Tổng quan nghiên cứu

Rừng gỗ núi đá nghèo thuộc kiểu rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới là một hệ sinh thái đặc trưng và có giá trị sinh thái, kinh tế quan trọng tại Vườn Quốc gia Núi Chúa, tỉnh Ninh Thuận. Theo báo cáo của Ban Quản lý Vườn Quốc gia Núi Chúa năm 2020, tổng diện tích đất có rừng tại đây là khoảng 18.872,62 ha, trong đó rừng tự nhiên chiếm 72% diện tích quản lý. Lượng mưa trung bình năm chỉ khoảng 691,9 mm, tạo nên điều kiện khí hậu khô hạn đặc trưng, ảnh hưởng trực tiếp đến đặc điểm sinh trưởng và phát triển của rừng. Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 6/2022 đến tháng 3/2023 nhằm xác định các đặc điểm lâm học của rừng gỗ núi đá nghèo dưới 300 m độ cao, làm cơ sở khoa học cho quản lý bền vững và đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu bao gồm: (1) xác định kết cấu loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ và đa dạng thành phần thực vật; (2) đánh giá đặc điểm tái sinh tự nhiên dưới tán rừng; (3) đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo tồn và phát triển rừng bền vững. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào phân diện tích rừng gỗ núi đá nghèo thuộc tiểu khu 150 và 162, phân khu phục hồi sinh thái của Vườn Quốc gia Núi Chúa. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp số liệu cụ thể về mật độ cây gỗ trung bình 1.056 cây/ha, trữ lượng bình quân 61,37 m³/ha, cũng như đánh giá đa dạng loài cây gỗ ở mức trung bình với chỉ số Shannon (H') khoảng 2,0. Những kết quả này góp phần nâng cao hiệu quả quản lý, bảo vệ và phục hồi rừng trong điều kiện khí hậu khô hạn, đồng thời hỗ trợ phát triển kinh tế lâm nghiệp 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 lâm học hiện đại, trong đó có:

  • Lý thuyết về đặc điểm lâm học của rừng: Theo Richards (1952) và Thái Văn Trừng (1999), đặc điểm lâm học bao gồm điều kiện hình thành rừng, kết cấu loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, quá trình tái sinh và phát triển rừng. Các yếu tố này quyết định tính ổn định và khả năng phục hồi của hệ sinh thái rừng.

  • Mô hình kết cấu loài cây gỗ: Curtis và McIntosh (1951) đề xuất chỉ số giá trị quan trọng (IVI) để đánh giá vai trò sinh thái của từng loài trong quần xã thực vật, dựa trên mật độ tương đối, tiết diện ngang thân cây và tần suất xuất hiện.

  • Chỉ số đa dạng sinh học: Các chỉ số Shannon-Weiner (H'), Simpson (D) và Pielou (J') được sử dụng để đánh giá sự phong phú, đồng đều và đa dạng loài cây gỗ trong rừng, giúp so sánh các trạng thái rừng khác nhau.

  • Mô hình phân bố cây theo đường kính và chiều cao: Hàm phân bố chuẩn, Weibull và hàm phân bố mũ được áp dụng để mô phỏng cấu trúc quần thụ theo kích thước cây, từ đó đánh giá sự phát triển và phân tầng của rừng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra thực địa kết hợp phân tích thống kê định lượng:

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu tại 30 ô tiêu chuẩn điển hình, mỗi ô có diện tích 500 m² (20 m x 25 m), bố trí trên 6 tuyến điều tra tại độ cao dưới 300 m trong phân khu phục hồi sinh thái Vườn Quốc gia Núi Chúa. Mỗi tuyến gồm 5 ô tiêu chuẩn, khoảng cách giữa các tuyến từ 100 đến 200 m tùy địa hình.

  • Phương pháp thu thập số liệu: Đo đạc các chỉ tiêu lâm học như mật độ cây gỗ (cây/ha), đường kính ngang ngực (D > 6 cm), chiều cao cây (H), độ tàn che tán rừng, tiết diện ngang thân cây (G), trữ lượng gỗ (M), thành phần loài cây gỗ và tái sinh tự nhiên (cây con có D < 6 cm, H > 10 cm). Tái sinh được khảo sát trong 40 ô dạng bản 25 m² (5 m x 5 m) bố trí trong các ô tiêu chuẩn.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2010 và Statgraphics Centurion XV để xử lý số liệu, tính toán các chỉ số IVI, SCI (chỉ số phức tạp cấu trúc), HG (chỉ số hỗn giao), các chỉ số đa dạng sinh học Shannon, Simpson, Pielou. Mô hình hóa phân bố cây theo đường kính và chiều cao bằng hàm phân bố chuẩn và Weibull. Phân tích tương đồng thành phần cây mẹ và cây tái sinh theo hệ số Sorensen.

  • Timeline nghiên cứu: Thực hiện từ tháng 6/2022 đến tháng 3/2023, bao gồm khảo sát thực địa, xử lý số liệu và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Kết cấu loài cây gỗ: Tổng số loài cây gỗ được ghi nhận là 46 loài thuộc 24 họ. Các loài ưu thế và đồng ưu thế gồm Cóc rừng, Ma trá, Săng trắng, Quần đầu, Bình linh và Mà ca, thuộc các họ Đào lộn hột, Sếu, Cỏ roi ngựa, Na, Trinh nữ. Chỉ số IVI của nhóm loài này dao động từ 21,4% đến 66,7%, cho thấy vai trò sinh thái quan trọng trong quần xã.

  2. Cấu trúc quần thụ: Mật độ bình quân đạt 1.056 cây/ha, trữ lượng bình quân 61,37 m³/ha. Phân bố số cây theo đường kính (N%/D) và chiều cao (N%/H) được mô phỏng tốt bằng hàm phân bố chuẩn, phản ánh cấu trúc rừng ổn định. Chỉ số phức tạp cấu trúc (SCI) và chỉ số hỗn giao (HG) mang tính ngẫu nhiên, chưa thể hiện quy luật rõ ràng.

  3. Đa dạng loài cây gỗ: Chỉ số Shannon-Weiner (H') khoảng 2,0, thể hiện mức độ đa dạng trung bình; chỉ số đồng đều Pielou (J') cao ở mức 0,96, cho thấy sự phân bố đồng đều của các loài cây gỗ trong quần xã.

  4. Tái sinh tự nhiên: Mật độ cây tái sinh trung bình là 3.530 cây/ha, trong đó 64,59% có nguồn gốc từ hạt. Tái sinh tự nhiên ổn định qua các giai đoạn phát triển, với hệ số tương đồng thành phần cây tái sinh và cây mẹ dao động từ 58,3% đến 81,8%, cho thấy khả năng duy trì quần xã cây gỗ.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy rừng gỗ núi đá nghèo tại Vườn Quốc gia Núi Chúa có cấu trúc quần thụ và đa dạng loài tương đối ổn định, phù hợp với điều kiện khí hậu khô hạn và địa hình đá nghèo dinh dưỡng. Mật độ cây gỗ và trữ lượng gỗ thấp hơn so với các kiểu rừng giàu hơn, phản ánh trạng thái rừng nghèo đặc trưng. Việc phân bố cây theo đường kính và chiều cao tuân theo hàm phân bố chuẩn cho thấy rừng đang trong giai đoạn phát triển ổn định, không có dấu hiệu suy thoái nghiêm trọng.

Chỉ số đa dạng sinh học trung bình và sự đồng đều cao cho thấy quần xã cây gỗ có sự cân bằng về thành phần loài, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới. Tỷ lệ tái sinh tự nhiên cao và tương đồng thành phần cây mẹ - cây con cho thấy khả năng phục hồi tự nhiên tốt, tuy nhiên cần chú ý đến các yếu tố môi trường và tác động con người có thể ảnh hưởng đến quá trình này.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, biểu đồ tỷ lệ thành phần loài theo IVI, cũng như bảng thống kê mật độ và trữ lượng gỗ theo nhóm loài, giúp minh họa rõ nét cấu trúc và đa dạng của rừng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường bảo vệ và quản lý rừng: Thực hiện các biện pháp giám sát chặt chẽ để hạn chế khai thác trái phép, bảo vệ diện tích rừng gỗ núi đá nghèo nhằm duy trì mật độ cây gỗ trung bình 1.056 cây/ha và trữ lượng gỗ trên 60 m³/ha trong vòng 5 năm tới. Chủ thể thực hiện: Ban Quản lý Vườn Quốc gia Núi Chúa phối hợp với chính quyền địa phương.

  2. Xúc tiến tái sinh tự nhiên: Áp dụng kỹ thuật tạo lỗ trống có diện tích từ 400 đến 450 m² để tăng cường ánh sáng, thúc đẩy mật độ tái sinh tự nhiên đạt trên 3.500 cây/ha trong 3 năm tiếp theo. Chủ thể thực hiện: Các chuyên gia lâm nghiệp và cán bộ quản lý rừng.

  3. Phục hồi đất và cải tạo môi trường sinh thái: Thực hiện các biện pháp cải tạo đất nghèo dinh dưỡng, tăng cường phủ xanh bằng các loài cây bản địa ưu thế nhằm nâng cao chất lượng đất và khả năng giữ nước, giảm xói mòn trong vòng 5 năm. Chủ thể thực hiện: Ban Quản lý Vườn Quốc gia phối hợp với các tổ chức nghiên cứu.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tuyên truyền về bảo vệ rừng và phát triển bền vững cho người dân địa phương, nhằm giảm áp lực khai thác và tăng cường sự tham gia cộng đồng trong 2 năm tới. Chủ thể thực hiện: Ban Quản lý Vườn Quốc gia, các tổ chức phi chính phủ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý rừng và cán bộ Ban Quản lý Vườn Quốc gia: Sử dụng số liệu và phân tích để xây dựng kế hoạch quản lý, bảo vệ và phục hồi rừng phù hợp với điều kiện thực tế.

  2. Chuyên gia và nhà nghiên cứu lâm nghiệp: Tham khảo phương pháp điều tra, phân tích kết cấu và đa dạng sinh học rừng trong điều kiện khí hậu khô hạn, phục vụ các nghiên cứu tiếp theo.

  3. Sinh viên và học viên cao học ngành Lâm học, Sinh thái học: Học tập về kỹ thuật điều tra thực địa, xử lý số liệu và áp dụng các mô hình phân tích trong nghiên cứu đặc điểm lâm học.

  4. Cộng đồng địa phương và các tổ chức bảo tồn: Nắm bắt thông tin về trạng thái rừng, vai trò của rừng trong bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế bền vững, từ đó tham gia tích cực vào công tác bảo vệ rừng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Rừng gỗ núi đá nghèo là gì?
    Rừng gỗ núi đá nghèo là loại rừng phát triển trên nền đất đá nghèo dinh dưỡng, có trữ lượng gỗ từ 50 đến 100 m³/ha, thường có mật độ cây thấp và đa dạng loài trung bình, đặc trưng bởi kiểu rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới.

  2. Phương pháp thu thập số liệu trong nghiên cứu này như thế nào?
    Nghiên cứu sử dụng 30 ô tiêu chuẩn diện tích 500 m² bố trí trên 6 tuyến điều tra, đo đạc các chỉ tiêu lâm học như mật độ cây, đường kính, chiều cao, tái sinh tự nhiên, sử dụng phần mềm Excel và Statgraphics để xử lý số liệu.

  3. Chỉ số IVI có ý nghĩa gì trong nghiên cứu?
    Chỉ số IVI (chỉ số giá trị quan trọng) phản ánh vai trò sinh thái của từng loài cây trong quần xã, được tính dựa trên mật độ tương đối, tiết diện ngang thân cây và tần suất xuất hiện, giúp xác định loài ưu thế và đồng ưu thế.

  4. Tái sinh tự nhiên được đánh giá như thế nào?
    Tái sinh tự nhiên được khảo sát qua mật độ cây con có đường kính nhỏ hơn 6 cm và chiều cao trên 10 cm, phân tích nguồn gốc (hạt hoặc chồi), chất lượng sức sống và sự tương đồng thành phần với cây mẹ, cho thấy khả năng phục hồi rừng.

  5. Giải pháp kỹ thuật lâm sinh nào được đề xuất?
    Các giải pháp bao gồm bảo vệ rừng, tạo lỗ trống để tăng ánh sáng thúc đẩy tái sinh, cải tạo đất nghèo dinh dưỡng, và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm phát triển rừng bền vững trong điều kiện khí hậu khô hạn.

Kết luận

  • Đã xác định được 46 loài cây gỗ thuộc 24 họ trong rừng gỗ núi đá nghèo, với nhóm loài ưu thế chiếm IVI từ 21,4% đến 66,7%.
  • Mật độ cây gỗ trung bình đạt 1.056 cây/ha, trữ lượng gỗ 61,37 m³/ha, cấu trúc rừng ổn định theo mô hình phân bố chuẩn.
  • Đa dạng loài cây gỗ ở mức trung bình (H' = 2,0), đồng đều cao (J' = 0,96), tái sinh tự nhiên ổn định với mật độ 3.530 cây/ha, phần lớn có nguồn gốc từ hạt.
  • Các chỉ số cấu trúc và đa dạng sinh học cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý và phục hồi rừng phù hợp với điều kiện khí hậu khô hạn.
  • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh cụ thể nhằm bảo vệ, phục hồi và phát triển bền vững rừng gỗ núi đá nghèo tại Vườn Quốc gia Núi Chúa trong giai đoạn 5 năm tới.

Luận văn này là tài liệu tham khảo quan trọng cho các nhà quản lý, chuyên gia lâm nghiệp và cộng đồng địa phương trong công tác bảo tồn và phát triển rừng bền vững. Để tiếp tục phát huy giá trị nghiên cứu, cần triển khai các giải pháp kỹ thuật và giám sát hiệu quả thực tiễn trong thời gian tới.