Tổng quan nghiên cứu

Tính đến cuối năm 2009, diện tích rừng Việt Nam đã đạt hơn 13 triệu ha, trong đó rừng tự nhiên chiếm hơn 10,34 triệu ha và rừng trồng khoảng 2,92 triệu ha, với độ che phủ rừng đạt 39,1%. Mặc dù diện tích và độ che phủ tăng, chất lượng rừng còn thấp, phần lớn rừng tự nhiên nghèo kiệt, trữ lượng dưới 90 m³/ha, khả năng tái sinh kém và tăng trưởng chậm, trung bình 3-4 m³/năm. Rừng trồng chủ yếu là thuần loài như Thông, Keo, Bạch đàn, dẫn đến các dịch sâu bệnh hại như sâu róm Thông, bệnh tuyến trùng, bệnh đốm lá, bệnh phấn hồng ở Keo. Đặc biệt, rừng Thông thuần loài không bền vững, thường xuyên bị sâu bệnh và cháy rừng.

Để phát triển rừng bền vững, đa dạng hóa nguồn sản phẩm và hạn chế dịch bệnh, việc chuyển hóa rừng Thông thuần loài thành rừng hỗn loài bằng cách trồng các loài cây bản địa dưới tán rừng Thông mã vĩ (Pinus massoniana) là cần thiết. Nghiên cứu được thực hiện tại huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang, trong khuôn khổ dự án trồng rừng Việt - Đức với diện tích thí nghiệm gần 20 ha, tập trung đánh giá khả năng sinh trưởng của các loài cây bản địa dưới tán rừng Thông mã vĩ 12 năm tuổi.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định các loài cây bản địa thích hợp để trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ, làm cơ sở chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài bền vững, góp phần phát triển kinh tế, xã hội và môi trường sinh thái tại khu vực Đông Bắc Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về sinh thái rừng hỗn loài, cạnh tranh sinh học và cấu trúc tầng tán rừng. Các mô hình rừng hỗn loài nhiều tầng tán được áp dụng nhằm tận dụng tối đa không gian dinh dưỡng và ánh sáng, đồng thời giảm thiểu dịch bệnh và tăng tính bền vững của rừng. Khái niệm chính bao gồm:

  • Rừng thuần loài: Rừng trồng chỉ một loài cây, dễ bị sâu bệnh và thoái hóa đất.
  • Rừng hỗn loài: Rừng trồng kết hợp nhiều loài cây, tạo cấu trúc tầng tán đa dạng, tăng khả năng sinh trưởng và bền vững.
  • Độ tàn che: Tỷ lệ ánh sáng bị che phủ bởi tầng cây cao, ảnh hưởng đến sinh trưởng cây dưới tán.
  • Khả năng sinh trưởng: Đánh giá qua các chỉ tiêu như tỷ lệ sống, đường kính gốc, chiều cao vút ngọn và chất lượng cây.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp sinh thái thực nghiệm kết hợp điều tra ô tiêu chuẩn (OTC) lặp lại 3 lần, với diện tích mỗi ô 1000 m², đảm bảo dung lượng mẫu lớn (n ≥ 30). Các chỉ tiêu sinh trưởng được đo gồm đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), đường kính gốc (D00), độ tàn che và chất lượng cây (tốt, trung bình, xấu).

Nguồn dữ liệu bao gồm số liệu kế thừa từ dự án trồng rừng Việt - Đức, tài liệu khí tượng thủy văn từ trạm Lục Ngạn (2007-2009), và số liệu điều tra thực địa tại thôn Thượng B, xã Đồng Cốc, huyện Lục Ngạn, Bắc Giang. Thời gian nghiên cứu kéo dài 1 năm (2009-2010), tập trung vào rừng Thông mã vĩ 12 năm tuổi và cây bản địa trồng 24 tháng tuổi.

Phân tích số liệu được thực hiện bằng phần mềm Excel với các phương pháp thống kê sinh học như phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định F và t để đánh giá sự khác biệt giữa các nhóm mẫu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Điều kiện lập địa thuận lợi cho sinh trưởng cây bản địa: Đất feralit vàng đỏ trên đá phiến thạch sét với độ pH từ 4,00 đến 4,75, hàm lượng mùn 2,1-2,88%, đạm 0,10-0,18%, P2O5 và K2O ở mức trung bình đến khá, dung trọng đất 1,22-1,32 g/cm³. Khí hậu nhiệt đới gió mùa với lượng mưa trung bình 1.417,5 mm/năm, độ ẩm không khí trung bình 80,2%, nhiệt độ trung bình 23,2°C, phù hợp cho sinh trưởng cây trồng.

  2. Đặc điểm rừng Thông mã vĩ 12 năm tuổi: Mật độ còn lại sau tỉa thưa từ 560 đến 640 cây/ha, độ tàn che tầng cây cao dao động 21,41% đến 34,28%. Đường kính ngang ngực trung bình 12,8-15,2 cm, chiều cao vút ngọn 8,9-10,2 m, đường kính tán 2,3-2,7 m. Sự khác biệt sinh trưởng giữa các ô điều tra có ý nghĩa thống kê (Ft > F05).

  3. Đa dạng thực vật dưới tán rừng: Cây gỗ tái sinh phong phú với mật độ khoảng 1.300 cây/ha, gồm các loài như Mán đỉa, Dẻ, Thừng mực; cây bụi đa dạng gồm Mua, Ba gạc, Sim, Xương cá; thảm thực vật tầng thảm tươi che phủ khoảng 70%, chủ yếu là các loài cỏ và quyết.

  4. Khả năng sinh trưởng của các loài cây bản địa trồng dưới tán:

    • Trám trắng: Tỷ lệ sống 83,33%-99,99%, đường kính gốc 0,79-1,00 cm, chiều cao vút ngọn 0,92-1,23 m, chất lượng cây tốt chiếm 86,21%-96,67%. Sinh trưởng không tuân theo quy luật độ tàn che, có sự phân hóa mạnh giữa các ô.

    • Re gừng: Tỷ lệ sống 93,33%-100%, đường kính gốc 0,69-0,84 cm, chiều cao vút ngọn 0,93-1,08 m, chất lượng cây tốt chiếm 86,21%-96,67%. Sinh trưởng cũng không theo quy luật độ tàn che, phân hóa rõ rệt.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy điều kiện đất đai và khí hậu tại Lục Ngạn tạo môi trường thuận lợi cho sinh trưởng các loài cây bản địa dưới tán rừng Thông mã vĩ. Mật độ và độ tàn che của rừng Thông sau tỉa thưa tạo điều kiện ánh sáng phù hợp cho cây bản địa phát triển.

Sự đa dạng thực vật dưới tán rừng góp phần cải thiện cấu trúc rừng, tăng tính bền vững và giảm thiểu dịch bệnh so với rừng thuần loài. Khả năng sinh trưởng của Trám trắng và Re gừng cho thấy các loài này có tiềm năng phát triển tốt dưới tán rừng Thông mã vĩ, tuy nhiên sinh trưởng không hoàn toàn phụ thuộc vào độ tàn che mà còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố vi khí hậu và kỹ thuật trồng.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả phù hợp với xu hướng phát triển rừng hỗn loài nhiều tầng tán, tận dụng tối đa nguồn ánh sáng và dinh dưỡng, đồng thời giảm thiểu rủi ro dịch bệnh và cháy rừng. Việc trồng các loài cây bản địa dưới tán rừng Thông mã vĩ góp phần chuyển hóa rừng thuần loài kém bền vững thành rừng hỗn loài bền vững về kinh tế, xã hội và môi trường.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ sống, đường kính gốc và chiều cao vút ngọn của các loài cây bản địa theo từng ô điều tra với các mức độ tàn che khác nhau, giúp minh họa rõ ràng ảnh hưởng của điều kiện tán rừng đến sinh trưởng cây.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng kỹ thuật tỉa thưa hợp lý nhằm duy trì mật độ rừng Thông mã vĩ từ 580-640 cây/ha, tạo độ tàn che phù hợp (khoảng 25-30%) để đảm bảo ánh sáng cho cây bản địa sinh trưởng tốt. Thời gian thực hiện tỉa thưa nên vào năm thứ 10-12 sau trồng.

  2. Chọn lọc và trồng các loài cây bản địa có khả năng sinh trưởng tốt như Trám trắng, Re gừng, Lim xanh, Sồi phảng, Giẻ cau, Kháo vàng dưới tán rừng Thông mã vĩ. Mật độ trồng cây bản địa khoảng 1.000 cây/ha, trồng theo hàng cách hàng 3 m, cây cách cây 3 m.

  3. Thực hiện chăm sóc, bón phân và bảo vệ rừng định kỳ trong 3 năm đầu sau trồng cây bản địa, tập trung phát dọn thực bì, phòng chống sâu bệnh và cháy rừng, đặc biệt trong mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4.

  4. Theo dõi và đánh giá sinh trưởng cây bản địa định kỳ để điều chỉnh kỹ thuật trồng và chăm sóc phù hợp, đồng thời nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của độ tàn che và các yếu tố môi trường khác đến sinh trưởng cây.

  5. Mở rộng mô hình trồng rừng hỗn loài tại các vùng có điều kiện tương tự ở tỉnh Bắc Giang và khu vực Đông Bắc, nhằm phát triển rừng bền vững, đa dạng sinh học và nâng cao giá trị kinh tế.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý lâm nghiệp và chủ rừng: Áp dụng kết quả nghiên cứu để chuyển hóa rừng thuần loài kém bền vững thành rừng hỗn loài bền vững, nâng cao hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Sinh thái học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu sinh thái thực nghiệm, phân tích sinh trưởng cây dưới tán rừng và kỹ thuật trồng rừng hỗn loài.

  3. Các tổ chức phát triển nông lâm kết hợp và dự án bảo tồn đa dạng sinh học: Sử dụng dữ liệu để xây dựng mô hình rừng hỗn loài phù hợp với điều kiện khí hậu và đất đai địa phương, góp phần bảo tồn nguồn gen cây bản địa.

  4. Người dân và cộng đồng địa phương: Nâng cao nhận thức về lợi ích của rừng hỗn loài, tham gia phát triển kinh tế rừng bền vững, cải thiện sinh kế và bảo vệ môi trường sống.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần chuyển hóa rừng Thông thuần loài thành rừng hỗn loài?
    Rừng thuần loài dễ bị sâu bệnh, thoái hóa đất và không bền vững. Rừng hỗn loài đa dạng sinh học, giảm dịch bệnh, cải thiện môi trường sinh thái và tăng giá trị kinh tế.

  2. Loài cây bản địa nào thích hợp trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ?
    Các loài như Trám trắng, Re gừng, Lim xanh, Sồi phảng, Giẻ cau và Kháo vàng đã được chứng minh có khả năng sinh trưởng tốt dưới tán rừng Thông mã vĩ tại Lục Ngạn.

  3. Độ tàn che ảnh hưởng thế nào đến sinh trưởng cây bản địa?
    Độ tàn che khoảng 25-30% tạo điều kiện ánh sáng phù hợp cho cây bản địa sinh trưởng. Tuy nhiên, sinh trưởng còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như đất đai, chăm sóc và đặc tính loài.

  4. Phương pháp chăm sóc rừng hỗn loài như thế nào?
    Chăm sóc bao gồm phát dọn thực bì, bón phân, phòng chống sâu bệnh và cháy rừng, đặc biệt chú ý trong 3 năm đầu sau trồng cây bản địa để đảm bảo sinh trưởng tốt.

  5. Làm thế nào để nhân rộng mô hình rừng hỗn loài?
    Cần áp dụng kỹ thuật tỉa thưa hợp lý, chọn loài cây bản địa phù hợp, theo dõi sinh trưởng và điều chỉnh kỹ thuật chăm sóc, đồng thời tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng và hỗ trợ kỹ thuật từ các dự án.

Kết luận

  • Đã xác định được các loài cây bản địa thích hợp trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ tại Lục Ngạn, Bắc Giang, góp phần chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài bền vững.
  • Điều kiện đất đai và khí hậu khu vực nghiên cứu phù hợp cho sinh trưởng các loài cây bản địa, với đất feralit chua nhẹ, độ pH 4,0-4,75 và lượng mưa trung bình 1.417,5 mm/năm.
  • Rừng Thông mã vĩ 12 năm tuổi sau tỉa thưa có mật độ 560-640 cây/ha, độ tàn che 21-34%, tạo điều kiện ánh sáng phù hợp cho cây bản địa phát triển.
  • Khả năng sinh trưởng của Trám trắng và Re gừng dưới tán rừng Thông mã vĩ đạt tỷ lệ sống trên 83%, chiều cao vút ngọn 0,9-1,2 m sau 2 năm trồng.
  • Đề xuất các biện pháp kỹ thuật tỉa thưa, chọn loài cây bản địa, chăm sóc và theo dõi sinh trưởng để phát triển mô hình rừng hỗn loài bền vững, có thể nhân rộng tại các vùng sinh thái tương tự.

Hành động tiếp theo: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật đã đề xuất trong quản lý rừng trồng tại Bắc Giang và khu vực Đông Bắc, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng về ảnh hưởng của độ tàn che và các yếu tố môi trường đến sinh trưởng cây bản địa.

Kêu gọi: Các nhà quản lý, nhà khoa học và cộng đồng địa phương hãy phối hợp triển khai mô hình rừng hỗn loài để phát triển lâm nghiệp bền vững, bảo vệ môi trường và nâng cao đời sống người dân.