Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả môi trường rừng trồng tại Ba Vì, Hà Nội

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả môi trường cho rừng trồng Ba Vì qua phân tích xói mòn đất, chất lượng nước và đa dạng sinh học.

• Tác giả: Đặng Đình Chất
• Người hướng dẫn: TS. Phùng Văn Khoa
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Lâm Nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả môi trường của rừng trồng tại Ba Vì, Hà Nội
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• Lời cảm ơn
• Danh mục các từ viết tắt
• Danh mục các bảng
• Danh mục các hình
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về vấn đề rừng trồng ở Ba Vì, Hà Nội
• 1.1.1. Rừng trồng ở Hà Nội
• 1.1.2. Rừng trồng ở Ba vì
• 2. Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.1.1. Mục tiêu chung
• 2.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu
• 2.4.2. Phương pháp thực địa
• 2.4.2.1. Phương pháp đo xói mòn đất và lấy mẫu phân tích chất lượng nước
• 2.4.2.2. Điều tra cấu trúc và đa dạng sinh học
• 2.4.2.3. Điều tra các biện pháp kinh doanh rừng trồng
• 2.4.3. Phương pháp nội nghiệp
• 2.4.3.1. Phân tích chất lượng nước
• 2.4.3.2. Phương pháp phân tích độ xốp đất
• 2.4.3.3. Phương pháp phân tích nội nghiệp
• 2.5. Giới hạn nghiên cứu
• 3. Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên
• 3.1.1. Vị trí địa lý
• 3.1.2. Địa hình, địa thế
• 3.1.3. Khí hậu, thủy văn
• 3.1.4. Địa chất, thổ nhưỡng
• 3.1.5. Tài nguyên du lịch
• 3.2. Tình hình dân sinh, kinh tế
• 3.3. Lịch sử rừng trồng, các biện pháp kỹ thuật và các biện pháp quản lý đã áp dụng tại rừng trồng thuộc khu vực nghiên cứu
• 3.3.1. Lược sử rừng trồng
• 3.3.2. Các biện pháp kinh doanh đã được áp dụng
• 3.3.3. Các biện pháp quản lý đã áp dụng
• 4. Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Đặc điểm địa hình, đất, cấu trúc rừng trồng khu vực nghiên cứu
• 4.1.1. Đặc điểm địa hình
• 4.1.2. Đặc điểm về đất
• 4.1.2.1. Đặc điểm về phẫu diện đất
• 4.1.2.2. Đặc điểm về dung trọng, tỷ trọng, độ xốp
• 4.1.3. Đặc điểm cấu trúc các trạng thái rừng nghiên cứu
• 4.1.3.1. Đặc điểm tầng cây cao
• 4.1.3.2. Đặc điểm tầng cây bụi thảm tươi
• 4.1.3.3. Đặc điểm tái sinh ở khu vực nghiên cứu
• 4.2. Nghiên cứu về xói mòn mặt
• 4.2.1. Đặc điểm về lượng mưa, thời gian mưa và cường độ mưa
• 4.2.2. Mối liên hệ giữa lượng mưa với lượng đất bị xói mòn
• 4.2.3. Đánh giá xói mòn trên các trạng thái rừng nghiên cứu
• 4.3. Đánh giá chất lượng nước trên các trạng thái rừng nghiên cứu
• 4.3.1. Hàm lượng TDS, TSS (mg/l)
• 4.3.2. Hàm lượng NH4+, PO43-
• 4.4. Nghiên cứu tác động của rừng trồng đến đa dạng sinh học
• 4.4.1. Đa dạng sinh học thực vật
• 4.4.2. Đa dạng sinh học động vật đất
• 4.5. Các giải pháp nâng cao hiệu quả về môi trường
• KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Toàn cảnh hiệu quả môi trường rừng trồng Ba Vì hiện nay

Ba Vì, huyện bán sơn địa phía Tây Bắc Hà Nội, sở hữu diện tích rừng trồng lên đến 8.467,65 ha, chiếm gần 70% tổng diện tích rừng toàn huyện. Hệ thống rừng này giữ vai trò trọng yếu trong việc phòng hộ đầu nguồn, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế - xã hội. Rừng trồng Ba Vì, chủ yếu là Keo tai tượng và Thông mã vĩ, mang lại lợi ích kinh tế trực tiếp thông qua cung cấp gỗ, củi, đồng thời tạo việc làm, cải thiện thu nhập cho người dân địa phương. Tuy nhiên, việc phát triển rừng trồng theo hướng thuần loài, chu kỳ ngắn đang đặt ra những câu hỏi lớn về hiệu quả môi trường lâu dài. Nghiên cứu của Đặng Đình Chất (2013) tại Ba Vì chỉ ra rằng, bên cạnh các giá trị kinh tế, các tác động của hoạt động trồng rừng đến môi trường cần được đánh giá một cách toàn diện. Thực trạng cho thấy, các giá trị sinh thái như khả năng chống xói mòn đất đồi Ba Vì, duy trì chất lượng nước và bảo tồn đa dạng sinh học Vườn quốc gia Ba Vì chưa được tối ưu hóa. Các mô hình trồng rừng hiện tại, với hơn 50% diện tích do hộ gia đình quản lý, thường ưu tiên lợi ích kinh tế trước mắt mà chưa chú trọng đầy đủ đến các biện pháp canh tác bền vững. Điều này dẫn đến nguy cơ suy thoái đất, giảm độ phì nhiêu và làm nghèo đi hệ sinh thái rừng trồng. Do đó, việc nghiên cứu và đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả môi trường không chỉ là yêu cầu cấp thiết để phát triển rừng bền vững Ba Vì mà còn là nền tảng để hài hòa giữa mục tiêu kinh tế và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.

1.1. Vai trò kinh tế và xã hội của rừng trồng tại Ba Vì

Rừng trồng tại Ba Vì, đặc biệt là Keo và Thông, đóng góp đáng kể vào nền kinh tế địa phương. Hoạt động trồng, chăm sóc và khai thác rừng tạo ra chuỗi giá trị, cung cấp nguồn sinh kế cho người dân vùng đệm. Theo thống kê, hơn 50% diện tích rừng trồng do các hộ gia đình quản lý, cho thấy lâm nghiệp là một ngành sản xuất quan trọng, gắn liền với đời sống của hàng nghìn lao động. Các sản phẩm gỗ từ rừng trồng phục vụ cho ngành công nghiệp chế biến, xây dựng và sản xuất giấy. Bên cạnh đó, các hoạt động lâm nghiệp còn thúc đẩy các ngành dịch vụ phụ trợ như vận chuyển, cung ứng cây giống và vật tư. Tuy nhiên, việc phụ thuộc vào các loài cây chu kỳ ngắn (Keo tai tượng 6-7 năm) dẫn đến áp lực khai thác liên tục lên tài nguyên đất, đòi hỏi các giải pháp quản lý tài nguyên rừng Ba Vì một cách khoa học hơn để đảm bảo sự ổn định và bền vững lâu dài.

1.2. Đánh giá sơ bộ các giá trị sinh thái chưa được tối ưu

Mặc dù mang lại lợi ích kinh tế, hiệu quả môi trường của rừng trồng Ba Vì còn nhiều hạn chế. Việc trồng rừng thuần loài, đều tuổi làm giảm khả năng chống chịu của hệ sinh thái trước sâu bệnh và các tác động của biến đổi khí hậu. Nghiên cứu cho thấy, cấu trúc rừng đơn giản làm suy giảm khả năng bảo tồn đa dạng sinh học, thể hiện qua số lượng loài cây bụi thảm tươi và động vật đất nghèo nàn hơn so với rừng tự nhiên. Hơn nữa, các biện pháp canh tác như phát dọn thực bì toàn diện và đốt sau khai thác làm phơi trống mặt đất, tăng nguy cơ xói mòn và rửa trôi chất dinh dưỡng. Vai trò của rừng trong điều hòa khí hậu và bảo vệ nguồn nước cũng bị ảnh hưởng khi cấu trúc rừng không được duy trì hợp lý. Những hạn chế này cho thấy sự cần thiết phải chuyển đổi sang các mô hình trồng rừng bền vững hơn, chú trọng đến việc phục hồi các chức năng sinh thái của rừng.

II. Các thách thức trong quản lý tài nguyên rừng Ba Vì

Hoạt động quản lý tài nguyên rừng Ba Vì đang đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự bền vững của hệ sinh thái. Thách thức lớn nhất đến từ tình trạng suy thoái đất và xói mòn gia tăng dưới các trạng thái rừng trồng thuần loài. Nghiên cứu tại khu vực cho thấy, đất dưới tán rừng Thông mã vĩ 4 tuổi thậm chí đã mất đi tầng A, là tầng đất màu mỡ nhất. Tình trạng này là hệ quả của việc khai thác theo chu kỳ ngắn, kết hợp với các biện pháp xử lý thực bì không hợp lý như đốt và dọn sạch thảm mục, khiến mặt đất mất đi lớp bảo vệ tự nhiên. Một thách thức khác là sự suy giảm rõ rệt về đa dạng sinh học. So với rừng tự nhiên, hệ sinh thái rừng trồng Keo và Thông có số lượng loài cây tái sinh, cây bụi thảm tươi và động vật đất (như giun đất) thấp hơn đáng kể. Điều này không chỉ làm giảm sức chống chịu của rừng mà còn ảnh hưởng đến các chu trình sinh địa hóa quan trọng. Cuối cùng, các biện pháp kỹ thuật canh tác truyền thống, vốn được áp dụng rộng rãi bởi các hộ gia đình, đang góp phần làm trầm trọng thêm các vấn đề môi trường. Việc sử dụng thuốc diệt cỏ và không áp dụng các mô hình nông lâm kết hợp tại Ba Vì một cách bền vững đang cản trở mục tiêu phát triển rừng bền vững Ba Vì.

2.1. Tình trạng suy thoái đất và xói mòn dưới tán rừng trồng

Nghiên cứu phẫu diện đất tại Ba Vì cho thấy một thực trạng đáng báo động: tầng đất A (tầng mùn, giàu dinh dưỡng) dưới các trạng thái rừng trồng Keo và Thông rất mỏng, chỉ từ 1-3 cm ở rừng Keo, thậm chí biến mất ở một số khu vực trồng Thông non (Đặng Đình Chất, 2013). Đây là dấu hiệu rõ ràng của quá trình suy thoái đất. Tình trạng này kết hợp với địa hình dốc và lượng mưa lớn tập trung theo mùa tại Ba Vì đã tạo điều kiện cho xói mòn diễn ra mạnh mẽ. Số liệu đo đếm thực địa chỉ ra rằng lượng đất bị xói mòn có mối tương quan chặt chẽ với lượng mưa và cường độ mưa. Các phương thức canh tác như phát dọn thực bì toàn diện trước khi trồng và sau khi khai thác làm gia tăng đáng kể nguy cơ chống xói mòn đất đồi Ba Vì thất bại, gây thất thoát tài nguyên đất và ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước hạ lưu.

2.2. Sự suy giảm đa dạng sinh học trong hệ sinh thái rừng trồng

Việc trồng rừng thuần loài Keo tai tượng và Thông mã vĩ đã làm đơn giản hóa cấu trúc của hệ sinh thái, dẫn đến sự suy giảm đa dạng sinh học. Bảng 4.3 trong nghiên cứu gốc cho thấy số lượng loài cây bụi thảm tươi giảm dần khi tuổi rừng Keo tăng lên, từ 7 loài ở tuổi 2 xuống còn 5 loài ở tuổi 6. Tương tự, số lượng cá thể giun đất, một chỉ thị quan trọng cho sức khỏe của đất, ở rừng Thông và Keo thấp hơn rõ rệt so với trạng thái rừng tự nhiên đối chứng (Bảng 4.17). Sự thiếu vắng các loài cây gỗ bản địa tái sinh cũng là một vấn đề lớn. Điều này cho thấy hệ sinh thái rừng trồng hiện tại chưa tạo được điều kiện thuận lợi cho việc phục hồi tự nhiên, làm giảm tính ổn định và khả năng cung cấp dịch vụ hệ sinh thái, đặc biệt là vai trò bảo tồn đa dạng sinh học Vườn quốc gia Ba Vì.

2.3. Tác động từ các biện pháp canh tác lâm nghiệp truyền thống

Các biện pháp kinh doanh rừng trồng do người dân địa phương áp dụng, dù xuất phát từ kinh nghiệm, lại tiềm ẩn nhiều tác động tiêu cực đến môi trường. Kết quả phỏng vấn cho thấy các hoạt động phổ biến bao gồm: đốt cành lá còn sót lại sau khi khai thác, phát dọn sạch thực bì và sử dụng thuốc diệt cỏ trong những năm đầu. Hoạt động đốt không chỉ làm mất đi một lượng lớn chất hữu cơ và dinh dưỡng có thể trả lại cho đất mà còn tiêu diệt hệ vi sinh vật đất và làm chai cứng bề mặt đất. Việc dọn sạch thảm tươi và phun thuốc diệt cỏ làm giảm độ che phủ, tăng nguy cơ xói mòn. Những tập quán này cản trở việc hình thành một hệ sinh thái rừng trồng khỏe mạnh và bền vững, đi ngược lại các nguyên tắc phát triển rừng bền vững Ba Vì.

III. Bí quyết chống xói mòn đất đồi Ba Vì hiệu quả nhất

Để giải quyết vấn đề suy thoái đất, các giải pháp chống xói mòn đất đồi Ba Vì cần tập trung vào việc tái tạo và duy trì lớp thảm thực vật bảo vệ. Đây là yếu tố then chốt quyết định khả năng giữ đất và nước của rừng. Một trong những biện pháp quan trọng nhất là áp dụng kỹ thuật quản lý và cải thiện độ che phủ rừng một cách khoa học. Thay vì phát dọn toàn bộ thực bì, cần duy trì một tỷ lệ che phủ hợp lý của lớp cây bụi, thảm tươi, đặc biệt trong những năm đầu khi tán cây rừng chính chưa khép tán và trong mùa mưa. Nghiên cứu của GS.TS Vương Văn Quỳnh đã chỉ ra mối liên hệ trực tiếp giữa độ che phủ của thảm thực vật (Cp) và độ tàn che của tán cây (TC) với lượng đất bị xói mòn. Do đó, việc điều chỉnh các chỉ số này thông qua các biện pháp lâm sinh như tỉa thưa hợp lý và giữ lại thảm thực vật phi mục đích ở mức độ cho phép là cực kỳ cần thiết. Bên cạnh đó, việc quản lý lớp thảm mục (vật rơi rụng) đóng vai trò như một lớp đệm tự nhiên, giúp giảm sức công phá của hạt mưa, tăng cường khả năng thấm nước và cung cấp chất hữu cơ cho đất. Việc nghiêm cấm đốt thực bì sau khai thác và khuyến khích để cành lá phân hủy tại chỗ là một giải pháp đơn giản nhưng mang lại hiệu quả cao trong việc bảo vệ cấu trúc và độ phì của đất, góp phần vào mục tiêu phát triển rừng bền vững Ba Vì.

3.1. Kỹ thuật duy trì và cải thiện độ che phủ rừng hợp lý

Độ che phủ của rừng, bao gồm độ tàn che của tầng cây cao (TC) và độ che phủ của lớp cây bụi thảm tươi (Cp), là yếu tố quyết định đến hiệu quả chống xói mòn. Để cải thiện độ che phủ rừng, cần áp dụng mật độ trồng ban đầu phù hợp để cây nhanh chóng khép tán. Trong quá trình chăm sóc, thay vì phát dọn trắng, nên áp dụng phương pháp phát dọn theo băng hoặc chỉ loại bỏ những cây cạnh tranh dinh dưỡng trực tiếp với cây trồng chính. Đặc biệt, cần duy trì lớp thảm tươi có độ che phủ tối thiểu 50-60% trên bề mặt đất, nhất là ở những khu vực có độ dốc lớn. Đối với rừng đã trưởng thành, các biện pháp tỉa thưa cần được tính toán để không làm giảm độ tàn che tổng thể xuống dưới ngưỡng 70% một cách đột ngột, giúp mặt đất luôn được bảo vệ.

3.2. Quản lý lớp thảm mục và thảm tươi để bảo vệ đất

Lớp thảm mục và thảm tươi đóng vai trò vô giá trong việc bảo vệ đất. Thảm mục (lá cây, cành khô rơi rụng) hoạt động như một lớp màng lọc tự nhiên, ngăn chặn sự tác động trực tiếp của giọt mưa lên mặt đất, giảm tốc độ dòng chảy mặt và tăng cường khả năng thấm nước vào đất. Do đó, một giải pháp quan trọng là phải chấm dứt hoàn toàn việc đốt thảm mục sau khai thác. Thay vào đó, cần băm nhỏ và rải đều cành lá trên diện tích khai thác để chúng phân hủy tự nhiên, trả lại dinh dưỡng cho đất. Đối với thảm tươi, việc duy trì các loài cây cỏ, cây bụi bản địa không chỉ giúp che phủ đất mà còn cải thiện cấu trúc đất thông qua hệ rễ, làm tăng độ xốp và sự ổn định của kết cấu đất. Đây là nền tảng cho việc chống xói mòn đất đồi Ba Vì một cách bền vững.

IV. Phương pháp phát triển rừng bền vững Ba Vì toàn diện

Để hiện thực hóa mục tiêu phát triển rừng bền vững Ba Vì, cần một cách tiếp cận toàn diện, vượt ra ngoài các giải pháp kỹ thuật đơn lẻ. Trọng tâm của phương pháp này là chuyển đổi mô hình canh tác từ rừng trồng thuần loài, chu kỳ ngắn sang các hệ thống đa dạng và ổn định hơn. Việc trồng cây gỗ lớn bản địa hoặc trồng hỗn giao giữa cây bản địa và các loài cây nhập nội sinh trưởng nhanh là một định hướng chiến lược. Mô hình này không chỉ giúp bảo tồn đa dạng sinh học Vườn quốc gia Ba Vì mà còn nâng cao khả năng chống chịu của rừng trước sâu bệnh và biến đổi khí hậu, đồng thời tạo ra các sản phẩm gỗ có giá trị kinh tế cao hơn trong dài hạn. Song song đó, việc ứng dụng các mô hình nông lâm kết hợp tại Ba Vì một cách khoa học sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng đất, đa dạng hóa nguồn thu nhập và cải thiện sinh kế cho người dân vùng đệm. Thay vì trồng sắn xen canh một cách quảng canh, có thể phát triển các mô hình trồng cây dược liệu dưới tán rừng hoặc chăn nuôi kết hợp. Cuối cùng, để các giải pháp này được thực thi hiệu quả, cần có sự hỗ trợ mạnh mẽ từ chính sách lâm nghiệp, bao gồm việc hoàn thiện công tác giao đất giao rừng, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật và vốn, đồng thời xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng để cộng đồng địa phương có thêm động lực tham gia vào công tác quản lý tài nguyên rừng Ba Vì.

4.1. Chuyển đổi từ rừng thuần loài sang trồng cây gỗ lớn bản địa

Rừng trồng thuần loài Keo, Thông tuy mang lại hiệu quả kinh tế trước mắt nhưng gây ra nhiều hệ lụy về môi trường. Giải pháp căn cơ là dần dần chuyển đổi sang mô hình trồng hỗn giao hoặc làm giàu rừng bằng các loài cây gỗ lớn bản địa có giá trị cao. Việc trồng cây gỗ lớn bản địa như Sảng, Gội, Vàng anh... giúp phục hồi cấu trúc và chức năng của một hệ sinh thái rừng trồng gần với tự nhiên hơn. Các loài cây này có hệ rễ sâu, giúp cải thiện cấu trúc đất, tăng khả năng giữ nước và chống xói mòn hiệu quả hơn. Đồng thời, chúng tạo ra môi trường sống thuận lợi cho nhiều loài động thực vật khác, góp phần quan trọng vào việc bảo tồn đa dạng sinh học.

4.2. Ứng dụng mô hình nông lâm kết hợp tại Ba Vì để tăng hiệu quả

Mô hình nông lâm kết hợp tại Ba Vì là một giải pháp thông minh để hài hòa giữa mục tiêu kinh tế và bảo vệ môi trường. Thay vì chỉ tập trung vào cây gỗ, người dân có thể trồng xen các loại cây nông nghiệp ngắn ngày trong 1-2 năm đầu hoặc các loại cây dược liệu, cây ăn quả chịu bóng dưới tán rừng khi rừng đã lớn. Điều này không chỉ mang lại nguồn thu nhập thường xuyên, giảm áp lực phải khai thác rừng sớm, mà còn giúp duy trì độ che phủ đất liên tục, hạn chế cỏ dại và cải thiện độ phì của đất. Các mô hình như trồng Sa nhân, Ba kích dưới tán rừng Keo là những ví dụ điển hình cần được nhân rộng, góp phần tạo sinh kế cho người dân vùng đệm một cách bền vững.

4.3. Tăng cường chính sách lâm nghiệp và vai trò cộng đồng

Kỹ thuật tiên tiến sẽ không thể phát huy hiệu quả nếu thiếu một khung chính sách lâm nghiệp hỗ trợ và sự tham gia tích cực của cộng đồng. Nhà nước cần có chính sách khuyến khích người dân chuyển đổi sang các mô hình trồng rừng bền vững thông qua hỗ trợ cây giống chất lượng cao, tập huấn kỹ thuật và tín dụng ưu đãi. Việc hoàn thiện cơ chế giao đất, giao rừng lâu dài sẽ giúp người dân yên tâm đầu tư. Đồng thời, cần xây dựng và thực hiện hiệu quả chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng, để những người giữ rừng được hưởng lợi từ các giá trị mà rừng tạo ra như hấp thụ carbon của rừng và bảo vệ nguồn nước. Nâng cao vai trò của cộng đồng trong giám sát và quản lý tài nguyên rừng Ba Vì là chìa khóa để đảm bảo sự thành công lâu dài.

V. Kết quả nghiên cứu về bảo tồn đa dạng sinh học VQG Ba Vì

Nghiên cứu thực địa tại Ba Vì đã cung cấp những bằng chứng khoa học rõ ràng về tác động của các loại hình rừng trồng đến đa dạng sinh học, một khía cạnh quan trọng của bảo tồn đa dạng sinh học Vườn quốc gia Ba Vì và các khu vực lân cận. Kết quả phân tích so sánh cho thấy một sự khác biệt lớn giữa hệ sinh thái rừng trồng (Keo tai tượng, Thông mã vĩ) và rừng tự nhiên phục hồi (trạng thái IIIA1). Rừng tự nhiên có chỉ số đa dạng sinh học cao hơn hẳn ở tất cả các tầng cấu trúc. Cụ thể, rừng tự nhiên ghi nhận đến 12 loài cây bụi thảm tươi và 9 loài cây gỗ tái sinh, trong khi ở các trạng thái rừng trồng, con số này thấp hơn nhiều, thậm chí không có cây tái sinh ở rừng Thông 20 tuổi do các điều kiện khắc nghiệt về ánh sáng và thảm mục dày đặc. Sự chênh lệch này cho thấy các mô hình trồng rừng thuần loài hiện tại chưa tạo ra được một môi trường sống phù hợp để thu hút và nuôi dưỡng các loài bản địa. Đặc biệt, nghiên cứu về động vật đất, cụ thể là giun đất, đã cho thấy mật độ của chúng trong đất rừng trồng thấp hơn đáng kể so với rừng tự nhiên. Điều này phản ánh chất lượng môi trường đất bị suy giảm, ảnh hưởng đến các quá trình phân giải chất hữu cơ và duy trì độ tở xốp của đất.

5.1. Phân tích so sánh hệ sinh thái rừng trồng và rừng tự nhiên

Số liệu điều tra cấu trúc rừng đã làm nổi bật sự khác biệt giữa hai hệ sinh thái. Rừng tự nhiên đối chứng (IIIA1) sở hữu một cấu trúc đa tầng phức tạp, với sự đa dạng về loài ở cả tầng cây gỗ, tầng cây bụi và lớp cây tái sinh. Ngược lại, hệ sinh thái rừng trồng Keo và Thông có cấu trúc đơn giản, đồng nhất về loài và tuổi. Bảng 4.4 cho thấy, trong khi rừng tự nhiên có 9 loài cây tái sinh hứa hẹn như Sảng nhung, Gội trắng, thì rừng Keo 6 tuổi chỉ có 4 loài và chủ yếu là các loài tiên phong. Sự nghèo nàn về loài tái sinh này cho thấy rừng trồng khó có khả năng tự phục hồi và diễn thế thành một trạng thái gần với tự nhiên nếu không có sự can thiệp tích cực.

5.2. Ảnh hưởng của cấu trúc rừng đến sự phong phú của động vật đất

Động vật đất, đặc biệt là giun đất, là chỉ số sinh học quan trọng phản ánh sức khỏe của đất. Nghiên cứu tại Ba Vì (Bảng 4.17) chỉ ra rằng mật độ giun đất ở rừng Thông và Keo tai tượng thấp hơn nhiều so với rừng tự nhiên. Nguyên nhân là do rừng trồng thuần loài tạo ra một loại thảm mục đơn điệu (lá kim của Thông khó phân hủy), cùng với các hoạt động canh tác như sử dụng hóa chất và xáo trộn đất đã tạo ra môi trường sống không thuận lợi. Sự suy giảm quần thể động vật đất làm chậm quá trình phân giải vật chất hữu cơ, giảm độ phì nhiêu và độ xốp của đất, từ đó ảnh hưởng ngược lại đến sinh trưởng của cây trồng. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo tồn đa dạng sinh học ở cả cấp độ vi mô để duy trì một hệ sinh thái rừng trồng khỏe mạnh.

VI. Hướng đi tương lai cho hệ sinh thái rừng trồng Ba Vì

Tương lai của hệ sinh thái rừng trồng Ba Vì phụ thuộc vào khả năng chuyển đổi sang một mô hình quản lý bền vững, tích hợp đa mục tiêu. Thay vì chỉ tập trung vào sản lượng gỗ, hướng đi mới cần khai thác và phát huy các giá trị đa dạng của rừng. Một trong những định hướng tiềm năng là tích hợp hoạt động du lịch sinh thái bền vững vào công tác bảo vệ và phát triển rừng. Những khu rừng trồng hỗn giao, có cấu trúc đẹp và đa dạng sinh học cao sẽ trở thành điểm đến hấp dẫn, tạo ra nguồn thu nhập bổ sung cho người dân và tăng cường ý thức bảo vệ môi trường. Điều này đòi hỏi sự đầu tư vào cảnh quan, xây dựng các tuyến đường mòn sinh thái và phát triển các sản phẩm du lịch gắn với văn hóa bản địa. Bên cạnh đó, việc tối ưu hóa các chức năng môi trường của rừng là một nhiệm vụ trọng tâm. Cần có các nghiên cứu sâu hơn để lượng hóa và phát huy tối đa vai trò của rừng trong điều hòa khí hậu, đặc biệt là khả năng hấp thụ carbon của rừng. Các mô hình trồng cây gỗ lớn, kéo dài chu kỳ kinh doanh sẽ giúp tích lũy một lượng carbon lớn hơn đáng kể so với mô hình trồng Keo chu kỳ ngắn. Đồng thời, một khu rừng được quản lý tốt, với thảm thực vật đa dạng sẽ góp phần hiệu quả vào công tác phòng chống cháy rừng và bảo vệ nguồn nước, đảm bảo sự phát triển hài hòa và bền vững cho toàn khu vực.

6.1. Tích hợp du lịch sinh thái bền vững và bảo vệ rừng

Ba Vì có tiềm năng lớn về du lịch nhờ cảnh quan thiên nhiên và vị trí gần thủ đô. Việc phát triển du lịch sinh thái bền vững có thể trở thành động lực thúc đẩy công tác bảo vệ rừng. Thay vì khai thác trắng, có thể áp dụng mô hình khai thác chọn lọc, tỉa thưa để duy trì cảnh quan rừng liên tục. Các hộ gia đình có thể tham gia cung cấp dịch vụ homestay, hướng dẫn viên du lịch sinh thái, bán các sản phẩm nông lâm sản địa phương. Nguồn thu từ du lịch sẽ giúp đa dạng hóa sinh kế cho người dân vùng đệm, giảm sự phụ thuộc vào việc khai thác gỗ, từ đó tạo ra một chu trình tích cực: rừng được bảo vệ tốt hơn sẽ thu hút nhiều khách du lịch hơn, và nguồn lợi từ du lịch lại quay trở lại đầu tư cho công tác bảo vệ rừng.

6.2. Tối ưu hóa vai trò của rừng trong điều hòa khí hậu và hấp thụ carbon

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, vai trò của rừng trong điều hòa khí hậu ngày càng trở nên quan trọng. Các chính sách lâm nghiệp cần ưu tiên các giải pháp giúp tối đa hóa khả năng hấp thụ carbon của rừng. Điều này bao gồm việc khuyến khích trồng cây gỗ lớn bản địa với chu kỳ kinh doanh dài, và áp dụng các biện pháp lâm sinh bền vững để tăng sinh khối của rừng. Việc tham gia vào các thị trường tín chỉ carbon trong tương lai cũng là một hướng đi tiềm năng, mang lại nguồn tài chính bổ sung cho công tác quản lý tài nguyên rừng Ba Vì. Một hệ sinh thái rừng khỏe mạnh, đa dạng không chỉ hấp thụ nhiều CO2 hơn mà còn có khả năng chống chịu tốt hơn trước các hiện tượng thời tiết cực đoan, góp phần vào sự ổn định của cả khu vực.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Rừng trồng tại huyện Ba Vì giữ vai trò chiến lược trong hệ thống phòng hộ đầu nguồn và bảo vệ môi trường sinh thái cho toàn bộ vùng phụ cận phía Tây Thủ đô. Địa phương này hiện sở hữu 8.467,65 ha rừng trồng, chiếm xấp xỉ 70% tổng diện tích đất có rừng toàn huyện và đóng góp tới 48,96% tổng diện tích rừng trồng của thành phố Hà Nội. Tuy nhiên, việc phát triển ồ ạt các mô hình rừng trồng thuần loài kinh doanh gỗ nhỏ với chu kỳ ngắn từ 5 đến 7 năm đang tạo ra những sức ép nặng nề lên tính bền vững của môi trường đất dốc.

Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là đánh giá toàn diện các tác động môi trường từ các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ và Keo tai tượng tại 3 xã trọng điểm gồm Yên Bài, Vân Hòa và Khánh Thượng trong giai đoạn 2012 - 2013. Luận văn đi sâu phân tích các chỉ tiêu cấu trúc lâm phần, định lượng lượng đất xói mòn mặt, chất lượng dòng chảy mặt và mức độ đa dạng sinh học của thực vật và sinh vật đất; từ đó đề xuất hệ thống giải pháp nâng cao hiệu quả môi trường một cách khoa học.

Ý nghĩa của công trình thể hiện ở việc cung cấp luận cứ định lượng cho hơn 50% chủ rừng là hộ gia đình và các đơn vị quản lý nhà nước tại địa phương. Kết quả nghiên cứu giúp định hình phương thức canh tác bền vững, hạn chế nguy cơ xói mòn đất dốc trung bình trên 20 độ, bảo tồn lớp đất mặt có độ dày tầng A đạt trên 10 cm và duy trì độ xốp đất trong ngưỡng an toàn từ 50% đến 59%.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên lý thuyết cân bằng sinh thái rừng phòng hộ đầu nguồn và lý thuyết động lực học xói mòn đất dốc vùng nhiệt đới gió mùa. Mô hình nghiên cứu tập trung phân tích mối quan hệ tương tác đa chiều giữa cấu trúc lâm phần (độ tàn che tán rừng, độ che phủ tầng thảm tươi, thảm mục) với các đặc tính lý hóa của đất và cường độ dòng chảy mặt dưới các cấp độ dốc từ 15 đến 25 độ.

Hệ thống khái niệm học thuật cốt lõi bao gồm: Độ tàn che tầng cây cao biểu thị tỷ lệ diện tích tán lá che phủ mặt đất; Độ che phủ thảm tươi và thảm mục phản ánh lớp chắn bảo vệ đất trước sức công phá của hạt mưa; Dung trọng và độ xốp của đất biểu thị mức độ nén chặt và khả năng thẩm thấu nước tầng mặt; Chỉ số đa dạng loài Simpson lượng hóa tính ổn định của hệ sinh thái quần xã thực bì và động vật đất.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu kết hợp hài hòa giữa kế thừa dữ liệu, điều tra thực địa theo ô tiêu chuẩn định vị và phân tích hóa lý trong phòng thí nghiệm. Việc lựa chọn phương pháp phân tích thực nghiệm và mô hình hóa tương quan giúp lượng hóa chính xác lượng đất xói mòn mặt thay vì chỉ đánh giá định tính.

Cỡ mẫu và bố trí thực địa: Thiết lập các ô tiêu chuẩn đại diện cho 2 loài cây ở các cấp tuổi khác nhau (Keo tai tượng 2, 4, 6 tuổi; Thông mã vĩ 4, 10, 20 tuổi). Trên mỗi ô tiêu chuẩn, bố trí 5 ô dạng bản kích thước 2m x 2m để điều tra cây bụi thảm tươi, 5 ô kích thước 1m x 1m để điều tra mật độ giun đất, đồng thời đào 6 phẫu diện đất đại diện cho các cấp tuổi.

Nguồn dữ liệu và phân tích nội nghiệp: Thu thập 40 mẫu nước mặt tại các bãi đo xói mòn để phân tích các thông số TDS, TSS, pH, NH4+ (theo phương pháp so màu Nessler) và PO43- (theo tiêu chuẩn TCVN 6282 - 1996). Mẫu đất được sấy khô ở nhiệt độ 107 độ C để tính dung trọng và xác định tỷ trọng bằng bình picnomet. Toàn bộ dữ liệu thực địa từ tháng 8 năm 2012 đến tháng 10 năm 2013 được tính toán, hồi quy tương quan xói mòn theo công thức thực nghiệm lâm học chuyên ngành và xử lý thống kê bằng phần mềm SPSS kết hợp Excel.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích phẫu diện và đặc tính lý học đất cho thấy đất dưới các trạng thái rừng trồng có tầng mặt rất mỏng. Tầng A ở rừng Keo tai tượng chỉ dày từ 1 đến 3 cm, trong khi rừng Thông 4 tuổi bị mất hoàn toàn tầng A do xới xáo và xói mòn cơ học. Độ xốp tầng đất mặt dao động từ 50% đến 59%, dung trọng biến thiên từ 1,10 đến 1,22 g/cm3, phản ánh cấu trúc đất xốp nhưng dễ bị tổn thương khi mất lớp phủ bảo vệ.

Cấu trúc tầng thảm tươi suy giảm nghiêm trọng theo cấp tuổi của rừng. Ở rừng Keo tai tượng 2 tuổi, độ che phủ thảm tươi đạt 95% với 7 loài cỏ và cây bụi, nhưng khi bước sang 6 tuổi, độ che phủ giảm mạnh xuống chỉ còn 30% với 5 loài. Tương tự, rừng Thông 20 tuổi có độ che phủ thảm tươi chỉ đạt 20% do lớp thảm mục dày tới 90% cản trở sự nảy mầm của các loài thực vật tầng dưới.

Quan trắc 29 trận mưa tại rừng Keo tai tượng với tổng lượng mưa 450,83 mm (cường độ mưa cực đại 41,18 mm/h) và 13 trận tại rừng Thông mã vĩ (lượng mưa cực đại 81,07 mm) chỉ ra rằng lượng đất xói mòn tỷ lệ thuận với lượng mưa và cường độ mưa. Tuy nhiên, mức độ rửa trôi bề mặt được cản trở rõ rệt tại các ô tiêu chuẩn duy trì được độ tàn che trên 70% kết hợp với thảm mục tự nhiên.

Đa dạng sinh học và khả năng tái sinh tự nhiên trong rừng trồng rất thấp so với rừng tự nhiên trong cùng khu vực. Rừng tự nhiên trạng thái IIIA1 có 12 loài cây bụi và 9 loài cây tái sinh với phẩm chất tốt, trong khi rừng Thông 20 tuổi gần như không ghi nhận sự xuất hiện của cây tái sinh tự nhiên do sự tác động thường xuyên của con người và lớp tàn dư mục dày đặc.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến tình trạng suy thoái tầng đất mặt và giảm đa dạng sinh học là do tập quán canh tác thuần loài ngắn hạn. Người dân địa phương thường áp dụng biện pháp phát dọn trắng, đốt dọn thực bì trước khi trồng và sử dụng thuốc trừ cỏ. Khi rừng bước vào giai đoạn khép tán từ 4 đến 6 tuổi với độ tàn che cao từ 73,6% đến 82,67%, ánh sáng tầng dưới bị triệt tiêu khiến thảm tươi chết dần, làm mất lớp lá chắn trực tiếp giữ đất.

Kết quả nghiên cứu này tương đồng với các công bố khoa học của nhiều chuyên gia lâm nghiệp trong nước, khẳng định rằng dòng chảy mặt và lượng đất xói mòn ở rừng trồng thuần loài cao hơn đáng kể so với rừng hỗn loài tự nhiên. Khi vòm tán cây rừng quá cao, những giọt nước mưa ngưng đọng trên lá có kích thước lớn hơn, tạo sức công phá bề mặt mạnh hơn nếu bên dưới thiếu vắng lớp thảm mục và thảm tươi.

Dữ liệu nghiên cứu có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ phân tán hồi quy biểu diễn tương quan tuyến tính giữa cường độ mưa (mm/h) và tổng lượng chất rắn xói mòn (g/m2), kết hợp bảng đối chiếu nồng độ các chất hòa tan như PO43- và NH4+ theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.

Đề xuất và khuyến nghị

Chuyển đổi kỹ thuật xử lý thực bì và chuẩn bị đất: Nghiêm cấm hoàn toàn biện pháp đốt dọn tàn dư thực bì sau khai thác. Áp dụng kỹ thuật băm dập cành nhánh và rải đều theo đường đồng mức nhằm duy trì lớp thảm phủ hữu cơ dày từ 3 đến 5 cm, giúp giảm lượng đất xói mòn mặt từ 40% đến 50%. Giải pháp này cần được Hạt Kiểm lâm huyện Ba Vì và các xã hướng dẫn thực hiện ngay từ đầu năm 2024.

Kéo dài luân kỳ kinh doanh và chuyển hóa rừng gỗ lớn: Điều chỉnh chu kỳ khai thác Keo tai tượng từ 5 - 7 năm lên 10 - 12 năm. Tiến hành tỉa thưa định kỳ để điều chỉnh mật độ cây đứng duy trì từ 800 đến 1.000 cây/ha, đảm bảo độ tàn che tầng cây cao ổn định trong khoảng 65% đến 70%, tạo điều kiện cho thảm cỏ và cây bụi duy trì độ che phủ trên 50%.

Trồng làm giàu rừng bằng cây bản địa đa tầng tán: Đưa các loài cây bản địa như Re bầu, Kháo, Thừng mực mỡ vào trồng bổ sung dưới tán rừng Thông và Keo ở tuổi trung niên với tỷ lệ hỗn giao từ 20% đến 30%. Mục tiêu là nâng chỉ số đa dạng loài Simpson của quần xã lên trên 0,7 trong giai đoạn 2024 - 2028.

Thể chế hóa chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng: Ủy ban nhân dân huyện Ba Vì phối hợp với Ban Quản lý Vườn Quốc gia Ba Vì xây dựng đề án chi trả dịch vụ môi trường rừng đối với các cơ sở du lịch sinh thái và doanh nghiệp khai thác nguồn nước. Mục tiêu là trích tối thiểu 15% nguồn thu dịch vụ để hỗ trợ kinh phí bảo vệ rừng cho 100% hộ gia đình nhận khoán đất lâm nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Cơ quan quản lý nhà nước và lực lượng Kiểm lâm: Tham khảo cơ sở dữ liệu về 8.467,65 ha rừng và các chỉ số xói mòn để hoạch định quy hoạch 3 loại rừng, ban hành quy chế quản lý lâm sinh và giám sát các biện pháp canh tác đất dốc tại vùng bán sơn địa.

Hộ gia đình và các chủ rừng sản xuất: Ứng dụng các quy trình kỹ thuật cải tiến luân kỳ khai thác từ 6 năm lên 10 năm, bỏ thói quen đốt thực bì và duy trì thảm cỏ để bảo vệ độ phì tầng đất A, ngăn chặn hiện tượng đất bị khô cằn và thoái hóa sau 3 chu kỳ trồng.

Các nhà khoa học, giảng viên và sinh viên ngành Lâm nghiệp: Sử dụng phương pháp bố trí ô xói mòn thực địa, công thức tính toán xói mòn đất và chuỗi số liệu thực nghiệm 40 mẫu nước làm tài liệu giảng dạy, nghiên cứu chuyên sâu về sinh thái rừng và thủy văn lưu vực.

Các tổ chức phi chính phủ và đơn vị kinh doanh du lịch sinh thái: Khai thác các dẫn liệu về đa dạng sinh học và giá trị phòng hộ nguồn nước để xây dựng các dự án bảo tồn, phát triển mô hình chi trả dịch vụ môi trường rừng gắn với du lịch sinh thái bền vững tại khu vực chân núi Ba Vì.

Câu hỏi thường gặp

Rừng Keo tai tượng hay rừng Thông mã vĩ có khả năng chống xói mòn tốt hơn? Rừng Thông mã vĩ lâu năm (từ 10 đến 20 tuổi) có khả năng chống xói mòn tốt hơn nhờ lớp thảm mục lá kim tích lũy dày tới 90% che phủ bề mặt đất. Tuy nhiên, ở giai đoạn 4 tuổi, rừng Thông có độ tàn che rất thấp chỉ 10,6%, khiến nguy cơ xói mòn cao hơn so với rừng Keo tai tượng cùng cấp tuổi có độ tàn che đạt trên 73%.

Tại sao tầng cây bụi thảm tươi lại suy giảm mạnh khi rừng trồng khép tán? Khi rừng Keo và Thông bước vào giai đoạn 4 đến 6 tuổi, tán lá phát triển mạnh khiến độ tàn che đạt mức cao từ 73,6% đến 82,67%. Tầng tán khép kín triệt tiêu phần lớn ánh sáng xuyên xuống mặt đất, làm cho các loài cỏ và cây bụi ưa sáng không thể quang hợp và suy giảm độ che phủ từ 95% xuống còn 30%.

Tập quán đốt thực bì sau khai thác gây ra những tác hại cụ thể nào cho đất? Đốt thực bì thiêu hủy hoàn toàn lớp vật rơi rụng và nguồn hữu cơ bổ sung cho đất, làm mất đi tầng đất mặt màu mỡ dày 1 đến 3 cm. Việc này khiến đất bị trơ sỏi đá, giảm độ xốp đất xuống dưới 50%, làm tăng lượng dòng chảy mặt và thúc đẩy xói mòn đất dốc tăng gấp 3 đến 5 lần trong mùa mưa.

Phương pháp nào được áp dụng để xác định lượng đất xói mòn trong nghiên cứu? Nghiên cứu kết hợp hai phương pháp: quan trắc thực địa tại các ô đo xói mòn hứng dòng chảy mặt sau 29 trận mưa và phương pháp tính toán mô hình hóa theo công thức thực nghiệm của các chuyên gia lâm học, tích hợp các biến số về độ dốc, độ tàn che, chiều cao cây, độ che phủ thảm mục và độ xốp đất.

Giải pháp nào giúp hài hòa giữa lợi nhuận kinh tế và bảo vệ môi trường cho người trồng rừng? Chủ rừng nên chuyển hóa từ kinh doanh gỗ nhỏ sang gỗ lớn bằng cách kéo dài chu kỳ lên 10 - 12 năm, kết hợp trồng xen 20 - 30% cây bản địa có giá trị. Cách làm này vừa tăng giá trị sản lượng gỗ thương phẩm gấp 1,5 đến 2 lần, vừa giữ vững độ che phủ thảm tươi trên 50% để bảo vệ tài nguyên đất và nguồn nước.

Kết luận

• Rừng trồng Ba Vì giữ vị trí xung yếu với hơn 8.400 ha nhưng đang đối mặt với nguy cơ suy thoái đất do các phương thức kinh doanh rừng thuần loài ngắn ngày.
• Tầng đất mặt tại khu vực nghiên cứu rất mỏng (chỉ 1 - 3 cm) và độ che phủ thảm tươi suy giảm mạnh từ 95% xuống 30% khi rừng bước vào tuổi khép tán.
• Mức độ xói mòn đất chịu tác động trực tiếp từ lượng mưa và cường độ mưa, nhưng được hạn chế đáng kể ở những nơi duy trì thảm mục và không đốt thực bì.
• Việc chuyển hóa rừng gỗ lớn và trồng xen 20% đến 30% cây bản địa là giải pháp kỹ thuật then chốt để khôi phục đa dạng sinh học và bảo vệ nguồn nước.
• Cần sớm thực thi cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng nhằm tạo nguồn tài chính bền vững hỗ trợ hơn 50% chủ rừng là hộ gia đình thực hiện các biện pháp canh tác đất dốc an toàn.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là đã lượng hóa thành công các tác động môi trường của rừng trồng tại Ba Vì thông qua hệ thống số liệu thực nghiệm đa chỉ tiêu. Các cấp quản lý và cộng đồng địa phương cần khẩn trương áp dụng quy trình canh tác lâm nghiệp bền vững không đốt thực bì ngay trong chu kỳ sản xuất tiếp theo nhằm bảo vệ toàn diện hệ sinh thái vùng đệm Thủ đô.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Ngoài nước Các nghiên cứu trên thế giớivề giá trị môi trường của rừng chủ yếu tập trung vào giá trị bảo vệ đất, điều hòa và bảo vệ nguồn nước, giảm nguy cơ của các thảm họa tự nhiên, giá trị bảo vệ môi trường không khí. Theo Hamilton và King (1983), việc mất đi lớp rừng che phủ có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng nếu diễn ra việc khai thác gỗ bừa bãi hoặc sử dụng đất không hợp lý. Hai chức năng quan trọng của rừng trong việc duy trì khả năng phòng hộ của các vùng đầu nguồn sẽ bị ảnh hưởng đó là: Thứ nhất, rừng hạn chế xói mòn đất và bồi lắng.

Thứ hai, rừng điều tiết dòng chảy hạn chế lũ lụt, cung cấp nguồn nước[30]. Ngược lại những suy luận của chúng ta, những nghiên cứu của Mingteh Chang chỉ ra rằng: Cường độ tỉa thưa rừng và sự phân bố các cây tỉa thưa có ảnh hưởng đến sản lượng nước trong lưu vực. Nếu áp dụng phương thức chặt trắng trên toàn bộ lưu vực thì sản lượng nước tăng lên lớn nhất. Trong khi đó phương thức chặt tỉa thưa làm cho sản lượng nước tăng lên ít nhất.

Ví dụ ở rừng thực nghiệm Orego, rừng chặt trắng hoàn toàn, năm đầu tiên, trữ lượng nước tăng lên khoảng 462mm (39%), 427mm ở Coweeta, phía Bắc Carolina và chỉ 15mm (8%) ở Wagon Wheet Gap ở Colorado. Tuy nhiên mức tăng tối đa chỉ có thể từ 470 – 600mm/năm được ghi nhận ở năm quan sát thứ 2 đến thứ 5 ở Oregon. Đây là con số lớn nhất từ trước tới nay ở Mỹ[29]. Ngoài ra những nghiên cứu của các tác giảnày cũng chỉ ra rằng: Sản lượng nước tăng lên trong suốt quá trình chặt rừng trong khoảng từ 10% - 65%, ngoài ra quá trình này còn gây ra các hiệu ứng ngược như làm mất chất dinh dưỡng, xói mòn đất, ảnh hưởng đến chất lượng nước và giá trị thẩm mỹ của môi trường cảnh quan.

Sản lượng nước tăng lên ít hơn khi chặt tỉa thưa một phần so với trường hợp chặt trắng. Như vậy có thể thấy, trong những nghiên cứu này chỉ ra khi diện tích rừng giảm, thì sản lượng nước sản sinh ra ở vùng đầu nguồn lại tăng lên và ngược lại, 4 hoạt động trồng rừng làm giảm đi lượng nước trong lưu vực. Vì vậy những điều chúng ta vẫn suy luận có thể cần được xem xét đặc biệt đối với rừng trồng ở Việt Nam, nơi có chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa, lượng mưa tập trung vào một số tháng trong năm. Việc tàn phá rừng đầu nguồn đã góp phần làm tăng các thảm họa tự nhiên gây ra ảnh hưởng lớn đến đời sống và sản xuất.

Chúng ta phải trả giá đắt cho việc làm suy giảm các vùng đầu nguồn do phá rừng và sử dụng đất không hợp lý. Ngày nay, 1/5 dân số trên thế giới bị thiếu nước sạch để uống và một nửa dân số thế giới thiếu nước cho các nhu cầu vệ sinh (RUPES, 2004). Lượng hóa giá trị phòng hộ của rừng đã được nhiều công trình nghiên cứu đề cập tới, trong đó giá trị của rừng trong hạn chế xói mòn là rất đáng kể. Xói mòn đất ở nơi phá rừng làm rẫy cao gấp 10 lần ở những khu vực có rừng tự nhiên.

Song song với quá trình xói mòn là sự tích tụ chất lắng đọng tại các vùng trũng gây ra thiệt hại cho các công trình thủy lợi, các hồ nhân tạo. Các nhà khoa học như (Cruz etal, 1988), (Mahmood, 1987) đã có những công trình nghiên cứu ước tính giá trị khi rừng được bảo vệ, lợi ích về chống xói mòn, rửa trôi, kiểm soát dòng chảy, giá trị bảo vệ các hồ nhân tạo và giảm các chất bồi lắng[28].