Nghiên cứu yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả Castanopsis boisii tái sinh dưới tán rừng tại Bắc Giang

Luận văn thạc sĩ phân tích hay nghiên cứu yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả castanopsis boisii hickel et a camus tái sinh dưới, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp

• Người hướng dẫn: PGS. Vương Văn Quỳnh
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Khoa Học Lâm Nghiệp
• Đề tài: Nghiên Cứu Yêu Cầu Ánh Sáng Của Dẻ Ăn Quả (Castanopsis Boisii Hickel Et A. Camus) Tái Sinh Dưới Tán Rừng Tại Một Số Xã Thuộc Huyện Lục Nam, Tỉnh Bắc Giang
• Loại tài liệu: Luận Văn
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới
• 1.2. Khái quát về đặc điểm hình thái và sinh thái của Dẻ ăn quả
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.1.1. Mục tiêu chung
• 2.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 2.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.3. Phạm vi nghiên cứu
• 2.3.1. Về không gian
• 2.3.2. Về thời gian
• 2.3.3. Về phương pháp
• 2.4. Nội dung nghiên cứu
• 2.4.1. Nghiên cứu đặc điểm địa hình, thổ nhưỡng và điều kiện khí hậu khu vực nghiên cứu
• 2.4.2. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc của rừng nơi Dẻ tái sinh
• 2.4.3. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh Dẻ dưới tán rừng

Tóm tắt

I. Tổng quan về yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả Castanopsis boisii

Dẻ ăn quả (Castanopsis boisii) là một loài cây rừng quan trọng, đặc biệt ở Bắc Giang. Nghiên cứu yêu cầu ánh sáng của loài cây này là cần thiết để hiểu rõ hơn về điều kiện sinh trưởng và phát triển của nó. Yêu cầu ánh sáng không chỉ ảnh hưởng đến sự phát triển của cây mà còn quyết định khả năng tái sinh và phục hồi của quần thể cây rừng. Việc xác định yêu cầu ánh sáng sẽ giúp đưa ra các biện pháp quản lý rừng hiệu quả hơn.

1.1. Đặc điểm sinh thái của dẻ ăn quả Castanopsis boisii

Dẻ ăn quả là cây gỗ nhỡ, thường cao từ 10-15m, có khả năng tái sinh tốt dưới tán rừng. Đặc điểm sinh thái của loài cây này cho thấy nó có thể phát triển mạnh mẽ trong các điều kiện ánh sáng khác nhau, nhưng vẫn cần một mức độ ánh sáng tối ưu để phát triển tốt.

1.2. Vai trò của ánh sáng trong sự phát triển của cây

Ánh sáng là yếu tố quyết định đến sự sinh trưởng của cây dẻ ăn quả. Nghiên cứu cho thấy rằng cây cần một lượng ánh sáng nhất định để quang hợp và phát triển. Thiếu ánh sáng có thể dẫn đến sự suy giảm sức sống và khả năng tái sinh của cây.

II. Thách thức trong nghiên cứu yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về yêu cầu ánh sáng của các loài cây rừng, nhưng yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả Castanopsis boisii vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Các thách thức bao gồm sự biến đổi khí hậu, sự cạnh tranh với các loài cây khác và điều kiện môi trường sống không đồng nhất. Những yếu tố này làm cho việc xác định yêu cầu ánh sáng trở nên phức tạp hơn.

2.1. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến yêu cầu ánh sáng

Biến đổi khí hậu có thể làm thay đổi cường độ ánh sáng và độ ẩm trong môi trường sống của dẻ ăn quả. Điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây, đặc biệt là trong giai đoạn tái sinh.

2.2. Cạnh tranh với các loài cây khác

Sự cạnh tranh với các loài cây khác dưới tán rừng có thể làm giảm lượng ánh sáng mà dẻ ăn quả nhận được. Điều này có thể dẫn đến sự suy giảm sức sống và khả năng tái sinh của loài cây này.

III. Phương pháp nghiên cứu yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả

Để xác định yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả, nhiều phương pháp nghiên cứu đã được áp dụng. Các phương pháp này bao gồm đo cường độ ánh sáng dưới tán rừng, phân tích sự phát triển của cây ở các mức độ tàn che khác nhau và nghiên cứu các yếu tố sinh thái liên quan.

3.1. Phương pháp đo cường độ ánh sáng

Sử dụng máy đo cường độ ánh sáng để xác định mức độ ánh sáng mà cây dẻ ăn quả nhận được dưới tán rừng. Phương pháp này giúp đánh giá chính xác yêu cầu ánh sáng của cây trong các điều kiện khác nhau.

3.2. Phân tích sự phát triển của cây

Nghiên cứu sự phát triển của cây dẻ ăn quả ở các mức độ tàn che khác nhau để xác định mức độ ánh sáng tối ưu cho sự sinh trưởng của cây. Phân tích này giúp đưa ra các khuyến nghị cho việc quản lý rừng.

IV. Kết quả nghiên cứu yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng dẻ ăn quả cần một mức độ ánh sáng tối ưu để phát triển tốt. Cường độ ánh sáng dưới tán rừng có ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và khả năng tái sinh của cây. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng cây có thể chịu được một mức độ tàn che nhất định nhưng cần ánh sáng trực tiếp để phát triển mạnh mẽ.

4.1. Mức độ ánh sáng tối ưu cho dẻ ăn quả

Nghiên cứu xác định rằng dẻ ăn quả cần khoảng 25-30% ánh sáng để phát triển tốt. Mức độ ánh sáng này giúp cây quang hợp hiệu quả và tăng cường sức sống.

4.2. Ảnh hưởng của tàn che đến sự phát triển

Sự phát triển của dẻ ăn quả tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng. Khi độ tàn che giảm, cây có xu hướng phát triển tốt hơn, cho thấy tầm quan trọng của việc quản lý tán rừng.

V. Ứng dụng thực tiễn từ nghiên cứu yêu cầu ánh sáng

Kết quả nghiên cứu về yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả có thể được áp dụng trong việc quản lý rừng và tái sinh cây trồng. Việc hiểu rõ yêu cầu ánh sáng sẽ giúp các nhà quản lý rừng đưa ra các biện pháp phù hợp để bảo tồn và phát triển loài cây này.

5.1. Khuyến nghị cho quản lý rừng

Các biện pháp quản lý rừng cần được điều chỉnh để đảm bảo rằng dẻ ăn quả nhận đủ ánh sáng cần thiết cho sự phát triển. Điều này bao gồm việc điều chỉnh độ tàn che và tạo ra các khoảng trống trong rừng.

5.2. Tái sinh và phục hồi quần thể dẻ ăn quả

Nghiên cứu cũng cung cấp thông tin quan trọng cho việc tái sinh và phục hồi quần thể dẻ ăn quả. Việc áp dụng các biện pháp phù hợp sẽ giúp tăng cường khả năng tái sinh của loài cây này.

VI. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả Castanopsis boisii là một bước quan trọng trong việc bảo tồn và phát triển loài cây này. Kết quả nghiên cứu không chỉ giúp hiểu rõ hơn về đặc điểm sinh thái của cây mà còn mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực lâm nghiệp.

6.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về yêu cầu ánh sáng của các loài cây khác trong khu vực để có cái nhìn tổng quát hơn về sinh thái rừng. Điều này sẽ giúp cải thiện các biện pháp quản lý rừng hiệu quả hơn.

6.2. Hướng đi mới cho nghiên cứu lâm nghiệp

Nghiên cứu về yêu cầu ánh sáng của dẻ ăn quả có thể được mở rộng ra các loài cây khác, từ đó xây dựng cơ sở khoa học cho các giải pháp phát triển bền vững trong lâm nghiệp.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Dẻ ăn quả (tên khoa học: Castanopsis boisii Hickel et A. Camus) là loài cây gỗ bản địa đa mục đích, vừa giữ vai trò phòng hộ đầu nguồn vừa mang lại giá trị kinh tế vượt trội tại các tỉnh trung du và miền núi phía Bắc. Tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang, tổng diện tích đất lâm nghiệp chiếm khoảng 44% diện tích tự nhiên, tương đương 26.300 ha, trong đó diện tích rừng tự nhiên và rừng tái sinh đạt 14.300 ha. Cây Dẻ ăn quả đã trở thành nguồn sinh kế quan trọng, mang lại nguồn thu nhập từ hàng chục triệu đồng mỗi năm cho nhiều hộ gia đình thông qua việc thu hái hạt.

Tuy nhiên, các lâm phần Dẻ hiện nay đang đối mặt với nguy cơ suy thoái nghiêm trọng do tuổi thọ cây mẹ đã cao cùng tập quán phát dọn sạch thực bì dưới tán để nhặt quả rụng. Hoạt động này làm xói mòn đất mặt và triệt tiêu gần như hoàn toàn lớp cây mạ non, khiến việc phục tráng rừng tự nhiên gặp nhiều bế tắc. Mục tiêu của đề tài là làm sáng tỏ yêu cầu ánh sáng của cây Dẻ tái sinh ở từng giai đoạn tuổi và cấp chiều cao thông qua độ tàn che của tán rừng, từ đó xây dựng hệ thống giải pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp.

Nghiên cứu được triển khai tại địa bàn hai xã Trường Sơn và Bình Sơn thuộc huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang, trong khoảng thời gian thực địa từ tháng 4 đến tháng 9 năm 2010. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở sinh thái học định lượng cho việc phục hồi hơn 3.815 ha rừng thuộc vùng quản lý lâm nghiệp địa phương, góp phần bảo tồn nguồn gen bản địa và nâng cao năng suất hạt bền vững trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên nền tảng lý thuyết sinh thái học rừng nhiệt đới của Thái Văn Trừng về vai trò khống chế của chế độ ánh sáng đối với diễn thế và tái sinh tự nhiên. Đồng thời, đề tài kế thừa lý thuyết động thái lỗ trống tán rừng (canopy gap dynamics) của Oliver và Larson, khẳng định sự thay đổi vi khí hậu dưới tán chi phối trực tiếp đến tỷ lệ nảy mầm và sức sống của cây tái sinh. Bên cạnh đó, quy luật biến đổi nhu cầu ánh sáng theo tuổi của Alecxeep và Ngô Quang Đê cung cấp cơ sở quan trọng: khi cây non tăng dần về kích thước và độ tuổi thì tính chịu bóng giảm dần, đòi hỏi cường độ ánh sáng trực xạ cao hơn để duy trì hoạt động quang hợp.

Các khái niệm then chốt được vận dụng trong nghiên cứu bao gồm:

• Độ tàn che tán rừng: Tỷ lệ che phủ của vòm lá tầng cây cao đối với mặt đất, là nhân tố đại diện ổn định nhất cho chế độ ánh sáng dưới tán.
• Tái sinh tự nhiên: Quá trình hình thành và phát triển của thế hệ cây con từ hạt rụng hoặc chồi gốc dưới tán rừng mẹ.
• Tầng lâm hạ và cây bụi thảm tươi: Lớp thực bì sát mặt đất tham gia cạnh tranh trực tiếp dinh dưỡng, nước và không gian dinh dưỡng với cây tái sinh.
• Tổ thành loài và mật độ cá thể: Tỷ lệ tham gia và số lượng cây con trên một đơn vị diện tích rừng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng phương pháp điều tra thực địa theo hệ thống tuyến và ô dạng bản tiêu chuẩn. Tổng cộng có 11 tuyến điều tra được thiết lập xuyên qua các dạng địa hình có độ cao từ 27 m đến 99 m và độ dốc từ 3,4 độ đến 18,2 độ. Trên mỗi tuyến, các ô dạng bản diện tích 4 m2 (kích thước 2 m x 2 m) được lập cách nhau 10 m, đạt tổng số 81 ô tiêu chuẩn.

Để thu thập số liệu cấu trúc tầng cây cao, tại mỗi ô dạng bản tiến hành đo đếm 6 cây gỗ lân cận gần tâm ô nhất bằng thước Blumlei để xác định chiều cao vút ngọn và chiều cao dưới cành, kết hợp thước dây đo đường kính ngang ngực và đường kính tán. Về chỉ tiêu đất đai, 32 mẫu đất đại diện được phân tích trong phòng thí nghiệm theo phương pháp Chiurin và Walkley-Black để xác định hàm lượng mùn, kết hợp đo nhanh độ chặt bằng thanh sắt chuẩn rơi tự do và xác định độ dày tầng đất qua hệ thống mũi khoan chuyên dụng.

Độ tàn che tầng cây cao được đo đạc chính xác bằng thiết bị Convert Fisheye và giải đoán qua phần mềm chuyên dụng Gap Light Analyzer phiên bản 2.0, kết hợp phương pháp mục trắc góc đứng 90 độ tại 5 điểm trên mỗi ô. Phương pháp này được lựa chọn thay vì sử dụng máy đo Lux kế tức thời vì độ tàn che là chỉ tiêu cấu trúc cố định, không bị nhiễu loạn bởi thời tiết hay góc chiếu mặt trời trong ngày. Toàn bộ cơ sở dữ liệu được xử lý thống kê sinh học, hồi quy tương quan đơn biến và đa biến bằng phần mềm SPSS và Excel nhằm lượng hóa chính xác mối quan hệ giữa độ tàn che, điều kiện thổ nhưỡng và khả năng sinh trưởng của cây Dẻ tái sinh.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân tích từ 81 ô dạng bản thực nghiệm đã ghi nhận các chỉ số sinh thái quan trọng của quần thể Dẻ ăn quả tái sinh:

• Tiềm năng tái sinh tự nhiên từ hạt rất lớn: Mật độ cây tái sinh trung bình đạt 39.402 cây/ha, dao động mạnh từ 14.375 cây/ha đến 92.222 cây/ha tùy thuộc vào vị trí sườn đồi và chân đồi. Nguồn gốc tái sinh từ hạt chiếm ưu thế tuyệt đối với tỷ lệ trung bình 95,5% (biến động từ 82,4% đến 100%), trong khi tái sinh từ chồi chỉ chiếm vỏn vẹn 4,5%.
• Cấu trúc lâm phần khép tán ở mức trung bình: Tầng cây cao có chiều cao vút ngọn trung bình đạt 10,2 m (dao động từ 8,6 m đến 11,8 m), chiều cao dưới cành trung bình 5,3 m (chiếm từ 44% đến 57% chiều cao toàn cây). Độ tàn che trung bình của lâm phần đạt 41,6%, dao động từ 15,0% đến 57,0% với hệ số biến động lớn lên tới 33,9%.
• Sinh trưởng cây tái sinh diễn ra chậm: Chiều cao vút ngọn trung bình của lớp cây con chỉ đạt 0,5 m (dao động từ 0,22 m đến 1,01 m), đường kính gốc trung bình đạt 0,5 cm và tuổi cây phổ biến từ 1 đến 3 năm.
• Cạnh tranh mạnh từ tầng cây bụi thảm tươi: Thảm tươi dưới tán có độ che phủ trung bình 42,1% (dao động từ 20% đến 67%) với hơn 40 loài thực vật, chiều cao bình quân lớp thảm đạt 0,79 m (dao động từ 0,5 m đến 1,2 m), vượt qua chiều cao trung bình của phần lớn cây Dẻ non 1 đến 2 tuổi.

Thảo luận kết quả

Mối liên hệ sinh trưởng giữa chiều cao vút ngọn và tuổi của cây Dẻ tái sinh tuân theo quy luật hàm số lũy thừa với số mũ xấp xỉ 1,5. Số liệu thực nghiệm cho thấy chiều cao trung bình tăng dần theo các cấp tuổi: cây 1 tuổi đạt 0,21 m; cây 2 tuổi đạt 0,61 m; cây 3 tuổi đạt 1,12 m; cây 4 tuổi đạt 1,27 m và cây 5 tuổi đạt 2,39 m. Dữ liệu này có thể được trình bày rõ nét thông qua biểu đồ đường cong tăng trưởng sinh học, phản ánh giai đoạn cây mạ dưới 2 tuổi có tốc độ tăng trưởng chậm do bộ rễ chưa hoàn thiện và khả năng quang hợp tích lũy còn yếu.

Khi phân tích qua bảng tương quan phân bố mật độ theo các cấp tàn che, cây Dẻ ở cấp chiều cao dưới 40 cm tập trung nhiều nhất ở độ tàn che từ 50% đến 70% (chiếm 355 cá thể quan sát). Tuy nhiên, đối với cây con có chiều cao trên 120 cm, số lượng cá thể lại phân bố chủ yếu ở những nơi có độ tàn che thấp từ 10% đến 50%. Điều này khẳng định đặc tính chuyển hóa sinh thái rõ rệt: Dẻ ăn quả là loài cây chịu bóng nhẹ ở giai đoạn cây mạ non (1 đến 2 tuổi), nhưng chuyển nhanh sang tính chất ưa sáng mạnh từ tuổi thứ 3 trở đi.

So sánh với nghiên cứu của Vũ Thị Trang tại Chí Linh, Hải Dương với mật độ khoảng 11.000 cây/ha, mật độ Dẻ tái sinh tại Lục Nam cao hơn gấp 3,5 lần. Tuy nhiên, tỷ lệ cây có triển vọng vượt qua tầng thảm tươi lại thấp. Nguyên nhân chính bắt nguồn từ sự che bóng cục bộ của lớp thảm tươi cao 0,79 m và điều kiện mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, khi lượng bốc hơi trung bình hàng tháng (từ 72,4 mm đến 89 mm) vượt qua lượng mưa thực tế (chỉ từ 14 mm đến 31 mm), gây ra tình trạng thiếu hụt nước nghiêm trọng cho rễ cây non.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm giải quyết yêu cầu ánh sáng và nâng cao chất lượng rừng Dẻ tái sinh tại Lục Nam, hệ thống 4 giải pháp kỹ thuật cần được triển khai đồng bộ:

• Điều tiết độ tàn che tầng cây cao theo giai đoạn tuổi: Ban quản lý rừng và các hộ nhận khoán tiến hành tỉa thưa cục bộ tán cây gỗ lớn, duy trì độ tàn che ở mức 50% đến 60% đối với lâm phần có cây tái sinh 1 đến 2 tuổi; sau đó chủ động phát dọn cành nhánh để hạ độ tàn che xuống 30% đến 40% khi cây bước sang tuổi thứ 3 trở đi. Mục tiêu đạt tỷ lệ cây con sinh trưởng tốt trên 75% trong vòng 24 tháng.
• Phát luỗng chọn lọc tầng cây bụi thảm tươi: Tiến hành cắt dọn thảm thực bì xâm lấn trong bán kính từ 0,5 m đến 1,0 m xung quanh gốc cây Dẻ non định kỳ 2 lần mỗi năm vào đầu mùa mưa (tháng 4) và trước mùa quả chín (tháng 9). Biện pháp này giúp giảm thiểu sự cạnh tranh ánh sáng và giải phóng không gian dinh dưỡng cho cây con đạt chiều cao vượt tầng thảm tươi.
• Cải thiện độ phì và giữ ẩm đất mặt trong mùa khô: Công ty Lâm nghiệp Mai Sơn cùng chính quyền địa phương hướng dẫn người dân chấm dứt thói quen quét dọn, đốt sạch thảm khô mục trong mùa thu hoạch hạt. Duy trì bề dày tầng đất mặt trên 15 cm và hàm lượng mùn trên 2,5% nhằm tăng cường khả năng giữ nước trong 5 tháng mùa khô khan hiếm nước tưới.
• Xây dựng quy chế quản lý và chuyển giao kỹ thuật thu hái bền vững: Ủy ban nhân dân huyện Lục Nam phối hợp cùng Chi cục Kiểm lâm Bắc Giang tổ chức tập huấn kỹ thuật lâm sinh cho hơn 10.000 lao động tại các xã trọng điểm, ban hành quy chế để lại ít nhất 10% lượng quả chín phân bố đều trên lâm phần phục vụ mục đích tái sinh tự nhiên từ nay đến năm 2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và các kết quả định lượng của công trình nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng:

• Cơ quan quản lý lâm nghiệp và Ban quản lý rừng phòng hộ: Sử dụng bộ chỉ số độ tàn che từ 30% đến 60% làm quy chuẩn kỹ thuật trong các phương án điều chế rừng, xúc tiến tái sinh tự nhiên và chuyển hóa rừng nghèo kiệt sang mô hình rừng Dẻ bản địa kinh tế cao.
• Cán bộ kỹ thuật tại các Công ty Lâm nghiệp: Ứng dụng quy trình phát luỗng chọn lọc và giải pháp bảo tồn thảm mục vào kế hoạch quản lý bền vững hơn 3.815 ha rừng, nâng cao tỷ lệ sống của cây trồng bổ sung dưới tán.
• Nhà khoa học, giảng viên và sinh viên chuyên ngành Lâm học, Sinh thái rừng: Sử dụng phương pháp ứng dụng phần mềm Gap Light Analyzer và mô hình hàm lũy thừa sinh trưởng làm tài liệu tham khảo giá trị cho các nghiên cứu về lâm sinh học thực nghiệm.
• Các hộ gia đình và Hợp tác xã trồng rừng miền núi: Tiếp cận quy trình kỹ thuật tỉa thưa và thu hái hạt bền vững, giúp gia tăng sản lượng hạt Dẻ ăn quả và bảo đảm nguồn thu nhập ổn định trên 50 triệu đồng/ha/năm.

Câu hỏi thường gặp

• Yêu cầu ánh sáng của cây Dẻ ăn quả tái sinh thay đổi cụ thể như thế nào theo cấp tuổi? Cây Dẻ ăn quả có sự biến đổi sinh thái rõ rệt theo thời gian sinh trưởng. Ở tuổi 1 đến 2, cây mang tính chất chịu bóng nhẹ, sinh trưởng thuận lợi dưới tán rừng có độ tàn che từ 50% đến 70%. Từ tuổi thứ 3 trở đi, khi chiều cao vượt trên 1,0 m, cây chuyển hóa mạnh sang tính ưa sáng và yêu cầu độ tàn che giảm xuống dưới 30% đến 40% để quang hợp tối ưu.

• Tại sao nghiên cứu lại sử dụng độ tàn che thay vì cường độ ánh sáng đo bằng Lux kế? Độ tàn che phản ánh cấu trúc ổn định của tán lá tầng cây cao và không bị sai số bởi góc chiếu mặt trời, độ mây hay điều kiện thời tiết tức thời trong ngày. Việc điều chỉnh độ tàn che theo tỷ lệ phần trăm mang tính khả thi cao trong thao tác tỉa thưa lâm sinh hơn việc kiểm soát cường độ ánh sáng biến động liên tục.

• Lớp cây bụi thảm tươi gây ảnh hưởng tiêu cực như thế nào đến cây Dẻ non dưới tán? Với chiều cao trung bình 0,79 m và độ che phủ lên tới 42,1%, thảm tươi cạnh tranh trực tiếp ánh sáng tầng sát đất, khiến cây Dẻ mạ dưới 1 tuổi bị còi cọc. Thảm lá dày còn ngăn cản hạt Dẻ tiếp xúc với đất khoáng, làm giảm tỷ lệ nảy mầm và gia tăng tỷ lệ chết của cây con.

• Tỷ lệ 95,5% cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt mang lại ý nghĩa lâm sinh gì? Tỷ lệ tái sinh hạt cao khẳng định sức nảy mầm tự nhiên của loài Dẻ ăn quả rất tốt nếu hạt không bị thu nhặt triệt để. Cây tái sinh từ hạt phát triển hệ thống rễ cọc thẳng đứng, giúp cây bám sâu vào tầng đất 55,4 cm, tăng cường khả năng chống chịu gió bão và xói mòn tốt hơn cây tái sinh chồi.

• Cần áp dụng biện pháp cấp bách nào trong 5 tháng mùa khô để bảo vệ lớp cây tái sinh? Trong giai đoạn thiếu hụt nước từ tháng 11 đến tháng 3, cần giữ nguyên lớp thảm mục hữu cơ trên mặt đất để hạn chế lượng bốc hơi nước 1.035 mm/năm. Tuyệt đối không dùng lửa thực bì và nghiêm cấm phát trắng cây bụi che chắn gió khô nóng quanh các cụm cây Dẻ non.

Kết luận

• Quần thể Dẻ ăn quả tại Lục Nam sở hữu tiềm năng tái sinh tự nhiên dồi dào với mật độ trung bình đạt 39.402 cây/ha, trong đó 95,5% cá thể phát triển từ hạt giống rơi rụng tự nhiên dưới tán rừng mẹ.
• Độ tàn che tầng cây cao hiện tại đạt trung bình 41,6%, tạo môi trường thuận lợi cho cây con nảy mầm nhưng bắt đầu gây ức chế quang hợp khi cây đạt từ 3 tuổi trở lên.
• Sinh trưởng chiều cao của cây Dẻ tái sinh tuân thủ chặt chẽ hàm số lũy thừa với số mũ 1,5, tăng tốc mạnh mẽ từ mức 0,21 m ở năm đầu lên 2,39 m ở năm thứ 5 khi được đáp ứng đủ điều kiện chiếu sáng.
• Nghiên cứu đã làm sáng tỏ cơ sở sinh thái học về nhu cầu ánh sáng của loài Castanopsis boisii, mở đường cho việc áp dụng phương pháp đo ảnh vòm Fisheye và phần mềm Gap Light Analyzer vào quản trị rừng bản địa tại Việt Nam.
• Trong lộ trình 24 tháng tới, các đơn vị quản lý lâm nghiệp cần đồng loạt áp dụng kỹ thuật điều tiết tán che từ 50% xuống 35% kết hợp phát dọn thảm tươi cục bộ để phục tráng thành công các vùng rừng Dẻ kinh tế trọng điểm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới Theo Oliver và Larson (1990) [36], các khoảng trống trong rừng là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của lớp cây tái sinh và sự mở rộng tán của những cây xung quanh. Tuy nhiên, trong không ít trường hợp sự mở rộng tán của những cây xung quanh vào khoảng trống thường diễn ra chậm chạp hơn nhiều so với sự phát triển của cây tái sinh, nhất là các loài cây tiên phong ưa sáng trong quá trình lấp kín khoảng trống đó. Sự cạnh tranh giữa các loài cây tái sinh và lớp cây bụi thảm tươi dưới tán rừng có thể rất quyết liệt và đây chính là một trong những nguyên nhân cơ bản làm tăng tỷ lệ chết của cây tái sinh (Bi và cộng sự, 2007) [34].

Tiểu hoàn cảnh rừng chịu ảnh hưởng nhiều bởi các lỗ trống của tán rừng. Sự tăng cường độ ánh sáng tiếp đến mặt đất là một trong những điều kiện quan trọng nhất ảnh hưởng tới sự nẩy mầm của hạt giống và sự sinh trưởng của cây tái sinh. Tuy nhiên, cần thấy rằng trong cả 2 trường hợp: quá nhiều ánh sáng cũng như sự che bóng quá mức đều không có lợi cho sinh trưởng của cây non (Girma và cộng sự, 2010) [33]. Vì vậy, điều chỉnh độ tàn che của rừng là một trong những tác nghiệp lâm sinh quan trọng nhất đảm bảo tái sinh diễn ra theo đúng yêu cầu đã được xác định trước.Alecxeep (1975) cho rằng ánh sáng dưới tán rừng là một trong những nhân tố chủ yếu để xác định tình trạng cây tái sinh, từ mật độ, phân bố cây đến sinh trưởng của cây.

Thông thường khi tuổi cây tái sinh tăng lên thì nhu cầu ánh sáng của nó cũng tăng theo. Một số loài cây ưa sáng, cây tái sinh có thể chết ở điều kiện ánh sáng 10 - 12% ( ở tuổi dưới 2), và 25 - 30% ở tuổi lớn hơn 5 - 10 tuổi (dẫn theo Hoàng Kim Ngũ và Phùng Ngọc Lan, 2005) [18]. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 3 Xét về mặt tổng thể, việc nghiên cứu chế độ ánh sáng theo chiều nằm ngang và theo chiều thẳng đứng là nghiên cứu cơ bản nhằm hiểu rõ kết cấu và sinh thái của rừng mưa. Ngoài ra, trong công trình nghiên cứu của mình, tác giả cũng chỉ ra rằng: ánh sáng như một nhân tố có tác dụng quyết định chủ yếu đến kết cấu và thành phần của tầng lâm hạ trong rừng.

Tuy nhiên, đó không phải là yếu tố ảnh hưởng đơn độc như trước đây các nhà lâm học vẫn nghĩ mà nhiều thí nghiệm của ông đã chỉ ra rằng sự khác biệt của lớp cây tầng dưới còn do tính chất của hệ rễ các loài cây gỗ lớn. Những nghiên cứu sau này đã khẳng định ánh sáng là yếu tố ảnh hưởng rõ rệt và chủ yếu đến sự sinh trưởng và phát triển của lớp cây bên dưới tán. Mặc dù vậy, ngoài ánh sáng còn nhiều nhân tố khác đã được xem xét như các yếu tố về đất đai thổ nhưỡng, điều kiện địa hình và cả các yếu tố về sinh vật như tầng cây cao. Những chuyên gia đầu tiên nghiên cứu về nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh rừng mà không có sự can thiệp của con người là Baur (1962) đã chỉ ra rằng sự thiếu hụt ánh sáng dưới tán rừng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây tái sinh.

Nếu ở trong rừng cây con có thể chết vì thiếu nước thì cũng không loại trừ cây chết do thiếu ánh sáng. Trong rừng mưa nhiệt đới, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng chủ yếu đến sức sinh trưởng của cây con, còn đối với sự nảy mầm và phát triển mầm non thì ảnh hưởng này có thể được phản ánh chưa rõ (Baur, 1962) [2]. Hiện nay, trên thế giới có nhiều phương pháp để xác định yêu cầu ánh sáng cây rừng như phương pháp dựa vào đặc trưng hình thái của cây, phương pháp nghiên cứu quang hợp của các cây con dưới các độ tàn che khác nhau trong giai đoạn vườn ươm của I. Nghiên cứu tính ưa sáng hay chịu bóng của cây rừng dựa theo tỷ lệ mô dậu, mô khuyết của Uxurai (1891) và nhiều phương pháp xác định khác (Hoàng Kim Ngũ, Phùng Ngọc Lan, 2005) [18].

LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 4 Kết cấu của quần thụ lâm phần có ảnh hưởng đến tái sinh rừng. Nghiên cứu một cách gián tiếp thông qua độ tàn che, các tác giả đã chỉ ra yêu cầu ánh sáng cho sự phát triển bình thường của đa số loài cây gỗ. Edwin (1996) [32] đã chỉ ra rằng ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ và vật rơi rụng là các yếu tố có ảnh hưởng rõ rệt nhất trong quá trình tái sinh lớp cây dưới tán rừng. Sự nảy mầm của hạt để phát triển thành cây tái sinh phụ thuộc vào tổ hợp các điều kiện về ánh sáng, độ ẩm và nhiệt độ điều đó phản ánh một phần rất quan trọng của nhân tố ánh sáng trong quá trình tái sinh.

Về phương pháp điều tra tái sinh, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống do Lowdermilk (1972) đề nghị, với diện tích ô dạng bản thông thường từ 1 - 4m2. Bên cạnh đó cũng có nhiều tác giả đề nghị sử dụng phương pháp điều tra theo dải hẹp với các ô đo đếm có diện tích biến động từ 10 - 100m2. Phương pháp này trong điều tra tái sinh sẽ khó xác định được quy luật (Nguyễn Thị Thu Trang, 2009) [25]. Khi nghiên cứu về tái sinh tự nhiên nhiệt đới Châu Á các tác giả Bava (1954), Budowski (1956), Kationt (1965) [32] đã nhận định rằng dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung số lượng các cây có giá trị kinh tế tương đối nhiều, vì vậy nhiệm vụ đặt ra là bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng.

Ánh sáng không chỉ là yếu tố của sự sống mà còn là yếu tố giới hạn, đối với các nhà sinh thái học, ánh sáng là một yếu tố lý thú nhất. Khi quyết định một giải pháp kỹ thuật nào đó nhằm xúc tiến tái sinh, làm giàu rừng, yếu tố được xem xét đầu tiên vẫn là ánh sáng. Khái quát về đặc điểm hình thái và sinh thái của Dẻ ăn quả Theo Lê Mộng Chân và Lê Thị Huyên (2000) [5], các đặc điểm về hình thái và sinh thái của Dẻ ăn quả được khái quát như sau: LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 5 Dẻ ăn quả (Castanopsis boisii Hickel et A. Camus) hay còn gọi là Dẻ yên thế thuộc chi Dẻ gai (Castanopsis) thuộc họ Dẻ (Fagaceae) là cây gỗ nhỡ, chiều cao thường từ 10 - 15m, đường kính có thể đạt từ 30 - 40cm, thân tròn thẳng, hơi xù xì, vỏ dầy, màu xám trắng, nứt dọc nhỏ, cành nhánh dài, tán lá xum xuê (Hình 1.1: Lá và quả của cây Dẻ ăn quả (Ảnh: Kiều Thị Dương, 2010) Loài Dẻ ăn quả có lá đơn, mọc cách, hình ngọn giáo hoặc trái xoan, mép nguyên, đầu lá nhọn dần và hơi lệch, đuôi nêm, lá kèm hình kim sớm rụng, mặt trên xanh đậm, nhẵn bóng, mặt dưới nhiều vảy nhỏ, màu bạc.

Hoa đơn tính cùng gốc mọc đầu cành, hoa tự đực hình bông đuôi sóc, dựng đứng nghiêng. Hoa tự cái có lá bắc ngắn. Hoa dài từ 4 - 7cm, phủ lông mềm, hoa cái thưa, đầu nhụy xẻ 3. Quả kiên hình cầu, được bọc kín trong đấu, có gai phân nhánh tập hợp thành cụm, mỗi đấu có 1 quả hình bầu dục, quả hơi vẹo.

Dẻ có thể bắt đầu ra hoa kết quả từ tuổi 4 - 5 trở đi, đạt sản lượng cao ở tuổi 20 - 35 sau đó giảm dần cho đến 40 - 50 tuổi. Hoa Dẻ nở rộ từ tháng 9 đến hết tháng 11 và quả chín vào tháng 8 đến tháng 9 năm sau. Mùa sai quả phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thời tiết đặc biệt là gió hại và các đợt rét đậm, rét hại. Thông thường mùa sai quả là 2 năm.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 6 Quần thể Dẻ thường tập trung ưu thế ở chân và sườn đồi, tái sinh hạt tốt trên đất trống hoặc dưới tán rừng thưa. Khả năng tái sinh chồi mạnh, là loài cây tiên phong ở rừng sau khai thác kiệt. Một số công trình trong nước liên quan đế n vấ n đề nghiên cứu của đề tài Hoàng Kim Ngũ và Phùng Ngọc Lan (2005) [18] đã chỉ ra rằng trong rừng, việc đo đếm cường độ ánh sáng ở các mức chiều cao khác nhau là công việc phức tạp và khó khăn. Cường độ ánh sáng theo chiều thẳng đứng phụ thuộc nhiều vào độ tàn che, thành phần loài cây của rừng… Từ lý luận như vậy, có thể thấy chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng độ tàn che, yếu tố có tính ổn định cao để phản ánh yêu cầu ánh sáng của lớp cây tái sinh dưới tán rừng.

Sinh trưởng của cây tái sinh, trong giai đoạn cây mạ, hệ rễ mới hình thành, khả năng đồng hóa còn yếu, cây thường có tính chịu bóng cao, thường bị cạnh tranh với cây bụi thảm tươi về ánh sáng, chất dinh dưỡng và độ ẩm đất. Đến giai đoạn cây con, khả năng đồng hóa cao hơn, tính chịu bóng đã giảm nhưng vẫn còn khả năng tồn tại dưới tán rừng, lúc này cây tái sinh đã bắt đầu tham gia vào tầng thảm tươi của rừng (Ngô Quang Đê, 1992) [8]. Trong quá trình tồn tại, mật độ cây tái sinh phụ thuộc vào điều kiện ánh sáng trong rừng và chế độ ánh sáng có liên quan chặt chẽ với độ khép tán. Trên một khoảnh rừng có độ khép tán như nhau, thì phân bố số lượng cây tái sinh sẽ giảm dần khi kích thước của cây tái sinh tăng lên.

Nguyên nhân của hiện tượng này là do nhu cầu ánh sáng của cây tái sinh tăng dần theo tuổi (Ngô Quang Đê, 1992) [8]. Khi nghiên cứu về đặc điểm tái sinh lỗ trống dưới tán rừng trạng thái IIIA1 tại Huyện Lục Nam Bắc Giang, Nguyễn Thị Kha (2009) [16] đã sử dụng phương pháp dùng máy Luximet để đo cường độ ánh sáng. Mỗi cấp độ tàn che, tác giả lập 5 ô tiêu chuẩn, mỗi ô tiêu chuẩn đo 1 điểm ở tâm giữa. Mỗi ngày đo 2 lần vào lúc 12 -13 h và 15 - 16h.

Kết quả cho thấy cường độ ánh sáng tỷ lệ nghịch với độ tàn che. Sự phát triển của cây bụi thảm tươi tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng. Về cây tái sinh, khi có sự thay đổi về cường độ chiếu sáng thì số loài cây tham gia trong công LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 7 thức tổ thành tăng lên và mật độ cây tái sinh cũng tăng lên.