BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
*****************

DƯƠNG THỊ ÁNH TUYẾT

NGHIÊM CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ
KHÍ HẬU ĐẾN CHỈ SỐ ĐỘ RỘNG VÒNG NĂM CỦA
LOÀI CÂY PƠ MU (Fokienia hodginsii) TẠI
XÃ MĂNG BÚT, HUYỆN KON PLONG,
TỈNH KON TUM

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 7 / 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
*****************

DƯƠNG THỊ ÁNH TUYẾT

NGHIÊM CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ
KHÍ HẬU ĐẾN CHỈ SỐ ĐỘ RỘNG VÒNG NĂM CỦA
LOÀI CÂY PƠ MU (Fokienia hodginsii) TẠI
XÃ MĂNG BÚT, HUYỆN KON PLONG,
TỈNH KON TUM

Ngành: Quản lý tài nguyên rừng
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: Thạc sĩ TRƯƠNG VĂN VINH

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 7 / 2011

i


LỜI CẢM TẠ
Tôi xin kính gửi lời cảm ơn đến toàn thể Quí Thầy Cô trong khoa Lâm
Nghiệp – Trường Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh đã tận tình chỉ dạy và tạo
điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tôi học tại trường.
Xin kính gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Thạc Sĩ. Trương Văn
Vinh đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện khóa luận tốt
nghiệp.
Xin kính gửi lời cảm ơn đến cô Thạc Sĩ Trương Mai Hồng đã giúp đỡ, tạo
điều kiện cho tôi tiếp cận và học hỏi phương pháp nghiên cứu mới để tôi có thể
thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Xin kính gửi lời cảm ơn chân thành đến anh Nguyễn Văn Thiết và chị
Nguyễn Thị Hoài những người đã giúp đỡ tận tình trong thời gian tôi thực hiện làm
đề tài tốt nghiệp.
Xin cảm ơn toàn bộ tập thể lớp DH07QR đã động viên và trao đổi kiến
thức, kinh nghiệm trong suốt thời gian tôi theo học khóa học này.
Xin kính dâng lên ba, mẹ lòng biết ơn sâu sắc với tất cả những gian nan,
khổ nhọc mà ba, mẹ đã phải gánh chịu để cho tôi có được ngày hôm nay. Cảm ơn
các anh chị em, những người thân trong gia đình, những người luôn quan tâm tới
tôi đã động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua cũng như trong cuộc sống

của chính tôi.

TP. Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 7 năm 2011
Sinh Viên

Dương Thị Ánh Tuyết

ii


TÓM TẮT
Tên khoá luận “Nghiêm cứu ảnh hưởng của một số yếu tố khí hậu đến chỉ số
độ rộng vòng năm của loài cây Pơ mu (Fokienia hodginsii) tại xã Măng Bút, huyện
Kon Plong, tỉnh Kon Tum” được thực hiện từ ngày 21 tháng 01 năm 2011 đến ngày
21 tháng 07 năm 2011.
Quá trình sinh trưởng của loài cây Pơ mu và ảnh hưởng của khí hậu trong
quá khứ đến quá trình sinh trưởng vòng năm của loài Pơ mu được nghiên cứu bằng
phương pháp khí hậu thực vật (Dendroclimatology). Đây là một phương pháp
nghiên cứu mới dựa vào kết quả phân tích vòng năm để đánh giá sự ảnh hưởng của
khí hậu trong quá khứ đến quá trình sinh trưởng của cây. Ảnh hưởng của khí hậu
trong quá khứ đến quá trình sinh trưởng của cây được đánh giá thông qua yếu tố
nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa. Ảnh hưởng của tổng hợp các yếu tố khí hậu đến quá
trình sinh trưởng của cây được đánh giá thông qua chỉ số thủy nhiệt ,chỉ số khô hạn
và các giai đoạn khô hạn El – Nino. Bằng phương pháp khí hậu thực vật, đề tài
“Nghiêm cứu ảnh hưởng của một số yếu tố khí hậu đến chỉ số độ rộng vòng năm
của loài cây Pơ mu (Fokienia hodginsii) tại xã Măng Bút, huyện Kon Plong, tỉnh
Kon Tum” đã đạt được một số kết quả sau:
1) Chỉ số biến động độ rộng vòng năm (RWI) trung bình của loài Pơ mu ở
khu vực nghiên cứu là 0,71.
2) Lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm tác động không rõ ràng đến sự tăng trưởng

của cây Pơ mu.
3) Chỉ số khô hạn có ảnh hưởng đến sinh trưởng của Pơ mu.
4) Những giai đoạn khô hạn tại khu vực Tây Nguyên trong 59 năm qua chỉ
ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của loài Pơ mu tại xã Măng Bút vào năm cuối
có El – Nino (nếu El – Nino xảy ra trên 1 năm) hoặc vào năm có cường độ mạnh,
dẫn đến giá trị RWI thấp, cụ thể tại các năm 1952, 1977, 1987, 1994 và 2006.

iii


MỤC LỤC
TRANG
Trang tựa

i

Lời cảm tạ

i

Tóm tắt

iii

Mục lục

iv

Danh sách các chữ viết tắt


vii

Danh sách các bảng

viii

Danh sách các hình

ix

1. MỞ ĐẦU

1

2. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

3

2.1 Khái niệm cơ bản về khí hậu gió mùa

3

2.2. Khái quát về phương pháp khí hậu thực vật (Dendroclimatology)

6

2.3. Sơ lượt về chương trình COFECHA

10


2.4. Cơ sở khoa học của phương pháp nghiên cứu vòng năm

10

2.5. Tình hình nghiên cứu biến đổi khí hậu dựa trên chỉ số độ rộng vòng năm trên
thế giới

13

2.6 Tình hình nghiên cứu biến đổi khí hậu dựa vào chỉ số độ rộng vòng năm tại
Việt Nam

17

2.7 Tình hình nghiên cứu sự ảnh hưởng của khí hậu đến sinh trưởng, phát triển của
cây trồng dựa vào các chỉ số khô hạn tại Việt Nam

18

3. TỔNG QUAN ĐỐI TƯỢNG VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

20

3.1. Đối tượng nghiên cứu

20

3.2. Khu vực nghiên cứu

23


3.2.1. Điều kiện tự nhiên

23

3.2.1.1. Vị trí địa lí

23

3.2.1.2. Địa hình

24

iv


3.2.1.3. Khí hậu

24

3.2.1.4. Sông ngòi

25

3.2.2. Tài nguyên thiên nhiên

26

3.2.2.1.Tài nguyên đất


26

3.2.2.2. Tài nguyên rừng

27

3.2.2.3. Tài nguyên khoáng sản

27

3.2.2.4. Tài nguyên du lịch

27

4. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

29

4.1. Mục đích, mục tiêu nghiên cứu

29

4.1.1 Mục đích

29

4.1.2. Mục tiêu

29


4.1.3. Giới hạn đề tài

29

4.2. Nội dung nghiên cứu

29

4.3. Phương pháp nghiên cứu

30

4.3.1. Chuẩn bị

30

4.3.2. Ngoại nghiệp

30

4.3.3. Nội nghiệp

31

4.3.3.1. Đo độ rộng vòng năm

31

4.3.3.2. Xử lý số liệu


33

5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

36

5.1. Phân tích diễn biến khí hậu Kon Tum trong 32 năm (1978 – 2009)

36

5.2. Kết quả nghiên cứu vòng năm của loài Pơ mu

39

5.2.1. Đặc điểm vòng năm cây Pơ mu tại xã Măng Bút

39

5.2.2. Kết quả xử lí số liệu vòng năm bằng phần mềm COFECHA

40

5.2.3. Chỉ số độ rộng vòng năm (RWI) của loài Pơ mu

41

5.3. Mối quan hệ giữa chỉ số độ rộng vòng năm (RWI) của Pơ mu với các yếu tố khí
hậu tại Kom Tum trong 32 năm (1978 – 2009)

48


5.3.1. Mối quan hệ giữa chỉ số độ rộng vòng năm (RWI) của Pơ mu với lượng mưa 48
5.3.2. Mối quan hệ giữa chỉ số độ rộng vòng năm (RWI) của Pơ mu với nhiệt độ 50

v


5.3.3. Mối quan hệ giữa chỉ số độ rộng vòng năm (RWI) của Pơ mu với độ ẩm

53

5.3.4. Mối quan hệ giữa chỉ số độ rộng vòng năm (RWI) của Pơ mu với các yếu tố
khí hậu tổng hợp.

56

5.3.4.1. Mối quan hệ giữa chỉ số độ rộng vòng năm của Pơ mu với hệ số thủy nhiệt 56
5.3.4.2. Mối quan hệ giữa chỉ số độ rộng vòng năm của Pơ mu với chỉ số khô hạn 58
5.5. Đối chiếu chỉ số độ rộng vòng năm của Pơ mu với hiện tượng El – Nino ở miền
trung Tây Nguyên trong giai đoạn từ năm 1950 – 2009

60

5.6. So sánh sự biến động RWI của cây Pơ mu tại xã Măng Bút và VQG BiDoup –
Núi Bà (BDNB) với sự biến động của chỉ số khô hạn Palmer (PDSI) tại VQG
BiDoup – Núi Bà.

62

6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ


65

6.1. Kết luận

65

6.2. Kiến nghị

65

TÀI LIỆU THAM KHẢO

67

PHỤ LỤC

71

vi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A:

Chỉ số độ ẩm không khí.

BDNB:

Bidoup – Núi Bà.


D1,3:

Đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m.

HTC:

Chỉ số thủy nhiệt.

H:

Chỉ số khô Penman.

K:

Chỉ số khô hạn.

M:

Chỉ số lượng mưa.

MI:

Chỉ số ẩm.

PDSI:

Chỉ số khô hạn Palmer (Palmer Drought Severity Index).

RW:


Độ rộng vòng năm (Ring Width).

RWI:

Chỉ số độ rộng vòng năm (Ring Width Index).

Sa.I :

Chỉ số Sazonov.

SPI :

Chỉ số mưa chuẩn hóa.

SWSI:

Chỉ số cấp nước mặt.

T:

Chỉ số nhiệt độ.

T1, T2...:

Tháng 1, tháng 2,...

VQG:

Vườn Quốc Gia.


vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG

TRANG

Bảng 5.1 Số liệu khí hậu Kon Tum tổng hợp trung bình hàng tháng.

36

Bảng 5.2 Bảng tổng hợp số liệu khí hậu Kon Tum trong 32 năm (1978 – 2009). 37
Bảng 5.3 Tóm tắt các đặc trưng khí hậu Kon Tum (1978 – 2009)

39

Bảng 5.4 Chỉ số độ rộng vòng năm (RWI) của cây Pơ mu tại xã Măng Bút

42

Bảng 5.5 Chỉ số lượng mưa và chỉ số độ rộng vòng năm của Pơ mu

48

Bảng 5.6 Tương quan giữa chỉ số độ rộng vòng năm của cây Pơ mu với lượng mưa
trung bình hàng tháng từ 1979 – 2008

50


Bảng 5.7 Chỉ số nhiệt độ (T) và chỉ số độ rộng vòng năm của Pơ mu (RWI)

51

Bảng 5.8 Tương quan giữa chỉ số độ rộng vòng năm của cây Pơ mu với nhiệt độ
trung bình hàng tháng từ 1979 – 2008

53

Bảng 5.9 Chỉ số độ ẩm không khí (A) và chỉ số độ rộng vòng năm Pơ mu (RWI) 54
Bảng 5.10 Tương quan giữa chỉ số độ rộng vòng năm của cây Pơ mu với độ ẩm
hàng tháng từ 1979 – 2008

55

Bảng 5.11 Chỉ số thủy nhiệt (HTC) và chỉ số độ rộng vòng năm Pơ mu (RWI)

56

Bảng 5.12 Chỉ số khô hạn (K) và chỉ số độ rộng vòng năm của Pơ mu (RWI) từ
năm 1979 – 2008

58

Bảng 5.13 Những giai đoạn khô hạn tại khu vực Tây Nguyên trong 58 năm qua 60
Bảng 5.14 Bảng phân loại khô hạn của Palmer

viii


64


DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH

TRANG

Hình 3.1 Một thân cây Pơ mu lâu năm bị rêu phủ kín.

22

Hình 3.2 Lá Pơ mu

22

Hình 3.3 Lâm tặc đánh dấu lên thân Pơ mu để chuẩn bị đốn hạ.

22

Hình 3.4 Bản đồ tỉnh Kon Tum

23

Hình 4.1 Khoan tăng trưởng

30

Hình 4.2 Khay đựng mẫu gỗ


31

Hình 4.3 Ống nhựa đựng mẫu gỗ

31

Hình 4.4 Mẫu gỗ sau khi chà nhám, kính hiển vi và dụng cụ đo mẫu

32

Hình 4.5 Xử lý nhẵn bề mặt mẫu gỗ

35

Hình 4.6 Nơi xử lý mẫu

35

Hình 5.1 Nhiệt độ và lượng mưa trung bình hàng tháng trong 32 năm tại Kon Tum 36
Hình 5.2 Nhiệt độ và lượng mưa trong 32 năm (1978 – 2009) tại Kon Tum.

38

Hình 5.3 Vòng năm giả của cây Pơ mu

40

Hình 5.4 Biểu đồ biểu diễn sự biến động RWI của cây Pơ mu tại xã Măng Bút

47


Hình 5.5 Biến động chỉ số độ rộng vòng năm (RWI) Pơ mu và chỉ số lượng mưa
(M) từ năm 1879 – 2008

49

Hình 5.6 Biến động chỉ số độ rộng vòng năm Pơ mu (RWI) và chỉ số nhiệt độ
không khí trung bình (T) từ 1979 – 2008

52

Hình 5.7 Biến động chỉ số độ rộng vòng năm Pơ mu (RWI) và chỉ số độ ẩm không
khí trung bình (A) từ 1979 – 2008

54

Hình 5.8 Mối liên hệ giữa chỉ số độ rộng vòng năm của Pơ mu (RWI) với chỉ số
thủy nhiệt hàng năm (HTC)

57

Hình 5.9 Mối liên hệ giữa chỉ số độ rộng vòng năm của Pơ mu (RWI) với chỉ số
khô hạn hàng năm (K)

59

Hình 5.10 Chỉ số độ rộng vòng năm của loài Pơ mu trong 50 năm

61


Hình 5.11 Biểu đồ biểu diễn sự biến động RWI của loài Pơ mu tại Bidoup – Núi Bà 62
Hình 5.12 Biểu đồ biểu diễn sự biến động chỉ số khô hạn PDSI tại VQG BDNB 63

ix


Chương 1
MỞ ĐẦU
Trong quá trình sinh trưởng, phát triển của loài thực vật nói chung và các
loài cây gỗ nói riêng bị tác động rất nhiều bởi các yếu tố như khí hậu, điều kiện lập
địa, quá trình sinh sống và cạnh tranh của thảm thực vật, động vật, vi sinh vật với
cây gỗ…Trong đó, khí hậu – một trong những nhân tố quan trọng trong hệ sinh thái
– giữ vai trò chính trong quá sinh sinh trưởng và phân hóa giới thực vật. Sự thay đổi
của khí hậu không những ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh trưởng của các loài
thực vật mà còn tác động trực tiếp đến sự phân bố của chúng trong lâm phần từ đó
làm thay đổi sự đa dạng sinh học.
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ
hiện đại đã kéo theo sự ô nhiễm môi trường làm cho vấn đề biến đổi khí hậu ngày
càng trở nên nghiêm trọng. Kết quả là trái đất phải hứng chịu những trận hạn hán, lũ
lụt kéo dài, mưa bão thất thường và sự khó dự đoán của thiên tai đã gây ra những
tổn hại hết sức to lớn về con người cũng như của cải vật chất. Nếu không có biện
pháp kịp thời thì những gì đang xảy ra sẽ tiếp tục tái hiện trong tương lai là một
điều không thể tránh khỏi. Do đó, việc tìm ra nguyên nhân và ngăn chặn sự nóng
lên của trái đất, nghiên cứu sự biến đổi khí hậu trong quá khứ để dự báo cho tương
lai đồng thời tăng khả năng thích ứng với những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu là
những hành động cấp thiết nhất hiện nay. Trong đó, việc nghiên cứu ảnh hưởng của
sự biến đổi của khí hậu đến các loài sinh vật sẽ là cơ sở khoa học cần thiết cho việc
đề xuất các hoạt động cụ thể.
Cấu trúc vòng gỗ hay còn gọi là vòng tăng trưởng hàng năm cây gỗ là một
trong những nhân chứng của sự biến đổi khí hậu trong quá khứ. Dựa trên phương

pháp đối chiếu mối liên hệ những diễn biến vòng năm trên cây gỗ lâu năm với các

1


yếu tố sinh thái mà chủ yếu là các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa theo năm,
tháng trải qua hàng trăm, hàng ngàn năm, người ta có thể thẩm định lại khí hậu ở
trong quá khứ; Tìm ra các dấu hiệu chỉ báo hay quy luật thay đổi của các mối liên
hệ này, từ đó có thể xây dựng các cơ sở dự báo diễn biến khí hậu cho tương lai.
Đồng thời kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin cần thiết cho các nhà chuyên
môn Lâm nghiệp xây dựng các phương án khôi phục, cải tạo và quản lý rừng bền
vững, đặc biệt là trong việc khôi phục lại và bảo vệ những loài cây từng phân bố
trong khu vực nhưng nay đã hoặc đang bị mất đi. Đây là những nghiên cứu hết sức
hữu ích trong hoàn cảnh thế giới hiện nay khi mà những cảnh báo về hiện tượng trái
đất ngày càng nóng lên bởi nhiều nguyên nhân khác nhau như hiện tượng băng tan
nhanh hơn, khí thải từ các hoạt động sản xuất của con người tăng nhanh, diện tích
rừng che phủ trên trái đất bị thu hẹp. Phân tích, đánh giá những điều kiện ngoại
cảnh tác động lên cấu trúc vòng tăng trưởng hàng năm tức là phân tích sự thể hiện
tình hình sinh trưởng, phát triển hàng năm qua màu sắc, độ rộng, hẹp của vòng gỗ.
Vì thế, qua kết quả phân tích vòng năm chúng ta có thể biết được các thông
tin quan trọng về tăng trưởng hàng năm của cây cũng như ảnh hưởng của điều kiện
tự nhiên đến sự sinh trưởng của cơ thể thực vật. Với những lí do trên, tôi đã chọn đề
tài: “Nghiêm cứu ảnh hưởng của một số yếu tố khí hậu đến chỉ số độ rộng vòng
năm của loài cây Pơ mu (Fokienia hodginsii) tại xã Măng Bút, huyện Kon Plong,
tỉnh Kon Tum” để làm khóa luận cuối khóa.

2


Chương 2

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1 Khái niệm cơ bản về khí hậu gió mùa
Sự chênh lệch nhiệt độ xuất hiện khi bức xạ mặt trời làm cho bề mặt đất và
đại dương nóng lên. Bức xạ Mặt Trời làm nóng những khối đất nhanh hơn là những
bộ phận khác trong nước. Đối với khí hậu nhiệt đới và á nhiệt đới thì sự bức xạ mặt
trời là khắc nghiệt nhất trong các tháng mùa hè. Bức xạ Mặt Trời làm đại dương ấm
lên, nhưng hiệu quả chậm hơn do nhiệt dung nước cao. Vì vậy, nhiệt độ bề mặt biển
cũng như lớp không khí bên trên bề mặt biển luôn mát hơn. Lớp không khí mát ở
phía trên đại dương là ẩm và dày hơn tạo nên một vùng áp suất cao hơn so với áp
suất bên trên đất liền. Gió thổi từ khu vực áp suất cao đến khu vực áp suất thấp là
do độ dốc gây ra. Điều kiện nhiệt độ ở đất liền và đại dương thay đổi dẫn đến sự
thay đổi áp suất là nguyên nhân thay đổi hướng gió từ đất liền ra biển và từ biển vào
đất liền.
Từ “gió mùa” (monsoon) bắt nguồn từ tiếng Ai Cập là mausim có nghĩa là
mùa. Nổi bậc nhất là gió mùa ở Ấn Độ, những vùng này có lượng mưa rất lớn là
nguyên nhân gây ra lũ lụt và phá hại mùa màng. Vào mùa khô, gió mùa là một
nguồn cung cấp quan trọng cho sự sống như mang lại nước cho những vùng bị hạn
nặng trên thế giới. Một trong những nguyên nhân làm cho Ấn Độ bị ảnh hưởng của
gió mùa lớn là do độ cao. Ở khu vực đất cao sẽ tạo ra một vùng áp suất thấp, cao
nguyên Tây Tạng ở phía Bắc Ấn Độ là một vùng lớn nhất và là cao nguyên cao nhất
trên Trái Đất.
Thuật ngữ “gió mùa” được giải thích sớm nhất vào năm 1686 bởi nhà thiên
văn học người Anh là nhà toán học Edmond Halley. Halley là người đầu tiên hình
thành khái niệm về sự chênh lệch nhiệt độ giữa đất liền và đại dương là nguyên

3


nhân tạo nên những luồng gió khổng lồ thổi từ biển vào đất liền. Theo Trung Tâm
Dự Báo Khí Hậu, ông Walker đã sử dụng giới hạn dao động để mô tả sự chuyển

động qua lại theo hướng Đông Tây ảnh hưởng đến sự thay đổi áp suất trong số liệu
về khí hậu. Trong tạp chí khí hậu, Walker đã nhận xét rằng khi áp suất tăng lên ở
phía Đông thì thường giảm xuống ở phía Tây và ngược lại. Walker cũng nhận định
rằng mùa gió mùa ở châu Á thường đi đôi với sự khô hạn ở Úc, Indonesia, Ấn Độ
và một số khu vực ở châu Phi.
Những lý thuyết về sự phát triển gió mùa đã được công nhận khoảng hơn
300 năm. Suy nghĩ cổ điển về gió mùa là sự phát triển của chúng được sinh ra do sự
chênh lệch nhiệt độ giữa đất liền và đại dương như đã mô tả ở trên. Nhưng gần đây
theo Trạm thiên văn Trái Đất NASA thì những khái niệm này sẽ được thay đổi. Các
nhà khoa học địa chất ở khoa công nghệ Bang California đã có khái niệm mới đúng
đắn hơn về nguyên nhân tại sao gió mùa phát triển.
Hai nhà nghiên cứu Schneider và Simona Bordoni của Trung tâm Quốc gia
về nghiên cứu khí quyển (the National Center for Atmospheric Research) ở
Colorado, đã sử dụng mô hình máy tính để xây dựng lại Trái Đất mà không có một
khu vực đất đai rộng lớn. Một điều bất ngờ là họ đã phát hiện ra rằng sự chênh lệch
nhiệt độ không phải là điều cần thiết để hình thành nên gió mùa. Thay vào đó, họ đã
kết luận rằng, gió mùa xuất hiện là do sự tương tác giữa chu trình lưu thông không
khí nhiệt đới và sự nhiễu loạn trên diện rộng ở khu vực giữa xích đạo. Sự nhiễu loạn
ở giữa xích đạo đã làm thay đổi sự lưu thông của vùng nhiệt đới do thay đổi chu
trình lưu thông một cách nhanh chóng điều này mang lại đặc trưng là gió trên bề
mặt lớn và lượng mưa nhiều trong mùa gió mùa.
+ Một số đặc điểm chính của khí hậu gió mùa:
- Đặc điểm của gió mùa trước hết phải kể là hướng gió thay đổi: mùa đông
gió từ đất liền thổi ra biển, thời tiết lạnh giá, hanh khô. Mùa hè gió từ biển thổi vào
đất liền, thời tiết nóng ẩm. Chiều gió gần như ngược nhau, đó là đặc điểm nổi bật
nhất.

4



- Mùa hè gió thổi từ biển vào, khối không khí nóng ẩm, dễ hình thành mây
và mưa, càng gần biển, mưa càng nhiều, ở sâu trong đất liền mưa rất ít. Hơn nữa
thời gian mưa cũng bắt đầu từ miền ven biển rồi mới vào đến bên trong và thời gian
kết thúc mùa mưa cũng bắt đầu ngược lại. Đây là đặc điểm thứ hai.
- Vì núi cao có thể ngăn cản sự di chuyển của một thành phần khối không khí
nóng ẩm này, khả năng mưa nhiều, nhất là ở phía dốc núi hứng gió. Như vậy có
nghĩa là mưa ở vùng núi nhiều hơn vùng đồng bằng, phía dốc núi hứng gió mưa
nhiều hơn phía bên kia. Đây là đặc điểm thứ ba.
- Đặc điểm thứ tư là mưa tập trung vào mùa hạ, chiếm hơn một nửa lượng
mưa cả năm, vì mùa này gió từ biển thổi vào. Mùa đông ít mưa vì gió từ đất liền
thổi ra.
Những nước có gió mùa như Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản vào mùa hè
vừa nóng vừa mưa nhiều là điều kiện tốt cho nông nghiệp phát triển. Do đó, đều là
những nước trồng lúa nước tập trung nhất. Tuy nhiên, gió mùa đổi hướng giữa mùa
đông và mùa hè không phải đúng thời gian, đúng địa điểm và có cường độ như
nhau, mỗi năm một khác, do đó cũng có những năm bị hạn hán nặng.
+ Vài nét về khí hậu Việt Nam.
Lãnh thổ Việt Nam nằm trọn trong vùng nhiệt đới, và nằm ở rìa phía Đông
Nam của phần Châu Á lục địa, giáp với Biển Đông nên chịu ảnh hưởng trực tiếp
của kiểu khí hậu gió mùa. Việt Nam có ba miền khí hậu chủ yếu, bao gồm: miền khí
hậu phía Bắc, miền khí hậu phía Nam, miền khí hậu Trung và Nam Trung Bộ.
Miền Bắc Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa với bốn mùa Xuân, Hè,
Thu, Đông rõ rệt. Mùa xuân miền Bắc bắt đầu từ tháng 2 cho đến hết gần tháng 4, là
mùa đẹp nhất trong năm. Mùa hè từ tháng 4 đến tháng 9, vào mùa này thì nhiệt độ
trong ngày khá nóng và mưa nhiều. Tháng nóng nhất thường là vào tháng 6. Tháng
5 đến tháng 8 là tháng có mưa nhiều nhất trong năm. Mùa thu chỉ vỏn vẹn trong hai
tháng 9 và 10. Mùa đông thường vào tháng 11 đến tháng 2 năm sau, mùa này khí
hậu lạnh và hanh khô.

5



Miền Nam Việt Nam gồm khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ. Miền này có
khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với hai mùa: mùa khô và mùa mưa (mùa mưa
từ tháng 4 – 5 đến tháng 10 – 11, mùa khô từ tháng 12 đến hết tháng 3 năm sau).
Quanh năm nhiệt độ của miền này cao. Khí hậu miền này ít biến động nhiều trong
năm.
Khí hậu miền Trung Việt Nam thì được chia ra làm hai vùng khí hậu là Bắc
Trung Bộ và vùng khí hậu Duyên Hải Nam Trung Bộ. Vùng Bắc Trung Bộ là vùng
Bắc đèo Hải Vân, về mùa đông do bị ảnh hưởng gió mùa Đông Bắc cộng thêm bị
dãy núi Trường Sơn tương đối cao ở phía Tây (dãy Phong Nha – Kẻ Bàng) và phía
Nam (tại đèo Hải Vân trên dãy Bạch Mã) chắn ở cuối hướng gió mùa Đông Bắc.
Nên vùng này thường lạnh nhiều vào Đông và thường kèm theo mưa nhiều, do gió
mùa thổi theo đúng hướng Đông Bắc mang theo hơi nước từ biển vào, hơi khác biệt
với thời tiết khô hanh của miền Bắc cùng trong mùa đông. Về mùa hè, lúc này do
không còn hơi nước nên gió mùa Tây Nam gây ra thời tiết khô nóng (có khi tới >
40°C, độ ẩm không khí thấp), gió này gọi là gió Lào. Vùng Duyên hải Nam Trung
Bộ là vùng đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ phía Nam đèo Hải Vân nóng quanh
năm.
2.2. Khái quát về phương pháp khí hậu thực vật (Dendroclimatology)
Khí hậu thực vật (dendroclimatology) là khoa học xác định khí hậu trong quá
khứ từ những vòng sinh trưởng của thực vật, vòng sinh trưởng rộng hơn khi điều
kiện sinh trưởng thuận lợi và hẹp hơn khi thời tiết khắc nghiệt. Sử dụng vòng sinh
trưởng, các nhà khoa học có thể xây dựng lại khí hậu ở một số địa phương từ hàng
trăm đến hàng ngàn năm trước. Bằng cách kết hợp nhiều nghiên cứu về vòng sinh
trưởng, các nhà khoa học có thể xây dựng lại khí hậu trong quá khứ cho khu vực và
toàn cầu.
+ Thuận lợi
Có thể sử dụng mẫu nghiên cứu từ những cây đã chết, thậm chí là những cây
từ các tòa nhà hay từ khảo cổ học. Một thuận lợi khác của vòng sinh trưởng là có sự

tăng trưởng hàng năm rõ ràng, trái ngược với các phương pháp khác như khoan vào

6


lòng đất (để lấy nước, dầu) sẽ không có tăng trưởng hàng năm. Hơn nữa, vòng sinh
trưởng có khả năng phản ứng lại với những tác động của môi trường sống (như
nhiệt độ, độ ẩm,…).
+ Hạn chế
Các yếu tố bất lợi ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của thực vật làm cho vòng
sinh trưởng thay đổi bất thường, không theo qui luật ảnh hưởng của khí hậu, sự bao
phủ địa lí ở các vùng không giống nhau, ranh giới vòng năm ở một số loài không rõ
ràng dẫn đến xác định vòng năm có thể không chính xác và yếu tố hạn chế cuối
cùng là khó khăn trong việc thu thập mẫu nghiên cứu.
+ Các yếu tố bất lợi: Có nhiều yếu tố khí hậu và yếu tố phi khí hậu (như sâu
bệnh, lửa rừng,…) cũng như những ảnh hưởng không đồng thời đến độ rộng vòng
năm. Một số phương pháp nghiên cứu đã cô lập từng yếu tố riêng lẻ như các
phương pháp nghiên cứu về thực vật học, sự ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng và
lấy mẫu của các lâm phần cố định (limiting stands).
+ Yếu tố khí hậu: Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến thực vật bao gồm nhiệt
độ, lượng mưa, ánh sáng mặt trời và gió. Để phân biệt giữa các yếu tố này, các nhà
khoa học đã thu thập mẫu từ những lâm phần cố định, ví dụ: tại một lâm phần cố
định, ở độ cao trên sườn núi thì sẽ chịu ảnh hưởng của nhiệt độ nhiều hơn lượng
mưa, ngược lại ở phía dưới sườn núi sẽ chịu ảnh hưởng của lượng mưa nhiều hơn
nhiệt độ. Trên lý thuyết, việc thu thập mẫu từ những nơi khác nhau trên cùng một
lâm phần cố định (như trên và dưới sườn núi của cùng một dãy núi) thì sẽ cho phép
sử dụng phương pháp toán học đối với nhiều yếu tố khí hậu. Tuy nhiên phương
pháp này rất hiếm khi được sử dụng.
+ Yếu tố phi khí hậu: Sự kết hợp phức tạp các yếu tố liên quan đến khí hậu
ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây như: ánh sáng mặt trời, các cấp độ ẩm của đất

và nhiệt độ đất và không khí. Suốt mùa sinh trưởng, sự hết hợp của tất cả các yếu tố
này ảnh hưởng đến độ rộng mỗi vòng sinh trưởng hàng năm, cũng như kích thước
và mật độ của các tế bào trong mỗi vòng. Hơn nữa, sự sinh trưởng của một cây cũng
có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện khí hậu bên ngoài mùa sinh trưởng và trong

7


những năm trước. Một số các yếu tố khác, không liên quan đến điều kiện khí hậu
cũng ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng của cây, bao gồm sự cạnh tranh về các chất
dinh dưỡng cho cây trồng, tuổi cây và côn trùng tấn công, các yếu tố tác động này
phải được tách ra để cô lập những thông tin khí hậu từ việc phân tích vòng năm.
+ Những ảnh hưởng không đồng thời: Nhìn chung, các nhà khí hậu học cho
rằng sự lệ thuộc tuyến tính của độ rộng vòng năm vào các biến số quan tâm (ví dụ
như độ ẩm). Tuy nhiên, nếu các biến thay đổi đạt đến mức thỏa mãn thì phản ứng có
thể giảm mức độ hoặc thậm chí là phản ứng theo hướng ngược lại. Ngoài ra, có thể
xảy ra ảnh hưởng tương tác như nhiệt độ và lượng mưa có thể ảnh hưởng một cách
đồng thời đến tốc độ sinh trưởng. Ở đây, lâm phần cố định giúp cô lập một số biến
quan tâm. Ví dụ: ở phía trên sườn núi cây nằm trong giới hạn lạnh (cold limited), nó
không chịu ảnh hưởng đồng thời của nhiệt độ cao (tuân theo hàm bậc hai nghịch),
khi đó sẽ có tác động đáng kể về mặt số lượng đối với độ rộng vòng năm trong cả
quá trình của một mùa sinh trưởng.
+ Hạn chế các yếu tố ảnh hưởng
Những nghiên cứu về thực vật học có thể giúp cho việc đánh giá tác động
của những biến bất lợi. Những thử nghiệm có thể được tiến hành ở nơi mà tất cả
những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng đều được kiểm soát (như trong nhà
kính), hay kiểm soát một phần (như FACE – Free Airborne Concentration
Enhancement) hoặc tiến hành ở những nơi mà điều kiện tự nhiên được theo dõi
thường xuyên. Trong bất cứ trường hợp nào, điều quan trọng là những yếu tố ảnh
hưởng đến sinh trưởng phải được ghi chép lại một cách cẩn thận. Điều này giúp cho

việc xác định những phản ứng của độ rộng vòng năm với các yếu tố khí hậu chính
xác hơn. Nói chung, đây là những nguyên tắc cơ bản của lâm phần cố định nhưng
nó được định lượng nhiều hơn.
 Bao phủ địa lí: Trái đất của chúng ta không phải hoàn toàn được bao phủ
bởi thực vật, do đó các vùng khí hậu địa cực và khí hậu biển không thể sử dụng
phương pháp này. Trong khu vực nhiệt đới, cây sinh trưởng quanh năm nên vòng
sinh trưởng hàng năm không rõ ràng. Ở một số khu vực rừng khác, quá trình sinh

8


trưởng của cây chịu ảnh hưởng bởi những yếu tố phức tạp, điều này cho phép xây
dựng lại khí hậu một cách rõ ràng. Những khu vực không có thực vật rừng có thể sử
dụng mẫu nghiên cứu khác như khoan lõi băng, san hô.
 Vòng sinh trưởng: Vòng sinh trưởng thể hiện những ảnh hưởng của khí
hậu đến tốc độ sinh trưởng thực vật trong suốt một mùa sinh trưởng. Do đó, những
thay đổi sâu sắc của khí hậu vào mùa cây ngừng hoạt động (mùa đông) sẽ không
được thể hiện ở vòng sinh trưởng. Trong một mùa sinh trưởng, các giai đoạn sinh
trưởng khác nhau (chẳng hạn như sinh trưởng vào tháng năm so với tháng chín) có
ảnh hưởng quan trọng đối với độ rộng vòng năm. Tuy nhiên, độ rộng vòng năm
được sử dụng để suy luận cho những biến đổi tổng thể của khí hậu trong năm tương
ứng. Một cây bị tổn thương sinh lí do sự tác động của một mùa sinh trưởng khắc
nghiệt có thể phải mất một hoặc hai năm để khôi phục lại.
 Những khó khăn khi lấy mẫu: Mẫu được lấy từ những cây trong tự nhiên,
thường là những vùng xa xôi, cần phải xác định chính xác địa điểm lấy mẫu trên
bản đồ. Ngoài ra, việc lấy mẫu thường ở những nơi có điều kiện địa hình khó khăn
(thường là địa hình dốc). Mẫu được lấy bằng cách sử dụng khoan tay khoan vào
thân, điều này đòi hỏi cần phải có nhiều kỹ năng để lấy mẫu đạt tiêu chuẩn. Cách
lấy mẫu tốt nhất là hạ cây và cắt nó thành nhiều đoạn, tuy nhiên cách lấy này sẽ gây
thiệt hại lớn cho rừng và không được cho phép ở một số khu vực, đặc biệt với

những cây lâu năm ở những khu vực không được tác động. Các nhà nghiên cứu họ
sẽ cố gắng xử lý tốt nhất những dữ liệu chưa hoàn hảo hơn là thu thập lại mẫu do
việc lấy mẫu rất phức tạp và tốn kém. Việc hiệu chỉnh dữ liệu cho phù hợp là rất
khó khăn bởi vì thu thập mẫu (ở thực địa) và phân tích dữ liệu (trong phòng thí
nghiệm) hoàn toàn tách biệt nhau về mặt không gian và thời gian.
+ Đo độ rộng vòng năm
Lúc đầu người ta chỉ đo độ rộng vòng năm theo phương pháp đơn giản, đặc
biệt mật độ gỗ muộn là yếu tố đánh giá nhiệt độ nhưng rất khó để đo chính xác mật
độ gỗ muộn. Các phương pháp khác cũng được thử nghiệm như phân tích chất đồng
vị hay các đặc tính về hóa học. Trên lý thuyết, có nhiều phương pháp đo đếm phức

9


tạp các đặc tính khác của vòng năm để phân biệt các yếu tố tác động đến sinh
trưởng, tuy nhiên hầu hết các nghiên cứu vẫn còn dựa vào độ rộng vòng năm và
phạm vi nghiên cứu tại các lâm phần cố định.
2.3. Sơ lượt về chương trình COFECHA
COFECHA là một chương trình máy tính hỗ trợ kiểm tra định tuổi chéo
vòng năm. Được viết bởi Richard L. Holmes vào năm 1982, là một chương trình
quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong khoa học niên đại thực vật. Nó là một
chương trình quan trọng nhưng chú ý rằng nó không phải thực hiện tất cả các bước
trong định tuổi chéo. Hơn nữa, nó là một công cụ để giúp các nhà niên đại thực vật
đánh giá chất lượng định tuổi chéo vòng năm.
Mức độ tương quan giữa các mẫu là khác nhau đối với các loài khác nhau,
khu vực địa lý khác nhau, tính đồng nhất của mỗi vùng, sự cạnh tranh và mức độ bị
nhiễu loạn trong lâm phần. Các cá thể trong một lâm phần sẽ chịu ảnh hưởng qua lại
lẫn nhau do sự đấu tranh sinh tồn như cạnh tranh về ánh sáng, độ ẩm và còn chịu
ảnh hưởng do sự tác động của các yếu tố bên ngoài như lửa, sâu bệnh. Với các
nguyên nhân này, COFECHA không đưa ra một tiêu chuẩn cụ thể nào để chấp nhận

hay loại bỏ những vòng năm không phù hợp mà nó dùng để hỗ trợ kiểm soát dữ liệu
trong quá trình kiểm tra tất cả các chuỗi dữ liệu. Hơn nữa nó không được dùng như
một công cụ thay thế để quan sát và định tuổi chéo trực tiếp trên mẫu gỗ. Cuối cùng
các chuỗi vòng năm có được xác định niên đại thành công hay không thì đó là việc
của các nhà niên đại thực vật chứ không phải do phần mềm quyết định. Do vậy,
chương trình COFECHA cho kết quả tốt nhất sau khi đã hoàn thành giai đoạn định
tuổi chéo bằng mắt thường hoặc vẽ mô hình vòng năm trên giấy để xác định và sau
đó tiến hành đo đếm. Nếu mẫu được định tuổi chéo đúng và đo đếm một cách chính
xác sẽ có độ tin cậy cao, điều đó đảm bảo cho việc đánh giá môi trường ảnh hưởng
đến quá trình sống của thực vật như thế nào.
2.4. Cơ sở khoa học của phương pháp nghiên cứu vòng năm
Khí hậu là một nhân tố quan trọng của mỗi hệ sinh thái. Sự suy thoái của môi
trường, trong đó có sự biến đổi bất lợi của khí hậu sẽ dẫn đến sự giảm sút tài

10


nguyên sinh học cả về chất và lượng. Sinh vật rất nhạy cảm với sự biến đổi của khí
hậu, do đó sự ảnh hưởng của khí hậu đến sự tồn tại và phát triển của một loài sinh
vật nào đó ngay trong môi trường sống của chúng là rất lớn.
Các khu rừng nhiệt đới khi đã phát triển đạt đến rừng cực đỉnh thì các loài
cây ở mỗi tầng sẽ thích nghi với điều kiện tiểu khí hậu mỗi tầng và mỗi khi có tác
động bên ngoài vào một tầng nào đó thì các điều kiện tiểu khí hậu thay đổi làm ảnh
hưởng đến cả quần xã thực vật và mất đi một số loài. Sự suy thoái của tài nguyên
rừng cũng như các quần xã động thực vật tự nhiên đều có nguyên nhân bởi sự biến
đổi của tiểu khí hậu. Chính vì thế quan tâm và hiểu biết sâu hơn nữa về sự tồn vong
của sinh vật và sinh khí hậu là rất cần thiết cho các nhà sinh học, lâm học. Nước
Việt Nam có đa dạng thực vật do có đa dạng sinh khí hậu nhưng cho đến nay có rất
ít công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về tập hợp và phân tích các yếu tố khí
hậu. Điều đó đã gây khó khăn cho các nhà nghiên cứu về Lâm nghiệp, Nông nghiệp

nói riêng và về thực vật gây trồng và hoang dại nói chung.
Tính phân mùa của khí hậu là một đặc trưng của khí hậu nước ta, cũng là
nguyên nhân tạo nên sự phân bố đặc thù của các kiểu thực vật theo chế độ khí hậu
như thực vật vùng ôn đới, nhiệt đới và á nhiệt đới và cũng đã làm thay đổi nhiều
hiện tượng ở thực vật trong đó có sự thay đổi vòng năm. Tùy theo chu kỳ sinh
trưởng dài hay ngắn, điều kiện khí hậu, đất đai, độ ẩm, ánh sáng, đặc tính di truyền
của từng loài cây mà vòng năm rộng hẹp khác nhau. Đối với nhiều loại gỗ nhiệt đới
có sự tăng trưởng quanh năm khá đều đặn nên khó quan sát được vòng năm. Những
cây sống ở vùng ôn đới, nơi mà những mùa trong năm khác nhau một cách rõ rệt thì
vòng năm của chúng có thể dễ nhìn thấy hơn, gỗ sớm, gỗ muộn phân biệt khá rõ.
Ngoài ra, ở vùng nhiệt đới chu kỳ sinh trưởng trong năm của thực vật dài hơn vùng
ôn đới, hàn đới nên cây thường có vòng năm rộng hơn. Trên mặt cắt ngang vòng
năm là những vòng tròn đồng tâm vây quanh tủy cây, trên mặt cắt xuyên tâm vòng
năm thể hiện là những dải song song với trục dọc thân cây. Trên mặt cắt tiếp tuyến
vòng năm là những hình chữ V ngược. Những vòng có thể nhìn thấy được do sự
thay đổi tốc độ sinh trưởng giữa các mùa trong năm, do đó vòng năm sẽ biểu hiện

11


được sự ảnh hưởng của các điều kiện sinh trưởng trong năm đó đối với đời sống của
cây.
Khi gặp các điều kiện không bình thường như nắng hạn, tổn thương cơ giới,
sâu bệnh,… làm cho tầng phát sinh ở các nơi này bị kìm hãm không sinh trưởng
bình thường, phần còn lại của tầng phát sinh vẫn hoạt động bình thường, nghĩa là
vẫn tạo được một lớp gỗ. Tuy nhiên trong cả vòng năm thì lớp gỗ sẽ không đều đặn,
nên trên mặt cắt ngang người ta nhận thấy loại vòng năm này có hình bán nguyệt
còn được gọi là vòng năm giả. Như vậy, trong một chu kỳ sinh trưởng có thể từ một
đến hai hoặc nhiều vòng gỗ tùy thuộc vào điều kiện sinh trưởng thay đổi trong năm.
Khí hậu tác động đến thực vật nói chung và phân bố thảm thực vật nói riêng

một cách tổng hợp. Điều đó có nghĩa là tất cả các yếu tố thành phần tạo nên chế độ
khí hậu tác động đồng thời lên đa dạng thực vật và kiểu thảm thực vật ở các mức độ
khác nhau. Do đó, sự thay đổi khí hậu và các yếu tố khác của môi trường có thể
được phản ánh thông qua sự sinh trưởng và phát triển của thực vật như độ rộng, hẹp
của vòng năm, khả năng tái sinh, sự ra hoa, kết quả,... Hơn nữa, sự tác động của các
yếu tố khí hậu thường theo qui luật và tác động đồng thời lên những khu vực tương
đồng trong một phạm vi nhất định. Vì vậy, qua phân tích vòng năm có thể dự đoán
được những tác động của khí hậu đến sự sinh trưởng của thực vật trong quá khứ,
nhằm biết được các hiện tượng khí hậu đã xảy ra tại một khu vực nào đó.
Trên cùng một khu vực địa lý, vòng sinh trưởng giữa các năm sẽ không bao
giờ giống nhau. Khi khí hậu thay đổi đặc biệt là khí hậu ẩm ướt thì vòng sinh
trưởng sẽ rộng hơn và ngược lại vào mùa khô chúng sẽ hẹp. Vào mùa quá khắc
nghiệt, những cây có thể sẽ không hình thành vòng sinh trưởng trong năm đó. Để
đảm bảo tính chính xác, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp kiểm tra chéo,
so sánh nhiều chuỗi dữ liệu sinh trưởng của cùng một loài và đối chiếu những vòng
tương ứng ở các năm sao cho phù hợp.
Điều kiện để nghiên cứu phương pháp này bao gồm 4 yếu tố cơ bản:
 Loài nghiên cứu phải cho một vòng sinh trưởng trong mỗi mùa sinh
trưởng hoặc trong mỗi năm.

12


 Chỉ một yếu tố môi trường có ưu thế nhất có thể làm tăng hoặc giảm tốc
độ sinh trưởng.
 Yếu tố môi trường có ưu thế nhất khác nhau qua các năm để thấy được sự
thay đổi vòng năm một cách rõ ràng.
 Yếu tố môi trường phải ảnh hưởng trên một khu vực địa lý rộng lớn.
Những yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng vòng năm bao gồm: Độ dốc, đặc
tính của đất, nhiệt độ, gió, ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, ở những xứ lạnh sinh trưởng

vòng năm còn chịu ảnh hưởng của sự tích tụ tuyết.
2.5. Tình hình nghiên cứu biến đổi khí hậu dựa trên chỉ số độ rộng vòng năm
trên thế giới
Phương pháp khí hậu thực vật (Dendroclimatology) là phương pháp khoa
học dựa vào việc phân tích mối liên hệ giữa vòng năm với các yếu tố khí hậu.
Phương pháp này đã được phát triển suốt nửa đầu thế kỷ XX bởi một nhà thiên văn
học A.E. Douglass, người sáng lập ra phòng thí nghiệm Tree-Ring Research tại
trường đại học Arizona. Douglass đã tìm hiểu chu kỳ hoạt động của vệt đen (ở mặt
trời) và sự thay đổi đó đối với hoạt động mặt trời sẽ ảnh hưởng đến các kiểu khí hậu
trên trái đất và điều đó sẽ được thể hiện ở kiểu sinh trưởng vòng năm của thực vật
(hoạt động của vệt đen ==> thay đổi khí hậu ==> biến động vòng năm).
Kohler (1964) và Kozlowski (1966) cho rằng, các phương pháp khí hậu thực
vật có thể được sử dụng rộng rãi để xác lập mối quan 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. Phương pháp khí hậu thực vật còn được sử dụng không chỉ trong các
nghiên cứu về động thái nguồn nước, chế độ thủy văn, quy luật biến động của khí
hậu và dự báo khí hậu, mà còn về sinh thái cá thể và quần thể cây rừng, dự báo năng
suất và diễn thế rừng, dự báo sâu bệnh, đánh giá hiệu quả các biện pháp kỹ thuật
lâm sinh và ảnh hưởng của con người tới rừng (Bitvinskas, 1974, 1985, Koerber,
1970).
Fritts (1972) 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

13


năm khô hạn, tăng trưởng của vòng năm kém hơn nhiều so với những năm có lượng
mưa lớn.
Theo Bitvinskas (1974) và Kohler (1981) ngày nay những nghiên cứu về khí
hậu thực vật ngày càng được đẩy mạnh hơn. Mục đích của những nghiên cứu này là

nhằm xây dựng ngân hàng dữ liệu 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 lí riêng biệt. Kết quả của những nghiên cứu đó sẽ làm sáng tỏ những ảnh hưởng
định lượng của các yếu tố sinh thái, đặc biệt là hoạt động của mặt trời đến sinh
trưởng và năng suất của rừng.
Cook E. D. và Buckley B. M, 2008 đã thực hiện nghiên cứu về rừng nhiệt
đới và sự biến đổi khí hậu ở vùng nhiệt đới Châu Á dựa trên vòng gỗ hàng năm.
Những tài liệu lưu trữ dài hạn trong tự nhiên của hiện tượng gió mùa Châu Á rất đa
dạng và cần được đưa ra bằng chứng là làm thế nào có sự biến đổi của gió mùa
trong quá khứ và có thể dự báo trong tương lai. Những vòng gỗ được ghi nhận ở
những cây rừng nhiệt đới được xem xét để giới hạn lại cho mục đích trên, bởi vì chỉ
có một số ít loài cây có vòng tăng trưởng rõ ràng và có thể định tuổi chéo giữa các
mẫu trên cùng một cây, những cây của cùng một loài trên cùng một quần thụ. Vòng
tăng trưởng chứa những bằng chứng tuyệt vời cho khuynh hướng thay đổi của hiện
tượng gió mùa trong quá khứ ở những vùng nhiệt đới gió mùa Châu Á, trong một
vài trường hợp nó tác động đến xã hội trong quá khứ và nền văn minh nhân loại.
Những thông tin có thể được sử dụng để đánh giá tốt hơn khuynh hướng trong hệ
thống gió mùa Châu Á.
Katarina Cufar và cộng tác viên (ctv), 2008 đã thực hiện nghiên cứu về sự
biến đổi vòng năm, sự hình thành gỗ và vật hậu của gỗ Sồi (Fagus sylvatica) ở
Slovenia, Đông Nam Châu Âu. Sự biến đổi lâu dài của độ rộng vòng gỗ hàng năm
(1873 – 2006) và chức năng của hoạt động của tầng phát sinh gỗ và sự hình thành
vòng tăng trưởng vào năm 2006 được nghiên cứu ở cây gỗ sồi thành thục tại một
khu rừng điển hình gần Ljubljana và mối quan hệ đến vật hậu lá và dữ liệu biến đổi
khí hậu. Nhiệt độ ảnh hưởng xấu đến độ rộng vòng gỗ hàng năm yếu nhất vào tháng

14


3 và mạnh nhất vào tháng 8 và lượng mưa ảnh hưởng tốt nhất vào tháng 5 và tháng

7. Lượng mưa đầu tháng 8 và nhiệt độ vào tháng 10 cũng có ảnh hưởng đến vòng
tăng trưởng. Lá quăn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ tháng 3 và tháng 4, hiện tượng vàng
lá bị ảnh hưởng mạnh nhất bởi nhiệt độ của tháng 7 và lượng mưa của tháng 9. Năm
2006, xoắn lá xảy ra vào ngày 16/4 và thực sự xuất hiện bởi sự kích hoạt của tầng
phát sinh gỗ tại vị trí chiều cao ngang ngực của cây. Một tuần sau, tượng tầng có độ
rộng lớn nhất và sự phân chia tế bào tại đây tiếp tục tăng đến cuối tháng 5 đầu tháng
6. Cuối tháng 6 vòng tăng trưởng được định hình. Sự phân chia tế bào tượng tầng
dừng lại vào cuối tháng 7 giữa tháng 8. Thời gian trung bình của hoạt động này
khoảng 100 ngày. Họ cũng đã thảo luận về sự hữu ích của sự kết hợp dữ liệu giữa
một chu kỳ dài hạn và một chu kỳ ngắn hạn để hiểu rõ hơn về những biểu hiện của
môi trường trên vòng tăng trưởng cây gỗ.
Briffa và cộng sự (2001) đã xem xét vòng tăng trưởng ở 28 mẫu cây Fitzroya
cupressoides, một loài cây có quả hình nón phân bố tại Pelluco, phía nam Chile. Họ
tìm thấy những dấu hiệu dường như là bằng chứng sớm của hiện tượng El – Nino,
nhân tố lớn nhất gây ra sự biến động thời tiết hiện đại. El – Nino được sinh ra do sự
vận động theo chu kỳ của một dòng nước ấm trong lòng Thái Bình Dương. Các nhà
khoa học cho biết những cây này đã cung cấp một “hồ sơ” khí hậu chưa từng thấy
từ 50.000 năm trước đây. Hai thảm họa thiên nhiên đã cho các nhà khoa học cơ hội
nghiên cứu chúng. Lần đầu tiên, vận động địa chất đã chôn chặt các thân cây vào
lòng đất, bảo tồn chúng trong suốt 50.000 năm. Lần thứ hai, năm 1960, khi một vận
động kiến tạo nhỏ đã đưa những cây này trở lại mặt đất. Mưa, gió và thời gian đã
bóc đi lớp đất phủ bên trên, để lộ ra những thân cây.
Bằng phương pháp khí hậu thực vật, Vương Văn Quỳnh (1990) đã nhận thấy
rằng biến động của tăng trưởng và phân hóa cây rừng của các lâm phần Pinus
sylvestris ở Varônhezơ (Nga) chịu ảnh hưởng rất rõ rệt từ các điều kiện khí hậu. Ở
các 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, cây có cấp
sinh trưởng kém thì tăng trưởng phụ thuộc ít hơn vào hoạt động của mặt trời.

15