Chương năm CẤU TRÚC THỜI GIAN (BIẾN ĐỘNG MÙA) CỦA CÁC QUẦN XÃ CỎ Khi nghiên cứu về cấu trúc thời gian của các quần xã cỏ, chúng tôi xem xét sự thay đổi qua các mùa của các yếu tố thuộc môi trường sống. sự thay đổi khối lượng của các loài thực vật trong quần xã; Sự thay đổi trong năm của quá trình tích luỹ và phân huỷ sản phẩm thực vật trên đồng cỏ Ngân Sơn (Bắc Kim). Nghiên cứu về động thái của các quần xã tự nhiên đã được tiến hành từ lâu, nhưng các tác giả hoặc chỉ đề cập đến khối lượng phần trên mặt đất (Kalininna, l954; Xêmennôva - Chian - sanskaia, l960; Xêmennôva- Chian - sanskaia và Nhicônskava, 1960), hoặc là chỉ riêng phần dưới đất và chỉ làm 2 - 3 đợt trong cả thời kỳ sinh dưỡng, hoặc nghiên cứu quá trình mọc của rễ (Baranôpskaja, 1954; Khâu, 1960; Xêmêlốp, 1966; Kharitonốp, 1967; Garwood, 1968; lgơnachenkô, Kim!ô va và Pônhiatốpskaia, 1968). Hoàng Chung 1974, Uchekhin, 1977đã nghiên cứu về biến động mùa của từng loài riêng biệt trong quần xã và nhóm lại thành các kiểu hình theo phân bố không gian và thời gian.
Tính chất quan trọng của quần xã thực vật có quan hệ mật thiết với cấu trúc không gian và thời gian là năng suất. Đồng thời với nó là vấn đề tích luỹ và động thái của các phần chết của thực vật thuộc thảo, đặc biệt là trong thảo nguyên đồng cỏ, nó có ý nghĩa rất lớn trong nghiên cứu không chỉ thảm thực vật .mà cả quá trình mùn hoá, quá trình tích luỹ và phân huỷ các hợp chất hữu cơ (Krưm 1960; Xêmennova- chian-sanskaia, 1960; Igơnachenkô, Kirillôva và Makarevích, 1969; và nhiều người khác). BIẾN ĐỘNG MÙA CỦA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG SỐNG (VÌ KHÍ HẬU, ĐẤT ĐAI) Mặc dù môi trường trực tiếp cho sự sống của các loài cây cỏ là lớp không khí sát mặt đất và lớp đất mặt nhưng chúng tôi đã xem xét vấn đề này ở mức là các yếu tố của vi khí hậu, các điều kiện thuộc đất đai để với mục đích làm sáng tỏ sự khác nhau về các điều kiện tồn tại của thực vật ở các vùng có mức độ sử dụng khác nhau. Với đề trên đã được chúng tôi nghiên cứu ngay từ 1975 ở trong các quần xã cỏ của Ngân Sơn.
Nghiên cứu những chỉ tiêu của điều kiện đất đai được tiến hành trên 3 vùng (vùng bảo vệ, vùng chăn thả ít, vùng chăn thả nặng nề) của quần hợp A.indicum trong những năm từ 1975 - 1980. Những số liệu khí hậu chúng tôi lấy ở trạm khí hậu nằm sát vùng nghiên cứu (cách khoảng 3km). Những Vếu tố thuộc khí hậu : Những nghiên cứu tiến hành trên vùng đồng cỏ Ngân Sơn ở độ cao 566m trên 123 mặt biển, 24o26' kinh, trong đai á nhiệt đới: Theo số liệu thống kê nhiều năm, nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất (tháng 1) 11,8oC, trung bình tháng nóng (tháng 6,7) là 28,8oC. Thời kỳ có nhiệt độ trung bình thấp hơn 15oC kéo dài từ tháng 12 đến hết tháng 2 - (kéo dài 3 tháng).
Thời kỳ sinh dưỡng, nghĩa là thời kỳ có nhiệt độ trung bình tháng cao hơn 1 sức kéo dài 9 tháng (từ tháng 3 đến hết tháng 11) lượng mưa trung bình hàng năm là 1600mm, trong mùa mưa (từ tháng 4 đến tháng 10) đạt tới 1394mm, tập trung nhất trong tháng 7 là 297,3mm. Hình 4 Biến động các yếu tố khí hậu vùng Ngân Sơn Độ cao: 566m. 22026'N, l05059'E Trong hình 4 cho ta thấy biến động mùa và năm của lượng mưa trung bình, qua đó ta thấy có 2 cực đại, thứ nhất vào tháng 5, thứ hai vào tháng 7. Mức độ bay hơi nước qua 1 năm của vùng nghiên cứu là 790mm.
Hệ số ẩm tính 124 theo phương pháp Vưxôtski - Ivanôp - 2,23. Trong mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 3) mức độ bay hơi có thể vượt hay bằng lượng nước mưa và hệ số ẩm là 0,68. Độ ẩm tương đối của không khí dao động từ 77 - 85%, độ ẩm tối đa của không khí đạt được trong tháng 6 và 7, thấp nhất trong tháng 2. Những số liệu về khí hậu trong thời gian nghiên cứu (1975 - 1985) biến động rất lớn, đặc biệt là sự thay đổi lượng mưa trung bình hàng tháng của các năm (hình 4), trên hình 4 đã cho thấy sự dao động của các điều kiện khí hậu trong năm 1977 và 1980.
Trong năm 1977 có 2 cực đại về mưa, thứ nhất vào tháng 4, thứ hai vào tháng 7; các tháng còn lại trong năm lượng mưa cũng thay đổi rất lớn. Đồ thị biến động về bay hơi trái ngược với đồ thị lượng mưa. Đường cong đồ thị nhiệt độ của năm 1977 giống với đường cong biến động nhiều năm. Trong năm 1980 đồ thị khí hậu biểu thị khác năm 1977, cực đại thứ 1 của lượng mưa xảy ra trong tháng 5, thứ 2 vào tháng 7.
Những đặc điểm khác (nhiệt độ, bay hơi, độ ẩm không khí) tương tự với số liệu trung bình của nhiều năm. Số liệu thống kê 10 năm cho thấy rằng, lượng mưa ở đây có sự khác nhau ít nhiều về trị số cực đại và thời điểm xảy ra cực đại trong năm: Số liệu 10 năm cho thấy hai cực đại, trong đó cực đại thứ nhất có được trong tháng 4 - 1 lần, trong tháng 5 - 7 lần, tháng 6 - 2 lần; cực đại thứ hai trong tháng 7 - 5 lần, tháng 8 - 5 lần, có một năm biểu thị 1 cực đại vào tháng 7. Nhiệt độ trung bình và độ ẩm không khí cũng có sự thay đổi qua các năm. Tối thấp tuyệt đối trong 10 năm theo dõi là âm 1,6oC (tháng 12.1975), cực đại tuyệt đối là 34,9oC (tháng 7.1977), nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất trong 10 năm theo dõi là tháng 1.1977 (9,1oC), trung bình cao nhất của tháng là tháng 6.1977 (26,8oC) sự biến đổi hàng năm của các yếu tố thuộc khí hậu đã ảnh hưởng rất lớn đến năng suất của thực vật trong đồng cỏ, sự tích luỹ và phân huỷ các xác thực vật.
Điều kiện thổ nhưỡng: Thổ nhưỡng, như đã trình bày ở chương II, thuộc loại đất Ferarit đỏ vàng. Tầng đất mặt khô hơn, nguyên nhân là do bay hơi qua bề mặt quá mạnh. Nhờ có thảm cỏ mà độ mùn tầng đất mặt được tăng lên, cấu tượng đất cũng tốt hơn, lớp phủ thực vật ở đây thường hay bị đốt, bởi thế, trong điều kiện bị đất lớp đất mặt được bổ sung tro, do đó làm nó giảm bớt được độ chua. Để hiểu được rõ ràng hơn về cấu trúc hình thái của nó, chúng tôi đã tiến hành làm phẫu diện đất trong vùng nghiên cứu (năm 1977).
Cụ thể là: A'(0 – 10cm) mầu xám đen hơi nâu, sét nặng với cấu trúc hạt thô, khá ẩm, có nhiều đường rãnh rễ đâm qua, có lớp đá thạch anh, pH = 5,5, mùn 7%, chuyển tầng từ từ. A"(11- 25cm) mầu nâu xám, kết vón, ẩm, sét nặng, lượng rễ ở đây giảm đi nhiều, số lượng đá thạch anh tăng lên, pH = 5,2, mùn 4,5%. chuyển tầng từ từ. 125 AF (25 – 45cn) mầu vàng hơi nâu, ẩm, không có cấu tượng, rất ít rễ, sét nặng, có nhiều thạch anh, ph = 5,0, mùn 2,2%, chuyển tầng từ từ.
F (45 – 90cm) vàng tươi, sét lẫn đá thạch anh, ẩm, ở tầng này không chỉ có thạch anh mà còn có đá diệp thạch chưa phong hoá, phân bố lẫn lộn trong đất sét, nó có nguồn gốc tích tụ, có mầu đỏ, pH = 4,8, mùn 2,3%. Cấu tạo của đất rõ ràng thuộc cấu tạo thứ sinh, khác biệt rõ với cấu trúc đất Ferarít của rừng, lớp phủ thứ sinh của thực vật đã gây tác động trên đất: làm giảm độ chua ở tầng đất mặt và nâng cao lượng mùn trong tất cả các tầng, đặc biệt là lớp đất mặt. Chế độ nước: Nước ngầm trong đất thường nằm sâu khoảng 2 - 3m (tueo Fritđlant, 1964). Nguồn cung cấp ẩm cho đất ở đây là do nước mưa.
Bởi vậy sự biến động của độ ẩm của đất trong mùa sinh dưỡng thực tế là phụ thuộc từ lượng nước mưa. Càng đi sâu trong đất thì độ ẩm càng giảm (bảng 29). Trong năm 1977 từ đầu thời kỳ sinh dưỡng, trong tháng 3 do ít mưa (hình 4) nên lượng dự trữ ẩm trong đất bị cạn kiệt, vì có mưa trong tháng 4 nên độ ẩm của đi lại tăng lên (42,3% trong tầng 0- 10cm). Ở giữa thời kỳ sinh dưỡng (trong tháng 5,6) do có mưa ít, độ ẩm của đất bị giảm sút xuống đến 26,2% ở tầng 0-10cm, (26% ở tầng 10 - 20cm, và 25,6% ở tầng 20 – 30cm).
Một lượng mưa lớn đã đổ xuống trong tháng 8, bởi vậy dự trữ ẩm trong đất lại tăng lên, và sau đó đã khá ổn định đến cuối thời kỳ sinh dưỡng. Trong năm 1980 quy luật biến đổi của độ ấm trong đất, trong mùa sinh dưỡng tương tự như trong năm 1977, nó phụ thuộc hoàn toàn vào lượng nước mưa. So sánh về quá trình biến động của độ âm trong đất của 3 vùng thấy rằng, ở vùng thứ hai, do có lớp phủ thực vật đạt độ đậm đặc lớn. vì thế độ ẩm của đất biến thiên qua thời gian và trên phẫu diện là không lớn.
Sư biến đổi các thành phần hoá học của đất: Nghiên cứu sự biến đổi các thành phần hoá học của đất được tiến hành cùng thời điểm nghiên cứu khối lượng phần trên và dưới đất (bảng 29, 30, 31), nói chung hai loại hình này không biểu thị mối quan hệ biến động mùa của chúng. Những biến động về chỉ số pH không có tác dụng kích thích hay kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển phần dưới đất của thực vật. Các thành phần: Lượng mùn, đạm tổng số và phốt pho (dễ tiêu), thì có biểu hiện quan hệ với sự thay đổi (theo từng thời kỳ nghiên cứu) của phần dưới đất trong tầng đất mặt (0-10cm). Lượng mùn và đạm giảm một cách đều đều từ đầu thời kỳ sinh dưỡng (tháng 4) đến kết thúc thời kỳ sinh dưỡng, còn phốt pho dễ tiêu hầu như không thay đổi, nó chỉ hơi giảm trong tháng 4, 7, 8.
Khi so sánh số liệu của 3 điểm nghiên cứu thấy rằng, trong vùng bảo vệ hàm lượng mùn, đạm tổng số, phốt pho dễ tiêu đều rất cao. Kết quả này cũng tìm thấy ở ô thứ hai của Thôm Luông và vùng Khuổi Luông. Trong quá trình sử dụng làm bãi chăn đã làm thay đổi rất nhiều hàm lượng đạm tổng số (so sánh số liệu của năm 1977 với 126 năm 1980). Hàm lượng mùn và phát pho dễ tiêu thì ít thay đổi.
Trong điều kiện chăn thả nặng nề quan sát thấy sự giảm sút ít nhiều về hàm lượng mùn, phốt pho dễ tiêu (ô thứ ba).