Xác định mức thích nghi của làm giàu rừng khộp bằng cây tếch (Tectona grandis L.f.) theo các nhân tố quan trắc trực tiếp và thực vật chỉ thị
Tạp chí KHLN 2/2017 (43 - 56)
©: Viện KHLNVN - VAFS
ISSN: 1859 - 0373
XÁC ĐỊNH MỨC THÍCH NGHI
CỦA LÀM GIÀU RỪNG KHỘP BẰNG CÂY TẾCH (Tectona grandis L.f.) THEO CÁC
NHÂN TỐ QUAN TRẮC TRỰC TIẾP VÀ THỰC VẬT CHỈ THỊ
Phạm Công Trí1 và Bảo Huy2
1 Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên
2 Trường Đại học Tây Nguyên
TÓM TẮT
Sau nhiều năm khai thác gỗ không bền vững, rừng khộp (rừng khô rụng lá cây
họ dầu ưu thế) đã trở nên nghèo về gỗ và từ đó nhiều diện tích đã được chuyển
đổi thành các loại cây công nghiệp như cao su. Mục tiêu của nghiên cứu này là
đánh giá việc trồng cây gỗ tếch (Tectona grandis L.f.) trong điều kiện rừng
khộp suy thoái và xác định các nhân tố quan sát trực tiếp ảnh hưởng đến sự
thích nghi của cây tếch trong làm giàu rừng khộp. 42 ô thí nghiệm với diện tích
4.900 m2 (bao gồm 64 ô sinh thái) đã được thiết lập và được quan sát trong 4
đến 5 năm để thử nghiệm việc làm giàu rừng khộp bằng cây tếch theo các tổ
hợp các nhân tố khác nhau. Mô hình hồi quy đa biến, phi tuyến, có trọng số đã
được sử dụng để phát hiện các nhân tố chính ảnh hưởng đến sự thích nghi của
cây tếch. Kết quả là trong các điều kiện môi trường sinh thái khắc nghiệt của
rừng khộp, trồng bổ sung bằng cây gỗ tếch đã cho kết quả đầy hứa hẹn với bốn
mức độ thích nghi; và kết quả cũng cho thấy rằng bốn nhân tố quan sát trực
tiếp ảnh hưởng đến mức thích nghi của cây tếch là ngập úng trong mùa mưa;
sự hiện diện của loài cỏ lào (Eupatorium odoratum L.) chỉ thị cho tiềm năng
tăng trưởng của gỗ tếch; tỷ lệ phần trăm kết von trên mặt đất rừng và các loài
cây rừng khộp ưu thế.
Từ khóa: cây tếch,
làm giàu rừng, mức
thích nghi, rừng khộp,
thực vật chỉ thị
Determination of suitability level of enrichment planting of teak (Tectona
grandis L.F.) in the degraded dry deciduous dipterocarp forest by direct
observed factors and indicator plants
After years of unsustainable logging, the Dry Deciduous Dipterocarp Forest
(DDDF) has become poor in timber stocks and it has been converted to
industrial crops such as rubber. The objectives of this study were to assess teak
(Tectona grandis L.f.) tree establishment under degraded DDDF conditions
and to determine direct observed factors that influence the suitability of teak as
a forest enrichment tree species. A set of 42 experimental plots of 4,900 m2
each (including 64 ecological plots) was set up and observed for 4 - 5 years for
testing enrichment planting with teak under various combinations of factors.
Weighted, nonlinear, multivariate regression models were used to detect key
factors that influenced the suitability of teak. As a result, under extreme
ecological and environmental conditions of the DDDF, enrichment planting
with teak gave promising results with four suitability levels; and the results
also showed that four direct observed factors that affected the suitability of
teak were waterlogging during the rainy season; the presence of Eupatorium
odoratum L., which indicated good growth potential for teak; percentage of
small stone coverage and dominant tree species.
Keywords: dipterocarp
forest, enrichment
planting, indicator plant,
teak suitability level
43
Tạp chí KHLN 2017
Phạm Công Trí và Bảo Huy, 2017(2)
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
tai sinh chồi sau chay, các cây lơn co kha năng
̉
́ ́ ́ ́
chiu lưa). Tuy vậy, đến nay vẫn chưa có thực
nghiệm nào đánh giá khả năng thích nghi của
tếch trong rừng khộp suy thoái.
̣
̉
Rừng khộp là kiểu rừng khô, thưa, rụng lá,
cây họ dầu chiếm ưu thế phân bố chủ yếu ở
Đông Nam Á (Maury-Lechon và Curtet,
1998). Ở Việt Nam, loại rừng này sau nhiều
năm khai thác quá mức, rừng đã trở nên
nghèo về gỗ. Kết quả là nhiều diện tích rừng
đã được chuyển đổi thành các loại cây trồng
như điều (Anacardium occidentale L.), cao su
(Hevea brasiliensis (Willd. Ex A. Juss) Müll,
Arg.) và keo (Acacia sp.). Tuy vậy, đa số diện
tích rừng khộp vẫn còn duy trì khá tốt các
chức năng sinh thái môi trường (giữ nước,
đất, hấp thụ CO2, điều hòa khí hậu, bảo tồn đa
dạng sinh học,...). Vì vậy cần có nghiên cứu
phục hồi như làm giàu rừng khộp suy thoái
bằng các loài cây có giá trị kinh tế và phù hợp
sinh thái rừng khộp như cây tếch (Tectona
grandis L.f.).
Cho đến nay, đã có những kinh nghiệm đáng
kể về rừng trồng rừng tếch, tuy nhiên, có sự
khác nhau giữa việc trồng rừng thuần loại hoặc
trồng tếch trong hệ thống nông lâm kết hợp
với trồng tếch dưới tán của rừng khộp bị suy
thoái. Vì vậy nghiên cứu này được tiến hành
nhằm xác định mức thích nghi của tếch trong
làm giàu rừng khộp nhờ các nhân tố dễ xác
định và thực vật chỉ thị.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đặc điểm và đối tượng nghiên cưu
́
Khu vực nghiên cứu là diện tích rừng khộp tập
trung của tỉnh Đắk Lắk, phân bố trên 3 huyện
Buôn Đôn, Ea Sup và Ea H’Leo (trừ Vườn
Quốc Gia Yok Đôn). Diện tích rừng khộp khu
vực nghiên cứu là 94.898,8 ha năm 2014; bao
gồm: 8,3 ha rừng khộp giàu; 6.474,8 ha rừng
khộp trung bình; 88.397,2 ha rừng khộp
nghèo; 18,5 ha rừng khộp phục hồi (non). Như
vậy, diện tích rừng khộp hiện tại chủ yếu là
rừng nghèo (88.397,2 ha) và rừng trung bình
(6.474,8 ha).
Làm giàu hệ sinh thái rừng khộp đang bị suy
thoái là một nhu cầu rất cấp thiết hiện nay,
không chỉ phục hồi giá trị kinh tế rừng mà còn
nâng cao các giá trị sinh thái môi trường rừng
của kiểu rừng quan trọng này ở Tây Nguyên.
Trồng làm giàu rừng là một kỹ thuật lâm sinh
thường được sử dụng để làm tăng giá trị kinh
tế của rừng bị suy thoái và do đó giúp ngăn
ngừa sự chuyển đổi rừng sang sử dụng đất
khác, do đó làm giảm nạn phá rừng (Paquette
và cộng sự 2009). Trồng làm giàu rừng được
áp dụng trong quản lý rừng khộp trên khắp
vùng nhiệt đới châu Á (Appanah, 1998).
Các vị trí nghiên cứu được đặt tại hai tiểu
vùng sinh thái của tỉnh Đăk Lăk, nằm trên độ
cao trung bình 150 m và 450 m. Lượng mưa
trung bình hàng năm lần lượt là 1.600 và
1.900 mm năm tại hai địa điểm. Nhiệt độ
trung bình năm là 23,0 và 25,5oC. Có 4-5
tháng hạn hán và cháy rừng tại mỗi địa điểm
hàng năm (Trạm Khí tượng Thủy văn huyện
Buôn Đôn và Ea Hleo, Việt Nam, năm 2014).
Một số khu vực nghiên cứu bị ngập hoặc
ngập trong mùa mưa. Các loại đất được hình
thành từ bốn loại đá mẹ chính: đá phiến sét,
bazan, axit magma và đá sa thạch. Độ dày
tầng đất dao động từ <30 cm đến> 50 cm.
Mặt đất có nhiều đá nổi và kết von, thành
phần dinh dưỡng của đất rất khác nhau.
Tếch la môt
̣
loai cây cung câ
́
p gô
̃
co gia tri
̣
́ ́
̀
̀
kinh tê
́ cao, sinh trương kha nhanh, như có thể
̉
́
cung cấp gỗ nhỏ đường kính 15 - 20 cm với
chu kỳ 20-25 năm (Bảo Huy, 1995; Bảo Huy
và cộng sự, 1998; Roshetko et al., 2013). Tếch
cũng mọc tự nhiên trong rừng rụng lá với tỷ lệ
tổ thành 4-35% mật độ, sinh sống cùng với
một số loài ưu thế trong rừng rụng lá cây họ
dầu (Kollert và Cherubini, 2012). Đăc
̣
̣
biêt la
̀
kha năng chiu lưa rưng cua cây tếch giô
̣
́ng như
̉
̉
̉
̀
̉
cac loai cây ho
̣
dâ
̀
u rưng khôp
̣
(cây con co thê
́
̀
̀
́
44
Phạm Công Trí và Bảo Huy, 2017(2)
Tạp chí KHLN 2017
Rừng khộp nghiên cứu là kiểu rừng thưa khô Thời gian nghiên cứu hiện trường: Từ tháng 4
rụng lá cây họ dầu ưu thế, có các trạng thái rừng năm 2010 đến tháng 12 năm 2015.
khác nhau từ chưa có trữ lượng, đến nghèo,
2.2. Thiết kế thử nghiệm
trung bình và giàu (Thông tư số 34/2009/TT-
BNNPTNT); với mật độ biến động từ 48 - 558
cây/ha với trữ lượng gỗ từ 4 - 198 m3/ha. Các
loài cây ưu thế chủ yếu thuộc họ dầu
Dipterocarpaceae, bao gồm cẩm liên (Shorea
siamensis Miq.), Cà chít (Shorea obtusa Wall.
ex Blume), Căm xe (Xylia xylocarpa (Roxb.)
Taub.), Chiêu liêu (Terminalia alata Wall.),
Chiêu liêu đen (Terminalia chebula Retz.), dầu
dồng (Dipterocarpus tuberculatus Roxb.), và
dầu trà beng (Dipterocarpus obtusifolius Teijsm.
ex Miq.).
Chồng xếp trong ArcGIS các lớp bản đồ khác
nhau về các nhân tố sinh thái, lập địa và trạng
thái rừng khộp để có bản đồ tổ hợp các nhân
tố. Các ô thử nghiệm được bố trí trên tổ hợp
các nhân tố nói trên. Đã thiết kế 42 ô thử
nghiệm (Ô TN), kích thước ô là 70x70m, với
diện tích 4.900m2 (Hình 1). Trong mỗi ô thử
nghiệm chia thành các ô phụ để đồng nhất các
nhân tố sinh thái, trạng thái rừng, gọi là ô sinh
thái (ô ST) (Hình 2). Tổng số hình thành 64 ô
sinh thái trên các tổ hợp nhân tố khác nhau
phân bố rải trên diện tích rừng khộp. Diện tích
ô sinh thái nhỏ nhất là 370m2, lớn nhất là
4.900m2, trung bình là 3.215m2.
Cây tếch (Tectona grandis L.f.) dùng làm giàu
rừng khộp, thuộc họ Tếch hay Cỏ roi ngựa
(Verbenaceae) hoặc họ Lamiaceae; bộ Hoa môi
(Lamiales). Tên tiếng Việt khác: Gỉa tỵ; Báng
súng. Tên tiếng Anh: Teak.
Hình 1. Bản đồ phân bố ô thử nghiệm làm giàu rừng khộp bằng tếch trên khu vực nghiên cứu
(thuộc 3 huyện Buôn Đôn, Ea Sup và Ea H’Leo - tỉnh Đắk Lắk)
45
Tạp chí KHLN 2017
Phạm Công Trí và Bảo Huy, 2017(2)
Tiê
theo đám, lỗ trống trong rừng khộp. Tê
thiêt kê cho tưng lô trông, đam trống vơi cư
3x3m, các cây têch cach nhau 3m va cach cây cao sản lượng khi khai thác (Roshetko và cộng
rưng khôp (có đường kính ngang ngực DBH≥ sự, 2013). Xới đất, làm cỏ và bón phân mỗi
́n hanh trồng, chăm sóc tếch làm giàu rừng 20 cm. Tỉa cành cây tếch trong mùa mưa vào
̀
́
ch đươc
̣
tháng 6 đến tháng 9. Mục đích của việc cắt tỉa
́
́
̃
́
̣
ly cành là tạo ra thân cây chất lượng tốt và nâng
̀
́
́
́
́
̀
́
̣
̀
10cm) >3m (Hình 2). Mật độ tếch trồng ở ô năm một lần vào tháng 6, bón phân trên mặt
thử nghiệm 4.900m2 trung bình có 263 cây, ít đất xung quanh mỗi cây tếch, sử dụng 0,3 kg
nhất là 88 cây và cao nhất là 482 cây; ô sinh vôi và 0,15 kg NPK (16: 16: 8) cho mỗi cây
thái trung bình có 173 cây, ít nhất 22 cây và tếch. Đã ngăn ngừa lửa rừng bằng cách làm cỏ
cao nhất 456 cây. Kích thước hố trồng là và đốt cỏ, tre nhỏ hai lần một năm vào đầu và
giữa mùa khô.
404040cm.
Tếch được trồng bằng stump một năm tuổi với
đường kính cỗ rễ 1,0-1,5 cm và chiều dài 15-
Ô nghi m 4.900m2
80 m
70 m
Câ y r ng
Câ y r ng
B
C
Câ y t ch
> 3m
> 3m
Câ y t ch
> 3m
> 3m
> 3m
Câ y t ch
> 3m
80 m
70 m
> 3m
Câ y t ch
Câ y r ng
> 3m
Câ y r ng
Câ y t ch
Câ y t ch
> 3m
Câ y t ch
Câ y r ng
> 3m
> 3m
Ô ST: BD1.1
Ô ST: BD1.2
Băng n l a r ng 5m
c cao 1m, đ ng nh = 10cm,
sâu 50cm, sơn đ , đ ng chung
quanh ô, ch nhau 10m
Hình 2. Sơ đồ ô thử nghiệm và phân chia thành các ô đồng nhất sinh thái
và trồng tếch làm giàu rừng khộp theo lỗ trống
2013, 2014 và 2015, do đó dãy tuổi của các ô
2.3. Thu thập và xử lý số liệu
thử nghiệm là A = 1,4; 2,3; 2,4; 2,7; 3,2; 3,3;
3,5; 3,9; 4,3; 4,4; 4,5; 5,4 năm. Số liệu thu
thập bao gồm: Đường kính gốc (Dgoc, mm) và
Số liệu cây tếch: Các ô thử nghiệm được trồng
trong các năm 2010, 2011 và 2012 và số liệu
cây tếch được thu thập được lặp lại vào 3 năm
46
Phạm Công Trí và Bảo Huy, 2017(2)
Tạp chí KHLN 2017
đường kính ngang ngực (nếu chiều cao cây Ngập nước: Xác định 3 vị trí trên đường chéo
>1,3m) (DBH, mm) bằng thước kẹp kính điện
tử, chiều cao (H, cm) đo bằng thước hoặc bằng
mia đo cao khắc vạch đến cm, xác định cây có
bị sâu bệnh hay không và đếm số cây chết.
ô 10 10m đại diện trong ô sinh thái, ở hai
mức có = 1 và không = 2. Trong đó ngập nước
được xác định là vùng ngập nhẹ bề mặt trong
các tháng mùa mưa.
Thu thập số liệu sinh thái, lập địa; trạng thái
rừng và thực vật chỉ thị cho mức thích nghi
tếch trong rừng khộp, trong đó có bốn nhân
tố dễ quan sát và thực vật chỉ thị dự đoán
ảnh hưởng đến thích nghi tếch được thu
thập, bao gồm:
Xuất hiện Cỏ lào (Eupatorium odoratum
Linn.): Qua quan sát 4-5 năm cho thấy đây là
loài chỉ thị cho khả năng sinh trưởng tốt của
cây tếch. Xác định ở hai mức có và không xuất
hiện (Hình 3).
Cỏ Lào (Eupatorium odoratum Linn.)
Tếch sinh trưởng tốt ở nơi xuất hiện Cỏ Lào
Hình 3. Loài Cỏ Lào (Eupatorium odoratum Linn.) và tếch sinh trưởng tốt nơi cỏ Lào xuất hiện
- Tỷ lệ kết von trên bề mặt đất rừng: Đo các
Ho = ai ×exp(-bi A-0,796
)
(1)
chiều dài các vùng kết von trên hai đường
chéo ô 10x10m đại diện trong ô sinh thái và
chia cho tổng chiều dài đường chéo. Phân cấp
tỷ lệ kết von (%): <10, 10-30, 30-50 và > 50%
Trong đó: các tham số ai và bi thay đổi theo
cấp năng suất i như sau:
Câ
́
p năng suâ
́
t
a
b
- Loài cây rừng khộp ưu thế: Xác định 1-2 loài
có mật độ cao nhất trong ô sinh thái.
Giới hạn
I: Rất tốt
Giới hạn
II: Tốt
32,028
30,439
28,859
27,289
25,732
24,195
22,685
3,535
3,665
3,816
3,994
4,207
4,466
4,789
2.4. Phương pháp xác định mức thích nghi
của cây tếch trong các ô thử nghiệm làm
giàu rừng khộp
Giới hạn
III: Trung bình
Sử dụng phương trình phân chia cấp năng suất
rừng trồng tếch ở Tây Nguyên của Bảo Huy và
cộng sự (1998). Với cấp năng suất được phân
chia theo phương trình quan hệ giữa chiều cao
bình quân tầng trội Ho (chiều cao trung bình
của 20% cây cao nhất trong lâm phần) theo
tuổi A (năm) như sau:
Giới hạn
Từ cặp dữ liệu chiều cao trung bình của cây
trội (Htb trội) theo A của 64 ô sinh thái, dựa
vào hệ thống phương trình trên xác định được
mức thích nghi của tếch trong làm giàu rừng
47
Tạp chí KHLN 2017
Phạm Công Trí và Bảo Huy, 2017(2)
khộp. Cấp rất thích nghi của tếch trong làm
giàu rừng ứng với cấp năng suất rất tốt, thích
nghi tốt ứng với năng suất tốt, thích nghi trung
bình ứng với năng suất trung bình và dưới đó
là mức thích nghi kém.
i) Mã hóa các nhân tố:
Mã hóa các nhân tố ảnh hưởng theo chiều biến
thiên của mức thích nghi của tếch dựa vào tăng
trưởng chiều cao cây tếch trội (TT H troi). Sử
dụng tiêu chuẩn Kruskal Wallis để kiểm tra có
sự ảnh hưởng của nhân tố đó với tăng trưởng
cây trội tếch, sau đó sử dụng trắc nghiệm
Duncan để xem các công thức, cấp, yếu tố nào
là đồng nhất hoặc khác biệt để gộp nhóm và
mã hóa theo chiều biến thiên. Kết quả mã hóa
4 nhân tố ảnh hưởng theo Bảng 1.
2.5. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng
của các nhân tố đến mức thích nghi của cây
tếch trong rừng khộp
Sử dụng phương pháp mô hình hồi quy đa
biến, tổ hợp biến phi tuyến có trọng số để xác
định các nhân tố được mã hóa ảnh hưởng đến
mức thích nghi của tếch trong làm giàu rừng
khộp. Bao gồm các bước:
Bảng 1. Mã hóa các nhân tố theo chiều biến thiên của mức thích nghi tếch
Mã hóa
STT
N ân ố
1
2
3
4
1
2
3
Ngập nước
Cấp k t von
Cỏ lào
Có
Khô ng
10-30%
Có
<10%
Khô ng
>50%
30-50%
Dầu đồng
Dầu trà beng
(Dipterocapus
obtusifolius)
(Dipterocarpus
obtusifolius),
Chiêu liêu đen
Loài cây ưu th
r ng khộp
Cà chí t (Shorea
obtusa)
Cẩm liên (Shorea
siamensis)
4
(Terminalia alata)
Xi là các nhân tố và ԑ là sai số ước lượng của
ii) Lập mô hình quan hệ giữa mức thích nghi
của tếch với các nhân tố ảnh hưởng:
mô hình.
Với việc mã hóa các nhân tố ảnh hưởng theo
chiều biến thiên của tăng trưởng và mức thích
nghi của tếch, nên mô hình quan hệ được sử
dụng là hai dạng chính là Power và
Schumacher mở rộng, từ kết quả thăm dò đã sử
dụng mô hình Power để nghiên cứu qua hệ giữa
mức thích nghi tếch (mã hóa) với các nhân tố
khác nhau để tìm ra nhân tố ảnh hưởng:
Tiêu chuẩn Mallows’Cp (1973) trong phần
̉
mềm Statgraphics được sử dụng đê lưa
sô biên sô, nhân tố Xi tham gia mô hinh tô
nhât trong trương hơp
chưa ro co anh hương đê
̣ ̣
chon
́
́
́
́t
̀
́
̣
co nhiê
̀
u biến nhưng
̀
́
́
n Y hay không. Chi
̃
́
̉
̉
̉
sô
gắn biê
cang có độ tin cậy cao; dưa
́
Cp cang bé và càng gâ
̀
n vơi sô
́
tham số p
̀
́
́
n số (bao gồm hằng số) thi mô hinh
̀
̀
̉
vao đây đê xac
̀ ́
̣
̀
Y = a × Xibi + ɛ
(2)
đin
nhiê
đên Y.
̣
h sô
́
biê
́
n sô
́ tham gia mô hinh khi co qua
́ ́
̀
̀
u biê
́
n sô
́
đươc
̣
gia đin
̣
h la co anh hương
̉
̉
́
̉
̀
Trong đó: Y là mã hóa mức thích nghi của
tếch: 1: Rất thích nghi, 2: Thích nghi tốt, 3:
Thích nghi trung bình và 4: Thích nghi kém.
́
48
Phạm Công Trí và Bảo Huy, 2017(2)
Tạp chí KHLN 2017
III. KẾT QUẢ
Sử dụng phương pháp ước lượng hàm phi
tuyến tính đa biến của Marquardt có trọng số
(Weight) (Picard et al. 2012; Saint-André et
al., 2005) trong phần mềm Statgraphics.
Nghiên cứu sử dụng trọng số Weight theo
nhân tố độc lập chủ đạo; biến trọng số Weight
= 1/Xia, trong đó Xi là biến độc lập chủ đạo và
3.1. Mức thích nghi của tếch trong làm giàu
rừng khộp
Cơ sở để đánh giá mức độ thích nghi là so
sánh sinh trưởng chiều cao bình quân cây trội
của tếch trong làm giàu rừng khộp với các cấp
năng suất của cây tếch trồng thuần loại dựa
làm phân hóa biến Y và tham số a biến động vào chiều cao bình quân tầng trội (Ho, m) theo
tuổi (A) ở Tây Nguyên (Bảo Huy và cộng sự,
1998) (Hình 4). Theo đó phân chia sự thích
nghi của tếch thành 4 mức: 1 (Rất thích nghi),
2 (Thích nghi tốt), 3 (Thích nghi trung bình)
và 4 (Thích nghi kém) ứng với các cấp năng
suất rừng trồng tếch: I (Rất tốt), II (Tốt), III
(Trung bình) và dưới trung bình IV (Kém).
từ -20 to +20; thay đổi a để mô hình có được
các chỉ tiêu thống kê tốt nhất.
C iều ao bìn quân r i (Ho, m) eo uổi (A, năm) eo ba ấp năng suấ
Cấp
năng suâ
́
t
1.0
0.9
0.8
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
1.5
2.5
2.1
1.8
1.5
1.2
1.0
0.7
2.0
4.2
3.7
3.2
2.7
2.3
1.8
1.4
2.5
5.8
5.2
4.6
4.0
3.4
2.8
2.3
3.0
7.3
6.6
5.9
5.2
4.5
3.8
3.1
3.5
8.7
7.9
7.1
6.3
5.5
4.7
3.9
4.0
9.9
9.0
8.1
7.3
6.4
5.5
4.6
4.5
11.0
10.1
9.1
5.0
12.0
11.0
10.0
9.0
5.5
12.9
11.8
10.8
9.8
6.0
13.7
12.6
11.5
10.5
9.4
Giới hạn
I
Giới hạn
II
8.2
Giới hạn
III
7.2
8.0
8.7
6.3
7.0
7.7
8.3
Giới hạn
5.3
6.0
6.6
7.2
Hình 4. Quan hệ giữa chiều cao bình quân tầng trội Ho (chiều cao trung bình của 20%
cây cao nhất trong lâm phần) theo tuổi A (năm) và biểu cấp năng suất rừng trồng tếch ở Tây Nguyên
giai đoạn 1-6 tuổi (Bảo Huy và cộng sự, 1998)
49
Tạp chí KHLN 2017
Phạm Công Trí và Bảo Huy, 2017(2)
Với 64 ô sinh thái xác định được các cặp dữ ô (28,1%) thích nghị trung bình và 37/64 ô
liệu chiều cao trung bình cây trội của cây tếch (57,8%) thích nghi kém. Như vậy có 27/64 ô
(Htb troi) theo tuổi (A), thế các cặp dữ liệu chiếm 42,2% là thích nghi ở các mức khác
này vào biểu cấp năng suất ở Hình 4 xác định nhau và 37/64 ô thích nghi kém chiếm 57,8%.
được bốn mức thích nghị của tếch trong làm Hình 5 minh họa hình ảnh và sinh trưởng cây
giàu rừng khộp. Kết quả xếp các ô sinh thái tếch trội ở bốn mức thích nghi trong làm giàu
theo 4 mức thích nghi, có 4/64 ô (6,3%) rất rừng khộp.
thích nghi; 5/64 ô (7,8%) thích nghi tốt; 18/64
1: Rất thích nghi
Mã ô ST: BD1
Tuổi = 2,3 năm
Htroitb = 4,74m
TTHtroitb = 2,1m
2: Thích nghi tốt
Mã ô ST: BD4.1
Tuổi = 2,3 năm
Htroitb = 3,59m
TTHtroitb = 1,6m
3: Thích nghi trung bình
Mã ô ST: VN9.2
Tuổi = 2,3 năm
Htroitb = 2,69m
TTHtroitb = 1,2m
4: Thích nghi kém
Mã ô ST: BN1.1
Tuổi = 2,3 năm
Htroitb = 1,26m
TTHtroitb = 0,5m
Hình 5. Cây trội tếch và sinh trưởng, tăng trưởng trung bình ở 4 mức thích nghi
(Htroitb: Chiều cao trung bình của 20% cây tếch cao nhất trong ô;
TTHtroitb: Tăng trưởng trung bình năm của Htroitb)
rừng khộp và xuất hiện cỏ lào; nhóm nhân tố
lý hóa tính đất gồm 5 nhân tố là % cát trong
đất, hàm lượng N, P2O5, K2O và Ca trong đất.
Tổng hợp 3 nhóm nhân tố, đã phát hiện 11 nhân
tố ảnh hưởng tổng hợp đến mức thích nghi tếch
trong làm giàu rừng khộp rừng khộp.
3.2. Mô hình xác định mức thích nghi của
tếch trong làm giàu rừng khộp theo các
nhân tố có thể quan trắc trực tiếp trên hiện
trường và thực vật chỉ thị
Trong nghiên cứu này đã lập được 3 mô hình
dự báo mức thích nghi của tếch theo 3 nhóm
nhân tố là: sinh thái - lập địa, trạng thái rừng -
thực vật chỉ thị và lý hóa tính đất. Với nhóm
nhân tố sinh thái - lập địa gồm 3 nhân tố ảnh
hưởng là đơn vị đất (theo FAO), ngập nước và
kết von trên bề mặt đất rừng; nhóm nhân tố
trạng thái rừng - thực vật chỉ thị gồm 3 nhân tố
ảnh hưởng là mật độ rừng khộp, loài ưu thế
Các mô hình dự báo mức thích nghi của tếch
đã thiết lập nói trên chỉ sử dụng được khi tiến
hành điều tra thu thập dữ liệu chi tiết, phân
tích dữ liệu và phân tích lý hóa đất. Trong thực
tế có nhu cầu xác định nhanh các khu vực có
mức thích nghi của tếch khác nhau trong rừng
khộp trên hiện trường. Vì vậy cần lựa chọn
50
Phạm Công Trí và Bảo Huy, 2017(2)
Tạp chí KHLN 2017
biến số có thể quan trắc trực tiếp hoặc thực vật Tiến hành xác định các nhân tố ảnh hưởng theo
chỉ số Cp của Mallows (1978). Kết quả cho
thấy mô hình có độ tin cậy cao nhất với chỉ số
Cp = 5 và bằng 4 nhân tố (+1 hằng số của mô
hình); cho thấy cả 4 nhân tố đều tham gia tốt
vào mô hình là: Ngập nước, Kết von, Cỏ Lào
và Loài ưu thế cây rừng khộp (Bảng 2).
chỉ thị để lập mô hình với mức thích nghi tếch.
Từ 11 nhân tố ảnh hưởng của 3 nhóm nhân tố,
có 4 nhân tố có thể quan trắc trực tiếp trên
hiện trường là: Ngập nước, Kết von, Cỏ lào và
Loài ưu thế rừng khộp.
Bảng 2. Kết quả xác định các nhân tố có thể quan trắc trực tiếp ảnh hưởng đến mức thích nghi
theo tiêu chuẩn Cp của Mallows
Regression Model Selection
Dependent variable: log(Muc thich nghi)
Independent variables:
A=log(Ngap nuoc)
B=log(Ket von)
C=log(Co lao)
D=log(Loai uu the)
Models with Smallest Cp
Adjusted
R-Squared
Included
Variables
MSE
R-Squared
Cp
0,0523786
0,0515159
0,0530138
0,0522238
0,0608448
0,0610508
0,0648756
62,1137
63,3486
62,2829
63,4642
55,9900
56,5649
52,3052
60,8715
61,5160
60,3970
60,9872
54,5470
54,3931
51,5359
3,18077
3,18664
4,90759
5,00000
13,0697
14,1414
17,0201
BC
BCD
ABC
ABCD
CD
ACD
C
Kết quả thiết lập được mô hình dự đoán mức 4 nhân tố có thể quan trắc trực tiếp và thực vật
thích nghị tếch trong làm giàu rừng khộp theo chỉ thị như sau:
Muc thich nghi = 4.27433×Ngap nuoc-0.104477×Co lao-1.02573×Ket von-0.171525×Loai uu
the-0.0503018
(5)
Trong đó:
Hình 6 chỉ ra sự biến thiên của mức thích nghi
tếch trong làm giàu rừng khộp theo 4 nhân tố
có thể quan trắc trực tiếp và thực vật chỉ thị.
trọng số Weight = 1/Ma loai uu the-10; n = 64 ô
ST, R2 = 80,01%; sai số MAE = 0,39, tức là
adj.
sai số bé hơn 1/2 mức thích nghi, sai số tương
đối MAPE = 19,9%.
51
Tạp chí KHLN 2017
Phạm Công Trí và Bảo Huy, 2017(2)
Hình 6. Quan hệ mức thích nghi của tếch làm giàu rừng khộp theo 4 nhân tố có thể quan trắc
trực tiếp, thực vật chỉ thị và biến động sai số theo dự báo mức thích nghi
Thế các giá trị mã hóa vào mô hình lập được định nhanh này có độ tin cậy trung bình, chỉ
bảng xác định mức thích nghi của tếch trong
làm giàu rừng khộp theo 4 nhân tố dễ quan
trắc trên thực địa và thực vật chỉ thị.
thích hợp cho việc thăm dò, khoanh sơ bộ
vùng thích hợp cho làm giàu rừng bằng cây
tếch, sau đó cần thu thập dữ liệu, phân tích đất
để xác định chính xác hơn theo mô hình 11
nhân tố ảnh hưởng tổng hợp nói trên.
Như vậy trên thực tế, quan trắc nhanh 4 nhân
tố trên hiện trường theo phương pháp đã trình
bày trên, và sử dụng Bảng 3 sẽ xác định nhanh
chóng mức thích nghi của tếch trong làm giàu
rừng khộp. Tuy nhiên lưu ý là với mô hình xác
52
Phạm Công Trí và Bảo Huy, 2017(2)
Tạp chí KHLN 2017
Bảng 3. Mức thích nghi của tếch trong làm giàu rừng khộp theo 4 nhân tố dễ quan trắc trên hiện
trường và thực vật chỉ thị
Loài ây u ế rong rừng p
Kế von
lào
Ngập n ớ
Dầu đồng,
%
Dầu rà beng
Cà chít
ẩm liên
iêu liêu đen
Có
4
4
4
4
4
3
3
3
4
4
4
3
3
3
3
3
4
4
4
3
3
3
3
3
4
4
4
3
3
3
3
3
<10%
Khô ng
Có
10-30%
>50%
Khô ng
Có
Khô ng
Khô ng
Có
30-50%
<10%
Khô ng
Có
Khô ng
Có
2
2
2
2
2
2
2
1
2
2
2
1
2
2
2
1
10-30%
>50%
Khô ng
Có
Có
Khô ng
Có
30-50%
Khô ng
Ghi chú: Có một số tổ hợp nhân tố bỏ trống vì không có trong thực tế
trong rừng, do rừng khộp là một kiểu rừng
thưa và khi bị suy thoái thì mật độ rất thấp và
tạo ra nhiều khoảng trống (Appanah, 1998).
Một số nghiên cứu đã tìm ra các kỹ thuật lâm
sinh cho các loài thuộc chi Shorea để làm giàu
các rừng rừng thứ sinh sau khai thác quá mức
(Adjers và cộng sự, 1995). Trồng tếch để làm
giàu rừng đã thành công ở Karnataka và một
số bang khác của Ấn Độ và Sri Lanka. Wyatt-
Smith (1963) đã chỉ ra một trong những điều
kiện để thực hiện giải pháp lâm sinh làm giàu
rừng là cần chọn được loài trồng sản xuất gỗ
có giá trị cao.
IV. THẢO LUẬN
4.1. Mức độ thích nghi của tếch trong làm
giàu rừng khộp suy thoái trong giai đoạn
đầu
Tếch đã được sử dụng rộng rải và thành công
trong hệ thống nông lâm kết hợp và làm giàu
rừng. Làm giàu rừng bằng cây tếch giải pháp
chính trong rừng nhiệt đới ẩm của quần đảo
Andaman (Weaver, 1993). Ở miền bắc Lào,
cây tếch là chủ đạo để phục hồi rừng hỗn giao
sau nương rẫy (Roshetko và cộng sự, 2013).
Nhìn chung cây tếch có thể được sử dụng để
phục hồi các khu rừng đã bị suy thoái sau khi
bị cháy và các khu rừng bị khai thác quá mức.
Trong nghiên cứu này, làm giàu rừng khộp suy
thoái ở các điều kiện hoàn cảnh khác nhau
bằng cây tếch đã chỉ ra khả năng thích nghi ở 4
mức tương ứng khi so sánh với 4 cấp năng
suất của rừng trồng tếch (Bảo Huy và cộng sự,
Làm giàu rừng là một giải pháp lâm sinh quan
trọng trong quản lý rừng khộp, đặc biệt là
trồng thêm cây có giá trị vào các lỗ trống tán
53
Tạp chí KHLN 2017
Phạm Công Trí và Bảo Huy, 2017(2)
1998). Nghiên cứu này lần đầu tiên chứng
minh tiềm năng sử dụng cây tếch để làm giàu
rừng khộp suy thoái ở Việt Nam. Phát hiện
này rất quan trọng, bởi vì trên thực tế, rất khó
để tìm được những loài gỗ có giá trị kinh tế
cao có khả năng thích nghi với các điều kiện
khắc nghiệt của rừng khộp như cháy rừng, hạn
hán, ngập úng thường xuyên hàng năm và mặt
đất rừng có nhiều kết von, đá lẫn. Kết quả
nghiên cứu này cho thấy tếch có thể sống sót
qua thời gian khô hạn là do chúng rụng lá hoàn
toàn và ngừng sinh trưởng trong mùa khô như
các loài cây họ dầu rụng lá của rừng khộp.
Rừng khộp xuất hiện lửa rừng hàng năm và
cây tếch cũng là loài chịu lửa nhờ lớp vỏ dày
của nó (tương tự như vỏ dày của các loài cây
họ dầu như cà chít, cẩm liên, chiêu liêu đen
…) (Ladrack, 2009). Ngoài ra kết quả này
cũng chỉ ra cây tếch có thể đưa vào trồng trong
rừng khộp suy thoái ở Việt Nam là nhờ dựa
mô phỏng sinh thái, vì cây tếch trong tự nhiên
ở Myanma, mọc trong rừng khộp cùng với các
loài ưu thế thuộc các chi Dipterocarpus,
Shorea, Terminalia, và Pentacme (Weaver,
1993)..
tếch cần đất thoát nước tốt. Một tổng quan
toàn cầu được thực hiện bởi Pandey và
Brown (2000) cho thấy những khu rừng
tếch tốt nhất, cả tự nhiên và rừng trồng, đã
phát triển trong đất phù sa thoát nước tốt.
ii) Loài cỏ lào được phát hiện như là một nhân
tố chỉ thị tốt cho mức thích nghi của tếch
trong rừng khộp, có sự xuất hiện loài này
khi đồng nhất các nhân tố khác thì mức
thích nghi được cải thiện 1-2 bậc.
iii) % kết von trên bề mặt đất rừng khộp có
ảnh hưởng đáng kể đến mức độ thích hợp
của cây tếch. Tỷ lệ kết von 30-50% cho
tếch có mức thích nghi cao
iv) Loài ưu thế của rừng khộp là chỉ thị tốt cho
thay đổi mức thích nghi. Tếch mọc tự
nhiên trong rừng rụng lá với tỷ lệ tổ thành
từ 4-35% mật độ, sinh sống cùng với một
số loài ưu thế thuộc họ dầu ưu thế (Kollert
và Cherubini, 2012; Behaghel, 1999). Sự
xuất hiện các loài cẩm liên, dầu đồng cho
thấy tếch rất thích nghi; điều này phù hợp
với cây tếch trong tự nhiên ở Myanma, vì
nó mọc chung với các loài ưu thế thuộc các
chi Dipterocarpus, Shorea, Pentacme
(Weaver, 1993).
4.2. Các nhân tố quan trắc trực tiếp và thực
vật chỉ thị ảnh hưởng đến sinh trưởng và sự
thích nghi của tếch trong điều kiện hoàn
cảnh khác nhau của rừng khộp
V. KẾT LUẬN
Tếch trồng làm giàu rừng khộp phân hóa
thành bốn mức thích nghi: Rất thích nghi,
thích nghi tốt, thích nghi trung bình và thích
nghi kém.
Mức tăng trưởng trong giai đoạn đầu của cây
tếch trồng ở rừng khộp rất nhạy cảm với các
điều kiện sinh thái và các trạng thái rừng khác
nhau. Phân tích mô hình với 4 nhân tố ảnh
hưởng đến mức thích nghị tếch trong rừng
khộp đã chỉ ra rằng:
Có thể sử dụng mô hình theo 4 nhân tố dễ
quan trắc và thực vật chỉ thị là: Có ngập nước
hay không, xuất hiện hay không cỏ lào, tỷ lệ
kết von trên bề mặt đất rừng và loài cây ưu thế
rừng khộp để xác định mức thích nghi của cây
tếch trong làm giàu rừng khộp. Mô hình có
sai số bé hơn 1/2 mức thích nghi, sai số tương
đối là 20%.
i) Ngập nước: Ở những nơi rừng khộp không
bị ngập nước, xuất hiện tất cả bốn mức
thích nghi của tếch. Với sự ngập úng nhẹ,
mức độ phù hợp của tếch chỉ từ trung bình
đến kém. Điều này phù hợp với Kaosa-ard
(1998) và Ladrach (2009) đã cho thấy rằng
54
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Adjers G, Hadengganan S, Kuusipalo J, Nuryanto K, Vesa L. 1995. Enrichment planting of
dipterocarps in logged-over secondary forests: effect of width, direction and maintenance method of
planting line on selected Shorea species. Forest Ecology and Management, volume 73, issuses 1-
3(1995): 259-270
2. Appanah S, Turnbull JM. 1998. A Review of Dipterocarp: Taxonomy, ecology and silviculture. Center for
International Forestry Research (CIFOR). ISBN 979-8764-20-X.
3. Appanah S. 1998. Management of Natural Forests. In: (eds) Appanah S, Turnbull JM. 1998. A
Review of Dipterocarp: Taxonomy, ecology and silviculture. Center for International Forestry
Research (CIFOR). ISBN 979-8764-20-X. p130-149.
4. Bao Huy, 1995. Sinh trương va san lươn
̣
g rưng trô
̀
ng Tê
́
ch tai
̣
Đắk Lắk. Ky yê
́
̣ ́ ̀
u Hôi thao quôc gia lân
̉
̉
̉
̉
̉
̀
̀
thư nhâ
́
t vê
̀
trô
̀
ng rưng Tê
́
ch ơ Viêt
̣
Nam, Hôi
Văn Hoa, Nguyên Thi
ch ơ Tây Nguyên. Báo cáo khoa Học đê
̣
Khoa hoc Ky thuât
̣
̣
Lâm nghiêp
̣
Viêt Nam, tr. 71-78.
̣
̉
́
̀
̃
̉
5. Bao Huy, Nguyên
̃
̃
̣
Kim Liên, 1998. Nghiên cưu cac cơ sơ khoa hoc
̣
đê kinh
̉
̉
̀
́
́
̉
doanh rưng trô
̀
ng Tê
́
̀
tai câ
̀
́
p bô
̣
tron
̣
g điêm, Bô
̣
Giao Duc va
̣
̉
̀
́
̀
̣
Đao tao.
̀
6. Behaghel, I. 1999. The state of Teak (Tectona grandis L.F.) plantations in the world. Bois et Forêst
Des Tropiques, 262(4): 18-58.
7. Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2009. Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT của Bộ Nông nghiệp và PTNT,
ban hành ngày 10/06/2009: Quy định tiêu chí xác định và phân loại rừng.
8. Kaosa-ard A. 1998. Management of Teak Plantations - Overview of problems in teak plantation
establishment. Forest Resources Department, Chiang Mai University, Thailand. RAP Publication -
1998/05, 249 pp, AC773/E.
9. Kollert W and Cherubini L. 2012. Teak resources and market assessment 2010, FAO Planted Forests and
67508@170537/en/.
10. Ladrack W. 2009. Management of teak plantations for solid wood products. International Society of
Tropical Foresters (ISTF) News. Special report, December, 2009. 5400 Grosvenor Lane, Bethesda,
Maryland 20814, USA. Mallows, C.L., 1973. Some Comments on CP. Technometrics 15 (4): 661-
675. doi:10.2307/1267380. JSTOR 1267380.
11. Mallows, C.L., 1973. Some Comments on CP. Technometrics 15 (4): 661-675. doi:10.2307/1267380.
JSTOR 1267380.
12. Maury-Lechon G, Curtet L. 1998. Biogeography and Evolutionary Systematics of Dipterocarpaceae.
In: (eds) Appanah S, Turnbull JM. 1998. A Review of Dipterocarp: Taxonomy, ecology and
silviculture. Center for International Forestry Research (CIFOR). ISBN 979-8764-20-X. p5-44.
13. Mayer DG, Butler DG. 1993. Statistical validation. Ecological Modelling, 68(1993): 21-32.
14. Pandey D, Brown C. 2000. Teak: a global review. Unasylva, Vol. 51-2000/2
15. Paquette AJ, Hawryshyn A, Senikas V, and Potvin C. 2009. Enrichment planting in secondary forests: a
promising clean development mechanism to increase terrestrial carbon sinks. Ecology and Society 14(1):
16. Picard N, Saint-Andre L, Henry M. 2012. Manual for building tree volume and biomass allometric
́
equations: from field measurement to prediction. Food and Agricultural Organization of the United
Nations, Rome, and Centre de Cooperation Internationale en Recherche Agronomique pour le
́
Developpement, Montpellier, 215 pp.
́
55
17. Roshetko JM, Rohadi D, Perdana A, Sabastian G, Nuryartono N, Pramono AA, Widyani N, Manalu
P, Fauzi MA, Sumardamto P, Kusumowardhani N. 2013. Teak agroforestry systems for livelihood
enhancement, industrial timber production, and environmental rehabilitation. Forests, Trees and
Livelihoods, 22:4, 241-256, DOI: 10.1080/14728028.2013.855150
18. Saint-André L, M'bou AT, Mabiala A, Mouvondy W, Jourdan C, Rouspard O, Deleporte P, Hamel O.
& Nouvellon Y. 2005. Age-related equations for above and below ground biomass of a Eucalyptus
hybrid in Congo. Forest Ecology and Management, 205, 199-214.
19. Weaver PL 1993. Tectona grandis L.f. Teak. Verbenaceae, Verbena family. SO-ITF-SM-64
20. Wyatt-Smith J. 1963. Manual of Malayan silviculture for inland forests. Malayan Forest Record No.
23. Forest Department, Kuala Lumpur.
Người thẩm định: GS.TS. Võ Đại Hải
56
14 trang
20/04/2022
2020
Bạn đang xem tài liệu "Xác định mức thích nghi của làm giàu rừng khộp bằng cây tếch (Tectona grandis L.f.) theo các nhân tố quan trắc trực tiếp và thực vật chỉ thị", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- xac_dinh_muc_thich_nghi_cua_lam_giau_rung_khop_bang_cay_tech.pdf
