Sinh khối khô được tính từ các phương trình tương ứng theo các bộ phận. Kết quả được trình bày ở bảng 4.11.
Bảng 4.11 - Sinh khối khô của các bộ phận cây và quần xã
Trạng thái thảm SK thân khô SK cành khô SK lá khô Tổng SK khô (tấn/ha) (tấn/ha) (tấn/ha) (tấn/ha) 1. TTV phục hồi TN sau KTK 70,59 81,08 Quần xã rừng kín cây lá rộng hỗn loài SK cây gỗ 40,73 7,86 3,2 51,79 SK khác 4,77 56,56 Quần xã rừng kín ưu hợp Giang và Nứa SK cây gỗ 13,81 2,9 2,09 18,8 SK Giang 3,22 0,94 0,47 4,63 SK khác 1,09 24,52 2. TTV phục hồi TN sau NR 20,34 24,05 Quần xã rừng thưa cây lá rộng hỗn loài SK cây gỗ 14,71 3,64 1,99 20,34 SK khác 3,71 24,05 Tổng SK khô của cây gỗ 69,25 14,4 7,28 90,93 Tổng SK khô 105,13
Tổng sinh khối khô của các trạng thái thảm TV là 105,13 tấn/ha. Trong đó, tổng SK khô của TTV phục hồi TN sau KTK có giá trị 81,08 tấn/ha, và TTV phục hồi TN sau NR là 24,05 tấn/ha.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 40.73 7.86 3.2 56.56 13.81 2.9 2.09 24.52 14.71 3.64 199 24.05 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Quần xã Quần xã rừng kín cây lá rộng hỗn loài Quần xã rừng kín ưu hợp Giang và Nứa
Quần xã rừng thưa cây lá rộng hỗn loài
Sinh khối khô (tấn/ha)
SK thân khô SK cành khô SK lá khô Tổng SK khô
Hình 4.11 - Biểu đồ phân bố sinh khối khô của các bộ phận cây và của quần xã TV
Tổng sinh khối khô của các quần xã thay đổi rất lớn so với tổng sinh khối tươi. Trong số 3 quần xã của 2 trạng thái TTV thì quần xã rừng kín cây lá rộng hỗn loài có tổng sinh khối khô lớn nhất 56,56 tấn/ha; thấp nhất quần xã rừng thưa cây lá rộng hỗn loài 24,05 tấn/ha.
Sinh khối thân khô có giá trị lớn nhất là 40,73 tấn/ha ở quần xã rừng kín cây lá rộng hỗn loài, thấp nhất ở quần xã ưu hợp Giang và Nứa 13,81 tấn/ha. Sinh khối cành khô có giá trị cao nhất ở quần xã rừng kín cây lá rộng hỗn loài 7,86 tấn/ha.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 76.16% 15.84% 8% S K thân khô S K cành khô S K lá khô
Hình 4.12 - Tỷ lệ (%) sinh khối khô của các bộ phận cây gỗ trong các trạng thái TTV
Sinh khối khô của thân cây vẫn luôn đạt giá trị cao hơn sinh khối khô của cành và lá trong tất cả các quần xã TV. Tổng sinh khối khô của thân chiếm 76,15% tổng sinh khối khô của cây gỗ ở tất cả các trạng thái TTV nghiên cứu, tổng sinh khối cành khô chiếm 15,84% và tổng sinh khối lá khô chiếm ít nhất 8,01% tổng sinh khối cả các quần xã.
Tổng SKK = 22.264*(DHB) - 35.397 R2 = 0.982 SKtk = 13.756*(DHB) - 18.459 R2 = 0.987 SKck = 5.2125*(DHB) - 10.228 R2 = 0.9284 SKlk = 3.2947*(DHB) - 6.7099 R2 = 0.9187 -50 0 50 100 150 200 0 2 4 6 8 10 cấp đường kính Sinh khối khô
(kg)
Hình 4.13.1 - Tƣơng quan giữa sinh khối khô các bộ phận với đƣờng kính ngang ngực (DBH) của cây gỗ ở Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Tổng SKk = -50,158(H) + 196,83 R2 = 0,8868 SKtk = -35,579(H) + 140,12 R2 = 0,8923 SKck = -5,0481(H) + 20877 R2 = 0,9238 SKlk = -0,5856(H) + 2,7083 R2 = 0,785 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 1 2 3 4 5 cấp chiề u cao s inh k hối k hô
(k g)
Hình 4.13.2 - Tƣơng quan giữa sinh khối khô các bộ phận với chiều cao (H) của cây gỗ ở Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang
58.75% 88.65% 25.43% 7.44% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 I II III IV V V I V II V III IX cấp đường kính sinh khối khô
(kg)
% SKtk %SKck % SKlk
Hình 4.13.3 - Tỷ lệ (%) SK khô của bộ phận cây gỗ thay đổi khi cấp DHB thay đổi
Giống với sinh khối tươi, sinh khối khô của các bộ phận cây và tổng sinh khối khô của cây có liên quan rất chặt chẽ và tỷ lệ thuận với đường kính ngang ngực (DBH) (>R2>0,9) và chiều cao của cây (H) (0,7<R<1) hay khi đường kính hoặc chiều cao tăng lên thì sinh khối khô của cây cũng như bộ phận cây sẽ tăng theo. Mức độ tương quan của sinh khối khô với tăng cấp đường kính chặt hơn với tăng cấp chiều cao. Tỷ lệ (%) SK thân khô của cây gỗ so với SK cây gỗ giảm dần khi cấp đường kính tăng lên (từ 88,65% ở cấp I (0-5cm), còn 58,75% cấp IX (40-45 cm). Ngược lại, SK cành và lá khô tăng khi cấp đường kính tăng từ 7,44% (cấp I) lên 25,43% (cấp IX).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tóm lại:
+ Sinh khối của cây gỗ:
- Các quần xã ở Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang có các đặc điểm thành phần loài, cấu trúc khác nhau nhưng sinh khối (tươi và khô) của cây gỗ luôn chiếm tỷ lệ lớn nhất so với tổng sinh khối trên mặt đất của quần xã đó.
- Sinh khối thân cây (tươi và khô) có giá trị lớn nhất so với 2 bộ phận còn lại là cành và lá.
- Tỷ lệ (%) sinh khối (tươi và khô) của thân cây so với SK cây làm giảm dần khi cấp đường kính tăng lên và ngược lại SK cành và lá (tươi, khô) tăng dần khi cấp đường kính tăng. Ngoài ra, tỷ lệ này còn phục thuộc vào mật độ và sự phân bố khoảng cách trên mặt đất của cây gỗ. Nếu khoảng cách đồng đều thì chênh lệch về sinh khối giữa các bộ phận cây không lớn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Sinh khối (tươi và khô) của các bộ phận cây có tương quan chặt chẽ và tỷ lệ thuận với DHB và H của cây gỗ.
+ Sinh khối của quần xã:
- Trong các quần xã điển hình của 2 TTV phục hồi TN sau KTK và phục hồi TN sau nương rẫy quần xã có giá trị cao nhất thuộc về quần xã rừng kín cây lá rộng hỗn loài 101,64 tấn/ha (tươi) và 56,56 tấn/ha (khô). Đây là một quần xã phát triển mạnh.
- Quần xã rừng kín ưu hợp Giang và Nứa có sinh khối khô là 24,52 tấn/ha chiếm 23,32% tổng sinh khối các quần xã điều tra. Lâm phần này chủ yếu là các loài Giang và Nứa chiếm ưu thế mà đường kính thân cây của họ Tre không tăng lên nhiều theo độ dày thứ cấp, do đó không phản ánh thực tế kích thước tán cây. Sinh khối của chúng phụ thuộc chính vào chiều cao của cây. Sinh khối của lá cũng được tính khoảng 10-65% tổng sinh khối thân cây.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Sinh khối các trạng thái TTV:
- Tổng sinh khối của 02 trạng thái TTV ở Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang là 197,9 tấn/ha (tươi) và 105,13 tấn/ha (khô).
- Sinh khối của TTV phục hồi TN sau KTK là 81,08 tấn/ha (khô) chiếm 77,12% tổng sinh khối khô của các thảm thực vật nghiên cứu.
- Sinh khối chủ yếu tập trung ở tầng cây gỗ 156,16 tấn/ha (tươi) và 90,93 tấn/ha (khô).
4.2 4. Xác lập tƣơng quan giữa sinh khối khô so với sinh khối tƣơi, sinh khối của các bộ phận cây và tổng sinh khối
Quan hệ giữa sinh khối khô và sinh khối tươi được tính toán thông qua phương pháp phân tích hồi quy và các bước tính toán tương tự như đã tính ở sinh khối tươi. Chúng tôi dùng hàm lũy thừa để mô phỏng sự tương quan này.
SKtk = 2.1751(SKtt)0.936 R2 = 0.9914 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 10 20 30 40 50
SK thân khô (tấn/ha) SK thân tươi (tấn/ha) SKck = 2.2715(SKct)1.0506 R2 = 0.972 0 5 10 15 20 25 0 5SK cành khô (tấn/ha)10 SK cành tươi (tấn/ha)
Hình 4.14.1 - Sự tƣơng quan giữa SK thân khô với SK thân tƣơi
của các trạng thái TTV
Hình 4.14.2 - Sự tƣơng quan giữa SK cành khô với SK cành tƣơi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn SKlk = 2.2363(SKlt)0.9347 R2 = 0.9312 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 SK lá khô (tấn/ha)4 6 SK lá tươi (tấn/ha) Tổng SKk = 2.4699(tổng SKKt)0.9248 R2 = 0.9887 0 20 40 60 80 100 120 0 20 Tổng SK khô (tấn/ha)40 60 Tổng SK tươi (tấn/ ha)
Hình 4.14.3 - Sự tƣơng quan giữa SK lá khô với SK lá tƣơi của
các trạng thái TTV
Hình 4.14.4 - Sự tƣơng quan giữa tổng SK khô với tổng SK tƣơi của
các trạng thái TTV Bảng 4.12 - Phƣơng trình tƣơng quan giữa sinh khối khô
và sinh khối tƣơi
STT Bộ phận Phƣơng trình lập đƣợc R2 1 Thân SKtk = 2,1751 * (SKtt)0,936 0,9312 2 Cành SKck = 2,2715*(Skct)1,0506 0,0972 3 Lá SKlk = 2,2363*(SKlt)0,9347 0,9312 4 Tổng sinh khối Tổng SKk = 2,4699*(tổng SKt)0,9248 0,9887 Hệ số R2
của các phương trình đều lớn hơn 0,85, chứng tỏ việc xác định sinh khối khô qua sinh khối tươi là thích hợp và có độ chính xác cao.
4.2.5. Lập bảng tra sinh khối cây cá thể trong lâm phần
Sinh khối có quan hệ chặt chẽ với các nhân tố điều tra rừng như đường kính, chiều cao đối với cây cá thể, còn với quần thể là mật độ. Để tính toán sinh khối của các cá thể cây gỗ trong tương lai không cần phải chặt cây để cân
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
các bộ phận của cây, việc làm này tốn nhiều công sức và tiền bạc. Để xác định sinh khối của cá thể thông quan mối qua hệ giữa chúng để xác định sinh khối theo một hay nhiều nhân tố. Do điều kiện đi lại trong rừng gặp nhiều khó khăn ảnh hưởng rất lớn đến việc đo đếm, thu thập số liệu dẫn đến tốn kém, việc đo tính đường kính thân cây có thể đo trực tiếp và chính xác hơn nên chúng tôi chọn nhân tố này để xây dựng biểu sinh khối chuẩn cho áp dụng cho các trạng thái TTV ở Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ dựa trên các phương trình đã chọn và kiểm tra mức độ chính xác.
Bảng 4.13 - Phƣơng trình lập biểu sinh khối tƣơi đối với cây gỗ
STT Bộ phận Phƣơng trình lập đƣợc R2 1 Thân SKtt = 1,3051*(D2H)0,4627 0,9864 2 Cành SKct = 0,1043*(D2H)0,5416 0,9647 3 Lá SKlt = 0,0446*(D2H)0,5976 0,9891 4 Tổng sinh khối tổng SKskt = 1,9187*( D2H)0,7407 0,9962 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sinh khối khô được tính từ các phương trình tương ứng theo các bộ phận (bảng 4.13).
4.3. Hàm lƣợng các bon
Việc nghiên cứu sinh khối trên mặt đất sẽ có ý nghĩa hơn nếu như đánh giá hàm lượng cacbon được tổng hợp từ lâm phần. Vì cacbon mới là thành phần chính tham gia vào các chu trình quang hóa của thực vật và gây ảnh hưởng hiệu ứng nhà kính, tác động đến môi trường sống của chúng ta.
Xác định hàm lượng cacbon: hàm lượng cacbon trong sinh khối được xác định thông qua việc áp dụng hệ số mặc định (0,5) thừa nhận bởi Ủy Ban
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Quốc tế về biến đổi khí hậu (IPCC, 2003). Nghĩa là, hàm lượng cacbon được tính bằng cách nhân sinh khối khô với hệ số 0,5 theo công thức:
Wcacbon = 0,5* (tổng SKk)
Trong đó: Wcacbon: hàm lượng cacbon; SKskk: tổng sinh khối khô
Bảng 4.14 - Lƣợng carbon tích lũy trong các quần xã thực vật
Kiểu thảm Tổng sinh
khối (tấn/ha)
Lƣợng cacbon tích luỹ (tấn) 1. TTV phục hồi TN sau KTK 81,08 40,54
Quần xã rừng kín cây lá rộng hỗn loài 56,56 28,28
Quần xã rừng kín ưu hợp Giang và Nứa 24,52 12,26
2. TTV phục hồi TN sau NR 24,05 12,03
Quần xã rừng thưa cây lá rộng hỗn loài 24,05 12,03
Tổng 105,13 52,57
Từ các dẫn liệu trên, dùng hàm nửa logarit để mô phỏng sự suy giảm lượng cacbon lưu giữ trong các trạng thái TTV của Khu bảo tồn thiên Khe Rỗ theo quan hệ: y = -54.271Ln(x) + 78.996 với hệ số tương quan tương đối chặt R2 = 0.8444. Qua bảng trên cho thấy, hàm lượng lượng cacbon được tích luỹ cao nhất ở quần xã rừng kín cây lá rộng hỗn loài là 28,28 tấn/ha, tiếp đến quần xã rừng kín ưu hợp Giang và Nứa là 12,26 tấn/ha, và thấp nhất ở quần xã rừng thưa cây lá rộng hỗn loài là 12,03 tấn/ha. Nói một cách khác, sự suy giảm lượng cacbon tích luỹ trong sinh khối thực vật ở các TTV phục hồi TN diễn ra mạnh mẽ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
1. Kết luận
1. Nghiên cứu đặc điểm tổ thành (hay chỉ số tầm quan trọng) loài cây qua các giai đoạn phát triển thảm thực vật cho thấy một mô hình thay thế loài trong quá trình diễn thế đi lên theo thời gian. Sự thay thế loài là một đặc điểm quan trọng của quá trình tái sinh, phục hồi tự nhiên TTV rừng thứ sinh. Kết quả của sự thay thế loài làm thay đổi cấu trúc tổ thành, mật độ cá thể, quan hệ giữa các loài trong quần thụ và hoàn cảnh sinh thái của từng thời gian phục hồi. Vào thời gian đầu, sự có mặt của thảm cỏ, cây bụi và lớp cây gỗ ưa sáng đầu tiên đã tạo lập tiểu hoàn cảnh mới, đó là điều kiện thuận lợi cho những cây ưa sáng mọc nhanh sinh trưởng phát triển như: Hu đay, Bồ đề, Ba soi, Màng tang,... tiếp tục sinh trưởng và một số loài mới có mặt như: Kháo, Trám chim, Thẩu tấu, Lấu rừng, Sụ thon... đến giai đoạn sau này khi hoàn cảnh rừng đã được cải thiện xuất hiện một số loài cây chịu bóng thời gian đầu xuất hiện như: Máu chó, Trám chim, Trám trắng, Kháo vàng, Thừng mực, Bứa, Sau sau, Dung, Dẻ gai,...Như vậy, thời gian phục hồi rừng tăng thì mật độ và tổ thành loài cây gỗ có xu hướng tiến dần tới sự ổn định để tạo lập một hoàn cảnh rừng mới ổn định hơn.
2. TTV thứ sinh sau NR ở tầng cây nhỡ có chỉ số đa dạng sinh học cao nhất (3,57) so với tầng cây cao (3,28) và tầng cây nhỡ (3,36) ở trạng thái TTV sau KTK.
3. Một số loài đã xuất hiện với tần xuất tuyệt đối (100%) như: Máu chó, Vàng anh, Ngái, Sụ thon, Dền, Sơn ta, Chè rừng, Trâm rừng, Thừng mức lông, Nang trứng... điều này chứng tỏ sự thích nghi về điều kiện sinh thái, lập địa, sự đấu tranh sinh tồn của những loài cây này với những điều kiện bất lợi của ngoại cảnh rất tốt do đó chúng đã tham gia vào tầng tán chính của rừng,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
quyết định hướng tiến hoá của quần xã thực vật. Một số loài khác do không đủ sức cạnh tranh với điều kiện khắc nghiệt của ngoại cảnh hay vì một lý do nào đó mà chúng đã không thể góp mặt vào tầng tán chính của rừng như: Xoan nhừ, Vù hương, Mạy tèo, Xương cá, Lấu rừng, Chẹo, Nóng...
4. Kết quả nghiên cứu độ giảm số cây theo cấp đường kính trên hai trạng thái TTV phục hồi tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ ta thấy cường độ giảm nhìn chung là nhanh ở cấp kính từ 5 – 10cm đặc biệt là ở trạng thái TTV phục hồi TN sau NR. Như vậy, số cây giảm khi cấp đư- ờng kính tăng lên điều này phù hợp với quy luật tự nhiên, trong tốc độ giảm sút ban đầu từ 10cm cho đến 30cm có thể do đào thải tự nhiên trong quá trình cạnh tranh hoặc cũng có thể do trong giải đường kính đó có một số loài cây không còn khả năng lớn thêm được nữa nên dừng lại ở cấp đờng kính đó. Từ cấp 35cm đến 45cm trở đi số cây là rất ít, đa số chúng là những loài cây có giá trị kinh tế kém và những cây sâu bệnh được chừa lại trong quá trình khai thác trước đây.
5. Đường cong phân bố N/H có đỉnh nằm tại vị trí trong khoảng