- Trạng thái rừng IIIA2 trước đây đã bị khai thác quá mức, cấu trúc bị phá vỡ, nhưng đã có thời gian phục hồi tự nhiên, hình thành một tầng cây tương lai; phân bố ở những nơi có địa hình dốc từ 25-350, ở độ cao 200 - 500m. Từ kết quả tính toán ở các ô tiêu chuẩn, có thể tóm tắt một số đặc trưng định lượng ở trạng thái rừng này như sau: - Độ tàn che : 0,68 - D1,3 : 17,5 cm - Hvn : 12,3 m - ∑G : 17,6 m2/ha - N : 643 cây/ha - M : 109 m3/ha. 4.1.3. Trạng thái rừng IIIA3
- Trạng thái rừng IIIA3 phân bố ở những nơi có địa hình dốc > 350 , ở độ cao trên 500m. Từ kết quả tính toán ở các ô tiêu chuẩn, có thể tóm tắt một số đặc trưng định lượng ở trạng thái rừng này như sau:
- Độ tàn che : 0,72 - D1,3 : 21,2 cm - Hvn : 16,1 m - ∑G : 25,7 m2/ha - N : 587 cây/ha - M : 229 m3/ha.
- Loại rừng này ít bị tác động của con người, do nằm ở vùng rừng phòng hộ rất xung yếu, trên địa hình hiểm trở núi cao, dốc lớn, có những khu vực đi lại rất khó khăn, các lâm phần phát triển tốt trên địa hình cao dốc có nhiều vách đá dựng đứng, đá lộ đầu và núi đá.
4.2. Một số đặc điểm cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng là đặc trưng lâm học quan trọng nhất khi nghiên cứu rừng tự nhiên hỗn loài khác tuổi. Nắm chắc được các quy luật cấu trúc (trong đó cấu trúc tổ thành là chỉ tiêu có ý nghĩa chi phối các nhân tố cấu trúc khác trong quy luật kết cấu lâm phần). Nghiên cứu cấu trúc rừng có ý nghĩa rất quan trọng, nó không chỉ cho biết sự sắp xếp các thành phần của mỗi kiểu rừng, mà là một trong những cơ sở để phân loại các kiểu rừng, dự báo xu hướng phát triển của quần xã và đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh một cách khoa học theo từng giai đoạn phát triển, bởi vì các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đều trực tiếp hoặc gián tiếp tác động vào cấu trúc rừng. Đề tài lần lượt nghiên cứu các vấn đề sau:
4.2.1. Cấu trúc tổ thành loài cây
Tổ thành rừng là nhân tố cấu trúc quan trọng biểu thị mức độ tham gia của một loài hay nhóm loài cây trong lâm phần; là chỉ tiêu phản ánh mức độ đa dạng sinh học, tính bền vững, tính ổn định của hệ sinh thái rừng. Tổ thành rừng có ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình thái khác của rừng. Do đó, cấu trúc tổ thành rừng có ảnh hưởng lớn đến các định hướng kinh doanh, lợi dụng rừng. Trên cơ sở số liệu thu thập được, đề tài tiến hành nghiên cứu, xác định công thức tổ thành loài theo số cây N% và theo chỉ số IV%
4.2.1.1. Tổ thành loài theo phần trăm số cây (N%).
Khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông có chức năng bảo vệ nguồn gen, các hệ sinh thái rừng, các giá trị khoa học về đa dạng sinh học, phòng hộ, cảnh quan, các loài động - thực vật hoang dã hiện đang tồn tại, làm cơ sở quản lý rừng bền vững. Đề tài tiến hành xác định tổ thành loài theo tỷ lệ số cây của mỗi loài trong lâm phần để thấy rõ vai trò của các loài trong ưu hợp thực vật về mặt sinh thái và đa dạng sinh học. Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng 4.1.
Bảng 4.1: Công thức tổ thành của các trạng thái theo N%
TT rừng Số loài Công thức tổ thành
IIB 58 8,5Trâm + 8,2Bằng lăng + 7,0Lòng mang + 6,3Cò ke + 5,8Bông bạc + 4,6Sến mủ + 4,1Dầu + 55,5Loài khác IIIA2 60 10,0Dẻ + 10,0Trâm + 7,3Dầu + 6,4Bình linh + 5,4Bằng
lăng + 5,4Cò ke + 4,8Gõ mật + 50,7Loài khác
IIIA3 59 9,3Trâm + 7,0Dầu + 6,8Dẻ + 5,9Bời lời + 5,9Trường + 4,5Bằng lăng + 3,6Kơ nia + 57,0Loài khác
Kết quả bảng 4.1 cho thấy:
- Tại khu vực nghiên cứu, tổ thành rừng tương đối đa dạng, có sự xuất hiện của 58 - 60 loài khác nhau, có 5 - 6 loài tham gia vào công thức tổ thành với N% từ 5,4% đến 10,0%, chủ yếu là các loài Trâm, Dẻ, Bằng lăng, Dầu, Bình linh, Bời lời, Cò ke,… Đây là những loài có khả năng thích nghi tốt với điều kiện khí hậu và đất đai ở khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông.
- Tại khu vực nghiên cứu, bên cạnh một số loài cây tham gia vào công thức tổ thành có giá trị kinh tế và khả năng phòng hộ tốt như: Dẻ, Trâm, Dầu, Bằng lăng, …còn có những loài không đáp ứng mục đích kinh doanh gỗ, có tác dụng hỗ trợ như Cò ke, Bông bạc,… Vì vậy, cần phải có những biện pháp khoanh nuôi, bảo vệ và phát triển những loài cây gỗ quý, hiếm hiện có trong khu vực. Đồng thời, cần cân nhắc trồng thêm các loài cây bản địa, loài cây đặc hữu (Cẩm lai, Giáng hương, Gõ mật, Gõ đỏ, Trắc, …) có giá trị, nhằm nâng cao tính đa dạng sinh học và giá trị sử dụng rừng.
Tuy vậy, tổ thành tầng cây cao tính theo tỷ lệ số cây mới chỉ phản ánh vai trò sinh thái của các loài cây trong quần xã thực vật rừng, do đó để đánh giá đầy đủ hơn vai trò của các loài cây cả về ý nghĩa trong bảo tồn rừng. Do vậy, đề tài đã tiến hành xác định tổ thành theo chỉ số IV% .
4.2.1.2. Tổ thành loài cây theo giá trị IV%
Để biểu thị mức độ tham gia của từng loài cây trong lâm phần, người ta thường gắn cho chúng một chỉ số hay còn gọi là hệ số tổ thành. Tập hợp các hệ số tổ thành và loài cây tương ứng gọi là công thức tổ thành. Đề tài sử dụng chỉ số IV% xác định theo công thức (3.3) được tổng hợp trong bảng 4.2.
Bảng 4.2: Công thức tổ thành của các trạng thái theo IV%
TT rừng Số loài Công thức tổ thành
IIB 58 8,4Bằng lăng + 7,6Trâm + 7,1Lòng mang + 6,6Bông bạc + 6,1Cò ke + 4,5Sến mủ + 4,3 Dầu + 55,4Loài khác
IIIA2 60
11,1Trâm + 9,7Dẻ + 7,2Dầu +6,6Bình linh + 5,5Cò ke + 5,5Bằng lăng + 5,1 Thị + 5,0Gõ mật + 4,4Lòng mang + 39,1Loài khác
IIIA3 59 11,8Trâm + 7,7Dẻ + 7,3Dầu + 6,1Bằng lăng + 5,6Bời lời + 5,0Trường + 4,1Kơ nia + 52,4Loài khác
Kết quả bảng 4.2 cho thấy:
- Tương tự như giá trị N%, kết quả phân tích theo giá trị IV% cho thấy tại khu vực nghiên cứu các loài cây có tổ thành chiếm ưu thế chủ yếu là các loài Trâm, Dẻ, Bằng lăng,.. Đây là các loài có có giá trị kinh tế, có khả năng phòng hộ và thích nghi tốt với điều kiện lập địa tại khu vực nghiên cứu. Bên cạnh đó, vẫn còn các loài cây phụ trợ có giá trị IV% thấp nên không có mặt trong công thức tổ thành. Do đó cần có biện pháp điều chỉnh cấu trúc tổ thành theo hướng phát triển và bảo tồn rừng, kết hợp xúc tiến tái sinh tự nhiên, điều chỉnh cấu trúc tổ thành một cách khoa học để tạo điều kiện thuận lợi cho các cây có giá trị và phòng hộ tốt phát triển để nâng cao giá trị và chất lượng của rừng trong tương lai.
4.2.1.3. Một số nhận xét về kết quả nghiên cứu tổ thành theo N% và IV%
Kết quả tổng hợp ở bảng 4.1 và bảng 4.2 cho thấy, trạng thái IIB, IIIA2 và IIIA3, các loài có phần trăm theo số cây (N%) từ 5% trở lên thì có sự thống nhất (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tương đối với chỉ số IV% từ 5% trở lên (ngoại trừ một số loài cây có kích thước không đồng đều), điều này có nghĩa: với các trạng thái rừng khi muốn biết loài nào chiếm ưu thế trong lâm phần thì cách xác định nhanh nhất là tính phần trăm theo số cây. Minh họa ở hình 4.1.
Hình 4.1: Đường biểu diễn hệ số tổ thành theo N% và IV% của các loài tham gia vào công thức tổ thành
4.2.2. Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất
Các nhà sinh thái học như Greig - Smith (1975), Clark va Evans (1954), Thompson (1954), Persson (1964, 1965 và 1969…) đã có nhiều công trình nghiên cứu về hình thái phân bố của các cá thể của quần thể sinh vật và rút ra kết luận rằng: sự phân bố của chúng thường có ba kiểu: phân bố cụm hay từng nhóm (Clumped Pattern), phân bố ngẫu nhiên (Random Pattern), phân bố cách đều (Uniorm Pattern). Điều đó có nhiều nguyên nhân như do đặc tính di truyền, do yêu cầu bảo tồn loài giống chủ yếu do cạnh tranh thức ăn.
Hình thái phân bố cây rừng trên bề mặt đất rừng có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá khả năng hình thành rừng trong tương lai, nó phụ thuộc vào không gian dinh dưỡng và đặc tính sinh học của từng loài cây. Để nghiên cứu hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất, trên mỗi ô tiêu chuẩn đề tài lựa chọn ngẫu nhiên 30 cây, sau đó tiến hành đo khoảng cách của từng cây đến cây gần nhất (r1), sau đó tính toán trị số U theo công thức (3.11), kết quả được tổng hợp ở bảng 4.3:
Bảng 4.3: Kết quả nghiên cứu hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất của các trạng thái rừng tự nhiên khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông
TT rừng Số khoảng cách đo Số
cây/ô λ r U Kiểu phân bố
IIB 30 143 0,0572 1,67 -4,603 Phân bố cụm
IIB 30 127 0,0508 1,85 -3,58 Phân bố cụm
IIB 30 144 0,0576 2,15 0,7346 Phân bố ngẫu nhiên IIIA2 30 164 0,0656 1,85 -1,282 Phân bố ngẫu nhiên
IIIA2 30 150 0,06 1,66 -4,376 Phân bố cụm
IIIA2 30 168 0,0672 1,62 -3,97 Phân bố cụm
IIIA3 30 112 0,0448 1,76 -5,162 Phân bố cụm
IIIA3 30 177 0,0708 1,85 -0,394 Phân bố ngẫu nhiên
IIIA3 30 151 0,0604 1,85 -2,132 Phân bố cụm
Kết quả bảng4.3 cho thấy:
Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất của 3 ô tiêu chuẩn có dạng phân bố ngẫu nhiên, có 6 ô tiêu chuẩn có dạng phân bố cụm, không có ô tiêu chuẩn nào có dạng phân bố đều, bởi vì trong một quần xã thực vật vào thời kỳ đầu phát triển, sự cạnh tranh giữa các cá thể, các loài chưa mạnh, chủ yếu là tương tác âm nên cây rừng có khuynh hướng phân bố cụm. Nhưng dần dần trong quá trình phát triển của quần xã, trong nội bộ của các loài vừa có sự tự điều tiết mật độ vừa có sự đấu tranh lẫn nhau để mở rộng dần không gian sống, chuyển từ phân bố cụm sang phân bố ngẫu nhiên. Có nghĩa, hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất của đối tượng nghiên cứu đang trong giai đoạn trung gian chuyển từ phân bố cụm sang phân bố ngẫu nhiên, do đó cần có các biện pháp kỹ thuật điều tiết mật độ và hình thái phân bố số cây trong lâm phần theo hướng sử dụng, bảo tồn bền vững hệ sinh thái rừng.
4.2.3. Quy luật cấu trúc đường kính
4.2.3.1. Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3)
Phân bố số cây theo cỡ đường kính D1.3 là chỉ tiêu cấu trúc quan trọng được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu; nó là cơ sở chính trong các kỹ thuật chăm sóc, nuôi dưỡng kinh doanh và đặc biệt là khai thác và điều khiển rừng. Đối với rừng tự nhiên lá rộng thường xanh, các nghiên cứu của nhiều tác giả (Prodan, 1951, Nguyễn Ngọc Lung, 1989) đều cho thấy, dạng phân bố nói chung là phân bố giảm và chia làm 3 kiểu: giảm đều, đường cong giảm có một đỉnh lệch trái (ở cỡ kính 12 – 16 cm), đường cong giảm có 2 đỉnh (ở cỡ kính 16 cm và 80 cm).
Các tác giả cũng cho rằng, phân bố số cây theo cỡ đường kính là một trong những cơ sở quan trọng nhất của quy luật kết cấu lâm phần. Vì vậy, nghiên cứu quy luật phân bố N/D1,3, về lượng phần nào đánh giá được trạng thái rừng, góp phần đưa ra những nhận định quan trọng cho việc đề xuất một số các giải pháp lâm sinh phù hợp, đáp ứng mục tiêu điều chế rừng.
Việc phân cỡ đường kính, chia tổ ghép nhóm, đề tài vận dụng công thức thực nghiệm của Brooks và Caruther (Nguyễn Hải Tuất, 1982). Đối với rừng tự nhiên nhiệt đới, khi áp dụng công thức trên gặp một số khó khăn, đó là thành phần loài phong phú, rừng nhiều tầng tán, sự biến động về đường kính lớn. Từ đó làm cho cự ly giữa các tổ có khi rất lớn. Theo kinh nghiệm của các tác giả đi trước, đối với những lâm phần tự nhiên, đường kính thân cây bình quân ≥ 20 cm và phạm vi biến động đường kính lớn nên lấy cự ly giữa các cỡ kính từ 2 – 4 cm, dưới mức đó thì lấy từ 1 – 2 cm là phù hợp. Với rừng tự nhiên tại khu vực nghiên cứu, dựa vào biên độ biến động và số tổ, luận văn đã xác định cự ly giữa các cỡ kính là 2 cm và 4 cm cho lớp cây có D1.3 ≥ 8 cm tùy từng trạng thái rừng và 1 cm cho lớp cây có 1cm< D1.3 < 8 cm.
4.2.3.1.1. Phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3 ≥ 8 cm
Từ những số liệu thu thập được ở các ô tiêu chuẩn tạm thời, tiến hành chia tổ ghép nhóm, tính tần suất và các chỉ tiêu thống kê cần thiết, sau đó tiến hành thử nghiệm các dạng phương trình và lựa chọn được dạng phương trình Meyer: y = a.e(-bx).
Kết quả nghiên cứu được trình bày cụ thể ở các bảng 4.4, 4.5, 4.6 và các hình 4.2, 4.3, 4.4 dưới đây:
Bảng 4.4: Phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3 ≥ 8 cm trạng thái rừng IIB
STT Giới hạn cỡ Trị số giữa cỡ Tần số %N_tn %N_lt Ghi chú
1 8-10 9 51 12,3 16,9 D1,3 = 15,6; S = 5,1 R = 23; CV% = 32,4 %N=29,6*e-0,062*D1,3 r = 0,76; Sy-x = 0,31 FTính = 9,6 > F0,05 χ2tính =5,1< χ20,05=12,6 (với P = 0,75) 2 10-12 11 71 17,1 14,9 3 12-14 13 63 15,2 13,2 4 14-16 15 60 14,5 11,7 5 16-18 17 42 10,1 10,3 6 18-20 19 40 9,7 9,1 7 20-22 21 35 8,5 8,0 8 22-24 23 16 3,9 7,1 9 24-26 25 36 8,7 6,3
Hình 4.2: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính lớp cây có D1.3 ≥ 8 cm trạng thái rừng IIB (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 4.5: Phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3 ≥ 8 cm trạng thái rừng IIIA2
STTGiới hạn cỡ Trị số giữa cỡ Tần số %N_tn %N_lt Ghi chú 1 8-11 9,5 82 17,0 27,8 D1,3 = 17,5; S = 6,4 R = 29; CV% = 36,3 %N=70,4*e-0,098*D1,3 r = 0,87; Sy-x = 0,48 FTính = 22,5 > F0,05 χ2tính =9,7< χ20,05=12,6 (với P = 0,29) 2 11-14 12,5 95 19,7 20,7 3 14-17 15,5 85 17,6 15,4 4 17-20 18,5 61 12,7 11,5 5 20-23 21,5 63 13,1 8,6 6 23-26 24,5 34 7,1 6,4 7 26-29 27,5 30 6,2 4,8 8 29-32 30,5 27 5,6 3,5 9 32-35 33,5 5 1,0 2,6
Hình 4.3: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3 ≥ 8 cm trạng thái rừng IIIA2
Bảng 4.6: Phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3 ≥ 8 cm trạng thái rừng IIIA3
STT Giới hạn cỡ Trị số giữa cỡ Tần số %N_tn %N_lt Ghi chú 1 8-12 10 81 18,4 23,3 D1,3 = 21,2; S = 10,5
R = 56; CV% = 49,6
2 12-16 14 87 19,8 18,4
STT Giới hạn cỡ Trị số giữa cỡ Tần số %N_tn %N_lt Ghi chú %N=41,86*e-0,0587*D1,3 r = 0,88; Sy-x = 0,37 FTính = 24,3 > F0,05 χ2tính =5,8< χ20,05=12,6 (với P = 0,67) 4 20-24 22 64 14,5 11,5 5 24-28 26 45 10,2 9,1 6 28-32 30 39 8,9 7,2 7 32-36 34 15 3,4 5,7 8 36-40 38 12 2,7 4,5 9 40-58 42 26 5,9 3,6
Hình 4.4: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3 ≥ 8 cm trạng thái rừng IIIA3
Nhận xét: Từ kết quả được trình bày trong các bảng và hình trên cho thấy, ở