Luận văn Phương pháp đánh giá nhanh sinh khối và ảnh hưởng của độ sâu ngập lên sinh khối rừng tràm (melaleuca cajuputi) trên đất than bùn và đất phèn khu vực U Minh Hạ tỉnh Cà Mau

4. 5. TT Tầng đất (cm) Hình thái phẫu diện 1 0-30 Màu nền 5Y4/2. xám, sét pha thịt, ẩm, chất hữu cơ trung bình bán phân hủy, bán đến gần thuần thục , đốm gỉ lẫn ít hữu cơ đen 5YR 3/2 màu gỉ sét khoảng 3-5%. 2 30-60 Màu nền 5Y4/2. xám hơi sáng, ẩm, chất hữu cơ trung bình, đốm phèn Jarosite mật đồ dày 5- 7% màu 2.5Y8/4, đốm gỉ sắt màu 5YR 3/2 khoảng 2% giảm dần theo độ sâu. 3 60-120 Màu nền 5Y 4/1. xám xậm, sét, ẩm bán thuần thục, chất hữu cơ ít, đốm gỉ dọc theo khe nứt, ống rể màu 10YR3/6, đóm Jarosite 5% dạng ổ màu 2.5Y8/4 4 120-150 Màu nền 10YR 3/1. màu xám đen, sa cấu sét lẫn ít cát mịn, ẩm, bán thuần thục, chất hữu cơ ít, phản ứng mạnh với H2O2 pH <1 ( khoảng 140cm pH giảm dần lốm đốm). 5 150-200 Màu nền 10YR 3/1. màu xám đen, sa cấu sét lẫn ít cát mịn, ẩm, bán thuần thục, chất hữu cơ ít. Bảng phân tích các chỉ tiêu hóa học phẫu diện 2 Stt Ký hiệu Chỉ tiêu phân tích 32 mẫu pH (1:5) EC mS/cm CEC meq/100g K meq/100g Ca meq/100g Mg meq/100g Na meq/100g 1 0-30 4.33 0.322 12.24 0.24 0.73 2.44 0.58 2 30-60 3.70 1.65 13.98 0.27 1.96 4.68 1.72 3 60-120 3.09 4.51 13.14 0.04 0.45 6.90 2.24 4 120-150 6.27 5.01 12.84 0.36 1.78 10.5 2.56 5 150-200 7.50 3.84 12.18 0.48 4.73 8.80 3.06 Chỉ tiêu phân tích Stt Ký hiệu mẫu SO4 2- % Hữu Cơ % Nlabile mg/kg Pdểtiêu mgP/100g Fetựdo %Fe2O3 Al3+ meq/100g 1 0-30 0.03 4.23 5.95 0.74 1.89 8.62 2 30-60 0.14 2.10 4.31 0.24 3.75 8.94 3 60-120 0.59 2.01 7.58 0.31 3.39 11.00 4 120-150 0.76 3.01 4.66 0.51 2.84 0.93 5 150-200 0.48 27.32 6.53 0.73 2.48 0.33 * Số liệu trong bảng là kết quả phân tích tại phòng thí nghiệm bộ môn Khoa Học Đất, khoa Nông Nghiệp & Sinh học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ Trong thí nghiệm nầy, rừng Tràm Cà Mau được phân chia theo tuổi, mỗi tuổi rừng Tràm được phân chia theo hai loại đất; mỗi loại đất lại được chia theo ba cấp độ sâu ngập. Như vậy, mỗi tuổi rừng Tràm có 6 nghiệm thức thu thập dữ liệu: (1) rừng Tràm trên đất than bùn thuộc độ sâu ngập cao; (2) rừng Tràm trên đất than bùn thuộc độ sâu ngập trung bình; (3) rừng Tràm trên đất than bùn thuộc độ sâu ngập thấp; (4) rừng Tràm trên đất phèn thuộc độ sâu ngập cao; (5) rừng Tràm trên đất phèn thuộc độ sâu ngập trung bình; (6) rừng Tràm trên đất phèn thuộc độ sâu ngập thấp. Tổng cộng có 18 nghiệm thức thu thập dữ liệu tương ứng với 3 tuổi rừng là 5, 8 và 11. 3.3.2. Phương pháp nghiên cứu đặc trưng lâm học của rừng Tràm 3.3.2.1. Thu thập số liệu Sau khi xác định các nghiệm thức cần nghiên cứu, trên mỗi lâm phần Tràm ở tuổi 5, 8 và 11 thuộc một dạng độ sâu ngập đã chọn 3 ô mẫu điển hình với mỗi ô mẫu có diện tích 100 - 200m2 để thu thập những chỉ tiêu lâm học cơ bản. Tổng cộng (ba tuổi rừng, hai loại đất và 3 dạng độ sâu ngập) đã thu thập 54 ô mẫu. Việc đo đạc trên các ô mẫu bao gồm những chỉ tiêu sau đây: (1) số cây sống và chết (N (cây/ha)); (2) đường kính thân cây ở vị trí 1.3 m cách mặt đất (ký hiệu = DBH (cm)) được đo bằng thước dây với độ chính xác đến 0.1 cm; (3) chiều cao thân cây vút ngọn (ký hiệu = H (m)) được đo bằng thước đo cao với độ chính xác đến 0.1 m. 3.3.3.2. Phương pháp xử lý số liệu Tất cả các ô mẫu được tập hợp lại theo từng đối tượng nghiên cứu (tuổi) để tìm những chỉ tiêu lâm học cơ bản cho lâm phần Tràm như: Mật độ trung bình (N 33 (cây/ha)), đường kính thân cây bình quân (DBHbq (cm)), chiều cao thân cây bình quân (Hbq (m)), thể tích thân cây bình quân (V (m3/ha)). Tính các đặc trưng phân bố đường kính thân cây (N - D) để làm rõ kết cấu lâm phần. Chỉ tiêu tính toán bao gồm trị trung bình, sai tiêu chuẩn, phạm vi biến động, hệ số biến động, độ lệch, độ nhọn. Sau đó, sử dụng phân bố Weibull để mô tả dạng phân bố N - D của các lâm phần. Hàm phân bố Weibull có dạng: f(x) = (β/α)(x/α)β - 1exp{-(x/α)β} Trong đó β > 0. α > 0. x ≥ 0; β là tham số đặc trưng cho hình dạng đường cong; α là tham số đặc trưng cho độ lệch của phân bố. Hàm mật độ xác xuất có dạng: F(x) = 1 - exp{-(Xp/α)β} Sau đó, dựa vào sự khác biệt của các tham số phân bố (β và α) để phân tích ảnh hưởng của tuổi rừng đến kết cấu đường kính lâm phần. Tất cả những nội dung tính toán trên đây được xử lý bằng phần mềm Statgraphics Plus Version 3.0; MS Exel 2003 3.3.3. Phương pháp nghiên cứu sinh khối rừng Tràm 3.3.3.1. Thu thập số liệu Trên thực địa, tại những nơi đặc trưng cho các lâm phần Tràm ở tuổi 2 - 11 sinh trưởng trên đất than bùn và đất phèn, mỗi cấp tuổi được bố trí 1 ô mẫu điển hình với diện tích 100m2. Trong mỗi ô mẫu, sau khi thống kê chính xác mật độ, đo đạc DBH(cm) và H (m) của từng cá thể Tràm, đã tiến hành nhóm các cá thể Tràm vào từng cấp đường kính với mỗi cấp là 1.0 cm. Sau đó, 56 cây tiêu chuẩn điển hình trên đất phèn đã được chọn lựa và phân bố đều vào 8 cấp đường kính (từ 1.0 - 9.0 cm) với mỗi cấp 7 cây để đo đạc sinh khối (tươi và khô). Tương tự như thế, đối với các lâm phần Tràm ở tuổi 2 - 11 sinh trưởng trên đất than bùn 45 cây tiêu chuẩn điển hình được chọn lựa để đo đạc sinh khối (tươi và khô), trong đó phân bố đều vào 14 cấp đường kính (từ 1 - 15 cm) với mỗi cấp 3 cây. Ngoài ra, trên mỗi loại đất đã chọn điển hình 10 - 15 cây Tràm có cùng cấp đường kính như trên để dùng vào việc kiểm tra độ chính xác của biểu sinh khối. Sinh khối của những cây Tràm dùng để kiểm tra độ chính xác của biểu sinh khối không tham gia vào việc lập biểu sinh khối. a) Phương pháp xác định sinh khối tươi ở ngoài rừng như sau: - Sau khi chọn được cây tiêu chuẩn, cây Tràm được chặt hạ sát gốc; vị trí gốc chặt cách mặt đất 5 - 10 cm. 34 - Trên mỗi cây tiêu chuẩn đã chặt hạ, sau khi đã đo chính xác DBH cả vỏ, tiến hành phân chia sinh khối thành từng bộ phận riêng rẽ như thân, cành và lá. - Cân đo từng bộ phận sinh khối (thân tươi - ký hiệu SKTt (kg); cành tươi - ký hiệu SKCt (kg); lá tươi - ký hiệu SKLt (kg) với độ chính xác đến 0.05 kg. Sau đó cộng dồn những bộ phận sinh khối tươi để xác định tổng sinh khối tươi của các phần trên mặt đất của cây Tràm - ký hiệu = TSKt (kg). - Sau khi xác định sinh khối tươi, thu mẫu từng bộ phận sinh khối với mỗi loại 1kg để dùng vào việc xác định sinh khối khô bằng máy sấy; trong đó ký hiệu tổng sinh khối khô = TSKk (kg); sinh khối thân khô = SKTk (kg); sinh khối cành khô = SKCk (kg). sinh khối lá khô = SKLk (kg). b) Phương pháp xác định sinh khối khô: - Các mẫu sinh khối tươi của cây Tràm được sấy ở nhiệt độ ban đầu 700C và tăng dần lên đến 1050C. - Định kỳ cân đo sinh khối khô của cây Tràm với độ chính xác đến 0.05kg. Kết quả lần đo cuối cùng được ghi nhận sau khi sinh khối khô có giá trị không thay đổi. Tùy theo thành phần cụ thể, thời gian sấy khô biến động từ 12 – 36 giờ. Kế đến tính hệ số tỷ lệ giữa sinh khối khô (p (kg)) với sinh khối tươi (P (kg)) theo công thức k = p/P. Cuối cùng tính sinh khối khô cho từng bộ phận của cây và lâm phần bằng cách nhân sinh khối tươi (P) của các bộ phận tương ứng với hệ số k, nghĩa là p = P*k. 3.3.3.2. Tính toán số liệu trong phòng Bước 1: Toàn bộ số liệu về sinh khối (tươi và khô) của những cây tiêu chuẩn đại diện cho cấp đường kính được tập hợp lại thành biểu theo từng bộ phận (thân, cành, lá) và toàn bộ phần trên mặt đất của cây Tràm tương ứng với tuổi và hai loại đất (than bùn và đất phèn). Bước 2: Trên mỗi loại đất, từ số liệu về sinh khối (tươi và khô) và DBH cả vỏ của cây Tràm, các mối quan hệ sau đây đã được xác lập: (1) giữa Tổng sinh khối và các thành phần sinh khối trên mặt đất (thân, cành, lá) với Đường kính ngang ngực (DBH) cả sinh khối tươi lẫn sinh khối khô; (2) giữa Tổng sinh khối tươi (TSKt) với Tổng sinh khối khô (TSKk). Những mối quan hệ chặt chẽ giữa các bộ phận sinh khối với DBH được sử dụng để dự đoán sinh khối (thân, cành, lá và tổng số) dựa theo chỉ tiêu DBH cả vỏ. Việc xác định mối quan hệ giữa các bộ phận sinh khối với DBH được thực hiện theo các bước sau đây: 35 - Xây dựng ma trận tương quan giữa các chỉ tiêu sinh khối với DBH và giữa các chỉ tiêu sinh khối với nhau. Những chỉ tiêu sinh khối có mối quan hệ chặt chẽ với DBH được sử dụng để xây dựng mô hình dự đoán sinh khối và lập biểu sinh khối cho từng cấp DBH và cho cả rừng Tràm. - Tìm kiếm các mô hình thống kê để dự đoán sinh khối từ DBH. Nguyên tắc chung trong việc chọn lựa mô hình dự đoán là: (1) mô hình mô tả tốt nhất quan hệ giữa biến phụ thuộc (sinh khối các bộ phận) với biến độc lập (DBH); (2) mô hình dễ tính toán hoặc đã có sẵn (mặc định) trong các phần mềm thống kê chuyên dùng; (3) hệ số tương quan cao nhất và tổng bình phương sai số là nhỏ nhất. Theo nguyên tắc trên đây, mối quan hệ giữa những bộ phận sinh khối với DBH được xây dựng dựa theo 9 hàm hồi quy đơn mặc định trong phần mềm thống kê Statgraphics Plus Version 3.0 sau đây: (1) Hàm số mũ: y = Exp(a + bx) (2) Hàm số nghịch đảo của y: y = 1/(a + bx) (3) Hàm số nghịch đảo của x: y = a + b/x (4) Hàm số 2 lần nghịch đảo của x: y = 1/ (a + b/x) (5) Hàm số logarit của x: y = a + bLnx (6) Hàm số lũy thừa: y = axb (7) Hàm số căn bậc 2 của x: y = a + b*sqrt(x) (8) Hàm số căn bậc 2 của y: y = (a + b*x)2 (9) Hàm đa hợp: y = αaX Bước 3: Xây dựng biểu sinh khối (tươi và khô) của rừng Tràm. Nguyên lý chung như sau: ∗ Xây dựng biểu sinh khối (tươi và khô) của cây Tràm tùy thuộc vào sự thay đổi DBH; trong đó DBH được sắp xếp theo cấp với mỗi cấp là 1cm. Biểu sinh khối (tươi và khô) của cây Tràm bao gồm tổng sinh khối (TSK), sinh khối thân (SKT), sinh khối cành (SKC) và sinh khối lá (SKL). Chúng được xây dựng từ các mối quan hệ chặt chẽ giữa TSK(tươi và khô) - DBH, giữa SKT(tươi và khô) - DBH, giữa SKC(tươi và khô) - DBH, giữa SKL(tươi và khô) - DBH. ∗ Sinh khối của rừng Tràm có thể được xác định theo ba phương pháp: 36 (1) Phương pháp thứ nhất: Tại những ô mẫu ở mỗi tuổi cần nghiên cứu, xác định sinh khối từng cây cấu thành rừng trên ô mẫu và cộng dồn sinh khối từng cây trên ô mẫu rồi qui ra hécta bằng cách nhân với hệ số 10000/S, với S là diện tích ô mẫu (m2). (2) Phương pháp thứ hai: Tại những ô mẫu tương tự như trên, thống kê và đo đạc DBH của từng cây Tràm trên ô mẫu và sắp xếp chúng thành từng cấp đường kính với mỗi cấp là 1 cm hoặc 0.5 cm tùy theo tuổi. Kế đến thống kê tần số cho mỗi cấp đường kính; tiếp theo tìm sinh khối của từng cấp đường kính bằng cách nhân tần số của mỗi cấp với sinh khối bình quân của cấp đường kính đó; sau đó cộng dồn lại cho ô mẫu. Sau cùng tính sinh khối trên 1 ha bằng cách nhân tổng sinh khối của ô mẫu với hệ số 10000/S, với S là diện tích ô mẫu (m2). (3) Phương pháp thứ ba. Đối với rừng Tràm thuần loại đồng tuổi với phân bố số cây theo cấp đường kính (phân bố N – D) tuân theo luật chuẩn, nếu đã biết mật độ (N (cây/ha)) và đường kính bình quân lâm phần (DBHbq (cm)), thì sinh khối toàn bộ quần thụ Tràm trên 1 ha bằng sinh khối của cây bình quân nhân với mật độ lâm phần. Bằng nguyên lý vừa nói trên đây có thể xác định được sinh khối (tươi và khô) cho các lâm phần Tràm ở các tuổi mà phạm vi phân bố DBH từ 2 - 18 cm. Trong đề tài này, sinh khối rừng Tràm chỉ được tính ở tuổi 5, 8 và 11 tương ứng với hai loại đất (than bùn và đất phèn) và ba cấp độ sâu ngập khác nhau (cao, trung bình và thấp). 3.3.4. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của độ sâu ngập và đất đến sinh khối cây Tràm và rừng Tràm 3.3.4.1. Cơ sở khoa học Sinh trưởng của cây rừng được ấn định bởi tập hợp nhiều nhân tố khác nhau. Mối liên hệ này có thể được mô tả bằng một hàm số sau đây: Sinh trưởng của cây rừng = f(khí hậu, độ sâu ngập - đất đai, sinh vật, tác động của con người (lửa rừng, bón phân và tưới nước, chặt nuôi dưỡng rừng…) và tuổi rừng). Từ nguyên lý đó cho thấy, muốn xác định ảnh hưởng riêng biệt của độ sâu ngập và đất đến sinh khối và sinh trưởng của rừng Tràm thì tất cả các yếu tố khác cần phải được chọn đồng nhất. Theo đó, khi xem xét ảnh hưởng của độ sâu ngập đến sinh khối rừng Tràm, chúng tôi đã chọn lựa những lâm phần Tràm đưa vào nghiên cứu có sự khác nhau về độ sâu ngập, nhưng đồng nhất về điều kiện tiểu khí hậu, về loại đất, về chăm sóc, nuôi dưỡng rừng và tuổi rừng. Tương tự như thế, khi xem xét ảnh hưởng của loại đất đến sinh khối rừng Tràm, đã chọn lựa những lâm phần Tràm đưa 37 vào nghiên cứu có sự khác biệt về đất, nhưng đồng nhất về điều kiện tiểu khí hậu, về dạng độ sâu ngập, về chăm sóc, nuôi dưỡng rừng và tuổi rừng. Phân tích ảnh hưởng của độ sâu ngập và đất đến sinh khối của rừng Tràm được giới hạn ở việc xem xét những thay đổi về sinh khối (tươi và khô) của các thành phần trên mặt đất trong cùng một cấp đường kính thân cây và những thành phần sinh khối của quần thụ Tràm trên 1 ha. 3.3.4.2. Thu thập số liệu ∗ Xác định ảnh hưởng của độ sâu ngập: Trên cùng một loại đất, thực hiện phân chia rừng Tràm trong mỗi nhóm tuổi (5, 8 và 11 tuổi) theo ba đạng độ sâu ngập khác nhau (cao, trung bình và thấp). Ở mỗi tuổi rừng tương ứng với một độ sâu ngập, thống kê chính xác số cây, đo đường kính và chiều cao từng cây trên 3 ô mẫu điển hình, mỗi ô mẫu có diện tích từ 100 - 200m2 tùy theo tuổi và mật độ. Tổng cộng mỗi tuổi rừng đã đo đạc sinh khối trên 18 ô mẫu. ∗ Xác định ảnh hưởng của đất. Trên cùng một loại đất, độ sâu ngập được phân chia thành 3 dạng (cao, trung bình và thấp). Do đó, để xem xét ảnh hưởng của đất đến sinh khối rừng Tràm ở mỗi nhóm tuổi, đã tiến hành lấy trung bình sinh khối rừng Tràm trên 3 cấp độ sâu ngập thuộc cùng một loại đất. 3.3.4.3. Cách thức và phương pháp xử lý số liệu Thủ tục xử lý số liệu để xem xét ảnh hưởng của độ sâu ngập và đất đến sinh khối rừng Tràm như sau: ∗ Xác định sự khác biệt về sinh khối cây Tràm tùy theo độ sâu ngập: Trên mỗi loại đất và mỗi tuổi rừng, sinh khối (tươi và khô) trung bình cho mỗi cấp độ sâu ngập được tính toán và so sánh sự khác biệt về sinh khối từng bộ phận (tổng số, thân, cành và lá) ở mỗi tuổi rừng Tràm trên ba dạng độ sâu ngập khác nhau được thực hiện bằng phương pháp phân tích phương sai một nhân tố (nhân tố xem xét ở đây là ba cấp độ sâu ngập). Sự khác biệt về sinh khối từng bộ phận (tổng số, thân, cành và lá) ở mỗi tuổi rừng Tràm được thực hiện bằng cách so sánh trị tuyệt đối (tấn/ha) và tương đối (%). ∗ Xác định sự khác biệt về sinh khối rừng Tràm tùy theo loại đất. Ảnh hưởng của đất đến sinh khối (tươi và khô) của cây Tràm và rừng Tràm được xem xét thông qua hai nội dung: a) Xác định ảnh hưởng của loại đất đến sinh khối cây Tràm trong cùng một cấp đường kính thân cây theo các bước sau: ƒ DBH của rừng Tràm trên hai loại đất được phân thành từng cấp, mỗi cấp 1cm, tính sinh khối cho từng cấp DBH dựa trên quan hệ giữa TSK (tươi và khô) với DBH. 38 ƒ So sánh sự khác biệt (tuyệt đối và tương đối) về sinh khối (tươi và khô) trong cùng một cấp DBH trên hai loại đất. ƒ Tuyến tính hoá quan hệ giữa TSK (tươi và khô) với DBH và so sánh hai điểm chặn (Intercepts = a) và hai hệ số góc (Slopes = b) của hai mô hình tuyến tính tương ứng với hai loại đất để làm rõ hơn khuynh hướng khác biệt về sinh khối khi DBH thay đổi. Việc so sánh điểm chặn và độ dốc của các đường hồi quy được thực hiện bằng thủ tục so sánh các đường hồi quy (Comparision of regression lines) trong phần mềm thống kê Statgraphics 3.0. b) Xác định ảnh hưởng của loại đất đến sinh khối rừng Tràm bằng cách so sánh sự khác biệt sinh khối (tươi và khô) tuyệt đối (tấn/ha) và tương đối (%) ở từng tuổi rừng Tràm tương ứng với hai loại đất khác nhau. 3.3.5. Thu thập những dữ liệu khác Bên cạnh việc thu thập những dữ liệu về rừng Tràm, cũng đã tiến hành thu thập những số liệu cơ bản về khí hậu, về tình hình tài nguyên rừng Tràm, về dạng độ sâu ngập và loại đất. Những số liệu này được thống kê từ những nguồn thông tin cơ bản của các cơ quan chuyên ngành ở tỉnh Cà Mau và Trường Đại Học Cần Thơ. 39 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Kết quả khảo sát đặc trưng lâm học của rừng Tràm 4.1.1. Kết quả khảo sát tổng quát trong khu vực nghiên cứu giữa đất than bùn và đất phèn Phân tích rừng Tràm ở tuổi 5, 8 và 11 về các đặc trưng mật độ, đường kính, chiều cao và trữ lượng của rừng Tràm trên đất than bùn và đất phèn được trình bày trong bảng 4.1 Bảng 4.1. Đặc tính rừng Tràm trên khu vực nghiên cứu Loại đất Tuổi (Năm) N (cây/ha) DBH (cm) H (m) M (m3/ha) 5 10 867 ± 1 533 (18.4%) 4.1 ± 0.3 (10.1%) 3.7 ± 0.35 (9.5%) 26.4 ± 8.6 (38.9%) 8 6 189 ± 1 005 (21.1%) 4.9 ± 0.2 (6.1%) 6.6 ± 0.70 (10.6%) 39.7 ± 10.0 (32.8%) Than bùn 11 3 278 ± 268 (10.6%) 6.4 ± 0.6 (11.5%) 7.5 ± 0.85 (11.3%) 40.7 ± 9.3 (29.6%) 5 15 911 ± 1 362 (11.1%) 3.2 ± 0.4 (15.4%) 5.2 ± 0.40 (7.7%) 32.8 ± 5.2 (20.6%) 8 9 822 ± 828 (10.9%) 4.8 ± 0.6 (16.4%) 7.0 ± 0.72 (10.3%) 65.8 ± 19.9 (39.4%) Đất phèn 11 7 933 ± 358 (5.9%) 5.6 ± 0.4 (10.0%) 8.3 ± 0.90 (10.8%) 80.8 ± 13.2 (21.2%) * N: Mật độ cây rừng; DBH: Đường kính bình quân thân cây; H: Chiều cao bình quân: M: Trữ lượng rừng; Số % là hệ số biến động của chỉ tiêu tương ứng (Vd: 17.3% là hệ số biến động về mật độ cây ở tuổi 5 trên đất than bùn) • Trên đất than bùn, các yếu tố mật độ trung bình, đường kính thân cây, chiều cao cây và trữ lượng của rừng Tràm ở tuổi 5, 8 và 11 đều biến động khá lớn giữa các lâm phần; năng suất gỗ thân cây bình quân mỗi năm giãm dần theo cấp tuổi: Ở tuổi 5, 8 và 11 tương ứng là 5.3; 5 và 3.7 m3/ha/năm. • Trên đất phèn, mật độ trung bình, đường kính, chiều cao của rừng Tràm ở tuổi 5, 8 và 11 tương đối ổn định; riêng trữ lượng thân cây biến động tương đối lớn giữa các lâm phần; năng suất gỗ thân cây bình quân mỗi năm tăng dần theo tuổi: Ở tuổi 5, 8 vbà 11 tương ứng là 6.6, 7.1 và 7.3 m3/ha/năm. 40 • So với rừng Tràm trên đất phèn, mật độ trung bình của rừng Tràm trên đất than bùn chỉ bằng 68.3% (tuổi 5), 63% (tuổi 8) và 41.3% (tuổi 11), đường kính cao hơn từ 1 - 2 cấp (mỗi cấp 0.5 cm), chiều cao thấp hơn từ 1 - 1.5 cấp (mỗi cấp 0.5 m), trữ lượng gỗ chỉ bằng khoảng 79.2% (tuổi 5), 60% (tuổi 8). Và 50.4% (tuổi 11) 4.1.2. Đặc trưng mật độ, đường kính, chiều cao và trữ lượng rừng trên đất than bùn và đất phèn 4.1.2.1. Phân bố đường kính thân cây Kết quả phân tích phân bố mật độ theo cấp đường kính (N – D) của rừng Tràm 5 - 8 - 11 tuổi trên độ sâu ngập cao và trung bình thuộc nhóm đất than bùn và đất phèn trình bày trong Bảng 4.2 cho thấy: Bảng 4.2. Phân bố N - D của rừng Tràm 5 – 8 - 11 tuổi ở Cà Mau Đất than bùn Đất phèn Tuổi (năm) Tuổi (năm) Chỉ tiêu 5 8 11 5 8 11 N (cây/ha) 109 62 29 160 99 80 DBHmin (cm) 1.6 2.1 1.6 1.1 1.9 2.1 DBHmax (cm) 8.1 9.9 10.8 7.0 9.9 10.5 DBHmax - Dmin 6.5 7.8 9.2 5.9 8.0 8.4 Mode 2.4 4.0 6.7 2.2 3.2 5.7 Median 4.0 4.9 6.4 3.0 4.8 5.5 DBHbq(cm) 4.1 4.9 6.4 3.1 4.9 5.6 SK 0.2 0.3 0.4 0.6 0.5 0.4 Ex -0.7 -0.5 0.4 0.2 -0.4 -0.2 V% 30.6 27.4 23.6 32.3 31.2 27.2 * N: Mật độ cây rừng; DBH: Đường kính cây; Me: Số trung vị; Sk: Độ lệch của đường cong phân bố; Ex: Độ nhọn của đường cong phân bố; V%: Hệ số biến động Ở tất cả các lâm phần Tràm sinh trưởng trên đất than bùn và đất sét ở các cấp tuổi đều có dạng phân bố 1 đỉnh hơi lệch phải, tuổi rừng càng lớn chân đường biểu diễn càng rộng chứng tỏ sự phân hóa đường kính tăng dần theo tuổi. Điều nầy chứng tỏ các lâm phần quan sát ít bị tác động bởi những tác nhân bên ngoài. Phân tích phân bố N - D của các lâm phần Tràm 5 – 8 - 11 tuổi trên các ô mẫu từ 100 - 800 m2 cho thấy chúng đều tuân theo phân bố Weibull (Bảng 4.3). 41 Bảng 4.3. Đồng hoá phân bố N - D của rừng Tràm với phân bố Weibull Loại đất Tuổi (Năm) Diện tích ô mẫu (m2) Mật độ (cây/ô) β α χ2 P 5 200 126 4.34 4.88 7.63 0.27 8 200 148 4.23 5.43 2.92 0.40 Than bùn 11 800 151 4.01 6.35 4.21 0.38 5 200 280 4.76 4.12 9.90 0.13 8 100 216 4.49 5.99 4.60 0.33 Đất phèn 11 200 151 4.01 6.35 4.21 0.38 * β: Tham số biểu thị hình dạng đường cong, β càng nhỏ đường cong càng tù (chân đường cong càng rộng); α: Tham số biểu thị độ lệch của đường cong, α càng lớn đỉnh đường cong càng lệch về bên phải Kết quả Bảng 4.3 cho thấy, trên cả hai loại đất than bùn và đất phèn, hình dạng đường cong (tham số β) đều có khuynh hướng giảm dần từ tuổi 5 đến tuổi 11. Điều đó chứng tỏ rằng, trong phạm vi rừng Tràm từ 5 - 11 tuổi, khi tuổi rừng càng cao thì phạm vi phân bố đường kính càng rộng. Mặt khác, khi tuổi rừng Tràm tăng lên thì đỉnh đường cong (biểu hiện qua tham số α) có khuynh hướng lệch về bên phải hay về phía đường kính lớn. Kết quả kiểm tra χ2 cho thấy sự phù hợp của mô hình lý thuyết và thực nghiệm là có ý nghĩa (P > 0.05) 4.1.2.2. Đặc điểm phân hoá cấp sinh trưởng Đặc điểm phân hóa cấp sinh trưởng của lâm phần được tính toán theo cách phân cấp sinh trưởng của Zưnkin (1970): Kd = Di/Dbq. Trong đó Kd:Hệ số phân cấp; Di: Đường kính của cây cấp i và Dbq: Đường kính bình quân của lâm phần. Theo đó, cây cấp V có hệ số Kd < 0.7; cây cấp IV có hệ số Kd = 0.7 - 0.9; Cây cấp III có hệ số Kd = 0.9 - 1.1; cây cấp II có hệ số Kd = 1.1 -1.3; cây cấp I có hệ số Kd > 1.3. Phân tích sự phân hoá cấp sinh trưởng của các quần thể Tràm ở các tuổi 5 – 8 - 11 trên hai loại đất cho thấy (Bảng 4.4 - 4.5) 42 Bảng 4.4. Đặc điểm phân hoá cấp sinh trưởng trên đất than bùn Tuổi 5 Tuổi 8 Tuổi 11 Cấp sinh trưởng N (cây/ha) DBH (cm) Sd (cm) N (%) N (cây/ha) DBH (cm) Sd (cm) N (%) N (cây/ha) DBH (cm) Sd (cm) N (%) I 1000 6.1 0.50 18.4 720 8.2 0.68 12.9 450 7.6 0.99 10.7 II 934 5.1 0.20 17.2 1025 6.6 0.28 18.3 325 6.5 0.30 7.7 III 1025 4.3 0.22 18.9 1150 5.5 0.25 20.6 1850 6.0 0.33 44 IV 800 3.4 0.22 14.7 1445 4.5 0.24 25.8 1000 5.2 0.33 23.8 V 1676 2.5 0.30 30.8 1250 3.4 0.33 22.4 575 3.8 0.47 13.7 Lâm phần 5435 4.1 0.45 100 5590 5.6 1.14 100 4200 5.8 1.04 100 * N: Mật độ cây; Sd: Sai tiêu chuẩn Bảng 4.5. Đặc điểm phân hoá cấp sinh trưởng trên đất phèn Tuổi 5 Tuổi 8 Tuổi 11 Cấp sinh trưởng N (cây/ha) DBH (cm) Sd (cm) N (%) N (cây/ha) DBH (cm) Sd (cm) N (%) N (cây/ha) DBH (cm) Sd (cm) N (%) I 2200 5.3 0.40 13.9 905 7.1 0.26 9.2 605 8.0 0.42 7.6 II 2795 4.4 0.24 17.6 2105 6.0 0.34 21.4 1210 6.7 0.31 15.3 III 4695 3.6 0.20 29.6 2800 5.1 0.27 28.5 2310 5.7 0.25 29.1 IV 2490 3.0 0.20 15.7 2012 4.1 0.25 20.5 2810 4.6 0.32 35.4 V 3698 1.9 0.41 23.3 2000 2.9 0.47 20.4 1000 3.6 0.31 12.6 Lâm phần 15878 3.2 0.53 100 9822 4.8 0.80 100 7935 5.6 0.60 100 * N: Mật độ cây; Sd: Sai tiêu chuẩn • Trên đất than bùn ở tuổi 5, số cây thuộc cấp sinh trưởng tốt đến trung bình (I - III) chiếm 54.4%, những cây thuộc cấp sinh trưởng kém (IV - V) chiếm 45.6%. Ở tuổi 8, số cây thuộc cấp sinh trưởng tốt đến trung bình (I - III) chiếm 51.2%, những cây thuộc cấp sinh trưởng kém (IV - V) chiếm 48.2%. Ở tuổi 11. số cây thuộc cấp sinh trưởng tốt đến trung bình (I - III) chiếm 62.5%, những cây thuộc cấp sinh trưởng kém (IV - V) chiếm 37.5%. • Trên đất phèn, ở tuổi 5 số cây thuộc cấp sinh trưởng tốt đến trung bình (I - III) chiếm 61.0%, những cây thuộc cấp sinh trưởng kém (IV - V) chiếm 39.0%; ở tuổi 8, số cây thuộc cấp sinh trưởng tốt đến trung bình (I - III) chiếm 59.2%, những cây thuộc cấp sinh trưởng kém (IV - V) chiếm 40.8%; ở tuổi 11. số cây 43 thuộc cấp sinh trưởng tốt đến trung bình (I - III) chiếm 52.0%, những cây thuộc cấp sinh trưởng kém (IV - V) chiếm 48.0%. • So sánh phân cấp sinh trưởng giữa 2 loại đất cho thấy ở tuổi 5 và 8 tỉ lệ cây sinh trưởng kém ở đất than bùn cao hơn trên đất phèn, ngược lại ở tuổi 11 chỉ tiêu nầy trên đất than bùn có tỉ lệ thấp hơn so với đất phèn. Điều nầy có thể được giải thích như sau: (1) Ở cấp tuổi nhỏ (5 – 8 tuổi) cây Tràm trên đất than bùn phải chịu sự cạnh tranh của các loài thảo mộc khác (thể hiện ở mật độ cây thấp) nên sinh trưởng kém hơn Tràm trên đất phèn -hầu như không có sự cạnh tranh đáng kể nào (thể hiện ở mật độ cao gấp 3 lần so với đất than bùn). (2) Ở cấp tuổi 11. Tràm trên đất than bùn đã sinh trưởng tương đối ổn định do đã vượt tán so với các loài cạnh tranh tuy với mật độ thưa; ngược lại trên đất phèn do có sự cạnh tranh không gian dinh dưỡng mạnh giữa các cá thể với nhau nên tỉ lệ cây có khả năng bị đào thải là cao hơn trên đất than bùn. Điều nầy phù hợp với qui luật sinh trưởng của rừng tự nhiên theo lý thuyết lâm sinh học. 4.1.3. Thảo luận chung về các đặc trưng lâm học của rừng Tràm Kết quả nghiên cứu đã cho thấy, so với Tràm sinh trưởng trên đất phèn, đường kính thân cây của Tràm trên đất than bùn lớn hơn, còn mật độ, chiều cao và trữ lượng thân cây đều thấp hơn đáng kể. Có thể do đặc điểm của đất than bùn là tầng đất rất dày và mềm, mặt đất được bao phủ bởi nhiều cỏ dại và dây leo, ngược lại, đất phèn có tầng đất mặt mỏng hơn và cứng hơn (do có nhiều sét), cỏ dại và dây leo