Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu sinh khối tươi cây cá lẻ và mối quan hệ của nó với các nhân tố điều tra chủ yếu.. Nghiên cứu sinh khối khô cây cá lẻ và mối quan hệ của nó với các nhân tố
Trang 1Kết quả nghiên cứu sinh khối cây cá lẻ mỡ trồng thuần loài vùng trung tâm Bắc bộ
Việt Nam
Võ Đại Hải
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
I/ Đặt vấn đề
Mỡ (Manglietia conifera Dandy) là cây gỗ lớn cao tới 25-30 m, đường kính ngang
ngực đạt tới 50-60 cm, thân thẳng, tròn, vỏ xám bạc, thịt màu trắng và có mùi thơm nhẹ
Gỗ mỡ màu sáng hoặc vàng nhạt, mềm nhẹ, tỷ trọng 0,48, gỗ mịn, ít nứt nẻ, mối mọt Gỗ
mỡ dùng để đóng đồ gia dụng, gỗ dán lạng, gỗ bút chì, gỗ nguyên liệu giấy, gỗ trụ mỏ,… Ngày nay, với công nghệ tạo ván ghép thanh gỗ Mỡ được dùng để chế tạo ra các đồ mộc cao cấp xuất khẩu rất có giá trị được khách hàng nước ngoài rất ưa dùng Với những lý do
đó Mỡ đã được chọn là một trong những loài cây trồng rừng chủ lực vùng Trung tâm Bắc
Bộ và Đông Bắc Việt Nam theo Quyết định số 16/2005/QĐ-BNN ngày 15/3/2005 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Mỡ là loài cây được nghiên cứu tương đối toàn diện về kỹ thuật gây trồng, tăng trưởng, sinh trưởng, tiểu khí hậu rừng,… tuy nhiên, nghiên cứu về sinh khối chưa được tiến hành một cách hệ thống và đầy đủ Cơ chế phát triển sạch (CDM) đang mở ra vận hội mới cho ngành lâm nghiệp nước ta trong việc bán lượng carbon được hấp thụ bởi rừng để
Trang 2việc tính toán lượng carbon hấp thụ và giá trị thương mại carbon mà rừng Mỡ trồng có thể tạo ra, việc nghiên cứu xác định sinh khối rừng Mỡ là rất cần thiết Nghiên cứu này được
thực hiện năm 2006 tại 2 tỉnh Tuyên Quang và Phú Thọ, trong khuôn khổ đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ và giá trị thương mại carbon của một số dạng rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam”
II/ Nội dung và phương pháp nghiên cứu
1 Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu sinh khối tươi cây cá lẻ và mối quan hệ của nó với các nhân tố điều tra chủ yếu
Nghiên cứu sinh khối khô cây cá lẻ và mối quan hệ của nó với các nhân tố điều tra lâm phần chủ yếu
Nghiên cứu mối quan hệ sinh khối tươi và sinh khối khô cây cá lẻ
Nghiên cứu mối quan hệ sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất cây cá lẻ Mỡ
2 Phương pháp nghiên cứu
Lập 48 ÔTC có diện tích 1.000 m2 (25m x 40m) cho 4 cấp đất rừng Mỡ trồng thuần loài tại Tuyên Quang và Phú Thọ, mỗi cấp đất lập 12 ÔTC
Trên mỗi ÔTC, tiến hành đo đếm toàn diện các chỉ tiêu sinh trưởng D1,3; Hvn, Dt
từ đó chọn ra cây tiêu chuẩn
Tiến hành chặt hạ cây tiêu chuẩn và phân thành các bộ phận: lá, cành, thân đào và lấy toàn bộ rễ có đường kính lớn hơn 2 mm Cân các bộ phận ngay tại chỗ được sinh khối tươi của các bộ phận Lấy mẫu các bộ phận và đem về sấy ở phòng thí nghiệm ở 1050 cho đến khối lượng không đổi để xác định sinh khối khô của từng bộ phận
Trang 3Phân tích và xử lý số liệu: Số liệu thu thập được xử lý trên phần mềm ứng dụng SPSS Để xây dựng mối quan hệ giữa các đại lượng, sử dụng phương pháp bình phương
bé nhất, lựa chọn những phương trình có hệ số tương quan cao nhất và sai số bé nhất, đơn giản nhất (dễ ứng dụng) Các mối quan hệ quan trọng là: Sinh khối tươi (tổng sinh khối,
sinh khối các bộ phận) với đường kính ngang ngực và chiều cao cây Sinh khối khô (tổng sinh khối, sinh khối các bộ phận) với đường kính ngang ngực và chiều cao cây Sinh khối khô với sinh khối tươi
III Kết quả nghiên cứu và thảo luận
1 Sinh khối tươi cây cá lẻ và mối quan hệ của nó với các nhân tố điều tra chủ yếu
Sinh khối tươi cây cá lẻ
Kết quả nghiên cứu về sinh khối cây cá lẻ của 48 OTC được xếp theo các cấp đất I,
II, III, IV và các cấp tuổi 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, trong mỗi cấp tuổi của mỗi cấp đất, số liệu về sinh khối cây cá lẻ và tỷ lệ % các bộ phận của chúng được tính trung bình cho các ÔTC
Sinh khối tươi cây cá lẻ bao gồm sinh khối tươi của thân cây, cành cây, lá cây và sinh khối bộ rễ cây nằm dưới lòng đất Kết quả nghiên cứu về cấu trúc sinh khối tươi cây
cá lẻ được thể hiện trong bảng 1
Bảng 1: Cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ
Tổng
Cấp đất Số
OTC Tuổi
Thân
%
Cành
%
Lá
%
Rễ
%
Trang 41 8 53 12 8 27 45,5 100
II
III
Trang 51 14 61 9 7 23 68,4 100
Số liệu bảng 1 cho ta thấy: Về sinh khối tươi cây cá lẻ, xét trong cùng một cấp tuổi, sinh khối cây cá lẻ giảm dần theo từng cấp đất, từ cấp I đến cấp IV Lấy ví dụ ở tuổi
10, cấp đất I sinh khối cây cá lẻ là 65,9 kg; sang cấp đất II giảm xuống còn 63,7 kg (bằng 96,7% so với cấp I); cấp đất III là 60,8 kg (bằng 92,3% so với cấp I) và cấp đất IV là 41,7
kg (bằng 63,3% cấp đất I) Như vậy, có sự khác biệt lớn về sinh khối cây cá lẻ theo từng cấp đất Hình ảnh trực quan về sự thay đổi này được thể hiện qua biểu đồ hình 1 Xét trong cùng một cấp đất, sinh khối tươi cây cá lẻ tăng lên cùng với sự tăng lên của tuổi cây, điều đó phản ánh quá trình tích luỹ sinh khối theo thời gian của cây rừng và cũng có thể nhận thấy giữa sinh khối và sinh trưởng cây cá lẻ có liên hệ chặt chẽ với nhau Lấy ví
dụ, trong cấp đất II, ở tuổi 8 sinh khối cây cá lẻ là 34,9 kg, đến tuổi 10 là 63,7 kg, tuổi 12
là 88,6 kg và đến tuổi 14 đã tăng lên rất lớn là 129,5 kg Hình ảnh trực quan về sinh khối cây cá lẻ theo tuổi ở cấp đất II được thể hiện qua biểu đồ hình 2
Hình 1: Biểu đồ sinh khối tươi cây cá lẻ
theo cấp đất ở tuổi 10
0
20
40
60
80
1 2 3 4 Cấp đất
0
50
100
150
Sinh khối Kg
1 2 3 4 Cấp
tuổi Hình 2: Biểu đồ sinh khối cây cá lẻ theo cấp
tuổi ở cấp đất II Sinh
khối Kg
Trang 6Về cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ: Cấu trúc sinh khối các bộ phận thân, cành, lá,
rễ cây cá lẻ Mỡ là rất khác nhau trong cả 4 cấp đất Sinh khối thân chiếm tỷ lệ cao nhất, sau đó đến sinh khối rễ, sinh khối cành và chiếm tỷ lệ thấp nhất là sinh khối lá, cụ thể ở cấp đất I, sinh khối thân chiếm 51-72%; sinh khối rễ chiếm 22-28%; sinh khối cành chiếm
4 - 12%; sinh khối lá chiếm 3 - 9% Đặc biệt ở tuổi 16, sinh khối thân chiếm tỷ lệ cao (72%) trong khi sinh khối rễ chiếm tỷ lệ (22%); Ngược lại ở tuổi 6 sinh khối thân chỉ chiếm tỷ lệ là 51% trong khi sinh khối rễ chiếm tới 28% Nhìn chung, tổng sinh khối thân
và rễ chiếm tỷ lệ 79-94% tổng sinh khối cây cá lẻ ở cấp đất I Như vậy, khi tuổi càng tăng thì tỷ trọng sinh khối thân cũng tăng lên ở cấp đất II, sinh khối thân chiếm 44-68%; sinh khối rễ chiếm 21-33%; sinh khối cành chiếm 6-13%; sinh khối lá chiếm 5-10% Đặc biệt
ở cấp tuổi 8, sinh khối thân chiếm tỷ lệ thấp 44%, trong khi sinh khối rễ chiếm tỷ lệ 33%
ở cấp đất III, sinh khối thân chiếm 49-67%; sinh khối rễ chiếm 21-29%; sinh khối cành chiếm 6-10%; sinh khối lá chiếm 5-12% ở cấp tuổi 8, sinh khối thân chiếm tỷ lệ thấp (49%) trong khi sinh khối rễ chiếm tỷ lệ khá cao 29% ở cấp đất IV, sinh khối thân chiếm 49-65%; sinh khối rễ chiếm 19-34%; sinh khối cành chiếm 9%; sinh khối lá chiếm 7-8% Cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ Mỡ nếu tính trung bình cho cả 48 ÔTC thì sẽ là: thân 58%, cành 9%, lá 7% và rễ 26% Trong từng cấp đất, cùng với sự tăng lên của tuổi thì tỷ
lệ % sinh khối thân cây tăng lên trong khi tỷ lệ này của cành, lá, rễ đều giảm xuống Điều này được minh hoạ rõ nét qua biểu đồ sau:
Hình 3: Cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ
ở cấp tuổi 6, cấp đất I
Hình 4: Cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ
ở cấp tuổi 16, cấp đất I
Thân 51%
Rễ 28%
Cành
12%
Lá 9%
Lá 3% 3%
Rễ 22%
Thân 71%
Cành 4%
Trang 7Mối quan hệ giữa sinh khối tươi cây cá lẻ với các nhân tố điều tra chủ yếu
Trong thực tiễn kinh doanh rừng, không phải lúc nào cũng có thể chặt hạ các cây
để tính toán sinh khối của chúng, mặt khác việc làm này sẽ vô cùng tốn kém về kinh phí
và thời gian nhất là khi phải tiến hành trên diện rộng cho các điều kiện lập địa khác nhau
Vì vậy, việc xác định mối quan hệ của sinh khối cây cá lẻ với các nhân tố điều tra lâm phần dễ xác định là một việc làm rất cần thiết Kết quả phân tích mối quan hệ giữa tổng sinh khối, sinh khối thân, cành, lá, rễ cây cá lẻ trong từng cấp đất với các nhân tố điều tra như Hvn, D1,3 được thể hiện ở bảng 2
Bảng 2: Kết quả phân tích mối quan hệ sinh khối tươi cây cá lẻ theo cấp đất với các
nhân tố điều tra
Cấp đất Bộ
Thân lnPt= -3.8344 + 3.1928.lnD1.3 0,9774 0,1585
Cành Pt = -17.1551 + 9.6752.lnD1.3 0,7879 1,7354
Lá Pt = -7.9251 + 5.3923.lnD1.3 0,8849 0,6515
Rễ lnPt = 0.6772 + 0.1948.D1.3 0,9297 0,2219
I
Tổng lnPt = -2.2690 + 2.7457.lnD1.3 0,9665 0,1675
II Thân lnPt = -2.2261 + 2.4993.lnD1.3 0,9339 0,2392
Trang 8Cành lnPt = 0.8110 + 0.0750.lnD1.3 0,6523 0,2276
Lá lnPt = 0.4567 + 0.1036.D1.3 0,9031 0,1288
Rễ lnPt = 1.8983 + 0.0820.D1.3 0,6673 0,2391
Tổng lnPt = 2.3861 + 0.1678.D1.3 0,9171 0,1906
Thân lnPt = -2.4849 + 2.6349.lnD1.3 0,9489 0,1684
Cành lnPt = 0.5022 + 0.0973.D1.3 0,8868 0,1207
Lá lnPt = 0.3845 + 0.1071.D1.3 0,9572 0,07714
Rễ lnPt = 1.4223 + 0.1202.D1.3 0,8635 0,1672 III
Tổng lnPt=2.3797 + 0.1684D1.3 0,9446 0,13933 Thân Pt = 23.8027 + 0.0169.D1.3 0,7570 7,5885
Cành Pt = 4.0296+ 0.0020b1D1.32 0,6554 1,17741
Lá Pt = 14.9652 - 101.0292/D1.3 0,6004 1,1578
IV
Rễ lnPt = 2.1645 + 0.0557.D1.3 0,6490 0,0559
Trang 9Tổng lnPt = 2.0374 + 0.2115.D1.3 0,8238 0,1248
Ghi chú: Pt - là sinh khối tươi của các bộ phận và tổng sinh khối, S - là sai tiêu chuẩn của các phương trình
Từ bảng 2 cho thấy, trong mỗi cấp đất thực sự tồn tại mối quan hệ giữa tổng sinh khối và sinh khối các bộ phận cây cá lẻ với nhân tố điều tra lâm phần D1,3 Đặc biệt hệ số tương quan của tổng sinh khối và sinh khối thân cây cá lẻ ở các cấp đất I, II, III với D1,3 ở mức rất chặt (R>0,9) Đối với các bộ phận khác như cành, rễ, lá cũng tồn tại mối quan hệ
ở mức tương đối chặt đến rất chặt Như vậy, có thể dùng các phương trình trên đây để dự báo hoặc xác định sinh khối cây cá lẻ Mỡ trồng thuần loài ở các cấp đất khác nhau vùng Trung tâm Bắc Bộ dựa vào chỉ tiêu dễ đo đếm là đường kính ngang ngực
2 Sinh khối khô cây cá lẻ và mối quan hệ của nó với các nhân tố điều tra chủ yếu
Sinh khối khô cây cá lẻ
Kết quả tính toán tỷ lệ sinh khối khô từng bộ phận cây cá lẻ của 48 ÔTC trên từng cấp đất được trình bày ở bảng 3
Bảng 3: Cấu trúc sinh khối khô cây cá lẻ
Tổng Cấp đất Số OTC Tuổi
Thân
%
Cành
%
Lá
%
Rễ
%
Trang 101 8 59 11 7 23 14,17 100
II
III
Trang 111 14 70 9 5 16 22,03 100
Qua bảng 3 cho thấy, về sinh khối khô cây cá lẻ cũng giống như đối với sinh khối tươi, sinh khối khô cây cá lẻ cũng thay đổi theo cấp đất và cấp tuổi Xét trong cùng một cấp đất, khi tuổi cây tăng lên thì sinh khối khô cây cá lẻ cũng tăng theo và ngược lại Lấy
ví dụ ở cấp đất I, sinh khối khô cây cá lẻ ở tuổi 6 là 12,14 kg; sang tuổi 8 là 14,17 kg; đến tuổi 10 đã tăng lên 31,83 kg; tuổi 12 là 39,7 kg và tuổi 16 là 90,34 kg Xét trong cùng một cấp tuổi, cấp đất tốt có sinh khối cao hơn cấp đất xấu Lấy ví dụ trong cấp tuổi 10: sinh khối khô ở cấp đất I là cao nhất đạt 31,83 kg; sang cấp đất II giảm xuống còn 30,03 kg, cấp đất III là 25,56kg và cấp đất IV chỉ còn 12,98 kg
Về cấu trúc sinh khối khô cây cá lẻ Mỡ, ở cấp đất I: sinh khối thân chiếm tỷ lệ 49-69% tổng sinh khối; sinh khối rễ chiếm 19-30%; sinh khối cành chiếm 7-14%; sinh khối
lá chiếm 2-7%, ở cấp tuổi 16 sinh khối thân chiếm tỷ lệ cao nhất (69%) trong khi sinh khối rễ chỉ chiếm 22%; ở cấp tuổi 6 sinh khối thân chỉ chiếm 49% trong khi sinh khối rễ lại chiếm tới 30% Cấu trúc sinh khối rễ cây có xu hướng giảm dần theo sự tăng lên của tuổi cây nhưng không thực sự rõ rệt Cấp đất II: Sinh khối thân chiếm tỷ lệ 45-71% tổng sinh khối; sinh khối rễ chiếm tỷ lệ khá lớn 17-36%; sinh khối cành chiếm 4-13% và sinh khối lá chiếm 4-7% Tỷ trọng sinh khối thân có xu hướng tăng lên theo tuổi, trong khi tỷ trọng sinh khối cành và lá lại có xu hướng giảm dần khi tuổi tăng lên Đặc biệt ở cấp tuổi
6 sinh khối thân chiếm tỷ lệ chỉ có 45%, sinh khối rễ lại chiếm tỷ lệ khá lớn là 36% Cấp đất III: sinh khối thân chiếm tỷ lệ 64-71%; sinh khối rễ chiếm tỷ lệ 20-22%; sinh khối cành chiếm 4-9% và sinh khối lá chiếm 4-7% tổng sinh khối khô cây cá lẻ Nhìn chung, sinh khối cành và lá vẫn chiếm tỷ lệ nhỏ ở cấp đất IV, sinh khối thân chiếm tỷ lệ 51-70%
Trang 12tổng sinh khối; sinh khối rễ chiếm tỷ lệ 16-34%; sinh khối cành chiếm 9-10% và sinh khối lá chiếm 5-7%
Mối quan hệ giữa sinh khối cây cá lẻ với các nhân tố điều tra chủ yếu
Việc xác định sinh khối khô cây cá lẻ làm cơ sở để quy đổi, tính toán ra hàm lượng carbon tích lũy là một việc làm tốn kém và không phải lúc nào cũng thực hiện được Vì vậy, việc tìm hiểu mối quan hệ giữa sinh khối khô cây cá lẻ với các nhân tố điều tra lâm phần là một việc làm có ý nghĩa rất lớn Kết quả nghiên cứu mối quan hệ đó được thể hiện trên bảng 4
Bảng 4: Kết quả phân tích mối quan hệ sinh khối khô cây cá lẻ theo cấp đất
với các nhân tố điều tra lâm phần
Cấp
đất
Bộ
Thân lnPk = - 4.3126 + 3.0386.lnD1.3 0,918 0,3011
Lá lnPk= -3.8996 + 4.6141.lnD1.3 - 2.8447.lnHvn 0,793 0,3429
Rễ lnPk = - 3.6809 + 2.3194.D1.3 0,851 0,3282
I
II Thân lnPk = - 4.2903 + 3.0079.lnD1.3 0,885 0,3954
Trang 13Cành Pk = 0.9543 + 0.0087.D1.3 0,691 0,5141
Lá lnPk= -1.4789 + 0.1711.lnD1.3 0,696 0,4618
Tổng lnPk = - 2.0078 + 2.2451.lnD1.3 0,886 0,2932
Thân Pk = -81.6389 + 17.1944.D1.3 - 0.6674.D1.32 0,846 5,2669 Cành Pk = - 8.3074 - 0.0783.D1.3 + 1.8292.D1.3 0,707 0,6237
Lá lnPk= -3.5947 + 6.0156.lnD1.3 - 4.3679.lnHvn 0,892 0,2890
III
Tổng Pk = -116.0770 + 24.7006.D1.3 - 0.9660.D1.32 0,853 7,1452 Thân lnPk = - 4.8697 + 3.2340.lnD1.3 0,749 0,2446
Cành lnPk = - 5.2745 + 2.6474.lnD1.3 0,716 0,2206
Lá lnPk= - 3.2157 + 0.3436.lnD1.3 0,634 0,3592
IV
Trang 14Tổng Pk = 80.2801 - 562.3357/D1.3 0,769 4,0881
Ghi chú: Pt - là sinh khối khô của các bộ phận và tổng sinh khối khô; S - là sai tiêu chuẩn của các phương trình
Qua bảng trên cho thấy, thực sự tồn tại mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô và sinh khối các bộ phận cây cá lẻ với các nhân tố điều tra lâm phần dễ xác định như D1,3, Hvn trong từng cấp đất Các quan hệ này ở mức tương đối chặt đến chặt và rất chặt, tuy nhiên hệ số tương quan R có thấp hơn so với mối quan hệ của sinh khối tươi Tổng sinh khối khô toàn cây và sinh khối thân cây có mối quan hệ chặt hơn cả, đối với cấp đất I, tương quan này ở mức rất chặt Ngoại trừ mối quan hệ của cành, lá, rễ ở cấp đất II và IV ở mức tương đối chặt, các mối quan hệ còn lại đều ở mức chặt Như vậy, có thể sử dụng các phương trình trên đây để xác định sinh khối khô cây cá lẻ rừng Mỡ thuần loài vùng Trung Tâm Bắc Bộ
3 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô cây cá lẻ
Tỷ lệ % của sinh khối khô so với sinh khối tươi
Tỷ lệ % sinh khối khô so với sinh khối tươi cây cá lẻ được thể hiện ở bảng 5
Bảng 5: Tỷ lệ % sinh khối khô so với sinh khối tươi cây cá lẻ
Cấp
Cấp
tuổi 6 8 10 12 16 8 10 12 14 8 10 12 14 10 14 16
1
8
Trang 15% 32 31 48 43 33 39 47 44 31 37 42 54 38 31 32 40 4
3
Qua bảng 5 ta thấy: Tỷ lệ % của sinh khối khô so với sinh khối tươi cây cá lẻ dao động trong khoảng 31- 47%, trong đó tập trung chủ yếu nhất trong khoảng 31-43%, trung bình khoảng 40% Như vậy, trong nhiều trường hợp để xác định nhanh sinh khối khô từ sinh khối tươi người ta có thể sử dụng các số liệu trên đây Tuy nhiên, việc xác định như vậy sẽ không có độ chính xác cao và chỉ nên áp dụng trong một số trường hợp đặc biệt
Để có độ chính xác cao hơn, đã xây dựng mối quan hệ giữa sinh khối khô với sinh khối tươi, kết quả thu được ở bảng 6
Bảng 6: Mối quan hệ giữa sinh khối khô với sinh khối tươi cây cá lẻ
Thân Pk = 7,7675 + 0,28883.Pt 0,94425 6,49137
Cành lnPk = -2,0655 + 1,5771.lnPt 0,77427 0,50412
Rễ lnPk = 1,2652 + 0,0302.Pt 0,88793 0,28766
I
Tổng Pk = 9,063 + 0,30459.Pt 0,95723 7,94325
Thân lnPk = -1,6036 + 1,2014.lnPt 0,94605 0,27523
II
Rễ lnPk = 0,8621 + 0,0532.Pt 0,8518 0,18603
