Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến sinh trưởng vòng năm của cây pơ mu tại huyện bắc yên tỉnh sơn la

Chúng tôi tiến hành thực hiện luận văn "Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến sinh trưởng vòng năm của cây Pơ mu tại huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La" mục tiêu của đề tài nhằm xác địn

TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Trên thế giới

Vào khoảng đầu thế kỷ thứ XV, nhà Bác học cổ Hy Lạp Leonade Dvinci đã nhận thấy sự phụ thuộc của sinh trưởng cây gỗ vào mùa mưa ở vùng khô hạn (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Giữa thế kỷ thứ XVIII, K Linnner đã phát hiện thấy ở phương Bắc, bề rộng vòng năm cây gỗ thay đổi phụ thuộc vào chế độ nhiệt (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1841, ở Thuỵ Điển hai tác giả Martin và A Brave đã cho rằng tăng trưởng của loài thông có quan hệ hàm số với vĩ độ trái đất (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1868, khi nghiên cứu địa điểm trồng cây gỗ làm tàu thuyền A.N.Beketov cho rằng ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến tăng trưởng rất phức tạp có cả có lợi và bất lợi (theo Nguyễn Thị Khánh [9])

Năm 1892, khi nghiên cứu biến động vòng năm cây keo trắng ở Odecxa, F.N.Svedov đã nhận thấy có sự phù hợp chặt chẽ của bề rộng vòng năm và lượng mưa Ông cũng phát hiện rằng vòng năm hẹp lại vào các năm hạn hán và lặp lại theo chu kỳ 9 năm (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6]) Đầu thế kỷ XX, Ở Mỹ A.E.Doulas khi tiến hành nghiên cứu tỷ mỷ với số lượng rất lớn vòng năm ở những cây gổ cổ thụ có tuổi thọ dài như cây Thông vàng và các mẫu gỗ trong các công trình kiến trúc cổ, mẫu gỗ hoá thạch, đã phát hiện sự biến động của bề rộng vòng năm có tính chu kỳ phù hợp với chu kỳ tự nhiên, đặc biệt là chu kỳ hoạt động của mặt trời Cũng ở

Mỹ trong thời gian này, cùng với việc sử dụng mẫu vòng năm của các cây thông vàng, các nhà khoa học đã lập được những dãy dài trên 4.000 vòng năm, dãy dài nhất tới 7.167 vòng năm (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6]) Ở Châu Âu, người ta đã lập được những dãy dài trên 1.000 vòng năm, đã xác lập được liên hệ của bề rộng vòng năm với nhiều yếu tố tự nhiên như: Lượng mưa; nhiệt độ; độ ẩm Đây là cơ sở khoa học quan trọng để nội suy điều kiện tự nhiên trong quá khứ, dự báo biến động của điều kiện tự nhiên cung như sinh trưởng của cây rừng trong tương lai Nhờ sử dụng phương pháp ghép chéo vòng năm và phương pháp các bon phóng xạ, các nhà khoa học đã xây dựng được những dãy dài vòng năm Đây là những tài liệu quý, cho phép kéo dài các dãy quan trắc điều kiện tự nhiên ngược về quá khứ (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1953, từ kết quả nghiên cứu vòng năm V.E Rudacop đã nhận thấy cây gỗ giống như "máy tự ghi" biến động của điều kiện tự nhiên Áp dụng phương pháp chỉ số tương đối của V.E Rudacop, các nhà nghiên cứu đã sử dụng vòng năm cây gỗ trong nhiều lĩnh vực khác nhau, như: Địa lý học; Khí hậu học; Thuỷ văn học; Sinh thái học (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1956, E Schulman đã chỉ rõ khả năng đánh giá xác suất xảy ra hạn hán trong các thời kỳ khác nhau ở vùng khô hạn, chỉ ra tầm quan trọng của nghiên cứu vòng năm trong kiểm tra lý thuyết khí hậu Ông đã xác lập được mối tương quan tương đối chặt (r=0,7) giữa bề rộng vòng năm với lưu lượng nước sông Colorodo (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1974, T.T Bitvinskas khi nghiên cứu đặc điểm dao động theo chu kỳ tăng trưởng của cây gỗ ở Lítva và Látvia đã rút ra kết luận:

- Bề rộng vòng năm biến đổi mạnh mẽ theo thời gian và tạo nên những chu kỳ xác định;

- Bề rộng vòng năm ở các độ cao khác nhau trên thân cây, cũng biến đổi có tính chu kỳ và tỷ lệ với vòng năm ở vị trí 1,3m

- Đặc điểm dao động có tính chu kỳ của sinh trưởng, phụ thuộc vào đặc điểm lâm phần, điều kiện lập địa và biến đổi của các yếu tố khí hậu

- Nhịp điệu tăng trưởng liên hệ rõ rệt với yếu tố khí hậu và cường độ hoạt động mặt trời

- Dao động tăng trưởng thường xuyên hàng năm về chiều cao tương tự như đường kính, nhưng thường khởi đầu sớm hoặc muộn hơn một năm

- Nhịp điệu của lớp gỗ sớm và lớp gỗ muộn cũng giống nhịp điệu của vòng năm (đối với loài thông) (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1979, khi nghiên cứu ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng cây gỗ H.B.Lovelius cũng nhận thấy: Trên ranh giới phương Bắc của rừng, lượng mưa mùa đông có ý nghĩa quan trọng, còn ranh giới trên cao của rừng, chế độ nhiệt lại có ý nghĩa hơn (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Năm 1981, hai tác giả B.B.Antanaitiss và B.B.Zagreiev cho rằng mùa sinh trưởng của cây lá rộng bắt đầu và kết thúc sớm hơn mùa sinh trưởng ở cây lá kim, đồng thời ở Lítva lượng gỗ sinh ra từ tháng 5 đến tháng 8 chiếm 80-90% lượng gỗ tạo được trong cả năm Vân sam tăng trưởng chiều cao mạnh vào tháng 5 và tháng 6 là do ảnh hưởng của nhiệt độ không khí, còn ở tháng 7 và tháng 8 là do lượng mưa Người ta cũng phát hiện thấy, tăng trưởng chiều cao trong mùa sinh trưởng có liên hệ với nhiệt độ bình quân của mùa đó (theo Trần Thị Tuyết Hằng [6])

Những công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới trong thời gian qua: E.Schulman (1956); T.T Bivinskas (1974); H.B Lovelius (1979); B.B Antanaitiss - B.B Zagreiev (1981) còn nhận thấy: Ngoài điều kiện khí hậu, thì cường độ hoạt động mặt trời cũng là nhân tố tự nhiên có ảnh hưởng mạnh mẽ đến tính nhịp điệu của sinh trưởng cây rừng Mức độ tác động của điều kiện khí hậu cũng như cường độ hoạt động của mặt trời đến sinh trưởng cây rừng có liên quan tới đặc điểm sinh thái học của loài; đặc điểm lâm học của lâm phần và điều kiện địa lý của địa phương.

Ở Việt Nam

Ở Việt Nam trong những năm gần đây, đã sử dụng phương pháp phân tích vòng năm trong nghiên cứu sinh thái cây rừng: Đinh Quỳnh Phương (năm 1993) [11], với đề tài nghiên cứu "Ảnh hưởng của chu kỳ hoạt động mặt trời đến tăng trưởng thông đuôi ngựa ở lâm trường Ba

Vì và cơ sở khoa học của việc dự báo" đã kết luận: Biến động tăng trưởng của thông đuôi ngựa ở Ba Vì mang tính chất chu kỳ, với độ dài trung bình chu kỳ là 10,8 năm, chu kỳ biến động của bề rộng vòng nămcó quan hệ chặt chẽ với chu kỳ hoạt động của mặt trời

Bùi Chính Nghĩa (năm 1995) [10], với đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng của biến động khí hậu đến sinh trưởng thông mã vĩ ở lâm trường Tam Đảo - Vĩnh Phú" đã đi đến kết luận: Bề rộng vòng năm biến động mạnh qua các năm và đồng điệu với nhau; Biến động của vòng năm thông mã vĩ ở Tam Đảo có tính chu kỳ; Biến động của bề rộng vòng năm có liên quan tới biến động của các chỉ tiêu khí hậu, liên hệ của bề rộng vòng năm với chế độ nhiệt có dạng hàm tuyến tình với hệ số tương quan chặt (r=0,77); Liên hệ giữa bề rộng vòng năm với cường độ hoạt động mặt trời có dạng hàm bậc 2 với hệ số tương quan rất chặt (r=0,95)

Nguyễn Thị Khánh (năm 1997) [9], với đề tài "Nghiên cứu nhịp điệu nhiều năm của sinh trưởng cây Pơ mu (Fokienia Hodginsii Henry et Thomas)

- một loài cây gỗ quý có ranh giới vòng năm rõ, tuổi thọ dài ở miền Bắc Việt Nam" đã khẳng định bề rộng vòng năm cây pơ mu biến động với các nhịp điệu 12 năm; 20 năm; 27-30 năm Độ dài chu kỳ 12 năm cây pơ mu biến đổi theo quy luật hàm tuần hoàn, có thể mô phỏng sự biến đổi đó bằng hàm số Tác giả đã sử dụng phương pháp hàm chu kỳ để dự đoán chỉ số tương đối của bề rộng vòng năm

Trần Thị Tuyết Hằng (1999) [6], khi nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu nhịp điệu sinh trưởng đường kính thông đuôi ngựa (Pinus Massoniana Lamb) dưới ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu nhằm phục vụ cho kinh doanh rừng trồng tại Lâm trường Tam Đảo - Vĩnh Phúc" đã có kết luận: Trong các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến tăng trưởng của cây thông mã vĩ ở Tam Đảo thì các chỉ tiêu phản ánh mức đảm bảo về nước tồn tại mối quan hệ chặt chẽ nhất; Cường độ hoạt động mặt trời có ảnh hưởng rõ rệt đến tăng trưởng của cây thông, thể hiện ở mối liên hệ chặt chẽ giữa trị số tương đối của tăng trưởng (H3/11) với chỉ số Vollfa và có thể mô phỏng bằng phương trình logarit Đoàn Quốc Vượng (2010) [14], với đề tài "Nghiên cứu quy luật biến động vòng năm của loài Cẩm lai vú tại vườn quốc gia Yok Đôn - Đắc Lắc" đã rút ra kết luận: Bề rộng vòng năm Cẩm lai vú dao động mạnh theo thời gian; hầu hết các chỉ tiêu khí hậu đều ảnh hưởng đến sinh trưởng của Cẩm lai vú, tuy nhiên sinh trưởng của cây chịu ảnh hưởng lớn nhất bởi chỉ số ẩm; cường độ hoạt động mặt trời (chỉ số Vollfa) có quan hệ đường thẳng với chỉ số tương đối H3/11; có thể phân vùng trồng Cẩm lai vú thích hợp dựa trên phân cấp chỉ số ẩm Ở Việt Nam, lĩnh vực nghiên cứu này tuy còn mới mẻ song đã đạt được những thành công mang tính đột phá Các kết quả nghiên cứu đã đưa ra một số kết luận sau:

- Biến động của bề rộng vòng năm cây gỗ chịu ảnh hưởng của biến động khí hậu và cường độ hoạt động mặt trời

- Mức độ tác động của cường độ hoạt động mặt trời đến sinh trưởng cây gỗ có liên quan đến đặc điểm sinh học của loài, đặc điểm lâm học của lâm phần, điều kiện địa lý của địa phương

- Có thể dự báo sinh trưởng cây rừng dựa trên mối quan hệ giữa biến động của bề rộng vòng năm với biến động của điều kiện khí hậu và cường độ hoạt động mặt trời

Các kết quả nghiên cứu trên cho thấy những ưu điểm của việc sử dụng vòng năm lĩnh vực nghiên cứu sinh thái cây rừng Vòng năm có khả năng cung cấp nhiều nguồn thông tin về mối quan hệ giữa cây rừng với nhiều yếu tố sinh thái trên mặt đất cũng như ngoài vũ trụ Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu còn tản mạn, chưa có nghiên cứu một cách hệ thống và đưa ra được hướng ứng dụng cụ thể từ kết quả nghiên cứu Để khắc phục phần nào những tồn tại đã nêu, đề tài đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu (một nhân tố sinh thái quan trọng) đến sinh trưởng của cây pơ mu, là loài cây có tuổi thọ dài làm cơ sở cho việc dự báo sinh trưởng, biến động khí hậu và đề ra các giải pháp kỹ thuật tác động nhằm nâng cao năng suất và tính ổn định của hệ sinh thái rừng.

MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu chung Đánh giá ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến sinh trưởng của cây Pơ mu tại huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La phục vụ công tác bảo vệ và phát triển diện tích rừng Pơ mu.

Mục tiêu cụ thể

- Phân tích đặc điểm cấu trúc, sinh trưởng vòng năm cây Pơ mu và khả năng ứng dụng phương pháp phân tích vòng năm để nghiên cứu đặc điểm sinh thái của nó ở Huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La

- Xác định chỉ tiêu khí hậu có ảnh hưởng quan trọng nhất đến sinh trưởng của Cây Pơ mu ở Huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La Làm cơ sở cho việc lựa chọn vùng thích hợp cho trồng rừng Pơ mu.

Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng Pơ mu tại huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La

- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc vòng năm của loài Pơ mu

- Nghiên cứu quy luật biến động bề rộng vòng năm của cây Pơ mu tại huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La

- Nghiên cứu quan hệ giữa biến động bề rộng vòng năm cây pơ mu với các yếu tố khí hậu khu vực huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La và cường độ hoạt động mặt trời (chỉ số Wollfa)

- Ứng dụng kết quả nghiên cứu để lựa chọn vùng trồng thích hợp cho sự phát triển của loài Pơ mu.

Phương pháp nghiên cứu

Sự hình thành vòng năm là kết quả hoạt động sống của thực vật thân gỗ trong quá trình đồng hóa điều kiện ngoại cảnh Mọi biến đổi về về đặc điểm cũng như tính chất vật lý và hóa học của vòng năm đều bị chi phối bởi điều kiện hoàn cảnh trong thời gian hình thành nó Đặc điểm cấu trúc vừa là sản phẩm tác động biến đổi của hoàn cảnh vừa là tấm gương phản ánh những biến đổi đó Vì vậy khi phân tích đặc điểm cấu trúc vòng năm không những có thể làm sáng tỏ những biến động hoàn cảnh đã xảy ra, mà còn có thể phân tích được đặc điểm phản ứng của cây rừng với những biến đổi của điều kiện hoàn cảnh, hay đặc điểm sinh thái cây rừng Hiện nay vòng năm gỗ được coi là một trong những tư liệu quan trọng để nghiên cứu sinh thái rừng Tuy nhiên việc giải mã các thông tin chứa đựng trong vòng năm cây gỗ không đơn giản, vì biến động vòng năm không chỉ do một hoặc một nhóm nhất định các nhân tố nào đó mà do cả tập hợp hàng loạt các nhân tố khác nhau, như tuổi cây, điều kiện thổ nhưỡng, biến động của điều kiện tự nhiên, tác động các biện pháp kỹ thuật… Vì vậy để làm sáng tỏ đặc điểm sinh thái rừng, phát hiện những quy luật ảnh hưởng của biến động tự nhiên đến biến động sinh trưởng phát triển của nó, người ta phải áp dụng những phương pháp riêng cho phép loại trừ một hoặc một nhóm nhân tố này để nghiên cứu ảnh hưởng của một hoặc một nhóm nhân tố khác Những phương pháp đó được các nhà khoa học xây dựng, bổ sung và hoàn chỉnh dần trong quá trình nghiên cứu Ngày nay chúng được gọi là phương pháp phân tích vòng năm

Về thực chất phương pháp phân tích vòng năm là tổng hợp các biện pháp liên hoàn từ lựa chọn đối tượng nghiên cứu, chọn cây mẫu, thu thập mẫu vòng năm, xử lý mẫu làm thể hiện rõ vòng năm, giám định chính xác tuổi vòng năm, đo đạc và thể hiện bằng số các yếu tố cấu trúc vòng năm, xử lý các dãy số liệu thu được, phân tích và mô hình hóa các mối quan hệ… nhằm khai thác tối đa lượng thông tin chứa trong vòng năm cây rừng

Phương pháp phân tích vòng năm được xem là một trong những phương pháp nghiên cứu sinh thái rừng có hiệu quả, nó đảm bảo rút ngắn được thời gian nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu không bị tách rời điều kiện tự nhiên, có thể loại trừ được ảnh hưởng của một số nhân tố này để làm sáng tỏ ảnh hưởng của một số nhân tố khác (Vương Văn Quỳnh, 1992- dẫn theo Đoàn Quốc Vượng [15])

Thực vật rừng là một trong những thành phần của hệ sinh thái, luôn chịu sự tác động của các yếu tố môi trường xung quanh Vận động tự quay quanh trục và chuyển động quanh mặt trời của trái đất hình thành ngày, đêm và sự phân mùa khí hậu Sự phân mùa của khí hậu và hiện tượng ngày, đêm mang tính chu kỳ tác động mạnh mẽ đến sinh trưởng của cây rừng làm cho sinh trưởng hàng năm của cây rừng mang tính chu kỳ rõ rệt và gọi đó là nhịp điệu sinh trưởng hàng năm của cây rừng

Sinh trưởng của cây gỗ là kết quả hoạt động trao đổi chất giữa cơ thể cây rừng với các yếu tố môi trường xung quanh nó Hàng năm, sau mỗi mùa sinh trưởng tượng tầng và mô phân sinh đã hình thành lên một lớp gỗ bao kín thân cây, lớp gỗ do tượng tầng và mô phân sinh tạo thành trong một năm được gọi là vòng năm của cây Vào những mùa có điều kiện khí hậu thuận lợi, tượng tầng hoạt động mạnh hình thành lớp gỗ có màu sáng với những tế bào gỗ sớm có kích thước lớn, vách tế bào mỏng vào những mùa có điều kiện khí hậu không thuận lợi tượng tầng hoạt động yếu, hình thành lớp gỗ có màu sẫm với những tế bào có kích thước nhỏ hơn Mọi biến đổi về đặc điểm cấu trúc cũng như tính chất vật lý và hoá học của vòng năm được quyết định bởi điều kiện, hoàn cảnh trong thời gian hình thành nó Vì vậy, khi phân tích đặc điểm cấu trúc vòng năm của cây rừng có thể làm sáng tỏ không chỉ điều kiện hoàn cảnh đã xảy ra mà còn cả đặc điểm phản ứng lại của cây rừng với những biến đổi của điều kiện môi trường, qua đó cũng làm sáng tỏ quy luật biến đổi của điều kiện môi trường và của chính quá trình sinh trưởng của thực vật

Ngày nay, phương pháp phân tích vòng năm được coi là phương pháp nghiên cứu sinh thái cây rừng có hiệu quả vì nó rút ngắn được thời gian nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu không bị tách rời khỏi điều kiện tự nhiên và có thể loại trừ được các nhân tố phi khí hậu như: Tuổi cây, lập địa và phần nào loại bỏ được các biện pháp kỹ thuật tác động khi phân tích mối quan hệ của khí hậu với thực vật thân gỗ

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu

- Điều tra thu thập số liệu đặc điểm tình hình: Điều kiện tự nhiên - dân sinh - kinh tế - xã hội huyện Bắc Yên và khu vực nghiên cứu

- Điều tra thu thập mẫu thớt giải tích cây pơ mu:

+ Liên hệ với cơ quan chức năng để thu thập mẫu gỗ Pơ mu;

+ Chọn địa điểm lấy mẫu mang tính điển hình, không bị ảnh hưởng của không khí tụ đọng nơi thung lũng hay gió quá mạnh ở các sườn dông

+ Thu thập mẫu thớt giải tích (lựa chọn mẫu không có u bướu, bạnh vè, vòng năm tương đối đồng đều, xác định được thời điểm chặt hạ ) Đánh dấu thớt giải tích theo hướng Đông - Tây và Nam - Bắc để tiện cho việc sử lý mẫu lấy số liệu tăng trưởng vòng năm

- Điều tra cấu trúc rừng Pơ mu tại khu vực nghiên cứu:

+ Tiến hành lập ô tiêu chuẩn điển hình, diện tích 2.500 m 2 (50mx50m) Dùng máy GPS định vị toạ độ điểm gốc

+ Ô tiêu chuẩn cần ở gần và có đặc điểm tương tự với địa điểm lấy mẫu thớt giải tích Trong đề tài này, chúng tôi tiến hành lập ô tiêu chuẩn cách địa điểm lấy mẫu nghiên cứu 51,2 m về hướng đông nam, vị trí này trạng thái rừng hầu như còn nguyên vẹn và mang trạng thái đặc trưng cho khu vực nghiên cứu

+ Tiến hành điều tra trên ô tiêu chuẩn, thu thập số liệu: Thảm tươi, cây bụi, cây tái sinh và tầng cây cao để nghiên cứu cấu trúc của rừng Pơ mu ở khu vực nghiên cứu, cụ thể như sau:

Tầng cây cao: Tiến hành điều tra, đo đạc toàn bộ các cây có đường kính từ 6 cm trở lên, thu thập số liệu: Chu vi 1,3m (C1.3) từ đó tính được đường kính 1,3m (D1.3); Chiều cao vút ngọn (Hvn); Chiều cao dưới cành (Hdc); Đường kính tán (Dt) đo theo hai chiều Đông - Tây, Nam - Bắc, đơn vị lấy tròn đến 0,1m, ghi tương ứng với kết quả đo D1,3 của tất cả các cây trong phân ô Xác định tọa độ của tất cả các cây trong ô tiêu chuẩn theo gốc toạ độ và trục tung (Y), trục hoành (X) Tất cả các số liệu thu thập được điền vào mẫu biểu 01

MẪU BIỂU 01: PHIẾU ĐIỀU TRA TẦNG CÂY CAO

TRÊN Ô TIÊU CHUẨN Ô tiêu chuẩn số: , loại rừng: , lô: , khoảnh: , Tiểu khu:

Ngày điều tra: , người điều tra: Đơn vị quản lý:

Diện tích ÔTC: , độ dốc: hướng phơi:

TT Loài C1.3 Dt1 Dt2 Hvn Hdc Toạ độ

Trên ô tiêu chuẩn đã chọn, tiến hành lập 5 ô dạng bản kích thước 5m x 5m tại 4 góc và ở giữa ô tiêu chuẩn để điều tra thu thập số liệu: Cây tái sinh, tầng cây bụi, tầng thảm tươi

Tầng cây bụi: Điều tra, đo đếm cây bụi trên 5 ô dạng bản đã lập, thu thập số liệu: Loài cây, chiều cao trung bình (Htb), đường kính tán (Dt), tỷ lệ che phủ của loài trên ô dạng bản (CP), tình hình sinh trưởng của loài Tất cả các số liệu điều tra được điền vào mẫu biểu 02

MẪU BIỂU 02: PHIẾU ĐIỀU TRA TẦNG CÂY BỤI

TRÊN 5 Ô DẠNG BẢN 5x5m Ô tiêu chuẩn số: , loại rừng: , lô: , khoảnh: , Tiểu khu:

Ngày điều tra: , người điều tra: Đơn vị quản lý:

Diện tích ÔTC: , độ dốc: hướng phơi: ÔDB TT Loài Htb (m) Dt (m) CP Sinh trưởng

Cây tái sinh: Điều tra đo đếm cây tái sinh trên 5 ô dạng bản đã lập, thu thập số liệu: Loài cây, đường kính gốc (D0), chiều cao cây (H), đường kính tán cây trung bình (Dt), tình hình sinh trưởng theo 3 cấp phẩm chất: Tốt, trung bình, xấu Tất cả số liệu thu thập được điền vào mẫu biểu 03

MẪU BIỂU 03: PHIẾU ĐIỀU TRA CÂY TÁI SINH

TRÊN 5 Ô DẠNG BẢN 5x5m Ô tiêu chuẩn số: , loại rừng: , lô: , khoảnh: , Tiểu khu:

Ngày điều tra: , người điều tra: Đơn vị quản lý:

Diện tích ÔTC: , độ dốc: hướng phơi:

ÔDB TT Loài H (m) D 0 (cm) Dt (m) Sinh trưởng

Tầng thảm tươi: Điều tra, đo đếm tầng thảm tươi trên 5 ô dạng bản đã lập, thu thập số liệu: Loài cây, chiều cao trung bình (Htb), tỷ lệ che phủ của loài trên ô dạng bản (CP), tình hình sinh trưởng của loài, ghi chú dạng sống của loài trên ô dạng bản Tất cả các số liệu điều tra được điền vào mẫu biểu 04: Phiếu điều tra tầng thảm tươi trên 5 ô dạng bản 5x5m

MẪU BIỂU 04: PHIẾU ĐIỀU TRA TẦNG THẢM TƯƠI

TRÊN 5 Ô DẠNG BẢN 5x5m Ô tiêu chuẩn số: , loại rừng: , lô: , khoảnh: , Tiểu khu:

Ngày điều tra: , người điều tra: Đơn vị quản lý:

Diện tích ÔTC: , độ dốc: hướng phơi:

ÔDB TT Loài Htb (m) CP Sinh trưởng Ghi chú

- Thu thập số liệu khí tượng:

Liên hệ với trạm khí tượng gần nhất (trạm khí tượng thuỷ văn Bắc Yên) để xin số liệu khí tượng liên quan đến nội dung nghiên cứu

- Xử lý thớt giải tích pơ mu:

+ Thớt giải tích sau khi thu thập về tiến hành hong khô bằng nhiệt độ trong phòng Tránh làm nứt nẻ mặt thớt

+ Để ranh giới vòng năm được thể hiện rõ, xác định tuổi và đo đạc được chính xác bề rộng vòng năm phải tiến hành làm nhẵn, đánh bóng bề mặt thớt để làm thể hiện rõ vòng năm

- Thu thập số liệu bề rộng vòng năm:

Đặc điểm đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến sinh trưởng vòng năm của cây Pơ mu Đặc điểm cây Pơ mu (Fokienia Hodginsii henry et thomas) thuộc họ Hoàng đàn (Cupressaceae) là loài cây chỉ có trong hệ thực vật Nam Trung Quốc - Bắc Việt Nam, là cây thân gỗ lá thường xanh, cao 25-30 m Nó có vỏ cây màu ánh nâu - xám dễ tróc vỏ khi cây còn non Ở các cây già hơn, trên vỏ cây có các vết nứt theo chiều dọc và nó có mùi thơm Các lá được sắp xếp trong các hệ thống cành nhánh nhỏ bằng phẳng, với các nhánh cây nhỏ nằm trên một mặt phẳng Lá trên các cây trưởng thành mọc thành các cặp chéo chữ thập đối, các cặp so le không cách nhau đều đặn, vì thế chúng biểu hiện như là các vòng xoắn 4 trên cùng một mức; chúng hơi sắc, dài khoảng 2-5 mm, phía trên xanh sẫm và với các dải khí khổng màu trắng phía dưới Các lá ở phần bên có dạng hình trứng và bị nén, còn các lá mặt có dạng mác ngược với đỉnh tam giác Trên các cây non thì các lá lớn hơn, dài tới 8-10 mm và rộng 6 mm Loài cây này không chịu được bóng râm, và cần có khí hậu mát mẻ, nhiều mưa Pơ mu mọc trên các loại đất ẩm trong các khu vực miền núi Tại Việt Nam, Pơ mu thường mọc trên các địa hình đất đá vôi hay đất nguồn gốc granit từ độ cao 900 m trở lên pơ mu phân bố trong rừng hỗn loài thường xanh, nhiều nơi chúng tập trung thành đám gần như thuần loài trên độ cao từ

900 đến 2.500m, Pơ mu là loài cây có phạm vi phân bố rộng, tại các tỉnh từ Lai Châu cho đến các tỉnh Miền Trung, Tây Nguyên ta đều thấy có sự hiện diện của cây Pơ mu

Gỗ Pơ mu rất có giá trị, có độ bền cao không bị mối mọt, ít cong vênh, tinh dầu pơ mu có mùi thơm có khả năng diệt khuẩn cao Pơ mu thường được sử dụng trong nhiều việc khác nhau từ đồ mộc, gia dụng, xây dựng, mỹ nghệ, dược liệu đến trong bảo quản, bảo tồn các công trình, đồ vật dưới lòng đất

Do đó, hiện nay Pơ mu đang là đối tượng bị khai thác quá mức rất cần được bảo vệ và phát triển.

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, DÂN SINH, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Vị trí địa lý - Điều kiện tự nhiên

Bắc Yên là một Huyện vùng cao của tỉnh Sơn la nằm cách trung tâm Thành phố Sơn La khoảng 95 km về phía Đông Bắc Có diện tích tự nhiên là: 109.936 ha, chiếm 7,78% diện tích tự nhiên của tỉnh

Toạ độ địa lý: 21 0 23'23" Vĩ độ Bắc

- Phía Bắc và phía Tây Bắc giáp tỉnh Yên Bái và huyện Mường La

- Phía Nam và Đông Nam giáp huyện Yên Châu và huyện Mộc Châu

- Phía Đông giáp huyện Phù Yên

- Phía Tây và Tây Nam giáp huyện Mai Sơn

Huyện Bắc yên có đặc thù địa hình rất phức tạp, chia cắt mạch, dốc đứng, núi cao, khe sâu, diện tích đất bằng rất ít Độ cao trung bình 1.000-1.400 m so với mực nước biển, có đỉnh núi cao nhất là đỉnh Phu Sa Phin cao 2.982 m, thấp nhất là mực nước Sông Đà 120m Do địa hình phức tạp, đi lại khó khăn, điều kiện sản xuất không thuận lợi nên ảnh hưởng không tích cực đến sản xuất và đời sống của đồng bào các dân tộc trong huyện

Huyện Bắc Yên nằm trên trục đường quốc lộ 37, có cầu Tạ Khoa, sông Đà là tuyến giao thông quan trọng trong giao lưu hàng hóa và phát triển kinh tế của tỉnh Bắc Yên cũng là huyện có diện tích lòng hồ sông Đà lớn có ý nghĩa về sinh thái, giữ nước và điều tiết nước phòng hộ đầu nguồn sông Đà Với những đặc điểm trên về mặt địa lý và địa hình có thể khẳng định huyện

Bắc Yên có những khó khăn về phát triển kinh tế - xã hội do địa hình kém ưu đãi là độ dốc lớn, chia cắt mạnh và phức tạp, nhiều núi cao, khe sâu song cũng có những ưu thế về mặt vị trí địa lý do nằm trên trục quốc lộ 37 vừa có tuyến đường sông vừa có tuyến đường bộ để lưu thông, phát triển Kinh tế -

Xã hội của huyện nói riêng và của tỉnh nói chung

Huyện Bắc Yên được chia làm 2 vùng khí hậu:

+ Vùng cao gồm các xã: Hang Chú; Làng Chếu; Xím Vàng; Phiêng Côn; Tà Xùa; Háng Đồng; Hồng Ngài, mang đặc trưng khí hậu á nhiệt đới chiếm 70% số tháng trong năm sương mù bao phủ, thời tiết mát lạnh

+ Vùng dọc sông Đà gồm các xã còn lại: Có khí hậu nóng ẩm mưa nhiều, mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới

Khí hậu Bắc yên được chia làm 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 đặc trưng khí hậu mùa này là nóng và ẩm; Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau đặc trưng khí hậu mùa này là lạnh và khô

Lượng mưa bình quân 1.620 mm/năm, mưa chủ yếu tập trung vào các tháng 6,7,8 và tháng 9 trong năm Độ ẩm bình quân 83,0%

Chịu ảnh hưởng của sương muối và gió Lào, đặc biệt gió Lào khô và nóng thường xuất hiện vào tháng 3 và tháng 4 hàng năm

Bảng 3.1 Điều kiện khí tượng tại khu vực nghiên cứu

Tại địa điểm có toạ độ (21,25 0 VĐB; 104,42 0 KĐĐ)

Trạm quan trắc khí tượng: Bắc Yên

Chỉ tiêu Khí hậu Tháng

Tổng bức xạ (kcl/cm 2 ) 15,00 16,00 18,00 15,00 13,00 10,00 13,00 13,00 11,00 10,00 11,00 15,00 160,0 Bức xạ trung bình 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,0 Lượng mây (số phần 10) 7,00 7,10 6,20 6,40 7,10 7,80 7,70 7,90 6,70 6,30 6,30 5,70 6,9 Tổng số giờ nắng (giờ) 123,10 124,60 161,80 183,30 200,40 160,70 180,10 151,10 166,70 167,60 143,10 158,50 1921,0 Vận tốc gió TB (m/s) 3,60 4,20 4,10 3,20 2,60 2,60 2,10 1,90 2,00 2,20 2,90 2,80 2,9 Nhiệt độ TB ( o C) 11,40 13,20 17,00 20,00 21,50 21,70 21,60 21,00 20,40 18,30 14,90 12,10 17,8 Nhiệt độ tối cao ( o C) 28,70 33,00 35,00 37,20 36,00 35,60 35,10 33,60 32,50 32,50 30,70 28,20 37,20 Nhiệt độ tối thấp ( o C) 2,50 3,90 6,60 10,40 13,80 17,10 19,40 12,00 8,70 3,40 5,20 2,60 2,5 Nhiệt độ tối cao TB ( o C) 18,40 20,30 24,80 28,50 30,00 29,80 29,90 29,10 28,10 25,90 22,10 19,60 25,5 Nhiệt độ tối thấp TB ( o C) 10,90 12,20 15,40 18,60 21,00 22,10 22,10 21,80 20,60 18,80 14,60 11,20 17,4 Biên độ nhiệt ( o C) 7,50 8,10 9,40 9,90 9,00 7,70 7,80 7,30 7,50 7,10 7,50 8,40 8,1 Lượng mưa TB (mm) 32,00 22,00 42,00 113,00 196,00 269,00 263,00 311,00 212,00 94,00 46,00 20,00 1620,0

Số ngày mưa (ngày) 7,60 6,00 6,90 12,20 17,00 17,60 19,90 20,90 13,50 10,80 6,90 4,70 144,0 Độ ẩm không khí (%) 85,00 82,00 80,00 79,00 81,00 83,00 85,00 88,00 86,00 83,00 81,00 80,00 83,0 Độ ẩm K khí T thấp (%) 64,00 60,00 54,00 54,00 57,00 63,00 64,00 68,00 66,00 63,00 60,00 58,00 61,0 Lượng bốc hơi (mm) 54,80 70,50 106,50 107,80 108,00 90,80 76,20 56,20 60,90 70,00 66,20 72,10 940,0

(Nguồn: Phần mềm Sinh khí hậu V5.0 – Viện Sinh thái rừng và Môi trường -

Trường Đại học Lâm nghiệp [11])

Nhìn chung, khí hậu Bắc Yên có nhiều thuận lợi để phát triển đa dạng các loại cây trồng, vật nuôi như: cây công nghiệp, cây ăn quả, chăn nuôi đại gia súc và sản xuất lâm nghiệp Tuy nhiên, lượng mưa trung bình năm không cao (1.620 mm/năm) tập trung theo mùa, nên khi thì gây lũ, ngập khi thì khô hạn ở các xã dọc sông và quốc lộ 37 làm ảnh hưởng lớn tới sản xuất nông nghiệp và giao thông của địa phương; các xã vùng cao khí hậu lạnh, mây mù bao phủ gây nhiều khó khăn trong sản xuất nhất là sản xuất cây lương thực

Bắc Yên nằm trong lưu vực sông Đà, có hệ thống sông suối khá dày nhưng mật độ không đều, địa hình phức tạp, núi cao, khe sâu, có 8 suối lớn là: suối Sập, suối Cải, suối Chim, suối Lừm, suối Khoa, suối Sập Việt, suối Nhạn và rất nhiều suối nhỏ, các suối này là nguồn cung cấp nước phục vụ sản xuất và đời sống của nhân dân và nhìn chung các suối có độ dốc dòng chảy lớn, có khả năng xây dựng các nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ (Hiện đang xây dựng các thuỷ điện suối Sập, suối Chim, suối Lừm với công suất trên 100 MW, riêng suối Sập theo khảo sát của Viện thuỷ lợi có thể xây dựng được 5 thuỷ điện ở 5 cao trình khác nhau) Huyện có 72 km Sông Đà chảy qua với diện tích mặt sông và hồ trên sông khoảng 2.510 ha Mực nước trên sông thay đổi lớn qua mùa lũ và mùa kiệt Diện tích mặt nước này đã và đang đem lại nguồn lợi lớn cho nhân dân nuôi trồng và đánh bắt thuỷ sản, là tiềm năng để phát triển du lịch tham quan thắng cảnh cho khách du thuyền, nghỉ mát và du lịch sinh thái trong thời gian tới Tuy nhiên, ở nhiều nơi mặt nước lại rất thấp so với mặt bằng canh tác và khu dân cư, gây khó khăn cho sản xuất nông nghiệp và đời sống của nhân dân trong huyện, bên cạnh đó những năm gần đây do chặt phá rừng làm nương và khai thác rừng chưa hiệu quả nên lưu lượng nước giảm, nhất là ở các xã vùng cao, thường xuyên thiếu nước cho cây trồng và sinh hoạt, đặc biệt là vào mùa khô

Trên địa bàn huyện Bắc Yên có một số loại đất chính sau:

- Đất phù sa ngòi suối (Py): diện tích khoảng 220 ha, chiếm tỷ lệ nhỏ 0,2% diện tích tự nhiên, nằm ở địa hình thấp dọc theo ven sông, suối Hàm lượng dinh dưỡng đất ở mức trung bình Loại đất này thích hợp với cho lúa nước và một số loại hoa màu (ngô, đậu đỗ, )

- Đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất (Fs): diện tích khoảng 32.980 ha, chiếm 30% diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu trên địa hình đồi núi cao Độ dốc phổ biến từ 20-30%, tầng đất dầy thường 50-100 cm Hàm lượng dinh dưỡng ở mức trung bình đến khá Độ chua của đất: pHKCl từ 3,8-4,5 Loại đất này thích hợp với các loại cây trồng lâu năm có giá trị kinh tế cao như: chè, cây ăn quả,

- Đất vàng nhạt trên đá cát (Fq): diện tích 31.880 ha, chiếm khoảng 29% diện tích tự nhiên, phân bố trên địa hình đồi núi cao từ 600 – 1000 m Độ dốc thường trên 25% Tầng đất mỏng, phổ biến từ 30- 50 cm, Hàm lượng dinh dưỡng nghèo, đất chua pHKCl từ 3,5-4,2

- Đất vàng đỏ trên đá Mác ma axít (Fa): diện tích 16.500 ha, chiếm khoảng 15% diện tích tự nhiên Phân bố trên địa hình núi cao từ 400-600 m Độ dốc phổ biến từ 20-25%, đất có hàm dinh dưỡng nghèo Tầng dầy mỏng thường từ 30-70 cm Loại đất này thích hợp với cây công nghiệp ngắn ngày như: đậu đỗ, sắn,

- Đất mùn vàng nhạt trên đá phiến sét (Hs): diện tích khoảng 11.000 ha, chiếm 10% diện tích tự nhiên Phân bố trên khu vực núi cao trên 1000 m Loại đất này chỉ có ý nghĩa về lâm sinh

- Đất mùn vàng nhạt trên đá cát (Hq): diện tích khoảng 7.700 ha, chiếm 7% diện tích tự nhiên Phân bố trên khu vực núi cao trên 1000 m Loại đất này chủ yếu để khoanh nuôi và bảo vệ rừng

Đặc điểm kinh tế - xã hội

3.2.1 Phân vùng phát triển kinh tế

Huyện được chia thành 3 vùng: Vùng cao gồm 7 xã, vùng lòng Hồ Sông Đà gồm 4 xã và vùng ven quốc lộ 37 gồm 4 xã, 1 thị trấn

Toàn huyện có 16 đơn vị hành chính (15 xã, 1 thị trấn) với 149 bản - tiểu khu; Vùng II có 1 thị trấn, còn lại 15 xã của huyện đều thuộc diện xã đặc biệt khó khăn nằm trong Chương trình 135 giai đoạn II của Chính phủ

Tính đến cuối năm 2009, dân số toàn huyện là 54.040 nhân khẩu với 10.856 hộ, bao gồm 7 dân tộc anh em cùng sinh sống, trong đó: Chiếm đa số là Dân tộc Mông chiếm 42,6%; tiếp đến là Dân tộc Thái chiến 32,5%; Dân tộc Mường chiếm 17,4%; Dân tộc Kinh chiếm 4,0%; Dân tộc Dao chiếm 3,0%; Dân tộc Tày và Dân tộc Khơ Mú chiếm 0,5% Mật độ dân số trung bình là 49,2 người/km2 Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên là 1,58%/năm

Tính đến cuối năm 2009, lao động trong độ tuối trên địa bàn huyện là 25.879 lao động, chiếm 48,71% dân số toàn huyện Bình quân hàng năm, lực lượng lao động của huyện tăng thêm vào khoảng 900 người Tuy nhiên, số lao động đã được qua đào tạo chiếm tỷ rất thấp, tính đến năm 2009, số lao động đã được qua đào tạo mới đạt khoảng 0,3% tổng số lao động toàn huyện

3.2.5 Tiềm năng phát triển kinh tế

Bắc yên có lợi thế để phát triển kinh tế - xã hội như có cầu Tạ Khoa, có quốc lộ 37 chạy qua; có nhiều suối có thể phát triển thủy điện vừa và nhỏ; có một số nông sản đã khá nổi tiếng như: chè Tà Xùa, rượu vang Bắc Sơn Tra; tài nguyên, có nguồn tài nguyên khoáng sản khá phong phú như mỏ đồng, Nikel tại xã Mường Khoa, Hồng Ngài Tổng thu Ngân sách trên địa bàn huyện đạt 6,78 tỷ đồng/năm; Tỷ trọng các ngành kinh tế cơ bản của huyện: Nông nghiệp 54% - Công nghiệp xây dựng 23% - Thương mại dịch vụ 23% Tốc độ tăng trưởng bình quân là 13,5%/năm Thu nhập bình quân đầu người là 4,775 triệu đồng/người/năm Tính đến 31/12/2009, trên địa bàn huyện Bắc Yên có 5.302 hộ nghèo (trên tổng số 10.856 hộ dân toàn huyện) chiếm tỷ lệ 48,84% tổng số hộ dân trên toàn huyện.

Đặc điểm thảm thực vật rừng

3.3.1 Đặc điểm chung về thảm thực vật rừng huyện Bắc Yên

Huyện Bắc Yên là huyện có diện tích đất rừng và rừng khá lớn, chiếm 73,02% diện tích nông nghiệp và chiếm 50,9% diện tích đất tự nhiên; đất đai phù hợp với nhiều loại cây; rừng của huyện Bắc Yên có vai trò của rừng phòng hộ và có khả năng phát triển rừng các cây có giá trị kinh tế cao Diện tích đất có rừng hiện còn là 39.810 ha, chiếm 36,2% tổng diện tích tự nhiên, trong đó chủ yếu là rừng phòng hộ xung yếu cho hồ thuỷ điện Hoà Bình và hơn 4.000 ha rừng đặc dụng Tà Xùa Hiện nay độ che phủ của rừng thấp, đạt 36,2%, trong đó rừng gỗ lá rộng còn 31.537,9 ha, trữ lượng gỗ khoảng 461.100 m 3 , còn lại là rừng hỗn giao, rừng tre là 7.702,6 ha nằm dọc 2 bờ sông Đà, rừng trồng còn trên 4.000 ha, chủ yếu của dự án 219, dự án 747 và

661 Đặc biệt ở Bắc Yên có hơn 1.000 ha rừng gỗ Pơ mu, có trữ lượng khá lớn Trong những năm trước đây, nạn phá rừng làm nương diễn ra bừa bãi, diện tích rừng bị thu hẹp, đất trống, đồi núi trọc tăng nhanh, đã ảnh hưởng lớn đến môi trường sinh thái, đất đai bị xói mòn, rửa trôi Đến nay trình độ dân trí đã được nâng lên, được giao đất, giao rừng nhân dân đã ý thức được việc bảo vệ và phát triển rừng Cùng với nguồn vốn đầu tư của Nhà nước và các dự án các vụ vi phạm rừng đã giảm một cách rõ rệt, diện tích rừng trồng, diện tích khoanh nuôi bảo vệ không ngừng được tăng lên Đến nay diện tích rừng và đất rừng hầu hết đã có chủ chăm sóc và bảo vệ Rừng Bắc Yên đã dần dần được phục hồi và phát triển góp phần tích cực vào việc bảo vệ môi trường sinh thái, tạo nguồn sinh thuỷ bền vững cho thuỷ điện Hoà Bình, và các công trình thuỷ điện vừa và nhỏ trên địa bàn

(Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Sơn La năm 2009, Cục Thống kê tỉnh Sơn La) 3.3.2 Đặc điểm tài nguyên động, thực vật rừng tại khu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu có 4 kiểu thảm thực vật phân bố tương đối rõ theo đai cao, gồm: Thảm thực vật núi cao, lạnh; Thảm thực vật ôn đới; Thảm thực vật á nhiệt đới; Thảm thực vật nhiệt đới, cụ thể như sau:

3.3.2.1 Thảm thực vật núi cao, lạnh

Thảm thực vật này phân bố ở độ cao trên 2.400 m Thực vật là quần hệ rừng núi cao, cây thấp, lùn, cong queo với ưu hợp Đỗ quyên, Du sam, Thiết sam, Việt quất, Sặt gai, Trúc đũa, Địa y Cấu trúc rừng khá nguyên vẹn Rừng có 3 tầng gồm: Tầng ưu thế, tầng ưa bóng, tầng thảm tươi:

- Tầng ưu thế có: Thông tre, Thiết sam, Du sam, Thông nàng

- Tầng ưa bóng có: Đỗ quyên, Sặt gai, Trúc đũa và một số cây thuộc họ

Re (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae), Họ Ngọc lan (Mangnoniaceae)

- Tầng thảm tươi có: Cỏ quăn, Dương xỉ

Do điều kiện khí hậu nên cây gỗ có Rêu, Địa y phủ gần như kín thân Mật độ cây tái sinh ít Đây là kiểu rừng thường gặp ở vùng núi cao

3.3.2.2 Thảm thực vật ẩm ôn đới

Thảm này phân bố ở độ cao trên 1.700 m, có các kiểu phụ: Rừng kín lá kim ẩm ôn đới; Rừng kín lá rộng ẩm ôn đới; Thảm cây bụi, cây gỗ rải rác; Thảm cỏ

- Kiểu phụ rừng kín lá kim, lá rộng ẩm ôn đới và kiểu phụ rừng kín lá rộng ẩm ôn đới: Cấu trúc của 2 kiểu rừng này gần như nguyên sinh Rừng có 4 tầng:

+ Tầng ưu thế có: Pơ mu, Thông tre, Sến đất, Dẻ, Chò chỉ

+ Tầng ưa bóng có: Giổi bà, Hà nu, Tô hạp, Chò nhai và các loại cây thuộc họ (Fagaceae), Họ Mộc lan (Mangnoniaceae), họ Tô hạp (Altingiaceae)

+ Tầng cây bụi thấp gồm các loại cây thuộc họ Cam quýt (Ritaceae), họ Mua (Melastomaceae), họ Ba mảnh vỏ (Euphorbiaceae), họ Cau dừa (Panmaceae)

+ Tầng thảm tươi có Dương xỉ thân gỗ (khá phổ biến), các loài Dương sỉ, Dây leo thuộc họ dây khế (Connaraceae), họ Rau răm (Polygonaceae)

- Kiểu phụ thảm cây bụi, cây gỗ rải rác: Chủ yếu là các loài Mua núi, Thành ngạnh, Dẻ, Màng tang tái sinh

- Kiểu phụ thảm cỏ có các loài như Cỏ lào tím, Ngải cứu, Cây bụi thấp, rải rác có cây tái sinh

3.3.2.3 Thảm thực vật ẩm Á nhiệt đới

Thảm thực vật này phân bố ở độ cao trên 700 m, có các kiểu phụ: Rừng kín lá kim, lá rộng ẩm Á nhiệt đới; Rừng kín lá rộng ẩm Á nhiệt đới; Thảm cây bụi, cây gỗ rải rác; Thảm cỏ

- Kiểu phụ Rừng kín lá kim, lá rộng ẩm Á nhiệt đới và kiểu phụ Rừng kín lá rộng ẩm Á nhiệt đới: Cấu trúc của 2 kiểu rừng này gần như nguyên sinh Rừng có 4 tầng: Tầng ưu thế, tầng ưa bóng, tầng cây bụi, tầng thảm tươi

+ Tầng ưu thế có: Sến, Dẻ, Pơ mu, Thông nàng

+ Tầng ưa bóng có: Xoan nhừ, Tô hạp, Giổi, Trâm, Hà nu, Vối thuốc + Tầng Cây bụi có: Mua núi, Cau dừa

+ Tầng thảm tươi có: Dương xỉ, Cỏ Lào tía, Riềng, Sa nhân, Ráy dại Cây tái sinh chủ yếu là tái sinh hạt tự nhiên, gồm các loài: Giổi, Trâm,

Dẻ, Re, Hà nu Cây tái sinh có xu hướng tổ thành cây mẹ

- Thảm cây bụi, cây gỗ rải rác: Chủ yếu là các loài: Mua núi; Dẻ, Thành ngạnh, Màng tang tái sinh Mật độ cây tái sinh khá cao, bình quân 4.000-6.000 cây/ha, thảm tươi có các loài cỏ Lau, cỏ Chít

- Thảm cỏ: Có các loài Cỏ Lào tím, Ngải cứu, Cây bụi thấp, rải rác có cây tái sinh

3.3.2.4 Thảm thực vật nhiệt đới

Thảm này phâm bố ở độ cao dưới 700 m, gồm các kiểu phụ:

- Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới: Cấu trúc kiểu rừng này có 4 tầng: + Tầng ưu thế: Có Dẻ, Táu muối, Tống quá sủ, Hà nu

+ Tầng ưa bóng: Có Vối thuốc, Xoan nhừ, Tô hạp, Trâm

+ Tầng Cây bụi: Có Mua núi cao, Cau dừa

+ Tầng thảm tươi: Có Cỏ lào, Cỏ lào tía, Sa nhân, Ráy dại, Cây tái sinh chủ yếu là tái sinh hạt tự nhiên như Trâm, Re, Dẻ Mật độ cây tái sinh khoảng 4.000 cây/ha và có xu hướng tổ thành cây mẹ

- Thảm cây bụi, cây gỗ rải rác: Chủ yếu có các loài: Mua, Thành ngạnh, Hoắc quang và cây tái sinh thân gỗ

- Thảm cỏ: Có các loài, cỏ Lào, cỏ Tranh, Ngải cứu, rải rác có cây tái sinh Khu vực nghiên cứu rất đa dạng về kiểu thảm thực vật, cấu trúc rừng còn khá nguyên vẹn, nhiều tầng Tổ thành loài cây phong phú, có nhiều loài động vật và thực vật quý hiếm như: Voọc xám, Vượn đen, Báo hoa mai và Thiết sam, Đỗ quyên, Pơ mu , cụ thể như sau:

Về thực vật: Bước đầu đã phát hiện có 613 loài thực vật bậc cao, có mạch thuộc 153 họ, 418 chi của 5 ngành thực vật; trong đó có 59 loài quý hiếm cần bảo tồn và phát triển nguồn gien như: Pơ mu, Thông nàng, Du sam, Thiết sam, Đỗ quyên, Đinh, Chò chỉ, Lát hoa Ngoài những loài có giá trị về bảo tồn nguồn gien, thảm thực vật rừng khu vực nghiên cứu còn cho các giá trị về các mặt khác như: Gỗ, Dầu béo, Tinh dầu thơm, Nhựa, Sợi, Dược phẩm, Thực phẩm, Cây cảnh

Về Động vật: Bước đầu đã phát hiện được 348 loài động vật thuộc 85 họ trong 25 bộ của 4 lớp động vật là Thú, Chim, Bò sát, Ếch nhái Trong đó có 59 loài động vật quý hiếm, yếu tố đặc hữu có 4 loài Đặc biệt là các loài như: Voọc xám, Vượn đen, Báo hoa mai, Báo gấm, Khỉ mặt đỏ, Hổ mang chúa

Đặc điểm cấu trúc rừng Pơ mu tại khu vực nghiên cứu

Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian – Phùng Ngọc Lan

(1986) [11] Việc nghiên cứu mô hình cấu trúc trong tự nhiên thông qua các tài liệu quan sát được nhằm tìm ra một cấu trúc mẫu, định hướng cho đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp, hướng tự nhiên dần đến cấu trúc mẫu này Mô hình cấu trúc mẫu là mô hình có khả năng tận dụng tối đa tiềm năng của điều kiện lập địa, có sự phối hợp hài hòa giữa các nhân tố cấu trúc để tạo ra một thể rừng có sản lượng, tính ổn định và chức năng phòng hộ cao nhất, nhằm đáp ứng mục tiêu kinh doanh nhất định – Phùng Ngọc Lan (1986)

[11] Như vậy, nghiên cứu rừng tự nhiên nhiệt đới làm cơ sở hướng tới mẫu chuẩn, đề xuất các biện pháp lâm sinh thì cấu trúc rừng là một nội dung không thể thiếu được Nghiên cứu cấu trúc rừng không chỉ có ý nghĩa lý luận mà còn có ý nghĩa thực tiễn to lớn Để nghiên cứu cấu trúc rừng Pơ mu khu vực nghiên cứu, tác giả đã tiến hành lập 1 ô tiêu chuẩn điển hình, với diện tích 2.500m 2 (50mx50m) tại địa điểm có độ cao từ 1.580m đến 1.600m, gốc toạ độ của ô tiêu chuẩn có toạ độ

21 0 18'14'' vĩ độ bắc (VĐB); 104 0 31'32'' kinh độ đông (KĐĐ) (theo hệ toạ độ

UTM) (hình 4.1) Trên ô tiêu chuẩn lập 5 ô dạng bản có kích thước 5x5m ở 4 góc và chính giữa ô tiêu chuẩn để tiến hành điều tra thu thập số liệu cây bụi, thảm tươi và cây tái sinh

Hình 4.1 Khu vực nghiên cứu và vị trí lấy mẫu, lập ô tiêu chuẩn điều tra độ nghiên cứu của đề tài, tác giả đã tiến hành phân loại trạng thái rừng tại khu vực xã Háng Đồng huyện Bắc Yên với các chỉ tiêu cấu trúc gồm: Cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng thứ và cấu trúc mật độ, được giới hạn phù hợp với đặc điểm của đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1.1 Phân loại trạng thái rừng

Trên cơ sở số liệu thu thập được ở ô tiêu chuẩn tại khu vực nghiên cứu, tiến hành tính toán các đại lượng ∑G (m2/ha), ∑M (m3/ha), căn cứ vào tiêu chuẩn phân loại trạng thái rừng của Loestchau (1960) được Viện điều tra quy hoạch rừng sửa đổi, bổ sung để phân chia trạng thái rừng ngoài thực tế và quy định về hệ thống phân chia các kiểu trạng thái rừng và đất không có rừng Kết quả được tổng hợp ở bảng 4.1

Bảng 4.1: Kết quả phân loại trạng thái rừng

21 0 18'14''VĐB 104 0 31'32''KĐĐ 24,16 1,0 108,74 112 Trạng thái IIIA3

Kết quả cho thấy, tại ô tiêu chuẩn có: ∑G = 24,16 m2/ha; ∑M = 108,74 m3/ha và rừng này bị tàn phá nhẹ, cấu trúc đã bị tác động nhưng chưa bị phá vỡ, rừng khép kín và có 4 tầng Tuy nhiên, hầu hết số cây trong ô tiêu chuẩn đều có đường kính lớn, có đến 60,7% số cây có đường kính lớn hơn 35cm Do đó, đối tượng nghiên cứu của rừng Pơ mu tại xã Háng Đồng huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La thuộc trạng thái IIIA3 Kiểu rừng IIIA3: Rừng đã bị khai thác vừa phải hoặc phát triển từ IIIA2 lên Quần thụ tương đối khép kín với 2 hoặc nhiều tầng Đặc trưng của kiểu này khác với IIIA2 ở chỗ số lượng cây nhiều hơn và đã có một số cây có đường kính lớn (> 35cm) có thể khai thác sử dụng gỗ lớn Trạng thái rừng khu vực nghiên cứu được minh hoạ bằng một số hình ảnh (hình 4.2)

Hình 4.2 Hình ảnh về tầng, tán rừng ở khu vực nghiên cứu 4.1.2 Cấu trúc tổ thành loài cây

Tổ thành là chỉ tiêu cấu trúc biểu thị tỷ trọng của một loài, hay nhóm loài cây chiếm trong lâm phần Với rừng hỗn giao, tổ thành là nhân tố nói lên vai trò của loài hoặc nhóm loài cây cấu thành tài nguyên gỗ của rừng Để biểu thị mức độ tham gia của các loài cây trong lâm phần, người ta sử dụng công thức tổ thành Tổ thành loài cây có rất nhiều cách tính như tổ thành tính theo tỷ lệ phần trăm số cây, tổ thành tính theo tiết diện ngang, tổ thành tính theo trữ lượng… Trong đề tài nghiên cứu này, đặc trưng về tổ thành các loài cây tại khu vực nghiên cứu thông qua ô tiêu chuẩn theo các công thức (2.1), (2.2)

4.1.2.1 Tổ thành loài cây theo tỷ lệ phần trăm số cây trong loài Đề tài tiến hành xác định tổ thành loài theo tỷ lệ phần trăm số cây (N%) để thấy rõ vai trò của các loài trong ưu hợp thực vật về mặt sinh thái và tính thức (2.1) Kết quả tổng hợp trong bảng (4.2)

Bảng 4.2: Tổ thành tầng cây cao theo tỷ lệ phần trăm số cây

Tổ thành nhóm loài ưu thế (%)

Pơ mu (Pmu), Sồi phảng (Sph), Dẻ cau (Dca), Thồ lộ (Tlo), Chò chỉ (Cho), Giổi (Gioi)

Theo kết quả tính toán, công thức tổ thành loài theo tỷ lệ phần trăm số cây tại khu vực nghiên cứu xã Háng Đồng huyện Bắc Yên là:

10,71Pmu + 10,71Sph + 10,71Dca + 10,71Tlo+ 7,14Cho + 7,14 Gioi + 53,57Lk

Thành phần thực vật tham gia tổ thành ở tại ô tiêu chuẩn được điều tra khá phong phú (có 14 loài) Điều này cũng phù hợp với các nghiên cứu trước đây về tổ thành loài cây trên các trạng thái của kiểu rừng kín lá rộng, lá kim thường xanh Á nhiệt đới tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Tà Xùa tỉnh Sơn La

Quan sát trên ô tiêu chuẩn cho thấy các loài cây chiếm ưu thế và tạo thành ưu hợp thực vật là các loài cây gỗ quý hiếm, có giá trị kinh tế cao đó là:

Pơ mu, Chò chỉ, Giổi, Sến bên cạnh đó có các loài tham gia tạo thành ưu hợp có giá trị kinh tế thấp hơn nhưng có ý nghĩa sinh thái như Sồi phảng, Dẻ cau,

Re, Thồ lộ (Vối thuốc), Xoan nhừ, Dâu rừng

Một số cây gỗ quý, hiếm, có giá trị kinh tế cao có tỷ lệ số cây rất ít như Sến do có tỷ lệ phần trăm số cây thấp (N% < 5%) nên không tham gia vào công thức tổ thành của rừng

4.1.2.2 Tổ thành loài cây theo mức độ quan trọng (giá trị IV%)

Tổ thành loài cây không chỉ mang ý nghĩa về mặt sinh thái rừng mà còn mang ý nghĩa trong việc sử dụng rừng Xác định tỷ lệ % về tiết diện ngang (G%) cũng như trữ lượng (M%) của các loài cây trong lâm phần giúp ta thấy rõ hơn đặc điểm, giá trị sử dụng của các kiểu trạng thái rừng Do đó, ngoài việc xác định tổ thành theo N% cho ý nghĩa về mặt sinh thái và đa dạng sinh học, đề tài còn tiến hành xác định tổ thành theo mức độ quan trọng loài (IV%) nguyên rừng Kết quả theo công thức (2.2) và thể hiện trong bảng 4.3

Bảng 4.3: Tổ thành tầng cây cao theo mức độ quan trọng (IV%)

Tổng nhóm loài ưu thế (%)

Pơ mu (18,60%), Dẻ cau (13,57%), Chò chỉ (11,71%), Sồi phảng (10,39%), Giổi (7,21%), Thồ lộ (7,07%)

Nhóm các loài cây ưu thế tại khu vực nghiên cứu xã Háng Đồng huyện Bắc Yên chủ yếu là loài cây quý hiếm, có giá trị kinh tế cao như Pơ mu, Chò chỉ, Giổi và các loài cây tương đối có giá trị cho gỗ xây dựng như Dẻ cau, Sồi phảng, Thồ lộ Các loài cây khác có giá trị chiếm tỷ lệ rất thấp và cũng không được đưa vào công thức tổ thành Nhóm cây ưu thế của khu vực nhiên cứu là 68,55%, nhóm các loài cây khác không được đưa vào công thức tổ thành là 31,45% Như vậy nhóm loài cây ưu thế chiếm tỷ lệ khá cao trong cấu trúc rừng khu vực nghiên cứu Công thức tổ thành loài theo mức độ quan trọng (giá trị IV%) tại khu vực nghiên cứu là:

18,60Pmu + 13,57Dca + 11,71Cho + 10,39Sph + 7,21Gio + 7,07Tlo + 31,45Lk

4.1.3 Cấu trúc tầng thứ trong lâm phần

Đặc điểm cấu trúc vòng năm Pơ mu

Hình thành vòng năm là kết quả của hoạt động sống của thực vật thân gỗ trong quá trình đồng hóa điều kiện ngoại cảnh Bề rộng vòng năm cũng như toàn bộ cấu trúc vật lý, hóa học của nó được quyết định bởi những tác động qua lại giữa thực vật thân gỗ với các yếu tố môi trường Mọi biến động của môi trường đều trực tiếp hoặc gián tiếp ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của thực vật Đồng thời chúng cũng được phản ánh trên biến đổi của cấu trúc vòng năm, và của thực vật nói chung Nhờ đặc điểm quan trọng này mà thực vật thân gỗ được coi là “máy tự ghi” hay "người chép sử của tự nhiên” Do vậy căn cứ vào đặc điểm cấu trúc vòng năm của thực vật rừng người ta không chỉ phân tích được đặc điểm của môi trường mà còn mà còn phân tích được những phản ứng của thựcvật rừng tác động lại những biến động của môi trường mu và lựa chọn 01 thớt giải tích để tiến hành các nội dung nghiên cứu theo mục tiêu của đề tài Các thớt giải tích của Pơ mu được thu thập từ những cây đã bị chặt hạ trước thời điểm lấy mẫu từ 3 đến 4 tháng Thời điểm hạ cây lấy thớt giải tích được chọn để nghiên cứu là vào tháng 4 năm 2010 Chúng tôi đã chụp một số hình ảnh chọn các cây lấy mẫu và các mẫu thớt giải tích ở thực địa (hình 4.5 và 4.6)

Hình 4.5 Hình ảnh các cây Pơ mu lấy mẫu thớt giải tích

Hình 4.6 Vài hình ảnh về các thớt giải tích ở vị trí lấy mẫu và sau khi đã xử lý sơ bộ

Khi quan sát bằng mắt thường toàn bộ bề mặt thớt giải tích của cây

Pơ mu chia thành 2 phần: Phần gỗ lõi màu nâu cánh gián nằm ở phía trong, phần gỗ giác màu nâu nhạt nằm ở phía ngoài Giữa gỗ giác và gỗ lõi có sự chuyển màu rõ rệt

(hình 4.7) Theo đường kính, tỷ lệ gỗ giác chiếm khoảng 16 % Trên thớt giải tích sau khi đã xử lý và đánh bóng, thể hiện rất rõ những vòng năm Chúng được biểu hiện dưới dạng luân phiên nhau giữa những giải đậm màu, nhạt mầu khép kín Quan sát kỹ hơn mẫu thớt giải tích có thể nhận thấy, trong mỗi vòng năm, từ phần gỗ sớm đến phần gỗ muộn, màu sắc chuyển từ nâu nhạt sang màu cánh gián và mầu nâu đen một cách từ từ, còn giữa vòng năm phía trong và vòng năm phía ngoài thì màu sắc chuyển rõ một cách đột ngột từ mầu nâu đen sang mầu nâu nhạt, do đó làm cho ranh giới vòng năm được thể hiện một cách rất rõ ràng

Theo mẫu thớt giải tích, sự phát triển của vòng năm đặc biệt là trong khoảng hơn 100 năm đầu tương đối đều đặn theo hướng xuyên tâm, những năm tiếp theo vòng năm phát triển theo hướng lệch tâm về hướng Đông sau khoảng 70 năm trở lại đây, vòng năm lại phát triển tương đối đồng đều về các hướng Như vậy, từ bề rộng vòng năm ghi lại cho ta hình ảnh quá trình sinh trưởng của cây mẫu như sau: Trong khoảng hơn 100 năm đầu cây mẫu phát triển bình thường và không bị chèn ép nên vòng năm phát triển đều về các hướng, vào những năm tiếp theo cây phát triển lệch tâm do bị các cây bên cạnh mọc nhanh hơn chèn ép, đến khoảng 70 năm trở lại đây cây phát triển đều về

Hình 4.7: Thớt giải tích của cây Pơ mu được chọn để nghiên cứu sau khi đã xử lý còn gây ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây

Nhìn chung, trên thớt giải tích, mỗi vòng năm được biểu hiện bởi những viền tròn khép kín Vòng năm ở hai phần gỗ giác và gỗ lõi đều rõ ràng nhưng ở phần gỗ giác vòng năm nhạt và mảnh hơn Nhìn tổng thể trên thớt giải tích, ta thấy hiện tượng, mật độ các vòng năm thay đổi trên thớt giải tích Xen giữa một số vòng năm hẹp lại có một số vòng năm rộng tạo nên những lớp vòng rộng, hẹp luân phiên nhau từ tâm thớt giải tích ra phía ngoài

4.2.2 Đặc điểm cấu trúc vòng năm khi quan sát bằng kính lúp

Khi quan sát bằng kính lúp có độ phóng đại 8 lần (hình 4.8), chúng tôi nhận thấy đặc điểm cấu trúc vòng năm như sau:

Trên vòng năm Pơ mu, ngoài hiện tượng chuyển màu từ phần gỗ sớm sang phần gỗ muộn như khi quan sát bằng mắt thường còn thấy được trên một số vòng năm, ở phần chuyển tiếp giữa gỗ sớm và gỗ muộn có một lớp các quản bào màu đen thẫm tạo thành những vệt mờ gần giống như ranh giới vòng năm, nhưng chúng chỉ gồm một lớp quản bào không liên tục nên rất dễ dàng phân biệt với ranh giới vòng năm, vì ranh giới vòng năm những lớp gỗ màu nâu đen có chiều rộng lớn hơn từ 2 đến 5 lần lớp quản bào nằm ở vị trí chuyển tiếp giữa gỗ sớm và gỗ muộn Khi quan sát bằng kính lúp, toàn bộ bề mặt thớt giải tích các vòng năm đều thể hiện rất rõ Nhìn chung khi phân tích toàn bộ cấu trúc vòng năm Pơ mu ta có thể đi tới những nhận xét sau:

- Cây Pơ mu có phần gỗ giác và gỗ lõi rõ ràng, phần gỗ lõi màu nâu cánh gián, phần gỗ giác có màu nâu nhạt Gỗ sớm, muộn phân biệt khá rõ ràng, ranh giới vòng năm là lớp gỗ mầu nâu đen rất dễ phân biệt, không bị lẫn với lớp quản bào nằm ở vùng chuyển tiếp giữa phần gỗ sớm và phần gỗ muộn, do đó rất dễ dàng khi đo đạc bằng kính lúp chuyên dùng

Pơ mu khi quan sát bằng kính lúp có gắn thước sinh trưởng ở những vùng khí hậu phân mùa rõ rệt

- Chỉ tiêu đặc trưng có thể dùng để phân biệt ranh giới vòng năm là dựa trên màu sắc, trên bề mặt thớt giải tích có sự chuyển màu giữa phần gỗ sớm và phần gỗ muộn trên mỗi vòng năm và đặc biệt là ranh giới vòng năm được thể hiện rất rõ bằng lớp gỗ mầu nâu đen do đó dễ dàng phân biệt được lượng gỗ sinh trưởng trong từng năm

4.2.3 Sự phù hợp của biến động vòng năm với biến động khí hậu Để phân tích mối quan hệ của bề rộng vòng năm Pơ mu với biến động khí hậu chúng tôi đã thống kê giá trị trung bình của bề rộng vòng năm và chỉ số ẩm tính theo công thức tính hệ số thuỷ nhiệt của Xelianhinop trong thời kỳ có số liệu quan trắc của trạm khí tượng Bắc Yên tỉnh Sơn La (1973- 2009), kết quả được ghi vào bảng 4.4

Bảng 4.4 Biến động bề rộng vòng năm (A) và chỉ số ẩm (K12)

Chỉ số ẩm (K) tính theo công thức Xelianhinop ở Bắc Yên

Bề rộng vòng năm (A) (mm)

Chỉ số ẩm (K) tính theo công thức Xelianhinop ở Bắc Yên

1991 0,89 1,39 biến động chỉ số ẩm (K) Hình ảnh trực quan về liên hệ này được thể hiện trên biểu đồ (hình 4.9)

Giá trị bề rộng vòng năm (mm)

Hình 4.9 Liên hệ giữa biến động vòng năm (A) với biến động chỉ số ẩm (K)

Qua hình 4.9 có thể nhận thấy rõ sự liên hệ giữa biến động vòng năm với chỉ số ẩm qua đường biểu diễn Số trường hợp, sự tăng giảm của bề rộng vòng năm trùng hợp với sự tăng giảm của chỉ số ẩm lớn hơn nhiều so với số trường hợp không trùng hợp Để phân tích sự đồng điệu của bề rộng vòng năm với chỉ số ẩm chúng tôi đã căn cứ vào số liệu ở bảng 4.4 để tính trị số đồng điệu cho hai dãy số phản ảnh các đại lượng trên Kết quả nhận được trị số đồng điệu là 53% Giá trị của trị số đồng điệu cho thấy có sự liên hệ giữa biến động bề rộng vòng năm với biến động của điều kiện khí hậu

Sự phù hợp giữa biến đổi khí hậu và biến đổi bề rộng vòng năm cho phép đề tài sử dụng dãy biến động khí hậu như một tư liệu để xác định tính đúng đắn của các giả thuyết về số vòng năm hình thành trong vòng 1 năm Từ đó cho chỉ tiêu khí hậu

4.3 Quy luật biến động vòng năm của loài Pơ mu

4.3.1 Quy luật biến động bề rộng vòng năm

Bề rộng vòng năm của cây mẫu được đo theo 4 tuyến xuyên tâm phân bố đều trên mẫu giải tích và được tính bằng (mm) Kết quả được ghi vào phụ biểu 01 Số liệu cho thấy bề rộng vòng năm cây mẫu biến động rất mạnh mẽ giá trị tuyệt đối của bề rộng vòng năm cao nhất quan sát ở cây mẫu là 2,51mm (năm 1856) và giá trị thấp nhất của bề rộng vòng năm là 0,17mm (năm 1804), còn giá trị tương đối dao động từ 66% (năm 1783) đến 131% (năm 1906) tính theo H3/11) Như vậy, có thể thấy bề rộng vòng năm rộng nhất lớn gấp nhiều lần so với năm thấp nhất Như vậy, vào những năm có điều kiện thuận lợi Pơ mu có thể tăng trưởng về kích thước vòng năm lớn gấp 15 lần những năm không thuận lợi Điều đó cho thấy vào những năm thuận lợi Pơ mu có khả năng tăng trưởng cả về kích thước và thể tích của cây

Sự biến động bề rộng vòng năm Pơ mu được thể hiện rất rõ rệt khi quan sát trên biểu đồ biến động vòng năm Pơ mu theo thời gian (hình 4.10)

Giá trị bề rộng vòng năm (mm)

Hình 4.10 Biến động bề rộng vòng năm cây Pơ mu qua các năm một giới hạn rất rộng Vào những năm thuận lợi bề rộng vòng năm lớn gấp nhiều lần những năm không thuận lợi Để giảm bớt sự nhiễu loạn trong dãy biến động bề rộng vòng năm và có thể phát hiện xu hướng biến đổi của chúng trong những khoảng thời gian dài hơn, chúng tôi đã tính các giá trị trung bình trượt của bề rộng vòng năm theo các thời kỳ trượt m là 3, 9, 11, 21 và 33 năm

Kết quả cho thấy mặc dù khi tăng độ dài thời kỳ trung bình trượt (m) biến động của dãy số liệu vẫn rất lớn (tính theo A33 giá trị trung bình trượt lớn nhất của bề rộng vòng năm là 1,67mm, trong khi đó giá trị trung bình trượt nhỏ nhất của bề rộng vòng năm chỉ là 0,34mm) Để thấy rõ hơn hình ảnh chúng tôi chia biểu đồ thành 2 phân đoạn từ năm 1768 đến năm 1888 và từ năm 1889 đến năm

Giá trị vòng năm và trị số TB trượt (mm) A

Giá trị vòng năm và trị số

Quan hệ giữa biến động vòng năm Pơ mu với các chỉ tiêu khí hậu và cường độ hoạt động của mặt trời

- Biến động bề rộng vòng năm loài Pơ mu là khá mạnh mẽ, vào những năm sinh trưởng mạnh bề rộng vòng năm có thể lớn gấp 15 lần những năm sinh trưởng yếu Theo đó, ở điều kiện thuận lợi cây Pơ mu có thể tăng trưởng về đường kính gấp đến 15 lần so với ở điều kiện không thuận lợi

- Biến động của bề rộng vòng năm đồng điệu nhau ở các hướng xuyên tâm với trị số đồng điệu trung bình là 67%

- Sự biến động mạnh mẽ và đồng điệu của bề rộng vòng năm cho phép ta tin tưởng vào khả năng ghi nhận trên cấu trúc vòng năm những biến đổi của môi trường cũng như khả năng ứng dụng phương pháp phân tích vòng năm vào nghiên cứu sinh thái của loài Pơ mu nói riêng và cây rừng nói chung

4.4 Quan hệ giữa biến động vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu và cường độ hoạt động của mặt trời

44.1 Quan hệ giữa biến động vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu

Sinh vật trên trái đất chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố trong và ngoài trái đất Thực vật cũng vậy chúng cũng chịu tác động của tổng hợp rất nhiều nhân tố khác nhau như tuổi cây, điều kiện lập địa, biến động của điều kiện thời tiết, khí hậu… Do đó, những quá trình diễn ra trong cơ thể thực vật cũng chịu ảnh hưởng cùng lúc của tất cả các yếu tố khí tượng và tất cả các nhân tố ngoại cảnh nói chung Quá trình sống của cơ thể thực vật không thể tách khỏi một yếu tố trong môi trường sinh thái Ảnh hưởng của một yếu tố đến cơ thể thực vật phụ thuộc vào giá trị của tất cả các yếu tố khác Cùng ở một địa phương và cùng một lượng mưa, trong trường hợp nhiệt độ không khí thấp có thể xem là đủ nước cho thực vật, nhưng trong trường hợp nhiệt độ không khí cao có thể xem là thiếu nước Hiệu quả sử dụng ánh sáng có thể tăng hoặc giảm đi trong trường hợp đất được bón phân, tưới nước đầy đủ hoặc đất nghèo dinh với các yếu tố khí hậu, nhằm loại trừ tuổi cây và những nhân tố phi khí hậu chúng tôi đã sử dụng phương pháp chỉ số tương đối nhằm cải tạo dãy giá trị tuyệt đối của bề rộng vòng năm thành dãy các chỉ số tương đối của chúng H1/11, H3/11, H11/21, H21/33, kết quả tính được ghi ở phụ biểu 02

Giá trị tương đối của vòng năm biến động rất mạnh mẽ Chúng dao động từ 51% đến 172% (tính theo H1/11); 66% đến 131% (tính theo H3/11) Sự biến động đó được thể hiện khá rõ ở hình 4.14

Hình 4.14 Biến động của chỉ số tương đối bề rộng vòng năm (H1/11) và

(H3/11) theo thời gian Để nghiên cứu mối quan hệ của bề rộng vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu và mối quan hệ mật thiết giữa chúng, chúng tôi đã thống kê nhiều chỉ tiêu khí hậu điểm nghiên cứu khoảng 45 km Đề tài đã tiến hành thống kê nhiều chỉ tiêu khí hậu khác nhau:

- Nhiệt độ trung bình năm (Ttb12)

- Tổng tích nhiệt của 12 tháng (T12)

- Tổng tích nhiệt từ tháng 5 đến tháng 10 (T5-10)

- Chỉ số ẩm tính cho cả năm (K12)

- Chỉ số ẩm tính từ tháng 5 đến tháng 10 (K5-10)

- Tổng lượng mưa cả năm (R12)

- Tổng lượng mưa từ tháng 5 đến tháng 10 (R5-10)

Kết quả tính các chỉ tiêu khí hậu được ghi trong bảng 4.6

S% 4% 2% 2% 18% 20% 19% 21% tiêu khí hậu theo thời gian Trong đó để dễ cho việc quan sát chúng tôi đã nhân chỉ số ẩm K12 với 10 (10xK12) và chia các giá trị tổng lượng mưa 12 tháng R12 cho 100 (R12/100)

Giá trị các chỉ tiêu khí hậu Ttb12

Hình 4.15 Biến động của các chỉ tiêu khí hậu theo thời gian

Qua hình 4.15 có thể dễ dàng nhận thấy rằng chỉ tiêu khí hậu của khu vực nghiên cứu không ổn định qua các năm, biến động mạnh nhất là lượng mưa và chỉ số ẩm Hệ số biến động (S%) của các chỉ tiêu về nhiệt dao động trong vòng 2% đến 4%, còn hệ số biến động của lượng mưa và chỉ số ẩm dao động từ 18% đến 21%

Sự biến động mạnh mẽ của các chỉ tiêu khí hậu là một trong những nhân tố làm thay đổi sự sinh trưởng của cây rừng Nhằm xác định mối quan hệ giữa các chỉ tiêu khí hậu với sinh trưởng của cây rừng, đề tài đã tính các trị số đồng điệu giữa dãy biến động vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu khác nhau, kết quả được ghi ở bảng 4.7:

Bảng 4.7 Trị số đồng điệu của bề rộng vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu

Chỉ tiêu khí hậu Ttb12 ∑T12 ∑T5-10 R12 R5-10 K12 K5-10 Chỉ số đồng điệu 53% 47% 53% 50% 56% 53% 56% hầu hết với các chỉ tiêu khí hậu Trong đó, các chỉ tiêu khí hậu có trị số đồng điệu với sinh trưởng bề rộng vòng năm của cây Pơ mu cao nhất là tổng lượng mưa từ tháng 5 đến tháng 10 (R5-10) và chỉ số ẩm từ tháng 5 đến tháng 10

(K5-10); chỉ tiêu khí hậu có trị số đồng điệu thấp nhất là tổng tích nhiệt cả năm (T12) Điều đó cho thấy trị số đồng điệu giữa biến động vòng năm với Chỉ số ẩm là rất phù hợp với đặc điểm khí hậu tại khu vực nghiên cứu: Vào mùa mưa ở khu vực có đặc điểm nóng và ẩm cây rừng phát triển tốt hơn vào mùa khô có đặc điểm lạnh và khô Tuy nhiên, tại khu vực nghiên cứu, hầu hết các ngày trong năm đều có sương mù, độ ẩm gần như thường xuyên trên mức bão hoà nên sinh trưởng của cây chịu ảnh hưởng tổng hợp của cả chế độ ẩm và chế độ nhiệt, đặc biệt là chế độ nhiệt và chế độ ẩm từ tháng 5 đến tháng 10

Do vậy, chứng tỏ chỉ số ẩm của địa phương có vai trò quyết định đến sinh trưởng của loài Pơ mu Để có hình ảnh trực quan về sự đồng điệu của cây Pơ mu với các chỉ tiêu khí hậu chúng tôi xây dựng biểu đồ phản ánh quan hệ giữa chúng theo thời gian Để hình ảnh có thể dễ quan sát chúng tôi nhân và chia các giá trị như sau:

Giá trị các chỉ tiêu Ttb12

Hình 4.16 Biến đổi đồng điệu sinh trưởng cây Pơ mu với các chỉ tiêu khí hậu

Qua hình 4.16 cho thấy, sự phù hợp của biến động vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu, đặc biệt là với chỉ số ẩm và lượng mưa Tuy nhiên, khi nghiên cứu, quy luật biến động của vòng năm không chỉ phụ thuộc vào các loài cây, điều kiện lập địa, biến động bất thường của điều kiện tự nhiên, các tác động từ con người… Do đó để loại trừ các yếu tố ngẫu nhiên gây ra đồng thời nhằm làm sáng tỏ quan hệ giữa biến động vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu, đề tài đã tính tới chỉ số tương đối H1/11 và H3/11 của bề rộng vòng năm Kết quả được ghi ở phụ biểu 02 Để thấy được hình ảnh trực quan về mối quan hệ này chúng tôi đã xây dựng biểu đồ liên hệ giữa H1/11 và H3/11 với các chỉ tiêu khí hậu hình 4.17 Để hình ảnh có thể dễ quan sát chúng tôi nhân và chia các giá trị như sau: ∑T12/100, ∑T5-10/100, R12/50, R5-10/50, 10×K12, 10×K5-10, H1/11×30, H3/11×30

Quan hệ giữa các chỉ tiêu khí hậu với chỉ số tương đối

Giá trị các chỉ tiêu

Quan hệ giữa các chỉ tiêu khí hậu với chỉ số tương đối H3/11 theo thời gian

Giá trị các chỉ tiêu

Hình 4.17 Quan hệ giữa chỉ số tương đối H1/11 và H3/11 với rừng với các chỉ tiêu khí hậu Sự tăng lên hay giảm đi của H1/11 và H3/11 gần như cũng trùng với sự tăng lên hoặc giảm đi của chỉ số ẩm và lượng mưa hàng năm của khu vực nghiên cứu Tuy nhiên, ta cũng nhận thấy H3/11 có quan hệ rõ rệt hơn H1/11

Nhằm làm sáng tỏ sự liên hệ sinh trưởng của cây rừng với các chỉ tiêu khí hậu, chúng tôi đã xây dựng các biểu đồ tương quan, phản ánh quan hệ của từng chỉ tiêu khí hậu với chỉ số tương đối H3/11 y = 0,17x - 2,5276

Hình 4.18 Liên hệ giữa H3/11 với nhiệt độ trung bình năm Ttb12 y = 0,0003x - 1,272

Hình 4.19 Liên hệ giữa H3/11 với tổng tích nhiệt năm ∑T12

Hình 4.20 Liên hệ giữa H3/11 với tổng tích nhiệt từ tháng 5 đến tháng 10 ( ∑T5-10) y = 0,0002x + 0,6729

Hình 4.21 Liên hệ giữa H3/11 với tổng lượng mưa trung bình năm (R12) y = 0,0003x + 0,6865

Hình 4.22 Liên hệ giữa H3/11 với tổng lượng mưa từ tháng 5 đến tháng 10

Hình 4.23 Liên hệ giữa H3/11 với chỉ số ẩm cả năm (K12) y = 0,1812x + 0,4763

Hình 4.24 Liên hệ giữa H3/11 với chỉ số ẩm từ tháng 5 đến tháng 10 (K5-10)

Từ hình 4.18 đến hình 4.24 cho thấy liên hệ của chỉ số tương đối bề rộng vòng năm với các chỉ tiêu khí hậu hầu hết đều có thể mô phỏng bằng dạng liên hệ đường thẳng tuyến tính Qua đó xác lập được các phương trình tương quan tuyến tính phản ánh đặc điểm liên hệ giữa chúng Kết quả phân tích tương quan được ghi dưới bảng 4.8:

TT Đại lượng liên hệ Phương trình tương quan Hệ số tương quan (r)