ĐẶT VẤN ĐỀ Sóc Sơn là huyện ngoại thành của Hà Nội, có 4.166 ha diện tích đất là đồi núi. Là vùng tiếp giáp đồng bằng, đông dân cƣ, bị áp lực lớn bởi việc khai thác sử dụng rừng và đất rừng thiếu kiểm sự soát, đồi núi đã trở lên trống trọc, hoang hóa, đất bị xói mòn, cằn cỗi. Từ những năm 1980 -1998 đƣợc sự đầu tƣ của Nhà nƣớc, nhiều dự án trồng rừng đƣợc đầu tƣ phát triển rừng. Quá trình trồng rừng tạo đã tạo nên lớp thảm xanh, rừng đƣợc trồng thuần loài: keo, keo xen thông , thông và bạch đàn.
Tuy nhiên, rừng thuần loài đã bộc lộ những hạn chế tác dụng và không đáp ứng đƣợc các yêu cầu về kinh tế cũng nhƣ môi trƣờng sinh thái. Để khắc phục những hạn chế đó, nhà nƣớc đã và đang đầu tƣ nâng cấp rừng thuần loài, đa dạng hóa, bản địa hóa cây trồng nhằm đảm bảo tính bền vững. Trong thời gian qua, đƣợc sự đầu tƣ của sở NN&PTNT Hà Nội về việc nâng cao chất lƣợng rừng phòng hộ theo tiêu chuẩn rừng đa loài, nhiều tầng và có giá trị kinh tế cũng nhƣ đa dạng về hệ sinh thái rừng, rừng phòng hộ môi trƣờng trên địa bàn huyện Sóc Sơn từ năm 2011. Trung tâm Phát triển Lâm nghiệp Hà Nội là một trong những đơn vị thực hiện nhiệm vụ này và đã trồng cải tạo diện tích 30 ha rừng thông, keo và thông keo hỗn loài bằng 3 loài Sao đen, Lim xanh, Re gừng.
Để có cơ sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp cải tạo các diện tích rừng thuần loài trên địa bàn huyện Sóc Sơn, Hà Nội thì việc đánh giá các mô hình trồng cây bản địa dƣới tán rừng hiện có là rất cân thiết. Do vậy, đề tài luận văn “Đánh giá tình hình sinh trưởng một số loài cây gỗ bản địa dưới tán rừng tại huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội” đƣợc thực hiện có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển rừng bền vững ở Sóc Sơn, Hà Nội. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1.
Những nghiên cứu về trồng rừng hỗn loài Kết quả nghiên cứu ở nhiều nƣớc trên thế giới cho thấy rừng trồng thuần loài đã bộc lộ nhiều nhƣợc điểm. Vì vậy, các nhà khoa học trên thế giới đã quan tâm nghiên cứu xây dựng các mô hình rừng trồng hỗn loài nhằm kinh doanh rừng theo hƣớng bền vững, nhất là trong giai đoạn biến đổi khí hậu toàn cầu hiện nay. Nghiên cứu về rừng trồng hỗn loài đã đƣợc các nƣớc Châu Âu tiến hành từ những năm đầu thế kỷ 19. Điển hình là công trình nghiên cứu của Tikhanop (1872), tác giả đã sử dụng 2 loài cây là: Quercus sp và Ulmus campestris với kiểu hỗn loài có tên gọi là Donsk.
Tuy nhiên, sự phối hợp giữa hai loài cây này có phù hợp với nhau hay không thì chƣa đƣợc quan tâm nghiên cứu, do đó loài Ulmus campestris với đặc tính sinh trƣởng nhanh hơn nên sau khi trồng vài năm đã lấn át loài Quercus sp. Để giải quyết mối quan hệ này, Polianxki (1884) đã cải tiến kiểu hỗn loài Donsk, song vẫn chƣa thành công. Một số tác giả khác nhƣ 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 Ulmus campestris đã tác động xấu tới loài cây Quercus sp nên chúng sinh trƣởng rất kém. Nghiên cứu về ảnh hƣởng tƣơng hỗ giữa các loài, các tác giả cho rằng sự cảm nhiễm tƣơng hỗ là yếu tố quan trọng khi lý giải cơ chế cạnh tranh sinh học của thực vật.
Trên cơ sở nghiên cứu tạo rừng hỗn loài giữa Quercus sp và Fraxnus sp, JB.J Wormald (1994) cho thấy sinh trƣởng của Quercus sp trồng hỗn loài tốt hơn Quercus sp trồng thuần loài. Ngoài ra, khi trồng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Quercus sp hỗn loài với các loài cây khác theo băng hẹp (3 - 4 hàng) hoặc theo hàng cũng thấy Quercus sp sinh trƣởng tốt hơn khi trồng thuần loài. Ở Kasma Forest Technology Centre (Nhật Bản) đã thiết lập hàng loạt các mô hình rừng nhiều tầng tán bao gồm nhiều loài cây và ở nhiều cấp tuổi, trồng ở một số mật độ khác nhau, đặc biệt ở vùng Tsucuba với độ cao dƣới 876m so với mực nƣớc biển đã trồng loài cây Tuyết tùng (Japanese ceder) để tạo ra các lâm phần bền vững có giá trị, các nhà nghiên cứu ở đây nhận thấy có ảnh hƣởng lẫn nhau giữa các loài cây khi trồng rừng hỗn giao với nhau và ảnh hƣởng của môi trƣờng tới từng loài cây trồng. Khi nghiên cứu về trồng rừng hỗn loài, các tác giả trên đều cho rằng việc bố trí các loài cây trong mô hình rừng trồng hỗn loài thƣờng có ảnh hƣởng khá rõ tới sinh trƣởng của chúng tuỳ theo đặc điểm từng loài và cự ly trồng từng cá thể.
Đặc điểm nổi bật của rừng hỗn loài là có kết cấu nhiều tầng tán. Vì thế nghiên cứu tạo rừng hỗn loài nhiều tầng đã đƣợc một số nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Khi nghiên cứu về cấu trúc tầng tán của lâm phần hỗn loài, Bernar Dupuy (1995) đã cho thấy rằng kết cấu tầng tán của rừng trồng hỗn loài phụ thuộc vào đặc điểm sinh trƣởng và tính hợp quần của các loài cây trong lâm phần. Điều này cho thấy để tạo đƣợc các mô hình rừng trồng hỗn loài có cấu trúc hợp lý, tận dụng đƣợc tối đa không gian dinh dƣỡng thì cần phải dựa vào đặc điểm sinh thái cũng nhƣ phải quan tâm 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. Ở Malaysia (1999) đã nghiên cứu tạo rừng hỗn loài nhiều tầng bằng nhiều phƣơng thức khác nhau. Tuỳ theo các đối tƣợng khác nhau là rừng tự nhiên hay rừng trồng Keo tai tƣợng (Acacia mangium) 10 - 15 tuổi hoặc rừng trồng Keo tai tƣợng 2 - 3 tuổi mà mở các băng chặt và băng chừa khác nhau. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 Chiều rộng băng chặt và chừa từ 6m (chặt 1 hàng) đến 60m (chặt 20 hàng).
Thời gian đƣa 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 đƣa vào trồng trong các băng chặt tƣơng đối phong phú, từ 14- 23 loài cây khác nhau với số hàng từ 3 đến 16 hàng. Kết quả cho thấy các loài cây bản địa đƣợc trồng trong các băng có 3 loài cây khả năng sinh trƣởng chiều cao và đƣờng kính tốt nhất là Shorea roxburrghii; Shorea ovalis; Shorea leprosula. Sinh trƣởng chiều cao của các loài cây trồng trong băng 10m và 40m tốt hơn băng 20m.
Khu trồng theo băng có sinh trƣởng chiều cao tốt nhất ở công thức trồng 1 hàng Keo xen 1 hàng cây bản địa. Kết quả nghiên cứu này còn đƣa ra khuyến nghị điều chỉnh quá trình sinh trƣởng của các mô hình thí nghiệm theo 8 thời điểm từ 2 - 47 năm sau khi trồng [20]. Nhƣ vậy, đây là một trong những công trình nghiên cứu tạo rừng hỗn loài ở nƣớc ngoài tƣơng đối toàn diện về các biện pháp kỹ thuật, từ việc chọn loài cây trồng đến nghiên cứu phƣơng thức trồng, thời điểm trồng và sự điều chỉnh mô hình theo quá trình sinh trƣởng trong thời gian dài. Do đó những mô hình thí nghiệm này hứa hẹn nhiều thành công trong tƣơng lai và có thể áp dụng mở rộng trong sản xuất.
Qua những nghiên cứu trên cho thấy cây bản địa đã đƣợc nhiều tác giả quan tâm và đã đƣợc lựa chọn để trồng rừng, về phƣơng thức trồng có thể trồng theo băng hoặc theo đám để tận dụng không gian dinh dƣỡng, các nghiên cứu về ảnh hƣởng lẫn nhau khi trồng rừng hỗn giao. Tuy nhiên, các nghiên cứu trên chƣa đề cập đến ảnh hƣởng của độ tàn che của tầng cây cao đến sinh trƣởng của loài cây khác trồng dƣới tán. Chính vì vậy, việc nghiên cứu ảnh hƣởng của độ tàn che đến sinh trƣởng của cây bản địa trồng dƣới tán và biện pháp gây trồng một số loài cây bản địa là cần thiết, đặc biệt đối với loài cây bản địa tại Việt Nam. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Nghiên cứu về cây bản địa trồng dưới tán Trong những năm gần đây rất nhiều nơi trên thế giới đã và đang nghiên cứu thử nghiệm và trồng rừng thanh công bằng những loài cây bản địa. Trong nhiều loại cây trồng các cây thuộc chi Paulownia đáng đƣợc sự quan tâm của nhiều nƣớc trong khu vực và trên thế giới. Theo Trần Quang Việt (2001), từ những năm 1960, cùng với phong trào lục hóa và xây dựng các đai rừng phòng hộ bảo vệ đồng ruộng ,chi Poulownia đƣợc tiếp tục nghiên cứu và phát triển ở Trung Quốc. Viện hàn lâm Lâm nghiệp Trung Quốc (CAF) đã tiến hành nghiên cứu một cách có hệ thống từ phân loại, đặc tính sinh thái, phân bố đến kĩ thuật gây trồng và sử dụng các loài cây trong chi Poulownia [16].
Tại Malaysia năm 1999, trong dự án xây dựng rừng nhiều tầng đã giới thiệu cách thiết lập mô hình trồng rừng hỗn loại trên 3 đối tƣợng: Rừng Tự nhiên, rừng Acacia mangium 10-15 tuổi và 2-3 tuổi. Dự án đã sử dụng 23 loài cây bản địa có giá trị trồng theo băng 30m mở ra trong rừng tự nhiên, trồng 6 hàng cây. Trong rừng Acacia mangium mở băng 10m trồng 3 hàng cây, băng 20m trồng 7 hàng cây, mở 40m trồng 15 hàng cây với 14 loài Khối B chặt 1 hàng keo trồng 1 hàng, chặt 2 hàng trồng 2 hàng, chặt 4 hàng trồng 4 hàng…. Trồng 3 loài sau khi chặt 5 năm, trồng 7 loài sau khi chặt 7 năm.
Trong 14 loài cây trồng khối A, có 3 loài S. leprosula sinh trƣởng chiều cao và đƣờng kính tốt nhất. Tỉ lệ sống không khác biệt, sinh trƣởng chiều cao cây trồng tốt ở băng 10m và băng 40m. Băng 20m không thỏa mãn điều kiện sinh trƣởng chiều cao.
Khối B có tỷ lệ sống, sinh trƣởng chiều cao tốt khi trồng 1 hàng; sinh trƣởng đƣờng kính tốt cho công thức trồng 6 và 6 hàng [21]. Ngoài các công trình đã đợc đề cập ở trên, một số công trình nghiên cứu khác nh trồng rừng dới tán, trồng theo băng, theo rạch dới tán che nhẹ ở các n- ớc châu Phi và châu Á thực chất cũng nhằm tạo các lâm phần hỗn loài trên cơ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.