TÓM LƯỢC ĐỀ TÀI

PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ NHANH SINH KHỐIVÀ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ SÂU NGẬP LÊN SINH KHỐI RỪNG TRÀM (Melaleuca cajuputi) TRÊN ĐẤT THAN BÙN VÀ ĐẤT PHÈN KHU VỰC U MINH HẠ TỈNH CÀ MAU

Mục tiêu của đề tài là (i) xây dựng phương pháp đánh giá nhanh sinh khối rừng bằng một mô hình toán học giữa sinh khối (tươi và khô) của các bộ phân trên mặt đất của cây Tràm (thân, cành, lá) trên đất than bùn và đất phèn với đường kính thân cây ở vị trí ngang ngực (DBH); (ii) làm rõ những đặc trưng lâm học của rừng Tràm và mối quan hệ giữa sinh khối các thành phần trên mặt đất (thân, cành, lá) với DBH trên đất than bùn và đất phèn; (iii) phân tích rõ ảnh hưởng của chế độ ngập và loại đất đến sinh khối (tươi và khô) của các thành phần trên mặt đất của rừng Tràm.

Thí nghiệm đã được thực hiện trên rừng Tràm tuổi 5, 8 và 11 tại khu vực U Minh Hạ sinh trưởng trên hai loại đất than bùn và đất phèn. Độ sâu ngập được lựa chọn là từ thấp hơn 30cm, 30 – 60cm đến sâu hơn 60cm tương ứng với thời gian ngập là

4 tháng/năm, 4 – 7 tháng/năm và trên 7 tháng/năm. Phương pháp điều tra kết hợp với phân tích so sánh đã được sử dụng trong quá trình thực hiện.

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng phân bố N-D của rừng Tràm tuổi 5, 8 và 11 có thể mô tả bằng hàm mật độ xác suất Weibull. Sinh khối của rừng Tràm có thể xác định nhanh ngoài thực địa thông qua chỉ tiêu đường kính thân cây ngang ngực (DBH) với sai số nhỏ hơn 10%, đây là chỉ tiêu sử dụng tốt trong ước lượng sinh khối nhanh rừng Tràm ở thực địa. Tổng sinh khối phần trên mặt đất của rừng Tràm trên đất than bùn và đất phèn có thể tính toán bằng một hàm số hoặc biểu sinh khối đã được lập cho rừng Tràm

Tổng sinh khối (TSK) = a x DBHb. Với a = 0.258 và b = 2.352

Sinh khối (tươi và khô) của thân, cành, lá của cây Tràm sinh trưởng trên đất than bùn và đất phèn cũng có thể xác định nhanh ngoài thực địa thông qua mối liên hệ của chúng với DBH

Trên cùng loại đất và tuổi rừng, sinh khối rừng Tràm có sự khác biệt rõ rệt theo độ sâu ngập. Tổng sinh khối của rừng Tràm đạt lớn nhất ở độ ngập <30cm, và kém nhất ở độ ngập > 60cm. Sự khác biệt về sinh khối khô cũng có ý nghĩa giữa các độ sâu ngập khác nhau. Ngoài ra, mật độ cây rừng ở độ sâu ngập cao luôn thấp hơn ởđộ ngập trung bình và thấp đã dẫn đến tổng sinh khối cũng thấp hơn.

So với đất phèn, mật độ cây rừng tuổi 5, 8 và 11 trên đất than bùn cũng thấp hơn. Đường kính trung bình trong từng cấp tuổi rừng ở đất than bùn luôn lớn hơn trên đất phèn nhưng chiều cao trung bình lại thấp hơn. Tổng sinh khối và năng suất sinh khối khô ở rừng trên đất phèn cao hơn từ 1.3 đến 1.6 lần sinh khối trên đất than bùn. ĐIều nầy có thể được giải thích bởi mật độ cây rừng ở đất phèn cao hơn gấp đôi sovới mật độ cây trên đất than bùn

Evaluation of biomass and effect of submergence depth on growth of Melaleuca planting on peat soil and acid sulfate soil

in U Minh Ha area Ca Mau province

ABSTRACT

The objectives of the study are (i) to find a fast evaluation method to measure Melaleuca forest biomass on the field based on measuring diameter at breast height (DBH) of plant. (ii) clarify a number of sylviculture characteristics of five to eleven years old Melaleuca forests and relation between the biomass of above - ground parts (trunks, branches and leaves) and the DBH of plant grown on peat soil and acid sulphate soil; (iii) observe the effects of submergence depth and types of soil on biomass products of Melaleuca forests.

Experiments were carried out at Melaleuca forests at the ages of 5, 8 and 11 grown on peat soil and acid sulphate soil in U Minh Ha area with the selected submergence depth in a range of less than 30 cm, 30-60 cm and more than 60 cm during a period of less than four months, from four months to seven months and more than seven months on the basis of the application of field survey combined with data analysis method

Research results showed that Weibull function can be used to describe N-D distribution of Melaleuca forests at the ages of 5, 8 and 11. Melaleuca forest biomass can be fast evaluated on the field based on the DBH of plant with the error of less than 10%, which is considered as a reliable level. Total biomass of Melaleuca on peat soil and acid sulphate soil can be calculated by using the equation below and Biomass deducible table for Melaleuca forest was formulated.

Total biomass (TB) = a x DBHb

Where a = 0.258 and b = 2.352

The biomass (raw and dry) of trunks, branches and leaves of Melaleuca trees living on peat soil and acid sulphate soil can be fast calculated on the field using the correlation with DBH.

On the same type of soil and with the same age class, the growth of Melaleuca forest was markedly affected by the depth of submergence. The best growth of Melaleuca trees, which was indicated by trunk biomass, was found in submergence depth of less than 30cm, while the worst was found in the depth of more than 60cm. The difference of dry biomass was also significant between different flood levels. In addition, the density of Melaleuca forest at high submergence level was always lower than that at average and shallow levels which resulted in reduced total biomass.

The density of Melaleuca forests at the ages of 5, 8 and 11 found on peat soil was lower than that on acid sulphate soil. Average diameter of trees in Melaleuca forests at the ages of 5, 8 and 11 on peat soil was larger than that on acid sulphate soil, but their average height was lower. Total dry biomass and biomass products of forests on acid sulphate soil were 1.3 – 1.6 higher than those on peat soil. This result can be explained due to the density of Melaleuca forest on acid sulphate soil was abouttwice as much as that on peat soil.

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i Lời cam đoan ii Lý lịch khoa học iii Cảm tạ v

Tóm lược vi Abstract viii Danh sách ký hiệu, chữ viết tắt xiii

Danh sách bảng xiv Danh sách hình xv

Chương 1:MỞ ĐẦU 1

Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1. Lịch sử và nguồn gốc cây Tràm 3

2.2. Các đặc điểm sinh thái, phân bố, sinh trưởng và giá trị sử dụng của loài tràm (Melaleuca cajuputi)

2.2.1. Đặc điểm hình thái 3

2.2.2. Đặc điểm phân bố và sinh thái 5

2.2.3. Sinh trưởng rừng Tràm 6

2.2.4. Công dụng 7

2.3. Sinh khối rừng 9

2.4. Đặc điểm vùng nghiên cứu 12

Chương III: PHƯƠNG TIỆN - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

3.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 16

3.2. Phương tiện 16

3.3. Phương pháp nghiên cứu 16

3.3.1. Phân chia các lâm phần Tràm theo độ sâu ngập và đất 16

3.3.2. Phương pháp nghiên cứu đặc trưng lâm học của rừng Tràm 20

3.3.3. Phương pháp nghiên cứu sinh khối rừng Tràm 21

3.3.4. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của độ sâu ngập và đất

đến sinh khối cây Tràm và rừng Tràm

3.3.5. Thu thập những dữ liệu khác 26

CHƯƠNG 4 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27

4.1. Kết quả khảo sát đặc trưng lâm học của rừng Tràm 27

4.1.1. Kết quả khảo sát tổng quát trong khu vực nghiên cứu giữa đất than bùn và đất phèn

27

4.1.2. Đặc trưng mật độ, đường kính, chiều cao và trữ lượng rừng trên đất than bùn và đất phèn

28

4.1.3. Thảo luận chung về các đặc trưng lâm học của rừng Tràm 31

4.2. Quan hệ giữa các bộ phận sinh khối của cây Tràm 33

4.2.1. Rừng Tràm trên đất than bùn 33

4.2.2. Rừng tràm trên đất phèn 37

4.2.3. Thảo luận chung về quan hệ giữa các bộ phận sinh khối 41

4.3. Xây dựng biểu sinh khối rừng Tràm 42

4.4. Ảnh hưởng của địa hình và đất đến sinh khối rừng Tràm ở Cà Mau 51

4.4.1. Ảnh hưởng của độ sâu ngập đến sinh khối rừng Tràm 51

4.4.2. Ảnh hưởng của đất đến sinh khối rừng Tràm 53

4.4.3. Thảo luận về ảnh hưởng của độ sâu ngập và loại đất đến sinh khối Tràm 58

4.5. Một số đề xuất 59

4.5.1. Phương pháp xác định nhanh sinh khối rừng Tràm ở ngoài rừng. 59

4.5.2. Biện pháp nâng cao năng suất, cải thiện chất lượng rừng Tràm và giảm thấp sự phân hoá cấp sinh trưởng của cây Tràm.

60

Chương V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

5.1. Kết luận 63

5.2. Kiến nghị 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

Tràm (Melaleuca cajuputi) là một trong số 220 loài trong chi Melaleuca thuộc họ Sim (MYRTACEAE). Là loài cây gỗ nhỏ, thường xanh, có phạm vi phân bố rộng trên vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. Thường được tìm thấy ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng và ẫm ướt. Ở Đồng bằng sông Cửu Long, rừng tràm phát triển mạnh ở các vùng đất phèn ngập nước không hoặc ít bị nhiễm mặn.

Tỉnh Cà Mau là một trong những địa phương có diện tích rừng tràm tập trung khá lớn, phân bố chủ yếu ở các huyện U Minh, Trần Văn Thời, Thới Bình trên hai nhóm đất phèn điển hình là đất phèn than bùn và đất phèn không có lớp than bùn.

Lợi ích của rừng tràm đã được biết đến trong việc phòng hộ chắn gió bão, là nơi cư trú của rất nhiều loài động vật hoang dã nhất là các loài bò sát, cá, các loài chim … Những sản phẩm kinh tế từ rừng tràm cũng rất đa dạng: Tinh dầu tràm, mật ong, được sử dụng trong chế biến dược phẩm, gỗ tràm được sử dụng phổ biến trong việc gia cố nền móng các công trình xây dựng, làm chất đốt… Đặc biệt, trên các khu vực giao đất giao rừng trên địa bàn U Minh tỉnh Cà Mau cùng một số địa phương ở đồng bằng sông Cửu Long, tràm được xem là loài cây chủ lực trong việc phát triển kinh tế nông hộ.

Trong những năm gần đây để tăng cường hiệu quả và đẩy mạnh công tác bảo vệ và phòng chống cháy rừng tràm, việc đắp các đập giữ nước trong mùa khô và hoàn thiện dần hệ thống kênh mương nội đồng trong khu vực rừng U Minh đã đem lại kết quả khả quan, tình trạng cháy rừng được từng bước ngăn chặn. Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm do việc giữ nước mang lai, một số yếu tố bất lợi đã phát sinh như đã có một số diện tích rừng Tràm bị chết đồng loạt (1998) mà không rõ nguyên nhân cụ thể, chủ yếu là trên các vùng đất bị ngập quanh năm (do việc quản lý nước phòng chống cháy rừng). Do đó, việc nghiên cứu ảnh hưởng của độ sâu ngập với các chế độ ngập nước khác nhau (độ ngập thấp, ngập thường xuyên; độ ngập cao, không/ít ngập và độ ngập trung bình, ngập theo mùa) đến sinh trưởng và phát triển của rừng tràm trên đất phèn rất cần thiết và có ý nghĩa trong công tác quản lý, bảo vệ và kinh doanh hiệu quả, bền vững rừng Tràm.

Tuy nhiên, nghiên cứu đánh giá sinh khối rừng là một trong những công trình nghiên cứu có rất nhiều trở ngại. Có 3 nhược điểm lớn đối với các nghiên cứu về rừng, đó là: (1) qui mô thí nghiệm thường rất lớn (nhiều ha) và việc xác lập các nhân tố thí nghiệm rất tốn kém; (2) thời gian thí nghiệm rất dài (nhiều năm) và (3) mỗi lần thu thập số liệu sẽ làm hư hại khu rừng thí nghiệm (phải chặt hạ toàn bộ để cân đo sinh khối). Do đó thông thường người ta áp dụng phương pháp “lấy khônggian bù thời gian”: Lựa chọn các khu rừng có sẳn ngoài hiện trường để bố trí đồngloạt các ô mẫu. Tuy nhiên tìm được những điểm nghiên cứu đồng nhất về các yếu tố như một bố trí thí nghiệm tiêu chuẩn để có thể so sánh các nhân tố thí nghiệm là công việc hết sức khó khăn. Vấn đề là làm thế nào để khắc phục được các trở ngại nêu trên để trong một thời gian tương đối ngắn có thể đánh giá được năng suất lập địa rừng Tràm với độ chính xác chấp nhận được.

Nhằm giải quyết vấn đề trên, đề tài “Phương pháp đánh giá nhanh sinh khối và ảnh hưởng của độ sâu ngập lên sinh khối rừng Tràm trên đất than bùn và đát phèn khu vực U Minh Hạ tỉnh Cà Mau” đã được thực hiện với các mục tiêu đặt ra như sau:

(1) Xây dựng được mô hình biểu diễn quan hệ giữa sinh khối (tươi và khô) của các bộ phân trên mặt đất của cây Tràm (thân, cành, lá) sinh trưởng trên đất than bùn và đất phèn với đường kính thân cây ở vị trí 1.3 m (DBH) nhằm làm cơ sở xác định nhanh sinh khối rừng Tràm ngoài thực địa.

(2) Phân tích rõ ảnh hưởng của độ sâu ngập và loại đất đến sinh khối (tươi và khô)

và năng suất sinh khối của các thành phần trên mặt đất của rừng Tràm.

(3) Từ các kết quả nghiên cứu đi đến đề xuất phương pháp tính nhanh sinh khối rừng Tràm ở ngoài thực địa và biện pháp cải thiện rừng Tràm nhằm nâng cao năng suất rừng Tràm.

Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu, những nội dung chính sau đây đã được thực hiện:

(1) Nghiên cứu đặc trưng lâm học của rừng Tràm 5 - 8 - 11 tuổi

(2) Nghiên cứu quan hệ giữa các bộ phận sinh khối của cây Tràm và giữa chúng với đường kính thân cây cả vỏ tại vị trí ngang ngực (DBH)

(3) Xây dựng biểu sinh khối rừng Tràm

(4) Nghiên cứu ảnh hưởng của độ sâu ngập và đất đến sinh khối rừng Tràm