CHƯƠNG 3:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38
3.5. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC KHÁC 76
3.5.1. Đánh giá sự tương đồng thành phần loài cây của các loại rừng 3.5.1.1. Sự tương đồng về thành phần loài tầng cây cao
Sự tương đồng về thành phần loài tầng cây cao của ba loại rừng được đánh giá theo hệ số tương đồng của Sorensen. Kết quả nghiên cứu cho tại bảng 3.26.
Bảng 3.26. So sánh sự tương đồng về thành phần cây gỗ lớn của các loại rừng theo hệ số Sorensen
OTC
Hệ số tương đồng theo loại rừng
Giàu Trung bình Nghèo
1 và 2 48,7% 45,6% 74,7%
1 và 3 50,7% 65,6% 60,5%
2 và 3 44,7% 48,4% 68,2%
Trung bình 48,1% 53,2% 67,8%
Đối với rừng giàu, hệ số tương đồng về thành phần loài giữa các quần xã trên ô tiêu chuẩn dao động từ 44,7% đến 50,7%.
Tương tự, hệ số tương đồng về thành phần loài giữa các quần xã ở rừng trung bình dao động từ 45,6% đến 65,6%; còn rừng nghèo dao động từ 60,5% đến 74,7%.
Nói chung, hệ số tương đồng về thành phần loài của ba loại rừng đều thấp; trong đó loại rừng nghèo có tính tương đồng cao hơn so với loại rừng trung bình và rừng giàu.
Tính tương đồng về thành phần loài có khuynh hướng giảm dần theo tình trạng ổn định của rừng. Điều này có thể được giải thích là do, phần lớn những loài cây hình thành rừng đều là những loài ưa sáng.
Đặc điểm chung là những loài này trước đó đã tái sinh rất tốt trên đất trống có điều kiện lập địa khác nhau.
Khi môi trường đã ổn định, thì quần xã thực vật không chỉ có những loài cây gỗ ưa sáng, mà còn có cả những loài cây chịu bóng và trung tính.
Những quần xã đã ổn định có thể bao gồm những tổ hợp loài rất khác nhau; do đó tính tương đồng về thành phần loài cây gỗ không cao.
3.5.1.2. Sự tương đồng về thành phần loài cây tái sinh
Sự tương đồng về thành phần cây tái sinh của ba loại rừng (rừng nghèo, rừng trung bình và rừng giàu) được cho tại bảng 3.27
Bảng 3.27. Sự tương đồng về cây tái sinh giữa rừng các loại rừng Loại rừng/Loại rừng Hệ số Sorensen Cs(%) Rừng giàu/Rừng trung bình 45,0
Rừng giàu/Rừng nghèo 59,3
Rừng trung bình/Rừng nghèo 32,1
Kết quả tại bảng 3.27 cho thấy: Hệ số tương đồng về thành phần cây tái sinh giữa rừng giàu với rừng nghèo là 59,3%. Tương tự, hệ số tương đồng về thành phần cây tái sinh giữa rừng trung bình với rừng nghèo và giữa rừng giàu với rừng trung bình tương ứng là 32,1% và 45,0%. Nói chung, hệ số tương đồng về thành phần cây tái sinh giữa ba loại rừng đều ở mức độ trung bình.
3.5.1.3. Sự tương đồng giữa thành phần loài ở tầng cây cao và lớp cây tái sinh
Kết quả nghiên cứu sự tương đồng giữa thành phần cây gỗ lớn và cây tái sinh của cả ba loại rừng được ghi lại ở bảng 3.28.
Bảng 3.28. Sự tương đồng giữa thành phần cây cao và cây tái sinh Tái sinh
Tổng Hệ số Sorensen
0 1
Cây lớn 0
Thực nghiệm 1 60 61
49,2%
Lý thuyết 14,9 46,1 61,0
1
Thực nghiệm 33 45 78
Lý thuyết 19,1 58,9 78,0
Tổng
Thực nghiệm 34 105 139
Lý thuyết 34,0 105,0 139,0
Kết quả tính toán chỉ ra rằng, giữa thành phần cây lớn và cây tái sinh có hệ số tương đồng thấp (49,2%).
Tính tương đồng thấp được giải thích là do những loài cây ưa sáng đã không thể tái sinh dưới tán rừng kín tán.
3.5.2. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học 3.5.2.1. Tính đa dạng loài tầng cây cao
Để so sánh tính đa dạng tầng cây cao của ba loại rừng, trong nghiên cứu này đã sử dụng 4 chỉ số đa dạng là Margalef (d), Pielou (J’), Fisher (α) và Shannon-Weiner (H’log2).
Chỉ số d của Margalef được sử dụng để xác định mức độ phong phú hay mức độ giàu có về số loài cây gỗ.
Chỉ số J’ của Pielou được sử dụng để xác định tính tương đồng về số loài cây gỗ giữa ba loại rừng.
Chỉ số α của Fisher được sử dụng để so sánh tính đa dạng về số loài cây gỗ giữa ba loại rừng.
Chỉ số H’ của Shannon-Weiner được sử dụng để xác định tính đa dạng về số loài cây gỗ trong từng loại rừng.
Kết quả tổng hợp tại bảng 3.29
Bảng 3.29. Tính đa dạng cây gỗ lớn 3 loại rừng
TT Chỉ số đa dạng
Loại rừng
Giàu Trung bình Nghèo
1 Margalef (d) 11,24 8,19 10,21
2 Pielou (J’) 0,764 0,823 0,809
3 Fisher (α) 22,09 14,26 19,47
4 Shannon-Weiner (H’log2) 3,27 3,27 3,38
Phân tích chỉ số d của Margalef cho thấy: Độ phong phú về số loài cây gỗ lớn ở ba loại rừng là khác nhau; trong đó độ phong phú về số loài của rừng giàu (11,24) lớn hơn so với rừng nghèo (10,21) và rừng trung bình (8,19).
Chỉ số J’ của ba loại rừng nghèo (0,809), rừng trung bình (0,823) và rừng giàu (0,764) khác nhau rõ rệt; điều đó chứng tỏ ba loại rừng này có số lượng loài cây gỗ lớn không tương đồng với nhau.
Chỉ số α của rừng giàu (22,09) cao hơn so với rừng nghèo (19,47) và rừng trung bình (14,26); điều đó chứng tỏ rừng giàu có sự đa dạng về loài cao hơn so với hai loại rừng còn lại.
Chỉ số H’của ba loại rừng giàu (3,38), rừng trung bình (3,27) và rừng nghèo (3,27) khác nhau không lớn. Nguyên nhân là vì số lượng loài và mật độ của các quần xã thực vật trong ba loại rừng khác nhau không lớn. Điều đó chứng tỏ tính đa dạng về số loài cây gỗ trong ba loại rừng nghèo, rừng trung bình, rừng giàu không có sự khác biệt rõ rệt.
3.5.2.2. Tính đa dạng cây tái sinh ba loại rừng
Tính đa dạng về cây tái sinh của ba loại rừng (rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo) cũng được xác định thông qua 4 chỉ số đa dạng là Margalef (d), Pielou (J’), Fisher (α) và Shannon - Weiner (H’log2) và được tổng hợp tại bảng 3.30.
Bảng 3.30. Tính đa dạng cây tái sinh của ba loại rừng
TT Chỉ số đa dạng
Loại rừng
Giàu Trung bình Nghèo
1 Margalef (d) 6,20 7,97 7,96
2 Pielou (J’) 0,86 0,80 0,74
3 Fisher (α) 16,05 16,05 15,52
4 Shannon-Weiner (H’log2) 4,44 4,41 4,11
Phân tích chỉ số d của Margalef cho thấy, độ phong phú về số loài cây tái sinh của rừng giàu (6,20) thấp hơn so với rừng nghèo (7,96) và rừng trung bình (7,97).
Từ chỉ số J’ của ba loại rừng nghèo (0,744), rừng trung bình (0,802) và rừng giàu (0,865) cho thấy, số lượng loài cây tái sinh khác nhau giữa ba loại rừng.
Chỉ số α của rừng nghèo (15,52) thấp hơn so với rừng trung bình (16,05) và rừng giàu (16,05); điều đó chứng tỏ rừng nghèo có sự đa dạng về loài cây tái sinh thấp hơn so với hai loại rừng còn lại.
Chỉ số H’của ba loại rừng giàu (4,44), rừng trung bình (4,41) và rừng nghèo (4,11) khác nhau không lớn; điều đó chứng tỏ tính đa dạng về số loài cây tái sinh dưới tán của ba loại rừng này cũng khác nhau không lớn.
3.5.3. Thành phần dạng sống thực vật
Một trong những nội dung quan trọng của việc nghiên cứu bất kỳ hệ thực vật nào là phân tích dạng sống.
Dạng sống là một đặc tính biểu hiện sự thích nghi của thực vật với điều kiện môi trường.
Việc nghiên cứu dạng sống sẽ cho thấy mối quan hệ chặt chẽ của các dạng sống với điều kiện tự nhiên của từng vùng và biểu hiện sự tác động của các điều kiện sinh thái với từng loài thực vật.
Dạng sống nói lên bản chất sinh thái của hệ thực vật cũng như của cả hệ sinh thái.
Dạng sống được thể hiện trên từng cá thể loài và các loài đó tập hợp thành những quần xã riêng biệt phản ánh môi trường sống nơi đó.
Mỗi dạng sống có một kiểu trao đổi vật chất và năng lượng khác nhau và trở thành một đơn vị cấu trúc sinh thái quan trọng của quần xã. Trên cơ sở thống kê các nhóm loài theo dạng sống theo phân loại của Warming tại khu vực điều tra bắt gặp các dạng sống.
Kết quả được tổng hợp tại bảng 3.31.
Bảng 3.31. Dạng sống của các loài ở ba loại rừng Loại rừng
Dạng sống
Giàu Trung bình Nghèo
Số loài Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%)
Cây gỗ 47 41,96 47 42,73 42 52,5
Cây bụi 29 25,89 27 24,54 13 16,25
Cây thân cỏ 11 9,82 12 10,9 7 8,75
Cây thân leo 8 7,14 9 8,18 6 7,5
Cây thắt nghẹt 9 8,03 8 7,27 6 7,5
Cây phụ sinh 7 6,25 5 4,55 4 5
Cây ký sinh 1 0,9 2 1,82 2 2,5
Kết quả bảng 3.31 cho thấy:
Ở cả ba loại rừng dạng sống của cây thân gỗ đều chiếm tỷ lệ cao từ 41,96 % (rừng giàu) đến 52,5 % (rừng nghèo). Tuy nhiên, một số dạng sống khác cản trở sự phát triển của cây thân gỗ cũng chiếm một tỷ lệ đáng kể như dạng sống cây bụi từ 16,25 % (rừng nghèo) đến 25,89 % (rừng giàu), dạng sống cây thân leo từ 7,14 % (rừng giàu đến 8,18 % (rừng trung bình), dạng sống cây thắt nghẹt từ 7,5 % (rừng nghèo) đến 8,03 % (rừng giàu)…
Đây cũng là một đặc điểm cần lưu ý khi đưa ra các biện pháp kỹ thuật lâm sinh, bỏ các loại cây phi mục đích ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của tầng cây cao và tầng cây tái sinh.
3.5.4. Hình thái phân bố cây trên mặt đất
3.5.4.1. Hình thái phân bố tầng cây cao trên mặt đất
Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất không đồng đều thường xảy ra tình trạng cạnh tranh không gian dinh dưỡng, nhiều cây mục đích bị chèn ép khó có điều kiện phát triển, khả năng phòng hộ của chúng sẽ bị giảm. Điều đó khẳng định khả năng bảo vệ đất và chống xói mòn của rừng phụ thuộc vào hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất.
Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất thường tồn tại 3 dạng: Phân bố cụm, phân bố ngẫu nhiên, phân bố cách đều.
Trong đó, phân bố cách đều là tốt nhất vì cây rừng ở dạng phân bố này trên một đơn vị diện tích ít xảy ra hiện tượng cạnh tranh về không gian dinh dưỡng, cây rừng có điều kiện để sinh trưởng và phát triển tốt, cho lượng sinh khối cao nhất.
Kết quả tính toán cho từng trạng thái rừng được tổng hợp ở bảng 3.32.
Bảng 3.32. Kết quả xác định hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất
Loạirừng N (số lần đo) X
U Hình thái phân bố
Giàu 30 0,023 2,8 -1,46 Ngẫu nhiên
Trung bình 30 0,058 2,4 1,63 Ngẫu nhiên
Nghèo 30 0,057 2,3 1,02 Ngẫu nhiên
Qua kết quả bảng 3.34 đã thấy:
Giá trị ׀U׀ tính được của cả ba loại rừng đều nhỏ hơn 1,96 nên kiểu phân bố của cây rừng trên mặt đất của cả ba loại rừng đều là phân bố ngẫu nhiên.
3.5.4.2. Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất
Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất là một tiêu chí quan trọng trong quá trình lợi dụng khả năng tái sinh tự nhiên để phục hồi rừng.Tái sinh tự nhiên có một đặc trưng phổ biến là phân bố của chúng trên mặt đất không đều, tạo ra chỗ có nhiều cây tái sinh, chỗ ít hoặc không có tái sinh. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất phụ thuộc vào không gian dinh dưỡng, điều kiện môi trường và đặc tính sinh thái học của loài cây.
Từ thực tế điều tra trên các ô dạng bản cho thấy, mật độ cây tái sinh ở các ô dạng bản không giống nhau. Tìm hiểu hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất là cơ sở để đề xuất các giải pháp lâm sinh thích hợp, tạo điều kiện cho cây tái sinh sinh trưởng phát triển tốt. Hình thái phân bố cây tái sinh được xác định bằng tiêu chuẩn t của Student. Kết quả xác định phân bố cây tái sinh trên mặt đất được tổng hợp ở bảng 3.33.
Bảng 3.33. Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất ba loại rừng Loại
rừng
Số
ODB Xbq S2 ω Sω t t05(k)
Hình thái phân bố Giàu 15 30,75 18,5 0,60 0,128 -3,10 2,14 Phân bố cụm Trung
bình 15 31,75 21,6 0,68 0,126 -2,51 2.14 Phân bố cụm Nghèo 15 31,00 22,2 0,71 0,127 -2,22 2,14 Phân bố cụm
Kết quả kiểm tra mạng hình phân bố cây tái sinh trên mặt đất ở ba loại rừng nghèo, rừng trung bình và rừng giàu đã cho thấy: Tất cả các giá trị t tính được đều có ׀t׀ > t05 nên kiểu phân bố cây tái sinh của cả ba trạng thái là dạng phân bố cụm.
Hiện tượng tái sinh lỗ trống rất phổ biến ở rừng tự nhiên nơi tán rừng được mở cây tái sinh thường có dạng phân bố cụm. Như vậy phân bố cụm ở ba loại rừng là phù hợp với quy luật theo nghiên cứu của Ngô Kim Khôi (1999). Tác giả đã chỉ ra rằng đối với núi đất thì rừng non và rừng nghèo có dạng phân bố cụm, rừng giàu, rừng nguyên sinh có dạng phân bố đều.
Kết quả trên cho thấy: Phân bố cây tái sinh trên mặt đất ở các loại rừng tồn tại dạng phân bố cụm, dưới tán rừng còn nhiều lỗ trống. Vì vậy, biện pháp kỹ thuật lâm sinh chủ yếu ở đây là chăm sóc, nuôi dưỡng cho tầng cây tái sinh tự đào thải theo chọn lọc tự nhiên và khi tiến hành trồng bổ sung cây mục đích cần phải chú ý đến điều tiết cây tái sinh phân bố đồng đều, tạo không gian dinh dưỡng hợp lý giảm bớt sự canh tranh giữa các cây tái sinh với nhau.
3.5.5. Mối quan hệ giữa cây tái sinh với cây mẹ
Cây tái sinh là thế hệ cây con có quan hệ với cây mẹ ở những khía cạnh nhân quả.
Mỗi khi rừng có thay đổi về mặt số lượng cá thể thì làm cho môi trường sinh thái rừng cũng thay đổi theo. Chính vì lý do đó trong rừng có rất nhiều loài cây mẹ không có thế hệ cây tái sinh và cũng có loài cây mẹ sản sinh ra nhiều thế hệ cây mới.
Loài cây tái sinh có thể là do cây mẹ tại chỗ gieo giống hoặc do hạt cây mẹ từ nơi khác đưa đến. Xem xét nội dung này sẽ cho biết được trong tổ thành các loài cây ở tầng cây cao như vừa nghiên cứu ở trên xem những loài nào có khả năng gieo giống tại chỗ những loài nào mới xuất hiện do cây mẹ ở nơi khác đưa đến để từ đó có những kết luận về mối quan hệ của cây mẹ với thế hệ cây tái sinh trong tiến trình phục hồi rừng.
Đề tài đã sử dụng chỉ số tương đồng Cs (Soerensens Index) để đánh giá sự tương đồng giữa tầng cây mẹ và tầng cây tái sinh của ba loại rừng. Kết quả được tổng hợp tại bảng 3.34.
Bảng 3.34. Tương đồng giữa tầng cây tái sinh và tầng cây mẹ Loại rừng Chỉ số Cs(%)
Giàu 45,2
Trung bình 35,3
Nghèo 52,3
Qua bảng 3.34 cho thấy: Chỉ số tương đồng giữa loài cây mẹ và cây tái sinh từ 35,3 đến 52,3% .
Có sự xuất hiện của khá nhiều loài cây mới điều đó chứng tỏ rừng đã bị tác động mạnh dẫn đến cây mẹ hết khả năng phát tán hạt tại chỗ, lỗ trống trong rừng nhiều tạo cơ hội cho loài mới xuất hiện do phát tán hạt. Chỉ số tương đồng giữa loài cây mẹ và cây tái sinh ở rừng trung bình là thấp nhất (35.3%), tiếp đến là rừng giàu (45.2%) và cao nhất là rừng nghèo (52.3%).