- Bước đầu xác định và đề xuất được một số loài cây bản địa có khả năng sinh trưởng tốt dưới tán rừng Thông mã vĩ trong những điều kiện sinh thái cụ thể ở Chi Lăng - Lạng Sơn.
- Đề xuất biện pháp kỹ thuật chuyển hóa rừng Thông mã vĩ trồng thuần loài thành rừng hỗn loài với các loài cây lá rộng bản địa có triển vọng.
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là một số loài cây bản địa trồng năm 2007 dưới tán rừng Thông mã vĩ trồng năm 1996.
2.3. Giới hạn nghiên cứu
2.3.1. Giới hạn về địa điểm
Đề tài được thực hiện trong phạm vi rừng trồng hỗn loài của Dự án Việt - Đức (KFW1) tại thôn Sao Hạ thuộc xã Mai Sao và thôn Khuôn Khoan thuộc xã Nhân Lý huyện Chi Lăng – Lạng Sơn. Với tổng diện tích là 12,34 ha.
2.3.2. Giới hạn về thời gian nghiên cứu
Đề tài được thực hiện ở giai đoạn cây bản địa trồng dưới tán rừng Thông được 20 tháng tuổi. Thời gian thực hiện đề tài là 1 năm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.3.3. Giới hạn đối tượng nghiên cứu
- Tầng cây cao: Thông mã vĩ ( Pinus massoniana Lamb) trồng năm 1996 - Cây bản địa: Bao gồm 5 loài: Lát hoa (Chukrasia tabularis) , Giổi xanh (Michelia mediocris), Lim xanh (Erythrophloeum fordii), Re gừng
(Cinamomum obtusifolium) và Trám trắng (Canarium album) trồng theo đám và theo hàng dưới tán rừng Thông mã vĩ.
2.3.4. Giới hạn nội dung nghiên cứu
Trong khuôn khổ luận văn cho phép, tác giả đã tiến hành đánh giá khả năng sinh trưởng của một số loài cây bản địa ở các độ tàn che khác nhau, độ dốc khác nhau một cách tương đối trong khu vực nghiên cứu làm cơ sở khoa học để đề xuất các biện pháp kỹ thuật chuyển hóa rừng Thông mã vĩ thuần loài thành rừng hỗn loài với 1 số loài cây lá rộng bản địa.
2.4. Ý nghĩa của đề tài
Ở Việt Nam, hầu hết các chương trình trồng rừng trước đây và hiện nay đều trồng thuần loài. Rừng trồng thuần loài có ưu điểm như cho sản phẩm nhanh và đồng nhất về quy cách...song cũng có không ít nhược điểm như không bền vững, nhiều sâu bệnh hại, khả năng phòng hộ môi trường kém...Đặc biệt, các loài cây trồng rừng chủ yếu là Bạch đàn, Keo, Thông, các loài cây này gần đây thường bị sâu bệnh hại hàng loạt. Điển hình sâu róm thông đã thường xuyên phát dịch ở nhiều nơi trong thời gian gần đây.
Nhằm phát triển rừng theo hướng bền vững, đa dạng nguồn sản phẩm từ việc trồng nhiều loài cây bản địa lá rộng, hạn chế được sự bùng phát dịch bệnh, cải thiện môi trường sinh thái thì việc trồng cây lá rộng bản địa dưới tán rừng Thông mã vĩ là cần thiết và rất có ý nghĩa.
2.5. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được các mục tiêu trên, luận văn thực hiện các nội dung nghiên cứu sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.5.1. Nghiên cứu đặc điểm rừng Thông mã vĩ tại khu vực nghiên cứu
- Đặc điểm rừng Thông mã vĩ gồm: Mật độ ban đầu; mật độ hiện tại; khả năng sinh trưởng (D1.3; Hvn; Dt;…).
- Đặc điểm thực vật dưới tán rừng Thông mã vĩ gồm: Thành phần loài; chiều cao; mật độ cây tái sinh, độ che phủ % của cây bụi thảm tươi.
2.5.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ tàn che tới khả năng sinh trưởng của các loài cây bản địa
- Tỷ lệ sống;
- Sinh trưởng: Đường kính gốc, chiều cao; - Chất lượng thân cây
2.5.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dốc đến khả năng sinh trưởng của các loài cây bản địa
- Tỷ lệ sống;
- Sinh trưởng: Đường kính gốc, chiều cao; - Chất lượng thân cây
2.5.4. Ảnh hưởng tổng hợp của một số nhân tố tới khả năng sinh trưởng của các loài cây bản địa của các loài cây bản địa
- Độ tàn che - Độ dốc
2.5.5. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật chuyển hóa rừng Thông mã vĩ thành rừng hỗn loài với cây lá rộng bản địa ở Chi Lăng – Lạng Sơn thành rừng hỗn loài với cây lá rộng bản địa ở Chi Lăng – Lạng Sơn
- Đối tượng rừng chuyển hóa - Loài cây bản địa
- Độ tàn che - Độ dốc
- Kỹ thuật chuyển hóa (Kỹ thuật tỉa thưa tầng cây cao, kỹ thuật trồng cây bản địa, kỹ thuật chăm sóc, nuôi dưỡng).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.6. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.6.1. Phương pháp luận tổng quát
Sử dụng phương pháp sinh thái thực nghiệm và phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình kết hợp với phương pháp kế thừa và phương pháp phân tích trong phòng để định lượng các chỉ tiêu cần thiết. Dung lượng mẫu đo đếm đủ lớn . Các chỉ tiêu sinh trưởng thu thập gồm D00, D1.3 , Hvn , DT,... Xử lý số liệu theo phương pháp thống kê sinh học có sự trợ giúp của các phần mềm Excel, và SPSS 16.0.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 2.1: Sơ đồ các bước tiến hành nghiên cứu
Thu thập các tài liệu và thông tin liên quan
Đặc điểm rừng Thông mã vĩ
Bố trí thí nghiệm, điều tra thu thập số liệu ngoài thực địa
Ảnh hưởng của độ tàn che tới sinh trưởng của các loài cây bản địa Tổng hợp, đánh giá kết quả Ảnh hưởng của độ dốc tới sinh trưởng của các loài cây bản địa Ảnh hưởng tổng hợp của một số nhân tố tới sinh trưởng của các loài cây bản địa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.6.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
Để giải quyết các nội dung đặt ra, đề tại sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau đây:
2.6.2.1. Phương pháp kế thừa
Các số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội ở khu vực nghiên cứu được kế thừa có chọn lọc từ UBND huyện Huyện Chi Lăng – Lạng Sơn. Thông tin về lịch sử rừng trồng được kế thừa từ các chủ rừng cũng như các đơn vị thực hiện liên quan.
Kế thừa các quy trình, quy phạm, hướng dẫn kỹ thuật đã có về trồng rừng cây lá rộng bản địa. Phương pháp bố trí thí nghiệm kế thừa của Trung tâm nghiên cứu lâm đặc sản – Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam. Cụ thể như sau:
Rừng Thông mã vĩ trồng năm 1996, mật độ ban đầu là 1660 cây/ha, năm 2007 tiến hành tỉa thưa, mật độ còn lại trung bình khoảng 780 cây/ha. Tỉa thưa theo hàng, cứ 3 hàng Thông tiến hành tỉa thưa 1 hàng để trồng cây bản địa. Ngoài ra, cây bản địa cũng được trồng thay thế vào những cây Thông sinh trưởng kém trên những hàng Thông để lại.
Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của độ tàn che đến sinh trưởng của các loài cây bản địa: Căn cứ vào điều kiện cụ thể của từng ô tiêu chuẩn để xác định độ tàn che.
Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng của các loài cây bản địa: Công thức 1: Độ dốc dưới 150
Công thức 2: Độ dốc từ 150 – 25 0
Công thức 3: Độ dốc từ 250 – 35 0
Công thức 4: Độ dốc trên 350
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.6.2.2. Phương pháp thu thập số liệu ngoài hiện trường
* Đo sinh trưởng:
Sử dụng phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn đại diện điển hình, diện tích từ 500m2
đến 1000m2 nhằm đảm bảo dung lượng mẫu đủ lớn. Trong các OTC xác định các chỉ tiêu như sau:
- Chiều cao vút ngọn và chiều cao dưới cành của Thông mã vĩ được đo bằng thước đo cao điện tử Forester Vertex III; chiều cao của cây bản địa đo bằng sào đo cao hoặc thước có độ chính xác đến cm.
- Đường kính tán được đo bằng thước dây theo hình chiếu tán trên mặt phẳng nằm ngang, đo hai chiều Đông Tây và Nam Bắc rồi tính trị số bình quân.
- Đường kính gốc được đo bằng thước Pan-me, đo hai chiều Đông Tây và Nam Bắc rồi rồi tính trị số bình quân.
- Đường kính ngang ngực được đo bằng thước dây để đo chu vi, từ chu vi tính ra đường kính bằng công thức chuyển đổi trên máy tính.
- Chất lượng cây được đánh giá thông qua các chỉ tiêu hình thái theo ba cấp: + Cây tốt: Là những cây khoẻ mạnh, thân thẳng, tán lá cân đối, không bị sâu bệnh.
+ Cây xấu: Là những cây cong queo, sâu bệnh, tán lệch.
+ Cây trung bình: Là những cây có hình thái trung gian giữa cây tốt và cây xấu.
* Xác định độ tàn che:
Độ tàn che của ô tiêu chuẩn được xác định theo hệ thống xấp xỉ 200 điểm điều tra trong ô. Tại mỗi điểm điều tra độ tàn che, dùng thước ngắm lên theo phương thẳng đứng. Nếu gặp tán cây thì giá trị được ghi là 1, nếu không gặp tán cây thì giá trị ghi là 0, nếu ở vị trí mép tán lá thì giá trị là 0,5. Độ tàn che chung của ô tiêu chuẩn là trị số trung bình của các điểm ngắm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
* Xác định các đặc điểm đất:
Sử dụng phương pháp điều tra phẫu diện đất kết hợp với phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm để định lượng các chỉ tiêu cần thiết.
Các mẫu đất được lấy ở các độ sâu 0 – 10 cm, 20 – 30 cm, 40 – 50 cm và được phân tích trong phòng thí nghiệm của Trường Đại Học Lâm nghiệp với các chỉ tiêu sau đây:
- Đo độ pHKCL bằng máy đo pH metres
- Xác định thành phần cơ giới đất dùng phương pháp 3 cấp của Mỹ - Mùn xác định bằng phương pháp Kononooa Tuerin
- N xác định bằng phương pháp Kononooa Tuerin - P2 05 dễ tiêu theo phương pháp Kirsanov
- K2 0 dễ tiêu theo phương pháp Kirsanov * Điều tra cây tái sinh, cây bụi thảm tươi
Chỉ tiêu điều tra: Tên loài cây, chiều cao trung bình, mật độ, độ che phủ chung được xác định bằng phương pháp ước lượng.
2.6.2.3. Phương pháp xử lí số liệu
Số liệu sau khi thu thập được kiểm tra, tính toán và phân tích theo phương pháp thống kê toán học với sự trợ giúp của phần mềm SPSS 16.0 For Windows và Microsoft Office Excel 2003 cài đặt trên máy vi tính.
- Tỷ lệ cây (T,X,TB) = .100 N ) TB , X , T ( n (%) (3.1)
Trong đó: n(T,X,TB) là tổng số cây Tốt hoặc Xấu hoặc cây Trung bình
N là tổng số cây điều tra trên ô thí nghiệm - Tỷ lệ sống = .100
N N
0
(%) (3.2)
Trong đó: N là số cây hiện tại trong ô; N0 là số cây trồng ban đầu - Các đặc trưng mẫu của các chỉ tiêu định lượng:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số trung bình: n 1 i i x n 1 X (3.3)
Phạm vi biến động: Rxmaxxmin (3.4)
Sai tiêu chuẩn: 2
S S (3.5) Hệ số biến động: .100 x S % S (3.6)
- Lượng tăng trưởng bình quân:
(3.7) Với X = D00; Hvn và a là tuổi của lâm phần
2.6.2.4. Đánh giá ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến sinh trưởng của các loài cây bản địa
Thực hiện các so sánh bằng phương pháp phân tích phương sai một nhân tố bằng phần mềm SPSS 16.0 trên máy vi tính để đánh giá kết quả nghiên cứu. Từ đó rút ra kết luận sinh trưởng của cây bản địa có khác nhau có ý nghĩa thống kê hay không. Nếu sinh trưởng của cây bản địa khác nhau có ý nghĩa thống kê tại các nhân tố sinh thái khác nhau có nghĩa là tại thời điểm nghiên cứu các nhân tố đó đã có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây bản địa trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ.
Xác lập các phương trình tương quan của một số chỉ tiêu sinh trưởng cây bản địa với một số nhân tố cơ bản, xác định hệ số Beta để tìm ra nhân tố ảnh hưởng nhất đến khả năng sinh trưởng 5 loài cây bản địa ...được thực hiện với sự trợ giúp của phần mềm Excel và SPSS trên máy vi tính theo giáo trình ứng dụng thống kê toán học trong lâm nghiệp và giáo trình khai thác sử dụng SPSS của Trường đại học Lâm nghiệp (Giáo trình dành cho Học viên cao học, 2005).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chƣơng 3
ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
3.1.1. Vị trí địa lý
Chi Lăng là huyện miền núi, nằm phía Tây Nam của tỉnh Lạng Sơn, có tọa độ từ 210
23/ -21028/ vĩ độ Bắc và 106025/ -106030/ kinh độ Đông. - Phía Đông giáp huyện Lộc Bình;
- Phía Nam giáp huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang; - Phía Tây giáp huyện Hữu Lũng;
- Phía Bắc giáp huyện Văn Quan .
Chi Lăng với tổng diện tích tự nhiên là 70.597 ha, dân số có 79.794 người, đơn vị hành chính trực thuộc gồm 19 xã và 02 thị trấn. Chi Lăng có đường Quốc lộ IA và hệ thống đường sắt Hà Nội- Hữu Nghị quan rất thuận lợi cho việc giao lưu hàng hoá, thương mại dịch vụ và vận chuyển hành khách giữa Hà Nội với các tỉnh phía Đông Bắc của nước ta và các tỉnh Đông Nam củaTrung Quốc.
Với vị trí địa lý đã nêu trên là rất thuận lợi, tạo điều kiện cho huyện trong giao lưu văn hóa, trao đổi hàng hóa cũng như phát triển kinh tế - xã hội.
3.1.2. Địa hình, đất đai
- Địa hình: Chi Lăng có địa hình bị chia cắt khá mạnh bởi nhiều đồi núi, hang động khe suối. Phía Tây Bắc là vùng núi đá có nhiều sườn núi dốc đứng với độ cao trên 400m so với mực nước biển, giữa các núi đá là các cánh đồng tương đối bằng phẳng xen kẽ. Phía Nam gồm nhiều đồi núi thấp, độ cao từ 200-350m so với mực nước biển.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Đất đai: Tổng diện tích đất tự nhiên của Chi lăng là 70.310ha, chiếm 8,46% tổng diện tích đất tự nhiên toàn tỉnh, chủ yếu là đất feralít có nguồn gốc đá mẹ là trầm tích, sa thạch xen lẫn, và nhóm đất dốc tụ phù sa sông suối với tổng diện tích 55.948ha chia làm 4 nhóm chính:
Đất feralít màu vàng nhạt trên núi 410ha. Đất ferelít vàng núi cao có 30.166ha.
Đất feralít điển hình nhiệt đới có 21.725ha.
Đất lúa nước vùng đồi núi phân bố chủ yếu ven sông và xen kẽ giữa các đồi núi có 3.683ha.
3.1.3. Khí hậu
Chi Lăng – Lạng Sơn thuộc vùng Đông Bắc Việt Nam, nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm có 2 mùa rõ rệt. Mùa khô có thời tiết lạnh kéo dài khoảng 6 tháng, bắt đầu từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau, lượng mưa trong mùa khô chỉ chiếm khoảng 20% tổng lượng mưa cả năm. Mùa mưa nóng ẩm kéo dài khoảng 6 tháng, từ tháng 4 đến tháng 9 hàng năm và tập trung nhất là từ tháng 6 đến tháng 9, lượng mưa chiếm khoảng 80% lượng mưa cả năm. Lượng mưa trung bình năm là 1379 mm, tháng có lượng mưa cao nhất là tháng 7 (278,3mm). Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 22,7o
C, tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất là tháng 1 hàng năm khoảng 150
C, tháng có nhiệt trung bình cao nhất là tháng 7 hàng năm khoảng 28,50 C. Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối khoảng 1,10 C, nhiệt độ tối cao tuyệt đối khoảng 40,10
C. Độ ẩm không khí trung bình hàng năm khoảng 82,5%.