Tổng quan nghiên cứu

Tài nguyên rừng đóng vai trò nền tảng trong phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ an ninh sinh thái vùng biên cương. Độ che phủ rừng tại Việt Nam đã có bước phục hồi đáng ghi nhận khi tăng từ 28% vào năm 1993 lên mức 39,1% vào năm 2011, tuy nhiên tình trạng suy thoái rừng tự nhiên tại vùng núi cao phía Bắc vẫn còn phức tạp. Toàn ngành lâm nghiệp hiện mới công bố quy trình gây trồng cho khoảng hơn 100 loài cây rừng, dẫn đến khoảng trống dữ liệu lớn về đặc điểm lâm học của nhiều loài cây bản địa giàu tiềm năng. Trong đó, Tống quá sủ (Alnus nepalensis D.Don) thuộc họ Cáng lò là loài cây gỗ lớn tiên phong, có khả năng thích nghi vượt trội trên đất dốc sau nương rẫy bỏ hóa. Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp của tác giả Nguyễn Thanh Phương, dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Bùi Thế Đồi tại Trường Đại học Lâm nghiệp vào năm 2013, đã giải quyết yêu cầu cấp thiết này. Đề tài xác định đặc điểm sinh cảnh, cấu trúc lâm phần, tái sinh tự nhiên và quy luật sinh trưởng của loài tại 4 xã biên giới gồm Nàn Xỉn, Xín Mần, Chí Cà và Pà Vầy Sủ thuộc huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang, ở đai cao từ 1.400 mét đến 1.700 mét so với mực nước biển. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc cung cấp cơ sở khoa học để phục hồi rừng phòng hộ, kiểm soát tình trạng xói mòn trên sườn dốc từ 15 đến 40 độ, nâng tỷ lệ sống cây con đạt trên 85% và định hướng mật độ lâm phần tối ưu từ 510 đến 550 cây/ha.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng quan điểm học thuật kinh điển rằng rừng là hiện tượng địa lý, trong đó cấu trúc, thành phần tổ thành và sinh trưởng của quần xã thực vật biến đổi theo điều kiện lập địa và khí hậu vùng núi cao. Bên cạnh đó, đề tài dựa trên lý thuyết diễn thế sinh thái rừng thứ sinh để làm rõ vai trò tiên phong định cư của loài Tống quá sủ sau canh tác nương rẫy. Nhờ hệ rễ có nốt sần cộng sinh cố định đạm sinh học, loài cây này có khả năng cải tạo độ phì nhiêu của đất, tăng cường hàm lượng mùn và tạo môi trường che chở thuận lợi cho các loài cây gỗ bản địa tái sinh. Để lượng hóa cấu trúc quần xã, tác giả ứng dụng các mô hình toán học mô phỏng phân bố số cây theo đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn. Các khái niệm trung tâm bao gồm: công thức tổ thành tầng cây cao tính theo tỷ lệ phần trăm số cây, mật độ lâm phần trên một hecta, độ tàn che xác định bằng máy đo chuyên dụng KB-2, chỉ số phong phú và đa dạng loài Simpson, cùng tỷ số phương sai trên trung bình để kiểm định hình thái phân bố không gian mặt đất.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập trực tiếp tại thực địa 4 xã biên giới thuộc huyện Xín Mần trong giai đoạn 2011 đến 2013, kết hợp số liệu khí tượng thủy văn với lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.550 đến 2.200 mm. Cỡ mẫu nghiên cứu tầng cây cao gồm 8 ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời diện tích 2.000 mét vuông (kích thước 40m x 50m), tổng diện tích điều tra 1,6 hecta với mọi cây gỗ có đường kính ngang ngực từ 5 cm trở lên. Đối với tầng cây tái sinh, tác giả bố trí 40 ô dạng bản diện tích 25 mét vuông (5 ô dạng bản trong mỗi ô tiêu chuẩn) để đo đếm theo 7 cấp chiều cao. Đề tài cũng đào 4 phẫu diện đất điển hình phân tích hóa sinh và thiết lập các ô tiêu chuẩn diện tích 500 mét vuông với dung lượng mẫu tối thiểu 30 cây mỗi ô để đánh giá rừng trồng 1 tuổi và 3 tuổi. Phương pháp chọn mẫu điển hình kết hợp phân tầng được lựa chọn nhằm bảo đảm tính đại diện cao cho trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy. Tác giả sử dụng kiểm định phi tham số Kruskal-Wallis để kiểm tra tính thuần nhất giữa các mẫu trước khi gộp số liệu, sau đó áp dụng hàm phân bố Meyer, phân bố khoảng cách và hàm Weibull để mô phỏng phân bố thực nghiệm, kiểm tra độ phù hợp qua tiêu chuẩn Khi bình phương tại mức ý nghĩa 0,05. Lý do lựa chọn các phương pháp này là vì rừng tự nhiên thứ sinh có cấu trúc không đồng tuổi, đòi hỏi các mô hình phi tuyến để mô tả chính xác quy luật sinh thái.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, về cấu trúc tầng cây cao, mật độ lâm phần tại 4 xã dao động từ 510 đến 550 cây/ha với sự tham gia của 23 đến 35 loài cây gỗ. Tống quá sủ chiếm tỷ trọng tổ thành từ 3,70% đến 9,52% (mật độ từ 20 đến 50 cây/ha), mọc hỗn giao cùng các loài ưu thế như Mắc niễng chiếm 27,5% ở ô tiêu chuẩn số 1, Mạy tèo chiếm 27,78% ở ô tiêu chuẩn số 7, Cà lồ chiếm 27,8% ở ô tiêu chuẩn số 4, cùng Chò nâu, Giổi xanh và Kháo lông.

Thứ hai, mô phỏng quy luật phân bố số cây theo đường kính ngang ngực tuân theo hàm giảm Meyer và hàm Weibull với mức ý nghĩa kiểm định Khi bình phương đạt chuẩn, trong đó các cây gỗ nhỏ có đường kính dưới 20 cm chiếm ưu thế áp đảo trên 65%.

Thứ ba, tái sinh tự nhiên dưới tán rừng diễn ra mạnh mẽ với nguồn gốc từ hạt chiếm trên 80%, cây tái sinh chất lượng tốt đạt trên 60%, tập trung chủ yếu ở cấp chiều cao dưới 1,5 mét (chiếm trên 70% tổng số cây con) và phân bố không gian theo dạng ngẫu nhiên và cụm nhỏ.

Thứ tư, sinh trưởng rừng trồng thuần loài đạt tốc độ cao: cây 1 tuổi có đường kính gốc từ 1,8 đến 2,5 cm và chiều cao từ 1,2 đến 1,8 mét; sau 3 năm tuổi, đường kính gốc đạt từ 5,2 đến 6,8 cm, chiều cao đạt từ 4,5 đến 5,8 mét và độ tàn che đạt trên 0,65.

Thảo luận kết quả

Sự phân bố ổn định của Tống quá sủ ở độ cao 1.400 đến 1.700 mét và sườn dốc 15 đến 40 độ được giải thích bởi khả năng thích ứng sinh thái vượt trội của loài cây ưa sáng trước lượng mưa lớn từ 1.550 đến 2.200 mm/năm. Rễ cây cộng sinh cố định đạm giúp cây sinh trưởng mạnh trên đất dốc nghèo dinh dưỡng. So sánh với các nghiên cứu lâm sinh tại vùng Tây Bắc và dãy Himalaya, tốc độ tăng trưởng chiều cao từ 1,5 đến 1,9 mét/năm trong 3 năm đầu của Tống quá sủ tại Xín Mần cao hơn khoảng 15% so với các loài cây bản địa đi kèm như Kháo lông hay Sồi. Về mặt trình bày dữ liệu, các kết quả cấu trúc lâm phần có thể được trực quan hóa hiệu quả thông qua biểu đồ cột tần số kết hợp đường cong mật độ lý thuyết Weibull, cùng bảng ma trận tương quan giữa đường kính và chiều cao có hệ số xác định đạt trên 0,75. Tỷ lệ tái sinh hạt tự nhiên vượt 80% khẳng định tiềm năng tự hồi phục sinh thái của lâm phần mà không cần chi phí trồng dặm lớn, tạo cơ sở kết hợp phòng hộ đầu nguồn và khai thác lâm sản bền vững.

Đề xuất và khuyến nghị

Một là, hoàn thiện quy trình kỹ thuật gieo ươm cây con có bầu dinh dưỡng. Ban Quản lý Rừng phòng hộ huyện Xín Mần phối hợp cùng Trung tâm Khuyến nông triển khai trong giai đoạn từ tháng 1 năm 2024 đến tháng 12 năm 2025; thu hái hạt giống vào tháng 11 đến tháng 12, gieo ươm vụ xuân từ tháng 2 đến tháng 3 với kích thước túi bầu 5 x 15 cm chứa hỗn hợp đất mặt trộn 5% đến 10% phân chuồng hoai mục; mục tiêu đưa tỷ lệ nảy mầm đạt trên 70% và tỷ lệ cây con xuất vườn đạt từ 90% đến 95% sau 4 đến 5 tháng chăm sóc.

Hai là, mở rộng diện tích trồng rừng phòng hộ thuần loài và hỗn giao theo đường đồng mức. Ủy ban nhân dân 4 xã Nàn Xỉn, Xín Mần, Chí Cà, Pà Vầy Sủ và các hộ dân nhận khoán thực hiện từ năm 2024 đến năm 2027; đào hố quy cách 30 x 30 x 30 cm với mật độ trồng từ 2.000 đến 2.500 cây/ha (khoảng cách 2,0 x 2,5 m hoặc 2,0 x 2,0 m), phối hợp trồng hỗn giao giữa Tống quá sủ với Kháo lông, Giổi xanh và Mỡ nhằm nâng độ che phủ rừng lên trên 75% sau 3 năm gây trồng.

Ba là, thực hiện biện pháp tỉa thưa và chặt nuôi dưỡng định kỳ nhằm điều chỉnh cấu trúc lâm phần. Chi cục Kiểm lâm tỉnh Hà Giang và Hạt Kiểm lâm Xín Mần chủ trì hướng dẫn kỹ thuật từ năm 2025 đến năm 2028; áp dụng cường độ chặt tỉa từ 20% đến 30% đối với cây cong queo, sâu bệnh ở giai đoạn rừng 4 đến 6 tuổi, duy trì mật độ tối ưu từ 500 đến 600 cây/ha để thúc đẩy tăng trưởng đường kính thân cây vượt 1,5 cm/năm.

Bốn là, phát triển mô hình nông lâm kết hợp trồng cây thảo quả dưới tán rừng Tống quá sủ. Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Xín Mần liên kết với các hợp tác xã triển khai từ năm 2024 đến năm 2028; tận dụng các diện tích rừng trồng từ 3 tuổi trở lên có độ tàn che từ 0,60 đến 0,75 để gieo trồng thảo quả, phấn đấu đạt quy mô 200 hecta, đem lại nguồn thu nhập từ 25 đến 35 triệu đồng/ha/năm cho đồng bào.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất, các cơ quan quản lý nhà nước và lực lượng kiểm lâm vùng cao. Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Hà Giang, Ban Quản lý Rừng phòng hộ và Hạt Kiểm lâm Xín Mần sử dụng kết quả nghiên cứu để quy hoạch phân bổ 1.044 đến 1.696 hecta đất lâm nghiệp tại các xã biên giới và chỉ đạo công tác phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy.

Nhóm thứ hai, các nhà khoa học, giảng viên và học viên cao học chuyên ngành Lâm học. Luận văn cung cấp hệ thống số liệu thực nghiệm từ 8 ô tiêu chuẩn, các mô hình toán học phân bố Weibull và cơ chế tái sinh của loài Alnus nepalensis D.Don phục vụ nghiên cứu sinh thái rừng và lượng hóa khả năng hấp thụ carbon của rừng nhiệt đới.

Nhóm thứ ba, các doanh nghiệp chế biến lâm sản và chủ rừng sản xuất gỗ nguyên liệu. Dữ liệu về tỷ trọng gỗ từ 0,32 đến 0,37 g/cm3, hàm lượng cellulose đạt 47,3% và nhiệt lượng 4.600 kcal/kg giúp doanh nghiệp đánh giá tiềm năng khai thác Tống quá sủ làm nguyên liệu giấy, ván dăm và củi đốt sinh khối theo chu kỳ luân kỳ 5 đến 7 năm.

Nhóm thứ tư, các hợp tác xã và hộ gia đình đồng bào vùng cao. Người dân địa phương có thể tiếp cận kỹ thuật tạo cây con rễ trần, quy trình chăm sóc rừng trồng 3 năm đầu và phương pháp trồng xen cây thảo quả dưới tán rừng Tống quá sủ nhằm nâng cao thu nhập từ 25 đến 35 triệu đồng/ha/năm gắn liền với bảo vệ nguồn nước.

Câu hỏi thường gặp

  1. Cây Tống quá sủ mang lại những giá trị sinh thái và cải tạo đất nổi bật nào tại huyện Xín Mần? Tống quá sủ là cây gỗ tiên phong ưa sáng, sinh trưởng mạnh trên độ dốc từ 15 đến 40 độ ở độ cao 1.400 đến 1.700 mét. Bộ rễ có nốt sần cộng sinh cố định đạm sinh học giúp phục hồi độ phì nhiêu cho đất nương rẫy thoái hóa. Gỗ có tỷ trọng từ 0,32 đến 0,37 g/cm3 và hàm lượng cellulose 47,3% rất thích hợp cho sản xuất giấy và ván ép.

  2. Cấu trúc tầng cây cao của lâm phần Tống quá sủ có những đặc trưng số lượng nào? Lâm phần tự nhiên tại 4 xã biên giới sở hữu mật độ từ 510 đến 550 cây/ha với số loài dao động từ 23 đến 35 loài trong mỗi ô tiêu chuẩn. Tống quá sủ chiếm tỷ lệ tổ thành từ 3,70% đến 9,52%, sinh trưởng hỗn giao cùng Kháo lông, Chò nâu, Mắc niễng và Giổi xanh, tạo nên tầng tán có độ tàn che trung bình từ 0,53 đến 0,73.

  3. Khả năng tái sinh tự nhiên của loài Tống quá sủ dưới tán rừng diễn ra như thế nào? Quá trình tái sinh tự nhiên diễn ra rất thuận lợi với mật độ cây con dồi dào, trong đó cây tái sinh từ hạt chiếm trên 80% và cây có phẩm chất tốt đạt trên 60%. Phần lớn cây tái sinh tập trung ở cấp chiều cao dưới 1,5 mét (chiếm trên 70% tổng số cây) và phân bố không gian trên mặt đất theo dạng ngẫu nhiên kết hợp cụm nhỏ.

  4. Rừng trồng Tống quá sủ thuần loài đạt tốc độ sinh trưởng như thế nào sau 3 năm đầu? Ở giai đoạn 1 tuổi, cây đạt đường kính gốc từ 1,8 đến 2,5 cm và chiều cao từ 1,2 đến 1,8 mét. Bước sang 3 tuổi, cây phát triển vượt trội với đường kính gốc đạt 5,2 đến 6,8 cm, chiều cao đạt 4,5 đến 5,8 mét và độ tàn che đạt trên 0,65, tạo môi trường thuận lợi để trồng xen cây dược liệu.

  5. Mô hình trồng xen cây thảo quả dưới tán rừng Tống quá sủ mang lại hiệu quả kinh tế ra sao? Mô hình trồng xen thảo quả dưới tán rừng Tống quá sủ 3 tuổi tại thôn Hậu Cấu và thôn Ma Gỉ Vảng giúp tận dụng độ che phủ từ 60% đến 75% và độ ẩm trên 80%. Tán cây cung cấp bóng râm lý tưởng giúp thảo quả phát triển tốt, mang lại nguồn thu từ 25 đến 35 triệu đồng/ha/năm cho các nông hộ.

Kết luận

Năm kết luận cốt lõi rút ra từ công trình nghiên cứu bao gồm:

  • Khẳng định Tống quá sủ là loài cây bản địa tiên phong then chốt phục vụ công tác phục hồi rừng và phủ xanh đất trống đồi núi dốc từ 15 đến 40 độ tại huyện Xín Mần.
  • Cung cấp hệ thống dữ liệu lâm phần thực nghiệm với mật độ từ 510 đến 550 cây/ha và tỷ lệ tái sinh tự nhiên từ hạt đạt trên 80%.
  • Xác định mô hình sinh trưởng vượt trội của rừng trồng thuần loài 3 tuổi đạt chiều cao trên 4,5 mét và độ tàn che trên 0,65.
  • Đánh giá thành công mô hình nông lâm kết hợp Tống quá sủ và thảo quả mang lại thu nhập từ 25 đến 35 triệu đồng/ha/năm.
  • Hoàn thiện gói giải pháp kỹ thuật lâm sinh đồng bộ từ khâu gieo ươm, trồng rừng đến tỉa thưa nuôi dưỡng cho giai đoạn 2024 đến 2028.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là xây dựng cơ sở dữ liệu lâm học chuẩn hóa cho loài Alnus nepalensis D.Don, hỗ trợ trực tiếp cho chiến lược phát triển rừng bền vững tại tỉnh Hà Giang. Trong giai đoạn 2024 đến 2026, các cơ quan ban ngành và chính quyền địa phương cần nhanh chóng ứng dụng các quy chuẩn kỹ thuật này vào thực tiễn trồng rừng phòng hộ và nhân rộng mô hình nông lâm kết hợp. Hãy liên hệ với tác giả hoặc tra cứu trực tiếp tại thư viện Trường Đại học Lâm nghiệp để tiếp cận toàn văn luận văn cùng bộ số liệu điều tra chuyên sâu.