Tổng quan nghiên cứu
Rừng phòng hộ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ nguồn nước, chống xói mòn, điều hòa khí hậu và bảo vệ môi trường sinh thái. Tại Việt Nam, diện tích rừng phòng hộ đã giảm trung bình 23%/năm trong giai đoạn 2004-2014, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chức năng bảo vệ môi trường. Mô hình khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên có trồng bổ sung được xem là giải pháp hiệu quả nhằm phục hồi và phát triển rừng phòng hộ, đặc biệt trên các vùng đất ngập phèn như tại xã Lê Minh Xuân, huyện Bình Chánh, TP. Hồ Chí Minh. Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 11/2023 đến tháng 5/2024, tập trung đánh giá hiệu quả lâm sinh và khả năng tích tụ carbon của mô hình khoanh nuôi có trồng bổ sung trên diện tích 51,01 ha tại ấp 6 và ấp 7 xã Lê Minh Xuân. Qua đó, đề xuất các biện pháp quản lý, phát triển rừng phù hợp nhằm nâng cao giá trị kinh tế và môi trường. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn và phát triển bền vững rừng phòng hộ, đồng thời góp phần giảm thiểu biến đổi khí hậu thông qua tích tụ carbon.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:
- Lý thuyết cấu trúc rừng: Phân tích các chỉ tiêu lâm học như đường kính thân (D13), chiều cao vút ngọn (Hv), mật độ cây (N), tiết diện ngang (G) và trữ lượng gỗ (M) để đánh giá cấu trúc và sinh trưởng rừng.
- Mô hình sinh trưởng cây Mù u: Áp dụng các hàm toán học Gompertz, Korf, Weibull, Meyer để mô phỏng quy luật sinh trưởng về đường kính, chiều cao, thể tích và trữ lượng bình quân lâm phần.
- Lý thuyết tích tụ carbon: Tính toán sinh khối trên mặt đất và lượng carbon tích tụ dựa trên phương pháp của Brown S. (1997) và hệ số chuyển đổi sinh khối theo đường kính (BEF), từ đó ước lượng lượng CO2 hấp thụ của rừng.
- Khái niệm khoanh nuôi có trồng bổ sung: Biện pháp lâm sinh kết hợp bảo vệ rừng, phòng cháy chữa cháy và trồng bổ sung cây nhằm thúc đẩy tái sinh tự nhiên và phục hồi rừng trong thời gian xác định.
Phương pháp nghiên cứu
- Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu sơ cấp từ 15 ô tiêu chuẩn diện tích 1.000 m² tại khu vực rừng phòng hộ ấp 6 và ấp 7 xã Lê Minh Xuân, kết hợp kế thừa số liệu từ các báo cáo trước của Ban Quản lý Rừng phòng hộ Bình Chánh – Củ Chi.
- Phương pháp thu thập số liệu: Điều tra thực địa đo đạc các chỉ tiêu lâm học như đường kính thân, chiều cao cây, mật độ cây, phân loại phẩm chất cây theo 3 nhóm A, B, C; xác định tọa độ GPS các ô tiêu chuẩn.
- Phương pháp phân tích: Sử dụng phân tích thống kê thực nghiệm, phân tích hồi quy đa biến để mô hình hóa sinh trưởng cây và lượng carbon tích tụ; lựa chọn hàm toán học phù hợp dựa trên các chỉ số R², MAE, SSR, SEE và giá trị P.
- Timeline nghiên cứu: Thực hiện khảo sát và thu thập số liệu từ tháng 11/2023 đến tháng 5/2024; phân tích và xử lý số liệu trong tháng 6/2024; hoàn thiện báo cáo và đề xuất giải pháp trong tháng 7/2024.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
- Cấu trúc rừng và sinh trưởng: Các chỉ tiêu lâm học cơ bản như đường kính thân (D13), chiều cao vút ngọn (Hv), tiết diện ngang (G) và trữ lượng gỗ (M) tăng dần từ năm 2009 đến 2021, sau đó giảm mạnh vào năm 2024. Mật độ cây (N) giảm liên tục từ 1.062 cây/ha năm 2009 xuống còn 631 cây/ha năm 2024, phù hợp với quy luật phát triển rừng. Đường kính bình quân năm 2021 đạt 19,04 cm, chiều cao bình quân 9,44 m, trữ lượng gỗ đạt 268,57 m³/ha.
- Tổ thành loài: Khu vực nghiên cứu ghi nhận 16 loài cây, trong đó Keo lá tràm chiếm 34,57%, Keo lai 26,42%, Mù u 12,41%, Sao đen 8,16%, Bình bát 5,81%. Loài Mù u có mật độ lớn nhất và sinh trưởng ổn định, đóng vai trò chủ lực trong mô hình khoanh nuôi.
- Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao: Phân bố số cây theo cấp đường kính có dạng lệch trái với đỉnh tập trung ở nhóm 6-10 cm chiếm khoảng 32% tổng số cây năm 2024. Phân bố chiều cao cũng có xu hướng tương tự, với chiều cao tập trung chủ yếu ở nhóm 4-6 m chiếm gần 30%. Đường kính lớn nhất ghi nhận là 68,47 cm năm 2024, chiều cao lớn nhất 27,5 m.
- Tích tụ carbon: Lượng carbon tích tụ trung bình tại các ô tiêu chuẩn là 6,7 ± 0,65 tấn/ha, dao động từ 2,96 đến 10,97 tấn/ha. Loài Keo lá tràm có lượng carbon tích tụ lớn nhất với 54,65 tấn/ha, chiếm 54,40% tổng lượng carbon. Nhóm cây có đường kính 30-50 cm tích tụ 14,86 tấn/ha carbon, chiếm 54,23%. Lượng carbon tích tụ cao nhất theo chiều cao tập trung ở nhóm 21-29 m với 49,15 tấn/ha, chiếm 48,92%.
Thảo luận kết quả
Sự tăng trưởng về đường kính, chiều cao và trữ lượng gỗ từ 2009 đến 2021 phản ánh hiệu quả tích cực của mô hình khoanh nuôi có trồng bổ sung trong việc thúc đẩy sinh trưởng rừng trên đất ngập phèn. Sự giảm mật độ cây theo thời gian phù hợp với quy luật đào thải tự nhiên, đồng thời cho thấy sự cạnh tranh không gian và dinh dưỡng trong rừng phát triển. Việc giảm mạnh các chỉ tiêu lâm học năm 2024 có thể do các cây Keo, Tràm đã đến tuổi thành thục, bị chết hoặc ngã đổ, trong khi các loài bổ sung như Mù u và Sao đen vẫn duy trì sinh trưởng ổn định.
Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao cho thấy cấu trúc rừng có sự đa dạng về kích thước, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển bền vững. Lượng carbon tích tụ cao ở các nhóm cây lớn và loài Keo lá tràm chứng tỏ vai trò quan trọng của các loài này trong việc hấp thụ CO2 và giảm thiểu biến đổi khí hậu. Kết quả phù hợp với các nghiên cứu trước đây về tích tụ carbon trong rừng trồng và rừng phòng hộ tại Việt Nam và quốc tế.
Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, biểu đồ tăng trưởng các chỉ tiêu lâm học qua các năm, cũng như bảng tổng hợp lượng carbon tích tụ theo loài và nhóm kích thước cây để minh họa rõ nét hiệu quả mô hình.
Đề xuất và khuyến nghị
- Tăng cường quản lý và bảo vệ rừng: Thực hiện các biện pháp phòng cháy chữa cháy, chống chặt phá và phát dọn dây leo cây bụi định kỳ nhằm duy trì và nâng cao chất lượng rừng phòng hộ trong vòng 1-3 năm tới, do Ban Quản lý Rừng phòng hộ Bình Chánh chủ trì.
- Áp dụng kỹ thuật khoanh nuôi có trồng bổ sung mở rộng: Mở rộng diện tích khoanh nuôi có trồng bổ sung các loài bản địa như Mù u, Sao đen trên đất ngập phèn, tập trung vào các khu vực có mật độ cây thấp, nhằm tăng mật độ và đa dạng sinh học trong 2-5 năm tới, phối hợp với các đơn vị nghiên cứu và địa phương.
- Theo dõi và đánh giá sinh trưởng cây trồng: Thiết lập hệ thống theo dõi định kỳ các chỉ tiêu sinh trưởng và trữ lượng carbon để điều chỉnh kịp thời các biện pháp chăm sóc, bảo vệ rừng, đảm bảo hiệu quả sinh trưởng và tích tụ carbon, thực hiện hàng năm.
- Phát triển mô hình tích tụ carbon và thị trường carbon: Xây dựng mô hình ước lượng lượng carbon hấp thụ dựa trên các chỉ tiêu lâm học để khai thác giá trị kinh tế từ thị trường carbon, góp phần tăng thu nhập cho người dân và đơn vị quản lý rừng trong 3-5 năm tới.
- Tuyên truyền và nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tập huấn về kỹ thuật khoanh nuôi, bảo vệ rừng và vai trò của rừng phòng hộ trong bảo vệ môi trường, thu hút sự tham gia của người dân địa phương, thực hiện liên tục.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
- Cán bộ quản lý rừng và các cơ quan lâm nghiệp: Nhận được thông tin khoa học về hiệu quả mô hình khoanh nuôi có trồng bổ sung, từ đó xây dựng kế hoạch quản lý, bảo vệ và phát triển rừng phòng hộ hiệu quả.
- Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Môi trường: Tài liệu tham khảo về phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng, sinh trưởng cây và tích tụ carbon trên đất ngập phèn, phục vụ cho các đề tài nghiên cứu tiếp theo.
- Chính quyền địa phương và các tổ chức phát triển nông thôn: Hiểu rõ vai trò của rừng phòng hộ trong phát triển bền vững, từ đó phối hợp triển khai các dự án trồng rừng, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế địa phương.
- Doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực lâm nghiệp và thị trường carbon: Cung cấp cơ sở dữ liệu và mô hình ước lượng lượng carbon tích tụ, hỗ trợ đánh giá tiềm năng kinh tế từ các dự án trồng rừng và phát triển thị trường carbon.
Câu hỏi thường gặp
Mô hình khoanh nuôi có trồng bổ sung là gì?
Là biện pháp lâm sinh kết hợp bảo vệ rừng, phòng cháy chữa cháy và trồng bổ sung cây nhằm thúc đẩy tái sinh tự nhiên và phục hồi rừng trong thời gian xác định. Ví dụ tại xã Lê Minh Xuân, mô hình này đã giúp tăng trưởng các loài cây bản địa trên đất ngập phèn.Hiệu quả sinh trưởng của cây Mù u trong mô hình ra sao?
Cây Mù u có sinh trưởng ổn định với đường kính tăng từ 1,25 cm năm 2009 lên 8,32 cm năm 2024, chiều cao tăng từ 1,63 m lên 6,25 m, mật độ giảm theo quy luật tự nhiên nhưng vẫn chiếm mật độ lớn nhất trong rừng.Lượng carbon tích tụ trong rừng phòng hộ được tính như thế nào?
Dựa trên sinh khối cây cá thể tính từ thể tích thân, tỉ trọng gỗ và hệ số ngoại suy sinh khối, sau đó nhân với hệ số chuyển đổi carbon (0,47). Lượng CO2 hấp thụ được tính theo công thức CO2 = C * 44/12.Tại sao mật độ cây giảm trong khi các chỉ tiêu sinh trưởng tăng?
Do quy luật đào thải tự nhiên, cây già yếu hoặc quá tuổi thành thục chết hoặc ngã đổ, tạo không gian cho cây trẻ phát triển, dẫn đến giảm mật độ nhưng tăng kích thước và trữ lượng gỗ.Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn?
Thông qua việc mở rộng mô hình khoanh nuôi có trồng bổ sung, tăng cường quản lý bảo vệ rừng, theo dõi sinh trưởng và tích tụ carbon, đồng thời phát triển thị trường carbon để khai thác giá trị kinh tế từ rừng.
Kết luận
- Mô hình khoanh nuôi có trồng bổ sung tại rừng phòng hộ ấp 6, ấp 7 xã Lê Minh Xuân đã đạt hiệu quả tích cực về mặt lâm sinh và tích tụ carbon.
- Các chỉ tiêu lâm học như đường kính, chiều cao, trữ lượng gỗ tăng dần từ 2009 đến 2021, mật độ cây giảm phù hợp với quy luật phát triển rừng.
- Loài Mù u chiếm mật độ lớn nhất và có sinh trưởng ổn định, trong khi Keo lá tràm tích tụ lượng carbon cao nhất.
- Lượng carbon tích tụ trung bình đạt khoảng 6,7 tấn/ha, với nhóm cây đường kính 30-50 cm và chiều cao 21-29 m đóng góp lớn nhất.
- Đề xuất các giải pháp quản lý, bảo vệ, mở rộng mô hình và phát triển thị trường carbon nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và môi trường của rừng phòng hộ.
Next steps: Triển khai các giải pháp lâm sinh đề xuất, thiết lập hệ thống theo dõi sinh trưởng và tích tụ carbon định kỳ, mở rộng nghiên cứu sang các vùng đất ngập phèn khác.
Call-to-action: Các đơn vị quản lý rừng và nhà nghiên cứu cần phối hợp triển khai áp dụng mô hình khoanh nuôi có trồng bổ sung để bảo vệ và phát triển bền vững rừng phòng hộ, đồng thời khai thác tiềm năng kinh tế từ thị trường carbon.