Tổng quan nghiên cứu
Rừng tự nhiên là nguồn tài nguyên quý giá, đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế bền vững. Tại các tỉnh Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên, diện tích rừng tự nhiên lá rộng thường xanh chiếm tỷ lệ lớn, tuy nhiên, tình trạng khai thác không hợp lý đã làm suy giảm chất lượng và trữ lượng rừng. Theo số liệu điều tra tại Công ty Lâm nghiệp Con Cuông (Nghệ An) và Công ty Đầu tư Phát triển Nông lâm công nghiệp Kon Rẫy (Kon Tum), mật độ cây tầng cao dao động từ 244 đến 1088 cây/ha, mật độ cây tái sinh từ 780 đến 2190 cây/ha, cho thấy tiềm năng phục hồi nhưng cũng phản ánh sự biến động do tác động khai thác. Vấn đề nghiên cứu đặt ra là xây dựng mô hình cấu trúc rừng định hướng nhằm duy trì vốn rừng ổn định, đảm bảo khả năng tái sinh và phát triển bền vững, phục vụ cho phương thức khai thác chọn thô và khai thác chọn tỷ mỷ. Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là đề xuất hai kiểu mô hình cấu trúc rừng định hướng phù hợp với đặc điểm sinh thái và kinh tế của từng tỉnh, đồng thời xây dựng hướng dẫn áp dụng mô hình vào các giải pháp kỹ thuật lâm sinh. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào rừng tự nhiên lá rộng thường xanh thuộc trạng thái II và III tại hai công ty quản lý rừng nói trên, trong giai đoạn điều tra từ năm 2006 đến 2008. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho quản lý rừng bền vững, góp phần nâng cao hiệu quả kinh doanh rừng và bảo tồn đa dạng sinh học tại khu vực.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về cấu trúc rừng chuẩn và rừng định hướng, trong đó cấu trúc số cây theo cỡ đường kính (N/D) là nhân tố chủ đạo phản ánh quy luật kết cấu và vốn rừng. Lý thuyết rừng tiêu chuẩn nhấn mạnh đến việc duy trì sản lượng bền vững qua các thế hệ, với mô hình phân bố số cây giảm theo hàm Meyer hoặc hàm Weibull. Cấu trúc rừng chuẩn còn được mô tả qua tỷ lệ phân bố thể tích giữa ba lớp cây: dự trữ, kế cận và thành thục theo tỷ lệ 1:3:5, đảm bảo sự ổn định sinh thái và năng suất tối ưu. Ngoài ra, nghiên cứu còn vận dụng các khái niệm về tổ thành loài cây, mật độ và mạng hình phân bố cây trên mặt đất, cũng như các mô hình toán học mô phỏng phân bố đường kính và chiều cao cây. Các lý thuyết này được kết hợp để xây dựng mô hình cấu trúc rừng định hướng phù hợp với điều kiện thực tế và mục tiêu quản lý tại các tỉnh nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu
Nguồn dữ liệu chính được kế thừa từ đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ về điều chế rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại vùng núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên, với hệ thống ô tiêu chuẩn định vị diện tích 10.000 m², ô thứ cấp 100 m² và ô dạng bản 25 m². Tổng cộng 40 ô tiêu chuẩn được khảo sát tại hai công ty quản lý rừng, với hơn 1200 cây trung tâm được đo đạc chi tiết về đường kính, chiều cao, đường kính tán và vị trí phân bố. Phương pháp chọn mẫu là gắp thăm ngẫu nhiên để đảm bảo tính đại diện. Dữ liệu được thu thập qua đo đếm thực địa, vẽ phẫu đồ, đánh dấu cây để theo dõi tăng trưởng hàng năm trong vòng 3 năm (2006-2008). Phân tích số liệu sử dụng các hàm toán học như Meyer, Weibull để mô phỏng phân bố N/D, đồng thời áp dụng các công thức tính tiết diện ngang (G), trữ lượng (M) và tăng trưởng thường xuyên hàng năm. Mạng hình phân bố cây được đánh giá qua chỉ số K để xác định dạng phân bố (đều, ngẫu nhiên, cụm). Phương pháp luận nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng mô hình cấu trúc rừng định hướng dựa trên phân bố N/D, tổ thành loài cây và các chỉ tiêu sinh trưởng, nhằm đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp với từng trạng thái rừng và phương thức khai thác.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Tổ thành loài cây tầng cao và tái sinh: Tại Nghệ An, các loài ưu thế gồm Chẹo, Táu, Dẻ, Máu chó với chỉ số IV% > 5% chiếm từ 43,58% đến 62,99% tổng số loài; tại Kon Tum, các loài ưu thế là Chò sót, Giổi, Trâm chiếm từ 29,73% đến 83,96%. Nhóm trạng thái II có từ 4 đến 17 loài tham gia tổ thành với mật độ 426-1062 cây/ha, trong khi nhóm trạng thái III có mật độ thấp hơn, từ 244 đến 744 cây/ha, phản ánh sự suy giảm do khai thác không hợp lý. Tổ thành cây tái sinh đa dạng với 20-42 loài, chủ yếu tái sinh từ hạt (85,4%-95,1%), mật độ tái sinh dao động từ 780 đến 2190 cây/ha, tập trung nhiều ở chiều cao 2-4 m.
Mật độ và mạng hình phân bố cây trên mặt đất: Mật độ cây tầng cao dao động từ 244 đến 1088 cây/ha, chủ yếu phân bố ngẫu nhiên hoặc đều, phù hợp với giai đoạn phục hồi rừng sau khai thác. Mật độ cây tái sinh từ 780 đến 2190 cây/ha, phân bố chủ yếu theo dạng cụm, cho thấy giai đoạn đầu của quá trình tái sinh tự nhiên.
Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D): 34/40 ô tiêu chuẩn có phân bố N/D giảm tương đối, thể hiện sự kế tục liên tục giữa các lớp cây dự trữ, kế cận và thành thục, tạo điều kiện cho sự ổn định vốn rừng. Phân bố N/D không giảm ở một số ô phản ánh sự xáo trộn do khai thác.
Tăng trưởng rừng và động thái N/D: Tăng trưởng tiết diện ngang (G) và trữ lượng (M) của rừng tại Nghệ An và Kon Tum có xu hướng tăng nhẹ qua các năm, với G dao động từ 18,56 đến 33,38 m²/ha và M từ 134 đến 252,6 m³/ha. Tăng trưởng trung bình hàng năm về đường kính và chiều cao cây đạt khoảng 0,28-0,75 cm và 0,06-0,4 m, cho thấy khả năng phục hồi tốt nếu được quản lý hợp lý.
Thảo luận kết quả
Kết quả nghiên cứu cho thấy cấu trúc rừng tại hai khu vực nghiên cứu còn giữ được tính trật tự tương đối, tuy nhiên đã bị xáo trộn do khai thác không hợp lý, đặc biệt là nhóm trạng thái III với mật độ cây thấp và tổ thành loài cây mục đích giảm sút. Phân bố N/D giảm là dấu hiệu tích cực cho thấy rừng có khả năng phục hồi và duy trì sự kế tục liên tục giữa các thế hệ cây. Mạng hình phân bố ngẫu nhiên và cụm của cây tái sinh phản ánh giai đoạn đầu của quá trình tái sinh tự nhiên, cần có các biện pháp kỹ thuật để thúc đẩy sự phát triển đồng đều và ổn định. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, mô hình cấu trúc rừng định hướng dựa trên phân bố N/D và tỷ lệ thể tích 1:3:5 giữa các lớp cây là phù hợp với điều kiện rừng nhiệt đới Việt Nam, đồng thời đáp ứng yêu cầu khai thác bền vững theo quy định hiện hành. Việc duy trì trữ lượng không thấp hơn 65% so với trữ lượng rừng mẫu là cần thiết để đảm bảo khả năng tái sinh và phát triển lâu dài. Các biểu đồ phân bố N/D, tăng trưởng G và M có thể được sử dụng làm công cụ trực quan hỗ trợ quản lý và điều chỉnh khai thác phù hợp.
Đề xuất và khuyến nghị
Xây dựng và áp dụng mô hình cấu trúc rừng định hướng: Đề xuất hai kiểu mô hình phù hợp với phương thức khai thác chọn thô và khai thác chọn tỷ mỷ, dựa trên phân bố N/D theo hàm Meyer và tỷ lệ thể tích 1:3:5 giữa các lớp cây. Mô hình cần được điều chỉnh linh hoạt theo đặc điểm sinh thái và mục tiêu kinh tế của từng tỉnh, áp dụng trong vòng 5 năm tới bởi các công ty quản lý rừng.
Tăng cường nuôi dưỡng và xúc tiến tái sinh cây mục đích: Thực hiện các biện pháp kỹ thuật như tỉa thưa cây già cỗi, cây sâu bệnh, loại bỏ cây phi mục đích để tạo điều kiện cho cây mục đích phát triển. Đồng thời, xúc tiến trồng bổ sung các loài cây có giá trị kinh tế cao nhằm nâng cao chất lượng rừng. Chủ thể thực hiện là các đơn vị quản lý rừng và cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp trong 3-5 năm tới.
Điều chỉnh mật độ và mạng hình phân bố cây trên mặt đất: Thực hiện các biện pháp điều tiết phân bố cây rừng theo hướng phân bố đều nhằm tối ưu hóa không gian dinh dưỡng và tăng cường khả năng cạnh tranh sinh học. Việc này cần được thực hiện định kỳ hàng năm trong quá trình quản lý rừng.
Giám sát và đánh giá tăng trưởng rừng định kỳ: Thiết lập hệ thống theo dõi tăng trưởng đường kính, chiều cao, tiết diện ngang và trữ lượng rừng để đánh giá hiệu quả mô hình cấu trúc rừng định hướng và điều chỉnh kịp thời các biện pháp kỹ thuật. Chủ thể thực hiện là các phòng kỹ thuật của công ty quản lý rừng, với báo cáo định kỳ 1 năm/lần.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Các nhà quản lý và cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp: Sử dụng luận văn làm cơ sở khoa học để xây dựng kế hoạch khai thác và nuôi dưỡng rừng bền vững, áp dụng mô hình cấu trúc rừng định hướng phù hợp với điều kiện địa phương.
Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm học, Quản lý tài nguyên thiên nhiên: Tham khảo các phương pháp nghiên cứu, mô hình toán học và kết quả thực nghiệm để phát triển nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc rừng và quản lý bền vững.
Các tổ chức bảo tồn và phát triển rừng: Áp dụng các kết quả nghiên cứu để thiết kế các chương trình phục hồi rừng, bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển kinh tế rừng tại các vùng núi phía Bắc và Tây Nguyên.
Các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý nhà nước: Dựa trên luận văn để hoàn thiện các văn bản pháp luật, quy chế khai thác và quản lý rừng nhằm đảm bảo khai thác bền vững và bảo vệ tài nguyên rừng.
Câu hỏi thường gặp
Mô hình cấu trúc rừng định hướng là gì?
Mô hình cấu trúc rừng định hướng là mô hình mô tả phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D) và tổ thành loài cây nhằm duy trì vốn rừng ổn định, đảm bảo khả năng tái sinh và phát triển bền vững. Ví dụ, mô hình sử dụng hàm Meyer để mô phỏng phân bố N/D giảm dần, phù hợp với khai thác chọn thô và chọn tỷ mỷ.Tại sao phân bố N/D lại quan trọng trong quản lý rừng?
Phân bố N/D phản ánh quy luật kết cấu của rừng, thể hiện sự kế tục liên tục giữa các lớp cây dự trữ, kế cận và thành thục. Việc duy trì phân bố N/D giảm giúp đảm bảo rừng không bị suy thoái và có khả năng phục hồi sau khai thác.Làm thế nào để xác định mô hình rừng định hướng phù hợp với từng địa phương?
Dựa trên số liệu điều tra thực địa về tổ thành loài cây, mật độ, phân bố N/D và tăng trưởng rừng tại địa phương, kết hợp với các quy định khai thác hiện hành để điều chỉnh tham số mô hình sao cho phù hợp với điều kiện sinh thái và mục tiêu kinh tế.Các biện pháp kỹ thuật nào được đề xuất để áp dụng mô hình rừng định hướng?
Bao gồm tỉa thưa cây già cỗi, loại bỏ cây sâu bệnh, xúc tiến tái sinh cây mục đích, điều chỉnh mật độ và phân bố cây trên mặt đất, đồng thời giám sát tăng trưởng rừng định kỳ để điều chỉnh kịp thời.Mô hình rừng định hướng có thể áp dụng cho các loại rừng khác không?
Mô hình chủ yếu được xây dựng cho rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên, tuy nhiên nguyên tắc và phương pháp có thể được điều chỉnh để áp dụng cho các loại rừng khác tùy theo đặc điểm sinh thái và mục tiêu quản lý.
Kết luận
- Đã đề xuất thành công hai kiểu mô hình cấu trúc rừng định hướng phù hợp với phương thức khai thác chọn thô và khai thác chọn tỷ mỷ tại các tỉnh Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên.
- Mô hình dựa trên phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D) giảm dần và tỷ lệ thể tích 1:3:5 giữa các lớp cây, đảm bảo duy trì vốn rừng ổn định và khả năng tái sinh.
- Kết quả điều tra thực địa cho thấy mật độ cây tầng cao và cây tái sinh còn tiềm năng phục hồi, tuy nhiên cần có các biện pháp kỹ thuật để điều chỉnh tổ thành loài và phân bố cây.
- Các giải pháp kỹ thuật lâm sinh được đề xuất nhằm tăng cường nuôi dưỡng, xúc tiến tái sinh và điều chỉnh mật độ cây, góp phần nâng cao hiệu quả kinh doanh rừng bền vững.
- Khuyến nghị các đơn vị quản lý rừng áp dụng mô hình trong vòng 3-5 năm tới, đồng thời tiếp tục giám sát và điều chỉnh mô hình phù hợp với diễn biến thực tế.
Hành động tiếp theo: Các công ty quản lý rừng cần triển khai áp dụng mô hình cấu trúc rừng định hướng, đồng thời phối hợp với các cơ quan nghiên cứu để cập nhật, hoàn thiện mô hình theo điều kiện thực tế. Đề nghị các nhà quản lý và kỹ thuật viên lâm nghiệp tham khảo và vận dụng kết quả nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và khai thác rừng bền vững.