Chương 1 TỎNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Một số khái niệm và các vấn đề liên quan đến đề tài Rừng trồng là rừng được hình thành do con người trồng, bao gồm rừng trồng mới trên đất chưa có rừng; rừng trồng lại sau khi khai thác rừng trồng đã có; rừng tái sinh sau khai thác rừng trồng đã khai thác. (Theo Luật Lâm nghiệp 2017) Rừng phòng hộ là rừng được sử dụng chủ yếu dé bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn, sạt lở, lũ quét, lũ ống, chống sa mạc hóa, hạn chế thiên tai, điều hòa khí hậu, góp phan bảo vệ môi trường, quốc phòng, an ninh, kết hợp du lịch sinh thái, nghỉ dưỡng, giải trí, cung ứng dịch vụ môi trường rừng, bao gồm: Rừng phòng hộ đầu nguồn; rừng bảo vệ nguồn nước của cộng đồng dân cư; rừng phòng hộ biên giới; rừng phòng hộ chắn gió, chắn cát bay; rừng phòng hộ chan sóng, lấn biến. (Theo Luật Lâm nghiệp 2017) Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên có trồng bổ sung là biện pháp lâm sinh phát huy tối đa khả năng tái sinh, diễn thé tự nhiên dé phục hồi rừng bằng các biện pháp bảo vệ, chống chặt phá, phòng cháy, chữa cháy rừng và phát dọn dây leo cây bụi, kết hợp với trồng bổ sung một lượng cây nhất định ở nơi thiếu cây tái sinh.
Mục đích để thúc đây thành rừng trong thời hạn xác định. (Theo Thông tư số 29/2018/TT-BNNPTNT của Bộ Nông nghiệp và Phát trién Nông thôn) Sinh khối là kết quả của quá trình sinh tổng hợp vật chất hữu cơ trong cây, bao gồm tổng trọng lượng của các bộ phận thân, cành, lá, hoa, quả, rễ ở trên mặt đất và dưới mặt đất. Sinh khói là tổng chất hữu cơ có được trên một đơn vị diện tích tại một thời điểm và được tính bằng tan/ha theo trọng lượng khô (Viên Ngọc Nam, 2003). Trữ lượng carbon trên mặt đất rừng là lượng carbon hữu cơ có trong đất, bao gồm carbon trong các hợp chất hữu cơ và vô cơ của các khu vực rừng, không bị can thiệp bởi con người.
Trữ lượng carbon trên mặt đất rừng có vai trò quan trọng trong chu trình carbon toàn cầu, có ảnh hưởng đến khả năng hap thụ COz của rừng và giảm thiểu sự phát thải khí nhà kính (Bảo Huy, 2009) Một số phương pháp xác định sinh khối và hấp thụ CO; trên thế giới (trích dẫn bởi United Nations (n.); Đặng Thị Thanh Huyền, 2016), bao gồm: phương pháp dựa trên điều tra rừng thông thường; phương pháp dựa trên mật độ sinh khối của rừng; phương pháp dựa trên các nhân tố điều tra lâm phần; phương pháp dựa trên số liệu cây cá thể; phương pháp dựa trên vật liệu khai thác; phương pháp dựa trên mô hình sinh trưởng; phương pháp dựa trên điều tra thé tích và phương pháp dựa trên công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý. Những nghiên cứu về trồng rừng trên thế giới Evans, J. (1992) đã bó trí 4 công thức mật độ trồng khác nhau (2.075 và 750 cây/ha) cho Bạch dan Eucalyptus deglupta ở Papua New Guinea, sau 5 năm ghi nhận được đường kính bình quân của các công thức thí nghiệm tăng theo chiều giảm của mật độ, nhưng tổng tiết diện ngang (G) lai tăng theo chiều tăng của mật độ, có nghĩa là rừng trồng ở mật độ thấp tuy tăng trưởng về đường kính cao hơn nhưng trữ lượng gỗ cây đứng của rừng vẫn nhỏ hơn những công thức trồng mật độ cao. Khảo sát rừng trồng ở các điều kiện lập địa khác nhau, Pandey (1983) đã chỉ cho thay Bach đàn Eucalyptus camaldulensis trồng ở vùng nhiệt đới khô với chu ky thu hoạch từ 10 - 20 năm thường chi đạt từ 5 — 10 mỶ/ha/năm, nhưng ở vùng nhiệt đới âm thì có thé đạt tới 30 m3/ha/năm.
Rõ ràng điều kiện lập địa khác nhau thì năng suất rừng trồng cũng khác nhau rõ rệt. Theo Jim Carle và cộng sự (2002) diện tích rừng trồng châu Á chiếm 62% diện tích rùng trồng toàn cầu; Châu Âu, 17%; miền Bắc và miền Trung Mỹ, 9%; Nam Mỹ, 6%; Châu Phi, 4% và Châu Đại Dương, 2%. Trên toàn cầu, rừng lá rộng chiếm 40% diện tích rừng, các loài cây lá kim chiếm 31%, trong đó Pinus là chỉ chính. Tỷ lệ trồng mới rừng toàn cầu là ước tính khoảng 4,5 triệu ha/năm, trong đó Châu Á chiếm 79% và Nam Mỹ chiếm 11%.
Các quốc gia đứng đầu về diện tích rừng trồng là: Trung Quốc, 24%; An Độ, 17%; Liên bang Nga, 9%; Hoa Kỳ, 9%; Nhật Bản, 6%; Indonesia, 5%; Brazil, 3%; Thái Lan, 3%; Ukraine, 2%, và Cộng hòa Hồi giáo Iran, 1%. Tại các quốc gia này, ước tính có khoảng 52% diện tích rừng được trồng nhằm mục đích công nghiệp; 26% cho phi công nghiệp và 22% cho các mục đích khác. Khi nghiên cứu về sản lượng rừng trồng Bạch đàn ở Brazil, Golcalves J.M và cộng sự (2004) cho rằng năng suất rừng trồng là sự kết hợp thích hợp giữa kiểu gen với điều kiện lập địa và kỹ thuật canh tác. Ngoài ra, tác giả còn chỉ cho thấy giới hạn của sản lượng rừng có liên quan đến các yếu tố môi trường theo thứ tự mức độ quan trọng là nước, dinh dưỡng, độ sâu tầng đất.
Những nghiên cứu về trồng rừng ở Việt Nam Nguyễn Hoàng Mai (2005) khi nghiên cứu đề tài “Bước đầu đánh giá kết quả xây dựng các mô hình trình diễn, thử nghiệm lâm nghiệp và trồng rừng mới ở tỉnh Bắc Kan trong dự án phát triển nông thôn Cao Bang - Bắc Kạn” đã ghi nhận các mô hình làm giàu rừng, khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bồ sung phù hợp với điều kiện lập địa; cây trồng có ty lệ sống cao, sinh trưởng tốt, phù hợp với điều kiện tự nhiên; các giải pháp kỹ thuật lâm sinh được áp dụng trong các mô hình là phù hợp. Trồng rừng mới bằng các dòng Keo lai, Keo tai tượng, Mỡ, Luéng, Thông Mã vi cũng cho kết quả khá tốt, đặc biệt mô hình trồng hỗn giao Keo tai tượng và Trám trắng có nhiều triển vọng. Bùi Thế Đồi (2013) nghiên cứu đề tài “ Hiệu quả phục hồi rừng bằng kỹ thuật khoanh nuôi tái sinh tại xã Hạnh Lâm, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An” đã tiễn hành điều tra thực địa, phân tích số liệu hiện trạng rừng khu vực nghiên cứu khoanh nuôi tái sinh tự nhiên tại xã Hạnh Lâm, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An. Theo hồ sơ khoanh nuôi của xã Hạnh Lâm khi đưa vào khoanh nuôi năm 1999, các lô rừng chủ yếu ở trạng thái IC, một số ở trạng thái IIA (theo phân loại trạng thái rừng của Loetschaw, 1963) với đặc trưng chính như sau: - Trạng thái IC: chủ yếu là cây bụi; lớp cây tái sinh có mật độ trên 1.000 cây / ha gồm các loài cây tiên phong ưa sáng: Ba soi, Hu day, Màng tang, Thừng mực, Man dia.
có chiều cao bình quân trên 1 m. - Trạng thái Ila: Có sự tham gia của một số cây gỗ tiên phong ưa sáng tương đối đều tuôi như: Man dia, Ba soi, Khao nước, Cheo tia, Sôi phảng, Dé cau, Cánh kiên. Sau hơn 10 năm phục hồi bằng biện pháp khoanh nuôi (từ 1999 đến 2011) đa số các lô rừng đã thay đôi về trang thái theo chiều hướng đi lên: Từ trạng thái Ic lên trạng thai rừng nghèo (theo Thông tư số 34/TT - BNNPTNN năm 2009). Tuy nhiên, tại một số lâm phần khác không có sự chuyên hóa về cấp trạng thái cao hơn mà giữ nguyên trạng thái như khi đưa vào khoanh nuôi.
Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, sinh trưởng về đường kính và chiều cao của cây rừng không có biến động nhiều giữa các lô rừng. Trong thời gian phục hồi, các lâm phần đều được quản lý và bảo vệ tốt nên quá trình phục hồi rừng tương đối đồng đều, hoàn toàn theo quy luật tự nhiên. Khu rừng này có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn nước cho sinh hoạt và chăn nuôi của dân địa phương, duy trì môi trường sinh thái cho khu vực. Lê Văn Bình (2009) đánh giá một số mô hình rừng trồng phòng hộ đầu nguồn thuộc dự án Renfoda và đề xuất các biện pháp kỹ thuật phát trién cho vùng hồ thuỷ điện Hoà Bình.
Kết quả cho thấy mô hình trồng cây bản địa trên đất trống với việc sử dụng hai loài cây phù trợ là Keo lai và Cốt khí đã bước đầu tạo ra môi trường thuận lợi tạo điều kiện cho cây bản địa sinh trưởng và phát triển tốt. Đến năm thứ 6 tỷ lệ sống của các loài cây bản địa trong mô hình đều đạt khá cao, loài Lim xanh có tỷ lệ sống ở các công thức từ 85,2 - 96,3%, Lim xẹt từ 82 - 96,3%, Sao den từ 82 - 97,5% là những loài có tỷ lệ sống cao nhất. Trồng cây bản địa xen cây Cốt khí có sinh trưởng bình quân tốt nhất so với các công thức còn lại, có D13 bình quân các loài từ 5,6 - 8,6 cm, Hạụu từ 4,7 - 8,9 m và D: từ 2, 4 - 3,6 m. Sau 2 năm trồng các chỉ số về độ phì của đất đều được cải thiện, độ pH từ 3,8 (2004) lên hon 3,9 (2005), hàm lượng mùn trong các mô hình khác nhau đáng kể và đều tăng cao, hàm lượng đạm, lân, kali đều được cải thiện ở mức trung bình.
Mô hình làm giàu rừng bằng cây bản địa đến năm thứ 6 tỷ lệ sống và chất lượng cây trồng đều đạt khá cao trên 87%, các loài Lim xanh, Sồi phang, Re gừng là những loài có tỷ lệ sống cao nhất đạt trên 93%, chất lượng cây tốt đạt trên 80%, đặc biệt loài Lim xanh đạt tỷ lệ chất lượng cây tốt 100%, thé hiện mức độ thích nghi cao của loài trong các phương thức làm giàu rừng. 3 loài cây bước đầu đã tỏ ra khá thích hợp là Lim xanh có sinh trưởng về đường kính D133 trung bình ở 2 công thức làm giàu rừng là 6,1 - 6,9 em, Hạụu 5,9 - 6,5 m và D¿ 2,9 - 3,0 m, Sồi phảng Di là 6,3 - 6,8 cm, Hvn 6,3 - 6,8 m va D:3,1 - 3,2 m, Re gừng Di¿ là 4,4 - 5,4 cm, Hw 4,4 - 5,4 m và D; 2,3 - 2,5 m. Ba loài cây đưa vào trồng trong mô hình trồng cây bản địa dưới tán rừng Keo tai tượng đều có tỷ lệ sống cao, đều đạt trên 85% sau 6 năm, trong 3 loài cây đưa vào trồng trong mô hình thì có 2 loài bước đầu đã tỏ ra khá thích hợp đó là các loài Lim xanh và Re gừng: Lim xanh có Di3 bình quân là 7,1 em, Hw là 5,5 m, D; là 3,2 m, Re gừng có Di3 là 5,2 em, Hv là 5,6 m, D là 3,1 m.