a. Tổ thành tầng cây gỗ
Tổ thành là chỉ tiêu biểu thị tỷ lệ mỗi loài hay nhóm loài tham gia tạo thành rừng, tùy thuộc vào số lượng loài có mặt trong lâm phần mà phân chia lâm phần thành rừng thuần loài hay hỗn loài, các lâm phần rừng có tổ thành loài khác nhau thì chức năng phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh thái và tính đa dạng sinh học cũng khác nhau.
- Để đánh giá đặc điểm cấu trúc tổ thành loài sinh thái của quần hợp cây gỗ, chúng tôi sử dụng chỉ số quan trọng (Importance Value Index = IVI), tính theo công thức: Viết lại công thức theo chú thích ở dưới :
IVI(%) = 3 RFi Gi Ni+ + (3-1)
Trong đó :
+ IVIi là chỉ số mức độ quan trọng (tỷ lệ tổ thành) của loài thứ i. + Ni là độ phong phú tương đối của loài thứ i :
Ni(%) = 100 1 x N N s i i i ∑ = (3-2)
Trong đó : Ni là số cá thể của loài thứ i ; s là số loài trong quần hợp + Gi là độ ưu thế tương đối của loài thứ i :
Gi(%) = 100 1 x Gi Gi s i ∑ = (3-3)
Trong đó : Gi là tiết diện thân của loài thứ i ; s là số loài trong quần hợp Gi (cm2 ) = 2 1 2 ∏ ∑ = Di x s i (3-4)
Trong đó : Di là đường kính 1 .3 m ( )D1.3 của cây thứ i ; s là số loài trong quần hợp
+ RFi là tần xuất xuất hiện tương đối của loài thứ i :
RFi(%) = 100 1 x Fi Fi s i ∑ = (3-5)
Trong đó : Fi là tần xuất xuất hiện của loài thứ i: s là số loài trong quần hợp
Fi= x 100 (3-6)
Theo đó, những loài cây có chỉ số IVI ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần. Theo Thái Văn Trừng (1978) trong một lâm phần nhóm cây nào chiếm trên 50% tổng cá thể của tầng cây cao thì loài nhóm đó được coi là nhóm loài chiếm ưu thế.
b. Tổ thành cây tái sinh
Xác định tỷ lệ tổ thành và hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công thức:
n%j (3-7)
Trong đó:
- m là số thứ tự loài. Nếu:
- n%j≥ 5% thì loài j được tham gia vào công thức tổ thành
- n%i < 5% thì loài j không được tham gia vào công thức tổ thành Hệ số tổ thành : ki= ×10 N ni 0 (3-8) Trong đó : - ki : Hệ số tổ thành loài thứ i, - ni: Số lượng cá thể loài i, - N : Tổng số cá thể điều tra.
c. Mật độ cây tái sinh
Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo công thức sau:
N ha= S n × 000 . 10 (3-9) Trong đó:
- S là tổng diện tích các ô dạng bản điều tra tái sinh (m2). - n là số lượng cây tái sinh điều tra được.
d. Chất lượng cây tái sinh
Tính tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, hoặc xấu theo công thức: N% = ×100
N n
(3-10) Trong đó:
- N% :Tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, hoặc xấu.
- n: Tổng số cây tốt trung bình hoặc xấu.
đ. Xác định tần suất phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang
Từ số liệu điều tra và thu thập được trên 65 ô dạng bản ở vị trí <1000 m và 25 ô dạng bản ở vị trí >1000 m. Ta tiến hành quan sát, sau đó chọn một
.100 n n m 1 i i j ∑ = =
cây Thiết sam giả lá ngắn trưởng thành cố định và đo khoảng cách của 30 cây Thiết sam giả lá ngắn tái sinh gần nhất xung quanh nó ở giai đoạn cây mạ và cây con có đường kính ngang ngực nhỏ hơn 6cm. Qua tính toán ta thu được kết quả như sau:
Được tính theo công thức:
Tx =
T Ti
(3-11) Tx >0,7 phân bố đều.
Tx <0,7 phân bố không đều.
Trong đó: Tx: Tần suất xuất hiện của loài Thiết sam giả lá ngắn Ti: Số ODB có loài Thiết sam giả lá ngắn xuất hiện
T: Tổng số ODB đo đếm. - N: tổng số cây tái sinh.
Áp dụng công thức tính độ tàn che:
ĐTC= (3-12)
Trong đó n là số ô.
e. Phân bố số loài, số cây tái sinh theo cấp chiều cao
Thống kê số loài, số cây tái sinh theo 4 cấp chiều cao: <0,5; 0,5-1; 1-2; >2 m Vẽ biểu đồ biểu diễn số loài, số cây tái sinh theo cấp chiều cao.
g. Độ nhiều (hay độ dầy rậm) thảm tươi
Được đánh giá cho toàn ô lớn. Độ nhiều (hay độ dầy rậm) của thảm tươi được đánh giá theo Drude (xem bảng 1).
96 4 . 1 * n
Bảng 2.1. Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi (theo Drude)
Ký hiệu Tình hình thực bì
Soc Thực vật mọc rộng khắp che phủ 75 - 100% diện tích
Cop1 Thực vật mọc rất nhiều che phủ trên 50 - 75% diện tích
Cop2 Thực vật mọc nhiều che phủ từ 25 - 50% diện tích
Cop3 Thực vật mọc tương đối nhiều che phủ từ 5 - 25% diện tích
Sp Thực vật mọc ít che phủ dưới 5% diện tích
Sol Thực vật mọc rải rác phân tán
Un Một vài cây cá biệt
Gr Thực vật phân bố không đều , mọc từng khóm
h. Nghiên cứu tỷ lệ cây triển vọng (CTV)
- Được tính theo tỷ lệ chất lượng cây tái sinh tốt, có chiều cao cao hơn tầng cây bụi thảm tươi trong khu vực nghiên cứu.
i. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh tự nhiên * Ảnh hưởng của địa hình đến tái sinh tự nhiên
Từ kết quả nghiên cứu đề tài tổng hợp số liệu theo từng vị trí địa hình như: - Địa hình (chân, sườn, đỉnh).
- Cấp độ dốc (3 cấp độ dốc Cấp I : 10-150 ; Cấp II : 15-200 ; Cấp III>200). - Ảnh hưởng của đất: độ ẩm, độ xốp, thảm mục,…
Qua đó thấy được sự ảnh hưởng của nó đến mật độ, số loài, tỷ lệ cây triển vọng, chất lượng cây tái sinh ở mỗi ô tiêu chuẩn.
Phần 4
KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây tầng cao
Trong điều tra lâm học để biểu thị tổ thành rừng người ta thường sử dụng dưới dạng công thức tổ thành. Về bản chất công thức tổ thành rừng có ý nghĩa sinh học sâu sắc, phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các loài cây trong một quần xã thực vật và mối quan hệ qua lại giữa quần xã thực vật với điều kiện ngoại cảnh. Nghiên cứu cấu trúc tổ thành rừng là công việc quan trọng nhằm lựa chọn các biện pháp kinh doanh rừng phù hợp cho từng loại hình rừng tự nhiên nói chung và rừng trên núi đá vôi nói riêng. Đề tài sử dụng chỉ số IVI (%) (Important Value Index) để biểu thị công thức tổ thành tầng cây gỗ cho các kiểu rừng ở các vị trí địa hình khác nhau.
4.1.1. Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây gỗ nơi cây Thiết sam giả lángắn phân bố tại vị trí > 1000 m ngắn phân bố tại vị trí > 1000 m
Kết quả nghiên cứu tại 15 OTC đại diện điển hình tại vị trí >1000 m được xử lý bằng phần mềm Excel thu được kết quả như sau:
Bảng 4.1: Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây gỗ nơi cây Thiết sam giả lá ngắn phân bố ở vị trí > 1000 m TT Loài cây N (c/ha) D1.3 (cm) Hv n (m) Ni (%) Gi (%) RFi (%) IVIi (%) 1
Thiết sam giả
lá ngắn 532 13,69 7,30 54,63 60,98 19,48 45,03 2 Côm tầng 107 14,43 8,29 9,27 12,68 11,69 11,21 4 Kháo vàng 92 10,64 7,68 7,80 5,17 12,99 8,65 3 Sồi phảng 76 11,14 7,40 7,80 5,71 11,69 8,40 5 Sến mật 67 10,07 7,38 5,85 3,33 11,69 6,96 6 Loài khác (10 loài) 122 14,63 12,14 32,47 19,75 7 Tổng 996 100 100 100 100
Qua bảng 4.1 thấy ở vị trí >1000 m số loài cây tham gia vào công thức tổ thành rất ít chỉ có 5 loài cây chính là: Thiết sam giả lá ngắn, Côm tầng, Kháo vàng, Sồi phảng, Sến mật. Mật độ loài cây tham gia vào công thức tổ thành cũng không nhiều, đa số là loài Thiết sam giả lá ngắn và cây Côm tầng.
Công thức tổ thành như sau:
45,03Tsgln + 11,21Ct + 8,65Kv + 8,4Sp + 6,96Sm + 19,75Lk
(Chú thích: Tsgln: Thiết sam giả lá ngắn; Sm: Sến mật; Ct: Côm tầng;
Sp: sồi phảng; Kv : Kháo vàng; Lk : Loài khác).
Thành phần là các loài cây chủ yếu là các loài cây gỗ với mật độ tương đối lớn 996 cây/ha. Trong đó gỗ Thiết sam giả lá ngắn chiếm mật độ cao nhất 532 cây/ha độ phong phú là 54,63% và độ ưu thế tương đối chiếm 60,98%. Tiếp đến là Côm tầng 107 cây/ha, phong phú chiếm 9,27%, độ ưu thế tương đối là 12,68%. Còn cây Sến mật, mật độ chỉ chiếm 67 cây/ha, độ phong phú 5,85%. Những loài cây thích nghi chiếm tỉ lệ lớn trong tổ thành, còn những loài ít thích nghi thì chiếm tỉ lệ thấp và dần dần sẽ có sự đào thải để nhường chỗ cho các loài khác thích nghi hơn.
Với số lượng loài tương đối cao (15 loài). Trong đó có 5 loài tham gia vào công thức tổ thành. Các loài cây chiếm tỷ lệ cao là cây Thiết sam giả lá ngắn, Côm tầng , Kháo vàng, Sến mật , Sồi phảng…
Như vậy từ công thức tổ thành trên cho thấy, các loài cây tham gia vào công thức tổ thành ở các ô tiêu chuẩn đều là cây gỗ nhỡ đến lớn, tán rộng, ưa sáng hoặc không ưa sáng ở giai đoạn đầu, thường xanh, do đó có thể kết luận rừng vẫn trong giai đoạn phục hồi nhưng ngoài loài cây Thiết sam giả lá ngắn có giá trị cao thì các cây còn lại tham gia tổ thành là những cây kém giá trị kinh tế.
Thiết sam giả lá ngắn là một loài có giá trị, tuy thời gian qua bị khai thác mạnh nhưng loài Thiết sam giả lá ngắn vẫn chiếm tỷ lệ rất lớn trong hệ số tổ thành tầng cây cao, chứng tỏ tiềm năng lớn, sự thích nghi của loài với điều kiện lập địa ở khu vực nghiên cứu là rất tốt.
4.1.2. Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây gỗ nơi có cây Thiết sam giả lángắn phân bố tại vị trí <1000 m ngắn phân bố tại vị trí <1000 m
Đề tài đã lập 15 OTC đại diện điển hình tại vị trí <1000 m sau đó sử dụng phần mềm Excel để xử lý và kết quả thu được như sau:
Bảng 4.2: Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây gỗ ở vị trí < 1000 m STT Loài cây N(c/ha) D1.3
(cm) Hvn (m) Ni (%) Gi (%) RFi (%) IVI (%) 1 TSGLN 427 12,32 7,03 48,0 56,28 21,43 41,9 2 Cẩm Chỉ 157 11,15 6,85 20,7 19,07 21,43 20,39 3 Sồi phảng 72 9,08 6,32 8,7 5,51 12,86 9,01 4 Kháo Vàng 59 9,46 6,57 6,7 4,59 12,86 8,04 5 Loài khác (10 loài) 148 16,0 14,56 31,43 20,66 Tổng 863 100 100 100 100
Qua bảng 4.2 cho thấy ở vị trí <1000 m có 4 loài cây tham gia vào công thức tổ thành là các loài: Thiết sam giả lá ngắn, Cẩm chỉ, cây Sồi phảng, Kháo vàng, bên cạnh đó còn khá nhiều loài có ệ số tổ thành nhỏ không được tham gia vào công thức tổ thành như: cây Thích, Thông thơm, Mã sưa lá nhỏ…
Công thức tổ thành như sau:
41,9Tsgln + 20,39 Cc + 9,01Sp + 8,04Kv + 20,66Lk
(Chú thích: Tsgln: Thiết sam giả lá ngắn; Cc: Cẩm chỉ; Sp: Sồi phảng;
Kv: Kháo vàng; Lk: Loài khác).
Từ kết quả bảng 4.2, cho thấy, khu vực nghiên cứu có mật độ tầng cây cao là 863 cây/ha với số lượng loài tương đối nhiều 14 loài. Nhưng tham gia vào công thức tổ thành chính chỉ có 4 loài. Các loài cây chiếm tỷ lệ cao là Thiết sam giả lá ngắn, Cẩm chỉ, Sồi phảng, Kháo vàng.
Như vậy từ công thức tổ thành đã viết được cho thấy, các loài cây tham gia vào công thức tổ thành ở vị trí <1000 m đều là các loại cây từ nhỡ đến lớn, tán rộng, ưa sáng hoặc không ưa sáng ở giai đoạn đầu, thường xanh, do đó có thể kết luận rằng rừng vẫn trong giai đoạn phục hồi và có các loài cây
giá trị kinh tế cao như: Cẩm chỉ, Thiết sam giả lá ngắn... tham gia vào tổ thành. Bên cạnh đó có các loài kém giá trị kinh tế như: Kháo vàng, Sồi phảng, Sồi dẻ, Mã sưa lá nhỏ, cây Thích... cũng chiếm tỷ lệ cao. Sở dĩ hiện nay vẫn còn tồn tại các loài cây có giá trị cao đó là nhờ vào công tác khoanh nuôi, bảo vệ và phát triển rừng có hiệu quả của Nhà nước, sự hỗ trợ của Hạt Kiểm Lâm huyện Nguyên Bình kết hợp với chính sách giao đất giao rừng cho người dân quản lý. Nhờ vậy hiện nay tại khu vực nghiên cứu nơi có nhiều loài cây gỗ Thiết sam giả lá ngắn đã giảm dần sự tác động của con người, toàn bộ sinh vật đều sinh trưởng và phát triển hoàn toàn theo tự nhiên.
4.2. Đặc điểm tái sinh tự nhiên nơi có loài Thiết sam giả lá ngắn phân bố
4.2.1. Tổ thành tầng cây tái sinh
Tổ thành cây tái sinh sẽ là tổ thành tầng cây cao của các lâm phần trong tương lai, nó là chỉ tiêu phản ánh mức độ phù hợp của lâm phần với mục đích kinh doanh. Qua công thức tổ thành cây tái sinh, người ta có thể điều chỉnh tổ thành sao cho phù hợp với mục đích kinh doanh, đồng thời xác lập các biện pháp kỹ thuật lâm sinh để hoàn thành tái sinh rừng trước khi chúng tham gia tạo lập hệ sinh thái rừng.
Đề tài đã lập 30 OTC đại diện điển hình tại vị trí >1000 m và <1000 m sau đó sử dụng phần mềm Excel để xử lý và kết quả thu được như sau:
Bảng 4.3: Cấu trúc tổ thành và mật độ cây tái sinh ở vị trí
TT
Độ cao nơi loài thiết sam phân bố
>1000m <1000m
Ghi chú
Loài cây HSTT Loài cây HSTT
1 TSGLN 3,4 Cẩm Chỉ 4,29
2 Mã sưa lá nhỏ 1,59 TSGLN 1,13
3 Loài khác (24 loài) 5,9 Hồi Núi 0,96
4 Kháo Vàng 0,56
5 Loài khác (15 loài) 2,5
Tổng 27 10 20 10
Qua bảng trên ta thấy ở vị trí >1000 m có 2 loài cây tham gia vào công thức tổ thành trong đó có 3 loài chính là các loài: Thiết sam giả lá ngắn, Mã
sưa lá nhỏ, và các loài khác có hệ số tổ thành dưới 5% không được tham gia và công thức tổ thành như: Cây Thích, cây Sến mật, Ngũ gia bì…
Công thức tổ thành tái sinh như sau:
3,04Tsgln + 1,059Msln + 5,9Lk
(Chú thích: Tsgln: Thiết sam giả lá ngắn; Msln: Mã sưa lá nhỏ; Lk:
Loài khác).
Thành phần loài cây tái sinh trên khá đa dạng, trên vị trí nghiên cứu gồm 27 loài. Bên cạnh loài Thiết sam giả lá ngắn có giá trị cao còn có các loài như: Mã sưa lá nhỏ, Sồi dẻ, Mạy táp…đây là các loài cần được bảo vệ vì ngoài giá trị kinh tế còn có chức năng che phủ rừng và phòng hộ rất tốt.
Trong thành phần tổ thành tái sinh cây Thiết sam giả lá ngắn đang chiếm với ưu thế lớn, và là cây có giá trị kinh tế cao nhất, cần có các biện pháp khoanh nuôi bảo vệ tránh các tác động xấu ảnh hưởng đến lâm phần rừng, tạo điều kiện cho loài phát triển tốt nhất.
Qua bảng trên ta thấy ở vị trí < 1000 m có 4 loài cây tham gia vào công thức tổ thành là các loài: Cẩm chỉ, Thiết sam giả lá ngắn, Hồi núi, Kháo vàng, và các loài khác không được tham gia vào công thức tổ thành như: Sến mật, Kháo xanh, Cà lồ, Cứt sắt…
Công thức tổ thành tái sinh như sau:
4,294Cc + 1,138Tsgln + 0,964Hn + 0,569Kv + 2,504Lk
(Chú thích: Cc: Cẩm chỉ; Tsgln: Thiết sam giả lá ngắn; Hn: Hồi núi; Lk:
Loài khác).