4. Cấu trúc của luận văn
4.2.1. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
Phân bố cây cây theo cấp chiều cao là một chỉ tiêu quan trọng phản ánh hình thái của quần thể thực vật và quy luật kết cấu của rừng. Về phương diện sinh thái học nó biểu thị cho quá trình cạnh tranh giành không gian sống của các cá thể cùng loài hay khác loài, trong quá trình cạnh tranh những cá thể có sức sống tốt sẽ vươn lên tầng trên, những cá thể có sức sống yếu sẽ bị đào thải. Đối với rừng tự nhiên nhiều tầng, cấu trúc này rất phức tạp, việc nghiên cứu cấu trúc số cây theo cấp chiều cao có thể đánh giá được cấu trúc tầng thứ cũng như tỷ lệ các loài trong các tầng rừng qua đó hiểu được quy luật phân bố tán cây trong lâm phần.
Việc nghiên cứu sự phân hóa cây theo chiều cao có ý nghĩa rất quan trọng, giúp cho những nhà sinh thái và lâm nghiệp tìm ra được giải pháp tác động đúng giai đoạn để loại trừ những cá thể kém sức sống, tạo điều kiện môi trường tốt cho các cây khỏe sinh trưởng, phát triển nhanh hơn. Điều đó sẽ thúc đẩy nhanh quá trình phục hồi rừng và nâng cao chất lượng rừng phục hồi.
Để xác định sự thay đổi về mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao, chúng tôi chia cấp 4 cấp chiều cao như sau:
+ Cấp I: chiều cao <1m + Cấp II: chiều cao từ 1 -2m + Cấp III: chiều cao từ 2 -3m + Cấp IV: chiều cao > 3m
Từ số liệu điều tra ở các ô dạng bản thống kê được số cây g tái sinh theo cấp chiều cao, kết quả được thể hiện ở bảnh 4.2 và hình 4.2.
Bảng 4.2. Mật độ câ gỗ tái sinh theo cấp chiều cao
Thời gian phục hồi rừng (năm)
Mật độ tái sinh theo chiều cao (cây/ha) Cấp I (< 1m) Cấp II (1-2m) Cấp III (2 -3m) Cấp IV (>3m) Tổng cộng Số cây T lệ (%) Số cây T lệ (%) Số cây T lệ (%) Số cây T lệ (%) I (1 - 3 năm) 378 6.68 2003 35.43 1839 32.54 1433 25.35 5653 II (5 - 6 năm) 199 3.41 680 11.66 1346 23.08 3606 61.85 5831 III (8 - 9 năm) 78 1.39 295 5.26 528 9.43 4699 83.92 5600 IV (11-12 năm) 67 1.66 263 6.53 494 12.27 3202 79.54 4026 V (14 - 15 năm) 52 1.36 140 3.68 462 12.15 3150 82.81 3804
Hình 4.2. Đồ thị mật độ cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao
Từ kết quả tại bảng 4.2 và hình 4.2 rút ra một số nhận xét như sau:
- Thời gian phục hồi rừng tăng mật độ cây g tái sinh có chiều cao nhỏ hơn 3,0m giảm dần. Giai đoạn I cây g tái sinh có chiều cao 2-3,0m chiếm tỷ lệ (25,35%) và tỷ lệ này giảm dần ở các giai đoạn phục hồi sau: giai đoạn II là 23,08%; giai đoạn III là 9,43%, giai đoạn IV là 12,27%; giai đoạn V là 12,15%.
- Thời gian phục hồi rừng tăng mật độ cây tái sinh có chiều cao 3m, lớn hơn 3m tăng dần. Giai đoạn I là 32,54%, giai đoạn II là 61,85%, giai đoạn III là 83,92%, giai đoạn IV là 79,54% và giai đoạn V là 82,81%.
- Số lượng cây g tái sinh cũng giảm dần theo thời gian rừng phục hồi: giai đoạn I mật độ cây g tái sinh là 5653 cây/ha; giai đoạn II là 5831 cây/ha; giai đoạn III là 5600 cây/ha; giai đoạn IV là 4026 cây/ha; giai đoạn V là 3804 cây/ha. Như vậy từ gian đoạn I đến giai đoạn V số lượng loài cây g tái sinh giảm khoảng 1849 cây/ha.
- Phân bố cây g tái sinh theo cấp chiều cao có dạng phân bố 1 đỉnh, thời gian phục hồi rừng tăng dạng phân bố thay đổi theo hướng 1 đỉnh lệch phải.
- Giai đoạn I (từ 1 - 3 năm): Giai đoạn này, điều kiện ánh sáng, không gian sống phù hợp cho các loài cây cỏ, cây bụi ưa sáng tái sinh, tiếp đến là một vài loài cây g ưa sáng sinh trưởng nhanh tái sinh như Thành nghạnh (Cratoxylum formosum); Hu day (Trema angustifolia); Ba soi (Macaranga denticulata); Bùng bục (Mallotus barbatus). Phân bố số cây g ưa sáng tái sinh tập trung chủ yếu ở chiều cao 1-2m tỷ lệ 35.43%, từ 2 - 3m 32.54%, chiều cao >3m tỷ lệ 25,35%.
- Giai đoạn II (từ 5 - 6 năm): Bên cạnh các loài cỏ, các loài cây bụi có lớp cây g ưa sáng tái sinh, lớp cây g ưa sáng này đã tạo nên hoành cảnh rừng mới, ở giai đoạn này rừng bắt đầu khép tán, trên m t đất không còn nhiều l trống đây là điều kiện môi trường sống thuận lợi cho những cây ưa sáng tiếp tục sinh trưởng phát triển.
Giai đoạn này có một số loài cây mới tái sinh như Hoắc quang (Wendlandia paniculata), Kháo (Phoebe lanceolata). Phân bố cây g tái sinh chủ yếu ở cấp chiều cao >3m chiếm tỷ lệ 61.85%, lớp cây ở cấp chiều cao 1-2m chỉ còn 11.66%. Trong giai đoạn này diễn ra sự cạnh tranh về không gian sống và dinh dưỡng giữa các loài, đây là nguyên nhân dẫn đến có sự phân cấp chiều
cao giữa các tầng cây tái sinh trên 3m ở giai đoạn sau. Ở giai đoạn này nên dọn rừng, ch t tỉa bớt một số cây tạm cư có chiều cao lớn nhất để tạo không gian sống và dinh dưỡng cho những cây tái sinh định cư. Đây là giai đoạn quan trọng trong quá trình phát triển rừng.
- Giai đoạn III (từ 8 - 9 năm): Khi đã có hoàn cảnh rừng thuận lợi về độ che phủ, độ ẩm và dinh dưỡng đất, giai đoạn này còn gọi là giai đoạn rừng non, trong giai đoạn này đã xuất hiện một số các loài cây chịu bóng như Kháo (Phoebe lancelata), Thừng mức (Wrightia laevina). Ở giai đoạn này những loài cây chiếm ưu thế vẫn là những loài cây tiên phong ưa sáng tập trung chủ yếu cây có chiều cao trung bình 4 - 6m tỷ lệ 83.92%, những cây có chiều cao 2 - 3m giảm đi chỉ còn 9.43%, cây có chiều cao 1-2m tỷ lệ 5.26%.
Ở giai đoạn này sự cạnh tranh về không gian sống và dinh dưỡng diễn ra mạnh hơn giai đoạn II, những cá thể có sức sống tốt, sinh trưởng nhanh và vươn lên chiếm không gian sống, những cá thể có sức sống yếu, sâu bệnh sẽ bị chèn ép, sinh trưởng chậm lại, nhiều cá thể bị vỡ tán và bị đào thải. Tại KVNC chúng tôi nhận thấy giai đoạn 3 rừng được 8 - 9 năm có quá trình phân hóa chiều cao của các cây rừng diễn ra mạnh mẽ.
- Giai đoạn IV (từ 11 - 12 năm): giai đoạn này hoàn cảnh rừng cơ bản đã được tái lập, số loài cây g định cư tái sinh đã đang được tăng dần, độ tàn che của cây g tăng lên làm cho số loài cây bụi, thảm tươi ưa sáng giảm dần. Giai đoạn này các loài cây g chiếm ưu thế, chiều cao trung bình của cây g từ 5.5- 7.0m tăng có tỷ lệ 79.54% xen lẫn cây định cư và cây tạm cư, các loài cây ưa sáng chiếm tầng trên, các loài cây ưa bóng và chịu bóng sinh trưởng ở tầng dưới tán, giai đoạn này mật độ cây cũng giảm chỉ còn 4026 cây/ha.
Trong giai đoạn này nên tỉa bớt cành và tiếp tục phát bỏ cây bụi và những cây có sức sống kém, dọn thảm tươi tạo điều kiện cho các loài cây g tái sinh có môi trường sống thuận lợi để phát triển.
- Giai đoạn V (từ 14 - 15 năm): Số lượng loài và cá thể cây bụi, thảm tươi giảm đi rõ rệt, do vậy cây g tái sinh không còn phải cạnh tranh nhiều về
không gian sống và dinh dưỡng, đây là điều kiện sống thuận lợi cho cây g tái sinh trường phát triển tốt. Giai đoạn này cấp chiều cao tập trung chủ yếu trong khoảng 7.0 - 8.5m, có tỷ lệ 82.81%, ở giai đoạn này các cấp chiều cao dưới giảm đi rõ rệt, mật độ cây g khoảng 3804 cây/ha.
Như vậy, trong quá trình phát triển của rừng qua các giai đoạn từ rừng non (giai đoạn III rừng được 8-9 tuổi) đến giai đoạn V rừng được 14-15 năm, giai đoạn này có thể coi là giai đoạn rừng trưởng. Trong các giai đoạn phát triển của rừng đã có sự phân hóa về chiều cao của các cây g tái sinh để hình thành cấu trúc chiều cao của cây g tái sinh đã phản ánh một phần quá trình cạnh tranh không gian sống giữa các cá thể cùng loài và các cá thể khác loài trong quần thể, quần xã. Trong quá trình phát triển đó, những cá thể có sức sống yếu sẽ bị đào thải (quá trình tự đào thải), những cá thể có sức sống tốt sẽ vươn lên tạo lên hoàn cảnh rừng. Đây chính là quá trình phân hóa về chiều cao để hình thành các tầng tán của rừng.
4.2.2. Phân bố cây tái sinh theo cấp đư ng kính
Quy luật phân bố cây theo cấp đường kính phản ánh tiềm năng phát triển của rừng. Sự tăng trưởng về đường kính thân cây là một nhân tố được đánh giá rất quan trọng, là chỉ tiêu cơ bản dùng để xác định thể tích của cây, trữ lượng, sản lượng, lâm phần… Do đó, nội dung này thường được các nhà nghiên cứu sử dụng trong thiết kế kinh doanh và xây dựng mô hình rừng chuẩn. Đối quá trình phục hồi rừng thứ sinh, phân bố theo cấp đường kính còn phản ánh quá trình sinh trưởng, phát triển của loài cây. Đồng thời, cùng với phát triển về chiều cao cây và tăng trưởng đường kính cây còn cho biết khả năng tái sinh tự nhiên dưới tán rừng. Sự phát triển về đường kính của thân cây chậm nên chúng tôi chỉ đo những cây g tái sinh có đường kính ngang ngực (D1.3) từ 2,5cm trở lên, m i cấp đường kính cách nhau 0,5cm. Kết quả được thể hiện ở bảng 4.3 và hình 4.3.
Bảng 4.3. Phân bố câ gỗ tái sinh theo cấp đƣờng kính ngang ngực Đƣờng kính câ
ngang ngực (cm) (N/D1.3)
Thời gian phục hồi rừng (năm) 1 - 3 năm 5 - 6 năm 8 - 9 năm 11 - 12
năm 14 - 15 năm 2,5 11.07 7.17 6.95 7.03 2.59 3,0 16.78 11.60 7.78 5.11 6.74 3,5 18.92 13.08 11.59 11.00 8.46 4,0 15.35 14.76 13.41 12.50 9.84 4,5 14.64 12.65 10.93 11.80 10.00 5,0 9.28 11.39 9.27 13.00 11.00 5,5 3.57 9.90 10.26 10.10 12.10 6,0 5.00 8.01 10.76 7.99 8.81 6,5 2.14 5.27 6.78 6.23 7.08 7,0 2.50 2.74 3.64 4.15 5.87 7,5 0.75 1.05 2.81 3.35 4.84 8,0 1.27 1.49 2.56 3.80 8,5 0.42 1.49 1.44 2.94 9,0 0.42 0.99 0.80 1.90 9,5 0.27 0.82 1.12 0.69 10,0 0.82 1.12 1.21 10,5 0.21 0.64 0.69 11,0 0.52 11,5 0.69 12 0.35 Cộng 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
Hình 4.3. Đồ thị phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp đư ng kính
Căn cứ kết quả trong bảng 4.3 và hình 4.3 chúng tôi có nhận xét:
Đồ thị phân bố cây g tái sinh theo cấp đường kính (Phân bố N/D1.3) có dạng phân bố 1 đỉnh lệch trái.
Sự sinh trưởng về đường kính của cây chậm nên qua m i giai đoạn số cây tập trung cao nhất nằm ở đường kính tiếp theo: Thời gian phục hồi rừng từ 1 - 3 năm số cây tập trung cao nhất ở đường kính từ 3.0cm đến 4.5cm, trong đó cấp đường kính 3,5cm có tỷ lệ cao nhất 18.92%; thời gian phục hồi 5 - 6 năm ở cấp đường kính 3.5 đến 5.0cm có tỷ lệ cao hơn, trong đó đường kính 4,0cm có tỷ lệ cao nhất là 14.76%; thời gian phục hồi 8 - 9 năm ở cấp đường kính 4,0cm; sau 11 - 12 năm ở cấp đường kính 5,0cm; sau 14 - 15 năm ở cấp đường kính 5,5cm.
Phân bố số cây theo cấp đường kính theo xu hướng số lượng cây giảm dần khi cấp đường kính tăng lên (dạng phân bố giảm, dạng phân bố đ c trưng của kiểu rừng thứ sinh tự nhiên h n loài nhiệt đới, dạng phân bố này hợp với quy luật chung của rừng tự nhiên h n loài.
Thời gian phục hồi rừng lâu thì sự phân hóa về cấp đường kính càng nhiều (sau 1 - 3 năm, đường kính cây ngang ngực dao động từ 2,5cm đến 8,0cm; sau 5 -
6 năm đường kính cây ngang ngực dao động từ 2,5cm đến 9,5cm; sau 8 - 9 năm đường kính cây ngang ngực dao động từ 2,5cm đến 10,5cm; sau 11 - 12 năm đường kính cây ngang ngực dao động từ 2,5cm đến 10,5cm; sau 14 - 15 năm đường kính cây ngang ngực dao động từ 2,5 đến 12,0cm).
Sự phân bố về cấp đường kính diễn ra song song với sự phân hóa về cấp chiều cao. Sự phân hóa về chiều cao và cấp đường kính nó phản ánh tính đa dạng và phức tạp của những rừng phục hồi tự nhiên.
Trong quá trình nghiên cứu về cấp chiều cao và cấp đường kính chúng tôi có nhận xét những cây có sự sinh trưởng nhanh về chiều cao và đường kính chủ yếu tập trung vào những cây tiên phong ưa sáng, có đời sống ngắn và có giá trị kinh tế thấp. Do vậy trong khoanh nuôi phục hồi rừng nên dọn rừng ch t tỉa bớt đi một số cây có giá trị kinh tế thấp để tạo ra không gian sống cho lớp cây tái sinh định cư với mục đích sinh trưởng.
4.2.3. Phân bố cây tái sinh theo m t 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