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
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
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
cây tái sinh trong các đám (các cụm). Sự điều chỉnh phân bố này theo hướng đồng đều hơn dẫn đến sự phân bố ngẫu nhiên. Như vậy: trong quá trình tái sinh phân bố cây trên mặt đất chuyển dần từ dạng phân bố cụm (ở giai đoạn phục hồi rừng I và giai đoạn II) sang phân bố ngẫu nhiên (ở giai đoạn III, IV, V).
Kiểu phân bố trên cho thấy khi trồng bổ sung cây có mục đích nhằm bổ sung các loài cây kế cận để cải thiện thành phần loài cây, còn phải chú ý đến điều chỉnh phân bố cây trên mặt đất nhằm tạo không gian hợp lý về môi trường sống như dinh dưỡng, ánh sáng... và khả năng phát tán của hạt giống nhằm rút ngắn thời gian phục hồi rừng và cải thiện chất lượng rừng phục hồi. Vì vậy, trong khoanh nuôi tái sinh phục hồi rừng nên kết hợp với trồng bổ sung những cây bản địa để làm giầu rừng, cải thiện chất lượng rừng được phục hồi. Đây là một trong những biện pháp có ý nghĩa tích cực trong việc điểu chỉnh mật độ cây tái sinh
4.7. Chất lƣợng cây tái sinh
Chất lượng cây tái sinh là kết quả tổng hợp của sự tác động qua lại giữa cây rừng với nhau và giữa cây rừng với môi trường sống. Năng lực tái sinh được đánh giá theo các chỉ tiêu về mật độ, phẩm chất và nguồn gốc số cây có triển vọng.
Khi nghiên cứu, chúng tôi tham khảo một số quan điểm của các tác giả và trong nghiên cứu này chúng tôi quan niệm: Cây tái sinh có triển vọng là những cây con tái sinh đã qua giai đoạn cây mạ có khả năng chống đỡ với điều kiện không có lợi của môi trường sống; có chiều cao bằng hoặc vượt chiều cao thảm tươi; cây có sinh lực tốt không bị sâu bệnh, không cong queo. Kết quả thu được trình bày ở bảng 4.8; hình 4.4 và hình 4.5.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Bảng 4.8. Đánh giá chất lượng của cây tái sinh ở các giai đoạn phục hồi rừng
Giai đoạn (năm) Mật độ (cây/ha) Nguồn gốc (%) Chất lƣợng (%) Hạt Chồi Tốt T. bình Xấu I (1-3 năm) 5822 90,1 8,9 62,2 24,6 13,2 II (4-6 năm) 5232 86,8 13,2 59,4 22,6 18,0 III (7-9 năm) 4563 85,1 14,9 63,1 21,8 15,1 IV(10-12 năm) 4397 86,4 13,6 63,8 24,5 11,7 V(13-15 năm) 4159 88,3 11,7 61,9 22,4 15,7
Nguồn gốc cây tái sinh
90.1 86.8 85.1 86.4 88.3 8.9 13.2 14.9 13.6 11.7 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 I II III IV V Giai đoạn Tỉ lệ (% ) Nguồn gốc % Hạt Nguồn gốc % Chồi
Hình 4.4. Nguồn gốc cây tái sinh
Biểu đồ chất lượng cây tái sinh
62.2 59.4 63.1 63.8 61.9 24.6 22.6 21.8 24.5 22.4 13.2 18.0 15.1 11.7 15.7 0 10 20 30 40 50 60 70 I II III IV V Giai đoạn Tỉ lệ (% ) Chất lượng % Tốt Chất lượng % Trung bình Chất lượng % Xấu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Nhận xét:
- Mật độ cây tái sinh giảm dần theo thời gian phục hồi rừng. Thời gian rừng phục hồi từ 1- 3 năm, mật độ cây tái sinh nhiều nhất (trung bình là 5822 cây/ha, giao động trong khoảng 4200 cây/ha đến 7300 cây/ha). Thời gian rừng phục hồi 13 – 15 năm, mật độ cây tái sinh ít nhất (trung bình là 4159 cây/ha, giao động trong khoảng 3300 cây/ha đến 5800 cây/ha).
- Cây tái sinh chủ yếu có nguồn gốc từ hạt, trong các giai đoạn phục hồi rừng cây tái sinh từ hạt chiếm tỷ lệ từ 85,1% đến 90,1%. Cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt chiếm tỷ lệ cao là điều kiện thuận lợi cho việc hình thành tầng rừng chính trong tương lai. Vì những cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt có đời sống dài và sức sống tốt hơn cây tái sinh từ chồi, do vậy mà khả năng chống chịu với môi trường sống bất lợi và sâu bệnh tốt hơn cây tái sinh từ chồi.
- Chất lượng cây tái sinh: Trong các giai đoạn phục hồi rừng thì cây tái sinh có chất lượng tốt chiếm tỷ lệ cao nhất (từ 59,4% đến 63,8%); cây trung bình 21,8% đến 24,6%; cây xấu từ 11,7% đến 18,0%. Như vậy trong KVNC phần lớn cây tái sinh có chất lượng tốt và trung bình, đây là đặc điểm thuận lợi cho quá trình phục hồi rừng.
4.8. Đa dạng về thành phần dạng sống
Dạng sống phản ánh bản chất sinh thái của hệ thực vật cũng như của hệ sinh thái. Dạng sống được thể hiện trên từng cá thể loài và các loài đó tập hợp nên quần xã riêng biệt phản ánh môi trường sống của nơi đó. Thành phần dạng sống là một trong những dấu hiệu đặc trưng nhất cho mỗi hệ thực vật, cũng như mỗi quần xã thực vật. Như vậy, dạng sống là một đặc tính biểu hiện sự thích nghi của thực vật với điều kiện môi trường sống. Nghiên cứu dạng sống cho thấy mối quan hệ chặt chẽ của thực vật với điều kiện tự nhiên của từng vùng và biểu hiện sự tác động của các điều kiện sinh thái đến từng loài thực vật.
Để phân loại dạng sống trong các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu, chúng tôi dựa theo bảng phân loại dạng sống của Raunkiaer
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
(1943). Theo thang phân loại của Raunkiaer, kết quả phân tích thành phần dạng sống của hệ thực vật sau nương rẫy tại khu vực nghiên cứu với 408 loài thực vật được xếp vào 5 nhóm dạng sống cơ bản và được thể hiện trong bảng 4.9 và hình 4.6. Bảng 4.9. Kết quả phân tích thành phần dạng sống ở KVNC. Dạng sống Giai đoạn I (1-3 năm) Giai đoạn II (4-6 năm)
Giai đoạn III (7-9 năm) Giai đoạn IV (10-12 năm) Giai đoạn V (13-15 năm) Số loài Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%) Cây chồi trên
mặt đất (Ph) 84 43,30 115 60,00 128 60,95 132 67,69 132 75,86
Cây chồi sát
mặt đất (Ch) 24 12,37 28 12,84 23 10,95 21 10,77 13 7,47
Cây chồi nửa
ẩn (He) 34 17,53 28 12,84 24 11,43 21 10,77 14 8,05 Cây chồi ẩn (Cr) 15 7,73 22 10,09 17 8,10 13 6,67 12 6,90 Cây sống một năm (Th) 37 19,07 25 11,47 18 8,57 8 4,10 3 1,72 Tổng số 194 100,0 218 100,0 210 100,0 195 100,0 174 100,0
Thành phần dạng sống của hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu là:
SB = 59,64 Ph + 11,00 Ch + 12,21 He + 7,97 Cr + 9,18 Th 59.64% 11.00% 12.21% 7.97% 9.18% Ph Ch He Cr Th
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Nhận xét:
- Trong các giai đoạn phục hồi rừng tại KVNC có 5 nhóm dạng sống cơ bản là: cây chồi trên mặt đất (Ph); cây chồi sát mặt đất (Ch); cây chồi nửa ẩn (He); cây chồi ẩn (Cr) và cây sống một năm (Th).
- Trong các các giai đoạn phục hồi rừng thì nhóm cây chồi trên mặt đất (Ph) chiếm tỷ lệ cao nhất trong các nhóm dạng sống, các nhóm còn lại giảm dần có tỷ lệ thấp hơn nhiều. Nhóm cây chồi trên mặt đất (Ph) có số loài phong phú nhất (chiếm tỷ lệ 59,64%); Nhóm cây chồi sát mặt đất (Ch) có tỷ lệ 11,00%; Nhóm cây chồi nửa ẩn (He) có tỷ lệ 12,21% ; Nhóm cây chồi ẩn (Cr) có tỷ lệ 7,97%; Nhóm cây sống một năm (Th) có tỷ lệ 9,18 %.
- Theo quá trình phát triển của thảm thực vật qua các giai đoạn thì các nhóm dạng sống thay đổi một cách rõ ràng: Tỷ lệ nhóm cây chồi trên mặt đất tăng dần (giai đoạn I chiếm 43,30%; giai đoạn II chiếm 60,00%; giai đoạn III chiếm 60,95%; giai đoạn IV chiếm 67,69%; giai đoạn V chiếm 75,86%), còn nhóm khác giảm dần; đặc biệt nhóm cây có đời sống một năm giảm nhanh từ giai đoạn I có 37 loài (chiếm 19,07%) đến giai đoạn V khi rừng phục hồi được 13 – 15 năm chỉ còn 3 loài (chiếm 1,72%). Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [39] hệ thực vật hay hệ sinh thái riêng biệt mang tính chất càng tối ưu và nguyên sinh thì các nhóm cây chồi trên mặt đất chiếm tỷ lệ càng cao.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận:
Từ các kết quả nghiên cứu trên đây, chúng tôi rút ra được một số kết luận như sau:
1.1. Trong khu vực nghiên cứu có 4 lớp quần hệ: Lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ thảm cây bụi và lớp quần hệ thảm cỏ. Trong mỗi lớp quần hệ này có các kiểu thảm thực vật tương ứng.
1.2. Quá trình tái sinh phục hồi rừng sau nương rẫy chịu tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái: vị trí địa hình, độ dốc, mức độ thoái hoá đất…
Về vị trí địa hình: Số lượng loài ở chân núi nhiều hơn số lượng loài ở đỉnh núi là 10 loài. Mật độ cây tái sinh giảm dần từ chân núi lên sườn núi và đỉnh núi. Tỷ lệ cây tái sinh tốt ở chân núi là cao nhất (72,1%), thấp nhất ở đỉnh núi (58,2%). Chất lượng cây tái sinh trung bình và cây xấu có tỷ lệ ngược lại, ở đỉnh là cao nhất.
Mật độ cây tái sinh, chất lượng cây tái sinh giảm dần theo các cấp độ dốc: Mật độ cây tái sinh ở cấp độ dốc I cao nhất, tiếp đó là các cấp độ dốc II và cấp độ dốc III. Tỷ lệ phần trăm cây tái sinh đạt chất lượng tốt ở cấp độ dốc I là cao nhất (70,9%), cấp độ dốc III là thấp nhất (63,4%).
Mức độ thoái hoá đất: Trên đất thoái hoá nhẹ số loài, mật độ, tỷ lệ cây tái sinh loại tốt cao nhất (tổng số loài là 69, mật độ 4829 ± 100 cây/ha, cây tốt chiếm 68,8%), trên đất thoái hoá nặng là thấp nhất (tổng số loài là 66, mật độ 3990 ± 120 cây/ha, cây tốt chiếm 45,6%).
1.3. Phân bố số cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao và cấp đường kính sự thay đổi khác nhau trong mỗi giai đoạn phục hồi rừng.
Đồ thị phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao có dạng phân bố 1 đỉnh lệch phải. Thời gian phục hồi rừng tăng mật độ cây gỗ tái sinh có chiều cao 3,0 m càng thấp. 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 hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Đồ thị phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp đường kính có dạng phân bố 1 đỉnh lệch trái. Sự sinh trưởng về đường kính của cây qua mỗi giai đoạn có số cây tập trung cao nhất nằm ở cấp đường kính tiếp theo. Thời gian phục hồi rừng càng lâu thì càng có nhiều cấp đường kính và sự phân hóa đường kính càng rõ.
1.4. Phân bố cây gỗ tái sinh chuyển dần từ dạng phân bố cụm (ở giai đoạn I và giai đoạn II) sang phân bố ngẫu nhiên (ở giai đoạn III, IV và V).
1.5. Mật độ cây tái sinh giảm dần theo thời gian phục hồi rừng: Thời gian rừng phục hồi từ 1-3 năm có mật độ cây tái sinh nhiều nhất (trung bình là 5822 cây/ha); Thời gian rừng phục hồi 13 – 15 năm có mật độ cây tái sinh ít nhất (trung bình là 4159 cây/ha). Trong các giai đoạn phục hồi rừng, cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt chiếm tỷ lệ cao (từ 85,1% đến 90,1%). Cây tái sinh có chất lượng tốt chiếm tỷ lệ cao nhất (từ 59,4% đến 63,8%); cây trung bình từ 21,8% đến 24,6%; cây xấu từ 11,7% đến 18,0%. Như vậy trong KVNC phần lớn cây tái sinh có chất lượng tốt và trung bình, đây là đặc điểm thuận lợi cho quá trình phục hồi rừng.
1.6. Tính đa dạng sinh học của thảm thực vật tái sinh khá cao. Trong các giai đoạn phục hồi rừng tại KVNC có 5 nhóm dạng sống cơ bản là: cây chồi trên mặt đất (Ph); cây chồi sát mặt đất(Ch); cây chồi nửa ẩn (He); cây chồi ẩn (Cr) và cây sống một năm (Th). Trong đó nhóm cây chồi trên mặt đất (Ph) chiếm tỷ lệ cao nhất trong các nhóm dạng sống, các nhóm còn lại giảm dần và có tỷ lệ thấp hơn nhiều. Thành phần dạng sống của hệ thực vật tại KVNC là:
SB = 59,64 Ph + 11,00 Ch + 12,21 He + 7,97 Cr + 9,18 Th 2. Kiến nghị
Cần tiếp tục triển khai nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên ở những trạng thái thảm thực vật có nguồn gốc khác nhau, ở những vùng khác