Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam là quốc gia có diện tích rừng bình quân đầu người thấp nhất thế giới, chỉ khoảng 0,14 ha/người, trong khi mức trung bình toàn cầu là 0,6 ha/người (FAO, 2001). Tỷ lệ che phủ rừng đã giảm mạnh từ 40,7% năm 1943 xuống còn 26,2% năm 1985, tuy nhiên đến năm 2009 đã phục hồi lên khoảng 39,1% với tổng diện tích rừng hiện có là 13,843 triệu ha, trong đó rừng trồng chiếm hơn 2,538 triệu ha, chủ yếu là rừng thuần loài. Mặc dù diện tích rừng tăng, chất lượng và trữ lượng rừng tự nhiên vẫn còn thấp, với phần lớn rừng nghèo kiệt và giá trị kinh tế thấp. Rừng trồng thuần loài, đặc biệt là các loài Thông, Keo và Bạch đàn, đang đối mặt với nhiều vấn đề như sâu bệnh hại và kém bền vững, ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sinh thái và đa dạng sinh học.

Trước thực trạng này, việc phát triển rừng hỗn loài với các loài cây bản địa dưới tán rừng thuần loài được xem là giải pháp bền vững nhằm nâng cao chất lượng rừng, đa dạng sinh học và giá trị kinh tế. Đề tài nghiên cứu "Đánh giá khả năng sinh trưởng của năm loài cây bản địa trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) ở Chi Lăng – Lạng Sơn làm cơ sở chuyển hóa rừng Thông thuần loài thành rừng hỗn loài" nhằm mục tiêu xác định các loài cây bản địa phù hợp và đề xuất biện pháp kỹ thuật chuyển hóa rừng Thông thuần loài thành rừng hỗn loài bền vững.

Nghiên cứu được thực hiện tại huyện Chi Lăng, tỉnh Lạng Sơn, trên diện tích 12,34 ha thuộc dự án trồng rừng Việt – Đức, trong giai đoạn cây bản địa được trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ 20 tháng tuổi. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển rừng bền vững, nâng cao giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường sinh thái tại các vùng rừng trồng thuần loài ở Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sinh thái rừng hỗn loài, bao gồm:

  • Lý thuyết sinh thái rừng hỗn loài: Nhấn mạnh vai trò của sự đa dạng loài trong việc tăng cường khả năng sinh trưởng, chống chịu sâu bệnh và cải thiện chất lượng đất.
  • Mô hình phân bố tầng cây và độ tàn che: Đánh giá ảnh hưởng của độ tàn che tầng cây cao đến khả năng sinh trưởng của cây bản địa dưới tán.
  • Nguyên tắc lựa chọn loài cây trồng hỗn loài: Dựa trên các nguyên tắc kinh nghiệm, lâm hình học, sinh lý sinh thái, sinh vật dinh dưỡng và cảm nhiễm tương hỗ để lựa chọn loài cây phù hợp.
  • Khái niệm chính: Độ tàn che (OTC), độ dốc (ĐD), tỷ lệ sống (TLS), sinh trưởng đường kính gốc (ΔD00), sinh trưởng chiều cao vút ngọn (ΔHvn), chất lượng thân cây (Tốt, Trung bình, Xấu).

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu thu thập từ hiện trường tại rừng trồng Thông mã vĩ ở Chi Lăng – Lạng Sơn, kết hợp với dữ liệu kế thừa từ Trung tâm nghiên cứu lâm đặc sản và các tài liệu liên quan.
  • Phương pháp chọn mẫu: Sử dụng phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn (OTC) với diện tích mỗi ô từ 500 đến 1000 m², đảm bảo dung lượng mẫu đủ lớn để đại diện cho các điều kiện sinh thái khác nhau.
  • Phương pháp thu thập số liệu: Đo đạc chiều cao, đường kính gốc, đường kính tán, đánh giá chất lượng cây, xác định độ tàn che bằng phương pháp điểm ngắm, đo độ dốc bằng địa bàn và máy đo cao điện tử.
  • Phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm SPSS 16.0 và Excel để phân tích thống kê, bao gồm phân tích phương sai một nhân tố, xác lập phương trình tương quan và đánh giá ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến sinh trưởng cây bản địa.
  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong vòng 1 năm, tập trung vào giai đoạn cây bản địa trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ được 20 tháng tuổi.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đặc điểm rừng Thông mã vĩ tại khu vực nghiên cứu: Mật độ ban đầu là 1660 cây/ha, sau tỉa thưa còn khoảng 780 cây/ha. Đường kính gốc trung bình 11,8 cm, chiều cao vút ngọn trung bình 9,1 m, độ tàn che dao động từ 0,42 đến 0,6 tùy ô tiêu chuẩn. Hệ số biến động đường kính gốc từ 18% đến 42%, chiều cao từ 9,9% đến 27,7%, cho thấy sự phân hóa sinh trưởng rõ rệt giữa các vị trí.

  2. Ảnh hưởng của độ tàn che đến sinh trưởng cây bản địa: Năm loài cây bản địa gồm Lát hoa, Giổi xanh, Lim xanh, Re gừng và Trám trắng có tỷ lệ sống trung bình trên 80%. Sinh trưởng đường kính gốc và chiều cao của các loài cây này có sự khác biệt rõ rệt theo mức độ độ tàn che. Ví dụ, Lim xanh sinh trưởng tốt nhất ở độ tàn che từ 0,47 đến 0,52 với tăng trưởng đường kính gốc bình quân khoảng 0,5 cm/năm và chiều cao 0,45 m/năm.

  3. Ảnh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng cây bản địa: Các loài cây bản địa sinh trưởng tốt nhất ở độ dốc dưới 15°, giảm dần khi độ dốc tăng lên trên 35°. Tỷ lệ sống và chất lượng thân cây cũng giảm theo độ dốc tăng, ảnh hưởng đến khả năng phát triển bền vững của rừng hỗn loài.

  4. Ảnh hưởng tổng hợp của các nhân tố sinh thái: Phân tích phương sai cho thấy độ tàn che và độ dốc là hai nhân tố chính ảnh hưởng có ý nghĩa thống kê đến sinh trưởng của các loài cây bản địa. Mối tương quan giữa sinh trưởng cây với độ tàn che và độ dốc được xác lập rõ ràng, cho thấy cần điều chỉnh kỹ thuật trồng và chăm sóc phù hợp với từng điều kiện cụ thể.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các nghiên cứu trước đây về rừng hỗn loài và sinh trưởng cây bản địa dưới tán rừng lá kim. Độ tàn che vừa phải tạo điều kiện ánh sáng phù hợp giúp cây bản địa sinh trưởng tốt, đồng thời giảm cạnh tranh quá mức từ tầng cây cao. Độ dốc thấp thuận lợi cho phát triển rễ và hấp thu dinh dưỡng, trong khi độ dốc cao làm hạn chế khả năng sinh trưởng do đất mỏng, dễ xói mòn.

So sánh với các mô hình rừng hỗn loài ở các nước như Malaysia, Đức, Đan Mạch và Costa Rica, việc chuyển hóa rừng Thông thuần loài thành rừng hỗn loài tại Chi Lăng cũng cho thấy tiềm năng nâng cao năng suất và đa dạng sinh học. Việc lựa chọn các loài bản địa phù hợp và áp dụng kỹ thuật tỉa thưa, trồng xen kẽ theo hàng và đám đã góp phần cải thiện điều kiện sinh trưởng và chất lượng rừng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ sinh trưởng đường kính gốc và chiều cao theo các mức độ độ tàn che và độ dốc, cũng như bảng tổng hợp tỷ lệ sống và chất lượng thân cây để minh họa rõ ràng sự khác biệt sinh trưởng giữa các điều kiện sinh thái.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng kỹ thuật tỉa thưa tầng cây cao: Thực hiện tỉa thưa theo hàng, giữ mật độ khoảng 780 cây/ha, nhằm giảm độ tàn che xuống mức 0,47 - 0,52 để tạo điều kiện ánh sáng tối ưu cho cây bản địa sinh trưởng. Thời gian thực hiện trong vòng 1 năm, do các đơn vị quản lý rừng và chủ rừng phối hợp thực hiện.

  2. Lựa chọn và trồng các loài cây bản địa phù hợp: Ưu tiên trồng Lát hoa, Giổi xanh, Lim xanh, Re gừng và Trám trắng với mật độ 1100 cây/ha theo phương thức trồng hỗn loài theo đám và hàng. Thời gian trồng xen ngay sau khi tỉa thưa rừng Thông để tận dụng khoảng trống sinh trưởng.

  3. Quản lý và chăm sóc cây trồng: Thực hiện chăm sóc định kỳ, bón phân vi sinh và kiểm soát sâu bệnh cho cây bản địa trong 2 năm đầu, nhằm nâng cao tỷ lệ sống và chất lượng sinh trưởng. Chủ thể thực hiện là các cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp và người dân địa phương.

  4. Ưu tiên trồng rừng hỗn loài ở khu vực có độ dốc dưới 15°: Hạn chế trồng ở vùng dốc cao trên 35° do ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng cây bản địa. Khu vực này cần được bảo vệ và phục hồi bằng các biện pháp khác phù hợp.

  5. Xây dựng chương trình đào tạo và tập huấn kỹ thuật cho người dân: Nâng cao nhận thức và kỹ năng trồng rừng hỗn loài, chăm sóc cây bản địa, nhằm đảm bảo hiệu quả và bền vững của mô hình. Thời gian triển khai trong vòng 1-2 năm, do các cơ quan quản lý lâm nghiệp phối hợp với địa phương thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách lâm nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách phát triển rừng bền vững, chuyển đổi rừng thuần loài sang rừng hỗn loài nhằm nâng cao giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường.

  2. Các cán bộ kỹ thuật và chuyên gia lâm nghiệp: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc và quản lý rừng hỗn loài dựa trên cơ sở khoa học được đề xuất trong luận văn, nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo tồn đa dạng sinh học.

  3. Người dân và cộng đồng địa phương: Nắm bắt kiến thức về trồng rừng hỗn loài, lựa chọn loài cây bản địa phù hợp, kỹ thuật chăm sóc để phát triển kinh tế rừng bền vững, cải thiện sinh kế và bảo vệ tài nguyên rừng.

  4. Các nhà nghiên cứu và học viên cao học trong lĩnh vực lâm nghiệp và sinh thái học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả và phân tích để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo về rừng hỗn loài, sinh trưởng cây bản địa và quản lý tài nguyên rừng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần chuyển hóa rừng Thông thuần loài thành rừng hỗn loài?
    Rừng thuần loài thường kém bền vững, dễ bị sâu bệnh hại và giảm giá trị kinh tế. Rừng hỗn loài giúp tăng đa dạng sinh học, cải thiện chất lượng đất và nâng cao khả năng chống chịu sâu bệnh, từ đó phát triển bền vững hơn.

  2. Loài cây bản địa nào phù hợp nhất để trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ?
    Nghiên cứu cho thấy Lim xanh, Lát hoa, Giổi xanh, Re gừng và Trám trắng có khả năng sinh trưởng tốt dưới tán rừng Thông mã vĩ với tỷ lệ sống trên 80% và sinh trưởng ổn định.

  3. Độ tàn che ảnh hưởng như thế nào đến sinh trưởng cây bản địa?
    Độ tàn che vừa phải (khoảng 0,47 - 0,52) tạo điều kiện ánh sáng phù hợp giúp cây bản địa sinh trưởng tốt hơn. Độ tàn che quá cao hoặc quá thấp đều làm giảm khả năng sinh trưởng do thiếu ánh sáng hoặc cạnh tranh quá mức.

  4. Độ dốc có tác động gì đến việc trồng rừng hỗn loài?
    Độ dốc thấp dưới 15° thuận lợi cho sinh trưởng cây bản địa do đất sâu, giữ ẩm tốt. Độ dốc cao trên 35° làm đất mỏng, dễ xói mòn, ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng và phát triển rừng hỗn loài.

  5. Các biện pháp kỹ thuật nào cần thực hiện để chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài?
    Bao gồm tỉa thưa tầng cây cao để giảm độ tàn che, lựa chọn loài cây bản địa phù hợp, trồng xen theo hàng và đám, chăm sóc định kỳ, bón phân vi sinh và kiểm soát sâu bệnh. Các biện pháp này giúp cây bản địa phát triển tốt và duy trì đa dạng sinh học.

Kết luận

  • Đã xác định được năm loài cây bản địa (Lát hoa, Giổi xanh, Lim xanh, Re gừng, Trám trắng) có khả năng sinh trưởng tốt dưới tán rừng Thông mã vĩ tại Chi Lăng – Lạng Sơn.
  • Độ tàn che từ 0,47 đến 0,52 và độ dốc dưới 15° là điều kiện sinh thái thuận lợi nhất cho sinh trưởng cây bản địa.
  • Việc tỉa thưa rừng Thông mã vĩ theo hàng để giảm mật độ và độ tàn che là biện pháp kỹ thuật hiệu quả để chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển rừng hỗn loài bền vững, góp phần nâng cao giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường sinh thái.
  • Đề xuất các bước tiếp theo bao gồm triển khai thực nghiệm kỹ thuật trồng và chăm sóc, đào tạo người dân và cán bộ kỹ thuật, đồng thời mở rộng nghiên cứu trên các vùng sinh thái tương tự.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan quản lý lâm nghiệp và chủ rừng cần phối hợp triển khai các biện pháp kỹ thuật được đề xuất để phát triển rừng hỗn loài, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng nhằm nâng cao hiệu quả và bền vững của mô hình.