Sử dụng phương pháp thống kê toán học trong lâm nghiệp để xử lý số liệu bằng chương trình SPSS 20.0 và phần mềm Excel 7.0.
- Tổng hợp các biểu điều tra và mô tả chi tiết về các đặc điểm các bộ phận của loài Lim xẹt.
- Tính trị số trung bình của các cá thể Lim xẹt theo phương pháp bình quân cộng. Các chỉ tiêu cần tính: D1,3 (cm), Hvn (m), Hdc (m), Dt (m).
* Xác định tổ thành tầng cây gỗ
Trên quan điểm sinh thái người ta thường xác định tổ thành tầng cây cao theo số cây còn trên quan điểm sản lượng, người ta lại xác định tổ thành thực vật theo tiết diện ngang hoặc theo trữ lượng.
Để xác định tổ thành tầng cây gỗ, đề tài sử dụng phương pháp tính tỷ lệ tổ thành theo phương pháp của Daniel Marmillod.
2 % G % N % IV 1 i i + = (2-1) Trong đó:
IVi% là tỷ lệ tổ thành (chỉ số quan trọng: Important Value) của loài i Ni% là % theo số cây của loài i trong QXTV rừng
Gi% là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong QXTV rừng
Theo Daniel M., những loài cây có IV% ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần. Theo Thái Văn Trừng (1999), trong một lâm phần nhóm loài cây nào đó > 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế. Cần tính tổng IV% của những loài có trị số này lớn hơn 5%, xếp từ cao xuống thấp và dừng lại khi tổng IV% đạt 50%.
* Phương pháp xác định chỉ số đa dạng sinh học:
- Chỉ sốđa dạng Simpson (1949) Cd = = s i N Ni 1 2 (2-2) Trong đó:
Cd = Chỉ số mức độ chiếm ưu thế hay còn gọi là chỉ số Simpson, Ni = số lượng cá thể của loài thứ i; N = tổng số số lượng cá thể của tất cả các loài - Hệ số Shannon-Wiener H’ = - *ln( ) 1 i s i i p P = (2-3) Trong đó:
Pi là độ nhiều tương đối của loài i (Pi = Ni/N) S là tổng số loài và N là tổng số cá thể điều tra
* Mô tả cấu trúc tầng thứ rừng nơi loài Lim xẹt phân bố như sau:
- Cấu trúc tầng là chỉ tiêu cấu trúc hình thái thể hiện sự sắp xếp không gian phân bố của thực vật theo chiều thẳng đứng. Nghiên cứu cấu trúc tầng thứ được tiến hành mô tảđặc điểm thảm thực vật trong quá trình điều tra thực địa.
* Sai số chuẩn Standart Error:
n S SE =
Trong đó: S là độ lệch chuẩn; n: số lượng mẫu 1 ) ( 2 − − = n x x S x là giá trị của bộ dữ liệu x̄ là giá trị trung bình của bộ dữ liệu n là số phần tử của tập số liệu
* Tổ thành cây tái sinh
Xác định tỷ lệ tổ thành của từng loài được tính theo công thức: n% .100 ni ni m 1 i = = (2-4)
Nếu: ni ≥5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành
ni < 5% thì loài đó không được tham gia vào công thức tổ thành.
* Mật độ cây tái sinh
Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo công thức sau:
dt S n ha N =10.000× / (2-5)
với Sdt là tổng diện tích các ODB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng cây tái sinh điều tra được.
* Chất lượng cây tái sinh
Nghiên cứu tái sinh theo cấp chất lượng tốt, trung bình, xấu nhằm đánh giá một cách tổng quát tình hình tái sinh đang diễn ra tại khu vực nghiên cứu và diễn biến của rừng trong tương lai.
Đánh giá cây tái sinh triển vọng: dựa vào chất lượng cây tái sinh và sinh trưởng của nó để đánh giá, cụ thể cây tái sinh triển vọng ở đây là cây có chất lượng sinh trưởng từ trung bình đến tốt và có chiều cao lớn hơn chiều cao tầng cây bụi, thảm tươi.
* Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
Thống kê số lượng cây tái sinh theo 8 cấp chiều cao: Cấp I < 0,5 m; cấp II: 0,5-1,0 m; cấp III từ 1,0-1,5 m; cấp IV từ 1,5-2,0 m; cấp V từ 2,0-2,5 m; cấp VI từ 2,5-3,0 m; cấp VII > 3,0 m.
* Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng ngang
Đề tài nghiên cứu hình thái phân bố của cây tái sinh trên bề mặt đất rừng dựa vào phân bố Poisson theo công thức: (Nguyễn Hải Tuất và cs 2011)
w S W T = −1 (2-6) Trong đó: X S W 2 = Có phân bố t với n-1 bậc tự do và 1 2 − = n Sw
Nếu trị tuyệt đối của t<tα/2 thì có phân bố ngẫu nhiên, nếu trị số dương của t> tα/2 là phân bố cụm và nếu trị số âm của t<-tα/2 có phân bố cách đều.
Đề tài sử dụng chương trình SPSS 20.0 để kiểm tra phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang theo phân bố Poisson bằng trình lệnh sau:
Analyze/Nonparametric Tests/1-Sample K - S. Theo đó, căn cứ vào chỉ số Z (Kolmogorov-Smirnov Z), nếu Sig (2-tailed) > 0,05 thì giả thuyết về luật phân bố Poison của dãy quan sát có thể chấp nhận được, có nghĩa là phân bố cây trên mặt đất là ngẫu nhiên. Trường hợp nếu trị tuyệt đối của Z lớn hơn 1,96 hoặc xác suất của Z (Sig của Z) <0,05 thì dùng các đặc trưng mẫu để kiểm tra theo các công thức trên để xem hình thái phân bố của cây trên mặt đất là cụm hay cách đều.
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm hình thái và vật hậu của loài Lim xẹt
3.1.1. Đặc điểm hình thái
3.1.1.1. Đặc điểm hình thái thân
Lim xẹt là cây gỗ nhỡ có chiều cao từ 20-25m, thân thẳng, tròn, màu xám trắng, phân cành thấp, đường kính ngang ngực từ... Thân cây tròn, thẳng, tán thưa, đường kính tán trung bình…. gốc dạng bạnh vè nhưng nhỏ, bên trong màu nâu đỏ, vỏ ngoài màu xám, nâu, chứa nhiều lỗ bì sần sùi, vỏ nứt dạng vẩy khi về già. Cành non màu nâu sẫm, rải rác có các nốt sần màu nâu nhạt.
Hình 3.1. Đặc điểm hình thái thân Lim xẹt ở tỉnh Tuyên Quang
3.1.1.2. Đặc điểm hình thái lá
Lim xẹt có lá kép lông chim hai lần chẵn, cành non và lá non có lông màu rỉ
cấp 1 mang 10-22 đôi lá chét, lá chét mọc đối hình trái xoan nhỏ thuôn đều gần tròn, đuôi hình nêm và hơi lệch, dài 1,5-2,2cm, rộng 0,4-0,7cm, Lá kèm nguyên. Phiến lá nhẵn, nách gân lá phía sau có túm lông, gân bên có từ 12 - 15 đôi nổi rõ ở
mặt sau.
Hình 3.2. Đặc điểm hình thái lá Lim xẹt ở tỉnh Tuyên Quang
3.1.1.3. Đặc điểm hình thái hoa, quả loài Lim xẹt
Hoa loài Lim xẹt là hoa tự chùm viên chùy ở nách lá phía đầu cành, nụ hình cầu, đường kính dài 0,6-0,8cm, lá bắc sớm rụng. Hoa lưỡng tính gần đều đài hợp gốc xẻ 5 thùy, xếp lợp. Tràng 5 cánh màu vàng, có cuống ngắn; nhị 10 rời, vươn ra ngoài hoa, gốc chỉ nhị phủ nhiều lông dài màu nâu gỉ sắt; vòi nhụy dài, đầu nhị nguyên.
Quả đậu hình trái xoan dài, dẹt, mép mỏng thành cánh, dài 10-12cm, rộng 2,5-3cm. Khi non quả màu tím, khi chín màu nâu bóng. Quả không tự nứt. Hạt nằm chéo góc 450 trong quả, màu cánh gián, bóng và cứng.
Hình 3.3. Đặc điểm hình thái hoa, quả Lim xẹt ở tỉnh Tuyên Quang
Hình 3.4. Đặc điểm hình thái quả, hạt Lim xẹt ở tỉnh Tuyên Quang 3.1.2. Đặc điểm vật hậu
Lim xẹt là loài có khả năng phân bố tự nhiên tương đối rộng tại các vùng trên cả nước. Ở phía Bắc Lim xẹt phân bố chủ yếu ở một số tỉnh: Ninh Bình, Hòa Bình, Phú Thọ, Sơn La, Tuyên Quang, Yên Bái, Bắc Kạn.... Nhờ đặc điểm hạt nhỏ, có cánh nên khả năng phát tán hạt giống xa, thuận lợi cho việc mở rộng sự phân bố của chúng.
Các đặc điểm khí hậu, địa hình, đất đai ở các đai độ cao khác nhau có sự khác biệt nhất định, điều đó ít nhiều ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến các quá trình vật hậu nói chung, như thời gian ra hoa, kết quả, kỳ quả chín, chu kỳ sai quả, và các đặc điểm vật hậu khác của loài. Kết quả nghiên cứu về đặc điểm vật hậu của loài Lim xẹt tại tỉnh Tuyên Quang được tổng hợp tại bảng 3.1:
Bảng 3.1. Các pha vật hậu của loài Lim xẹt ở tỉnh Tuyên Quang
Các pha vật hậu Thời gian (tháng) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Thời kỳ sinh dưỡng Ra chồi Ra lá non Chồi hình thành Chồi nở Ra lá non Rụng lá Thời kỳ sinh sản Ra nụ hoa Nở hoa Quả non Quả và hạt già Quả chín rụng Qua kết quả bảng 3.1 cho thấy: - Thời kỳ sinh dưỡng:
Loài Lim xẹt ở tỉnh Tuyên Quang chủ yếu phân bốở các kiểu rừng thứ sinh nghèo kiệt và rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy, sau khai thác ở độ cao dưới 700m. Là cây ưa sáng, mọc nhanh. Lim xẹt thuộc loài nửa rụng lá. Lá thường rụng vào thời gian từ tháng 01 đến tháng 2 hàng năm.
- Thời kỳ sinh sản:
Lim xẹt là loài cây mọc nhanh, ưa sáng, ưa khí hậu nóng ẩm, sống trong vùng có lượng mưa từ 1.120 mm đến 4.000 mm/năm, có mùa khô kéo dài từ 3 đến 4 tháng. Lim xẹt ra nụ tháng 4, mùa hoa từ tháng 5 đến tháng 7, đậu quả non từ tháng 7 đến tháng 8 và mùa quả chín từ tháng 9 đến tháng 11 hàng năm. Việc thu hái quả để nhân giống cần tiến hành từ tháng 10 đến tháng 11 khi quả chín, vỏ quả màu nâu bóng. Khi nào trong các lâm phần có số lượng cây có quả chín chiếm từ 50% - 60% thì có thể thu hái quả.
Nghiên cứu vật hậu học của loài Lim xẹt tại tỉnh Tuyên Quang làm cơ sở cho các nhà nghiên cứu đưa ra các giải pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý nhằm bảo tồn và phát triển loài Lim xẹt, là cơ sởđể xác định thời kỳ thu hái quả, hạt để phục vụ các chương trình chọn giống, trồng rừng.
Hình 3.5. Cây Lim xẹt được chọn theo dõi vật hậu
3.2. Đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ
3.2.1. Cấu trúc tầng thứ
Kết quả tổng hợp các chỉ tiêu về chiều cao lâm phần trên các ô tiêu chuẩn
Bảng 3.2. Chiều cao lâm phần và của loài Lim xẹt
Địa điểm OTC Lâm phần (m) Lim xẹt (m)
Hmin Hmax HTB Hmin Hmax HTB
Chiêm Hóa ≤300m 3,5 25,0 7,6 4,0 25 8,4 300 – <600m 4,1 20,0 8,3 4,1 10,1 9,7 Lâm Bình ≤300m 4,0 20,5 9,6 6,5 12,0 8,9 300 – <600m 4,0 20,0 10,0 10,0 13,5 10,9 Na Hang ≤300m 5,5 16,5 10,6 9,0 12,5 10,5 300 – <600m 4,5 17,5 9,6 7,0 15,5 10,4
Kết quả bảng 3.2 cho thấy: ở các địa điểm nghiên cứu, chiều cao vút ngọn của lâm phần biến động từ 3,5m – 5,5m; trung bình từ 7,6m – 10,6m; lớn nhất là từ 16,5m – 25m. Đối với loài Lim xẹt, chiều cao vút ngọn thấp nhất là từ 4m – 10m; trung bình là từ 8,4m – 10,9m; cao nhất lên đến 25m.
Từ kết quả nghiên cứu thực địa, đề tài mô tả cấu trúc tầng thứ của rừng như sau: Lim xẹt là loài cây gỗ nhỡ chủ yếu ở tầng vượt tán và giữa tán của rừng thứ sinh phục hồi, rừng các điểm nghiên cứu hầu như có cấu trúc gồm 2 tầng cây gỗ, 1 tầng cây bụi và 1 tầng thảm tươi:
Tầng vượt tán có chiều cao từ 15-20m gồm chủ yếu các loài: Dẻ
(Lithocarpus tubulosus), Dẻ gai (Castanopsis indica), Dẻ xanh (Lithocarpus tubulosus), Kháo hoa nhỏ (Machilus parviflora), Sung rừng (Ficus sp.), Lòng mang (terospermum heterophyllum), Lim xẹt (Peltophorum dasyrrhachis var. tonkinense), Nhội (Bischofia javanica), Chẹo (Engelhardtia roxburghiana), Muồng trắng (Zenia insignis), Kháo (Machilus sp.)
Tầng giữa tán có chiều cao từ 7-15m gồm có các loài: Lim xẹt
(Peltophorum dasyrrhachis var. tonkinense), Phay (Duabanga grandiflora),
duperreanum), Mán đỉa (Archidendron clypearia), Muồng trắng (Zenia insignis), Mã dạng (Macaranga denticulata), Nhội (Bischofia javanica), Vàng Anh (Saraca dives), Sơn (Toxicodendron succedanea), Trám trắng (Canarium album), Trẩu (Vernicia montana), Bồ đề (Styrax tonkinensis), Tếch (Tectona grandis), Sảng (Sterculia lanceolata), Bời lời (Litsea sp), Ba bét (Mallotus paniculatus)...
Tầng cây bụi gồm một số loài: Mua bà (Melastoma sanguineum), Mua thường (Melastoma normale), Mâm xôi (Rubus alcaefolius), Đắng cảy
(Clerodendrum cyrtophyllum), Đom đóm (Alchornea tiliaefolia), Súm lông
(Eurya ciliata), Mắt trâu (Micromelum hirsutum), Đơn trắng (Ixora finlaysoniana), Đơn trâu (Maesa balansae), Lấu núi (Psychotria montana), Chòi mòi (Antidesma fordii), Ba chạc (Euodia lepta), Đơn nem (Maesa perlarius), Bọt ếch lông (Glochidion eriocarpum), Bồ cu vẽ (Breynia fruticosa), Lài trâu (Tabernaemontana bovina), Mắt trâu (Micromelum hirsutum), Hồng bì rừng (Clausena anisata), Hoa dẻ (Desmos chinensis)…
Thảm tươi hay tầng cỏ quyết dày rậm, cao 2-3m gồm các loài: Dương xỉ (Pteris linearis), Sa nhân (Amomum villosum), Cỏ lào (Eupatorium odoratum), Lá dong (Phrynium dispermum), Chuối rừng (Musa balbisiana),
Râu hùm (Tacca chantrieri), Rau rớn (Diplazium esculentum), Cỏ mần trầu
(Eleusine indica), Ráy (Alocasia macrorhizos), Cỏ xước (Achyranthes aspera), Thồm lồm (Polygonum chiensis),… và các loài dây leo: Dây bướm bạc (Mussaenda pubescens), Dạ cẩm (Hedyotis capitellata var. mollis), Dây kim cang (Smilax corbularis), Ngọc nữ (Clerodendron tokinensis),…
3.2.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành tầng cây gỗ
Kết quả nghiên cứu về cấu trúc tổ thành tầng cây cao của lâm phần có loài Lim xẹt phân bốđược tổng hợp ở bảng 3.3:
Bảng 3.3. Tổ thành tầng cây cao ở các lâm phần có loài Lim xẹt phân bố Địa điểm Độ cao Tổ thành tầng cây gỗ IVI %loài Lim xẹt (%) Chiêm Hóa ≤300m 10,66Rr + 8,91Xo + 7,4Mđ + 6,77Dtq + 5,53Lx + 5,11Ch + 55,62Lk (30 loài) 5,53 300 – <600m 13,64Dtq+ 9,34Tra + 6,98Mđ + 6,61Sr + 5,12Khn + 58,31Lk (27 loài) 3,54 Lâm Bình ≤300m 12,15Dg + 5,8Bl + 5,59 Khn + 5,03 Pha + 5,0Bb + 66,43 Lk (43 loài) 3,30 300 – <600m 13,13Dg + 6,51Bb + 6,25Lm + 6,21Thb + 6,20Khn + 61,7Lk (37 loài) 3,08 Na Hang ≤300m 8,79Dg + 7,6Kh + 6,08Vt + 77,53Lk (49 loài) 2,25 300 – <600m 10,5Dg + 8,91Vt + 5,35Su + 75,24Lk (48 loài) 2,47
(Ghi chú: Bl: Bời lời; Bb: Ba bét; Ch: Chẹo; Dg: Dẻ gai; Dtq: Dẻ Tuyên Quang; Lm: Lòng mang; Lx: Lim xẹt; Mđ: Mán đỉa; Pha: Phay; Khn: Kháo hoa nhỏ; Kh: Kháo; Thb: Thôi ba; Tra: Trám trắng; Su: Sữa; Sr: Sung rừng; Vt: Vối thuốc; Rr: Ràng ràng; Xo: Xoan)
Kết quả bảng 3.3 cho thấy, tổ thành rừng tự nhiên nơi loài Lim xẹt phân bố có số loài cây gỗ biến động từ 32 – 52 loài, trong đó rừng ở huyện Chiêm Hóa có số loài thấp nhất từ 32-36 loài, và cao nhất là rừng ở huyện Na Hang có tới 51-52 loài, các loài cây gỗ chủ yếu như: Dẻ gai, Dẻ Tuyên Quang, Lòng mang, Mán đỉa, Phay, Kháo hoa nhỏ, Thôi ba, Sung rừng, Vối thuốc, Ràng ràng, Trám trắng, Ba bét, Lòng mang,… Số loài cây gỗ tham gia vào công thức tổ thành biến động từ 3 loài (tại khu vực rừng tự nhiên ở Na Hang) đến 6 loài (tại Chiêm Hóa), trong đó ở Na Hang, số loài tham gia vào công thức tổ thành là ít nhất chỉ có 3 loài, còn lại là các loài khác. Đặc biệt là loài Lim xẹt chỉ có mặt trong công thức tổ thành rừng của Chiêm Hóa tại độ cao ≤300m với chỉ số IV% là 5,53%, còn lại ở các công thức tổ thành khác Lim xẹt chỉ chiếm tỷ lệ thấp từ 2,25%-3,54%, mặc dù tất cả các ô tiêu chuẩn điều tra đều có mặt của loài Lim
xẹt, điều đó cũng thấy rằng Lim xẹt trong các ô tiêu chuẩn điều tra đều nhỏ và mật độ không cao.
3.2.3. Cấu trúc mật độ
Cấu trúc mật độ lâm phần và mật độ của loài Lim xẹt được tổng hợp tại bảng:
Bảng 3.4. Cấu trúc mật độ các lâm phần nơi loài Lim xẹt phân bố
±* - SE (Sai số chuẩn: Standart Error)
Địa điểm Đai cao Độ(m) cao Số loài Mật độ (Cây/ha) Txỷẹ lt (%) ệ Lim Lâm phần Lim xẹt Chiêm Hóa ≤300m 163 36 413±4* 22±4 5,24 300 – 600m 193 32 392±4 13±3 3,40 TB 178 34 403 18 4,32 Lâm Bình ≤300m 242 48 385±3 15±3 3,90 300 – 600m 300 42 380±3 12±2 3,07 TB 271 45 383 14 3,49 Na Hang ≤300m 298 52 408±3 13±2 2,86 300 – 600m 436 51 382±2 10±0 2,62 TB 367 51 395 11 2,74
Kết quả bảng 3.4 cho thấy, tại các đai cao khác nhau mật độ rừng nhìn chung không có sự chênh lệch nhiều, Cụ thể, tại các điểm nghiên cứu mật độ rừng tại đai cao ≤300m cao hơn đai cao 300-<600m, biến động từ 385 ± 3 cây/ha – 413 ± 4 cây/ha ở đai cao ≤300m và 380 ± 3 cây/ha – 392 ± 4 cây/ha ở đai cao 300-<600m. Mật độ loài Lim xẹt biến động từ 10-22 cây/ha, ở đai cao ≤300m mật độ cây Lim