Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của một số trạng thái rừng tự nhiên làm cơ sở đề xuất các giải pháp phục hồi rừng tại xã hạnh lâm huyện thanh chương tỉnh nghệ an

Xã Hạnh Lâm, huyện Thanh Chương, Nghệ An, là một trong những khu vực có diện tích rừng tự nhiên lớn, chiếm 70% diện… 63 trang · Đại Học Lâm Nghiệp · 2018.

• Tác giả: Lê Thị Nhàn
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Thu Hằng
• Trường học: Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Giải Pháp Phục Hồi Rừng Tự Nhiên Tại Xã Hạnh Lâm, Huyện Thanh Chương, Nghệ An
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Nghệ An

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. PHẦN I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới
• 1.1.1. Nghiên cứu phân loại trạng thái rừng
• 1.1.2. Nghiên cứu cấu trúc tầng cây cao
• 1.1.3. Những nghiên cứu về định lượng cấu trúc rừng
• 1.1.3.1. Nghiên cứu về phân bố số cây theo đường kính
• 1.1.3.2. Nghiên cứu về phân bố số cây theo chiều cao
• 1.1.3.3. Nghiên cứu về tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực
• 1.1.3.4. Nghiên cứu về tương quan giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực
• 1.1.4. Nghiên cứu về tái sinh rừng
• 1.2. Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng
• 1.3. Nghiên cứu cấu trúc tầng cây cao
• 1.4. Nghiên cứu tái sinh rừng
• 2. PHẦN II: MỤC TIÊU – ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.3.1. Đặc điểm cấu trúc của tầng cây cao ở trạng thái rừng IIA và IIB
• 2.3.2. Đặc điểm tái sinh tự nhiên dưới các trạng thái rừng IIA và IIB
• 2.3.3. Đặc điểm cây bụi thảm tươi dưới tán rừng
• 2.3.4. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi rừng tại khu vực nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp luận
• 2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu
• 2.4.2.1. Phương pháp kế thừa số liệu
• 2.4.2.2. Phương pháp điều tra lâm học
• 2.4.3. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. PHẦN 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 lí
• 3.1.2. Thổ nhưỡng
• 3.1.3. Tài nguyên rừng
• 3.1.4. Hiện trạng sử dụng đất đai, tài nguyên rừng
• 3.1.5. Thảm thực vật
• 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 3.2.1. Hiện trạng dân số, dân tộc và lao động trong khu vực
• 3.2.2. Phân bố diện tích đất tự nhiên
• 3.2.3. Thu nhập bình quân của người dân trong vùng
• 3.2.4. Thực trạng về giáo dục, y tế trong vùng
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Kết quả nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao
• 4.1.1. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao
• 4.1.2. Đặc điểm cấu trúc mật độ
• 4.1.3. Cấu trúc tầng thứ
• 4.1.4. Một số đặc trưng mẫu của tầng cây cao tại khu vực nghiên cứu
• 4.1.5. Quy luật phân bố số cây theo đường kính N - D1.3
• 4.1.6. Quy luật phân bố số cây theo chiều cao N - Hvn
• 4.2. Đặc điểm lớp cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu
• 4.2.1. Tổ thành cây tái sinh
• 4.2.2. Mật độ cây tái sinh và mật độ cây tái sinh có triển vọng
• 4.2.3. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh
• 4.2.4. Đặc điểm phân bố chiều cao cây tái sinh
• 4.2.5. Mạng hình phân bố cây trên mặt đất
• 4.3. Tình hình cây bụi thảm tươi tại khu vực nghiên cứu
• 4.4. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh, xúc tiến tái sinh phục hồi rừng
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ
• 5.1. Tầng cây cao
• 5.2. Cây bụi thảm tươi
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ BIỂU
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng quan về giải pháp phục hồi rừng tự nhiên tại xã Hạnh Lâm

Xã Hạnh Lâm, huyện Thanh Chương, Nghệ An, là một trong những khu vực có diện tích rừng tự nhiên lớn, chiếm 70% diện tích toàn xã. Tuy nhiên, tình trạng khai thác rừng bừa bãi đã dẫn đến sự suy giảm nghiêm trọng về chất lượng rừng. Việc phục hồi rừng tự nhiên không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn duy trì tính đa dạng sinh học. Các giải pháp phục hồi rừng tự nhiên cần được nghiên cứu và áp dụng một cách đồng bộ và hiệu quả.

1.1. Tình hình hiện tại của rừng tự nhiên tại xã Hạnh Lâm

Hiện trạng rừng tự nhiên tại xã Hạnh Lâm đang gặp nhiều khó khăn. Sự khai thác không hợp lý đã làm giảm diện tích và chất lượng rừng. Theo thống kê, diện tích rừng tự nhiên đã giảm đáng kể trong những năm qua, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và đời sống của người dân địa phương.

1.2. Tầm quan trọng của việc phục hồi rừng tự nhiên

Phục hồi rừng tự nhiên là một nhiệm vụ cấp bách nhằm bảo vệ môi trường và duy trì đa dạng sinh học. Rừng không chỉ cung cấp gỗ và các sản phẩm lâm nghiệp mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu và bảo vệ nguồn nước.

II. Những thách thức trong việc phục hồi rừng tự nhiên tại Hạnh Lâm

Việc phục hồi rừng tự nhiên tại xã Hạnh Lâm đối mặt với nhiều thách thức. Các yếu tố như khai thác rừng trái phép, biến đổi khí hậu và thiếu nguồn lực cho công tác bảo vệ rừng đã làm cho công tác phục hồi gặp khó khăn. Cần có những biện pháp cụ thể để giải quyết các vấn đề này.

2.1. Khai thác rừng trái phép và tác động của nó

Khai thác rừng trái phép là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự suy giảm diện tích rừng tự nhiên. Hành động này không chỉ làm mất đi nguồn tài nguyên quý giá mà còn gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường sống của các loài động thực vật.

2.2. Biến đổi khí hậu và ảnh hưởng đến rừng tự nhiên

Biến đổi khí hậu đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái rừng. Thay đổi về nhiệt độ và lượng mưa có thể làm thay đổi cấu trúc và chức năng của rừng, từ đó ảnh hưởng đến khả năng phục hồi của rừng tự nhiên.

III. Phương pháp phục hồi rừng tự nhiên hiệu quả tại Hạnh Lâm

Để phục hồi rừng tự nhiên tại xã Hạnh Lâm, cần áp dụng các phương pháp lâm sinh hiện đại và bền vững. Các giải pháp như trồng cây bản địa, bảo vệ rừng tự nhiên và quản lý bền vững tài nguyên rừng sẽ giúp khôi phục hệ sinh thái rừng.

3.1. Trồng cây bản địa để phục hồi rừng

Trồng cây bản địa là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để phục hồi rừng tự nhiên. Cây bản địa có khả năng thích nghi tốt với điều kiện khí hậu và đất đai địa phương, từ đó giúp phục hồi nhanh chóng hệ sinh thái rừng.

3.2. Bảo vệ rừng tự nhiên hiện có

Bảo vệ rừng tự nhiên hiện có là một nhiệm vụ quan trọng trong công tác phục hồi. Cần có các biện pháp quản lý chặt chẽ để ngăn chặn khai thác trái phép và bảo vệ các loài động thực vật quý hiếm.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu phục hồi rừng

Các nghiên cứu về phục hồi rừng tự nhiên tại xã Hạnh Lâm đã chỉ ra rằng việc áp dụng các biện pháp lâm sinh hợp lý có thể mang lại kết quả tích cực. Những mô hình phục hồi thành công sẽ là cơ sở để nhân rộng ra các khu vực khác.

4.1. Mô hình phục hồi rừng thành công tại Hạnh Lâm

Một số mô hình phục hồi rừng thành công đã được triển khai tại xã Hạnh Lâm, cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc khôi phục hệ sinh thái rừng. Những mô hình này cần được đánh giá và nhân rộng để đạt được hiệu quả cao hơn.

4.2. Kết quả nghiên cứu về đa dạng sinh học

Nghiên cứu cho thấy việc phục hồi rừng tự nhiên không chỉ giúp tăng cường độ che phủ rừng mà còn cải thiện đa dạng sinh học. Các loài động thực vật đã bắt đầu quay trở lại, tạo nên một hệ sinh thái phong phú và bền vững.

V. Kết luận và hướng đi tương lai cho phục hồi rừng tại Hạnh Lâm

Việc phục hồi rừng tự nhiên tại xã Hạnh Lâm là một nhiệm vụ quan trọng và cần thiết. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng, cộng đồng và các tổ chức bảo vệ môi trường để đạt được mục tiêu phục hồi bền vững.

5.1. Tầm nhìn dài hạn cho phục hồi rừng

Tầm nhìn dài hạn cho phục hồi rừng tại xã Hạnh Lâm cần được xây dựng dựa trên các nghiên cứu khoa học và thực tiễn. Các kế hoạch phục hồi cần linh hoạt và thích ứng với điều kiện thực tế của địa phương.

5.2. Vai trò của cộng đồng trong phục hồi rừng

Cộng đồng địa phương đóng vai trò quan trọng trong công tác phục hồi rừng. Sự tham gia của người dân sẽ giúp nâng cao nhận thức và trách nhiệm trong việc bảo vệ và phát triển rừng tự nhiên.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tính đến ngày 31/12/2016, tổng diện tích rừng toàn quốc đạt 14.377.682 ha, trong đó diện tích rừng tự nhiên là 10.141.000 ha và rừng trồng là 4.236.682 ha, tỷ lệ che phủ rừng tương ứng đạt 41,19%. So với năm 2009 (tổng diện tích 13,1 triệu ha với 10,3 triệu ha rừng tự nhiên và 2,8 triệu ha rừng trồng), tổng diện tích rừng có xu hướng gia tăng nhưng chất lượng rừng tự nhiên lại suy giảm rõ rệt: diện tích rừng tự nhiên giảm, diện tích rừng nghèo kiệt tăng lên và trữ lượng rừng giàu sụt giảm nghiêm trọng do khai thác và sử dụng tài nguyên chưa hợp lý.

Tại xã Hạnh Lâm, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An — một xã miền núi biên giới giáp Lào — diện tích đất lâm nghiệp chiếm hơn 80% tổng diện tích tự nhiên toàn xã. Trong đó, rừng phòng hộ đầu nguồn đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc giữ nước, chống xói mòn và duy trì cân bằng sinh thái. Tuy nhiên, tình trạng khai thác gỗ không bền vững và tập quán đốt rừng làm nương rẫy trong nhiều năm qua đã làm biến dạng cấu trúc lâm phần, suy giảm tính đa dạng sinh học và nghèo hóa tài nguyên thực vật. Việc nắm bắt quy luật cấu trúc và khả năng tái sinh tự nhiên là cơ sở khoa học cốt lõi để xây dựng các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi rừng.

Khóa luận tốt nghiệp được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu sau:

1. Mục tiêu nghiên cứu: Xác định các đặc điểm cơ bản về cấu trúc lâm phần tầng cây cao và đặc điểm tái sinh tự nhiên ở trạng thái rừng phục hồi (IIA) và trạng thái rừng nghèo kiệt (IIB), làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn tại xã Hạnh Lâm, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An.
2. Nhiệm vụ nghiên cứu:
   • Điều tra, phân tích cấu trúc tổ thành loài, cấu trúc mật độ, cấu trúc tầng thứ của tầng cây cao.
   • Xác lập và mô hình hóa quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính ($N/D_{1.3}$) và theo cấp chiều cao ($N/H_{vn}$) bằng các hàm phân bố toán học lý thuyết.
   • Đánh giá đặc điểm lớp cây tái sinh tự nhiên: tổ thành, mật độ, chất lượng, nguồn gốc, phân bố theo cấp chiều cao, tỷ lệ cây có triển vọng và cấu trúc phân bố không gian trên mặt đất.
   • Đánh giá hiện trạng lớp cây bụi thảm tươi dưới tán rừng.
   • Đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật lâm sinh và quản lý bảo vệ rừng phù hợp với điều kiện thực tế của địa phương.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
   • Đối tượng nghiên cứu: Lâm phần rừng tự nhiên ở trạng thái IIA (rừng phục hồi sau khai thác kiệt hoặc sau nương rẫy) và trạng thái IIB (rừng nghèo kiệt) thuộc khu vực rừng phòng hộ đầu nguồn.
   • Phạm vi không gian: Xã Hạnh Lâm, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An (tọa độ địa lý từ $18^\circ46'40''$ đến $21^\circ07'$ Vĩ độ Bắc; từ $105^\circ06'32''$ đến $105^\circ50'$ Kinh độ Đông).
   • Phạm vi thời gian: Đề tài thực hiện trong giai đoạn 2014 – 2018 (số liệu điều tra thực địa hoàn thành năm 2018).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và mô hình áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý luận sinh thái học lâm nghiệp:

• Phân loại trạng thái rừng: Dựa trên hệ thống phân loại của Loetschau (1966) được Viện Điều tra Quy hoạch Rừng (FIPI) cải tiến áp dụng trong quy phạm thiết kế, kinh doanh rừng tự nhiên tại Việt Nam (1984), kết hợp quan điểm phân loại sinh thái của Thái Văn Trừng (1978).
• Cấu trúc tổ thành loài: Đánh giá thông qua hệ số tổ thành số cây ($K_i$) và Chỉ số giá trị quan trọng ($IV%$) theo phương pháp của Daniel Marmillod: $$IV% = \frac{N_i% + G_i%}{2}$$ Trong đó, $N_i%$ là tỷ lệ phần trăm số cây của loài $i$; $G_i%$ là tỷ lệ phần trăm tiết diện ngang của loài $i$. Các loài có $IV% \ge 5%$ được đưa vào công thức tổ thành (CTTT).
• Cấu trúc tầng thứ: Sử dụng phương pháp vẽ trắc đồ đứng của Richards (dải quan trắc $10\text{ m} \times 40\text{ m}$, tỷ lệ 1:100).
• Mô hình hóa quy luật phân bố thực nghiệm: Sử dụng hàm phân bố giảm liên tục Meyer, hàm Weibull và hàm Khoảng cách để nắn phân bố thực nghiệm $N/D_{1.3}$ và $N/H_{vn}$. Dạng hàm Weibull có công thức: $$f(x) = \frac{c}{b}\left(\frac{x}{b}\right)^{c-1} e^{-\left(\frac{x}{b}\right)^c}$$ Kiểm định độ phù hợp giữa phân bố lý thuyết và thực nghiệm bằng tiêu chuẩn Khi bình phương ($\chi^2$) ở mức ý nghĩa $\alpha = 0.05$: $$\chi^2 = \sum \frac{(f_t - f_l)^2}{f_l}$$
• Quy luật phân bố cây tái sinh trên mặt đất: Đánh giá dạng phân bố không gian thông qua chỉ số phân tán Poisson: $$K = \frac{S^2}{\bar{X}}$$ Với $\bar{X}$ là số cây bình quân/ô dạng bản, $S^2$ là phương sai mẫu ($K < 1$: phân bố đều; $K = 1$: phân bố ngẫu nhiên; $K > 1$: phân bố cụm).

Phương pháp thu thập và xử lý số liệu

• Phương pháp thu thập số liệu dã ngoại:
  • Lập 06 ô tiêu chuẩn (OTC) tạm thời có diện tích $1.000\text{ m}^2$ ($40\text{ m} \times 25\text{ m}$) điển hình tại 3 vị trí địa hình (chân đồi, sườn đồi, đỉnh đồi) cho 2 trạng thái rừng IIA và IIB (mỗi trạng thái 3 OTC).
  • Điều tra tầng cây cao: Đo đếm toàn bộ cây thân gỗ có $D_{1.3} \ge 6\text{ cm}$; đo đường kính ngang ngực ($D_{1.3}$) theo 2 hướng Đông - Tây và Nam - Bắc bằng thước kẹp kính; đo chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$) và chiều cao dưới cành ($H_{dc}$) bằng thước đo cao Blume-Leiss; đo đường kính tán ($D_t$) bằng thước dây.
  • Điều tra cây tái sinh và cây bụi thảm tươi: Trong mỗi OTC bố trí 5 ô dạng bản (ODB) diện tích $16\text{ m}^2$ ($4\text{ m} \times 4\text{ m}$) tại 4 góc và trung tâm (tổng diện tích $80\text{ m}^2$/OTC). Thu thập các chỉ tiêu: tên loài, nguồn gốc (hạt/chồi), cấp chiều cao (5 cấp: $<0,5\text{ m}$; $0,5 - 1,0\text{ m}$; $1,0 - 1,5\text{ m}$; $1,5 - 2,0\text{ m}$; $>2,0\text{ m}$), phân cấp chất lượng (Tốt - A, Trung bình - B, Xấu - C) và xác định cây có triển vọng ($H > H_{tb}$ của cây bụi thảm tươi và phẩm chất từ trung bình đến tốt).
• Phương pháp xử lý số liệu: Thống kê mô tả (tính $\bar{X}$, $S$, $S%$, $Sk$, $Ex$, tiêu chuẩn thuần nhất $U$), lập bảng tần số, nắn khớp hàm và vẽ đồ thị bằng phần mềm Microsoft Excel 2010.

Nội dung chính theo từng phần của khóa luận

Phần I: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Nội dung phần này hệ thống hóa các thành tựu nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên và tái sinh rừng trên thế giới và tại Việt Nam:

• Trên thế giới: Tổng thuật các công trình phân chia tầng tán của Richards (1939, 1952), Baur (1962); các mô hình định lượng phân bố số cây theo đường kính của Meyer (1934, 1943), Bailey (1973) với hàm Weibull; các quy luật tương quan $H-D$, $D_t-D$; quan điểm phân loại cây tái sinh theo nhu cầu ánh sáng của Rollet (1956), Schulz (1960).
• Tại Việt Nam: Tổng quan hệ thống phân loại trạng thái rừng của Loetschau (1966), Thái Văn Trừng (1978), Vũ Đình Huệ (1984), Vũ Đình Phương (1985); các nghiên cứu cấu trúc tầng thứ và phân bố toán học của Đồng Sỹ Hiền (1974), Nguyễn Văn Trương (1983), Nguyễn Hải Tuấn (1986), Trần Văn Con (1991), Đào Công Khanh (1996), Lê Sáu (1996); các kết luận về quy luật tái sinh của Trần Ngũ Phương (1965), Phùng Ngọc Lan (1964) và Vũ Tiến Hinh (1991).

Phần II: Mục tiêu – Đối tượng – Nội dung – Phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết cơ sở phương pháp luận sinh thái học rừng, sơ đồ bố trí hệ thống 6 ô tiêu chuẩn $1.000\text{ m}^2$ và 30 ô dạng bản $16\text{ m}^2$. Phần này chuẩn hóa các biểu mẫu điều tra dã ngoại (Mẫu biểu 01 đến 05) và xây dựng toàn bộ thuật toán tính toán các chỉ số thống kê, công thức xác định tổ thành $IV%$, thuật toán nắn phân bố lý thuyết Weibull/Meyer/Khoảng cách, kiểm định Khi bình phương $\chi^2$ và chỉ số phân bố không gian Poisson.

Phần III: Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu

Phần này mô tả toàn diện điều kiện lập địa và môi trường nhân văn tại xã Hạnh Lâm:

• Điều kiện tự nhiên: Địa hình núi đồi phức tạp chiếm 3/4 diện tích toàn xã, đỉnh cao nhất 1.430 m, thấp nhất 64 m, chia cắt bởi sông Giăng và sông Con. Thổ nhưỡng gồm đất đỏ vàng trên đá phiến sét (87,6 ha) và đất vàng nhạt trên sa thạch, cuội kết (93,7 ha). Khí hậu khắc nghiệt vùng Bắc Trung Bộ: nhiệt độ trung bình năm $23 - 24^\circ\text{C}$ (cao tuyệt đối $42,7^\circ\text{C}$, thấp tuyệt đối $-0,5^\circ\text{C}$); lượng mưa trung bình năm biến động từ 1.000 mm với 123 – 152 ngày mưa, mùa mưa tập trung từ tháng 5 đến tháng 10 chiếm 80 – 85% tổng lượng mưa; chịu ảnh hưởng mạnh của gió mùa Đông Bắc và gió phơn Tây Nam (20 – 70 ngày khô nóng/năm).
• Tài nguyên rừng: Tổng diện tích đất lâm nghiệp đạt 8.427,63 ha (chiếm 80,1% diện tích tự nhiên toàn xã), gồm 4.595,56 ha rừng phòng hộ (54,53%) và 3.832,07 ha rừng sản xuất (45,47%, chủ yếu là rừng trồng Keo). Thảm thực vật rừng tự nhiên có các loài cây gỗ chính: Vạng trứng, Re, Kháo, Còng, Ngát, Giổi, Gồi...
• Điều kiện kinh tế - xã hội: Dân số có 1.394 hộ với 6.118 nhân khẩu (100% dân tộc Kinh) phân bố tại 12 xóm, mật độ dân số 59 người/$\text{km}^2$. Tỷ lệ hộ nghèo chiếm 30,67%. Bình quân đất nông nghiệp thấp (996 $\text{m}^2$/người), sinh kế phụ thuộc chủ yếu vào sản xuất nông - lâm nghiệp.

Phần IV: Kết quả nghiên cứu

Phần này trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm thu thập được qua 4 tiểu mục chính:

1. Cấu trúc tầng cây cao

• Tổ thành loài: Trạng thái IIA ghi nhận 15 loài cây gỗ, trạng thái IIB ghi nhận 17 loài. Ở vị trí chân đồi và sườn đồi, loài Vạng trứng chiếm ưu thế vượt trội trong công thức tổ thành ($IV%$ đạt từ 23,90% đến 36,03%). Tại vị trí đỉnh đồi, hai loài Dẻ và Còng chiếm ưu thế chính ($IV%$ của Dẻ đạt 23,16% ở IIA và 26,73% ở IIB).
• Mật độ tầng cây cao: Dao động từ 320 – 470 cây/ha ở trạng thái IIA (số loài từ 12 – 14 loài/OTC) và từ 290 – 380 cây/ha ở trạng thái IIB (số loài từ 10 – 16 loài/OTC). Mật độ ở cả hai trạng thái đều ở mức trung bình, phản ánh lâm phần đang trong giai đoạn phục hồi sau khai thác.
• Cấu trúc tầng thứ: Phân hóa từ 2 đến 3 tầng tán (tầng dưới tán, tầng tán chính và một số ít cây sót lại ở tầng vượt tán).
• Quy luật phân bố $N/D_{1.3}$ và $N/H_{vn}$:
  • Đường kính ngang ngực trung bình ($D_{1.3}$) dao động từ 12,00 – 14,81 cm ở IIA và 13,52 – 14,63 cm ở IIB; hệ số biến động $S%$ ở mức cao (IIA: 42,15% – 93,34%; IIB: 31,05% – 32,90%). Đồ thị phân bố lệch trái ($Sk > 0$) và đỉnh bẹt ($Ex < 0$).
  • Nắn phân bố $N/D_{1.3}$: Trạng thái IIA phù hợp hoàn toàn với hàm Meyer ($\chi^2 = 0,08 - 3,53 < \chi^2_{0,05}$); trạng thái IIB phù hợp với hàm Weibull ($a = 1,75; b = 0,02; \chi^2 = 6,07 < \chi^2_{0,05} = 7,81$).
  • Chiều cao vút ngọn trung bình ($H_{vn}$) dao động từ 9,34 – 10,14 m. Phân bố $N/H_{vn}$ ở cả hai trạng thái đều tuân theo hàm Weibull ($\chi^2 = 0,98 - 4,77 < \chi^2_{0,05} = 5,99$).

2. Đặc điểm lớp cây tái sinh tự nhiên

• Tổ thành tái sinh: Trạng thái IIA xuất hiện 19 loài (10 loài tham gia CTTT), IIB xuất hiện 17 loài (6 loài tham gia CTTT). Tổ thành cây con có tính kế thừa cao từ tầng cây cao (Vạng trứng, Táu, Re, Dẻ, Còng...).
• Mật độ tái sinh: Trạng thái IIA đạt 2.375 – 3.500 cây/ha; trạng thái IIB đạt 2.625 – 3.875 cây/ha.
• Chất lượng và nguồn gốc: Cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt chiếm ưu thế tuyệt đối (71,43% – 85,71%), tái sinh chồi chiếm 14,29% – 28,57%. Cây phẩm chất trung bình chiếm tỷ lệ cao nhất (40,74% – 57,89%), cây tốt đạt 15,79% – 38,71%, cây xấu chiếm 17,86% – 26,32%.
• Tỷ lệ cây có triển vọng: Dao động từ 33,33% đến 53,57% (mật độ đạt 1.625 – 2.000 cây/ha).
• Phân bố chiều cao và không gian: Chiều cao cây con tập trung chủ yếu ở cấp $< 1,5\text{ m}$. Chỉ số phân tán $K = S^2/\bar{X}$ tại tất cả các OTC đều nhỏ hơn 1 ($K = 0,04 - 0,38$), chứng minh cây tái sinh phân bố đều trên mặt đất.

3. Hiện trạng cây bụi thảm tươi

Lớp cây bụi thảm tươi có độ che phủ trung bình khá cao: IIA đạt 50,0% – 63,0% ($H_{tb} = 0,72 - 0,82\text{ m}$); IIB đạt 50,0% – 69,4% ($H_{tb} = 0,65 - 1,00\text{ m}$). Thành phần chủ yếu gồm: Dương xỉ, Sim, Mua, Thao kén, Mâm xôi, Cỏ tranh, Bời lời, Bồ cu vẽ, Hoàng đằng, Thiên niên kiện, Guột...

4. Đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh

Đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật: khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên; nuôi dưỡng và tỉa thưa định hướng cho cây mục đích; xúc tiến tái sinh nhân tạo (trồng dặm bổ sung loài bản địa ưa sáng mọc nhanh vào khoảng trống); phát dọn thực bì cây bụi thảm tươi lấn át cây con.

Phần V: Kết luận – Tồn tại – Kiến nghị

Tổng hợp các kết luận khoa học về cấu trúc lâm phần và khả năng tái sinh; chỉ ra các tồn tại về dữ liệu và đề xuất chính sách quản lý bảo vệ rừng tại địa phương.

Kết quả và đóng góp

Bảng tổng hợp số liệu nghiên cứu chính

Dưới đây là bảng tổng hợp các chỉ tiêu định lượng lâm học cơ bản tại 6 ô tiêu chuẩn thuộc hai trạng thái rừng IIA và IIB:

Trạng thái rừng	OTC / Vị trí địa hình	Mật độ tầng cây cao (cây/ha)	Số loài tầng cao	$D_{1.3}$ trung bình (cm)	$H_{vn}$ trung bình (m)	Mật độ tái sinh (cây/ha)	Tỷ lệ tái sinh hạt (%)	Tỷ lệ cây triển vọng (%)	Độ che phủ thảm tươi (%)
IIA	OTC 01 (Chân đồi)	390	12	12,00	10,07	3.375	77,78	48,15	63,0
	OTC 02 (Sườn đồi)	470	14	14,81	9,89	3.500	71,43	53,33	57,2
	OTC 03 (Đỉnh đồi)	320	13	12,37	10,00	2.375	84,21	33,33	50,0
IIB	OTC 01 (Chân đồi)	350	16	14,63	10,14	3.375	77,78	48,15	52,0
	OTC 02 (Sườn đồi)	380	16	14,52	9,68	3.875	77,42	51,62	69,4
	OTC 03 (Đỉnh đồi)	290	10	13,52	9,34	2.625	85,71	42,86	50,0

Kết quả chính rút ra từ văn bản

1. Đặc trưng cấu trúc tầng cây cao: Cả hai trạng thái rừng đều có mật độ trung bình thấp (290 – 470 cây/ha), đường kính ngang ngực bình quân nhỏ (12,00 – 14,81 cm) và chiều cao vút ngọn thấp (9,34 – 10,14 m). Lâm phần phân hóa 2 – 3 tầng tán, thiếu vắng các cây gỗ lớn thuộc tầng vượt tán. Tổ thành loài phản ánh rõ tính chất lập địa: Vạng trứng ưu thế tuyệt đối ở chân và sườn đồi, trong khi Dẻ và Còng chiếm ưu thế ở đỉnh đồi.
2. Quy luật phân bố toán học: Phân bố số cây theo đường kính $N/D_{1.3}$ của trạng thái IIA tuân theo hàm Meyer, còn trạng thái IIB tuân theo hàm Weibull ($a = 1,75; b = 0,02$). Phân bố số cây theo chiều cao $N/H_{vn}$ của cả hai trạng thái đều thích hợp nhất với hàm Weibull.
3. Tiềm năng tái sinh tự nhiên: Mật độ tái sinh đạt mức khá (2.375 – 3.875 cây/ha), nguồn gốc tái sinh từ hạt chiếm tỷ lệ vượt trội (71,43% – 85,71%), phân bố không gian trên mặt đất có dạng phân bố đều ($K < 1$). Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng đạt từ 33,33% đến 53,33%.

Các biện pháp kỹ thuật lâm sinh do tác giả đề xuất

• Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp bảo vệ: Áp dụng cho các khu vực rừng có mật độ tái sinh tự nhiên khá, tận dụng tối đa cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt để hình thành tầng cây cao ổn định lâu dài.
• Biện pháp nuôi dưỡng lâm phần: Tỉa thưa vệ sinh rừng, chặt bỏ những cây cong queo, sâu bệnh, cụt ngọn; giữ lại và nuôi dưỡng các loài cây gỗ lớn, cây mục đích có giá trị kinh tế và phòng hộ cao (Táu, Lim, Dẻ, Còng, Re).
• Xúc tiến tái sinh nhân tạo: Tại các khoảng trống lớn, trảng cây bụi có mật độ tái sinh tự nhiên thấp, tiến hành trồng bổ sung theo băng hoặc theo đám bằng các loài cây bản địa ưa sáng, sinh trưởng nhanh để sớm khép tán và hạn chế cỏ dại xâm lấn.
• Tác động vào tầng cây bụi thảm tươi: Tiến hành phát luỗng cục bộ cây bụi thảm tươi quanh gốc cây tái sinh mục đích tại các vị trí có độ che phủ thảm tươi cao ($> 60%$), giải phóng không gian dinh dưỡng và ánh sáng cho cây con sinh trưởng.
• Biện pháp quản lý và xã hội: Tăng cường tuần tra bảo vệ rừng phòng hộ, phòng cháy chữa cháy rừng, thực hiện tuyên truyền giáo dục môi trường nâng cao ý thức cộng đồng và xử lý nghiêm các hành vi chặt phá rừng trái phép.

Đóng góp của nghiên cứu

Khóa luận cung cấp hệ thống số liệu định lượng chi tiết, khách quan về cấu trúc tầng cây cao và đặc tính tái sinh tự nhiên dưới tán rừng phòng hộ biên giới tại xã Hạnh Lâm, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An. Kết quả nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học thực tiễn giúp các đơn vị quản lý rừng địa phương lựa chọn chính xác các giải pháp lâm sinh phục hồi rừng theo từng điều kiện địa hình và trạng thái thực bì.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế của khóa luận:
  • Nghiên cứu chỉ tiến hành điều tra trên 06 ô tiêu chuẩn tạm thời tại hai trạng thái rừng IIA và IIB trong một thời điểm nhất định, chưa thiết lập được hệ thống ô định vị lâu dài để theo dõi động thái tăng trưởng và biến động cấu trúc qua nhiều năm.
  • Số liệu phân tích tập trung chủ yếu vào các chỉ tiêu hình thái học lâm phần và cấu trúc cơ học, chưa đi sâu phân tích tương quan giữa đặc tính lý hóa tính đất hoặc các nhân tố vi khí hậu với khả năng nảy mầm của hạt giống cây rừng.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Mở rộng dung lượng mẫu và thiết lập các ô tiêu chuẩn định vị lâu dài để nghiên cứu động thái diễn thế phục hồi rừng tự nhiên theo thời gian.
  • Nghiên cứu chuyên sâu về sinh lý, sinh thái hạt giống và thử nghiệm các mô hình làm giàu rừng bằng cây bản địa đa mục đích trên các điều kiện lập địa khác nhau tại vùng phòng hộ đầu nguồn.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực cho:

• Đối tượng sử dụng: Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Lâm học, Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng và Sinh thái thực vật; cán bộ kỹ thuật tại các Ban quản lý rừng phòng hộ, Hạt Kiểm lâm và các cơ quan quản lý nông lâm nghiệp cấp huyện/tỉnh.
• Nội dung tham khảo giá trị:
  • Quy trình phương pháp điều tra tầng cây cao kết hợp ô dạng bản điều tra tái sinh và thảm tươi theo tiêu chuẩn ngành Lâm nghiệp.
  • Phương pháp luận và kỹ thuật ứng dụng phần mềm bảng tính để tính toán các đặc trưng thống kê, xác định chỉ số quan trọng ($IV%$), nắn khớp các hàm phân bố toán học (Weibull, Meyer) và kiểm định Khi bình phương ($\chi^2$).
  • Bộ số liệu thực nghiệm làm tài liệu so sánh, đối chứng cho các nghiên cứu về phục hồi rừng thứ sinh tại khu vực Bắc Trung Bộ.

Câu hỏi thường gặp

1. Công thức tổ thành tầng cây cao ở hai trạng thái rừng IIA và IIB có sự phân hóa như thế nào theo địa hình?

Tại khu vực nghiên cứu, tổ thành loài thay đổi rõ rệt theo sườn địa hình:

• Ở vị trí chân đồi và sườn đồi: Loài Vạng trứng chiếm ưu thế sinh thái cao nhất trong công thức tổ thành ở cả hai trạng thái rừng (tỷ lệ $IV%$ đạt 36,03% tại OTC 1 - IIA; 28,12% tại OTC 2 - IIA; 23,90% tại OTC 1 - IIB; 28,56% tại OTC 2 - IIB).
• Ở vị trí đỉnh đồi: Ưu thế thuộc về các loài họ Dẻ và Còng (tại OTC 3 - IIA, Dẻ chiếm 23,16% và Còng chiếm 17,23%; tại OTC 3 - IIB, Dẻ chiếm 26,73% và Còng chiếm 23,99%).

2. Quy luật phân bố số cây theo đường kính ($N/D_{1.3}$) và chiều cao ($N/H_{vn}$) phù hợp với các hàm phân bố lý thuyết nào?

• Đối với phân bố $N/D_{1.3}$: Trạng thái IIA phù hợp với hàm Meyer với $\chi^2$ thực nghiệm đạt từ 0,08 đến 3,53 (nhỏ hơn $\chi^2_{0,05} = 5,99$). Trạng thái IIB phù hợp với hàm Weibull với tham số hình dạng $a = 1,75$ và tham số tỷ lệ $b = 0,02$ ($\chi^2 = 6,07 < \chi^2_{0,05} = 7,81$).
• Đối với phân bố $N/H_{vn}$: Cả trạng thái IIA và IIB đều thích hợp với hàm Weibull với $\chi^2$ thực nghiệm dao động từ 0,98 đến 4,77, đều nhỏ hơn giá trị tra bảng $\chi^2_{0,05}$.

3. Chất lượng và nguồn gốc của lớp cây tái sinh dưới tán rừng được ghi nhận như thế nào?

Cây tái sinh dưới tán rừng tại xã Hạnh Lâm chủ yếu có nguồn gốc từ hạt, chiếm tỷ lệ từ 71,43% đến 85,71%, trong khi cây tái sinh từ chồi chỉ chiếm từ 14,29% đến 28,57%. Về phẩm chất, cây có chất lượng trung bình chiếm tỷ lệ cao nhất (40,74% – 57,89%), cây tốt dao động từ 15,79% đến 38,71% và cây xấu chiếm từ 17,86% đến 26,32%. Mật độ cây có triển vọng đạt từ 1.625 đến 2.000 cây/ha.

4. Mạng hình phân bố không gian của cây tái sinh trên mặt đất thuộc dạng nào?

Dựa vào phép kiểm định chỉ số phân tán Poisson ($K = S^2/\bar{X}$), tất cả 6 ô tiêu chuẩn ở cả hai trạng thái IIA và IIB đều có hệ số $K < 1$ ($K$ biến động từ 0,04 đến 0,38). Điều này chứng minh cây tái sinh phân bố đều trên mặt đất, mức độ cạnh tranh không gian dinh dưỡng giữa các cá thể cây con là đồng đều và tạo điều kiện thuận lợi cho lâm phần phục hồi tự nhiên.

5. Tác giả đã đề xuất các nhóm giải pháp kỹ thuật lâm sinh trọng tâm nào để phục hồi rừng tại xã Hạnh Lâm?

Tác giả đề xuất 4 giải pháp kỹ thuật lâm sinh chính gồm: (1) Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên đối với diện tích có mật độ cây tái sinh mục đích đạt yêu cầu; (2) Tỉa thưa nuôi dưỡng, chặt bỏ cây sâu bệnh để giải phóng không gian cho cây gỗ lớn có giá trị cao; (3) Xúc tiến tái sinh nhân tạo bằng cách trồng dặm các loài bản địa ưa sáng mọc nhanh tại các khoảng trống lớn; (4) Phát dọn cục bộ cây bụi thảm tươi tại những nơi có độ tàn che thảm tươi cao để hỗ trợ cây con sinh trưởng.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lê Thị Nhàn đã phân tích định lượng đặc điểm cấu trúc tầng cây cao và quy luật tái sinh tự nhiên của hai trạng thái rừng IIA và IIB tại xã Hạnh Lâm, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An. Kết quả cho thấy rừng nghiên cứu đang trong giai đoạn phục hồi sau khai thác với đường kính và chiều cao ở mức trung bình, nhưng sở hữu mật độ tái sinh tự nhiên từ hạt khá phong phú và phân bố đều trên mặt đất. Các mô hình phân bố toán học (Weibull, Meyer) cùng hệ thống giải pháp kỹ thuật lâm sinh được đề xuất là tài liệu khoa học hữu ích phục vụ công tác quy hoạch, quản lý và phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn tại địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Theo thống kê của bộ NN&PTNT [15] tính đến ngày 31/12/2016, cả nƣớc có 14. Trong đó: diện tích rừng tự nhiên là 10.141 ha; rừng trồng: 4. Diện tích rừng đủ tiêu chu n để tính độ che phủ cả nƣớc là 13.934 ha, độ che phủ tƣơng ứng là 41,19%. Nhƣ vậy so với năm 2009 th diện tích rừng có tăng năm 2009 Việt Nam có 13,1 triệu ha rừng trong đó rừng tự nhiên chiếm 10,3 triệu ha còn 2,8 triệu ha là rừng trồng).

Tuy diện tích rừng có tăng nhƣng chất lƣợng rừng lại giảm, tiêu biểu nhƣ diện tích rừng tự nhiên giảm, diện tích rừng trồng tăng. Rừng nghèo tăng, trữ lƣợng rừng giàu giảm mạnh, mà nguyên nhân là do sự khai thác và s dụng nguồn tài nguyên chƣa hợp lý. Nghiên cứu cấu trúc rừng là một trong những nhiệm vụ quan trọng của các nhà Lâm học. Nắm đƣợc các đặc điểm cấu trúc, các nhà Lâm học có thể chủ động trong việc lập các kế hoạch, những biện pháp phù hợp để có thể bảo tồn và phát triển tính đa dạng sinh học.

Vì vậy để bảo vệ rừng tốt cần có sự cân bằng tốt về cấu trúc rừng và để làm đƣợc điều đó th việc không thể thiếu là nghiên cứu về “cấu trúc rừng”. Xã Hạnh Lâm thuộc huyện Thanh Chƣơng tỉnh Nghệ An, là một xã thuộc khu vực vùng núi giáp biên giới Việt - Lào, có diện tích rừng chiếm 70% diện tích toàn xã. Tuy nhiên trong những năm gần đây rừng ngày càng bị khai thác cạn kiệt dẫn đến cấu trúc bị tác động mạnh, tính đa dạng sinh học ngày càng suy giảm nghiêm trọng. Vì vậy cần có hƣớng nghiên cứu khôi phục lại cấu trúc rừng bằng các biện pháp k thuật lâm sinh phù hợp nhằm khôi phục lại rừng đồng thời cũng bảo tồn đƣợc tính đa dạng sinh học của rừng nơi đây cũng là nhiệm vụ quan trọng.

Từ thực tế đó tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của một số trạng thái rừng tự nhiên làm cơ sở đề xuất các giải pháp phục hồi rừng tại xã Hạnh Lâm – huyện Thanh Chƣơng – tỉnh Nghệ An” 1 PHẦN I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Cấu trúc rừng tự nhiên đã đƣợc nhiều tác giả trong và ngoài nƣớc nghiên cứu từ những năm đầu của thế kỷ XX. Các nhà nghiên cứu đều quan tâm đến xây dựng một cấu trúc tối ƣu, tận dụng triệt để không gian dinh dƣỡng tạo điều kiện cho cây rừng sinh trƣởng và phát triển tốt nhất.1: Trên thế giới 1.1: Nghiên cứu phân loại trạng thái rừng Phân loại trạng thái rừng là công việc hết sức cần thiết trong kinh doanh rừng tự nhiên. Tùy theo điều kiện lập địa, hiện trạng thảm thực vật mà các nhà khoa học đã phân thành các loại trạng thái khác nhau.W(1952) [14] đã nghiên cứu cấu trúc rừng mƣa nhiệt đới về mặt hình thái. Theo tác giả, đặc điểm nổi bật của rừng mƣa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ.

Ông đã chia rừng mƣa nhiệt đới ở Nigeria thành 6 tầng dựa trên các dạng sống, tầng phiến, tầng thứ, … 1.2: Nghiên cứu cấu trúc tầng cây cao Cơ sở sinh thái học của cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài của những mỗi quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trƣờng sống, là một khái niệm dùng để chỉ quy luật sắp xếp, tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật theo không gian và thời gian. Trên quan điểm sinh thái, cấu trúc chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng. Đã có nhiều nhà khoa học lâm nghiệp nghiên cứu về vấn đề này, tiêu biểu là Baur.