Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới: Trong những năm gần đây, rất nhiều nơi trên thế giới đã và đang nghiên cứu, thử nghiệm và trồng rừng thành công bằng những loài cây bản địa. Một số nước trên thế giới đã có những nghiên cứu trồng cây bản địa dưới tán rừng cây lá kim hoặc cây lá rộng thuần loài và có những kết luận về khả năng sinh trưởng cũng như giá trị kinh tế của những loại cây rừng. Tại Đài Loan và một số nước Châu Á sau khi trồng phủ xanh đất trống đồi núi trọc bằng cây lá kim đã tiến hành gây trồng cây bản địa dưới tán rừng này.
Kết quả đã tạo ra những mô hình rừng hỗn giao bền vững, đạt năng suất cao, có tác dụng tốt trong việc bảo vệ chống xói mòn đất [10]. Tại Malaysia, năm 1999 trong dự án xây dựng rừng nhiều tầng đã giới thiệu cách thiết lập mô hình rừng hỗn loài trên 3 đối tượng: Rừng tự nhiên, rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) 10 - 15 tuổi và 2 - 3 tuổi. Dự án đã sử dụng 23 loài cây bản địa có giá trị, trồng theo băng 30m trong rừng tự nhiên, trên băng trồng 6 hàng cây bản địa. Trồng 14 loài cây bản địa dưới tán rừng Keo tai tượng theo 2 khối thí nghiệm.
Khối A: Mở băng 10m trồng 3 hàng cây bản địa; Mở băng 20m trồng 7 hàng cây bản địa; Mở băng 40m trồng 15 hàng cây bản địa; Khối B: Chặt 1 hàng Keo trồng 1 hàng cây bản địa; Chặt 2 hàng Keo trồng 2 hàng cây bản địa; Chặt 4 hàng Keo trồng 4 hàng cây bản địa… Kết quả cho thấy, trong 14 loài cây trồng trong khối A, có 3 loài: Shorea roxburrghii; S. leprosula sinh trưởng chiều cao và đường kính tốt nhất. 4 Tỷ lệ sống không khác biệt, sinh trưởng chiều cao cây trồng tốt nhất ở băng 10m và băng 40m. Băng 20m không thỏa mãn điều kiện sinh trưởng chiều cao.
Khối B có tỷ lệ sống, sinh trưởng chiều cao tốt khi trồng 1 hàng; sinh trưởng đường kính tốt cho công thức trồng 6 hàng và 16 hàng. Dự án còn vạch ra kế hoạch điều chỉnh các công thức trồng tại những thời điểm 2, 8, 12, 18, 28, 34, 41, 47 năm sau khi trồng [10]. Tại Đan Mạch, thông qua nghiên cứu sinh trưởng Jensen năm 1983 thấy rằng Vân sam (Abies) trong hỗn giao với Linh sam bạc (Abies alba) có sản lượng cao hơn chính nó trồng thuần loài. Tương tự, Bulô hỗn giao với Thông mọc tốt hơn Bulô thuần loài.
Hỗn giao 25-50% giữa Betula pendula với Abies đã làm tăng sản lượng của Abies ở tất cả các tuổi [30]. Tại Costa Rica, ba kiểu rừng trồng, mỗi kiểu rừng trồng là hỗn giao của 4 loài cây bản địa có sự chịu bóng khác nhau trong vùng đất thấp ẩm ướt của Costa Rica cho thấy từ 2 - 4 năm tuổi, đường kính ngang ngực trong các quần thụ hỗn giao là lớn hơn trong các quần thụ thuần loài của những loài mọc nhanh [30]. Một nghiên cứu khác của Haggar.Ewel năm 1995 và năm 1997 ở vùng đất thấp thuộc vùng Đại Tây Dương của Costa Rica chỉ ra rằng thông thường tăng trưởng của loài Hyeronima alchorneoides và Cordia alliodora trong rừng trồng hỗn loài nhanh hơn trong các quần thụ thuần loài. Điều đó có thể là do sự khác nhau trong hình học hệ thống rễ và tán cho phép phối hợp loài trong không gian một cách hiệu quả.
Haggar và Ewel (1995) đã nhận định rằng tăng trưởng của các cá thể Cordia alliodora ở Costa Rica trong rừng hỗn loài nhanh hơn trong các quần thụ thuần loài (7,9m trong hỗn giao và 4,9m trong thuần loài ở 2 năm tuổi) [30]. Việc tạo lập các loài cây hỗ trợ ban đầu cho cây trồng chính trước khi xây dựng các mô hình rừng trồng hỗn loài là rất cần thiết. Nghiên cứu về lĩnh vực này điển hình có tác giả Mathew năm 1995. Ông đã nghiên cứu tạo lập mô hình rừng trồng hỗn loài giữa cây thân gỗ với cây họ đậu.
Kết quả cho thấy cây họ đậu có tác dụng hỗ trợ rất tốt cho cây trồng chính. Như vậy, nghiên cứu này cho thấy sử dụng các loài cây họ đậu làm cây phù trợ cho các loài cây trồng chính trong mô hình rừng 5 trồng hỗn loài là rất phù hợp. Ngoài việc xác định được loài cây phù trợ thích hợp thì việc nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật điều chỉnh lâm phần rừng trồng hỗn loài theo quá trình sinh trưởng cũng rất quan trọng. Các tác giả Ball, Wormald và Russo năm 1994 đã tác động vào các lâm phần rừng trồng hỗn loài thông qua việc giảm bớt sự cạnh tranh giữa các loài cây.
Kết quả cho thấy sau khi được tác động các biện pháp tỉa cành, tỉa thưa nên các loài cây mục đích đã được tạo điều kiện thuận lợi để sinh trưởng phát triển tốt hơn [28]. Đặc điểm nổi bật của rừng hỗn loài là có kết cấu nhiều tầng tán. Vì thế nghiên cứu tạo rừng hỗn loài nhiều tầng đã được nhiều nhà khoa học quan tâm. Khi nghiên cứu về cấu trúc tầng tán của lâm phần hỗn loài tác giả Bennar Dupuy năm 1995 thấy rằng kết cấu tầng tán của rừng trồng hỗn loài phụ thuộc vào đặc tính sinh trưởng và tính hợp quần của các loài cây trong trong lâm phần (dẫn theo Hoàng Văn Thắng, 2007).
Điều này cho thấy để tạo được các mô hình rừng trồng hỗn loài có cấu trúc hợp lý, tận dụng được tối đa không gian dinh dưỡng thì cần phải dựa vào tính sinh trưởng cũng như phải quan tâm đến mối quan hệ qua lại giữa các loài cây để lựa chọn các loài cây trồng cho phù hợp. Đây là cơ sở quan trọng quyết định đến sự thành công hay thất bại của các mô hình rừng trồng hỗn loài. Kết quả nghiên cứu về rừng trồng hỗn loài các tác giả đều cho rằng việc bố trí các loài cây trong mô hình rừng trồng hỗn loài thường có ảnh hưởng tới sinh trưởng của chúng tùy theo số cá thể và cự ly trồng từng loài. Kolexnitsenko (1997) khi nghiên cứu về sự phối hợp giữa các loài cây gỗ trong trồng rừng hỗn loài đã đúc kết được 5 nguyên tắc lựa chọn loài cây trồng, đó là: Nguyên tắc kinh nghiệm.
Nguyên tắc kiểu lâm hình học. Nguyên tắc lý sinh. Nguyên tắc sinh vật dinh dưỡng. Nguyên tắc cảm nhiễm tương hỗ.
6 Có thể nói đây là những nguyên tắc rất cơ bản và tương đối toàn diện về các lĩnh vực của rừng trồng hỗn loài. Để xây dựng thành công các mô hình rừng trồng hỗn loài cần phải dựa vào 5 nguyên tắc trên. Trong đó nguyên tắc cảm nhiễm tương hỗ là rất quan trọng và cần phải có thời gian dài nghiên cứu. Nhìn chung, các nguyên tắc này phản ánh được mối quan hệ bên trong và có tính chi phối tới sự tồn tại và sinh trưởng của các loài.
Sự phân loại theo đặc điểm hoạt hóa của chúng như kích thích, ức chế hoặc kìm hãm quá trình sống thông qua ảnh hưởng của phitonxits là căn cứ để quyết định tỷ lệ tổ thành các loài cây trong lâm phần hỗn loài. Nghiên cứu về vấn đề này tác giả Kolexnitsenko đã đề nghị mật độ loài cây trồng chính trong mô hình trồng rừng hỗn loài không nên ít hơn 50%, loài cây hoạt hóa không nên quá 30 - 40%, loài cây ức chế không quá 10 - 20% trong tổng số các loài cây [37]. Tóm lại, các kết quả nghiên cứu về cây bản địa và trồng rừng hỗn loài trên thế giới tuy chưa nhiều song với những thông tin thu thập được về cách lợi dụng độ tàn che tầng cây cao, cách sử dụng cây phù trợ và các phương thức bố trí loài cây trong mô hình thí nghiệm và với những thông tin về tiểu hoàn cảnh rừng ảnh hưởng tới sinh trưởng, phát triển các loài cây bản địa là những tài liệu tham khảo và bài học kinh nghiệm rất có ích cho đề tài. Với đặc thù riêng của rừng nhiệt đới người ta thường tác động theo các hướng sau: a.
Hướng thứ nhất: Từ những lâm phần rừng tự nhiên hỗn giao lá rộng, thông qua sự tác động của những biện pháp kỹ thuật lâm sinh trở thành những lâm phần có cấu trúc ít phức tạp. Ưu thế thuộc về một số loài cây có giá trị kinh tế, tuổi ít chênh lệch nhau. Tại một số nước Châu Phi thuộc khu vực nói tiếng Pháp, người ta sử dụng phương thức trồng dặm dưới tán theo kiểu quảng canh. Fomy năm 1956 đã tóm tắt kinh nghiệm thu được về kiểu rừng trồng dặm và nêu ra 7 điểm cần thiết về kỹ thuật để đi đến thành công như sau: 7 1.
Đặt cây theo khoảng cách hẹp, dọc trên rạch trồng để có được sự lựa chọn về số cây cần giữ lại và hạ được chi phí về nhân công chăm sóc. Chỉ dùng những loài cây ưa sáng. Rạch trồng theo hướng Đông - Tây để thu được ánh sáng tối đa. Khai thác rừng đầy đủ trước khi trồng 5.
Phương pháp không đem lại hiệu quả gì nếu có thú lớn. Không bao giờ đánh giá thấp sự cạnh tranh của rễ cây và bóng rợp ở trên đầu và bên sườn. Xử lý toàn bộ quần thể coi như đã được tái sinh một cách tự nhiên sau khi trồng cây. Hướng thứ hai.
Thay thế hoàn toàn lâm phần cũ bằng lâm phần mới (phương pháp cải tạo triệt để) đã được nhiều quốc gia áp dụng nhằm tạo diện tích rừng đều tuổi thuần loài có giá trị kinh tế cao. Theo tài liệu của Baur, Catino đã giới thiệu và đánh giá các phương thức tái sinh rừng tự nhiên và nhân tạo ở Châu Phi, Ấn Độ và một số nước Đông Nam Á đều đi đến kết luận: Việc đưa cây rừng vào các thảm rừng tự nhiên nhằm bổ xung tổ thành nâng cao chất lượng rừng tùy thuộc vào cách xử lý, điều kiện ánh sáng, xử lý các thảm rừng cũ một cách thích hợp đối với đặc tính sinh thái của từng loài ở từng giai đoạn tuổi khác nhau mới có thể đem lại hiệu quả [11]. Nghiên cứu về trồng rừng hỗn giao Trồng rừng hỗn loài ở Việt Nam đã được nghiên cứu từ những năm 1931. Điển hình là công trình nghiên cứu của tác giả người Pháp Maurand tại Trảng Bom - Đồng Nai về thử nghiệm gây trồng rừng hỗn loài Sao đen (Hopera odorata Roxb), Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb), và Vên vên (Anisoptera costata Korth) trong 8 rạch hẹp 1 - 2m, sau đó mở rộng 5m.
Cây bụi thảm tươi trong rạch được phát dọn nhưng vẫn giữ lại che bóng ở tầng trên. Ông đã gọi đây là phương thức “trồng rừng dưới tán che dày và thấp”.