Trong mỗi ô tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng sau: Đếm số lượng cây có trong ô (N/ô).
Xác định vị trí các cây trong ô đo đếm bằng cách dùng một góc phần tư của ô đo đếm làm góc tọa độ sao cho trục y luôn hướng về hướng Bắc. Tiến hành xác định vị trí các cây theo trục x, y.
Nhận diện và xác định tên loài thực vật ở RNM ngoài hiện trường qua “Thành phần và sự phân bố của hệ thực vật trong vùng rừng ngập mặn Việt Nam” của Phan Nguyên Hồng (1999) [4]. So sánh với cuốn “Sổ tay cây cỏ rừng ngập mặn Cà Mau” của Hà Quốc Hùng và Đặng Trung Tấn (1999) [11] và kiểm tra tên loài thực vật dựa theo bộ sách “ Cây cỏ Việt Nam” của Phạm Hoàng Hộ (1993) [10].
Đo chiều cao cây:
Đo chiều cao cây (chiều cao vút ngọn Hvn) tính từ gốc đến đỉnh sinh trưởng của cây được xác định bằng thước đo độ cao Haga dựa trên các mối liên hệ lượng giác của tam giác vuông.
Đo chiều cao dưới cành bằng sào và tính từ gốc cây đến điểm phân cành đâu tiên tạo nên tán cây.
Đo đường kính thân (D1.3): Đường kính thân cây được đo ở vị trí 1,3 m trên mặt đất bằng thước dây đo đường kính thân:
thân như đo từng cây riệng biệt.
Khi thân phân nhanh ở chiều cao ngang ngực hay cao hơn: đo đường kính cây ngay dưới chỗ phình to - sự phân cành gây ra.
Thân cây có những cho phình to, có cành, hay rễ bạnh vè hay những dị thường ở những điểm định đo, thì đo đường kính ở chỗ thấp hơn và cao hơn một chút, rồi lấy trung bình.
Đo đường kính tán (Dtán)
Được đo bằng thước mét dây. Đo hình chiếu tán lá trên mặt phẳng ngang theo hai hướng Đông Tây và Nam Bắc.
Xác định mật độ cây tái sinh
Trong mỗi ô tiêu chuẩn lập 5 ô (kích thước 1 m × 1 m) để đếm số cây con tái sinh, đo chiều cao cây.
Bảng 2.2. Phiếu đo đếm ngoài thực địa
Phiếu điều tra thảm thực vật rừng
Ngày: Vị trí: Ô mẫu số: Toạ độ:
Hướng địa bàn: Người thực hiện: Người ghi:
Đường kính tán (m) Toạ độ cây (m) STT Loài cây DBH (cm) H vn (m) HDC (m) N - B Đ - T (X) (Y) Ghi chú 2.4.3. Nội nghiệp
- Hình ảnh vệ tinh của toàn bộ vị trí các ô đo đếm được thực hiện bằng phần mềm Google Earth 4.0 [50].
Dùng chương trình Excel 2003 để tính toán thêm các chỉ tiêu sinh trưởng: Tiết diện ngang:
G = [(D1,3/2)/100]2 * 3,14 Trong đó G: Tiết diện ngang (m2)
D1,3: Đường kính ngang ngực (cm2) 3,14: hằng số Pi
Diện tích tán:
S tán = [[(a+b)/2]2] * 0,7854 Trong đó S tán: Diện tích tán (m2)
a: Đường kính tán theo hướng Nam – Bắc (m) b: Đường kính tán theo hướng Đông – Tây (m) 0,7854: Π/4
Thể tích:
V = G * Hvn * 0,52 Trong đó V: Thể tích cây (m3)
G: Tiết diện ngang (m2) Hvn: Chiều cao vút ngọn (m)
0,52: Hình số thân cây
Ngoài ra, dùng Excel để tính Hvn trung bình, D1,3 trung bình, mật độ cây trên một ha.
Xác định thành phần loài:
Dựa vào số liệu các loài thu thập được trong các ô đo đếm, thiết lập cơ sở dữ liệu. Sau đó dùng phần mềm Biodiversity Pro 2.0 [51]. Ngoài ra, phần mềm Biodiversity Pro 2.0 còn được dùng để tính chỉ tiêu phân bố loài [51].
Trong tự nhiên, rừng thường được chia thành 3 kiểu phân bố: phân bố ngẫu nhiên, phân bố theo đám và phân bố cách đều.
Đối với phân bố theo đám là kiểu phân bố dành cho những cây thích nghi với môi trường, có sự ổn định và đang sinh trưởng, phát triển.
Đối với phân bố ngẫu nhiên là kiểu phân bố dành cho những loài cây mới gia nhập.
Đối với kiểu phân bố cách đều là kiểu phân bố của những khu rừng trồng. Phương pháp vẽ hình chiếu tán và trắc diện của các ô đo đếm:
và sử dụng phần mềm Visual Studio 6.0 để vẽ độ che phủ và trắc diện đồ của các ô nghiên cứu.
Phương pháp xác định độ tàn che:
Dựa vào hình chiếu tán được vẽ bằng phần mềm Visual Studio 6.0. Sau đó, sử dụng phần mềm Photoshop CS 2.0 để đổ màu vào các hình chiếu tán. Và tính phần trăm diện tích che phủ bằng tổng diện tán chia cho tổng diện tích ô mẫu, nhân 100%.
Hình 2.4. Mô tả phương pháp xác định độ tàn che.
Phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng theo các quy luật phân bố: Phân bố số cây theo các chỉ tiêu sinh trưởng (N/D1.3, N/Hvn).
+ Sau khi loại bỏ các sai số thô, các nhân tố điều tra được tiến hành ghép nhóm, chia tổ, tính tần suất.
+ Lập bảng phân bố tần số thực nghiệm theo tổ. Vẽ biểu đồ phân bố số cây theo các chỉ tiêu sinh trưởng được lập ra dựa trên giá trị giữa tổ và tần suất tương ứng của mỗi tổ.
Phương pháp nghiên cứu các quy luật tương quan: Tương quan giữa chiều cao vút ngọn (Hvn) với đường kính (D1,3) và tương quan giữa diện tích tán (S tán) với đường kính (D1,3).
Thực tiễn cho thấy, giữa các nhân tố sinh trưởng của cây rừng có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Tùy từng loài cây và vùng sinh thái khác nhau mà sẽ có những
quy luật tương quan riêng được biểu thị bằng một phương trình toán học cụ thể. Từ các số liệu thu thập được trong các ô đo đếm, tiến hành kiểm tra, chỉnh lý, tính toán nội nghiệp. Trên cơ sở phân tích các quy luật sinh học và toán học về các mối quan hệ của các chỉ tiêu tham số, một loạt các hàm toán học được thử nghiệm bằng phần mềm Stagraphic 3.0. Cuối cùng từ việc so sánh giữa các hàm với nhau, có được 1 phương trình tương quan tối ưu nhất cho từng loài, từng khu vực khác nhau.
Phương pháp chung để thiết lập một phương trình tương quan: Xác định các dạng phương trình toán học phù hợp.
Tính các tham số của phương trình bằng phương pháp hồi quy. Đánh giá mức độ phù hợp của các phương trình bằng các tham số. So sánh và chọn ra các dạng phương trình phù hợp nhất.
Dạng của phương trình được chọn phải phù hợp.
Có hệ số tương quan (R) hay hệ số xác định (R2) là lớn nhất.
Sai số phương trình (chênh lệch giữa trị lý thuyết và thực nghiệm) là nhỏ nhất.
Phải thỏa mãn những đặc tính sinh học của loài cây đang nghiên cứu. Đề tài dùng các phương trình đã được kiểm nghiệm, phạm vi ứng dụng cao và dễ dùng. Phương trình đơn giản, dễ áp dụng và có hệ số thống kê phù hợp: hệ số tương quan cao nhất, sai số tương đối nhỏ nhất.
Phần mầm Biodiversity professional được thiết kế và phát triển bởi Neil McAleece., P.J.D. Lambshead và G.L.J. Paterson của Bảo tàng lịch sử tự nhiên ở London và JD Gage của Hiệp hội Khoa học Biển Oban, Scotland. Chương trình sẽ tính toán tự động, chỉ bằng cách sử dụng các mẫu đã chọn hiện hành trong chương trình. Khi tính toán xong, một đồ thị và các bảng kết quả sẽ hiện lên (theo lựa chọn của người dùng) thể hiển các kết quả của phép tính
Dùng phần mềm PRIMER 5 (Clarke và Warwick, 1994) để xác định các chỉ số đa dạng sinh học của thực vật RNM, quần xã thực vật RNM trong từng khu vực với các công thức tính như sau:
+ Chỉ số phong phú loài Margalef (d): Chỉ số này được sử dụng để xác định tính đa dạng về loài và được tính theo công thức:
Trong đó:
d: Chỉ số đa dạng Margalef. S: Tổng số loài trong mẫu. N: Tổng số cá thể trong mẫu.
+ Chỉ số Shannon – Weiner: Dùng để tính sự đa dạng loài trong một quần xã và được tính theo công thức:
Trong đó:
H’: Chỉ số Shannon – Weiner.
S: Số lượng loài. Được gọi là độ giàu có của loài. N: Tổng số cá thể trong toàn bộ mẫu.
pi = ni/N: Tỷ lệ cá thể của loài i so với lượng cá thể của toàn bộ mẫu. ni: Số lượng cá thể của loài i.
+ Chỉ số tương đồng Peilou (J’): Dùng để tính toán mức độ đồng đều của các loài trong quần xã và được tính theo công thức:
Trong đó: H’ là chỉ số Shannon – Weiner và S là tổng số loài.
J’ có giá trị từ 0 đến 1 (J’ = 1 khi tất cả các loài có số lượng cá thể bằng nhau).
+ Chỉ số ưu thế và chỉ số đa dạng Simpson: d = N S hay d = N ln 1 S H’ = - S pi 1 i i 2p log hay H’ = - N n log N n i 2 S pi 1 i i J’ = S log H' 2 hay J’ = max ' H ) Qsat ( ' H
* Chỉ số ưu thế Simpson (D): được dùng để đại diện cho loài ưu thế và sử dụng trong việc theo dõi môi trường, khi D tăng thì đa dạng giảm vì thế nó có hiệu quả trong việc đánh giá tác động của môi trường. Công thức tính như sau:
Trong đó:
ni: Số lượng cá thể của loài i.
N: Tổng số lượng các loài trong quần xã.
D: Chỉ số của loài ưu thế và có giá trị (0 ≤ D ≤ 1).
* Chỉ số đa dạng Simpson thường được thể hiện là 1 – D với (0 ≤ D ≤ 1). D lớn thì đa dạng sinh học lớn.
Tính chỉ số phức tạp (Ic): Chỉ số phức tạp được tính toán theo công thức sau Ic = Số loài thực vật trong lâm phần × mật độ cây trong lâm phần × tiết diện ngang × chiều cao cây × 10-5.
D = S 1 i 2 i p hay D = S 1 i i i ) 1 N ( N ) 1 n ( n D = 1 – D = S 1 i 2 i p 1 Ic = Sl × N × G × Hvn × 10-5
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG 3.1.1. pH của đất
Độ chua của đất được định nghĩa bằng nồng độ của các ion H+ chứa trong đất, độ acid của đất tương ứng với nồng độ ion H+ tự do hiện diện trong dung dịch đất. pH giúp đánh giá một loại đất có độ phèn hay không. pH đất có khả năng ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ các nguyên tố dinh dưỡng trong đất của cây. Kết quả phân tích pH được trình bày trong bảng 3.1:
Bảng 3.1. pH đất của các ô đo đếm ở tầng 10 cm và 40 cm.
Tuyến 1 OT-AVI 1 OT-AVI 2 OT-AVI 3 OT-AVI 4
pH ở độ sâu 10cm 7,11 7,20 7,25 6,48
pH ở độ sâu 40cm 7,23 7,33 7,02 6,92
Tuyến 2 OT-SAV 1 OT-SAV 2 OT-SAV 3 OT-SAV 4
pH ở độ sâu 10cm 7,04 7,33 6,62 7,00
pH ở độ sâu 40cm 7,40 7,31 6,85 6,87
Tuyến 3 OT-ARH 1 OT-ARH 2 OT-ARH 3 OT-ARH 4
pH ở độ sâu 10cm 6,69 6,78 6,36 6,85
pH ở độ sâu 40cm 6,52 6,74 6,43 6,38
Tuyến 4 OT-RHI 1 OT-RHI 2 OT-RHI 3 OT-RHI 4
pH ở độ sâu 10cm 7,06 6,81 6,83 6,91
pH ở độ sâu 40cm 7,02 6,87 6,87 6,77
Tuyến 5 OT-BRU 1 OT-BRU 2 OT-BRU 3 OT-BRU 4
pH ở độ sâu 10cm 6,31 6,74 7,00 6,79
pH ở độ sâu 40cm 6,70 6,84 7,19 7,01
Qua kết quả phân tích số liệu pH cho thấy:
Giữa các ô đo đếm, pH đạt giá trị trung bình là 6,89, dao động trong khoảng 6,31 – 7,40. Trong đó, 18 ô đo đếm có giá trị pH cao hơn pH trung bình, chiếm 45% tổng số ô đo đếm trong khu vục nghiên cứu, giá trị pH thấp nhất ở ô OT – BRU 1, nằm trong tuyến 5, đây là tuyến có tần số ngập triều thấp hơn các tuyến khác do đó pH cũng thấp hơn và giá trị pH cao nhất ở ô OT – SAV 1, nằm trong tuyến 2, đây là
tuyến của Mấm trắng và Bần trắng tiên phong có tần số ngập quanh năm nên pH cao hơn các ô khác trong khu vực nghiên cứu. Tuy nhiên pH giữa các ô đo đếm trong khu vực nghiên cứu không có sự khác biệt ở mức 95% (P = 0,289 > 0,05) (phụ lục 2).
Ở các độ sâu khác nhau cũng đo được những giá trị pH khác nhau: Ở độ sâu 10 cm thì pH trung bình của 20 ô đo đếm là 6,86 biến động trong khoảng 6,75 – 6,96 và pH trung bình ở độ sâu 40 cm là 6,93 biến động trong khoảng 6,81 – 7,02. Theo phân tích thống kê thì pH ở 2 độ sâu này cũng không khác biệt ở mức 95% (P = 0,45 > 0,05) (phụ lục 2). Do cả khu vực nghiên cứu hầu như bị ngập nước quanh năm, vì thế mà pH giữa 2 độ sâu không có sự khác biệt. Trong đó pH thấp nhất ở độ sâu 10 cm của ô OT- BRU 1 là 6,31 và pH cao nhất thuộc ô OT – SAV 1 ở độ sâu 40 cm là 7,40.
Khác nhau theo tuyến: Dựa vào số liệu phân tích, cho thấy pH của các tuyến dao động từ 6,6 – 7,1 (phụ lục 2), trong đó pH đạt cao nhất ở tuyến 1 (OT – AVI) là 7,1; biến động trong khoảng 6,9 – 7,2. pH ở tuyến này cao hơn là do vùng đất mới, điều kiện lập địa chưa ổn định và hầu như bị ngập nước quanh năm. pH thấp nhất là 6,6; biến động trong khoảng 6,43 – 6,76 ở tuyến số 3 (OT – ARH). Các tuyến còn lại có pH dao động từ 6,8 – 7,0. Kết quả cho thấy có sự khác biệt về pH giữa các tuyến ở mức 95% với P = 0,0014 < 0,005 (phụ lục 2). Trong đó, tuyến 1 khác tuyến 3 và tuyến 5, tuyến 2 khác tuyến 3, tuyến 3 khác tuyến 4, chi tiết được thể hiện trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Kết quả so sánh giá trị pH khác nhau của các tuyến trong khu vực nghiên cứu bằng LSD 95% (phụ lục 2.1).
Tuyến 1 Tuyến 2 Tuyến 3 Tuyến 4 Tuyến 5
Tuyến 1 0,015NS 0,470* 0,160NS 0,250*
Tuyến 2 0,460* 0,160NS 0,230NS
Tuyến 3 -0,300* -0,230NS
Tuyến 4 0,007NS
Tuyến 5
Ghi chú: - NS: Khác biệt không ý nghĩa về mặt thống kê ở mức 95%. - *: Khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê ở mức 95%.
Nhận xét: Có sự khác nhau về pH giữa các tuyến là do các tuyến phân bố từ ngoài biển vào phía trong đất liền nên điều kiện đất đai và ngập triều có khác nhau. Giữa các ô đo đếm và các độ sâu khác nhau trong khu vực nghiên cứu không có sự khác biệt là do trên cùng một tuyến nên pH ít biến động.
3.1.2. Chế độ ngập triều
Bảng 3.3. Độ ngập triều tại các ô mẫu
Tuyến 1 OT-AVI 1 OT-AVI 2 OT-AVI 3 OT-AVI 4
∑ giờ ngập/ năm 2.846 2.846 2.846 2.846
∑ ngày ngập/ năm 358 358 358 358
TB ∑ngày ngập/ tháng 30,4 30,4 30,4 30,4
Cao độ địa hình (cm) 64,0 64,0 64,0 64,0
Tuyến 2 OT-SAV 1 OT-SAV 2 OT-SAV 3 OT-SAV 4
∑ giờ ngập/ năm 2.519 2.519 2.519 2.519
∑ ngày ngập/ năm 348 348 348 348
TB ∑ngày ngập/ tháng 29,0 29,0 29,0 29,0
Cao độ địa hình (cm) 67,5 67,5 67,5 67,5
Tuyến 3 OT-ARH 1 OT-ARH 2 OT-ARH 3 OT-ARH 4
∑ giờ ngập/ năm 1.598 1.598 1.598 1.598
∑ ngày ngập/ năm 302 302 302 302
TB ∑ngày ngập/ tháng 25,2 25,2 25,2 25,2
Cao độ địa hình (cm) 79,5 79,5 79,5 79,5
Tuyến 4 OT-RHI 1 OT-RHI 2 OT-RHI 3 OT-RHI 4
∑ giờ ngập/ năm 1.357 1.357 1.357 1.357
∑ ngày ngập/ năm 284 284 284 284
TB ∑ngày ngập/ tháng 23,7 23,7 23,7 23,7
Cao độ địa hình (cm) 83,5 83,5 83,5 83,5
Tuyến 5 OT-BRU 1 OT-BRU 2 OT-BRU 3 OT-BRU 4
∑ giờ ngập/ năm 911 1.025 701 935
∑ ngày ngập/ năm 229 244 198 235
TB ∑ngày ngập/ tháng 19,1 20,3 16,5 19,6
Cao độ địa hình (cm) 91,5 89,5 95,5 91,0
Khu vực nghiên cứu nằm trong chế độ bán nhật triều không đều, 2 lần nước lớn và 2 lần nước ròng trong ngày, hai đỉnh triều thường bằng nhau, nhưng hai chân triều lại không bằng nhau. Thủy triều có liên quan đến mức độ ngập của từng khu