LUẬN văn THẠC sĩ HAY nghiên cứu yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả (castanopsis boisii hickel et a camus) tái sinh dưới tán rừng tại một số xã thuộc huyện lục nam, tỉnh bắc giang​

V.A.Alecxeep 1975 cho rằng ánh sáng dưới tán rừng là một trong những nhân tố chủ yếu để xác định tình trạng cây tái sinh, từ mật độ, phân bố cây đến sinh trưởng của cây.. Những chuyên gi

KiÒu thÞ d-¬ng

Nghiªn cøu yªu cÇu ¸nh s¸ng cña dÎ ¨n qu¶

(Castanopsis boisii Hickel Et a camus) t¸i sinh

d-íi t¸n rõng t¹i mét sè x· thuéc huyÖn lôc nam,

ĐẶT VẤN ĐỀ

Dẻ ăn quả (Castanopsis boisii Hickel et A Camus) là một trong những loài

cây rừng có khả năng cung cấp thực phẩm giàu dinh dưỡng với sản lượng cao trên vùng đất đồi núi ở các tỉnh Hải Dương, Bắc giang, Sơn La, Hoà Bình Trong khung cảnh của biến đổi khí hậu, Dẻ ăn quả được xem là một trong những loài cây rất có triển vọng cho những giải pháp lồng ghép các mục tiêu phát triển kinh tế và bảo tồn rừng ở nhiều vùng nước ta

Ở Bắc Giang, Dẻ ăn quả là một trong những loài cây bản địa được ưu tiên lựa chọn hàng đầu để trồng rừng và xúc tiến tái sinh nhằm tăng cường sự kết hợp giữa mục tiêu phòng hộ và mục tiêu kinh tế Hiện nay, rừng Dẻ phân bố chủ yếu ở các huyện Yên thế, Lục Nam, Tân Yên, Lạng Giang, Lục Ngạn, Sơn Động Rừng

Dẻ đã mang lại lợi ích to lớn cho người dân, có những hộ thu nhập từ Dẻ ăn quả tới hàng chục triệu đồng một năm Tuy nhiên, rừng Dẻ đang có xu hướng suy thoái dần một phần do những cây Dẻ đã nhiều tuổi chưa được chăm sóc tốt, một phần do phương pháp phát dọn tạo những khoảng trống sạch để thu nhặt quả rụng hàng năm làm gia tăng quá trình xói mòn và thoái hoá đất Trong quá trình đó người ta cũng làm mất đi lớp cây tái sinh, do đó triển vọng phục tráng rừng Dẻ là rất khó khăn

Trước thực trạng đó thì tái sinh và phục tráng rừng Dẻ, phát triển nhân rộng diện tích trồng Dẻ là rất cần thiết Tuy nhiên, những nghiên cứu về đặc điểm sinh

thái làm cơ sở cho các biện pháp tái sinh Dẻ còn rất hạn chế Đề tài: " Nghiên cứu yêu cầu ánh sáng của Dẻ ăn quả (Castanopsis boisii Hickel et A Camus) tái sinh dưới tán rừng tại một số xã thuộc huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang" được thực

hiện nhằm góp phần giải quyết tồn tại trên Đề tài hướng vào làm sáng tỏ yêu cầu về ánh sáng của cây Dẻ ở giai đoạn tái sinh và đưa ra những khuyến nghị cho các biện pháp tái sinh Dẻ liên quan đến đặc điểm yêu cầu ánh sáng của nó

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Trên thế giới

Theo Oliver và Larson (1990) [36], các khoảng trống trong rừng là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của lớp cây tái sinh và sự mở rộng tán của những cây xung quanh Tuy nhiên, trong không ít trường hợp sự mở rộng tán của những cây xung quanh vào khoảng trống thường diễn ra chậm chạp hơn nhiều so với sự phát triển của cây tái sinh, nhất là các loài cây tiên phong ưa sáng trong quá trình lấp kín khoảng trống đó

Sự cạnh tranh giữa các loài cây tái sinh và lớp cây bụi thảm tươi dưới tán rừng có thể rất quyết liệt và đây chính là một trong những nguyên nhân cơ bản làm tăng tỷ lệ chết của cây tái sinh (Bi và cộng sự, 2007) [34]

Tiểu hoàn cảnh rừng chịu ảnh hưởng nhiều bởi các lỗ trống của tán rừng Sự tăng cường độ ánh sáng tiếp đến mặt đất là một trong những điều kiện quan trọng nhất ảnh hưởng tới sự nẩy mầm của hạt giống và sự sinh trưởng của cây tái sinh

Tuy nhiên, cần thấy rằng trong cả 2 trường hợp: quá nhiều ánh sáng cũng như sự che bóng quá mức đều không có lợi cho sinh trưởng của cây non (Girma và cộng

sự, 2010) [33] Vì vậy, điều chỉnh độ tàn che của rừng là một trong những tác nghiệp lâm sinh quan trọng nhất đảm bảo tái sinh diễn ra theo đúng yêu cầu đã được xác định trước

V.A.Alecxeep (1975) cho rằng ánh sáng dưới tán rừng là một trong những nhân tố chủ yếu để xác định tình trạng cây tái sinh, từ mật độ, phân bố cây đến sinh trưởng của cây Thông thường khi tuổi cây tái sinh tăng lên thì nhu cầu ánh sáng của nó cũng tăng theo Một số loài cây ưa sáng, cây tái sinh có thể chết ở điều kiện ánh sáng 10 - 12% ( ở tuổi dưới 2), và 25 - 30% ở tuổi lớn hơn 5 - 10 tuổi (dẫn theo Hoàng Kim Ngũ và Phùng Ngọc Lan, 2005) [18]

Xét về mặt tổng thể, việc nghiên cứu chế độ ánh sáng theo chiều nằm ngang

và theo chiều thẳng đứng là nghiên cứu cơ bản nhằm hiểu rõ kết cấu và sinh thái của rừng mưa.(Richards, 1970) [21] Ngoài ra, trong công trình nghiên cứu của mình, tác giả cũng chỉ ra rằng: ánh sáng như một nhân tố có tác dụng quyết định chủ yếu đến kết cấu và thành phần của tầng lâm hạ trong rừng Tuy nhiên, đó không phải là yếu tố ảnh hưởng đơn độc như trước đây các nhà lâm học vẫn nghĩ

mà nhiều thí nghiệm của ông đã chỉ ra rằng sự khác biệt của lớp cây tầng dưới còn

do tính chất của hệ rễ các loài cây gỗ lớn Những nghiên cứu sau này đã khẳng định ánh sáng là yếu tố ảnh hưởng rõ rệt và chủ yếu đến sự sinh trưởng và phát triển của lớp cây bên dưới tán Mặc dù vậy, ngoài ánh sáng còn nhiều nhân tố khác

đã được xem xét như các yếu tố về đất đai thổ nhưỡng, điều kiện địa hình và cả các yếu tố về sinh vật như tầng cây cao

Những chuyên gia đầu tiên nghiên cứu về nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh rừng mà không có sự can thiệp của con người là Baur (1962) đã chỉ ra rằng sự thiếu hụt ánh sáng dưới tán rừng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây tái sinh Nếu ở trong rừng cây con có thể chết vì thiếu nước thì cũng không loại trừ cây chết do thiếu ánh sáng Trong rừng mưa nhiệt đới, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng chủ yếu đến sức sinh trưởng của cây con, còn đối với sự nảy mầm và phát triển mầm non thì ảnh hưởng này có thể được phản ánh chưa rõ (Baur, 1962) [2]

Hiện nay, trên thế giới có nhiều phương pháp để xác định yêu cầu ánh sáng cây rừng như phương pháp dựa vào đặc trưng hình thái của cây, phương pháp nghiên cứu quang hợp của các cây con dưới các độ tàn che khác nhau trong giai đoạn vườn ươm của I.S Mankima và I.L Xeniken (1884, 1980) Nghiên cứu tính

ưa sáng hay chịu bóng của cây rừng dựa theo tỷ lệ mô dậu, mô khuyết của Uxurai (1891) và nhiều phương pháp xác định khác (Hoàng Kim Ngũ, Phùng Ngọc Lan, 2005) [18]

Kết cấu của quần thụ lâm phần có ảnh hưởng đến tái sinh rừng Tác giả Yurkevich (1960) đã chứng minh độ tàn che tối ưu cho sự phát triển bình thường của đa số các loài cây gỗ là 0,6 - 0,7 (dẫn theo Nguyễn Thanh Tiến, 2004) [23]

Nghiên cứu một cách gián tiếp thông qua độ tàn che, các tác giả đã chỉ ra yêu cầu ánh sáng cho sự phát triển bình thường của đa số loài cây gỗ

Edwin (1996) [32] đã chỉ ra rằng ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ và vật rơi rụng là các yếu tố có ảnh hưởng rõ rệt nhất trong quá trình tái sinh lớp cây dưới tán rừng

Sự nảy mầm của hạt để phát triển thành cây tái sinh phụ thuộc vào tổ hợp các điều kiện về ánh sáng, độ ẩm và nhiệt độ điều đó phản ánh một phần rất quan trọng của nhân tố ánh sáng trong quá trình tái sinh

Về phương pháp điều tra tái sinh, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống do Lowdermilk (1972) đề nghị, với diện tích ô dạng bản thông thường từ 1 - 4m2 Bên cạnh đó cũng có nhiều tác giả đề nghị sử dụng phương pháp điều tra theo dải hẹp với các ô đo đếm có diện tích biến động từ 10 - 100m2 Phương pháp này trong điều tra tái sinh sẽ khó xác định được quy luật (Nguyễn Thị Thu Trang, 2009) [25]

Khi nghiên cứu về tái sinh tự nhiên nhiệt đới Châu Á các tác giả Bava (1954), Budowski (1956), Kationt (1965) [32] đã nhận định rằng dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung số lượng các cây có giá trị kinh tế tương đối nhiều, vì vậy nhiệm vụ đặt ra là bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng

Ánh sáng không chỉ là yếu tố của sự sống mà còn là yếu tố giới hạn, đối với các nhà sinh thái học, ánh sáng là một yếu tố lý thú nhất Khi quyết định một giải pháp kỹ thuật nào đó nhằm xúc tiến tái sinh, làm giàu rừng, yếu tố được xem xét đầu tiên vẫn là ánh sáng

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Khái quát về đặc điểm hình thái và sinh thái của Dẻ ăn quả

Theo Lê Mộng Chân và Lê Thị Huyên (2000) [5], các đặc điểm về hình thái

và sinh thái của Dẻ ăn quả được khái quát như sau:

Dẻ ăn quả (Castanopsis boisii Hickel et A Camus) hay còn gọi là Dẻ yên thế

thuộc chi Dẻ gai (Castanopsis) thuộc họ Dẻ (Fagaceae) là cây gỗ nhỡ, chiều cao thường từ 10 - 15m, đường kính có thể đạt từ 30 - 40cm, thân tròn thẳng, hơi xù xì,

vỏ dầy, màu xám trắng, nứt dọc nhỏ, cành nhánh dài, tán lá xum xuê (Hình 1.1)

Hình 1.1: Lá và quả của cây Dẻ ăn quả (Ảnh: Kiều Thị Dương, 2010)

Loài Dẻ ăn quả có lá đơn, mọc cách, hình ngọn giáo hoặc trái xoan, mép nguyên, đầu lá nhọn dần và hơi lệch, đuôi nêm, lá kèm hình kim sớm rụng, mặt trên xanh đậm, nhẵn bóng, mặt dưới nhiều vảy nhỏ, màu bạc Hoa đơn tính cùng gốc mọc đầu cành, hoa tự đực hình bông đuôi sóc, dựng đứng nghiêng

Hoa tự cái có lá bắc ngắn Hoa dài từ 4 - 7cm, phủ lông mềm, hoa cái thưa, đầu nhụy xẻ 3 Quả kiên hình cầu, được bọc kín trong đấu, có gai phân nhánh tập hợp thành cụm, mỗi đấu có 1 quả hình bầu dục, quả hơi vẹo

Dẻ có thể bắt đầu ra hoa kết quả từ tuổi 4 - 5 trở đi, đạt sản lượng cao ở tuổi

20 - 35 sau đó giảm dần cho đến 40 - 50 tuổi Hoa Dẻ nở rộ từ tháng 9 đến hết tháng

11 và quả chín vào tháng 8 đến tháng 9 năm sau Mùa sai quả phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thời tiết đặc biệt là gió hại và các đợt rét đậm, rét hại Thông thường mùa sai quả là 2 năm

Quần thể Dẻ thường tập trung ưu thế ở chân và sườn đồi, tái sinh hạt tốt trên đất trống hoặc dưới tán rừng thưa Khả năng tái sinh chồi mạnh, là loài cây tiên phong ở rừng sau khai thác kiệt

1.2.2 Mô ̣t số công trình trong nước liên quan đến vấn đề nghiên cứu của đề tài

Hoàng Kim Ngũ và Phùng Ngọc Lan (2005) [18] đã chỉ ra rằng trong rừng, việc đo đếm cường độ ánh sáng ở các mức chiều cao khác nhau là công việc phức tạp và khó khăn Cường độ ánh sáng theo chiều thẳng đứng phụ thuộc nhiều vào độ tàn che, thành phần loài cây của rừng… Từ lý luận như vậy, có thể thấy chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng độ tàn che, yếu tố có tính ổn định cao để phản ánh yêu cầu ánh sáng của lớp cây tái sinh dưới tán rừng

Sinh trưởng của cây tái sinh, trong giai đoạn cây mạ, hệ rễ mới hình thành, khả năng đồng hóa còn yếu, cây thường có tính chịu bóng cao, thường bị cạnh tranh với cây bụi thảm tươi về ánh sáng, chất dinh dưỡng và độ ẩm đất Đến giai đoạn cây con, khả năng đồng hóa cao hơn, tính chịu bóng đã giảm nhưng vẫn còn khả năng tồn tại dưới tán rừng, lúc này cây tái sinh đã bắt đầu tham gia vào tầng thảm tươi của rừng (Ngô Quang Đê, 1992) [8]

Trong quá trình tồn tại, mật độ cây tái sinh phụ thuộc vào điều kiện ánh sáng trong rừng và chế độ ánh sáng có liên quan chặt chẽ với độ khép tán Trên một khoảnh rừng có độ khép tán như nhau, thì phân bố số lượng cây tái sinh sẽ giảm dần khi kích thước của cây tái sinh tăng lên Nguyên nhân của hiện tượng này là do nhu

cầu ánh sáng của cây tái sinh tăng dần theo tuổi (Ngô Quang Đê, 1992) [8]

Khi nghiên cứu về đặc điểm tái sinh lỗ trống dưới tán rừng trạng thái IIIA1 tại Huyện Lục Nam Bắc Giang, Nguyễn Thị Kha (2009) [16] đã sử dụng phương pháp dùng máy Luximet để đo cường độ ánh sáng Mỗi cấp độ tàn che, tác giả lập 5

ô tiêu chuẩn, mỗi ô tiêu chuẩn đo 1 điểm ở tâm giữa Mỗi ngày đo 2 lần vào lúc 12 -13 h và 15 - 16h Kết quả cho thấy cường độ ánh sáng tỷ lệ nghịch với độ tàn che

Sự phát triển của cây bụi thảm tươi tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng Về cây tái sinh, khi có sự thay đổi về cường độ chiếu sáng thì số loài cây tham gia trong công

thức tổ thành tăng lên và mật độ cây tái sinh cũng tăng lên Ở cường độ ánh sáng là 8.800lux (ứng với độ tàn che < 0,3) thì có 33 loài phát hiện và có 7 loài tham gia vào công thức tổ thành, mật độ là 3.766 cây/ha Ở độ tàn che > 0,7 có 25 loài được phát hiện và có 5 loài tham gia vào công thức tổ thành, trong khi đó, mật độ cây tái sinh ở nơi có cường độ ánh sáng là 17.320lux là 3.828 cây/ha Ngoài ra tác giả còn nghiên cứu về mối quan hệ của cường độ ánh sáng với đường kính gốc và chiều cao vút ngọn của cây tái sinh, kết quả thể hiện theo xu hướng tỷ lệ thuận Tuy nhiên, phương pháp xác định cường độ ánh sáng tại một điểm tâm giữa của mỗi ô tiêu chuẩn có diện tích 200m2 là chưa thuyết phục vì ánh sáng thay đổi rất lớn giữa các

vị trí khác nhau trong rừng và khác nhau giữa các thời điểm đo trong ngày, thậm chí cùng một thời điểm đo, cùng một vị trí, khi có gió và không có gió cường độ ánh sáng khác nhau cả hàng vài chục klux Ở đây tác giả đưa ra mối quan hệ mới chỉ trên một số rất ít mẫu nghiên cứu và ở 2 thời điểm khác nhau trong ngày dưới dạng các phương trình tuyến tính một lớp Thực tiễn đã cho thấy ánh sáng thường thay đổi nhiều giữa các năm trong khi sinh trưởng lại biến động rất lớn theo tuổi cây Vì vậy phương trình sinh trưởng nên có nhân tố tuổi cây thì sẽ thuyết phục hơn Mặc

dù còn một số tồn tại, tuy nhiên kết quả của công trình đã định hướng về mối quan

hệ giữa cường độ ánh sáng với sinh trưởng cây tái sinh ở những khoảng trống trong rừng

Nguyễn Thanh Tiến (2004) [23] khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh dưới tán rừng trồng khu vực Hồ Núi Cốc, Thái Nguyên đã chỉ ra rằng mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao, tỷ lệ cây có triển vọng, phẩm chất cây tái sinh đều thay đổi theo đối tượng rừng trồng khác nhau với các độ tàn che khác nhau Theo đó đối với rừng trồng Bạch đàn thì mật độ cây tái sinh và tỷ lệ cây có triển vọng đều thấp hơn so với Keo Lá tràm Trong khi đó trạng thái rừng hỗn loài Keo và Bạch đàn lại có chất lượng cây tái sinh cao nhất và số cây có triển vọng cao nhất Một trong những thành công của tác giả là đã tìm ra được sự khác nhau của tái sinh thuộc các đối tượng rừng khác nhau Tuy nhiên, sự khác nhau đó có phải do ánh sáng hay là bởi các yếu

tố khác, ví dụ như đối tượng rừng trồng khác nhau, điều kiện đất đai khác nhau

Điều đó chưa được kiểm chứng Vì vậy, để làm rõ ảnh hưởng của ánh sáng tới cây tái sinh thì cần phải nghiên cứu nó trong mối liên hệ với độ tàn che của rừng

Bùi Thị Diệp khi nghiên cứu về nhu cầu ánh sáng của loài Sưa Bắc Bộ ở giai đoạn vườn ươm theo các công thức thí nghiệm che bóng khác nhau 0%, 25%, 50%, 75% đã xác định nhu cầu ánh sáng thông qua đặc điểm về chiều cao, đường kính gốc, tỷ lệ cây sống, cây chết, phẩm chất của cây và cấu tạo giải phẫu của lá như bề dày của Cutin trên, biểu bì trên, mô dậu, mô khuyết, cu tin dưới và bề dày lá, mật độ khí khổng và cả hiệu suất quang hợp Đây là phương pháp khá chính xác bởi vì xác định nhu cầu ánh sáng được kết luận dựa trên tổng hợp các chỉ tiêu sinh trưởng và sinh lý giải phẫu Tuy nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng được trong phạm vi giai đoạn vườn ươm, với một phạm vi nhỏ, mang tính chất cục bộ và rất khó có thể áp dụng cho một phạm vi rộng lớn [7]

Khi nghiên cứ u ảnh hưởng của ánh sáng đến sinh trưởng của cây bản đi ̣a ở

Vườn Quốc gia Cát Bà, các tác giả cho rằng cường đô ̣ ánh sáng có liên quan chă ̣t chẽ với đô ̣ tàn che tầng cây cao Các phương trình quan hê ̣ giữa cường đô ̣ ánh sáng dướ i tán rừng và cường đô ̣ ánh sáng trên tán rừng với đô ̣ tàn che là cơ sở để điều tiết cường đô ̣ ánh sáng dưới tán rừng thông qua điều chỉnh đô ̣ tàn che mô ̣t cách có

cơ sở khoa ho ̣c (Pha ̣m Xuân Hoàn, 2004) [9]

Hà Thị Hiền (2008) [12], khi nghiên cứu ảnh hưởng của mức độ che sáng đến sinh trưởng của Dẻ đỏ giai đoạn vườn ươm đã bố trí thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên 3 lần lặp với các mức độ che sáng là 0%, 25%, 50%, 75% Tác giả đã đánh giá ảnh hưởng của mức độ che sáng khác nhau đến tỷ lệ sống, sinh trưởng (đường kính, chiều cao) và sinh khối của Dẻ đỏ Bằng các tiêu chuẩn thống kê, tác giả đã chỉ ra rằng nhu cầu che sáng trực xạ ở 2 độ tuổi khác nhau cho tỷ lệ sống khác nhau

Loài Dẻ đỏ ở độ tuổi khác nhau, nhu cầu cần che sáng trực xạ là khác nhau, từ đó có thể điều chỉnh mức độ che sáng phù hợp với từng giai đoạn tuổi của cây

Thái Văn Trừng (1978) [27], khi nghiên cứu quy luật phát sinh, tái sinh tự nhiên các quần xã thực vật rừng nhiệt đới đã khẳng định một nhân tố sinh thái trong

nhóm khí hậu có vai trò khống chế và điều kiển quá trình tái sinh tự nhiên của các quần xã trong thảm thực vật rừng đó là ánh sáng Vì vậy, cần nắm vững tính di truyền của các loài thực vật trong thành phần quần xã chủ yếu là đặc tính sinh thái của chúng đối với ánh sáng để chúng ta có thể chủ động trong việc đề xuất các biện pháp lâm sinh nhằm ổn định các cấu trúc có lợi nhất cho con người

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của độ tàn che tầng cây cao đến sinh trưởng tái sinh loài Trám trắng Nguyễn Ngọc Thanh (2003) đã nhận định rằng sinh trưởng chiều cao cây tái sinh loài Trám trắng đạt lớn nhất ở độ tàn che 50 - 60% Ngoài ra công trình nghiên cứu của tác giả cũng chỉ ra đặc điểm về nhu cầu ánh sáng của cây tái sinh Trám trắng thay đổi rõ rệt theo chiều cao và theo tuổi của chúng [22]

Một số tác giả nghiên cứu và nhận định tầng thảm tươi và cây bụi có ảnh hưởng rất lớn tới cây tái sinh các loài cây gỗ Ở quần thụ có độ tàn che lớn, tuy thảm cỏ phát triển kém nhưng lại có sự cạnh tranh ánh sáng và dinh dưỡng với cây tái sinh Những lâm phần đã qua khai thác, thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ sẽ trở ngại lớn cho tái sinh rừng (dẫn theo Nguyễn Thị Thu Trang, 2009) [25]

Nhìn chung, sự thay đổi về độ tàn che, thay đổi tán rừng một cách từ từ, từng bước là kinh nghiệm thực tế được sử dụng trong sản xuất lâm nghiệp nhằm tăng sản lượng rừng, tăng năng suất hạt và cả chất lượng hạt giống cung cấp cho tái sinh và gieo ươm tốt hơn

Tóm lại, mặc dù nhu cầu về ánh sáng của một số loài cây lâm nghiệp đã được nghiên cứu, tuy nhiên, những kết quả khoa học trong lĩnh vực này nói chung

và yêu cầu ánh sáng của loài Dẻ ăn quả nói riêng còn rất nhiều hạn chế Vì vậy, việc triển khai đề tài này là cần thiết và cấp bách nhằm góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho những giải pháp phát triển Dẻ ăn quả ở Lục Nam, Bắc Giang Từ đó mở rộng nghiên cứu vùng phân bố của loài đồng thời góp phần hoàn thiện cơ sở khoa học về yêu cầu ánh sáng của các loài cây trồng chính ở nước ta

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu chung

Góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho những giải pháp phát triển Dẻ ăn quả

ở Lục Nam, Bắc Giang nói riêng và ở Việt Nam nói chung

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là cây Dẻ tái sinh dưới tán rừng ở các điều kiện lập địa khác nhau trong khu vực nghiên cứu

2.3 Pha ̣m vi nghiên cứu

- Về không gian: Đề tài được thực hiện ở khu vực Dẻ tái sinh tự nhiên tại địa phận thuộc 2 xã Trường Sơn và xã Bình Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang

- Về thời gian: Công tác thu thập số liệu ngoại nghiệp của đề tài được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 4 đến tháng 9 năm 2010

- Về phương pháp: Xác định yêu cầu ánh sáng của Dẻ tái sinh thông qua yêu cầu về độ tàn che của cây tái sinh ở các tuổi và cấp chiều cao khác nhau

2.4 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được các mục tiêu đã đặt ra, đề tài tiến hành nghiên cứu các nội dung

cụ thể như sau:

2.4.1 Nghiên cứu đặc điểm địa hình, thổ nhưỡng và điều kiện khí hậu khu vực nghiên cứu

- Điều kiện địa hình: độ dốc, độ cao, kinh độ, vĩ độ…

- Đặc điểm thổ nhưỡng: Loại đất, bề dày tầng đất, hàm lượng mùn, đô ̣ xốp, tỷ

lệ đá lẫn …

- Điều kiện khí hậu khu vực: Nhiệt đô ̣, đô ̣ ẩm, lượng mưa, lượng bức xa ̣…

2.4.2 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc của rừng nơi Dẻ tái sinh

- Một số đặc điểm cấu trúc của tầng cây cao: Đường kính tại vị trí 1.3m (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), chiều cao dưới cành (Hdc), đường kính tán (Dt), độ tàn che (TC)…

- Đặc điểm cấu trúc cây bụi thảm tươi: Tên loài cây bụi thảm tươi, tỷ lệ che phủ, chiều cao trung bình, tình hình sinh trưởng

2.4.3 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh Dẻ dưới tán rừng

- Đặc điểm về Hvn, Dt, đường kính gốc (Do), chất lượng cây tái sinh, nguồn gốc

và tuổi cây tái sinh

2.4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ tàn che và các nhân tố khác tới tái sinh của

Dẻ ăn quả

- Ảnh hưởng của độ tàn che tới phân bố cây tái sinh theo các cấp chiều cao khác nhau

- Ảnh hưởng của độ tàn che tới phân bố cây tái sinh theo các tuổi khác nhau

- Ảnh hưởng tổng hợp của độ tàn che và các nhân tố khác tới sinh trưởng

chiều cao của cây tái sinh

2.4.5 Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp kỹ thuật giải quyết yêu cầu ánh sáng cho cây Dẻ tái sinh

Giải pháp xúc tiến tái sinh tự nhiên Dẻ ăn quả dưới tán rừng, điều chỉnh độ tàn che, điều chỉnh mật độ cây tái sinh, giảm tác động của lớp cây bụi thảm tươi dưới tán rừng…

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Quan điểm và phương pháp luận

Thực vật quang hợp nói chung và cây Dẻ tái sinh nói riêng trong quá trình phát sinh, sinh trưởng và phát triển của nó phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố môi trường, trong đó ánh sáng là yếu tố sinh tồn và có tính quyết định

Trên quan điểm sinh thái, để đánh giá yêu cầu ánh sáng của một loài phải đánh giá nó trong điều kiện tổng thể của các yếu tố khác Một yếu tố nào đó có thể làm tăng cường hoặc hạn chế ảnh hưởng của yếu tố khác Vì vậy, đánh giá ảnh hưởng của ánh sáng đến sinh trưởng của cây tái sinh để xác định được yêu cầu ánh sáng ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau vừa phải đứng trên quan điểm tổng hợp vừa phải trên quan điểm cụ thể Ở những giai đoạn tuổi khác nhau, loài cây khác nhau trong những điều kiện lập địa cụ thể sẽ có yêu cầu về ánh sáng khác nhau Trên cơ

sở những phân tích như vậy chúng ta sẽ xác định được yêu cầu ánh sáng trong những điều kiện lập địa cụ thể và sẽ chỉ ra trong điều kiện nào thì sinh trưởng của

Dẻ tái sinh là tốt nhất Đây sẽ là cơ sở nhằm đề ra những giải pháp phát triển mô hình Dẻ, hướng tới một rừng Dẻ mới thay thế rừng Dẻ già cỗi, năng suất thấp

Độ tàn che là một trong những đại lượng ảnh hưởng rõ nhất đến cường độ ánh sáng dưới tán rừng Vì vậy, có thể xem độ tàn che như một nhân tố phản ánh yêu cầu ánh sáng của cây tái sinh dưới tán rừng

Khi phân tích yêu cầu ánh sáng của Dẻ tái sinh, đề tài đã sử dụng độ tàn che, đây là chỉ tiêu có tính ổn định cao, không bị nhiễu động bởi các đặc điểm của thời tiết hay vấn đề thời gian như các thời điểm khác nhau trong ngày thậm chí là các

ngày khác nhau trong một tháng Bên cạnh đó, việc đề xuất giải pháp điều chỉnh độ tàn che bao nhiêu % để xúc tiến tái sinh tự nhiên sẽ dễ dàng và mang tính thực tiễn cao hơn nhiều so với việc điều chỉnh một chỉ tiêu khó định lượng như cường độ ánh sáng là bao nhiêu klux dưới tán rừng

2.5.2 Phương pháp nghiên cư ́ u cụ thể

Để thực hiện các nội dung đã đề ra, đề tài đã sử dụng các phương pháp cụ thể như sau:

2.5.2.1 Phương pháp kế thừa và tổng hợp tài liệu

Các tài liệu có liên quan đến vấn đề nghiên cứu như: Điều kiện tự nhiên kinh

tế xã hội, các công trình nghiên cứu về Dẻ ăn quả ở Bắc Giang và các khu vực khác

Các thông tin này hiện nay đang được lưu giữ ở Công ty Lâm nghiệp Mai Sơn Lục Nam, Bắc Giang, một số đã được công bố trên mạng Internet và một số báo cáo trong thư viện của trường Đại học Lâm nghiệp, trường Đại học Nông lâm Thái nguyên và một số bài báo được đăng tải trên các tạp chí khoa học Đây là những thông tin rất hiệu ích cho việc nhận biết đối tượng nghiên cứu và phân tích các nội dung nghiên cứu của đề tài

2.5.2.2 Phương pháp điều tra thực địa

Đề tài đã thiết lập hệ thống 11 tuyến điều tra đi qua các điều kiện địa hình và thổ nhưỡng khác nhau có tái sinh Dẻ ăn quả Trên mỗi tuyến lập các ô dạng bản cách nhau 10m, có diện tích 4m2 (2m x 2m), tổng số ô dạng bản là 81 ô, để làm cơ

sở xác định độ tàn che và các chỉ tiêu nghiên cứu

Phương pháp xác định đặc điểm sinh trưởng của Dẻ tái sinh và một số chỉ tiêu cấu trúc rừng tại khu vực nghiên cứu

Đối với mỗi ô dạng bản, cần xác định 6 cây cao xung quanh cách trung tâm ô dạng bản ở khoảng cách gần nhất sao cho khoảng cách đó luôn nhỏ hơn hoặc bằng chiều cao trung bình của tầng cây cao thuộc khu vực nghiên cứu Ở mỗi cây cao cần

xác định các chỉ tiêu nghiên cứu cấu trúc theo các phương pháp trong điều tra lâm học, đó là:

- Điều tra chiều cao vút ngọn và dưới cành được đo bằng thước Blumlei với tầng cây cao, đối với Dẻ tái sinh chiều cao được đo bằng thước dây hoặc thước kẻ

ly với những cây có chiều cao nhỏ hơn 20cm

- Đường kính tán được đo bằng thước dây độ chính xác 2cm, với đường kính tán của Dẻ tái sinh sử dụng thước ly có độ chính xác tới 1cm

- Đường kính ngang ngực của tầng cây cao được xác định thông qua đo chu

vi bằng thước dây có chia vạch đến mm và tính theo công thức D = C/ 3,1416

- Đường kính gốc của cây tái sinh đo bằng thước ly có độ chính xác đến 0,1mm

- Điều tra về chất lượng sinh trưởng của cây sử dụng phương pháp quan sát bằng mắt thường, dựa theo kinh nghiệm của người điều tra Chất lượng cây tái sinh được chia theo 3 cấp:

+ Cây tốt (T) là những cây có tán lá phát triển đều, tròn, thân tròn thẳng, không bị khuyết tật, không bị sâu bệnh

+ Cây trung bình (TB) là những cây sinh trưởng kém hơn cây tốt, không cong queo, sâu bệnh, cụt ngọn, ít khuyết tật

+ Cây xấu (X) là những cây có tán lá lệch, lá tập trung ở ngọn, sinh trưởng kém, khuyết tật nhiều, bị sâu bệnh

Các kết quả điều tra được ghi vào mẫu biểu sau:

Mẫu biểu 01: BIỂU ĐIỀU TRA CẤU TRÚC TẦNG CÂY CAO

Người điều tra: Ngày điều tra:

TT ODB

TT cây tái sinh

Tên loài cây cao

Hvn (m)

Hdc (m)

Dt (m)

C1.3 (cm)

Tình hình sinh trưởng

Cự ly cách cây tái sinh (m)

Ghi chú

- Đối với cây bụi thảm tươi: Điều tra các đặc điểm cây bụi thảm tươi trong mỗi ô dạng bản, kết quả được ghi vào mẫu biểu sau:

Mẫu biểu 02: BIỂU ĐIỀU TRA CẤU TRÚC CÂY BỤI THẢM TƯƠI

Người điều tra: Ngày điều tra:

TT ODB

Tên loài cây bụi thảm tươi chủ yếu Hvn (m)

Tình hình sinh trưởng Ghi

chú

 Phương pháp điều tra nguồn gốc cây tái sinh

Để xác định nguồn gốc cây tái sinh, chúng ta quan sát gốc cây Nếu cây có gốc mọc thẳng và điều đó là dấu hiệu cây tái sinh từ hạt Nếu gốc mọc cong và bên dưới thường có mấu to đó là tái sinh từ chồi

 Phương pháp xác định tuổi cây tái sinh: Thông qua kinh nghiệm của các

cán bộ lâm nghiệp xã và người dân đi điều tra cùng để xác định tuổi của cây tái sinh Mặc dù đối tượng nghiên cứu là những cây tái sinh nhỏ, việc xác định vòng năm khó khăn, tuy nhiên, đây cũng là căn cứ kết hợp để đề tài xác định tuổi của cây

Kết quả điều tra cây tái sinh được thể hiện trong biểu sau:

Mẫu biểu 03: BIỂU ĐIỀU TRA CÂY TÁI SINH

Vị trí tuyến:

Người điều tra:

Ngày điều tra:

Hướng phơi:

Khoảng cách của cây tái sinh so với giữa tuyến (k) TT OD B TT cây tái sinh Độ vĩ Bắc Độ kinh đông k (m) Do (cm) Hvn (m) Hdc (m) Dt (cm) Tình hình sinh trưởng Nguồn gốc TS

Tuổi

Ghi chú

T TB X Chồi Hạt

 Phương pháp điều tra về điều kiện thổ nhưỡng

Ở mỗi ô dạng bản xác định các đặc điểm về thổ nhưỡng và địa hình bao gồm

độ cao, độ dốc, hướng dốc, bề dày tầng đất A, B, độ chặt, tỷ lệ đá lẫn, hàm lượng mùn trong đất, thành phần cơ giới, kết cấu và màu sắc đất

Các chỉ tiêu phản ánh đặc điểm thổ nhưỡng thông thường được xác định tại 5 điểm trên mỗi ô dạng bản rồi tính giá trị trung bình

+ Độ dày tầng đất: Sử dụng khoan có chia vạch cm để xác định, thông

thường một mũi khoan cho một ô dạng bản Tuy nhiên đặc điểm sinh trưởng của cây tái sinh chịu ảnh hưởng lớn nhất của tầng đất mặt Vì vậy, đề tài chỉ xác định bề dày tầng đất A và B

+ Thành phần cơ giới được xác định bằng phương pháp vê con giun Cụ thể

như sau: Tạo cho đất có độ ẩm thích hợp (có trạng thái hơi Dẻo để nặn được) rồi để trong lòng bàn tay vê thành thỏi dài 8 – 10cm, đường kính 3mm, sau đó cuốn lại thành vòng tròn:

 Nếu không vê được thành thỏi, đất rời rạc: Đất cát

 Vê thành từng đoạn, viên rời rạc: Đất cát pha

 Vê thành thỏi nhưng bị đứt gãy: Đất thịt nhẹ

 Vê thành thỏi nhưng khi khoanh tròn bị đứt gãy: Đất thịt trung bình

 Vê thành thỏi nhưng bị nứt nẻ khi khoanh tròn: Đất thịt nặng

 Vê thành thỏi không bị đứt gãy khi khoanh tròn: Đất sét

+ Phương pháp xác định nhanh độ chặt của đất

Độ chặt của đất là đại lượng đặc trưng cho độ xốp của đất, được xác định theo phương pháp trọng lực Dụng cụ là một thanh sắt có đường kính 10mm, dài 1,5m, đầu dưới được mài nhọn vát 45o hai bên Khi đo độ chặt, thanh sắt được nâng cao cách mặt đất 50cm, rồi thả rơi tự do Độ chặt tầng đất được xác định bằng phần thanh sắt xuyên ngập vào trong đất Trong mỗi ô dạng bản, thông thường độ chặt được xác định từ 5 điểm đo, rồi lấy giá trị trung bình

+ Màu sắc của đất: Quan sát và mô tả dựa trên cơ sở 3 nhóm màu cơ bản của

Zakharop: màu đen – mùn, màu đỏ - hợp chất Fe, màu trắng - silicat Cách xác định màu sắc đất nhanh ngoài thực địa là sử dụng mẫu đất xoe con giun dùng ngón tay miết mạnh vào tờ giấy trắng tạo thành một vệt dài và màu sắc nào nhiều nhất đọc trước, màu nào ít đọc sau, màu sắc đất cuối cùng là tổng hợp của các màu đọc được theo thứ tự từ nhiều đến ít Thậm chí có những nơi đất có thể bao gồm 3 màu pha trộn

+ Xác định tỷ lệ đá lẫn: Tỷ lệ đá lẫn được ước tính theo % diện tích đá lẫn

chiếm chỗ trên toàn bộ diện tích ô nghiên cứu, nếu tỷ lệ đá lẫn:

< 5%: Rất ít; 5 - 10%: Ít; 10 - 25%: Trung bình; 25 - 50%: Nhiều; > 50%: Rất nhiều

+ Hàm lượng mùn: Đối với hàm lượng mùn, tương tự như các chỉ tiêu khác

xác định tại 5 vị trí trên một ô dạng bản rồi tính trung bình Phương pháp xác định

là ước lượng dựa vào màu sắc của đất và tình trạng thảm khô thảm mục trong ô nghiên cứu Ứng với một số vị trí ước lượng chúng ta lấy một số mẫu đất mang về phân tích trong phòng theo phương pháp Chiurin & Wilkley Black Tổng số mẫu đất được thu thập trong toàn bộ khu vực nghiên cứu là 32 mẫu Căn cứ vào kết quả

phân tích trong phòng, đề tài đã kiểm tra mức sai lệch của giá trị ước lượng, từ đó điều chỉnh giá trị ước lượng cho phù hợp

Kết quả điều tra về đặc điểm thổ nhưỡng được ghi trong mẫu biểu sau:

Mẫu biểu 04: BIỂU ĐIỀU TRA ĐIỀU KIỆN THỔ NHƯỠNG

Vị trí: Tuyến: …… Hướng phơi: ……

Người điều tra:………… Ngày điều tra: ……

TT ODB

TT cây tái sinh

Thành phần

cơ giới

Tên đất

Độ chặt (cm)

Hàm lượng mùn (%)

Ghi chú

 Phương pháp xác định một số đặc điểm địa hình

+ Độ dốc được xác định bằng thước đo độ dốc Ở mỗi ô dạng bản xác định 5 điểm độ dốc và tính giá trị trung bình

+ Hướng dốc được xác định thông qua sử dụng GPS

+ Độ cao tuyệt đối và tọa độ địa lý được xác định sử dụng thiết bị GPS, lấy

độ chính xác hai số sau dấu phảy

Các số liệu điều tra được ghi trong mẫu biểu sau:

Mẫu biểu 05: BIỂU TỔNG HỢP ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH

Độ dốc (độ)

Độ cao tuyệt đối (m)

Hướng dốc

Vị trí tương đối

Ghi chú chân sườn đỉnh

 Phương pháp điều tra về điều kiện ánh sáng của cây tái sinh dưới tán rừng thông qua độ tàn che của rừng

Trong mỗi ô dạng bản, tiến hành điều tra độ tàn che tại 5 điểm hệ thống sử dụng máy Convert Fisheye sau đó sử dụng phần mềm Gap Light Analyzer (version 2.0) để tính ra độ tàn che (Hình 2.1) Đồng thời quá trình điều tra như vậy, đề tài cũng xác định độ tàn che theo phương pháp mục trắc Người điều tra đứng ở trung tâm ô da ̣ng bản, nhìn vuông góc lên bầu trời, ước lượng số phần mười bầu trời bi ̣

tán cây che phủ đó là giá tri ̣ đô ̣ tàn che Căn cứ vào hai phương pháp để có một giá trị độ tàn che đúng nhất

Hình 2.1: Máy đo độ tàn che Fisheye

Hình 2.2: Phần mềm Gap Light Analyzer đang chạy

Các kết quả điều tra được ghi trong mẫu biểu sau:

Mẫu biểu 06: BIỂU ĐIỀU TRA ĐỘ TÀN CHE, CHE PHỦ

TT ODB TT cây

tái sinh

Độ TC ước lượng (%)

Độ TC đo bằng máy (%)

Độ CP thảm tươi, cây bụi (%)

Độ CP

Ghi chú thảm khô

(%)

Các giá trị độ che phủ của lớp thảm tươi cây bụi và thảm khô trong biểu được xác định bằng cách ước lượng phần trăm diện tích thảm tươi cây bụi và thảm khô chiếm chỗ trên tổng diện tích ô dạng bản

2.5.2.3 Phương pháp xử lý số liệu

Quá trình xử lý và phân tích số liệu theo từ ng nô ̣i dung nghiên cứu được thực hiện theo các phương pháp thống kê và những phần mềm ứng dụng như SPSS và EXCEL Đề tài tập trung chủ yếu vào việc xây dựng các phương trình tương quan đơn biến và đa biến giữa mật độ và các chỉ tiêu sinh trưởng của Dẻ tái sinh với độ tàn che và mô ̣t số yếu tố sinh thái khác ảnh hưởng tới tái sinh dưới tán rừng

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Phạm vi nghiên cứu của đề tài thuộc khu vực quản lý của công ty Lâm nghiệp Mai Sơn Huyện Lục Nam - tỉnh Bắc Giang, bao gồm: Thôn Khuôn Liêng, Thôn Trại Ổi và thôn Tân Thành thuộc xã Trường Sơn, Thôn Bãi Cả thuộc xã Bình Sơn, Huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang

3.1 Đặc điểm tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý và vị trí hành chính

Lục Nam là huyện miền núi của tỉnh Bắc Giang có tổng diện tích tự nhiên 59.860 ha Phía Bắc giáp huyện Hữu Lũng (Lạng Sơn) Phía Nam giáp huyện Chí Linh (Hải Dương) và huyện Đông Triều (Quảng Ninh) Phía Tây giáp huyện Lạng Giang và huyện Yên Dũng Phía Đông giáp huyện Sơn Động và huyện Lục Ngạn

Trên địa bàn có hai dãy núi Yên Tử và Huyền Đinh chạy qua theo hình lòng chảo, nghiêng dần về phía Tây Nam, đã chia địa hình huyện thành 03 vùng rõ rệt: vùng núi, vùng trung du và vùng chiêm trũng Trong đó, diện tích đất nông nghiệp chiếm khoảng 35,5%; đất lâm nghiệp chiếm khoảng 44% (toàn huyện hiện có 26.300 ha rừng, trong đó rừng tự nhiên, rừng tái sinh là 14.300 ha); đất chuyên dùng khoảng 10% Về tài nguyên khoáng sản trên địa bàn huyện có than đá và đất sét [22]

Công ty lâm nghiệp Mai Sơn nằm trong tọa độ địa lý từ 21o 10' - 21o 18' độ

vĩ Bắc và từ 106o 29' - 106o 42' độ kinh Đông Phía Bắc giáp xã Tân Mộc huyện Lục Ngạn, phía Đông giáp huyện Sơn Động, phía Tây giáp xã Nghĩa Phương huyện Lục Nam và xã Hoàng Hoa Thám (Chí Linh - Hải Dương), phía Nam giáp huyện Đông Triều - Quảng Ninh Công ty nằm gọn trong lưu vực sông Bến Bò là một nhánh lớn của sông Lục Nam Văn phòng công ty nằm trên đất xã Trường Sơn cạnh quốc lộ 279 cách huyện Lục Nam 24 km

3.1.2 Địa hình địa thế

Khu vực nghiên cứu có địa thế nghiêng từ Đông Nam xuống Tây Bắc, 3 mặt Đông, Tây, Nam được bao bọc bởi cánh cung Đông Triều và các nhánh núi của nó với đặc thù cao, dốc và địa hình chia cắt mạnh

Điều kiện địa hình, đất đai phong phú, thuận lợi cho việc phát triển kinh tế nông, lâm nghiệp, thủy sản Nơi đây có sản phẩm nông sản Na dai ngon thơm nổi tiếng và cũng là địa phương còn giữ được khá nhiều rừng Dẻ Đặc biệt, Lục Nam là một huyện giàu tiềm năng về du lịch sinh thái với các điểm Suối Mỡ, Suối Nứa, Suối Rêu và Suối Nước Vàng Trong đó, điểm du lịch Suối Mỡ nằm giữ rừng nguyên sinh, bên cạnh các di tích văn hóa Đền Hạ, Đền Trung, Đền Thượng hàng năm đã thu hút hàng ngàn du khách đến thăm quan, nhất là vào dịp Lễ hội Suối Mỡ (ngày 30/3; 01/4 âm lịch)

3.1.3 Địa chất thổ nhưỡng

Đất trong khu vực được hình thành trên phức hệ đá trầm tích kỷ Đệ tứ với các loại đá mẹ chính: Sa phiến thạch, phiến thạch sét, cuộn sạn kết và một phần phù sa

cổ Các loại đất chủ yếu bao gồm:

Hi ̀nh 3.1 Tru ̣ sở Công ty Lâm nghiệp Mai Sơn

+ Đất Feralit mùn trên núi (khoảng 14% diện tích), phân bố từ độ cao trên 700m (phần núi cao của cánh cung Đông Triều)

+ Đất Feralit núi (83% diện tích), phân bố từ độ cao 50m đến dưới 700m Các loại đất chủ yếu là Feralit đỏ vàng, vàng đỏ, đỏ nâu phát triển trên sa phiến thạch, phiến thạch sét hoặc trên thềm phù sa cổ Đất có độ dày từ 40 - 100cm, hàm lượng mùn 2 - 5%, đất có tính chất cơ lý hóa tương đối tốt cho thực vật rừng và cây nông nghiệp

3.1.4 Khí hậu, thủy văn

Khu vực công ty lâm nghiệp Mai Sơn nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm Nằm trên lưu vực sông Bến Bò, hợp lưu của các suối lớn là Suối Mản, Suối Đài Bắc, Suối Dông Trận, các suối này có nước quanh năm, nhưng giảm mạnh về mùa khô và thường có lũ về mùa mưa Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 trong đó tập trung vào tháng 6,7,8 Lượng mưa bình quân là 1386mm/năm, cao nhất

là 1731mmm/năm và thấp nhất là 900mm/năm Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Nhiệt độ không khí trung bình năm là 23,1oC, cao nhất là 390C và thấp nhất là 00C Mùa hè từ tháng 5 đến tháng 9, nóng nhất là tháng 7, 8 Mùa lạnh

3.2 Đặc điểm dân sinh, kinh tế, xã hội

3.2.1 Đặc điểm dân sinh

Theo điều tra tháng 12 năm 2008 thì tổng dân số trong khu vực nghiên cứu (thuộc Công ty Lâm nghiệp Mai Sơn) là 28748 người, gồm 8 dân tộc anh em như Cao Lan, Dao, Thanh Y, Hoa, Kinh, Mường, Nùng, Sán Dìu, Tày; Số người trong

độ tuổi lao động là 10.702 lao động Trong đó, số lao động có việc làm: 7.468 người; Số lao động thiếu việc làm: 3190 người Đây là khu vực có số lao động nhiều nhất trong toàn huyện Điều này rất thuận lợi cho việc sử dụng lao động, nhất

là lao động nông nhàn

Nhìn chung phương thức sản xuất và tập quán canh tác của người dân trong khu vực còn nhiều lạc hậu Nguồn thu nhập chủ yếu của nông dân trong vùng là sản phẩm của trồng trọt, chăn nuôi, cây ăn quả Đời sống của nhân dân trong vùng còn nhiều khó khăn, đều là các xã nghèo đặc biệt khó khăn của các tỉnh miền núi phía Bắc Trong khu vực đã có nhiều dự án được đầu tư, đã tạo thêm việc làm và thu nhập góp phần nâng cao đời sống cho người dân Ngoài ra những hoạt động của công ty Lâm nghiệp Mai Sơn đã thu hút người dân trong công tác gây trồng, bảo vệ rừng Điều đó đã bước đầu thay đổi nhận thức về vai trò của rừng và nâng cao đời sống của người dân nơi đây

3.2.2 Điều kiện kinh tế, xã hội

Xét về mặt tổng thể, huyện Lục Nam là một địa phương tương đối thuận lợi

về giao thông đường bộ, đường sắt và đường sông với 02 tuyến Quốc lộ 31 và Quốc

lộ 37 đi qua, có tuyến đường sắt Kép – Hạ Long chạy qua dài 31 km (qua 02 ga Lan Mẫu và Cẩm Lý), có sông Lục Nam dài 38 km chảy qua

Hệ thống đường bộ có chiều dài 154 km đi qua công ty và từ công ty đến các đội sản xuất và khu trồng rừng tương đối thuận lợi cho cung cấp vật tư và tiêu thụ sản phẩm

Trong khu vực công ty Lâm nghiệp Mai Sơn quản lý có 50km quốc lộ 289, quốc lộ 293, mạng lưới giao thông liên xã, liên thôn đã đáp ứng được nhu cầu đi lại

và vận chuyển hàng hóa cho người dân Mặc dù mùa mưa các con đường thường bị lầy thụt gây ách tắc giao thông

Trong những năm gần đây, Lục Nam đã chú trọng đẩy mạnh khai thác tiềm năng lợi thế vùng để phát triển kinh tế Huyện đã chú trọng cải thiện môi trường đầu

tư để thu hút đầu tư Hiện trên địa bàn huyện đã hình thành các vùng chuyên canh sản xuất hàng hóa nông sản; công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp phát triển khá mạnh

Các điểm du lịch trên địa bàn huyện đặc biệt là điểm du lịch Suối Mỡ đã từng bước được đổi mới cơ sở hạ tầng và đang tiếp tục mời gọi các nhà đầu tư

Ngoài ra do hoạt động của công ty lâm nghiệp Mai Sơn, thu nhập bình quân đầu người hiện nay đạt trên 230.000 đồng/người/tháng Mặc dù đã được cải thiện nhưng so với mặt bằng chung, đó là mức thu nhập còn rất thấp

3.3 Hiện trạng đất đai, tài nguyên rừng

Theo quyết định số 1941/QĐ-UBND, ngày 06/12/2006 của Chủ tịch UBND Tỉnh phê duyệt phương án chuyển đổi Lâm trường Mai Sơn thành Công ty lâm nghiệp Mai Sơn và qua rà soát hiện trạng rừng thực tế tháng 7/2008 thì hiện trạng đất đai và tài nguyên rừng trong khu vực như sau:

3.3.1 Diện tích đất và rừng

Tổng diện tích đất đai của công ty trực tiếp quản lý tại thời điểm tháng 7/2008 là 3815,1 ha Trong đó

- Đất lâm nghiệp: 3414,8 ha + Đất có rừng: 3093,9 ha Rừng tự nhiên: 2414,9 ha Rừng trồng: 679,0 ha + Đất trống: 320,9 ha

- Các loại đất khác: 79,4 ha

Nhìn chung rừng trong khu vực nghiên cứu có trữ lượng không cao: rừng nghèo IIIa1, rừng non IIa, IIb: 2196,2 ha, có trữ lượng bình quân 31,7 m3/ha Rừng trung bình: 218,7 ha, có trữ lượng bình quân 92,5 m3/ha

3.3.2 Quy hoạch sử dụng đất đai

Quy hoạch sử dụng đất đai được thể hiện trong bảng 3.1

Bảng 3.1 Quy hoạch sử dụng đất của Công ty Lâm nghiệp Mai Sơn

- Đất chuyên dùng (trụ sở, vườn ươm,bãi gỗ) 13,2 ha

Nhận xét chung: Những thông tin về điều kiện tự nhiên kinh tế trong khu vực

đã chỉ ra rằng tài nguyên rừng trong khu vực còn khá phong phú nhưng chủ yếu là rừng nghèo và rừng thuần loài, rừng giàu, rừng tự nhiên còn rất ít Đây là một trong những khu vực được khá nhiều dự án đầu tư nhưng đời sống người dân vẫn khó khăn, cơ sở hạ tầng, đường xá giao thông cơ bản chưa đáp ứng được nhu cầu sử dụng Đặc biệt cây Dẻ ăn quả được các nhà đầu tư quan tâm Thông thường các dự

án nghiên cứu về cây Dẻ thường tập trung vào phương thức thu hái hiệu quả, vào mục tiêu tăng năng suất cây trồng, nhưng cho đến hiện nay, chưa có dự án nào đạt hiệu quả như mong muốn, cũng như chưa có dự án nghiên cứu về Dẻ nào được nhân rộng Đặc biệt các nghiên cứu cơ bản nhằm phát triển một mô hình cây Dẻ thay thế rừng Dẻ già cỗi và kém phát triển như hiện nay vẫn còn bị bỏ ngỏ Quá trình triển khai thực hiện đề tài này góp phần giải quyết những tồn tại đó

Bản đồ

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 Đặc điểm địa hình, thổ nhưỡng và điều kiện khí hậu khu vực nghiên cứu

Địa hình, khí hậu và thổ nhưỡng là các nhân tố ảnh hưởng qua lại lẫn nhau

và đặc biệt ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây tái sinh Vì vậy, khi nghiên cứu về yêu cầu ánh sáng của cây tái sinh, chúng ta cần xem xét các yếu tố trên trong mối quan hệ tổng hợp của chúng

Kết quả nghiên cứu đặc điểm địa hình, thổ nhưỡng và điều kiện khí hậu trong khu vực như sau:

4.1.1 Điều kiện địa hình

Điều kiện địa hình sẽ có tác dụng phân phối các nhân tố sinh thái trên bề mặt đất như ánh sáng, tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ, độ ẩm, quy định tính chất lý và hóa học của đất Ngoài ra, địa hình là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến mức độ xói mòn mặt đất Trên thực tế các nhà nghiên cứu có thể phân chia các đới khí hậu dựa vào đai cao và ứng với mỗi đai cao là một dạng thảm thực vật khác nhau Do đó địa hình là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự phát sinh, sinh trưởng và phát triển của cây rừng nói chung và cây tái sinh nói riêng

Kết quả điều tra cho thấy khu vực nghiên cứu có đô ̣ cao tuyê ̣t đối dao đô ̣ng trong khoảng từ 27 - 99m, đô ̣ dốc từ 3,4 - 18,2 độ, ở các hướng phơi khác nhau (Bảng 4.1.1)

Ba ̉ ng 4.1.1 Đă ̣c điểm điều kiê ̣n đi ̣a hình ta ̣i các tuyến điều tra

TT tuyến

Độ dốc (độ)

Độ cao

Nói chung khu vực nghiên cứu có đô ̣ dốc tương đối thấp, điều này thuâ ̣n lợi cho quá trình tái sinh do quá trình xói mòn bề mă ̣t đất được ha ̣n chế nhiều Một mặt

sẽ giữ lại chất dinh dưỡng, độ ẩm cung cấp cho hạt giống và gốc cây nảy chồi, một mặt cung cấp cho sự sinh trưởng của cây tái sinh Ngoài ra độ dốc, xói mòn còn ảnh hưởng đến sự phân bố cây tái sinh trên mặt đất

Bảng 4.1.2 Đặc điểm thổ nhưỡng khu vực nghiên cứu

Tuyến điều tra

Thành phần cơ giới

Loại đất

Bề dày tầng A(cm)

Bề dày tầng A+B(cm)

Độ chặt (cm)

Hàm lượng mùn(%)

Độ

ẩm (%)

Độ xốp (%)

Tỷ lệ

đá lẫn (%)

1

Thịt trung bình

Feralit

đỏ vàng

2

Thịt trung bình

Feralit

đỏ vàng

3

Thịt trung bình

Feralit

đỏ vàng

4

Thịt trung bình

Feralit

đỏ vàng

5

Thịt trung bình

Feralit

đỏ vàng

6

Thịt trung bình

Feralit

đỏ vàng

7

Thịt trung bình

Feralit

đỏ vàng

8

Thịt trung bình

Feralit

đỏ vàng

9

Thịt trung bình

Feralit

đỏ vàng

10

Thịt trung bình

Feralit

đỏ vàng

11

Thịt trung bình

Feralit

đỏ vàng

Kết quả nghiên cứu trên các tuyến điều tra đã chỉ ra rằng: Đất trong khu vực chủ yếu là đất feralit đỏ vàng, đất có nhiều ion sắt (Hình 4.1.1) Thành phần cơ giới thuộc loại đất thịt trung bình

Hình 4.1.1: Mẫu đất trong khu vực nghiên cứu (Ảnh: Kiều Thị Dương, 2010)

Tại một số điểm nghiên cứu trong khu vực, đất có tỷ lệ đá lẫn và đá lộ đầu cao, điển hình là trên đỉnh của các quả đồi có nơi tỷ lệ đá lẫn lên tới 25 - 30% Tuy nhiên tính trung bình cho các tuyến điều tra thì tỷ lệ này chỉ là 1,7% Hàm lượng mùn nghiên cứu trên các ô dạng bản biến động từ 1,46 đến 4%, tính trung bình cho các tuyến hàm lượng mùn là 2,3% Theo chỉ tiêu phân cấp đánh giá đất thì đây là loại đất có hàm lượng mùn vào loại trung bình đối với đất đồi núi ở Việt Nam Độ

ẩm tự nhiên của đất trong khu vực từ 9,17% đến 49,9%, trung bình ở các tuyến điều tra, độ ẩm đạt giá trị 26,1% Độ xốp đất trong khu vực có giá trị dao động từ 46,16% - 65,44% (phụ biểu 03), trung bình ở các tuyến điều tra là 53,2% Kết quả các mẫu phân tích chủ yếu xếp vào loại đất có độ xốp kém đến trung bình, một số ít mẫu có độ xốp khá Bề dày tầng đất A+B tính trung bình cho các tuyến điều tra đạt giá trị 55,4cm xếp loại đất có bề dày trung bình Cụ thể ở các tuyến 6,7,8,9 là các tuyến có bề dày tầng đất mỏng (d (A+B) < 50cm) Tại một số điểm qua quá trình điều tra, đề tài nhận thấy gần như tầng đất A không còn, đó là những nơi có độ dốc lớn, quá trình xói mòn mạnh hoặc do bị tác động bởi con người trong quá trình thu

hỏi hạt Dẻ ăn quả Tất cả cỏc đặc điểm phõn tớch nờu trờn cho thấy đất trong khu vực tương đối khụng đồng nhất giữa cỏc vị trớ nghiờn cứu, cú sự sai khỏc lớn ngay trờn diện tớch hẹp về bề dày tầng đất, độ ẩm đất, tỷ lệ đỏ lẫn và hàm lượng mựn

Tớnh chất đất trong khu vực khụng quỏ thuận lợi hay quỏ khú khăn đối với quỏ trỡnh tỏi sinh cũng như sinh trưởng và phỏt triển của cõy tỏi sinh

4.1.3 Điều kiện khớ hậu khu vực

Khớ hậu cú ảnh hưởng đến phõn bố, cấu trỳc, sinh trưởng, khả năng ra hoa kết quả và năng suất của quần thể rừng Nhúm nhõn tố khớ hậu bao gồm cỏc nhõn tố: Bức xạ mặt trời, nhiệt độ, độ ẩm, thành phần và sự vận động của cỏc luồng khụng khớ… Tất cả cỏc nhõn tố trờn cú liờn quan chặt chẽ với nhau và ảnh hưởng tổng hợp đến đời sống của quần xó thực vật rừng Như vậy nếu điều kiện khớ hậu thay đổi nú sẽ kộo theo sự thay đổi của lớp thảm thực vật

Những nghiờn cứu cho thấy, khớ hậu ảnh hưởng sõu sắc đến sinh trưởng

và phỏt triển của thực vật thụng qua chế độ chiếu sỏng và chế độ nhiệt ẩm

Để cú một cỏi nhỡn khỏi quỏt về điều kiện khớ hậu khu vực nghiờn cứu, đề tài

đó sử dụng số liệu khớ hậu khai thỏc từ phần mềm sinh khớ hậu do Viện sinh thỏi rừng và Mụi trường - Trường Đại học Lõm nghiệp xõy dựng Điờ̀u kiờ ̣n khí hõ ̣u cơ

bản khu vực nghiờn cứu được thờ̉ hiờ ̣n rõ trong Bảng 4.1.3

Bảng 4.1.3 Một số chỉ tiờu khớ hậu cơ bản tại khu vực nghiờn cứu

Chỉ tiêu t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11 t12

Cả

năm

Tổng bức xạ (kcl/cm 2 ) 13 13 16 14 12 11 12 11 11 11 11 12 147 Tổng số giờ nắng

(giờ) 86,2 51,8 60,4 104 203 178 210 180 192 181 152 131 1729 Vận tốc gió TB (m/s) 1,3 1,4 1,1 1,1 1,3 1,2 1,2 1,1 1,1 1,1 1,1 1,2 1,2 Nhiệt độ TB ( o C ) 15,4 16,7 20,1 23,9 27,5 28,4 28,8 28 26,8 24,1 20,4 17,4 23,1 Nhiệt độ tối cao ( o C) 32,1 34,7 36,2 37,7 39,7 38,1 39 37,3 36,4 34,9 33,7 30,6 39,7

L-îng m-a TB (mm) 17,4 20,7 31 111 153 220 236 266 179 109 29,1 14 1385

Sè ngµy m-a (ngµy) 6,5 7,4 10,1 10,9 11,4 14,9 14,7 17,3 12,9 9,5 5,7 4 125

§é Èm kh«ng khÝ (%) 78 79 82 82 79 81 82 86 84 81 78 77 81 L-îng bèc h¬i (mm) 83,1 72,4 75 82,1 114 97,2 99,3 73,2 77 85,4 87,9 89 1035

Sè ngµy s-¬ng mï 0,7 0,5 0,5 0,4 0,04 0,2 0,6 2,1 3 2 1,3 1,3 12,6

Theo bảng trên cho thấy khu vực nghiên cứu có nhiê ̣t đô ̣ trung bình năm là

23,10C, nhiệt đô ̣ tháng la ̣nh nhất (tháng 1) là 15,40C trong khi nhiệt đô ̣ tháng nóng nhất (tháng 7) là 28,80C Đô ̣ ẩm trung bình tháng thấp nhất là tháng 12 (77%);

Lượng mưa trung bình lớn nhất 266mm (tháng 8), trong khi tổng lượng mưa năm

đa ̣t xấp xỉ 1400 mm Tổng số giờ nắng trong năm đa ̣t xấp xỉ 1700 Đă ̣c biê ̣t đáng chú ý là trong mô ̣t số tháng (từ tháng 11 năm nay đến tháng 3 năm sau), lượng bốc hơi la ̣i lớn hơn lượng mưa (Hình 4.1.2) Như vâ ̣y, đây có thể xem là những tháng thiếu cân bằng nước Điều này không những ảnh hưởng lớn quá trình nảy mầm của chồi của hạt mà còn ảnh hưởng đến lớp cây tái sinh dưới tán rừng đặc biệt là giai đoạn tuổi cây non

0 50 100 150 200 250 300

Bốc hơi (mm)

Hình 4.1.2: So sánh lượng mưa (P) và lượng bốc hơi (E) tại khu vực nghiên cứu

4.2 Một số đặc điểm cấu trúc của rừng nơi Dẻ tái sinh

4.2.1 Một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao

Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao quyết định điều kiện tiểu khí hậu rừng và ảnh hưởng đến quá trình hình thành đất, sự phát sinh, sinh trưởng và phát triển của cây bụi thảm tươi, cây tái sinh Trong lâm sinh học, để tăng ánh sáng dưới tán rừng, phát triển lớp cây tái sinh có triển vọng cho mục tiêu mô hình rừng mục đích nào

đó, người ta thường tác động vào tầng cây cao mà độ tàn che là yếu tố thường được xem xét nhiều nhất bên ca ̣nh viê ̣c xem xét các nhân tố liên quan như chiều cao vút ngọn, chiều cao dưới cành, đường kính tán lá và đường kính ngang ngực Kết quả thống kê đặc điểm cấu trúc tầng cây cao khu vực nghiên cứu được ghi trong phụ biểu 04 và tóm tắt trong bảng 4.2.1

Bảng 4.2.1 Thống kê mô tả đặc điểm sinh trưởng tầng cây cao ở khu vực nghiên cứu

Chi ̉ tiêu Gia ́ tri ̣

nho ̉ nhất

Gia ́ tri ̣

lơ ́ n nhất

Gia ́ tri ̣ trung

bi ̀nh

Sai số

chuẩn

Đô ̣ lê ̣ch chuẩn

Hê ̣ số

biến đô ̣ng (%)

Hình 4.2.1: Tầng cây cao khu vực nghiên cứu (Ảnh: Kiều Thị Dương, 2010)

Như vậy, chiều cao vút ngo ̣n (Hvn) trung bình của tầng cây cao ta ̣i khu vực nghiên cứu là 10,2m với biên đô ̣ dao đô ̣ng trong khoảng từ 8,6 - 11,8 m (Hình 4.2.2)

Tương tự, chiều cao dưới cành (Hdc) trung bình là 5,3m với biên đô ̣ dao đô ̣ng từ 3,8 - 6,7m, có giá tri ̣ bằng 44% - 57% chiều cao vút ngo ̣n của rừng Điều này đã mở ra khoảng không gian cần thiết theo chiều thẳng đứng cho sự sinh trưởng của cây tái sinh, nhất là tái sinh trong giai đoa ̣n khởi đầu Đường kính ngang ngực nhỏ nhất là

11,cm và lớn nhất là 20,7cm, trong khi giá tri ̣ trung bình là 16,cm (Hình 4.2.3)

Đường kính tán dao đô ̣ng trong khoảng từ 3,7 - 6,2m, với giá tri ̣ trung bình bằng 4,9m (Hình 4.2.4) Giá tri ̣ trung bình của đô ̣ tàn che là 41,6% trong khi giá tri ̣ nhỏ

nhất chỉ là 15% nhưng giá tri ̣ lớn nhất đa ̣t tới 57% Vì vâ ̣y, hê ̣ số biến đô ̣ng của đô ̣ tàn che lớ n nhất (33,9%) (Hình 4.2.5) Chính sự biến đô ̣ng này đã ảnh hưởng đáng kể đến quy luật phát sinh và sinh trưởng của lớp cây tái sinh dưới tán rừng

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0