Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới Thực tế phát triển rừng trồng trên thế giới cho thấy rừng trồng thuần loài bộc lộ nhiều nhược điểm nên nhiều nước đã chuyển dần theo hướng nghiên cứu tạo lập các lâm phần, các mô hình trồng rừng hỗn loài bằng nhiều loài cây khác nhau nhằm xây dựng được những lâm phần có cấu trúc bền vững, đáp ứng mục đích kinh doanh đề ra. Theo hướng nghiên cứu này, các công trình nghiên cứu về trồng rừng hỗn loài trên thế giới đã quan tâm đến một số biện pháp kỹ thuật như lựa chọnvà bố trí các loài có mối quan hệ sinh trưởng tương trợ lẫn nhau, sử dụng các loài bản địa để phát triển các mô hình trồng rừng và đã thu được những thành công nhất định. Nghiên cứu chọn loài cây trồng hỗn giao Về rừng trồng hỗn loài đã được các nhà lâm nghiệp châu Âu nghiên cứu từ thế kỷ XIX.
Nổi bật là công trình nghiên cứu trồng hỗn loài Quercus sp và Ulmus campestris với tên kiểu hỗn loài Donsk của Tikhanop (1872) [34]. Trong mô hình này do đặc tính sinh vật học và mối quan hệ qua lại giữa các loài cây chưa được nghiên cứu kỹ, do đó loài Ulmus campestris với đặc tính sinh trưởng nhanh hơn nên sau khi trồng vài năm đã lấn át loài Quercus sp.Đến giữa thế kỷ XX,một số nhà khoa học như Kharitonovis (1950); Grixenco (1951); Timofeev (1951); Encova (1960) và các cộng sự đã phân tích nguyên nhân thất bại của kiểu Donsk và chỉ ra rằng các phitonxit của loài Ulmuscampestris đã tác động xấu tới loài cây Quercus sp. Nghiên cứu về ảnh hưởng tương hỗ giữa các loài, các tác giả cho rằng sự cảm nhiễm tương hỗ là yếu tố quan trọng khi lý giải cơ chế cạnh tranh sinh học của thực vật [55]. Dựa trên những cơ sở nghiên cứu hình thành rừng hỗn loài giữa Quercusspvà Fraxinus sp, JB.J Wormald (1994) đã kết luận sinh trưởng của Quercus sptrồng hỗn loài tốt hơn Quercussptrồng thuần loài.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 Ngoài ra, khi trồng Quercussphỗn loài với các loài cây khác theo băng hẹp (3 - 4 hàng) hoặc theo hàng cũng cho thấy sinh trưởng của Quercussptốt hơn [52]. Ưu điểm nổi bật của rừng trồng hỗn loài là có kết cấu nhiều tầng tán. Tuy nhiên, kết cấu tầng tán của rừng trồng hỗn loài phụ thuộc vào đặc tính sinh trưởng và tính hợp quần của các loài cây trong lâm phần (Bernar Dupuy, 1995)[49]. Như vậy, để tạo được các mô hình rừng trồng hỗn loài có cấu trúc hợp lý, tận dụng được tối đa không gian dinh dưỡng cần phải dựa vào đặc tính sinh trưởng cũng như phải quan tân đến mối quan hệ qua lại giữa các loài cây để lựa chọn các loài cây trồng cho phù hợp.
Đây là những cơ sở quan trọng quyết định đến sự thành công hay thất bại của các mô hình rừng trồng hỗn loài. Nhiều nước trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu và trồng thử nghiệm thành công rừng trồng các loài cây bản địa. Trong các loài cây bản địa, các loài thuộc chi Paulownia đang được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học đặc biệt là ở Châu Á. Viện hàn lâm Lâm nghiệp Trung Quốc (CAF) [27] đã tiến hành nghiên cứu một cách có hệ thống từng phân loại, đặc tính sinh thái, phân bố đến kỹ thuật gây trồng và sử dụng các loài cây trong chi Paulownia.
Tại Thái Lan [60], các nhà khoa học đã tại Huay sompoi đã khảo nghiệm 8 xuất xứ của Tếch tại Huay sompoi và lựa chọn được 2 xuất xứ sinh trưởng tốt nhất là: - Xuất xứ Huay sompoi. - Xuất xứ phayao. Tại Đài Loan và một số nước Châu Á [27] sau khi đã trồng phủ xanh đất trống đồi núi trọc bằng cây lá kim đã tiến hành gây trồng cây bản địa dưới tán rừng này. Kết quả đã tạo ra những mô hình rừng hỗn giao bền vững, đạt năng suất cao, có tác dụng tốt trong việc bảo vệ chống xói mòn đất, hạn chế dịch bệnh và lửa rừng.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Nghiên cứu về kỹ thuật trồng hỗn giao Sau khi tiến hành nghiên cứucác biện pháp kỹ thuật điều chỉnh các lâm phần rừng trồng hỗn loài theo quá trình sinh trưởng các tác giả Ball, Wormald và Russo (1994) đã tác động vào các lâm phần rừng trồng hỗn loài thông qua việc giảm bớt sự cạnh tranh giữa các loài cây. Vì vậy sau khi được tác động các biện pháp tỉa cành, tỉa thưa các loài cây mục đích đã được được tạo điều kiện thuận lợi để sinh trưởng phát triển tốt hơn [52]. Tại Kasma Forest Technology Center (Nhật Bản) [59] đã thiết lập hàng loạt các mô hình rừng nhiều tầng tán bao gồm nhiều loài cây và nhiều cấp tuổi, trồng ở nhiều nơi với độ cao khác nhau.
Đặc biệt ở vùng Tsucuba có độ cao dưới 876m so với mặt nước biển đã trồng loài cây Tuyết tùng (Japanese ceder) và một số loài khác để tạo ra những lâm phần bền vững có giá trị và họ đã nhận thấy có sự tác động qua lại khi tương hỗ, khi cạnh tranh giữa các loài được trồng trong lâm phần. Dự án xây dựng rừng nhiều tầng ở Malaysia (1999) [57]đã nghiên cứu tạo rừng hỗn loài nhiều tầng bằng nhiều phương thức khác nhau. Tuỳ theo các đối tượng khác nhau là rừng tự nhiên, rừng Keo tai tượng 10-15 tuổi hay rừng Keo tai tượng 2-3 tuổi mà mở các băng chặt và chừa khác nhau. Chiều rộng băng chặt và chừa từ 6m (chặt 1 hàng) đến 60m (chặt 20 hàng).
Thời gian đưa các loài cây bản địa vào trồng hỗn loài trong các băng chặt cũng rất khác nhau, từ 1-7 năm sau khi mở băng chặt. Các loài cây bản địa đưa vào trồng trong các băng chặt tương đối phong phú, từ 14-23 loài cây khác nhau với số hàng từ 3 đến 16 hàng. Kết quả cho thấy trong các loài cây bản địa được trồng trong các băng có 3 loài cây có sinh trưởng chiều cao và đường kính tốt nhất là S. Sinh trưởng chiều cao của các loài cây trồng trong băng 10m và 40m tốt hơn băng 20m.
Khu trồng theo hàng có sinh trưởng chiều cao tốt nhất ở công thức trồng 1 hàng Keo xen 1 hàng cây bản địa. Dự án còn đưa ra kế hoạch điều chỉnh quá trình sinh trưởng của các LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 mô hình thí nghiệm theo 8 thời điểm từ 2 - 47 năm sau khi trồng. Như vậy, đây là một trong những công trình nghiên cứu tạo rừng trồng hỗn loài trên thế giới tương đối toàn diện về các biện pháp kỹ thuật, từ việc chọn loài cây trồng đến nghiên cứu phương thức trồng, thời điểm trồng và sự điều chỉnh mô hình theo quá trình sinh trưởng trong thời gian dài. Do đó những mô hình thí nghiệm này hứa hẹn nhiều thành công trong tương lai.
Ngoài các công trình đã được đề cập ở trên, một số công trình nghiên cứu khác như trồng rừng dưới tán, trồng theo băng, theo rạch dưới tán che nhẹ ở các nước châu Phi và châu Á [50] thực chất cũng nhằm tạo các lâm phần hỗn loài trên cơ sở các loài đã có sẵn trong tự nhiên. Đối với những khu vực có tỷ lệ tổ thành các loài cây có giá trị kinh tế thấp thì có thể cải thiện chất lượng của rừng bằng cách tăng loài cây và số lượng cá thể của các loài có giá trị kinh tế thông qua biện pháp gây trồng bổ sung. Điển hình là ở các nước Nêgiêria, Công Gô, Camơrun,. Đây là những công trình đã đạt được nhiều kết quả tốt do lợi dụng được thảm che tự nhiên, chúng đã hỗ trợ tốt cho cây trồng chính trong giai đoạn đầu.
Các loài cây mục đích trồng bổ sung vẫn được sống trong lòng rừng ẩm. Mặt khác khi cây trồng lớn lên thì việc mở dần tán che của các loài cây tầng trên đã được điều chỉnh kịp thời. Việc phát luỗng dây leo, cây bụi cũng được thực hiện một cách đều đặn nên các loài cây mục đích trồng bổ sung đã sinh trưởng phát triển tốt, tạo thành các lâm phần rừng trồng hỗn loài đạt hiệu cao. Hiệu quả lựa chọn loài cây bản địa trồng rừng đã đem lại những hiệu quả nhất định.
Tuy nhiên còn có rất nhiều loài cây bản địa vẫn chưa được nghiên cứu về khả năng sinh trưởng trên những lập địa cụ thể cũng như việc đánh giá tính thích hợp của các loài nên việc nghiên cứu khả năng sinh trưởng một số loài cây bản địa là thật cần thiết, đặc biệt là đối với các loài cây bản địa ở Việt Nam. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Ở Việt Nam Trồng rừng hỗn loài ở Việt Nam đã được nghiên cứu từ năm 1931. Trong những thập kỷ qua, Lâm nghiệp đã và đang trở thành những trọng điểm được chính phủ, các tổ chức, cá nhân quan tâm và đầu tư đúng mức cùng với đó là những lỗ lực nghiên cứu của các nhà khoa học.
Vì vậy, đã thu được những kết quả đáng ghi nhận đặc biệt về trồng rừng hỗn giao. Nghiên cứu về chọn loài cây trồng hỗn giao Trong giai đoạn 1930-1985 có rất ít các công trình nghiên cứu về trồng rừng hỗn loài và nghiên cứu chọn loài cây trồng cũng chỉ tập trung cho một số loài cây thuộc họ Dầu. Từ năm 1985 đến nay, việc nghiên cứu trồng rừng hỗn loài bằng các loài cây bản địa được triển khai nhiều hơn kể cả về loài cây và diện tích trồng rừng. Trong giai đoạn này nhiều loài cây lá rộng bản địa đã được lựa chọn để nghiên cứu cho các vùng sinh thái trong cả nước.
Các loài cây lá rộng bản địa được lựa chọn để nghiên cứu trồng rừng hỗn loài chủ yếu là các loài có giá trị kinh tế cao. Một số loài cây bản địa được lựa chọn cho vùng Tây Nguyên và Nam Bộ là Gõ đỏ, Cẩm lai, Căm xe, Xà cừ, Tếch,. và được trồng chủ yếu tại các trạm thực nghiệm Trảng Bom, Lang Lanh, Ekmat, Măng Linh, Tân Tạo. Ở Miền Bắc, các loài cây chủ yếu được lựa chọn để trồng rừng hỗn loài là Lim xanh, Lim xẹt, Giổi xanh, Re gừng, Mỡ, Bồ đề, Lát hoa, Ràng ràng mít, Lim xẹt, Xoan đào, Vạng trứng,.
và được trồng chủ yếu ở Cầu Hai (Phú Thọ), Hữu Lũng (Lạng Sơn), Tân Lạc (Hoà Bình). Các tác giả Nguyễn Xuân Quát, Vũ Văn Mễ và Đoàn Bổng năm 1983 – 1985. Sau khi nghiên cứu và thử nghiệm đã tổng hợp được cơ cấu cây trồng cho 9 vùng kinh tế Lâm nghiệp, trong đó có một số loài cây gỗ bản địa làm cơ sở cho việc đề xuất và thiết kế trồng rừng bản địa cho 9 vùng sinh thái này[36].