Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.3. Đặc điểm phân hủy VRR
3.3.2. Diễn biến khối lượng VRR phân hủy
Vật rơi rụng là vật liệu chủ yếu để hình thành thảm mục và mùn của rừng. Quá trình hình thành đất phụ thuộc rất lớn vào số lƣợng, thành phần, thời gian hình thành thảm mục, mùn và điều kiện xung quanh. Sự phân hủy của VRR có ý nghĩa rất lớn trong chu trình sinh học trong hệ sinh thái rừng. Sản phẩm phân hủy là nguồn cung cấp năng lƣợng cho sinh vật hoại sinh, trả lại các chất khoáng cho rừng.
Đặc biệt là tạo mùn cho quá trình hình thành đất, thành phần các chất dinh dƣỡng trong đất ngày càng đƣợc cải thiện, tạo điều kiện thuận lợi cho tái sinh và sinh trưởng của rừng.
Lƣợng VRR phân hủy phụ thuộc nhiều vào thời tiết trong năm, trong đó một số nhân tố có ảnh hưởng lớn là lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, sự hoạt động của vi sinh vật đất, nấm mốc, … Những thay đổi về khối lƣợng VRR phân hủy đƣợc thể hiện bằng giá trị trung bình khối lƣợng VRR phân hủy trong từng quý (từng mùa).
Các dẫn liệu đƣợc trình bày tại bảng 3.15 và hình 3.11.
Bảng 3.15. Diễn biến khối lƣợng VRR phân hủy Trạng thái TTV Khối lượng/Hệ
số biến động
Năm 2012 Năm 2013 Năm 2014
Trung bình
T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4
Rừng giàu Tổng (tấn/ha) 2,8 5,8 8,8 9,9 3,9 7,0 9,6 8,9 5,4 6,5 8,5 6,8 7,0 S% 11,6 18,5 20,1 15,1 16,2 18,7 15,3 19,7 18,5 16,9 21,5 22,0 17,9 Rừng trung bình Tổng (tấn/ha) 2,4 5,0 7,1 6,6 4,1 6,4 8,0 6,6 4,8 5,5 6,6 5,1 5,7
S% 19,5 28,5 20,1 23,0 26,2 14,7 15,3 24,0 28,5 16,9 21,5 23,0 21,8 Rừng nghèo Tổng (tấn/ha) 2,0 3,0 4,8 5,7 2,6 4,3 6,1 4,3 3,6 4,3 5,3 3,9 4,2
S% 31,5 28,5 27,1 21,9 27,5 24,7 22,3 18,9 31,5 22,9 28,5 29,1 26,2
Luồng Tổng (tấn/ha) 2,1 3,4 5,5 6,7 4,5 4,7 8,2 5,1 3,1 4,0 6,9 3,9 4,9
S% 21,5 23,5 25,1 19,9 22,5 19,7 20,3 16,9 21,5 17,9 26,5 19,1 21,2 Keo tai tƣợng Tổng (tấn/ha) 1,7 3,7 5,9 5,8 1,9 4,6 6,1 5,6 1,8 3,8 5,1 4,9 4,2
S% 19,5 21,5 23,1 12,1 20,5 17,7 18,3 19,5 19,5 15,9 28,5 25,0 20,1 Trảng cỏ, cây bụi Tổng (tấn/ha) 1,1 1,5 2,3 2,4 1,3 1,7 1,9 2,4 1,5 1,7 2,1 2,2 1,9
S% 29,5 31,5 33,1 22,1 30,5 27,7 28,3 29,5 29,5 25,9 38,5 35,0 30,1
Bảng 3.15 và hình 3.11. cho thấy:
- Sự phân hủy VRR luôn luôn diễn ra tại các thời điểm trong năm. Lƣợng VRR phân hủy có sự khác nhau tại các trạng thái TTV và tại các thời điểm khác nhau trong năm.
- Ở các trạng thái TTV đa số lƣợng VRR đƣợc phân hủy thấp nhất vào thời điểm T1 hàng năm, sau đó tăng dần đến thời điểm T2, cao nhất vào thời điểm T3 và đến thời điểm T4 lại giảm xuống.
Hình 3.11. Tổng khối lƣợng VRR phân hủy
Hình 3.12. Diễn biến khối lƣợng VRR phân hủy
Diễn biến của khối lƣợng VRR phân hủy đƣợc trình bày tại hình 3.12 cho thấy, tại hầu hết các trạng thái TTV quá trình phân hủy phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm. Khi nhiệt độ và độ ẩm tăng lƣợng VRR phân hủy tăng, ngƣợc lại khi nhiệt độ và độ ẩm giảm xuống lƣợng VRR phân hủy cũng giảm xuống. Nguyên nhân là do các nhân tố về thời tiết khí hậu nhƣ: nhiệt độ, độ ẩm không khí, lƣợng mƣa tăng cao tạo điều kiện tốt cho sự hoạt động của vi sinh vật và động vật đất mạnh. Nhiệt độ và ẩm độ cao sẽ xúc tác cho các phản ứng vật lý, hóa học diễn ra thuận lợi. Từ đó làm cho quá trình phân hủy diễn ra nhanh hơn.
Tiến hành phân tích phương sai một nhân tố (ANOVA) khối lượng VRR phân hủy của các trạng thái TTV cho kết quả giá trị Sig = 5,3E-11 < 0,05,qua đó thấy rằng có sự khác nhau về khối lƣợng VRR phân hủy giữa các trạng thái TTV theo từng thời điểm trong năm. Giá trị bảng Duncan phân chia thành 4 nhóm, trong đó nhóm thứ nhất có khối lƣợng VRR phân hủy cao nhất là rừng giàu, thứ hai là nhóm rừng Luồng và rừng trung bình, thứ ba là nhóm rừng Keo tai tƣợng và rừng nghèo; thứ tƣ là trảng cỏ, cây bụi, là nhóm có khối lƣợng VRR phân hủy thấp nhất. Diễn biến khối lƣợng VRR phân hủy của các trạng thái TTV đƣợc thể hiện ở hình 3.13.
Hình 3.13. Diễn biến khối lƣợng VRR phân hủy của các trạng thái TTV
Hệ số biến động khối lƣợng VRR phân hủy của trạng thái rừng giàu dao động từ 11,6% - 22,0%, trung bình 17,9%; rừng trung bình dao động từ 14,7% - 28,5%, trung bình 21,8%; rừng nghèo dao động từ 18,9% - 31,5%, trung bình 26,2%; rừng Luồng dao động từ 16,9% - 26,5%, trung bình 21,2%; rừng Keo tai tƣợng dao động từ 12,1% - 28,5%, trung bình 20,1%; trảng cỏ, cây bụi dao động từ 22,1% - 38,5%, trung bình 30,1%.
* Mối quan hệ giữa lƣợng VRR bổ sung, phân hủy và tồn dƣ
Trong các trạng thái TTV có rất nhiều loài cây cùng sinh trưởng, phát triển và trong quá trình lớn lên của cây, những cành già, lá già sẽ luôn đƣợc thay bằng các cành non, lá non, quá trình này diễn ra trong thời gian sinh trưởng của cây. Các cành khô lá rụng xuống mặt đất hàng năm làm cho lớp thảm mục ở dưới tán rừng ngày càng nhiều thêm. Trong đất và không khí luôn tồn tại vô số các loài vi sinh vật, trong các loài vi sinh vật đó có những loài làm nhiệm vụ phân hủy các cành khô lá rụng. Nhờ có các loài sinh vật này mà các cành khô lá rụng khi rụng xuống dưới tán rừng sau một thời gian sẽ đƣợc vi sinh vật phân huỷ thành các chất khoáng ở dạng dễ tiêu, các chất khoáng này sẽ thấm vào trong đất và tồn tại trong đất dưới dạng hoà tan trong nước. Thông qua bộ rễ của cây chúng có thể hút được các chất dinh dƣỡng từ trong đất để cung cấp cho quá trình lớn lên của cây. Trong quá trình phát triển những cành, lá già lại đƣợc thay thế và rụng xuống đất, đƣợc các vi sinh vật phân hủy thành các chất dinh dƣỡng cung cấp lại cho cây. Quá trình này liên tục biến đổi và diễn ra tạo thành vòng tuần hoàn khép kín.
Lá cây rụng xuống chƣa phân hủy hết đã có thêm những cành lá khác rơi bổ sung xuống. Trong những khu rừng có cấu trúc tương đối ổn định (rừng giàu) hầu hết các thời điểm trong năm đều bắt gặp một lƣợng VRR tồn dƣ rất lớn trên nền rừng. Sự biến đổi của lƣợng VRR đƣợc thể hiện ở nhiều khía cạnh khác nhau.
Nghiên cứu này sẽ đề cập tới ba chỉ tiêu:
(1) Sự biến đổi về khối lƣợng VRR đƣợc bổ sung từ tán TTV (BS, tấn/ha).
(2) Sự biến đổi về khối lƣợng VRR do quá trình phân hủy (PH, tấn/ha).
(3) Sự biến đổi về khối lƣợng VRR tồn dƣ trên nền đất rừng (TD, tấn/ha).
Mối quan hệ giữa lƣợng VRR bổ sung, phân hủy và tồn dƣ đƣợc thể hiện tại hình 3.14 và bảng 3.16.
Hình 3.14. Mối quan hệ giữa lƣợng VRR bổ sung, phân hủy và tồn dƣ Kết quả cho thấy, trong từng thời điểm nhất định, lƣợng VRR bổ sung và lượng VRR bị phân hủy có thể khác nhau, tùy thuộc vào mùa sinh trưởng và rụng lá của cây rừng. Trên hình 3.14 cho thấy:
- Khối lƣợng VRR phân hủy và tồn dƣ luôn tỷ lệ nghịch với nhau. Khi phân hủy tăng thì tồn dƣ giảm và ngƣợc lại.
- Khối lƣợng VRR bổ sung và tồn dƣ luôn tỷ lệ thuận với nhau. Khi bổ sung tăng thì tồn dƣ tăng và ngƣợc lại.
- Khối lƣợng VRR bổ sung và phân hủy có những khoảng tỷ lệ thuận và có những khoảng tỷ lệ nghịch với nhau. Chúng tỷ lệ nghịch với nhau khi nhiệt độ, độ ẩm không khí và lƣợng mƣa giảm. Lúc này lƣợng bổ sung tăng nhanh còn lƣợng phân hủy giảm. Tỷ lệ thuận với nhau khi nhiệt độ, độ ẩm không khí và lƣợng mƣa đạt cao nhất.
Bảng 3.16. Mối quan hệ giữa lƣợng VRR bổ sung, phân hủy và tồn dƣ (Đơn vị: tấn/ha)
Trạng thái TTV Loại VRR Năm 2012 Năm 2013 Năm 2014
Tổng Tỷ lệ%
T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4
Rừng giàu
BS 7,0 3,5 4,2 11,7 9,3 4,4 6,1 13,6 4,8 3,8 5,3 12,0 78,7 49,3
PH 2,8 5,8 8,8 9,9 3,9 7,0 9,6 8,9 5,4 6,5 8,5 6,8 81,1 50,7
TD 16,2 13,9 9,3 11,1 16,5 13,9 10,4 15,1 14,5 11,8 8,6 13,8
Rừng trung bình
BS 6,3 3,1 5,9 9,5 6,8 3,5 4,2 9,0 5,8 4,0 4,3 9,0 65,1 49,7 PH 2,4 5,0 7,1 6,6 4,1 6,4 8,0 6,6 4,8 5,5 6,6 5,1 65,7 50,3
TD 11,7 9,8 8,6 11,4 14,1 11,2 7,5 9,9 10,9 9,4 7,1 11,0
Rừng nghèo
BS 5,8 1,8 3,0 5,6 6,7 2,0 3,3 6,7 5,0 2,7 2,6 6,4 45,6 48,8 PH 2,0 3,0 4,8 5,7 2,6 4,3 6,1 4,3 3,6 4,3 5,3 3,9 48,0 51,2
TD 7,3 6,1 4,2 4,1 8,3 6,0 3,1 5,5 6,8 5,2 2,5 5,0
Luồng
BS 6,2 2,1 5,1 7,9 6,5 2,5 6,5 5,3 6,0 2,8 5,7 5,2 55,6 49,8 PH 2,1 3,4 5,5 6,7 4,5 4,7 8,2 5,1 3,1 4,0 6,9 3,9 56,1 50,2
TD 11,2 9,9 9,5 10,7 12,6 10,4 8,8 9,0 11,8 10,6 9,4 10,7
Keo tai tƣợng
BS 2,3 1,8 3,6 8,9 3,4 2,5 3,8 9,4 1,2 2,6 3,4 8,6 49,2 50,0 PH 1,7 3,7 5,9 5,8 1,9 4,6 6,1 5,6 1,8 3,8 5,1 4,9 49,2 50,0
TD 12,5 10,7 8,3 11,4 13,0 10,8 8,5 12,2 11,6 10,5 8,8 12,5
Trảng cỏ, cây bụi
BS 1,5 1,2 1,6 3,2 1,5 1,3 1,7 3,0 1,6 1,4 1,4 3,3 21,1 50,0 PH 1,1 1,5 2,3 2,4 1,3 1,7 1,9 2,4 1,5 1,7 2,1 2,2 21,1 50,0
TD 4,4 4,0 3,3 4,1 4,3 3,8 3,6 4,2 4,3 4,0 3,3 4,4
Ghi chú: BS: khối lượng vật rơi rụng bổ sung, PH: khối lượng vật rơi rụng phân hủy, TD: khối lượng vật rơi rụng tồn dư
Mặc dù quan hệ với nhau có những thời điểm tỷ lệ nghịch và tỷ lệ thuận nhƣng tổng khối lƣợng VRR bổ sung và tổng khối lƣợng VRR xét trong một thời gian dài luôn bằng nhau (BS =PH). Tuy nhiên, do có tính chất “động” và có sự luân chuyển từ thời điểm này sang thời điểm khác hay từ năm này sang năm khác cho nên khi tính trong một khoảng thời gian ngắn cho thấy tổng khối lƣợng VRR bổ sung và tổng khối lƣợng VRR bị phân hủy là xấp xỉ bằng nhau, tức là: BS ≈ PH.
Mặc dù BS ≈ PH nhƣng vẫn nhìn thấy VRR ở trong rừng, thậm chí khối lƣợng VRR tồn dƣ hàng chục tấn là do có sự lệch pha giữa BS với PH.
Riêng lƣợng VRR tồn dƣ ở từng thời điểm luôn có sự khác nhau và quy luật chung đối với tất cả trạng thái TTV là: lƣợng VRR tồn dƣ đạt cao nhất tại các thời kỳ rụng lá của cây rừng và nhỏ nhất tại thời kỳ trùng với mùa mƣa.