4.2.5.1. Đặc điểm 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. Đối 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 hợpvới mục đích bảo tồn.
Để xác định một cách tương đối tầng thứ của lớp cây cao đề tài dựa vào chiều cao của lớp cây này so với chiều cao ưu thế (Hdom). Chiều cao ưu thế được tính từ chiều cao trung bình của 20 cây có chiều cao lớn nhất trong lâm phần đó.Cây tầng trên (A1) có chiều cao lớn hơn hoặc bằng 2/3 Hdom, cây tầng giữa (A2) có chiều cao từ 1/3 đến dưới 2/3 Hdomvà cây tầng dưới (A3) có chiều cao nhỏ dưới 1/3 Hdom. Sự phân chia này là sự phân chia mang tính định tính bởi nó không thể hiện được ý nghĩa sinh thái của mỗi tầng trong cấu trúc của rừng mưa. Tuy vậy, ít nhất nó cũng đem lại một số đo để có thể từ đó vạch ra được một ranh giới xác định khi ứng dụng trong một số phương thức xử lý lâm sinh ở nhiệt đới.
a. Cấu trúc tầng thứ trạng thái rừng ở đai cao 1.500m
Là trạng thái rừng trong quần xã có nhiều loài sinh trưởng chậm. Đặc điểm cấu trúc về tầng cây gỗ của rừng ở đai cao 1.500m đó là có tầng vượt tán (A0). Với chiều cao từ 27 -30,3 m, đường kính phổ biến 60 -100cm chủ yếu là 02 loài Thông 5 lá và Thông 2 lá dẹt và các tầng tán sau:
- Tầng tán trên A1(tầng vượt tán): là tập hợp của các loài cây Thông 2 lá dẹt, Hồng quang, Cáp mộc, Cáp mộc Bidoup, Trâm trắng … Các loài cây thuộc tầng tán chính có chiều cao khoảng 18 25m, đường kính phổ biến 30-70cm và các loài cây này thường có sức sinh trưởng khá tốt, chúng đang tiếp tục phát triển về chiều cao.
- Tầng tán giữa A2(tầng ưu thế sinh thái): Thường gồm các loài Côm cuống dài, Luống xương, Đỗ quyên, Dung đen,Cáp mộc, Kha thụ nguyên, Trâm vỏ đỏ,Cáp mộc việtnam..., có chiều cao từ 9-16 m;đường kính phổ biến 12-25cm các loài cây có sức sinh trưởng trung bình vàđang vươn lên để tham gia vào tầng tán chính trong thời gian tới.
- Tầng tán dưới A3: Thường gồm các loài cây Đỗ quyên, Luống xương các loài câyở tầng này thườngchiếmtỷ lệ thấp và có chiều cao nhỏ thua 9m.
b. Cấu trúc tầng thứ trạng thái rừng ở đai cao 1.700m
Cũng tương tự như trạng thái rừng ở đai cao 1.500m, chiều cao trung bình của trạng thái này đạt xấp xỉ 15,7m. Tuy nhiên, trong trạng thái rừng này có nhiều loài sinh trưởng chậm. Đặc điểm cấu trúc về tầng cây gỗ của rừng ở đai cao là có một số cây có chiều cao lớn tầng vượt tán (A0). Đó là các cây thuộc các loàiPơ mu, Thông 2 lá dẹt có chiều cao tới 27-30m. Đường kính phổ biến 60 –100 cm có những cây cá biệt đường kính còn to hơn100cm
- Tầng tán trên A1(tầng vượt tán): là tậphợp của các loài cây Pơ mu, Cáp mộc bidoup, Hồng quang, Thông 2 ládẹt, Kha thụ nhím, Trâm vỏ đỏ, Chẹo tía… Các loài cây thuộc tầng tán chính cóchiều cao trung bình 21,9m. Đường kính bình quân 45 cm. Các cây gỗ trong tầng này đang tiếp tục sinh trưởng để cạnh tranh về mặt ánh sáng, trong tương lai đây sẽ là tầng vượt tán.
- Tầng tán giữa A2(tầng ưu thế sinh thái):Thường gồm các loài Đỗquyên, Cáp mộc bidoup, Cáp mộcviệtnam, Trâm trắng, Côm cuống dài, Dung… chủ yếu kém giá trị..., có chiều cao từ 9-18 m; các loài cây có sức sinh trưởng trung bình vàđang phải cạnh tranh mạnh về ánh sáng để có thể vươn lên tầng tán trên của rừng.
- Tầng tán dưới A3: Thường gồm các loài cây Đỗ quyên, loài cây ở tầng này thườngchiếmtỷ lệ nhỏ và có chiều cao nhỏ thua 9m.
Cũng tương tự như trạng thái rừng ở đai cao 1.500m và đai cao 1.700m, chiều cao trung bình của trạng thái này đạt xấp xỉ 15,89m. Tuy nhiên trong trạng thái rừng này có nhiều loài sinh trưởng chậm. Đặc điểm cấu trúc về tầng cây gỗ của rừng ở đai cao này có một số cây có chiều cao lớn tầng vượt tán (A0). Đó là các cây thuộc các loài Pơ mu, Thông 2 lá dẹt có chiều cao bình quân 27 m.
- Tầng tán trên A1(tầng vượt tán): là tập hợp của các loài cây Cáp mộc bidoup, Thông 2 lá dẹt, Sồi langbiang, Hồng quang, Kha thụ nhím, Pơ mu … Các loài cây thuộc tầng tán chính có chiều cao trung bình 21,1m. Các cây gỗ trong tầng này đang tiếp tục sinh trưởng để cạnh tranh về mặt ánh sáng, trong tương lai đây sẽ là tầng vượt tán
- Tầng tán giữa A2(tầng ưu thế sinh thái): Thường gồm các loài Đỗquyên, Cáp mộc bidoup, Cáp mộcviệtnam, Côm cuống dài, Trâm vỏ đỏ, Sơn trà… chủ yếu kém giá trị..., có chiều cao từ 9-18 m; các loài cây có sức sinh trưởng trung bình và đang phải cạnh tranh mạnh về ánh sáng để có thể vươn lên tầng tán trên của rừng.
- Tầng tán dưới A3: Thường gồm các loài cây Đỗ quyên, Côm cuống dài, Trâm trắng các loài câyở tầng này thườngchiếmtỷ lệ số nhỏ và có chiều cao nhỏ thua 9m.
Như vậy: Thông qua cấu trúc tầng ta thấy các loài đặc hữu, loài có giá trị cao như Pơ mu,Thông 5 lá, Thông 2 lá dẹt chiếm ưu thế ở tầng A0và tầng trên; tuy nhiênở tầng giữa và đặc biệt là tầng dưới không thấy xuất hiện các loài này chứng tỏ ba loài này là những loài đã già thế hệ kế cận và thế hệ tái sinh rất kém; vậy cần quan tâm và có biện pháp bảo tồn những loài này trong tương lai.
4.2.5.2. Độ tàn che của các trạng thái rừng
Trong lâm phần, độ tàn che tầng cây cao thể hiện cấu trúc của rừng và khả năng tận dụng không gian dinh dưỡng của cây, bất kỳ một lâm phần nào cũng có xu hướng tự điều tiết mật độ để tận dụng không gian dinh dưỡng tốt nhất.
Bảng 4.6: Độ tàn che của các QXTV khu vực nghiên cứu
ÔTC Vị trí
ÔTC Độ tàn che ÔTC Vị trí ÔTC Độ tàn che
1 1.500m 0.65 6 1.900m 0.7 2 1.700m 0.71 7 1.500m 0.69 3 1.900m 0.7 8 1.700m 0.66 4 1.500m 0.62 9 1.900m 0.8 5 1.700m 0.71 Trung bình 0.69 Nhận xét:
Độ tàn che tại các ÔTC biến động từ 0,62 đến 0,8, trung bình của khu vực nghiên cứu là 0,69.Độ tàn che của các khu vực có sự khác biệt nhưng mức độ không caovà điều này cho thấy đa phần các loài cây gỗ lớn mặc dù có tán rộng nhưng không dày đặc do những loài đã bước vào giai đoạn thành thục tự nhiên. Điều này là một trong những dấu hiệu cho thấy những thay đổi về cấu trúc tổ thành của QXTV rừng ở các đai độ cao trong tương lai.
Với các QXTV rừng thuộc các đai cao 1.900m độ tàn che tương đối cao 0,70,8. Điều này chứng tỏ rừng tại đây có sự khép tán tốt, sinh trưởng và phát triển của các loài cây ổn định, khả năng các loài cây dưới tán rừng cạnh tranh ánh sáng và dinh dưỡng với các loài cây ở tầng tán chính rất khó. Do vậy, các loài cây dưới tán rừng phải có khả năng chịu bóng tốt ở giai đoạn tuổi nhỏ thì mới có khả năng tồn tại được. Ở đai cao 1.700mđộ tàn cheở mức trung bình (0,66-0,71), nên tại đây sự khép tán khá tốt vậy các loài cây bụi, thảm tươi và những loài cây ưa sáng không có cơ hội phát triển. Trong khi đó, ở các khu vực đai cao 1.500m độ tàn che thấp nhất, đạt ~0,62. Đây là độ tàn che có cơ hội cho các loài cây tái sinh ưa sáng phát triển. Những cây đang sinh sống dưới tầng tán chính sẽ dễ phát triển hơnvàcó cơ hộitham gia vào tầng tán chính. Nhìn chung,ở khu vực nghiên cứu độ tàn che tương đối cao và sự khác biệt không lớn.
4.2.6. Quy luậtkết cấu của lâm phần
4.2.6.1 Quy luật phân bố số cây theo đường kính 1,3 m (N/D1,3).
Phân bố số cây theo đường kính 1,3 m (N/D1,3) là chỉ tiêu cấu trúc quan trọng và là cơ sở chính của quy luật kết cấu lâm phần. Vì vậy, khi nghiên cứu quy luật phân bố N/D1,3 sẽ góp phần đánh giá, so sánh hiện trạng phát triển của rừng. Kết quả này phần nào đánh giá được trạng thái tồn tại của các quần xã phát triển trong khu vực quan sát. Qua phân bố N/D1,3giúp các nhà quản lý biết được tình hình phát triển của rừng, từ đó có biện pháp cụ thể để điều tiết số cây theo từng cấp đường kính cho phù hợp, tạo điều kiện cho cây phát triển phù hợp với quy luật phát triển tự nhiên nhằm hạn chế những cấp đường kính quá cao hay quá thấp.
Để thực hiện nội dung này từ số liệu đo đếm ở các ô điều tra được tập hợp, sau đó tiến hành chia tổ ghép nhóm, tính tần suất và tính các đặc trưng mẫu, mô tả chúng bằng đồ thị thực nghiệm,lựa chọn hàm toán học phù hợp, mô phổng tốt nhất cho mối quan hệ trên.
a) Phân bố số cây theo cấp đường kính cho khu vực ở đai cao 1.500m
Để tìm được quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính 1,3m phù hợp nhất, đề tài đã gộp03 ÔTC ở đai cao 1.500m để khảo sát phương trình sauđó tiến hành so sánh các phương trình với nhau và chọn ra một phương trình tối ưu thỏa mãn tất cả các chỉ tiêu đề ra, thể hiện tốt nhất quy luật phân bố số cây theo cấp đườngkính 1,3m tại đai cao.
Các phương trình khảo sát để tìm ra phương trình biểu diễn quy luật phân bố số cây theo đường kính 1,3m phù hợp nhất được thể hiện cụ thể trong bảng sau:
Bảng 4.7 - Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về luật phân bố N/D1,3tại đai cao 1.500m STT Phân bố Các tham số χtính χbảng Kết luận Α β Γ λ 1 Khoảng cách 0.51 0.44 6.44 11.07 Ho+ 2 Mayer 386,9 0.7 69.2 11.07 Ho- 3 Weibull 1 0.8 9.98 11.07 Ho+
Từ bảng kết quả trên cho thấy, trong 03 dạng phân bố trên có phân bố khoảng cách vàWeibullcó chỉ số χtính< χbảng. Tuy nhiên, trong 02 loại phân bố trên Phân bố khoảng cách có χtính = 6.439 nhỏ thua χtính của phân bố Weibull nên chọn phân bố số cây theo đường kínhcủa khu vựctuân theo quy luật của phân bố khoảng cách. Hơn nữa, do đường phân bố thực nghiệm có xu hướng giảm, nên các phương trình được chọn khảo sát đều là các phương trình có dạng phân bố giảm. Vì vậy, hàm phân bố khoảng cách được chấp nhận. Từ số liệu tính toán đề tài vẽ biểu đồ phân bố N/D1,3ở đai cao 1.500m như sau:
Phân bố khoảng cách 0 50 100 150 200 250 300 10 18 26 34 42 50 58 66 D1,3(cm ) N(Cây) Flt gộp Ft gộp
Nhận xét:
Từphân bố N/D của rừngtrong hình 4.2. có thể nhận thấy, hàm khoảng cách là hàm mô phỏng tốt phân bố N/D cho những quần xã có sự biến động về đường kính không lớn và có cấu trúc tương đối thuần nhất, số cây giảm, cỡ đường kính tăng. Điều này hoàn toàn phù hợp khi có nhiều tác giả đã sử dụng phân bố này để mô phỏng qui luật phân bố N/D cho các trạng thái rừng.
b) Phân bố số cây theo cấp đường kính ở đai cao 1.700m
Cũng tương tự như ở đai cao 1.700m, để tìmđược quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính 1,3m phù hợp nhất, đề tài đã 03 ÔTC ở đai cao 1.700m để khảo sát phương trình sau đó tiến hành so sánh các phương trình với nhau và chọn ra một phương trình tối ưu thỏa mãn tất cả các chỉ tiêu đề ra, thể hiện tốt nhất quy luật phân bố số cây theo cấp đườngkính 1,3m tại đai cao này.
Các phương trình khảo sát để tìm ra phương trình biểu diễn quy luật phân bố số cây theo đường kính 1,3m phù hợp nhất được thể hiện cụ thể trong bảng sau:
Bảng 4.8 - Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về luật phân bố N/D1,3tại đai cao 1.700m STT Phân bố Các tham số χtính χbảng Kết luận α β Γ λ 1 Khoảng cách 0.47 0.41 6.72 9.488 Ho+ 2 Mayer 268 0.06 296 12.59 Ho- 3 Weibull 1.14 0.05 20.2 11.07 Ho-
Từ bảng kết quả trên cho thấy, trong 03 dạng phân bố trên chỉ có phân bố khoảng cách có chỉ số χtính< χbảng. Nên chọn phân bố số cây theo đường kính của khu vực tuân theo quy luật của phân bố khoảng cách. Hơn nữa, do đường phân bố
thực nghiệm có xu hướng giảm, nên các phương trìnhđược chọn khảo sát đều là các phương trình có dạng phân bố giảm. Vì vậy, phân bố khoảng cách được chấp nhận. Từ số liệu tính toán đề tài vẽ biểu đồ phân bố N/D1,3của đai cao 1.700m như sau:
Phân bố khoảng cách 0 50 100 150 200 250 300 10 18 26 34 42 50 58 D1,3(cm ) N(cây) Flt gộp Ft gộp
Hình 4.3: Biểu đồ biểu diễn phân bố N/D1,3tại đai cao 1.700m. Nhận xét.
Qua biểu đồbiểu diễn phân bố số cây theo đường kính tại đai cao 1.700mcó thể nhận thấy, hàm khoảng cách là hàm mô phỏng tốt phân bố N/D, cho những quần xã có sự biến động về đường kính không lớn và có cấu trúc tương đối thuần nhất, số cây giảm, cỡ đường kính tăng. Điều này hoàn toàn phù hợp khi có nhiều tác giả đã sử dụng phân bố này để mô phỏng qui luật phân bố N/D cho các trạng thái rừng.
c) Phân bố số cây theo cấp đường kính ở đai cao 1.900m
Cũng tương tự như ở đai cao 1.500m, và 1.700mđể tìmđược quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính 1,3m phù hợp nhất, đề tài đã 03 ÔTCở đai cao 1.900m để khảo sát phương trình sau đó tiến hành so sánh các phương trình với nhau và chọn ra một phương trình tối ưu thỏa mãn tất cả các chỉ tiêu đề ra, thể hiện tốt nhất quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính 1,3m tại khu vực nghiên cứu.
Các phương trình khảo sát để tìm ra phương trình biểu diễn quy luật phân bố số cây theo đường kính 1,3m phù hợp nhất được thể hiện cụ thể trong bảng sau:
Bảng 4.9 - Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về luật phân bố N/D1,3tại đai cao 1.900m STT Phân bố Các tham số χtính χbảng Kết luận α β Γ λ 1 Khoảng cách 0.56 0.44 6.8 12.59 Ho+ 2 Mayer 446 0.06 32.7 14.07 Ho- 3 Weibull 1 0.07 6.8 11.07 Ho+
Từ bảng kết quả trên cho thấy, trong 03 dạng phân bố trên có phân bố khoảng cách và phân bố Weibullcó chỉ số χtính<χbảng. Tuy nhiên, χtính của 2 phân bố trên bằng nhau nhưng χbảng của phân bố khoảng cách lớn hơn χbảng của phân bố Weibull. Nói cách khác phân bố số cây theo đường kính tuân theo quy luật của phân bố khoảng cáchvới tần suất phân bố tập trung vào cấp kính từ 9 –18cm (cấp kính thứ 1 và thứ 2). Vì vậy, phân bố khoảng cách được chấp nhận. Từ số liệu tính toán đề tài vẽ biểu đồ phân bố N/D của rừng ở đai cao 1.900m như sau:
Phân bố khoảng cách 0 50 100 150