Luận văn Đánh giá khả năng sinh trưởng của năm loài cây bản địa trồng dưới tán rừng thông mã vĩ (pinus massoniana lamb) ở Chi Lăng - Lạng Sơn làm cơ sở chuyển hóa rừng thông thuần loài thành rừng hỗn loài

ha, tức là cự ly hàng cách hàng 3m, cây cách cây 3m hoặc cây cách cây 3m (trồng theo hàng Thông đã tỉa thưa). Trên những hàng Thông để lại có một số cây sinh trưởng kém, cong queo sâu bệnh cũng được tỉa thưa để trồng cây bản địa. Chính vì vậy, mật độ còn lại của Thông mã vĩ thống kê được trong các ô tiêu chuẩn đã điều tra là không giống nhau (bảng 4.1), theo đó độ tàn che của các ô tiêu chuẩn này cũng rất khác nhau, biến động từ 0,42 – 0,6 cao nhất ở ô tiêu chuẩn số 1 có mật độ là 1330 cây/ha, độ tàn che cũng cao nhất là 0,6, mật độ thấp nhất ở ô tiêu chuẩn số 5 có mật độ 320 cây/ha, độ tàn che thấp nhất 0,42. Do 37 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên mật độ biến động như vậy nên khả năng sinh trưởng của Thông mã vĩ cũng có biến động lớn (bảng 4.1). Kết quả bảng 4.1 cho thấy rừng Thông mã vĩ 13 năm tuổi khi đã tỉa thưa ở năm thứ 11 có số cây cũng như độ tàn che phân bố không đều ở các ô tiêu chuẩn, nên khả năng sinh trưởng của chúng trong các ô tiêu chuẩn cũng không đồng nhất (sigt =0 < 0,05, phụ biểu 01). Đường kính (D1.3) dao động từ 11,0 -15,9cm, hệ số biến động về đường kính (Sd%) từ 18 - 42%, điều này chứng tỏ sự phân hóa về đường kính khá mạnh. Sự phân hóa mạnh có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau, nhưng chủ yếu là do khả năng sinh trưởng của Thông mã vĩ ở những ví trí cụ thể khác nhau hoặc do quá trình tỉa thưa không chú ý điều chỉnh đường kính ở các vị trí khác nhau. Tương tự như vậy, khả năng sinh trưởng chiều cao giữa các ô tiêu chuẩn cũng rất khác nhau (sigt =0 < 0,05, phụ biểu 01). Chiều cao trong các ô tiêu chuẩn dao động từ 9,6 - 12,0m, hệ số biến động của chiều cao cũng khá lớn từ 9,9 - 27,7%. Chứng tỏ biến động về chiều cao giữa các lâm phần cũng tương đối cao. Về đường kính tán: Đối với đa số thực vật lá là cơ quan quang hợp, tán lá cho biết diện tích quang hợp hay chính là chỉ tiêu đánh giá hiệu quả quang hợp về mặt số lượng. Mặc dù tán lá còn phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác như loài cây, tuổi cây, thời gian chiếu sáng và mùa sinh trưởng... nhưng người ta vẫn có thể dựa vào đường kính tán lá để xác định hiệu quả của quá trình quang hợp cũng như khả năng tận dụng không gian dinh dưỡng và khả năng cạnh tranh không gian dinh dưỡng của cây rừng. Từ bảng 4.1, hình vẽ 4.1, 4.2 và 4.3 cho thấy: Đường kính tán bình quân của các ô tiêu chuẩn là có sự khác nhau khá rõ rệt dao động từ 2,0 – 5,4 m, với hệ số biến động tương đối lớn 15,0 – 34,9% điều đó chứng tỏ sự phân hoá về đường kính tán trong từng ô tiêu chuẩn cũng rất lớn. Mặc dù khu vực nghiên cứu về tầng cây cao có cùng 38 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên một độ tuổi. Ví dụ ô số 1 đường kính tán trung bình là 2,0m, nhưng ở ô tiêu chuẩn số 13 thì có đường kính tán trung bình lại tăng lên tới 5,4m. Không những vậy, tại thời điểm này giữa các cây Thông trong lâm phần nghiên cứu đã có sự giao tán, do đó tán rừng Thông mã vĩ có sự phân hóa rất rõ và biến động khá lớn. Bảng 4.1: Tổng hợp các chỉ tiêu thống kê của rừng Thông mã vĩ ở giai đoạn 13 tuổi OTC Mật độ hiện tại (cây/ha) Độ tàn che D1.3 (cm) Hvn (m) Dt (m) Xtb S S% Xtb S S% Xtb S S% 1 1330 0,6 12,6 3,4 26,7 11,3 2,0 17,9 2 0,3 15,0 2 920 0,54 11,0 4,4 40,3 9,7 2,7 27,7 2,6 0,7 26,9 3 800 0,54 11,5 2,9 25,9 10,6 2,1 19,5 2,8 0,8 28,6 4 440 0,45 13,4 2,4 18,0 11,2 2,7 24,0 3,3 0,6 18,2 5 320 0,42 13,0 3,3 25,1 11,1 1,4 12,7 2,0 0,6 29,7 6 600 0,48 12,5 4,1 33,1 10,7 1,4 13,1 4,0 0,7 17,5 7 960 0,6 15,5 3,6 23,4 11,1 1,5 13,8 4,4 1,0 22,7 8 510 0,46 12,4 3,5 28,3 10,1 1,5 14,8 4,2 1,1 26,2 9 620 0,51 15,9 5,6 34,9 10,4 1,3 12,2 4,9 1,2 24,5 10 620 0,52 14,0 5,9 41,7 10,4 1,3 12,2 4,3 1,5 34,9 11 540 0,46 12,9 2,8 22,0 9,8 1,5 15,5 4,6 1,2 26,1 12 590 0,48 14,4 3,1 21,1 9,6 1,1 11,9 4,4 0,9 20,5 13 1020 0,6 14,6 3,4 23,4 10,3 1,0 9,9 5,4 1,1 20,4 14 840 0,54 13,6 3,7 27,4 12,0 2,0 16,4 5,0 0,8 15,9 15 980 0,6 13,8 4,4 31,9 10,7 2,3 21,5 4,8 0,9 18,5 Qua phân tích, đánh giá ở trên cho thấy: Diện tích rừng này cần được cải tạo để dần thay thế bằng diện tích rừng khác có chất lượng và phát huy được chức năng của rừng. Việc trồng cây bản địa dưới tán nhằm mục đích dần dần thay thế lâm phần Thông mã vĩ là việc làm hết sức kịp thời và đúng đắn. 39 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên Vấn đề là xác định hệ thống biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động vào đối tượng này như thế nào để có hiệu quả cao nhất. Một số hình ảnh mô tả độ tàn che tại khu vực nghiên cứu. Ảnh 4.1: Rừng thông mã vĩ 13 tuổi ( trồng năm 1996, ảnh chụp năm 2009) Hình vẽ 4.1: Trắc đồ ngang rừng Thông mã vĩ có độ tàn che 0,46 (otc 11) 40 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên Hình vẽ 4.2: Trắc đồ ngang rừng Thông mã vĩ có độ tàn che 0,54 (otc 14) Hình vẽ 4.3: Trắc đồ ngang rừng Thông mã vĩ có độ tàn che 0,6 (otc 15) 41 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 4.1.2. Đặc điểm lớp cây tái sinh, cây bụi thảm tươi dưới tán rừng Thông mã vĩ 4.1.2.1. Đặc điểm lớp cây gỗ tái sinh Cây gỗ tái sinh là lớp cây thế hệ non của tầng cây gỗ, chúng sống và phát triển dưới tán rừng, chúng sẽ là đối tượng thay thế tầng cây gỗ phía trên khi tầng cây này được khai thác [22]. Kết quả điều tra lớp cây gỗ tái sinh được tổng hợp ở bảng 4.2 cho thấy lớp cây tái sinh chủ yếu là các loài Sau sau (Liquidambar formasana), Thừng Mực (Wrightia pubescens), Vối thuốc (Schima wallichii), Thẩu tẩu (Aporosa tetrapleura), Kháo (Machilus odoratissma). Mật độ dao động từ 40 – 140 cây/ha, chiều cao trung bình của cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu là 2,1m. Mật độ cây tái sinh cao nhất là 140 cây/ha (ô tiêu chuẩn số 3, 4, 9 và 11) với chiều cao trung bình là 1,5m. Mật độ thấp nhất là 40 cây/ha (ô tiêu chuẩn số 6) với chiều cao trung bình là 2,5m. Phần lớn số lượng các loài cây tái sinh này đều cao hơn lớp cây bụi thảm tươi. Các loài cây gỗ tái sinh này cũng là những loài cây bản địa rất có triển vọng tham gia vào tổ thành loài của rừng trong tương lai. Vì vậy, việc chăm sóc rừng sau khi trồng các loài cây bản địa cần chú ý tạo điều kiện để các loài cây gỗ tái sinh này sinh trưởng tốt hơn. 42 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên Bảng 4.2: Tổng hợp các chỉ tiêu của cây tái sinh, cây bụi và thảm tươi Ô TC Mật độ (cây /ha) Cây tái sinh Chiều cao (m) Cây bụi, thảm tươi Độ che phủ % 1 80 Kháo, Cổ dụt, Sau sau, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay. 3.3 Sim, Mua, Cỏ lào, Ràng ràng, Dương xỉ 65 2 120 Sau sau, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay, Thẩu tấu. 3.5 Sim, Mua, Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 65 3 140 Sau sau, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay. 1.5 Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 75 4 140 Sau sau, Cổ dụt, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay. 1.5 Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 65 5 120 Sau sau, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay. 1.1 Sim, Mua, Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 70 6 40 Sau sau, Thẩu tấu, Hu đay. 2.5 Sim, Mua , Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 70 7 70 Sau sau, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay. 1.2 Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 70 8 120 Sau sau, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay, Thẩu tấu. 3.5 Sim, Mua, Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 65 9 140 Sau sau, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay. 1.5 Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 75 10 120 Sau sau, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay, Thẩu tấu. 3.5 Sim, Mua, Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 65 11 140 Sau sau, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay. 1.5 Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 75 12 120 Sau sau, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay. 1.1 Sim, Mua, Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 70 13 100 Sau sau, Thẩu tấu, Hu đay, Vối thuốc. 2.5 Sim, Mua , Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 70 14 60 Sau sau, Thẩu tấu, Hu đay. 2.5 Sim, Mua , Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 70 15 70 Sau sau, Thừng mực, Vối thuốc, Hu đay. 1.2 Cỏ lào, Ràng rang,dương xỉ 70 43 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 4.1.2.2. Đặc điểm lớp cây bụi, thảm tươi Cây bụi là những cây không có thân chính rõ ràng và không có khả năng hình thành cây rừng ở điều kiện khí hậu, đất đai tại đó [22]. Trong cấu trúc tầng thứ, cây bụi được ký hiệu là tầng B [31]. Cây bụi có ảnh hưởng trực tiếp đến lớp cây bản địa, tuy nhiên chúng vẫn có khả năng bảo vệ và làm giàu đất, làm giàu nguồn nước và hạn chế sự phát triển của cỏ dại. Giữa cây bụi và cây bản địa hình thành mối quan hệ đặc biệt, khi cây bản địa mới được trồng còn nhỏ thì cây bụi có tác dụng che chở cho cây bản địa. Khi cây bản địa lớn lên thì cây bụi cạnh tranh với cây bản địa về dinh dưỡng, khoáng, là vật cản trở cho sinh trưởng của cây bản địa. Tầng thảm tươi là những loài cỏ, quyết, rêu, địa ycó tác dụng che phủ mặt đất, đồng thời có ảnh hưởng tới tái sinh rừng, cạnh tranh chất dinh dưỡng và nước trong rừng [22]. Lớp cây bụi, thảm tươi trong khu vực chủ yếu là: Cỏ lào (Chromoleana oderata), Ràng ràng (Ormoria balansea), Dương xỉ (Lycopodio phyta), Sim (Melastoma affine), Mua (Melastoma candium). Độ che phủ của lớp cây bụi, thảm tươi trung bình là 69%. Với độ che phủ như vậy có thể nói lớp cây bụi, thảm tươi có tác dụng bảo vệ đất chống xói mòn rất tốt, nhưng ít nhiều cũng cạnh tranh nước và chất dinh dưỡng với cây bản địa. Cho nên, khi tiến hành chăm sóc lớp cây bản địa cũng nên chặt bớt tầng cây này để giảm sự cạnh tranh về dinh dưỡng, khoáng và nước tạo điều kiện cho cây bản địa sinh trưởng tốt. 44 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 4.1.3. Đặc điểm đất dưới rừng Thông mã vĩ Đất đai cũng là một yếu tố lập địa quan trọng, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây rừng. Vì vậy, nghiên cứu đặc điểm đất để trồng rừng có ý nghĩa quan trọng quyết định đến sự thành bại của công tác trồng rừng. Bảng 4.3: Kết quả phân tích lý, hóa tính của đất tại khu vực nghiên cứu Tên phẫu diện Độ sâu Mùn ( %) Các chất dễ tiêu mg/100gđất pHkcl Thành phần cơ giới (%) NH4 + P2O5 K2O SVL < 0,01 mm CVL >0,001 mm Phân loại CL1 0-10 3,3 4,06 1,01 2,54 5,01 44,63 55,37 Thịt trung bình 20-30 2,0 3,15 0,76 2,29 5,10 50,93 49,07 Thịt nặng 40-50 1,8 1,93 0,13 2,54 5,13 67,37 32,63 Sét nhẹ CL2 0-10 2,5 3,03 1,11 2,53 5,10 55,55 44,45 Thịt nặng 20-30 1,1 2,04 0,76 2,54 5,10 62,21 37,79 Thịt trung bình 40-50 1,4 1,94 0,00 5,11 5,13 61,05 38,95 Sét nhẹ CL3 0-10 3,4 3,57 1,27 2,55 5,10 84,73 25,27 Sét nhẹ 20-30 2,3 3,06 0,76 2,55 5,15 69,71 30,29 Sét nhẹ 40-50 1,4 2,96 0,41 2,43 5,17 63,95 36,05 Sét nhẹ Qua bảng 4.3 và hồ sơ thiết kế xây dựng mô hình chuyển hóa rừng Thông thuần loài thành rừng hỗn loài với cây bản địa tại Chi Lăng – Lạng Sơn cho thấy đất đai của khu vực trồng cây bản địa dưới tán rừng Thông mã 45 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên vĩ chủ yếu là đất feralit mầu nâu đỏ phát triển trên đá mẹ phiến thạch sét, độ sâu tầng đất trên 50cm, thành phần cơ giới sét nhẹ đến trung bình, đất chua với độ pHkcl từ 5,01 – 5,17, hàm lượng mùn từ nghèo (1,1%) đến giầu mùn ( 3,4%), hàm lượng các chất dễ tiêu như NH4 + từ rất nghèo (1,93 mg/100gđất) đến trung bình (4,05mg/100gđất), hàm lượng P2O5 rất nghèo dưới 1,5mg/100gđất, còn hàm lượng K2O trong đất từ nghèo (2,11 mg/100gđất) đến trung bình (5,11 mg/100gđất). So sánh với nhu cầu sinh thái của 5 loài cây bản địa đã trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ thì điều kiện đất đai ở đây khá phù hợp. 4.2. Ảnh hƣởng của độ tàn che tới khả năng sinh trƣởng của các loài cây bản địa 4.2.1. Sinh trưởng của cây Re gừng dưới các độ tàn che khác nhau Căn cứ vào kết quả điều tra thực tế trên 3 ô tiêu chuẩn điển hình trồng loài cây Re gừng dưới các độ tàn che khác nhau là 0,6; 0,54 và 0,46. Sau 2 năm trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ sinh trưởng của loài này thể hiện thông qua bảng 4.4 Bảng 4.4: Sinh trưởng và chất lượng thân cây của loài Re gừng dưới các độ tàn che khác nhau O T C ĐTC TLS (%) Doo (cm) Hvn (m) Chất lượng(%) Xtb S S% ∆Doo (cm/ năm) Xtb S S% ∆H (m/ năm) T TB X 1 0,6 82,2 0,8 0,3 31,3 0,4 1,01 0,2 19,8 0,51 22,7 31,8 45,5 2 0,54 83,1 0,8 0,3 32,5 0,4 1,00 0,2 24,0 0,50 41,9 32,6 25,6 11 0,46 86,6 1,2 0,5 38,3 0,6 1,20 0,4 35,8 0,60 52,4 33,3 14,3 46 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên Kết quả bảng 4.4 cho thấy sau 2 năm trồng tỷ lệ sống của Re gừng giảm dần từ độ tàn che thấp đến độ tàn che cao. Cụ thể, trong trường hợp này tỷ lệ sống đạt cao nhất ở độ tàn che 0,46, tiếp đến 0,54 và tỷ lệ sống thấp nhất ở độ tàn che 0,6. Chỉ so sánh tỷ lệ sống ở các độ tàn che này cũng cho thấy Re gừng là loài không ưa bóng. Số liệu ở bảng 4.4 còn cho thấy sau 2 năm trồng khả năng sinh trưởng về đường kính cũng giảm dần từ độ tàn che thấp đến độ tàn che cao. Trong phạm vi nghiên cứu này thì khả năng sinh trưởng về đường kính của Re gừng ở độ tàn che 0,46 là cao nhất và đạt 1,2cm, sau đó đến độ tàn che 0,54 và 0,6 chỉ đạt 0,8cm. Như vậy, lượng tăng trưởng bình quân về đường kính cũng cao nhất ở độ tàn che 0,46 đạt 0,6cm/năm và thuộc cấp tăng trưởng trung bình, tương đương nhau ở độ tàn che 0,54 và 0,6 chỉ đạt 0,4cm/năm thuộc cấp tăng trưởng chậm. Tương tự như vậy, khả năng sinh trưởng chiều cao của cây Re gừng cũng đạt cao nhất ở độ tàn che 0,46 là 1,2m, tương đương nhau ở độ tàn che 0,54 và 0,6 đều chỉ đạt 1,0m. Theo đó là hệ số biến động của đường kính và chiều cao cũng khá lớn. Hệ số biến động của đường kính dao động từ 31,3 - 38,3%, hệ số biến động của chiều cao dao động từ 19,8 – 35,8%. Trong 3 độ tàn che nói trên thì ở độ tàn che 0,46 có tỷ lệ cây tốt đạt cao nhất (52,4%), sau đó đến độ tàn che 0,54 (41,9%), và ở độ tàn che 0,6 có tỷ lệ cây xấu nhiều nhất (45,5%). Như vậy, ta thấy rằng với 3 độ tàn che khác nhau thì độ tàn che 0,46 tỷ lệ sống, khả năng sinh trưởng về đường kính gốc, chiều cao và chất lượng thân cây của Re gừng đạt cao nhất. Điều này chứng tỏ Re gừng là cây ưa sáng hơn là ưa bóng, nó phụ thuộc vào độ che sáng của tán rừng Thông mã vĩ, nơi nào có độ che sáng ít thì khả năng sinh trưởng nói chung tốt hơn nơi có độ che sáng nhiều. Kết quả so 47 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên sánh và phân tích phương sai cũng cho thấy khả năng sinh trưởng đường kính gốc cũng như chiều cao của Re gừng trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ với 3 độ tàn che khác nhau là có sự sai khác có ý nghĩa thống kê (sigt < 0,05, phụ biểu 02 ). Ở độ tàn che 0,46 khả năng sinh trưởng đường kính cũng như chiều cao đạt cao nhất, tương ứng là 1,2cm và 1,2m. Như vậy, khi trồng cây Re gừng dưới 3 độ tàn che khác nhau thì khả năng sinh trưởng đường kính cũng như chiều cao đã có sự khác biệt. Ảnh 4.2: Ảnh cây Re gừng 2 tuổi ( trồng năm 2007, ảnh chụp năm 2009) 4.2.2. Sinh trưởng của cây Trám trắng dưới các độ tàn