Tổng quan nghiên cứu

Trong giai đoạn từ năm 1990 đến năm 2006, tỉnh Quảng Trị đã đạt được bước tiến đáng kể trong công tác phục hồi môi trường sinh thái khi nâng độ che phủ rừng từ 23% lên 41%. Dẫu vậy, toàn tỉnh vẫn còn tới 119.274 ha đất trống đồi núi trọc quy hoạch cho lâm nghiệp (chiếm 25,14% tổng diện tích tự nhiên 474.591 ha). Sau nhiều thập kỷ chịu hậu quả nặng nề của chiến tranh và tập quán canh tác nương rẫy, diện tích và tính đa dạng sinh học của rừng tự nhiên bị suy giảm nghiêm trọng. Việc phát triển các mô hình rừng trồng thuần loài cây nhập nội như keo hay bạch đàn bộc lộ nhiều hạn chế về thoái hóa đất và khả năng phòng hộ lâu dài. Do đó, việc tái lập hệ sinh thái bền vững bằng các loài cây bản địa lá rộng là nhiệm vụ cấp bách của ngành lâm nghiệp địa phương.

Luận văn tập trung đánh giá toàn diện hiện trạng sinh trưởng, khả năng thích ứng và cấu trúc lâm phần của các loài cây bản địa chủ lực trên địa bàn tỉnh Quảng Trị, điển hình như Sao đen, Sến trung, Lát hoa, Huỳnh, Muồng đen và Trầm gió trên tổng diện tích 14.470 ha rừng trồng bản địa. Mục tiêu cụ thể là xác định các quy luật sinh trưởng theo hai phương thức kỹ thuật chính: trồng hỗn giao đồng thời cây bản địa với cây phù trợ và trồng cây bản địa dưới tán rừng Keo theo định hướng đa dạng hóa lâm sinh. Phạm vi nghiên cứu được triển khai thực địa tại 3 huyện trọng điểm gồm Vĩnh Linh, Gio Linh và Cam Lộ trong giai đoạn 1998 – 2006. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa then chốt nhằm hoàn thiện quy trình kỹ thuật lâm sinh, nâng tỷ lệ sống cây trồng đạt trên 85%, tối ưu hóa tăng trưởng đường kính đạt trên 0,7 cm/năm, đồng thời hỗ trợ khai thác bền vững 85.000 m3 gỗ rừng trồng hàng năm và hoàn nguyên độ phì nhiêu cho hơn 100.000 ha đất đồi núi dốc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên lý thuyết diễn thế sinh thái phục hồi rừng nhiệt đới và quy luật cạnh tranh - hỗ trợ sinh học giữa các loài cây trong lâm phần hỗn loài. Bản chất của việc phục hồi rừng bằng cây bản địa là tái tạo cấu trúc rừng nhiều tầng tán, mô phỏng sinh thái rừng tự nhiên. Theo các nghiên cứu lâm sinh kinh điển của Tikhanop từ năm 1872 và Kolesnitsenko năm 1977, việc bố trí các loài cây trong mô hình hỗn giao phải dựa trên đặc tính hoạt hóa hoặc ức chế sinh học thông qua chất tiết thực vật (Phytoncide), trong đó tỷ lệ cây mục đích chính cần chiếm từ 50% trở lên và loài ức chế không vượt quá 10 - 20%.

Đồng thời, đề tài ứng dụng lý thuyết lập địa và sinh thái cá thể của Bermar Dupuy (1995) cùng Matthew (1995) về vai trò của "loài cây đến trước". Các loài cây mọc nhanh họ Đậu hoặc Keo được sử dụng làm cây phù trợ nhằm cải thiện tiểu khí hậu, che bóng ban đầu và cố định đạm cho tầng đất mặt. Luận văn vận dụng 4 khái niệm cốt lõi: lâm phần rừng trồng hỗn loài, độ tàn che tầng cây cao, phương thức đa dạng hóa lâm sinh và chỉ số tăng trưởng định kỳ hàng năm (đường kính gốc, đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn kết hợp giữa tài liệu thứ cấp và dữ liệu thực nghiệm ngoại nghiệp. Dữ liệu thứ cấp kế thừa từ Niên giám Thống kê tỉnh Quảng Trị năm 2006, báo cáo tổng kết Chương trình 327, Dự án trồng mới 5 triệu ha rừng (Dự án 661), Dự án trồng rừng Việt - Đức, cùng các chương trình vay vốn quốc tế JBIC và ADB.

Phương pháp chọn mẫu điều tra hiện trường được tiến hành theo nguyên tắc chọn mẫu đại diện có định hướng tại 3 đơn vị chủ rừng tiêu biểu: Trung tâm Khoa học Sản xuất Lâm nghiệp vùng Bắc Trung Bộ, Ban Quản lý Dự án Trồng rừng Việt - Đức huyện Vĩnh Linh và huyện Gio Linh. Cỡ mẫu bao gồm 29 ô tiêu chuẩn định vị điển hình, mỗi ô có diện tích chuẩn 1.000 m2 (kích thước 20 x 50 m hoặc tương đương) trên các trạng thái lập địa đồng nhất. Trong mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành đo đếm toàn bộ đường kính cổ rễ, đường kính thân ngang ngực và chiều cao vút ngọn cho dung lượng mẫu lớn hơn 30 cây để đảm bảo sai số thống kê dưới 10%. Đồng thời, bố trí 4 ô dạng bản diện tích 1 m2 (kích thước 1 x 1 m) tại 4 góc ô tiêu chuẩn để đánh giá mật độ cây tái sinh tự nhiên và thảm tươi.

Dữ liệu được xử lý bằng phương pháp thống kê toán học chuyên ngành lâm học trên phần mềm máy tính và bảng tính điện tử. Việc lựa chọn phương pháp phân tích phương sai, chia tổ ghép nhóm theo công thức độ rộng tổ và xác lập phương trình tương quan hồi quy là hoàn toàn tối ưu nhằm phản ánh chân thực quy luật phân bố số cây theo cỡ kính, cỡ chiều cao, cũng như tác động của độ tàn che tán rừng Keo lên sinh trưởng của cây bản địa.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, mô hình trồng hỗn giao đồng thời cây bản địa với Keo lai (độ tàn che trung bình 0,2 tại Đông Hà, mật độ 825 cây Keo/ha) mang lại hiệu quả sinh trưởng rất cao cho loài Sao đen. Sau 3 năm gây trồng, đường kính gốc trung bình đạt 2,1 – 2,3 cm, lượng tăng trưởng đường kính bình quân đạt 0,7 cm/năm, chiều cao vút ngọn bình quân đạt 2,0 m (tăng trưởng 0,45 m/năm) và đường kính tán đạt 1,4 m với hơn 85% số cây đạt phẩm chất tốt.

Thứ hai, mô hình trồng cây bản địa dưới tán rừng Keo đã khép tán dày (độ tàn che 0,6 tại Bắc Trung Bộ) bộc lộ sự suy giảm tăng trưởng rõ rệt ở loài Lát hoa. Cây Lát hoa 6 tuổi dưới tán Keo lai chỉ đạt đường kính trung bình 3,0 cm và lượng tăng trưởng đường kính 0,5 cm/năm, chiều cao đạt 2,1 m (tăng trưởng 0,35 m/năm). Tốc độ này thấp hơn 58,3% so với sinh trưởng của Lát hoa tại Vườn quốc gia Cát Bà (đạt 1,2 cm/năm) và kém xa mức tăng trưởng tối ưu 1,5 – 2,3 cm/năm trong điều kiện sinh thái thuận lợi.

Thứ ba, tại mô hình hỗn giao đồng thời Sến trung với Keo lá tràm ở huyện Gio Linh (mật độ ban đầu 2.000 cây Sến trung và 1.000 cây Keo/ha trồng năm 1998), Sến trung thể hiện sự phân hóa đường kính rõ nét với hệ số biến động từ 25,9% đến 41,4%. Mặc dù có sự chênh lệch do vi địa hình và tác động ngoại cảnh, tỷ lệ cây sinh trưởng tốt vẫn chiếm ưu thế áp đảo đạt 89%, cá biệt tại ô tiêu chuẩn 02 đường kính tán đạt tới 4,54 m.

Thứ tư, các thử nghiệm với cây Huỳnh và Trầm gió khẳng định phương thức đa dạng hóa lâm sinh dưới tán Keo lá tràm 6 tuổi tại huyện Vĩnh Linh đạt kết quả vượt bậc. Cây Huỳnh sau 3 năm trồng dưới tán đạt tăng trưởng chiều cao 0,7 – 0,8 m/năm và đường kính gốc 0,7 – 0,8 cm/năm, trái ngược hoàn toàn với các thử nghiệm trồng trực tiếp trên đất trống đồi trọc vốn bị thất bại 100%. Trầm gió trồng dưới tán Keo cũng đạt chiều cao ấn tượng 2,3 – 2,4 m sau 3 năm theo dõi.

Thảo luận kết quả

Các bảng tổng hợp phân bố cỡ kính và biểu đồ tương quan sinh trưởng trong nghiên cứu đã minh chứng rõ nét quy luật tác động của tiểu hoàn cảnh rừng đến cây bản địa. Nhân tố ánh sáng, biểu thị qua độ tàn che tầng cây cao, giữ vai trò chi phối tuyệt đối. Khi độ tàn che dao động từ 0,2 đến 0,3 ở mô hình hỗn giao đồng thời, thảm mục mặt đất dày 1,0 cm cùng độ che phủ thảm tươi 30% đã tạo độ ẩm thích hợp giúp bộ rễ cây bản địa phát triển mà không bị cạnh tranh ánh sáng tầng trên.

Ngược lại, khi độ tàn che tầng Keo đạt 0,6 – 0,7, tán lá Keo rậm rạp làm triệt tiêu nguồn sáng tán xạ, khiến các loài ưa sáng thiên hướng như Lát hoa và Muồng đen bị ức chế quang hợp, còi cọc và dễ bị sâu bệnh phá hoại từ năm thứ 3 trở đi. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu thực nghiệm tại Vườn quốc gia Cát Bà và Trảng Bom, chỉ ra rằng tầng cây phù trợ chỉ phát huy vai trò tích cực trong 2 đến 3 năm đầu. Nếu chủ rừng không can thiệp chặt tỉa thưa cây che bóng kịp thời, môi trường rừng phù trợ sẽ chuyển từ trạng thái hỗ trợ sang trạng thái cạnh tranh triệt tiêu dinh dưỡng tầng đất dày 50 – 70 cm.

Đề xuất và khuyến nghị

  • Tỉa thưa và điều chỉnh độ tàn che tầng cây phù trợ: Các Ban Quản lý rừng và chủ rừng cần thực hiện bài toán chặt tỉa thưa 30 – 50% mật độ cây Keo che bóng khi rừng bước sang tuổi thứ 3 hoặc thứ 4. Mục tiêu là hạ độ tàn che từ 0,6 xuống mức tối ưu 0,25 – 0,35 trước năm 2010, tạo không gian dinh dưỡng thông thoáng cho Sao đen, Sến trung và Lát hoa bứt phá tầng tán.
  • Cơ cấu tập đoàn cây trồng bản địa theo điều kiện lập địa: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Quảng Trị cần ưu tiên mở rộng diện tích 7.992 ha Sao đen và 3.540 ha Sến trung trên các vùng đồi có tầng đất dày trên 50 cm; đưa cây Huỳnh và Trầm gió vào trồng làm giàu rừng dưới tán Keo hoặc mô hình trang trại nông lâm kết hợp; kiên quyết loại bỏ phương thức trồng Muồng đen thuần loài trên đất trọc xói mòn trơ sỏi đá.
  • Chuẩn hóa quản lý và kiểm định nguồn giống lâm nghiệp: Chi cục Lâm nghiệp cần thiết lập quy chế kiểm soát chất lượng cây con giống đạt tỷ lệ 100% xuất xứ rõ ràng từ các lâm phần chuyển hóa giống được công nhận, loại bỏ giống trôi nổi nhằm kéo giảm hệ số biến động sinh trưởng đường kính xuống dưới mức 15%.
  • Kéo dài chu kỳ đầu tư và định mức chăm sóc lâm sinh: Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Trị cần phê duyệt chính sách kéo dài thời gian đầu tư chăm sóc rừng trồng bản địa từ 3 năm lên 5 – 6 năm, nâng mức hỗ trợ kinh phí trên mỗi hecta trong giai đoạn 2008 – 2015 nhằm đảm bảo phủ xanh thành công 119.274 ha đất lâm nghiệp chưa sử dụng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Cơ quan quản lý nhà nước và ban quản lý dự án lâm nghiệp: Cung cấp cơ sở khoa học xác đáng cho Sở Nông nghiệp & PTNT, Chi cục Kiểm lâm, Ban Quản lý Dự án 661 và các dự án quốc tế (JBIC, ADB) trong việc thẩm định thiết kế kỹ thuật, bố trí vốn đầu tư và lựa chọn cơ cấu loài cây bản địa phù hợp với điều kiện sinh thái địa phương.
  • Doanh nghiệp lâm nghiệp, lâm trường và chủ rừng quy mô lớn: Hỗ trợ các công ty lâm nghiệp chuyển đổi mô hình kinh doanh rừng gỗ nhỏ chu kỳ ngắn sang mô hình rừng gỗ lớn hỗn loài đa tầng tán, kết hợp khai thác 85.000 m3 gỗ thương phẩm hàng năm với việc tích lũy nguồn lâm sản quý dài hạn.
  • Cán bộ kỹ thuật và hệ thống khuyến nông - khuyến lâm: Cung cấp tài liệu hướng dẫn quy trình thao tác chuẩn về kỹ thuật xử lý thực bì, tạo rạch trồng, xác định cự ly mật độ hỗn giao 1:1 hoặc 2:1 và kỹ thuật chặt nuôi dưỡng tầng cây phù trợ.
  • Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên ngành Lâm sinh: Đóng vai trò là công trình tham khảo chuyên sâu về phương pháp luận lập 29 ô tiêu chuẩn thực nghiệm, xử lý ma trận số liệu thống kê sinh trắc rừng và phân tích tương quan tiểu hoàn cảnh rừng nhiệt đới gió mùa miền Trung.

Câu hỏi thường gặp

  • Tại sao trồng cây bản địa lá rộng trực tiếp trên đất trống đồi núi trọc ở Quảng Trị thường thất bại? Hầu hết cây bản địa giai đoạn 1 – 3 năm tuổi đều có đặc tính chịu bóng nhẹ và cần môi trường đất ẩm mát. Khí hậu Quảng Trị có mùa khô nóng kéo dài với gió Tây Nam gay gắt, nền nhiệt vượt 35 độ C khiến đất đồi trọc bị khô kiệt tầng mặt, làm cây con mất nước đột ngột và tỷ lệ chết vượt quá 40%.

  • Phương thức hỗn giao nào được đánh giá tối ưu nhất cho cây Sao đen và Sến trung? Phương thức trồng hỗn giao đồng thời với Keo theo tỷ lệ mật độ 2.000 cây bản địa kết hợp 1.000 cây Keo phù trợ/ha hoặc trồng bổ sung dưới tán Keo 6 tuổi tỉa thưa mang lại hiệu quả cao nhất, giúp Sao đen tăng trưởng đường kính đạt 0,7 cm/năm và Sến trung đạt 89% tỷ lệ cây tốt.

  • Thời điểm nào thích hợp nhất để can thiệp tỉa thưa cây Keo phù trợ? Thời điểm vàng để điều chỉnh tán che là vào cuối năm thứ 3 hoặc đầu năm thứ 4 sau khi trồng. Lúc này rừng Keo đạt độ tàn che 0,6 – 0,7, cần chặt tỉa giảm mật độ 30 – 50% để đưa độ tàn che về 0,25 – 0,35, giải phóng không gian ánh sáng cho cây bản địa.

  • Cây Huỳnh có thể đưa vào trồng đại trà trên đất trống đồi trọc thoái hóa không? Không thể trồng trực tiếp trên đất trống trọc vì cây Huỳnh rất nhạy cảm với khô hạn. Tuy nhiên, loài cây này sinh trưởng rất xuất sắc khi trồng dưới tán rừng Keo lá tràm với mức tăng chiều cao 0,7 – 0,8 m/năm, mở ra triển vọng lớn cho mô hình làm giàu rừng kinh tế.

  • Luận văn đóng góp gì cho sự phát triển kinh tế - xã hội lâu dài của tỉnh Quảng Trị? Nghiên cứu giải quyết bài toán cốt lõi về phục hồi 14.470 ha rừng bản địa, nâng cao thu nhập ổn định cho người dân làm nghề rừng, tạo vùng nguyên liệu gỗ lớn bền vững và bảo vệ vững chắc môi trường sinh thái cho hơn 600.000 dân cư toàn tỉnh.

Kết luận

  • Đánh giá toàn diện hiện trạng sinh trưởng của tập đoàn cây bản địa lá rộng trên 14.470 ha rừng trồng tại Quảng Trị, xác nhận tính ưu việt của giải pháp trồng hỗn giao có cây phù trợ cải tạo môi trường.
  • Xác định Sao đen (tăng trưởng đường kính đạt 0,7 cm/năm), Sến trung (89% đạt phẩm chất tốt) và Huỳnh trồng dưới tán là 3 loài cây bản địa có triển vọng lâm sinh và giá trị kinh tế cao nhất.
  • Phát hiện quy luật ức chế sinh trưởng khi độ tàn che tầng cây Keo vượt ngưỡng 0,6 và khẳng định yêu cầu bắt buộc phải chặt tỉa thưa nuôi dưỡng rừng ở giai đoạn 3 – 4 năm tuổi để đưa độ tàn che về 0,25 – 0,35.
  • Đề xuất hệ thống giải pháp đồng bộ từ tuyển chọn 100% nguồn giống tiêu chuẩn, áp dụng mật độ 800 – 2.000 cây/ha đến việc nâng thời gian chăm sóc lâm sinh lên 5 – 6 năm.
  • Tạo nền tảng khoa học vững chắc để các cấp quản lý triển khai phủ xanh hiệu quả 119.274 ha đất trống đồi trọc, củng cố độ che phủ rừng vượt mức 41% và phát triển bền vững ngành lâm nghiệp miền Trung.