a. Xác định tổ thành
* Xác định tổ thành theo số cá thể của mỗi loài
Để xác định công thức tổ thành loài theo số cá thể, tôi áp dụng công thức sau:
Trong đó: Ki là tỷ lệ tổ thành của loài thứ i. mi là số cây của loài thứ i.
N là tổng số cây điều tra
Sau đó sử dụng dãy các giá tri Ki để viết công thức tổ thành. * Cách viết công thức tổ thành
- Cây có hệ số tổ thành >= 1 viết hệ số tổ thành trước sau đó viết ký hiệu tắt của loài
- Cây có hệ số từ 0,5 trở lên đến < 1 viết dấu (+) trước ký hiệu viết tắt của loài
- Cây có hệ số tổ thành < 0,5 trở xuống viết dấu (-) trước ký hiệu viết tắt của loài
- Các loài khác nhỏ hơn cây trung bình chung ở phần ký hiệu các loài khác (LK).
b. Mật độ
Công thức xác định mật độ như sau:
Trong đó:
- n: Tổng số cá thể của loài trong các OTC. - S: Tổng diện tích các OTC (ha).
PHẦN 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Đặc điểm hình thái và vật hậu của cây Phay
4.1.1 Đặc điểm về phân loại của loài trong hệ thống phân loại
Sắp xếp của loài Phay (Duabanga granhis flora Roxb.ex DC) trong hệ thống phân loại thuộc:
- Ngành thực vật hạt kín (Angiospermae)
- Họ Bần (Sonneratioiacea Engl &Gilg)
- Chi Duabanga
4.1.2 Đặc điểm hình thái cây
* Đặc điểm rễ cây: Rễ trụ ăn sâu vào đất, hệ rễ bám rất phát triển giúp cây
đứng chắc nơi có địa hình dốc.
*Đặc điểm thân cây: Kết quả điều tra đo đếm kích thước của cây Phay
trong khu vực nghiên cứu được tổng hợp trong bảng sau:
Bảng 4.1: Kích thước cây Phay tại huyện Bạch Thông – Bắc Kạn
D1.3 (cm) H vn (m)
TB Max Min TB max min
38.21 130 9.2 18,15 30 7
Từ kết quả ở bảng 4.1 ta thấy: cây Phay ở khu vực nghiên cứu cao khoảng 7-30m, đường kính thân cây khoảng 9.2-130cm. D1.3 trung bình của cây là 38.21cm, Hvn trung bình là 18.15m.
Thân thẳng, gốc có bạnh nhỏ, có những cây thân thẳng tròn nhìn rất đẹp. Vỏ nhẵn, màu xám tro. Cành non vuông cạnh, cành xếp thành tầng, thẳng góc với thân, xòa rộng, đầu thường rủ xuống.
* Đặc điểm hình thái lá cây:
Lá đơn mọc đối, hình trái xoan thuôn,đầu tù, có mũi lồi ngắn, đuôi hình tim, dài từ 12-30cm, rộng 4-7cm. Cuống lá thô ngắn, dài 0,5cm. Lá kèm nhỏ.
Bảng 4.2: Kết quả đo kích thước lá cây Phay trưởng thành
Vị trí Lá trên ngọn Lá giữa tán Lá dưới tán
TB Max Min TB Max Min TB Max Min
Dài
(cm) 19 22 14 22.85 28.7 17 28.35 30 26.7
Rộng
(cm) 5.1 6.2 4 5.55 6.5 4.6 5.9 7 4.8
* Đặc điểm hình thái hoa:
Hoa tự xim viên chùy ở đầu cành, hoa to, thưa. Hoa lưỡng tính. Đài có 6 cánh dầy, nhẵn, màu lục nhạt. Cánh tràng có 6 cánh, hình trứng ngược có màu trắng hoặc trắng vàng. Nhị nhiều xếp thành nhiều vòng,có từ 125-132 nhị, chỉ nhị quăn. Bầu trung hình nón, 6-8 ô, mỗi ô nhiều noãn.
* Đặc điểm quả:
Quả nang, hình cầu, khi chín vỏ hóa gỗ, nứt 4-8 mảnh. Hạt nhỏ, 2 đầu có đuôi dài[3].
4.1.3 Đặc điểm vật hậu
Hiện tượng vật hậu là những hiện tượng biến đổi chu kì của sinh vật trong năm, hòa cùng một nhịp với khí hậu. Xác định thời kì chín và rơi rụng của quả, hạt có ý nghĩa rất lớn đối với việc thu hái hạt giống và đề xuất các biện pháp tái sinh rừng.
Những biến đổi vật hậu cụ thể từ tháng 1-5 (dương lịch) được trình bày ở bảng sau:
Bảng 4.3: Đặc điểm vật hậu của loài trong thời gian từ tháng 1-5
TT Hiện tượng vật hậu Thời gian Đặc điểm vật hậu I Cơ quan sinh dưỡng
1 Ra chồi, lá non Tháng 1-2 II Cơ quan sinh sản
1 Ra nụ Tháng 2-3 Nhiều nụ màu lục nhạt
2 Hoa nở Tháng 3-4 Nhiều hoa, màu trắng
3 Đậu quả non Tháng 4-5 Nhiều quả, màu xanh Kết quả theo dõi vật hậu cho thấy: phay bắt đầu ra chôi, lá non vào tháng 1- 2, ra nụ vào khoảng tháng 2-3, hoa nở vào khoảng tháng 3-4 và vào khoảng tháng 4-5 thì đậu quả non.
4.2.1 Đặc điểm địa hình nơi có loài Phay phân bố
Kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy, cây Phay phân bố ở biên độ sinh thái tương đối rộng, thường mọc ở chân núi, ven khe suối, ven các khe ẩm, ưa đất sâu mát hoặc đất có lẫn đá. Phân bố ở độ cao từ 400-700m, độ dốc từ 28o- 50o, hướng phơi chủ yếu là hướng Đông.
4.2.2 Đặc điểm sinh thái nơi loài Phay phân bố
a) Đặc điểm khí hậu nơi có Phay tái sinh phân bố
*Đặc điểm về nhiệt độ và lượng mưa:
Bảng 4.4: Đặc điểm về nhiệt độ và lượng mưa nơi có cây Phay tái sinh phân bố
Nhiệt độ (°C) (TB/ năm) Lượng mưa (mm) (Tb/năm)
TB Max Min TB Max Min
20 - 25 38 2 1260 1842 808.5
Qua số liệu của trạm quan trắc khí tượng huyện Bạch Thông trên ta thấy: Trong khu vực nghiên cứu, Phay phân bố ở nơi có biên độ nhiệt độ tương đối rộng. Nhiệt độ trung bình năm từ 20°C tới 25°C, nhiệt độ tối cao đạt 38°C, nhiệt đột tối thấp đạt 2°C. Phay có thể phân bố tại khu vực có lượng mưa trung bình năm khá thấp (1260 mm/năm), lượng mưa cao nhất đạt 1842 mm/ năm, lượng mưa thấp nhất đạt 808.5 mm/năm.
b) Đặc điểm đất đai nơi có Phay phân bố
Qua điều tra sơ bộ tính chất đất, tôi đưa ra một số nhận xét chung về đất nơi có cây Phay sinh sống như sau. Tầng Ao mỏng chỉ từ 0.75 tới 1.5 cm, không đồng đều, lượng cành rơi lá rụng ít. Đất có màu xám hoặc vàng xám. Thành phần cơ giới của đất chủ yếu là thịt nhẹ. Tỷ lệ đá lẫn chiếm khá cao từ 4 – 18.5%. Tỷ lệ rễ cây từ 1-20%. Đất có độ ẩm cao, kết cấu từ hơi chặt tới xốp. Kết quả điều tra cụ thể được thể hiện trong bảng 4.5.
Bảng 4.5: Bảng kết quả tổng hợp điều tra sơ bộ đất khu vực nghiên cứu
Trạng thái IIA IIB IIIA1 Gỗ - Vầu
A0 0.75 1 1.5 1
A1 8.5 21 22 23
Độ sâu B 28 35 40 31 C 33 31.3 30 26 Màu sắc A0 Xám Xám Xám Xám A1 Xám Xám Vàng xám Vàng AB Vàng xám Vàng xám Vàng B Vàng Vàng Vàng xám Vàng C Vàng Vàng Vàng Vàng Thành phần cơ giới A1 Thịt nhẹ Cát pha Thịt nhẹ Thịt nhẹ AB Thịt nhẹ thịt nhẹ Thịt nhẹ B Thịt nhẹ Thịt nhẹ Thịt nhẹ Thịt nhẹ C Thịt TB Thịt TB Thịt TB Thịt nhẹ Cấu tượng A1 Hạt mịn Hạt mịn Hạt mịn Hạt mịn AB Hạt mịn Hạt mịn Hạt mịn B Hạt mịn Hạt mịn Hạt mịn Hạt mịn
C Hạt thô Hơi thô Hơi thô Hơi thô
Độ chặt
A0 Xốp
A1 Xốp Xốp Xốp Xốp
AB Hơi xốp Hơi xốp Hơi xốp
B Hơi chặt Hơi chặt Hơi chặt Hơi chặt
C Chặt Chặt Chặt Chặt Độ ẩm A1 Ẩm Ẩm Ẩm Ẩm AB Ẩm Ẩm Ẩm Ẩm B Ẩm Ẩm Ẩm Ẩm
C Hơi khô Hơi khô Hơi khô Hơi khô
Tỷ lệ đá lẫn (%) A1 4 10 AB 7.5 10 10 B 15 13.3 10 17.5 C 20 18.3 30 18.5 Tỷ lệ rễ cây (%) A1 17.5 16,7 12 20 AB 17.5 10 10 B 5 6.7 5 5 C 1.5 1
4.3 Một số đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng nơi loài Phay phân bố
Rừng tự nhiên có Phay phân bố được nghiên cứu tại huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn là các trạng thái IIA, IIB, IIIA1, Gỗ - Vầu. Qua quá trình điều tra cho thấy một số đặc điểm cấu trúc của quần xã như sau:
4.3.1 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao
Từ việc phân tích bảng số liệu tầng cây cao của các OTC nơi có cây Phay tái sinh phân bố ta có thể xác định được công thức kết cấu tổ thành loài tầng cây cao. Việc xác định kết cấu tổ thành loài cây đi kèm giúp ta biết được loài cây nghiên cứu có mối quan hệ với những loài cây nào? Chúng có quan hệ như thế nào? Quan hệ hỗ trợ cùng tồn tại hay mối quan hệ cạnh tranh, loài đó hay mọc cùng loài nào giúp ích cho việc điều tra dễ dàng hơn, từ đó ta có biện pháp lâm sinh tác động phù hợp nhằm bảo tồn và phát triển loài cây đó.
Dựa vào kết quả nghiên cứu tổ thành rừng tự nhiên có Phay phân bố ở bảng phụ biểu 01 – 04: Hệ số tổ thành tính theo số cây ở các trạng thái(IIA; IIB; IIIA; Gỗ - Vầu) ta có cấu trúc tổ thành của các trạng thái rừng như sau:
Bảng 4.6: Cấu trúc tổ thành các trạng thái rừng nơi có Phay phân bố tính theo số cây
STT Trạng thái Công thức tổ thành
1 IIA 1.85 Thôi ba + 0.99 Lá nến + 0.62 Ba soi + 0.62 Mán đỉa thường + 0.62 Sâng xoan + 0.62 Trẩu + Loài khác (18 loài)
2 IIB 1.75 Thẩu tấu + 0.79 Phay + 0.63 Lim vang + 0.63 Gáo + Loài khác (33 loài)
3 IIIA1 2.24 Gáo + 1.84 Phay + 1.43 Thôi ba + 1.02 Núc nác + 0.61 Xoan nhừ + Loài khác (10 loài)
4 Gỗ - Vầu 2.08 Gáo + 1.19 Lòng mang + 1.09 Dẻ gai + 0.69 Sồi xanh + 0.59 Phay + 0.59 Xoan nhừ +0.5 Côm tầng + Loài khác (27 loài)
Qua bảng số liệu trên ta thấy số loài cây tham gia vào tổ thành của các trạng thái là khá cao, dao động từ 15- 37 loài, trong đó có từ 3-10 cây Phay xuất hiện trong mỗi trạng thái. Tuy nhiên chỉ có 4-14 loài tham gia chính vào công thức tổ thành. Đối với mỗi trạng thái rừng loài cây chiếm vị trí quan trọng lại khác nhau.
Trạng thái IIA: Loài cây chủ yếu, có hệ số tổ thành cao là: Thôi ba (1.85), Lá nến (0.99).
Trạng thái IIB loài cây chủ yếu là: Thẩu tấu ( 1.75), Phay (0.79). Trạng thái IIIA: Gáo (2.24), Phay (1.84), Thôi ba (1.43).
Ở trạng thái Gỗ - Vầu: Phay có hệ số tổ thành là 0.59, được tham gia vào tổ thành chính cùng với Gáo (2.08), Lòng mang (1.19), Dẻ gai (1.09),...
Kết quả nghiên cứu cho thấy, có sự khác biệt về các loài cây tham gia tổ thành rừng ở các trạng thái. Hệ số tổ thành của cây phay ở các trạng thái là khác nhau. Cây Phay xuất hiện nhiều và có hệ số tổ thành cao ở các trạng thái IIB và IIIA. Ở trạng thái IIA có xuất hiện cây Phay, nhưng với số lượng rất ít (3 cây), hệ số tổ thành thấp nên không được tham gia vào công thức tổ thành chính.
4.3.2 Cấu trúc mật độ tầng cây cao
Nhìn vào phụ biểu 07- 11 : Mật độ tầng cây cao tính cho các trạng thái trạng thái(IIA, IIB, IIIA1, Gỗ - Vầu), ta thấy mật độ của các loài cây trong các trạng thái là khác nhau. Cụ thể:
Trong trạng thái Gỗ - Vầu cây mật độ tầng cây cao là 202 cây/ha. Trong đó cây có mật độ nhiều nhất là Gáo (42 cây/ha), cây Dẻ gai (22 cây/ha), mật độ cây Phay chỉ đạt 12 cây/ha.
Ở trạng thái IIA, cây Thôi ba lại chiếm ưu thế với mật độ là 30 cây/ha, tiếp đến là Lá nến (16 cây/ha), trong khi đó mật độ của loài Phay lại thấp chỉ đạt 6 cây/ha. Mật độ phân bố tầng cây cao của cả lâm phần đạt 162 cây/ha.
Ở trạng thái IIB, mật độ phay đứng thứ hai đạt 13 cây/ha, cao nhất là cây Thẩu tấu (29 cây/ha). Mật độ phân bố tầng cây cao trong trạng thái này là 168 cây/ha.
Trong trạng thái IIIA mật độ tầng cây cao là 98 cây/ha trong đó mật độ cây Gáo là lớn nhất đạt 22 cây/ha, tiếp theo là Phay là 18 cây/ha.
4.3.3 Thành phần loài đi kèm với Phay
4.3.3.1 Thành phần loài cây gỗ đi kèm với Phay
Qua điều tra 10 OTC có Phay phân bố tại khu vực 2 xã Đôn Phong, Hà Vị thuộc huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn, thì ta thấy có các loài cây gỗ sau: Gáo, Thôi ba, Thẩu tấu, Lim vang, Núc nác, Dẻ gai, Lòng mang, Sồi xanh, Côm tầng, Xoan nhừ, Lá nến, Sâng xoan, Trẩu, Hoắc quang, Sau sau, Bồ đề, Ba soi, Cánh kiến, Sảng, Chẹo tía, Muồng trắng, Kháo lá dài, Mán đỉa trâu, Mò lông, Sồi
xanh và một số loài cây khác. Các cây gỗ nơi cây Phay sinh sống là những cây gỗ trung bình có tầng tán không phức tạp và là những loài ưa sáng.
4.3.3.2 Đặc điểm cây bụi thảm tươi nơi loài phân bố
Cây bụi thảm tươi nơi cây Phay phân bố chủ yếu là những cây ưa sáng mọc nhanh như là các loài sau: Lá dong, Cỏ lá, Môn, Ráy, Dương xỉ, Sa nhân, Mâm xôi, Chuối, Bui bui, Cỏ lá nhiều, Vầu, Trầu rừng, Bò khai, Đoác, Dây hoa dẻ, Cỏ lào, Dây thài nài, Chít, Dây bướm trắng, Dây cánh bướm, Riềng dại, Dây chạc trìu, Cỏ le, Bòng bong, Guột, Cao su hồng, Cỏ nhật, Cỏ mía, Cỏ ba cạnh, Tóc tiên, Cứt lợn, Cỏ thuyền, Ràng ràng và một số loài khác.
Dựa vào số liệu điều tra cây bụi thảm tươi tại 12 OTC ta thấy: Độ che phủ trung bình của cây bụi chiếm từ 18- 29%. Độ che phủ của thảm tươi là khá cao. Tất cả các ô đều có độ che phủ > 25%. Có những ô độ che phủ của thảm tươi lên tới 90 %. Độ che phủ trung bình của thảm tươi đạt từ 38-72%.
4.3.4 Cấu trúc tầng thứ, độ tàn che của tầng cây cao
4.3.4.1. Cấu trúc tầng thứ tầng cây cao
Tầng thứ là 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. 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 hợp với mục đích kinh doanh.
Qua quan sát cấu trúc rừng kết hợp với kết quả đo chiều cao tầng cây gỗ trong các trạng thái rừng, tôi đưa ra một số kết luận về cấu trúc tầng thứ của các trạng thái nơi Phay phân bố như sau:
* Trạng thái IIA:
Rừng ở trạng thái này là rừng đang phục hồi ở giai đoạn đầu nên cấu trúc còn khá đơn giản gồm chủ yếu là những loài cây ưa sáng mọc nhanh, một tầng, những loài cây cao hầu như chưa có sự phân tầng.
Tầng A3 có chiều cao biến động từ 6 – 18 m. Tán rừng chính do các loài: Thôi ba, Lá nến, Ba soi, Sâng xoan, Phay tạo thành. Ngoài ra còn các loài khác như Trẩu, Mán đỉa thường, Cánh kiên,...
Tầng cây bụi xuất hiện các loài như: Ba chạc, Bọt ếch, Lấu, Cúc áo,... Tầng thảm tươi xuất hiện các loài như: Chuối rừng, Dương xỉ, Sa nhân, Cỏ lào, Dây hoa dẻ, Dong, Dây thài nài, Dây bướm trắng, Chít, Ráy, Mâm xôi.
* Trạng thái IIB:
Rừng ở trạng thái này, các cây gỗ đã có sự phân tầng, tuy nhiên sự phân tầng này còn chưa rõ rệt. Nhìn chung thì cấu trúc tầng cây gỗ vẫn là một tầng, chiều cao biến động từ 7- 20 m.
Tầng A3 gồm những cây có chiều cao 10 – 20 m như: Phay, Sồi xanh, Mán đỉa trâu, Gáo, Muồng trắng..., chiếm phần lớn số cây trong ô, độ tàn che chủ yếu do tầng này tạo ra.
Tầng cây bụi vẫn tương đối phát triển tuy nhiên kém phát triển hơn so với trạng thái IIA với các loài cây như: Mản, Bọt ếch, Ớt rừng, Găng trâu, Cà dại, Vả, Ngái, Cúc áo.
Tầng thảm tươi gồm: Riềng dại, Sa nhân, Cỏ lào, Cỏ lá, Dương xỉ, Dây cánh bướm, Bòng bong, Guột, Chít.
* Trạng thái IIIA1:
Ở trạng thái này các cây gỗ có sự phân tầng, gồm tầng rừng chính A2 và