Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu đến sinh trưởng của Bạch tùng (Dacrycarpus imbricatus Blume) ở khu rừng phòng hộ La Ngà, tỉnh Bình Thuận

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:78

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của đề tài là phân tích mối liên hệ giữa sinh trưởng của Bạch tùng với những yếu tố khí hậu và những yếu tố môi trường khác để giúp cho việc xác định đặc tính sinh thái của Bạch tùng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu đến sinh trưởng của Bạch tùng (Dacrycarpus imbricatus Blume) ở khu rừng phòng hộ La Ngà, tỉnh Bình Thuận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HỒ THANH TUYỀN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA BẠCH TÙNG (Dacrycarpus imbricatus Blume) Ở KHU RỪNG PHÒNG HỘ LA NGÀ, TỈNH BÌNH THUẬN CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. NGUYỄN VĂN THÊM Hà Nội, 2011
1 PHẦN MỞ ĐẦU Đă ̣t vấ n đề Rừng tự nhiên là một hệ sinh thái cực kỳ phức tạp. Sự cân bằng và ổn định của rừng được duy trì bởi nhiều yếu tố mà sự hiểu biết của con người còn rất hạn chế. Nhưng con người trong quá trình sống đã vô tình hoặc cố ý hủy hoại những nguồn tài nguyên thiên nhiên, những giá trị này đôi khi không thể hoàn trả lại được. Kết quả đã làm cho nhiều loài cây gỗ quí hiếm, cây bản địa, cây có giá trị cao về kinh tế bị đe dọa nghiêm trọng và có nguy cơ tuyệt chủng. Vì vậy trước khi những tài nguyên bị cạn kiệt không thể phục hồi, cần phải nghiên cứu về thiên nhiên, tính đa dạng sinh học của thiên nhiên để có thế bảo vệ, quản lý, sử dụng một cách bền vững. Ban quản lý rừng phòng hộ La Ngà, tỉnh Bình Thuận (tiền thân là Ban quản lý rừng phòng hộ Trị An, trước đây là một khu rừng tự nhiên tương đối giàu có và tính đa dạng sinh học cao,có nhiều loài cây quý hiếm và những loài có giá trị kinh té.. Một trong những loài thực vật giá trị kinh tế cần được nghiên cứu bảo vệ ở Ban quản lý rừng phòng hộ La Ngà là loài cây Bạch tùng.Nhưng hiện nay, diện tích, chất lượng, trữ lượng rừng cũng như dự đa dạng sinh học đã giảm sút do nhiều nguyên nhân gây ra. Bạch tùng (Thông lông gà, Thông nàng, White pine) là một trong những loài cây có giá trị cao về kinh tế. Gỗ có màu vàng nhạt hay hơi nghệ, sáng màu, không có ống tiết, thớ thẳng mịn, mềm, gỗ nhẹ, tỷ trọng 0,46 – 0,57, dễ gia công nên rất được ưa chuộng để dùng làm đồ gia dụng trong gia đình, làm nhà, đóng hòm. Để bảo tồn và phát triển loài Bạch tùng có hiệu quả cao, cần phải có những hiểu biết tốt về đặc tính sinh thái học của loài cây này. Trước đây các nghiên cứu về rừng ở Ban quản lý rừng phòng hộ La Ngà Bình Thuận chỉ tập trung vào thống kê tài nguyên rừng, nghiên cứu thành phần loài cây. Cho đến nay còn rất ít nghiên cứu về vai trò của các yếu tố khí hậu đến với sinh trưởng và phát triển của Bạch tùng.Do
2 vậy, chúng tôi xin được thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu đến sinh trưởng của Bạch tùng (Dacrycarpus imbricatus Blume) ở khu rừng phòng hộ La Ngà, tỉnh Bình Thuận”. Mục đích và mục tiêu nghiên cứu Mục đích nghiên cứu của đề tài là phân tích mối liên hệ giữa sinh trưởng của Bạch tùng với những yếu tố khí hậu và những yếu tố môi trường khác để giúp cho việc xác định đặc tính sinh thái của Bạch tùng. Từ mục đích nghiên cứu, đề tài đặt ra hai mục tiêu sau đây: - Xây dựng chuỗi niên đại chỉ số vòng năm của Bạch tùng để làm cơ sở cho việc nghiên cứu ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng của Bạch tùng. - Phân tích và xác định những yếu tố khí hậu và những yếu tố môi trường khác có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng của Bạch tùng ở khu vực Ban quản lý rừng phòng hộ La Ngà, tỉnh Bình Thuận. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài là loài cây Bạch tùng mọc trong kiểu rừng thường xanh trên núi cao của lâm phận Ban quản lý rừng phòng hộ La Ngà, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận. Ý nghĩa của đề tài Những kết quả nghiên cứu của đề tài đưa lại những ý nghĩa sau đây: - Về lý luận, đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu để xây dựng chuỗi niên đại vòng năm và đánh giá tác động của khí hậu đến sinh trưởng của rừng Bạch tùng. - Về thực tiễn, những kết quả nghiên cứu của đề tài là căn cứ khoa học để dự đoán điều kiện khí hậu thuận lợi và không thuận lợi đối với sinh trưởng của Bạch tùng; đồng thời áp dụng những biện pháp lâm sinh thích hợp để cải thiện môi trường sống của rừng Bạch tùng.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Khái quát về cây Bạch tùng Bạch tùng, tên khoa học: Dacrycarpus imbricatus Blume. Thuộc họ Kim giao: PODOCARPACEAE. Bạch tùng là cây gỗ lớn cao 35 m, đường kính 50 – 70 cm. Thân thẳng, tròn, cành nhiều, xòe rộng. Vỏ màu nâu đỏ, gồ ghề, có nhựa màu nâu nhạt, thịt vỏ màu da cam. Lá có 2 lọai: - Trên cành non và cây con, lá hình dài, xếp lông chim, dài 0,6 -1,2 cm, rộng 0,1 cm, hai bên có tuyến lỗ khí. - Trên cây già, cành già và cành mang quả, lá hình vẩy nhỏ, đầu nhọn, dài 0,2 đến 0,3 cm, xếp cách vòng. Nón đực mọc ở nách lá, dài 1 cm. Nón cái màu đỏ, mọc lẻ hoặc từng đôi ở đầu cành, đế mập. Hạt hình trứng dài 0,5 – 0,6 cm, bông màu đỏ, trên đế nạc. cao tới 40m, đường kính đạt tới gần 200cm. Võ màu xám nâu, nứt dọc, cành non màu vàng nhạt hoặc màu tro tán tròn. Lá ở cây non cành non hình mác hẹp đầu nhọn, ở cây già cành già hình giải đầu tù và lỏm ở đỉnh, dài 2,5 – 5 cm, rộng 0,3 – 0,4 cm, mặt dưới có 2 hàng khí khổng, khi mới mọc chỉ có 7 – 10 lá dạng vảy xếp xoắn ốc. Nón đực và cái đều mọc thẳng đứng đầu cành, quả nón chín sau một năm hình trụ dài 12 – 20cm khi chín màu hạt dẻ, ra nón tháng 3, 4 nón chín tháng 10. Vảy (lá noãn) quả hình trứng rộng mỏng mép cong ra ngoài. hạt dài 0,6 cm có cánh màu vàng. Bạch tùng là một trong những loài cây có giá trị về kinh tế. Gỗ có màu vàng nhạt hay hơi nghệ, sáng màu, không có ống tiết, thớ thẳng mịn, mềm, gỗ nhẹ, tỷ trọng 0,46 – 0,57, dễ gia công nên rất được ưa chuộng để dùng làm đồ gia dụng trong gia đình, làm nhà, đóng hòm trang trí nội thất (bàn, ghế, giường, tủ…). Trong tự nhiên, Bạch tùng thường mọc Bạch tùng thường mọc rải rác trong rừng thường xanh, là loài cây ưa sáng, tái sinh hạt tốt. Cây mọc rải rác trong rừng
4 thường xanh ở Quảng bình, Hà Tỉnh, Nghệ An, Ninh Bình, Hòa Bình, Tuyên Quang, Sơn La, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Lâm Đồng, Bình Thuận ... . Riêng ở Bình thuận, Bạch tùng phân bố ở độ cao từ 800 m trở lên tại một số nơi như Tánh Linh và Bắc Bình. Hiện nay, do khai thác và sử dụng không hợp lý, nên môi trường sống của Bạch tùng đang bị thu hẹp. (Phạm Hoàng Hộ, Cây cỏ Việt Nam, NXB Trẻ) 1.2. Khái quát về khí hậu – thực vật Theo Douglass (1936, 1937)[18, 19], Bitvinskas (1974)[17] và Fritts, H. C (1971)[20], khoa học về khí hậu thực vật (Dendroclimatology) là khoa học khôi phục lại khí hậu quá khứ bằng cách sử dụng các lớp vòng năm. Đây là một phân môn của khoa học về tuổi thọ của cây gỗ hay khoa học về niên đại của cây gỗ (Dendrochronology). Tiếp đầu ngữ Dendro xuất phát từ tiếng Hylạp, Dendron, có nghĩa là cây gỗ (Tree). Từ chronology là tên của một ngành khoa học nghiên cứu về thời gian và xác định niên đại cho các sự kiện đặc biệt. Tuổi của cây gỗ có thể được xác định gần đúng nhờ những vòng năm ở phần dưới của gốc cây. Bằng cách so sánh vòng năm của những đoạn gỗ chưa biết tuổi với những vòng năm trên cây sống, chúng ta có thể tìm được năm mà đoạn gỗ này đã hình thành. Vì thế, các vòng năm có thể được sử dụng để xác định năm mà các sự kiện làm cho cây bị khuyết tật hoặc chết [2, 3, 10, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24]. Theo Bitvinskas (1974)[17] và Fritts (1971)[23, 24], sở dĩ chúng ta có thể xác định chính xác thời gian mà những sự kiện (khí hậu, lửa, sâu hại…) đã ảnh hưởng đến cây gỗ là vì, tăng trưởng của cây gỗ được ấn định bởi khí hậu, địa hình-đất, lửa, sâu hại…. Những năm có khí hậu thuận lợi và không thuận lợi (năm ẩm và năm khô, năm nóng và năm lạnh) được các loài cây gỗ ghi lại đầy đủ bằng các vòng năm rộng và hẹp. Vì thế, những cây gỗ được xem như những “nhà biên niên sử” (Annalist or Chronicler). Thuật ngữ “Khoa học về niên đại thực vật (Dendrochronology)” chỉ việc sử dụng lớp vòng năm của cây gỗ để ghi lại các sự kiện. Tuy vậy, thuật ngữ “Khoa học về niên đại thực vật” cũng có thể được sử dụng cho những nghiên cứu về môi trường và khí hậu. Khoa học về niên đại thực vật bao gồm một số phân môn khác
5 nhau như khí hậu thực vật (Dendroclimatology), lập bản đồ khí hậu thực vật (Dendroclimatography), sinh thái cây gỗ (Dendroecology), thủy văn thực vật (Dendrohydrology), địa chất thực vật (Dendrogeomorphology)…. Khí hậu thực vật (Dendroclimatology) biểu thị việc phân tích lớp vòng năm để nghiên cứu khí hậu quá khứ (Paleoclimate) và hiện tại. Lập bản đồ khí hậu thực vật (Dendroclimatography) biểu thị việc phân tích lớp vòng năm để lập bản đồ khí hậu quá khứ và hiện tại. Sinh thái cây gỗ (Dendroecology) biểu thị việc phân tích các lớp vòng năm để nghiên cứu các quần xã sinh học trong quá khứ. Thủy văn thực vật (Dendrohydrology) biểu thị việc phân tích lớp vòng năm để nghiên cứu các dòng chảy của sông - hồ và lịch sử lũ lụt. Địa chất thực vật (Dendrogeomorphology) biểu thị việc phân tích lớp vòng năm để nghiên cứu các quá trình địa chất (Bitvinskas, 1974)[17]. Theo Bitvinskas (1974)[17] và Fritts (1971)[24], những kiến thức của khoa học về niện đại thực vật có thể cung cấp những thông tin có giá trị về khí hậu quá khứ (Paleoclimate). Nguyên nhân là vì, bề rộng vòng năm được đo dễ dàng cho nhiều năm liên tục và chúng có thể được dùng để kiểm tra tài liệu khí hậu. Các vòng năm ghi lại chính xác các hiện tượng thời tiết của những năm mà chúng hình thành. Số liệu vòng năm cũng có thể được sử dụng để truy tìm những biến động của khí hậu xuất hiện định kỳ (hay theo chu kỳ) theo một số năm nhất định. Ngoài ra, nó còn giúp chúng ta dự đoán những biến đổi của khí hậu trong tương lai. 1.3. Lịch sử nghiên cứu khí hậu – thực vật Theo Bitvinksas (1974)[17], vòng năm của thân cây gỗ là nguồn cung cấp thông tin về điều kiện tự nhiên diễn ra trong thời gian hình thành nó. Bằng việc nghiên cứu vòng năm, các nhà khoa học có thể truy tìm trở lại lượng mưa, gió, tuyết, lửa rừng và các hoạt động của núi lửa cách đây hàng trăm năm. Bitvinksas cũng nhận thấy rằng, khi xác định được tuổi vòng năm cây gỗ và tăng trưởng hàng năm của vòng năm trong mối liên hệ với các biến động của khí hậu, chúng ta có thể khôi phục và dự báo được các hiện tượng và quá trình tự nhiên khác. Kohler (1949)[22] và Kozlowski (1962)(Dẫn theo 15) cho rằng, các phương pháp sinh khí
6 hậu học (phương pháp dựa trên mối liên hệ giữa vòng năm với các nhân tố khí hậu) có thể được sử dụng rộng rãi để xác lập mối liên hệ giữa các hiện tượng xảy ra trên trái đất với hoạt động của mặt trời, khôi phục và dự báo biến động của các quá trình tự nhiên. Phương pháp sinh khí hậu học còn được sử dụng không chỉ trong các nghiên cứu về động thái nguồn nước, chế độ thủy văn, qui luật biến động của khí hậu và dự báo khí hậu, mà còn về sinh thái cá thể và quần thể cây rừng, dự báo năng suất và diễn thế rừng, dự báo sâu bệnh, đánh giá hiệu quả các biện pháp kỹ thuật lâm sinh và ảnh hưởng của con người tới rừng (Bitvinksas, 1974)[17]; Koerber, 1970)[21]. Nhiều nhà nghiên cứu (Bitvinksas, 1974[17]; Fritts, 1971[24]; Kozlowski, 1971[25]) cho rằng, hiện nay những nghiên cứu về khí hậu ngày càng được đẩy mạnh hơn. Mục đích của những nghiên cứu này là nhằm xây dựng những dãy số biểu hiện sự biến động của vòng năm trong thời gian dài, xây dựng những thang chuẩn của biến động vòng năm đối với từng vùng địa lý riêng biệt. Kết quả của những nghiên cứu đó sẽ làm sáng tỏ những ảnh hưởng định lượng của các nhân tố sinh thái, đặc biệt là hoạt động của mặt trời, đến sinh trưởng và năng suất của rừng. Những nghiên cứu về sinh khí hậu còn được áp dụng để phân tích ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến sinh trưởng của các loài cây gỗ. Khi sử dụng phương pháp sinh khí hậu để phân tích biến động của tăng trưởng và phân hóa cây rừng của các lâm phần thông Pinus sylvestris ở Varônhezơ (Russia), Vương Văn Quỳnh (1990)(Dẫn theo [15]) đã nhận thấy rằng, những cây thuộc cấp sinh trưởng khác nhau có phản ứng không giống nhau với các điều kiện khí hậu. Ở những lâm phần non, tăng trưởng cây rừng phụ thuộc rõ rệt vào khí hậu. Hoạt động của mặt trời ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến tăng trưởng cây rừng. Sinh trưởng của những cây thuộc cấp sinh trưởng kém phụ thuộc rất ít vào hoạt động của mặt trời. Khi nghiên cứu tương quan giữa nhiệt độ và lượng mưa với biến thiên của chỉ số vòng năm của loài Pinus longaeva, Oberhuber (2002)(Dẫn theo [15]) nhận thấy bề rộng vòng năm nhỏ là do ảnh hưởng của nhiệt độ thấp. Fritts (1972) đã phát hiện thấy sự sinh trưởng của loài Picea glauca dọc theo các con kênh đào và các dòng suối phụ thuộc
7 vào lượng mưa hàng năm. Vào những năm khô hạn, sự tăng trưởng của vòng năm kém hơn nhiều so với những năm có lượng mưa lớn. Nhiều nhà nghiên cứu đều khẳng định rằng, sinh trưởng của các loài cây gỗ có mối liên hệ rõ rệt với các nhân tố khí hậu. Khi nghiên cứu hai loài Abies lasiocarpa và Pseudotsuga menziesli, Fritt (1980) đã nhận thấy rằng sinh trưởng của chúng có mối liên hệ rõ rệt với nhiệt độ và lượng mưa. Chỉ số tăng trưởng đường kính của loài Pseudotsuga menziesli có mối quan hệ tuyến tính dương với lượng mưa từ tháng 7 năm trước đến tháng 1, 2, 6 và tháng 7 năm sau. Ngược lại, chỉ số tăng trưởng đường kính của loài Abies lasiocarpa có quan hệ tuyến tính dương với lượng mưa của các tháng 11 và 12 năm trước và tháng 2, 3 và 6 năm sau. Lượng mưa lớn giúp cho loài Abies lasiocarpa tăng trưởng trong một thời gian dài từ tháng 11 đến tháng 2. Nghiên cứu của Fritt và Mayer cũng cho thấy chỉ số tăng trưởng của cả hai loài trên đều có tương quan dương với nhiệt độ tháng 8 (tháng cuối mùa tăng trưởng)(Dẫn theo [15]). Theo Eklund (1957)(Dẫn theo [15]), chỉ số tăng trưởng của loài Picea excelsa ở phía bắc Thụy Điển từ năm 1900 – 1944 có quan hệ rõ rệt với một số yếu tố khí hậu theo dạng: Y = 99,41 + 0,9188x1 – 3,129x2 – 2,405x3 – 0,4282x4; trong đó x1 là số ngày mưa từ 16 tháng 5 đến 31 tháng 7 cho những năm t có nhiệt độ bình quân cao nhất là 16C, x2 là sản lượng hạt giống của năm t, x3 là sản lượng hạt giống của năm t-1, x4 là nhiệt độ hàng ngày cao nhất của năm t-1. Lượng mưa cũng được đưa vào phân tích nhưng do hệ số hồi qui của nó không có ý nghĩa thống kê nên đã bị loại bỏ. Khi nghiên cứu loài Pinus halepensis ở miền nam nước Pháp, Serre (1966) nhận thấy chỉ số vòng năm (Y) có quan hệ rõ rệt với số năm liên tục từ năm 1 đến năm 21 (x1), số ngày sau ngày 1 tháng giêng khi mùa hè khô bắt đầu (x2), số ngày có tuyết rơi từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau (x3), tổng lượng mưa trong mùa khô (x4), tổng lượng mưa trong mùa mưa (x5) và độ dốc của các lâm phần nghiên cứu (x6). Phương trình mối quan hệ có dạng: Y = 3,070–0,5965x1– 0,01811x2+0,00208x3-0,00018x4–0,233392x5+0,01199x6. Bằng phương trình hồi
8 qui tuyến tính, Schulman và Bryson (1965) đã dự đoán được vòng năm của loài Quercus rubra đạt tối đa khi thỏa mãn các điều kiện sau: lượng nước bốc hơi trong tháng 6 thấp, tổng lượng mưa trong tháng 5 và tháng 7 cao, nhiệt độ bình quân tháng 5 của năm trước thấp và lượng nước bốc hơi tháng 4 năm trước cao (Dẫn theo [15]). Những nghiên cứu của Phạm Trọng Nhân (2003)[5] và Nguyễn Văn Thêm (2003)[12] cho thấy, thông ba lá ở Lâm Đồng có quan hệ tuyến tính âm khá rõ rệt với nhiệt độ không khí trung bình tháng 2, tháng 3, tháng 4, tháng 9, tháng 10 và tập hợp 3 tháng 2 – 4. Sự gia tăng số giờ nắng của các tháng đầu mùa khô (2-3) và giữa mùa mưa (7-10) đều có khuynh hướng làm giảm khá rõ rệt chỉ số tăng trưởng đường kính của thông ba lá. Biến động của chỉ số độ ẩm không khí hàng tháng cũng như cả năm có ảnh hưởng không rõ rệt đến biến động chỉ số tăng trưởng đường kính của thông ba lá. Sự gia tăng chỉ số thuỷ nhiệt trong các tháng 1 và 2, 6 và 10 – 12 sẽ kéo theo sự suy giảm chỉ số tăng trưởng đường kính của thông ba lá. Ngược lại, sự gia tăng chỉ số thuỷ nhiệt của tháng 3 – 5 và tháng 9 lại có khuynh hướng kéo theo sự nâng cao chỉ số tăng trưởng đường kính của thông ba lá. Biến động chỉ số tăng trưởng đường kính thông ba lá phụ thuộc rất rõ rệt vào biến động của tổ hợp chỉ số nhiệt độ tháng 2, chỉ số lượng mưa tháng 2 và chỉ số giờ nắng tháng 2. Biến động chỉ số tăng trưởng đường kính thông ba lá cũng có mối quan hệ rất rõ rệt với biến động của tổ hợp chỉ số nhiệt độ tháng 9, chỉ số lượng mưa tháng 9 và chỉ số giờ năng tháng 9. Giữa biến động chỉ số tăng trưởng đường kính thông ba lá và tổ hợp chỉ số nhiệt độ, chỉ số lượng mưa và chỉ số giờ nắng của các tháng 2,3 và 9 cũng tồn tại mối quan hệ rất rõ rệt. 1.4. Thảo luận chung Từ những thông tin tóm lược về phương pháp nghiên cứu khí hậu thực vật, nhận thấy cần thảo luận thêm những vấn đề sau: - Phương pháp niên đại thực vật và khí hậu thực vật cho phép xác định ảnh hưởng của khí hậu đến tăng trưởng của cây gỗ. Nội dung cơ bản của hai phương pháp này là phân tích mối liên hệ giữa biến động của chỉ số vòng năm trên thân cây
9 gỗ với biến động của chỉ số khí hậu. Kết quả nhận được cho phép suy đoán ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu đến tăng trưởng của cây gỗ, d8ồng thời còn có thể dự đoán khuynh hướng tăng trưởng của cây gỗ và biến động của các yếu tố khí hậu. Vì thế, để đạt được mục tiêu nghiên cứu của đề tài, tác giả cũng sẽ ứng dụng phương pháp niên đại thực vật và khí hậu thực vật để làm rõ mối quan hệ của Bạch tùng với khí hậu. - Cho đến nay, ngoài những thông tin về khu vực phân bố và phân loại Bạch tùng, vẫn chưa có công trình nào nghiên cứu về Bạch tùng ở Bình Thuận. Vì thế, hiện nay khoa học và thực tiễn vẫn chưa thể hiểu rõ vai trò của các yếu tố khí hậu đối với sinh trưởng và phát triển của Bạch tùng. Vì lý do đó, đề tài này dự kiến tập trung nghiên cứu làm rõ ba vấn đề sau đây: + Tình trạng phân bố cây Bạch tùng trên lâm phận Ban quản lý rừng phòng hộ La Ngàm huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận. + Đặc điểm khí hậu trên lâm phận Ban quản l rừng phòng hộ La Ngà; + Đặc điểm bề rộng vòng năm và chỉ số vòng năm của Bạch tùng; + Mối quan hệ giữa biến động chỉ số vòng năm của Bạch tùng với biến động nhiệt độ không khí, lượng mưa, số giờ nắng và độ ẩm không khí của những tháng trong năm. Từ kết quả nghiên cứu, đề xuất những mô hình phân cấp điều kiện khí hậu thuận lợi và không thuận lợi đối với sinh trưởng của Bạch tùng.
10 Chương 2 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1. Sơ lược về quá trình hình thành và phát triển của đơn vị Ban quản lý rừng phòng hộ La Ngà được thành lập theo Quyết định số 1934/QĐ-UBND ngày 26 tháng 07 năm 2006 của UBND tỉnh Bình Thuận trên cơ sở chia tách một phần lâm phận từ Ban Quản lý rừng phòng hộ Trị An cũ. Diện tích rừng được giao quản lý nằm trên địa bàn các xã La Ngâu, Huy Khiêm, Đồng Kho, Bắc Ruộng thuộc huyện Tánh Linh tỉnh Bình Thuận. Theo Quyết định số 674/QĐ-UBND ngày 13/03/2007 về việc điều chỉnh quy hoạch 03 loại rừng của tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2006-2010 và định hướng quy hoạch Bảo vệ và phát triển rừng tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2011 – 2020 thì tổng diện tích tự nhiên quy hoạch ổn định cho Ban Quản lý rừng phòng hộ La Ngà giai đoạn 2011 – 2015 là 19.228ha bao gồm 21 tiểu khu. 2.2. Khái quát về điều kiện tự nhiên 2.2.1. Vị trí địa lý – Phạm vi ranh giới – Tổng diện tích 2.2.1.1. Vị trí địa lý Tọa độ VN 2000 – Bình Thuận múi 3 : 0414000 - 0430000 1231000 - 1259000 Phía Bắc giáp: Tỉnh Lâm Đồng Phía Nam giáp: Đất sản xuất của dân và cách sông La Ngà khoảng 1km Phía Tây giáp: Ban Quản lý rừng phòng hộ Trị An Phía Đông giáp: ranh giới huyện Hàm Thuận Bắc và Ban Quản lý rừng Hàm Thuận - Đa Mi
11 Trụ sở của Ban Quản lý rừng phòng hộ La Ngà nằm trên địa bàn thôn 3 – xã Bắc Ruộng cách Thị trấn Lạc Tánh về hướng Đông Nam khoảng 20km 2.2.1.2. Diện tích Theo Quyết định số 674/QĐ-UBND ngày 13/03/2007 về việc điều chỉnh quy hoạch 03 loại rừng của tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2006-2010 và quy hoạch Bảo vệ và phát triển rừng tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2011 – 2020 thì tổng diện tích tự nhiên quy hoạch ổn định cho Ban Quản lý rừng phòng hộ La Ngà là 19.228ha bao gồm 21 tiểu khu. * Rừng phòng hộ: 8.169ha gồm 9 tiểu khu: 330(330A(59ha), 330B(432ha)), 324(324A(972ha), 324B(23ha)), 312(1.053ha), 318(1.032ha), 314(1.133ha), 313(931ha), 332(332A(273ha), 332B(743ha)), 325(813ha), 333(705ha). * Rừng sản xuất: 11.060ha gồm 12 tiểu khu: 329(944ha), 323(323A(554ha), 323B(57ha)), 331(565ha), 335(934ha), 334( 334A(371ha), 334B(1.042ha)), 342(342A(689ha), 342B(13ha)), 336(336A(781ha), 336B(429ha)), 341(341A(740ha), 341B(479ha), 337(659ha), 338(1.063ha), 339(1.157ha), 340(583ha). Tổng trữ lượng lâm sản theo kết quả kiểm kê rừng năm 1999: 1.503.427,3m3, và 18.833.688 cây tre, nứa, lồ ô. 2.2.1.3. Những đặc điểm tự nhiên Địa hình: Toàn bộ lâm phận của Ban quản lý rừng phòng hộ La Ngà nằm trên địa hình tương đối phức tạp, về phía Bắc giáp tỉnh Lâm Đồng được bao bọc bởi các dãy núi cao, có độ cao từ 300-1600m, độ dốc từ 10-350, địa hình nghiêng từ Đông bắc xuống Tây nam, độ cao giảm dần từ Đông bắc xuống Tây nam, điểm thấp nhất về phía nam cao 150m so với mực nước biển. Thổ nhưỡng: Có các loại đất chính như sau:
12 - Feralít đỏ vàng: Có thành phần cơ giới trung bình, cấu tượng viên, cục nhỏ, tầng đất mặt dày trên 100cm. Đây là nhóm đất phản ảnh rõ rệt của đất nhiệt đới ẩm. - Đất đen Luvisols: Hình thành trên đá mẹ giàu kiềm, thành phần cơ giới từ thịt trung bình đến thịt nặng pha sét. Có 2 loại đất đen gồm: đất đen tầng mỏng và đất nâu thẩm trên đá Ba Zan. - Đất mùn vàng đỏ trên núi Alisols: có màu xám đen ở tầng mặt, tầng dưới có màu đỏ vàng hoặc màu vàng đỏ. Thành phần cơ giới từ thịt pha cát đến thịt nặng pha sét tầng dày 70- 100 cm. - Đất xói mòn trơ sỏi đá Leptosol. Khí hậu thời tiết: Huyện Tánh Linh chịu ảnh hưởng khí hậu của hai vùng Đông Nam bộ và cao nguyên Lâm Đồng, có khí hậu nhiệt đới gió mùa, được chia thành 2 mùa mưa nắng rõ rệt. - Nhiệt độ trung bình: 25-270C, nhiệt độ cao nhất 320C, nhiệt độ thấp nhất 180C - Mùa mưa kéo dài từ tháng 04 đến tháng 10, các tháng có lượng mưa cao là tháng 7 và 8. - Lượng mưa : 1877-2479mm/năm - Số ngày mưa trung bình/năm: 149ngày/năm - Số giờ nắng trung bình: 5,9giờ/ngày - Độ ẩm tương đối trung bình: 76-83% - Tốc độ gió trung bình: 2-3,2m, có 2 hướng gió chính; gió mùa Đông bắc thổi từ tháng 11 đến tháng 03 mang theo không khí khô, gió mùa Tây nam thổi từ tháng 04 đến tháng 10 mang theo không khí ẩm. - Lượng hơi nước bốc hơi: trung bình trên 900mm/năm, trong đó lượng bốc hơi nước trong những tháng mùa khô(tháng 11 đến tháng 04 năm sau) chiếm trên
13 50% lượng bốc hơi nước cả năm, sự bốc hơi nước kết hợp với vận tốc gió trên 3m/s sẽ gây nên hiện tượng thiếu ẩm ở mùa khô. Thuỷ văn: Về phía nam ranh giới quản lý của đơn vị là sông La Ngà, đây là con sông lớn nhất của huyện Tánh Linh và là nơi cung cấp nước chủ yếu cho hoạt động sản xuất nông nghiệp trong vùng. Sông La Ngà bắt nguồn từ cao nguyên Bảo Lộc cao trên 1300m chảy từ thượng nguồn về Tánh Linh theo hướng Bắc Nam, sau đó bị chắn bởi hai ngọn núi Ông và núi Dang Suin nên đổi hướng Đông tây chảy qua huyện Tánh Linh. Trong lâm phận quản lý có rất nhiều suối nhỏ chảy xiết vào mùa mưa, dễ gây ra lũ quét cục bộ. 4.1.3. Hiện trạng đất đai, tài nguyên rừng Theo Quyết định số 674/QĐ-UBND ngày 13/03/2007 về việc điều chỉnh quy hoạch 03 loại rừng của tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2006-2010 và quy hoạch Bảo vệ và phát triển rừng tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2011 – 2020 thì tổng diện tích tự nhiên quy hoạch ổn định cho Ban Quản lý rừng phòng hộ La Ngà là 19.228ha bao gồm 21 tiểu khu. Trong đó: - Diện tích có rừng: 17.819,3ha, chiếm 92,67% - Diện tích đất LN không có rừng: 1.409,7ha, chiếm 7,33% Phân theo hiện trạng như sau: - Rừng gỗ lá rộng: 11.753,7ha + Rừng giàu IIIA3: 886,5ha + Rừng trung bình ( IIIA2): 1854,7ha + Rừng nghèo (IIIA1): 2022,8ha + Rừng non (IIA.IIB): 6989,7ha - Rừng hổn giao: 6065,6ha
14 + Rừng gỗ + Tre nứa: 3.389,6ha + Rừng tre nứa + gỗ: 870,3ha + Rừng tre nứa: 1805,7ha - Hiện trạng IA: 199,4ha - Hiện trạng IB: 534,5ha -Hiện trạng IC: 558ha -Đất khác: 117,8ha Theo kết quả kiểm kê rừng thì hiện nay tổng trữ lượng gỗ toàn lâm phận: 1.503.427,3m3, Trong đó trữ lượng gỗ đối tượng rừng IIIA3: 182.619m3, M/ha: 206m3; rừng trung bình IIIA2: 337.555.4m3, M/ha: 182m3; rừng nghèo IIIA1: 161.824m3, M/ha: 80m3 ; rừng non phục hồi IIA, IIB: 587.134,8m3, M/ha: 84m3 ; rừng hỗn giao: 234.294,5m3, M/ha: 55m3. Diện tích rừng hỗn giao tre nứa và thuần tre nứa: 6.065,6ha, tổng trữ lượng 18.833.688cây, bình quân: 3.105cây/ha.( phân bố chủ yếu tại các tiểu khu: 331, 334, 335, 339, 332, 333, 336, 312,318, 324..). Theo quyết định số 40/2005/ QĐ- BNN-PTLN ngày 07 tháng 07 năm 2005, các đối tượng rừng nói trên có thể đưa vào thiết kế khai thác lâm sản phụ: 6065,5ha trong phương án điều chế rừng giai đoạn 2011-2015 tại đơn vị. Riêng diện tích đất lâm nghiệp không có rừng ( Hiện trạng Ia, Ib, Ic và đất khác) với tổng diện tích 1409,7ha thì tiến hành đưa vào trồng rừng đối với những diện tích đất trống tập trung, diện tích đất trống còn lại nằm da beo ít diện tích thì tiến hành đưa vào khoanh nuôi phục hồi rừng.
15 Chương 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là loài cây Bạch tùng mọc trong kiểu rừng thường xanh ở khu vực Ban quản lý rừng phòng hô La Ngà, tỉnh Bình Thuận. Những lâm phần này mọc trên địa hình trên 800 m so với mực nước biển. Thời gian nghiên cứu từ tháng 12/2010 đến tháng 12 năm 2011. 3.2. Nội dung nghiên cứu Nội dung nghiên cứu bao gồm: - Đặc điểm khí hậu ở khu vực nghiên cứu. - Đặc điểm chung của kiểu rừng thường xanh ở khu vực nghiên cứu. - Phân bố loài cây Bạch tùng trên lâm phần Ban quản lý rừng phòng hô La Ngà, tỉnh Bình Thuận. - Đặc điểm bề rộng vòng năm và chỉ số vòng năm của Bạch tùng. - Mối quan hệ giữa chỉ số bề rộng vòng năm của Bạch tùng với các yếu tố khí hậu. - Phân cấp mức độ thuận lợi của khí hậu đối với sinh trưởng của Bạch tùng. - Một số đề xuất. 3.3. Phương pháp nghiên cứu 3.3.1. Cơ sở khoa học Cơ sở của phương pháp luận dựa trên quan niệm “Sinh trưởng của rừng được ấn định bởi các yếu tố khí hậu và những yếu tố môi trường khác”. thật vậy, sự biến đổi của khí hậu theo mùa là nguyên nhân làm thay đổi vật hậu của thực vật, trong đó có sự thay đổi vòng năm. Vào những năm có khí hậu thuận lợi, hoạt động của tượng tầng trên thân cây gỗ diễn ra mạnh hơn. Kết quả là hình thành các lớp vòng năm rộng với các tế bào gỗ có kích thước lớn, vách tế bào mỏng, hàm lượng lignin thấp, gỗ có màu sáng hơn. Ngược lại, vào những năm có khí hậu không thuận lợi hoạt động của tượng tầng trên thân cây gỗ diễn ra yếu hơn. Kết quả là hình thành các tế bào gỗ có kích thước nhỏ, lớp vòng năm hẹp với vách tế bào dày, hàm lượng
16 lignin cao, gỗ có màu tối hơn. Như vậy trong một năm tượng tầng tạo ra những lớp gỗ khác nhau về tính chất. Tập hợp các lớp gỗ hình thành trong thời gian một năm được gọi là vòng năm (Tree – rings). Như vậy, sinh trưởng và phát triển của thực vật là tấm gương phản ánh những biến đổi của khí hậu và các yếu tố khác của môi trường. Nói một cách khác, mọi sự biến đổi của môi trường đều được ghi lại trên cấu trúc và bề rộng của các lớp vòng năm. Do đó bằng việc phân tích mối liên hệ giữa biến động bề rộng vòng năm với biến động của các yếu tố khí hậu, có thể xác định được những nhân tố khí hậu và thời gian mà chúng ảnh hưởng rõ rệt đến cây gỗ. Mặt khác, vì những biến đổi của các hiện tượng tự nhiên thường mang tính qui luật, nên có thể thông qua hiện tượng biến đổi các lớp vòng năm để dự báo những hiện tượng tự nhiên sẽ xảy ra. Sau cùng, khi biết được những nhân tố khí hậu và thời gian ảnh hưởng của chúng đến thực vật, có thể chủ động phân cấp mức độ thuận lợi của thời tiết đối với sinh trưởng của cây gỗ, đồng thời đề ra những biện pháp gây trồng, nuôi dưỡng và khai thác rừng sao cho có lợi nhất. 3.3.2. Thu thập số liệu vòng năm và khí hậu 3.3.2.1. Thu thập tài liệu khí hậu Chỉ tiêu nghiên cứu bao gồm nhiệt độ không khí, lượng mưa, độ ẩm không khí và số giờ nắng của 12 tháng trong năm. Do đặc điểm khu vực nghiên cứu nằm xa trung tâm tỉnh Bình Thuận mà lại nằm giáp ranh với tỉnh Lâm Đồng (gần thị xã Bảo Lộc) nên chúng tôi sử dụng chuỗi khí hậu được thu thập ít nhất là 20 năm tại Trạm khí tượng - thủy văn Bảo Lộc cách khu vực nghiên cứu khoảng 20 - 22 km đường chim bay.. 3.3.2.2. Thu thập những đặc trưng của rừng hỗn hợp lá rộng lá kim Đặc trưng của rừng hỗn hợp lá rộng lá kim được mô tả khái quát thông qua 3 ô tiêu chuẩn điển hình với kích thước 2000m2. Những ô tiêu chuẩn này được bố trí ở những nơi xuất hiện quần thể Bạch tùng. Nội dung thống kê trong mỗi ô tiêu chuẩn bao gồm: - Thành phần loài cây,
17 - Mật độ lâm phần (N, cây/ha), - Đường kính thân cây ngang ngực (D, cm), - Chiều cao toàn thân (H, m), - Độ tàn che tán rừng, - Tiết diện ngang lâm phần (G, m2/ha), - Trữ lượng gỗ của lâm phần (M, m3/ha). Phương pháp thu thập số liệu: Đường kính thân cây ở vị trí ngang ngực được đo đạc bằng thước kẹp kính với độ chính xác 0,5 cm. Chiều cao thân cây độ tàn che tán rừng được mục trắc bằng mắt. Địa hình và đất được xác định dựa theo bản đồ địa hình, máy định vị GPS và bản đồ đất với tỷ lệ 1/25.000 – 1/50.000. Nói chung, kiểu rừng được nhận biết theo chỉ dẫn của Thái Văn Trừng (1998)[6]. Nội dung đo đạc trong ô tiêu chuẩn được thực hiện theo chỉ dẫn chung của lâm học 3.3.2.3. Điều tra tình trạng phân bố loài cây Bạch tùng trên lâm phận Ban quản lý rừng phòng hộ La Ngà - Thực hiện phỏng vấn những người dân sống bằng nghề rừng lâu năm ở khu vực núi cao trên 800m so với mặt biển, đặc biệt là đồng bào dân tộc thiểu số từng đi lấy trầm những năm 1980 ở khu vực trên. Phỏng vấn lực lượng bảo vệ rừng của Ban quản lý rừng phòng hộ La Ngà. Xem xét các tài liệu điều tra rừng trước đấy. - Tiến hành mở các tuyến điều tra trên khu vực núi cao 800 m so với mực nước biển, Các tuyến được thực hiện dựa vào các đường mòn và hệ thống đường be hiện có Sử dụng máy định vị xác định vị trí các cây Bạch tùng, đo đường kính 1,3 m; ước lượng chiều cao vút ngọn.. - Xây dựng sơ đồ phân bố loài cây Bạch tùng trên lâm phận Ban quản lý rừng phòng hộ La Ngà. 3.3.2.4. Thu thập mẫu vòng năm của cây Bạch tùng - Chọn cây mẫu: Để xác định mối liên hệ giữa tăng trưởng Bạch tùng với các yếu tố khí hậu, trước hết cần phải loại trừ những ảnh hưởng của các yếu tố môi trường khác như đất, tuổi cây, biện pháp tác động...Việc loại trừ ảnh hưởng của đất và biện pháp tác động được thực hiện bằng cách thu thập dữ liệu tăng trưởng đường
18 kính của Bạch tùng trên cùng một dạng địa hình và loại đất. Ở đây những lâm phần được đưa vào đo đếm mẫu là rừng tự nhiên, phân bố ở độ cao trên 800 m so với mặt biển.. Dự kiến số lượng cây mẫu để nghiên cứu tăng trưởng vòng năm dao động từ 08-15 cây. Những cây tiêu chuẩn phải đảm bảo một số tiêu chuẩn như tuổi trên 15 năm, sinh trưởng bình thường đến tốt, thân thẳng và tròn đều, không bị cụt ngọn hay hai thân, tán lá tròn đều, không bị sâu hại hay cháy...Ngoài ra, những cây mẫu được ưu tiên chọn khi chúng mọc trên địa hình dốc, tầng đất mỏng, nhiều đá lộ đầu… Lấy mẫu vòng năm: Sử dụng khoang tăng trưởng để đo đếm vòng năm Chọn cây mẫu: Để xác định mối liên hệ giữa tăng trưởng Bạch tùng với các yếu tố khí hậu, trước hết cần phải loại trừ những ảnh hưởng của các yếu tố môi trường khác như đất, tuổi cây, biện pháp tác động...Việc loại trừ ảnh hưởng của đất và biện pháp tác động được thực hiện bằng cách thu thập dữ liệu tăng trưởng đường kính của Bạch tùng trên cùng một dạng địa hình và loại đất. Ở đây những lâm phần được đưa vào đo đếm mẫu là rừng tự nhiên, phân bố ở độ cao trên 800 m so với mặt biển.. Sau khi xác định được đối tượng nghiên cứu, tiến hành chọn những cây mẫu để thu thập mẫu vòng năm. Căn cứ kết quả điều tra phân bố loài cây Bạch tùng, chúng tôi chọn 15 cây để khoan lấy mẫu. Những cây này đạt một số tiêu chuẩn như sinh trưởng bình thường đến tốt, thân thẳng và tròn đều, không bị cụt ngọn hay hai thân, tán lá tròn đều, không bị sâu hại hay cháy và..mọc trên địa hình dốc, … Ở mỗi cây vòng năm được thu thập theo 2 hướng đối với nhau tại vị trí 1,3 m trên thân cây bằng khoan tăng trưởng. Các mẫu gỗ được bảo quản trong ống plastic. Các mẫu khoan đem về tiến hành thực hiện các bước sau: - Cắt ống nhựa đựng mẫu khoan và đưa mẫu khoan vào máng gỗ có rãnh với kích thước của rãnh tương ứng với kích thước mẫu khoan. + Xác định chiều dài của mỗi mẫu khoan.
19 + Cưa máng gỗ với chiều dài lớn hơn chiều dài mỗi mẫu khoảng 4 cm, chừa hai đầu, mỗi đầu 2 cm. + Cho keo dán gỗ vào rãnh của máng gỗ dọc theo chiều dài tương ứng với chiều dài mẫu khoan. + Cho mẫu khoan vào rãnh đã trét keo cho chiều dọc của sợi gỗ vuông góc với rãnh của máng gỗ để hình dạng vòng năm được thể hiện đúng theo mặt cắt ngang thân cây và ấn nhẹ để mẫu khoan dính vừa chặt vào rãnh của máng gỗ. + Sau đó, ghi chú những thông tin cần thiết vào máng gỗ như: ngày lấy mẫu, địa điểm lấy mẫu, thứ tự mẫu trên cùng một cây, vị trí mẫu trên cây (hướng dốc – trên dốc hay dưới dốc) từ thông tin đã ghi trên ống nhựa đựng mẫu gỗ. + Dùng băng keo dán cố định mẫu khoan vào máng gỗ từ 2 – 3 vị trí tùy theo chiều dài và độ cong của mẫu khoan. - Tất cả máng gỗ đã được cố định mẫu khoan được xếp theo thứ tự, sát nhau, để ở nhiệt độ phòng và bề mặt có mẫu khoan hướng lên trên, sau đó dùng vật tương đối nặng có mặt phẳng tiếp xúc đè lên các mẫu để mẫu khoan cố định vào máng gỗ. - Để sau 2 – 3 ngày cho keo dán gỗ khô, tiến hành lấy vật nặng và bóc băng keo dán giấy khỏi các mẫu, kiểm tra loại bỏ 02 mẫu bị nứt, hỏng.0 - Dùng máy chà dọc theo mẫu khoan sao cho mặt phẳng được chà vuông góc với sợi gỗ (lượng mất đi khoảng 1/4 – 2/5 tiết diện ngang của mẫu khoan). - Để vòng năm được hiện rõ trên mặt chà phục vụ cho việc đo đếm bề rộng được chính xác, các bước thực hiện như sau: + Dùng giấy nhám 300 chà lên bề mặt của mẫu khoan cho mất đi các vụn gỗ còn lại sau khi chà bằng máy để làm bóng. + Tiếp theo dùng giấy nhám mịn 400 tiếp tục chà làm bóng bề mặt mẫu khoan, lúc này vòng năm thể hiện tương đối rõ trên mẫu khoan. + Sau đó dùng giấy nhám mịn 600 tiếp tục chà lên mẫu khoan cho đến khi vòng năm thể hiện rất rõ trên mẫu khoan. - Sắp xếp và bó các mẫu trên cùng một cây để tránh nhầm lẫn mẫu giữa các cây với nhau.