Kết quả nghiên cứu tổ thành và mật độ cây tái sinh của 3 trạng thái rừng được tổng hợp ở bảng 4.15 dưới đây.
Kết quả nghiên cứu ở bảng 4.15 cho thấy, số lượng loài cây tái sinh xuất hiện ở trạng thái rừng IIIA2 là 24 loài, trong đó có 8 loài tham gia vào công thức tổ thành là: Vối thuốc, Súm lông, Thẩu tấu, Lòng trứng đuôi, Hoắc quang, Thành ngạnh, Ba gạc gỗ, Vỏ rụt; loài có hệ số tổ thành cao nhất là Vối
thuốc (1,55). Trạng thái rừng IIIA3 có số loài cây tái sinh là 26 loài, phong phú hơn trạng thái rừng IIIA2 nhưng số loài cây tham gia chính trong công thức tổ thành ít hơn, chỉ có 7 loài là: Hoắc quang, Súm lông, Cứt ngựa, Ràng ràng, Vối thuốc, Kháo vàng, Ba soi và Hoắc quang là loài chiếm ưu thế với hệ số tổ thành là 1,53. Trạng thái rừng IIIB có sự đa dạng về thành phần loài cây tái sinh là thấp nhất (18 loài) và thành phần tham gia vào công thức tổ thành cũng thấp hơn 2 trạng thái trên, chỉ có 4 loài và tỷ lệ số cây cũng có sự khác biệt, trong đó Dẻ bộp là loài có hệ số tổ thành lớn nhất (4,31) tương ứng với số cây lớn nhất.
Kết quả ở bảng 4.15 cũng cho thấy mật độ cây tái sinh giữa 3 trạng thái rừng nghiên cứu có sự khác biệt lớn và đều cao (hơn 4000 cây/ha). Điều này cho thấy cả 3 trạng thái rừng ở khu vực nghiên cứu ở mức đủ tái sinh. Cụ thể, ở trạng thái IIIA2 mật độ cây tái sinh là 7000 cây/ha, IIIA3 là 4917 cây/ha và IIIB là 12.083 cây/ha.
Mật độ cây tái sinh của trạng thái IIIA2 trong nghiên cứu này cao hơn so với nghiên cứu của Phạm Quý Vân (2018) với 4.904 cây/ha nhưng thấp hơn so với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Quang Phúc (2019) với 8.750 cây/ha. Mật độ cây tái sinh của trạng thái IIIA3 trong nghiên cứu này chỉ bằng 1/2 so với trạng thái IIIA3 trong nghiên cứu của Phạm Quý Vân (2018) với 9.216 cây/ha. Trạng thái IIIB có mật độ cây tái sinh, kết quả này tương tự với kết quả của Nguyễn Quang Phúc (2019), tuy nhiên mật độ này trong nghiên cứu của Nguyễn Quang Phúc (2019) cao hơn, với 14.458 cây/ha.
Bảng 4.15. Tổ thành và mật độ cây tái sinh của ba trạng thái rừng
TT
Trạng thái IIIA2 Trạng thái IIIA3 Trạng thái IIIB
Loài N
(cây/ha) Ki Loài cây
N
(cây/ha) Ki Loài cây
N
(cây/ha) Ki
1 Vối thuốc 1083 1,55 Hoắc quang 750 1,53 Dẻ bộp 5208 4,31
2 Súm lông 750 1,07 Súm lông 667 1,36 Hoắc quang 1458 1,21
3 Thẩu tấu 708 1,01 Cứt ngựa 583 1,19 Ba gạc gỗ 833 0,69
4 Lòng trứng đuôi 667 0,95 Ràng ràng 542 1,10 Ràng ràng xanh 750 0,62
5 Hoắc quang 625 0,89 Vối thuốc 417 0,85
6 Thành ngạnh 583 0,83 Kháo vàng 375 0,76
7 Ba gạc gỗ 500 0,71 Ba soi 292 0,59
8 Vỏ rụt 292 0,42
9 Tổng 16 loài khác 1.792 2,56 Tổng 19 loài khác 1.292 2,63 Tổng 14 loài
khác 3.833 3,17
4.5.2. Chất lượng cây tái sinh
Năng lực tái sinh được đánh giá theo các chỉ tiêu về mật độ, phẩm chất, nguồn gốc và số cây con 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 con. Điều kiện hoàn cảnh rừng có tác động rất lớn ở giai đoạn này. Vì vậy, căn cứ vào các kết quả nghiên cứu thực trạng về khả năng tái sinh của các trạng thái thảm thực vật phục hồi tự nhiên tại khu vực nghiên cứu từ đó đề xuất các giải pháp thúc đẩy quá trình tái sinh phục hồi rừng.
Từ số liệu điều tra trên các ô dạng bản, tổng hợp chất lượng cây tái sinh theo 3 cấp tốt, trung bình và xấu. Kết quả thể hiện ở bảng 4.16 và hình 4.3 dưới đây:
Bảng 4.16. Chất lƣợng cây tái sinh của ba trạng thái rừng
Đơn vị tính: 1 ha
Trạng thái Chất lƣợng cây tái sinh
Tốt % Trung bình % Xấu %
IIIA2 2.083 29,8 4.083 58,3 833 11,9
IIIA3 2.292 46,6 2.458 50,0 167 3,4
IIIB 5.042 41,7 6.583 54,5 458 3,8
Kết quả ở bảng 4.16 và hình 4.3 cho thấy tỷ lệ cây tái sinh có chất lượng tốt biến động từ 29,8% đến 46,6%; cây trung bình từ 50% đến 58,% và cây xấu từ 3,4% đến 11,9%. Tỷ lệ cây tái sinh có chất lượng tốt nhiều nhất thuộc trạng thái IIIA3, thấp nhất ở trạng thái IIIA2. Song tỷ lệ cây tái sinh có chất lượng xấu nhiều nhất cũng ở trạng thái IIIA2 và ít nhất ở trạng thái IIIA3. Như vậy, ta thấy rằng 50% cây tái sinh là có chất lượng trung bình, tỷ lệ cây tái sinh có chất lượng tốt vẫn ở mức thấp. Do vậy, cần có biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao số lượng cũng như chất lượng cây tái sinh.
Theo đánh giá về tái sinh của Viện Điều tra - Quy hoạch rừng được chia làm 5 cấp và những cây có chiều cao > 1,0 m sẽ được đánh giá là cây có triển vọng, cụ thể là:
Cấp 1: Mật độ cây tái sinh > 12.000 cây/ha là tái sinh rất tốt; Cấp 2: Mật độ cây tái sinh từ 8.001 - 12.000 cây/ha là tái sinh tốt; Cấp 3: Mật độ cây tái sinh từ 4.001 - 8.000 cây/ha là tái sinh khá;
Cấp 4: Mật độ cây tái sinh từ 2.001 - 4.000 cây/ha là tái sinh trung bình; Cấp 5: Mật độ cây tái sinh < 2.000 cây/ha là tái sinh kém.
Qua bảng 4.16 và Hình 4.3 cho thấy, tái sinh tự nhiên của hai trạng thái rừng IIIA2 và IIIA3 được đánh giá là tái sinh khá, còn tái sinh tự nhiên ở trạng thái rừng IIIB là tốt.
Hình 4.3. Biểu đồ tỷ lệ chất lƣợng cây tái sinh của 3 trạng thái rừng
4.5.3. Nguồn gốc cây tái sinh
Kết quả nghiên cứu phân bố số cây theo cỡ chiều cao được thể hiện qua bảng 4.17 và hình 4.4 như sau:
Bảng 4.17. Mật độ cây tái sinh theo nguồn gốc
Trạng thái Nguồn gốc Hạt % hạt Chồi % chồi IIIA2 4.417 63,1 2.583 36,9 IIIA3 4.000 81,4 917 18,6 IIIB 6.667 55,2 5.417 44,8
Trạng thái thảm thực vật tái sinh tự nhiên có nguồn gốc từ hạt chiếm từ 4.000 cây/ha đến 6.667 cây/ha, có nguồn gốc từ chồi chiếm từ 917 cây/ha đến 5.417 cây/ha. Như vậy, nguồn gốc cây tái sinh ở khu vực nghiên cứu chủ yếu có nguồn gốc từ hạt. Đặc điểm này thuận lợi cho việc hình thành tầng rừng chính trong tương lai. Vì trong cùng một loài, cây mọc từ hạt có đời sống dài hơn so với cây chồi, khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi của ngoại cảnh tốt hơn cây tái sinh chồi.
Kết quả này tương tự như các nghiên cứu khác, ví dụ trong nghiên cứu của Phạm Quý Vân (2018) và Nguyễn Quang Phúc (2019) cũng cho thấy cây tái sinh tự nhiên chủ yếu là có nguồn gốc từ hạt.
Hình 4.4. Biểu đồ tỷ lệ cây tái sinh theo nguồn gốc của 3 trạng thái rừng
Hình 4.4 cho thấy sự phân bố số cây tái sinh có nguồn gốc tái sinh bằng hạt nhiều hơn so với cây tái sinh có nguồn gốc bằng chồi. Cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt ở ba trạng thái chiếm từ 55,2% - 81,4 %, có nguồn gốc từ chồi chiếm từ 18,6% đến 44,8%.
4.5.4. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao
Phân bố loài cây theo cấp chiều cao là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá quá trình phát triển của thảm thực vật. Phân bố loài cây theo cấp chiều cao còn được quy định bởi đặc tính sinh thái của các loài, các loài cây ưa sáng thường chiếm tầng trên, các loài cây chịu bóng sinh trưởng ở tầng dưới.
Nghiên cứu sự phân hóa loài cây theo cấp chiều cao có ý nghĩa hết sức quan trọng, nó giúp tìm ra được giải pháp tác động đúng lúc để loại trừ những cá thể yếu, tạo điều kiện cho các cây khoẻ sinh trưởng phát triển nhanh hơn, điều đó sẽ thúc đẩy nhanh quá trình diễn thế và nâng cao chất lượng, tính đa dạng sinh học của rừng phục hồi.
Kết quả nghiên cứu phân bố số cây theo cỡ chiều cao được thể hiện qua bảng 4.18 và hình 4.5 như sau:
Bảng 4.18. Mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao
Trạng thái Cấp chiều cao
< 0.5 0.5 - 1 1.1- 1.5 1.6- 2.0 2.1- 3.0 3.1- 5.0 >5.0
IIIA2 1.217 2.158 1.200 83 417 1.508 417
IIIA3 708 2.417 125 208 292 792 375
IIIB 3.750 3.500 1.500 750 1.333 1.042 208 Kết quả ở bảng 4.18 và hình 4.5 cho thấy cây tái sinh phân bố ở khắp các cấp chiều cao từ dưới 0,5 m đến trên 5 m. Điều này chứng tỏ ở cả 3 trạng thái rừng nghiên cứu tái sinh diễn ra liên tục theo thời gian. Số lượng cây tái sinh tập trung nhiều nhất ở 2 cấp chiều cao nhỏ hơn 0,5m và từ 0,5 - 1m. Số cây tái sinh có chiều cao từ 1m trở lên nhiều nhất ở trạng thái rừng IIIB và thấp nhất ở trạng thái rừng IIIA3; số cây tái sinh ở các cấp chiều cao này có vai trò quan trọng, nó thể hiện năng lực sinh trưởng của cây tái sinh qua đó cho phép đánh giá mức độ thành công của quá trình tái sinh. Khi chiều cao lớn hơn từ 1,1 m đến trên 5,0 m giai đoạn này bắt đầu có sự cạnh tranh làm giảm tỷ lệ và số lượng cây tái sinh, đến giai đoạn 1,6 - 3 m sự cạnh tranh xảy ra mạnh mẽ, nhóm cây tái sinh ở giai đoạn này đã giảm số lượng rõ rệt, đây cũng là xu hướng phát triển chung cho lớp cây tái sinh dưới tán rừng.
Nhìn chung, phân bố cây tái sinh giảm dần khi cấp chiều cao tăng lên ở cả 3 trạng thái rừng IIIA2, IIIA3 và IIIB. Bởi lẽ, ở giai đoạn đầu mặc dù tái sinh
diễn ra thuận lợi nhưng lớp cây tái sinh đang ở giai đoạn chịu bóng, khả năng cạnh tranh thấp lại chịu ảnh hưởng lớn từ môi trường xung quanh đặc biệt là độ tàn che và cây bụi thảm tươi, do đó lớp cây tái sinh ở giai đoạn này dễ bị các dạng thực vật khác nhau cạnh tranh và bị đào thải tự nhiên. Vì vậy, cần có biện pháp kỹ thuật nhằm hỗ trợ, thúc đẩy sinh trưởng và phát triển của lớp cây tái sinh trong giai đoạn đầu, nâng cao chất lượng tái sinh rừng.
Hình 4.5. Biểu đồ phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao của 3 trạng thái rừng
4.5.5. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất
Phân bố cây tái sinh trên mặt đất phụ thuộc vào không gian dinh dưỡng, đặc tính sinh vật học của từng loài cây và mức độ phát triển của lớp cây này. Nghiên cứu hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất có vai trò quan trọng, tạo cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp thích hợp nhằm điều tiết khả năng tái sinh tự nhiên hợp lý của cây rừng.
Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất của ba trạng thái rừng được xác định trên cơ sở phân bố Poisson. Kết quả được tổng hợp ở bảng 4.19.
Bảng 4.19. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất của ba trạng thái rừng
Trạng thái ODD Xtb S2 K Dạng phân bố
IIIA2 1 11,8 6,2 0,53 Phân bố đều 2 5,0 14,0 2,80 Phân bố cụm 3 16,8 53,2 3,17 Phân bố cụm IIIA3 4 5,2 21,7 4,17 Phân bố cụm 5 8,4 16,3 1,94 Phân bố cụm 6 10,0 29,5 2,95 Phân bố cụm IIIB 7 24,8 152,2 6,14 Phân bố cụm 8 15,8 80,7 5,11 Phân bố cụm 9 17,4 77,8 4,47 Phân bố cụm
Kết quả bảng 4.19 cho thấy, hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất ở hầu hết các ODD của ba trạng thái rừng là phân bố cụm, chỉ có 1 ODD ở trạng thái IIIA2 là có dạng phân bố đều. Sở dĩ cây tái sinh phân bố cụm là do độ tàn che, chiều cao và che phủ của cây bụi thảm tươi khác nhau, dẫn đến phát tán giống không đều. Do vậy, để tạo điều kiện cho tái sinh tự nhiên và việc tái sinh được phân bố tương đối đều trên toàn diện tích cần phải tác động biện pháp kỹ thuật như phát luỗng dây leo, cây bụi thảm tươi đồng thời có biện pháp điều chỉnh độ tàn che thích hợp.
4.5.6. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên
a) Ảnh hưởng của độ tàn che, cây bụi, thảm tươi
Độ tàn che của rừng là tỷ lệ phần trăm giữa diện tích tán lá so với diện tích đất rừng, đây là nhân tố quan trọng trong việc hình thành tiểu hoàn cảnh rừng, có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của các thành phần sinh vật dưới tán rừng, đặc biệt là cây tái sinh.
Sinh trưởng của cây tái sinh trong quan hệ với môi trường, nhất là quan hệ với độ tàn che. Chỉ tiêu này cho phép dự báo khuynh hướng vươn lên tán rừng của các loài cây và đánh giá mức độ ức chế của môi trường đối với chúng.
Tái sinh rừng có quan hệ với sự phát triển của cây bụi và thảm tươi, biểu hiện trên hai khía cạnh hoặc là có lợi hoặc là có hại. Mặt có lợi đó là cây bụi thảm tươi có thể đem lại những điều kiện thuận lợi cho tái sinh như hạn chế tiểu khí hậu bất lợi, cải thiện tính chất của đất…Tuy nhiên, cây bụi, thảm tươi cũng mang lại những bất lợi cho tái sinh như tạo ra lớp che phủ đất, ngăn cản sự tiếp đất và nảy mầm của hạt giống; cạnh tranh với cây tái sinh về ảnh sáng, nước và dinh dưỡng... Khi cây bụi, thảm tươi phát triển mạnh sẽ thuận lợi cho những cây tái sinh chịu bóng giai đoạn đầu nhưng chúng sẽ là trở ngại khi cây tái sinh lớn lên. Do đó, tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng thường không cao khi cây bụi, thảm tươi phát triển mạnh.
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của độ tàn che, cây bụi, thảm tươi đến tái sinh của ba trạng thái rừng ở khu vực nghiên cứu được thể hiện ở bảng 4.20 sau:
Bảng 4.20. Ảnh hƣởng của độ tàn che, cây bụi, thảm tƣơi đến tái sinh của 3 trạng thái rừng
Trạng thái
Độ
tàn che Cây bụi, thảm tƣơi Htb (m) Độ che phủ (%) IIIA2 0,63 Lộc ớt, Dương xỉ, Bọt ếch, Lấu, Mua, Cỏ ba lá, Guột, Lau lách 1,1 64,13
IIIA3 0,65 Dương xỉ, Guột, Lau
lách, Chít, Cỏ ba lá 1,13 61,22 IIIB 0,68 Cỏ ba cạnh, Dương xỉ,
Bảng 4.20 cho thấy, cây bụi, thảm tươi ở đây phát triển khá mạnh gồm các loài Dương xỉ, Guột, Lau lách, Cỏ ba lá, Mua…chiều cao trung bình dao động từ 1,1m đến 1,2m. Do chiều cao trung bình của cây bụi, thảm tươi như trên nên đề tài xác định cây tái sinh có triển vọng là những cây tái sinh có chiều cao từ 1m trở lên, những cây này mới có đủ sức để thắng trong mối quan hệ cạnh tranh với cây bụi, thảm tươi. Độ che phủ trung bình của cây bụi, thảm tươi dao động từ 61,22% đến 66,3%.
Như vậy, cần có những giải pháp điều chỉnh độ tàn che cũng như độ che phủ của cây bụi, thảm tươi để tạo điều kiện cho cây tái sinh phát triển về số lượng, đảm bảo chất lượng theo từng giai đoạn phát triển của cây tái sinh.
4.6. Đề xuất một số giải pháp góp phần thúc đẩy quá trình phục hồi của các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu
Từ những kết quả nghiên cứu được tổng hợp và phân tích ở các nội dung trên cho thấy, muốn thúc đẩy các quần xã thực vật rừng tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén phát triển tốt, đáp ứng được các mục tiêu đề ra thì cần có những giải pháp góp phần thúc đẩy quá trình phục hồi của các trạng thái rừng nhằm nâng cao hiệu quả của việc quản lý rừng bền vững; trong đó đề tài tập trung vào một nhóm giải pháp về quản lý; nhóm giải pháp về đầu tư