núi đá vôi vùng Đông Bắc Việt Nam, với kiểu rừng chính là rừng kín thường xanh cây lá rộng nhiệt đới ẩm, mang tính chất đặc trưng của rừng vùng biên giới phía Bắc Việt Nam. Huyện Nguyên Bình thuộc vùng khí hậu á nhiệt đới với 2 mùa rõ rệt:
- Mùa khô từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc khô hanh, thường xảy ra những đợt rét đậm kéo dài kèm theo sương muối (tháng 12 và tháng 1, tháng 2). Độ ẩm không khí trung bình 82%/năm. Lượng bốc hơi bình quân trong năm 831,6mm, lượng bốc hơi lớn tập trung từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau, do đó trong các tháng này thường xuyên xảy ra khô hạn.
- Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, thời tiết nóng ẩm, lượng mưa trung bình 1200mm. Trong đó, mưa lớn nhất trung bình 2.043,7mm. Lượng mưa trong năm phân bố không đều thường tập trung vào các tháng 6, tháng 7 và tháng 8. Nhiệt độ trung bình hàng năm là 20,90C, cao nhất khoảng 28 - 290C, thấp nhất từ 00C đến 60C.
Bảng 3.4. Các chỉ tiêu khí hậu cơ bản trong 3 năm tại huyện Nguyên Bình
Tháng Nhiệt độ TB (
0C) Lượng mưa TB (mm) Độ ẩm không khí TB (%)
2017 2018 2019 2017 2018 2019 2017 2018 2019
1 15,3 13,9 13,6 182,9 67,6 82,2 94 86 93
2 15,5 13,5 17,4 11,7 26,7 36,8 79 79 89
4 21,5 21,2 23,5 113,6 71,9 87,0 82 82 85 5 24,2 25,7 23,8 172,7 103,7 294,0 81 81 89 6 26,1 26,2 26,8 253,4 254,6 303,1 87 83 86 7 25,8 26,6 26,4 411,8 266,4 334,7 88 84 88 8 25,6 25,9 26,0 409,9 338,7 422,1 89 87 88 9 25,5 24,5 24,0 170,8 172,5 136,7 89 87 84 10 21,8 20,7 21,8 150,6 180,5 102,5 87 88 88 11 18,0 18,4 18,3 45,1 46,9 11,1 84 88 86 12 13,3 14,7 13,5 52,1 46,7 14,6 83 90 83 Bình quân 20,9 20,9 21,1 212,09 163,49 187,18 86 85 87
(Nguồn: Niên giám thống kê huyện Nguyên Bình, 2017, 2018, 2019)
Nhiệt độ trung bình trong 3 năm 2017 - 2019 trung bình từ 20,9 - 21,1oC, lượng mưa từ 1634,9 - 2120,9 mm và ẩm độ không khí trung bình từ 85 - 87%
3.2. Đặc điểm lâm học của loài Thiết sam giả lá ngắn tại huyện Nguyên Bình
3.2.1. Đặc điểm tham gia vào cấu trúc quần xã thực vật rừng có loài Thiết sam giả lá ngắn phân bố sam giả lá ngắn phân bố
a). Đặc điểm tham gia vào cấu trúc tầng thứ
Tầng thứ là chỉ tiêu cấu trúc phản ánh hình thái theo mặt phẳng đứng của lâm phần, là kết quả cạnh tranh sinh tồn giữa các loài cây trong quần xã với nhau và với hoàn cảnh xung quanh trong quá trình sinh trưởng và phát triển. Với rừng tự nhiên cấu trúc tầng thứ phản ánh bản chất sinh thái nội bộ hệ sinh thái rừng và mô phỏng các mối quan hệ giữa các tầng rừng với nhau, giữa các loài cây khác nhau. Việc nghiên cứu cấu trúc tầng thứ rất có ý nghĩa trong thực tiễn, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng rừng, phù hợp với mục đích kinh doanh. Kết quả điều tra trên các ô tiêu chuẩn cho thấy Thiết sam giả lá ngắn
phân bố tại vị trí sườn và đỉnh núi ở huyện Nguyên Bình về cơ bản có cấu trúc tầng thứ đơn giản gồm 1 tầng cây gỗ, tầng cây bụi và tầng thảm tươi:
Tầng cây gỗ có chiều cao trung bình 6-7m với thành phần loài đơn giản, gồm một số loài chủ yếu như: Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia
W.C Cheng & L.K.Fu, 1975), Côm tầng (E. griffithii (Wight) A.Gray), Kháo (Machilus sp), Sồi phảng (Quercus resinifera A.Chev), Hồi núi đá (Illicium difengpi), Tông dù (Toona sinensis), Dẻ (Castanopsis sp), Nhọc (Polyalthia