Nghiên Cứu Phản Ứng Của Tếch Tectona Grandis Linn F Đối Với Khí Hậu Ở Định Quán Tỉnh Đồng Nai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

TRẦN ĐỨC THƯỞNG

NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG CỦA TẾCH (TECTONA

GRANDIS LINN. F) ĐỐI VỚI KHÍ HẬU Ở ĐỊNH QUÁN

TỈNH ĐỒNG NAI

CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC

MÃ SỐ: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS. NGUYỄN VĂN THÊM

Hà Nội, 2011

1

MỞ ĐẦU

Tếch (Tectona grandis Linn. F) là loài cây tự nhiên của khu hệ thực vật

Ấn Độ – Miến Điện và phân bố tự nhiên ở Ấn Độ, Myanmar, Thái Lan và

Lào. Do tếch cho gỗ có chất lượng tốt và giá trị thương phẩm cao, nhu cầu thị

trường lớn, đồng thời nó là loài cây dễ trồng và thích nghi với nhiều lập địa

khác nhau, nên hiện nay tếch đã được trồng rộng rãi không chỉ trong khu vực

phân bố tự nhiên, mà còn cả những khu vực nằm ngoài khu phân bố tự nhiên.

Từ trước đến nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về những vấn

đề có liên quan đến chọn giống tếch, chọn lập địa trồng rừng tếch, kỹ thuật

gieo ươm và trồng rừng tếch, kỹ thuật nuôi rừng tếch, sinh trưởng và năng

suất rừng tếch, chu kỳ kinh doanh và hiệu quả kinh doanh rừng tếch…Tuy

vậy, theo Kaosa – ard (1995), hiện nay vẫn còn thiếu những kiến thức về sản

lượng và năng suất rừng tếch trồng ở những khu vực khác nhau trên thế giới.

Tại Việt Nam, tếch cũng đã được đưa vào trồng rừng từ thập niên 60

của thế kỷ XX trên đất bazan nâu đỏ ở Đắc Lắc, Đồng Nai, Bình Phước, Bà

Rịa-Vũng Tàu và Bình Dương. Mục tiêu chính của trồng rừng tếch là sản xuất

gỗ với năng suất cao và chất lượng tốt để đáp ứng nhu cầu về gỗ đồ mộc cao

cấp (trang trí nội thất nhà cửa và tàu thuyền) và mộc gia dụng (bàn, ghế,

giường, tủ…). Để đạt được mục tiêu đề ra, nhận thấy khoa học và thực tiễn

cần phải có những nghiên cứu chuyên sâu về đặc tính sinh thái học của loài

cây này.

Trước đây đã có một số công trình nghiên cứu về rừng tếch ở Đồng

Nai; trong đó phần lớn chỉ tập trung nghiên cứu đặc trưng cấu trúc và sinh

trưởng của quần thụ tếch trên những lập địa khác nhau… Chính vì thế, cho

đến nay khoa học và thực tiễn vẫn còn thiếu những kiến thức về vai trò của

những nhân tố sinh thái, đặc biệt là các yếu tố khí hậu, đối với sinh trưởng và

phát triển của tếch.

2

Xuất phát từ đó, đề tài “Nghiên cứu phản ứng của tếch (Tectona

grandis Linn. F) đối với khí hậu ở huyện Định Quán tỉnh Đồng Nai” đã

được đặt ra.

Sau khi hoàn thành đề tài này, tác giả mong muốn góp thêm: Về lý

luận, những kết quả của đề tài góp phần cung cấp cơ sở dữ liệu để làm rõ mối

liên hệ giữa sinh trưởng của Tếch với khí hậu. Về thực tiễn, những kết quả

của đề tài là một trong những căn cứ khoa học quan trọng để dự đoán ảnh

hưởng của khí hậu đến sinh trưởng của tếch.

3

Chương 1 - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU KHÍ HẬU THỰC VẬT

1.1.1. Khái quát về khí hậu – thực vật

Khoa học về niên đại thực vật (Dendrochronology) là thuật ngữ được

kết hợp bởi Dendro và Chronology; trong đó Dendro xuất phát từ tiếng

Hylạp, có nghĩa là cây gỗ (Tree), còn Chronology là tên ngành khoa học

nghiên cứu về thời gian và xác định niên đại cho các sự khác biệt. Cho nên,

Dendrochronology được hiểu là ngành khoa học nghiên cứu niên đại vòng

năm thân cây [28], [29], [30].

Theo Bitvinskas (1974)[28] và Fritts (1971)[33-34], những kiến thức

của khoa học về niện đại thực vật có thể cung cấp những thông tin có giá trị

về khí hậu quá khứ (Paleoclimate). Nguyên nhân là vì, bề rộng vòng năm

được đo dễ dàng cho nhiều năm liên tục và chúng có thể được dùng để kiểm

tra tài liệu khí hậu. Các vòng năm ghi lại chính xác các hiện tượng thời tiết

của những năm mà chúng hình thành. Số liệu vòng năm cũng có thể được sử

dụng để truy tìm những biến động của khí hậu xuất hiện định kỳ (hay theo

chu kỳ) theo một số năm nhất định. Ngoài ra, nó còn giúp chúng ta dự đoán

những biến đổi của khí hậu trong tương lai.

Theo Bitvinksas (1974)[28], Fritts (1971)[33] và Kozlowski

(1971)[36], hiện nay những nghiên cứu về khí hậu ngày càng được đẩy mạnh

hơn. Mục đích của những nghiên cứu này là nhằm xây dựng những dãy số

biểu hiện sự biến động của vòng năm trong thời gian dài, xây dựng những

thang chuẩn của biến động vòng năm đối với từng vùng địa lý riêng biệt. Kết

quả của những nghiên cứu đó sẽ làm sáng tỏ những ảnh hưởng định lượng của

các nhân tố sinh thái, đặc biệt là hoạt động của mặt trời, đến sinh trưởng và

năng suất của rừng.

4

1.1.2. Nghiên cứu về ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng thực vật

1.1.2.1. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng thực

vật trên thế giới

Theo Eklund (1957) chỉ số tăng trưởng của loài Picea excelsa ở phía

bắc Thủy Điển từ năm 1900 – 1944 có quan hệ chặt chẽ với một số yếu tố khí

hậu theo dạng:

Y = 99,41 + 0,9188x1 – 3,129x2 – 2,405x3 – 0,4282x4

Trong đó, x1 là số ngày mưa từ tháng 16 tháng 5 đến 31 tháng 7 cho

những năm t có nhiệt độ trung bình cao nhất là 160C, x2 là sản lượng hạt

giống của năm t, x3 sản lượng hạt giống của năm t – 1 và x4 là nhiệt độ hàng

ngày cao nhất của năm t -1.

Bằng phương pháp hồi quy tuyến tính, Schulman và Bryson (1965) đã

dự đoán được vòng năm của loài Quercus rubra đạt tối đa khi thỏa mãn các

điều kiện sau: (1) sự suy giảm lượng nước bốc hơi trong tháng 6, (2) sự nâng

cao tổng lượng mưa trong tháng 5 và tháng 7, (3) sự giảm thấp nhiệt độ trung

bình tháng 5 của năm trước và sự nâng cao lượng nước bốc hơi của tháng 4

năm trước.

Kohler (1964) và Kozlowski (1966) cho rằng, các phương pháp khí hậu

thực vật (Dendroclimatology – phương pháp dựa trên mối liên hệ giữa vòng

năm với các yếu tố khí hậu) có thể được sử dụng rộng rãi để xác lập mối liên

hệ giữa các hiện tượng xảy ra trên trái đất với hoạt động của mặt trời, khôi

phục và dự báo biến động của các quá trình tự nhiên.

Khi nghiên cứu loài Pinus halepensis ở miền nam nước Pháp, Serre

(1966) nhận thấy chỉ số vòng năm (Y) có quan hệ chặt chẽ với số năm liên tục

từ năm 1 đến năm 21 (x1), số ngày sau ngày 1 tháng giêng khi mùa hè khô bắt

đầu (x2), số ngày có tuyết rơi từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau (x3),

tổng lượng mưa trong mùa khô (x4), tổng lượng mưa trong mùa mưa (x5) và

5

độ dốc của các lâm phần nghiên cứu (x6). Bằng phương trình hồi qui tuyến

tính, Schulman và Bryson (1965) đã dự đoán được vòng năm của loài

Quercus rubra đạt tối đa khi thỏa mãn các điều kiện sau: lượng nước bốc hơi

trong tháng 6 thấp, tổng lượng mưa trong tháng 5 và tháng 7 cao, nhiệt độ

bình quân tháng 5 của năm trước thấp và lượng nước bốc hơi tháng 4 năm

trước cao.

Theo Bitvinskas (1974), khi xác định được tuổi vòng năm cây gỗ và

tăng trưởng hàng năm của vòng năm trong mối liên hệ với các biến động khí

hậu thì chúng ta có thể khôi phục và dự báo được các hiện tượng và quá trình

tự nhiên khác.

Nhiều nhà nghiên cứu đều khẳng định rằng, sinh trưởng của các loài

cây gỗ có mối liên hệ chặt chẽ với các nhân tố khí hậu. Khi nghiên cứu hai

loài Abies lasiocarpa và Pseudotsuga menziesli, Fritt (1980)[Dẫn theo 25] đã

nhận thấy rằng sinh trưởng của chúng có mối liên hệ chặt chẽ với nhiệt độ và

lượng mưa. Chỉ số tăng trưởng đường kính của loài Pseudotsuga menziesli có

mối quan hệ tuyến tính dương với lượng mưa từ tháng 7 năm trước đến tháng

1, 2, 6 và tháng 7 năm sau. Ngược lại, chỉ số tăng trưởng đường kính của loài

Abies lasiocarpa có quan hệ tuyến tính dương với lượng mưa của các tháng

11 và 12 năm trước và tháng 2, 3 và 6 năm sau. Lượng mưa lớn giúp cho loài

Abies lasiocarpa tăng trưởng trong một thời gian dài từ tháng 11 đến tháng 2.

1.1.2.2. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng thực

vật ở Việt Nam

Theo Nguyễn Ngọc Lung (1978), các điều kiện ngoại cảnh ở Đà Lạt và

Bảo Lộc có ảnh hưởng giống nhau tới sinh trưởng của thông ba lá, nhưng sự

khác nhau về tăng trưởng đường kính thân cây theo từng tháng trong năm là

rất lớn. Từ tháng 5 đến tháng 9, lượng tăng trưởng hàng tháng gấp 2 đến 5 lần

các tháng còn lại trong năm. Do đó mùa sinh trưởng của thông ba lá kéo dài

6

từ tháng 5 đến tháng 10; trong đó hơn 70% lượng tăng trưởng của thông ba lá

hình thành trong mùa sinh trưởng.

Những nghiên cứu về sinh khí hậu còn được áp dụng để phân tích ảnh

hưởng của các nhân tố khí hậu đến sinh trưởng của các loài cây gỗ. Khi sử

dụng phương pháp sinh khí hậu để phân tích biến động của tăng trưởng và

phân hóa cây rừng của các lâm phần thông Pinus sylvestris ở Varônhezơ

(Russia), Vương Văn Quỳnh (1990) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2010[25])

đã nhận thấy rằng, những cây thuộc cấp sinh trưởng khác nhau có phản ứng

không giống nhau với các điều kiện khí hậu. Ở những lâm phần non, tăng

trưởng cây rừng phụ thuộc chặt chẽ vào khí hậu. Hoạt động của mặt trời ảnh

hưởng trực tiếp và gián tiếp đến tăng trưởng cây rừng. Sinh trưởng của những

cây thuộc cấp sinh trưởng kém phụ thuộc rất ít vào hoạt động của mặt trời.

Theo Nguyễn Văn Thêm (1992)[20], thời tiết trong 5 tháng (tháng 11,

12 năm trước đến tháng 1, 2 và 3 năm sau) có ảnh hưởng đến sản lượng Vải

(Nephelium litchi) tại trạm Phú Hộ (Phú Thọ).

Trần Thị Tuyết Hằng (1998), khi nghiên cứu nhịp điệu sinh trưởng

đường kính thông đuôi ngựa dưới ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu tại Lâm

trường Tam Đảo – Vĩnh Phúc đã phát hiện nhịp điệu sinh trưởng và phân hóa

của cây rừng trong các lâm phần thông đuôi ngựa, xác định mối quan hệ định

lượng của chúng với biến động khí hậu và cường độ mặt trời.

Những nghiên cứu của Phạm Trọng Nhân (2003) và Nguyễn Văn Thêm

(2003)[23] cho thấy thông ba lá ở Lâm Đồng có quan hệ tuyến tính âm khá

chặt chẽ với nhiệt độ không khí trung bình tháng 2, tháng 3, tháng 4, tháng 9,

tháng 10 và tập hợp 3 tháng 2 – 4. Sự gia tăng số giờ nắng của các tháng đầu

mùa khô (2-3) và giữa mùa mưa (7-10) đều có khuynh hướng làm giảm khá

rõ rệt chỉ số tăng trưởng đường kính của thông ba lá. Biến động của chỉ số độ

ẩm không khí hàng tháng cũng như cả năm có ảnh hưởng không rõ rệt đến

7

biến động chỉ số tăng trưởng đường kính của thông ba lá. Sự gia tăng chỉ số

thuỷ nhiệt trong các tháng 1 và 2, 6 và 10 – 12 sẽ kéo theo sự suy giảm chỉ số

tăng trưởng đường kính của thông ba lá. Ngược lại, sự gia tăng chỉ số thuỷ

nhiệt của tháng 3 – 5 và tháng 9 lại có khuynh hướng kéo theo sự nâng cao

chỉ số tăng trưởng đường kính của thông ba lá. Biến động chỉ số tăng trưởng

đường kính thông ba lá phụ thuộc rất chặt chẽ vào biến động của tổ hợp chỉ số

nhiệt độ tháng 2, chỉ số lượng mưa tháng 2 và chỉ số giờ nắng tháng 2. Biến

động chỉ số tăng trưởng đường kính thông ba lá cũng có mối quan hệ rất chặt

chẽ với biến động của tổ hợp chỉ số nhiệt độ tháng 9, chỉ số lượng mưa tháng

9 và chỉ số giờ năng tháng 9. Giữa biến động chỉ số tăng trưởng đường kính

thông ba lá và tổ hợp chỉ số nhiệt độ, chỉ số lượng mưa và chỉ số giờ nắng của

các tháng 2,3 và 9 cũng tồn tại mối quan hệ rất chặt chẽ.

1.2. ĐẶC ĐIỂM PHÂN LOẠI VÀ PHÂN BỐ TỰ NHIÊN CỦA TẾCH

1.2.1. Đặc điểm phân loại

Trên thế giới có 3 loài tếch – đó là Tectona grandis Linn. F, Tectona

philippinensis Beth & Hokkf và Tectona hamiltonia Wallich. Loài tếch được

trồng thành rừng ở tỉnh Kampong Cham (Campuchia) có tên khoa học là

Tectona grandis Linn. F, thuộc họ tếch (Verbenaceae), bộ quản hoa

(Tubiflorales).

Tếch là loài cây đại mộc, cành non vuông cạnh phủ nhiều lông màu gỉ

sắt, khi dập có mủ đỏ. Lá đơn, mọc đối hình trứng ngược, chiều dài có thể đạt

đến 40 cm hoặc hơn, rộng khoảng 15 cm, phiến xoan bầu dục, có màu lục

tươi; mặt dưới lá có lông hình sao vàng; lá rụng từ tháng 2 – 3 dương lịch.

Hoa tự có dạng chùm tụ tán, mọc ở ngọn nhánh, kích thước có thể đạt đường

kính gần 40 cm; hoa gần đều, nhỏ và nhiều, có màu trắng, đài hoa có 5 – 6

răng, vành có 5 – 6 tai, tiểu nhụy nhỏ. Quả hạch cứng và tròn, đường kính

khoảng 2 cm, phủ đầy lông. Gỗ màu vàng nâu hay nâu đậm có sọc, có chứa