3. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
4.3.1. Đặc điểm thành phần loài lớp cây tái sinh
Trong quá trình nghiên cứu chúng tôi đã thống kê được 216 loài thực vật có mạch thuộc 161 chi của 69 họ thực vật của ngành thực vật hạt kín (xem phụ lục) kết quả được tóm tắt ở bảng 4.4 cho thấy:
- Những họ có số loài nhiều nhất là họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) có 15 loài, họ Dâu tằm (Moraceae) 7 loài, họ Re (Lauraceae) 9 loài, họ Cà phê (Rubiaceae) 12 loài, họ Dẻ (Fagaceae) 8 loài, họ Tre trúc (Bambusaceae) là 9 loài, họ Cau (Arecaceae) là 6 loài, họ Sim (Myrtaceae), họ Trúc đào (Apocynaceae), họ Na (Annonaceae) là 4 loài.
Bảng 4.4 - Số họ, chi, loài của ngành thực vật hạt kín tái sinh sau nương rẫy
TT Ngành hạt kín (Magnoliophyta) Số họ Tỷ lệ (%) Số chi Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%) 1 Lớp hai lá mầm (Magnoliopsida) 59 86 139 86 185 86 2 Lớp một lá mầm (Lihopsida) 10 14 22 14 31 14 Tổng cộng 69 100 161 100 216 100
- Các họ có nhiều chi trong tổng số 161 chi là họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) có 12 chi, họ Cà phê (Rubiaceae) 10 chi sau đó là họ Cau (Arecaceae), họ Trúc đào (Apocynaceae), họ Cam (Rutaceae), họ Na (Annonaceae), họ Dâu tằm (Moraceae) là 4 chi.
- Các chi có nhiều loài như chi Melastoma họ Mua (Melastomataceae), chi Syzygium, họ Sim (Myrtaceae) có 4 loài, chi Canarium họ Trám
49
(Burseraceae), chi Sapium họ thầu dầu (Euphorbiaceae), chi Millettia họ Đậu (Fabaceae), chi Quercus, chi Lithocarpus họ Dẻ (Fagaceae), chi Litsea họ Re (Lauraceae), chi Michelia họ Mộc lan (Magnoliaceae), chi Ficus họ Dâu Tằm (Moraceae) có 3 loài.
- Nhóm sinh thái dạng sống sau nương rẫy chủ yếu là những cây tiên phong ưa sáng tiêu biểu là Thành ngạnh (Cratoxylon polyanthum), Thẩu tấu (Aporosa mycrocalyx), Sau sau (Liquidambar formosana), Bưởi bung (Acronychia peduncunata), Dền (Xylopia vielana), Bồ đề (Styrax tonkinensis), Trọng đũa (Ardisia lecomtei). Những cây gỗ tốt, có giá trị kinh tế tái sinh với số lượng không nhiều như Táu mật (Vatica tonkinensis), Sến (Madhuca pasquieri), Lim xanh (Erythrofloeum fordii), Ké (Mischocarpus oppositifolius), Quếch (Chisocheton paniculatus).
4.3.2. Đặc điểm số lƣợng loài cây gỗ tái sinh
Kết quả tính toán tổ thành cây gỗ tái sinh trong 9 OTC ở 3 khoảng thời gian phục hồi (3 OTC/thời gian) trên đất thoái hoá trung bình được trình bày ở bảng 4.5 cho thấy số loài tham gia vào tổ thành theo thời gian bỏ hoá trên đất thoái hoá trung bình dưới 9 năm là 21 loài đến thời gian bỏ hoá 10-12 năm là 25 loài. Thành phần loài cây tái sinh ở thời gian đầu dưới 6 năm chủ yếu là những loài cây tiên phong mọc nhanh ưa sáng: Bồ đề (Styrax stonkinensis), Bời lời (Litsea ghutinosa), Màng tang (Litsea cubeba), Trọng đũa (Ardisia lecomtei), Bưởi bung (Acronychia peduneunata). Sau đó xuất hiện những cây ưa sáng chịu bóng thời gian đầu như Kháo (Machilus sp.), Dền (Xylopia vielana), Trám trắng (Canarium album), Thành ngạnh (Cratoxylon polyanthum)… khi thời gian bỏ hoá tăng.
50
Bảng 4.5 - Tổ thành cây gỗ tái sinh trên đất thoái hoá trung bình
TT Tên loài Hệ số tổ thành cây gỗ (%) Việt Nam Khoa học 4-6 7-9 10-12
1 Bồ đề Styrax tonkinensis 6,08 3,31 5,6
2 Bời lời Litsea aff glutinosa 8,38 1,85
3 Bứa Garcinia obolongiflia 1,2 2,6
4 Chẹo tía Engelhardia chrysolepis 2,47 3,4 5,40
5 Dẻ gai Castannopsis sp. 6,92 6,51
6 Hoắc quang Wendlandia paniculata 3,88 5,56 6,24
7 Màng tang Litseacubeba 8,4
8 Ngát Gironniera subaequalis 2,70 2,7
9 Thôi chanh Evodia meliaeflia 1,9 5,42
10 Thành ngạnh Cratoxylon polyanthum 3,2 6,84 5,85
11 Thẩu tấu Aprosa mycrocalyx 3,61 6,63 5,17
12 Thừng mực Wrightia tomentosa 3,82 1,16
13 Trám trắng Canarium album 4,01 6,21 5,83
14 Vạng trứng Endospermum chinensis 3,28 6
15 Kháo Machilus sp. 6,8 7,58 5,52
16 Sau sau Liquidambar formosana 2,43 6,42
17 Lim xanh Erythrofloeum fordii 2,1 5,34
18 Chò nâu Dipterocarpus tonkinensis 4,37 3,2 5,77
19 Thôi ba Alangium chinensis 2,46 3,62
20 Dền Xylopia vielana 4,01 7,23 1,67
21 Trọng đũa Ardisia lecomtei 8,3 6,25 1,8
22 Bưởi bung Acronychia peduncunata 7,05 5,23
23 Côm tầng Elaeocrpus dubius 2,97 5,03
24 Lọng bàng Dillenia turbinata 4,87 3,81
25 Máu chó Knema conferta 3,52 2,0
26 Trâm trắng Syzygium wightianum 5,53 1,3
27 De vàng Machilus velutina 5,13 5,7
28 Sến mật Madhuca pasquieri 5,4
29 Thanh thất Ailanhus malabarica 1,87
30 Ké Mischocarpus oppsitifolius 1,6
31 Xoan đào Pygeum arboretum 1,45
Tổng số loài 21 21 25
Mật độ (Cây/ha) 6583 4980 3708 Thảm tƣơi, cây bụi Cop1 Cop2 Cop2
51
Qua đây ta thấy sau 9 năm thành phần thực vật là những loài cây chịu bóng thời gian đầu và sẽ tham gia vào tổ thành tầng cây cao của rừng sau này như Chẹo tía (Engelhardtia chrysolepis), Dẻ gai (Castanopsis sp.), Kháo (Neolitsea. Sp.), Chò nâu (Dipterocarpus tonkinensis), Hoắc quang (Wendlandtia paniculata), Trám trắng (Canarium album), Lim xanh (Erythrophleum fordii), Thôi chanh
(Evodia mekiaeflia), De vàng (Machilus velutina)…
Trong số đó những loài cây có giá trị kinh tế cao chiếm tỷ lệ thấp, cây bụi thảm tươi nhiều làm cho thảm thực vật rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy có tác dụng phòng hộ rất lớn
Điều này cho thấy để vừa phát huy tác dụng phòng hộ, vừa nâng cao chất lượng rừng cần áp dụng biện pháp xúc tiến tái sinh tự nhiên bằng cách trồng bổ sung một số loài cây bản địa có giá trị kinh tế. Thời gian đầu khi đất mới bị bỏ hoá, chưa có độ che phủ, thảm cỏ, cây bụi ưa sáng, mọc nhanh chiếm ưu thế, dần dần các loài cây gỗ xuất hiện thì độ nhiều của thảm tươi cây bụi có xu hướng giảm dần. Cây bụi, thảm tươi trong thời gian đầu có vai trò tạo lập điều kiện hoàn cảnh ban đầu cho các loài cây gỗ tái sinh tiếp theo. Khi các loài cây gỗ tăng dần về mật độ, thành phần loài thì độ che phủ của cây bụi thảm tươi giảm dần do thiếu ánh sáng và không gian dinh dưỡng. Do vậy trong quá trình xúc tiến tái sinh không nên phát toàn bộ cây bụi thảm tươi mà chỉ cần chặt bỏ những cây xấu ít có giá trị kinh tế, cây có giá trị kinh tế thì giữ lại để tạo điều kiện thuận lợi cho các loài cây gỗ định cư tái sinh.
Nhận xét:
Kết quả nghiên cứu tổ thành cây gỗ tái sinh trên đất nương rẫy sau thời gian bỏ hoá đã cho thấy quá trình tái sinh phục hồi thảm thực vật rừng phụ thuộc chặt chẽ vào thời gian bỏ hoá. Trên đất thoái hoá trung bình biến đổi từ 21-25 loài. Sau bỏ hoá trước tiên là sự xâm chiếm của các loài cỏ, cây bụi, cây ưa sáng,
52
các loài cây này tạo lập môi trường ban đầu cho các loài cây gỗ tiên phong ưa sáng có đời sống ngắn, dần dần là sự xuất hiện của các loài cây gỗ ưa sáng nhưng chịu bóng thời gian đầu định cư và trở thành tầng chính của rừng sau này. Trạng thái thảm thực vật tái sinh sau nương rẫy là trạng thái trung gian nằm trong quá trình phục hồi rừng. Nếu được bảo vệ và không bị phá hoại thì sau này sẽ trở thành rừng. Vì vậy trong quá trình quy hoạch sử dụng đất hay đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh tác động trên đối tượng đất bỏ hoá sau nương rẫy cần điều tra hiện trạng đất đai và thành phần thực vật để xác định khả năng phục hồi của từng loại đất.
Qua nghiên cứu sự thay đổi thành phần loài cây gỗ theo thời gian phục hồi trên đất bỏ hoá phù hợp với nhận xét về quá trình diễn thế trên đất sau nương rẫy của Thái Văn Trừng (1978) [36], Trần Ngũ Phương (1970) [25], kết quả nghiên cứu về thay đổi thành phần loài của cây tái sinh sau nương rẫy tại lâm trường Púng Luông, Yên Bái của Lâm Phúc Cố (1996) [6] và quá trình phục hồi tự nhiên một số quần xã thực vật sau nương rẫy tại Sơn La của Lê Đồng Tấn (1999) [31]. Quá trình tái sinh tự nhiên và đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi sau nương rẫy ở hai tỉnh Thái Nguyên - Bắc Kạn của Phạm Ngọc Thường (2003) [33], và quá trình phục hồi rừng bằng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên của Lê Ngọc Công (2004) [5], điểm khác biệt chủ yếu là hệ số tổ thành nhóm loài ưu thế sinh thái Dẻ gai, Chò nâu, Trọng đũa, Trám chim, Kháo vàng, Chẹo tía. Quá trình diễn thế sau nương rẫy trải qua ba thời gian từ Trảng cỏ → Cây bụi → Thảm cây gỗ → Rừng non phục hồi.
Sự thay đổi thành phần loài theo thời gian bỏ hoá là kết quả của quá trình chiếm cứ và cạnh tranh về không gian dinh dưỡng giữa các loài và với điều kiện hoàn cảnh sống giữa các loài với nhau. Sự chiếm cứ, tồn tại, sinh trưởng và phát triển là nhờ vào đặc tính sinh học của loài. Con người chỉ có thể can thiệp vào
53
việc thay đổi điều kiện ánh sáng, đất để hỗ trợ quá trình nảy mầm, sinh trưởng tái sinh có mục đích, trong đó ánh sáng là nhân tố quan trọng và dễ tác động nhất. Như phát dây leo dây bụi phi mục đích chèn ép cây tái sinh nhằm tăng cường lượng ánh sáng chiếu xuống bề mặt đất rừng tạo điềukiện thuận lợi cho quá trình quang hợp hoặc chăm sóc cây tái sinh có mục đích. Các đặc điểm về tổ thành cây gỗ tái sinh ở các thời gian phục hồi đã được trình bày ở bảng 4.5. Tuy nhiên trong khu vực nghiên cứu còn gặp một số trạng thái thảm thực vật đặc trưng tái sinh thuần loài trên các điều kiện lập địa khác nhau như Dẻ tái sinh trên đất thoái hoá trung bình.
Bảng 4.6 - Cấu trúc tổ thành cây gỗ tái sinh trong rừng Dẻ
TT Bình Sơn Lục Sơn
Loài cây Tổ thành (%) Loài cây Tổ thành (%)
1 Kháo vàng 1,21 Kháo vàng 1,49
2 Sảng nhung 2,77 Bời lời 1,75
3 Bứa 2,60 Bứa 2,99
4 De vàng 5,35 Mán đỉa 4,47
5 Dẻ ăn quả 29,40 De vàng 5,22
6 Dẻ bộp 8,81 Dẻ ăn quả 22,39
7 Dẻ sồi 5,35 Dẻ sồi 11,19
8 Lim xanh 5,36 Máu chó 5,97
9 Mán đỉa 3,28 Trám chim 1,49 10 Máu chó 5,71 Dền 4,48 11 Ngát 4,50 Thanh thất 3,73 12 Dền 3,28 Thầu tấu 4,22 13 Thừng mực 5,01 Trâm trắng 5,96 14 Trám chim 4,82 Trám trắng 5,22 15 Trám trắng 5,35 Lim xanh 5,22 16 Ràng ràng 3,45 Trọng đũa 3,73 17 6 loài khác 3,63 Mỡ 5,22 7 loài khác 5,21 Tổng cộng 23 loài 25 loài Mật độ (cây/ha) 2890 3350
54
Nghiên cứu tái sinh tự nhiên ở cây Dẻ trên hai OTC ở hai xã Lục Sơn và Bình Sơn - Lục Nam kết quả được trình bày ở bảng 4.6 cho thấy rừng Dẻ phục hồi tự nhiên ở các địa điểm nghiên cứu, tập trung chủ yếu là những loài cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh, đều tuổi. Số loài cây tái sinh tham gia vào tổ thành biến động từ 23 đến 25 loài. Ở rừng Dẻ phục hồi tại xã Bình Sơn có 8 loài tham gia vào thành phần chính là : Dẻ, Máu chó, Lim xanh, De vàng... trong đó loài Dẻ chiếm tỷ lệ tổ thành cao nhất 29,41%; ở rừng Dẻ phục hồi tại xã Lục Sơn có 25 loài tham gia vào thành phần chính là: Dẻ ăn quả, Lim xanh, Dền, Mán đỉa, Trâm trắng, Dẻ gai, Trám trắng trong đó Dẻ chiếm tổ thành cao nhất 22,39%.
Căn cứ vào vào mục đích kinh doanh rừng ở đây là rừng kinh tế kết hợp phòng hộ. Có thể phân chia loài cây tái sinh thành nhóm như sau:
- Loài cây ít giá trị: Là những loài cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh nhưng ít có giá trị kinh tế như: Dền, Mán đỉa…
- Loài cây mục đích: Là những loài cây phù hợp với mục đích kinh doanh, vừa có giá trị kinh tế, vừa có giá trị phòng hộ như: Dẻ ăn quả, Lim xanh, Ràng ràng, Kháo vàng, Ngát, De vàng… trong đó có một số loài chiếm tỷ lệ cao trong tổ thành cây gỗ tái sinh bởi số lượng cây mẹ của những loài này chiếm tỷ lệ cao trong tổ thành tầng cây cao, ngoài ra một số loài xuất hiện trong tổ thành nhưng không có cây mẹ gieo giống nguyên nhân là do một số cây có đặc điểm sinh học phát tán hạt giống nhờ gió, một số khác được phát tán nhờ chim, thú, địa hình…
4.3.3. Đặc điểm phân bố tái sinh theo cấp chiều cao
Mật độ cây tái sinh phản ánh mức độ ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên đến quá trình tái sinh tự nhiên. Từ số liệu điều tra các ODB thống kê thành phần cây tái sinh theo cấp chiều cao được trình bày ở bảng 4.7.
55
Bảng 4.7 - Mật độ cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao
Thời gian (năm)
Mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao (cây/ha) Cây/ha <1m 1,1-2m 2,1-3m >3m
4-6 6583±1337 829 1456 1973 2325
7-9 4980±1257 280 615 800 3285
10-12 3708±1016 98 174 328 3106
Qua bảng 4.7 ta thấy, mật độ cây tái sinh giảm dần theo thời gian bỏ hoá, giai đoạn từ 4 - 6 năm là 6583 ± 1337 cây/ha, đến 10 - 12 năm là 3708±1016 cây/ha. Mật độ cây tái sinh lớn ở thời kì đầu là do khi cây còn nhỏ, nhu cầu về ánh sánh và dinh dưỡng chưa cao, nên sự cạnh tranh giữa chúng chưa gay gắt. Khi thời gian phục hồi tăng mật độ cây giảm còn chiều cao thì tăng lên (Nhóm cây trên 3m). Đến thời kì này, các loài cây tiên phong ưa sáng được thay thế dần bằng cây ưa sáng chịu bóng thời gian đầu và có đời sống dài. Chẹo tía (Engelhardtia chrysolepis), Dẻ gai (Castanopsis sp), Kháo (Machilus sp), Hoắc quang (Wendlandia paniculata), Trám trắng (Canarium album). Sự giảm dần cây tái sinh ở các cấp chiều cao nhỏ hơn, có thể giải thích là: Do nhân tố ánh sáng đã bị hạn chế bởi những cây có chiều cao lớn (>7m), nên những cây ưa sáng mất dần đi, những cây có chiều cao nhỏ hơn 3m biến động trong khoảng từ 174 - 800 cây/ha.
56
Bảng 4.8 - Kết quả nắn phân bố tái sinh cây gỗ theo N/Hvn
TT Thời gian phục hồi (Năm) Mật độ (Cây/ha) χ2 n k χ2 (0.5) 1 4 - 6 6583 2,5 0,022 7,7019 3 7,81 2 7 - 9 4980 2,7 0,0095 7,4893 3 7,81 3 10 - 12 3708 2,6 0,010 6,2171 3 7,81
Hình 4.1- Đồ thị phân bố cây gỗ theo cấp chiều cao
- Thời gian bỏ hoá từ 4 - 6 năm: Là sự có mặt của các loài cây bụi và thảm cây gỗ ưa sáng mọc nhanh đầu tiên, đã tạo nên một tiểu khí hậu mới, trên mặt đất không còn chỗ trống như thời kì đầu mới bị bỏ hoá. Do đó đã tạo điều kiện cho những cây ưa sáng mọc nhanh tiếp tục sinh trưởng với những loài như: Trọng đũa (Ardisia lecomtei), Hoắc quang (Wendlandia paniculata), Bưởi bung (Acronychia pedunculata)… Phân bố cây tái sinh tập trung chủ yếu ở cỡ chiều cao từ 2,5 đến 5,5m. Phân bố thực nghiệm có dạng một đỉnh hơi lệch về bên trái. Kết quả kiểm tra lý thuyết về quy luật phân bố, được trình bày ở bảng 4.8. Qua đó cho thấy phân bố cây tái sinh theo chiều cao với thời gian bỏ hoá từ 4 - 6 năm
57
tuân theo phân bố Weibull với = 2,5 là hợp lý. Vì ở thời gian này bắt đầu có sự cạnh tranh nhau về không gian và dinh dưỡng của các cá thể có chiều cao lớn hơn 3,5m ở thời gian sau.
- Thời gian bỏ hoá từ 7 - 9 năm: Thời kỳ trước đã tạo cho rừng một hoàn cảnh thuận lợi về độ ẩm của đất và độ che phủ của thảm thực vật, đã tạo cho các loài cây ưa sáng, chịu bóng thời gian đầu xuất hiện sinh trưởng, trong đó ó các loài: Sến mật (Madhuca pasquieri), Lim xanh (Erythrophloeum fordii), De vàng (Machilus velutina), Thôi chanh (Evodia meliaeflia)… Tuy nhiên các cây ưu thế tập trung ở chiều cao 3,5 - 7,5m chủ yếu là những cây tiên phong ưa sáng, phân bố cây tái sinh thời gian này được mô hình hoá bằng phân bố Weibull và trình bày ở bảng 4.8.
- Thời gian bỏ hoá 10 - 12 năm: Thời kỳ này cấp chiều cao tập trung chủ yếu là những cây có chiều cao 5 - 7,5m, số lượng cây bụi và thảm tươi giảm do thiếu ánh sáng nên hiện tượng cạnh tranh nhau về dinh dưỡng cũng giảm giữa những cây tái sinh. Do đó đã tạo điều kiện cho những cây tái sinh có giá trị kinh tế phát triển. Nhìn vào biểu đồ ta thấy ở chiều cao lớn hơn 7,5m có sự phân hoá của các nhóm cây về chiều cao, mỗi nhóm cây có đặc điểm sinh thái khác nhau, hình thành nên những tầng tán rừng có chiều cao khác nhau, nên trong phân bố thực nghiệm biểu đồ vẫn thể hiện một đỉnh lệch trái và có những đỉnh phụ. Phân bố cây tái sinh thời kì này tuân theo phân bố Weibull được trình bày ở bảng 4.8.
Nhận xét:
Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao về cơ bản là dạng phân bố một đỉnh, thời gian phục hồi tăng dạng phân bố thay đổi theo xu hướng một đỉnh lệch phải. Qua đó phản ánh một phần quá trình cạnh tranh không gian dinh dưỡng giữa các cá thể trong quần thể, quá trình phân hoá chiều cao hình thành tán rừng.
58