I. Khám phá cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim
Rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim, tọa lạc tại huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng, là một trong những hệ sinh thái trọng yếu của khu vực Tây Nguyên. Với tổng diện tích được quản lý lên đến 39.056 ha, khu rừng này đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ và duy trì sự ổn định của lưu vực sông Đa Nhim, một nguồn cung cấp nước quan trọng cho các công trình thủy điện và hoạt động nông nghiệp ở hạ nguồn. Nghiên cứu của Nguyễn Thị Thu Hương (2013) đã chỉ ra rằng, việc tìm hiểu sâu về cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim không chỉ là một yêu cầu khoa học mà còn là cơ sở thực tiễn cấp bách để xây dựng các chiến lược quản lý rừng bền vững. Độ che phủ của khu vực này đạt tới 95%, một con số ấn tượng, cho thấy tiềm năng to lớn trong việc thực hiện chức năng phòng hộ đầu nguồn, bao gồm điều tiết nguồn nước, chống xói mòn đất và duy trì cân bằng sinh thái. Nằm liền kề Vườn quốc gia Bidoup Núi Bà, khu rừng này còn là một hành lang sinh học quan trọng, góp phần vào công cuộc bảo tồn đa dạng sinh học của cả vùng. Việc phân tích các đặc điểm về thành phần loài cây, cấu trúc tầng tán, và mật độ cây gỗ cung cấp những dữ liệu quý giá, giúp các nhà quản lý, mà trực tiếp là Ban quản lý rừng phòng hộ, đưa ra những quyết sách chính xác nhằm nâng cao chất lượng rừng, đảm bảo rừng thực hiện tốt nhất các chức năng được giao.
1.1. Vị trí và tầm quan trọng của hệ sinh thái rừng Đa Nhim
Khu vực nghiên cứu thuộc Ban quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim, nằm trên địa bàn các xã Đạ Chais, Đạ Nhim, Đạ Sar, Lát, Đưng K’Nớh và thị trấn Lạc Dương. Vị trí địa lý này có địa hình phức tạp, bị chia cắt mạnh với độ cao biến đổi từ 1.000m đến trên 2.000m. Khí hậu mang đặc trưng của vùng nhiệt đới gió mùa nhưng bị chi phối bởi độ cao, tạo nên một tiểu vùng khí hậu mát mẻ quanh năm, lượng mưa dồi dào (trung bình 1.755 mm/năm). Những đặc điểm tự nhiên này tạo điều kiện cho một mạng lưới sông suối phong phú, trong đó sông Đa Nhim và sông Đa Dâng là hai con sông đầu nguồn của hệ thống sông Đồng Nai. Do đó, hệ sinh thái rừng Đa Nhim có vai trò cực kỳ quan trọng trong việc điều tiết nguồn nước cho toàn bộ lưu vực, hạn chế lũ lụt vào mùa mưa và duy trì dòng chảy trong mùa khô. Hơn nữa, với độ dốc lớn phổ biến từ 20-30 độ, lớp phủ thực vật rừng là yếu tố sống còn để thực hiện chức năng chống xói mòn đất, bảo vệ tài nguyên đất và giảm thiểu bồi lắng lòng hồ thủy điện.
1.2. Hiện trạng các kiểu rừng chính tại lưu vực sông Đa Nhim
Theo tài liệu nghiên cứu, cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim rất đa dạng, bao gồm nhiều trạng thái rừng khác nhau. Nổi bật nhất là kiểu rừng thông ba lá (Pinus khasya), chiếm diện tích lớn nhất với 25.712 ha, bao gồm cả rừng tự nhiên và rừng trồng. Kiểu rừng này thường có cấu trúc đơn giản, một tầng cây gỗ chính. Tiếp theo là kiểu rừng lá rộng thường xanh với diện tích 6.260 ha, phân bố tập trung ở phía Tây Bắc. Kiểu rừng này có cấu trúc phức tạp hơn, với sự hiện diện của nhiều loài cây thuộc các họ như Chè (Theaceae), Re (Lauraceae), Mộc lan (Magnoliaceae). Ngoài ra, còn có các kiểu rừng hỗn giao đặc trưng như rừng hỗn giao Gỗ - Lồ ô (2.704 ha), rừng hỗn giao giữa cây lá rộng và cây lá kim (851 ha). Sự đa dạng về các kiểu trạng thái rừng này tạo nên một bức tranh phong phú về đa dạng sinh học và cũng đặt ra những thách thức riêng trong công tác quản lý, đòi hỏi phải có những biện pháp tác động lâm sinh phù hợp cho từng đối tượng cụ thể để phát huy tối đa hiệu quả phòng hộ.
II. Thách thức suy thoái rừng và bảo tồn đa dạng sinh học
Mặc dù có vai trò quan trọng, rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim đang đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng dẫn đến suy thoái rừng. Luận văn của Nguyễn Thị Thu Hương (2013) nhấn mạnh rằng diện tích và chất lượng rừng tự nhiên trong khu vực đang có xu hướng suy giảm rõ rệt. Áp lực từ các hoạt động kinh tế - xã hội ngày càng gia tăng là nguyên nhân chính. Việc gia tăng dân số, nhu cầu mở rộng đất sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là các hoạt động canh tác nương rẫy truyền thống, đã dẫn đến tình trạng lấn chiếm đất rừng. Bên cạnh đó, các hoạt động khai thác lâm sản trái phép, dù đã được kiềm chế, vẫn còn diễn biến phức tạp ở một số khu vực hẻo lánh. Sự phát triển các dự án cơ sở hạ tầng như đường giao thông, công trình thủy điện cũng tác động không nhỏ đến cấu trúc và sự toàn vẹn của hệ sinh thái rừng Đa Nhim. Những tác động này không chỉ làm giảm mật độ cây gỗ và trữ lượng rừng mà còn phá vỡ cấu trúc tầng tán, làm thay đổi môi trường sống của các loài động thực vật hoang dã. Quá trình suy thoái rừng kéo theo hệ lụy tất yếu là sự suy giảm đa dạng sinh học, đe dọa sự tồn vong của nhiều nguồn gen quý hiếm và làm suy yếu chức năng phòng hộ đầu nguồn.
2.1. Phân tích nguyên nhân trực tiếp gây suy thoái rừng
Các nguyên nhân chính gây ra tình trạng suy thoái rừng tại Đa Nhim bao gồm nhiều yếu tố. Thứ nhất, hoạt động lấn chiếm đất rừng để sản xuất nông nghiệp vẫn là vấn đề nhức nhối. Báo cáo của Ban quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim cho thấy mỗi năm có khoảng 10-15 ha rừng bị xâm hại cho mục đích này. Thứ hai, việc khai thác khoáng sản trái phép và khai thác gỗ bất hợp pháp, dù quy mô nhỏ lẻ, vẫn âm ỉ diễn ra, gây tổn hại cục bộ đến thảm thực vật. Thứ ba, sự phát triển của các dự án đầu tư kinh tế, du lịch sinh thái tuy mang lại lợi ích kinh tế nhưng nếu quản lý không chặt chẽ có thể gây áp lực lớn lên tài nguyên rừng. Cuối cùng, tập quán canh tác lạc hậu của một bộ phận người dân địa phương và nhận thức về bảo vệ rừng chưa cao cũng là một rào cản. Những yếu tố này cộng hưởng, làm biến đổi sâu sắc cấu trúc rừng, ảnh hưởng xấu đến khả năng tái sinh tự nhiên và làm giảm hiệu quả của các biện pháp bảo vệ.
2.2. Áp lực lên công tác bảo tồn đa dạng sinh học tại khu vực
Sự suy thoái rừng trực tiếp đe dọa đến công tác bảo tồn đa dạng sinh học tại lưu vực sông Đa Nhim. Việc phá vỡ cấu trúc rừng làm mất đi môi trường sống tự nhiên và nguồn thức ăn của nhiều loài động vật. Quần xã động vật trong khu vực, theo ghi nhận, tuy không quá phong phú nhưng có nhiều loài đặc hữu và có ích, đặc biệt là các loài chim chuyên ăn sâu hại thông. Khi rừng bị chia cắt bởi đường sá hoặc nương rẫy, các quần thể bị cô lập, làm giảm khả năng giao phối và trao đổi gen, dẫn đến nguy cơ suy thoái di truyền. Đối với thực vật, việc khai thác chọn lọc các loài gỗ quý có thể làm thay đổi thành phần loài cây ưu thế, tạo điều kiện cho các loài cây bụi, cỏ dại xâm lấn. Điều này không chỉ làm giảm giá trị kinh tế mà còn ảnh hưởng đến sự ổn định lâu dài của hệ sinh thái rừng Đa Nhim. Do đó, việc bảo vệ sự toàn vẹn của các kiểu rừng là nhiệm vụ cấp thiết để duy trì sự phong phú của các hệ gen và loài.
III. Phương pháp phân tích cấu trúc tầng tán rừng Đa Nhim
Để đánh giá sức khỏe và sự ổn định của một hệ sinh thái rừng, việc phân tích cấu trúc tầng tán là một trong những phương pháp cốt lõi. Nghiên cứu tại rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim đã áp dụng các phương pháp lâm học kinh điển, bao gồm việc lập các ô tiêu chuẩn và vẽ phẫu đồ rừng, để mô tả một cách định lượng sự phân bố của thảm thực vật theo chiều thẳng đứng. Cấu trúc tầng tán phản ánh sự cạnh tranh về ánh sáng, không gian và dinh dưỡng giữa các cá thể trong quần xã. Một cấu trúc rừng phức tạp, đa tầng thường có khả năng chống chịu tốt hơn trước các tác động từ môi trường và thực hiện hiệu quả hơn chức năng phòng hộ đầu nguồn. Kết quả phân tích tại Đa Nhim cho thấy sự khác biệt rõ rệt về cấu trúc giữa các trạng thái rừng. Rừng thông ba lá có cấu trúc tương đối đơn giản, trong khi rừng lá rộng thường xanh và rừng hỗn giao thể hiện một cấu trúc đa tầng phức tạp hơn. Việc hiểu rõ đặc điểm này giúp đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp, chẳng hạn như tỉa thưa để mở tán, tạo điều kiện cho tái sinh tự nhiên hoặc làm giàu rừng bằng cách trồng bổ sung các loài cây phù hợp với từng tầng tán, từ đó nâng cao chất lượng tổng thể của hệ sinh thái rừng Đa Nhim.
3.1. Đặc điểm cấu trúc tầng tán của rừng thông ba lá tự nhiên
Trạng thái rừng thông ba lá (Pinus khasya) tại Đa Nhim có cấu trúc tầng tán khá đơn giản và đặc trưng. Theo phẫu đồ được mô tả trong nghiên cứu, rừng thường chỉ có 2-3 tầng rõ rệt. Tầng ưu thế sinh thái (A2) do loài Thông ba lá chiếm ưu thế tuyệt đối, với chiều cao trung bình từ 20m đến 30m. Các cây thông có thân thẳng, tán lá tập trung ở phần ngọn, tạo ra một tầng tán chính tương đối đồng đều nhưng không liên tục, cho phép nhiều ánh sáng lọt xuống tầng dưới. Tầng dưới tán (A3) có chiều cao từ 10m-15m, bao gồm các cây thông non và một số loài cây gỗ nhỏ chịu hạn, chịu lửa như Mạ sưa (Helicia nilagirica), Nam chúc (Lyonia ovalifolia), Dẻ (Quercus spp.). Tầng cây bụi và thảm cỏ phía dưới thường phát triển mạnh do lượng ánh sáng dồi dào. Cấu trúc đơn giản này giúp Thông ba lá có khả năng tái sinh tự nhiên tốt sau nương rẫy hoặc cháy rừng, nhưng cũng làm cho hệ sinh thái này dễ bị tổn thương hơn về mặt đa dạng sinh học so với rừng lá rộng.
3.2. Cấu trúc phức tạp của rừng lá rộng thường xanh
Trái ngược với rừng thông, trạng thái rừng lá rộng thường xanh tại Đa Nhim thể hiện một cấu trúc tầng tán phức tạp và đa dạng hơn nhiều. Rừng thường có 3 tầng cây gỗ và một hệ thống tầng cây bụi, thảm tươi phong phú. Tầng tán chính (A2) có chiều cao từ 13m-20m, bao gồm nhiều thành phần loài cây khác nhau cùng cạnh tranh sinh trưởng, tạo ra một độ tàn che lớn. Tầng dưới tán (A3) không liên tục, bao gồm các cá thể của những loài cây chịu bóng và cây non của các loài ở tầng trên. Sự phân tầng rõ rệt này tạo ra nhiều vi khí hậu và không gian sống khác nhau, là điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của một hệ động thực vật phong phú, góp phần nâng cao chỉ số đa dạng sinh học. Cấu trúc đa tầng cũng giúp tăng cường khả năng chống xói mòn đất và điều tiết nguồn nước, do tán lá ở các độ cao khác nhau giúp cản và phân tán lực tác động của hạt mưa hiệu quả hơn.
IV. Đánh giá thành phần loài cây và mật độ cây gỗ thực tế
Việc phân tích thành phần loài cây và mật độ cây gỗ là hai chỉ số quan trọng để lượng hóa sự đa dạng và trữ lượng của cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim. Nghiên cứu của Nguyễn Thị Thu Hương (2013) đã tiến hành điều tra chi tiết trên các ô tiêu chuẩn đại diện cho từng trạng thái rừng, từ đó đưa ra bức tranh toàn cảnh về sự phân bố của các loài và mật độ cây. Kết quả cho thấy, đa dạng sinh học về loài cây ở các trạng thái rừng lá rộng thường xanh và rừng hỗn giao cao hơn đáng kể so với rừng thông ba lá thuần loại. Việc xác định công thức tổ thành loài giúp nhận diện các loài cây ưu thế, loài quý hiếm cần được bảo vệ và các loài có tiềm năng trong việc làm giàu rừng. Đồng thời, việc phân tích quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3) và chiều cao (N/Hvn) cung cấp thông tin về cấu trúc tuổi và tiềm năng phát triển của lâm phần. Thông thường, một lâm phần tự nhiên khỏe mạnh sẽ có đường cong phân bố N/D dạng giảm (hình chữ J ngược), cho thấy số lượng cây non và cây kích thước nhỏ chiếm đa số, đảm bảo cho quá trình tái sinh tự nhiên diễn ra liên tục. Những dữ liệu này là nền tảng không thể thiếu cho việc lập kế hoạch khai thác bền vững và nuôi dưỡng rừng.
4.1. Sự khác biệt về thành phần loài cây giữa các trạng thái rừng
Phân tích thành phần loài cây tại Đa Nhim cho thấy sự khác biệt rõ rệt. Trạng thái rừng thông ba lá có tính đa dạng loài thấp, chủ yếu là loài Pinus khasya thuần loại. Ngược lại, các trạng thái rừng lá rộng thường xanh (giàu, trung bình) có thành phần loài phong phú, với sự xuất hiện của các loài cây giá trị thuộc các họ Re (Lauraceae), Dẻ (Fagaceae), Mộc lan (Magnoliaceae), và Chè (Theaceae). Ví dụ, ở trạng thái rừng giàu, các loài như Dẻ bóp, Chò đãi, Giổi lông, Long não thường chiếm ưu thế trong công thức tổ thành. Trạng thái rừng hỗn giao Gỗ-Thông là một hệ sinh thái chuyển tiếp, nơi các loài cây lá rộng và Thông ba lá cùng tồn tại, tạo nên một cơ cấu tổ thành đặc biệt. Sự đa dạng về thành phần loài cây không chỉ có ý nghĩa về bảo tồn đa dạng sinh học mà còn ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ sinh thái, bởi mỗi loài có một vai trò sinh thái riêng.
4.2. Quy luật phân bố mật độ cây gỗ theo đường kính và chiều cao
Nghiên cứu quy luật phân bố mật độ cây gỗ theo đường kính (N/D1.3) và chiều cao (N/Hvn) là phương pháp định lượng để hiểu về cấu trúc động của lâm phần. Tại khu vực rừng Đa Nhim, kết quả mô phỏng cho thấy phân bố N/D1.3 của các trạng thái rừng tự nhiên (rừng lá rộng, rừng hỗn giao) thường tuân theo quy luật phân bố dạng giảm. Điều này có nghĩa là số lượng cây có đường kính nhỏ là lớn nhất và giảm dần khi đường kính tăng lên. Đây là một dấu hiệu tích cực, cho thấy rừng có khả năng tái sinh tự nhiên tốt và có cấu trúc của một khu rừng đang phát triển ổn định. Ngược lại, đối với rừng thông ba lá tự nhiên, đường cong phân bố có thể có dạng một đỉnh, phản ánh cấu trúc tương đối đều tuổi của lâm phần. Việc nắm bắt các quy luật phân bố này giúp các nhà lâm học dự báo được diễn thế của rừng và đưa ra các biện pháp tác động kỹ thuật lâm sinh như chặt nuôi dưỡng để điều chỉnh mật độ cây gỗ, thúc đẩy sinh trưởng của những cây mục tiêu.
V. Hướng tới quản lý rừng bền vững và tái sinh tự nhiên
Mục tiêu cuối cùng của việc nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim là đề xuất các giải pháp hướng tới quản lý rừng bền vững. Một trong những yếu tố then chốt quyết định sự bền vững của rừng chính là khả năng tái sinh tự nhiên. Đây là quá trình phục hồi và thay thế các thế hệ cây già cỗi bằng một lớp cây non kế cận, đảm bảo sự liên tục của thảm thực vật rừng. Nghiên cứu đã tiến hành đánh giá mật độ, tổ thành loài, chất lượng và nguồn gốc của lớp cây tái sinh dưới tán các trạng thái rừng. Kết quả cho thấy tiềm năng tái sinh là có, nhưng không đồng đều và phụ thuộc nhiều vào độ tàn che, loại thảm thực vật che phủ và mức độ tác động của con người. Bên cạnh các giải pháp kỹ thuật, việc áp dụng các chính sách vĩ mô cũng đóng vai trò quan trọng. Tại Lâm Đồng nói chung và Đa Nhim nói riêng, chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng (PFES) đã và đang được triển khai, tạo ra một cơ chế tài chính bền vững cho công tác bảo vệ rừng. Chính sách này huy động sự tham gia của cộng đồng địa phương, giúp cải thiện sinh kế và nâng cao ý thức, từ đó giảm áp lực lên tài nguyên rừng và góp phần thực hiện mục tiêu quản lý rừng bền vững.
5.1. Đánh giá tiềm năng và đặc điểm của quá trình tái sinh tự nhiên
Quá trình tái sinh tự nhiên tại hệ sinh thái rừng Đa Nhim cho thấy nhiều đặc điểm đáng chú ý. Dưới tán rừng lá rộng thường xanh, nơi có độ ẩm cao và đất giàu mùn, mật độ cây tái sinh thường cao và đa dạng về loài, bao gồm cả các loài cây gỗ quý. Tuy nhiên, tỷ lệ cây chất lượng tốt cần được cải thiện. Ngược lại, dưới tán rừng thông ba lá, dù ánh sáng nhiều hơn nhưng điều kiện đất đai và thảm phủ thực bì đôi khi gây cản trở cho sự nảy mầm và phát triển của cây con. Lớp cây tái sinh ở đây chủ yếu là chính loài Thông ba lá và một số loài cây tiên phong khác. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, nguồn gốc cây tái sinh chủ yếu từ hạt, cho thấy tiềm năng duy trì đa dạng di truyền. Để thúc đẩy quá trình này, cần áp dụng các biện pháp lâm sinh như phát quang dây leo, cây bụi xâm lấn và khoanh nuôi xúc tiến tái sinh ở những khu vực có mật độ cây tái sinh triển vọng.
5.2. Vai trò của chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng PFES
Chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng (PFES) là một công cụ đột phá trong công tác quản lý rừng bền vững tại Đa Nhim. Cơ chế này hoạt động dựa trên nguyên tắc người hưởng lợi từ các dịch vụ môi trường rừng (như các nhà máy thủy điện, công ty cấp nước) phải chi trả cho người cung cấp dịch vụ (là Ban quản lý rừng phòng hộ và các hộ dân nhận khoán). Theo báo cáo trong luận văn, việc triển khai PFES từ năm 2009 đã mang lại kết quả tích cực. Nguồn thu nhập từ chính sách này (trung bình 12,5 triệu đồng/hộ/năm) đã góp phần cải thiện đời sống người dân, giảm sự phụ thuộc vào việc khai thác rừng. Quan trọng hơn, nó đã nâng cao ý thức và trách nhiệm của cộng đồng trong việc tuần tra, bảo vệ diện tích rừng được giao khoán. Kết quả là số vụ vi phạm pháp luật bảo vệ rừng trên diện tích thực hiện PFES đã giảm đáng kể, góp phần ngăn chặn suy thoái rừng và bảo vệ chức năng phòng hộ đầu nguồn một cách hiệu quả.