Nghiên cứu sự phân hoá cây theo chiều cao có ý nghĩa rất sức quan trọng, giúp cho những nhà lâm nghiệp tìm ra được giải pháp tác động đúng lúc để loại trừ những cá thể yếu, tạo điều kiện cho các cây khoẻ sinh trưởng phát triển nhanh hơn. Điều đó sẽ thúc đẩy nhanh quá trình phục hồi rừng và nâng cao chất lượng rừng phục hồi.
Phân bố cây theo cấp chiều cao là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá quá trình sinh trưởng và phát triển của thảm thực vật. Về phương diện sinh thái học, chiều cao của cây biểu thị cho quá trình cạnh tranh giành ánh sáng và giành không gian sống của các cá thể cùng loài hay khác loài. Trong quá trình đó, những cá thể có sức sống tốt sẽ vươn lên để chiếm lĩnh tầng trên, những cá thể có sức sống yếu sẽ bị đào thải.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Phân bố cây theo chiều cao còn được qui định bởi đặc tính sinh lý, sinh thái của các loài cây. Các loài cây ưa sáng thường chiếm tầng trên, các loài cây ưa bóng và chịu bóng sinh trưởng ở tầng dưới tán. Đối với rừng thứ sinh thành phần chủ yếu là các loài cây tiên phong ưa sáng nên các cá thể đều có xu hướng phát triển mạnh về chiều cao cho đến khi rừng đạt trạng thái trưởng thành.
Để xác định sự thay đổi về mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao, chúng tôi chia 4 cấp chiều cao như sau:
+ Cấp I: Chiều cao < 1m + Cấp II: Chiều cao từ 1 – 2m + Cấp III: Chiều cao từ 2 – 3m + Cấp IV: Chiều cao từ > 3m
Từ số liệu điều tra ở các ô dạng bản thống kê được số cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao. Kết quả được thể hiện ở bảng 4.5 và hình 4.2.
Bảng 4.5. Mật độ cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao
Thời gian phục hồi rừng
(năm)
Mật độ tái sinh theo chiều cao (cây/ha) Cấp I ( < 1m) Cấp II (1 – 2m) Cấp III (2 – 3m) Cấp IV (> 3m) Tổng cộng Số cây Tỷ lệ (%) Số cây Tỷ lệ (%) Sô cây Tỷ lệ (%) Số cây Tỷ lệ (%) I (1-3 năm) 1032 17,73 1498 25,73 1994 34,25 1298 22,29 5822 II (4-6 năm) 200 3,82 698 13,34 1156 22,09 3178 60,74 5232 III (7-9 năm) 69 1,51 256 5,61 439 9,62 3799 83,26 4563 IV(10-12năm) 67 1,52 214 4,87 468 10,64 3648 82,97 4397 V(13-15 năm) 51 1,22 196 4,71 459 11,04 3453 83,02 4159
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 <1m 1-2m 2-3m >3m Chiều cao (m ) N ( % ) I (1-3 năm) II (4-6 năm) III (7-9 năm) IV(10-12 năm) V(13-15 năm)
Hình 4.2: Mật độ cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao
Từ kết quả tại bảng 4.4 và hình 4.2 rút ra một số nhận xét sau:
- Thời gian phục hồi rừng tăng mật độ cây gỗ tái sinh có chiều cao nhỏ hơn 3,0 m càng thấp. Giai đoạn I cây gỗ tái sinh có chiều cao 2 - 3,0 m chiếm tỷ lệ cao nhất (34.25%) và tỷ lệ này giảm dần ở các giai đoạn phục hồi sau, từ giai đoạn III (trên 7 năm) chỉ còn (9 – 11%). Bắt đầu từ giai đoạn II mật độ cây gỗ tái sinh có chiều cao > 3 m tăng dần từ 60% đến 83% ở giai đoạn thứ III, thứ IV và thứ V.
- Số lượng cây gỗ tái sinh cũng giảm dần theo thời gian rừng phục hồi rừng: giai đoạn I mật độ cây gỗ tái sinh là 5822 cây/ha; giai đoạn II là 5232 cây/ha; giai đoạn III là 4563 cây/ha; giai đoạn IV là 4397cây/ha; giai đoạn V là 4159 cây/ha. Như vậy từ giai đoạn I đến giai đoạn V số lượng loài cây gỗ tái sinh giảm khoảng 1500 cây/ha.
- Phân bố số cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao có dạng phân bố 1 đỉnh, thời gian phục hồi rừng tăng dạng phân bố thay đổi theo hướng 1 đỉnh lệch phải.
- Giai đoạn I (từ 1 - 3 năm): Điều kiện ánh sáng, không gian sống phù hợp cho các loài cỏ, cây bụi ưa sáng tái sinh; tiếp đến là những loài cây gỗ ưa sáng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
sinh trưởng nhanh tái sinh như Thành ngạnh (Cratoxylum formosum); Hu đay
(Trema angustifolia); Ba soi (Macaranga denticulata); Bùng bục (Mallotus barbatus ). Phân bố số cây gỗ ưa sáng tái sinh tập trung chủ yếu ở chiều cao từ 2 – 3 m chiếm 34,25%.
- Giai đoạn II (từ 4 – 6 năm): Bên cạnh các loài cỏ, các loài cây bụi có lớp cây gỗ ưa sáng tái sinh, chính lớp cây gỗ ưa sáng này đã tạo nên hoàn cảnh rừng mới, mặt đất lúc này không còn nhiều lỗ trống đây là điều kiện thuận lợi cho những cây ưa sáng tiếp tục sinh trưởng. Giai đoạn này có một số loài cây mới tái sinh như Hoắc quang (Wendlandia paniculata), Kháo (Phoebe lanceolata). Phân bố cây gỗ tái sinh chủ yếu ở cấp chiều cao > 3 m chiếm tỷ lệ 60,74%. Trong giai đoạn này có sự cạnh tranh về không gian sống và dinh dưỡng giữa các loài, đây là nguyên nhân dẫn đến có sự phân cấp chiều cao giữa các tầng cây tái sinh trên 3 m ở giai đoạn sau. Theo chúng tôi để phát triển rừng thì giai đoạn này nên dọn rừng, chặt tỉa một số cây tạm cư có chiều cao lớn nhất để tạo không gian sống và dinh dưỡng cho những cây tái sinh định cư.
- Giai đọan III ( từ 7 - 9 năm): Khi đã có hoàn cảnh rừng thuận lợi về độ che phủ, độ ẩm và dinh dưỡng đất, trong giai đoạn này đã xuất hiện một số các loài cây chịu bóng như Kháo (Phoebe lanceolata), Thừng mức (Wrightia laevina ). Ở giai đoạn này những loài cây chiếm ưu thế vẫn là những loài cây tiên phong ưa sáng ưu thế tập trung chủ yếu cây có chiều cao trung bình 4 – 6 m (83,26%), những cây có chiều cao 2 - 3 m chỉ còn 9,62%.
Như vậy: Trong giai đoạn này sự cạnh tranh về không gian sống và dinh dưỡng diễn ra mạnh hơn, những cá thể có sức sống tốt đã sinh trưởng nhanh và vươn lên, những cá thể yếu bị chèn ép, sinh trưởng chậm lại, quá trình phân hoá chiều cao diễn ra mạnh hơn nên nhiều cá thể bị đào thải.
- Giai đoạn IV (từ 10-12 năm): giai đoạn này hoàn cảnh rừng cơ bản đã được tái lập, số loài cây gỗ định cư tái sinh đã đang được tăng dần, độ tàn che của cây gỗ tăng lên làm cho số loài cây bụi, thảm tươi ưa sáng giảm dần. Giai
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
đoạn này các loài cây gỗ chiếm ưu thế, chiều cao trung bình của cây gỗ từ 5 – 6,5 m có tỷ lệ 82,97% xen lẫn cây định cư và cây tạm cư, các loài cây ưa sáng chiếm tầng trên, các loài cây ưa bóng và chịu bóng sinh trưởng ở tầng dưới tán. Trong giai đoạn này nên tỉa cành và tiếp tục phát bỏ cây bụi và những cây có sức sống kém, dọn thảm tươi tạo điều kiện cho các loài cây gỗ tái sinh có môi trường sống thuận lợi để phát triển.
- Giai đoạn V (từ 13-15 năm): Số lượng loài và cá thể cây bụi, thảm tươi giảm do vậy cây gỗ tái sinh không còn phải cạnh tranh nhiều về không gian sống và dinh dưỡng, đây là điều kiện sống thuận lợi cho cây gỗ tái sinh sinh trưởng phát triển. Giai đoạn này cấp chiều cao tập trung chủ yếu trong khoảng 6,5 -7,5m có tỷ lệ 83.02%.
Tóm lại: Cấu trúc chiều cao của cây gỗ tái sinh đã phản ánh một phần quá trình cạnh tranh không gian sống giữa các cá thể cùng loài và các cá thể khác loài trong quần thể, quần xã. Trong quá trình đó, những cá thể có sức sống tốt sẽ sinh trưởng phát triển mạnh vươn lên chiếm tầng trên, những cá thể có sức sống yếu sẽ bị đào thải (quá trình tự đào thải). Quá trình phân hóa về chiều cao hình thành các tầng tán của rừng.
4.5. Phân bố cây theo cấp đƣờng kính ngang ngực
Trong kinh doanh rừng, đường kính cây là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá trữ lượng và chất lượng rừng. Qui luật phân bố đường kính cây phản ánh tiềm năng phát triển của rừng. Vì vậy, nội dung này thường được các nhà nghiên cứu sử dụng trong thiết kế kinh doanh và xây dựng mô hình rừng chuẩn. Đối quá trình phục hồi rừng thứ sinh, phân bố cây theo cấp đường kính còn phản ánh quá trình sinh trưởng, phát triển của các loài cây. Đồng thời, cùng với phát triển về chiều cao cây và tăng trưởng đường kính cây còn cho biết khả năng tái sinh tự nhiên dưới tán rừng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đối với rừng trồng, khả năng tăng trưởng về chiều cao và đường kính cây của các cá thể trong quần xã gần tương đương, do vậy sự phân hoá về đường
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
kính không lớn lắm. Nhưng đối với rừng tự nhiên sức sinh trưởng của các loài cây khác nhau, nên sự phân hoá về chiều cao và đường kính cũng rất khác nhau không những chỉ giữa các cá thể trong cùng một loài mà cả giữa các cá thể của các loài khác nhau.
Sự phát triển về đường kính của cây chậm nên chúng tôi chỉ đo những cây gỗ tái sinh có đường kính ngang ngực (D1.3) từ 2,5cm trở lên, mỗi cấp đường kính cách nhau 0,5cm. Kết quả được thể hiện ở bảng 4.6 và hình 4.3.
Bảng 4.6. Phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp đường kính ngang ngực
Đường kính cây ngang ngực (cm)
(N/D1.3)
Thời gian phục hồi rừng (năm)
4 -6 năm 7 - 9 năm 10-12 năm 13-15 năm
% % % % 2,5 8,0 5,7 4,9 3,5 3,0 9,7 12,0 9,3 6,4 3,5 16,0 14,0 11,0 9,0 4,0 15,4 14,9 11,6 9,6 4,5 14,2 14,4 12,4 9,7 5,0 11,2 11,1 11,2 10,0 5,5 7,9 8,6 9,0 10,0 6,0 6,3 6,3 7,9 8,5 6,5 3,2 5,3 7,5 7,1 7,0 3,3 2,7 4,3 5,4 7,5 1,5 1,8 3,2 4,3 8,0 0,3 1,1 2,1 3,9 8,5 0,2 0,3 1,6 2,7 9,0 0,1 0,6 1,3 1,6 9,5 0,2 0,9 2,1 10,0 0,2 0,4 1,5 10,5 0,1 0,3 1,3 11,0 0,1 0,3 0,9 11,5 0,3 0,7 12,0 0,3 0,7 12,5 0,1 0,4 13,0 0,3 13,5 0,1 Cộng 100,0 100,0 100,0 100,0
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 11.5 12.5 13.5 D1.3 (cm) N (C â y )%
Thời gian phục hồi rừng 4 -6 năm% Thời gian phục hồi rừng 7 -9 năm% Thời gian phục hồi rừng 10 -12 năm% Thời gian phục hồi rừng 13 -15 năm%
Hình 4.3 Phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp đường kính
Căn cứ vào kết quả trong bảng 4.6 và hình 4.3, chúng tôi có nhận xét: - Đồ thị phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp đường kính (Phân bố N/D1.3) có dạng phân bố 1 đỉnh lệch trái.
- Sự sinh trưởng về đường kính của cây chậm nên qua mỗi giai đoạn số cây tập trung cao nhất nằm ở cấp đường kính tiếp theo: thời gian phục hồi rừng từ 4-6 năm, số cây tập trung cao nhất nằm ở cấp đường kính 3,5 cm; sau 7-9 năm ở cấp đường kính 4,0 cm; sau 10-12 năm ở cấp đường kính 4,5 cm; sau 13-15 năm ở cấp đường kính 5cm.
- Thời gian phục hồi rừng lâu thì càng có nhiều cấp đường kính và sự phân hóa đường kính càng rõ (sau 4 – 6 năm, đường kính cây ngang ngực dao động từ 2,5cm đến 9,0cm; sau 13- 15 năm, đường kính cây ngang ngực dao động từ 2,5 cm đến 13,5 cm). Đặc điểm này diễn ra song song với sự phân hóa về chiều cao. Sự phân hóa về chiều cao và cấp đường kính nó phản ánh tính đa dạng và phức tạp của những rừng phục hồi tự nhiên.
Trong quá trình nghiên cứu về tỷ lệ tổ thành loài, cấp chiều cao và cấp đường kính chúng tôi có nhận xét: những cây có chiều cao và cấp đường kính
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
lớn chủ yếu tập trung vào những cây tiên phong, ưa sáng, có đời sống ngắn và có giá trị kinh tế thấp. Do vậy trong khoanh nuôi phục hồi rừng nên dọn rừng chặt tỉa bớt đi một số cây ở các cấp đường kính này để tạo không gian sống cho lớp cây tái sinh mục đích sinh trưởng.
4.6. Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang
Phân bố cây theo mặt phẳng nằm ngang là một đặc điểm khá đặc trưng của lớp cây tái sinh tự nhiên là sự phân bố cây gỗ tái sinh diễn ra không đều trên mặt đất, nó tạo ra trong rừng những khoảng trống thiếu cây tái sinh
Đối với rừng trồng, phân bố cây trên mặt đất phần nhiều do con người quyết định. Tuy nhiên, trong quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng vẫn diễn ra quá trình tự tỉa thưa và tự điều chỉnh lại phân bố nếu không có sự can thiệp của con người. Theo qui luật chung thì quá trình điều chỉnh phân bố cây diễn ra theo hướng điều chỉnh phân bố cá thể trong quần xã sao cho đồng đều và cân bằng.
Đối với rừng phục hồi tự nhiên do nhiều yếu tố tác động của môi trường khác nhau như: điều kiện lập địa, mức độ thoái hoá đất, nguồn gieo giống, thảm tươi dưới tán rừng, khả năng nảy mầm của hạt, đặc tính sinh lý, sinh thái của các loài cây nên phân bố cây trên mặt đất thường có dạng phân bố theo cụm. Phân bố theo cụm không chỉ thể hiện ở các loài mà còn thể hiện ở cả các cá thể trong cùng một loài. Do đặc trưng này mà trên thực tế chúng ta thường gặp những quần thể (ưu hợp thực vật) ở rừng thứ sinh chỉ ưu thế bởi một, hai hoặc ba loài cây, ưu thế này chủ yếu là các loài cây tiên phong ưa sáng, thường những kiểu ưu thế này trong khu vực nghiên cứu gặp trên những diện tích không lớn (1 – 2 hoặc 3 ha).
Thực tế trong quá trình phục hồi rừng cho thấy có những lâm phần có mật độ cây tái sinh cao, tổ thành loài và chất lượng cây tái sinh đảm bảo cho quá trình hình thành rừng thứ sinh, nhưng phải xúc tiến tái sinh do sự phân bố của cây tái sinh chưa hợp lý. Do đó nghiên cứu sự phân bố cây tái sinh trên mặt đất
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
là cơ sở khoa học đề xuất biện pháp kỹ thuật nhằm thúc đẩy tái sinh của cây gỗ theo hướng có lợi cho mục đích sử dụng.
Nghiên cứu phân bố cây gỗ tái sinh trên mặt đất, chúng tôi sử dụng phương pháp kiểm tra mức độ sai khác giữa số trung bình khoảng cách từ một cây được chọn ngẫu nhiên với cây gần nhất với trị số bình quân lý thuyết, sử dụng tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn để xác định sự phân bố của cây tái sinh trong các giai đoạn phục hồi rừng.
Chúng tôi đo khoảng cách từ một cây được chọn ngẫu nhiên đến 6 cây gần nhất ( n = 6) để lấy trị số trung bình (x). Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 4.7.
Bảng 4.7. Phân bố cây gỗ tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang
TT Giai đoạn Mật độ (cây/ha) ( cây/m2) x (m) U Phân bố 1 I (1-3 năm) 5822 0,5822 0,3775 - 1,9865 Cụm 2 II (4-6 năm) 5232 0,5232 0,3998 - 1,9758 Cụm 3 III (7-9 năm) 4563 0,4563 0,6690 - 0,4507 Ngẫu nhiên 4 IV(10-12năm) 4397 0,4397 0,9153 1,0022 Ngẫu nhiên 5 V(13-15 năm) 4159 0,4159 1,0673 1,7648 Ngẫu nhiên (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhận xét:
Phân bố cây gỗ tái sinh cụm xẩy ra ở giai đoạn I (1-3 năm) và giai đoạn II (4-6 năm). Như vậy, khi thảm thực vật mới thiết lập thường tập trung tạo thành các đám, sau đó trong quá trình phát triển thì số lượng cá thể của các loài tăng lên chính là động lực để mở rộng các đám cây này. Theo thời gian, các đám cây lớn lên và nối liền với nhau đồng thời do sự cạnh tranh một số cá thể bị đào thải làm cho mật độ cây trong các đám giảm đi. Quá trình này diễn ra liên tục trong quá trình phát triển của thảm thực vật, kết quả sẽ dẫn đến sự phân bố lại mật độ