Nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng trên núi đá vôi tại khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên

Nguyễn Thị Thoa Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 112(12)/2: 195 - 200 195 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH RỪNG TRÊN NÚI ĐÁ VÔI TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN THẦN SA – PHƯỢNG HOÀNG, TỈNH THÁI NGUYÊN Nguyễn Thị Thoa* Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Kết quả điều tra cho thấy thành phần loài cây tái sinh trên núi đá vôi khá phong phú, số lượng loài cây tái sinh từ 42 loài đến 74 loài, trong đó có 4-6 loài tham gia vào công thức tổ thành. Tuy nhiên, cây tái sinh có chất lượng tốt chiếm tỷ lệ nhỏ, mật độ tái sinh của rừng biến động từ 3187 cây/ha đến 7133 cây/ha, cây tái sinh chủ yếu là từ hạt chiếm 81,19%. Ở cấp chiều cao từ 50-100cm mật độ cây tái sinh nhiều nhất. Thành phần loài cây tái sinh tham gia vào công thức tổ thành chủ yếu là những cây ít giá trị kinh tế, chỉ có 2 loài quý hiếm tham gia vào công thức tổ thành ở 2 phân quần hệ III và IV nhưng với tỷ lệ thấp. Để phục hồi thảm thực vật rừng trên núi đá vôi cần tiến hành các giải pháp khoanh nuôi bảo vệ, cải tạo rừng, tăng cường công tác quản lý, bảo vệ để làm giảm những tác động tiêu cực của người dân đến rừng. Từ khóa: Tái sinh, rừng trên núi đá vôi, mật độ, tổ thành, rừng nhiệt đới thường xanh ĐẶT VẤN ĐỀ* Khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Thần Sa - Phượng Hoàng với tổng diện tích rừng tự nhiên là 17.639 ha. Nguyễn Thị Thoa (2013) [4], dựa theo hệ thống phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) đã thống kê được thảm thực vật nơi đây gồm có 10 quần hệ và 6 phân quần hệ của 4 lớp, mang những nét đặc trưng cho hệ sinh thái và thảm thực vật vùng núi đá phía Bắc Việt Nam. Đây là hệ sinh thái hết sức quan trọng nhưng lại mỏng manh và kém bền vững. Thành phần thực vật gồm có 1086 loài thuộc 645 chi và 160 họ ở 5 ngành thực vật khác nhau [2]. Có nhiều loài thực vật quý hiếm đang trở nên ít dần và ít xuất hiện ở lớp cây tái sinh, điều này gây khó khăn không nhỏ cho công tác phục hồi rừng, đặc biệt đối với vấn đề phục hồi rừng trên núi đá vôi. Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng [3]. Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng, lỗ trống rừng, rừng sau khai thác, trên đất rừng sau làm nương đốt rẫy Nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng sẽ cho thấy rõ hiện trạng phát triển của rừng, cũng như tiềm năng phát triển trong tương lai. Các đặc điểm tái sinh rừng là cơ sở * Tel: 0916479688; Email: nguyenthithoaln@gmail.com khoa học để xác định kỹ thuật lâm sinh phù hợp điều chỉnh quá trình tái sinh rừng theo hướng bền vững cả về mặt kinh tế, môi trường và đa dạng sinh học. Việc nghiên cứu tái sinh rừng đã được thực hiện khá nhiều nhưng những nghiên cứu về đặc điểm tái sinh rừng trên núi đá vôi còn hạn chế, đặc biệt là ở Khu BTTN Thần Sa – Phượng Hoàng chưa có một nghiên cứu cụ thể về vấn đề tái sinh rừng trên núi đá vôi. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Số liệu được thu thập từ 46 ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình của hệ sinh thái rừng núi đá. Ô tiêu chuẩn được thiết lập có diện tích 500m2. Trên OTC, lập 5 ô dạng bản (ODB) có diện tích 25m2 (5 m x 5m) tại 4 góc và điểm giao nhau của đường chéo OTC. Trong ODB thống kê tất cả cây tái sinh có đường kính nhỏ hơn 6cm vào phiếu điều tra theo các chỉ tiêu: Tên loài cây tái sinh, chiều cao cây tái sinh, chất lượng cây tái sinh, nguồn gốc tái sinh. Phân cấp chất lượng cây tái sinh: + Cây tốt là cây có thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trưởng phát triển tốt, không sâu bệnh. + Cây xấu là những cây cong queo, cụt ngọn, sinh trưởng phát triển kém, sâu bệnh, còn lại là những cây có chất lượng trung bình. Nguyễn Thị Thoa Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 112(12)/2: 195 - 200 196 Phân cấp chiều cao cây tái sinh theo 3 cấp: 0 - 50cm, 50 -100cm và >100cm Xử lý số liệu: - Xác định tỷ lệ tổ thành của từng loài tái sinh được tính theo công thức [1]: i% m i 1 Ni .100N Ni = = ∑ Ni%: Tỷ lệ tổ thành loài i Ni: Số lượng cá thể loài i Nếu: Ni ≥5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành Ni < 5% thì loài đó không được tham gia vào công thức tổ thành. - Mật độ cây tái sinh được tính theo công thức: S n10.000N/ha ×= Trong đó: S là tổng diện tích các ODB điều tra tái sinh (m2). n là số lượng cây tái sinh điều tra được. - Chất lượng cây tái sinh: Tính tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, xấu theo công thức: 100 N nN% ×= Trong đó: N%: tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, xấu n: tổng số cây tốt, trung bình, xấu N: tổng số cây tái sinh - Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao: Thống kê số lượng cây tái sinh theo 3 cấp chiều cao: 0-50cm, 50-100cm và >100cm. Vẽ biểu đồ biểu diễn số lượng cây tái sinh theo cấp chiều cao bằng phần mềm Excel. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Tổ thành và mật độ cây tái sinh Kết quả bảng 1 cho thấy, số lượng loài cây tái sinh xuất hiện ở Rừng nhiệt đới thường xanh cây lá rộng trên núi đá vôi ở địa hình thấp (<500m) là 59 loài, trong đó có 4 loài tham gia vào công thức tổ thành: Mạy tèo (Streblus macrophyllus), Nhãn rừng (Nephelium cuspidatum), Lòng mang (Pterospermum heterophyllum), Dẻ gai (Castanopsis chinensis), trong đó Mạy tèo (Streblus macrophyllus) là loài chiếm tỷ lệ tổ thành cao nhất là 25,77%. Thành phần loài cây tái sinh ở đây chủ yếu là những loài cây ít giá trị kinh tế, một số loài cây quý hiếm như Nghiến (Excentrodendron tonkinense) và Trai lý (Garcinia fagracoides) chỉ một tỷ lệ rất nhỏ trong phân quần hệ khoảng trên 2%, Dẻ cau (Lithocarpus cerebrinus) và Sồi phảng (Castanopsis fissoides) khoảng gần 1%, những loài này không có mặt trong công thức tổ thành. Mật độ cây tái sinh là 4480 cây/ha, Mạy tèo (Streblus macrophyllus) là loài chiếm ưu thế với 1154 cây/ha. Rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trên núi đá vôi ở núi thấp ( >500m): Số loài cây tái sinh là 45 loài, trong đó có 6 loài tham gia vào công thức tổ thành là: Lòng mang (Pterospermum heterophyllum), Dẻ gai (Castanopsis chinensis), Nhãn rừng (Nephelium cuspidatum), Táu muối (Vatica chevalieri), Mánh (Grewia paniculata), Trám chim (Canarium tonkinensis), trong đó Lòng mang (Pterospermum heterophyllum) chiếm tỷ lệ tổ thành cao nhất là 11,78%, mật độ là 840 cây/ha. Mật độ tái sinh của toàn rừng là 7133 cây/ha. Trong số những loài có mặt trong công thức tổ thành không loài nào thuộc nhóm loài cây quý hiếm. Có 4 loài quý hiếm là Sồi phảng (Castanopsis fissoides) chiếm tỷ lệ rất thấp 3,36% (240 cây/ha), Trai lý (Garcinia fagracoides) 1,87% (133 cây/ha), Trám đen (Canarium tramdenum) 1,31% (93 cây/ha), Nghiến (Excentrodendron tonkinense) 0,56% (40 cây/ha), những loài này không tham gia vào công thức tổ thành. Rừng nhiệt đới thường xanh cây lá rộng trên núi đá vôi ở núi thấp ( >500m): Số loài cây tái sinh xuất hiện là 74 loài, trong đó có 6 loài tham gia vào công thức tổ thành là: Mạy puôn (Cephalomappa sinensis), Mạy tèo (Streblus macrophyllus), Lòng mang (Pterospermum heterophyllum), Nghiến (Excentrodendron tonkinense), Nhãn rừng (Nephelium cuspidatum), Nhọc (Polyanthia sp.), trong đó Mạy puôn (Cephalomappa sinensis) và Mạy tèo (Streblus macrophyllus) là 2 loài chiếm Nguyễn Thị Thoa Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 112(12)/2: 195 - 200 197 ưu thế với tỷ lệ là 13,16% (mật độ là 583 cây/ha) và 12,65% (mật độ là 560 cây/ha). Mật độ tái sinh của cả phân quần hệ là 4429 cây/ha, trong đó có một số loài quí hiếm như: Nghiến (Excentrodendron tonkinense) chiếm tỷ lệ 5,68% (251 cây/ha), Trai lý (Garcinia fagracoides) 4% (177 cây/ha), Sến mật (Madhuca pasquieri) 1,29% (57 cây/ha), Gió bầu (Aquilaria crassna), Rau sắng (Melientha suavis) có hệ số tổ thành thấp, chỉ ở mức 0,13% (6 cây/ha). Rừng thưa thường xanh cây lá rộng trên núi đá vôi ở địa hình thấp: có 42 loài cây tái sinh xuất hiện, trong đó có 5 loài tham gia vào công thức tổ thành là: Mạy tèo (Streblus macrophyllus) chiếm tỷ lệ tổ thành cao nhất là 25,31% (807 cây/ha), sau đó là Lòng mang (Pterospermum heterophyllum) 10,88% (347 cây/ha), Nhãn rừng (Nephelium cuspidatum) 9,41% (300 cây/ha), Trai lý (Garcinia fagracoides) 9,21% (293 cây/ha), Nghiến (Excentrodendron tonkinense) 7,53% (240 cây/ha). Mật độ tái sinh của rừng là 3187 cây/ha. Có một số loài quý hiếm là Trai lý (Garcinia fagracoides), Nghiến (Excentrodendron tonkinense), Sến mật (Madhuca pasquieri), Giổi (Michelia balansae). Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh Chất lượng cây tái sinh là kết quả tổng hợp những tác động qua lại giữa cây rừng với nhau và giữa cây rừng với điều kiện hoàn cảnh. Năng lực tái sinh được đánh giá theo các chỉ tiêu về mật độ, phẩm chất, nguồn gốc tái sinh. Năng lực tái sinh phản ánh mức độ thuận lợi của điều kiện hoàn cảnh đối với quá trình phát tán, nẩy mầm hạt giống và quá trình sinh trưởng của cây mạ, cây con. Điều kiện hoàn cảnh rừng có tác động rất lớn ở giai đoạn này, vì vậy căn cứ vào các kết quả nghiên cứu về khả năng tái sinh của các thảm thực vật rừng, đề xuất được các giải pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý tác động vào rừng để thúc đẩy quá trình tái sinh. Trên cơ sở số liệu thu thập trong quá trình điều tra chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh được tổng hợp ở bảng 2. Bảng 1. Tổ thành và mật độ cây tái sinh trên các thảm thực vật rừng núi đá vôi tại Khu BTTN Thần Sa – Phượng Hoàng TT Thảm thực vật I II III IV Loài N (%) N (Cây/ha) Loài N (%) N (Cây/ha) Loài N (%) N (Cây/ha) Loài N (%) N (Cây/ha) 1 Mạy tèo 25,77 1154 Lòng mang 11,78 840 Mạy puôn 13,16 583 Mạy tèo 25,31 807 2 Nhãn rừng 8,16 366 Dẻ 9,53 680 Mạy tèo 12,65 560 Lòng mang 10,88 347 3 Lòng mang 6,89 309 Nhãn rừng 8,22 587 Lòng mang 6,32 280 Nhãn rừng 9,41 300 4 Dẻ gai 5,99 269 Táu muối 6,36 453 Nghiến 5,68 251 Trai lý 9,21 293 5 Lk (55) 53,19 2383 Mánh 5,79 413 Nhãn rừng 5,29 234 Nghiến 7,53 240 6 Trám chim 5,23 373 Nhọc 5,16 229 Lk (37) 37,66 1200 Lk (39) 53,08 3786 Lk (68) 51,74 2292 Tổng 59 100 4480 45 100 7133 74 100 4429 42 100 3187 Ghi chú: I. Rừng nhiệt đới thường xanh cây lá rộng trên núi đá vôi ở địa hình thấp (<500m) II. Rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trên núi đá vôi ở núi thấp ( >500m) III. Rừng nhiệt đới thường xanh cây lá rộng trên núi đá vôi ở núi thấp ( >500m) IV. Rừng thưa thường xanh cây lá rộng trên núi đá vôi ở địa hình thấp. Nguyễn Thị Thoa Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 112(12)/2: 195 - 200 198 Bảng 2. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh rừng trên núi đá vôi ở Khu BTTN Thần Sa – Phượng Hoàng Thảm thực vật N/ha (Cây) Tỷ lệ chất lượng (%) Nguồn gốc Tốt TB Xấu Hạt (Cây/ha) % Chồi (Cây/ha) % I 4480 54,34 39,03 6,63 3800 84,82 680 15,18 II 7133 45,61 44,30 10,09 5600 78,50 1533 21,50 III 4429 57,94 34,84 7,23 3554 80,26 874 19,74 IV 3187 50,84 46,03 3,14 2587 81,17 600 18,83 TB 4807 52,18 41,05 6,77 3885 81,19 922 18,81 Bảng 3. Mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao rừng trên núi đá vôi ở Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng Hoàng Thảm thực vật N/ha (Cây) Số cây tái sinh theo cấp chiều cao (Cây/ha) 100cm I 4480 1114 1920 1446 II 7133 1667 2693 2773 III 4429 1086 1680 1663 IV 3187 913 1367 907 TB 4807 1195 1915 1697 Kết quả bảng 2 cho thấy mật độ tái sinh ở tất cả các thảm thực vật rừng trên núi đá vôi biến động từ 3187 - 4480 cây/ha. Rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trên núi đá vôi ở núi thấp (>500m) là có mật độ cao hơn cả với 7133 cây/ha. - Cây tái sinh chủ yếu có nguồn gốc từ hạt biến động từ 78,50% đến 84,82%, trung bình là 81,19%. Điều đó chứng tỏ các loài cây gỗ chủ yếu là tái sinh từ hạt, chỉ một phần nhỏ có nguồn gốc từ chồi do tác động cơ giới làm tổn thương những cây tái sinh từ hạt và một phần rất nhỏ các cây tái sinh từ chồi gốc khi cây mẹ bị chặt hạ. Đặc điểm này thuận lợi cho việc hình thành tầng rừng chính trong tương lai. Vì trong cùng một loài cây thì cây mọc từ hạt có đời sống dài hơn cây chồi, khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi của ngoại cảnh tốt hơn cây tái sinh chồi. - Phẩm chất cây tái sinh: Tỷ lệ cây tốt biến động từ 45,61% đến 57,94% trung bình là 52,18%, cây có phẩm chất trung bình từ 34,84% đến 46,03% , trung bình là 41,05% và cây có phẩm chất xấu từ 3,14% đến 10,09%, trung bình là 6,77%. Như vậy, ta thấy rằng phần lớn cây tái sinh có chất lượng tốt và trung bình, đó là điều kiện thuận lợi cho quá trình lợi dụng tái sinh tự nhiên để phục hồi rừng trên núi đá vôi. Tuy nhiên, kết quả điều tra cũng thấy rằng chất lượng cây tái sinh phụ thuộc nhiều vào những tác động của con người, những nơi có tác động nhiều thì chất lượng cây tái sinh rất xấu, chúng bị chèn ép khó có thể sinh trưởng và phát triển được. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao được trình bày trong bảng 3. Kết quả bảng 3 cho thấy mật độ cây tái sinh của các thảm thực vật chủ yếu tập trung ở cấp chiều cao từ 50-100cm, biến động từ 1367 cây/ha đến 2693 cây/ha, trung bình đạt 1915 cây/ha. Mật độ cây tái sinh thấp nhất ở cấp chiều cao <50cm, biến động từ 913 cây/ha đến 1667 cây/ha, trung bình đạt 1195 cây/ha. Bởi vì rừng trên núi đá vôi đã khép tán tương đối ổn định. Mật độ cây tái sinh ở cấp chiều cao >100cm biến động từ 907 cây/ha đến 2773 cây/ha, trung bình là 1697 cây/ha. Trong đó, rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trên núi đá ở núi thấp (> 500m) có mật độ cây tái sinh cao nhất là 2773 cây/ha. Nguyễn Thị Thoa Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 112(12)/2: 195 - 200 199 Từ số liệu trên, phân bố số cây tái sinh được mô phỏng như sau: 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 N (Cây/ha) I II III IV Thảm thực vật rừng <50cm 50-100cm >100cm Hình 1. Phân bố cây tái sinh rừng trên núi đá vôi ở Khu BTTN Thần Sa – Phượng Hoàng theo cấp chiều cao KẾT LUẬN Số lượng loài cây tái sinh trong các trạng thái rừng trên núi đá vôi tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng hoàng khá phong phú, biến động từ 42 đến 74 loài. Tổ thành cây tái sinh tương đối giống nhau, các loài ưu thế gồm: Mạy tèo (Streblus macrophyllus), Mạy puôn (Cephalomappa sinensis), Lòng mang (Pterospermum heterophyllum), Nhãn rừng (Nephelium cuspidatum). Mật độ tái sinh của rừng biến động từ 3187 cây/ha đến 7133 cây/ha; chất lượng cây tốt thấp, chiếm 52,18%. Nguồn gốc tái sinh chủ yếu là từ hạt chiếm 81,19%. Cây tái sinh chủ yếu tập trung ở cấp chiều cao từ 50-100cm, mật độ thấp nhất ở cấp chiều cao <50cm. Có thể thấy rằng, tái sinh rừng núi đá có mật độ và thành phần loài có thể đáp ứng được mục tiêu phục hồi rừng, nhưng những loài có giá trị kinh tế thì chiếm tỷ lệ thấp. Rừng trên núi đá vôi có ý nghĩa rất quan trọng, tuy nhiên đây là một hệ sinh thái khó tái tạo, một khi đã bị tàn phá thì khó có khả năng phục hồi lại. Vì vậy, để phục hồi và phát triển thảm thực vật rừng trên núi đá vôi cần tiến hành các giải pháp khoanh nuôi bảo vệ, cải tạo rừng, tăng cường công tác quản lý, bảo vệ để làm giảm những tác động tiêu cực của người dân đến rừng. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Trần Văn Con (2009), “Động thái tái sinh rừng tự nhiên lá rộng thường xanh vùng núi phía bắc”, Tạp chí Nông Nghiệp & PTNT, (7), tr 99 – 103. [2]. Ngô Xuân Hải, Đặng Kim Vui (2010), “Nghiên cứu tính đa dạng thực vật Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên”, Tạp chí Nông nghiệp và PTNT, (1), tr. 115 – 119. [3]. Phùng Ngọc Lan (1986), Lâm sinh học, tập I, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội [4]. Nguyễn Thị Thoa (2013), “Tính đa dạng thảm thực vật tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên”, Tạp chí Nông nghiệp và PTNT tháng 5/2013, tr 205-212. Nguyễn Thị Thoa Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 112(12)/2: 195 - 200 200 SUMMARY STUDY ON FOREST REGENERATION ON LIMESTONE MOUNTAIN AT THAN SA - PHUONG HOANG NATURAL RESERVE -THAI NGUYEN PROVINCE Nguyen Thi Thoa* College of Agriculture and Forestry -TNU The study results showed that the composition of regenerated seedlings on limestone mountains in Than Sa – Phuong Hoang Nature Reserves is quite diverse. The number of seedlings range from 42 to 72 species including 4-6 species that involved in composition formula. However, in this forest type the good quality seedlings accounted for very low proportion. The density of regeneration seedlings fluctuated from 3187 to 7133 stems/ha, in which the natural seedlings accounted for 81,19% and the most of regeneration seedling is at the height of 50-100cm. The composition of regeneration seedlings involved in composition formula is mainly common species. There are only two rare species that involved in composition formula with the low proportion at two types (III and IV). In order to restore forest vegetation on limestone, we should have several solutions in terms of restoration-oriented protection, forest management to reduce the negative impacts on forest ecosystems. Key words: regeneration, limestone forest, density, composition, ever-green forest. Phản biện khoa học: TS. Hồ Ngọc Sơn – Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên * Tel: 0916479688; Email: nguyenthithoaln@gmail.com