Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc, tái sinh rừng thứ sinh tại Dương Quỳ, Văn Bàn

Nghiên cứu chi tiết về cấu trúc và tái sinh tự nhiên của rừng thứ sinh tại Dương Quỳ, Văn Bàn, Lào Cai. Khóa luận cung cấp số liệu thực địa giá trị.

• Tác giả: Sùng A Lử
• Người hướng dẫn: ThS. Trương Quốc Hưng
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Nông lâm kết hợp
• Đề tài: Nghiên cứu đặc điểm, cấu trúc và tái sinh tự nhiên của rừng thứ sinh tại xã Dương Quỳ, huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Đặc điểm và cấu trúc rừng thứ sinh tại Dương Quỳ

Rừng thứ sinh tại xã Dương Quỳ, huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai là một hệ sinh thái rừng phục hồi sau sự tác động của con người. Khu vực này có cấu trúc tầng cây gỗ đa dạng với các loài cây như Pơ mu chiếm vị trí quan trọng trong tổ thành. Nghiên cứu cho thấy công thức tổ thành tầng cây gỗ phản ánh sự phân bố không đều của các loài, với tần suất và mật độ khác nhau ở các tầng khác nhau. Độ che phủ của tầng cây gỗ dao động từ 60-80%, cho thấy khả năng phục hồi tự nhiên khá tốt. Đặc biệt, cấu trúc tầng thứ được hình thành bởi các cây non và cây bụi tạo ra một lớp bảo vệ tự nhiên. Sự đa dạng về đường kính ngang ngực (D1.3) và chiều cao vút ngon (Hvn) của các cây cho thấy rừng này đang trong quá trình tái sinh tự nhiên một cách bền vững.

1.1. Tổ thành các loài cây chính

Tổ thành cây tái sinh tại Dương Quỳ bao gồm các loài cây tiên phong như Pơ mu, Khoai vàng, và các cây bụi mọc lại tự nhiên. Mật độ cây tái sinh được phân bố theo từng cấp chiều cao, phản ánh quy luật phân bố tự nhiên. Cây có triển vọng phát triển chiếm tỷ lệ cao, khẳng định khả năng tái sinh bền vững. Các loài này đóng vai trò quan trọng trong việc phục hồi sinh thái rừng sau sự suy thoái.

1.2. Độ che phủ và phân bố không gian

Độ tàn che của tầng cây gỗ và tầng thứ tạo nên một hệ thống bảo vệ hoàn chỉnh cho rừng. Phân bố cây tái sinh không đều theo không gian, tập trung hơn ở các khu vực có điều kiện ánh sáng tốt. Chiều cao dưới cành (Hdc) và đường kính tán (Dt) cho thấy các cây đang phát triển khỏe mạnh. Sự phân bố này phù hợp với điều kiện tự nhiên và khả năng sinh trưởng của từng loài.

II. Tái sinh tự nhiên và nguồn gốc cây tái sinh

Tái sinh tự nhiên của rừng thứ sinh Dương Quỳ thể hiện qua nguồn gốc mật độ cây tái sinh từ hai hình thức chính: mầm non mọc từ hạt và từ nhánh/cây còn sót lại. Quá trình này được hỗ trợ bởi điều kiện tự nhiên thuận lợi như lượng mưa phù hợp, độ ẩm cao và đất đai phù hợp. Khả năng sinh trưởng phát triển của cây tái sinh được đánh giá qua các chỉ tiêu như chiều cao vút ngon, đường kính ngang ngực và sức khỏe cây. Các yếu tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng bao gồm lượng ánh sáng, độ ẩm đất, và sự can thiệp của con người. Nghiên cứu cho thấy mật độ cây tái sinh tự nhiên đạt 3.000-5.000 cây/ha ở các vị trí tối ưu, chứng tỏ khả năng phục hồi của rừng rất đáng kỳ vọng.

2.1. Nguồn gốc và mật độ cây tái sinh

Mật độ theo nguồn gốc cây tái sinh cho thấy hạt chiếm 60% và cây từ gốc cũ chiếm 40%. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao có quy luật rõ ràng: cây cao dưới 5m chiếm 45%, từ 5-10m chiếm 35%, trên 10m chiếm 20%. Sự phân bố này thể hiện quá trình tái sinh tự nhiên từng bước. Cây tái sinh có triển vọng chiếm tỷ lệ 75%, cho thấy tương lai phát triển tốt.

2.2. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng

Điều kiện tự nhiên như độ ẩm đất cao (60-70%), nhiệt độ trung bình 20-22°C, và pH đất 5.5-6.5 rất thuận lợi cho tái sinh rừng. Tuy nhiên, yếu tố ảnh hưởng tiêu cực bao gồm sự phá rừng làm nương rẫy, lấy vỏ cây, và chăn thả gia súc không kiểm soát. Cần có các biện pháp bảo vệ để duy trì khả năng sinh trưởng bền vững.

III. Quá trình phục hồi sinh thái rừng thứ sinh

Rừng thứ sinh Dương Quỳ đang trải qua một quá trình phục hồi sinh thái dài hạn, được thể hiện qua sự thay đổi cấu trúc và tổ thành trong những năm gần đây. Phân tích phẫu diện đất cho thấy các tầng đất được cải tạo dần bởi hệ rễ và chất hữu cơ từ thảm rừng tái sinh. Tầng thảm tươi với độ che phủ cây bụi 70-85% giữ ẩm và bảo vệ đất khỏi xâm thực. Quá trình tái sinh tự nhiên này cần thời gian 20-30 năm để rừng đạt trạng thái ổn định. Công thức tổ thành cho thấy các loài lâu năm đang tăng tỷ lệ, chứng tỏ rừng đang chuyển từ giai đoạn tái sinh sơ cấp sang tái sinh thứ cấp. Sự phục hồi này có ý nghĩa quan trọng đối với bảo vệ thiên nhiên và cải thiện chất lượng sinh thái khu vực.

3.1. Các giai đoạn tái sinh và phát triển

Tái sinh rừng chia thành ba giai đoạn: giai đoạn tiên phong (cây bụi mọc nhanh), giai đoạn chuyển tiếp (cây gỗ nhỏ, cây bụi giảm), và giai đoạn ổn định (cây gỗ lớn, đa tầng rõ ràng). Mật độ cây tái sinh giảm từ 8.000 cây/ha ở giai đoạn 1 xuống 3.000-4.000 cây/ha ở giai đoạn 3. Chiều cao trung bình tăng từ 3-5m lên 10-15m. Quá trình này là phục hồi sinh thái tự nhiên cần thiết cho khả năng sinh trưởng bền vững.

3.2. Vai trò của tầng thảm rừng

Tầng thảm tươi với các cây bụi tạo nên một lớp bảo vệ quan trọng. Độ che phủ cây bụi thảm tươi đạt 75%, giữ độ ẩm và ổn định microclimate. Phân tích phẫu diện đất cho thấy tầng mùn tích lũy dày 8-12cm, cải tạo chất lượng đất. Thảm rừng này tạo điều kiện tự nhiên tối ưu cho tái sinh tự nhiên các loài gỗ lớn.

IV. Thách thức và khuyến nghị bảo vệ rừng thứ sinh

Mặc dù rừng thứ sinh Dương Quỳ có khả năng sinh trưởng tốt, nhưng vẫn đối mặt với nhiều thách thức từ yếu tố ảnh hưởng của con người. Phá rừng làm nương rẫy làm mất 15-20% diện tích rừng hàng năm, lấy vỏ cây làm suy yếu cây gỗ, và chăn thả gia súc không kiểm soát ngăn cản tái sinh tự nhiên. Để bảo vệ cấu trúc rừng và duy trì quá trình tái sinh, cần thiết lập các khu bảo tồn, tuyên truyền cộng đồng, và thực thi pháp luật rừng. Quản lý rừng bền vững kết hợp với phát triển kinh tế địa phương sẽ tạo cân bằng hiệu quả. Sự tham gia của Liên minh bảo tồn thiên nhiên quốc tế (IUCN) và các tổ chức như WWF và UNDP có thể hỗ trợ các chương trình phục hồi sinh thái lâu dài.

4.1. Những thách thức chính

Phá rừng làm nương rẫy là thách thức lớn nhất, làm mất cấu trúc rừng và ngưỡng mật độ cây tái sinh. Lấy vỏ cây chiếm 25% tổng số cây gỗ, chăn thả gia súc không kiểm soát ảnh hưởng 30% cây tái sinh. Thiếu nhận thức cộng đồng về giá trị bảo vệ thiên nhiên làm chậm phục hồi sinh thái. Hạn chế vốn và nhân lực quản lý cũng là vấn đề lớn.

4.2. Giải pháp bảo vệ và quản lý bền vững

Thiết lập các khu bảo tồn rừng thứ sinh để bảo vệ cấu trúc và quá trình tái sinh. Tuyên truyền giáo dục cộng đồng về lợi ích sinh thái của rừng. Thực thi nghiêm pháp luật chống phá rừng và lấy vỏ cây. Hỗ trợ kinh tế cho người dân để giảm áp lực khai thác. Hợp tác với các tổ chức quốc tế như IUCN, WWF, UNDP để triển khai các chương trình phục hồi sinh thái có hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Rừng là tài nguyên thiên nhiên quan trọng của sự sống, nó là chủ thể của hệ sinh thái lục địa, có tác dụng điều tiết cân bằng sinh thái không thể thay thế được. Rừng có vai trò rất quan trọng trong việc giữ nước, điều tiết dòng chảy, hạn chế lũ lụt, giảm xói mòn đất, điều hoà khí hậu và cung cấp lâm đặc sản Theo số liệu công bố của các tổ chức IUCN, UNDP và WWF (1993) trung bình mỗi năm trên thế giới mất đi khoảng 20 triệu ha rừng. Trong số đó diện tích rừng bị mất do đốt phá để làm nương rẫy chiếm 50%, cháy rừng 23%, do khai thác từ 5 -7%, còn lại do các nguyên nhân khác. Ở Việt Nam, độ che phủ rừng của cả nước năm 1943 là 43%, năm 1993 còn 28% và năm 1999 là 33,2% và hiện nay, kết thúc năm 2017 độ che phủ rừng của Việt Nam đạt 41,45%.

Nguyên nhân làm giảm độ che phủ rừng chủ yếu là do chiến tranh, canh tác nương rẫy và khai thác lạm dụng tại các Nông – Lâm trường quốc doanh thời kỳ chưa đóng cửa rừng. Mất rừng dẫn đến hạn hán, lũ lụt. Hậu quả của nó là nghèo đói và bệnh tật. Vì vậy, phục hồi rừng là một trong những nội dung quan trọng nhất hiện nay đối với ngành Lâm nghiệp Việt Nam cũng như của các nước nhiệt đới khác khi mà độ che phủ của rừng đã bị suy giảm xuống dưới mức an toàn sinh thái mà không đảm bảo được sự phát triển bền vững của đất nước.

Theo nghĩa thông thường, phục hồi rừng là quá trình tái lập lại rừng trên những diện tích đã bị mất rừng.Đó là quá trình sinh địa phức tạp bao gồm nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm cây gỗ bắt đầu khép tán. Tuỳ theo mức độ tác động của con người trong quá trình lập lại rừng mà phân chia thành các giải pháp phục hồi rừng: tái sinh tự nhiên, xúc tiến tái sinh, tái sinh nhân tạo (trồng rừng). Như vậy, trừ trồng rừng, còn lại các giải pháp khác đều liên quan đến tái sinh tự nhiên. 2 Thực tiễn đã chứng minh rằng để thực hiện tốt mục tiêu là tiết kiệm được thời gian, tiền của trong công tác phục hồi rừng thì cần có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất và quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng, trước hết là quá trình tái sinh tự nhiên.

Đồng thời cũng phải căn cứ vào điều kiện kinh tế xã hội ở mỗi nước, mỗi vùng. Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới.Tuy nhiên, rừng nhiệt đới là một đối tượng hết sức đa dạng và phức tạp, trong khi các nghiên cứu thường mới chỉ tập trung tại một điểm, một vùng hay một khu vực nhất định nào đó.Vì vậy, tái sinh tự nhiên vẫn đang là nội dung cần được tiếp tục nghiên cứu. Ở Việt Nam, từ những năm 1960 các nhà Lâm nghiệp Việt Nam đã áp dụng các giải pháp này để xúc tiến tái sinh rừng. Nhưng các công trình nghiên cứu thường tập trung vào một số đối tượng loài cây gỗ trong rừng tự nhiên để phục vụ các mục đích kinh doanh, tức là tái sinh trong môi trường rừng có sẵn.

Các công trình nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trong điều kiện rừng tự nhiên bị phát trắng do canh tác nương rẫy và khai thác kiệt quá mức hiện nay còn ít. Do đó, về mặt lý luận các giải pháp kỹ thuật Lâm sinh phục hồi rừng sau khai thác kiệt cần tiếp tục được nghiên cứu bổ xung, phù hợp với từng vùng, miền, địa điểm cụ thể nhằm có bức tranh tổng quan và giá trị lý luận, thực tiễn để tăng nhanh khả năng tái sinh rừng tự nhiên. Xã Dương Quỳ, huyện Văn Bàn có tổng diện tích tự nhiên là 10. Đây là một địa điểm thuận lợi cho việc nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên, xây dựng các mô hình phục hồi rừng, sau khai thác kiệt, tái sinh sau nương rẫy.

Với những lý do trên, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm, cấu trúc và tái sinh tự nhiên của rừng thứ sinh tại xã Dương Quỳ, huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai” là rất cần thiết và có ý nghĩa. Mục tiêu của đề tài * Mục tiêu tổng quát Xác định được đặc điểm nơi sống, khu vực phân bố rừng thứ sinh tại xã Dương Quỳ, huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai. * Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được đặc điểm phân bố của rừng thứ sinh tại khu vực nghiên cứu - Đánh giá được đặc điểm hoàn cảnh rừng nơi tại khu vực nghiên cứu. - Đề xuất một số giải pháp quản lý, bảo tồn và phát triển rừng thứ sinh tại khu vực nghiên cứu 1.

Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa khoa học - Quá trình nghiên cứu giúp tôi củng cố lại các kiến thức lý thuyết đã học và bước đầu làm quen với việc nghiên cứu ngoài thực địa. - Xác định được hiện trạng phân bố và trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu - Làm cơ sở lý luận khoa học cho việc đề xuất giải pháp quản lý và bảo tôn 1. Ý nghĩa thực tiễn Từ kết quả nghiên cứu đặc điểm nơi sống của rừng thứ sinh, góp phần vào bảo tồn và phát triển rừng tại khu vực nghiên cứu.

4 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN DÂN SINH KINH TẾ - XÃ HỘI 2. Tổng quan tài liệu nghiên cứu 2. Khái niệm và định nghĩa về tái sinh rừng Tái sinh (Regeneration) là một thuật ngữ dùng để chỉ khả năng tự tái tạo, hay tự hồi sinh từ mức độ tế bào đến mức độ mô, cơ quan, cá thể và thậm chí cả một quần lạc sinh vật trong tự nhiên. Cùng với thuật ngữ này, còn có nhiều thuật ngữ khác đang được sử dụng rộng rãi hiện nay.

Jordan, Peter và Allan (1998) sử dụng thuật ngữ “ Restoration” để diễn tả sự hoàn trả, sự lặp lại của toàn bộ quần xã sinh vật giống như nó đã xuất hiện trong tự nhiên. Schereckenbeg, Hadley và Dyer (1990) sử dụng thuật ngữ: “Rehabitilation” để chỉ sự phục hồi lại bằng biện pháp quản lý, điều chế rừng đã bị suy thoái. Tái sinh rừng (forestry regeneration) là một thuật ngữ được nhiều nhà khoa học sử dụng để mô tả sự tái tạo (phục hồi) của lớp cây con dưới tán rừng. Căn cứ vào nguồn giống, người ta phân chia 3 mức độ tái sinh như sau: - Tái sinh nhân tạo: nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo giống trực tiếp.

- Tái sinh bán nhân tạo nguồn giống được con người tạo ra bằng cách trồng bổ sung các cây giống, sau đó chính cây giống sẽ tạo ra nguồn hạt cho quá trình tái sinh tiếp theo. - Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên. Theo Phùng Ngọc Lan (1996) [9], tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng. Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở nơi còn hoàn cảnh rừng.

Theo ông vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần 5 cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Ông cũng khẳng định tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng. Bàn về vai trò của lớp cây tái sinh, Trần Xuân Thiệp (1995) [25] cho rằng nếu thành phần loài cây tái sinh giống với thành phần cây đứng thì đó là quá trình thay thế một thế hệ cây này bằng thế hệ cây khác.Ngược lại, nếu thành phần loài cây tái sinh khác với thành phần cây đứng thì quá trình diễn thế xảy ra.

Như vậy, tái sinh rừng là một khái niệm chỉ khả năng và quá trình thiết lập lớp cây con dưới tán rừng. Đặc điểm cơ bản của quá trình này là lớp cây con được thiết lập đều có nguồn gốc từ hạt và chồi có sẵn, kể cả trong trường hợp tái sinh nhân tạo thì cây con cũng phải mọc từ nguồn hạt do con người gieo trước đó. Nó được phân biệt với các khái niệm khác (như trồng rừng) là sự thiết lập lớp cây con bằng việc trồng cây giống đã được chuẩn bị trong vườn ươm. Vì đặc trưng đó nên tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của các hệ sinh thái rừng.

Khái niệm về trạng thái rừng thứ sinh Rừng thứ sinh được hình thành do các quá trình diễn thế thứ sinh dưới ảnh hưởng đa dạng của tự nhiên và hoạt động sống của con người như khai thác gỗ, làm nương rẫy…Nói chung, sự xuất hiện rừng thứ sinh là do việc xử lý rừng không theo những phương thức lâm sinh chân chính nào. Đặc điểm của rừng thứ sinh: Thành phần hệ thực vật đơn giản, bao gồm chủ yếu cây rừng thứ sinh ưa sáng, đời sống ngắn, kích thước nhỏ, gỗ trắng mềm, quả phát tán đồng loạt nhờ gió… Kết cấu tầng thứ bị phá vỡ, độ che phủ của tán lá không đồng đều. Nhiều thực vật thân bụi và thân leo. Trữ lượng gỗ thấp, nhất là gỗ của những loài có giá trị cao.

Tái sinh rừng kém do còn ít cây giống, hoặc do ảnh hưởng của khai thác rừng và môi trường biến đổi sau khai thác. 6 Trên những lập địa thuận lợi có thể gặp rừng có cấu trúc đơn giản, thuần nhất về thành phần loài và kích thước. Hoàn cảnh rừng bị đảo lộn và không ổn định, trong đó đất bị thoái hóa nhanh chóng. Các nghiên cứu về tái sinh rừng 2.Trên thế giới Lịch sử nghiên cứu tái sinh rừng trên thế giới đã trải qua hàng thế kỷ, nhưng với rừng nhiệt đới vấn đề này mới được tiến hành chủ yếu từ những năm 30 của thế kỷ XX trở lại đây.

Từ những năm giữa thế kỷ XIX, do sự phát triển của ngành công nghiệp hoá giấy, cho phép sử dụng một cách tổng hợp các sản phẩm gỗ tự nhiên nên nhiều diện tích rừng đã bị khai thác trắng để làm nguyên liệu. Để phục hồi lại thảm thực vật và đáp ứng nhu cầu về gỗ đang ngày càng gia tăng, trong Lâm nghiệp đã hình thành xu hướng thay thế rừng tự nhiên bằng rừng trồng nhân tạo cho năng xuất cao. Nhưng sau thất bại trong tái sinh nhân tạo ở Đức và một số nước ở vùng nhiệt đới, nhiều nhà khoa học đã nêu khẩu hiệu: “Hãy quay trở lại với tái sinh tự nhiên” (Nguyễn Văn Thêm, 1992) [22].