4.3.1.1. Cấu trúc tổ thành và mức độ đa dạng loài * Cấu trúc tổ thành
Về bản chất, cơng thức tổ thành có ý nghĩa sinh học sâu sắc, phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các loài cây trong một quần xã thực vật và mối quan hệ giữa quần xã thực vật với điều kiện ngoại cảnh.
Kết quả tính tổ thành tầng cây cao theo theo phần trăm số cây Ni% cho từng giai đoạn bỏ hóa và cho đối chứng được trình bày ở Bảng 4.10 (xem chi tiết
Bảng 4.10. Công thức tổ thành tầng cây cao của các giai đoạn phục hồi rừng sau CTNR và rừng tự nhiên
Giá trị
Thời gian phục hồi rừng sau CTNR Đối chứng
5 năm 10 năm 15 năm
Số loài/ OTC Số loài trong CTTT Số loài/ OTC Số loài trong CTTT Số loài/ OTC Số loài trong CTTT Số loài/ OTC Số loài trong CTTT Min 0 0 3 1 5 2 6 2 Max 0 0 7 4 17 9 24 10 TB 0 0 5 3 11 6 15 6
Số liệu tính tốn cho thấy, giai đoạn phục hồi sau 5 năm chưa có tầng cây cao.
Ở giai đoạn phục hồi rừng sau 10 năm, trong OTC có số lồi cây trung bình là 5 lồi cây, trong đó số lồi cây trung bình tham gia vào CTTT là 3 loài.
Với giai đoạn phục hồi sau 15 năm, số loài cây trung bình trong OTC là 11 lồi và số lồi cây trung bình tham gia vào CTTT là 6 lồi.
Với đối chứng: Số loài trong OTC dao động từ 6 đến 24 lồi, trung bình là 15 lồi và số lồi tham gia vào CTTT có từ 2 đến 10 lồi, trung bình là 6 lồi.
Như vậy, từ kết quá nghiên cứu cho thấy: Số loài cây trong OTC và trong CTTT tầng cây cao cho thấy có sự thay đổi theo thời gian phục hồi. Trong đó, số lượng lồi cây trong OTC và tham gia vào CTTT của tầng cây cao tăng dần theo thời gian phục hồi rừng.
Công thức tổ thành tầng cây cao cho từng OTC ở các giai đoạn phục hồi và đối chứng được trình bày ở bảng 4.11.
Bảng 4.11. Công thức tổ thành tầng cây cao ở các giai đọan phục hồi và rừng tự nhiên OTC Năm phục hồi Công thức tổ thành (CTTT)
5 Chưa có lồi tham gia CTTT 1
10
27,3 ĐoN + 18,2 CheoT + 18,2 LaN + 36,4 CLK 2 25,0 MuĐ + 25,0 BuB + 50,0 CLK 3 37,5 Tra + 62,5 CLK 4 37,5 Nga + 25,0 De + 37,% CLK 5 22,2 CaK + 22,2 MuĐ + 55,6 CLK 6 22,2 NuN + 77,8 CLK 7 20,0 HoĐ + 20,0 XoR + 60,0 CLK 8 30,0 DeG + 20,0 Su + 50,0 CLK
9 25,0 DeG + 16,7 DaN + 16,7 Nga + 41,7 CLK 10 27,3 ComT + 27,3 DeG + 18,2 CoK + 27,3 CLK 11 33,3 DeG + 16,7 BoĐ + 16,7 HoĐ + 33,3 CLK 12 33,3 MaĐ + 66,7 CLK
13 25,0 KhaLT + 25,5 MaT + 16,7 DeG + 16,7 Va + 16,7 CLK 14 30,0 DaN + 30,0 LNa + 40,0 CLK
15 18,2 ComT + 18,2 DeG + 18,2 TraV + 45,5 CLK 1
15
39,5 Du + 23,3 BuB + 18,6 Ngai + 18,6 CLK
2 11,4 CaK + 8,6 BuB + 8,6 Du + 8,6 MaĐ + 8,6 Mu + 8,6 Ngai + 8,6 ThoB + 37,1 CLK
3 17,8 DeG + 15,6 Nga + 8,9 DaN + 8,9 RaRM + 6,7 MeCK + 42,2 CLK 4 15,4 CaK + 12,8 SaN + 7,7 BoL + 7,7 Nho + 5,1 MuĐ + 5,1 NuN + 5,1
ReH + 5,1 SaS + 5,1 XoR + 30,8 CLK 5 34,4 SaN + 18,8 CaK + 9,4 DaD + 37,5 CLK
6 20,8 SaN + 12,5 NuN + 8,3 CaK + 8,3 DaD + 8,3 DeG + 8,3 XoR + 8,3 ReH + 25,0 CLK
OTC
Năm phục hồi
Công thức tổ thành (CTTT)
7 27,3 VoT + 9,1CheoT + 9,1 Xo + 9,1 MeCK + 9,1 RaRM + 9,1 ReH + 9,1 ThML + 18,2 CLK
8 29,7 NguGB + 10,8 CoK + 10,8 GaG + 8,1 ThuML + 8,1 Va + 32,4 CLK 9 23,8 NguGB + 23,8 ThuML + 14,3 TaN + 38,1 CLK
10 21,7 CheoT + 13,0 ĐoN + 8,7 DeG + 8,7 LaN + 8,7 ThaNN + 39,1 CLK 11 30,0 CheoT + 15,0 ĐoN + 55,0 CLK
12 30,4 CheoT + 13,0 ĐoN + 8,7 DeG + 8,7 ThaNN + 39,1 CLK 13 25,0 DeG + 20,0 CheoT + 15,0 ThaT + 40,0 CLK
14 25,0 CheoT + 25,0 Nga + 16,7 HoĐ + 33,3 CLK
15 15,0 Nga + 15,0 NhaR + 10,0 BoL + 10,0 Goi + 10,0 HoX + 10,0 NhoLD + 10,0 ReH + 20,0 CLK
16 31,6 Nga + 26,3 Goi + 15,8 Tram + 26,3 CLK 17 31,6 DeG + 26,3 ĐoQ + 42,1 CLK
18 35,0 DeG + 30,0 Tram + 35,0 CLK 19 35,3 DeG + 17,6 HoĐ + 47,1 CLK
20 19,0 DeG + 19,0 Nga + 14,3 NhaR + 14,3 Tram + 33,3 CLK 21 40,0 MaT + 20,0 CheoT + 40,0 CLK
22 25,0 MaĐ + 16,7 Goi + 16,7 MaT + 16,7ThuML + 25,0 CLK 23 57,1 VoT + 21,4 MaT + 21,4 CLK
24 28,6 DeG + 14,3 BuB + 14,3 Goi + 14,3 MaT + 28,6 CLK 25 27,3 ĐoN + 18,2 CheoT + 18,2 LaN + 36,4 CLK
1
Đối chứng
19,3 XoR +49,1Du +31, CLK
2 10,3 CheoT+ 10,3 Mu+ 7,7KhaL +7,7 MaĐ +7,7 DaN + 5,1 BuB +5,1 RaRM +5,1 ComT +5,1 Nga +7,1 ThaB +30,8 CLK
3 10,7 MaĐ +10,7 MaTa +7,1 BuB + 7,1 CaK +7,1 DeG +7,1 TraT +42,9 CLK 4 10,3 ThML +7,7 VoT + 7,7 Ngai +7,7 SaN + 5,1 BoL +5,1 LoM +5,1
Nga + 5,1 ReH + 5,1Nho + 5,1 SaS + 35,9 CLK
Ghi chú:
ĐoN: Đơn nem Chẹo tía: CheoT BoL: Bời lời MuĐ: Muồng đen BuB: Bùm bụp Tra: Trẩu Nga: Ngát DeG: Dẻ gai CaK: Cánh kiến NhoLD: Nhọc lá dài NuN: Núc nác HoĐ: Họ đậu XoR: Xoan ThaT: Thẩu tấu Su: Sung ĐoQ: Đỗ quyên ComT: Côm tầng Tram: Trầm BoĐ: Bồ đề MaĐ: Mán đỉa KhaLT: Kháo lá to MaT: Màng tang Va: Vả DaN: Dái ngựa Lna: Long não TraV: Trâm vối Du: Dướng Ngai: Ngái Mu: Muối ThoB: Thôi ba RaRM: Ràng
ràng mít
MeCK: Mé cị ke SaN: Sảng nhung NhaR: Nhãn rừng Nho: Nhội ReH: Re hương SaS: Sau sau XoR: Xoan rừng DaD: Dấu dầu VoT: Vối thuốc Goi: Gội ThML: Thừng mực
lơng
NguGB: Ngũ gia bì
GaG: Găng gai TaN: Tai nghé ThaNN: Thành ngạnh
nam
TraT: Trám trắng
Ru: Ruối CLK: Loài khác
Để xác định thành phần loài tầng cây cao của các giai đoạn phục hồi rừng sau CTNR, luận án gộp các OTC ở mỗi giai đoạn phục hồi thành 1 OTC, kết quả được tổng hợp tại bảng 4.12.
Bảng 4.12. Tổ thành tầng cây cao ƣu thế theo thời gian phục hồi rừng và rừng tự nhiên
Thời gian phục hồi Loài cây tầng cây cao ƣu thế
5 năm Chưa có lồi ưu thế
10 năm DeG, CaK, ComT, Lna, TraV, MaĐ, Tra
15 năm Du, MaĐ, Nga, CaK, SaN, MuĐ, ReH, SaS, VoT, Tra, DeG, ThML, TraV, NhoLD, Goi, BoL
Rừng tự nhiên
Du, CaK, DeG, Nga, ThoB, MaĐ, SaN, ReH, Nho, SaS, Ngai, Mu, ComT, CheoT, XoR, ThML, RaRM, KhaLT, Tra, Ru, DaN, LoM, VoT, TraT, MaT, BoL, BaG
Ghi chú:
DeG: Dẻ gai CaK: Cánh kiến ComT: Côm tầng Lna: Long não TraV: Trâm vối MaĐ: Mán đỉa Tra: Trẩu Du: Dướng Nga: Ngát SaN: Sảng nhung MuĐ: Muồng đen ReH: Re hương
SaS: Sau sau VoT: Vối thuốc ThML: Thừng mực lông ThoB: Thôi ba NhoLD: Nhọc lá dài Goi: Gội
BoL: Bời lời Nho: Nhội Ngai: Ngái Mu: Muối Chẹo tía: CheoT XoR: Xoan rừng RaRM: Ràng ràng mít KhaLT: Kháo lá to Ru: Ruối
DaN: Dái ngựa LoM: Lòng mang MaT: Màng tang TraT: Trám trắng BaG: Ba gạc
Kết quả thống kê số loài cây ưu thế ở các giai đoạn phục hồi 10 năm, 15 năm và rừng tự nhiên cho thấy: Sự khác nhau về thời gian phục hồi rừng có ảnh hưởng đến sự phân bố của một số loài thực vật thân gỗ. Cụ thể là sau 15 năm phục hồi, số loài cây tầng cây cao tham gia vào CTTT tăng lên so với thời gian phục hồi sau 10 năm. Ở năm phục hồi thứ 15, thành phần lồi cho thấy có sự tương đồng với đối chứng hơn ở năm thứ 10.
* Mức độ đa dạng loài của tầng cây cao
+ Chỉ số đa dạng loài
Đa dạng loài là sự phong phú đa dạng về loài trong một quần thể hay trong một tập hợp cá thể sống. Bởi vậy, ta có thể thấy rừng tự nhiên thường có tính đa dạng lồi cao hơn so với các loại rừng trồng. Tuy quần xã sinh vật có nhiều lồi nhưng số lượng (hoặc sinh khối của các lồi là khơng giống nhau. Những lồi có số lượng hoặc sinh khối lớn được gọi là loài ưu thế và những lồi này thường đóng vai trị quyết định đối với xu thế biến đổi của quần xã. Để đánh giá mức độ đa dạng loài tầng cây cao, luận án sử dụng 3 chỉ số đa dạng phổ biến là: Số loài, chỉ số đa dạng Shannon - Weiner và chỉ số đa dạng Simpson. Kết quả được tổng hợp trong Bảng 4.13.
Bảng 4.13. Đa dạng loài cây tầng cây cao theo thời gian phục hồi rừng sau CTNR và rừng tự nhiên
Thời gian phục hồi sau CTNR Số loài Shannon -Wiener Simpson
5 năm 0 Không tồn tại Không tồn tại
10 năm 16 2,184 0,841
15 năm 21 2,759 0,879
Rừng tự nhiên 34 3,081 0,928
Số liệu thống kê ở Bảng 4.13 cho thấy: Đa dạng loài cây ở tầng cây cao có sự thay đổi rõ rệt theo thời gian phục hồi rừng. Các giá trị về chỉ số đa dạng là số loài, chỉ số đa dạng Shannon - Wiener và chỉ số đa dạng Simpson ở giai đoạn phục hồi rừng sau 10 năm lần lượt là 16; 2,184; 0,841; trong khi đó, các giá trị này ở giai đoạn phục hồi rừng sau 15 năm đã tăng lên lần lượt là 21; 2,759; 0,879.
Như vậy, mức độ đa dạng lồi có sự khác biệt theo từng giai đoạn phục hồi rừng. Thời gian phục hồi rừng càng lâu thì các giá trị về da dạng lồi cây càng cao (do khi chỉ số đa dạng Simpson càng gần với 1 thì quần xã có số lồi nhiều nhất và mỗi lồi chỉ có một cá thể, mức độ đồng đều cao nhất). Điều này chứng tỏ thời gian phục hồi rừng càng dài thì tính đa dạng loài càng lớn.
Kết quả so sánh giữa các giá trị về số loài, chỉ số Shannon - Wiener và Simpson của hai giai đoạn phục hồi rừng (sau 10 năm và sau 15 năm) với đối chứng cũng thấy giá trị nhỏ hơn (Bảng 4.13, Hình 4.6).
Hình 4.6. Sự thay đổi về chỉ số Shannon - Wiener, chỉ số Simpson của tầng cây cao theo thời gian phục hồi rừng và rừng tự nhiên
Như vậy, một lần nữa cho thấy mức độ đa dạng loài của tầng cây cao tăng dần theo thời gian phục hồi rừng sau CTNR.
+ Hệ số tương đồng Sorensen
Để so sánh mức độ tương đồng về tổ thành loài tầng cây cao giữa hai giai đoạn phục hồi: phục hồi sau 10 năm và phục hồi sau 15 năm, luận án sử dụng hệ số tương đồng Sorensen, kết quả được tổng hợp trong Bảng 4.14.
Bảng 4.14. ết quả tính hệ số tƣơng đồng Sorensen của tầng cây cao Số loài của giai
đoạn phục hồi 10 năm (a)
Số loài của giai đoạn phục hồi 15
năm (b)
Số loài chung của 2 giai đoạn phục
hồi (c)
Hệ số tƣơng đồng CS
16 21 11 0,595
Theo kết quả Bảng 4.14 cho thấy, tổ thành loài tầng cây cao giữa hai giai đoạn phục hồi có chỉ số tương đồng cao CS bằng 0,595. Điều này cho thấy, có sự giống nhau về thành phần loài tầng cây cao của hai giai đoạn phục hồi 10 năm và 15 năm. 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
10 năm 15 năm Đối chứng
Giá trị đa dạng loài
Shannon- Wiener
4.3.1.2. Cấu trúc mật độ
Mật độ tầng cây cao ở các giai đoạn phục hồi được tổng hợp và thể hiện tại bảng 4.15.
Bảng 4.15. Mật độ tầng cây cao theo thời gian phục hồi rừng tại khu vực nghiên cứu
Thời gian phục hồi rừng Chỉ tiêu Mật độ (cây/ha)
5 năm Min 0 Max 0 TB 0 10 năm Min 51 Max 75 TB 63 15 năm Min 192 Max 352 TB 272 Rừng tự nhiên Min 379 Max 841 TB 610
Bảng 4.15 cho thấy, mật độ tầng cây cao tăng dần theo thời gian phục hồi sau CTNR, cụ thể như sau:
Giai đoạn phục hồi sau 5 năm chưa xuất hiện cây nào có đường kính ngang ngực lớn hơn hoặc bằng 6 cm, đến giai đoạn phục hồi sau 10 năm và 15 năm thì mật độ cây có đường kính ngang ngực D1.3 ≥ 6 cm dao động trong khoảng từ 63 cây/ha đến 272 cây/ha, nghĩa là mật độ tầng cây cao tăng lên 4,3 lần, như vậy mật độ của tầng cây cao cũng tăng dần theo thời gian phục hồi rừng sau CTNR. Số liệu ở bảng 4.15 cũng cho thấy rằng mật độ tầng cây cao của đối chứng (610 cây/ha) cũng lớn hơn so với các giai đoạn phục hồi sau 10 năm và 15 năm.