Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Rừng tự nhiên tại Việt Nam đang đối mặt với tình trạng suy giảm nghiêm trọng cả về diện tích lẫn chất lượng do khai thác không đúng quy trình kỹ thuật. Trong bối cảnh đó, huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình — địa phương có tổng diện tích tự nhiên 212.417,63 ha, phần lớn là rừng và đất rừng, đồng thời tiếp giáp Vườn Quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng — được xác định là khu vực có diện tích rừng tự nhiên còn lớn và có ý nghĩa chiến lược trong bảo tồn đa dạng sinh học. Nhu cầu tiếp cận chương trình REDD+ cùng các dự án lâm nghiệp tại địa phương đòi hỏi phải có những nghiên cứu khoa học về động thái cấu trúc rừng làm cơ sở quy hoạch.

Mục tiêu nghiên cứu được tác giả xác định theo hai hướng:

  1. Về lý luận: Bổ sung hiểu biết về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng giàu, góp phần nghiên cứu diễn thế và đa dạng sinh học; từ đó đề xuất các biện pháp tác động đưa rừng về trạng thái cấu trúc hợp lý, ổn định hơn.
  2. Về thực tiễn: Xác định tổ thành cây gỗ, mật độ tổ thành cây tái sinh và tái sinh có triển vọng, xác định các yếu tố ảnh hưởng đến tái sinh; đề xuất giải pháp phục hồi rừng phục vụ bảo tồn đa dạng sinh học tại huyện Bố Trạch.

Đối tượng nghiên cứu: Cấu trúc tổ thành trạng thái rừng giàu (ký hiệu IIIA3) theo phân loại của Loschau (1960) được Cục Điều tra Quy hoạch Rừng Việt Nam áp dụng.

Phạm vi nghiên cứu:

  • Không gian: Diện tích rừng giàu thuộc huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình, tập trung tại các xã Hưng Trạch, Tân Trạch và Thượng Trạch.
  • Thời gian: Từ tháng 2 đến tháng 5 (năm 2016).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và khái niệm

Nghiên cứu dựa trên hệ thống lý luận về diễn thế sinh thái (ecological succession) theo quan điểm của Knapp (1986), trong đó phân biệt diễn thế nguyên sinh, diễn thế thứ sinh và diễn thế thoái bộ. Khung lý thuyết về phân loại rừng nhiệt đới sử dụng chủ yếu hệ thống của Thái Văn Trừng (1970, 1978) với nguyên lý "sinh thái phát sinh thảm thực vật" dựa trên 5 nhóm nhân tố phát sinh (địa lý – địa hình, khí hậu – thủy văn, khu hệ thực vật, đá mẹ – thổ nhưỡng, sinh vật – con người), phân chia thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu. Hệ thống phân loại trạng thái rừng theo Loschau (1960) — gồm 4 kiểu trạng thái I, II, III, IV — được áp dụng trực tiếp làm căn cứ xác định đối tượng nghiên cứu (trạng thái IIIA3 thuộc kiểu III: rừng bị tác động, kết cấu bị phá vỡ ở các mức độ khác nhau).

Về cấu trúc tầng thứ, tác giả tham chiếu mô hình của Thái Văn Trừng (1978) với 5 tầng: vượt tán (A1), ưu thế sinh thái (A2), dưới tán (A3), cây bụi (B), cỏ quyết (C). Về tổ thành loài, sử dụng chỉ số Important Value (IVi%) theo phương pháp của Daniel Marmillod.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp điều tra thực địa: Lập ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời diện tích 500 m² mỗi ô. Tổng diện tích rừng giàu nghiên cứu là 3.226,8 ha; nghiên cứu 5% diện tích tương đương lập 15 ô tiêu chuẩn phân bố trên các xã Hưng Trạch, Tân Trạch và Thượng Trạch. Dụng cụ gồm máy GPS, thước đo vanh, thước đo chiều cao cây. Trong ô tiêu chuẩn, đo tất cả cây sống có đường kính ngang ngực D1,3 ≥ 8 cm; mỗi nhóm điều tra gồm 4 người.

Phương pháp xác định tổ thành cây gỗ: Sử dụng công thức IVi(%) = (Ni% + Gi%)/2 theo Daniel Marmillod, trong đó Ni(%) là tỷ lệ số cây và Gi(%) là tỷ lệ tổng tiết diện ngang của loài thứ i. Hệ số tổ thành Hi = IVi%/10. Loài có IVi ≥ 5% được tham gia công thức tổ thành.

Phương pháp xác định tổ thành tái sinh: Công thức Fi(%) = ni/∑ni × 100; loài có Fi > 5% tham gia công thức tổ thành.

Phương pháp xây dựng trắc đồ: Ứng dụng phần mềm MapInfo 8.5 kết hợp Excel để xây dựng trắc đồ ngang và trắc đồ dọc mô phỏng cấu trúc tầng thứ và mạng hình phân bố cây.

Nguồn dữ liệu: Số liệu sơ cấp thu thập trực tiếp từ 15 ô tiêu chuẩn tại thực địa (2016); số liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên – kinh tế – xã hội từ Trạm Thủy văn Đồng Hới (2014), Phòng TN&MT huyện Bố Trạch (2014), Trung tâm Quy hoạch Thiết kế Nông Lâm nghiệp tỉnh Quảng Bình, và các công trình tổng hợp.


Nội dung chính theo từng chương

Chương 1 – Mở đầu

Trình bày lý do chọn đề tài xuất phát từ thực trạng suy giảm rừng và yêu cầu có căn cứ khoa học phục vụ quy hoạch bảo vệ phát triển rừng huyện Bố Trạch trong bối cảnh REDD+. Tác giả xác định rõ hai mục tiêu lý luận và thực tiễn, đồng thời nêu ý nghĩa học tập – nghiên cứu khoa học và ý nghĩa thực tiễn sản xuất của đề tài.

Chương 2 – Tổng quan các vấn đề nghiên cứu

Chương này tổng hợp tài liệu trên hai mảng lớn:

  • Diễn thế rừng: Trình bày khái niệm, phân loại (nguyên sinh, thứ sinh, thoái bộ) và nguyên nhân của diễn thế. Tổng quan nghiên cứu quốc tế đề cập các công trình của Vieira và Scariot (2006), Murphy và Lugo (1986), Bischoff et al. (2005) tại rừng Bornean, Sist (2003) về cường độ khai thác gỗ (83 m³/ha theo kỹ thuật thông thường tại Malinau, Indonesia); tài liệu Việt Nam tham chiếu Vũ Văn Cương (1964), Nguyễn Văn Thôn và Lâm Bỉnh Lợi (1972), Thái Văn Trừng (1978).
  • Phân loại và cấu trúc rừng nhiệt đới: Điểm qua các hệ thống phân loại thế giới (Schimper, Champion, Beard 1944/1955, Aubreville 1956, Fosberg 1958, Muller Dombu và Ellenberg 1971) và Việt Nam (Chevalier 1918, Maurand 1943, Trần Ngũ Phương 1970, Thái Văn Trừng 1970, Lê Mộng Chân – Vũ Văn Dũng 1992). Về tái sinh, trích dẫn Richard (1933), van Steenis (1956), Aubréville (1938), và các tác giả trong nước: Vũ Đình Huề (1969), Thái Văn Trừng (1978), Nguyễn Văn Trương (1983), Lê Đồng Tấn (1993–1999).

Chương 3 – Đối tượng, phạm vi nghiên cứu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương trình bày hệ thống 5 nội dung nghiên cứu và các công thức tính toán cụ thể (IVi%, Hi, Fi%, mật độ N/ha). Mô tả chi tiết quy trình lập 15 ô tiêu chuẩn 500 m², các bước định vị góc vuông 90°, kiểm tra khoảng cách 100 m giữa trung điểm hai cạnh đối diện, và quy trình đo đếm trong ô (xác định tên loài, đo chu vi tại vị trí 1,3 m, ghi chú đặc điểm bất thường).

Chương 4 – Kết quả nghiên cứu và thảo luận

4.1 – Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

Huyện Bố Trạch tọa lạc từ 17°14'39" đến 17°43'48" VB và 105°58'3'' đến 106°35'573''KĐ, tiếp giáp Biển Đông và biên giới Lào, diện tích tự nhiên 212.417,63 ha, dân số 176.761 người (2008), mật độ 83 người/km². Địa hình chia thành 4 dạng: núi đá vôi, gò đồi, đồng bằng và ven biển. Khí hậu nhiệt đới gió mùa ven biển Bắc Trung Bộ với 2 mùa rõ rệt; mùa nóng nhiệt độ trung bình 27,6°C; lượng mưa năm 2.322 mm; độ ẩm trung bình 85%. Đất đai phân thành 7 nhóm, trong đó nhóm đất đỏ vàng chiếm diện tích lớn nhất (109.850 ha, tỷ lệ 51,71%). Cơ cấu kinh tế đang dịch chuyển theo hướng giảm tỷ trọng Nông – Lâm – Ngư nghiệp (từ 49,15% năm 2010 xuống 38,64% năm 2014) và tăng dần Dịch vụ (từ 28,30% lên 35,66%).

4.2 – Đặc điểm tổ thành tầng cây gỗ trạng thái rừng IIIA3

Qua điều tra 15 ô tiêu chuẩn, xác định được 74 loài với 394 cá thể. Loài chiếm ưu thế nhất là Trường vải (42 cá thể, 6,8% tổng số cây gỗ). Dưới đây là 16 loài có tỷ lệ cao nhất:

Thứ tự Tên loài Tỷ lệ (%) Thứ tự Tên loài Tỷ lệ (%)
1 Trường vải 6,8 9 Khổng 3,1
2 Vạng trứng 4,8 10 Trâm vỏ đỏ 3,0
3 Trâm trắng 4,8 11 Gội tía 2,7
4 Nhọc đen 4,6 12 Ngát lông 2,6
5 Chò nâu 4,3 13 Du mooc 2,5
6 Dẻ gai 3,9 14 Máu chó lá to 2,4
7 Trám trắng 3,7 15 Chuồn 2,3
8 Mít nài 3,5 16–74 43 loài khác 17,2

Đa số loài ưu thế là cây chịu bóng giai đoạn đầu (Gáo, Lèo heo, Gụ lau, các loài Trường). Xuất hiện nhiều loài có giá trị kinh tế cao: Gụ lau, Chua lũy, Chò nâu, Bằng lăng nước. Nhiều cây có đường kính trên 50 cm và chiều cao vút ngọn trên 30 m sau thời gian được bảo vệ nghiêm ngặt.

4.3 – Đặc điểm tái sinh trạng thái rừng giàu IIIA3

Ghi nhận 2 hình thức tái sinh: tái sinh hạt (trụ mầm) và tái sinh chồi. Mật độ cây tái sinh ở trạng thái rừng trung bình rất cao, không có sự dao động lớn giữa các địa phương; địa hình, vị trí ô (chân, sườn, đỉnh) và tác động của con người ảnh hưởng rõ đến mật độ. Về phân bố theo cấp chiều cao: số lượng cây tái sinh tập trung nhiều nhất ở cấp chiều cao ≤ 1,0 m (chiếm 53%; ở OTC 3 tỷ lệ này là 66%); cây tái sinh có triển vọng H > 1,0 m chiếm trên 46% (ở OTC 5 tỷ lệ này là 34%); cây H > 5 m bình quân chiếm 4%. Nhóm cây tái sinh quan trọng gồm Lim xanh, Kiền kiền, Sến, Huỳnh, Trám — những loài ưa sáng, chịu bóng trong giai đoạn nhỏ.

4.4 – Cấu trúc trạng thái rừng IIIA3

Trắc đồ ngang và trắc đồ dọc xây dựng bằng MapInfo 8.5 và Excel cho thấy:

  • Mật độ phân bố cây rất cao, phân bố đồng đều theo chiều ngang, phản ánh khả năng tận dụng không gian dinh dưỡng hợp lý.
  • Cấu trúc 3 tầng tán: tầng vượt tán (với Trường vải, Bằng lăng, Trâm trắng — tán khá mịn khi nhìn từ xa), tầng ưu thế (Re hương, các loài Dẻ, Trường — gỗ trung bình và nhỡ), tầng thấp (cây chịu bóng và cây tầng trên chưa đến tuổi thành thục).
  • Độ tàn che: xác định được 0,81 — phản ánh mức độ che phủ mặt đất cao, có ý nghĩa lớn trong bảo vệ môi trường và duy trì hệ sinh thái rừng.

4.5 – Đánh giá tình hình sinh trưởng và đề xuất giải pháp lâm sinh

Trạng thái IIIA3 tại khu vực nghiên cứu có số loài dao động từ 32–48 loài mỗi ô, trong đó 8–12 loài chiếm ưu thế tham gia công thức tổ thành. Tác giả đề xuất 6 nhóm giải pháp: lâm sinh kỹ thuật, tổ chức quản lý, tổ chức thực hiện, nguồn nhân lực, khoa học công nghệ, và vốn (tham chiếu Quyết định số 147/2007/QĐ-TTg ngày 10/09/2007 của Thủ tướng Chính phủ về phát triển rừng sản xuất giai đoạn 2007–2015).


Kết quả và đóng góp

Kết quả chính:

  • Xác định được thành phần loài cây gỗ tại trạng thái IIIA3: 74 loài, 394 cá thể trên 15 ô tiêu chuẩn (tổng 7.500 m² điều tra, tương ứng 5% diện tích 3.226,8 ha rừng giàu).
  • Loài ưu thế nhất là Trường vải (6,8%); 10 loài có tỷ lệ từ 3,0–6,8% tham gia công thức tổ thành rừng IIIA3.
  • Xác định cấu trúc 3 tầng tán với độ tàn che 0,81.
  • Cây tái sinh tập trung ở cấp chiều cao ≤ 1,0 m (53%); cây tái sinh có triển vọng H > 1,0 m chiếm trên 46%; cây H > 5 m chiếm khoảng 4%.
  • Phân bố cây tầng cao và tái sinh đồng đều theo chiều ngang, phản ánh trạng thái rừng đang phát triển ổn định.

Giải pháp tác giả đề xuất: (i) Các biện pháp lâm sinh: trồng và chăm sóc rừng, khoanh nuôi, làm giàu rừng theo băng, nuôi dưỡng, chặt vệ sinh, loại bỏ dây leo bụi rậm, hạn chế phát quang quanh gốc cây khai thác; (ii) Tổ chức quản lý theo Luật Bảo vệ và Phát triển Rừng năm 2004, giao đất lâm nghiệp và giao rừng cho hộ gia đình; (iii) Ứng dụng phần mềm chuyên dụng theo dõi diễn biến tài nguyên rừng; (iv) Áp dụng giống cây trồng mới năng suất cao thay thế giống chu kỳ kinh doanh dài; (v) Sử dụng nguồn vốn Quyết định 147/2007/QĐ-TTg và huy động vốn liên doanh.

Đóng góp: Cung cấp dữ liệu thực địa về cấu trúc tổ thành rừng IIIA3 tại huyện Bố Trạch — địa bàn khu vực Bắc Trung Bộ còn thiếu các nghiên cứu về diễn thế rừng theo đánh giá của chính tác giả — làm cơ sở khoa học cho công tác quy hoạch bảo vệ và phát triển rừng cấp huyện.


Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở một trạng thái rừng duy nhất (IIIA3) trong thời gian ngắn (4 tháng), trên diện tích điều tra 5% tổng diện tích rừng giàu. Văn bản ghi nhận rằng các nghiên cứu về diễn thế rừng tại khu vực miền Trung Việt Nam vẫn chưa đầy đủ. Các trạng thái rừng còn lại (IIIA1, IIIA2, IIB và rừng phục hồi sau nương rẫy) tại huyện Bố Trạch chưa được nghiên cứu trong đề tài này. Ngoài ra, nghiên cứu chưa tiến hành ô định vị dài hạn để theo dõi biến động cấu trúc qua thời gian — hướng cần thiết để phục vụ quản lý rừng bền vững và đánh giá hiệu quả các biện pháp lâm sinh được đề xuất.


Giá trị tham khảo

Khóa luận có giá trị tham khảo chủ yếu cho:

  • Sinh viên ngành Lâm nghiệp ở bậc cao đẳng và đại học, đặc biệt khi thực hiện các chuyên đề điều tra cấu trúc rừng tự nhiên hoặc lập kế hoạch lâm sinh cấp địa phương. Phần trình bày chi tiết quy trình lập ô tiêu chuẩn (Chương 3) và công thức tính IVi%, Fi%, mật độ N/ha cùng ví dụ thực tế là tài liệu thực hành hữu ích.
  • Sinh viên và cán bộ nghiên cứu đang làm các đề tài tương tự về cấu trúc tổ thành rừng tự nhiên ở khu vực Bắc Trung Bộ, đặc biệt trong các tỉnh có điều kiện tương đồng với Quảng Bình.
  • Cán bộ lâm nghiệp địa phương tại huyện Bố Trạch có thể tham khảo Bảng 4.5 (tổ thành 74 loài cây gỗ), phần xác định độ tàn che (0,81) và các giải pháp lâm sinh ở Chương 4 làm dữ liệu ban đầu phục vụ quy hoạch.
  • Người nghiên cứu ứng dụng MapInfo và Excel trong lâm nghiệp có thể tham khảo cách kết hợp hai phần mềm này để xây dựng trắc đồ ngang và trắc đồ dọc mô phỏng cấu trúc rừng.

Câu hỏi thường gặp

1. Diện tích rừng giàu IIIA3 được điều tra là bao nhiêu và tổ chức lấy mẫu như thế nào? Tổng diện tích rừng giàu tại huyện Bố Trạch là 3.226,8 ha. Tác giả điều tra 5% diện tích này bằng cách lập 15 ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời, mỗi ô có diện tích 500 m², phân bố tại các xã Hưng Trạch, Tân Trạch và Thượng Trạch.

2. Loài cây nào chiếm ưu thế trong tổ thành rừng IIIA3 tại khu vực nghiên cứu và tỷ lệ là bao nhiêu? Loài chiếm ưu thế nhất là Trường vải với 42 cá thể, chiếm 6,8% tổng số cây gỗ. Tiếp theo là Vạng trứng và Trâm trắng (cùng 4,8%), Nhọc đen (4,6%) và Chò nâu (4,3%). Tổng số xác định được 74 loài với 394 cá thể trong 15 ô điều tra.

3. Độ tàn che của trạng thái rừng IIIA3 là bao nhiêu và được xác định bằng cách nào? Độ tàn che xác định được là 0,81, tính bằng tỷ lệ phần mười của độ che phủ tán rừng so với diện tích đất rừng. Kết quả này dựa trên xử lý số liệu từ 15 ô tiêu chuẩn kết hợp phần mềm MapInfo 8.5.

4. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao có đặc điểm gì nổi bật? Cây tái sinh tập trung nhiều nhất ở cấp chiều cao ≤ 1,0 m (chiếm 53%; riêng OTC 3 đạt 66%). Cây tái sinh có triển vọng H > 1,0 m chiếm trên 46% (OTC 5 chỉ đạt 34%). Cây H > 5 m — nhóm sắp tham gia vào tán rừng — bình quân chỉ chiếm 4%, tỷ lệ này được tác giả đánh giá là còn thấp.

5. Tác giả đề xuất dựa vào văn bản pháp lý nào trong giải pháp về vốn để phát triển rừng? Tác giả tham chiếu Quyết định số 147/2007/QĐ-TTg ngày 10/09/2007 của Thủ tướng Chính phủ về một số chính sách phát triển rừng sản xuất giai đoạn 2007–2015, bao gồm việc sử dụng vốn ngân sách nhà nước, vay vốn hỗ trợ đầu tư thế chấp bằng đất đai có giấy chứng nhận quyền sử dụng đất lâm nghiệp, và huy động vốn liên doanh liên kết.


Kết luận

Khóa luận cung cấp dữ liệu điều tra thực địa về cấu trúc tổ thành, tái sinh và độ tàn che của trạng thái rừng giàu IIIA3 tại huyện Bố Trạch, Quảng Bình thông qua 15 ô tiêu chuẩn đại diện cho 5% diện tích 3.226,8 ha, xác định được 74 loài cây gỗ với Trường vải chiếm ưu thế (6,8%) và độ tàn che 0,81. Phương pháp kết hợp công thức IVi% (Daniel Marmillod), phần mềm MapInfo 8.5 và Excel cho phép mô phỏng cấu trúc 3 tầng tán và mạng hình phân bố không gian, bổ sung thêm bằng chứng khoa học về tính đa dạng và ổn định của rừng nhiệt đới khu vực Bắc Trung Bộ. Các đề xuất lâm sinh và quản lý được gắn kết với khung pháp lý (Luật Bảo vệ và Phát triển Rừng 2004, Quyết định 147/2007/QĐ-TTg) làm tăng tính ứng dụng thực tiễn tại địa phương.