Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam hiện có tổng diện tích rừng trồng khoảng 1.394 nghìn ha, trong đó diện tích rừng trồng thuần loài Thông mã vĩ chiếm khoảng 218 nghìn ha. Rừng thuần loài tuy cho sản phẩm nhanh và đồng nhất nhưng bộc lộ nhiều hạn chế như không bền vững, dễ bị sâu bệnh và khả năng phòng hộ môi trường kém. Đặc biệt, các dịch bệnh như sâu róm ở Thông, đốm lá và cháy lá ở Bạch đàn đã gây thiệt hại nghiêm trọng trong những năm gần đây. Nhằm phát triển rừng bền vững, đa dạng sinh học và hạn chế dịch bệnh, việc chuyển hóa rừng Thông thuần loài thành rừng hỗn loài bằng cách trồng xen các loài cây lá rộng bản địa dưới tán rừng Thông mã vĩ là một hướng đi cấp thiết.

Nghiên cứu được thực hiện tại Trung tâm Khoa học Sản xuất Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ, xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc, khu vực đồi núi thấp với độ cao từ 25-30m so với mực nước biển. Mục tiêu chính là đánh giá khả năng sinh trưởng của một số loài cây lá rộng bản địa như Lim xanh, Lim xẹt, Re hương, Sao đen, Ràng ràng xanh trồng dưới tán rừng Thông mã vĩ, từ đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật phù hợp để chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao giá trị kinh tế, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững hệ sinh thái rừng trồng tại Việt Nam.

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 sinh trưởng cây bản địa dưới tán rừng thuần loài: Nghiên cứu ảnh hưởng của độ tàn che tầng cây cao đến sinh trưởng của cây bản địa, dựa trên các chỉ tiêu sinh trưởng như đường kính gốc (D00), chiều cao vút ngọn (HVN), đường kính tán (DT).
  • Mô hình rừng hỗn loài đa tầng: Áp dụng mô hình trồng xen các loài cây lá rộng bản địa dưới tán rừng Thông mã vĩ nhằm tạo cấu trúc rừng đa dạng, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh và cải thiện môi trường sinh thái.

Các khái niệm chính bao gồm: độ tàn che tầng cây cao, sinh trưởng cây bản địa, biện pháp kỹ thuật trồng xen, và đánh giá 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 số liệu. Các thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên đầy đủ lặp lại 3 lần, với diện tích khu thí nghiệm từ 2 đến 3 ha.

Nguồn dữ liệu bao gồm số liệu sinh trưởng cây bản địa trồng xen dưới tán rừng Thông mã vĩ thu thập trong các năm 2000, 2001 và 2004, cùng với số liệu phân tích đất và khí hậu khu vực. Các chỉ tiêu sinh trưởng được đo gồm đường kính gốc (D00), đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (HVN), đường kính tán (DT), và độ tàn che tầng cây cao được xác định bằng phương pháp hình chiếu tán lá.

Phân tích số liệu sử dụng thống kê sinh học với các phép kiểm định phương sai (F-test), phân tích phương sai một nhân tố (ANOVA) và kiểm tra sai dị giữa các trung bình mẫu (t-test). Các chỉ số trung bình, hệ số biến động và tốc độ tăng trưởng bình quân được tính toán để đánh giá khả năng sinh trưởng và chất lượng cây bản địa.

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 hai mùa rõ rệt, mùa mưa chiếm 82,8% lượng mưa năm với tổng lượng 1.413,6 mm, nhiệt độ trung bình năm 23,9°C, độ ẩm không khí trung bình 79,9%. Điều kiện này thuận lợi cho sinh trưởng cây trồng, đặc biệt khi trồng vào đầu mùa mưa (tháng 5-7).

  2. Đặc điểm rừng Thông mã vĩ và độ tàn che tầng cây cao: Rừng Thông mã vĩ 31 tuổi có mật độ còn lại 200-250 cây/ha, độ tàn che tầng cây cao dao động từ 0,41 đến 0,58. Đường kính ngang ngực trung bình đạt 32-33,6 cm, chiều cao vút ngọn khoảng 16,3-16,6 m, đường kính tán từ 4,5 đến 5,5 m. Sinh trưởng rừng Thông mã vĩ ổn định, không có dấu hiệu sâu bệnh nghiêm trọng.

  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 như Lim xanh, Re hương và Lim xẹt đạt 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 vút ngọn 4,2-4,3 m, đường kính tán 2,0-2,5 m. Re hương đứng thứ hai với các chỉ tiêu tương ứng là 5,2-5,6 cm, 4,5-4,6 m và 2,2-2,3 m. Lim xẹt sinh trưởng chậm nhất với đường kính gốc 3,7-4,1 cm, chiều cao 2,5-2,7 m và đường kính tán 1,1-1,3 m.

  4. Ảnh hưởng của độ tàn che đến sinh trưởng cây bản địa: Độ tàn che tầng cây cao từ 0,41 đến 0,52 không ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng đường kính gốc và chiều cao vút ngọn của các loài cây bản địa. Tuy nhiên, sinh trưởng đường kính tán của Lim xanh chịu ảnh hưởng rõ rệt, với độ tàn che cao hơn (0,52) giúp tán lá phát triển tốt hơn.

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, đặc biệt với loài Lim xanh và Re hương. Đất đai được cải thiện về mặt lý hóa, độ tơi xốp và hàm lượng mùn, đạm tăng lên so với các mô hình rừng thuần loài trước đó, tạo điều kiện thuận lợi cho cây bản địa phát triển.

So sánh với các nghiên cứu trong và ngoài nước, kết quả phù hợp với mô hình rừng hỗn loài đa tầng được áp dụng tại Nhật Bản, Malaysia và một số vùng ở Việt Nam, nơi cây bản địa sinh trưởng tốt dưới tán rừng thuần loài. Độ tàn che tầng cây cao là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng tán lá, đặc biệt với các loài cây ưa sáng như Lim xanh và Lim xẹt.

Việc duy trì mật độ rừng Thông mã vĩ ở mức 200-250 cây/ha với độ tàn che từ 0,41 đến 0,58 là phù hợp để cân bằng giữa việc bảo vệ rừng hiện có và tạo điều kiện cho cây bản địa phát triển. Tuy nhiên, cần chú ý đến việc quản lý cây bụi và thảm thực bì để giảm cạnh tranh dinh dưỡng và nước, đồng thời áp dụng các biện pháp kỹ thuật chăm sóc phù hợp nhằm nâng cao chất lượng rừng hỗn loài.

Dữ liệu sinh trưởng có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tốc độ tăng trưởng đường kính gốc, chiều cao và đường kính tán của từng loài cây bản địa theo từng công thức mật độ tàn che, giúp minh họa rõ ràng ảnh hưởng của độ tàn che đến sinh trưởng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Điều chỉnh mật độ và độ tàn che rừng Thông mã vĩ: Duy trì mật độ 200-250 cây/ha tương ứng với độ tàn che 0,41-0,58 để tạo điều kiện ánh sáng phù hợp cho cây bản địa sinh trưởng, đặc biệt ưu tiên mật độ 250 cây/ha cho loài Lim xanh phát triển tán lá tốt hơn. Thời gian thực hiện: ngay trong các đợt tỉa thưa tiếp theo.

  2. Áp dụng kỹ thuật trồng xen cây bản địa: Sử dụng cây con có bầu 8x12 cm, tuổi 8-12 tháng, trồng vào đầu mùa mưa (tháng 5-6), mật độ 625 cây/ha (4m x 4m), kết hợp bón lót 0,2 kg NPK/cây và chăm sóc phát dọn thực bì theo băng rộng 4m. Chủ thể thực hiện: Trung tâm KHSX Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ và các đơn vị quản lý rừng.

  3. Quản lý và chăm sóc tầng cây bụi, thảm thực bì: Thường xuyên phát dọn cây bụi và thảm thực bì để giảm cạnh tranh dinh dưỡng, nước với cây bản địa, tạo điều kiện sinh trưởng tối ưu. Thời gian: hàng năm trong 3 năm đầu sau trồng.

  4. Theo dõi và đánh giá sinh trưởng cây bản địa định kỳ: Thu thập số liệu sinh trưởng, đánh giá chất lượng cây để điều chỉnh biện pháp kỹ thuật phù hợp, đảm bảo hiệu quả chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài. Thời gian: mỗi năm một lần trong vòng 5 năm đầu.

  5. Đào tạo và nâng cao nhận thức cho người dân địa phương: Tuyên truyền về lợi ích của rừng hỗn loài, hướng dẫn kỹ thuật trồng và chăm sóc cây bản địa, hạn chế chặt củi, đào gốc làm ảnh hưởng đến rừng. Chủ thể: các cơ quan quản lý lâm nghiệp và tổ chức cộng đồng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách lâm nghiệp: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chính sách phát triển rừng hỗn loài, nâng cao giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm học, Sinh thái học: Tài liệu tham khảo về phương pháp nghiên cứu sinh trưởng cây bản địa dưới tán rừng thuần loài, kỹ thuật trồng rừng hỗn loài.

  3. Các đơn vị quản lý rừng và doanh nghiệp trồng rừng: Hướng dẫn kỹ thuật trồng xen cây bản địa dưới tán rừng Thông mã vĩ, giúp cải tạo rừng thuần loài kém hiệu quả.

  4. Người dân địa phương và cộng đồng quản lý rừng: Hiểu rõ lợi ích của rừng hỗn loài, áp dụng kỹ thuật trồng và chăm sóc cây bản địa để nâng cao thu nhập và bảo vệ tài nguyên rừng bền vững.

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, không bền vững và có khả năng phòng hộ môi trường kém. Rừng hỗn loài đa dạng sinh học, tăng khả năng chống chịu sâu 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 và Re hương có khả năng sinh trưởng tốt nhất với tỷ lệ sống trên 89% và tốc độ tăng trưởng cao về đường kính gốc và chiều cao.

  3. Độ tàn che tầng cây cao ảnh hưởng thế nào đến sinh trưởng cây bản địa?
    Độ tàn che từ 0,41 đến 0,58 không ảnh hưởng rõ rệt đến đường kính gốc và chiều cao cây bản địa, nhưng ảnh hưởng đến sinh trưởng đường kính tán, đặc biệt với loài Lim xanh.

  4. Kỹ thuật trồng cây bản địa dưới tán rừng như thế nào?
    Trồng cây con có bầu 8-12 tháng tuổi, mật độ 625 cây/ha, trồng vào đầu mùa mưa, bón lót phân NPK và phát dọn thực bì theo băng rộng 4m để giảm cạnh tranh.

  5. Làm thế nào để giảm cạnh tranh giữa cây bụi và cây bản địa?
    Thường xuyên phát dọn cây bụi và thảm thực bì 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 thuần loài tại Đại Lải có mật độ 200-250 cây/ha với độ tàn che 0,41-0,58, sinh trưởng ổn định nhưng cần cải tạo để nâng cao giá trị.
  • Các loài cây bản địa Lim xanh, Re hương và Lim xẹt sinh trưởng tốt dưới tán rừng Thông mã vĩ với tỷ lệ sống trên 85%.
  • Độ tàn che tầng cây cao ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng đường kính tán của Lim xanh, trong khi ảnh hưởng đến các chỉ tiêu khác không đáng kể.
  • Biện pháp kỹ thuật trồng xen cây bản địa, quản lý cây bụi và chăm sóc thực bì là cần thiết để chuyển hóa rừng thuần loài thành rừng hỗn loài bền vững.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và kỹ thuật để phát triển mô hình rừng hỗn loài tại Việt Nam, góp phần nâng cao giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường.

Hành động tiếp theo: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật đề xuất trong các dự án trồng rừng, đồng thời tiếp tục theo dõi, đánh giá sinh trưởng để điều chỉnh phù hợp. Các nhà quản lý và nghiên cứu nên phối hợp triển khai nhân rộng mô hình rừng hỗn loài nhằm phát triển bền vững tài nguyên rừng quốc gia.