Phƣơng pháp lập ô tiêu chuẩn (OTC)
Trƣớc hết tiến hành khảo sát tổng thể các trạng thái rừng trồng
trên địa bàn xã Tân Thái cần nghiên cứu. Sau đó căn cứ vào phân bố diện tích các trạng thái rừng để lập OTC.
Tại mỗi rừng tiến hành thiết lập 3 OTC (còn gọi là ô sơ cấp) điển hình về rừng đó có diện tích từ 1000 m2 (25m x 40m). Trong mỗi OTC, lập 5 ô thứ cấp (4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa OTC) diện tích 25m2 (5m x 5m) để điều tra toàn bộ số cây gỗ. Ở trung tâm mỗi ô thứ cấp, lập 1 ô dạng bản diện tích 1m2 (1m x 1m) để điều tra cây bụi thảm tƣơi, thảm mục và thu mẫu đất.
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí OTC của đề tài
5m m
5 m
40 m
2.3.2.1. Phương pháp điều tra tầng cây gỗ
Trong mỗi OTC tiến hành thu thập các thông tin: Đƣờng kính D1.3; Hvn; Hdc; Rt. Thu thập số liệu hiện trạng lâm phần bao gồm các đặc trƣng về độ dốc, hƣớng dốc, tình trạng nền đất rừng (cây bụi thảm tƣơi, mức độ tác động của con ngƣời), độ tàn che, mật độ, tuổi, độ giao tán. Cách tiến hành cụ thể ngoài thực địa:
- Đƣờng kính thân cây (D1.3, cm): Trong OTC đo chu vi thân cây tại độ cao 1,3m cho những cây gỗ sau đó dùng chƣơng trình Excel và công thức chuyển đổi để tính đƣờng kính theo công thức:
P
D (3.1)
Trong đó: D là đƣờng kính thân (cm); P là chu vi thân (cm); 3,14. - Chiều cao thân cây (Hvn, Hdc, m): Đƣợc xác định bằng thƣớc sào có chia vạch.
- Bán kính tán (Rt, m): Đƣợc xác định bằng thƣớc sào, đo hình chiếu của mép lá theo 4 hƣớng Đông, Tây, Nam, Bắc.
- Độ dốc mặt đất: Sử dụng Clinometer tự chế (Hình 3.2) để đo độ dốc.
- Hƣớng dốc: Đƣợc xác định bằng địa bàn cầm tay tại sƣờn dốc nơi đặt ô tiêu chuẩn.
- Tình trạng nền đất rừng (cây bụi thảm tƣơi, mức độ tác động của con ngƣời): Quan sát trên toàn ô tiêu chuẩn và ghi lại những đặc trƣng nổi bật: Tình trạng vệ sinh rừng, phát dọn thực bì, chăn thả gia súc, khai thác gỗ, lấy củi, loài cây bụi chính,v.v...
2.3.2.2. Điều tra cây bụi, dây leo, thảm tươi và thảm mục
Điều tra lớp cây bụi, thảm tƣơi và dây leo đƣợc xác định cho các ô thứ cấp diện tích 25 m2, với các chỉ tiêu sau:
+ Xác định các loài cây bụi, thảm tƣơi + Xác định độ che phủ.
+ Xác định độ dày của lớp thảm mục - Đặc điểm lớp cây bụi, dây leo, thảm tươi:
Đánh giá độ phong phú loài của lớp cây bụi, dây leo và thảm tƣơi. Độ nhiều (hay độ dầy rậm) của thảm tƣơi đƣợc đánh giá theo Drude (bảng 3.3)
Bảng 2.1: Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tƣơi
Ký hiệu Tình hình thực bì
Soc Thực vật mọc rộng khắp che phủ 75 - 100% diện tích Cop3 Thực vật mọc rất nhiều che phủ trên 50 - 75% diện tích Cop2 Thực vật mọc nhiều che phủ từ 25 - 50% diện tích
Cop1 Thực vật mọc tƣơng đối nhiều che phủ từ 5 - 25% diện tích
Sp Thực vật mọc ít che phủ dƣới 5% diện tích Sol Thực vật mọc rải rác phân tán
Un Một vài cây cá biệt
-
(D1.3)
.
- Phƣơng pháp thu thập sinh khối tầng cây bụi, thảm tƣơi trong 1 ô thứ cấp
Trên các ô thứ cấp, cắt toàn bộ cây bụi, thảm tƣơi phía trên mặt đất, phân thành các bộ phận: thân-cành, lá. Sau đó, cân từng bộ phận ngay tại hiện trƣờng thu đƣợc kết quả sinh khối tƣơi. Lấy mẫu mỗi loại 0,5 kg/ô thứ cấp và đem sấy khô ở nhiệt độ 80 C, rồi cân kết quả đƣợc sinh khối khô.
- Phƣơng pháp thu thập sinh khối vật rơi rụng:
Đối với các ô dạng bản diện tích 1m2
trong từng ÔTC, thu gom toàn bộ vật rơi rụng (cành, lá,...) trên 1 ô dạng bản. Sau đó, cân từng bộ phận ngay tại hiện trƣờng thu đƣợc kết quả sinh khối vật rơi rụng. Sau đó lấy mẫu mỗi loại 0,5 kg/ODB đem sấy khô ở nhiệt độ 80 C, sau đó cân, thu đƣợc kết quả sinh khối khô.
2.3.3. Phương pháp thu mẫu
* Lấy mẫu
Trong ô tiêu chuẩn 1000 m2
, thiết lập 5 ô dạng bản có diện tích 1 m2 trên đƣờng chéo của ô tiêu chuẩn. Trên ô dạng bản rễ nhỏ đƣợc thu thập theo Vogt và Persson (1991) [22]. Theo đó, tại mỗi ô tiêu chuẩn, 5 lõi đất đƣợc thu cho mỗi tầng đất khác nhau bởi khoan đất (đƣờng kính 5,7cm), và các mẫu đƣợc thu thập ở 3 tầng theo chiều sâu tầng đất: tầng 0 – 10 cm; tầng 10 – 20 cm; tầng 20 – 30 cm. Sau khi rút ống khoan đã chứa cả đất và rễ nhỏ lên mặt đất, nhặt toàn bộ rễ nhỏ và loại sạch đất khỏi rễ bằng cách rửa rồi cân lƣợng rễ nhỏ thu đƣợc. Rễ nhỏ có đƣờng kính ≤ 2mm, chú ý phân biệt rễ nhỏ và các loại rễ khác. Bảo quản lƣợng rễ thu đƣợc để có số liệu so sánh chính xác trọng lƣợng rễ tƣơi và khô sau sấy. Phơi khô không khí mẫu rễ, sau đó sấy khô trong tủ sấy trong thời gian 8h với nhiệt độ 800C rồi đem ra cân lại xác định trọng lƣợng rễ nhỏ khô.
Hình 2.4: Khoan mẫu đất 2.3.4. Phương pháp phân tích
a. Phương pháp tính toán sinh khối
- Sinh khối của tầng cây gỗ đƣợc tính theo công thức sau:
Nguồn:Heriansyah, I., Miyakuni, K., Kato, T., Kiyono, Y. and Kanazawa, Y. (2007) [12].
W = 0.0477 x D2.6998 (3.2) Trong đó:
W sinh khối trên mặt đất (kg); D là đường kính D1.3 (cm).
* Xác định sinh khối của cây bụi, thảm tươi và thảm mục
- Sinh khối các bộ phận cây bụi thảm tƣơi, trong 1 ha đƣợc tính theo công thức: ) ( ) ( ) ( ) ( ) / ( 2 2 m xSA g FW g xDW kg FW m kg DW S S T T (3.3) Trong đó:
DWT - Tổng trọng lƣợng khô tuyệt đối (sinh khối khô) (kg/m2), FWT - Tổng khối lƣợng tƣơi (kg), DWS - Khối lƣợng khô tuyệt đối của mẫu (g), FWS - khối lƣợng tƣơi của mẫu (g), SA - Diện tích ô mẫu (ô dạng bản)
*Xác định sinh khối rễ nhỏ
Sinh khối của rễ nhỏ (g/m2) đƣợc xác định trên khối lƣợng khô của mẫu thu đƣợc, và đƣợc tính theo công thức:
1 n i i Fineroot P s SK a n (3.4) Trong đó:
SKFineroot là sinh khối rễ nhỏ (g/m2); Pi là lƣợng rễ nhỏ (tính theo khối lƣợng khô) thu đƣợc trong một lõi đất (g); n = 5 (số lõi đất thu đƣợc); s = 25,50 cm2 (diện tích bề mặt của ống dung trọng có đƣờng kính 5,7 cm); a= 10000 cm2/m2 (hệ số qui đổi từ cm2 sang m2).
b. Phương pháp tính toán lượng các bon tích lũy
Xác định hàm lƣợng các bon: Hàm lƣợng các bon (CS) trong sinh khối xác định thông qua việc áp dụng hệ số mặc định 0,5 thừa nhận bởi Ủy ban
quốc tế về biến đổi khí hậu (IPCC, 2003). Nghĩa là hàm lƣợng các bon đƣợc tính bằng cách nhân với sinh khối khô với 0,5. Tính theo công thức:
W các bon = 0,5*DWT (kg/ha hoặc tấn/ha) (3.5)
Trong đó:
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc điểm cấu trúc của rừng trồng
3.1.1. Cấu trúc lâm phần
Số liệu đƣợc tiến hành điều tra trong 9 OTC tại các vị trí trong xã, địa hình (chân, sƣờn, đỉnh) và tuổi (2 – 7 năm) đƣợc chia thành 3 nhóm tuổi khác nhau. Nhóm tuổi I (2 – 3 năm), nhóm tuổi II (4 – 5 năm), nhóm tuổi III (6 – 7 năm). Kết quả đƣợc trong bảng 3.2
Bảng 3.1: của OTC Nhóm tuổi OTC Độ dốc (độ) Vị trí Xóm (cm) (m) (m) N0 (cây/OTC) Nhóm tuổi I
OTC 3 27 Đỉnh Suối Cái 4,80 8,90 3,9 149 OTC 5 20 Chân Suối Cái 5,44 10,30 5,1 156 OTC 7 24 Sƣờn Thổ Hồng 5,20 9,80 5,3 163
Nhóm tuổi II
OTC 4 26 Đỉnh Suối Cái 10,51 11.5 7.4 93 OTC 6 22 Sƣờn Thổ Hồng 10,78 11,60 7,8 89 OTC 9 19 Chân Gốc Mít 11,03 10,90 6,2 80 Nhóm tuổi III OTC 1 28 Đỉnh Gốc Mít 14,58 13,50 9,7 67 OTC 2 18 Chân Gốc Mít 14,74 13,30 9,9 74 OTC 8 21 Sƣờn Gốc Mít 14,61 13,40 9,7 70 Từ bảng 3.1 cho thấy, các OTC đƣợc bố trí ở tất cả các Sƣờn Đông, Tây, Nam, Bắc, độ dốc từ trung bình đến dốc và rất dốc (17 – 30). Trong 9 OTC có 3 ô nhóm tuổi I, 3 ô nhóm tuổi II, và 3 ô nhóm tuổi III. Trong đó 3 ô ở đỉnh, 3 ô ở sƣờn và 3 ô ở chân. Việc bố trí OTC ở các hƣớng phơi, vị trí và
3 . 1 ___ D Hvn ___ dc H ___
độ dốc khác nhau sẽ đại diện tốt cho khả năng thu nhận nguồn năng lƣợng mặt trời, đảm bảo sự bao quát, so sánh chính xác trong điều tra đánh giá tình hình sinh trƣởng, các quy luật cấu trúc và các nhân tố ảnh hƣởng trong đời sống cây rừng.
Độ nhiều (hay độ dầy rậm) của thảm tƣơi đƣợc đánh giá theo Drude. Kết quả đƣợc trình bày trong bảng 3.2
Bảng 3.2: Độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tƣơi
Nhóm tuổi OTC Độ nhiều (độ dầy rậm)
Nhóm I ( 2 – 3 năm) 3 Sp 5 Sol 7 Sp Nhóm II ( 4 – 5 năm) 4 Un 6 Sol 9 Sol Nhóm III ( 6 – 7 năm) 1 Gr 2 Gr 8 Un
Kết quả trên cho thấy tầng cây bụi thảm tƣơi của những lâm phần rừng trồng trong khu vực nghiên cứu trung bình là thấp đã tạo điều kiện thuận lợi về không gian dinh dƣỡng cho cây gỗ phát triển. Tuy nhiên còn một vài lâm phần ở nhóm tuổi I độ dầy dậm của thảm tƣơi vẫn còn hơi cao. Vậy nên cần có các biện pháp phát dọn cây bụi dây leo để cây gỗ có thể phát triển tốt nhất.
3.1.2. sinh khối Ke
3.1.2.1. inh khối tầng cây gỗ
Sinh khối của tầng cây gỗ có sự chênh lệch rất lớn qua các nhóm tuổi, ở trạng thái rừng nhóm tuổi I (2-3 năm) có sinh khối tƣơng đối thấp từ 5,67- 7,05 tấn/ha. Ở nhóm tuổi II (4-5 năm) tầng cây gỗ có sinh khối từ 25,67 – 27,13 tấn/ha, còn ở trạng thái rừng 6-7 năm độ tuổi trƣởng thành của cây có sinh khối từ 46,62- 51,12tấn/ha.
Bảng 3.3: Sinh khối tầng cây gỗ
Nhóm tuổi OTC Đƣờng kính (D1.3) Sinh khối (tấn/ha)
Nhóm tuổi I (2 - 3 năm) 3 5,44 7,05 5 5,20 6,60 7 4,80 5,67 Nhóm tuổi II (4 - 5 năm) 4 10,51 26,38 6 10,78 27,13 9 11,03 25,67 Nhóm tuổi III (6 - 7 năm) 1 14,77 46,62 2 14,74 51,12 8 14,61 47,17
3.1.2.2. inh khối cây bụi, thảm tươi
Tầng cây bụi, thảm tƣơi dƣới tán rừng trồng với các loài chiếm ƣu thế là các loài cây thân thảo nhƣ: Guột, Mua, Bòng bong, các bụi Dƣơng xỉ dại có chiều cao trung bình không cao do hoạt động của ngƣời dân, phần cây bụi thảm tƣơi đƣợc tận dụng trong việc sản xuất nhƣ tủ gốc chè mùa đông, làm chất đốt, nên về lƣợng sinh khối cây bụi thảm tƣơi ở các OTC tƣơng đối chênh lệch biến động từ 1,31 – 2,97 tấn/ha, trung bình là 1,99
tấn/ha, tƣơng ứng với 9 OTC. Sinh khối tầng cây bụi của rừng trồng qua các độ tuổi đƣợc tổng hợp ở bảng 3.4
Bảng 3.4: Sinh khối tầng cây bụi, thảm tƣơi
tuổi OTC Tổng khối lƣợng tƣơi (kg) Mẫu phụ tƣơi (g) Mẫu phụ khô (g) Tổng sinh khối (tấn/ha) Nhóm tuổi I (2-3 năm) 3 3,29 710 320 2,97 5 2,29 490 200 1,87 7 2,66 520 220 2,25 Nhóm tuổi II (4 - 5 năm) 4 2,16 420 205 2,11 6 2,52 420 190 1,31 9 2,34 490 220 2,1 Nhóm tuổi III (6 -7 năm) 1 1,44 310 140 1,34 2 1,97 490 215 1,73 8 2,54 550 240 2,22
Do khu vực nghiên cứu là rừng trồng, gần với hộ gia đình quản lý và cùng với việc ngƣời dân trong khu vực trồng kinh doanh cây chè nên cây bụi thảm tƣơi trong khu vực nghiên cứu rất ít vì ngƣời dân thƣờng xuyên lên lấy các cây guột,...về làm nguyên liệu sao chè, nguyên liệu tủ gốc chè...Chính vì thế chúng tôi không đi sâu vào nghiên cứu kỹ đặc điểm tầng cây bụi thảm tƣơi, mà chỉ điều tra sơ qua một số loài cây bụi thảm tƣơi thƣờng gặp ở trong khu vực nghiên cứu.
3.1.2.3. sinh khối tầng thảm mục
Sinh khối phần thảm mục của rừng trồng qua các độ tuổi đƣợc tổng hợp trong bảng 3.5
Bảng 3.5: Sinh khối tầng thảm mục Cấp tuổi OTC Tổng khối lƣợng tƣơi (kg) Mẫu phụ tƣơi (g) Mẫu phụ khô (g) Tổng sinh khối (tấn/ha) Nhóm tuổi I ( 2 - 3 năm) 3 2,13 400 340 3,62 5 4,31 800 600 6,47 7 4,2 810 470 4,87 Nhóm tuổi II ( 4 -5 năm) 4 2,45 410 340 4,06 6 4,37 1060 500 4,12 9 3,82 820 480 4,77 Nhóm tuổi III ( 6 -7 năm) 1 3,64 400 360 3,9 2 4,31 800 660 6,81 8 3,11 560 340 3,78
Phần thảm mục là phần cành khô lá rụng của rừng . Sinh khối của phần thảm mục biến động tƣơng đối lớn qua các nhóm tuổi từ 3,62 – 6,81 tấn/ha, trung bình 4,43 tấn/ha tƣơng ứng với 9 OTC.
Đặc điểm của lớp thảm mục đƣợc chia làm 3 tầng là tầng thảm mục, tầng đang phân hủy và tầng chƣa phân hủy. Lớp thảm mục ở nhóm tuổi III là dày nhất do số lƣợng cành lá rơi rụng nhiều góp phần làm tăng độ dày của tầng thảm mục vì đƣợc trồng lâu năm nhất trong 3 nhóm tuổi, tiếp theo là lớp thảm mục ở nhóm tuổi II cũng khá dày, còn cuối cùng là nhóm tuổi I do mới trồng nên lớp thảm mục vẫn còn mỏng.
Cấu trúc của đất trong khu vực nghiên cứu là đất thịt, hơi chặt độ ẩm cao, lẫn đá ít. Do vậy tầng mùn ở đây dày và đất khá tốt. Tầng A tƣơng đối mỏng 15cm có thành phần cơ giới là đất thịt, có tỷ lệ lẫn đất đá ít nhƣng tỷ lệ rễ cây lại cao nhất. Tầng B và C là loại đất thịt sét và có kết cấu rất chặt.
Nhìn chung, đặc điểm cấu trúc đất và lớp thảm mục nhƣ kết quả đã điều tra phù hợp cho cây có thể phát triển tốt. Vậy nên cần có các biện pháp bảo vệ và giữ gìn nền rừng ở khu vực này nhƣ: không để đất trống đồi trọc...trồng cây phù hợp ở địa hình đất dốc để giảm xói mòn, hạn chế đốt rừng và chuyển đổi mục đích sử dụng rừng (đốt nƣơng làm rẫy...).
3.1.2.4. Tổng sinh khối trên mặt đất của lâm phần
Tổng sinh khối trên mặt đất của rừng trồng ở các nhóm tuổi đƣợc trình bày tại bảng 3.6
Bảng 3.6: Tổng sinh khối trên mặt đất của lâm phần
Cấp tuổi OTC gỗ (tấn/ha) Sinh khối
Sinh khối cây bụi, thảm tƣơi (tấn/ha) Sinh khối thảm mục (tấn/ha) Tổng sinh khối (tấn/ha) Nhóm tuổi I (2-3 năm) 3 7,05 2,97 3,62 13,64 5 6,60 1,87 6,47 14,94 7 5,67 2,25 4,87 12,79 TB 6,44 2,36 4,99 13,79 Nhóm tuổi II (4-5 năm) 4 26,38 2,11 4,06 32,55 6 27,13 1,31 4,12 32,56 9 25,67 2,10 4,77 32,54 TB 26,39 1,84 4,32 32,55 Nhóm tuổi III (6-7 năm) 1 46,62 1,34 3,90 51,86 2 51,12 1,73 6,81 59,66 8 47,17 2,22 3,78 53,17 TB 48,30 1,76 4,83 54,90
Qua bảng 3.6 cho thấy tổng sinh khối trên mặt đất của rừng qua các nhóm tuổi là khác nhau. Tuổi của lâm phần tỷ lệ thuận với sinh khối. Ở nhóm tuổi I (2 -3 năm) sinh khối trung bình đạt 13,789 tấn/ha, nhóm tuổi II (4 – 5 năm) sinh khối trung bình là 32,551 tấn/ha, sinh khối trung bình của nhóm
tuổi III đạt 54,897 tấn/ha. Nhận thấy sinh khối tầng cây gỗ chiếm phần lớn trong tổng sinh khối trên mặt đất rừng.
Sinh khối tầng cây bụi, thảm tƣơi và thảm mục của rừng trồng bị tác động bởi các hoạt động tỉa thƣa, phát quang bụi rậm…nên ít tuân theo quy luật tuổi tỷ lệ thuận với sinh khối.
3.2. Sinh khối của rễ nhỏ 3.2 3.2
Sinh khối tƣơi của rễ nhỏ tại trạng thái rừng trồng đƣợc xác định sau khi cân lƣợng rễ nhỏ thu đƣợc từ các ống dung trọng
3.2.1.1. Sinh khối tươi của rễ nhỏ rừng nhóm tuổi I
Sinh khối tƣơi rễ nhỏ của rừng trồng tại khu vực nghiên cứu đƣợc trình bày tại bảng 3.7
3.7 sinh khối tƣơi của rễ nhỏ tại các trạng thái
rừ (2 - 3 năm) cho ta thấy: Sinh khối rễ
nhỏ ở tầng từ 0 – 10 cm nằm trong khoảng 282,4 g/m2
đến 964,7 g/m2, sinh khối trung bình của tầng này là 630,2 g/m2. Sinh khối rễ nhỏ ở tầng từ 10 - 20 cm nằm trong khoảng 149 g/m2
đến 266,7 g/m2, sinh khối trung bình của tầng này là 224,8 g/m2. Sinh khối rễ nhỏ ở tầng từ 20 - 30 cm nằm trong khoảng 78,4 g/m2 đến 141,2 g/m2, sinh khối trung bình của tầng này là 99,3 g/m2
ổi I (2 - 3 năm) là 954,2 g/m2. Sinh khối rễ nhỏ ở các tầng đất chênh lệch nhau khá lớn.