Đánh giá khả năng sinh trưởng của một số loài cây lá rộng trồng dưới tán rừng thông mã vĩ ở Đại Lải, Vĩnh Phúc

• Tác giả: Lê Minh Cường
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Huy Sơn
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm Học
• Đề tài: Đánh Giá Khả Năng Sinh Trưởng Cây Lá Rộng Dưới Tán Rừng Thông Mã Vĩ Tại Đại Lải, Vĩnh Phúc
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2007
• Địa điểm: Hà Tây

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

I. Tổng quan về khả năng sinh trưởng cây lá rộng dưới tán rừng thông mã vĩ

Khả năng sinh trưởng của cây lá rộng dưới tán rừng thông mã vĩ tại Đại Lải, Vĩnh Phúc là một chủ đề quan trọng trong nghiên cứu lâm nghiệp. Việc đánh giá này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về sự phát triển của các loài cây bản địa mà còn góp phần vào việc chuyển hóa rừng thông thuần loài thành rừng hỗn loài bền vững. Nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin cần thiết cho các chương trình trồng rừng và bảo vệ môi trường.

1.1. Đặc điểm sinh thái của cây lá rộng dưới tán rừng thông

Cây lá rộng có khả năng thích nghi tốt với điều kiện ánh sáng và độ ẩm dưới tán rừng thông. Các loài như Lim xanh, Lim xẹt, và Re hương đã cho thấy khả năng sinh trưởng tốt trong môi trường này.

1.2. Vai trò của cây lá rộng trong hệ sinh thái rừng

Cây lá rộng không chỉ cung cấp gỗ mà còn tạo ra môi trường sống cho nhiều loài động thực vật. Chúng giúp cải thiện chất lượng đất và duy trì độ ẩm cho hệ sinh thái rừng.

II. Thách thức trong việc đánh giá khả năng sinh trưởng cây lá rộng

Việc đánh giá khả năng sinh trưởng của cây lá rộng dưới tán rừng thông mã vĩ gặp nhiều thách thức. Các yếu tố như độ tàn che, sự cạnh tranh với cây thông và điều kiện môi trường có thể ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu. Cần có các phương pháp đánh giá chính xác để xác định được khả năng sinh trưởng thực sự của các loài cây này.

2.1. Ảnh hưởng của độ tàn che đến sinh trưởng cây

Độ tàn che của cây thông mã vĩ có thể làm giảm ánh sáng đến cây lá rộng, ảnh hưởng đến khả năng quang hợp và sinh trưởng của chúng.

2.2. Cạnh tranh giữa các loài cây trong rừng

Sự cạnh tranh giữa cây thông và cây lá rộng có thể dẫn đến việc cây lá rộng không phát triển tốt. Cần nghiên cứu kỹ lưỡng để tìm ra giải pháp hợp lý.

III. Phương pháp nghiên cứu khả năng sinh trưởng cây lá rộng

Để đánh giá khả năng sinh trưởng của cây lá rộng dưới tán rừng thông mã vĩ, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học. Các phương pháp này bao gồm khảo sát thực địa, thu thập dữ liệu về chiều cao, đường kính và tỷ lệ sống của cây. Việc phân tích dữ liệu sẽ giúp đưa ra kết luận chính xác về khả năng sinh trưởng của các loài cây này.

3.1. Khảo sát thực địa và thu thập dữ liệu

Khảo sát thực địa giúp thu thập thông tin về điều kiện sinh trưởng của cây lá rộng. Dữ liệu về chiều cao và đường kính sẽ được ghi chép để phân tích.

3.2. Phân tích dữ liệu và đánh giá kết quả

Sau khi thu thập dữ liệu, việc phân tích sẽ giúp xác định được khả năng sinh trưởng của các loài cây lá rộng dưới tán rừng thông mã vĩ.

IV. Kết quả nghiên cứu khả năng sinh trưởng cây lá rộng

Kết quả nghiên cứu cho thấy một số loài cây lá rộng như Lim xanh và Lim xẹt có khả năng sinh trưởng tốt dưới tán rừng thông mã vĩ. Các yếu tố như độ ẩm, ánh sáng và chất lượng đất đã được xác định là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây. Những kết quả này sẽ là cơ sở để chuyển hóa rừng thông thuần loài thành rừng hỗn loài bền vững.

4.1. Đánh giá sinh trưởng của các loài cây

Các loài cây như Lim xanh và Lim xẹt đã cho thấy khả năng sinh trưởng vượt trội, với tỷ lệ sống cao và tốc độ phát triển nhanh.

4.2. Tác động của môi trường đến sinh trưởng cây

Môi trường sống dưới tán rừng thông mã vĩ đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây lá rộng, nhờ vào độ ẩm và chất dinh dưỡng trong đất.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của cây lá rộng dưới tán rừng thông mã vĩ tại Đại Lải, Vĩnh Phúc đã chỉ ra rằng việc trồng cây lá rộng là cần thiết để tạo ra rừng hỗn loài bền vững. Tương lai của nghiên cứu này sẽ mở ra nhiều cơ hội cho việc phát triển rừng và bảo vệ môi trường. Cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện các phương pháp trồng và chăm sóc cây lá rộng.

5.1. Triển vọng phát triển rừng hỗn loài

Việc phát triển rừng hỗn loài sẽ giúp tăng cường tính bền vững và đa dạng sinh học cho hệ sinh thái rừng.

5.2. Nhu cầu nghiên cứu tiếp theo

Cần có thêm nhiều nghiên cứu để tìm ra các biện pháp kỹ thuật phù hợp cho việc trồng và chăm sóc cây lá rộng dưới tán rừng thông.

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam hiện có khoảng 1.394 ha diện tích rừng trồng, trong đó rừng Thông thuần loài chiếm 218 ha, đóng vai trò quan trọng trong chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng quốc gia. Tuy nhiên, rừng thuần loài như Thông, Keo, Bạch đàn đang đối mặt với nhiều vấn đề như sâu bệnh hại nghiêm trọng, giảm khả năng phòng hộ và bền vững sinh thái. Tại Đại Lải – Vĩnh Phúc, rừng Thông mã vĩ trồng từ năm 1976 đã có dấu hiệu sinh trưởng chậm, sức sống kém, đặt ra yêu cầu cấp thiết chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài nhằm tăng tính đa dạng sinh học và cải thiện môi trường sinh thái.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá khả năng sinh trưởng của một số loài cây lá rộng bản địa trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ tại Đại Lải, làm cơ sở khoa học cho việc chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài. Nghiên cứu được thực hiện trên diện tích 3 ha thuộc Trung tâm KHSX Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ, xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc, trong giai đoạn từ năm 2000 đến 2007. Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao hiệu quả trồng rừng bền vững, đa dạng hóa nguồn sản phẩm gỗ và tăng cường vai trò phòng hộ của rừng, đồng thời hỗ trợ phát triển kinh tế địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết sinh thái rừng và mô hình rừng hỗn loài nhằm tăng cường đa dạng sinh học và bền vững sinh thái. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

• Lý thuyết đa dạng sinh học trong rừng hỗn loài: Đa dạng loài giúp giảm thiểu rủi ro sâu bệnh, tăng khả năng thích nghi với biến đổi môi trường và cải thiện chức năng sinh thái.
• Mô hình sinh trưởng cây dưới tán rừng: Nghiên cứu ảnh hưởng của độ tàn che tầng cây cao đến sinh trưởng của cây bản địa, xác định điều kiện ánh sáng và dinh dưỡng phù hợp cho các loài cây lá rộng.

Các khái niệm chính bao gồm: độ tàn che tầng cây cao, sinh trưởng đường kính gốc (D00), chiều cao vút ngọn (HVN), đường kính tán (DT), và chất lượng cây rừng (cây tốt, trung bình, xấu).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp sinh thái thực nghiệm kết hợp điều tra ô tiêu chuẩn (OTC) với dung lượng mẫu lớn (n ≥ 30) để đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy. Các thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên đầy đủ lặp lại 3 lần trên diện tích 3 ha, với các công thức mật độ tỉa thưa rừng Thông mã vĩ là 250 cây/ha (độ tàn che 0,52) và 200 cây/ha (độ tàn che 0,41).

Nguồn dữ liệu bao gồm số liệu sinh trưởng cây bản địa (Lim xanh, Lim xẹt, Re hương, Sao đen, Ràng ràng xanh) trồng xen dưới tán rừng Thông mã vĩ từ năm 2000, 2001 và 2004. Các chỉ tiêu đo đếm gồm đường kính gốc (D00), chiều cao vút ngọn (HVN), đường kính tán (DT), tỷ lệ sống và chất lượng cây. Độ tàn che được xác định bằng phương pháp hình chiếu đường kính tán trên mặt phẳng nằm ngang.

Phân tích số liệu sử dụng thống kê sinh học với kiểm định phương sai (F-test), phân tích phương sai một nhân tố (ANOVA) và kiểm tra sai dị giữa các trung bình (t-test). Thời gian nghiên cứu kéo dài 7 năm, từ 2000 đến 2007.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Đặc điểm đất đai và khí hậu khu vực nghiên cứu: Đất Feralit đỏ vàng có pHKCl từ 4,00 đến 4,31, dung trọng đất từ 1,05 đến 1,17 g/cm³, hàm lượng mùn từ 1,56% đến 3,24%, đạm từ 0,05% đến 0,22%. Khí hậu có 2 mùa rõ rệt, mùa mưa chiếm 82,8% lượng mưa năm với nhiệt độ trung bình 23,9°C và độ ẩm không khí trung bình 79,9%, tạo điều kiện thuận lợi cho sinh trưởng cây trồng.

2. Sinh trưởng rừng Thông mã vĩ: Ở tuổi 31, rừng Thông mã vĩ có đường kính trung bình D1.3 từ 32,0 đến 33,6 cm, chiều cao vút ngọn 16,3 đến 16,6 m, độ tàn che từ 0,44 đến 0,58 tùy mật độ. Tăng trưởng đường kính và chiều cao trong giai đoạn 24-31 tuổi chỉ tăng khoảng 5-8%, cho thấy rừng đã bước vào giai đoạn sinh trưởng chậm.

3. Khả năng sinh trưởng của cây bản địa dưới tán rừng Thông mã vĩ: Sau 7 năm trồng, tỷ lệ sống các loài cây bản địa đạt cao, từ 85,3% đến 90,7%. Lim xanh có tốc độ sinh trưởng nhanh nhất với đường kính gốc trung bình 6,0-6,4 cm, chiều cao 4,2-4,3 m và đường kính tán 2,0-2,5 m; Re hương đứng thứ hai; Lim xẹt sinh trưởng chậm nhất. Độ tàn che tầng cây cao ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng đường kính tán của Lim xanh, nhưng ít ảnh hưởng đến các chỉ tiêu khác và các loài còn lại.

4. Ảnh hưởng của tầng cây bụi và thảm tươi: Mật độ cây bụi từ 7.000 đến 8.500 cây/ha với chiều cao trung bình 1,18-1,32 m, không cạnh tranh ánh sáng nhưng cạnh tranh dinh dưỡng và nước với cây bản địa. Độ che phủ thảm tươi đạt 42,8%, có tác dụng bảo vệ đất nhưng cũng cạnh tranh dinh dưỡng.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc trồng xen các loài cây lá rộng bản địa dưới tán rừng Thông mã vĩ là khả thi và có hiệu quả sinh trưởng tốt, góp phần đa dạng hóa cấu trúc rừng và tăng cường bền vững sinh thái. Độ tàn che tầng cây cao là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng tán lá của một số loài như Lim xanh, phù hợp với lý thuyết sinh trưởng cây dưới tán rừng.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế và trong nước, kết quả tương đồng với mô hình rừng hỗn loài tại Malaysia và Nhật Bản, nơi cây bản địa sinh trưởng tốt dưới tán rừng thuần loài. Việc quản lý tầng cây bụi và thảm tươi cần được chú trọng để giảm cạnh tranh dinh dưỡng, tạo điều kiện thuận lợi cho cây bản địa phát triển.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ sinh trưởng đường kính gốc, chiều cao và đường kính tán theo từng loài và công thức mật độ, cũng như bảng so sánh tỷ lệ sống và chất lượng cây giữa các loài và mật độ tàn che.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tỉa thưa rừng Thông mã vĩ để điều chỉnh độ tàn che nhằm tạo điều kiện ánh sáng phù hợp cho cây bản địa phát triển, ưu tiên mật độ 200-250 cây/ha tương ứng độ tàn che 0,41-0,52. Thời gian thực hiện: ngay trong giai đoạn 1-2 năm tới. Chủ thể: Trung tâm KHSX Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ.

2. Áp dụng kỹ thuật trồng xen cây bản địa với mật độ 625 cây/ha (4m x 4m), sử dụng cây con 8-12 tháng tuổi, bón lót 0,2 kg NPK/cây và chăm sóc phát dọn thực bì theo băng rộng 4m. Thời gian: trồng vào đầu mùa mưa (tháng 5-6). Chủ thể: cán bộ kỹ thuật và người dân địa phương.

3. Quản lý tầng cây bụi và thảm tươi bằng phát dọn định kỳ để giảm cạnh tranh dinh dưỡng và nước, tăng khả năng sinh trưởng của cây bản địa. Thời gian: chăm sóc hàng năm trong 3 năm đầu. Chủ thể: nhân viên quản lý rừng và cộng đồng dân cư.

4. Xây dựng hướng dẫn kỹ thuật chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài dựa trên kết quả nghiên cứu, làm tài liệu tham khảo cho các địa phương và đơn vị trồng rừng. Thời gian: hoàn thiện trong 1 năm. Chủ thể: Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam và các trường đại học liên quan.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách lâm nghiệp: Sử dụng kết quả để xây dựng chính sách phát triển rừng bền vững, đa dạng sinh học và phòng hộ môi trường.

2. Các đơn vị trồng rừng và doanh nghiệp lâm nghiệp: Áp dụng kỹ thuật trồng hỗn loài và quản lý rừng để nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm học, Sinh thái học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu sinh trưởng cây dưới tán rừng và các mô hình rừng hỗn loài.

4. Cộng đồng dân cư địa phương và cán bộ kỹ thuật: Nắm bắt kỹ thuật trồng và chăm sóc cây bản địa dưới tán rừng, góp phần phát triển kinh tế rừng và bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài?
   Rừng thuần loài dễ bị sâu bệnh, giảm bền vững và khả năng phòng hộ kém. Rừng hỗn loài đa dạng sinh học, giảm rủi ro dịch bệnh và cải thiện môi trường sinh thái.

2. Loài cây bản địa nào sinh trưởng tốt nhất dưới tán rừng Thông mã vĩ?
   Lim xanh có tốc độ sinh trưởng nhanh nhất về đường kính gốc, chiều cao và đường kính tán, phù hợp với độ tàn che từ 0,41 đến 0,52.

3. Độ tàn che tầng cây cao ảnh hưởng thế nào đến sinh trưởng cây bản địa?
   Độ tàn che ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng đường kính tán của Lim xanh, trong khi các chỉ tiêu khác và các loài khác ít bị ảnh hưởng.

4. Kỹ thuật trồng cây bản địa dưới tán rừng như thế nào?
   Trồng xen với mật độ 625 cây/ha, xử lý thực bì theo băng rộng 4m, sử dụng cây con 8-12 tháng tuổi, bón lót NPK và chăm sóc phát dọn thực bì định kỳ.

5. Làm sao quản lý cây bụi và thảm tươi để hỗ trợ cây bản địa?
   Phát dọn cây bụi và thảm tươi định kỳ để giảm cạnh tranh dinh dưỡng và nước, tạo điều kiện cho cây bản địa sinh trưởng tốt hơn.

Kết luận

• Rừng Thông mã vĩ tại Đại Lải đã bước vào giai đoạn sinh trưởng chậm, cần chuyển hóa thành rừng hỗn loài để tăng tính bền vững.
• Các loài cây lá rộng bản địa như Lim xanh, Re hương, Lim xẹt sinh trưởng tốt dưới tán rừng Thông mã vĩ với tỷ lệ sống trên 85%.
• Độ tàn che tầng cây cao từ 0,41 đến 0,52 là phù hợp cho sinh trưởng cây bản địa, đặc biệt ảnh hưởng đến đường kính tán của Lim xanh.
• Kỹ thuật trồng xen, xử lý thực bì và quản lý cây bụi là các biện pháp kỹ thuật quan trọng để nâng cao hiệu quả chuyển hóa rừng.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng hướng dẫn kỹ thuật chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài, góp phần phát triển lâm nghiệp bền vững.

Hành động tiếp theo: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật đề xuất tại các khu vực rừng Thông thuần loài khác, đồng thời mở rộng nghiên cứu để đa dạng hóa loài cây bản địa phù hợp với từng vùng sinh thái.