Thời gian phục hồi sau CTNR Số loài Shannon - Wiener Simpson
5 năm 12 2,162 0,847
10 năm 19 2,428 0,856
Kết quả đánh giá về mức độ đa dạng loài của lớp cây tái sinh ở bảng 4.22 cho thấy: Sự đa dạng loài của lớp cây TS cũng có sự thay đổi rõ rệt, thể hiện ở sự tăng theo thời gian phục hồi rừng. Giá trị số loài, chỉ số đa dạng Shannon - Wiener và chỉ số đa dạng Simpson thấp nhất là ở giai đoạn phục hồi rừng sau 5 năm với giá trị của các chỉ số này lần lượt là 12; 2,162; 0,847; trong khi các giá trị này cao nhất là ở giai đoạn phục hồi rừng sau 15 năm (24; 2,810; 0,866). Các giá trị này ở giai đoạn phục hồi rừng sau 10 năm là 19; 2,428; 0,856.
Kết quả được minh họa trong Hình 4.9.
Hình 4.9. Sự thay đổi về chỉ số Shannon - Wiener và chỉ số Simpson của lớp cây tái sinh theo thời gian phục hồi rừng
Như vậy, từ số liệu ở bảng 4.22 và hình 4.9 một lần nữa cho thấy có sự khác biệt về mức độ đa dạng loài cây của lớp cây tái sinh theo thời gian phục hồi, mức độ đa dạng loài cây tái sinh tỷ lệ thuận với thời gian phục hồi.
* Hệ số tương đồng Sorensen 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
5 năm 10 năm 15 năm
Giá trị đa
dạng loài Shannon-Wiener
Hệ số tương đồng Sorensen được sử dụng để so sánh sự tương đồng hay khác biệt về (1) tổ thành tầng cây tái sinh giữa ba giai đoạn bỏ hóa (5 năm, 10 năm, 15 năm) và (2) tổ thành tầng cây cao với tầng cây tái sinh.
Kết quả tính tốn được tổng hợp trong Bảng 4.23, Bảng 4.24.
Bảng 4.23. ết quả tính hệ số tƣơng đồng Sorensen của tầng cây tái sinh
Giai đoạn so sánh Số loài của giai đoạn phục hồi 5 năm Số loài của giai đoạn phục hồi 10 năm Số loài của giai đoạn phục hồi 15 năm Hệ số tƣơng đồng (CS)
Số loài chung của 2 giai đoạn phục hồi (5
năm – 10 năm)
9 12 19 0,581
Số loài chung của 2 giai đoạn phục hồi (10 năm – 15 năm)
15 19 24 0,698
Số loài chung của 2 giai đoạn phục hồi (5
năm – 15 năm)
10 12 24 0,556
Số liệu nghiên cứu ở bảng 4.23 cho thấy: Tổ thành loài tầng cây tái sinh giữa các giai đoạn phục hồi có chỉ số tương đồng khá cao, chỉ số này dao động từ 0,556 đến 0,698. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, số loài chung của giai đoạn phục hồi 5 năm với 10 năm là 9 loài, với 15 năm là 10 loài. Khi thời gian phục hồi càng dài thì số lồi chung sẽ xuất hiện càng nhiều (15 loài chung ở giai đoạn 10 năm và 15 năm).
Bảng 4.24. ết quả so sánh hệ số tƣơng đồng Sorensen giữa tầng cây cao và cây tái sinh
Giai đoạn so sánh Số loài tầng cây cao của GĐPH 10 năm Số loài tầng cây cao của GĐPH 15 năm Số loài tầng cây tái sinh của GĐPH10 năm Số loài tầng cây tái sinh của GĐPH15 năm Hệ số tƣơng đồng (CS)
Số loài chung của giai
đoạn phục hồi 10 năm 11 16 19 0,595 Số loài chung của giai
đoạn phục hồi 15 năm 14 21 24 0,651
Khi so sánh tính tương đồng giữa tầng cây cao và cây tái sinh (Bảng 4.24) thì hệ số tương đồng giữa tầng cây cao và tầng cây tái sinh của hai giai đoạn phục hồi (10 năm và 15 năm) là khá cao, chỉ số này dao động từ 0,595 đến 0,651. Số loài chung xuất hiện nhiều hơn khi thời gian phục hồi dài. Ở mốc thời gian sau 15 năm PHR tại KVNC, số loài chung giữa tầng cây cao và tái sinh là 14 loài.
4.3.2.2. Cấu trúc mật độ
Nhân tố mật độ của các giai đoạn phục hồi sau CTNR của lớp cây tái sinh được tổng hợp và thể hiện tại bảng 4.25 dưới đây.
Bảng 4.25. Mật độ cây tái sinh thời gian phục hồi rừng Thời gian phục hồi rừng Thời gian phục hồi rừng
sau CTNR Chỉ tiêu Mật độ (cây/ha)
5 năm Min 320 Max 640 TB 560 10 năm Min 480 Max 1.280 TB 736 15 năm Min 480 Max 1.125 TB 803
Bảng 4.25 cho thấy, giai đoạn phục hồi rừng sau 5 năm có trung bình là 560 cây/ha, sau 10 năm và 15 năm, mật độ cây tái sinh tăng lên lần lượt là 736 cây/ha và 803 cây/ha. Như vậy, mật độ cây tái sinh tăng lên sau 10 năm và 15 năm là 1,3 và 1,4 lần so với giai đoạn phục hồi sau 5 năm.
4.3.2.3. Biến động của chiều cao cây tái sinh theo thời gian phục hồi rừng
Kết quả tính tốn một số chỉ tiêu về chiều cao của lớp cây tái sinh được tổng hợp trong Bảng 4.26 sau:
Bảng 4.26. ết quả biến động về chiều cao của tầng cây tái sinh theo thời gian phục hồi rừng
Thời gian phục hồi H(m) S S% EX SK Min Max
5 năm 1,12 0,84 20,34 1,01 2,05 1,0 1,65
10 năm 2,65 1,60 34,49 1,60 2,32 1,15 3,01 15 năm 3,83 2,11 36,29 2,75 1,64 1,22 4,71 Kết quả Bảng 4.26 cho thấy:
Chiều cao trung bình của lớp cây tái sinh tăng dần theo thời gian phục hồi, chiều cao trung bình cao nhất tại giai đoạn phục hồi sau 15 năm là 3,83 m.
Cũng tương tự như đối với đường kính, hệ số biến động về chiều cao tương đối lớn và với giai đoạn phục hồi rừng càng dài thì hệ số biến động về chiều cao càng lớn. Hệ số biến động về chiều cao tăng dần theo thời gian phục hồi rừng. Do phạm vi phân bố giữa chiều cao lớn nhất so với chiều cao nhỏ nhất ngày càng mở rộng theo thời gian phục hồi rừng.
Các giá trị về độ lệch phân bố SK và độ nhọn phân bố EX ở các giai đoạn phục hồi rừng đều lớn hơn 0, điều này cho thấy đỉnh đường cong phân bố thực nghiệm lệch trái so với trị số trung bình và đường cong phân bố thực nghiệm cao hơn so với phân bố chuẩn, chứng tỏ mức độ tập trung của trị số quan sát xung quanh trị số trung bình là cao.
4.3.3. Quan hệ giữa số loài cây tái sinh, mật độ cây tái sinh, chiều cao bình quân của cây tái sinh với một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và nhân tố thời gian của cây tái sinh với một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và nhân tố thời gian
Nghiên cứu này có ý nghĩa thăm dị mối quan hệ giữa số loài cây của tầng cây tái sinh, mật độ cây tái sinh (của những cây tái sinh có chiều cao ≥ 0,5 m),
chiều cao bình qn (của những cây tái sinh có chiều cao ≥ 0,5 m) với các nhân tố sinh thái khác, bao gồm: thời gian bỏ hóa (Anăm), độ dốc, dung trọng (D), tỷ trọng (d), độ xốp (P), mùn (OM), đạm tổng số (N), Kali (K2O) và lân (P2O5).
Kết quả được tổng hợp trong Bảng 4.27 (Xem chi tiết trong các phụ lục
11.12.13).
Bảng 4.27. ết quả xác định mối quan hệ giữa số loài, mật độ và chiều cao bình quân cây TS với một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và thời gian bỏ hóa TT Nhân tố
điều tra Phƣơng trình
Ký hiệu
Tham số kiểm tra
R F Sig.F 1 Số loài cây tái sinh Số loài = -10,619 + 5,051 * Mùn + 2,259 * Đạm tổng số (4.1) 0,678 17,891 0,000 2 Mật độ cây tái sinh (NH ≥ 0,5m) NH ≥ 0,5m = 107,636 + 17,121 * năm + 0,914 * độ xốp + 17,871 * mùn (4.2) 0,803 21,798 0,000 3 Chiều cao bình quân cây tái sinh ( ̅ ) ̅ = 0,016 + 0,201 * năm + 0,0035 * độ xốp + 0,029 * mùn (4.3) 0,890 79,976 0,000
Từ phương trình 4.1, 4.2, 4.3 trong Bảng 4.27 cho thấy sự tồn tại mối quan hệ giữa thực vật (cây TS) và các nhân tố sinh thái khác như thời gian, đất. Cụ thể như sau:
Quan hệ giữa số loài cây TS với các nhân tố khác (phương trình 4.1): Các nhân tố ảnh hưởng tới số loài cây gồm: Hàm lượng mùn (OM) và hàm lượng đạm tổng số (N). Với hệ số tương quan giữa số loài cây và các nhân tố sinh thái là R = 0,678, cho thấy mối quan hệ giữa các đại lượng này ở mức tương đối chặt và mối quan hệ này thực sự tồn tại trong tổng thể vì có giá trị F tính được bằng 17,891 với Sig. (F) tương ứng là 0,000 < 0,05.
Quan hệ giữa mật độ cây TS và năm (thời gian phục hồi sau CTNR), độ xốp (P) và hàm lượng mùn (OM) (phương trình 4.2). Với hệ số tương quan R = 0,803, cho thấy mối quan hệ giữa mật độ và các nhân tố sinh thái ở mức chặt, mối quan hệ này thực sự tồn tại trong tổng thể vì có giá trị F tính được bằng 21,798 với Sig.(F) tương ứng là 0,000 < 0,05.
Các nhân tố năm (thời gian phục hồi sau CTNR), độ xốp (P) và hàm lượng mùn (OM) có ảnh hưởng tới chiều cao bình qn của cây tái sinh (phương trình 4.3). Hệ số tương quan giữa chiều cao bình quân và các nhân tố là R = 0,890, nghĩa là mối quan hệ giữa chiều cao bình quân và nhân tố năm là ở mức rất chặt, mối quan hệ này thực sự tồn tại trong tổng thể vì có giá trị F tính được bằng 79,976 với giá trị Sig. (F) tương ứng là 0,000 < 0,05.
Nhận xét: Từ kết quả nghiên cứu cho thấy: Giữa thực vật phục hồi (số
lồi, mật độ, chiều cao của cây TS) - tính chất đất (độ xốp (P), hàm lượng mùn (OM), hàm lượng đạm TS (N) - số năm phục hồi có mối quan hệ tương quan với nhau. Trong đó, quan hệ giữa chiều cao bình quân của cây TS thể hiện sự tương quan rất chặt với hệ số tương quan R =0,890 (Phương trình 4.3).
4.3.4. Đặc điểm lớp cây bụi thảm tươi
Kết quả nghiên cứu đặc điểm của cây bụi thảm tươi theo 3 giai đoạn phục hồi sau CTNR được thể hiện ở bảng 4.28.
Bảng 4.28. Đặc điểm cây bụi thảm tƣơi của 3 giai đoạn phục hồi rừng Thời gian
phục hồi Lồi cây chủ yếu
Chiều cao trung bình (m) Độ che phủ (%) Tình hình sinh trƣởng
5 năm Cỏ lào, Sim, Mua, dây
leo. 0,50 74,2 Tốt
10 năm Cỏ lào, Sim, Mua, Đơn
buốt, dây leo. 0,45 54,3 Trung bình
15 năm Đơn buốt, Sim, Mua,
Số liệu thống kê ở Bảng 4.28 cho thấy: Các loài cây bụi thảm tươi chủ yếu tại khu vực nghiên cứu gồm: Cỏ lào, Sim, Mua, Đơn buốt, dây leo. Chiều cao trung bình của cây bụi thảm tươi theo 3 giai đoạn phục hồi rừng từ 0,40 m (15 năm) đến 0,50 m (5 năm), độ che phủ từ 46,8% (15 năm) đến 74,2% (5 năm). Điều này thể hiện khi thời gian bỏ hóa tăng lên thì tầng cây cao và cây tái sinh phát triển, thì chiều cao và độ che phủ của cây bụi thảm tươi dưới tán rừng này sẽ bị suy giảm.
Lớp cây bụi thảm tươi có tác dụng làm lớp mặt đệm chống xói mịn, rửa trơi và trả lại cho đất một lượng chất hữu cơ, giữ được độ ẩm cho đất thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của cây rừng. Mặt khác, sự phát triển của cây bụi thảm tươi dưới tán rừng sẽ làm ảnh hưởng tới sinh trưởng của cây trồng, nhất là cây rừng ở giai đoạn nhỏ tuổi, đó là sự chèn ép, lấn chiếm không gian dinh dưỡng của cây rừng.
4.3.5. Đề xuất giải pháp kỹ thuật cho đối tượng rừng phục hồi sau CTNR
4.3.5.1. Cơ sở thực hiện
Căn cứ điều 4, điều 5, mục 1, chương 2 của Thông tư số 29/2018/TT - BNNPTNT ngày 16 tháng 11 năm 2018 quy định các biện pháp lâm sinh.
Căn cứ điều 4, Nghị định số 156/2018/NĐ - CP ngày 16 tháng 11 năm 2018 Căn cứ điều 2, Luật Lâm nghiệp số 16/2017/QH14 ngày 15 tháng 11 năm 2017. Dựa vào các văn bản trên, luận án đưa ra 2 phương án để xác định các tiêu chí thành rừng, đó là:
(1) Tiêu chí thành rừng phải đảm bảo chiều cao vút ngọn (Hvn) bình quân của tầng cây tái sinh: Hvn ≥ 0,5 m (đây chính là chiều cao bình qn của cây con tái sinh mục đích).
(2) Tiêu chí thành rừng phải đảm bảo mật độ tầng cây tái sinh mục đích (là những cây tái sinh có HVN ≥ 0,5 m) với mật độ N ≥ 500 cây/ha.
3.3.5.2. Xây dựng bảng tra các tiêu chí thành rừng theo thời gian phục hồi
Số năm bỏ hố để phục hồi thành rừng theo tiêu chí mật độ và chiều cao được suy diễn từ phương trình (4.2) và phương trình (4.3):
NH ≥ 0,5m = 107,636 + 17,121* năm + 0,914* độ xốp + 17,871* mùn (4.2) ̅ = 0,016 + 0,201* năm + 0,0035* xốp + 0,029* mùn (4.3)
Thay mật độ bằng 500 cây/ha vào vế trái phương trình (4.2) và thay chiều cao bình quân bằng 0,5 m vào vế trái phương trình (4.3) suy ra được:
Theo tiêu chí mật độ:
(4.4) Theo tiêu chí chiều cao bình qn:
(4.5) Từ 4 phương trình (4.2), (4.3), (4.4) và (4.5), kết quả xây dựng bảng tra xác định tiêu chí thành rừng theo tiêu chí mật độ và chiều cao bình quân được tổng hợp tại bảng 4.30.
Ngồi hai tiêu chí về mật độ và chiều cao trung bình của cây tái sinh mục đích, theo Luật Lâm nghiệp số 16/2017/QH14 còn quy định rừng được công nhận thành rừng phải có độ tàn che tối thiểu 0,1. Theo kết quả điều tra ngoài thực địa cho thấy, số năm bỏ hóa sau CTNR dưới 5 năm thì chưa đáp ứng được tiêu chí về độ tàn che tối thiểu 0,1 nên bảng tra tiêu chí thành rừng trong nghiên cứu này sẽ được xây dựng cho thời gian phục bỏ hóa từ năm thứ 6 trở đi.
Bảng 4.29. Bảng tra các tiêu chí thành rừng theo thời gian phục hồi
Thời gian (năm) Chỉ tiêu Giá trị
6
Độ xốp (%) 50 50 50 55 55 55 60 60 60 65 65 65 Mùn (%) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 Mật độ (cây/ha) 292 310 328 296 314 332 301 319 337 306 323 341 Chiều cao bình quân (m) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,6
7
Độ xốp (%) 50 50 50 55 55 55 60 60 60 65 65 65 Mùn (%) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 Mật độ (cây/ha) 309 327 345 313 331 349 318 336 354 323 341 358 Chiều cao bình quân (m) 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,8 8
Độ xốp (%) 50 50 50 55 55 55 60 60 60 65 65 65 Mùn (%) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 Mật độ (cây/ha) 326 344 362 331 348 366 335 353 371 340 358 375 Chiều cao bình quân (m) 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 2,0 1,9 1,9 2,0 9
Độ xốp (%) 50 50 50 55 55 55 60 60 60 65 65 65 Mùn (%) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 Mật độ (cây/ha) 343 361 379 348 366 383 352 370 388 357 375 393 Chiều cao bình quân (m) 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,2 2,1 2,1 2,2 10
Độ xốp (%) 50 50 50 55 55 55 60 60 60 65 65 65 Mùn (%) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 Mật độ (cây/ha) 360 378 396 365 383 401 369 387 405 374 392 410 Chiều cao bình quân (m) 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,4 2,3 2,3 2,4
Thời gian (năm) Chỉ tiêu Giá trị
11
Độ xốp (%) 50 50 50 55 55 55 60 60 60 65 65 65 Mùn (%) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 Mật độ (cây/ha) 377 395 413 382 400 418 387 404 422 391 409 427 Chiều cao bình quân (m) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,6 2,5 2,5 2,6 12
Độ xốp (%) 50 50 50 55 55 55 60 60 60 65 65 65 Mùn (%) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 Mật độ (cây/ha) 395 412 430 399 417 435 404 422 439 408 426 444 Chiều cao bình quân (m) 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,8 2,7 2,7 2,8 13
Độ xốp (%) 50 50 50 55 55 55 60 60 60 65 65 65 Mùn (%) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 Mật độ (cây/ha) 412 430 447 416 434 452 421 439 457 425 443 461 Chiều cao bình quân (m) 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 3,0 2,9 2,9 3,0 14
Độ xốp (%) 50 50 50 55 55 55 60 60 60 65 65 65 Mùn (%) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 Mật độ (cây/ha) 429 447 465 433 451 469 438 456 474 442 460 478 Chiều cao bình quân (m) 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,2 3,1 3,1 3,2 15
Độ xốp (%) 50 50 50 55 55 55 60 60 60 65 65 65 Mùn (%) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 Mật độ (cây/ha) 446 464 482 450 468 486 455 473 491 460 477 495 Chiều cao bình quân (m) 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,4 3,3 3,3 3,4
Thời gian (năm) Chỉ tiêu Giá trị
16
Độ xốp (%) 50 50 50 55 55 55 60 60 60 65 65 65 Mùn (%) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4 Mật độ (cây/ha) 463 481 499 468 485 503 472 490 508 477 495 512
Chiều cao bình quân (m) 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,6 3,5 3,5 3,6