4. Đóng góp mới của luận văn
4.3.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh
Qua số liệu thu thập ở ba trạng thái TTV thứ sinh ở khu vực nghiên cứu, chúng tôi đã xác định được, mật độ, tổ thành cây tái sinh và trình bày ở bảng 4.5.
Bảng 4.5. Cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh ở ba TTV
TT
Thảm cây bụi Rừng thứ sinh Thảm cỏ
Tên loài Mật độ Tổ
thành Tên loài Mật độ Tổ
thành Tên loài Mật độ Tổ thành
(cây/ha) (%) (cây/ha) (%) (cây/ha) (%)
1 Sau sau 520 15,97 Chẹo Ấn độ 560 14,14 Màng tang
89 27,46 2 Thành ngạnh 473 14,52 Vàng anh 420 10,60 Mảnh cộng 65 20,06 3 Ba soi 350 10,74 Trám trắng 383 9,67 Bọt ếch lông 41 12,65 4 Màng tang 253 7,77 Vạng trứng 361 9,11 Vú bò đơn 33 10,18 5 Vạng trứng
217 6,66 Xoan nhừ 321 8,10 Đơn nem
lá to 25 7,71 6 Đom đóm 212 6,51 Xoan 301 7,60 7 Mảnh cộng 207 6,35 Ba soi 247 6,23 8 Thàu táu 177 5,43 Màng tang 223 5,63 9 Thừng mực mỡ 164 5,03 Lim vang 197 4,97 10 Dẻ gai Ấn độ 203 5,12 11 loài khác 675 21,03 15 loài khác 743 18,83 6 loài khác 71 21,94 Tổng 20 3256 100 25 3959 100 11 324 100
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
4.3.1.1. Trạng thái rừng thứ sinh
Từ kết quả ở bảng 4.5 cho thấy, trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên có 25 loài cây tái sinh xuất hiện, mật độ 3959 cây/ha. Trong đó có 10 loài tham gia vào công thức tổ thành, đó là các loài: Chẹo Ấn độ (Engelhardtia roxburghiana), Vàng anh (Saraca dives), Trám trắng (Canarium album), Vạng trứng (Endospermum), Xoan nhừ (Choerospondias axillaris), Thàu táu
(Aporosa dioica), Ba soi (Macaranga denticulata), Màng tang (Litsea cubeba),
Lim vang (Pelthophorum tonkinense), Dẻ gai Ấn độ (Castanopsis indica).
Trong đó Chẹo Ấn độ (Engelhardtia roxburghiana) là loài có tỷ lệ tổ thành lớn nhất (14,14%), mật độ cao nhất 560 cây/ha; Vàng anh (Saraca dives) chiếm tỷ lệ tổ thành 10,60% mật độ 420 cây/ha; Trám trắng (Canarium album) chiếm tỷ lệ tổ thành (9,67%) mật độ 383 cây/ha; Vạng trứng (Endospermum) chiếm tỷ lệ tổ thành (9,11%) mật độ 361 cây/ha; Xoan nhừ (Choerospondias axillaris) chiếm tỷ lệ tổ thành (8,10%) mật độ 321 cây/ha; Xoan (Melia azedarach)
chiếm tỷ lệ tổ thành (7,60%) mật độ 301 cây/ha; Ba soi (Macaranga denticulata) chiếm tỷ lệ tổ thành (6,23%) mật độ 247 cây/ha; Màng tang
(Litsea cubeba) chiếm tỷ lệ tổ thành (5,63%) mật độ 223 cây/ha; Lim vang
(Pelthophorum tonkinense) chiếm tỷ lệ tổ thành (4,97%) mật độ 197 cây/ha; Dẻ gai Ấn độ (C.indica) chiếm tỷ lệ tổ thành (5,12%) mật độ 203 cây/ha.
4.3.1.2. Trạng thái thảm cây bụi
Tại trạng thái này có tổng số 20 loài cây tái sinh xuất hiện mật độ 3256 cây/ha. Có 9 loài cây tái sinh tham gia vào công thức tổ thành. Trong đó Sau sau (Liquidambar formosana) chiếm tỷ lệ tổ thành cao nhất (15,97%), tương ứng với mật độ lớn nhất 520 cây/ha; Thành ngạnh (Cratoxylum cochinchinense) có mật độ 473 cây/ha, tỷ lệ tổ thành đạt 14,52%; Ba soi (Macaranga denticulata) có mật độ 350 cây/ha, tỷ lệ tổ thành đạt 10,74%; Màng tang (Litsea cubeba) có mật độ 253 cây/ha, tỷ lệ tổ thành đạt 7,77%; Vạng trứng (Endospermum chinense) có mật độ 217 cây/ha, tỷ lệ tổ thành đạt 6,66%; Mảnh cộng (Clinacanthus nutans) có mật độ 207 cây/ha, tỷ lệ tổ thành đạt 6,35%; Đom đóm (Alchornea rugosa) có mật độ 212 cây/ha, tỷ lệ tổ thành
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
đạt 6,51%, Thàu táu (Aporosa dioica) có mật độ 177 cây/ha, tỷ lệ tổ thành đạt 5,43%, Thừng mực mỡ (Wrightia balansae) có mật độ 164 cây/ha, tỷ lệ tổ thành đạt 5,03% .Trong trạng thái này hầu hết các loài tham gia vào công thức tổ thành đều là những loài cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh.
4.3.1.3. Trạng thái thảm cỏ
Tại trạng thái thảm cỏ có tổng số 11 loài cây xuất hiện, mật độ rất thấp chỉ có 324 cây/ha. Có 5 loài cây tham gia vào công thức tổ thành. Trong đó Màng tang (Litsea cubeba) chiếm tỷ lệ tổ thành cao nhất (27,46%) tương ứng với mật độ lớn nhất 89 cây/ha; Mảnh cộng (Clinacanthus nutans) mật độ 65 cây/ha với tỷ lệ tổ thành 20,06%; tiếp theo là Bọt ếch lông (Glochidion eriocarpum), Vú bò đơn (F. simplicissima) và Đơn nem lá to (Maesa balansae) lần lượt chiếm tỷ lệ là 12,65%, 10,18%, 7,71%. Mật độ và tỷ lệ tổ thành loài cây tái sinh ở đây thấp có thể lý giải là do thời gian tái sinh sau nương rẫy ngắn (từ 2 -3 năm).
Như vậy, khi so sánh thành phần loài ở 3 trạng thái thấy phần lớn cây tầng cao có mặt ở lớp cây tái sinh. Tuy nhiên lớp cây tái sinh không phải hoàn toàn do cây tầng cao gieo giống tại chỗ, một số loài được mang đến từ nhiều nguồn khác nhau bằng nhiều con đường như: phát tán nhờ gió, chim hoặc thú. Qua sự xuất hiện của các loài cây tái sinh trong công thức tổ thành chúng ta thấy rằng càng về sau thì tổ thành cây tái sinh có xu hướng giảm số lượng loài . Bởi vì khi thời gian phục hồi rừng tăng thì độ che phủ của rừng cũng đã phần nào ảnh hưởng đến khả năng tái sinh của các loài cây gỗ. Thành phần loài cây tái sinh ở giai đoạn rừng thứ sinh thể hiện sự thay thế dần các loài cây ưa sáng bằng những loài cây chịu bóng thời gian đầu và có đời sống dài, chính những loài cây này sẽ tham gia vào tổ thành tầng cây cao của rừng thứ sinh như: Lim xanh, Vàng anh, Dẻ gai Ấn độ, Trám , Xoan nhừ...
4.3.2. Chất lƣợng và nguồn gốc cây tái sinh
Chất lượng cây tái sinh là kết quả tổng hợp những tác động qua lại giữa cây rừng với nhau và giữa cây rừng với điều kiện hoàn cảnh. Năng lực tái
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
sinh được đánh giá theo các chỉ tiêu về mật độ, phẩm chất, nguồn gốc và số cây có triển vọng. Năng lực tái sinh phản ánh mức độ thuận lợi của điều kiện hoàn cảnh đối với quá trình phát tán, nẩy mầm hạt giống và quá trình sinh trưởng của cây mạ, cây con. Điều kiện hoàn cảnh rừng có tác động rất lớn ở giai đoạn này, vì vậy căn cứ vào các kết quả nghiên cứu về khả năng tái sinh ở các giai đoạn tuổi của rừng phục hồi, đề xuất được các giải pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý tác động vào rừng để thúc đẩy quá trình tái sinh.
Trên cơ sở số liệu thu thập trong quá trình điều tra chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh được tổng hợp ở bảng 4.6:
Bảng 4.6. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ở KVNC
Trạng thái TTV N/ha Chất lƣợng Nguồn gốc Tốt (%) TB (%) Xấu (%) Hạt % Chồi % Rừng thứ sinh 3959 62,26 24,93 12,81 3001 75,80 958 24,20 Thảm cây bụi 3256 59,33 23,92 16,75 2060 80,03 650 19,97 Thảm cỏ 324 54,35 22,89 22,76 248 76,55 176 23,45
Qua bảng 4.6 chúng tôi thấy rằng về chất lượng cây tái sinh ở rừng thứ sinh là Tốt 62,26%, TB 24,93, Xấu 12,81%. Thảm cây bụi là Tốt 59,33%, TB 23,92%, Xấu 16,75%). Thảm cỏ lá Tốt 54,35%, TB 22,89%, Xấu 22,76%. Như vậy, phần lớn cây tái sinh có chất lượng tốt và trung bình, đó là điều kiện thuận lợi cho quá trình tái sinh tự nhiên để phục hồi rừng. Nguồn gốc cây tái sinh, chúng tôi thấy rằng cây tái sinh chủ yếu có nguồn gốc từ hạt giao động từ 75,80% đến 80,03%, còn có nguồn gốc tái sinh từ chồi dao động từ 19,97% đến 24,20%. Điều đó chứng tỏ các loài cây gỗ chủ yếu là tái sinh từ hạt, chỉ một phần nhỏ có nguồn gốc từ chồi. Đặc điểm này thuận lợi cho việc hình thành tầng rừng chính trong tương lai. Vì trong cùng một loài cây thì cây mọc từ hạt có đời sống dài hơn cây chồi, khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi của ngoại cảnh tốt hơn cây tái sinh chồi.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
4.3.3. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
Từ số liệu điều tra chúng tôi thống kê được số cây gỗ tái sinh theo 5 cấp chiều cao. Kết quả được trình bày ở bảng 4.7.
Bảng 4.7. Mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao ở ba trạng thái TTV
Cấp chiều cao
Rừng thứ sinh Thảm cây bụi Thảm cỏ
N (cây/ha) N(cây/ha) N (cây/ha) Tỷ lệ (%) N (cây/ha) Tỷ lệ (%)
I (<50) 705 17,80 775 23,80 289 91,97 II (51- 100) 1110 28,03 1011 31,05 20 6,17 III (101- 150) 990 25,00 668 20,51 06 1,86 IV (151- 200) 716 18,08 405 12,43 0 0,0 V (>200) 438 11,09 397 12,21 0 0,0 Tổng 3959 100 3256 100 324 100
Qua kết quả bảng 4.7 cho thấy mật độ cây tái sinh ở rừng thứ sinh là 3959 cây/ha, thảm cây bụi là 3256 cây/ha, thảm cỏ là 324 cây/ha. Tuy nhiên sự biến động ở rừng thứ sinh, thảm cây bụi và thảm cỏ không rõ ràng và mật độ cây tái sinh ở ba trạng thái này tập trung nhiều ở cấp chiều cao II (51- 100cm), cụ thể là ở rừng thứ sinh có mật độ 1110 cây/ha chiếm tỷ lệ 28,03%, trạng thái thảm cây bụi là 1011 cây/ha chiếm tỷ lệ là 31,05%. Thấp nhất ở thảm cỏ mật độ 20 cây/ha chiếm tỷ lệ 6,17%. Ở cấp chiều cao thứ I (<50cm), ở rừng thứ sinh có mật độ 705 cây/ha chiếm tỷ lệ 17,80%, trạng thái thảm cây bụi là 775 cây/ha chiếm tỷ lệ là 23,80%, còn ở thảm cỏ mật độ 289 cây/ha chiếm tỷ lệ 91,97%. Ở cấp chiều cao thứ III (101-150cm), chủ yếu ở hai trạng thái rừng thứ sinh và thảm cây bụi biến động từ 668 đến 990 cây/ha, chiếm tỷ lệ từ 20,05% đến 25,00%, còn ở thảm cỏ chỉ có 1.86% với mật độ 6 cây/ha. Ở hai cấp chiều cao IV và V (không thấy xuất hiện ở thảm cỏ) chỉ có ở thảm cây bụi và rừng thứ sinh cụ thể là ở cấp chiều cao thứ IV (151-200cm), biến động từ 405 đến 716 cây/ha, chiếm tỷ lệ từ 12,43% đến 18,08%, ở cấp chiều cao V (> 200cm) biến động từ 397 cây/ha đến 438 cây/ha, chiếm tỷ lệ từ 12,21% đến 12,21%.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tuy nhiên thời gian phục hồi của rừng càng dài thì mật độ cây tái sinh có chiều cao (h) > 2,0 m sẽ tăng lên. Điều này chứng tỏ có sự cạnh tranh không gian dinh dưỡng và ánh sáng của cây mạ , cây con tái sinh với cây bụi, thảm tươi diễn ra khá mạnh mẽ, nên nhiều cá thể bị đào thải. Khi thời gian phục hồi tăng, mật độ cây tái sinh có chiều cao từ 1-2m lớn hơn ở các giai đoạn nhỏ tuổi. Bởi vì, khi giai đoạn tuổi tăng lên thì các loài cây luôn có xu hướng vươn cao để lấy ánh sáng, yếu tố cản trở tái sinh không phải chủ yếu là cây bụi , thảm tươi nữa nên thời gian này cần chú ý tỉa thưa, loại bỏ dây leo, cây cong queo, cây có giá trị kinh tế thấp để cải thiện điều kiện chiếu sáng, tạo điều kiện thuận lợi cho cây tái sinh sinh trưởng và phát triển.
Từ số liệu trên, phân bố cây tái sinh được mô phỏng như sau:
23.8 31.05 20.51 12.4312.21 17.8 28.03 25 18.08 11.09 91.97 6.17 1.86 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Thảm cây bụi Rừng thứ sinh Thảm cỏ
I II III IV V
Hình 4.6. Biểu đồ phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao ở ba trạng thái TTV
4.3.4. Phân bố cây theo mặt phẳng nằm ngang
Phân bố cây theo mặt phẳng nằm ngang là một đặc điểm khá đặc trưng của tái sinh tự nhiên là phân bố cây tái sinh không đều trên mặt đất, nó tạo ra các khoảng trống thiếu tái sinh. Nghiên cứu phân bố cây tái sinh trên mặt
Tỷ lệ %
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
phẳng nằm ngang có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình lợi dụng khả năng tái sinh tự nhiên để phục hồi rừng. Sự phân bố cây trên bề mặt đất phụ thuộc vào đặc tính sinh vật học của loài cây và không gian dinh dưỡng, nguồn gieo giống tự nhiên.
Thực tế cho thấy, có những lâm phần có mật độ cây tái sinh cao, chất lượng và tổ thành cây tái sinh đảm bảo cho quá trình tái sinh, nhưng vẫn phải tiến hành xúc tiến tái sinh do phân bố cây tái sinh trên bề mặt đất rừng chưa hợp lý. Do đó nghiên cứu hình thái phân bố của cây tái sinh là cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý nhằm thúc đẩy tái sinh theo hướng có lợi. Để nghiên cứu hình thái phân bố cây tái sinh, chúng tôi sử dụng tiêu chuẩn U của tác giả Clark và Evans. Kết quả kiểm tra phân bố được tổng hợp ở bảng 4.8.
Bảng 4.8. - Phân bố cây theo mặt phẳng nằm ngang ở ba TTV
Các trạng
thái TTV N/ha Số k/c đo r U Kiểu phân
bố
Rừng thứ sinh 3959 36 0,3959 0,849 0,78 Ngẫu nhiên Thảm cây bụi 3256 36 0,3256 0,555 - 4,208 Cụm
Thảm cỏ 324 36 0,324 0,451 - 5,58 Cụm
Kết quả trên cho thấy phân bố cây tái sinh trên mặt phẳng nằm ngang ở trạng thái thảm cây bụi và thảm cỏ có dạng phân bố cụm còn ở rừng thứ sinh có dạng phân bố ngẫu nhiên (Số liệu tính toán trình bày ở bảng phụ lục 2,3,4).
Hiện tượng tái sinh lỗ trống rất phổ biến ở rừng tự nhiên nhiệt đới, xảy ra ở những lỗ trống trong rừng, cây tái sinh thường có phân bố cụm. Tuy nhiên, kiểu phân bố cây tái sinh không chỉ phụ thuộc vào những lỗ trống trong rừng mà còn phụ thuộc vào các nhân tố khác, dẫn đến những kiểu phân bố khác ở dưới tán rừng. Như vậy phân bố cây tái sinh trên bề mặt đất phục hồi tự nhiên ở xã Ký Phú, huyện Đại Từ có dạng phân bố cụm và phân bố ngẫu nhiên, cũng giống với nhiều nghiên cứu của các tác giả trước là, thông thường phân bố cây tái sinh trên bề mặt đất tuân theo quy luật là rừng còn non và rừng nghèo thường có dạng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
cụm, rừng trung bình có dạng ngẫu nhiên hoặc cụm và rừng giàu hoặc rừng nguyên sinh có dạng phân bố đều (Ngô Kim Khôi, 1999).
Do tính chất canh tác là tiến hành trên từng mảnh nhỏ, đồng thời do địa hình dốc và chia cắt mạnh nên môi trường đất trên toàn bộ diện tích không đồng đều có thành phần, cấu trúc và độ phì khác nhau. Trên các mảnh đất đó, khả năng nảy mầm, sinh trưởng, phát triển của thực vật là khác nhau. Đây là nguyên nhân làm cho thảm thực vật phục hồi tự nhiên thường có phân bố cụm. Tuy nhiên, theo thời gian do có sự bổ sung và quá trình tự tỉa thưa dẫn đến có sự điều chỉnh lại phân bố cây theo hướng ngẫu nhiên điều đó chứng tỏ hoàn cảnh rừng đang tiến tới sự ổn định.
Kiểu phân bố cây tái sinh cho thấy khi trồng bổ sung cây mục đích ngoài việc bổ sung số lượng cây kế cận, cải thiện tổ thành loài cây còn phải chú ý đến điều chỉnh phân bố số cây trên bề mặt đất. Nhằm tạo không gian dinh dưỡng hợp lý cho các cá thể trong quần thể, rút ngắn thời gian phục hồi rừng, cải thiện chất lượng rừng phục hồi.
4.4. Đánh giá năng lực tái sinh và khả năng phục hồi tự nhiên của các trạng thái thảm thực vật thứ sinh tại KVNC trạng thái thảm thực vật thứ sinh tại KVNC
4.4.1. Năng lực tái sinh và khả năng phục hồi thảm thực vật
Kết quả nghiên cứu các trạng thái TTV ở xã Ký Phú cho thấy:
Năng lực tái sinh của các trạng thái TTV là rất chậm, mật độ cây tái sinh ở các trạng thái đều thấp (Rừng thứ sinh 3959 cây/ha, thảm cây bụi 3256 cây/ha, thảm cỏ 324 cây/ha). Do địa hình đồi núi dốc (30 - 350) nên đất dễ bị thoái hóa do bị xói mòn rửa trôi trong một thời gian dài.
Cây tái sinh chủ yếu có nguồn gốc từ hạt biến động từ 75,80% đến 80,03%. Điều đó chứng tỏ các loài cây gỗ chủ yếu là tái sinh từ hạt, chỉ một phần nhỏ có nguồn gốc từ chồi. Đặc điểm này thuận lợi cho việc hình thành tầng rừng chính trong tương lai. Vì trong cùng một loài cây thì cây mọc từ hạt có đời sống dài hơn cây chồi, khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi của ngoại cảnh tốt hơn cây tái sinh chồi.
Phẩm chất cây tái sinh: Tỷ lệ cây tốt biến động từ 54,35% đến 62,26%,