Tổng quan nghiên cứu

Rừng tự nhiên lá rộng rụng lá nghèo tại khu vực Bác Ái, tỉnh Ninh Thuận là một hệ sinh thái đặc trưng với sự đa dạng loài cây gỗ và cấu trúc rừng phức tạp. Theo báo cáo của ngành, diện tích rừng tự nhiên tại huyện Bác Ái là khoảng 18.207,77 ha, trong đó rừng lá rộng rụng lá chiếm diện tích lớn nhất với 9.698,60 ha. Khu vực này nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa trung bình khoảng 960-1.000 mm/năm, nhiệt độ trung bình 27,5°C, tạo nên điều kiện sinh trưởng đặc thù cho các loài cây gỗ.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ lớn, tầng cây tái sinh và tính đa dạng loài cây gỗ trong kiểu rừng này, đồng thời đề xuất các giải pháp bảo vệ và phát triển tài nguyên thực vật phù hợp. Phạm vi nghiên cứu tập trung trên diện tích 108,28 ha tại lô 2, khoảnh 3, tiêu khu 29b, độ cao 300-500 m, độ dốc 15-20°, thuộc lâm phần huyện Bác Ái. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho quản lý bền vững rừng, bảo tồn đa dạng sinh học và nâng cao năng suất rừng tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về cấu trúc rừng và đa dạng sinh học. Trước hết, lý thuyết về cấu trúc tổ thành loài (Curtis và McIntosh, 1951) được sử dụng để đánh giá vai trò sinh thái của các loài cây gỗ thông qua chỉ số giá trị quan trọng (IVi). Thứ hai, mô hình phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D) và cấp chiều cao (N/H) được mô phỏng bằng các hàm phân bố xác suất như hàm Weibull, hàm Meyer và hàm Khoảng cách nhằm mô tả quy luật phân bố cây trong rừng. Ngoài ra, các chỉ số đa dạng sinh học như chỉ số Shannon-Wiener (H’), chỉ số Simpson (D), chỉ số phong phú Margalef (d) và chỉ số đồng đều Pielou (J’) được áp dụng để đánh giá mức độ đa dạng loài cây gỗ trong khu vực nghiên cứu.

Ba khái niệm chính được tập trung nghiên cứu gồm: (1) Cấu trúc tổ thành loài cây gỗ, (2) Cấu trúc tầng cây tái sinh dưới tán rừng, và (3) Đa dạng loài cây gỗ với các chỉ số định lượng đa dạng sinh học.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập từ 12 ô tiêu chuẩn (50 m x 20 m) với tổng diện tích điều tra 1.000 m² mỗi ô, được lựa chọn theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo đại diện cho trạng thái rừng lá rộng rụng lá nghèo tại khu vực Bác Ái. Trong mỗi ô, tất cả cây thân gỗ có đường kính ngang ngực (D1,3) lớn hơn 6 cm được đo đếm, xác định loài, đo chiều cao vút ngọn (H), và đánh giá phẩm chất cây theo ba cấp: tốt, trung bình và kém. Đồng thời, 60 ô dạng bản (5 m x 5 m) được thiết lập để điều tra cây tái sinh dưới tán rừng, phân loại theo chiều cao, chất lượng và nguồn gốc (chồi hoặc hạt).

Số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel 2010, Statgraphics Centurion XV.0 và Primer 6.0 để tính toán các chỉ số cấu trúc và đa dạng sinh học, đồng thời sử dụng các hàm phân bố xác suất để mô phỏng quy luật phân bố số cây theo đường kính và chiều cao. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 7/2022 đến tháng 3/2023.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Cấu trúc tổ thành loài cây gỗ: Khu vực nghiên cứu xác định được 38 loài cây gỗ thuộc 24 họ thực vật. Trong đó, 6 loài ưu thế và đồng ưu thế chiếm tỷ lệ tổ thành 71,1%, gồm Xylia xylocarpa (Cam xe), Shorea siamensis (Cam liên), Shorea obtusa (Ca chí), Dipterocarpus tuberculatus (Dầu đồng), Terminalia corticosa (Chiêu liêu) và Buchanania lucida (Cóc rừng). Mật độ trung bình đạt 676 cây/ha, trữ lượng gỗ trung bình 66,79 m³/ha.

  2. Phân bố số cây theo cấp đường kính (N%/D1,3): Phân bố số cây theo cấp đường kính có dạng hàm phân bố khoảng cách với phương trình y = 0,368; a = 0,519, cho thấy sự phân bố giảm dần theo đường kính, phản ánh trạng thái rừng nghèo và ít bị tác động khai thác chọn lọc.

  3. Phân bố số cây theo cấp chiều cao (N%/H): Phân bố số cây theo chiều cao cũng tuân theo hàm phân bố khoảng cách với phương trình y = 0,576; a = 0,446, cho thấy phần lớn cây tập trung ở chiều cao dưới 2 m, đặc biệt là tầng cây tái sinh.

  4. Tái sinh tự nhiên: Có 21 loài cây tái sinh dưới tán rừng, trong đó 5 loài chiếm trên 5% số cá thể tái sinh gồm các loài ưu thế của tầng cây lớn. Mật độ cây tái sinh trung bình là khoảng 2.000 cây/ha, phần lớn tái sinh bằng hạt và có chất lượng tốt, phân bố chủ yếu dưới chiều cao 2 m. Khả năng kế cận giữa tầng cây tái sinh và tầng cây mẹ đạt 57,02%, cho thấy sự liên kết chặt chẽ trong quá trình tái sinh.

  5. Đa dạng loài cây gỗ: Chỉ số Shannon-Wiener (H’) trung bình là 1,94 ± 0,17, phản ánh mức độ đa dạng loài trung bình trong trạng thái rừng nghèo tại khu vực nghiên cứu.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy cấu trúc rừng lá rộng rụng lá nghèo tại Bác Ái có sự ưu thế rõ rệt của một số loài cây gỗ chủ đạo, phù hợp với đặc điểm khí hậu khô hạn và điều kiện thổ nhưỡng của vùng. Mô hình phân bố số cây theo đường kính và chiều cao phản ánh trạng thái rừng ổn định, ít bị tác động khai thác mạnh, tương tự các nghiên cứu về rừng nghèo ở vùng nhiệt đới khác.

Mật độ tái sinh cao và chất lượng tốt cho thấy khả năng phục hồi tự nhiên của rừng còn khá tốt, tuy nhiên, sự tập trung tái sinh chủ yếu dưới 2 m chiều cao cũng cảnh báo về khả năng cạnh tranh và phát triển của cây con trong điều kiện ánh sáng và dinh dưỡng hạn chế. So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, chỉ số đa dạng loài trung bình phù hợp với trạng thái rừng nghèo, thấp hơn so với rừng thường xanh hoặc rừng hỗn loài phong phú hơn.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính và chiều cao, biểu đồ tỷ lệ tổ thành loài ưu thế, cũng như bảng tổng hợp mật độ và trữ lượng gỗ theo nhóm loài, giúp minh họa rõ nét cấu trúc rừng và đa dạng sinh học.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường bảo vệ rừng tự nhiên: Thực hiện các biện pháp tuần tra, kiểm soát khai thác trái phép nhằm duy trì mật độ cây gỗ và bảo vệ các loài ưu thế, đảm bảo trữ lượng gỗ không giảm sút. Chủ thể thực hiện: Ban Quản lý rừng và chính quyền địa phương, trong vòng 1-2 năm tới.

  2. Phát triển kỹ thuật khoanh nuôi tái sinh: Áp dụng kỹ thuật khoanh nuôi tái sinh nhằm tăng mật độ và chất lượng cây tái sinh, đặc biệt tập trung vào các loài ưu thế để nâng cao khả năng phục hồi rừng. Chủ thể thực hiện: Các đơn vị lâm nghiệp, trong 3 năm tiếp theo.

  3. Xây dựng mô hình quản lý rừng bền vững: Thiết lập mô hình quản lý dựa trên đặc điểm cấu trúc rừng và đa dạng loài, kết hợp với giám sát định kỳ để điều chỉnh các biện pháp kỹ thuật phù hợp. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Ninh Thuận, trong 5 năm.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, đào tạo về bảo tồn đa dạng sinh học và quản lý rừng bền vững cho người dân địa phương, góp phần giảm thiểu xâm canh và khai thác không hợp pháp. Chủ thể thực hiện: UBND huyện Bác Ái và các tổ chức phi chính phủ, trong 1-3 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý rừng và cơ quan chức năng: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học để xây dựng chính sách quản lý, bảo vệ và phát triển rừng tự nhiên tại tỉnh Ninh Thuận.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành Lâm nghiệp: Tham khảo phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng, phân tích đa dạng sinh học và mô hình phân bố số cây để áp dụng cho các nghiên cứu tương tự.

  3. Doanh nghiệp lâm nghiệp và phát triển rừng: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật khoanh nuôi tái sinh và quản lý rừng bền vững nhằm nâng cao năng suất và chất lượng vốn rừng.

  4. Cộng đồng địa phương và tổ chức bảo tồn: Nâng cao nhận thức về giá trị đa dạng sinh học và vai trò của rừng tự nhiên, từ đó tham gia tích cực vào công tác bảo vệ và phát triển rừng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nghiên cứu cấu trúc rừng lại quan trọng?
    Cấu trúc rừng phản ánh sự phân bố và vai trò của các loài cây, giúp đánh giá sức khỏe và khả năng phục hồi của rừng, từ đó xây dựng các biện pháp quản lý phù hợp.

  2. Chỉ số Shannon-Wiener (H’) thể hiện điều gì?
    Chỉ số này đo lường mức độ đa dạng loài trong một khu vực, giá trị càng cao cho thấy sự phong phú và đồng đều của các loài cây.

  3. Phân bố số cây theo cấp đường kính có ý nghĩa gì?
    Phân bố này giúp hiểu được cấu trúc tuổi và kích thước cây trong rừng, phản ánh quá trình phát triển và tác động của khai thác hoặc thiên nhiên.

  4. Tái sinh tự nhiên được đánh giá như thế nào?
    Dựa trên mật độ, chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh dưới tán rừng, từ đó dự đoán khả năng phục hồi và phát triển của rừng trong tương lai.

  5. Giải pháp khoanh nuôi tái sinh có hiệu quả ra sao?
    Kỹ thuật này giúp bảo vệ và thúc đẩy sự phát triển của cây tái sinh, tăng mật độ cây con và cải thiện cấu trúc rừng, đã được áp dụng thành công tại nhiều khu vực rừng nghèo.

Kết luận

  • Đã xác định được 38 loài cây gỗ thuộc 24 họ thực vật, trong đó 6 loài ưu thế chiếm 71,1% tổ thành rừng.
  • Mật độ cây gỗ trung bình đạt 676 cây/ha, trữ lượng gỗ 66,79 m³/ha, phản ánh trạng thái rừng nghèo đặc trưng.
  • Phân bố số cây theo cấp đường kính và chiều cao tuân theo hàm phân bố khoảng cách, cho thấy cấu trúc rừng ổn định.
  • Tái sinh tự nhiên có mật độ khoảng 2.000 cây/ha, chất lượng tốt, khả năng kế cận với tầng cây mẹ đạt 57,02%.
  • Chỉ số đa dạng loài Shannon-Wiener (H’) trung bình 1,94 ± 0,17, thể hiện mức độ đa dạng trung bình của rừng.

Tiếp theo, cần triển khai các giải pháp kỹ thuật khoanh nuôi tái sinh và tăng cường bảo vệ rừng trong vòng 1-3 năm tới để duy trì và phát triển bền vững tài nguyên rừng tại Bác Ái. Các nhà quản lý và nghiên cứu được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu này để nâng cao hiệu quả công tác bảo tồn và phát triển rừng.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ và phát triển rừng tự nhiên – nguồn tài nguyên quý giá của tỉnh Ninh Thuận!