Tổng quan nghiên cứu

Rừng tự nhiên ở Việt Nam đóng vai trò quan trọng trong bảo tồn đa dạng sinh học và duy trì cân bằng sinh thái. Khu vực Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận, với tổng diện tích rừng và đất rừng lên đến 28.485,41 ha, trong đó trạng thái rừng nghèo thuộc kiểu rừng gỗ lá rộng rụng lá chiếm khoảng 2.600 ha, tương đương 9,13% tổng diện tích có rừng, là một trong những vùng có hệ sinh thái rừng đặc trưng cần được nghiên cứu và bảo vệ. Tuy nhiên, do tác động của con người và biến đổi môi trường, trạng thái rừng nghèo tại đây đang chịu áp lực suy thoái, ảnh hưởng đến đa dạng loài và cấu trúc rừng.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xác định đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây gỗ trong trạng thái rừng nghèo thuộc kiểu rừng gỗ lá rộng rụng lá ở khu vực Ninh Sơn, nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quản lý và phục hồi rừng. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 12/2022 đến tháng 6/2023, tập trung tại tiểu khu 108, xã Ma Nới, thuộc quản lý của Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Ninh Sơn.

Ý nghĩa của đề tài không chỉ nằm ở việc cập nhật cơ sở dữ liệu về thành phần loài, cấu trúc rừng và tái sinh tự nhiên mà còn góp phần đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và phát triển rừng nghèo, từ đó nâng cao giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường sinh thái tại địa phương. Kết quả nghiên cứu cũng hỗ trợ thực hiện các chính sách phát triển lâm nghiệp bền vững theo Quyết định số 809/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ về phát triển lâm nghiệp giai đoạn 2021-2025.

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 lâm học hiện đại nhằm phân tích đặc điểm cấu trúc và đa dạng sinh học của rừng tự nhiên. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết cấu trúc rừng: Theo Richards (1952) và Thái Văn Trừng (1999), cấu trúc rừng được mô tả qua các thành phần như thành phần loài, cấu trúc đường kính, chiều cao, mật độ và trữ lượng. Phân tích cấu trúc rừng giúp hiểu rõ sự tổ chức không gian và thời gian của quần xã thực vật, từ đó đánh giá tính ổn định và khả năng phục hồi của rừng.

  2. Lý thuyết đa dạng sinh học: Dựa trên các chỉ số đa dạng sinh học như Shannon-Wiener (H'), Simpson, và Pielou, luận văn đánh giá sự phong phú, đa dạng và đồng đều của các loài cây gỗ trong trạng thái rừng nghèo. Lý thuyết này giúp xác định mức độ đa dạng loài và đề xuất các biện pháp bảo tồn phù hợp.

Các khái niệm chính bao gồm: chỉ số giá trị quan trọng (IVI) để đánh giá vai trò của từng loài trong quần xã, phân bố số cây theo đường kính (N/D) và chiều cao (N/H), mô hình phân bố Weibull và phân bố khoảng cách để mô phỏng cấu trúc rừng, cũng như các chỉ số tái sinh và độ tương đồng giữa cây mẹ và cây tái sinh.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ 15 ô tiêu chuẩn (mỗi ô 0,1 ha) tại tiểu khu 108, xã Ma Nới, trong khu vực rừng nghèo thuộc kiểu rừng gỗ lá rộng rụng lá. Trong mỗi ô, tất cả cây gỗ có đường kính thân cây ngang ngực (D) ≥ 6 cm được đo đạc về đường kính, chiều cao và xác định tên loài theo tài liệu chuyên ngành. Ngoài ra, 75 ô dạng bản 25 m² được bố trí để khảo sát tái sinh tự nhiên dưới tán rừng, đo chiều cao và đánh giá chất lượng cây tái sinh.

Phương pháp chọn mẫu là phương pháp điển hình, nhằm đảm bảo tính đại diện cho trạng thái rừng nghèo trong khu vực nghiên cứu. Các chỉ tiêu điều tra bao gồm mật độ cây, đường kính, chiều cao, tiết diện ngang thân cây, trữ lượng gỗ, thành phần loài và tái sinh tự nhiên.

Phân tích số liệu sử dụng các công cụ thống kê và mô hình toán học như hàm phân bố Weibull, phân bố khoảng cách để mô phỏng phân bố số cây theo đường kính và chiều cao. Phương trình tương quan giữa chiều cao và đường kính được xây dựng dựa trên các hàm số phù hợp, đánh giá bằng các chỉ số SSR, R², SEE và giá trị P. Các chỉ số đa dạng sinh học được tính toán để đánh giá sự phong phú và đồng đều của loài.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 12/2022 đến tháng 6/2023, bao gồm các giai đoạn khảo sát hiện trường, thu thập số liệu, xử lý và phân tích dữ liệu, cũng như tổng hợp kết quả và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thành phần loài và kết cấu họ thực vật: Khu vực nghiên cứu ghi nhận 20 loài cây gỗ thuộc 18 chi và 11 họ thực vật khác nhau. Các họ có độ giàu loài cao gồm Rubiaceae, Anacardiaceae, Dipterocarpaceae, Ebenaceae và Fabaceae. Họ ưu thế là Dipterocarpaceae với các loài ưu thế và đồng ưu thế như Shorea siamensis (Cẩm liên), Dipterocarpus intricatus (Dầu lông) và Parinari annamense (Cám). Tỷ lệ đóng góp của các họ ưu thế chiếm khoảng 50-60% tổng mật độ và trữ lượng.

  2. Cấu trúc rừng theo đường kính và chiều cao: Mật độ bình quân là 755 cây/ha, trữ lượng bình quân đạt 85,4 m³/ha. Đường kính trung bình là 15,8 cm, chiều cao trung bình là 9,9 m. Phân bố số cây theo cấp đường kính và chiều cao đều có dạng một đỉnh lệch trái, phù hợp với hàm phân bố Weibull. Số cây tập trung chủ yếu ở nhóm đường kính D < 20 cm và chiều cao 10 < H < 15 m, chiếm hơn 60% tổng số cây.

  3. Tái sinh tự nhiên: Ghi nhận 19 loài cây tái sinh với mật độ khá cao, khoảng 4.245 cây/ha. Độ tương đồng về họ và loài giữa cây mẹ và cây tái sinh đạt lần lượt 91% và 92%, cho thấy quá trình tái sinh diễn ra liên tục và ổn định dưới tán rừng. Hơn 90% cây tái sinh có chất lượng tốt, đảm bảo khả năng kế thừa và phát triển quần thể.

  4. Đa dạng loài và loài quý hiếm: Chỉ số đa dạng loài (H' no) và chỉ số đồng đều (H' joai) tương đối thấp, lần lượt là 1,02 và 1,50, phản ánh trạng thái rừng nghèo. Khu vực nghiên cứu ghi nhận 7 loài cây gỗ quý hiếm theo Sách Đỏ Việt Nam, Nghị định 84 và IUCN, gồm Vitex pinnata (Binh linh lông), Dalbergia oliveri (Câm lai), Shorea siamensis (Cẩm liên), Dipterocarpus intricatus (Dầu lông), Randia tomentosa (Găng lựu), Nauclea orientalis (Gáo vàng) và Shorea roxburghii (Sến mủ). Ba loài hiếm theo chỉ số hiếm (IR) là Vitex pinnata, Morinda tomentosa (Nhàu rừng) và Canarium album (Trám trắng).

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy trạng thái rừng nghèo tại Ninh Sơn có cấu trúc rừng đặc trưng với mật độ cây tập trung ở nhóm đường kính nhỏ và chiều cao trung bình, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về rừng nghèo và rừng thứ sinh ở vùng nhiệt đới. Phân bố theo hàm Weibull phản ánh sự phân tầng và sự phát triển không đồng đều của các lớp cây trong rừng, đồng thời cho thấy rừng đang trong quá trình tái sinh và phục hồi.

Mật độ tái sinh cao và chất lượng cây tái sinh tốt là dấu hiệu tích cực, cho thấy khả năng tự phục hồi của rừng nếu được bảo vệ và quản lý hợp lý. Độ tương đồng cao giữa cây mẹ và cây tái sinh cũng minh chứng cho sự ổn định về thành phần loài trong quần xã.

Tuy nhiên, chỉ số đa dạng loài thấp phản ánh sự suy giảm đa dạng sinh học do tác động của khai thác và biến đổi môi trường. Việc phát hiện nhiều loài quý hiếm và hiếm cần được ưu tiên bảo tồn để duy trì giá trị sinh thái và kinh tế của rừng.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và khu vực, kết quả này tương đồng với các trạng thái rừng nghèo khác, đồng thời bổ sung dữ liệu quan trọng cho việc quản lý rừng tại Ninh Thuận. Các biểu đồ phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, cũng như bảng chỉ số đa dạng sinh học, sẽ minh họa rõ nét các đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài của rừng nghiên cứu.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường bảo vệ và quản lý rừng nghèo: Áp dụng các biện pháp kiểm soát khai thác gỗ và hạn chế tác động tiêu cực từ hoạt động con người nhằm duy trì mật độ cây và chất lượng rừng. Chủ thể thực hiện: Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Ninh Sơn, trong vòng 1-2 năm.

  2. Ưu tiên bảo tồn các loài cây quý hiếm và hiếm: Thiết lập khu vực bảo tồn đặc biệt cho 7 loài cây quý hiếm và 3 loài hiếm được ghi nhận, kết hợp với giám sát định kỳ để đánh giá hiệu quả bảo tồn. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý rừng, phối hợp với các cơ quan bảo tồn sinh học, trong 3 năm tiếp theo.

  3. Thúc đẩy tái sinh tự nhiên và phục hồi rừng: Áp dụng kỹ thuật mở tán, phát dọn dây leo và cây bụi cạnh tranh, đồng thời bảo vệ cây tái sinh có chất lượng tốt để tăng cường khả năng phục hồi rừng. Chủ thể thực hiện: Đội kiểm lâm cơ động và quản lý bảo vệ rừng, trong 1-3 năm.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng và đào tạo kỹ thuật lâm sinh: Tổ chức các chương trình tập huấn, tuyên truyền về bảo vệ rừng và đa dạng sinh học cho người dân địa phương, nhằm giảm thiểu khai thác trái phép và tăng cường sự tham gia cộng đồng. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, các tổ chức phi chính phủ, trong 2 năm.

  5. Xây dựng cơ sở dữ liệu và nghiên cứu tiếp tục: Thiết lập hệ thống dữ liệu về đa dạng loài và cấu trúc rừng để theo dõi biến động và đánh giá hiệu quả các biện pháp quản lý, đồng thời mở rộng nghiên cứu sang các trạng thái rừng khác trong khu vực. Chủ thể thực hiện: Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, trong 5 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và bảo vệ rừng: Nhận được thông tin khoa học về đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài rừng nghèo, từ đó xây dựng các chính sách quản lý hiệu quả và bền vững.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành lâm học, sinh thái học: Sử dụng dữ liệu và phương pháp nghiên cứu làm tài liệu tham khảo cho các đề tài nghiên cứu liên quan đến đa dạng sinh học và phục hồi rừng.

  3. Cơ quan bảo tồn đa dạng sinh học và môi trường: Áp dụng kết quả nghiên cứu để thiết kế các chương trình bảo tồn loài quý hiếm, đánh giá tác động môi trường và đề xuất các giải pháp bảo vệ hệ sinh thái rừng.

  4. Cộng đồng địa phương và các tổ chức phi chính phủ: Nâng cao nhận thức về giá trị của rừng nghèo, thúc đẩy sự tham gia trong công tác bảo vệ và phục hồi rừng, góp phần cải thiện sinh kế bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nghiên cứu cấu trúc rừng lại quan trọng?
    Cấu trúc rừng phản ánh sự tổ chức và phân bố các thành phần cây gỗ, giúp đánh giá sức khỏe, khả năng phục hồi và đa dạng sinh học của rừng. Ví dụ, phân bố số cây theo đường kính và chiều cao cho thấy mức độ tái sinh và phát triển của rừng.

  2. Chỉ số giá trị quan trọng (IVI) được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
    IVI tổng hợp mật độ, độ thường gặp và tiết diện ngang thân cây để đánh giá vai trò sinh thái của từng loài trong quần xã, giúp xác định loài ưu thế và đồng ưu thế trong rừng.

  3. Phân bố Weibull có ý nghĩa gì trong mô tả cấu trúc rừng?
    Hàm phân bố Weibull mô phỏng phân bố số cây theo đường kính hoặc chiều cao, thể hiện sự phân tầng và sự phát triển không đồng đều của các lớp cây, từ đó đánh giá tính ổn định và quá trình tái sinh của rừng.

  4. Mật độ tái sinh cao có đảm bảo sự phục hồi rừng không?
    Mật độ tái sinh cao cùng với chất lượng cây tái sinh tốt (>90%) là dấu hiệu tích cực cho thấy rừng có khả năng tự phục hồi nếu được bảo vệ và quản lý đúng cách.

  5. Làm thế nào để bảo tồn các loài cây quý hiếm trong rừng nghèo?
    Cần thiết lập khu vực bảo tồn đặc biệt, kiểm soát khai thác, thúc đẩy tái sinh tự nhiên và giám sát định kỳ. Đồng thời, nâng cao nhận thức cộng đồng và phối hợp với các tổ chức bảo tồn để bảo vệ hiệu quả các loài quý hiếm.

Kết luận

  • Đã xác định được đặc điểm cấu trúc rừng nghèo với mật độ trung bình 755 cây/ha, trữ lượng 85,4 m³/ha, tập trung chủ yếu ở nhóm đường kính nhỏ và chiều cao trung bình.
  • Thành phần loài gồm 20 loài thuộc 18 chi và 11 họ, trong đó họ Dipterocarpaceae chiếm ưu thế với các loài như Shorea siamensis và Dipterocarpus intricatus.
  • Tái sinh tự nhiên diễn ra liên tục với mật độ 4.245 cây/ha, chất lượng cây tái sinh tốt, đảm bảo khả năng kế thừa quần thể.
  • Đa dạng loài thấp, ghi nhận 7 loài cây quý hiếm và 3 loài hiếm cần được ưu tiên bảo tồn.
  • Đề xuất các giải pháp bảo vệ, phục hồi rừng và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm duy trì và phát triển bền vững trạng thái rừng nghèo tại Ninh Sơn.

Tiếp theo, cần triển khai các biện pháp kỹ thuật lâm sinh và xây dựng hệ thống giám sát đa dạng sinh học để đảm bảo hiệu quả quản lý rừng. Mời các nhà quản lý, nghiên cứu và cộng đồng cùng tham gia bảo vệ tài nguyên rừng quý giá này.