XÂY DỰNG CHUỖI NIÊN ĐẠI THỰC VẬT VÀ XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ HẬU ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA CÂY DU SAM (Keteleeria evelyniana Maserst) TẠI VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP – NÚI BÀ TỈNH LÂM ĐỒNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG CHUỖI NIÊN ĐẠI THỰC VẬT VÀ XÁC ĐỊNH
ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ HẬU ĐẾN SINH TRƯỞNG
CỦA CÂY DU SAM (Keteleeria evelyniana Maserst)
TẠI VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP – NÚI BÀ
TỈNH LÂM ĐỒNG

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN MẠNH QUÂN
Ngành: LÂM NGHIỆP
Chuyên ngành: LÂM SINH
Niên khoá: 2005-2009

Tháng 7/2009


XÂY DỰNG CHUỖI NIÊN ĐẠI THỰC VẬT VÀ XÁC ĐỊNH ẢNH
HƯỞNG CỦA KHÍ HẬU ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA
CÂY DU SAM (Keteleeria evelyniana Maserst)
TẠI VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP – NÚI BÀ
TỈNH LÂM ĐỒNG

Tác giả

NGUYỄN MẠNH QUÂN

Khoá luận được đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu
Cấp bằng kỹ sư ngành Lâm nghiệp

Chuyên ngành Lâm sinh

Giáo viên hướng dẫn
PGS.TS. Nguyễn Văn Thêm

Tháng 7/2009
i


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm, Quí
Thầy, Cô Khoa Lâm nghiệp đã tận tâm giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho tôi trong
suốt thời gian theo học.
Tôi xin chân thành biết ơn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Thêm trưởng bộ
môn Lâm sinh, cô giáo Th.S Trương Mai Hồng giảng viên chính Khoa Lâm Nghiệp đã
hướng dẫn tận tình và tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cám ơn Ban Lãnh đạo quản lý vườn Quốc gia Bidoup Núi
Bà đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp này.
Tôi xin cảm ơn các bạn học lớp DH05LN cũng như các bạn trong nhóm làm đề
tài khoa học đã giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm cho tôi trong suốt thời gian qua.
Công ơn cha mẹ, sự quan tâm của anh chị em trong gia đình đã động viên và là
động lực thúc đẩy tôi hoàn thành việc học tập của mình.

TP. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 7 năm 2009
Sinh viên
Nguyễn Mạnh Quân

ii

TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “Xây dựng chuỗi niên đại thực vật và xác định ảnh hưởng
của khí hậu đến sinh trưởng của cây Du Sam (Keteleeria evelyniana Marserst) tại
vườn quốc gia Bidoup - Núi Bà tỉnh Lâm Đồng” được tiến hành tại vườn quốc gia
Biduop Núi bà tỉnh Lâm Đồng và phòng thí nghiêm tuổi cây tại trường Đại học Nông
Lâm, thời gian từ tháng 2/2009 đến tháng 7/2009. Thí nghiêm được tiến hành bước
đầu bằng việc đi thu thập các lõi khoan của cây Du Sam tại vườn quốc gia Bidoup Núi
Bà, sau đó đem về phòng thí nghiệm tuổi cây tại khoa lâm nghiệp trường Đại học
Nông Lâm tiến hành đo đếm bề rộng vòng năm, vòng gỗ sớm và vòng gỗ muộn. Sau
cùng sử dụng các số liệu đo đếm vòng gỗ đối chiếu với các số liệu khí tượng có được
tại trạm khí tượng Đà Lạt.
Kết quả nghiên cứu cho thấy cây Du Sam tại vườn quốc gia Bidoup Núi Bà có
quan hệ với các yếu tố cơ bản của khí hậu như lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không
khí.
+ Sự nâng cao lượng mưa vào các tháng mùa khô (tháng 4) và giữa mùa mưa
(tháng 9) có khuynh hướng làm suy giảm sinh trưởng cuả Du Sam. Trái lại, sự nâng
cao lượng mưa vào các tháng đầu mùa mưa (tháng 6 và tháng 8) kéo theo sự gia tăng
lượng sinh trưởng của Du Sam.
+ Sự gia tăng nhiệt độ vào các tháng 1 đến tháng 5 và từ tháng 6 đến tháng 10 có
khuynh hướng làm sự suy giảm lượng sinh trưởng của Du Sam. Tuy nhiên vào tháng
11 sự tăng nhiệt độ lại kéo theo sự gia tăng lượng sinh trưởng của Du Sam.
+ Sự gia tăng độ ẩm vào các tháng 3, 4, 5 có khuynh hướng làm giảm sinh trưởng
của Du Sam. Ngược lại vào tháng 9 và tháng 12 sự gia tăng độ ẩm có khuynh hướng
làm gia tăng lượng sinh trưởng của Du Sam.
+ Sự nâng cao chỉ số thủy nhiệt của hầu hết các tháng và cả năm đều có khuynh
hướng làm giảm sinh trưởng của Du Sam. Chỉ có sự nâng cao chỉ số thuỷ nhiệt vào
tháng 2, tháng 6 và tháng 8 có khuynh hướng kéo theo sự gia tăng lượng sinh trưởng
của Du Sam.

iii

MỤC LỤC
Trang tựa..................................................................................................................i
Lời cảm ơn..............................................................................................................ii
Tóm tắt...................................................................................................................iii
Mục lục ..................................................................................................................iv
Danh sách hình ......................................................................................................vi
Danh sách các bảng .............................................................................................viii
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
CHƯƠNG 2.TỔNG QUAN ................................................................................... 2
CHƯƠNG 3. NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC
NGHIÊN CỨU ....................................................................................................... 4
3.1 Khu vực nghiên cứu.......................................................................................... 4
3.2 Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 5
3.3 Nôi dung nghiên cứu ........................................................................................ 5
3.4 Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 6
3.4.1 Cơ sở khoa học .............................................................................................. 6
3.4.1.1 Sinh trưởng của cây gỗ là một hàm của các yếu tố khí hậu và những yếu
tố môi trường khác.................................................................................................. 6
3.4.1.2 Những điều kiện sử dụng phương pháp phân tích vòng năm..................... 7
3.4.2 Ngoại nghiệp.................................................................................................. 8
3.4.3 Nội nghiệp ..................................................................................................... 9
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 15
4.1. Đặc điểm chuỗi niên đại của 8 cây Du Sam.................................................. 15
4.1.1 Đặc trưng thống kê bề rộng vòng năm của 8 cây Du Sam .......................... 15
4.1.2 Đặc trưng thống kê chỉ số bề rộng vòng năm 8 cây Du Sam ...................... 24
4.2 Đặc trưng khí hậu Đà Lạt ............................................................................... 36
4.2.1 Diễn biến khí hậu Đà Lạt trong vòng 24 năm ............................................. 36
4.2.2 Nhận định chung về khí hậu Đà Lạt............................................................ 39

4.3 Ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng của Du sam .................................... 40
4.3.1 Ảnh hưởng của mưa .................................................................................... 41
iv


4.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ .............................................................................. 43
4.3.3 Ảnh hưởng của độ ẩm.................................................................................. 45
4.3.4 Ảnh hưởng của chỉ số thuỷ nhiệt................................................................. 47
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................ 49
5.1 Kết luận........................................................................................................... 49
5.2 Đề nghị ........................................................................................................... 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

v


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 3.1. Khu vực lấy mẫu (màu đỏ), thành phố Đà Lạt (màu xanh). Ảnh Google
Earth 2009
Hình 3.2. Trạng thái rừng tại khu vực lấy mẫu
Hình 3.3. Khoan tăng trưởng
Hình 3.4. Lấy mẫu khoan
Hình 3.5. Mẫu gỗ đã được xử lý
Hình 3.6. Mẫu gỗ đọc trên kính lúp
Hình 4.1. Chuỗi biến động vòng năm của cây Du Sam thứ 1 từ năm 1871 – 2008
Hình 4.2. Chuỗi biến động vòng năm của cây Du Sam thứ 2 từ năm 1914 – 2008
Hình 4.3. Chuỗi biến động vòng năm của cây Du Sam thứ 3 từ năm 1899 – 2008
Hình 4.4. Chuỗi biến động vòng năm của cây Du Sam thứ 4 từ năm 1885 – 2008
Hình 4.5. Chuỗi biến động vòng năm của cây Du Sam thứ 5 từ năm 1794 – 2008

Hình 4.6. Chuỗi biến động vòng năm của cây Du Sam thứ 6 từ năm 1857 – 2008
Hình 4.7. Chuỗi biến động vòng năm của cây Du Sam thứ 7 từ năm 1765 – 2007
Hình 4.8. Chuỗi biến động vòng năm của cây Du Sam thứ 8 từ năm 1941 – 2008
Hình 4.9. Chuỗi biến động chỉ số sinh trưởng của cây Du Sam thứ 1 từ năm 1885 2008
Hình 4.10. Chuỗi biến động chỉ số sinh trưởng của cây Du Sam thứ 2 từ năm 1915 2008
Hình 4.11. Chuỗi biến động chỉ số sinh trưởng của cây Du Sam thứ 3 từ năm 1899 –
2008
Hình 4.12. Chuỗi biến động chỉ số sinh trưởng của cây Du Sam thứ 4 từ năm 1885 –
2008
Hình 4.13. Chuỗi biến động chỉ số sinh trưởng của cây Du Sam thứ 5 từ năm 1794 –
2008
Hình 4.14. Chuỗi biến động chỉ số sinh trưởng của cây Du Sam thứ 6 từ năm 1857 –
2008
Hình 4.15. Chuỗi biến động chỉ số sinh trưởng của cây Du Sam số 7 từ năm 1765 –
2008
vi


Hình 4.16. Chuỗi biến động chỉ số sinh trưởng của cây Du Sam số 8 từ năm 1941 –
2008
Hình 4.17. Nhiệt độ trung bình hàng năm từ năm 1979 – 2002 tại Đà Lạt
Hình 4.18. Lượng mưa trung bình hàng năm từ năm 1979 – 2002 tại Đà Lạt
Hình 4.19. Độ ẩm trung bình hàng năm từ năm 1979 – 2002 tại Đà Lạt
Hình 4.20. Biểu đồ Gaussen – Walter mô tả khí hậu trong vòng 24 năm (1979–2002)
tại Đà Lạt
Hình 4.21. Quan hệ giữa sinh trưởng vòng năm cây Du Sam với lượng mưa hàng
tháng
Hình 4.22. Quan hệ giữa sinh trưởng vòng năm của Du Sam với lượng mưa nhiều
tháng
Hình 4.23. Quan hệ giữa sinh trưởng vòng năm của Du Sam với nhiệt độ hàng tháng

Hình 4.24. Quan hệ giữa sinh trưởng vòng năm của Du Sam với độ hàng ẩm tháng
Hình 4.25. Quan hệ giữa sinh trưởng vòng năm của Du Sam với chỉ số thuỷ nhiệt hàng
tháng

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 4.1. Đặc trưng thống kê của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ sớm, gỗ muộn của
cây Du Sam thứ 1 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.2. Đặc trưng thống kê của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ sớm, gỗ muộn của
cây Du Sam thứ 2 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.3. Đặc trưng thống kê của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ sớm, gỗ muộn của
cây Du Sam thứ 3 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.4. Đặc trưng thống kê của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ sớm, gỗ muộn của
cây Du Sam thứ 4 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.5. Đặc trưng thống kê của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ sớm, gỗ muộn của
cây Du Sam thứ 5 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.6. Đặc trưng thống kê của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ sớm, gỗ muộn của
cây Du Sam thứ 6 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.7. Đặc trưng thống kê của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ sớm, gỗ muộn của
cây Du Sam thứ 7 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.8. Đặc trưng thống kê của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ sớm, gỗ muộn của
cây Du Sam thứ 8 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.9. Đặc trưng thống kê chỉ số sinh trưởng của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ
sớm, gỗ muộn của cây Du Sam thứ 1 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.10. Đặc trưng thống kê chỉ số sinh trưởng của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ
sớm, gỗ muộn của cây Du Sam thứ 2 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.11. Đặc trưng thống kê chỉ số sinh trưởng của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ
sớm, gỗ muộn của cây Du Sam thứ 3 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng

Bảng 4.12. Đặc trưng thống kê chỉ số sinh trưởng của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ
sớm, gỗ muộn của cây Du Sam thứ 4 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.13. Đặc trưng thống kê chỉ số sinh trưởng của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ
sớm, gỗ muộn của cây Du Sam thứ 5 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.14. Đặc trưng thống kê chỉ số sinh trưởng của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ
sớm, gỗ muộn của cây Du Sam thứ 6 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng

viii


Bảng 4.15. Đặc trưng thống kê chỉ số sinh trưởng của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ
sớm, gỗ muộn của cây Du Sam thứ 7 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.16. Đặc trưng thống kê chỉ số sinh trưởng của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ
sớm, gỗ muộn của cây Du Sam thứ 8 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Bảng 4.17. Quan hệ (tương quan hạng) giữa chỉ số sinh trưởng vòng năm, gỗ sớm, gỗ
muộn của 8 cây Du Sam
Bảng 4.18. Quan hệ (tương quan hạng) chỉ số vòng năm của 8 cây Du Sam với các chỉ
số mưa (IM), chỉ số nhiệt độ (IT), chỉ số độ ẩm (ID), chỉ số thuỷ nhiệt (K)
Bảng 4.19. Tổng hợp khí hậu Đà Lạt trong vòng 24 năm (1979 – 2002 )
Bảng 4.20. Quan hệ giữa tăng trưởng vòng năm của 8 cây Du Sam với các chỉ số mưa
(IM), chỉ số nhiệt độ (IT), chỉ số độ ẩm (ID), chỉ số thuỷ nhiệt (K).
Bảng 4.21. Quan hệ giữa tăng trưởng của cây Du Sam với lượng mưa trung bình hàng
tháng từ năm 1980 - 2001
Bảng 4.22. Quan hệ giữa chỉ số tăng trưởng vòng năm của cây Du Sam với nhiệt độ
trung bình hàng tháng từ năm 1980 - 2001
Bảng 4.23. Quan hệ giữa chỉ số tăng trưởng vòng năm của cây Du Sam với chỉ số độ
ẩm trung bình hàng tháng từ năm 1980 – 2001
Bảng 4.24. Quan hệ giữa chỉ số tăng trưởng vòng năm của cây Du Sam với chỉ số thủy
nhiệt trung bình hàng tháng từ năm 1980 – 2001

ix


Chương 1
MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Lâm Đồng là một tỉnh miền cao có độ cao trung bình từ 800 – 1000 m là nơi có
những rừng cây lá kim sinh trưởng và phát triển mạnh với nhiểu chủng loài phong
phú.Trong đó có một số loài quí hiếm và đặc hữu tập trung trong các khu rừng tự
nhiên.
Việc xây dựng lại chuỗi niên đại vòng năm và xác định ảnh hưởng của các yếu
tố môi trường đến sinh trưởng của cây Du Sam ở khu vực Biduop Núi Bà nhằm phần
nào biết được môi trường sống trước đây của cây như thế nào? Đặc biệt là các yếu tố
về khí hậu. So sánh chỉ số biến động bề rộng vòng năm của cây với các chỉ số khí hậu
về lượng mưa, độ ẩm… Từ đó phần nào có thể biết cây chịu ảnh hưởng của các yếu tố
khí hậu ở đây như thế nào? Và các thay đổi đó có ảnh hưởng đến đời sống của cây như
thế nào? Ở đây xét mạnh đến yếu tố sinh trưởng đường kính là vòng năm của cây. Để
từ đó có thể tìm ra được một số biện pháp lâm sinh nhằm bảo vệ, bảo tồn loài cây này
cũng như phòng chống cháy rừng, phân tích các môi trường sống thuận lợi, bất lợi của
cây, hay trong các yếu tố điển hình của khí hậu như về lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm thì
yếu tố nào ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây nhiều nhất? Từ đó có thể có cơ sở để tái
sinh cây trong môi trường ươm trồng hay khả năng tái sinh của cây trong tự nhiên,
hoặc có những biện pháp lâm sinh thích hợp.
1.2 Mục đích và mục tiêu nghiên cứu
1.2.1 Mục đích
Xây dựng chuỗi niên đại vòng năm và chỉ số vòng năm của cây Du Sam để làm cơ sở
phân tích mối liên hệ giữa sinh trưởng của Du Sam với các yếu tố khí hậu.
1.2.2 Mục tiêu
• Phân tích đặc trưng của chuỗi niên đại vòng năm cây Du Sam ở khu vực

Bidoup Núi Bà tỉnh Lâm Đồng.
• Phân tích mối quan hệ giữa sinh trưởng vòng năm của cây Du Sam với các yếu
tố khí hậu.
1


Chương 2
TỔNG QUAN

Việc sử dụng vòng năm cây rừng trong các lĩnh vực nghiên cứu lâm nghiệp là
rất đa dạng và phong phú vì đây có thể được coi là một trong những vật liệu quan
trọng.
2.1. Tình hình trong nước
Từ trước đến giờ việc nghiên cứu lâm nghiệp dựa vào vòng năm chủ yếu được
sử dụng trong các lĩnh vực điều tra đo tính trữ lượng rừng, xác định tuổi cây, hay dùng
để xác định các chu kì khai thác. Nhưng việc sử dụng vòng năm cây rừng để xác định
các yếu tố môi trường tác động đến cây như thế nào, hay tìm hiểu mối liên hệ giữa các
yếu tố sinh thái đến sinh trưởng của cây thì không nhiều. Chỉ có một số đề tài khóa
luận đại học và đề tài cao học là có sử dụng đến phương pháp này trong lâm sinh học.
Hiện tại ở khoa lâm nghiệp trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh
có một phòng thí nghiệm về lĩnh vực nghiên cứu vòng năm của cây gỗ để xây dựng lại
một số mô hình khí hậu trong quá khứ hợp tác với Viện quan trắc địa cầu thuộc trường
Đại học Columnbia của Mỹ, Đồng thời cũng đã hợp tác tổ chức một số cuộc hội thảo
về vấn đề nghiên cứu của lĩnh vực này cũng như kết quả một số nghiên cứu của các
nhà khoa học nước ngoài liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu tuổi cây
(Dendrochronology). Nhưng hầu như chưa có một nghiên cứu hay một bài báo cáo cụ
thể và quy mô về lĩnh vực này ở Việt Nam.
2.2. Tình hình thế giới
Việc sử dụng vòng năm trong nghiên cứu khoa học đã được phát triển từ lâu với
ngành học Dendrochronology (Dendros = sử dụng cây, ở đây cụ thể là sử dụng vòng

sinh trưởng của cây, chronos = thời gian, hay những sự kiện đặc biệt của thời gian,
ology = nghiên cứu). Họ sử dụng vòng năm trong ngành học dendrochronology để ứng
dụng vào các nghiên cứu trong:
2


o Sinh thái: Như là dịch bệnh do côn trùng bùng phát. Cấu trúc rừng đứng, cháy
rừng trong quá khứ.
o Khí hậu: Nghiên cứu tìm hiểu về những thời kỳ khô hạn hay lạnh giá trong quá
khứ.
o Địa chất: Nghiên cứu về động đất hay sự phun trào núi lửa trong quá khứ
o Nhân chủng học: Có thể tìm hiểu về cấu trúc, sự định cư hay là sự tàn lụi của
một xã hội.
Với những mục tiêu:
o Đặt hiện tại vào bối cảnh của quá khứ.
o Hiểu biết hơn những quy trình và điểu kiện của môi trường hiện tại.
o Cải thiện hiểu biết về những vấn đề của môi trường trong tương lai.
(Theo trang web của phòng thí nghiệm tuổi cây rừng đại học Columbia, Mỹ)
Đây là một ngành học rất lớn và được ứng dụng rất mạnh trong nghiên cứu
khoa học. Ở Mỹ họ đã phát triển lĩnh vực dendrochoronology từ lâu. Bước đầu họ đã
xây dựng bản đồ dự báo hạn cho toàn bộ nước Mỹ cho khoảng 300 năm bằng phương
pháp nghiên cứu vòng năm để tái hiện lại chỉ số PDSI trong quá khứ. Một số nghiên
cứu về lĩnh vực dendrochronology được tiến hành ở Việt Nam như là Báo cáo của
Tiến sĩ Brendan M Buckley về vòng năm cây rừng ở Đông Nam Á và những trận đại
hạn xảy ra các đây 7 thế kỷ với các mẫu cây Pơ Mu thu từ vườn quốc gia Bidoup Núi
Bà thuộc tỉnh Lâm Đồng và báo cáo của tiến sĩ Masaki Sano về tái cấu trúc khí quyển
Miền Bắc Việt Nam từ vòng năm của cây Pơ Mu thu tại Mù Cang Trải tỉnh Yên Bái.

3

Chương 3
NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐẶC ĐIỂM
KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1. Khu vực nghiên cứu
Vị trí địa lý: Nằm trên địa bàn hành chính Huyện Lạc Dương và một phần
Huyện Đam Rông, Tỉnh Lâm Đồng, cách thành phố Đà Lạt khoảng 50 km theo tỉnh lộ
723, nằm trong không gian mở rộng của TP Đà Lạt khi Thành phố được nâng cấp
thành Thành phố trực thuộc Trung ương.
Toạ độ địa lý: Từ 12 độ 00’ 00” đến 12 độ 52’ 00” vĩ độ Bắc và từ 108 độ 17’00” đến
108 độ 42’ 00” kinh độ Đông.
Quy mô diện tích: Vùng lõi 64,800 ha trong đó:
- Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt: 28,731 ha
- Phân khu phục hồi sinh thái: 36,059 ha
- Phân khu dịch vụ, hành chính: 10 ha
Vườn Quốc gia Bidoup – Núi Bà là một trong hai mươi tám vườn quốc gia nằm
trong hệ thống các khu rừng đặc dụng Việt Nam, Khu vực Bidoup – Núi Bà thuộc địa
giới hành chính Huyện Lạc Dương Tỉnh Lâm Đồng chiếm gần trọn cao nguyên
Langbiang (còn gọi là cao nguyên Lâm Viên), Nơi đây được các nhà khoa học đánh
giá là một trong bốn trung tâm đa dạng sinh học của Việt Nam (Khu vực núi cao
Hoàng Liên Sơn ở phía Bắc, khu vực núi cao Ngọc Linh ở miền Trung, khu vực rừng
mưa ở Bắc Trung Bộ và cao nguyên Lâm Viên ở phía Nam). Trong chương trình bảo
tồn hệ sinh thái dãy Trường Sơn, khu vực Bidoup – Núi Bà được xác định nằm trong
khối núi chính thuộc Nam Trường Sơn và là khu vực ưu tiên số một trong công tác bảo
tồn (khu vực SA3), Với 91% diện tích 64,800 ha của Vườn Quốc gia Bidoup – Núi Bà
là rừng và đất rừng. Trong đó, chủ yếu là rừng nguyên sinh với rất nhiều loài động –
thực vật khác nhau, Có 1468 loài thực vật có mặt ở Vườn Quốc gia Bidoup – Núi Bà.
4

Trong đó có 62 loài quý hiếm phân bố trong 29 họ thực vật khác nhau, nằm trong cấp
đánh giá về mức độ quý hiếm của sách đỏ Việt Nam năm 2000, Nghị định số
48/2000/NĐ-CP ngày 22/04/2003 của Chính phủ và Hiệp hội Bảo vệ thiên nhiên Quốc
tế (IUCN) như Thông đỏ (Taxus wallichiana), Bách xanh (Calocedrus macrolepis), Pơ
mu (Fokienia hodginsii), Thông 5 lá (Pinus dalatensis), Thông 2 lá dẹt (Pinus
krempfii). Riêng về đặc hữu hẹp, đã thống kê được 91 loài phân bố hẹp ở Lâm Đồng
và các vùng phụ cận. Có 28 loài được la tinh hoá như mẫu chuẩn gồm: dalatensis có 9
loài, langbianensis có 14 loài, bidoupensis có 5 loài.
(Theo website )
3.2 Đối tượng
Du sam tên khoa học là Keteleeria evelyniana Maserst, là một loài cây phân bố
rộng ở nhiều khu vực Sơn La, Thừa Thiên Huế - Huế, Lâm Đồng. Tuy nhiên đây cũng
là một loài cây quý hiếm (cấp uv) có nguy cơ tuyệt chủng cần được bảo vệ, do môi
trường sống bị con người xâm lấn và lấy gỗ. (Theo sách đỏ Việt Nam)
Đây là loại cây gỗ lớn cao đến 30 m, đường kính ngang ngực 1,5 m, Pham vi độ
cao phân bố từ 600 m, trong các rừng thường xanh lớn với các họ Giẻ (Fagaceae), Re
(Lauraceae), và thông (ở một số vùng), mọc trên đất trung tính. Khí hậu nhiệt đới gió
mùa, nhiệt độ từ 14 – 24o C, lượng mưa trên 1700 mm.
Cây lá kim mọc kèm: Pơmu, Bách xanh (> 900 m), Kim giao nam, thông nàng,
Thông tre lá dài, đỉnh tùng, thông ba lá, thông nhựa. Tái sinh tự nhiên, không chịu
bóng, có thể phụ thuộc vào đám cháy rừng để tái sinh. Hiện giờ trên thế giới không bị
đánh giá đe doạ do phân bố rộng ở Lào và Trung Quốc, Ở Việt Nam, trên nhiều vùng
loài này bị khai thác quá mức để lấy gỗ và phần nhiều nơi sinh sống tự nhiên của loài
này bị chuyển thành đất nông nghiệp, do vậy loài này được xếp ở cấp độ VU (A1c),
(Cây lá kim Việt Nam, tác giả Nguyễn Đức Tố Lưu và Philip Ian Thomas, 2005).
Đây là một loài cây có vòng năm rõ. Thích hợp trong việc sử dụng vòng năm
trong nghiên cứu khoa học.
3.3 Nội dung.
• Đặc điểm của chuỗi niên đại vòng năm của cây Du Sam.

o Đặc trưng bề rộng vòng năm.
o Đặc trưng chỉ số tăng trưởng vòng năm.
5


• Đặc điểm khí hậu Đà Lạt.
• Xác định ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng của cây Du Sam.
o Ảnh hưởng của lượng mưa.
o Ảnh hưởng của nhiệt độ.
o Ảnh hưởng của độ ẩm.
o Ảnh hưởng của chỉ số thuỷ nhiệt.
3.4 Phương pháp
3.4.1 Cơ sở khoa học
3.4.1.1 Sinh trưởng của cây gỗ là một hàm số của các yếu tố khí hậu và những yếu
tố môi trường khác
Sự thay đổi vị trí biểu kiến của mặt trời đã tạo nên sự biến đổi có tính chu kỳ
hàng ngày của nhiều hiện tượng tự nhiên trên trái đất như ánh sáng, nhiệt độ, lượng
mây, tốc độ gió, tốc độ phong hoá của đất đá, các hoạt động của động vật, thực vật…
Hiện tượng này xảy ra trong thời gian dài tạo nên sự phân mùa trong năm của khí hậu.
Tính phân mùa của khí hậu là đặc trưng cho tất cả các miền trên trái đất, nhưng
mức độ biểu hiện tính phân mùa của khí hậu thay đổi tùy theo vị trí địa lý và tình trạng
mặt đệm. Tính phân mùa ở nơi có vĩ độ cao có biểu hiện rõ ràng hơn những nơi có vĩ
độ thấp. Miền ven biển có khí hậu ôn hòa hơn ở những những vùng sâu trong lục địa.
Vùng núi cao có khí hậu sâu sắc hơn vùng thấp.
Sự biến đổi theo mùa của thời tiết, khí hậu nói chung là nguyên nhân của nhiều
hiện tượng của thực vật, trong đó có sự thay đổi vòng năm. Vào những năm có khí hậu
thuận lợi, hoạt động của tượng tầng trên cây gỗ diễn ra mạnh hơn. Kết quả là hình
thành các lớp vòng năm rộng với các tế bào gỗ có kích thước lớn, vách tế bào mỏng,
hàm lượng lignin thấp, gỗ có màu sáng hơn. Ngược lại, vào những năm có khí hậu
không thuận lợi hoạt động của tượng tầng trên thân cây gỗ diễn ra yếu hơn. Kết quả là

hình thành các tế bào gỗ có kích thước nhỏ, lớp vòng năm hẹp với vách tế bào dày,
hàm lượng lignin cao, gỗ có màu tối hơn. Như vậy trong một năm tượng tầng tạo ra
những lớp gỗ khác hẳn nhau về tính chất. Tập hợp các lớp gỗ hình thành trong thời
gian một năm được gọi là vòng năm (tree – ring).
Bên cạnh sự thay đổi của lớp vòng năm, các hiện tượng khác như mùa sai quả,
sức phá hoại của sâu bệnh, cháy rừng…Cũng biến đổi theo nhịp điệu biến đổi của khí
6


hậu. Tất nhiên cấu trúc của lớp vòng năm và các hiện tượng khác của thực vật chịu tác
động không chỉ của khí hậu mà còn của nhiều yếu tố khác như sâu hại, lửa, địa hình
cao thấp, hướng phơi, tính chất của đất, tuổi cây…. Nhưng so với khí hậu, mức độ ảnh
hưởng của các nhân tố còn lại kém sâu sắc hơn.
Như vậy, sinh trưởng và phát triển của thực vật là tấm gương phản ánh những
biến đổi của khí hậu và các yếu tố khác của môi trường. Nói một cách khác, mọi sự
biến đổi của môi trường đều được ghi lại trên cấu trúc của các lớp vòng năm. Chúng
biểu hiện ở độ rộng hẹp, màu sắc, tính chất vật lý, hóa học gỗ hay trên sản lượng hoa
quả. Do đó thông qua việc phân tích mối liên hệ giữa bề rộng vòng năm (hoặc sản
lượng hoa quả, mức độ tái sinh của thực vật) với sự biến đổi của các yếu tố khí hậu,
chúng ta có thể khám phá được nhân tố khí hậu và thời gian mà nó có ảnh hưởng rõ rệt
tới cây gỗ. Mặt khác, vì những biến đổi của các hiện tượng tự nhiên thường mang tính
qui luật, nên chúng ta 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 nhân tố khí
hậu và thời gian ảnh hưởng của chúng đến thực vật, chúng ta có thể chủ động đề ra
những biện pháp gây trồng, nuôi dưỡng và khai thác thảm thực vật sao thuận lợi nhất.
3.4.1.2 Những điều kiện sử dụng phương pháp phân tích vòng năm
Phương pháp phân tích vòng năm chỉ có thể thực hiện một cách hiệu quả với
những điều kiện sau đây:
+ Ranh giới vòng năm rõ ràng. Đây là điều kiện tiên quyết đảm bảo hiệu quả
của phương pháp. Ranh giới vòng năm ở đây cần được hiểu là một lớp tế bào có tính

chất đặc trưng có thể phân biệt với lớp tế bào bên cạnh nó. Tính chất đặc trưng có thể
là màu sắc, hệ số phản xạ, kích thước tế bào, bề dày thành tế bào, hàm lượng
nhựa…Khi xác định được ranh giới vòng năm, chúng ta sẽ xác định được tuổi vòng
năm và thời gian hình thành nó. Xác định không chính xác vòng năm dẫn đến xác định
không đúng điều kiện tự nhiên xảy ra trong htời gian hình thành nó. Thông tin nhiễu
loạn như thế sẽ dẫn đến việc phân tích vòng năm không đem lại kết quả mong muốn.
+ Dấu hiệu được lựa chọn làm thông tin phản ánh cấu trúc vòng năm phải biến
đổi rõ rệt theo thời gian. Nếu dấu hiệu được chọn không biến đổi hoặc biến đổi ít theo
thời gian, nghĩa là nó chịu ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh không rõ rệt, thì việc
phân tích sẽ không có kết quả. Các dấu hiệu thường được lựa chọn là bề rộng vòng
7


năm, tỉ lệ gỗ muộn, hệ số phản xạ, tỷ trọng gỗ, hàm lượng nhựa, tỉ lệ cacbon phóng xạ
…
+ Sự biến đổi của dấu hiệu lựa chọn phải đồng điệu hay tương đồng ở phần lớn
cây mẫu. Sự biến đổi đồng điệu thể hiện ảnh hưởng mạnh mẽ của môi trường đến dấu
hiệu quan sát. Đây là cơ sở để xác lập mối liên hệ giữa các yếu tố môi trường với các
hiện tượng của thực vật.
3.4.2 Ngoại nghiệp
Đi thu thập mẫu Du Sam tại vườn quốc gia Bidoup Núi Bà.

Hình 3.1. Khu vực lấy mẫu (màu đỏ),

Hình 3.2. Trạng thái rừng tại khu vực

thành phố Đà Lạt (màu xanh). Ảnh google

lấy mẫu

earth 2009
Chọn những cây Du Sam là những cây to, thân thẳng, tán đều ở vị trí có độ cao
khác nhau.
Sau đó dùng khoan tăng trưởng (hình 3.3) để tiến hành lấy mẫu khoan (hình
3.4). Lấy mẫu trên 8 cây, mỗi cây lấy bốn mẫu theo các hướng khác nhau. Ghi lại tọạ
độ và mô tả sơ lược khu vực lấy mẫu cũng như vị trí của các cây lấy mẫu.

8


Hình 3.3 Khoan tăng trưởng

Hình 3.4 Lấy mẫu khoan

Các mẫu khoan lấy ra được đựng trong các ống nhựa, ghi kí hiệu để tránh gãy
nát và nhầm lẫn khi đem về xử lý ở phòng thí nghiệm.
3.4.3. Nội nghiệp
Các mẫu được đem về phòng thí nghiệm tuổi cây tại khoa lâm nghiệp trường
đại học Nông Lâm tiến hành xử lý như sau:
Trước tiên là dán mẫu vào các khay gỗ, ghi kí hiệu cẩn thận. Sau đó phơi khô
lớp keo dán và tiến hành xử lý bề mặt mẫu khoan cho thật nhẵn bắng các loại máy bào
và giấy nhám chuyên dùng cho xử lý gỗ.
Kế đến là đưa mẫu lên hệ thống kính lúp với các hệ thống máy tính đo đếm sử
dụng phần mềm J2x và tiến hành đọc vòng năm. Đo đếm xong sử dụng phần mềm
YUX chuyển toàn bộ dữ liệu sang Exel để tiến hánh xử lý tính toán.

9


Hình 3.5. Mẫu gỗ đã được xử lý

Hình 3.6 Mẫu gỗ đọc trên kính lúp

Cách xử lý số liệu tính toán.
Phản ứng tăng trưởng của cây gỗ trước những tác động của khí hậu phải được
kiểm chứng trên cơ sở nhiều cá thể. Để làm rõ vấn đề đặt ra, trước hết tính hệ số tương
quan hạng Spearman giữa những cây mẫu theo công thức:
n3 - n
2
(Tx
Ty)
∑d
6
ρ = n3 - n
n3 - n
6 - 2Tx 6 - 2Ty

(3.1)

Trong đó: ∑d2 = tổng chênh lệch bình phương của trị số hạng trong mỗi cấp; n = số
vòng năm đo đếm; Tx và Ty = trị số hiệu chỉnh.
Giá trị Tx (hoặc Ty) được tính theo công thức:
l

Tx =

∑

ti3 - t
12

(3.2)

i=1
Trong đó I = 1, 2,…, l với l là số cấp; t là tần số của mỗi cấp.
Khi hệ số tương quan tồn tại, thì phản ứng tăng trưởng của các cây gỗ với các
yếu tố khí hậu là tương đồng với nhau. Ngược lại, khi hệ số tương quan không tồn tại,
thì phản ứng tăng trưởng của các cây gỗ với các yếu tố khí hậu là không tương đồng
với nhau. Khi hệ số tương quan tồn tại, thì các chỉ số vòng năm ở vào cùng một năm
lịch sẽ được gộp lại để xác định trị trung bình, Trị trung bình của các chỉ số vòng năm
được sử dụng để tính quan hệ với các yếu tố khí hậu.
10


+ Tính chỉ số sinh trưởng đường kính thân cây: Bề rộng của lớp vòng năm biến
động tùy thuộc vào tuổi cây, lập địa, tình trạng tăng trưởng của lâm phần và những tác
động khác (lửa, sâu bệnh, biện pháp lâm sinh…). Vì thế, để loại trừ ảnh hưởng của
tuổi cây và các yếu tố khác, đã sử dụng chỉ số tăng trưởng đường kính thân cây được
tính theo phương pháp bình quân trượt ba năm, Theo phương pháp bình quân trượt, tất
cả các số liệu về dãy vòng năm được tính bình quân trượt 3 năm với bước nhảy 1 năm
theo công thức:
Ai
i+l

H3I =

(3.3)

1/3 ∑ Ai
i=1-1

trong đó: H3i là dãy biến động vòng năm được tính bình quân trượt 3 năm với bước
nhảy 1 năm; Ai – bề rộng vòng năm ở năm thứ i.
+ Tính chỉ số thủy nhiệt (K): Chỉ số thủy nhiệt của từng tháng (hoặc nhiều tháng)
được tính theo công thức:
R
K = 0.1T

(3.4)

trong đó: R là tổng lượng mưa tháng hoặc nhiều tháng (M, mm), T là tổng lượng nhiệt
của tháng hoặc nhiều tháng tương ứng (T0C).
+ Tính các chỉ số khí tượng. Những nghiên cứu về khí tượng cho thấy, các yếu tố
khí tượng vào cùng một thời điểm trong năm (ngày, tháng) thường không ổn định,
nghĩa là chúng có biến đổi từ năm này qua năm khác. Vì thế, để dễ dàng xem xét ảnh
hưởng của khí hậu đến tăng trưởng của Du Sam, các yếu tố khí hậu cũng được biến
đổi thành các chỉ số khí tượng, Những chỉ số này cũng được tính toán tương tự như chỉ
số sinh trưởng, Theo đó đã tính chỉ số nhiệt độ không khí, chỉ số mưa, chỉ số độ ẩm và
chỉ số thủy nhiệt theo tháng và thời kỳ nhiều tháng.
+ Tính những đặc trưng thống kê cơ bản của chuỗi vòng năm và các yếu tố khí hậu.
Những đặc trưng thống kê cơ bản của chuỗi vòng năm có thể được mô tả bằng
những tham số thống kê sau đây:
Trị trung bình (mx)
1 n
mx = n ∑ Xt
t=1

(3.5)
11

trong đóXt là trật tự bề rộng vòng năm sắp xếp theo thời gian từ 1 đến n năm.
Phương sai (S2x), Trị số này đo đạc mức độ phân tán của các bề rộng vòng năm
(Xt ) xung quanh trị trung bình (mx):
1 n
S2x = n-1 ∑ (Xt - mx)2
t=1

(3.6)

Sai tiêu chuẩn (Sx)
Sx = S2X

(3.7)

Hệ số biến động (V%)
Sx
V = m *100

(3.8)

x

Sai số chuẩn của số trung bình (SEm)
SEm =

Sx
S2x
=
n
n

(3.9)

Hệ số chính xác (P%)
P% =

V%
SEm
= m *100
n
x

(3.10)

Hệ số tương đồng giữa hai dãy số (F)
n-/+
F = n *100

(3.11)

trong đó:
- n là tổng số cặp vòng năm nghiên cứu.
- n-/+ là số cặp vòng năm cùng tăng hoặc cùng giảm.
Khi F > 50%, hai chuỗi vòng năm (hoặc giữa chuỗi vòng năm với yếu tố môi trường)
biến đổi tương đồng với nhau hay có quan hệ chặt chẽ với nhau. Ngược lại, nếu F <
50% thì hai chuỗi vòng năm biến đổi không tương đồng với nhau hay không có quan
hệ rõ rệt.
Hệ số tương quan (rxy)
t=n
∑ (Xt - mx)(Yt -my)

t=1
rxy =
(n-1)sxsy

(3.12)
12


trong đó:
- mx, my, sx, sy tương ứng là trị trung bình và sai tiêu chuẩn của biến X và Y.
- t là thời gian.
Trị số rxy lấy giá trị từ -1 đến +1, Khi rxy = 0 thì hai đại lượng X và Y độc lập với nhau
hay không có quan hệ với nhau, Khi rxy < 0 thì X và Y nghịch biến. Ngược lại, khi rxy
> 0 thì X và Y đồng biến.
Hệ số tượng quan giữa bề rộng vòng năm của năm hiện tại t và bề rộng vòng
năm của năm trước (năm t – 1) được gọi là hệ số tự tương quan trật tự thứ nhất.
Tính nhạy cảm trung bình (msx): Đo đạc sự khác biệt tương đối trong bề rộng
vòng năm từ năm này đến năm khác. Tính nhạy cảm trung bình được tính theo công
thức:
1
msx = n-1

t=n-1

∑

2(Xt+1-Xt)
⏐ X +X ⏐
t+1
t

(3.13)

t=1
trong đó: Xt là bề rộng vòng năm của năm t, Xt+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. Giá trị của tính
nhạy cảm trung bình thay đổi từ 0 đến 2. Giá trị zero cho biết không có sự khác biệt
tương đối trong bề rộng vòng năm từ năm này đến năm khác. Giá trị 2 cho biết giá trị
zero xuất hiện bên cạnh giá trị khác zero trong chuỗi thời gian.
+ Xác lập các mối liên hệ. Mối liên hệ giữa biến động chỉ số tăng trưởng đường
kính của Du Sam với biến động của các chỉ số khí hậu đã được tiến hành xử lý tuần tự
theo ba bước sau đây:
- Trước hết, đã tiến hành phân tích ma trận tương quan đơn (tương quan hạng
Spearman) giữa chỉ số tăng trưởng với từng chỉ số khí tượng theo năm và theo từng
tháng trong 20 năm (1980 – 2001). Kết quả phân tích ma trận tương quan cho phép
xác định khuynh hướng và cường độ quan hệ giữa chỉ số tăng trưởng với từng chỉ số tố
khí hậu nhất định.
- Kế đến, những mối liên hệ chặt chẽ giữa chỉ số tăng trưởng với từng chỉ số khí
hậu sẽ được phân tích hồi quy để tìm dạng liên hệ giữa chúng.

13


- Thủ tục phân tích tương quan và hồi quy được thực hiện trên các phần mềm
Excel, SPSS 17.0. Trình tự các bước phân tích tương quan và hồi quy được thực hiện
theo các chỉ dẫn của thống kê toán học.
- Cuối cùng những kết quả tính toán được tập hợp thành bảng biểu, biểu đồ. Sau
đó tìm các nguyên nhân để lý giải cho các kết quả.

14

Chương 4
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Đặc điểm chuỗi niên đại vòng năm của 8 cây Du Sam.
4.1.1. Đặc trưng thống kê bề rộng vòng năm của 8 cây Du Sam
Được ghi lại ở bảng 4.1 đến bảng 4.8 và từ hình 4.1 đến hình 4.8 (phụ biểu 1):
Bảng 4.1. Đặc trưng thống kê của ba chuỗi bề rộng vòng năm, gỗ sớm, gỗ muộn của
cây Du Sam thứ 1 ở Bidoup Núi Bà – Lâm Đồng
Chuỗi vòng năm

Thống kê

Vòng năm

Gỗ sớm

Gỗ muộn

(2)

(3)

(4)

+ Số vòng năm

138

138

138

+ mx (Trung bình, 1/100 mm)

1,58

0,97

0,62

+ Sx (Sai tiêu chuẩn)

0,92

0,49

0,46

+ SEm (Sai số chuẩn của giá trị trung bình)

0,08

0,04

0,04

+ XMin (Nhỏ nhất, 1/100 mm)

0,01

0,01

0,01

+ XMax (Lớn nhất, 1/100 mm)

4,78

2,85

2,25

+ V% (Biến động)

58,2

50,5

74,9

+ R+ (Tự tương quan thứ nhất)

0,681

0,646

0,666

+ msx (Tính nhạy cảm trung bình)

0,36

0,34

0,48

(1)

15