3.2.1 Đặc điểm chung
Ở Việt Nam gọi là cây đƣớc đôi, có tên khoa học là Rhyzophora
apiculata Blume., thuộc họ Đƣớc vẹt (Rhizophoraceae).
+ Đặc điểm về hình thái thực vật:
- Là lồi cây thân gỗ, chiều cao có thể đạt đến 30 m, đƣờng kính có thể
đến 70cm, vỏ cây xù xì màu xám nhạt, thƣờng nức dọc ở phần thân và cành già, gốc có nhiều rễ bao quanh thành hình chân nơm, những rễ này thƣờng đâm ra từ thân ở chiều cao 0,5 đến 1,5 m (kể từ mặt đất) giữ rất chặt thân cây khi có gió bão. Đây là một trong những đặc điểm đƣợc xem là ƣu thế nhất của các loài cây ở rừng ven biển.
- Lá đơn mọc đối, màu xanh đậm, dầy, mặt trên láng hơn mặt dƣới, gân
chính màu đỏ tím nổi rõ ở mặt dƣới, dài 10 – 16 cm, rộng 2,5 – 6 cm, đầu
nhọn, gốc hình nêm, cuốn lá thơ dẹt dài 1 – 3 cm, tạo thành lá có hình ngọn giáo hoặc trái xoan, khi cịn non có lá kèm màu hồng hơi đỏ.
- Cụm hoa sim có hai hoa, hoa màu vàng khơng cuốn, đài hợp xẻ thành
4 thùy hình tam giác dài có màu nâu vàng hoặc hơi đỏ. Cánh tràng 4, mỏng, mép ngun, khơng có lơng. Nhị đực 8 – 12 chiếc, chỉ nhị rất ngắn, bao phấn dài. Bầu 4 ơ, mỗi ơ 2 nỗn, đầu nhụy chẻ thùy 2. Cây Đƣớc thƣờng cho ra hoa và trái quanh năm, nhƣng hoa ra nhiều nhất tập trung vào tháng 4 và 5, quả
chín tập trung vào tháng 9 – 10. Trái nảy mầm khi cịn dính trên cây mẹ, khi
rụng xuống gặp điều kiện thuận lợi thì ra rễ và mọc lá rất nhanh.
- Quả dài 20 – 30 cm, đƣờng kính từ 1 – 2 cm có màu xanh đậm hơi nâu, đầu dính cuốn hơi nhỏ hơn phía dƣới, khi chín tự rụng trái và phát tán rộng trong môi trƣờng nƣớc. Đây là đặc điểm thể hiện sự tái sinh tự nhiên rất mạnh của cây đƣớc.
+ Sinh trƣởng của cây trên các vùng có độ dày tầng bùn đƣợc chia làm 5 mức độ: - Tầng bùn mỏng hơn 0,5 m; - Tầng bùn dày hơn 0,5 đến 1 m; - Tầng bùn dày hơn 1,0 đến 1,5 m; - Tầng bùn dày hơn 1,5 đến 2 m; - Tầng bùn dày hơn 2 m.
Theo quy phạm trồng rừng và tỉa thƣa rừng đƣớc do Bộ Lâm nghiệp
ban hành năm 1986 cụ thể là:
1/ Dạng bùn loãng: Khi ngƣời đi trên bùn, độ sâu ngập bùn có thể tới trên 30 cm, rất khó rút chân lên khỏi bùn, càng đứng lâu thì càng bị lún sâu
vào trong bùn;
2/ Dạng bùn chặt: Khi ngƣời đi trên bùn thì chân bị lún sâu khoảng từ
20 – 30 cm, khó rút chân ra khỏi bùn;
3/ Dạng sét mềm: Khi ngƣời đi trên bùn thì chân bị lún sâu khoảng từ
10 – 20 cm;
4/ Dạng sét chặt: Khi ngƣời đi trên bùn thì chân bị lún sâu tới 5 cm; 5/ Dạng sét rắn chắt (sét cứng): Khi ngƣời đi trên bùn thì chân khơng bị lún, chỉ cảm thấy ƣớt và có thể để lại dấu chân trên đất.
3.2.2 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu cụ thể
Đối tƣợng nghiên cứu cụ thể trong đề tài là rừng đƣớc trồng ở các năm 1997, 1996, 1994, 1993 và 1992 (đến thời điểm nghiên cứu thì cây rừng đạt các tuổi 19, 20, 22, 23 và 24) tại khu vực rừng phịng hộ với diện tích ở 8100
Chƣơng 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1 Phân chia cấp đất cho các lâm phần nghiên cứu
Cấp đất đƣợc coi là tiêu chí phản ảnh mức độ phù hợp của lập địa đối với cây trồng, mức độ phù hợp càng cao thì năng suất cây trồng càng lớn. Từ đó, cấp đất cũng chính là tiêu chí phản ảnh năng suất cây trồng.
Từ số liệu điều tra rừng trồng Đƣớc ở các cấp tuổi khác nhau, xác định
đƣờng kính bình qn và chiều cao bình qn theo tiết diện ngang tầng ƣu thế. Kết quả đƣợc thể hiện ở bảng 4.1.
Bảng 4.1. Bảng tổng hợp đƣờng kính và chiều cao theo tiết diện ngang
OTC Năm trồng Cấp tuổi Pt tƣơng quan h/d Dg0(cm) H0(m)
9 1997 7 h=7,1173*LN(d)-4,7105 8,6 10,6 1 1996 7 h=3,0598*LN(d)+4,7824 9,7 11,7 7 1996 7 h=4,661*LN(d)-0,7762 9,0 9,5 4 1994 8 h=6,717*LN(d)-2,9914 8,3 11,2 6 1994 8 h=6,7348*LN(d)-5,3726 9,6 10,9 2 1993 8 h=4,8813*LN(d)+0,6066 12,2 12,8 3 1992 9 h=5,1145*LN(d)+0,3378 13,9 13,8 5 1992 9 h=4,7493*LN(d)+0,5875 11,4 12,1 8 1992 9 h=3,336*LN(d)+3,0725 10,2 10,8 Cấp tuổi 7: có đƣờng kính bình qn từ 8,6 cm đến 9,0 cm, tƣơng ứng với chiều cao bình quân là 9,5 m đến 11,7 m.
Cấp tuổi 8: Có đƣờng kính theo tiết diện bình qn từ 8,3 cm đến 12,2 cm, tƣơng ứng với chiều cao theo tiết diện bình quân đạt từ 10,9 m đến 12,8
m.
Cấp tuổi 9: Có đƣờng kính theo tiết diện bình qn từ 10,2 cm đến 13,9 cm, tƣơng ứng với chiều cao theo tiết diện bình quân đạt từ 10,8 m đến 13,8
m.
Từ bảng trên cho thấy: đƣờng kính theo tiết diện bình quân và chiều cao theo tiết diện bình qn ở các cấp tuổi chƣa có sự chênh lệch nhau đáng kể. Điều đó cho thấy cấp lập địa ở khu vực nghiên cứu tƣơng đối đồng nhất ,
không ảnh hƣởng lớn đến sinh trƣởng của các lâm phần rừng Đƣớc.
Từ tuổi, và chiều cao H0, tra biểu cấp đất của Phạm Trọng Thịnh, đƣợc cấp đất cho các OTC. Biểu cấp đất của Pham Trọng Thịnh đƣợc thể hiện ở bảng
4.2.
Bảng 4.2. Biểu cấp đất của Phạm Trọng Thịnh lập cho rừng Đƣớc ở vùng ven biển Nam bộ (2006) A H1+ H1.2 H2.3 H3- 3 2,3 1,9 1,5 1,2 4 3,5 2,9 2,4 1,8 5 4,8 4,1 3,3 2,5 6 6,3 5,3 4,3 3,3 7 7,9 6,6 5,4 4,1 8 9,4 7,9 6,4 4,9 9 10,8 9,1 7,4 5,7 10 12,1 10,2 8,3 6,4
A H1+ H1.2 H2.3 H3- 11 13,3 11,2 9,1 7 12 14,4 12,1 9,8 7,6 13 15,3 12,9 10,5 8,1 14 16,1 13,6 11 8,5 15 16,8 14,2 11,5 8,8 16 17,4 14,7 11,9 9,2 17 17,9 15,1 12,3 9,4 18 18,3 15,4 12,5 9,7 19 18,7 15,7 12,8 9,8 20 19 16 13 10 21 19,2 16,2 13,1 10,1 22 19,4 16,3 13,2 10,2 23 19,5 16,4 13,3 10,3 24 19,6 16,5 13,4 10,4
Trong biểu A là tuổi rừng, H1, là chiều cao giới hạn trên cấp đất I; H1.2
là chiều cao ranh giới cấp đất I và cấp đất II; H2.3 là chiều cao ranh giới cấp
đất II và cấp đất III; H3- là chiều cao giới hạn dƣới cấp đất III. Kết quả xác định cấp đất đƣợc cho ở bảng 4.3.
Bảng 4.3. Kết quả xác định cấp đất cho các OTC
ÔTC 9 1 7 4 6 2 3 5 8
H0(m) 10,6 11,7 9,5 11,2 9,9 12,8 13,8 12,1 10,8
Cấp đất III III III III III III II III III
Biểu cấp đất của Phạm Trọng Thịnh lập cho rừng Đƣớc ở vùng ven biển Nam bộ (2006) gồm 3 cấp, trong đó cấp thấp nhất là cấp III. Kết quả tra biểu cho thấy, trong số 9 OTC điều tra có 8 ơ thuộc cấp đất III, 1 ô thuộc cấp đất II. Nhƣ vậy có thể nói đối tƣợng nghiên cứu thuộc cấp đất III. Từ kết quả này cho thấy, mức độ phù hợp của lập địa khu vực nghiên cứu với cây Đƣớc là chƣa cao.
4.2 Xác định một số đặc điểm cấu trúc cơ bản cho rừng Đƣớc
Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các lồi có đặc tính sinh thái khác nhau có thể chung sống hài hoà và đạt tới sự ổn định tƣơng đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiên. Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện quan hệ đấu tranh và thích ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi trƣờng sinh thái và giữa các sinh vật rừng với nhau.
Quy luật cấu trúc là quy luật sắp xếp các cá thể theo một trật tự nhất
định nhằm bảo đảm sự phát triển bền vững của quần thể cây rừng. Nếu quy
luật đó bị phá vỡ thì quần thể có sự phát triển mất cân bằng. Vì vậy tơn trọng sự lựa chọn của tự nhiên với các quy luật hình thành vốn có của nó là một cách làm khôn ngoan của con ngƣời để đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Ý tƣởng xây dựng những lâm phần chuẩn không thể không dựa vào các quy luật cấu trúc của lâm phần.
4.2.1 Phân bố số cây theo đường kính
Đƣờng kính là một nhân tố đƣợc đánh giá rất quan trọng, là chỉ tiêu cơ
khác, phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính là một phân bố tổng quát nhất khi nghiên cứu cấu trúc rừng nhiệt đới tự nhiên hỗn loài.
Phân bố số cây theo đƣờng kính ngang ngực (N/D1,3) là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của quy luật kết cấu lâm phần. Phân bố N/D1,3 thể hiện quy luật sắp xếp, tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian.
Trong hoạt động kinh doanh và lợi dụng rừng, con ngƣời có thể điều tiết mật độ hợp lý, xác định đƣợc vốn rừng để lại, lƣợng khai thác và đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp, từ đó có thể điều chỉnh lại cấu trúc rừng hợp lý. Từ số liệu điều tra 9 ô tiêu chuẩn, đề tài tiến hành mô phỏng phân bố số cây theo đƣờng kính ngang ngực theo các dạng hàm lý thuyết phù hợp.
Việc mơ hình hóa các quy luật cấu trúc N/d trên rất cần thiết. Một mặt nó cho biết các quy luật phân bố vốn tồn tại khách quan trong tổng thể, mặt khác quy luật phân bố này có thể biểu thị một cách gần đúng bằng các biểu thức toán học cho phép xác định tần suất hoặc tần số tƣơng ứng với mỗi tổ của đại lƣợng quan sát nào đó.
Qua kiểm tra sự thuần nhất đƣờng kính và chiều cao ở phụ biểu 01, cho
thấy xác suất của 2 nhỏ hơn 0,05 nên H0 bị bác bỏ. Có nghĩa đƣờng kính và
chiều cao của các ô tiêu chuẩn ở các cấp tuổi là khác nhau rõ rệt. Từ đó, luận
văn tính tốn các nội dung sau đều tách ra để tính từng ơ tiêu chuẩn. Theo
phân bố thực nghiệm số cây theo đƣờng kính ngang ngực từ phụ biểu 03, tất
cả 9 ơ tiêu chuẩn đều có dạng phân bố theo hàm Weibull. Kết quả tính phân
bố lý thuyết theo các dạng hàm Weibull đƣợc tổng hợp ở phụ biểu 04 và bảng
4.4.
Bảng 4.4. Kết quả kiểm tra sự phù hợp của phân bố lý thuyết tính theo hàm Weibull với phân bố thực nghiệm
ÔTC γ α 2 T 2 05 KL 1 1,932 0,063 4,3 11,1 H0+ 2 2,236 0,027 0,6 9,5 H0+ 3 3,092 0,003 3,9 7,8 H0+ 4 2,617 0,043 0,1 6,0 H0+ 5 2,507 0,014 0,2 7,8 H0+ 6 2,504 0,052 1,1 7,8 H0+ 7 2,257 0,022 4,1 11,1 H0+ 8 2,758 0,020 3,0 3,8 H0+ 9 2,920 0,008 3,2 11,1 H0+
Theo kết quả ở bảng trên, giá trị 2T < 205 ở các ô tiêu chuẩn. Nhƣ vậy
có thể kết luận phân bố Weibull mô phỏng tốt cho phân bố thực nghiệm số cây theo đƣờng kính. Để có thể thấy rõ hơn sự phù hợp giữa phân bố thực nghiệm và phân bố lý thuyết, đã minh hoạ phân bố của 9 OTC ở hình 4.1.
Hình 4.1. Phân bố số cây theo đƣờng kính ngang ngực đƣợc mơ tả theo hàm Weibull
4.2.2 Tương quan chiều cao với đường kính
Từ số liệu đo đếm chiều cao của tồn bộ cây trong 9 ơ tiêu chuẩn, tính tƣơng quan chiều cao với đƣờng kính ngang ngực theo các dạng hàm theo phụ biểu 05 và đƣợc tổng hợp ở bảng 4.5.
Bảng 4.5. Bảng tổng hợp hệ số xác đinh của các phƣơng trình OTC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 OTC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Dạng PT R2 Linear 0,499 0,671 0,678 0,713 0,62 0,68 0,636 0,434 0,571 Logarithmic 0,555 0,714 0,712 0,824 0,63 0,664 0,653 0,469 0,592 Inverse 0,581 0,724 0,715 0,838 0,615 0,602 0,658 0,475 0,596 Quadratic 0,575 0,714 0,716 0,906 0,632 0,684 0,662 0,482 0,604 Cubic 0,583 0,727 0,718 0,934 0,632 0,723 0,664 0,483 0,606 Compound 0,488 0,648 0,666 0,708 0,607 0,655 0,618 0,432 0,554 Power 0,549 0,702 0,714 0,826 0,625 0,661 0,639 0,471 0,581 S 0,581 0,726 0,733 0,85 0,616 0,617 0,65 0,482 0,59 Logistic 0,488 0,648 0,666 0,708 0,607 0,655 0,618 0,432 0,554
Theo kết quả tính tốn ở phụ biểu 04, tất cả các phƣơng trình tính tốn đều tồn tại (SigF<0,05). Nhƣ vậy, theo lý thuyết thì có thể sử dụng đƣợc hết các phƣơng trình này để mơ tả tƣơng quan h/d. Theo kết quả tổng hợp ở bảng 4.3, hệ số xác định của các phƣơng trình logarit và phƣơng trình Power cao hơn so với các phƣơng trình cịn lại. Tuy nhiên, nhƣợc điểm của phƣơng trình dạng hàm Power khi mô tả mối quan hệ này là khi đƣờng kính tăng thì chiều cao ln tăng mạnh. Điều này không phù hợp với quy luật của sinh trƣởng đƣờng kính và chiều cao cây rừng, khi mà đƣờng kính tăng đến một giới hạn
nào đó thì chiều cao bắt đầu tăng chậm. Từ đó, luận văn sử dụng dạng hàm
logarit để mơ tả tƣơng quan đƣờng kính và chiều cao ngang ngực của các ô tiêu chuẩn. Các phƣơng trình cụ thể đƣợc tổng hợp ở bảng 4.6.
Bảng 4.6. Tổng hợp phƣơng trình tƣơng quan h/d theo dạng hàm logarit
OTC Cấp tuổi R2 Pt H=aln(D)+b
9 7 0,59 h=7,1173*LN(d)-4,7105 1 7 0,55 h=3,0598*LN(d)+4,7824 7 7 0,66 h=4,661*LN(d)-0,7762 4 8 0,82 h=6,717*LN(d)-2,9914 6 8 0,66 h=6,7348*LN(d)-5,3726 2 8 0,71 h=4,8813*LN(d)+0,6066 3 9 0,71 h=5,1145*LN(d)+0,3378 5 9 0,63 h=4,7493*LN(d)+0,5875 8 9 0,47 h=3,336*LN(d)+3,0725
Theo bảng trên, hệ số xác định của các phƣơng trình dao động từ 0,47 đến 0,82 (từ mức độ tƣơng đối chặt đến chặt). Qua đó cho thấy, việc lựa chọn phƣơng trình dạng logarit cũng phù hợp với các kết quả nghiên cứu trƣớc đây về quy luật tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính ngang ngực. Để có cái nhìn tổng thể, luận văn mơ tả dạng quan hệ h/d ở hình 4.2.
Hình 4.2. Biểu đồ mơ tả quan hệ chiều cao và đƣờng kính ngang ngực
4.2.3 Tương quan đường kính tán với đường kính ngang ngực
Đƣờng kính tán là một chỉ tiêu sinh trƣởng thể hiện mức độ ƣu thế của cây rừng và khả năng tận dụng không gian ánh sáng để sinh trƣởng. Ánh nắng mặt trời là một trong những nhân tố tác động trực tiếp đến sinh trƣởng cây
rừng thơng qua q trình quang hợp. Cây rừng càng nhận đƣợc nhiều ánh nắng thì mức độ quang hợp càng tăng dẫn đến nguồn năng lƣợng đƣợc chuyển hóa tăng để cung cấp dinh dƣỡng cho cây, tạo điều kiện cho cây rừng sinh trƣởng phát triển hơn.
Do vậy, giữa đƣờng kính tán và đƣờng kính ngang ngực có mối liên hệ nhất định, khi đƣờng kính tăng lên đồng nghĩa với việc tán cây phát triển để hấp thụ ánh sáng, nhƣ vậy tán sẽ phải tăng kích thƣớc để thu nhận ánh sáng từ mặt trời. Từ nguyên lý trên, tiến hành nghiên cứu quy luật tƣơng quan giữa đƣờng kính tán và đƣờng kính ngang ngực. Qua nhiều nghiên cứu trƣớc đây cho thấy, giữa đƣờng kính tán và đƣờng kính ngang ngực có mối quan hệ theo dạng đƣờng thẳng: Dt = a+bD1.3 (Vũ Tiến Hinh, 2012)[9]. Từ đó, đã sử dụng dạng phƣơng trình đƣờng thẳng để mơ tả mối quan hệ này.
Kết quả kiểm tra sự thuần nhất về đƣờng kính tán giữa các ơ tiêu chuẩn ở phụ biểu 05 cho thấy: giữa các ô tiêu chuẩn có sự khác nhau rõ rệt về đƣờng kính (sigF <0,05). Khi kiểm tra sự thuần nhất về đƣờng kính tán giữa các ơ tiêu chuẩn trong cùng cấp tuổi cũng cho thấy: cấp tuổi 7 và 8 cho sự khác biệt về sinh trƣởng đƣờng kính tán, cấp tuổi 9 có sự đồng nhất về sinh trƣởng đƣờng kính tán (SigF>0,05). Nhƣ vậy, cần phải xác lập phƣơng trình đƣờng kính tán cho các ơ tiêu chuẩn ở cấp tuổi 7 và 8, còn cấp tuổi 9 có thể gộp đƣờng kính tán lại tính phƣơng trình chung. Kết quả tính tốn đƣợc thể hiện ở