Tổng quan nghiên cứu

Tiểu khu 647 thuộc Ban quản lý rừng phòng hộ Thanh Kỳ, huyện Như Thanh, tỉnh Thanh Hóa có tổng diện tích tự nhiên là 1.247,4 ha, giữ vị trí đầu nguồn quan trọng của các hệ thống sông suối lớn đổ về hồ Yên Mỹ và hồ Sông Mực. Trong đó, diện tích rừng trồng chiếm tới 506 ha, bao gồm 309,8 ha rừng trồng phòng hộ hỗn giao và 196,2 ha rừng sản xuất. Việc hình thành các diện tích rừng trồng thuần loài quy mô trên 100 ha với cơ cấu loài cây đơn điệu thường làm giảm độ ổn định sinh thái, khiến thảm thực vật trở nên mỏng manh và đối mặt với nguy cơ bùng phát dịch sâu bệnh hại nghiêm trọng.

Nghiên cứu của tác giả Lê Văn Phong dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Nguyễn Thế Nhã tại Trường Đại học Lâm nghiệp được thực hiện từ tháng 11 năm 2016 đến tháng 4 năm 2017 nhằm giải quyết yêu cầu cấp thiết về mặt thực tiễn. Đề tài tập trung xác định thành phần loài côn trùng, làm rõ đặc điểm sinh thái của các loài chủ yếu và đánh giá mức độ tổn thương của từng trạng thái rừng. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa then chốt trong việc xác lập cơ sở khoa học để kiểm soát mật độ sâu hại đất dưới ngưỡng 0,35 con/m2 và duy trì tỷ lệ hại lá bình quân dưới 15%. Điều này không chỉ bảo vệ tài nguyên rừng bền vững mà còn hỗ trợ bảo đảm sinh kế lâu dài cho 4.620 hộ dân sinh sống tại khu vực vùng đệm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng lý thuyết quản lý dịch hại tổng hợp trong lâm nghiệp được phát triển bởi các nhà khoa học trên thế giới từ những năm 1989 và 1994, kết hợp với nguyên lý điều tra dự tính dự báo sâu bệnh hại của các nhà nghiên cứu lâm nghiệp Việt Nam năm 2001. Hệ thống lý thuyết này nhấn mạnh việc phối hợp hài hòa các giải pháp lâm sinh, sinh học và sinh thái thay vì lạm dụng hóa chất độc hại.

Bên cạnh đó, nghiên cứu kế thừa lý thuyết động thái quần thể côn trùng và cân bằng sinh thái rừng năm 2002 nhằm phân tích mối quan hệ giữa vật chủ, sâu hại và thiên địch. Các khái niệm trọng tâm được chuẩn hóa bao gồm: ngưỡng kinh tế trong phòng trừ sâu hại rừng trồng keo, chỉ số mức độ gây hại lá, tần suất bắt gặp loài và các cấp độ tổn thương của tán lá từ cấp không đến cấp bốn.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thiết lập hệ thống thu thập dữ liệu thông qua 2 tuyến điều tra thực địa đại diện cho toàn bộ tiểu khu 647. Trên các tuyến khảo sát, tác giả bố trí 13 ô tiêu chuẩn định lượng với diện tích 1.000 m2 mỗi ô theo kích thước chuẩn 25 m x 40 m. Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên hệ thống được áp dụng để chọn 10 cây tiêu chuẩn trên mỗi ô, thu thập 25 mẫu lá trên từng cây ở các hướng tán khác nhau nhằm tính toán chỉ số hại lá.

Đối với nhóm côn trùng cư trú dưới đất, nghiên cứu bố trí 5 ô dạng bản kích thước 1 m x 1 m tại mỗi điểm điều tra để đào rây đất ở độ sâu từ 0 đến 10 cm. Mẫu vật ngoài thực địa được thu bắt bằng vợt chuyên dụng đường kính 35 cm, cán dài 2,5 m, kết hợp ghi hình kỹ thuật số và xử lý mẫu khô bằng lọ độc chứa Kali Cyanua hoặc ngâm dung dịch formol 5%. Việc kết hợp giữa điều tra định tính trên tuyến và phân tích định lượng trong ô tiêu chuẩn giúp đảm bảo độ tin cậy cao của các chỉ số sinh thái học thu thập được trong suốt 6 tháng thực hiện.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình điều tra thực địa đã ghi nhận và định danh được 156 loài côn trùng thuộc 56 họ của 12 bộ khác nhau. Trong cấu trúc thành phần loài, bộ Cánh vảy chiếm ưu thế áp đảo với 71 loài, chiếm tỷ lệ 45,52% tổng số loài điều tra. Tiếp theo là bộ Cánh cứng với 21 loài chiếm 13,46%, bộ Cánh thẳng với 15 loài chiếm 9,61%, bộ Cánh không đều với 12 loài chiếm 7,69% và bộ Cánh đều với 10 loài chiếm 6,41%. Các bộ có số lượng loài ghi nhận ít nhất là bộ Bọ que với duy nhất 1 loài chiếm 0,65%, bộ Gián và bộ Cánh bằng mỗi bộ có 2 loài chiếm 1,28%.

Nhóm côn trùng thường gặp có tần suất xuất hiện trên 50% gồm 20 loài thuộc 14 họ, nổi bật là bọ hung nâu nhỏ Maladera sp. đạt 69,23%, sâu vẽ bùa Phyllocnistis citrella đạt 69,23%, bướm cải Catopsilia pomona đạt 69,23%, bọ xít xám Capona ampicollis đạt 61,54% và bướm phượng Papilio memnon đạt 53,85%. Mật độ côn trùng cư trú dưới đất đạt bình quân 0,35 con/m2, tập trung ở tầng mặt từ 0 đến 10 cm. Đáng chú ý, toàn bộ 156 loài ghi nhận đều không nằm trong danh mục loài nguy cấp của Sách Đỏ Việt Nam 2007 hay các quy định quản lý thực vật, động vật rừng nguy cấp quý hiếm.

Thảo luận kết quả

Mức độ gây hại của sâu ăn lá tại khu vực nghiên cứu nhìn chung ở mức nhẹ với chỉ số hại bình quân đạt 14,93%. Tuy nhiên, có sự phân hóa rất rõ nét giữa các trạng thái cấu trúc rừng. Trạng thái rừng hỗn giao Keo tai tượng kết hợp Lim xanh có chỉ số hại lá thấp nhất chỉ 9,4%, tiếp đến là trạng thái hỗn giao Keo tai tượng với Lim xẹt đạt 19,8%, trong khi rừng Keo tai tượng thuần loài có tỷ lệ bị hại trung bình 17,0% và xuất hiện ô tiêu chuẩn có mức độ hại cá biệt lên tới 37,5%.

Sự chênh lệch này khẳng định tính ổn định vượt trội của cấu trúc rừng hỗn giao đa tầng. Rừng hỗn giao Keo kết hợp Lim tạo ra thảm thực vật phong phú, cung cấp nơi trú ngụ lý tưởng cho các loài thiên địch ăn thịt và ký sinh như bọ ngựa xanh Mantis religiosa, kiến đỏ Formica rufa và bọ rùa Coccinellidae. Dữ liệu này có thể được trình bày trực quan thông qua biểu đồ cột so sánh chỉ số hại lá giữa các mô hình lâm sinh và bảng phân bổ mật độ côn trùng đất. So sánh với các nghiên cứu lâm nghiệp trước đây tại Nghệ An và Hòa Bình, việc trồng thuần loài Keo tai tượng với mật độ dày làm tăng nguy cơ tích lũy sâu hại ăn lá và ấu trùng bọ hung hại rễ.

Đề xuất và khuyến nghị

Chuyển đổi phương thức trồng rừng: Ban quản lý rừng phòng hộ Thanh Kỳ cần tiến hành cơ cấu lại toàn bộ 196,2 ha rừng sản xuất thuần loài sang mô hình hỗn giao theo hàng giữa Keo tai tượng với Lim xanh hoặc Lim xẹt, duy trì mật độ ban đầu 1.600 cây/ha để giảm chỉ số hại lá xuống dưới 8% trong giai đoạn 2018 đến 2022.

Ứng dụng biện pháp bẫy đèn và bẫy bả sinh học: Đội ngũ bảo vệ rừng cơ sở cần triển khai đặt bẫy đèn vào các đêm mưa ẩm từ tháng 3 đến tháng 8 hàng năm để bẫy bắt trưởng thành bọ hung nâu nhỏ, mối cánh và dế mèn, kiểm soát mật độ sâu hại đất duy trì dưới mức 0,2 con/m2 trên toàn bộ diện tích 506 ha rừng trồng.

Bảo vệ và phát triển quần thể thiên địch: Tuyệt đối dừng sử dụng thuốc hóa học độc hại trong các khu vực rừng phòng hộ, tiến hành các biện pháp lâm sinh nuôi dưỡng đàn kiến vàng Oecophylla smaragdina và kiến đỏ Formica rufa, đồng thời tạo bãi cỏ tự nhiên giữ tỷ lệ thiên địch trên 25% trong cấu trúc quần xã côn trùng trước năm 2020.

Tăng cường tập huấn và nâng cao nhận thức cộng đồng: Ủy ban nhân dân các xã phối hợp cùng Ban quản lý rừng tổ chức 10 khóa đào tạo chuyên sâu về nhận biết sâu bệnh cho 4.620 hộ dân tại 55 thôn bản, phấn đấu đạt mục tiêu trên 85% hộ nhận khoán nắm vững quy trình phát hiện sớm dịch hại rừng trong giai đoạn 2018 đến 2020.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Cán bộ quản lý và kỹ thuật viên lâm nghiệp tại các Ban quản lý rừng: Nắm vững danh lục 20 loài thường gặp và biểu mẫu điều tra 5 cấp hại lá để xây dựng kế hoạch dự tính, dự báo sâu hại định kỳ cho hơn 1.247 ha diện tích quản lý.

Nhà nghiên cứu, giảng viên và sinh viên ngành Quản lý tài nguyên rừng: Sử dụng nguồn dữ liệu thực chứng gồm 156 loài và 56 họ côn trùng làm tài liệu tham khảo giá trị cho các công trình nghiên cứu đa dạng sinh học và bảo vệ thực vật rừng nhiệt đới.

Các chủ rừng và doanh nghiệp phát triển rừng nguyên liệu: Vận dụng kỹ thuật trồng hỗn giao Keo tai tượng với cây bản địa nhằm giảm thiểu tổn thất do sâu ăn lá, tối ưu hóa tỷ lệ sống của cây con và nâng cao năng suất gỗ bình quân trên mỗi hecta.

Cơ quan hoạch định chính sách nông lâm nghiệp địa phương: Tham khảo kết quả khảo sát kinh tế xã hội của 4.620 hộ dân với tỷ lệ nghèo 43% để xây dựng chính sách giao khoán rừng gắn kết hài hòa giữa bảo tồn sinh thái và cải thiện thu nhập cho cộng đồng.

Câu hỏi thường gặp

Rừng trồng hỗn giao có thực sự giảm thiểu tỷ lệ sâu hại so với rừng thuần loài không? Kết quả khảo sát thực tế tại tiểu khu 647 cho thấy mô hình hỗn giao Keo tai tượng và Lim xanh có tỷ lệ hại lá chỉ 9,4%, thấp hơn rất nhiều so với rừng Keo thuần loài đạt mức 17,0% và cá biệt lên đến 37,5%. Rừng hỗn giao tạo lập môi trường sống đa dạng, thu hút nhiều loài thiên địch khống chế sâu hại tự nhiên.

Những loài côn trùng nào đang gây hại đáng kể nhất cho cây rừng tại khu vực nghiên cứu? Nghiên cứu xác định ba nhóm gây hại chính gồm bọ hung nâu nhỏ Maladera sp. với tần suất xuất hiện 69,23%, sâu vẽ bùa Phyllocnistis citrella đạt 69,23% và mối đất Macrotermes annandalei. Ấu trùng bọ hung và mối tập trung cắn phá hệ thống rễ cây non dưới tầng đất từ 0 đến 10 cm.

Tại sao bộ Cánh vảy lại chiếm tỷ lệ loài cao nhất trong tổng số các loài điều tra? Bộ Cánh vảy chiếm ưu thế với 71 loài, tương đương 45,52% tổng số 156 loài ghi nhận. Nguyên nhân là do thảm thực bì tầng dưới cao trung bình 0,8 m và tán lá keo phát triển mạnh tạo nguồn thức ăn vô cùng phong phú cho pha ấu trùng sâu non cũng như các loài bướm trưởng thành.

Mật độ côn trùng cư trú dưới đất tại khu vực nghiên cứu được đánh giá ở mức nào? Mật độ côn trùng đất trung bình đạt 0,35 con/m2 qua điều tra trên các ô dạng bản 1 m x 1 m. Trong đó, sinh cảnh rừng Keo tai tượng thuần loài ghi nhận mật độ cao nhất đạt 0,42 con/m2, cao hơn so với rừng hỗn giao Keo và Lim xanh chỉ ở mức 0,26 con/m2.

Luận văn đưa ra giải pháp nào để thay thế việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật? Tác giả đề xuất tích hợp giải pháp bẫy đèn bắt trưởng thành ban đêm, trồng hỗn giao mật độ 1.600 cây/ha và bảo tồn các loài thiên địch tự nhiên như kiến đỏ, bọ ngựa xanh. Cách tiếp cận này giúp kiểm soát sâu bệnh hiệu quả mà không gây thoái hóa đất hay ô nhiễm nguồn nước.

Kết luận

Thống kê chi tiết thành phần gồm 156 loài côn trùng thuộc 56 họ của 12 bộ tại tiểu khu 647, trong đó bộ Cánh vảy chiếm ưu thế cao nhất với tỷ lệ 45,52%.

Chứng minh hiệu quả vượt trội của mô hình hỗn giao Keo tai tượng và Lim xanh khi duy trì tỷ lệ hại lá ở mức 9,4%, giảm hơn một nửa so với rừng thuần loài.

Xác định mật độ sâu hại đất trung bình 0,35 con/m2 và chỉ ra mối đất cùng bọ hung nâu nhỏ là đối tượng cần tập trung giám sát ở tầng đất mặt.

Xây dựng hệ thống giải pháp quản lý dịch hại tổng hợp kết hợp đồng bộ giữa kỹ thuật lâm sinh, bẫy sinh học và bảo vệ nguồn thiên địch tự nhiên.

Đề ra lộ trình 2018 đến 2025 nhằm chuyển đổi toàn diện phương thức quản lý rừng, nâng cao nhận thức bảo vệ thực bì cho 4.620 hộ dân địa phương.

Luận văn đã đóng góp nguồn tư liệu khoa học thực chứng quý giá cho công tác quản lý tài nguyên rừng bền vững tại tỉnh Thanh Hóa. Quý độc giả và các nhà quản lý lâm nghiệp hãy liên hệ với đơn vị chuyên môn để tiếp cận toàn văn công trình và ứng dụng hiệu quả các giải pháp vào thực tiễn sản xuất.