4.3 Môi trường nước và các chỉ tiêu sinh trưởng, sinh khối cây Tràm ở các độ sâu ngập khác nhau
4.3.7 Sinh trưởng và sinh khối cây Tràm ở 3 độ ngập nước khác nhau
77 Bảng 4.5 Các chỉ tiêu sinh học của cây Tràm ở 3 độ sâu ngập khác nhau
Độ sâu ngập nước (cm)
DBH (cm)
Hdc
(m)
Hvn
(m)
Mật độ (cây/ha)
Sinh khối khô cây (kg/cây)
Sinh khối khô quần thụ (tấn/ha)
<30 14,10±0,40a 10,4±5a 13,4±5,3a 19,3±5,7a 62,7±32,7a 91 30-60 14,50±1,40a 9,9±4,6a 14,8±6a 17,7±1,2a 61,6±27,7a 85
>60 15,97±1,78a 10,02±1,1a 14,5±9,1a 10±2b 66,5±31,6a 75 Ghi chú: Trung bình ± SD, n=3
Các con số có chữ cái theo sau trong từng cột khác nhau thì sẽ khác biệt có ý nghĩa thống kê (kiểm định Duncan P<0.05).
Chi tiết từng chỉ tiêu được thảo luận như sau:
4.3.7.1 Mật độ Tràm
Kết quả đếm tất cả số cây trong 18 ô tiêu chuẩn (diện tích 100 m2/ô) ở các vị trí có độ ngập nước khác nhau cho thấy: Mật độ Tràm tại khu vực nghiên cứu được xếp vào loại rừng có mật độ trung bình và mật độ có xu hướng thay đổi theo độ sâu ngập, ở nghiệm thức các ô tiêu chuẩn có độ sâu ngập càng thấp thì mật độ Tràm càng cao và ngược lại.
Ở nghiệm thức Tràm có độ sâu ngập <30 cm, mật độ Tràm trung bình là 1.564 cây/ha±306, ở độ ngập 30 - 60 cm, mật độ cây thấp hơn (1.415 cây/ha±351) và mật độ Tràm thấp nhất là ở độ sâu ngập >60 cm (1.348 cây/ha±282). Mật độ Tràm ở các ô mẫu ngập <30 cm có sự khác biệt so với hai nghiệm thức ngập nước còn lại (P<0,05). Điều này có thể giải thích là do Tràm sinh trưởng ở những khu vực ngập nước càng cao sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của hệ rễ, theo kết quả khảo sát thì Tràm ở độ sâu ngâp >60 cm có hiện tượng nổi gốc Tràm và sống thành cụm, rễ không ăn sâu xuống lòng đất, vì vậy cây Tràm sinh trưởng ở khu vực ngập nước cao sẽ dễ bị đổ ngã hơn những cây Tràm sinh trưởng khu vực có độ sâu ngập thấp. Hơn nữa, trong quá trình sinh trưởng, Tràm và các loài thực vật khác trên cùng giá thể đất than bùn có sự cạnh tranh về không gian, dinh dưỡng, ánh sáng…, dẫn đến những cây sinh trưởng kém dần và sẽ bị loại bỏ làm cho mật độ cây có sự chênh lệch giữa các nghiệm thức.
78 Hình 4.21 Mật độ trung bình cây Tràm ở các nghiệm thức
(Giá trị là số liệu trung bình ở các ô tiêu chuẩn giữa các nghiệm thức. Các cột có cùng ký tự a, b hoặc c không khác biệt ý nghĩa ở mức 5% phép thử Duncan)
Số liệu trong nghiên cứu giống kết quả của Trần Văn Thắng và Trần Quang Bảo (2011) là khi mực nước ngập từ 50 cm trở lên thì cây Tràm có hiện tượng đổ ngã và chết do hệ rễ bị ngập sâu trong nước quá lâu, các rễ chính của cây Tràm chết dần do yếm khí, các rễ khí sinh không tiếp xúc được với mặt đất nên phát triển kém và trở nên yếu ớt, không thực hiện tốt chức năng thu nhận dinh dưỡng từ đất và không giữ được cây khi gió mạnh, tạo khoảng trống cho các loài thực vật bậc cao khác phát triển, trong đó các loài dây leo và thực vật thủy sinh phát triển nhiều hơn. Trong các nghiệm thức khảo sát, các loài thực vật khác (ngoài Tràm) là 6, 7 và 8 loài ở các nghiệm thức có độ ngập ngập thấp (<30 cm), trung bình (30 – 60 cm) và cao (> 60 cm). Một vài loài hầu như hiện diện tất cả các nghiệm thức là: dây choại (Stenocholena palustris), cỏ ba cạnh (Cyperus compactus),dớn (Blechnum serrulentum).
Một nghiên cứu tương tự cũng được thực hiện tại VQG U Minh Thượng, tỉnh Kiên Giang – Nơi có điều kiện rừng Tràm trên đất than bùn giống VQG U Minh Hạ, kết quả đếm tất cả số cây trong 12 ô tiêu chuẩn (diện tích 100 m2/ô) cho thấy mật độ Tràm ở độ ngập <60 cm là 0,7 cây/m2 (7.000 cây/ha) khác biệt có ý nghĩa và cao hơn nghiệm thức Tràm có độ ngập >60 cm là 0,54 cây/m2 (5.400 cây/ha) dù mật độ trồng rừng ban đầu ở đây đều giống nhau là 1 cây/m2.
Như vậy, mật độ cây Tràm ở VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau giảm dần khi độ sâu ngập tăng lên và mật độ trung bình của cây ở độ sâu ngập <30 cm
79 khác nhau có ý nghĩa thống kê (mức độ 5%) so với hai độ ngập còn lại.
Nguyên nhân chủ yếu là do: (1) Độ ngập càng cao thì tiến trình hô hấp và trao đổi chất của cây bị ảnh hưởng; (2) Rừng Tràm bị cạnh tranh với tầng cây bụi thấp và nhiều dây leo quấn quanh thân khi mực nước tăng lên.
Hình 4.22 Dây leo và cây bụi trong rừng Tràm VQG U Minh Hạ
4.3.7.2 Chiều cao cây Tràm ở các nghiệm thức có độ ngập nước khác nhau So sánh về chiều cao thân cây giữa các nghiệm thức Tràm có mức ngập khác nhau cho thấy, chỉ có chiều cao vút ngọn trung bình giữa mức ngập <30 cm và mức 30 – 60 cm có sự khác biệt (P<0,05), số liệu dao động từ 13,8±1,6 m đến 14,3±1,6 m. Chiều cao dưới cành từ 10,1±1,8 m đến 10,4±1,2 cm. Ở Hình 4.23, cả 3 độ ngập nước có chiều cao cây Tràm chênh lệch tương đối thấp (<1 m). Điều này do các nghiệm thức khảo sát là Tràm tự nhiên và Tràm đã trưởng thành, vì vậy sự phát triển về chiều cao và đường kính chậm, nên giữa các vị trí cây khảo sát không có sự khác biệt về đường kính và chiều cao.
80 Hình 4.23 Chiều cao trung bình cây Tràm ở các nghiệm thức
(Giá trị là số liệu trung bình ở các ô tiêu chuẩn giữa các nghiệm thức. Các cột có cùng ký tự (a, b hoặc c không khác biệt ý nghĩa ở mức 5% phép thử Duncan)
4.3.7.3 Đường kính trung bình của cây Tràm
Cũng giống như chiều cao, giá trị đường kính trung bình của cây Tràm ở các nghiệm thức không có sự khác biệt thống kê. Đường kính cây dao động từ 7,7 – 23,6 cm. Mặc dù ở 3 độ sâu ngập đều có mật độ khác nhau nhưng sinh trưởng về đường kính và chiều cao có xu hướng giống nhau. Đối với rừng trồng thì ưu thế sinh trưởng cây cá thể sẽ thuộc về rừng có mật độ cây trồng thưa (Phạm Xuân Quý, 2006) nhưng trong điều kiện của VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau là rừng tự nhiên thì mật độ mặc dù có sự khác biệt giữa các vị trí đo đạc nhưng đều cùng nằm trong nhóm có giá trị trung bình (Theo Qui phạm thiết kế kinh doanh rừng QPN 6-84) nên không thấy rõ sự khác biệt sinh trưởng cây cá thể về chiều cao.
81 Hình 4.24 Đường kính trung bình cây Tràm ở các nghiệm thức
Số liệu nghiên cứu ở rừng Tràm VQG U Minh Thượng, tỉnh Kiên Giang cho thấy trung bình đường kính ngang ngực của Tràm ở 2 nghiệm thức dao động từ khoảng 5,39 cm đến 5,59 cm, đường kính trung bình giữa nghiệm thức độ sâu ngập <60 cm và độ sâu ngập >60 cm cũng không có sự khác biệt.
Như vậy, giữa nghiệm thức Tràm ở những độ ngập thấp nhất và trung bình (<60 cm) thì sự sinh trưởng về đường kính của cây Tràm không có sự khác biệt ý nghĩa. Khi cây Tràm sống trong điều kiện ngập nước ít hơn 6 tháng/năm và độ ngập tối đa thấp hơn 60 cm thì sự sinh trưởng của cây về đường kính và chiều cao ít bị ảnh hưởng.
4.3.7.4 Sinh khối khô trung bình cây Tràm ở các nghiệm thức
Việc đánh giá sinh khối cây rừng có ý nghĩa quan trọng trong việc quản lý, sử dụng rừng (Viên Ngọc Nam, 1996). Vì vậy, khi các chỉ tiêu về đường kính và mật độ có sự khác biệt sẽ dẫn đến sự khác biệt về tổng sinh khối của rừng Tràm. Theo Graw-Hill (1972), đường kính thân cây là chỉ tiêu có quan hệ với các bộ phận sinh khối và nó cũng là chỉ tiêu rất dễ đo đạc nên thường được đo để tính toán. Nhiều tác giả (Wang et al., 1981); Reddy and Sugur (1992) trong Lê Hồng Phúc (1994) đã ước lượng tăng trưởng tổng sinh khối thông qua quan hệ với đường kính và chiều cao thân cây. Nghiên cứu của Phạm Xuân Quý (2006) về xây dựng mô hình dự đoán sinh khối rừng Tràm kết luận rằng sinh khối tươi và khô trên mặt đất của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi)
82 có mối quan hệ rất chặt chẽ với đường kính thân cây cả vỏ và chiều cao toàn thân cây.
Hình 4.25 Sinh khối khô trung bình cây Tràm ở các nghiệm thức
(Giá trị là số liệu trung bình ở các ô tiêu chuẩn giữa các nghiệm thức. Các cột có cùng ký tự (a, b hoặc c không khác biệt ý nghĩa ở mức 5% phép thử Duncan)
Hình 4.25 cho thấy: sinh khối khô trung bình của cây Tràm ở các nghiệm thức có độ sâu ngập khác nhau không khác biệt ý nghĩa. Ở độ ngập thấp < 30 cm, sinh khối khô trung bình là 62,7 kg/cây ±32,7; độ ngập 30 – 60 cm cây Tràm có sinh khối khô là 61,6 kg/cây ±27,7 và độ ngập hơn 60 cm là 66,5 kg/cây ±31,6. Mặc dù không có sự khác biệt ý nghĩa về sinh khối giữa cây Tràm sống trong độ ngập cao và độ ngập thấp, độ ngập trung bình nhưng giá trị sinh khối cây cao nhất lại ở độ ngập cao. Nguyên nhân là do sinh khối cây phụ thuộc vào giá trị đường kính và chiều cao của cây mà ở độ ngập cao có giá trị đường kính và chiều cao cao hơn.
4.3.7.5 Sinh khối của quần thụ
Sinh khối là đơn vị đánh giá năng suất của lâm phần. Mặt khác để có được số liệu về hấp thu cácbon, khả năng và động thái quá trình hấp thu cácbon của rừng, người ta phải tính từ sinh khối của rừng (Ritson and Sochacki, 2003). Ý nghĩa của việc nghiên cứu sinh khối theo B.F Clough và K. Scott (1989) là “Dựa vào những ước lượng về sinh khối và những tỷ lệ phát triển của chúng là cơ sở cho việc ước lượng tổng suất sản xuất sơ cấp thuần trong những nghiên cứu về sinh thái, cho việc đánh giá sự sinh lợi từ những sản phẩm kinh tế của rừng và xây dựng những phương pháp lâm sinh hoàn hảo hơn”.
83 Hình 4.26 Sinh khối khô quần thụ ở các nghiệm thức
(Các cột có cùng ký tự a, b hoặc c không khác biệt ý nghĩa ở mức 5% phép thử Duncan)
Từ số liệu sinh khối khô của từng cây Tràm trong các nghiệm thức, sinh khối khô quần thụ ở VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau được tính toán. Sinh khối bình quân của rừng Tràm VQG U Minh Hạ từ 75 - 91 tấn/ha. Sinh khối rừng Tràm ở độ ngập thấp (<30 cm) cho giá trị cao nhất (91 tấn/ha), thấp nhất ở độ ngập >60 cm (75 tấn/ha) và ở độ ngập 30 – 60 cm là 85 tấn/ha. Nếu so với các rừng tràm khác ở ĐBSCL đã được các tác giả khác nghiên cứu thì sinh khối khô rừng Tràm ở VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau thấp hơn các nơi khác như xã Gáo Giồng, huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp là 157,09 ± 19,41 tấn/ha (Viên Ngọc Nam và Lư Ngọc Trâm Anh, 2011) hay ở rừng Tràm Trà Sư là 240,68±26,55 tấn/ha (Nguyễn Minh Hoàng và Viên Ngọc Nam, 2016) và cao hơn rừng Tràm trồng ở tỉnh Sóc Trăng là 64,04 ± 9,55 tấn/ha (Nguyễn Khánh Toàn và Viên Ngọc Nam, 2017). Trần Văn Thắng và Trần Quang Bảo (2011) nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ngập nước đến sinh trưởng cây Tràm và đa dạng thực vật ở VQG U Minh Thượng, tỉnh Kiên Giang cũng cho rằng: Sinh trưởng về đường kính và chiều cao của cây Tràm tái sinh ở mực nước ngập tối đa 25 cm là tốt nhất, khi mực nước ngập tối đa từ 50 cm trở lên Tràm có hiện tượng đỗ ngã và chết.