Ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng thông 3 lá

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Thông ba lá (Pinus keysia Royle ex Gordon) là loài cây tự nhiên của khu hệ
thực vật núi vừa và cao (Thái Văn Trừng, 1998). Nó phân bố tự nhiên ở Ấn Độ,
Miến Điện, Thái Lan, Trung Quốc, Lào và Việt Nam…. Ở Việt Nam, Thông ba lá
phân bố ở khu vực Tây Nguyên, Hà Giang, Yên Bái và Lào Cai... Do Thông ba lá
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, nên hiện nay Thông ba lá đã được trồng rộng rãi ở Tây
Nguyên (Nguyễn Ngọc Lung, 1988, 1999).
Tại Lâm Đồng, Thông ba lá đã được đưa vào trồng rừng từ năm 1978 trên
đất đã mất rừng tự nhiên từ 5 - 10 năm. Mục tiêu của trồng rừng Thông ba lá là sản
xuất gỗ với năng suất cao và chất lượng tốt để đáp ứng nhu cầu về gỗ làm nhà cửa,
đồ mộc gia dụng (bàn, ghế…) và nguyên liệu giấy; đồng thời góp phần bảo vệ đất
và nguồn nước, tạo cảnh quan đẹp dùng vào mục đích tham quan – du lịch (Nguyễn
Ngọc Lung, 1988). Để đạt được mục tiêu đề ra, nhận thấy bên cạnh việc chọn lựa
lập địa thích hợp, rừng Thông ba lá cần phải được nuôi dưỡng theo một chương
trình lâm sinh khoa học. Nhưng muốn xây dựng được một chương trình lâm sinh
khoa học, trước hết cần phải có những hiểu biết tốt về đặc tính sinh thái học của
Thông ba lá.
Trước đây đã có một số công trình nghiên cứu về rừng Thông ba lá ở Lâm
Đồng, trong đó đáng kể nhất là những nghiên cứu về sinh trưởng và năng suất rừng
của Nguyễn Ngọc Lung (1988, 1999). Ngoài ra là nghiên cứu thử nghiệm các
phương thức khai thác - tái sinh (Phó Đức Đỉnh, 1995); nghiên cứu sinh trưởng,
năng suất và sinh khối rừng Thông ba lá (Lê Hồng Phúc, 1995). Một số nghiên cứu
gần đây cũng đã hướng vào xem xét ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng của
Thông ba lá (Phạm Trọng Nhân, 2001; Nguyễn Văn Thêm, 2003, 2004). Tuy vậy,

1


những nghiên cứu này mới chỉ xem xét ảnh hưởng của khí hậu tới sinh trưởng của

rừng trồng Thông ba lá tại khu vực Đà Lạt. Trong khi đó, Lâm Đồng là nơi cây
Thông ba lá phân bố tự nhiên và được trồng trên không gian rất rộng, trải dài từ độ
cao từ 500 m đến 1.500 m. Mặt khác, cho đến nay khoa học và thực tiễn vẫn còn
thiếu nhiều thông tin về vai trò của các yếu tố khí hậu và phi khí hậu (địa hình, đất,
hoạt động của con người…) đối với sinh trưởng và phát triển của rừng Thông ba lá.
Xuất phát từ đó, đề tài “Ảnh hưởng của một số yếu tố khí hậu đến sinh trưởng của
Thông ba lá (Pinus kesyia Royle ex Gordon) ở tỉnh Lâm Đồng” đã được đặt ra.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu chung
Xác định phản ứng của Thông ba lá đối với những yếu tố khí hậu ở ba khu
vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt để làm cơ sở khoa học cho kinh doanh rừng
Thông ba lá.
2.2. Mục tiêu cụ thể
Từ mục tiêu chung, đề tài xác định 4 mục tiêu cụ thể sau đây:
(1) Xây dựng ba chuỗi chỉ số bề rộng vòng năm chuẩn hóa của Thông ba lá
ở ba khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng.
(2) Xác định điều kiện khí hậu của những tháng có ảnh hưởng rõ rệt đến
tăng trưởng bề rộng vòng năm của Thông ba lá ở ba khu vực Bảo Lộc, Di Linh và
Đà Lạt.
(3) Xây dựng những mô hình để mô tả mối quan hệ giữa tăng trưởng bề
rộng vòng năm của Thông ba lá với những yếu tố khí hậu.
(4) Phân cấp điều kiện khí hậu thuận lợi cho sinh trưởng của Thông ba lá
dựa trên những yếu tố khí hậu có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng của Thông ba
lá.
2.3. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là quần thể Thông ba lá. Địa điểm nghiên cứu
tại ba khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt. Những yếu tố khí hậu được xem xét
bao gồm nhiệt độ không khí, lượng mưa, độ ẩm không khí và số giờ nắng của 12

2

tháng trong năm. Những phản ứng của Thông ba lá đối với những yếu tố khí hậu
được đánh giá thông qua biến động bề rộng vòng năm trên thân cây.
Nội dung nghiên cứu tập trung làm rõ những khác biệt về khí hậu của ba
khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt; đặc điểm vòng năm và chỉ số vòng năm của
Thông ba lá; mối liên hệ giữa tăng trưởng bề rộng vòng năm của Thông ba lá với
nhiệt độ không khí, lượng mưa, độ ẩm không khí và số giờ nắng của những tháng
và mùa trong năm. Từ kết quả nghiên cứu, đề xuất những mô hình dự đoán sinh
trưởng của Thông ba lá và bảng phân cấp điều kiện khí hậu thuận lợi và khó khăn
đối với sinh trưởng của Thông ba lá ở ba khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt tỉnh
Lâm Đồng.
2.4. Ý nghĩa của đề tài
Những kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn này mang lại những ý nghĩa
sau đây:
(1) Về lý luận, đề tài góp phần làm rõ mối quan hệ giữa sinh trưởng của
Thông ba lá với những yếu tố khí hậu.
(2) Về thực tiễn, đề tài luận văn cung cấp những mô hình để dự đoán ảnh
hưởng của khí hậu đến sinh trưởng của Thông ba lá. Từ đó có thể xây dựng những
phương thức quản lý bền vững rừng Thông ba lá.

3


Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Khái quát về Khí hậu – thực vật
Khí hậu thực vật (Dendroclimatology) là khoa học khôi phục lại khí hậu quá
khứ bằng cách sử dụng các lớp vòng năm trên thân cây gỗ (Douglass, 1936;
Douglass, 1937; Fritts, 1971; Bitvinskas, 1974). Khí hậu thực vật là một phân môn

của khoa học về niên đại hay tuổi thọ của cây gỗ. Tiếp đầu ngữ Dendro xuất phát
từ tiếng Hylạp, Dendron, có nghĩa là cây gỗ. Từ chronology là tên của một ngành
khoa học nghiên cứu về thời gian xuất hiện những sự kiện đặc biệt. Bởi vì cháy
rừng, sâu bệnh hại rừng, khai thác rừng, hạn hán, lũ lụt... có thể ảnh hưởng đến cấu
trúc, màu sắc và bề rộng các vòng năm, nên biến động của bề rộng các vòng năm là
một dấu hiệu để xác định những năm xuất hiện những sự kiện đặc biệt (Douglass,
1936; Douglass, 1937; Koerber And Wickman, 1970; Fritts, 1971; Fritts, 2001;
Bitvinskas, 1974 ; Cook, 1985; Vaganov, 1996; Vương Văn Quỳnh và Trần Tuyết
Hằng, 1996; Nguyễn Văn Thêm, 2001, 2003; Phạm Trọng Nhân, 2001).
Theo Bitvinskas (1974) và Fritts (1971), sở dĩ từ bề rộng vòng năm có thể
truy tìm được chính xác thời gian xuất hiện những sự kiện đặc biệt (khí hậu, lửa,
sâu hại…) là vì, tăng trưởng của bề rộng vòng năm được ấn định bởi khí hậu, địa
hình - đất, lửa, sâu hại…. Những năm có khí hậu thuận lợi và không thuận lợi (mưa
nhiều và hạn hán…) đều được các loài cây gỗ ghi lại bằng sự thay đổi bề rộng và
màu sắc của các vòng năm. Chính vì thế, người ta đã xem cây gỗ là những “nhà
biên niên sử” của tự nhiên.
Theo Bitvinskas (1974), Fritts (1971, 2001) và Kozlowski (1971), do các
vòng năm ghi lại chính xác những hiện tượng thời tiết của những năm mà chúng
hình thành, nên đặc tính của những vòng năm cũng có thể được sử dụng để truy tìm

4


những biến động của khí hậu xuất hiện định kỳ hay theo chu kỳ nhất định. Ngoài
ra, phương pháp này còn giúp chúng ta dự đoán những biến đổi của khí hậu tương
lai.
1.2. Lịch sử nghiên cứu khí hậu – thực vật
Những nghiên cứu đầu tiên về mối quan hệ giữa vòng năm cây gỗ với khí
hậu có thể tìm thấy trong những công trình nghiên cứu của Douglass (1936, 1937).
Theo Bitvinksas (1974), sự phát triển vòng năm trên thân cây gỗ là những nguồn

thông tin về những sự kiện tự nhiên đã xảy ra trong thời gian hình thành chúng. Vì
thế, thông qua những đặc điểm của vòng năm cây gỗ, có thể xác định được lượng
mưa, gió, tuyết, lửa rừng và những hoạt động của núi lửa cách đây hàng trăm năm.
Bằng phương pháp khí hậu thực vật, Kohler (1949) và Kozlowski (1971) đã
xác lập được mối quan hệ chặt chẽ giữa tăng trưởng bề rộng vòng năm của cây gỗ
với những hoạt động của mặt trời, khôi phục và dự báo biến động của các quá trình
tự nhiên như lũ lũt và hạn hán. Phương pháp sinh khí hậu học cũng được sử dụng
để nghiên cứu động thái nguồn nước, chế độ thủy văn, qui luật biến đổi của khí
hậu, mùa sai quả và tái sinh rừng, năng suất và diễn thế rừng, sâu bệnh hại rừng,
lửa rừng và ảnh hưởng của con người tới rừng (Douglass,1936); Schulman and
Bryson, 1965; Bitvinskas, 1974).
Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, bằng việc xây dựng những chuỗi biến động
của vòng năm trong thời gian dài và những thang chuẩn của biến động vòng năm
đối với từng vùng địa lý riêng biệt, có thể phân tích được những ảnh hưởng của các
yếu tố sinh thái, đặc biệt là hoạt động của mặt trời, đến sinh trưởng và năng suất
của rừng (Douglass, 1936; Douglass, 1937; Eklund, 1957).
Phương pháp khí hậu thực vật còn được áp dụng để phân tích ảnh hưởng của
khí hậu đến sinh trưởng của cây gỗ. Khi nghiên cứu tương quan giữa nhiệt độ và
lượng mưa với biến động bề rộng vòng năm của loài Pinus longaeva, Oberhuber
(2002) nhận thấy bề rộng vòng năm nhỏ là do ảnh hưởng của nhiệt độ thấp. Fritts
(1972) đã phát hiện thấy sự sinh trưởng của loài Picea glauca dọc theo các con
kênh đào và các dòng suối phụ thuộc vào lượng mưa hàng năm. Vào những năm

5


khô hạn, sự tăng trưởng của vòng năm kém hơn nhiều so với những năm có lượng
mưa lớn (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2010).
Khi sử dụng phương pháp sinh khí hậu để phân tích biến động vòng năm
của cây Pinus sylvestris ở Varônhezơ (Nga), Vương Văn Quỳnh (1990) (dẫn theo

Nguyễn Văn Thêm, 2010) đã chỉ ra rằng, những cây thuộc cấp sinh trưởng khác
nhau có phản ứng không giống nhau với khí hậu. Ở những lâm phần non, tăng
trưởng của cây Pinus sylvestris phụ thuộc chặt chẽ vào khí hậu. Hoạt động của mặt
trời ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến tăng trưởng của cây Pinus sylvestris. Sinh
trưởng của những cây thuộc cấp sinh trưởng kém phụ thuộc rất ít vào hoạt động
của mặt trời.
Theo Fritt (1980) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2010), sinh trưởng của hai
loài Abies lasiocarpa và Pseudotsuga menziesli có mối liên hệ chặt chẽ với nhiệt
độ và lượng mưa. Chỉ số tăng trưởng bề rộng vòng năm 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 bề rộng vòng
năm 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.
Nghiên cứu của Fritt và Mayer cũng cho thấy chỉ số tăng trưởng của cả hai loài trên
đều có tương quan dương với nhiệt độ tháng 8 (tháng cuối mùa tăng trưởng).
Bằng phương pháp hồi qui tuyến tính, Schulman và Bryson (1965) đã dự
đoán được vòng năm của loài Quercus rubra đạt tối đa khi 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
(dẫn theo Viện điều tra quy hoạch rừng, 1995).
Phạm Trọng Nhân (2001) và Nguyễn Văn Thêm (2003, 2004) đã ứng dụng
phương pháp khí hậu thực vật để nghiên cứu phản ứng của Thông ba lá với khí hậu
ở khu vực Đà Lạt. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tăng trưởng bề rộng vòng
năm của Thông ba lá có quan hệ tuyến tính âm chặt chẽ với nhiệt độ không khí

6


trung bình tháng 2, 3, 4, 9, 10 và tập hợp 3 tháng 2 - 4. Sự gia tăng số giờ nắng của

tháng 2, 3 và tập hợp 4 tháng từ tháng 7 đến tháng 10 có ảnh hưởng xấu đến tăng
trưởng bề rộng vòng năm 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 biến động chỉ số tăng
trưởng bề rộng vòng năm 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 bề rộng vòng
năm của Thông ba lá. Ngược lại, sự gia tăng chỉ số thủy nhiệt của tháng 3 – 5 và
tháng 9 lại có khuynh hướng kéo theo sự nâng cao chỉ số tăng trưởng bề rộng vòng
năm của Thông ba lá. Biến động chỉ số tăng trưởng bề rộng vòng năm 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 bề
rộng vòng năm 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 nắng tháng 9.
Giữa biến động chỉ số tăng trưởng bề rộng vòng năm 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.
1.3. Thảo luận chung
Từ những tổng quan về phương pháp khí hậu thực vật và những nghiên cứu
về quan hệ giữa Thông ba lá với khí hậu, nhận thấy cần thảo luận thêm một số vấn
đề sau đây:
(1) Phương pháp niên đại thực vật và khí hậu thực vật đã được phát triển khá
rất mạnh ở Mỹ và nhiều nước châu Âu khác. Chúng cho phép xác định phản ứng
của cây gỗ với những biến động của khí hậu thông qua biến động của bề rộng vòng
năm theo những năm lịch khác nhau. Vì thế, đề tài luận văn thạc sĩ này cũng đã áp
dụng kiến thức của hai bộ môn khoa học niên đại thực vật và khí hậu thực vật để
phân tích phản ứng của Thông ba lá với khí hậu.
(2) Khi nghiên cứu ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng của cây gỗ và
lâm phần, người ta thường tập trung xem xét ảnh hưởng của nhiệt độ không khí,
lượng mưa, độ ẩm không khí và số giờ nắng. Sở dĩ bốn yếu tố khí hậu này được

7

quan tâm nhiều là vì chúng là những yếu tố quyết định những quá trình vật lý xảy
ra trong khí quyển và những quá trình sống của cây gỗ. Ngoài ra, chúng là những
yếu tố dễ đo đạc… Vì thế, đề tài luận văn này cũng xem xét ảnh hưởng của nhiệt
độ không khí, lượng mưa, độ ẩm không khí và số giờ nắng của 12 tháng và mùa
trong năm đến sinh trưởng của Thông ba lá.
(3) Cho đến nay, ngoài phạm vi khu vực Đà Lạt, vẫn chưa có công trình nào
nghiên cứu về ảnh hưởng của khí hậu đến tăng trưởng bề rộng vòng năm của
Thông ba lá ở những khu vực khác nhau của tỉnh Lâm Đồng. Nhận thấy rằng, khi
sống ở những điều kiện môi trường có những điều kiện khí hậu và phi khí hậu khác
nhau, thì phản ứng của Thông ba lá với khí hậu cũng có những biểu hiện khác
nhau. Vì thế, nghiên cứu ảnh hưởng của khí hậu đến tăng trưởng bề rộng vòng năm
của Thông ba lá ở những khu vực khác nhau là rất cần thiết. Kết quả của những
nghiên cứu này cho phép: (a) đánh giá chính xác vai trò của các yếu tố khí hậu đối
với sinh trưởng và phát triển của Thông ba lá, (b) xây dựng những mô hình dự đoán
sinh trưởng của Thông ba lá, (c) phân cấp điều kiện khí hậu thuận lợi và khó khăn
đối với sinh trưởng của Thông ba lá, (d) xây dựng và phân chia rừng Thông ba lá
theo những điều kiện khí hậu khác nhau…

8


Chương 2
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là rừng Thông ba lá tự nhiên và rừng trồng. Những
quần thụ này phân bố ở độ cao từ 500 đến 1.500 m so với mặt biển. Địa điểm
nghiên cứu được thực hiện tại Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt. Thời gian nghiên cứu
từ tháng 4/2011 đến tháng 10/2011.

Tại Bảo Lộc, những
mẫu gỗ được thu thập ở
rừng trồng Thông ba lá 32
tuổi. Rừng Thông ba lá có
mật độ trung bình 400
cây/ha; chiều cao bình
quân 19,7 m; đường kính
ngang ngực trung bình 32
cm; độ tàn che 0,5; tiết
diện ngang 33,12 m2/ha;
trữ lượng 331,16 m3/ha.

Hình 2.1. Bản đồ địa hình khu vực Bảo Lộc

Tọa độ tâm ô thu thập mẫu
gỗ (hệ VN 2000)

là

504.260 m kinh Đông; 1.289.096 m vĩ Bắc. Địa hình đồi núi, bị chia cắt mạnh; độ
cao tuyệt đối 530 m so với mặt biển; độ dốc trung bình từ 100 - 150. Đất feralit
vàng đỏ phát triển trên đá Bazan.

9


Tại Di Linh, những
mẫu gỗ được thu thập ở rừng
Thông ba lá tự nhiên thuần
loại. Mật độ trung bình 190

cây/ha; chiều cao bình quân
20,5 m; đường kính ngang
ngực trung bình 45 cm; độ
tàn che 0,4; tiết diện ngang
30,2 m2/ha; trữ lượng 310,98
m3/ha. . Tọa độ tâm ô thu
thập mẫu gỗ (hệ VN 2000) là
539.927

m

kinh

Đông;

Hình 2.2. Bản đồ địa hình khu vực Di Linh

1.267.768 m vĩ Bắc. Địa
hình đồi núi với độ cao tuyệt đối 1.020 m so với mặt biển; độ dốc trung bình từ 20250. Đất feralit nâu đỏ phát triển trên đá granit.
Tại Đà Lạt, những mẫu
gỗ được thu thập ở rừng
Thông ba lá tự nhiên thuần
loại. Mật độ trung bình 260
cây/ha đến; chiều cao bình
quân 22,0 m; đường kính
ngang ngực trung bình 52 cm;
độ tàn che 0,6; tiết diện ngang
54,6 m2/ha; trữ lượng 594,6
m3/ha. Tọa độ tâm ô thu thập
mẫu gỗ (hệ VN 2000) 584.520

m kinh Đông; 1.312.736 m vĩ

Hình 2.3. Bản đồ địa hình khu vực Đà Lạt

Bắc. Độ cao tuyệt đối là 1.540 m so với mặt biển; độ dốc trung bình từ 220. Đất
feralit vàng xám phát triển trên đá granit.

10


2.2. Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu bao gồm:
(1) Đặc điểm khí hậu Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt.
(2) Đặc điểm bề rộng vòng năm của Thông ba lá.
(3) Phản ứng của Thông ba lá với khí hậu Bảo Lộc.
(4) Phản ứng của Thông ba lá với khí hậu Di Linh.
(5) Phản ứng của Thông ba lá với khí hậu Đà Lạt
(6) Phân cấp điều kiện khí hậu đối với sinh trưởng của Thông ba lá.
(7) Một số đề xuất.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Cơ sở khoa học
Cơ sở của phương pháp luận dựa trên những quan niệm sau đây:
Trước hết, rừng Thông ba lá là những hệ sinh thái; trong đó quần thụ Thông
ba lá và những thành phần cấu thành môi trường sống của chúng (khí hậu, địa hình
- đất, sinh vật và hoạt động của con người) có sự tương tác và phụ thuộc qua lại
chặt chẽ với nhau. Điều này biểu hiện ở chỗ, hình thái, cấu trúc và sinh trưởng của
quần thụ Thông ba lá được ấn định bởi các yếu tố vô cơ (khí hậu, địa hình - đất) và
hữu cơ (sinh vật và hoạt động của con người). Nói khác đi, sinh trưởng của Thông
ba lá chịu ảnh hưởng tổng hợp của nhiều yếu tố môi trường bên ngoài (khí hậu, địa
hình – đất, tác động của sinh vật và con người) và bên trong quần thể (kết cấu và

cấu trúc quần thể, sự tương tác giữa cá cá thể, tiểu khí hậu…). Vì thế, phân tích ảnh
hưởng tổng hợp của các yếu tố môi trường đến sinh trưởng của Thông ba lá cần
được đặt ra. Kết quả cho phép giải thích mối liên hệ giữa Thông ba lá với khí hậu
và những yếu tố môi trường khác.
Hai là, mặc dù môi trường ảnh hưởng đến rừng Thông ba lá mang tính chất
tổng hợp, nhưng mỗi yếu tố hay nhóm yếu tố cũng có vai trò riêng. Vì thế, bên
cạnh việc phân tích ảnh hưởng tổng hợp của các yếu tố môi trường, cũng cần phải
phân tích vai trò của từng nhóm yếu tố đối với sinh trưởng của Thông ba lá.
Phương pháp chung dùng để phân tích vai trò của từng yếu tố sinh thái là phân tích

11


hồi quy tương quan từng bước (còn gọi là hàm phản hồi từng bước). Bằng phương
pháp này, có thể phân chia toàn bộ ảnh hưởng của môi trường thành những thành
phần khác nhau hoặc nhóm thành phần khác nhau.
Ba là, phản ứng thích nghi (hay phản hồi lại) của Thông ba lá đối với những
thay đổi của các yếu tố môi trường được biểu hiện thông qua nhiều dấu hiệu khác
nhau như hình thái, sức sống, cấu trúc, sinh trưởng, năng suất, sự phân hoá và tỉa
thưa tự nhiên của quần thụ; trong đó sự thay đổi cấu trúc và bề rộng vòng năm là
những dấu hiệu rõ ràng và dễ nhận biết. Vì thế, khi phân tích ảnh hưởng của các
yếu tố khí hậu đến sinh trưởng của Thông ba lá, đề tài chỉ sử dụng vòng năm thân
cây được biến đổi sang dạng chỉ số. Sở dĩ sử dụng vòng năm ở dạng chỉ số là vì, bề
rộng vòng năm chịu ảnh hưởng không chỉ bởi các yếu tố khí hậu và phi khí hậu, mà
còn bởi tuổi cây. Mặt khác, sự gia tăng hay giảm thấp bề rộng vòng năm vào những
năm nào đó cũng biến đổi tương đồng với chiều cao thân cây và thể tích thân cây.
Tóm lại, sinh trưởng và phát triển của rừng là tấm gương phản ánh những
biến đổi của khí hậu và những yếu tố môi trường khác. Nói một cách khác, mọi sự
biến đổi của môi trường đều được ghi lại trên cấu trúc của các lớp vòng năm. Do
đó, bằng việc phân tích mối liên hệ giữa biến động bề rộng vòng năm với biến động

của những yếu tố khí hậu và phi khí hậu, có thể xác định được những yếu tố có ảnh
hưởng rõ rệt đến Thông ba lá. Mặt khác, vì những biến đổi của các hiện tượng tự
nhiên thường mang tính qui luật, nên có thể thông qua hiện tượng biến đổi các lớp
vòng năm để dự báo những hiện tượng tự nhiên sẽ xảy ra. Sau cùng, khi biết được
những yếu tố khí hậu và thời gian ảnh hưởng của chúng đến thực vật, có thể chủ
động đề ra những biện pháp gây trồng, nuôi dưỡng và khai thác thảm thực vật sao
cho có lợi nhất.
2.3.2. Phương pháp thu thập số liệu
2.3.2.1. Những chỉ tiêu nghiên cứu
+ Đối với quần thụ Thông ba lá, đề tài nghiên cứu 7 chỉ tiêu sau đây: (1) tuổi
rừng (A, năm), (2) mật độ lâm phần (N, cây/ha), (3) đường kính thân cây ngang

12


ngực (D, cm), (4) chiều cao toàn thân (H, m), (5) độ tàn che tán rừng, (6) tiết diện
ngang lâm phần (G, m2/ha), (7) trữ lượng gỗ của lâm phần (M, m3/ha).
+ Đối với những cây mẫu, đề tài nghiên cứu 3 chỉ tiêu sau đây: (1) bề rộng
vòng năm thân cây (Zr, mm/năm), (2) bề rộng vòng năm trung bình (Δr, mm/năm),
(3) chỉ số tăng trưởng bề rộng vòng năm (Kd).
+ Đối với khí hậu – thủy văn, đề tài nghiên cứu 5 chỉ tiêu sau đây: (1) nhiệt
độ không khí trung bình của các tháng trong năm (T, 0C); (2) lượng mưa trung bình
của các tháng trong năm (M, mm); (3) độ ẩm không khí trung bình của các tháng
trong năm (R,%); (4) số giờ nắng trung bình của các tháng trong năm (N,
giờ/tháng); (5) hệ số thủy nhiệt của các tháng trong năm (K).
+ Đối với địa hình và đất, đề tài chỉ mô tả khái quát độ cao và loại đất.
2.3.2.2. Thu thập những đặc trưng của lâm phần Thông ba lá
(a) Phân chia đối tượng nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu bao gồm rừng
Thông ba lá nhân tạo và tự nhiên phân bố ở ba vị trí với ba đai độ cao khác nhau –
đó là khu vực Bảo Lộc với độ cao trung bình 500 m so với mặt nước biển; khu vực

Di Linh với độ cao trung bình 1.000 m so với mặt nước biển; khu vực Đà Lạt với
độ cao trung bình 1.500 m so với mặt nước biển. Sở dĩ chọn ba khu vực này để
nghiên cứu là vì: (1) Đây là ba khu vực trồng rừng Thông ba lá lớn nhất của Lâm
Đồng; (2) Đây là nơi có tính đa dạng của môi trường hình thành rừng Thông ba lá;
trong đó khu vực Bảo Lộc với độ cao trung bình 500 m so với mặt biển là ranh giới
dưới của khu phân bố Thông ba lá, còn khu vực Đà Lạt với độ cao trung bình 1.500
m so với mặt biển là môi trường sống tốt nhất của Thông ba lá ở Lâm Đồng (Thái
Văn Trừng, 1998). Tuy vậy, nếu căn cứ vào điều kiện địa hình và tiểu khí hậu, có
thể phân chia rừng Thông ba lá từ Bảo Lộc đến Đà Lạt thành ba nhóm khác nhau.
Nhóm một là rừng Thông ba lá hình thành ở độ cao 500 đến 600 m so với mặt biển
mà đại diện là khu vực Bảo Lộc. Nhóm hai là rừng Thông ba lá hình thành ở độ cao
800 đến 1.000 m so với mặt biển mà đại diện là khu vực Di Linh. Nhóm ba là rừng
Thông ba lá hình thành ở độ cao 1.500 đến 1.600 m so với mặt biển mà đại diện là
khu vực Đà Lạt. Từ ba khu vực này, thực hiện phân tích và so sánh sự khác biệt về

13


tăng trưởng bề rộng vòng năm của Thông ba lá trong quan hệ với khí hậu và những
yếu tố môi trường khác.
Ở mỗi khu vực, đối tượng thu thập mẫu vòng năm là những cây Thông ba lá
hình thành rừng trồng có tuổi trên 30 năm hoặc rừng tự nhiên; trong đó ưu tiên thu
mẫu vòng năm của những mọc tự nhiên. Sở dĩ chọn đối tương thu mẫu như trên là
vì, so với những cây tuổi nhỏ, vòng năm trên những cây lớn tuổi mọc tự nhiên cho
phép thu được nhiều thông tin hơn về môi trường. Ngoài ra, khi áp dụng những
phân tích thống kê, thì dung lượng mẫu vòng năm đòi hỏi phải lớn.
(b) Xác định những đặc trưng lâm phần Thông ba lá. Tại những nơi thu mẫu
vòng năm của Thông ba lá, chỉ bố trí một ô tiêu chuẩn với kích thước 1.000 m 2
(25 m x 40 m) để phân tích đặc trưng lâm phần. Nội dung thống kê trong ô tiêu
chuẩn bao gồm mật độ, đường kính, chiều cao, độ tàn che, dạng địa hình và đất,

biện pháp tác động đã qua. Đường kính thân cây ở vị trí ngang ngực được đo đạc
bằng thước kẹp kính với độ chính xác 0,5 cm. Chiều cao thân cây được đo đạc
bằng thước Blume-Leiss với độ chính xác 0,5 - 1,0 m. Độ tàn che được mục trắc
bằng mắt. Địa hình được xác định dựa theo bản đồ địa hình kết hợp với máy GPS.
Đất được xác định bản đồ đất với tỷ lệ 1/100.000. Biện pháp tác động đã qua được
thu thập theo lý lịch rừng.
2.3.2.3. Xác định ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng của Thông ba lá
Để xác định ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng của Thông ba lá, đã
chọn 9 cây mẫu để thu thập vòng năm (khu vực Bảo Lộc 3 cây, khu vực Di Linh 3
cây và khu vực Đà Lạt 3 cây). Đối với mỗi cây mẫu, đã thu thập mẫu gỗ bằng
khoan tăng trưởng; trong đó mỗi cây được khoan 2 mẫu ở vị trí D 1.3 (cm) theo 2
hướng lên dốc và xuống dốc (đối với cây rừng trồng) và khoan 4 mẫu ở vị trí D 1.3
(cm) theo 4 hướng Đông – Tây – Nam – Bắc (đối với cây rừng tự nhiên). Kết quả
bề rộng vòng năm của một cây mẫu được lấy bình quân từ các hướng khoan. Đối
với rừng trồng Thông ba lá, những cây thu thập mẫu vòng năm là những cây thuộc
cấp sinh trưởng tốt. Đối với rừng Thông ba lá tự nhiên, những cây thu thập mẫu
vòng năm là những cây sinh trưởng tốt và tuổi cao. Nói chung, những cây mẫu phải

14


đảm bảo những tiêu chuẩn cơ bản như thân cây thẳng và tròn đều; tán lá cân đối và
tròn đều; không bị cụt ngọn hay hai thân; không bị sâu hại và cháy; sinh trưởng
bình thường. Để chống co rút và cong vênh, các mẫu gỗ được bảo quản trong ống
plastic.
Số lượng vòng năm đã thu thập được ở ba khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà
Lạt tương ứng là 25, 42 và 60 (năm).
2.3.2.4. Thu thập tài liệu khí hậu
Những yếu tố khí hậu được nghiên cứu bao gồm nhiệt độ không khí, lượng
mưa, độ ẩm không khí và số giờ nắng của 12 tháng trong năm. Chuỗi khí hậu được

thu thập là 28 năm từ 1980 đến 2008 tại Trạm khí tượng Bảo Lộc, Di Linh và Đà
Lạt.
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu
2.3.3.1. Tính những đặc trưng lâm phần
Những đặc trưng lâm phần được tính toán bao gồm A (năm), N (cây/ha), D
(cm), H (m), độ tàn che tán rừng, G (m 2/ha), M (m3/ha). Những thông tin này chỉ
được báo cáo trong phần đối tượng nghiên cứu.
2.3.3.2. Xác định những đặc trưng thống kê của bề rộng vòng năm
Phương pháp xử lý số liệu được thực hiện theo những bước sau đây:
Bước 1. Xử lý mẫu gỗ để đo đạc vòng năm. Trước hết tập hợp những mẫu
gỗ theo từng địa phương. Kế đến các mẫu gỗ được xử lý bằng giấy nhám mịn. Sau
đó thực hiện đối chiếu thời gian trên từng mẫu gỗ để xác định các vòng năm tương
ứng với các năm lịch, bắt đầu từ vòng năm ngoài cùng gần nhất với năm nghiên
cứu (2010 - 2011). Bề rộng vòng năm được đo lặp lại ba lần bằng kính hiển vi với
sự trợ giúp của phần mềm máy tính J2X. Độ chính xác của phép đo là 0,01 mm.
Sau đó kết quả của ba phép đo được lấy trung bình.
Bước 2. Biến đổi số liệu. Trước hết, loại bỏ những vòng năm ở trung tâm lõi
gỗ và một đến hai vòng năm ở ngoài cùng (tương ứng với năm lịch 2010 - 2011).
Những vòng năm này bị loại bỏ là vì chúng còn ở tuổi quá nhỏ hoặc phát triển chưa
hoàn chỉnh (vòng ngoài cùng) hoặc bị biến dạng.

15


Bước 3. Tính những đặc trưng thống kê cơ bản của chuỗi vòng năm thực
nghiệm. Trình tự xử lý số liệu như sau:
Từ tập hợp những vòng năm trên những cây mẫu có tuổi bằng nhau, tính các
giá trị trung bình theo tuổi cây. Kế đến, từ chuỗi vòng năm trung bình, tính những
đặc trưng thống kê sau đây: giá trị trung bình (m x), giá trị lớn nhất (Max), giá trị
nhỏ nhất (Min), phương sai (S 2), sai tiêu chuẩn (S), sai số chuẩn của số trung bình

(Sx), hệ số biến động (V%), hệ số tương quan… Ngoài ra, đặc trưng thống kê bề
rộng vòng năm của Thông ba lá còn bao gồm:
+ Hệ số tự tương quan thứ nhất (R +). Đó là tương quan giữa bề rộng vòng
năm của năm hiện tại (t) và bề rộng vòng năm của năm trước (năm t-1). Chỉ tiêu
này dùng để thuyết minh ảnh hưởng của tuổi cây đến tăng trưởng bề rộng của các
vòng năm trên thân cây.
+ Tính nhạy cảm trung bình (msx). Chỉ tiêu này biểu thị sự khác biệt tương
đối giữa bề rộng các vòng năm từ năm này đến năm khác. Nó phản ánh những biến
động của bề rộng vòng năm tùy theo tuổi cây, khí hậu và những yếu tố môi trường
khác. Tính nhạy cảm trung bình được tính theo công thức:
msx = (1/(n-1))*∑t=n-1t=1|2*(Xt+1-Xt)/(Xt+1-Xt) |

(2.1)

Ở công thức 2.1, Xt là bề rộng vòng năm của năm t; X t+1 là bề rộng vòng năm
của năm t+1; n là số vòng năm nghiên cứu; dấu gạch đứng biểu thị giá trị tuyệt đối.
Theo Fritts (1971), khi msx bằng không, thì bề rộng vòng năm không thay đổi từ
năm này đến năm khác. Khi ms x càng lớn hơn không, thì bề rộng vòng năm thay
đổi càng lớn theo thời gian.
Bước 4. Tính những đặc trưng thống kê cơ bản của chuỗi vòng năm lý
thuyết. Về lý thuyết, bề rộng vòng năm của Thông ba lá biến đổi theo quy luật
giảm dần theo tuổi. Trái lại, bề rộng vòng năm thực tế thay đổi không chỉ theo tuổi,
mà còn theo sự thay đổi lập địa, tình trạng lâm phần và những tác động khác (lửa,
sâu bệnh, biện pháp lâm sinh…). Vì thế, để làm rõ sự biến biến đổi của bề rộng
vòng năm theo tuổi, trình tự xử lý số liệu như sau:

16


+ Trước hết, từ chuỗi vòng năm trung bình của Thông ba lá tương ứng với mỗi

địa phương, xây dựng mô hình diễn tả khuynh hướng biến đổi bề rộng vòng năm
theo tuổi cây. Theo Fritts (1971), mối quan hệ giữa bề rộng vòng năm (Y t) của cây
gỗ với tuổi cây (t) có thể mô tả bằng hàm số mũ theo dạng:
Yt = a*exp(-b*t) + k

(2.2)

Ở công thức 2.2, Yt là bề rộng vòng năm kỳ vọng ở năm t; a, b và k là các hệ
số; exp là cơ số logarít tự nhiên. Giá trị t tương ứng với những năm lịch. Để dễ
dàng tính toán, những năm lịch được mã hóa theo thứ tự từ 1 đến n năm. Ba tham
số a, b và k được ước lượng theo phương pháp hồi quy phi tham số .
+ Tiếp theo, tính những đặc trưng thống kê cơ bản của chuỗi vòng năm lý
thuyết tương tự như chuỗi vòng năm thực nghiệm.
+ Sau cùng, phân tích so sánh những đặc trưng thống kê của chuỗi vòng
năm lý thuyết và chuỗi vòng năm thực nghiệm để chỉ ra ảnh hưởng của của khí hậu
và những yếu môi trường khác.
2.3.3.3. Xác định những đặc trưng thống kê của chỉ số bề rộng vòng năm
Bề rộng của các lớp vòng năm biến động tùy thuộc vào tuổi cây, lập địa, tình
trạng lâm phần và những tác động khác (lửa, sâu bệnh, biện pháp lâm sinh…). Vì
thế, để phân tích mối quan hệ giữa tăng trưởng bề rộng vòng năm của Thông ba lá
với khí hậu, cần phải loại bỏ những ảnh hưởng của tuổi cây. Để đạt được mục đích
này, chuỗi bề rộng vòng năm (Zr, mm) được biến đổi thành chỉ số tăng trưởng bề
rộng vòng năm (Kd). Trình tự xử lý số liệu như sau:
Bước 1. Tính giá trị trung bình di động. Đối với từng hướng khoan và cây
mẫu, để san phẳng hay loại bỏ những biến động của bề rộng vòng năm xảy ra với
chu kỳ khác nhau, đã tính trung bình di động hay trung bình trượt theo công thức:
Zrt0 = (1/(2m+1))*∑i=+mi=-mZrt+i

(2.3)

Ở công thức 2.3, Zrt0 là giá trị trung bình di động tương ứng với năm t; 1/
(2m+1) là trọng số, với m = 1, 2…; Zr t là bề rộng vòng năm trung tâm hay năm thứ

17


i; Zrt-i và Zrt+i tương ứng là bề rộng vòng năm ở hai biên trái và biên phải so với số
trung tâm.
Bước 2. Tính chỉ số bề rộng vòng năm chuẩn hóa (Kd). Đối với từng hướng
khoan và cây mẫu, chỉ số Kd được tính bằng cách chia bề rộng vòng năm thực tế
của năm t (Zrt) cho bề rộng vòng năm trung bình di động tương ứng với năm t
(Zrt0), nghĩa là Kdt = Zrt/Zrt0. Để san phẳng hay loại bỏ những biến động của bề
rộng vòng năm xảy ra với chu kỳ ngắn hơn 8 năm, đã sử dụng 2 trung bình di động
3 năm và 5 năm với bước nhảy 1 năm của các bề rộng vòng năm.
Bước 3. Xây dựng chuỗi niên đại chỉ số bề rộng vòng năm chuẩn hóa. Ở mỗi
khu vực nghiên cứu, sau khi đã xác định được chỉ số bề rộng vòng năm (Kd) của
những cây mẫu khác nhau, thực hiện xây dựng chuỗi niên đại chỉ số bề rộng vòng
năm trung bình tương ứng với những năm lịch khác nhau. Chỉ số bề rộng vòng năm
trung bình này được gọi là chuỗi chỉ số tăng trưởng bề rộng vòng năm chuẩn hóa.
Sau đó chuỗi niên đại chỉ số bề rộng vòng năm chuẩn hóa được sử dụng để nghiên
cứu quan hệ giữa chúng với những yếu tố khí hậu. Trình tự xây dựng chuỗi niên
đại chỉ số bề rộng vòng năm chuẩn hóa của Thông ba lá được thực hiện như sau:
+ Trước hết, kiểm định tính tương đồng giữa những chỉ số bề rộng vòng
năm (Kd) trên những cây mẫu khác nhau bằng hệ số tương đồng (C) hay hệ số
tương quan hạng của Spearman (rs). Hệ số C được tính theo công thức:
C = n(+/-)/N

(2.4)

Ở công thức 2.4, n(+/-) là tổng số năm mà Kd của những cây mẫu khác nhau

cùng tăng hoặc cùng giảm; N là tổng số vòng năm nghiên cứu.
+ Tiếp đến, xây dựng chuỗi niên đại chỉ số bề rộng vòng năm trung bình
chuẩn hóa. Để đạt mục đích này, trước hết tập hợp những cây mẫu có chỉ số bề
rộng vòng năm tương đồng với nhau. Sau đó tính giá trị chỉ số bề rộng vòng năm
trung bình cho những cây mẫu – đây chính là chuỗi niên đại chỉ số bề rộng vòng
năm trung bình chuẩn hóa. Nếu sự biến đổi chỉ số bề rộng vòng năm (Kd) của
những cây mẫu không tương đồng với nhau (C < 50% hay r s không tồn tại), thì

18


thực hiện những bước dò tìm những cây có phản ứng rõ rệt với sự thay đổi của khí
hậu.
Bước 4. Xác định những đặc trưng thống kê của chuỗi chỉ số vòng năm
chuẩn hóa. Đối với mỗi khu vực nghiên cứu, những đặc trưng thống kê mô tả của
chuỗi chỉ số vòng năm cũng được tính toán tương tự như bề rộng các vòng năm.
2.3.3.4. So sánh sự tương đồng giữa ba chuỗi chỉ số bề rộng vòng năm ở ba
khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt
Để thấy rõ tính đồng điệu trong sự biến đổi bề rộng vòng năm của Thông ba
lá khi phân bố ở những khu vực khác nhau, đã tính hệ số C hay hệ số r s cho từng
cặp chuỗi chỉ số vòng năm chuẩn hóa ở ba khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt.
Nếu C > 50% hay hệ số rs tồn tại thực sự, thì biến động chỉ số tăng trưởng bề rộng
vòng năm của Thông ba lá ở ba khu vực này là tương đồng với nhau. Điều đó chỉ ra
rằng, phản ứng tăng trưởng của Thông ba lá không phụ thuộc vào vị trí địa lý hay
độ cao. Ngược lại, nếu C < 50% hay hệ số r s không tồn tại, thì biến động chỉ số
tăng trưởng bề rộng vòng năm của Thông ba lá ở ba khu vực này là không tương
đồng với nhau. Điều đó chỉ ra rằng, phản ứng tăng trưởng của Thông ba lá thay đổi
tùy thuộc vào môi trường ở mỗi khu vực.
2.3.3.5. Tính những đặc trưng khí hậu
Những yếu tố khí hậu được nghiên cứu bao gồm nhiệt độ không khí, lượng

mưa, số giờ nắng, độ ẩm không khí và hệ số thủy nhiệt của 12 tháng trong năm.
Theo Vương Văn Quỳnh (1996), hệ số thủy nhiệt của từng tháng và nhiều tháng
trong năm có thể được tính theo phương pháp của Xelianicop:
K = ΣM/(0,10*T)

(2.5)

Ở công thức 2.5, ΣM là tổng lượng mưa tháng hoặc nhiều tháng (mm); T là
tổng lượng nhiệt của tháng hoặc nhiều tháng tương ứng (T0C).
Trình tự tính toán những đặc trưng khí hậu như sau:
+ Trước hết, tập hợp những yếu tố khí hậu ở từng khu vực nghiên cứu.
+ Kế đến, tính những đặc trưng thống kê cơ bản cho từng yếu tố khí hậu như
giá trị trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất, phạm vi biến động, hệ số biến động…

19


+ Tiếp đến, xây dựng những biểu đồ diễn tả sự biến đổi của nhiệt độ không
khí, lượng mưa, số giờ nắng, độ ẩm không khí và hệ số thủy nhiệt theo 12 tháng
trong năm. Ngoài ra, xây dựng biểu đồ Gaussen - Walter để diễn tả sự thay đổi
nhiệt độ không khí, lượng mưa và độ ẩm không khí theo 12 tháng trong năm.
+ Cuối cùng, căn cứ vào những đặc trưng thống kê và các biểu đồ, phân tích
quy luật biến đổi của các yếu tố khí hậu ở ba khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt.
Để loại bỏ khuynh hướng biến đổi theo thời gian, những yếu tố khí hậu
trung bình tháng cũng được chuyển thành chỉ số tương tự như chỉ số tăng trưởng bề
rộng vòng năm.
2.3.3.6. Xác định phản ứng của Thông ba lá với khí hậu
Phản ứng của Thông ba lá với khí hậu được xác định thông qua mối quan hệ
giữa chỉ số bề rộng vòng năm (Kd) với chỉ số khí hậu (T, M, R, N, K) của 12 tháng
và những thời kỳ khác nhau trong năm. Kết quả tính toán nhằm trả lời hai câu hỏi

chính sau đây:
(a) Thông ba lá có quan hệ rõ rệt nhất với những yếu tố khí hậu của những
tháng và thời kỳ (mùa) nào trong năm? Những mối liên hệ ấy là đồng biến hay
nghịch biến?
(b) Nếu tăng trưởng bề rộng vòng năm của Thông ba lá phụ thuộc chặt chẽ
vào những yếu tố khí hậu, thì mối liên hệ giữa chúng có dạng như thế nào?
Để trả lời những câu hỏi trên, trước hết các chỉ số bề rộng vòng năm (Kd)
của Thông ba lá và các chỉ số khí hậu được tập hợp riêng rẽ theo từng khu vực
nghiên cứu (Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt). Sau đó xác định phản ứng của Thông ba
lá với khí hậu theo ba bước sau đây:
Bước 1. Xác định khuynh hướng và cường độ quan hệ giữa chỉ số bề rộng
vòng năm (Kd) với những yếu tố khí hậu. Về lý thuyết sinh thái học, tăng trưởng bề
rộng vòng năm của Thông ba lá bị kiểm soát không chỉ bởi những yếu tố khí hậu
của những tháng hiện tại, mà còn cả những tháng trước đó. Vì thế, bên cạnh việc
phân tích phản hồi của Thông ba lá với T, M, R, N, K của từng tháng trong năm,
cũng phân tích phản hồi của Thông ba lá với T, M, R, N, K của những thời kỳ khác

20


nhau trong năm. Để đạt mục đích này, đã phân tích ảnh hưởng của T, M, R, N và K
của 12 tháng và tập hợp những tháng trong mùa khô (tháng 11 năm trước đến tháng
3 năm sau, tháng 1- 4), những tháng mưa nhiều (tháng 5 - 10), những tháng cuối
mùa mưa (tháng 11 - 12)… Để đạt được mục đích này, đã sử dụng phương pháp
phân tích ma trận tương quan đơn giữa Kd với từng biến khí hậu (T, M, R, N, K)
của 12 tháng trong năm và tập hợp những tháng trong năm. Từ kết quả tính toán ở
bước này, phân tích khuynh hướng và cường độ quan hệ giữa chỉ số Kd của Thông
ba lá với những yếu tố khí hậu.
Bước 2. Xác định những yếu tố khí hậu (T, M, R, N và K) của những tháng
đóng vai trò lớn đối với tăng trưởng bề rộng vòng năm của Thông ba lá. Nhận thấy

rằng, nếu tách biệt từng yếu tố khí hậu, thì giữa chỉ số bề rộng vòng năm (Kd) của
Thông ba lá với từng biến khí hậu (T, M, R, N, K) cũng tồn tại mối quan hệ chặt
chẽ với nhau. Theo đó, có thể xây dựng những mô hình biểu thị mối quan hệ giữa
Kd với từng yếu tố khí hậu riêng rẽ, nghĩa là Kd = f(T i); Kd = f(Mi); Kd = f(Ri); Kd
= f(Ni) và Kd = f(Ki), với i là những tháng và thời kỳ khác nhau trong năm. Tuy
vậy, do những yếu tố khí hậu (T, M, R, N và K) của những tháng trong năm có hiện
tượng cộng tuyến tính hay có quan hệ chặt chẽ với nhau, nên những phân tích hồi
quy đơn chưa thể trả lời rõ mối quan hệ giữa Kd với T, M, R, N, K của những thời
kỳ khác nhau trong năm. Vì thế, để loại bỏ những yếu tố khí hậu của những tháng
có hiện tượng cộng tuyến tính, đã sử dụng phương pháp phân tích hàm phản hồi
từng bước hay hồi quy tương quan từng bước. Những yếu tố khí hậu bị loại bỏ là
những yếu tố có P lớn hơn 0,05 hay chỉ số điều kiện (CI) lớn hơn 15. Ngược lại,
những yếu tố khí hậu có P nhỏ hơn 0,05 hay CI nhỏ hơn 15 là những biến có ảnh
hưởng rõ rệt đến tăng trưởng bề rộng vòng năm của Thông ba lá.
Bước 3. Xây dựng những mô hình mô tả mối quan hệ giữa chỉ số bề rộng
vòng năm (Kd) của Thông ba lá với những yếu tố khí hậu (T, M, R, N, K). Để đạt
được mục đích này, đã xây dựng những mô hình hồi quy tương quan đơn và hồi
quy tương quan đa biến giữa Kd với những yếu tố khí hậu của những tháng trong
năm có quan hệ chặt chẽ với Kd. Mô hình hồi quy đơn có dạng tuyến tính: Y = a +

21


b*X. Mô hình hồi quy đa biến có dạng đa tuyến tính: Y = a + b*X 1 + c*X2 + ....+
k*Xk. Ở đây Y là Kd, còn Xi(i = 1-k) là các biến khí hậu (T, M, R, N, K) của những
tháng và thời kỳ khác nhau trong năm. Trình tự các bước phân tích hồi quy tương
quan (đơn và đa biến) được thực hiện theo những chỉ dẫn của thống kê toán học.
2.3.3.7. Xây dựng bảng phân cấp điều kiện khí hậu
Để dự đoán điều kiện khí hậu thuận lợi hay khó khăn cho tăng trưởng bề
rộng vòng năm của Thông ba lá, đã xây dựng bảng phân cấp điều kiện khí hậu dựa

trên những mô hình biểu thị mối liên hệ chặt chẽ giữa chỉ số bề rộng vòng năm
(Kd) với những yếu tố khí hậu của các tháng trong năm. Những mô hình này đã
được xác định thông qua 3 bước như ở mục 2.3.3.6. Xuất phát từ đó, các yếu tố khí
hậu (biến dự đoán) có vai trò lớn đối với tăng trưởng bề rộng vòng năm của Thông
ba lá đã được đánh giá và xếp hạng theo 5 cấp; trong đó cấp 1 – rất xấu, cấp 2 –
xấu, cấp 3 – bình thường, cấp 4 – tốt và cấp 5 - rất tốt. Ảnh hưởng tổng hợp của
nhiều yếu tố khí hậu lên tăng trưởng bề rộng vòng năm của Thông ba lá được đánh
giá theo tổng số cấp. Cuối cùng xác định mối quan hệ giữa chỉ số Kd của Thông ba
lá với tổng số cấp thời tiết tổng hợp.
2.3.4. Công cụ xử lý số liệu
Tất cả những số liệu về đặc trưng của rừng, mối quan hệ giữa tăng trưởng bề
rộng vòng năm của Thông ba lá với khí hậu được xử lý sơ bộ bằng bảng tính Excel.
Phân tích hồi quy tương quan giữa chỉ số Kd với các yếu tố khí hậu được xử lý
bằng phần mềm thống kê Statgraphics 5.1 và SPSS 10.0. Kỹ thuật xử lý số liệu,
phân tích hồi quy tương quan (đơn và đa biến) được thực hiện theo những chỉ dẫn
chung của thống kê toán học và những tài liệu tham khảo khác (Nguyễn Hải Tuất,
1982; Nguyễn Văn Thêm, 2004, 2010; Fritts, 1971, 2001).

22


Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc điểm khí hậu khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt
3.1.1. Đặc điểm nhiệt độ không khí
So sánh nhiệt độ không khí (T, 0C ) của 12 tháng trong năm ở ba khu vực
Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt (Bảng 3.1; Hình 3.1) cho thấy:
Bảng 3.1. Nhiệt độ không khí trung bình ở Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt
(Số liệu thống kê 29 năm từ 1980 – 2008)

Tháng
(1)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Trung bình tháng
T Trung
trung bìnhbình
năm (cả
C) năm
0

Nhiệt độ không khí trung bình ở ba khu vực:
Bảo Lộc Di Linh Đà Lạt
Bình quân
(2)
(3)
(4)
(5)
20,2
19,5

15,8
18,5
21,1
20,4
16,7
19,4
22,3
21,5
17,9
20,5
23,2
22,7
18,9
21,6
23,3
22,8
19,4
21,8
22,7
22,2
19,1
21,3
22,2
21,8
18,7
20,9
22,0
21,6
18,5
20,7

22,2
21,6
18,5
20,7
21,9
21,1
18
20,3
21,3
20,5
17,4
19,7
20,3
19,7
16,1
18,7
21,9
21,3
17,9
20,4
7.988,0
7.766,0
6.537,0
7.430,0
T trung bình
tháng ( C)
(a)
(b)
0

Nguồn: Tính toán từ số liệu của các trạm khí tượng Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt

.

.

Năm23

Tháng

Hình 3.1. Biểu đồ mô tả nhiệt độ trung bình cả năm (a) và nhiệt độ trung
bình tháng trong năm (b) ở ba khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt


+ Nhiệt độ không khí trung bình hàng năm ở ba khu vực là 20,4 0C; trong đó
chỉ tiêu này ở khu vực Bảo Lộc (21,9 0C) cao hơn Di Linh (21,3 0C) và Đà Lạt
(17,90C) tương ứng là 0,6 0C và 4,00C. Tổng nhiệt độ trung bình cả năm tại Bảo
Lộc, Di Linh và Đà Lạt tương ứng là 7.988, 7.766 và 6.537 (0C). Như vậy, so với
khu vực Bảo Lộc, tổng nhiệt độ cả năm ở khu vực Di Linh và Đà Lạt thấp hơn
tương ứng 2220C và 1.4550C.
+ Ở cả ba khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt, nhiệt độ không khí trung
bình hàng tháng trong năm gia tăng dần từ tháng 1 (tương ứng 20,2; 19,5 và
15,80C) và đạt cao nhất vào tháng 5 (tương ứng 23,3; 22,8 và 19,4 0C); sau đó giảm
dần đến tháng 12 (tương ứng 20,3; 19,7 và 16,1 0C). Chênh lệch nhiệt độ giữa tháng
có nhiệt độ trung bình cao nhất và thấp nhất tại Bảo Lộc là 3,1 0C, còn Di Linh và
Đà Lạt tương ứng là 3,3 0C và 3,60C. Chênh lệch nhiệt độ giữa năm có nhiệt độ
trung bình cao nhất và thấp nhất tại Bảo Lộc là 1,0 0C, còn Di Linh và Đà Lạt tương
ứng là 0,90C và 1,10C.
+ Hai khu vực Bảo Lộc và Đà Lạt có 4 tháng xuất hiện nhiệt độ không khí
nhỏ hơn trị trung bình năm (tháng 11 và 12 năm trước đến tháng 1 và 2 năm sau),

còn Di Linh là 5 tháng (tháng 10, 11 và 12 năm trước đến tháng 1 và 2 năm sau).
3.1.2. Đặc điểm lượng mưa
Lượng mưa trung bình tháng và trung bình năm ở ba khu vực Bảo Lộc, Di
Linh và Đà Lạt được ghi lại ở Bảng 3.2 và Hình 3.2. Từ đó có thể nhận thấy:

24


Bảng 3.2. Lượng mưa trung bình ở Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt
(Số liệu thống kê 29 năm từ 1980 – 2008)

Tháng
(1)
1

Lượng mưa trung bình ở ba khu vực:
Bảo Lộc Di Linh Đà Lạt
Bình quân
(2)
(3)
(4)
(5)
57,9
10,7
7,2
25,2

2

63,0

7,4

18,1

29,5

3

112,2

39,3

76,5

76,0

4

216,1

84,0

166,2

155,4

5

255,2

158,0

210

207,7

6

327,7

194,9

196,8

239,8

7

397,4

206,4

219,1

274,3

8

525,0

235,0

253,4

337,8

9

403,5

194,8

274,1

290,8

10

352,4

170,4

249,6

257,5

11

185,0

79,7

99,2

121,3

12

77,8

29,7

34,3

47,3

247,8

117,5

150,4

171,9

2.973,0

1.410,0

1.804,0

2.063,0

Trung bình tháng
Trung bình cả năm

Nguồn: Tính toán từ số liệu của các trạm khí tượng Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt
M (mm/năm)

M (mm/tháng)

(a)

.

(b)

.

Tháng

Năm

Hình 3.2. Biểu đồ mô tả lượng mưa trung bình cả năm (a) và trung bình
tháng trong năm (b) ở ba khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt

+ Tổng lượng mưa trung bình hàng năm ở Bảo Lộc (2.973,0 mm) cao hơn

Di Linh (1.410,0 mm) và Đà Lạt (1.805,0 mm). Biến động lượng mưa trung bình
năm tại Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt tương ứng là 19,5%, 21,1% và 11,8%. Lượng

25