Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng loài cây sa mộc tại vườn quốc gia ba vì hà nội

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Trên thế giới

2.1.1 Nghiên cứu về đặc điểm hình thái, sinh thái và phân bố của Sa Mộc a) Đặc điểm hình thái

Sa mộc (Cungminghamia lanceolata) hay còn gọi là Chinese fir, là một loài cây thuộc họ Bụt mọc (Taxodiaceae), được phát hiện bởi một bác sĩ người Anh tại đảo Chu Sơn, Trung Quốc vào năm 1701-1702 Loài cây này có đặc điểm là lá kim, gỗ lớn, sinh trưởng nhanh, chiều cao có thể đạt tới 30 mét, đường kính ngang ngực từ 2,5 đến 3,0 mét, và đường kính tán có thể lên tới 9 mét.

Thân Sa mộc có lớp vỏ sần sùi màu nâu đậm, nứt dọc với nhiều vết nhựa chảy và tỏa ra mùi thơm đặc trưng Lá Sa Mộc cứng, dày, xếp hình xoắn ốc, có chiều dài từ 3,0-6,5 cm, độ dày từ 1,5-5 mm và chiều rộng từ 0,3-1,2 mm, với hình dạng ngọn dáo độc đáo.

Sa mộc bắt đầu ra hoa khi đạt 6-8 tuổi, với hoa cái hình thành vào mùa thu và nở từ tháng 3-4 hàng năm Hoa dực nở giữa hoặc cuối tháng 3, tồn tại trong khoảng 5-10 ngày ở nhiệt độ 10-13°C Hoa đực và hoa cái mọc thành cụm hình nón ở đầu cành, từ 8-20 nón Nón cái có hình trứng hoặc tròn, dài 2.5-5 cm và rộng 3-4 cm, thường mọc thấp hơn nón đực để thuận tiện cho thụ phấn Đặc biệt, nón quả Sa mộc rất cứng và không thu hút côn trùng Hạt Sa mộc chín vào tháng 10-11, có hình thuôn, ô van, dài 7-8 mm và rộng 4-5 mm, với vỏ cứng màu nâu đậm và mép có lớp màng mỏng.

Sa mộc là loài cây ưa sáng, tuy có khả năng sinh trưởng trong điều kiện thiếu sáng, nhưng sẽ phát triển kém và có tán lá không đều Do tái sinh tự nhiên của loài này rất kém, cần chú trọng thực hiện các biện pháp lâm sinh như phát đốt thực bì và cải tạo đất để tạo điều kiện thuận lợi cho việc trồng mới và giảm thiểu ảnh hưởng của sâu bệnh.

Sa mộc phát triển tốt trên đất sét, cát và đất chua với khả năng thoát nước tốt Loài cây này có khả năng chịu hạn, thích nghi với đất sét nghèo dinh dưỡng và không bị ngập úng, đồng thời chống chịu tốt với sâu bệnh Do đó, việc phòng chống sâu bệnh không phải là vấn đề quan trọng khi trồng rừng bằng sa mộc.

Theo nghiên cứu của Fung (1993), sa mộc đã được trồng cách đây hơn 1.000 năm tại Trung Quốc, khiến việc xác định ranh giới giữa phân bố tự nhiên và rừng trồng của loài cây này trở nên khó khăn Tuy nhiên, các nghiên cứu của Morrell, Orwan và cộng sự (2009) cùng Bian và các tác giả (2014) chỉ ra rằng sa mộc phân bố tự nhiên ở các khu vực có độ cao từ 1.000 đến 2.000 m so với mặt nước biển tại Trung Quốc, Campuchia, Việt Nam, Lào và Malaysia, chủ yếu trong các khu rừng thuần loài thường xanh hoặc rừng theo mùa Tại Trung Quốc, sa mộc được tìm thấy ở vùng cận nhiệt đới phía nam.

Sa Mộc phân bố tự nhiên tại 17 tỉnh vùng cận nhiệt đới phía Nam Việt Nam, với tọa độ từ 19°30' đến 34°03' vĩ độ Bắc và 101°30' đến 121°30' kinh độ Đông Loài cây này thường xuất hiện ở các tỉnh miền núi, nơi có khí hậu ấm, ẩm, với nhiệt độ trung bình hàng năm từ 12-23°C và khả năng chịu đựng nhiệt độ xuống tới -15°C Lượng mưa hàng năm dao động từ 660-2450 mm, và Sa Mộc phát triển tốt nhất trên đất giàu mùn, thoát nước tốt, với pH từ 4,7-6,4 và tỷ lệ carbon và nitơ từ 6,8 đến 16.

2.1.2 Giá trị kinh tế của Sa mộc

Sa mộc là loài cây có hình dáng đẹp, thường được trồng làm cây trang trí ở công viên và khu vực rộng rãi Gỗ sa mộc có màu nâu nhạt, với đặc tính sợi gỗ thẳng, mềm nhưng bền, mật độ gỗ từ 0,4-0,5 giúp dễ chế biến Đặc biệt, gỗ sa mộc chống mối mọt tốt, thường được sử dụng trong xây dựng nhà cửa, làm cột chống, cầu, đóng tàu và đồ gỗ Cành to và già được tận dụng làm con tiện Ngoài giá trị gỗ, vỏ sa mộc còn được dùng để sản xuất tanin và giấy, trong khi cành được chiết xuất để sản xuất dầu cho ngành công nghiệp chế biến nước hoa.

2.1.3 Nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng rừng Sa mộc

Là một trong những loài cây sinh trưởng nhanh và gỗ có giá trị rất cao,

Sa mộc là loài cây trồng chủ yếu tại Trung Quốc, chiếm một phần ba tổng diện tích rừng trồng và đóng góp khoảng 20-25% tổng sản lượng gỗ của quốc gia này (Sheng, 1995).

Sa mộc được gây trồng ở một số vùng phía Nam của Trung Quốc từ hơn 1.000 năm trước đây (FAO, 1982, dẫn theo Fung, 1994) Theo Ma và cộng sự

(2002), tại Trung Quốc, vùng này gây trồng của Ma mộc nằm trong khoảng từ 20-30 0 vĩ Bắc, từ 100 đến 120 0 kinh Đông

- Kỹ thuật thu hái, chế biến và bảo quản hạt giống

Thời gian thu hái hạt hợp lý là 2-3 tuần sau khi vỏ quả chuyển từ màu xanh đậm sang màu nâu vàng Nón quả được thu hoạch bằng các móc dài, với sản lượng hạt giống từ 30-50 g hạt/kg nón quả khô Một kg hạt Sa mộc chứa khoảng 150.000 hạt Sau khi thu hoạch, cần bảo quản hạt trong bóng râm khoảng 01 tuần, sau đó phơi 2-3 ngày dưới ánh nắng nhẹ để hạt tách ra khỏi quả (Orwa và cộng sự, 2009).

- Kỹ thuật nhân giống Sa mộc

Sa mộc có thể dễ dàng được nhân giống bằng hạt, chồi gốc, hạt hoặc hom (Dallimore và Jackson, 1931: Fung, 1994)

- Kỹ thuật và chăm sóc rừng trồng Sa mộc

Theo nghiên cứu của Cai và cộng sự (2005), tại tỉnh Tứ Xuyên, Trung Quốc, khu vực cận nhiệt đới này có 4 mùa rõ rệt Sa mộc thường mọc hỗn giao với các loài cây như Cà ổi nhỏ (Castanopsis carlesii), Vối thuốc bạc (Schima argentea), trâm (Gordonia acuminata), Dẻ Tùng (Lithocarpus Obalanceolatus) và thông Pà Cò (Pinus fenzeliana) ở độ cao trên 800 m so với mặt nước biển Nhiệt độ trung bình hàng năm ở đây là 14°C, với mức thấp nhất là -5°C và cao nhất là 34°C Khu vực này nhận được lượng mưa trung bình hàng năm là 1.680 mm và có độ ẩm tương đối đạt 81%.

2.1.4 Sinh trưởng và trữ lượng rừng trồng Sa mộc

Sinh trưởng của rừng trồng Sa mộc thay đổi theo các dạng lập địa và vùng trồng, chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ và chiều dài mùa sinh trưởng (Fung, 1994) Nghiên cứu cho thấy cây trồng phát triển mạnh về chiều cao từ 3-10 tuổi, với tốc độ tăng trưởng hàng năm từ 0,5-1,0 m (Orwa và cộng sự, 2009; Xing và cộng sự, 2012) Khi rừng trồng đạt 20 tuổi ở khu vực có điều kiện tốt, lượng tăng trưởng bình quân hàng năm về trữ lượng dao động từ 12,5 đến 17,5 m³/ha/năm, có thể lên tới 20 m³/ha/năm ở nơi tốt nhất (Fung, 1994) Tuy nhiên, ở độ tuổi 30-35, tốc độ tăng trưởng chiều cao giảm còn 0,2-0,3 m/năm Tổng trữ lượng rừng trồng khi khai thác ước tính đạt từ 500-800 m³/ha (Orwa và cộng sự, 2009).

2.1.5 Nghiên cứu về sinh trưởng và cấu trúc rừng

2.1.5.1 Phân bố số cây theo đường kính (N/D 1.3 )

Là quy luật kết cấu cơ bản nhất của lâm phần nên được hầu hết các nhà lâm học và điều tra rừng quan tâm nghiên cứu

Một số tác giả dùng phương pháp biểu đồ để tìm dạng phân bố đường kính Đối với lâm phần không đều tuổi Schnitz.A (1962), Moivenkos.S.N

Vào năm 1963, đã có nghiên cứu về đường cong phân bố với hai hoặc nhiều đỉnh, trong đó Meyer đề xuất phương trình y = ke -λx, với y là tần số, x là đường kính, k là hệ số và e là cơ số tự nhiên Nasund.M (1936, 1937) đã xác lập phân bố Charlier cho lâm phần thuần loài đồng tuổi sau khi khép tán Blis.C.L và Reinker.K.A (1964) đã tiếp cận phân bố đường kính bằng phương trình log chính thái Diatchenko.Z.N đã sử dụng tài liệu lâm phần Thông của Tretticaov.N.V để biểu diễn bằng phân bố gamma Để tăng tính mềm dẻo, nhiều tác giả thường áp dụng các họ hàm khác nhau, trong đó Loetch đã sử dụng họ hàm Beta.

2.1.5.2 Phân bố số cây theo chiều cao (N/H VN )

Nhiều tác giả nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng dựa vào phân bố số cây theo chiều cao, với phương pháp kinh điển là vẽ phẫu đồ đứng Các phẫu đồ này cung cấp hình ảnh tổng quan về cấu trúc tầng tán và phân bố số cây, từ đó giúp rút ra nhận xét và đề xuất ứng dụng thực tế Phương pháp này đã được áp dụng rộng rãi bởi nhiều nhà nghiên cứu rừng nhiệt đới, tiêu biểu là Richarts.P.W (1952) và Rollet (1979).

2.1.5.3 Tương quan giữa chiều cao với đường kính (H VN / D 1.3 )

Nghiên cứu của Orlov.M.M và Choustov.R.A (1931) đã chỉ ra mối tương quan giữa chiều cao và đường kính của cây thông ở các cấp đất và tuổi khác nhau thông qua phương pháp biểu đồ Tovstolesse.D.I cũng áp dụng phương pháp tương tự để xác định mối quan hệ này bằng cách sử dụng dạng đường thẳng.

Ở trong nước

2.2.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh thái và phân bố Ở việt Nam cây Sa mộc còn được gọi là Sa mu, Sam mộc: là loài cây lá kim thuộc họ Bụ Mọc (Taxocdiaceae) sinh trưởng nhanh, có kich thước lớn – chiều cao có thể lên tới 45 m, đường kính ngang ngực có thể đạt tới 120 cm (Chu Thị Thơm và cộng sự, 2005) Đây là loài cây ưa sáng mạnh, có thể chịu bóng nhưng khả năng sinh trưởng không tốt (SPERI-FFS, 2011), có thân thẳng vỏ màu xám nứt dọc bong mảng nhỏ Khi cây còn non thì tán hình tháp, về già tán hình nón, lá dày cứng hình dải ngọn dáo xếp thành một mặt phẳng nằm ngang, mép lá có răng cưa dài từ 3-6cm Sa mộc có khả năng ra hoa từ 6 tuổi (Vũ Tiến Hinh và cộng sự, 2000) Hoa đực xếp cụm 15-20 cái, hình trụ thành đuôi sóc ở ngọn, xếp thành 5-6 cái một Hoa cái hình trứng, đơn hay cụm lại, quả nón dài 2,5-3 cm đường kính từ 2-4 cm có chóp hinh tam giác, tận cùng thành mũi thon Hạt dài từ 6-8 mm rộng từ 4-6 mm màu nâu, là cây có hai là mầm dài tuwf1,2-1,7 cm, rộng không qua 2 mm, đầu tròn lõm, lá ban đầu hình dải công như lưỡi liềm dài từ 1,5-3,5cm

Sa mộc có hệ rễ nông với rễ cái phát triển kém và rễ con tập trung ở độ sâu từ 10 đến 60 cm Ở Việt Nam, cây sa mộc được trồng chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc như Hà Giang, Lào Cai và Quảng Ninh, nơi có độ cao từ 500 đến 1.800 m so với mực nước biển, lượng mưa hàng năm từ 1.500 đến 2.500 mm, độ ẩm không khí trên 85% và thường xuyên có mây mù.

2.2.2 Nghiên cứu về kỹ thuật hạt giống và gieo ươm

Giống Sa mộc cần được lấy từ những rừng giống đã được chuyển hóa và công nhận, hoặc từ cây phần tán ở khu vực chưa có rừng giống, với điều kiện cây mẹ phải đạt tiêu chuẩn về tuổi từ 15-30 năm, sinh trưởng tốt, tán rộng đều, thân thẳng và không bị sâu bệnh hay hư hại Tại huyện Ba Vì, nguồn giống Sa mộc chủ yếu được nhập khẩu từ Trung Quốc.

Quá trình thu hái và chế biến hạt giống diễn ra vào tháng 10-11, sau khi có sương giá, khi quả chuyển từ màu xanh sang màu vàng mơ Sau khi thu hái, quả được ủ từ 2-4 ngày và phơi nắng nhẹ từ 2-3 ngày, mỗi ngày từ 7-8 giờ, trước khi tách hạt ra (thường 30-40kg quả thu được 1kg hạt) Sau đó, hạt được phơi tiếp 1-2 nắng để đạt độ ẩm tiêu chuẩn trước khi bảo quản Hạt sau khi làm sạch và phân loại có thể được gieo ươm ngay hoặc bảo quản khô trong thùng kín, thời gian bảo quản tối đa khoảng 6 tháng Hạt Sa mộc cũng có thể được bảo quản lạnh ở nhiệt độ từ 10°C đến 5°C, giúp kéo dài tuổi thọ lên tới 12 tháng Hạt giống đạt tiêu chuẩn có độ sạc 85-95%, mỗi kg chứa từ 120.000 đến 150.000 hạt, với tỷ lệ nảy mầm trên 30%.

Sa mộc hiện đang được trồng tập trung ở một số tỉnh phía Bắc nước ta, bao gồm Lào Cai, Yên Bái, Cao Bằng và Hà Giang.

Để chọn đất trồng Sa mộc, cần tìm những khu vực nằm ở các thung lũng hẹp với tầng đất dày và thoát nước tốt Đất trồng nên có thành phần cơ giới từ thịt nhẹ đến sét nhẹ, ít đá lẫn và độ pH từ 5-7 Thực bì thích hợp cho việc trồng rừng Sa Mộc là rừng thứ sinh nghèo kiệt, nơi có các loại cây bụi đang phục hồi như tế, sim, mua, thẩu tấu và thành ngạnh (Bộ Nông Nghiệp&PTNT, 2002, 2007; Chu Thi Phương và cộng sự, 2005).

- Làm đất trồng rừng : Tiến hành phát thực bì toàn diện ở những nơi có độ dốc 3: Phân bố có dạng lệch phải

Tham số λ được tính theo công thức: λ = (3.2)

Xt = Yt – Ymin (3.5) Để kiểm tra mức độ phù hợp của phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm chuyên đề sử dụng tiêu chuẩn χ 2 χ 2 = Σ (3.6)

Với f1 là tần số lý thuyết: f1 = n Pi

+ Nếu χ 2 ≤ χ 2 0.5 (k): Phân bố lý thuyết lựa chọn phù hợp với phân bố thực nghiệm

+ Nếu χ 2 >χ 2 0.5 (k): Phân bố lý thuyết lựa chọn không phù hợp với phân bố thực nghiệm

3.4.2.3.2 Phương pháp lựa chọn các dạng tương quan

* Tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực

Dựa trên tài liệu của các tác giả Đồng Sỹ Hiền, Vũ Tiến Hinh, Vũ Nhâm và các tài liệu liên quan, chuyên đề này tiến hành thử nghiệm các dạng phương trình khác nhau.

Dựa vào hệ số xác định R 2 để chọn phương trình phù hợp nhất

* Tương quan giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực

Chuyên đề lựa chọn dạng phương trình:

Để đánh giá sinh trưởng của các nhân tố như đường kính và chiều cao ở ba vị trí khác nhau (350m, 600m, 1000m), chuyên đề này áp dụng tiêu chuẩn Kruskal-Wallis.

+ Nếu H ≤ χ05 2 (k): các mẫu thuần nhất với nhau

+ Nếu H > χ05 2 (k): các mẫu không thuần nhất với nhau

+ Analyze/Nonparametric Tests/K-Independent samples

+ Trong hộp thoại Tests for several Independent samples Tests đưa biến cần so sánh vào Variable List và Vị_tri vào Grouping variable

+ Nháy chuột trái vào Define Range và ghi giá trị tại minimum, maximum + Chọn Kruskal – Wallis – H/OK n(n + 1)

ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Điều kiện tự nhiên

Vườn quốc gia Ba Vì, cách trung tâm Hà Nội 50 km về phía Tây, nằm trên địa bàn 16 xã thuộc 5 huyện: Ba Vì, Thạch Thất, Quốc Oai (Hà Nội) và Lương Sơn, Kỳ Sơn (Hòa Bình) Khu vực này có hệ thống giao thông thuận tiện, dễ dàng tiếp cận qua trục đường Láng – Hòa Lạc và Thị xã Sơn Tây.

- Tọa độ địa lý: Từ 2055 – 2107 Vĩ độ Bắc

- Ranh giới Vườn Quốc gia:

Khu vực này nằm ở phía Bắc giáp các xã Ba Trại, Ba Vì, Tản Lĩnh thuộc huyện Ba Vì, Hà Nội, trong khi phía Nam tiếp giáp với các xã Phúc Tiến, Dân Hòa của huyện Kỳ Sơn và xã Lâm Sơn thuộc huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình.

Phía Đông, khu vực giáp ranh với các xã Vân Hòa và Yên Bài thuộc huyện Ba Vì, cũng như Yên Bình, Yên Trung, Tiến Xuân của huyện Thạch Thất Ngoài ra, khu vực này còn tiếp giáp với xã Đông Xuân thuộc huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội, và xã Yên Quang, huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình.

+ Phía Tây giáp các xã Khánh Thượng, Minh Quang huyện Ba Vì, Hà Nội và các xã Phú Minh, huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hòa Bình

Tổng diện tích tự nhiên: 10.814,6 ha ( trích dẫn theo thông tin điện tử Vườn quốc gia Ba Vì)

4.1.2 Địa hình, địa thế

Ba Vì là một vùng núi trung bình với các đỉnh nổi bật như Đỉnh Vua (1296 m), Đỉnh Tảo Viên (1227 m), Đỉnh Ngọc Hoa (1131 m) và Đỉnh Viên Nam (1012 m) Khu vực này có địa hình bị chia cắt bởi khe, thung lũng và suối hẹp, tạo nên một cảnh quan thiên nhiên độc đáo.

Sườn của hai khối núi Ba Vì và Viên Nam có hình dạng bất đối xứng, trong đó sườn Tây Bắc nhô cao hơn sườn Đông Hướng dốc chính của núi dần thoải về phía Đông Bắc.

Tây Nam, độ dốc bình quân ˃25˚ Nhiều nơi có độ dốc lớn ˃35˚ ( trích dẫn theo trang thông tin điện tử vườn quốc gia Ba Vì)

Theo nghiên cứu của Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội (2005) và điều tra bổ sung năm 2008, nền địa chất khu vực Ba Vì có các phân vị địa tầng cổ nhất thuộc đá biến chất tuổi Proterozoi, được phân loại thành các nhóm đá đặc trưng.

Nhóm đá macma kiềm và trung tính, bao gồm các loại đá như Diorit và poocphiarit, có đặc điểm tương đối mềm Khi trải qua quá trình phong hóa, nhóm đá này tạo ra mẫu chất mịn và giàu dinh dưỡng.

Nhóm đá trầm tích bao gồm cát kết, phiến thạch sét và cuội kết, được hình thành từ đá magma kiềm và trung tính Khi trải qua quá trình phong hóa, nhóm đá này tạo ra loại đất có độ màu mỡ cao.

Nhóm đá biến chất trải dài từ khu vực Đá Chông đến Ngòi Lát, chiếm phần lớn diện tích phía Đông Thành phần chính của nhóm đá này bao gồm đá diệp thạch kết tinh, đá gnai, diệp thạch xêrit và các lớp quăczit.

- Nhóm đá vôi phân bố khu vực núi Chẹ, xóm Mít, xóm Quýt

- Nhóm đá trầm tích phun trào nằm rải rác trong vùng

Với thành phần đá mẹ phong phú và đa dạng đã hình thành nên nhiều loại đất khác nhau

Đất Feralit mùn vàng nhạt phân bố ở độ cao từ 700 m trở lên, phát triển trên đá macma kiềm và trung tính Đặc điểm nổi bật của loại đất này là màu vàng nhạt, với tầng mùn dày và tầng đất mỏng đến trung bình Quá trình hình thành đất Feralit diễn ra kém điểm hình, trong khi quá trình mùn hóa diễn ra mạnh mẽ do điều kiện địa hình ở đai cao.

Đất Feralit đỏ vàng phân bố ở độ cao dưới 700 m, hình thành trên đá macma kiềm và các loại đá khác Đặc trưng với màu sắc vàng đỏ, nâu rực rỡ, đất này có tầng mùn mỏng và độ dày thay đổi Khu vực này thường tái sinh cây gỗ và có khả năng thích hợp cho nhiều loại cây trồng lâm nghiệp.

Tổ hợp đất thung lũng bao gồm đất phù sa mới, phù sa cũ, đất sườn tích, lũ tích và sản phẩm hỗn hợp, rất phù hợp cho canh tác nông nghiệp.

Theo tài liệu khí tượng thủy văn gần đây, huyện Ba Vì có nhiệt độ bình quân năm đạt 23,4˚C, với nhiệt độ tối thấp 2,7˚C và tối cao 42˚C Ở độ cao 400 m, nhiệt độ trung bình năm là 20,6˚C, trong khi từ 1.000 m trở lên, nhiệt độ giảm còn 16˚C, với mức thấp tuyệt đối có thể xuống 0,2˚C và cao tuyệt đối đạt 33,1˚C Lượng mưa trung bình hàng năm tại khu vực này là 2.500mm, không phân bố đều và tập trung chủ yếu vào tháng 7.

8 Độ ẩm không khí 86,1% Vùng thấp thường khô hanh vào tháng 1, tháng 12

Khi độ cao đạt từ 400 mét trở lên, khí hậu trở nên ít khô hanh hơn so với khu vực dưới 400 mét Vào mùa đông, gió Bắc xuất hiện với tần suất trên 40%, trong khi mùa hè có gió Đông Nam chiếm 25% và gió Tây Nam cũng góp mặt.

4.1.4.2 Thủy văn và tài nguyên nước

Hệ thống suối trong khu vực chủ yếu bắt nguồn từ thượng nguồn Núi Ba

Vườn Quốc Gia Ba Vì nằm ở khu vực Núi Viên Nam, nơi có các suối lớn và dòng nhánh chảy theo hướng Bắc và Đông Bắc, tất cả đều là phụ lưu của sông Hồng Ở phía Tây, các suối ngắn và dốc hơn so với những suối ở phía Bắc và Đông, và chúng là phụ lưu của sông Đà.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Quy luật cấu trúc của lâm phần Sa mộc

5.1.1 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính N/D 1.3

Phân bố số loài cây theo cấp đường kính thể hiện sự sắp xếp các cá thể cây rừng dựa trên kích thước thân cây Đây là một trong những quy luật quan trọng nhất trong cấu trúc lâm phần.

Hiểu biết về phân bố N/D1.3 giúp áp dụng hiệu quả các biện pháp nuôi dưỡng và khai thác cây trong kinh doanh, đồng thời là cơ sở để xác định trữ lượng rừng, đặc biệt là trữ sản phẩm Kết quả mô phỏng phân bố số cây theo đường kính ngang ngực được trình bày trong bảng 5.1 và hình 5.1.

Bảng 5.1: Kết quả mô phỏng phân bố số cây theo đường kính ngang ngực theo hàm Weibull

Vị trí OTC    n 2  05 2 Kết luận

Kết quả mô phỏng phân bố số cây theo đường kính ngang ngực bằng hàm Weibull cho thấy các ô tiêu chuẩn đều có giá trị chi bình phương (χ²) nhỏ hơn 0.052, chứng minh rằng phân bố Weibull phù hợp cho việc mô phỏng phân bố N/D1.3 thực nghiệm tại các lâm phần Sa mộc trong khu vực nghiên cứu.

Kết quả trên được mô hình hóa bằng các biểu đồ dưới đây:

Hình 5.1: Sự phù hợp của phân bố N/D 1.3 thực nghiệm với phân bố lý thuyết

Phân bố Weibull với hai tham số độ lệch  và độ nhọn  đã mô phỏng tốt cho phân bố N/D1.3, trong đó tham số độ lệch  dao động từ 2.5 đến 2.7 và tham số độ nhọn  từ 0,003 đến 0,005 Hầu hết các phân bố có dạng một đỉnh lệch trái, trong khi một số ít tiệm cận phân bố chuẩn Đỉnh đường cong tập trung chủ yếu ở cỡ đường kính từ 13.

Biểu đồ phân bố N/D1.3 (otc 1) ft fl

Biểu đồ phân bố N/D1.3 (otc 2) ft fl

Bểu đồ phân bố N/D1.3 (otc 3) ft fl

15 cm Điều này chứng tỏ trong lâm phần điều tra, số cây tập trung ở cỡ đường kính trung bình chiếm đa số

5.1.2 Quy luật phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn (N/Hvn)

Phân bố N/Hvn là yếu tố quan trọng phản ánh đặc trưng sinh thái và hình thái quần thể thực vật rừng, đồng thời cho thấy hiện trạng và trình độ kinh doanh rừng Nghiên cứu phân bố N/Hvn giúp dự đoán trữ lượng rừng ở các cấp chiều cao khác nhau, từ đó hiểu rõ quy luật cấu trúc của rừng Việc này cho phép đề xuất các biện pháp tác động phù hợp nhằm dẫn dắt rừng phát triển ổn định theo mục đích kinh doanh Đề tài sử dụng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/Hvn thực nghiệm tại 3 ô tiêu chuẩn ở ba dạng địa hình khác nhau trong khu vực nghiên cứu, với kết quả được tổng hợp trong bảng 5.2.

Bảng 5.2: Kết quả mô hình hoá quy luật phân bố N/Hvn theo hàm

Vị trí OTC    n 2  05 2 Kết luận

Hình ảnh trực quan về quy luật phân bố N/Hvn thể hiện ở hình 5.2:

Hình 5.2: Sự phù hợp của phân bố N/Hvnthực nghiệm với phân bố lý thuyết

Biểu đồ phân bố N/Hvn (otc 1) ft fl

Biểu đồ phân bố N/Hvn (otc 2) ft fl

Biểu đồ phân bố N/Hvn (otc 3) ft fl

Theo bảng 5.2 và hình 5.2, giá trị tính toán ở tất cả các ô tiêu chuẩn đều nhỏ hơn giá trị tra bảng, cho thấy phân bố Weibull mô phỏng hiệu quả quy luật phân bố N/Hvn thực nghiệm của các lâm phần Sa mộc trong khu vực nghiên cứu.

5.1.3 Quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực H VN -D 1.3 Đây là một trong các quy luật cấu trúc cơ bản của lâm phần Việc nghiên cứu tìm hiểu và nắm vững quy luật này là rất cần thiết trong công tác điều tra và nuôi dưỡng rừng Thông qua quy luật này kết hợp với quy luật N/D có thể dễ dàng dự đoán một cách tương đối chính xác trữ lượng sản phẩm lâm phần Cũng vì lẽ đó mà việc nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây cho từng đối tượng khác nhau không chỉ là một trong những lĩnh vực được quan tâm hàng đầu của các nhà Lâm học, các nhà Điều tra rừng mà ngay cả các nhà Kinh doanh rừng cũng đặc biệt quan tâm

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ tập trung vào việc mô phỏng các phương trình toán học thể hiện mối quan hệ đa dạng và phong phú, cụ thể là các dạng phương trình (3.7), (3.8), (3.9), và (3.10).

Kết quả được tổng hợp ở bảng 5.3

Bảng 5.3: Biểu tổng hợp kết quả lựa chọn dạng liên hệ H vn /D 1.3

Vị trí ÔTC Dạng phương trình R 2 Sig a b Siga Sigb Phương trình

H = a.D b 0.904 0.000 0.952 0.983 0.000 0.000 HVN = 0,952.D1.3 0,983 Đồ thị minh họa tương quan HVN/D1.3 theo các dạng phương trình thể hiện ở hình 5.3

Hình 5.3 Biểu đồ tương quan H VN /D 1.3

Kết quả bảng 5.3 và hình 5.3 cho thấy:

- Với xác suất (Sig = 0.000) cho nên tương quan HVN/D1.3 ở cả 3 ô tiêu chuẩn trên

3 vị trí đều tồn tại và có thể mô phỏng bằng 4 dạng phương trình đã chọn

Hệ số xác định R² trong khoảng 0,734 đến 0,898 cho thấy mối tương quan chặt chẽ giữa HVN và D1.3 ở ba ô tiêu chuẩn Các hệ số a và b đều hiện diện trong tổng thể, cho thấy rằng cả bốn dạng phương trình đã được chọn đều mô phỏng tốt cho mối tương quan này.

Dựa trên kết quả phân tích mối quan hệ giữa HVN và D1.3 thông qua 4 dạng phương trình tương quan khác nhau, chuyên đề đã lựa chọn phương trình phù hợp để mô tả mối quan hệ này cho từng OTC Phương trình được chọn cần đáp ứng các tiêu chí cụ thể để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc phân tích.

+ Phản ánh bản chất sinh của mối quan hệ

+ Hệ số tương quan cao

+ Các hệ số phải tồn tại trong tổng thể

+ Phương trình đơn giản dễ áp dụng

Dựa vào hệ số xác định R² của bốn dạng phương trình ở từng ô tiêu chuẩn, phương trình Logarit H = a + b ln D cho thấy hệ số xác định lớn nhất, với các hệ số tự do và hồi quy đều tồn tại Phương trình này không chỉ đơn giản mà còn dễ sử dụng, do đó, nó được chọn là phương trình mô phỏng tốt nhất cho tương quan HVN/D1.3 của loài cây Sa mộc trong khu vực nghiên cứu.

5.1.4 Quy luật tương quan giữa đường kính ngang ngực và đường kính tán

Đường kính tán (D1.3) là chỉ tiêu quan trọng phản ánh diện tích dinh dưỡng của cây rừng, có mối liên hệ trực tiếp với cấu trúc và độ tàn che của lâm phần Nó cũng là yếu tố quyết định mật độ thích hợp trong công tác nuôi dưỡng rừng Khi hiểu được tương quan giữa Dt và D1.3, việc nghiên cứu sinh trưởng của D1.3 sẽ giúp dự đoán được sự phát triển của đường kính tán cây.

Do đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu quan hệ giữa Dt với D1.3 Kết quả tính toán và kiểm tra dạng liên hệ được trình bày ở bảng 5.4

Bảng 5.4 Bảng tổng hợp kết quả thử nghiệm chọn hàm tương quan giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực theo dạng D t =a+b.D 1.3

OTC r a b Sig r Siga Sigb Dạng phương trình

Bảng 5.4 cho thấy mối quan hệ giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực có tính chất tương đối chặt chẽ, với hệ số tương quan r dao động từ 0,59 đến 0,663 Tất cả các phương trình trong các ô tiêu chuẩn đều có hệ số a và b tồn tại, cho phép áp dụng hàm tương quan tuyến tính một lớp để mô phỏng mối quan hệ này cho lâm phần Sa mộc trong khu vực nghiên cứu.

Đánh giá một số đặc điểm sinh trưởng của Sa mộc

5.2.1 Kết quả kiểm tra thuần nhất giữa các ô tiêu chuẩn ở các vị trí đai cao 5.2.1.1 Vị trí đai cao 350m và 600m

Bảng 5.5: Kết quả kiểm tra thuần nhất ở vị trí đai cao 350m và 600m

2 56 12.35 2.71 21.94 11.04 2.64 23.91 2.48 0.59 23.79 Kiểm tra UD(1-2) = 3.75 UHvn(1-2)=3.86 UDt(1-2) =1.01

Từ bảng số liệu, có thể thấy rằng sinh trưởng về đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn) và đường kính tán (Dt) của cây Sa mộc tại các vị trí đai cao 350m và 600m có sự khác biệt rõ rệt Hệ số biến động của D1.3 là 22.82% - 21.94%, Hvn là 17.33% - 23.91%, và Dt là 22.78% - 23.79%, cho thấy sự phân hoá giữa các cây trong rừng trồng, mặc dù mức độ phân hoá không cao Kiểm tra sự thuần nhất giữa hai ô tiêu chuẩn ở hai đai cao cho thấy kết quả sinh trưởng D1.3 và Hvn đều lớn hơn 1.96, trong khi Dt nhỏ hơn 1.96, cho thấy mức độ sinh trưởng khác nhau ở các vị trí khác nhau Nguyên nhân chính của sự khác biệt này là do ảnh hưởng của yếu tố đất và địa hình.

5.2.1.2 Vị trí đai cao 600m và 1000m

Bảng 5.6: Kết quả kiểm tra thuần nhất ở vị trí đai cao 600m và 1000m ÔTC N

D 1.3 tb (cm) Sd Sd% H vn tb(m) S Hvn Sh% D t tb(m) S Dt S Dt %

3 59 11.68 2.45 20.97 10.69 2.30 21.51 2.31 0.52 22.52 Kiểm tra UD(2-3) = 1.39 UHvn(2-3)= 0.76 UDt(2-3) = 1.63

Dữ liệu từ bảng 5.6 cho thấy sự sinh trưởng về D1.3, Hvn và Dt của cây Sa mộc ở độ cao 600m và 1000m khá đồng đều với hệ số biến động không cao Điều này chỉ ra rằng có sự phân hoá giữa các cây trong lâm phần, nhưng mức độ phân hoá không lớn và chênh lệch về các chỉ tiêu sinh trưởng ở hai ô tiêu chuẩn nhỏ Kiểm tra sự thuần nhất giữa hai ô tiêu chuẩn ở độ cao 600m và 1000m về sinh trưởng của D1.3, Hvn và Dt theo tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn cho kết quả nhỏ hơn 1.96.

5.2.1.3 Vị trí đai cao 1000m và 350m

Bảng 5.7: Kết quả kiểm tra thuần nhất ở vị trí 1000m và 350m ÔTC N

D 1.3 tb (cm) Sd Sd% H vn tb(m) S Hvn Sh% D t tb(m) S Dt S Dt %

Kiêm tra UD(2-3) = 5.18 UHvn(2-3)= 5.06 UDt(2-3) =2.76

Kết quả từ bảng cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong sinh trưởng của Sa mộc ở các độ cao 1000m và 350m, với đường kính ngang ngực D1.3, chiều cao vút ngọn Hvn và đường kính tán Dt có sự chênh lệch lớn Hệ số biến động cao cho thấy sự phân hoá rõ rệt giữa các cây trong lâm phần Kiểm tra sai dị về các chỉ tiêu sinh trưởng ở hai ô tiêu chuẩn cho thấy U> 1.96, cho thấy ảnh hưởng của yếu tố đất và địa hình Kết quả cho thấy sinh trưởng của Sa mộc ở vị trí 350m tốt hơn, trong khi ở vị trí 1000m kém hơn.

5.2.2 Sinh trưởng đường kính ngang ngực trên các vị trí 350m, 600m và 1000m Để đánh giá về sinh trưởng đường kính ngang ngực ở các vị trí địa hình khác nhau, chúng tôi tiến hành so sánh sinh trưởng đường kính ở các vị trí 350m, 600m, 1000m bằng tiêu chuẩn Kruskal – Walis trên phần mềm SPSS Đây là tiêu chuẩn so sánh dựa vào việc xếp hạng, kết quả xếp hạng và kiểm tra được tổng hợp tại bảng 5.8 và bảng 5.9

Bảng 5.8 Bảng tính hạng cho chỉ tiêu đường kính ngang ngực Sa mộc tại các vị trí địa hình 350m – 600m – 1000m

Vị trí Dung lượng quan sát Hạng trung bình

Theo bảng 5.8, hạng trung bình về đường kính tại vị trí 350m đạt 112.01, cao nhất so với vị trí 600m là 79.99 và vị trí 1000m là 69.07 Điều này cho thấy rằng hạng trung bình về đường kính ngang ngực tại vị trí 350m là cao nhất, tiếp theo là vị trí 600m, và cuối cùng là vị trí 1000m.

Bảng 5.9 Kết quả so sánh sinh trưởng đường kính ngang ngực bằng tiêu chuẩn Kruskal – Walis

Kết quả kiểm tra giả thuyết H0 theo công thức của Kruskal & Wallis cho thấy xác suất của  2 < 0.05, dẫn đến việc bác bỏ giả thuyết H0 Điều này chứng tỏ rằng sinh trưởng D1.3 của Sa mộc ở ba vị trí 350m, 600m và 1000m có sự khác biệt rõ rệt Đặc biệt, đường kính của Sa mộc ở vị trí 350m đạt giá trị trung bình cao nhất, cho thấy đây là vị trí sinh trưởng tốt nhất.

Sinh trưởng đường kính D1.3 trung bình của Sa mộc ở vị trí 350m là cao nhất, vượt trội so với vị trí 600m và thấp nhất ở vị trí 1000m Điều này cho thấy rằng, mặc dù cùng một loài cây và biện pháp trồng rừng, sinh trưởng của Sa mộc vẫn khác nhau ở các địa hình khác nhau Nguyên nhân chính cho sự khác biệt này là do ảnh hưởng của đất, nơi có lớp đất dày hơn và giàu dinh dưỡng hơn ở chân tầng, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của Sa mộc Biểu đồ dưới đây mô phỏng mức độ chênh lệch D1.3 của Sa mộc tại ba vị trí khác nhau.

Hình 5.4: Sinh trưởng D 1.3 của Sa mộc ở vị trí 350m, 600m, 1000m

Biểu đồ cho thấy, sinh trưởng D1.3 của cây Sa mộc tại độ cao 350m diễn ra nhanh nhất, tiếp theo là tại 600m, trong khi sinh trưởng D1.3 ở vị trí 1000m chậm hơn.

5.2.3 Sinh trưởng chiều cao trên các vị trí 350m,600m,1000m

Kết quả so sánh sinh trưởng chiều cao trên các vị trí địa hình 350m, 600m, 1000m theo tiêu chuẩn Kruskal – Walis được thể hiện ở bảng 5.10 và bảng 5.11

Bảng 5.10: Bảng tính hạng cho chỉ tiêu chiều cao vút ngọn tại các vị trí địa hình 350m – 600m – 1000m

Vị trí Dung lượng quan sát Xếp hạng trung bình

Bảng 5.11: Kết quả so sánh sinh trưởng đường kính ngang ngực bằng tiêu chuẩn Kruskal – Walis

Theo bảng 5.10, chiều cao trung bình của Sa mộc ở dạng 350m là cao nhất, tiếp theo là dạng 600m, và cuối cùng là dạng thấp hơn.

Kết quả kiểm tra giả thuyết H0 theo công thức của Kruskal & Wallis cho thấy xác suất của  2 < 0.05, dẫn đến việc bác bỏ Ho Điều này chứng tỏ sự khác biệt rõ rệt trong sinh trưởng Hvn của Sa mộc ở ba vị trí 350m, 600m và 1000m Đặc biệt, chiều cao của Sa mộc tại vị trí 350m có số hạng trung bình cao nhất, cho thấy đây là vị trí sinh trưởng tốt nhất Để minh họa sự khác biệt này một cách trực quan, chúng tôi đã mô phỏng mức độ chênh lệch Hvn của Sa mộc tại ba vị trí qua biểu đồ.

Hình 5.5: Sinh trưởng H vn của Sa mộc ở vị trí 350m, 600m, 1000m

Theo biểu đồ, sinh trưởng của Sa mộc ở độ cao 350m diễn ra nhanh nhất, tiếp theo là ở 600m, trong khi sinh trưởng ở độ cao 1000m là chậm nhất.

5.3 Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp cho các mô hình trồng rừng Sa mộc tại Vườn quốc gia Ba Vì

Áp dụng kỹ thuật khoanh nuôi bảo vệ kết hợp với phương pháp lâm sinh sẽ thúc đẩy nhanh quá trình phát triển và phục hồi rừng Đồng thời, việc trồng bổ sung các diện tích mới sẽ giúp phủ xanh những vùng đồi núi trọc.

Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh là phương pháp áp dụng các biện pháp bảo vệ để thúc đẩy sự phát triển của rừng Ngoài việc khoanh nuôi, có thể kết hợp trồng thêm một số loài cây có giá trị lâm sản ngoài gỗ dưới tán rừng, nhằm tăng cường đa dạng sinh học và cải thiện hiệu quả kinh tế.

Chặt vệ sinh và loại bỏ những cây gãy đổ, cây sâu bệnh là rất cần thiết để bảo vệ sự phát triển của rừng Việc này cần tuân thủ quy định về quản lý rừng và bảo vệ rừng phòng hộ.

Để bảo vệ rừng trước mùa cháy, cần thực hiện các biện pháp cụ thể như thu dọn và đốt vật liệu dễ cháy, tăng cường giám sát khu vực rừng, và tạo tầng tán hợp lý nhằm giảm thiểu nguy cơ cháy rừng.

Cần phát huy vai trò của công tác khuyến lâm trong việc phổ biến các kỹ thuật trồng và chăm sóc cho cây Sa mộc

Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp cho các mô hình trồng rừng Sa mộc tại Vườn quốc gia Ba Vì

Từ những kết quả nghiên cứu đề tài rút ra một số kết luận sau:

Phân bố lý thuyết dạng hàm Weibull cho thấy quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính ngang ngực (N/D1.3) và chiều cao vút ngọn (N/Hvn) có dạng một đỉnh lệch trái Kết quả này tương thích với đặc điểm của rừng trồng thuần loài đều tuổi tại Việt Nam và phù hợp với các nghiên cứu trước đó.

* Từ kết quả nghiên cứu mối tương quan giữa các đại lượng cho thấy:

- Giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực thân cây luôn tồn tại mối quan hệ chặt chẽ dưới dạng phương trình logarit Hvn = a + blnD1.3

Mối quan hệ giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực được thể hiện qua phương trình đường thẳng Dt = a + b.D1.3, áp dụng cho từng ô tiêu chuẩn trên các dạng địa hình khác nhau, với mức độ từ tương đối chặt đến chặt.

Kết quả so sánh sinh trưởng đường kính ngang ngực D1.3 và chiều cao vút ngọn Hvn của cây Sa mộc trồng thuần loài đều tuổi tại các vị trí địa hình khác nhau như chân đồi, sườn đồi và đỉnh đồi ở Vườn quốc gia Ba Vì – Hà Nội cho thấy rằng sinh trưởng của cây Sa mộc ở vị trí chân đồi là tốt nhất.

Sa mộc sinh trưởng tốt nhất ở vị trí sườn đồi, trong khi ở đỉnh đồi, sự phát triển của cây này kém hơn Nguyên nhân chủ yếu được cho là do ảnh hưởng của yếu tố đất và địa hình.

Bên cạnh những kết quả thu được, đề tài còn một số mặt tồn tại sau đây: -Số lượng ô tiêu chuẩn điều tra nghiên cứu còn ít

Đề tài này chỉ được nghiên cứu ở một cấp tuổi nhất định, do đó, kết quả thu được chưa thể tổng quát và chỉ áp dụng cho nhóm đối tượng trong độ tuổi nghiên cứu Các giai đoạn tuổi khác cần được khảo sát qua các nghiên cứu tiếp theo để có cái nhìn toàn diện hơn.

- Đề tài còn chưa tính toán, sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để

KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ