2.4.1. Cơ sở phương pháp luận
Phƣơng pháp luận của đề tài dựa trên những cơ sở lý luậnsau đây:
(1) Tái sinh rừng là một hiện tƣợng sinh học quan trọng nhất trong đời sống của rừng. Hiện tƣợng này không những chỉ phụ thuộc vào đặc tính sinh học, sinh
thái họccủa loài cây mà còn phụ thuộc vào môi trƣờng.
(2) Trong nghiên cứu tái sinh rừng, một vấn đề quan trọng là phân tích và so
sánh những yếu tố ảnh hƣởng rõ rệt đến tái sinh rừng. Về lý thuyết, tái sinh rừng chịu ảnh hƣởng bởi rất nhiều yếu tố khác nhau. Tuy vậy, về ý nghĩa thực tiễn, khi nghiên cứu những yếu tố có ảnh hƣởng đến quá trình tái sinh rừng, tác giả chỉ hƣớng vào làm rõ những yếu tố mà thực tiễn có thể kiểm soát thông qua những phƣơng thức lâm sinh. Theo đó, khi phân tích những yếu tố có ảnh hƣởng đến tái sinh của Thông ba lá, tác giả chỉ xác định ảnh hƣởng của kết cấu quần thụ thông
qua độ tàn che tán rừng, cây bụi, thảm tƣơi hƣớng phơi, lỗ trống và điều kiện tác độngđến tái sinh của loài Thông ba lá.
(3) Khả năng tái sinh của một số loài cây gỗ không chỉ phụ thuộc vào đặc tính sinh học sinh thái học và môi trƣờng mà còn phụ thuộc vào chất lƣợng cây giống
(nhƣng do giới hạn về thời gian nghiên cứu đề tài không thể thực hiện việc khảo sát
chất lƣợng cây giốngvà hạt giống, mà chỉ khảo sát lớp cây tái sinh hiện có ở rừng).
Từ những cơ sở trên, trình tự nghiên cứu đƣợc thực hiện theo 4 bƣớc:
Bước 1: Xác định đặc điểmcác quần thụ Thông ba lá theo địa hình và hƣớng
Các quần thụ Thông ba lá đƣợc xác định dựa vào vị trí địa hình, độ dốc, mốc lô, khoảnh, tiểu khu,… (dựa độ cao địa hình phân theo 3 cấp: đỉnh đồi, sƣờn đồi, chân đồivà gọi tắt là đỉnh, sƣờn, chân).
Bước 2: Mô tả và phân tích đặc điểm cấu trúc các quần thụ và tình trạng tái sinh tự nhiên của Thông ba lá.
Bước 3: Phân tích những nhân tố có ảnh hƣởng rõ rệt đến quá trình tái sinh của Thông ba lá. Do giới hạn về thời gian và điều kiện nghiên cứu, phần này chỉ xác định ảnh hƣởng của cấu trúc quần thụ, độ tàn che tán rừng, lỗ trống và thảm tƣơi, cây bụi và hƣớng phơi đến tái sinh của Thông ba lá dƣới tán rừng.
Bước 4: Từ kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của Thông ba lá, đề xuất áp dụng những phƣơng án, kỹ thuật lâm sinh để đẩy mạnh và xúc tiến quá trình tái sinh tự nhiên và nuôi dƣỡng cây tái sinh của Thông ba lá tại khu vục nghiên cứu.
2.4.2. Phương pháp điều tra thu thập số liệu
2.4.2.1. Quá trình thu thập và phân tích thông tin
Quá trình này đƣợc thực hiện theo sơ đồ Hình 2.3
……..
Thông tin về đặc điểm lâm học và cấu trúc quần thụ Thông ba lá trên 3 dạng địa hình theo 2 hƣớng phơi Bắc Nam và Đông Tây (các đặc trƣng chung về các nhân tố điều tra: N/ha, D1.3, Hvn, Dt, G/ha, M/ha; phân bố: N- D1.3, N-Hvn và N-Dt)
Thông tin về đặc điểm tái sinh tự nhiên của Thông ba lá trên 3 dạng địa hình theo 2 hƣớng phơi Bắc Nam và Đông Tây (Phân bố tái sinh theo cấp chiều cao, theo nguồn gốc và chất lƣợng)
Thông tin về các nhân tố ảnh hƣởng đế tái sinh của Thông ba lá trên 3 dạng ảnh hƣởng của địa hình theo 2 hƣớng phơi Bắc Nam và Đông Tây (ảnh hƣởng của độ tàn che tán rừng, ảnh hƣởng của cây bụi, ảnh hƣởng của thảm tƣơi, ảnh hƣởng của diện tích lỗ trống và ảnh hƣởng của điều kiện tác động)
Thu thập thông tin
Xác lập kết quả của các nội dung nghiên cứu.
Đề xuất một số giải pháp xúc tiến tái sinh tự nhiên của Thông ba lá tại vùng nghiên cứu; Kết luận chung và đề nghị
Phân tích thông tin
Thu thập thông tin Xử lý thông tin Hình thành kết quả nghiên cứu
2.4.2.2. Phân chia những quần thụ Thông ba lá
Việc phân chia những quần thụ đƣợc tiến hành thông qua các tuyến. Tuyến điều tra đƣợc xác lập theo hai hƣớng song song và vuông góc với đƣờng đồng mức (theo đặc điểm địa hình) tùy theo địa hình cho phép. Số lƣợng tuyến là 6 tuyến,
chiều dài 2 – 3 km/tuyến theo đặc điểm của rừng.
Việc thu thập, phân tích và tổng hợp số liệu ở các quần thụ Thông ba lá đƣợc phân chia thành 3 nhóm theo 3 vị trí địa hình: đỉnh, sƣờn và chân đồi, đồng thời căn cứ vào bảnđồ hiện trạng rừng, bản đồ địa hình có sẵn và vị trí địa lý, đề tài tiến hành phân chia quần thụ thông ba lá theo 3 nhóm dƣới đây:
Nhóm 1: là những quần thụ Thông ba lá ở vị trí đỉnh đồi (có độ cao so với mặt biển làtừ 1400 -1600 m), thuộc tiểu 153.
Nhóm 2: là những quần thụ Thông ba lá ở vị trí sƣờn đồi (độ cao 1200 -1400 m), tiểu khu 153.
Nhóm 3: là những quần thụ Thông ba lá ở vị trí chân đồi (độ cao là <1200 m)
thuộc tiểu khu 153.
* Sốlƣợng, kích thƣớc và phƣơng pháp bố trí ô tiêu chuẩn
Để mô tả và phân tích đặc điểm lâm học và cấu trúc của 3 nhóm quần thụ
Thông ba lá, trên mỗi tuyến lập 2-3 ô tiêu chuẩn theo phƣơng pháp điển hình, tiến hành thống kê toàn bộ cây gỗ lớn Thông ba lá có đƣờng kính > 6 cm. Nhƣ vậy, mỗi nhóm quần thụ là 2 ô tiêu chuẩn, diện tích mỗi ô tiêu chuẩn là 1000 m2. Tổng số ô tiêu chuẩn cho 3 nhóm quần thụ Thông ba lá theo 2 hƣớng địa hình là 12 ô.
2.4.2.3. Mô tảđặc trưng lâm học của những quần thụ Thông ba lá
Để phân tích đặc trƣng lâm học của ba nhóm quần thụ Thông ba lá, trình tự các bƣớc thu thập số liệu nhƣ sau:
Bƣớc 1: Xác định các đặc trƣng mẫu và cấu trúc của những quần thụ Thông ba lá theo 3 nhóm (đã phân chia ở mục 1). Các chỉ tiêu này đƣợc thống kê mô tả
ngang thân cây bình quân G (m2 /ha); trữlƣợng gỗ bình quân M (m3/ha); phân bố số cây theo đƣờng kính thân cây (N/D1,3) và phân bố số cây theo chiều cao thân cây (N/Hvn).
Để làm rõ vấn đề đặt ra, tiến hành đo đạc đƣờng kính và chiều cao thân cây của tất cả cây Thông ba lá có trong ô tiêu chuẩn. Chỉ tiêu đƣờng kính đƣợc đo bằng
thƣớc dây với độchính xác 0,1 cm. Tƣơng tự chỉ tiêu chiều cao, Hvn đƣợc đo bằng
thƣớc đo cao Blume-leiss với độ chính xác 0,1 m, đo vị trí tọa độ cây và đƣờng kính tán (Dt) của từng cây trong ô đƣợc dóng tán vuông góc trên mặt đất theo 2 hƣớng (Nam Bắc và Đông Tây) và đƣợc đo bằng thƣớc dây với độ chính 0,1m. Tầng thứ
của cây Thông ba lá đƣợc xác định theo phƣơng pháp biểu đồ trắc diện của Davids- Richards (1933-1934). Mỗi nhóm quần thụ Thông ba lá đƣợc vẽđiển hình 1 trắc đồ
dọc và ngang. Dải vẽ trắc đồ đƣợc đo đếm toàn diện trong toàn điện tích ô tiêu chuẩn 1000 m2 ô tiêu chuẩn. Kích thƣớc dãi vẽ trắc đồ 500 m2 (20 m x 25 m).
Thông tin để vẽ trắc đồ bao gồm vị trí tọa độ (theo hƣớng Đông Tây và Nam Bắc),
đƣờng kính D1,3 thân cây, Hdc và Hvn, Dt theo 2 hƣớng Đông Tây và Nam Bắc và
đặc điểm hình thái của từng cây có D1,3 > 6 cm trong ô tiêu chuẩn.
2.4.2.4. Xác định đặc điểm tái sinh tự nhiên của Thông ba lá dưới tán rừng
Chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh rừng bao gồm: Mật độ, phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao, tình trạng sức sống. Cây tái sinh đƣợc đo đếm 5 ô bố trí hệ thống trong các ô tiêu chuận (4 ô ở 4 góc ô tiêu chuẩn và 1 ô ở giữa ô tiêu chuẩn) theo ba nhóm quần thụ Thông ba lá, trong đó mỗi nhóm có 60 ô dạng bản với diện tích 20m2 (4m x 5m). Trong mỗi ô dạng bản những cây tái sinh đƣợc thống kê bắt đầu từ
cây có chiều cao H > 5 cm và kết thúc ở những cây có đƣờng kính < 6 cm. Chiều
cao cây tái sinh đƣợc phân chia thành 5 cấp: H < 50cm; H từ 50-100 cm; 101-150 cm; H: 151-200 cm và H > 200 cm cho đến những cây có đƣờng kính < 6 cm. Tình trạng sức sống của cây tái sinh đƣợc phân chia thành 2 cấp: khỏe (tốt), và yếu (xấu). Cây tốt là những cây thân thẳng, không bị cụt ngọn hay 2 thân, không bị sâu bệnh, tán lá cân đối và tròn đều. Cây xấu là những cây bị cụt ngọn hay 2 thân, bị sâu bệnh, tán lá có dạng cờ. Cây tái sinh triển vọng là những cây tái sinh có chất lƣợng tốt và
50 m
20m
Hình 2.4. Sơ đồ Ô tiêu chuẩn (OTC) điều tra đặc điểm cấu trúc quần thụ và 5 Ô
dạng bản (ODB) điều tra tái sinh tự nhiên của Thông ba lá dưới tán rừng
2.4.2.5. Xác định ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh của Thông ba lá
Độ tàn che tán rừng đƣợc chia thành 5 cấp, trong đó cấp 1 có độ tàn che < 0,3; cấp 2: 0,4-0,5 và cấp 3: 0,6- 0,7; cấp 4: 0,8 – 0,9 và cấp 5 > 0,9 . Các cấp độ tàn che
đƣợc xác định theo từng dải vẽ trắc đồ diện tích 500 m2 (20m x 25m) trong những ô tiêu chuẩn đại điện cho những quần thụ Thông ba lá. Tình trạng tái sinh của Thông ba lá trên các ô tiêu chuẩn đƣợc thống kê đo đếm trong các ô dạng bản, diện tích ô 4m2 (2mx2m). Ô thống kê tái sinh đƣợc bốtrí theo phƣơng pháp hệ thống cách đều trên những tuyến song song trong dải vẽ trắc đồ của ô tiêu chuẩn. Mỗi cấp độ tàn
che đƣợc thu thập 5 ô dạng bản, tổng số 5 cấp độ tàn che là 20 ô dạng bản. Trong mỗi ô dạng bản chiều cao cây tái sinh Thông ba lá cũng đƣợc chia thành 5 cấp H
nhƣ đã trình bày ở mục (c) trên. 50 m ÔO6 20m ` Tuy 25 m 25m
- Dải vẽ trắc đồ -Phần ô điều tra không vẽ trắc đồ
Hình 2.5. Sơ đồ tuyến bố trí ODB hệ thống 4m2điều tra tái sinh tự nhiên theo
cấp ĐTC cây lớn, ĐCP của cây bụi và thảm tươi đến TS Thông ba lá
ODB 5 ODB 4 Ô dạng bản số 1 20m2 (4x5m) ODB 3 ODB 2 Ô dạng bản 4m2 (2mx2m) 1 2 3 4 5
2.4.2.6. Ảnh hưởng của cây bụiđến tái sinh tự nhiên Thông ba lá
Để giải quyết vấn đề đặt ra, trƣớc hết phân chia cây bụi theo cấp độ che phủ
và chiều cao trung bình của cây bụi. Cấp độ che phủ của cây bụi đƣợc phân chia thành 5 cấp: <30%, 40-50%, 60-70%, 80-90% và >90%; chiều cao cây bụi đƣợc chia thành 5 cấp: H < 1m; H = 1,1-1,5 m, 1,51-2,0m, 2,1-2,5m và H > 2,5m. Mỗi cấp độ che phủ tƣớng ứng với mỗi cấp chiều cao cây bụi đƣợc đo lặp lại 5 ô dạng bản 4 m2. Tổng sốđã đo đạc 25 ô dạng bản. Trong mỗi ô dạng bản thống kê mật độ, chiều cao thân cây, chất lƣợng cây tái sinh Thông ba lá. Những chỉ tiêu này đƣợc đo đạc tƣơng tự nhƣ ảnh hƣởng của độ tàn che cây gỗđến tái sinh tự nhiên của Thông ba lá.
2.4.2.7. Ảnh hưởng của thảm tươi đến tái sinh tự nhiên của Thông ba lá:
Để giải quyết vấn đề này, trƣớc hết thống kê mật độ cây tái sinh Thông ba lá
theo các cấp chiều cao (N/H) và cấp chất lƣợng dƣới 5 cấp che phủ của thảm tƣơi
<30%, 40-50%, 60-70%, 80-90% và >90%. Sau đó, lập bảng và biểu đồ để mô tả và so sánh tình trạng tái sinh tự nhiên của Thông ba lá dƣới những độ che phủ của thảm mục. Ảnh hƣởng tốt hay xấu của thảm tƣơi đến tái sinh tự nhiên Thông ba lá
đƣợc xác định thông qua mật độ, chất lƣợng cây tốt và số cây tái sinh triển vọng (H
>100cm)
2.4.2.8. Tái sinh tự nhiên của Thông ba lá trong các lỗ trống
Trƣớc hết quy ƣớc lỗ trống là một khoảng không gian bị mở trống trong tán rừng có diện tích từ 100 đến >750 m2. Để làm rõ ảnh hƣởng của lỗ trống trong tán
rừng đến tái sinh tự nhiên của Thông ba lá, các lỗ trống đƣợc phân chia thành 4 cấp:
< 250 m2, 250-500 m2 , 501-750 m2 và >750 m2, Mỗi cấp lỗ trống đƣợc nghiên cứu lặp lại 3 lần. Tổng số đã nghiên cứu 12 lỗ trống. Những cây tái sinh Thông ba lá trong lỗ trốngđƣợc đo đếm tƣơng tự nhƣ dƣới mỗi cấp độ tàn che.
Cho đến nay, chƣa nhiều công trình nghiên cứu nào đề cập đến vấn đề ảnh hƣởng của hƣớng phơi đến cấu trúc thảm thực vật cũng nhƣ tình hình tái sinh tự
nhiên nói chung và loài Thông ba lá nói riêng. Do đó, những dẫn liệu về sự khác
nhau của điều kiện môi trƣờng giữa các hƣớng phơi còn rất hạn chế. Tuy nhiên, có
thể dễ dàng thấy rằng các hƣớng phơi khác nhau, nhất là giữa hƣớng Đông Tây và
hƣớng Bắc Nam, có cƣờng độ bức xạ mặt trời khác nhau và ở chừng mực nào đó
nhiệt độ trung bình/ngày giữa các hƣớng phơi cũng khác nhau.. những sự khác biệt này đều có ảnh hƣởng đến đời sống sinh vật, trong đó có Thông ba lá.
Để nghiên cứu ảnh hƣởng của hƣớng phơi,đƣợctiến hành điều tra thu thập số liệu cây tái sinh thông ba lá theo 2 hƣớng Đông Tây và hƣớng Bắc Nam; trƣớc hết thống kê mật độ cây tái sinh Thông ba lá theo các cấp chiều cao (N/H) và cấp chất lƣợng. Sau đó, lập bảng và biểu đồ để mô tả và so sánh tình trạng tái sinh tự nhiên
của Thông ba lá ở hai hƣớng phơi khác nhau. Ảnh hƣởng tốt hay xấu hƣớng phơi đến tái sinh tự nhiên Thông ba lá đƣợc xác định thông qua mật độ, chất lƣợng cây tốt, cây xấu và số cây tái sinh triển vọng (H >100cm). Nội dung này đƣợc tổng hợp chung cùng các nhóm nhân tố khác để phân tích và so sánh.
2.4.2.10. Thu thập số liệu khác
Những số liệu về khí hậu-thủy văn, địa hình, đất đai và hiện trạng tài nguyên rừng đƣợc thu thập từ những tài liệu của Công ty Cổ phần giống lâm nghiệp Tây
Nguyên, thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. Điều kiện khí hậu đƣợc xác định dựa theo số liệu của những trạm khí tƣợng gần nhất. Điều kiện thuỷ văn đƣợc mô tả dựa theo bản đồ địa hình với tỷ lệ 1/50.000. Độ cao và dạng địa hình đƣợc xác định dựa theo bản đồ địa hình với tỷ lệ 1/50.000. Loại đất đƣợc xác định dựa theo bản đồ đất với tỷ lệ 1/100.000.
2.4.3. Phương pháp xử lý số liệu
a) Phân chia những quần thụ Thông ba lá
Phƣơng pháp phân chia những quần thụ Thông ba lá chủ yếu dựa vào vị trí địa
đề tài tiến hành phân thành 3 nhóm sau: Nhóm 1 là những quần thụ Thông ba lá ở vị trí đỉnh đồi (có độ cao so với mặt biển là >1400-1600 m), thuộc tiểu khu 153, đất đỏ
vàng trên Granit; Nhóm 2: là những quần thụ Thông ba lá ở vị trí sƣờn đồi (độ cao so với mặt biển là 1200-1400 m), tiểu khu 153, đất đỏ vàng trên Granit; Nhóm 3: là những quần thụ Thông ba lá ở vị trí chân đồi (độ cao so với mặt biển là <1200 m)
trên đất đỏ vàng trên Granit.
b) Mô tả kết cấu 3 quần thụ Thông ba lá theo 3 dạng địa hình ở 2 hƣớng
phơi *Bắc Nam và Đông Tây)
Bƣớc 1: Chỉ tiêu mô tả gồm mật độ, cấu trúc chiều cao và đƣờng kính thân
cây; kết cấu tiết diện ngang và trữ lƣợng gỗ thân cây. Để đạt đƣợc mục đích này, trình tự xử lý số liệu nhƣ sau:
- Xác định những đặc trƣng trung bình về mật độ (Ncây/ha); đƣờng kính bình
quân (D1.3,cm); chiều cao vút ngọn bình quân (Hvn,m); đƣờng kính tán bình quân
(Dt,m); tiết diện ngang thân cây bình quân (G, m2/ha) và trữ lƣợng gỗ (M m3
/ha)
của 3 nhóm quần thụ Thông ba lá ở ba vị trí địa hình: đỉnh, sƣờn và chân đồi. Cách thức tính toán các đặc trƣng thống kê N/ha, D1.3, Hvn, Dt, G/ha và M/ha của các ô