Tài liệu TÌM HIỂU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI, SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA CÂY LIM XẸT (Peltophorum tonkinensis A.Chev) TÁI SINH TỰ NHIÊN TẠI PHÂN KHU PHỤC HỒI SINH THÁI VƯỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO VĨNH PHÚC

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------  --------- PHẠM THỊ NGA LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP TÌM HIỂU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI, SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA CÂY LIM XẸT (Peltophorum tonkinensis A.Chev) TÁI SINH TỰ NHIÊN TẠI PHÂN KHU PHỤC HỒI SINH THÁI VƯỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO VĨNH PHÚC Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 626062 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Ngô Quang Đê Thái Nguyên, năm 2009 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong một thời gian dài diện tích rừng Việt Nam đã giảm đi liên tục (năm 1943 là 14,3 triệu ha nhưng đến năm 1993 chỉ còn 9,3 triệu ha). Tuy nhiên trong những năm gần đây diện tích rừng có xu hướng tăng rõ rệt (năm 1995 diện tích rừng toàn quốc tăng lên 12,61 triệu ha, độ che phủ đạt 37%, trong đó rừng tự nhiên có 10,28 triệu ha, rừng trồng có 2,33 triệu ha) nhưng chất lượng rừng ngày càng giảm sút, năng suất không cao và chất lượng rừng còn chậm được cải thiện. Trước thực tế mất rừng và các nhu cầu sử dụng gỗ, để đảm bảo an ninh môi trường cũng như nhu cầu phát triển bền vững của đất nước, trong nhiều năm qua Chính phủ Việt Nam bằng nỗ lực của mình và sự giúp đỡ của các tổ chức chính phủ, phi chính phủ đã đầu tư khá lớn vật tư, tiền vốn để trồng rừng, phục hồi và phát triển rừng thông qua các chương trình mục tiêu như: Chương trình 327, dự án 661 và các nguồn vốn khác… Đồng thời đã có những chính sách, chiến lược nhằm bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng. Đặc điểm cơ bản của rừng thứ sinh là: Cấu trúc rừng bị đảo lộn, nhiều loài cây thứ sinh giá trị thấp tham gia vào tổ thành quần thụ bên cạnh những cây gỗ nhỏ thuộc các loài thứ yếu ở tầng dưới tán của rừng "cũ", tán rừng bị vỡ từng mảng do cây đứng phân bố không đều, màu rừng tuy còn "màu xanh quyến rũ nhưng chủ yếu có khi do dây leo tạo nên". Sản lượng, giá trị kinh tế của rừng kém, mật độ và tổng diện tích ngang (m2/ha) thấp, phân phối cây theo cấp tuổi không ở trạng thái cân bằng, thiếu cây chủ yếu ở nhiều cấp tuổi, cây bị sâu bệnh hại và hình dáng xấu chiếm một tỷ lệ đáng kể. Triển vọng tái sinh rừng kém, loài cây mục đích chiếm tỷ lệ không đạt yêu cầu trong lớp tái sinh, số cá thể đạt đến chiều cao khỏi bị ức chế (1-2m) quá ít, cây tái sinh sinh trưởng trong hoàn cảnh kém thuận lợi do dây leo, bụi rậm, cây xâm chiếm bột phát ....Vì vậy, trong một thời gian quá dài, chất và lượng của rừng nếu không tác động có kỹ thuật sẽ không có những cải tiến đáng kể… 6 . Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 http://www.lrc-tnu.edu.vn Do đó việc bảo vệ và phát triển vốn rừng là nhiệm vụ quan trọng trước mắt và lâu dài, đòi hỏi chúng ta phải biết lựa chọn những giải pháp tác động có tính hiệu quả cao. Vì vậy, thực hiện công việc này bằng các giải pháp lâm sinh như "khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung là một giải pháp lợi dụ ng triệt để khả năng tái sinh , diễn thế tự nhiên để phục hồi rừng thông qua các biện pháp bảo vệ , biện pháp kỹ thuật lâm sinh và trồng bổ sung cần thiết " 2trên cơ sở sinh vật học - sinh thái học lại càng cấp thiết. Làm giàu rừng là kỹ thuật bổ sung, nâng cao số lượng cây có giá trị kinh tế bằng tái sinh nhân tạo hay xúc tiến tái sinh tự nhiên thường được áp dụng cho các lâm phần có giá trị kinh tế thấp. Thực tế trong những năm qua đã có nhiều loài cây bản địa có giá trị kinh tế cao được đưa vào trồng và làm giàu rừng như: Re, Lát xoan, Muồng đen, Quế, Sao đen … đã trồng thành công ở một số nơi. Theo kết quả điều tra tại V-ên Quèc Gia Tam Đảo, hầu hết rừng ở đây phong phú về tổ thành, nghèo kiệt về trữ lượng và chất lượng, nhiều cây có giá trị kinh tế thấp, mật độ tầng cây cao thưa, phân bố không đều. Tuy nhiên mật độ cây tái sinh lại chiếm tỷ lệ cao và có một số loài có giá trị kinh tế cao như: Lim xẹt, Re … Đây là cơ sở để đề xuất các biện pháp tác động như tái sinh nhân tạo và xúc tiến tái sinh tự nhiên để làm giàu rừng. Vấn đề đặt ra là phải lựa chọn, xác định loài cây phù hợp cũng như việc xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh để cải tạo và làm giàu rừng. Việc gây trồng các loài cây ở vùng phân bố của chúng là dễ thành công, tuy nhiên nếu không biết cặn kẽ và đầy đủ về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của mỗi loài thì sẽ không có đủ căn cứ để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh gây trồng chúng. Lim xẹt (Peltophorum tonkinensis A.Chev) thuộc họ Vang (Caesalpiniaceae R.Br) phân bố nhiều ở Tam Đảo, là loài cây có khả năng tái sinh hạt tốt ở chỗ trống hoặc nơi có độ tàn che nhẹ, có thể chọn làm cây cải tạo rừng nghèo hoặc khoanh nuôi trong rừng đang phục hồi. Gỗ Lim xẹt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 http://www.lrc-tnu.edu.vn có màu hồng, thớ tương đối mịn, ít bị mối mọt, cong vênh, được dùng để đóng đồ mộc và xây dựng nhà cửa. Đặc biệt Lim xẹt có thể sử dụng làm cây xanh đô thị. 5 Xuất phát từ những vấn đề đặt ra và căn cứ vào một số đặc điểm cũng như giá trị của cây Lim xẹt, tôi thực hiện đề tài “Tìm hiểu một số đặc điểm sinh thái, sinh trưởng - phát triển của cây Lim xẹt (Peltophorum tonkinensis A.Chev) tái sinh tự nhiên tại phân khu phục hồi sinh thái tại VQG Tam Đảo – Vĩnh Phúc”. Mục đích là đề xuất các biện pháp bảo vệ cây Lim xẹt tái sinh tự nhiên tại phân khu phục hồi sinh thái để cải tạo và làm giàu rừng Ch-¬ng I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới: Theo kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của rừng mưa nhiệt đới Châu Phi, A. Ôbrêvin (1930) nhận thấy: cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa có thể cực hiếm hoặc vắng hẳn. Ông gọi đây là hiện tượng “không bao giờ sinh con đẻ cái” của cây mẹ trong thành phần rừng cây gỗ của rừng mưa. Tổ thành loài cây mẹ ở tầng trên và tổ thành loài cây tái sinh ở tầng dưới thường khác nhau rất nhiều, mặt khác tổ thành loài cây của rừng mưa lại biến đổi từ nơi này đến nơi khác. Vì vậy tổ thành loài cây của rừng mưa đều không cố định trong không gian và thời gian, không có một tổ hợp của loài cây nào có thể đạt thế “cân bằng sinh thái” với hoàn cảnh một cách vĩnh viễn và ổn định. Ngay ở cùng một địa điểm và cùng một thời gian nhất định tổ hợp các loài cây sẽ được thay thế, không phải bằng tổ hợp có thành phần như cũ mà bằng một tổ hợp có thành phần khác hẳn. Từ những lý luận trên, đã dẫn A.Ôbrêvin đi đến lý luận bức khảm tái sinh (còn gọi là lý luận tuần hoàn tái sinh). Theo lý luận này có thể coi một diện tích rừng mưa rộng lớn là một bức khảm mà mỗi đơn vị của bản ghép hình đó là một tổ hợp hình thành bởi những loài cây ưu thế khác nhau. Mặc dù, xét trên diện tích nhỏ, tổ hợp loài cây tái sinh không mang tính kế thừa, nhưng nếu xét trên phạm vi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 http://www.lrc-tnu.edu.vn rộng lớn hơn thì các tổ thành loài cây sẽ kế thừa nhau ít nhiều theo phương thức tuần hoàn. Ôbrêvin đã có công lao khái quát hóa các hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lý luận bức khảm tái sinh, nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn hạn chế. Ông coi hiện tượng đó là “ thuần túy ngẫu nhiên”, không thể phán đoán trước được vì còn phụ thuộc vào quá nhiều nguyên nhân phức tạp. Ông không giải thích được do tác nhân nào, do cơ chế nào đã dẫn đến việc hình thành các tổ hợp loài cây tái sinh khác nhau. Vì vậy lý luận của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích được cho thực tiễn sản xuất, đề xuất các biện pháp điều khiển tái sinh theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra. 19 Theo những kết quả quan sát của David và P.W Risa (1933), Bear (1946), Sun (1960), Rôlê (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn so với nhận định của A. Ôbrêvin. Ở đây tất cả những loài cây có nhiều cấp thể tích lớn thì đồng thời cũng có nhiều trong cấp thể tích nhỏ, tuy độ nhiều tương đối của các loài cây trong cấp thể tích nhỏ có khác so với các tầng cao hơn. Như vậy ở đây xuất hiện hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây và tổ thành loài cây có khả năng giữ nguyên không đổi trong một thời gian dài. Sự khác nhau này có thể giải thích được nếu coi rừng Nam Mỹ đã đạt tới giai đoạn tương đối ổn định, cân bằng với hoàn cảnh Châu Phi, nơi A.Ôbrêvin đã từng quan sát, rừng chưa đạt tới giai đoạn cân bằng với hoàn cảnh, tổ thành loài chưa ổn định, rừng đang trong một quá trình phát triển để hướng tới một quần lạc ổn định về thành phần loài cây. 19 1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nƣớc: Ở miền Bắc nước ta từ năm 1962-1969, Viện điều tra quy hoạch rừng đã điều tra tình hình tái sinh tự nhiên theo các “Loại hình thực vật ưu thế” Rừng thứ sinh Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969). Đặc biệt nhất là công trình điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng Sông Hiếu (1962-1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình. Kết quả điều tra đã được Vũ Đình Huề (1975) tổng kết trong báo cáo khoa học “Khái quát Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 http://www.lrc-tnu.edu.vn về tình hình tái sinh tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt Nam” 9 theo kết quả báo cáo này thì tái sinh tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt Nam cũng mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới. Theo Thái Văn trừng ( 1963,1970,1978) khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam cũng đi đến một kết luận. Theo ông, có một nhóm nhân tố sinh thái trong nhóm khí hậu đã khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng, đó là nhân tố ánh sáng. Nếu các điều kiện khác của môi trường như đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ hợp các loài cây tái sinh không có những biến đổi lớn và cũng không diễn thế một cách tuần hoàn trong không gian và thời gian như A.Ôbrêvin đã nhận định và diễn thế theo phương thức tái sinh không có quy luật “nhân quả” giữa sinh vật và hoàn cảnh. Vì lẽ trên P.W Risa đã nói rất có lý: “Lý luận tuần hoàn tái sinh đã ứng dụng rộng rãi được đến mức độ nào, vấn đề này hiện nay phải tạm gác lại chưa giải quyết được”. 19 Vì vậy, muốn nghiên cứu đặc điểm và quy luật tái sinh cần phải gắn liền với từng loại hình rừng cụ thể. Vấn đề này đòi hỏi chúng ta phải có nhiều công trình nghiên cứu hơn nữa để đúc kết thành lý luận và đóng góp thiết thực cho thực tiễn sản xuất. Trần Ngũ Phương (1970) khi nghiên cứu về kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh đã có nhận xét “rừng tự nhiên dưới tác động của con người khai thác hoặc làm nương rẫy, lặp đi lặp lại nhiều lần thì kết quả cuối cùng là sự hình thành đất trống, đồi núi trọc. Nếu chúng ta để thảm thực vật hoang dã tự nó phát triển lại thì sau một thời gian dài trảng cây bụi, trảng cỏ chuyển dần lên những dạng thực bì cao hơn thông qua quá trình tái sinh tự nhiên và cuối cùng rừng có thể phục hồi dưới dạng gần giống trạng thái rừng ban đầu” 16 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 http://www.lrc-tnu.edu.vn Đỗ Đình Tiến (2002), Nghiên cứu đặc điểm sinh lý sinh thái của cây Camelia hoa vàng tại VQG Tam Đảo. Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh (2005), Nghiên cứu đặc điểm sinh lý, sinh thái của cây Huỷnh và cây Giổi xanh làm cơ sở xây dựng các giải pháp kỹ thuật gây trồng. Phan Nguyên Xuất (2003), Bước đầu nghiên cứu đặc điểm sinh vật học loài Thông nàng làm cơ sở cho công tác trồng rừng, nuôi dưỡng và làm giàu rừng tại tỉnh Gia lai. Nguyễn Minh Đức (1998), Bước đầu nghiên cứu đặc điểm một số nhân tố sinh thái dưới tán rừng và ảnh hưởng của nó đến tái sinh loài Lim xanh tại VQG Bến En - Thanh Hóa. Khi bàn về vấn đề đảm bảo tái sinh trong khai thác, Phùng Ngọc Lan (1964) đã nêu ra kết quả tra dặm hạt Lim xanh dưới tán rừng ở lâm trường Hữu Lũng- Lạng Sơn. Ngay từ giai đoạn nảy mầm, Bọ xít là nhân tố sinh vật đầu tiên gây ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm. Tiếp theo các đề tài trên tác giả đã nghiên cứu và nêu lên sự cần thiết của việc bảo vệ và phát triển Lim xanh, đồng thời đề ra một số biện pháp kỹ thuật về xử lý hạt giống, gieo trồng loài cây này. Theo tác giả không nên trồng thuần loài Lim xanh. 12 Đặc điểm lâm học của các loài cây bản địa ở nước ta chưa được nghiên cứu nhiều, một số kết quả nghiên cứu về đặc điểm lâm học thường được đề cập trong các báo cáo khoa học và một phần được công bố trong các tạp chí, đặc biệt là các công trình nghiên cứu riêng về cây Lim xẹt chưa nhiều, phần lớn các tác giả mới chỉ nghiên cứu về lĩnh vực phân loại. Trong cuốn thực vật rừng của Lê Mộng Chân- Lê Thị Huyên (2000) Lim xẹt (Peltophorum tonkinense A. Chev) thuộc họ Vang (Caesalpiniceae R.Br), tác giả mới chỉ mô tả sơ lược về đặc điểm thân lá, hoa quả, phân bố, giá trị và khả năng kinh doanh bảo tồn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 http://www.lrc-tnu.edu.vn Trong cuốn sổ tay kỹ thuật hạt giống và gieo ươm một số loài cây trồng rừng, NXB Hà Nội, 1995 đã đưa ra một số kết luận về kỹ thuật thu hái hạt giống, cách chế biến, bảo quản, xử lý và kỹ thuật gieo ươm hạt giống. Như vậy cho đến nay các công trình nghiên cứu về cây bản địa đặc biệt là cây Lim xẹt chưa nhiều và chưa tương xứng với giá trị của nó. Tuy nhiên những công trình đã nghiên cứu sẽ là cơ sở quan trọng để xác định nội dung nghiên cứu của đề tài này. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG II NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu: 3.1.1. Tìm hiểu đặc tính sinh thái, sinh trưởng của cây Lim xẹt và phát hiện những yếu tố cơ bản của môi trường sinh thái ảnh hưởng tới sinh trưởngphát triển của cây Lim xẹt tái sinh tự nhiên tại phân khu phục hồi sinh thái VQG Tam Đảo. 3.1.2.Đề xuất các biện pháp bảo vệ của cây Lim xẹt tái sinh tự nhiên tại VQG Tam Đảo. 2.2. Đối tƣợng nghiên cứu: - Là cây Lim xẹt (Peltophorum Tonkinensis A.Chev). 2.3. Địa điểm nghiên cứu: Phân khu phục hồi sinh thái VQG Tam Đảo -Vĩnh Phúc. 2.4. Nội dung nghiên cứu: Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu, tôi tiến hành thực hiện các nội dung sau: 2.4.1. Tìm hiểu một số đặc điểm hình thái của cây Lim xẹt:  Đặc điểm hình thái: Thân, cành, lá, hoa và quả của cây Lim xẹt.  Đặc điểm hậu vật: Mùa ra hoa kết quả … 2.4.2. Tìm hiểu đặc điểm cấu trúc Lâm phần.  Rừng thứ sinh phục hồi: Trạng thái IIA.  Rừng thứ sinh phục hồi: Trạng thái IIB.  Nơi chưa thành rừng: Trạng thái Ic. * Các chỉ tiêu cấu trúc rừng cần nghiên cứu:  Tổ thành loài ( loài hoặc nhóm loài ưu thế) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 http://www.lrc-tnu.edu.vn  Tầng thứ ( tầng cây gỗ, tầng cây bụi thảm tươi).  Tương quan giữa HVN -D1.3 và Dt -D1.3 của cây Lim xẹt. 2.4.3. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Lim xẹt.  Cấu trúc tổ thành và mật độ tái sinh..  Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao.   Chất lượng cây tái sinh. Số lượng cây tái sinh theo nguồn gốc. 2.4.4. Ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đến số lượng của cây Lim xẹt tái sinh.  Ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển  Ảnh hưởng của đất đai.  Ảnh hưởng của cây mẹ.  Ảnh hưởng của độ tàn che.  Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi. 2.4.5. Đề xuất các biện pháp bảo vệ tái sinh tự nhiên. 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu: 2.5.1. Phƣơng pháp luận. Thực tế đã chứng minh, việc lựa chọn các phương pháp nghiên cứu là một yếu tố hết sức quan trọng góp phần làm tăng tính khả thi và hiệu quả của công việc. Vì vậy tùy theo từng đối tượng nghiên cứu mà ta có thể áp dụng các phương pháp nghiên cứu khác nhau. Chẳng hạn như: Đối tượng nghiên cứu là những loài cây có đời sống ngắn (<1 năm) với kích thước nhỏ thì ta có thể làm thí nghiệm gieo trồng trên diện tích nhỏ và có các trang thiết bị hiện đại để khống chế điều chỉnh điều kiện hoàn cảnh sinh thái theo từng mục đích và nội dung nghiên cứu. Với đối tượng nghiên cứu là những loài cây có tuổi đời dài với kích thước lớn thì phương pháp nghiên cứu trong phòng chỉ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 http://www.lrc-tnu.edu.vn phù hợp ở giai đoạn cây mầm. Các giai đoạn khác chỉ có thể nghiên cứu trên các cây tiêu chuẩn, ô tiêu chuẩn định vị hay tạm thời. Đối tượng nghiên cứu trong đề tài này là cây Lim xẹt (Peltophorum Tonkinensis A.Chev) là cây gỗ lớn có đời sống dài (>10 năm), kích thước lớn, mọc tự nhiên hỗn giao với nhiều loài cây khác. Do vậy, tôi lựa chọn phương pháp nghiên cứu trên ô tiêu chuẩn và cây tiêu chuẩn tạm thời cho đề tài của mình. Khi nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của loài có những quan điểm khác nhau sau đây: Quan điểm cá thể: Theo trường phái này, người ta coi loài cây là thực thể duy nhất trong tự nhiên, vì vậy mọi nghiên cứu phải hướng tập trung vào cá thể loài. Đại diện cho quan điểm này là các nhà khoa học như: Negri (Ý), Curlis, Gleason (Mỹ). Quan điểm quần thể: Đại diện cho quan điểm này là các nhà khoa học như: Braun, Blanquet (Pháp), Clement (Anh), Walter (Đức), Sukasop (Nga). Các nhà khoa học này đều nhất trí đối tượng cơ bản là những quần thể thực vật. Quan điểm dung hòa giữa hai quan điểm trên: Quan điểm này cho rằng khi nghiên cứu đặc điểm sinh vật của loài cần kết hợp giữa cá thể và quần thể. Đại diện cho trường phái này là Tanslay, Poniatovxkaia và Thái Văn Trừng. Dựa vào lý luận của ba quan điểm trên, đề tài đã chọn quan điểm dung hòa giữa quần thể và cá thể để làm lý luận cho mình. 2.5.2. Phƣơng pháp xác định vị trí nghiên cứu. Căn cứ vào thảm thực vật và địa hình đề tài nghiên cứu chia làm 3 khu:  Khu vực 1: Trạng thái IIA.  Khu vực 2: Trạng thái IIB. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 http://www.lrc-tnu.edu.vn  Khu vực 3: Trạng thái Ic. 2.5.3. Phƣơng pháp thu thập và xử lý số liệu: 2.5.3.1. Lập ô tiêu chuẩn và dung lƣợng mẫu. a) Điều tra sơ bộ : Tiến hành nghiên cứu bản đồ hiện trạng rừng, tìm hiểu các trạng thái rừng. Sau đó sơ thám, quan sát các hiện trạng rừng, tìm hiểu khái quát về sự phân bố của Lim xẹt, tìm hiểu sơ bộ về tài nguyên thực vật rừng, đất đai, khí hậu … của khu vực nghiên cứu để nắm được địa điểm, diện tích, khối lượng công việc phục vụ cho việc xây dựng kế hoạch và thời gian điều tra ngoại nghiệp. b)Điều tra tỉ mỉ: - Lập OTC: Lập ô tiêu chuẩn điển hình để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng có Lim xẹt tái sinh phân bố. Ô tiêu chuẩn phải bố trí tại các vị trí có tính đại diện cao ở 3 khu vực nghiên cứu. Địa hình trong ô phải tương đối đồng nhất, các loài cây phân bố tương đối đều, cây sinh trưởng bình thường. Các ô tiêu chuẩn không đi qua các khe, qua đỉnh hoặc có đường mòn hay đường ô tô chạy qua. + Phương pháp lập ô tiêu chuẩn (OTC): Sử dụng địa bàn, thước dây, sơn đỏ và dao, cuốc … + Để thuận tiện cho việc đo đạc, tôi tiến hành lập OTC với chiều dài cùng chiều với đường đồng mức, chiều rộng vuông góc với đường đồng mức. Diện tích mỗi OTC là 1.000m2 (50m x 20 m). Tổng số OTC là 18 ô, trong đó khu vực 1 là 6 ô, khu vực 2 là 6 ô và khu vực 3 là 6 ô, với diện tích là 6000m2. - Lập ODB để điều tra cây tái sinh: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 http://www.lrc-tnu.edu.vn + Phương pháp lập ô dạng bản (ODB): Trong ô tiêu chuẩn lập 5 ODB để điều tra cây tái sinh theo vị trí: 1 ô ở tâm, 4 ô ở 4 góc của ô tiêu chuẩn. Cụ thể như sau: - Lập ô dạng bản (ODB) để điều tra cây tái sinh. Diện tích mỗi ODB là 16 m2 (4m x 4m). Số ODB ở khu vực 1 là 6 x 5 = 30 ô và số ô ở khu vực 2 là 5 x 6 = 30 ô, khu vực 3 là 6 x 5 = 30 ô. Tổng số ODB ở cả 3 khu vực là 90 ô. - Lập ô dạng bản (ODB) để điều tra cây Lim xẹt tái sinh xung quanh gốc cây mẹ. Chọn các cây mẹ có sinh trưởng tốt, không sâu bệnh, không cụt ngọn làm tâm, từ tâm lập 4 tuyến điều tra theo 4 hướng Đ - T - N - B, trên tuyến lập các ODB với diện tích là 4 m2 (2m x 2m), 4 ô ở trong tán, 4 ô ở mép tán, 4 ô ở ngoài tán cây mẹ. Do khu vực 3 là nơi chưa đủ điều kiện thành rừng (Trạng thái I C) nên không có cây con tái sinh xuất hiện xung quanh gốc cây mẹ nên đề tài chỉ nghiên cứu tái sinh xung quanh gốc cây mẹ ở khu vực 1, 2 là trạng thái II A và IIB. Mỗi khu vực điều tra tái sinh xung quanh 4 gốc cây mẹ với số ODB là 4 x 3 x 8 = 96 ODB. 2.5.3.2. Nội dung thu thập số liệu: Nội dung thu thập số liệu cho từng nội dung cụ thể như sau: a)Tìm hiểu một số hình thái của cây Lim xẹt: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 http://www.lrc-tnu.edu.vn Đề tài sử dụng phương pháp quan sát thực địa, thu thập các thông tin từ các cán bộ lâm nghiệp có kinh nghiệm trong vùng nghiên cứu, đồng thời kết hợp với tra cứu những tài liệu nghiên cứu trước đây nhằm xác định được các nội dung sau: - Đặc điểm hình thái: Thân cây, tán cây, vỏ cây, cành cây, lá cây, rễ cây và hoa quả của cây Lim xẹt … - Đặc điểm hậu vật: Mùa ra lá, mùa ra hoa kết quả … b) Điều tra một số nhân tố sinh thái nơi cây Lim xẹt tái sinh tự nhiên: - Đặc điểm nhân tố khí hậu: Tiến hành thu thập tài liệu khí tượng của trạm khí tượng thủy văn của VQG- huyện Tam Đảo. - Điều tra nhân tố đất đai: Tham khảo tài liệu nghiên cứu về đất của VQG Tam Đảo kết hợp đào phẫu diện để điều tra. c) Điều tra đặc điểm tái sinh tự nhiên của cây Lim xẹt. * Điều tra đặc điểm tái sinh của lâm phần: Cây tái sinh được điều tra trong các ODB, gồm các cây có đường kính <6 cm. Các chỉ tiêu xác định là: - Tên loài cây, chiều cao vút ngọn, tình trạng sinh trưởng, nguồn gốc tái sinh ( theo hạt hay theo chồi). - Đo chiều cao vút ngọn (Hvn) bằng thước sào, lấy đến cm. -Xác định phẩm chất cây tái sinh với từng cá thể và phân chia làm 3 cấp chất lượng là: Tốt, trung bình và xấu. + Cây tốt (A): là những cây có tán lá phát triển đều đặn, tròn xanh biếc, thân tròn thẳng, không bị khuyết tật, không bị sâu bệnh. + Cây trung bình (B): Là những cây có thân thẳng, tán lá không đều, ít khuyết tật, không bị sâu bệnh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 http://www.lrc-tnu.edu.vn + Cây xấu (C) : Là những cây có tán lá lệch, lá tập trung ở ngọn, sinh trưởng kém, khuyết tật nhiều và bị sâu bệnh. Tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, xấu được tính theo công thức: N%= n x 100 N (2-1) Trong đó: N% là tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, xấu. n là tổng số cây tốt, trung bình, xấu. N là tổng số cây tái sinh. -Xác định nguồn gốc cây tái sinh: Được xác định theo tái sinh hạt hoặc tái sinh chồi. - Xác định tần xuất cây tái sinh loài Lim xẹt được tính theo công thức: Lx Số ODB có loài Lim xẹt xuất hiện = x100 (2- Tổng số ODB đo đếm 2) Kết quả điều tra được ghi vào bảng 2.1 Bảng 2.1:Bảng điều tra cây tái sinh tự nhiên STT Tên loài cây Hvn Nguồn gốc Hạt 1 2 3 … Tổng: Chồi Chất lượng sinh trưởng Tốt TB Xấu *Điều tra sinh trưởng của cây mẹ (Lim xẹt): Chọn cây mẹ có đủ tiêu chuẩn DT ≥ 8m, cây sinh trưởng bình thường, không sâu bệnh, không cụt ngọn làm tâm. Xác định: Hvn, D 1.3, Hdc, DT, phẩm chất. Kết quả điều tra được ghi vào bảng 2.2 Bảng 2.2:Bảng điều tra sinh trƣởng của cây mẹ (Lim xẹt) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 http://www.lrc-tnu.edu.vn STT HVN HDC D1.3 Đ 1 2 3 … Chất lượng sinh trưởng DT T N B Tốt TB Xấu * Điều tra đặc điểm tái sinh của loài Lim xẹt xung quanh gốc cây mẹ. Cây tái sinh được điều tra trong các ô dạng bản xung quanh gốc cây mẹ gồm các cây có đường kính < 6cm. Các chỉ tiêu xác định là: Chiều cao vút ngọn, tình trạng sinh trưởng, nguồn gốc cây tái sinh (theo hạt hay theo chồi), phẩm chất cây tái sinh. Kết quả điều tra được ghi vào bảng 2.3 Bảng 2.3:Bảng điều tra cây Lim xẹt tái sinh tự nhiên xung quanh gốc cây mẹ STT Hvn (cm) Nguồn gốc Hạt Chồi Chất lượng cây sinh trưởng Tốt TB Xấu 1 2 3 … Tổng: d) Ảnh hƣởng của các yếu tố ngoại cảnh đến số lƣợng và chất lƣợng của cây Lim xẹt tái sinh. * Điều tra tầng cây cao: Theo quan điểm lâm học, cây tầng cao là những cây có tán tham gia vào tầng chính (tầng A) và D1.3 ≥ 6cm. Xác định tên loài cây, Hvn, D1.3, Hdc phẩm chất cây. Công cụ đo đường kính là thước kẹp kính, đo chiều cao vút ngọn va chiều cao dưới cành là thước Blune - leiss kết hợp với sào đo cao. Kết quả điều tra được ghi vào bảng 2.4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 2.4:Bảng điều tra tổ thành loài cây cao STT Tên loài cây HVN HDC 1 2 3 …. Tổng: Chất lượng sinh trưởng Tốt TB Xấu *Điều tra độ tàn che rừng: * Điều tra cây bụi, thảm tươi: - Cây bụi là cây thân gỗ thuộc tầng thấp.Chỉ tiêu xác định là: Tên loài cây, số lượng, Phẩm chất, Hvn được đo bằng thước mét, độ che phủ bình quân chúng các loài được tính theo tỷ lệ phần trăm bằng phương pháp ước lượng. - Thảm tươi là lớp cây cỏ phủ trên bề mặt đất rừng. Chỉ tiêu điều tra: Tên loài cây, chiều cao trung bình, độ che phủ của loài, độ che phủ chúng được xác định bằng phương pháp ước lượng. - Lập ô dạng bản: Trên ODB, tôi tiến hành đo đếm tất cả các tầng cây bụi, thảm tươi và được ghi vào bảng 2.5 Bảng 2.5:Bảng điều tra tầng cây bụi, thảm tƣơi TT Tên loài cây chủ yếu Hvn (m) Số lượng (cây) Độ che phủ (%) Chất lượng sinh trưởng (%) Tố TB Xấ t u 1 2 3 … Tổ ng: 2.5.3.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu: Việc chỉnh lý số liệu, lập các dãy phân bố thực nghiệm, tính toán các đặc trưng mẫu được xử lý đồng bộ trên máy vi tính theo chương trình ứng dụng phần mềm “Xử Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn lý thống kê kết quả nghiêm cứu thực nghiệm trong Nông - lâm nghiệp trên máy vi tính của GS.TS Nguyễn Hải Tuất và TS Ngô Kim Khôi. Phần mềm “SPSS 13.0”. a)Kiểm tra sự thuần nhất của các giá trị quan sát: Tiêu chuẩn phi tham số  2 của Kruskal Wallis để kiểm tra sự thuần nhất: 12 H= n(n  1) L  ni Ri2 - 3(n+1) ni (2-3) Trong đó: n=  ni ; Ri là tổng hạng ở mẫu thứ i. Nếu mẫu quan sát là thuần nhất thì H có phân bố  2 với bậc tự do là K = n -1 và n là số mẫu quan sát. Nếu H >  052 thì các mẫu không thuần nhất. Nếu H <  052 thì các mẫu thuần nhất, có nghĩa là các mẫu có nguồn gốc từ 1 tổng thể. Trong trường hợp các giá trị quan sát được chia ra nhiều cấp chất lượng khác nhau thì việc kiểm tra sự thuần nhất của nhiều mẫu dựa chủ yếu vào việc so sánh tần số quan sát rơi vào các mẫu.  2 Tinh =  f qsat  f thuyet  2 ( 2-4) f thuyet Trong đó: fthuyet là tần số lý thuyết fthuyet = Tai xTbi TS ( 2-5) fqsat là tần số quan sát Tai là tổng hàng thứ i. Tbi là tổng cột thứ i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 http://www.lrc-tnu.edu.vn TS là tổng số. 2 Nếu  Tinh >  052 tra bảng với bậc tự do K = (a-1)(b-1), thì các mẫu không thuần nhất. 2 Nếu  Tinh <  052 tra bảng với bậc tự do K = (a-1)(b-1), thì các mẫu thuần nhất. b) Xác định tổ thành theo số cá thể của mỗi loài: Để xác định công thức tổ thành loài theo số cá thể, tôi áp dụng công thức sau: Ki = mi *10 N (2-6) Trong đó: Ki là tỷ lệ tổ thành của loài thứ i. Mi là số cây của loài thứ i. N là tổng số cây điều tra. c, Xác định tƣơng quan giữa HVN - D1.3, Dt - D1.3. Đề tài sử dụng phần mềm SPSS để xác định mối quan hệ giữa HVND1.3, Dt- D1.3... theo các hàm sau: Hàm LIN: Y = B0+B1*X Hàm LOG: Y = B0+B1*Ln(X) Hàm COM: Ln(Y) = Ln(B0)+Ln(B1)*X Hàm INV: Y = B0+B1/X Hàm POW: Ln(Y) = Ln(B0)+B1*Ln(X) Hàm QUA: Y = b0+b1*X+b2*X2 Hàm nào có hệ số xác định (R2) lớn nhất, các giá trị kiểm định chứng tỏ sự tồn tại của R2 và các hệ số b0,b1,b2,... thì hàm đó được chọn để mô tả mối quan hệ giữa các đại lượng. Nếu: R = 0 thì đại lượng X và Y độc lập tuyến tính. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 http://www.lrc-tnu.edu.vn R = ± 1 thì 2 đại lượng X và Y có quan hệ hàm số. 0 < /R/ ≤ 0,3 thì 2 đại lượng X và y có quan hệ yếu. 0,3 < /R/ ≤ 0,5 thì 2 đại lượng X và y có quan hệ vừa. 0,5 < /R/ ≤ 0,7 thì 2 đại lượng X và y có quan hệ tương đối chặt. 0,7 < /R/ ≤ 0,9 thì 2 đại lượng X và y có quan hệ chặt. 0,9 < /R/ < 1 thì 2 đại lượng X và y có quan hệ rất chặt Ch-¬ng III ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1.Điều kiện tự nhiên: Giới thiệu sơ lƣợc về Tam Đảo: Tam Đảo là một khối núi thuộc phần cuối của dãy núi hình cánh cung thượng nguồn sông chảy. Dãy núi này có phần đuôi hầu như chụm lại ở Tam Đảo, còn đầu tỏa ra như những nan quạt về phía Bắc. Đến Tam Đảo dãy núi giảm dần độ cao rồi chuyển thành các đồi gò vùng Trung Du và đồng bằng Bắc Bộ. Khối núi Tam Đảo như một bức hình phong chắn gió mùa Đông Bắc cho vùng Đồng Bằng, gồm > 20 đỉnh núi được nối với nhau bằng một đường dông sắc nhọn. Các đỉnh có độ cao trên dưới 1000m, cao nhất là đỉnh Tam Đảo Nord (1.592m) nằm ở trung tâm và là giao điểm ranh giới của 3 tỉnh Vĩnh Phúc, Thái Nguyên và Tuyên Quang. Ba đỉnh núi nổi tiếng của Tam Đảo là Thiên Thị (1.375m), Thạch Bàn (1.388m) và Phù Nghĩa (1.300m). Chiều ngang của khối núi rộng từ 10 -15 km, sườn đất dốc và chia cắt mạnh. . 3.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới, diện tích. Vườn quốc gia Tam Đảo: Trải dài từ 21 021’ đến 21042’ vĩ độ bắc, 105023’ đến 105044’ kinh đông, nằm trên địa phận 3 tỉnh Vĩnh phúc, Thái Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 http://www.lrc-tnu.edu.vn