4. Cấu trúc của luận văn
4.2.3. Phân bố cây tái sinh theo mt ph ng ngang
Đối với rừng trồng, phân bố cây trên m t đất phần nhiều do con người quyết định. Tuy nhiên, trong quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng vẫn diễn ra quá trình tự tỉa thưa và tự điều chỉnh lại phân bố nếu không có sự can thiệp của con người.
Theo quy luật chung thì quá trình điều chỉnh phân bố cây diễn ra theo xu hướng điều chỉnh phân bố cá thể trong quần xã sao cho đồng đều và cân bằng. Một đ c điểm khá đ c trưng của tái sinh tự nhiên là sự phân bố cây tái sinh không đều trên m t đất, tạo ra các khoảng trống không có cây tái sinh, đ c điểm này được thể hiện qua kết quả nghiên cứu phân bố số cây tái sinh theo m t ph ng nằm ngang.
Nghiên cứu phân bố cây tái sinh trên m t ph ng nằm ngang có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình diễn thế đi lên của thảm thực vật để phục hồi rừng tự nhiên. Trên cơ sở nghiên cứu phân bố cây theo m t ph ng nằm ngang để trong quá trình khoanh nuôi phục hồi rừng người ta xác định vị trí trồng bổ
sung những cây bản địa để tạo nguồn gieo giống, xúc tiến quá trình tái sinh. Sự phân bố cây trên bề m t đất phụ thuộc vào đ c tính sinh vật học của loài cây và không gian dinh dưỡng, nguồn gieo giống tự nhiên.
Đối với rừng phục hồi tự nhiên do nhiều yếu tố tác động của môi trường khác nhau như: điều kiện lập địa, mức độ thoái hóa đất, nguồn gieo giống, thảm tươi dưới tán rừng, khả năng nảy mầm của hạt, đ c tính sinh lý, sinh thái của các loài cây nên phân bố cây trên m t đất thường có dạng phân bố theo cụm. Phân bố theo cụm không chỉ thể hiện ở các loài mà còn thể hiện ở cả các cá thể trong cùng một loài. Do đ c trưng này mà trên thực tế chúng ta g p những quần thể (ưu hợp thực vật) ở rừng thứ sinh chỉ ưu thế bởi một, hai ho c ba loài cây, ưu thế này chủ yếu là các loài cây tiên phong ưa sáng, thường những kiểu ưu thế này trong khu vực nghiên cứu chúng tôi g p trên những diện tích không lớn chỉ khoảng 3, 4 ho c 5ha).
Trong thực tế cho thấy, có những lâm phần có mật độ cây tái sinh cao, chất lượng và tổ thành cây tái sinh đảm bảo cho quá trình tái sinh nhưng do phân bố cây tái sinh trên bề m t đất rừng chưa hợp lý, dẫn đến ch có nhiều cây tái sinh ch thì không có làm giảm hiệu quả tái sinh, do vậy trong khoanh nuôi phục hồi rừng vẫn phải chú ý đến việc xúc tiến tái sinh để nâng cao hiệu quả tái sinh. Nghiên cứu sự phân bố cây tái sinh trên m t đất là cơ sở khoa học đề xuất biện pháp kĩ thuật nhằm thúc đẩy tái sinh của cây g theo hướng có lợi cho phục hồi rừng và mục đích sử dụng của rừng.
Nghiên cứu phân bố cây tái sinh trên m t đất, chúng tôi sử dụng phương pháp kiểm tra mức độ sai khác giữa số trung bình khoảng cách từ một cây được chọn ngẫu nhiên với cây gần nhất với trị số bình quân lý thuyết, sử dụng tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn để xác định sự phân bố của cây tái sinh trong các giai đoạn phục hồi rừng.
Chúng tôi đo khoảng cách từ một cây được chọn ngẫu nhiên đến 6 cây gần nhất để lấy trị số trung bình (x). Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 4.4.
Bảng 4.4. Phân bố câ gỗ tái sinh theo m t ph ng ngang STT Giai đoạn Mật độ (cây/ha) x (cây/m2) x (m) U Phân bố 1 I (1-3 năm) 5653 0,5653 0,3113 - 2.2924 Cụm 2 II (5 - 6 năm) 5831 0,5831 0,3484 - 2,1926 Cụm
3 III (8 - 9 năm) 5600 0,5600 0,6238 - 0,3110 Ngẫu nhiên
4 IV (11 - 12 năm) 4026 0,4026 0,9614 1,0310 Ngẫu nhiên
5 V (14 - 15 năm) 3804 0,3804 1,1059 1,7064 Ngẫu nhiên
Nhận xét:
Phân bố cây g tái sinh cụm xảy ra ở giai đoạn I (1 - 3 năm) và giai đoạn II (5 - 6 năm). Theo chúng tôi, khi thảm thực vật mới thiết lập cây tái sinh thường tập trung tạo thành các đám do nguồn gieo gống, các đám cây tái sinh giai đoạn đầu h trợ cho nhau phát triển, sau đó trong quá trình phát triển thì số lượng cá thể của các loài tăng lên và cây lớn lên về chiều cao và đường kính đây chính là động lực để mở rộng các đám cây này.
Theo thời gian, các đám cây lớn lên và nối liền với nhau đồng thời do sự cạnh tranh về thức ăn và ánh sáng một số cá thể bị đào thải làm cho mật độ cây trong các đám giảm đi. Quá trình này diễn ra liên tục trong quá trình phát triển của thảm thực vật, kết quả sẽ dẫn đến sự phân bố lại mật độ cây tái sinh trong các đám (các cụm). Sự điều chỉnh phân bố này theo hướng đồng đều hơn dẫn đến sự phân bố ngẫu nhiên. Như vậy trong quá trình tái sinh phân bố cây trên m t đất chuyển dần từ dạng phân bố cụm (ở giai đoạn phục hồi rừng I và giai đoạn II) sang phân bố ngẫu nhiên (ở giai đoạn III, IV, V).
Kiểu phân bố trên cho thấy khi trồng bổ sung cây có mục đích nhằm bổ sung các loài cây kế cận để cải thiện thành phần loài cây, cần phải chú ý đến điều chỉnh phân bố cây trên m t đất nhằm tạo không gian hợp lý về môi trường sống, dinh dưỡng, ánh sáng… và khả năng phát tán của hạt giống nhằm đẩy nhanh thời gian phục hồi của thảm thực vật, phục hồi rừng và cải thiện chất lượng rừng phục hồi theo hướng mục đích.
Vì vậy, trong khoanh nuôi tái sinh phục hồi rừng nên kết hợp với trồng bổ sung những loài cây bản địa để làm giàu rừng, cải thiện chất lượng rừng được phục hồi; những loài cây bản địa sẽ là nguồn gieo giống, do đó nên trồng ở những nơi dễ phát tán nguồn giống. Đây là một trong những biện pháp có ý nghĩa tích cực trong phục hồi rừng và việc điều chỉnh mật độ cây tái sinh.
4.3. Nguồn gốc và chất lƣợng câ tái sinh
Tái sinh rừng và diễn thế thứ sinh diễn ra theo những quy luật nhất định. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển nó cũng phụ thuộc vào các đ c tính sinh lý, sinh thái của loài thực vật và điều kiện môi trường sống như môi trường đất, khí hậu, thủy văn, điều kiện ánh sáng, chế độ chăm sóc khoanh nuôi...Do đó, với những vùng có điều kiện sinh thái khác nhau và hệ thực vật khác nhau sẽ có quy luật tái sinh khác nhau.
Khả năng tái sinh của cây g được đánh giá theo các chỉ tiêu về mật độ, phẩm chất, nguồn gốc và số cây có triển vọng. Nghiên cứu về khả năng tái sinh của cây g ở các giai đoạn của rừng phục hồi sau nương rẫy để từ đó đề xuất được các giải pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý tác động vào rừng đề thúc đẩy quá trình tái sinh tốt hơn.
Chất lượng cây tái sinh là kết quả tổng hợp của sự tác động qua lại giữa cây rừng với nhau và giữa cây rừng với môi trường sống. Năng lực tái sinh được đánh giá theo các chỉ tiêu về mật độ, phẩm chất và nguồn gốc số cây có triển vọng. Năng lực tái sinh phản ánh mức độ thuận lợi của điều kiện hoàn cảnh đối với quá trình phát tán, nẩy mầm hạt giống và quá trình sinh trưởng của cây mạ, cây con; điều kiện hoàn cảnh rừng có tác động rất lớn ở giai đoạn này.
Có nhiều quan điểm khác nhau khi nghiên cứu về cây tái sinh và đánh giá cây tái sinh có triển vọng, trong nghiên cứu này chúng tôi quan niệm: cây tái sinh có triển vọng là những cây con tái sinh đã qua giai đoạn cây mạ và có khả năng chống đỡ với điều kiện không có lợi của môi trường sống, có chiều cao bằng ho c vượt chiều cao thảm tươi, cây có sức sống tốt không bị sâu bệnh, không cong queo. Kết quả thu được trình bày ở bảng 4.5, hình 4.4 và hình 4.5.
Bảng 4.5. Chất lƣợng của câ tái sinh ở các giai đoạn phục hồi rừng
Giai đoạn (năm) Mật độ
(cây/ha) Nguồn gốc ( ) Chất lƣợng ( ) Hạt Chồi Tốt Trung bình Xấu I (1-3 năm) 5653 71.14 28.86 50.45 18.07 31.48 II (5 - 6 năm) 5831 74.06 25.94 54.69 20.75 24.56 III (8 - 9 năm) 5600 74.82 25.18 53.39 16.69 29.92 IV (11 - 12 năm) 4026 77.29 22.71 62.71 22.93 14.36 V (14 - 15 năm) 3804 78.57 21.43 73.55 20.68 5.77
Hình 4.4. Biểu đồ nguồn gốc cây tái sinh
Nhận xét:
- Mật độ cây tái sinh giảm dần theo thời gian phục hồi rừng. Thời gian rừng phục hồi từ 1 - 3 năm, mật độ cây tái sinh nhiều nhất trung bình là 5653 cây/ha. Thời gian rừng phục hồi 13 - 15 năm, mật độ cây tái sinh ít nhất trung bình là 3804 cây/ha. Như vậy, tại KVNC từ giai đoạn I đến giai đoạn V mật độ cây tái sinh giao động giảm đi khoảng 1700 cây.
- Cây tái sinh chủ yếu có nguồn gốc từ hạt, trong các giai đoạn phục hồi rừng cây tái sinh từ hạt chiếm tỷ lệ từ 74,06% đến 78,57%; cây tái sinh từ chồi có khoảng 22%. Trong quá trình diễn thế phục hồi rừng cây tái sinh có nguồn từ hạt chiếm tỷ lệ cao hơn cây tái sinh có nguồn gốc từ chồi là điều kiện thuận lợi cho việc hình thành tầng rừng chính trong tương lai. Vì những cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt có đời sống dài hơn và sức sống tốt hơn cây tái sinh từ chồi, do vậy mà khả năng chống chịu với môi trường sống bất lợi và sâu bệnh tốt hơn cây tái sinh từ chồi.
- Chất lượng cây tái sinh: trong các giai đoạn phục hồi rừng thì cây tái sinh có chất lượng tốt chiếm tỷ lệ cao nhất (từ 50,45% đến 73.55%); cây trung bình 16.69% đến 22.93%; cây xấu từ 5,77% đến 31.48%. Như vậy trong KVNC phần lớn cây tái sinh có chất lượng tốt và trung bình, đây là đ c điểm thuận lợi cho quá trình phục hồi rừng. Biện pháp kỹ thuật áp dụng ở đây là xúc tiến tái sinh tự nhiên kế hợp trồng bổ sung các loài có giá trị kinh tế, nuôi dưỡng cây tái sinh mục địch phù hợp với m i kiểu thảm nhằm thúc đẩy nhanh quá trình phục hồi nâng cao chất lượng rừng, phù hợp mục tiêu quản lý rừng.
Theo Nguyễn Ngọc Lung, Lâm Phúc Cố (1994)[32] ánh sáng là yếu tố quan trọng quyết định khả năng tái sinh của thực vật. Trên cơ sở thực tế tại các điểm nghiên cứu, chúng tôi cùng cán bộ kiểm lâm huyện nhận định tại KVNC có chế độ ánh sáng tương đối tốt, đây là điểm thuận lợi cho sự tái sinh của cây
mạ và cây con. Nếu giữa các trạng thái có sự khác nhau về mật độ, phẩm chất, nguồn giống thì chứng tỏ quá trình tái sinh còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố khác như: độ che phủ, mức độ thoái hóa của đất, phương thức tác động của con người và tổ thành loài trong tầng cây cao.
Kết quả nghiên cứu tại bảng 4.5, cho thấy khi thời gian phục hồi rừng tăng thì số lượng cây có phẩm chất, chất lượng tốt và có triển vọng tăng lên, số lượng cây có chất lượng trung bình và xấu giảm dần. Sở dĩ như vậy, theo chúng tôi thời gian phục hồi rừng tăng đã làm cho hoàn cảnh rừng được cải tạo đất rừng cũng được cải thiện tốt hơn giai đoạn đầu (thời gian 1-3 năm). Vì vậy, biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng lúc này là xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp điều chỉnh mật độ cây tái sinh mục đích, trồng d m trải đều trên bề m t đất rừng, đồng thời nuôi dưỡng để chúng sinh trưởng, phát triển tốt, có tỷ lệ cây tốt chiếm tỷ lệ cao trong tổ thành sống phản ánh bản chất sinh thái của hệ thực vật cũng như hệ sinh thái. Dạng sống được thể hiện trên từng cá thể loài và các loài đó tập hợp nên quần xã riêng biệt phản ảnh môi trường sống của nơi đó. Thành phần dạng sống là một trong những dấu hiệu đ c trưng nhất cho m i hệ thực vật, cũng như m i quần xã thực vật.
Như vậy, dạng sống là một đ c tính biểu hiện của sự thích nghi của thực vật với điều kiện môi trường sống. Nghiên cứu dạng sống cho thấy mối quan hệ ch t chẽ của thực vật với điều kiện tự nhiên của từng vùng và biểu hiện sự tác động của các điều kiện sinh thái đến từng loài thực vật.
Đề phân loại dạng sống trong các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu, chúng tôi dựa theo bảng phân loại dạng sống của Raukiaer (1943). Theo thang phân loại của Raukiaer, kết quả phân tích thành phần dạng sống của hệ thực vật sau nương rẫy tại khu vực nghiên cứu được xếp vào 5 nhóm dạng sống cơ bản và được thể hiện trong cây tái sinh.
4.4. Đa dạng về thành phần dạng sống Dạng bảng 4.6 và hình 4.5: Dạng bảng 4.6 và hình 4.5: Bảng 4.6. Kết quả phân tích thành phần dạng sống ở KVNC Dạng sống Giai đoạn I (1-3 năm) Giai đoạn II (5-6 năm)
Giai đoạn III (8-9 năm) Giai đoạn IV (11-12 năm) Giai đoạn V (14-15 năm) Số loài T lệ (%) Số loài T lệ (%) Số loài T lệ (%) Số loài T lệ (%) Số loài T lệ (%)
Cây chồi trên m t đất (Ph) 130 44.98 138 54.33 140 65.12 145 73.23 145 74.36 Cây chồi sát m t đất (Ch) 39 13.49 28 11.02 21 9.77 15 7.58 13 6.67
Cây chồi nửa ẩn (He) 48 16.60 38 14.96 22 10.23 17 8.59 14 7.18
Cây chồi ẩn (Cr) 35 12.11 22 8.67 17 7.9 13 6.56 16 8.21
Cây sống một năm (Th) 37 12.82 28 11.02 15 6.98 8 4.04 7 3.58
Tổng số 289 100 254 100 215 100 198 100 195 100
Nhận xét:
- Trong các giai đoạn phục hồi rừng KVNC có 5 nhóm dạng sống cơ bản là: cây chồi trên m t đất (Ph), cây chồi sát m t đất (Ch), cây chồi nửa ẩn (He), cây chồi ẩn (Cr) và cây sống một năm (Th).
- Trong các giai đoạn phục hồi rừng thì nhóm cây chồi trên m t đất (Ph) chiếm tỷ lệ cao nhất trong các nhóm dạng sống, các nhóm còn lại giảm dần có tỷ lệ thấp hơn nhiều. Nhóm cây chồi trên m t đất (Ph) có số loài phong phú nhất chiếm tỷ lệ từ 44,98% đến 74,36%, nhóm cây chồi sát m t đất (Ch) có tỷ lệ 6,67% đến 13,49%, nhóm cây chồi nửa ẩn (He) có tỷ lệ 7.18% đến 16.6%, nhóm cây chồi ẩn (Cr) có tỷ lệ 7,9% đến 12,11%, nhóm cây sống một năm (Th) có tỷ lệ 3,58% đến 12,82%.
- Theo quá trình phát triển của thảm thực vật qua các giai đoạn thì các nhóm dạng sống thay đổi một cách rõ ràng: Tỷ lệ nhóm cây chồi trên m t đất tăng dần (giai đoạn I chiếm 44,98%, giai đoạn II chiếm 54,33%, giai đoạn III chiếm 65,12%, giai đoạn V chiếm 73,23%, giai đoạn V chiếm 74,36%), còn các nhóm khác giảm dần; đ c biệt nhóm cây có đời sống một năm giảm nhanh từ giai đoạn I có 37 loài (chiếm 12,82%) đến giai đoạn V khi rừng phục hồi được 13 - 15 năm chỉ còn 7 loài (chiếm 3,58%). Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997)[45]hệ thực vật hay hệ sinh thái riêng biệt mang tính chất càng tối ưu và nguyên sinh thì các nhóm cây chồi trên m t đất chiếm tỷ lệ càng cao.
Phổ dạng sống của hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu là:
SB = 61.57Ph + 9.12Ch + 13.94He + 7.2Cr + 8.07Th 4.5. Cấu trúc hình thái của các trạng thái thảm thực vật
Nghiên cứu về cấu trúc của quần xã có giá trị trong việc tìm hiểu về sự phân bố của thực vật và sự biến động của nó trong quần xã, chúng tôi nghiên cứu về cấu trúc không gian theo chiều th ng đứng của các trạng thái thảm thực vật: thảm cỏ; thảm cây bụi và rừng thứ sinh. Ở m i trạng thái thảm thực vật theo chiều th ng đứng đều có cấu trúc phân tầng với các tổ hợp loài thực vật; dây leo và thực vật bì sinh thuộc thực vật ngoại tầng, kết quả trình bày trong bảng 4.7.
Bảng 4.7. Cấu trúc hình thái theo chiều th ng đứng của các trạng thái thảm cỏ, thảm câ bụi và rừng thứ sinh
Trạng thái thảm thực vật Số tầng Cấu trúc tầng Thứ tự tầng Chiều cao tầng (m) Thành phần thực vật