Tổng quan nghiên cứu

Rừng là nguồn tài nguyên quý giá, đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trường, duy trì cân bằng sinh thái và phát triển kinh tế bền vững. Tại khu vực rừng phòng hộ Dầu Tiếng, tỉnh Tây Ninh, tổng diện tích rừng và đất lâm nghiệp lên đến 33.134,48 ha, trong đó diện tích rừng tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh nghèo (TXN) là khoảng 8.443,2 ha và rừng tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh trung bình (TXB) chiếm diện tích đáng kể. Khu vực này có khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo với lượng mưa trung bình năm khoảng 1.800 mm và nhiệt độ trung bình 26,6°C, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới.

Luận văn tập trung nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây gỗ của hai trạng thái rừng nghèo và trung bình thuộc kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới tại rừng phòng hộ Dầu Tiếng. Mục tiêu chính là xác định thành phần loài, kết cấu quần thụ, đặc điểm tái sinh và các chỉ số đa dạng sinh học nhằm làm cơ sở khoa học cho việc quản lý, bảo vệ và bảo tồn đa dạng sinh học rừng. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 5/2022 đến tháng 3/2023, với phạm vi nghiên cứu tập trung tại các ô tiêu chuẩn có diện tích 1.000 m², được bố trí đại diện cho hai trạng thái rừng.

Kết quả nghiên cứu không chỉ cung cấp dữ liệu cập nhật về thành phần loài và cấu trúc rừng mà còn góp phần đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý rừng phòng hộ Dầu Tiếng, đồng thời bảo tồn đa dạng sinh học trong bối cảnh biến đổi khí hậu và áp lực khai thác tài nguyên rừng ngày càng gia tăng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về cấu trúc rừng, đa dạng sinh học và tái sinh rừng trong hệ sinh thái rừng nhiệt đới. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết cấu trúc rừng: Dựa trên các quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D) và chiều cao (N/H), mô hình hóa bằng các hàm phân bố như Meyer, Weibull và phân bố khoảng cách. Lý thuyết này giúp đánh giá tính ổn định, phức tạp và khả năng tái sinh của rừng qua các chỉ số như mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ.

  2. Lý thuyết đa dạng sinh học: Sử dụng các chỉ số đa dạng như chỉ số Shannon (H'), chỉ số Pielou (J'), chỉ số Simpson (1 - A'), chỉ số Margalef (d) và chỉ số B-Whittaker để đánh giá sự phong phú, đồng đều và phân bố loài trong quần xã thực vật. Lý thuyết này giúp phân tích sự khác biệt về đa dạng loài giữa các trạng thái rừng và mối liên hệ giữa thành phần cây mẹ và cây tái sinh.

Các khái niệm chính bao gồm: trạng thái rừng (nghèo và trung bình), cấu trúc quần thụ, thành phần loài cây gỗ, tái sinh tự nhiên, chỉ số đa dạng sinh học và các mô hình phân bố số cây.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra hiện trường kết hợp kế thừa số liệu từ các ô tiêu chuẩn đã được đo đạc từ năm 2018 đến 2021. Tổng cộng 30 ô tiêu chuẩn (mỗi ô 1.000 m²) được lựa chọn đại diện cho hai trạng thái rừng TXB và TXN. Trong mỗi ô tiêu chuẩn, các chỉ tiêu được đo đạc gồm: đường kính thân cây tại 1,3 m (D1,3), chiều cao cây (H), mật độ cây, phẩm chất cây gỗ, thành phần loài và đặc điểm tái sinh.

Phương pháp chọn mẫu là bố trí ô điển hình theo hệ thống phân bố không đồng đều nhằm đảm bảo tính đại diện và khách quan. Dữ liệu được xử lý bằng các phần mềm thống kê chuyên dụng như Statgraphics Centurion và Microsoft Excel.

Phân tích dữ liệu bao gồm: thống kê thành phần loài, phân tích kết cấu họ và loài cây gỗ theo chỉ số giá trị quan trọng (IVI%), mô hình hóa phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao bằng các hàm Meyer, Weibull và phân bố khoảng cách, tính toán các chỉ số đa dạng sinh học, đánh giá đặc điểm tái sinh qua mật độ, thành phần loài, phân bố chiều cao và chất lượng cây tái sinh.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 5/2022 đến tháng 3/2023, bao gồm giai đoạn thu thập số liệu hiện trường, xử lý và phân tích dữ liệu, thảo luận kết quả và đề xuất giải pháp quản lý.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thành phần loài và kết cấu họ cây gỗ: Số họ cây gỗ bắt gặp ở trạng thái rừng trung bình (TXB) là 31 họ, thấp hơn so với trạng thái rừng nghèo (TXN) với 33 họ. Tuy nhiên, tổng số loài cây gỗ ở cả hai trạng thái đều là 58 loài, với 5 họ ưu thế và 5 loài ưu thế tương đồng. Hệ số tương đồng về họ và loài cây gỗ giữa hai trạng thái đạt trên 90%, cho thấy sự tương đồng cao về thành phần loài.

  2. Cấu trúc quần thụ và mật độ cây: Mật độ cây gỗ ở trạng thái TXB là 652 cây/ha, cao hơn so với TXN là 569 cây/ha. Phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao đều có dạng phân bố hình chữ J ngược và một đỉnh lệch trái, phản ánh sự tái sinh liên tục và cấu trúc rừng ổn định. Chỉ số hỗn giao (HG) không có sự khác biệt đáng kể giữa hai trạng thái, nhưng chỉ số phức tạp cấu trúc (SCI) của TXB (0,3679) cao hơn TXN (0,1599), cho thấy cấu trúc rừng TXB phức tạp và đa dạng hơn.

  3. Đặc điểm tái sinh: Mật độ cây tái sinh ở TXB đạt khoảng 10.233 cây/ha, vượt trội so với TXN với khoảng 8.000 cây/ha. Cây tái sinh chủ yếu thuộc cấp chiều cao 1,6 - 2,0 m, có chất lượng trung bình và nguồn gốc từ hạt. Thành phần loài cây tái sinh tương đồng chặt chẽ với thành phần cây mẹ, với hệ số tương đồng trên 75%, chứng tỏ khả năng tái sinh tự nhiên liên tục và ổn định.

  4. Chỉ số đa dạng sinh học: Các chỉ số Shannon (H'), Pielou (J') và Simpson (1 - A') không có sự khác biệt rõ rệt giữa hai trạng thái. Tuy nhiên, chỉ số Margalef (d) và chỉ số đa dạng B-Whittaker cho thấy sự khác biệt rõ rệt, với TXN có chỉ số B-Whittaker cao hơn TXB, phản ánh sự phân bố không đồng đều hơn về thành phần loài cây gỗ ở trạng thái rừng nghèo. Điều này cho thấy môi trường dưới tán rừng TXB ổn định hơn so với TXN.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy mặc dù số họ cây gỗ ở TXB thấp hơn TXN, nhưng tổng số loài và thành phần ưu thế tương đồng cao, phản ánh sự đồng nhất về thành phần loài trong khu vực nghiên cứu. Mật độ cây và mật độ tái sinh cao hơn ở TXB cho thấy trạng thái rừng trung bình có điều kiện sinh trưởng thuận lợi hơn, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới.

Phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao dạng chữ J ngược và đỉnh lệch trái là đặc trưng của rừng tự nhiên ổn định, có khả năng tái sinh liên tục. Chỉ số SCI cao hơn ở TXB cho thấy cấu trúc rừng phức tạp hơn, có thể do điều kiện môi trường và lịch sử khai thác khác nhau giữa hai trạng thái.

Sự tương đồng cao giữa thành phần cây mẹ và cây tái sinh chứng tỏ quá trình tái sinh tự nhiên diễn ra hiệu quả, đảm bảo duy trì đa dạng loài và cấu trúc rừng. Tuy nhiên, sự khác biệt về chỉ số đa dạng Margalef và B-Whittaker phản ánh sự phân bố không đồng đều của loài ở TXN, có thể do điều kiện môi trường biến động hơn hoặc tác động khai thác mạnh hơn.

Các biểu đồ phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, bảng so sánh chỉ số đa dạng sinh học và mật độ tái sinh sẽ minh họa rõ nét các phát hiện trên, giúp đánh giá toàn diện về trạng thái rừng và đề xuất các biện pháp quản lý phù hợp.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường bảo vệ và phục hồi rừng TXN: Thực hiện các biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt nhằm hạn chế khai thác và tác động tiêu cực, đồng thời áp dụng kỹ thuật lâm sinh để cải thiện điều kiện sinh trưởng, nâng cao mật độ và đa dạng loài cây gỗ trong trạng thái rừng nghèo. Thời gian thực hiện trong 3-5 năm, chủ thể là Ban Quản lý rừng phòng hộ Dầu Tiếng phối hợp với các cơ quan chức năng.

  2. Phát triển tái sinh tự nhiên có kiểm soát: Tăng cường điều tra, giám sát mật độ và chất lượng cây tái sinh, ưu tiên bảo vệ các loài cây gỗ quý hiếm và có giá trị phòng hộ. Áp dụng biện pháp xúc tiến tái sinh tự nhiên như tạo khoảng trống tán, xử lý đất rừng để thúc đẩy sự phát triển cây con. Thời gian triển khai liên tục, chủ thể là cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp và cộng đồng địa phương.

  3. Xây dựng hệ thống giám sát đa dạng sinh học: Thiết lập các điểm điều tra định kỳ để theo dõi biến động thành phần loài, cấu trúc rừng và hiệu quả các biện pháp quản lý. Sử dụng công nghệ GIS và phần mềm phân tích dữ liệu để cập nhật thông tin kịp thời. Thời gian thực hiện hàng năm, chủ thể là các viện nghiên cứu và Ban Quản lý rừng.

  4. Tuyên truyền và nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tập huấn về bảo vệ rừng và đa dạng sinh học cho người dân địa phương, khuyến khích tham gia bảo vệ rừng và phát triển kinh tế rừng bền vững. Thời gian thực hiện liên tục, chủ thể là các tổ chức phi chính phủ và Ban Quản lý rừng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý rừng và cơ quan chức năng: Luận văn cung cấp dữ liệu khoa học và các giải pháp quản lý phù hợp giúp nâng cao hiệu quả bảo vệ và phát triển rừng phòng hộ Dầu Tiếng, đồng thời bảo tồn đa dạng sinh học.

  2. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm học, Sinh thái học: Tài liệu tham khảo chi tiết về phương pháp điều tra, phân tích cấu trúc rừng và đa dạng loài cây gỗ trong rừng nhiệt đới, hỗ trợ nghiên cứu chuyên sâu và phát triển học thuật.

  3. Các tổ chức phi chính phủ và cộng đồng địa phương: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các chương trình bảo vệ rừng, phát triển sinh kế bền vững và nâng cao nhận thức về vai trò của rừng trong bảo vệ môi trường.

  4. Các nhà hoạch định chính sách và phát triển bền vững: Thông tin về đặc điểm cấu trúc và đa dạng sinh học giúp xây dựng chính sách phù hợp, thúc đẩy phát triển kinh tế rừng gắn với bảo vệ môi trường và ứng phó biến đổi khí hậu.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nghiên cứu cấu trúc và đa dạng loài cây gỗ lại quan trọng?
    Nghiên cứu giúp hiểu rõ thành phần loài, mật độ và khả năng tái sinh của rừng, từ đó đề xuất các biện pháp quản lý, bảo vệ và phục hồi rừng hiệu quả, góp phần duy trì chức năng phòng hộ và đa dạng sinh học.

  2. Phương pháp thu thập số liệu trong nghiên cứu này như thế nào?
    Sử dụng ô tiêu chuẩn diện tích 1.000 m² bố trí đại diện cho hai trạng thái rừng, đo đạc các chỉ tiêu như đường kính thân cây, chiều cao, mật độ, phẩm chất cây và thành phần loài, kết hợp với phân tích thống kê và mô hình hóa phân bố.

  3. Chỉ số đa dạng sinh học nào được sử dụng và ý nghĩa của chúng?
    Các chỉ số Shannon (H'), Pielou (J'), Simpson (1 - A'), Margalef (d) và B-Whittaker được sử dụng để đánh giá sự phong phú, đồng đều và phân bố loài trong quần xã, giúp so sánh và nhận diện sự khác biệt về đa dạng giữa các trạng thái rừng.

  4. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng như thế nào trong quản lý rừng?
    Dựa trên kết quả về mật độ, cấu trúc và đa dạng loài, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như bảo vệ rừng, xúc tiến tái sinh tự nhiên và giám sát đa dạng sinh học được đề xuất nhằm nâng cao chất lượng và chức năng rừng phòng hộ.

  5. Tái sinh tự nhiên được đánh giá như thế nào trong nghiên cứu?
    Tái sinh được đánh giá qua mật độ cây con, thành phần loài, phân bố chiều cao và chất lượng cây tái sinh. Kết quả cho thấy tái sinh tự nhiên liên tục, thành phần cây tái sinh tương đồng với cây mẹ, đảm bảo khả năng duy trì và phát triển rừng bền vững.

Kết luận

  • Xác định rõ đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây gỗ của hai trạng thái rừng nghèo và trung bình tại rừng phòng hộ Dầu Tiếng, với tổng số 58 loài cây gỗ và sự tương đồng cao về thành phần loài.
  • Mật độ cây và mật độ tái sinh ở trạng thái rừng trung bình cao hơn trạng thái rừng nghèo, phản ánh điều kiện sinh trưởng thuận lợi hơn.
  • Phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao đều theo dạng phân bố hình chữ J ngược và đỉnh lệch trái, cho thấy rừng có khả năng tái sinh tự nhiên liên tục và cấu trúc ổn định.
  • Các chỉ số đa dạng sinh học cho thấy sự khác biệt về phân bố loài giữa hai trạng thái, với môi trường dưới tán rừng trung bình ổn định hơn so với rừng nghèo.
  • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo vệ, phục hồi và phát triển bền vững rừng phòng hộ Dầu Tiếng trong giai đoạn 3-5 năm tới.

Luận văn là cơ sở khoa học quan trọng cho công tác quản lý và bảo tồn rừng tại Tây Ninh. Các nhà quản lý, nghiên cứu và cộng đồng được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả bảo vệ tài nguyên rừng và đa dạng sinh học.