Đặt vấn đề - sự cần thiết nghiên cứu đề tài Rừng khộp là kiểu rừng thưa, hơi ẩm, rụng lá, cây họ dầu chiếm ưu thế phân bố chủ yếu ở Đông Nam Á (Maury-Lechon và Curtet, 1998). Làm giàu rừng khộp suy thoái là nhu cầu cấp thiết hiện nay, không chỉ phục hồi giá trị kinh tế rừng mà còn cả giá trị sinh thái môi trường quan trọng của kiểu rừng này ở Tây Nguyên và Việt Nam. Rừng khộp ở Việt Nam phân bố tập trung ở Tây Nguyên và Đông Nam Bộ. Hiện tại, đa số diện tích rừng khộp đã trở nên nghèo kiệt về sản lượng gỗ do nhiều nguyên nhân như khai thác quá mức (hợp pháp và bất hợp pháp), tuy nhiên vẫn còn duy trì khá tốt các chức năng sinh thái môi trường như giữ nước, đất, điều hòa khí hậu, bảo tồn đa dạng sinh học đặc biệt là nhóm thú lớn như voi, bò rừng, nai, mang,.
Do rừng khộp nghèo về mặt giá trị kinh tế gỗ, vì vậy trong những năm qua nhiều diện tích của đối tượng này đã bị chặt trắng để chuyển đổi sang canh tác loài cây khác như điều (Anacardium occidentale L.), cao su (Hevea brasiliensis (Willd. Juss) Müll, Arg.) và các loài keo (Acacia sp.); việc chuyển đổi này là có quy hoạch hoặc tiến hành tự phát. Tuy nhiên việc chuyển đổi rừng khộp thành đất để trồng cây công nghiệp như hiện nay dự báo sẽ mang lại các nguy cơ về môi trường lâu dài như thiếu nước, đất bạc màu, phát thải khí CO2 từ chặt đốt rừng, mất đa dạng sinh học, đặc biệt là mất sinh cảnh sống của các loài động vật rừng quý hiếm như voi, bò rừng, nai, mang,… (Erskine và Bảo Huy, 2003). Cho đến nay các cây trồng trên đất rừng khộp chặt trắng đã bộc lộ nhiều vấn đề.
Cây điều hầu như không có năng suất, cây keo và cao su bắt đầu tỏ ra không phù hợp với nhiều lập địa rừng khộp; tất cả đều do các loài cây này không phù hợp với sinh thái rừng khộp là nắng hạn cao, ngập úng vào mùa mưa, tầng đất thay đổi, nhiều nơi tầng đất mỏng. Phương thức chuyển đổi rừng khộp hiện tại dự báo sẽ mang lại nguy cơ rủi ro về môi trường và không đem lại hiệu quả kinh tế như mong đợi. 1 2 Các nghiên cứu về rừng khộp, ở trong nước chủ yếu dừng lại ở các nghiên cứu cơ bản như cấu trúc, tái sinh tự nhiên, tăng trưởng, lập địa (Trần Văn Con, 1991; Đỗ Đình Sâm, 1986), còn trên thế giới thì tập trung về phân loại thực vật, sinh thái rừng, xử lý lâm sinh (Appanah và Turnbull, 1998). Trồng làm giàu rừng là một kỹ thuật lâm sinh thường được sử dụng để làm tăng giá trị kinh tế của rừng bị suy thoái và do đó giúp ngăn ngừa sự chuyển đổi rừng sang sử dụng đất khác (Paquette và ctv, 2009).
Trồng làm giàu rừng được áp dụng trong quản lý rừng khộp trên khắp vùng nhiệt đới châu Á (Appanah, 1998). Tuy nhiên cần phải tìm các loài gỗ có giá trị kinh tế và có lợi cho môi trường để làm giàu rừng khộp suy thoái (Wyatt-Smith, 1963; Erskine và Bảo Huy, 2003). Do điều kiện sinh thái cực đoan của rừng khộp như cháy rừng và hạn hán trong mùa khô và ngập úng trong mùa mưa nên rất khó để tìm được một loài cây có giá trị kinh tế cao để trồng làm giàu rừng khộp suy thoái, và cho đến nay chưa có thử nghiệm làm giàu rừng khộp nào thành công (Erskine và Bảo Huy, 2003). Trong khi đó cây tếch (Tectona grandis L.) là một loài cây cung cấp gỗ có giá trị kinh tế cao, sinh trưởng khá nhanh, có thể cung cấp gỗ nhỏ đường kính 15-20 cm với chu kỳ 20-25 năm (Bảo Huy và ctv, 1998; Roshetko và ctv, 2013).
Cây tếch cũng mọc tự nhiên trong rừng rụng lá với tỷ lệ tổ thành từ 4-35% mật độ, sinh sống cùng với một số loài cây ưu thế trong rừng rụng lá cây họ dầu ưu thế (Kollert và ctv, 2012). White (1991), Keogh (1979, 2009) và Tewari (1992) dẫn theo Kollert và Cherubini (2012) cho thấy gỗ tếch có tính chất cơ lý tốt, thẩm mỹ cao và có giá trị kinh tế trên thế giới. Chu trình thu hoạch thương mại là từ 4 đến 80 năm (Kollert và Cherubini, 2012). Tuy nhiên, việc thử nghiệm trồng xen tếch vào trong rừng khộp chưa được tiến hành, trong khi đó tiên lượng cho thấy cây tếch có khả năng thích nghi ở nhiều lập địa và thích ứng với sinh thái rừng khộp.
Đặc biệt là khả năng chịu lửa rừng của cây tếch giống như các loài cây họ dầu rừng khộp (cây con có thể tái sinh chồi sau cháy, cây lớn có khả năng chịu lửa) và rụng lá ngừng sinh trưởng để chịu hạn trong mùa khô khắc nghiệt. 2 3 Đồng thời thực tế các nhân tố sinh thái, lập địa, hóa lý tính đất trong rừng khộp biến động rất lớn; vì vậy nghiên cứu tìm ra dạng lập địa, trạng thái rừng khộp thích hợp và kỹ thuật làm giàu rừng bằng cây tếch là cấp thiết, vì cây tếch là loài cây tiềm năng để làm giàu rừng khộp, có khả năng đáp ứng cả ba mục tiêu kinh tế - xã hội và môi trường trong quản lý rừng khộp bền vững. Trồng rừng tếch đã được thiết lập trong và ngoài các khu vực phân bố tự nhiên (Kanninena và ctv, 2004). Cho đến nay, đã có những kinh nghiệm đáng kể về rừng trồng rừng tếch, tuy nhiên, có sự khác nhau giữa việc trồng rừng thuần loại hoặc trồng tếch trong hệ thống nông lâm kết hợp với trồng tếch dưới tán của rừng khộp bị suy thoái.
Vì vậy nghiên cứu này được tiến hành tìm kiếm khả năng thúc đẩy tiến trình làm giàu rừng khộp bằng cây tếch ở Tây Nguyên. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng thể: Chỉ ra được khả năng thích nghi và xác định được các tổ hợp các nhân tố hoàn cảnh rừng thích hợp cho cây gỗ tếch để phát triển kỹ thuật làm giàu hệ sinh thái rừng khộp suy thoái. Mục tiêu cụ thể: - Xác định được lập địa, trạng thái rừng khộp thích hợp để làm giàu rừng khộp bằng cây gỗ tếch. - Xây dựng được hướng dẫn kỹ thuật làm giàu rừng khộp bằng cây gỗ tếch.
Phạm vi, địa điểm và đối tượng nghiên cứu Khu vực nghiên cứu là diện tích rừng khộp sản xuất tập trung, phân bố trên ba huyện Buôn Đôn, Ea Sup và Ea H’Leo của tỉnh Đăk Lăk (trừ vườn quốc gia Yok Don); với diện tích rừng khộp năm 2014 là 94. Đối tượng nghiên cứu: - Rừng khộp: Rừng khộp là tên địa phương của kiểu rừng thưa, hơi ẩm, cây lá rộng rụng lá theo mùa, ưu thế là các cây họ dầu (Dipterocarpaceae). Tên tiếng Anh là Dipterocarp Forest. Theo phân loại rừng ưu thế cây họ dầu ở châu Á có bốn kiểu rừng, thì rừng khộp nghiên cứu thuộc kiểu rừng nhiệt đới khô rụng lá (Appanah, 1998).
3 4 Theo Thái Văn Trừng (1978), ở Việt Nam rừng khộp thuộc kiểu rừng thưa cây lá rộng hơi ẩm nhiệt đới, hình thành do chế độ nhiệt ẩm và ảnh hưởng nhóm nhân tố đá mẹ - thổ nhưỡng trong quá trình phát sinh. Trạng thái rừng nghiên cứu đã qua khai thác, tác động ở các mức độ suy thoái khác nhau, mật độ biến động từ 48-558 cây/ha với trữ lượng gỗ 4-198 m3/ha. - Cây tếch (Tectona grandis L.) thuộc họ tếch hay cỏ roi ngựa (Verbenaceae) hoặc họ hoa môi (Lamiaceae); bộ hoa môi (Lamiales). Tên tiếng Việt khác: giá tỵ, báng súng; tên khoa học khác: Tectona tecka Lour.
và Jatus grandis (L. Tên tiếng Anh: Teak, Ấn độ oak, Bangkok teak, teak (wood) tree. - Phương thức làm giàu rừng khộp bằng cây tếch: Rừng khộp là rừng thưa, đồng thời bị suy thoái nên mật độ thấp, có nhiều khoảng trống tán trong rừng; vì vậy không tác động đến cây rừng, mà trồng xen tếch vào nơi trống tán, vỡ tán trong rừng để làm giàu rừng khộp (Hình 2. - Các nhân tố sinh thái, trạng thái rừng - thực vật rừng chỉ thị, lý hóa tính đất: Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh trưởng, tăng trưởng, mức thích nghi của cây tếch làm giàu rừng theo 3 nhóm nhân tố: (i) Sinh thái rừng khộp, (ii) Trạng thái rừng khộp - thực vật rừng chỉ thị, và (iii) Đặc điểm lý hóa tính đất rừng khộp; từ đó làm cơ sở xác định tổ hợp các nhân tố để xác định các dạng lập địa - trạng thái rừng thích hợp cho làm giàu rừng khộp bằng cây tếch.
Thời gian thực hiện - Bố trí và theo dõi thí nghiệm từ 7/2010 đến 12/2015. - Phân tích mẫu, dữ liệu và viết luận văn từ tháng 1/2016 đến tháng 7/2017. Ý nghĩa của đề tài Về lý luận: Đã phát triển phương pháp và cách tiếp cận mới trên cơ sở bố trí thí nghiệm ở các tổ hợp nhân tố, áp dụng mô hình đa biến phi tuyến có trọng số (weight) để xác định lập địa - trạng thái thích hợp theo các nhân tố ảnh hưởng chủ đạo và lập bản đồ thích nghi cho làm giàu rừng khộp bằng cây tếch. 4 5 Về thực tiễn: Đã thử nghiệm làm giàu rừng khộp bằng cây gỗ tếch có giá trị kinh tế cao ở quy mô rộng, trên nhiều tổ hợp các nhân tố lập địa, trạng thái rừng để xây dựng kỹ thuật làm giàu rừng khộp bằng cây tếch ở tỉnh Đăk Lăk, đáp ứng nhu cầu ổn định sinh thái môi trường rừng khộp và góp phần phát triển kinh tế xã hội trong các vùng có rừng khộp suy thoái của tỉnh Đăk Lăk.
Những điểm mới của luận án Đây là lần đầu tiên có một đề tài bố trí thử nghiệm làm giàu rừng khộp bằng cây tếch trên nhiều tổ hợp nhân tố lập địa và trạng thái rừng khác nhau được tiến hành. Kết quả đã chỉ ra các phát hiện mới trong luận án này là: - Xác định được tổ hợp các nhân tố lập địa, trạng thái rừng khộp thích hợp để đưa cây tếch vào làm giàu rừng với 4 mức độ thích nghi. - Xây dựng được bản đồ thích nghi của cây tếch trong làm giàu rừng khộp ở tỉnh Đăk Lăk. Các khái niệm liên quan đến luận án 1.
Lập địa Điều kiện lập địa là hoàn cảnh nội bộ của một khu rừng, của một diện tích đất trồng rừng, bao gồm các nhân tố của hai nhóm khí hậu và đất. Phạm vi không gian của nó có giới hạn dưới mặt đất nơi mà rễ cây có thể đạt đến và giới hạn trên là nơi tán cây cao nhất có thể đạt được. Lập địa cần được hiểu theo nghĩa rộng bao hàm các nhân tố sinh thái của khí hậu và thổ nhưỡng. Như vậy lập địa là tổng hợp của nhiều nhân tố tự nhiên rất phức tạp, có quan hệ mật thiết với nhau.