Tên lồi
Phần tƣơi Phần khơ khơng khí
Tổng phần 1 năm Độ cao/tuổi (m/năm) Số cây trong ô Tổng số cành Độ phủ chung (%) Khối lƣợng chung Phần thân Phần lá Nhiều năm Một năm Nhiều năm Một năm
1. Mua thường (Melastoma normale) 0,2/4,0 6,0 16,0 10,0 250,0 75,0 4,9 0 19,8 24,7
2. Sim (Rhodomyrus tomentosa) 0,25/4,0 1,0 7,0 15,0 120,0 19,1 4,0 5,6 20,5 24,5
3. Chổi xể (Beackea frutescens) 0,25/4,0 26,0 41,0 20,0 950,0 114,3 17,7 110,8 51,6 69,3
4. Nhân trần (Adenosma caeruleum) - - - 50,0 11,5 2,3 0 15,7 27,2
5. Cỏ lông (Ischaemum indicum) - - - - 120,0 18,3 8,3 0 28,3 36,6
Đây là trạng thái đặc trưng nhất cho TCB, cây bụi 4 tuổi chỉ cao 0,2- 0,25m, độ phủ chung đạt 10-20%. Cây bụi nhỏ và thấp nên khối lượng chung thấp, lồi cây có khối lượng thấp nhất là Sim (Rhodomyrus tomentosa) 120 gam/m2
, cao nhất là Chổi xể (Beackea frutescens) 950 gam/m2
.
Khối lượng phần khơ khơng khí chiếm tỉ lệ nhỏ trong phần tươi, cao nhất là Sim 41%, Mua thường (Melastoma normale) 40%, thấp nhất là Chổi
xể 31%.Trong phần khơ khơng khí của cây bụi, phần nhiều năm chiếm tỉ trọng lớn hơn phần 1 năm như: Chổi xể có phần niều năm gấp 2,6 lần phần 1 năm, Mua thường gấp 2 lần, Sim bằng nhau. Lá nhiều năm còn tồn tại rất nhiều ở Chổi xể, cịn 1 ít ở Sim.
Khối lượng tăng trưởng 1 năm thấp nhất trong 10 ĐNC, tăng trưởng ít nhất là Sim (24,5 gam/m2/năm), nhiều nhất là Chổi xể (69,3 gam/m2/năm). Những loài cây thân thảo sống 1 năm như Nhân trần (Adenosma caeruleum) và Cỏ lơng (Ischaemum indicum) có rất nhiều trong ĐNC này.
Có 2 lồi cây chỉ có trong ĐNC này là Chổi xể và Nhân trần, điều đó cho thấy đất ở ĐNC bị thối hóa nặng, rất chua, khơ cằn, trơ sỏi đá và TTV chịu tác động thường xuyên từ con người và động vật. Với điều kiện sống khắc nghiệt như vậy thì rừng khơng thể phục hồi được trên trạng thái này.
4.6. Đặc tính của đất dƣới các trạng thái TTV
Kết quả phân tích đất dưới các TTV nghiên cứu được trình bày trong bảng 4.14.
Bảng 4.14. Một số tính chất hóa học của đất dƣới các điểm nghiên cứu
Tên mẫu/ Tuổi pH KCl Độ ẩm (%) Mùn (%) N2O dt (mg/100g) P2O5 (mg/100g) K2O (mg/100g) ĐNC 1 (5) 3,64 16,73 3,16 4,26 3,08 7,82 ĐNC 3 (4) 3,58 10,01 1,55 3,95 2,46 5,29 ĐNC 5 (5) 3,56 13,60 2,87 2,91 2,59 6,45 ĐNC 6 (5) 3,40 14,52 3,17 4,21 3,15 5,02 ĐNC 7 (5) 3,58 14,08 6,67 5,01 3,22 7,28 ĐNC 8 (4) 3,56 7,82 2,61 6,59 4,15 9,01
Từ bảng 4.14 cho thấy, đất của các ĐNC này thuộc loại nghèo chất dinh dưỡng.
4.6.1. pHKCl
Trong các chỉ tiêu về đặc tính hóa học của đất ở các ĐNC ở Sơng Cơng thì pHKCl có sự biến động nhỏ nhất (0,24 đơn vị). Mẫu đất có pHKCl cao nhất là 3,64 ở ĐNC số 1, thấp nhất là 3,4 ở ĐNC số 6. Đất ở ĐNC số 6 có độ chua cao nhất nhưng TTV có thành phần lồi đa dạng và chiều cao cao hơn các ĐNC khác. TTV ở ĐNC số 8 có thành phần lồi đơn giản, chiều cao cây thấp nhưng lại có độ chua thấp hơn điểm số 6.
Nhìn chung, đất ở các TCB ở Sơng Cơng rất chua, những lồi cây sống ở đây phần lớn là những loài cây bụi ưa sáng, chịu hạn và chua tốt như Sim, Mua thường, Ba chạc,…
4.6.2. Độ ẩm
Theo kết quả phân tích đất ở bảng 4.14 cho thấy đất ở ĐNC số 1 có độ ẩm cao nhất (16,76%), tiếp đến là ĐNC số 6 và số 7 (14,52% và 14,08%), số 5 (13,60%), số 3 và số 8 có độ ẩm đất thấp nhất (10,01% và 7,82%). Độ ẩm đất ở TTV số 5 gấp 1,73 lần TTV số 8, bằng 1,23 lần TTV số 1. Điều này phù hợp với kết quả nghiên cứu thành phần loài và độ phủ TTV trong khu vực nghiên cứu. Độ ẩm đất ở TTV số 1 cao bởi độ che phủ của thực vật lớn, tầng thảm mục dày hơn nên khả năng giữ nước tốt hơn và lượng nước bốc hơi ít hơn các TTV khác. Ở TTV số 8, độ che phủ của TTV thấp nên khả năng giữ nước kém, khơng có tầng thảm mục nên q trình bốc hơi nước nhanh và mạnh làm cho đất khô cằn. Phạm Hùng Cường (2011) [13] nghiên cứu hệ thực vật ở Vị Xuyên - Hà Giang đưa ra kết quả: "Rừng thứ sinh có độ ẩm cao nhất là 65,5% sau đó là TCB cao 58,6%; TCB thấp là 35,4% và thấp nhất là thảm cỏ chỉ có 29,3%. So sánh với độ ẩm đất trong khu vực chúng tôi nghiên cứu thấy, độ ẩm đất thấp nhất ở thảm cỏ Vị Xuyên (29,3%) gấp 1,75 độ ẩm ở TTV thứ 1 (16,76%) - TTV có độ ẩm cao nhất trong vùng nghiên cứu Sơng Cơng.
Nhìn chung, đất trong khu vực nghiên cứu có độ ẩm thấp, đất khơ cằn đó cũng là một trong những nguyên nhân hình thành nên các trạng thái TCB thấp, nghèo nàn về thành phần loài. Độ ẩm đất có liên quan mật thiết với độ che phủ của TTV và tổ hợp thành phần lồi của nó. Độ ẩm cao khi độ che phủ của TTV cao, độ ẩm thấp khi độ che phủ của TTV thấp.
4.6.3. Mùn
Mùn là hợp chất hữu cơ quan trọng nhất đối với độ phì nhiêu của đất, nó là nguồn dinh dưỡng, khi bị phân hủy mùn cung cấp chất khoáng cho thực vật. Mùn cịn là một kích thích tố đối với rễ, ảnh hưởng đến tính chất vật lí của đất, cải thiện thành phần khí, nước, nhiệt độ, vi sinh vật trong đất và quan trọng hơn là nó có tính đệm hai chiều làm cho pH đất ít thay đổi.
Kết quả phân tích đất ở bảng 4.14 cho thấy ở mỗi trạng thái TTV khác nhau hàm lượng mùn khơng giống nhau, đều đó phản ánh mức độ tích lũy mùn trong đất và q trình xói mịn ở tầng mặt giữa các trạng thái TTV là rất khác nhau. ĐNC số 7 có hàm lượng mùn cao nhất 6,67% , tiếp đến là ĐNC số 6 và số 1: 3,17%; 3,16%; ĐNC số 5 và số 8: 2,87%; 2,61%; điểm có hàm lượng mùn thấp nhất là điểm thứ 3: 1,55%.
Nhìn chung, các trạng thái TCB ở Sơng Cơng hầu hết khơng có tầng mùn hoặc có nhưng rất mỏng và hàm lượng mùn trong đất rất thấp (1,55% - 6,67%). Do sinh khối của TCB thấp nên vật rơi rụng ít, khơng có tầng thảm mục và do tác động mạnh mẽ của xói mịn, đặc biệt là tốc độ phân hủy chất hữu cơ mạnh mẽ trong điều kiện nhiệt độ cao. Điều này chứng tỏ đất ở khu vực nghiên cứu khơ và cằn cỗi, đó là ngun nhân giải thích cho việc hình thành nên các trạng thái TCB thấp, nghèo nàn về thành phần loài và số lượng cá thể trong từng loài.
4.6.4. Đạm dễ tiêu (mg/100g)
Đạm là một trong các chất quan trọng nhất của dinh dưỡng cây. Khi phân tích hàm lượng đạm dễ tiêu có thể giúp ta so sánh các loại đất, đánh giá khả năng tích lũy đạm trong đất và ở mức độ nhất định cũng xác định được đất tốt hay xấu…
Kết quả ở bảng 4.14 cho thấy hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất ở khu vực nghiên cứu rất thấp, thấp nhất ở ĐNC số 5 (2,91mg/100g đất), cao nhất ở ĐNC số 8 (6,59mg/100g đất), các ĐNC khác dao động trong khoảng 3,95- 5,01 mg/100g đất. Hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất khác nhau giữa các ĐNC và có sự chênh lệch lớn. Điều này có thể giải thích bằng vấn đề cân bằng đạm. Đất được cung cấp đạm theo nhiều nguồn khác nhau: nhờ nước mưa, nhờ lượng tàn dư của chất hữu cơ trong đất, nhờ vi sinh vật cố định đạm sống trong đất… Ngược lại, đất lại bị mất đạm do cây hút đi, do quá trình rửa trơi và đạm có thể mất đi ở thể khí.
Theo kết quả nghiên cứu bảng 4.14 thì hàm lượng đạm trong đất ở khu vực nghiên cứu không tuân theo quy luật đó. ĐNC số 8, TTV có độ che phủ thấp nhưng lại có hàm lượng đạm cao nhất, gấp 1,57 lần hàm lượng đạm trong đất ở ĐNC số 6 có độ che phủ của TTV lớn nhất. Điều này có thể giải thích bởi sự tồn dư trong đất khác nhau trước khi hình thành TCB.
4.6.5. Hàm lân dễ tiêu (P2O5)
Ngoài việc cung cấp chất dinh dưỡng cho cây, trên đất chua lân cịn có vai trị quan trọng vì liên quan đến việc biến đổi độ chua và hòa tan phốt phát. Hàm lượng lân dễ tiêu ở các quần xã thực vật khác nhau là khác nhau. Hàm lượng lân dễ tiêu cao nhất gặp trong đất ở ĐNC số 8 (4,15mg/100g đất) và thấp nhất ở ĐNC số 3 (2,46mg/100g đất).
Nhìn chung, lân dễ tiêu trong đất của các trạng thái TCB ở Sông Công rất nghèo. Sự nghèo lân có thể có nhiều nguyên nhân, trong đất lân hữu cơ bị
khống hóa tạo thành axit photphoric và muối dễ tan, chúng bị đất hấp phụ và vi sinh vật sử dụng nên đất trở nên nghèo lân hòa tan.
4.6.6. Hàm kali dễ tiêu (K2O)
Theo kết quả nghiên cứu ở bảng 4.14 Hàm lượng kali dễ tiêu trong đất của các trạng thái TTV ở Sông Công thấp và khá dao động, đất ở điểm ĐNC số 6 nghèo kali dễ tiêu nhất (5,02mg/100g đất), đất ở ĐNC số 8 giàu kali dễ tiêu nhất (9,01mg/100g đất), các ĐNC khác có hàm lượng kali dễ tiêu dao động trong khoảng từ 5,29- 7,82 (mg/100g đất).
Đất trong các thảm cây bụi ở Sông Công rất xấu thể hiện: các chỉ số về độ chua, độ ẩm, hàm lượng mùn, đạm, lân và kali dễ tiêu rất thấp. TTV khác nhau có tác động khác nhau đến đặc tính lí, hóa học của đất. Độ ẩm đất ở trạng thái TCB có chiều cao trung bình (ĐNC số 7) gấp 1,8 lần độ ẩm ở TCB thấp (ĐNC số 8), trong khi chỉ bằng 1,2 lần độ ẩm ở TCB cao (ĐNC số 2). Đều là đất ở TCB cao nhưng đất ở ĐNC số 2 có độ chua thấp nhất (pHKCl = 3,64), độ chua cao nhất là đất ở ĐNC số 6, các TCB khác có độ chua dao động từ 3,56-3,58. TCB thấp (ĐNC số 8) có độ ẩm và mùn thấp , độ chua cao nhưng có hàm lượng N, P, K cao nhất. Hàm lượng mùn cao nhất ở TCB trung bình (ĐNC thứ 7) gấp 2,1 lần TCB cao (ĐNC số 2, số 6).
4.7. Xu hƣớng biến đổi của các trạng thái TCB
Theo kết quả nghiên cứu ở trên chúng tôi căn cứ vào một số chỉ tiêu như: nguồn gốc, thành phần loài, chiều cao cây bụi, độ phủ, tăng trưởng của 1 năm, môi trường đất và mức độ bị tác động thường xuyên để xác định xu hướng biến đổi của các trạng thái TCB.
Xét về các mặt, ĐNC số 2 và số 6 đa dạng hơn các điểm nghiên cứu khác. Ở ĐNC số 2 khơng có lồi nào chiếm ưu thế tuyệt đối mà ưu thế thuộc về một nhóm lồi: Sim (Rhodomyrtus tomentosa), Ba chạc (Euodia lepta), Sịi tía (Sapium discolor). ĐNC số 6 ưu thế thuộc về loài Bùm bụp (Mallotus
apelta) nhưng không phải là tuyệt đối. Đây là 2 trạng thái cây bụi đạt chiều
cao cao nhất, độ phủ chung tới 95%, tăng trưởng của 1 năm rất lớn, ít bị tác động của con người và động vật, các yếu tố mơi trường (đất đai, tiểu khí hậu) được cải thiện dần và rất gần với rừng non.
ĐNC số 1 và số 7, cây bụi có độ cao trung bình, đất bị thối hóa nhẹ, độ ẩm đất cao, thành phần loài khá đa dạng, đã xuất hiện một số loài cây gỗ nhỏ: Lá nến (Macaranga denticulate), Thành ngạnh (Cratoxylum
cochinchinense) Thàu táu (Aporosa dioica), độ phủ chung khoảng 75-85%,
tăng trưởng 1 năm khá lớn. Đây là trạng thái trung gian, nếu có những tác động tích cực, đúng lúc thì có nhiều khả năng biến đổi theo xu hướng tiến bộ, rừng sẽ được phục hồi nhưng phải trải qua một quá trình lâu hơn ĐNC số 2 và số 6.
ĐNC số 3, 4, 5, 8, 9 là những TCB thấp, có thành phần lồi rất đơn giản (trừ điểm số 4), độ phủ chung thấp, đất chua, khơ cằn, bị xói mịn và thối hóa mạnh, tăng trưởng 1 năm rất ít, chịu tác động thường xuyên của con người và động vật… Nếu tình trạng như hiện nay vẫn cứ tiếp diễn trong thời gian dài sẽ hình thành TCB thấp lẫn cỏ hạn sinh. (Diễn thế thoái bộ).
ĐNC số 10 có TCB đặc trưng cho q trình diễn thế thối bộ, cây bụi rất thấp, thành phần loài nghèo nàn, độ phủ chung rất nhỏ, đất bị xói mịn trơ sỏi đá, khơ cằn và rất chua, nhiệt độ cao, tăng trưởng 1 năm không đáng kể, thường xuyên chịu tác động của con người và động vật, chỉ có một vài lồi cây chịu hạn, chịu chua, cằn cỗi mới có thể tồn tại được trong điều kiện sống khắc nghiệt như vậy như: Chổi xể (Beackea frutescens), Sim (Rhodomyrtus
tomentosa), Mua thường (Melastoma normale) và một số loài cỏ thấp, trạng
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Từ các kết quả nghiên cứu trên, chúng tôi rút ra được một số kết luận như sau:
1. Đặc điểm về thành phần loài, dạng sống thực vật trong các trạng thái TCB thứ sinh hình thành sau nương rẫy ở Sông Công (Thái Nguyên) khá đơn giản.
- Trong 10 ĐNC đã thống kê được 44 loài thuộc 42 chi, 25 họ của 3 ngành thực vật bậc cao có mạch là ngành Thơng đất (Lycopodiophyta), ngành Dương xỉ (Polypodiophyta), ngành Mộc lan (Magnoliophyta).
- Trong 10 ĐNC có 5 nhóm dạng sống thực vật (Ph, Ch, Cr, He, Th), trong đó nhóm cây chồi trên mặt đất (Ph) chiếm ưu thế với số loài nhiều nhất là 28 loài (chiếm 63,7%). Các nhóm cịn lại chiếm tỉ lệ thấp hơn, dao động trong khoảng từ 2,3-25% tổng số loài.
Phổ dạng sống thực vật trong các kiểu thảm trên của các trạng thái TTV ở Sông Công là: SB= 63,7Ph+ 4,5Ch+ 25,0He+ 4,5Cr+ 2,3Th
2. Năng suất phần trên mặt đất của các trạng thái TCB ở Sông Công thấp, thấp nhất là ĐNC số 10 đạt 1.060,0 gam tươi/m2, cao nhất là ĐNC số 2 đạt 26.986,6 gam tươi/m2
. Khối lượng tăng trưởng 1 năm của cây bụi rất ít, chỉ khoảng từ 118,5-2.234,9 gam khô/m2.
3. Đất trong khu vực nghiên cứu nghèo dinh dưỡng, khô cằn và rất chua thể hiện: các chỉ số về độ chua, độ ẩm, hàm lượng mùn, đạm, lân và kali dễ tiêu rất thấp, thích hợp cho sự phát triển của cây bụi và cỏ hạn sinh.
4. Xu hướng biến đổi của các trạng thái TCB ở Sông Công theo 2 hướng là tiến bộ (ĐNC số 1, số 2, số 6 và số 7) và thoái bộ (ĐNC số 3, số 4, số 5, số 8, số 9 và số 10). Diễn thế tiến bộ quyết định khả năng phục hồi rừng non của các TCB. Diễn thế thối bộ quyết định mức độ thối hóa của TCB để hình thành nên trạng thái thảm cỏ.
2. Kiến nghị
Kết quả nghiên cứu thu được mới chỉ là bước đầu. Vì vậy cần tiếp tục điều tra đầy đủ và cụ thể hơn về các trạng thái TTV và hệ thực vật của thị xã Sông Công (Thái Nguyên) để xây dựng kế hoạch bảo tồn và phát triển nguồn tài nguyên của địa phương.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
* Tài liệu Tiếng Việt
1. Hoàng Thị Hải Âu (2010), Nghiên cứu đặc điểm và xác định xu hướng diễn
thế của thảm thực vật thối hóa do tác động của q trình khai thác than ở thị xã Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, Luận án thạc sĩ Sinh học, Trường
Đại học Sư Phạm Thái Nguyên.
2. Nguyễn Tiến Bân (1997), Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật
hạt kín (Magnoliophyta, Angiospermae) ở Việt Nam, NXB Nông nghiệp.
3. Chu Văn Bằng (2010), Nghiên cứu tính đa dạng thực vật có mạch tại xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc, Luận văn thạc sĩ Sinh học,
Trường Đại học Sư Phạm Thái Nguyên.
4. Baur. G.N. (1976), Cơ sở sinh thái của kinh doanh rừng mưa, NXB Khoa học và Kĩ thuật Hà Nội.
5. Hoàng Chung (1980), Đồng cỏ vùng núi phía Bắc Việt Nam, Cơng trình
nghiên cứu khoa học trường Đại học Sư phạm Việt Bắc.
6. Hoàng Chung và cộng sự (2003), Sự thối hóa trong q trình sử dụng của đồng cỏ của vùng núi Bắc Việt Nam, Trường Đại học Sư phạm Thái
Nguyên, Báo cáo khoa học hội nghị toàn quốc lần thứ 2 năm 2003, Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống, NXB Khoa học và Kĩ thuật Hà Nội, tr 570-573.
7. Hoàng Chung (2008), Các phương pháp nghiên cứu quần xã học thực vật, NXB Giáo dục, Hà Nội.
8. Lê Ngọc Cơng, Hồng Chung (1994), Nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống của sa van bụi ở vùng đồi trung du Bắc Thái, Thông báo
khoa học Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, số 2.
9. Lê Ngọc Cơng, Hồng Chung (1997), Nghiên cứu cấu trúc một số mơ hình