Tính toán các chỉ tiêu đặc trưng cấu trúc rừng

b. Thu thập số liệu tính toán các thay đổi về một số chỉ tiêu cấu trúc

- Gắn số hiệu cây

OTC để đo đếm các chỉ tiêu nghiên cứu tầng cây cao khu đối chứng và trên các cấp độ cháy độ khác nhau. ODB được lập để đo đếm số liệu nghiên cứu về lớp cây tái sinh, cây bụi, thảm tươi tương ứng với khu đối chứng và khu sau cháy trên các cấp độ cháy tương ứng.

Gắn số hiệu cây tầng cao có trong OTC, cây tái sinh có trong ODB để phục vụ đo đếm. Cây tầng cao trong OTC và cây tái sinh trong ODB được chia ra làm 4 giải theo hướng từ Bắc - Nam (1 giải bằng ¼ diện tích OCT, ODB), chạy theo chiều dài OTC. Số hiệu cây được gắn theo con số tự nhiên, thứ tự từ 1 đến n -1 cho mỗi OTC, ODB. Số đầu tiên được gắn tại cây có phân bố đầu ở góc hướng Đông - Tây, số hiệu cây được gắn liên tiếp cùng hướng về một mặt chiếu trực tiếp theo hướng chính Nam. Bằng cách gắn số hiệu cây như vậy, quá trình điều tra lại vào những năm sau: năm 2018, 2019, 2020 và 2021 được thuận lợi, không sai lệch số liệu cây và vị trí OTC, OBD rất dễ nhận diện ra cho các năm đo tiếp sau. Gắn số hiệu cây được thực hiện bằng đinh hoặc bằng dây tại vị trí chiều cao 1,4m đối với cây tầng cao, tại cổ rễ cây đối với cây tái sinh hay cắm xuống đất đối với cây mạ. Số hiệu cây được dập, in chìm trên bản nhôm để trách phai, mờ, mất số hiệu trong suốt quá trình nghiên cứu (5 năm).

- Thu thập số liệu nghiên cứu (1). Tầng cây cao

Năm 2017: (i). Trong OTC, tất cả cây đã gắn số hiệu được định danh tên loài cây theo tên phổ thông Lào, Việt Nam và tên khoa học. Những loài không thể định danh được tên tại hiện trường, tiến hành lấy tiêu bản, chụp ảnh, tiêu bản của những loài đó được giám định, định danh tại phòng Tiêu bản Thực vật

- Viện Khoa học Công nghệ Lào, có đối chiếu, so sánh với mẫu tiêu bản tại Trường Đại học Lâm nghiệp. (ii). Tiến hành đo đếm toàn bộ số cây đã được gắn số: (1). Cây tầng cao được đo số cây có đường kính ngang ngực (D1.3) ≥

6cm. Các chỉ tiêu đo gồm: Đường kính ngang ngực (D1.3); Đường kính tán (Dt); Chiều cao vút ngon (Hvn); Chiều cao dưới cành (Hdc). Dụng cụ đo bằng máy đo cao laser (Nikon forestry Pro) và thước kẹp kính.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 178 trang tài liệu này.

- Đánh giá chất lượng cây thông qua các chỉ tiêu hình thái theo 2 cấp: (1). Cây đạt phẩm chất (AB); (2). Cây không đạt phẩm chất (C).

+ Cây đạt phẩm chất: Cây gỗ khỏe mạnh, thân thẳng, tán cân đối, ít/không bị tác động bởi lửa rừng, màu sắc vỏ, lá tương đương cây trong khu đối chứng (không bị cháy).

+ Cây không đạt phẩm chất (C): Là những cây bị tác động nặng do lửa rừng, vỏ thân chuyển mầu đen, số cành còn lại trên tán màu vàng đậm, lá rụng, số nhánh nhỏ cháy rụng hết, v.v, hầu như ít có khả năng lợi phục hồi để tiếp tục sinh trưởng và phát triển đạt đến độ trưởng thành.

Năm 2018; 2019, 2020 và 2021 tiến hành đo lại toàn bộ số cây đã được gắn nhãn hiệu, phương pháp và vị trí đo đúng như năm 2017. Số cây cao phát sinh mới (cây chuyển cấp từ lớp cấy tái sinh nếu có) theo năm điều tra (năm 2018; 2019, 2020 và 2021) được tiếp tục gắn nhãn hiệu theo trình tự số kế tiếp và tiến hành định danh tên loài như năm 2017. Quy trình gắn nhãn và đo đếm được thự hiện như năm 2017. Kết quả điều tra được ghi theo mẫu biểu điều tra tầng cây cao cho từng năm điều tra. Mẫu biểu điều tra ghi trong phần phụ lục.

(2). Lớp cây tái sinh

Năm 2017: (i). Trong ODB, tất cả cây đã gắn, cắm số hiệu được định danh tên loài cây theo tên phổ thông Lào, Việt Nam và tên khoa học. Những loài cây tái sinh không thể định danh được tên tại hiện trường, tiến hành lấy tiêu bản, chụp ảnh, tiêu bản của những loài đó được giám định, định danh tại Phòng Tiêu bản Thực vật - Viện Khoa học Công nghệ Lào, có đối chiếu, so sánh với mẫu tiêu bản tại Trường Đại học Lâm nghiệp. (ii). Cây tái sinh gồm cây mạ và cây con có đường kính D1.3 < 6 cm. Các chỉ tiêu đo: chiều cao vút ngọn đo bằng máy đo cao laser (Nikon forestry Pro) đối với cây con và bằng thước mét đối với cây mạ. Năm

2018; 2019; 2020 và 2021 tiến hành đo lại toàn bộ số cây đã được gắn nhãn hiệu, phương pháp và vị trí đo đúng như năm 2017.

- Đánh giá chất lượng cây tái sinh thông qua các chỉ tiêu hình thái theo 2 cấp: (1). Cây đạt phẩm chất (AB); (2). Cây không đạt phẩm chất (C).

+ Cây tái sinh đạt phẩm chất: Cây khỏe mạnh, thân thẳng, tán cân đối, không bị tác động bởi lửa, hay bị tác động nhẹ bởi lửa rừng, màu sắc vỏ, lá như tương đồng với màu vỏ cây tái sinh trong khu đối chứng.

+ Cây tái sinh không đạt phẩm chất (C): Là những cây bị tác động nặng do lửa rừng, vỏ toàn thân chuyển mầu đen, số cành trên tán chuyển mầu và rụng nhiều, lá khô, rụng, v.v. Cây phẩm chất C hầu như ít có khả năng phục hồi hay phục hồi chậm để tiếp tục sinh trưởng và phát triển đạt đến độ trưởng thành.

Năm 2018; 2019; 2020 và 2021 tiến hành đo lại toàn bộ số cây tái sinh đã được gắn nhãn hiệu, phương pháp và vị trí đo đúng như năm 2017.

Số cây mạ phát sinh mới theo năm điều tra (năm 2018; 2019, 2020 và 2021) được tiếp tục gắn nhãn hiệu theo trình tự số kế tiếp và tiến hành định danh tên loài như năm 2017. Quy trình gắn nhãn và đo đếm được thực hiện như năm 2017. Kết quả điều tra được ghi theo mẫu biểu điều tra lớp cây tái sinh. Mẫu biểu điều tra ghi trong phục lục.

(3). Điều tra cây bụi, thảm tươi trên ô dạng bản

Cây bụi, thảm tươi được điều tra trên ô dạng bản 25m2 cùng với điều tra cây tái sinh. Số lần điều tra và thời gian điều tra cùng lớp cây tái sinh. Trên các ODB tiến hành điều tra các loài cây bụi, thảm tươi theo các chỉ tiêu: Tên loài cây, chiều cao, đường kính tán, độ che phủ của loài và tình hình sinh trưởng của cây bụi trên ODB. Kết quả điều tra được ghi vào mẫu biểu điều tra cây bụi, thảm tươi. Mẫu biểu được ghi trong phần phục lục.

(4). Xác định độ tàn che

Sử dụng phương pháp điều tra theo điểm bằng phương pháp hệ thống mạng lưới điểm. Xác định độ tàn che trên mỗi OTC thông qua 100 điểm phân

bố đều, từ mỗi điểm ngắm thẳng đứng lên trên, nếu thấy tán lá tầng cây cao che kín, thì điểm đó ghi 1, nếu không có gì che lấp, ghi số 0 và nếu những điểm còn nghi ngờ thì ghi 0,5.

2.2.3.3. Bố trí thí nghiệm phục hồi rừng sau cháy bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh

Ngay sau khi lập bản đồ cấp độ cháy vụ cháy nghiêm trọng năm 2016 tại khu vực nghiên cứu: Bản đồ cấp độ cháy gồm: (1) Cấp độ cháy thấp; (2) Cấp độ cháy trung bình và (3) Cấp độ cháy cao (kết quả nghiên cứu nội dung 1), luận án tiến hành nghiên cứu thí nghiệm một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng sau cháy như sau:

a. Biện pháp phục hồi rừng sau cháy bằng khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh tự nhiên trên cấp độ cháy thấp.

Nội dung biện pháp: Trên khu vực cháy với cấp độ thấp, luận án xác lập 2 ha làm thực nghiệm biện pháp phục hồi rừng sau cháy bằng khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh theo Quy trình Khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh của Bộ Nông Lâm nghiệp ban hành năm 2013.

b. Biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng sau cháy bằng chặt nuôi dưỡng (Chặt nuôi dưỡng sau cháy rừng) trên cấp độ cháy trung bình.

Nội dung: Trên khu vực cháy với cấp độ trung bình, luận án xác lập 2 ha làm thí nghiệm biện pháp phục hồi rừng sau cháy bằng chặt nuôi dưỡng. Toàn bộ số cây bị chết, cháy toàn thân, cây kém phẩm chất, cây không có khả năng phục hồi, những cành, nhánh, vật rơi rụng, cây bụi được tiến hành chặt hạ (Chặt nuôi dưỡng).

Phương thức khai thác: tiến hành khai thác thủ công, chặt hạ từng cây bị chết cháy, khô, cành nhành, v.v. Biện pháp kỹ thuật khai thác được thực hiện theo Quy trình khai thủ công của Bộ Nông Lâm nghiệp nhằm hạn chế tối đa tác động bất lợi cho số cây còn lại và số lượng hạt giống tích tụ trong lớp đất mặt. Toàn bộ số cây, cành nhánh chặt hạ được vận chuyển ra khỏi khu vực nghiên

cứu để tạo không gian và phòng tránh nguồn gây bệnh hại cho cây tái sinh tự nhiên sau chặt nuôi dưỡng.

c. Biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng sau cháy bằng gieo sạ hạt trực tiếp 2 loài cây bản địa trên cấp độ cháy cao.

Nội dung: Trên khu vực cháy ở cấp độ cháy cao, luận án xác lập 2 ha làm thí nghiệm biện pháp gieo sạ trực tiếp 2 loại hạt cây bản địa gồm: Thông 2 lá (Pinus merkusii Jungh) và Vối thuốc (Schima wallichii (DC.) Korth,).

Phương thức gieo sạ: Gieo sạ đều trên bề mặt với diện tích 2 ha. Quá trình gieo sạ hạt được thực hiện theo các bước sau:

- Thời gian gieo sạ. Vào đầu mùa mưa của khu vực nghiên cứu, hạt được gieo vào tháng 3 năm 2017.

Quá trình gieo sạ được thực hiện theo các bước sau

Bước 1. Chuẩn bị hạt giống. Hạt giống của 2 loài được thu hái trực tiếp trên một số cây mẹ phân bố tự nhiên trong khu rừng đối chứng (khu không bị cháy), cây mẹ được thu hái là cây sinh trưởng tốt, ở giai đoạn trưởng thành. Hạt thu hái được làm sạch, hong khô và bảo quản đúng tiêu chuẩn hạt giống cây rừng theo quy chuẩn hạt giống gieo ươm của Lào.

Bước 2. Hạt được kiểm tra độ thuần, thế nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm, để chọn ra lô hạt đảm bảo độ thuần cao, tỷ lệ nảy mầm đạt trên 95% để thực hiện cho gieo sạ.

Bước 3. Xử lý lô hạt trước khi gieo với nước theo tỷ lệ 2 sôi, 3 lạnh, ngâm hạt trong 2 giờ. Hạt được vớt và ủ vào túi vải trước khi đi gieo sa.

Bước 4. Tiến hành gieo sạ, hạt được trộn đều theo tỷ lệ 1:1. Trên 2 ha, hạt được gieo với khối lượng 1,2 kg hạt Vối thuốc và 1,5 kg hạt Thông.

2.2.3.4. Xử lý số liệu nghiên cứu

Các chỉ tiêu lý – hoá học đất của các mẫu được phân tích trong phòng thí nghiệm, các chỉ tiêu phản ánh về cấu trúc rừng được xử lý, tính toán bằng

phần mềm R, SPSS, Excel , ArcGis 10.1 và các phần mềm chuyên dụng khác. Trình tự phân tích và xử lý được thực thiện theo các bước dưới đây.

(a). Phương pháp phân tích mẫu đất

- Xử lý mẫu đất: Mẫu đất được lấy riêng biệt từ 7 phẫu diện theo thứ tự từng 7 OTC trên 7 đối tượng nghiên cứu, tiếp sau mẫu đất được hong khô trong bóng râm, loại bỏ tạp vật, rễ cây, đá, kết von, v.v. Sau đó, mẫu đất được nghiền nhỏ bằng cối đồng và chày có đầu bọc đầu bằng cao su, rồi rây đất qua rây có đường kính 1mm. Riêng đất để phân tích hàm lượng mùn tiến hành nghiền bằng cối, chày sứ và rây qua rây 0,25mm.

- Phân tích mẫu đất: Các phương pháp được áp dụng phân tích gồm:

(i). Tính chất hóa học đất gồm: (1). Độ pH H20 xác định theo tiêu chuẩn TCLs 0932: 2013 (tiêu chuẩn Lào tương tự theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 7377:2004); (2). Hàm lượng mùn theo phương pháp Triurin; (3). Hàm lượng photpho dễ tiêu (mg/100g đất) theo phương pháp Triurin - Kononov; (6). Hàm lượng đạm dễ tiêu (mg/100g đất) theo tiêu chuẩn TCLs 2231: 2011 (tương tự tiêu chuẩn 5255: 2009 Việt Nam (TCVN 5255:2009)); (7). Hàm lượng Kali dễ tiêu (mg/100g đất) theo phương pháp quang kế ngọn lửa; (8). Hàm lượng phốt pho tổng số bằng phương pháp thử TCLs 4554: 2015. (tương tự tiêu chuẩn TCVN 8940: 2011) và (9). Hàm lượng ni tơ tổng số bàng phương pháp Kjeldahl.

(ii). Tính chất vật lý: (1).Thành phần cơ giới đất xác định theo phương pháp ống hút Robinson; (2). Độ xốp được xác định thông qua tỷ trọng và dung trọng đất, theo công thức: X = (1-D/d)100. Trong đó: D. Là dung trọng; d: là ty trọng của đất

Kết quả phân tích được tổng hợp theo từng chỉ tiêu vào bảng tính chất hóa lý của đất (nội dung này được nhân viên kỹ thuật phòng phân tích đất làm và cung cấp số liệu). Luận án tiến hành so sánh kết quả trên 4 năm sau cháy và so sánh với đất khu không bị cháy.

b. Tính toán các chỉ tiêu đặc trưng cấu trúc rừng

- Tính tiết diện ngang G (m2/ha):

𝑖

𝜋

𝐺 = ∑ 𝐷2 (𝑚2⁄ℎ𝑎) (2.1)

4 1.3

- Trữ lượng M (m3/ha)

M = GHf (2.2)

Trong đó: D: Đường kính ngang ngực M: trữ lượng (m3/ha)

G: Tổng tiết diện ngang của lâm phần(m2/ha)

H: Chiều cao bình quân Lorey của lâm phần (m)

f: Hình số (f = 0,5) (theo quy ước hình số cây rừng của Lào)

- Tính chỉ số quan trọng (IV %)

Chỉ số quan trọng của loài (IV: Important Value) được tính theo phương pháp của Daniel Marmillod thông qua 2 chỉ tiêu: tỷ lệ phần trăm về mật độ (N%) và tỷ lệ phần trăm về tiết diện ngang (G%) của loài nào đó theo công thức sau:

I % = 𝑁𝑖(%)+𝐺𝑖(%)

(2.3)

Trong đó: N % là tỷ lệ % số cây của loài so với tổng số cây/ha

G % là tỷ lệ % tiết diện ngang của loài so với tổng tiết diện ngang/ha

IV % là chỉ số quan trọng của loài/ha

Nếu IV % > 5 %, loài đó có ý nghĩa về mặt sinh thái được tham gia vào công thức tổ thành. Nếu IV % < 5 %, loài đó không được tham gia vào công thức tổ thành.

Theo Thái Văn Trừng, tổng IV% của 10 loài ≥ 40% là những loài chiếm ưu thế trong quần xã và thường dùng loài này đặt tên cho quần xã đó.

- Xác định mức độ phong phú loài R

Mức độ phong phú của loài được lượng hoá thông qua công thức

R s n

(2.4)

Trong đó:- n: là số cá thể của tất cả các loài.

-s: là số loài trong quần xã.

- So sánh sự xuất hiện của các loài cây giữa tầng cây cao, tầng cây tái sinh

Để so sánh sự xuất hiện của các loài cây ở tầng cây cao và lớp cây tái sinh, luận án sử dụng phương pháp xác định chỉ số tương đồng SI (Index of Similarity hay Sorensen’s Index):

Hệ số tương đồng SI được xác định theo công thức:

SI = (2C/(A+B))*100 (2.5)

Trong đó: C: Số lượng loài xuất hiện cả ở 2 nhóm A (tầng cây cao) và B (lớp cây tái sinh);

A: Số lượng loài của nhóm A cây cao.

B: Số lượng loài của nhóm B cây tái sinh.

c). Biến động của các đại lượng sinh trưởng và mật độ tầng cây cao

Dựa vào kết quả điều tra năm 2017 và 2021, tính toán các đại lượng sinh trưởng của thực vật tầng cây cao, tiến hành so sánh, đánh giá biến động. Các chỉ số tính toán và cách tính được thể hiện như sau:

- Các đại lượng sinh trưởng của tầng cây cao

+ Các đại lượng sinh trưởng tầng cây cao được tính toán gồm: D1.3 (cm), Hvn (m), Dt (m) và Hdc (m).

Từ số liệu đo đếm được của các chỉ tiêu điều tra D1.3 (cm), Hvn (m), Dt

(m) và Hdc (m) trên các OTC, tiến hành chỉnh lý số liệu theo cỡ đường kính và chiều cao bằng phương pháp chia tổ ghép nhóm.

+ Mật độ tầng cây cao

Công thức xác định mật độ: N/ha = N .10000 cây/ha) (2.5)