Chương 1 TỎNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Tống quan về cây Đước Tên loài: Đước, tên gọi khác: Đước đôi. Tên khoa học: Rhizophora apiculata Blume Họ thực vật: Đước (Rhizophoraceae). Đặc điểm phân bố cây Dude Cây Đước thuộc họ Rhizophoraceae.
Các loài thuộc họ Rhizophoraceae đều là thực vật có hoa, thân gỗ hoặc thân bụi sông tại vùng nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới. Đa số là các loài cây lưỡng tính, có một số ít là cây đơn tính hoặc hỗn hợp cả đơn tính và lưỡng tính (Ngô Đình Quế, 2010). Đước là loài cây thường được tìm thấy tại các vùng đồng bằng ngập mặn ven biển. Nơi sinh trưởng và phát triển của cây thường là các vùng bùn mịn, nước mặn hoặc nước nợ, khí hậu quanh năm am ap.
Cây thường mọc với nhau thành từng bụi hoặc phát triển thành các cánh rừng ngập mặn lớn ven biển (Đỗ Dinh Sâm và ctv, 2005; Phan Nguyên Hồng và ctv, 1988). Ở Việt Nam, cây Đước tự nhiên được tìm thấy từ vùng biển miền Trung (tỉnh Quảng Trị) cho đến tận vùng đất mũi Cà Mau (Nam Bộ). Cây Đước cũng được trồng thành những quan thụ rộng lớn ở các tinh Cà Mau, Bến Tre và ở khu vực Can Giờ (TP. Trên những vùng bãi bồi ven biển hoặc cửa sông, mỗi loài cây rừng ngập mặn có nhu cầu sinh thái khác nhau đối với thời gian ngập và độ ngập thủy triều, điều kiện đất đai và các đặc điểm lý tính, hóa tinh của đất và nước.
Trên đất bãi bôi ở vùng ven biển cửa sông, thủy triều ngập tối đa 12 giờ trong ngày, thì các loài cây tiên phong là Mam, hoặc Ban xuất hiện đầu tiên. Cây Ban thuong xuất hiện ở vùng cửa sông, do độ mặn của nước ở đây thường thấp hơn. Trái lại, cây Mam thường xuất hiện xa cửa sông hơn. Một khi bãi bồi được nâng cao dan, nền đất trở nên vững chắc hơn, thời gian ngập nước và độ sâu ngập nước cũng giảm đi, thì xuất hiện các loài Đước hoặc Vẹt.
Nền đất trở nên cao hơn nữa, mặt đất chỉ ngập khi thủy triều lên cao trong ngày hoặc trong tháng thì các loài cây khác như Chà là, hoặc Tra xuất hiện. Quá trình này diễn ra hàng chục năm. Mỗi loài cây rừng ngập mặn chiếm cứ một vùng lãnh thổ riêng, tạo thành những đai rừng thuần loại song song với bờ biển. Đây là quá trình diễn thế tự nhiên rất đặc thù của rừng ngập mặn (Phan Nguyên Hồng và ctv, 1999; Đỗ Đình Sâm và ctv, 2005).
Đặc điểm hình thái và sinh thái cây Đước Cây Đước là loài cây gỗ ngập mặn thường xanh, cây có thể cao tới 30 m, đường kính đến 0,7 m (Phan Nguyên Hong và ctv, 1999). a \ 12 LH” ee! 4 ~ a) Than và rễ cây Đước b) Lá và hoa cây Đước c) Trụ mâm cây Đước Hình 1. Hình thái thân, lá, rễ, hoa và trụ mầm của cây Đước Thân Đước tròn thang, tán lá xanh đậm, rễ chân nom cao tới 3 m, vỏ cây mau xám nâu đến nâu đen với nhiều vết nứt dai. Cây Đước có lá đơn moc đối, hình bầu dục đài 10-15 em, rộng 4-6 cm, gốc lá hình nêm, đầu nhọn, mặt dưới có nhiều cham đen, gân chính nỗi rõ ở mặt dưới, gân phụ không rõ, cuống lá dài 1,5-2 cm, lá kèm hình búp dài 4- 8 cm rụng sớm.
Hoa nhỏ, mau vang nhat tao thanh tu tan 2 dén 4 bốn bông trên một cuống đài 0,5-1 cm, mọc từ nách lá. Quả hình trái lê ngược, dai 2-2,5 cm, vỏ ngoài mau nâu, nhám với 4 cánh đài màu vàng hay đỏ nhạt, khi chín chứa một hạt không phôi nhũ, hat nay mầm trên thân cây me cho ra cây mam dài 15-25 cm, còn gọi là trụ mam (Ngô Đình Qué, 2010). Ở Trà Vinh, cây Dude ra hoa vào tháng 4 đến tháng 5, quả chín vào tháng 7 đến tháng 10. Tác dụng của cay Đước Cây Dude là loại cây ngập mặn có nhiều tác dụng đối với hệ sinh thái tự nhiên và với lợi ích của con người.
Đối với hệ sinh thái, các tác dụng của cây Đước có thê kế đến như: Giúp phục hồi và phát triển các vùng rừng phòng hộ ven biển ở nước ta. Là nơi sinh sống và cư trú của các hệ thống sinh thái ngập mặn như chim, thú, lưỡng cư, tôm cá, bò sát, giáp xác, thân mềm. Rừng hình thành đai rừng vững chãi, bảo vệ vùng bờ biển khỏi tình trạng xâm thực mặn, xói mòn, cát hóa, chống gió, chống bão; cung cấp lượng oxy cho trái đất và tích trữ các-bon trong các bộ phận của cây (Phạm Văn Ngọt và ctv, 2012). Đối với con người, cây Đước có các lợi ích như: Gỗ Đước được sử dụng làm củi đun cho các hộ dân.
Thân cây Đước làm gỗ dé đóng các vật dụng phục vụ sinh hoạt như giường tủ, bàn ghế. Vỏ cây Dude dùng trong các ngành công nghiệp go, giấy, da, in, nhuộm lưới. Các địa phương có rừng Đước còn khai thác được du lịch sinh thái ở rừng ngập mặn (Ngô Dinh Qué, 2010). Khái quát về các van đề cần nghiên cứu 1.
Câu trúc rừng trồng Trong những thập niên gần đây, trong nghiên cứu cấu trúc và sinh trưởng của cây rừng, voi sự hỗ trợ của thống kê toán học và các phần mềm ứng dụng cho lĩnh vực lâm nghiệp, việc nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng đã được thực hiện theo hướng từ mô tả định tính sang định lượng. Người ta đã tính toán xác lập được các mối quan hệ giữa các nhân tố đo tính cây rừng va của quan thụ. Nghiên cứu về cau trúc rừng đã được nhiều tác giả trong nước và trên thế giới thực hiện. Cấu trúc rừng là một nhân tố quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến tiến trình cạnh tranh giữa thực vật với cơ chế tác động lẫn nhau giữa chúng trong quần thụ rừng.
Dé tồn tại, mỗi loài cây không chỉ yêu cầu một diện tích dinh dưỡng (không gian sinh trưởng) nhất định mà còn có sự biến động theo tuổi của cây, điều kiện khí hậu và đất đai thổ nhưỡng. Số lượng cây quá nhiều sẽ làm tăng sự cạnh tranh giữa các cá thé dé chiếm lĩnh điều kiện sống, điều đó làm cho cây bị chèn ép mạnh, kha năng bị chết cao, làm suy yếu và đôi khi mat khả năng tái sinh hạt và năng lực sinh san bằng chổi của một số loài cây (Xukasov, 1953; Knapp, 1954; dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2002). Mặt khác, cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quan thé thực vật theo không gian và thời gian. Trong nghiên cứu cấu trúc của rừng trồng thuần loài, đều tuổi có hai nhóm số liệu được các tác giả quan tâm nghiên cứu, đó là đường kính thân cây tai vi trí tầm cao 1,3 m (D¡;, cm) và chiều cao vút ngọn (Hy,, m) của các cá thể cây.
Số liệu về đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m (D,3, cm) dung dé đánh giá kích thước của cây và biểu thị tuổi của rừng. Số liệu chiều cao vat ngọn (Hy,, m) dùng dé đánh giá kích thước của cây và biểu thị sự phân tầng của rừng (Phạm Trọng Thịnh, 1999). Phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D,3) là một trong những quy luật quan trọng trong kết cấu quần thụ, vì nó thể hiện quy luật sắp xếp các thành phần cấu tạo nên quan thé trong không gian theo thời gian. Từ quy luật này, ta có thé đánh giá được kết cấu của rừng, đề xuất các biện pháp lâm sinh thích hợp dé xây dựng quan thé có năng suất và tính ôn định cao.
Thông qua mật độ của từng cấp kính, có thé biết rừng dang ở trạng thái nào, xu hướng phát triển ở tương lai. Phân bố cây theo cấp chiều cao (N/H„) phản ánh sự phân bó, sắp xếp trong không gian giữa các cây với nhau. Về phương diện sinh thái học, nó thé hiện cho sự hướng ánh sáng, cạnh tranh để dành không gian sống giữa các cây với nhau. Điều này dẫn đến những cây có sức sống tốt sẽ vươn lên tầng trên, những cây có sức sống kém hon sẽ ở tầng dưới hoặc bi đào thải.
Phương pháp phân tích cấu trúc rừng Khi mô tả và phân tích cấu trúc rừng, các tác giả thường quan tâm xác định thành phan loài cây gỗ theo cấp đường kính (D, cm) và cấp chiều cao (H, m); xác định kết cấu mật độ (N, cây/ha), tiết diện ngang (G,m?⁄ha) và trữ lượng gỗ (M,m’/ha) theo cấp D¡; và cấp Hy; phân bố N/D và phân bó N/H; phân bố N/G và phân bó N/V (Nguyễn Văn Trương, 1984). Cấu trúc rừng biểu thị các thành phan và sự tổ chức sắp xếp của các thành phần theo không gian (thắng đứng, nằm ngang) và thời gian (tuổi rừng) (Nguyễn Văn Thêm, 2002). Cấu trúc rừng không chỉ phản ánh phân bố số cây theo không gian đứng và ngang, mà còn theo tính phức tạp về cấu trúc. Cấu trúc rừng có thể mô tả bằng phương pháp trắc đồ và phương pháp mô hình hóa bằng các hàm thống kê.
Theo phương pháp mô hình hóa, cấu trúc rừng theo chiều nằm ngang được phản ánh thông qua phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D), phân bố số cây theo tiết điện ngang (N/G) và phân bố số cây theo cấp thé tích thân cây (N/V). Cau trúc đứng được mô tả bằng phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/H) (Nguyễn Văn Trương, 1984; Vũ Tiến Hinh, 2005, 2012). Ở Việt Nam, những nghiên cứu cấu trúc rừng theo hướng định lượng cũng đã được nhiều nhà lâm học sử dụng. Nguyễn Văn Trương (1984) đã áp dụng những mô hình toán học để mô tả cấu trúc rừng hỗn loài tự nhiên tự nhiên nhiệt đới ở Việt Nam.
Nguyễn Hải Tuất (1990) đã sử dụng phân bố khoảng cách để mô phỏng phân bố N/D đối với những trạng thái rừng tự nhiên khác nhau. Sau này, nhiều nhà lâm học cũng vận dụng những mô hình toán để phân tích cấu trúc của các kiểu rừng khác nhau (dẫn theo Phạm Trọng Thịnh, 1999; 2004; Vũ Tiến Hinh, 2005, 2012). Sinh trướng của rừng trồng Sinh trưởng của thực vật là quá trình biến đổi về lượng một cách không thuận nghịch của các bộ phận và của toàn cây, kết quả gia tang về số lượng, kích thước và thé tích của chúng theo thời gian. Một cách tóm tắt có thé nói, sinh trưởng là một hàm số phụ thuộc vào tuổi (thời gian) và phương trình khái quát có dạng Y = f(A).
Cùng với tuổi tăng lên, các chỉ tiêu như đường kính, chiều cao, tông diện ngang, trữ lượng, số cây. không ngừng biến đôi. Vì vậy, sinh trưởng quần thụ được coi là sự biến đổi theo thời gian của các chỉ tiêu của quần thụ.