Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến bề rộng vòng năm thông 5 lá (Pinus dalatensis Ferré) ở Tây Nguyên
Thông 5 lá (Pinus dalatensis Ferré) làloài đặc hữu của dãy TrườngSơn, có
phân bố tập trung ở Tây Nguyên trong kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng lá kim.
Nghiên cứu này nhằm mụcđích phát hiện và lượng hóa ảnh hưởng của các
nhân tố khí hậu và biến đổi khí hậu đến tăng trưởng bề rộng vòng nămloài
Thông 5 lá theo từng vùng phân bố sinh thái tại Tây Nguyên. Số liệu bề rộng
vòngnăm được thu thập bằng khoantăngtrưởng Hagloftừ 56 cây mẫu rải ở
các cấp kính trên ba vùng núi BidoupNúiBà,ChưYangSinvàKonKaKinh
tại Tây Nguyên; bề rộngvòng nămđược gắn với dữ liệu khí hậu trong vòng
32-38nămtronggiaiđoạn (1979 - 2017) ở ba vùng phân bố. Sử dụng mô hình
tuyến tính/phi tuyến tính có trọng số để phát hiện và mô hình hóa ảnhhưởng
của các nhân tố khí hậu đến độ rộng vòng năm. Kết quả cho thấy tại vùng
BidoupNúiBà,tăngtrưởng bề rộng vòngnămThông5 lá có quan hệ thuận
với nhiệtđộ trung bình tháng 6, quan hệ nghịch vớilượngmưatháng11;vùng
ChưYangSin,tăngtrưởng về bề rộngvòngnămcóquanhệ nghịch với nhiệt
độ trung bình tháng 3 và tháng 4; vùng Kon Ka Kinh, tăng trưởng bề rộng
vòngnămquan hệ nghịch với nhiệtđộ trung bình tháng 4. Kết quả chỉ ra có sự
biếnđổi khí hậutrongvùngTâyNguyêntrên30nămqua,nhiệtđộ trung bình
nămtăngkhoảng 1oC và làm suy giảmsinhtrưởng Thông 5 lá.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến bề rộng vòng năm thông 5 lá (Pinus dalatensis Ferré) ở Tây Nguyên
13 17,5 1340,0 Lớn nhất 2017 1,874 19,0 2356,0 Biến động 37,0 1,261 1,5 1016,0 Độ lệch chuẩn hóa 0,0 0,68218 1,74962 0,22298 Độ nhọn chuẩn hóa -1,50997 -0,67224 1,16832 0,30281 n 32 32 32 32 Trung bình 1996 0,980 23,8 1893,1 Sai tiêu chuẩn 9,381 0,244 0,295 312,195 Hệ số biến động % 0,47% 24,88% 1,24% 16,50% Chư Yang Sin Nhỏ nhất 1980 0,576 23,4 1347,1 Lớn nhất 2011 1,442 24,7 2598,0 Biến động 31,0 0,866 1,3 1250,9 Độ lệch chuẩn hóa 0,0 1,25002 3,46596 0,65184 Độ nhọn chuẩn hóa -1,38564 -0,63995 3,07263 -0,35099 n 32 32 32 32 Trung bình 1996 0,909 21,896 2207,3 Sai tiêu chuẩn 9,381 0,226 0,336 415,854 Hệ số biến động % 0,47% 24,89% 1,54% 18,84% Kon Ka Kinh Nhỏ nhất 1980 0,537 21,4 1451,3 Lớn nhất 2011 1,672 23,0 3174,6 Biến động 31,0 1,135 1,6 1723,3 Độ lệch chuẩn hóa 0,0 3,0993 3,27027 0,36624 Độ nhọn chuẩn hóa -1,38564 4,19584 3,85714 -0,25275 46 Lê Cảnh Nam et al., 2020 (Số 2) Tạp chí KHLN 2020 Zt Zt Năm BiBidoup Đúp Núi Núi Bà Bà Chư Yang Sin Kon Ka Kinh Bà Hình 6. Biến động độ rộng vòng năm chuẩn hóa (Zt) theo chuỗi thời gian của dữ liệu khí hậu thu thập được ở ba vùng phân bố Thông 5 lá 3.3. Ảnh hưởng của khí hậu đến chỉ số độ Hình 7 cho thấy biến động chỉ số độ rộng rộng vòng năm chuẩn hóa (Zt) vùng Bidoup vòng năm Zt dự đoán qua mô hình có trọng Núi Bà số và quan sát là gần sát nhau, có những thời Kết quả kiểm tra mối quan hệ giữa chuỗi Zt điểm cả 2 đường biểu diễn gần như trùng với chuỗi dữ liệu khí hậu trung bình năm như nhau; do đó có thể thấy mô hình mô phỏng nhiệt độ trung bình năm (Ttb) và lượng mưa tốt cho ảnh hưởng của nhiệt độ trung bình trung bình năm (Ptb) đều có P-Value > 0,05; tháng 6 đến Zt ở Bidoup Núi Bà. Hình 8 cho như vậy chỉ tiêu khí hậu trung bình năm không thấy có tương quan rất chặt chẽ giữa biến ch c ng c a bi i khí h u ỉ ra đượ ảnh hưở ủ ến đổ ậ động chỉ số độ rộng vòng năm (Zt) dự đoán đến sinh trưởng Thông 5 lá; vì vậy tiếp tục qua mô hình theo biến động nhiệt độ trung khảo sát quan hệ giữa Zt với nhiệt độ (Ti) và bình tháng 6 (T6), các thời điểm T6 có cực trị lượng mưa (Pi) theo hàng tháng i. (thấp nhất hoặc cao nhất) thì Zt cũng có cực i) Ảnh hưởng của nhiệt độ tháng (Ti) đến Zt trị tương ứng. Kết quả này cho thấy mô hình vùng Bidoup Núi Bà lựa chọn mô phỏng tốt biến động Zt, đồng Kết quả phân tích quan hệ cho thấy Zt có quan thời khẳng định ảnh hưởng của T6 đến Zt ở vùng Bidoup Núi Bà theo cùng chi u thu n, hệ thuận với nhiệt độ trung bình tháng 6 (T6) ề ậ theo mô hình lựa chọn ở vùng Bidoup Núi Bà khi nhiệt độ tháng 6 tăng thì chỉ số độ rộng như sau: vòng năm Zt tăng và ngược lại. 2 2 Zt = (-0,201515 + 0,00344819×T6 ) (6) 0,5 Trong đó n = 38; R = 0,394; Weight = 1/T6 ; RMSE = 0,135; MAPE = 21,46%. 47 Tạp chí KHLN 2020 Lê Cảnh Nam et al., 2020 (Số 2) C) Năm Năm d Hình 7. Quan hệ giữa Zt quan sát và dự đoán Hình 8. Tương quan thuận biến động giữa nhiệt có trọng số qua mô hình Zt = f(T6) độ tháng 6 (T6) và chỉ số độ rộng vòng năm dự ở vùng Bidoup Núi Bà đoán qua mô hình có trọng số (Zt) trong 38 năm vùng Bidoup Núi Bà ii) Ảnh hưởng của lượng mưa tháng (Pi) đến Kết quả từ hình 9 cho thấy có tương quan rõ Zt vùng Bidoup Núi Bà ràng giữa lượng mưa tháng 11 (P11) với Zt, đây cũng là quan hệ cùng chiều; khi P11 tăng thì Zt Kết quả kiểm tra quan hệ cho thấy giữa Zt và tăng, và có các cực trị (cao nhất, thấp nhất) hầu lượng mưa tháng 11 (P11) có quan hệ theo mô như là tương đồng. Nói một cách khác sinh hình sau ở vùng Bidoup Núi Bà: trưởng vòng năm Thông 5 lá có phản ứng nhạy 2 Zt = sqrt(1,11474 + 0,0000158857 × P11 ) (7) cảm với sự thay đổi lượng mưa tháng 11 năm Trong đó: n = 38; R = 0,393; trước. Sự gia tăng và kéo dài thời gian mưa trong tháng 11 s sinh Weight = 1/P11; RMSE = 0,284; ẽ giúp gia tăng tốc độ MAPE = 21,59%. trưởng Thông 5 lá ở Bidoup Núi Bà. (mm/tháng) 11 P Năm Hình 9. Tương quan biến động giữa lượng mưa tháng 11 (P11) và chỉ số độ rộng vòng năm chuẩn hóa dự đoán qua mô hình có trọng số (Zt) trong 38 năm ở Bioup - Núi Bà 48 Lê Cảnh Nam et al., 2020 (Số 2) Tạp chí KHLN 2020 3.4. Ảnh hưởng của khí hậu đến chỉ số độ trong khi đó Zt có quan hệ nghịch với nhiệt rộng vòng năm chuẩn hóa (Zt) vùng Chư độ trung bình tháng 3 (T3) và tháng 4 (T4) theo Yang Sin mô hình sau: Kết quả kiểm tra cho thấy Zt không có quan Zt = 1/(3,07484 - 1321,32/(T3×T4)) (8) hệ với nhiệt độ trung bình và lượng mưa năm Trong đó: n = 32; R = 0,486; (P-Value > 0,05). Khi xét quan hệ Zt với nhiệt 2 Weight = 1/(T3×T4) ; độ trung bình và lượng mưa hàng tháng thì RMSE = 0,000336; thấy rằng giữa lượng mưa hàng tháng và Zt MAPE = 17,43%. chưa có quan hệ với nhau (P-Value > 0,05); d d × Năm Năm Hình 10. Zt dự đoán qua mô hình theo hai biến Hình 11. Tương quan nghịch giữa biến động số nhiệt độ tháng 3 và tháng 4 (T3, T4) so với giữa nhiệt độ tháng 3 và 4 (T3×T4) và chỉ số Zt quan sát trong chuỗi thời gian từ 1980 - 2011 độ rộng vòng năm (Zt) trong 32 năm (1980 - (32 năm) ở vùng Chư Yang Sin 2011) ở vùng Chư Yang Sin Kết quả từ hình 10 cho thấy Zt quan sát và Zt Kết quả lựa chọn được dạng hàm thích hợp để dự đoán thông qua biến số nhiệt độ tháng 3 và mô phỏng quan hệ giữa Zt theo nhiệt độ tháng tháng 4 (T3, T4) khá bám sát nhau, đặc biệt có 4 (T4) như sau: những cực trị khá tương đồng ở vùng Chư 2 2 Zt = (1,78723 - 0,00142461×T4 ) (9) Yang Sin. Hình 11 cho thấy có tương quan nghịch rõ ràng giữa nhiệt độ tháng 3 (T3) và Trong đó: n = 32; R = 0,397; -0,5 tháng 4 (T4) (T3×T4) với Zt, khi T3×T4 tăng thì Weight = 1/T4 ; Zt giảm, và có các cực trị (cao nhất, thấp nhất) RMSE = 0,465; hầu như là nghịch nhau ở vùng Chư Yang Sin. MAPE = 16,78%. Từ hình 12 cho thấy chỉ số Zt dự đoán qua mô 3.5. Ảnh hưởng của khí hậu đến chỉ số độ hình có các đỉnh tương đồng với Zt quan sát; rộng vòng năm chuẩn hóa (Zt) vùng Kon hình 13 cho thấy Zt có tương quan nghịch với Ka Kinh nhiệt độ tháng 4 (T4), biểu hiện rõ nhất ở các Tương tự kết quả phân tích tại 2 vùng Bidoup cực trị nghịch nhau. Núi Bà và Chư Yang Sin, Zt vùng Kon Ka Kinh không có quan hệ với nhiệt độ trung bình và lượng mưa năm với P-Value > 0,05. 49 Tạp chí KHLN 2020 Lê Cảnh Nam et al., 2020 (Số 2) Zt quan sat Zt du doan C) d Năm Năm Hình 12. Độ rộng vòng năm chuẩn hóa Hình 13. Tương quan nghịch giữa Zt dự đoán quan sát và dự đoán Zt qua mô hình qua mô hình với nhiệt độ tháng 4 (T4) theo biến T4 theo chuỗi thời gian trong 32 năm ở vùng Kon Ka Kinh 1980 - 2011 (32 năm) ở vùng Kon Ka Kinh Tổng hợp từ các kết quả phân tích quan hệ nhiệt độ tháng 1, tháng 6 (Phạm Trọng Nhân et giữa chỉ số độ rộng vòng năm chuẩn hóa Zt al., 2011); hay nhiệt độ tháng 2 có có quan hệ của loài Thông 5 lá với các nhân tố khí hậu tại nghịch với sinh trưởng loài Du sam (Nguyễn ba vùng phân bố cho thấy: Văn Thiết, 2016); hay Nguyễn Thị Oanh và đồng tác giả (2015), đã cho thấy nhiệt độ có Tại vùng phân bố Bidoup Núi Bà, chỉ số Zt có ảnh hưởng đến sinh trưởng loài Pơ Mu tại khu quan hệ thuận với nhiệt độ trung bình tháng 6 vực Tu Mơ Rông, Kon Tum. (T6) và lượng mưa tháng 11 (P11) hàng năm. Điều này cho thấy gia tăng nhiệt độ trong IV. KẾT LUẬN tháng 6 (là tháng mưa) ở vùng có nhiệt độ trung bình thấp như Bidoup Núi Bà sẽ thúc Các nhân tố khí hậu có ảnh hưởng đến tăng đẩy sinh trưởng Thông 5 lá; đồng thời gia tăng trưởng bề rộng vòng năm của loài Thông 5 lá, và kéo dài lượng mưa vào cuối mùa mưa ở đó là: Tại vùng Bidoup Núi Bà, tăng trưởng bề tháng 11 cũng giúp gia tăng sinh trưởng cây. rộng vòng năm Thông 5 lá có quan hệ thuận Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của với nhiệt độ trung bình tháng 6, và với lượng Matias và Jump (2012) khi cho thấy gia tăng mưa trung bình tháng 11; vùng Chư Yang Sin, nhiệt độ làm gia tăng sinh trưởng các loài tăng trưởng về rộng vòng năm có quan hệ thông, trong khi đó khô hạn làm giảm tốc độ nghịch với nhiệt độ trung bình tháng 3 và sinh trưởng các loài này. tháng 4; vùng Kon Ka Kinh, tăng trưởng bề rộng vòng năm quan hệ nghịch với nhiệt độ Tại Chư Yang Sin và Kon Ka Kinh, chỉ số Zt trung bình tháng 4. cùng có quan hệ nghịch với nhiệt độ tháng 3 và 4 (T3 và T4). Đây là hai tháng cuối mùa Ở các vùng lạnh như cao nguyên Lâm Viên, khô, nhiệt độ không khí rất cao, do đó khi có thì gia tăng nhiệt độ trong mùa mưa có tác biến đổi khí hậu làm gia tăng nhiệt độ vào các dụng thúc đẩy sinh trưởng Thông 5 lá; trong tháng này đã làm giảm tốc độ sinh trưởng của khi đó ở các vùng ít lạnh hơn như ở các cao Thông 5 lá rõ rệt; hay nói khác biến đổi khí nguyên Buôn Ma Thuột, Pleiku thì gia tăng hậu ảnh hưởng tiêu cực lên sinh trưởng thông nhiệt độ trong mùa khô hạn sẽ làm giảm sinh 5 lá. Kết quả này trùng với Sano và đồng tác trưởng Thông 5 lá. giả (2008) khi đã nhận định sinh trưởng các Có sự biến đổi khí hậu trong vùng Tây loài cây lá kim vùng nhiệt đới thường có tương Nguyên trong trên 30 năm qua, nhiệt độ trung quan nghịch với nhiệt độ. So sánh với một số bình năm tăng khoảng 1oC. Gia tăng nhiệt độ loài thông khác cho thấy sinh trưởng Thông 3 do biến đổi khí hậu làm suy giảm tăng trưởng lá tại vùng Đà Lạt cũng có quan hệ nghịch với đường kính Thông 5 lá ở Tây Nguyên. 50 Lê Cảnh Nam et al., 2020 (Số 2) Tạp chí KHLN 2020 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bảo Huy, 2017. Phương pháp thiết lập và thẩm định chéo mô hình ước tính sinh khối cây rừng tự nhiên. NXB Khoa học và Kỹ thuật, Tp. HCM, trang 238. 2. Businsky, R. 2004. A Revision of the Asian Pinus Subsection Strobus (Pinaceae). Willdenowia 34: 209-257. 3. Cook, E. R, 1985, A time series analysis approach to tree ring standardization, A Dissertation of Ph.D., The University of Arizona, the US. 4. Fritts, H. 1976. Tree rings and Climate. Academic Press, Elsevier, 582 pp. 5. Hiep, N. T., Loc, P. K., Luu, N. D. T., Thomas, P. I., Farjon, A., Averyanov, L., Regalado, J., 2004. Vietnam Conifers Conservation status review 2004. Fauna & Flora International, Vietnam Programme, Hanoi, 158pp. 6. Holmes, R.L. 1983. Computer-assisted quality control in tree ring dating and measurement. Tree-Ring Bulletin, 43, 69-78. 7. IUCN, 2019. The IUCN Redlist of Threatened Species. Available at https://www.iucnredlist.org/, access on Dec. 30. 8. Loc, P.K., The, P.V., Long, P.K., Regalado, J., Averyanov, L.V., Maslin, B. 2017. Native conifers of Vietnam - A Review. Pakistan Journal of Botany, 49(5): 2037 - 2068. 9. Matias, L., and Jum, A.S., 2012. Interactions between growth, demography and biotic interactions in determining species range limits in a warming world: The case of Pinus sylvestris. Forest Ecology and Management 282:10-22. 10. Nghị định số 06/2019/NĐ-CP, 2019. Nghị định về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm và thực thi công ước về buôn bán quốc tế các loài động vật, thực vật hoang dã nguy cấp của Chính Phủ ngày 22/01/2019 11. Nguyễn Đức Tố Lưu, Philip Ian Thomas, 2004. Cây lá kim Việt Nam: 55-57. NXB Thế giới, Hà Nội. 12. Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2004. Các loài cây lá kim ở Việt Nam: 42-45. NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 13. Nguyễn Thị Oanh, Vũ Văn Tích, Đỗ Trọng Quốc và Trần Thị Thu Trang, 2015. Khôi phục đặc điểm của khí hậu vùng Tây Nguyên dựa trên vòng sinh trưởng Pơ mu khu vực Konplong thượng lưu sông Đăkpla. Tạp chí Tài nguyên và Môi Trường, số 16: 17-19. 14. Nguyễn Văn Thiết, 2016. Xác định nhiệt độ thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng giai đoạn 1779 - 2007 dựa trên vòng tăng trưởng Du sam (Keleteria evelyniana Masters). Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp, số 2: 4353 - 4361. 15. Phạm Trọng Nhân, Nguyễn Văn Thêm và Nguyễn Duy Quang, 2011. Phản ứng của Thông 3 lá (Pinus keysia Royle ex Gordon) đối với khí hậu ở khu vực Bảo Lộc, Di Linh và Đà Lạt tỉnh Lâm Đồng. Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp, số 3. 16. Phan Kế Lộc, Nguyễn Tiến Hiệp, Leonid Averyanov, Nguyễn Sinh Khang, Phạm Văn Thế, 2011, Thông ở trung Trường Sơn Việt Nam - Thành phần loài, sự phân bố và hiện trạng bảo tồn. Tạp chí Kinh tế Sinh thái, số 40: 9-17. 17. Sano, M., Buckley, B.M. and Sweda, T., 2009. Tree-ring based hydroclimate reconstruction over Northern Vietnam from Fokienia hodginsii: Eighteenth century mega-drought and tropical Pacific influence. Climate Dynamics, 33(2-3): 331. 18. Speer, J. H., Clay, K., Bishop, G, and Creech, M., 2010. The Effect of Periodical Cicadas on Growth of five Trees Species in Midwestern Deciduous Forest. The American Midland Naturalist, 164: 173-186. 19. Stokes, M. A., and Smiley, T. L., 1968. An introduction to tree -ring dating. University of Chicago, Chicago, the US. 20. Thái Văn Trừng, 1978. Thảm thực vật rừng Việt Nam. NXB Khoa học và Kỹ thuật, trang 276. 21. Trang, T.T.T., 2011. Spatial distribution and historical dynamics of threatened conifers of the Dalat Plateau, Viet Nam. A Thesis Presented to The Faculty of the Graduate School at the University of Missouri, US. Email tác giả liên hệ: namlecanhdalat@gmail.com Ngày nhận bài: 14/04/2020 Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 15/04/2020 Ngày duyệt đăng: 17/04/2020 51
File đính kèm:
- anh_huong_cua_bien_doi_khi_hau_den_be_rong_vong_nam_thong_5.pdf