Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam đã trải qua quá trình mất rừng tự nhiên nghiêm trọng trong nhiều thập kỷ, với khoảng 3 triệu ha rừng bị mất trong giai đoạn 1945-1975 và 2,8 triệu ha trong giai đoạn 1975-1990. Mặc dù diện tích rừng tự nhiên hiện duy trì ở mức khoảng 10,2-10,3 triệu ha, chất lượng rừng tiếp tục suy giảm mạnh, với 66,8% diện tích rừng gỗ tự nhiên thuộc loại nghèo và nghèo kiệt, chỉ 8,7% là rừng giàu có trữ lượng gỗ từ 201-300 m³/ha. Tỉnh Bắc Giang, với tổng diện tích rừng tự nhiên khoảng 59.275 ha, trong đó 71,35% là rừng nghèo kiệt, đang đối mặt với sự suy thoái nghiêm trọng về cấu trúc và chất lượng rừng do khai thác chọn thô kéo dài.

Nghiên cứu tập trung vào các trạng thái rừng tự nhiên tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang, nhằm xác định đặc điểm cấu trúc tầng cây cao và cây tái sinh của các trạng thái rừng phục hồi sau khai thác, bao gồm các trạng thái IIB, IIIA2 và IIIA3. Mục tiêu chính là cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý bền vững và phục hồi rừng tự nhiên tại địa phương, đồng thời đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp nhằm nâng cao chất lượng và giá trị rừng. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ 2018 đến 2020, với phạm vi khảo sát tại các lâm phần rừng tự nhiên điển hình của huyện Lục Nam.

Việc nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên tại Bắc Giang có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh Chính phủ đã ban hành quyết định dừng khai thác rừng tự nhiên nhằm bảo vệ và phục hồi tài nguyên rừng. Kết quả nghiên cứu sẽ hỗ trợ các chủ rừng và cơ quan quản lý trong việc xây dựng các chiến lược phục hồi rừng hiệu quả, góp phần bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển kinh tế lâm nghiệp bền vững.

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 tự nhiên, bao gồm:

  • Cấu trúc tổ thành loài: Phản ánh thành phần và mức độ ưu thế của các loài cây trong quần thể rừng, được đánh giá qua chỉ số IV% (Important Value), bao gồm tỷ lệ số cây, tiết diện ngang và tần suất xuất hiện của loài.
  • Cấu trúc tầng thứ: Phân chia rừng thành các tầng cây dựa trên chiều cao, gồm tầng vượt tán, tầng tán chính và tầng dưới tán, giúp hiểu rõ sự phân bố không gian thẳng đứng và mối quan hệ sinh thái giữa các loài.
  • Cấu trúc mật độ và phân bố cây theo đường kính (N/D) và chiều cao (N/H): Sử dụng các hàm toán học như hàm Meyer, Weibull để mô phỏng phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao, phản ánh sự đa dạng và phát triển của rừng.
  • Cấu trúc tái sinh rừng: Đánh giá mật độ, tổ thành loài, phân bố chiều cao và chất lượng cây tái sinh nhằm xác định khả năng phục hồi và phát triển của rừng tự nhiên.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập thông qua điều tra hiện trường tại các ô tiêu chuẩn điển hình thuộc ba trạng thái rừng IIB, IIIA2 và IIIA3 tại xã Lục Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang. Tổng cộng 9 ô tiêu chuẩn sơ cấp (mỗi trạng thái 3 ô) với diện tích mỗi ô là 2 ha được thiết lập. Trong mỗi ô sơ cấp, 25 ô thứ cấp diện tích 100 m² và 4 ô dạng bản diện tích 25 m² được khảo sát để thu thập số liệu về tầng cây cao (cây có đường kính ≥ 6 cm) và tầng cây tái sinh (cây có đường kính < 6 cm).

Phương pháp chọn mẫu là chọn ô tiêu chuẩn đại diện cho từng trạng thái rừng dựa trên đặc điểm trữ lượng và tổng tiết diện ngang. Các chỉ tiêu thu thập gồm loài cây, đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), độ tàn che, chất lượng cây và khoảng cách giữa các cây để phân tích kiểu phân bố.

Phân tích số liệu sử dụng các phần mềm Excel và SPSS, áp dụng các phương pháp thống kê toán học trong lâm nghiệp như tính chỉ số IV%, mô hình phân bố Meyer, Weibull, phân bố khoảng cách, kiểm định χ² để lựa chọn mô hình phù hợp. Kiểu phân bố cây rừng được xác định theo phương pháp Clark và Evans dựa trên khoảng cách giữa các cây.

Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2018 đến 2020, đảm bảo thu thập số liệu đầy đủ và chính xác cho các phân tích cấu trúc rừng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Mật độ và chỉ tiêu sinh trưởng tầng cây cao: Mật độ cây tầng cao dao động từ 827 đến 1.076 cây/ha, thấp nhất ở trạng thái rừng IIB (trung bình 827 cây/ha), cao nhất ở trạng thái IIIA3 (trung bình 1.009 cây/ha). Đường kính trung bình tăng từ 12,6 cm (IIB) lên 14,9 cm (IIIA3), chiều cao vút ngọn từ 10,9 m lên 12,4 m. Trữ lượng lâm phần cũng tăng từ 68,4 m³/ha (IIB) lên 159,6 m³/ha (IIIA3). Theo Thông tư 34/2009/TT-BNNPTNT, trạng thái IIB thuộc loại rừng nghèo, IIIA2 và IIIA3 thuộc loại rừng trung bình.

  2. Chất lượng sinh trưởng cây gỗ: Tỷ lệ cây phẩm chất tốt và trung bình chiếm từ 87,3% đến 92,9%, trong khi cây phẩm chất xấu chiếm từ 7,1% đến 12,7%. Trạng thái IIB có tỷ lệ cây phẩm chất xấu thấp nhất (7,1%), IIIA2 cao nhất (12,7%).

  3. Tổ thành loài tầng cây cao: Số loài cây gỗ trong các ô tiêu chuẩn dao động từ 43 đến 92 loài, với trạng thái IIIA3 có đa dạng loài cao nhất (trung bình 79 loài). Tuy nhiên, số loài ưu thế (IV% ≥ 5) rất ít, chỉ từ 0 đến 8 loài. Các loài ưu thế có giá trị kinh tế như Lim xanh, Xoan đào, Dẻ, Táu mặt quỷ chiếm tỷ lệ tổ thành từ 5,1% đến 12,8%. Các loài còn lại chủ yếu là cây ưa sáng, giá trị kinh tế thấp.

  4. Cấu trúc tầng thứ: Rừng tự nhiên tại Bắc Giang phân thành ba tầng chính: tầng vượt tán gồm các loài ưa sáng, tầng tán chính với các loài trung gian và tầng dưới tán với các loài chịu bóng. Sự phân tầng rõ rệt giúp tận dụng tối đa ánh sáng và không gian sinh trưởng.

Thảo luận kết quả

Mật độ và chỉ tiêu sinh trưởng tăng dần từ trạng thái rừng phục hồi non (IIB) đến trạng thái rừng đã qua khai thác chọn (IIIA3) phản ánh quá trình phục hồi và phát triển của rừng sau tác động khai thác. Mật độ cây cao ở mức 827-1.076 cây/ha tương đương với các nghiên cứu rừng hỗn loài khác tại Việt Nam và khu vực Đông Nam Á, cho thấy rừng Bắc Giang có tiềm năng phục hồi tốt nếu được quản lý hợp lý.

Chất lượng sinh trưởng cây gỗ tốt ở các trạng thái rừng cho thấy khả năng phát triển ổn định, tuy nhiên tỷ lệ cây phẩm chất xấu ở trạng thái IIIA2 cao hơn có thể do tác động khai thác mạnh và sự cạnh tranh sinh thái chưa cân bằng. Việc đa dạng loài cao nhưng số loài ưu thế ít cho thấy rừng đang trong giai đoạn chuyển tiếp, các loài ưu thế có thể chi phối cấu trúc rừng trong tương lai.

Cấu trúc tầng thứ rõ ràng phù hợp với các nghiên cứu về rừng nhiệt đới mưa ẩm, thể hiện sự phân bố sinh thái của các loài theo chiều cao, giúp tối ưu hóa nguồn ánh sáng và không gian. Các biểu đồ phân bố N/D và N/H có thể minh họa sự phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao, hỗ trợ đánh giá mức độ phục hồi và phát triển của rừng.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả phù hợp với xu hướng phục hồi rừng tự nhiên sau khai thác, đồng thời nhấn mạnh vai trò của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh trong việc thúc đẩy tái sinh và cải thiện cấu trúc rừng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường quản lý và bảo vệ rừng tự nhiên: Áp dụng các biện pháp khoanh nuôi, bảo vệ nghiêm ngặt các trạng thái rừng IIB, IIIA2 và IIIA3 nhằm hạn chế tác động khai thác trái phép, duy trì mật độ cây và chất lượng sinh trưởng. Thời gian thực hiện: ngay lập tức và liên tục; chủ thể: chính quyền địa phương và lực lượng kiểm lâm.

  2. Thúc đẩy tái sinh tự nhiên và trồng bổ sung các loài gỗ quý: Tập trung vào các loài ưu thế có giá trị kinh tế như Lim xanh, Xoan đào, Dẻ để cải thiện tổ thành loài, nâng cao chất lượng rừng. Kỹ thuật bao gồm làm đất, tạo khoảng trống ánh sáng phù hợp, trồng bổ sung cây giống chất lượng. Thời gian: 2-5 năm; chủ thể: chủ rừng và các tổ chức lâm nghiệp.

  3. Áp dụng kỹ thuật tỉa thưa hợp lý: Điều chỉnh mật độ cây nhằm giảm cạnh tranh, tăng cường sinh trưởng cây ưu thế, nâng cao trữ lượng và phẩm chất gỗ. Thời gian: 3-4 năm; chủ thể: các đơn vị quản lý rừng và chủ rừng.

  4. Nâng cao năng lực quản lý và giám sát rừng: Đào tạo cán bộ kỹ thuật, áp dụng công nghệ GIS và viễn thám để theo dõi biến động rừng, phát hiện sớm các nguy cơ suy thoái. Thời gian: liên tục; chủ thể: Sở NN&PTNT, Ban quản lý rừng.

  5. Khuyến khích cộng đồng tham gia bảo vệ và phát triển rừng: Tuyên truyền nâng cao nhận thức, hỗ trợ sinh kế bền vững gắn với bảo vệ rừng, tạo động lực cho người dân tham gia quản lý. Thời gian: dài hạn; chủ thể: chính quyền địa phương, các tổ chức xã hội.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách lâm nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng các chính sách bảo vệ, phục hồi và phát triển rừng tự nhiên bền vững tại Bắc Giang và các tỉnh miền núi phía Bắc.

  2. Chủ rừng và các doanh nghiệp lâm nghiệp: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đề xuất nhằm nâng cao chất lượng rừng, tăng hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường sinh thái.

  3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm học, Sinh thái học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, mô hình phân tích cấu trúc rừng và tái sinh, phục vụ cho các nghiên cứu chuyên sâu và phát triển khoa học.

  4. Các tổ chức phi chính phủ và cộng đồng địa phương: Hiểu rõ đặc điểm rừng tự nhiên và vai trò của tái sinh trong bảo tồn đa dạng sinh học, từ đó phối hợp thực hiện các chương trình bảo vệ rừng và phát triển sinh kế bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên lại quan trọng?
    Cấu trúc rừng phản ánh sự đa dạng loài, mật độ và phân bố cây, giúp đánh giá sức khỏe và khả năng phục hồi của rừng. Hiểu rõ cấu trúc giúp đề xuất biện pháp quản lý và phục hồi hiệu quả, bảo tồn đa dạng sinh học và nâng cao giá trị kinh tế.

  2. Các trạng thái rừng IIB, IIIA2 và IIIA3 khác nhau như thế nào?
    IIB là rừng phục hồi sau khai thác non với cây chủ yếu là loài tiên phong, mật độ thấp; IIIA2 là rừng khai thác kiệt đã phục hồi với cấu trúc hai tầng; IIIA3 là rừng khai thác mạnh nhưng chưa bị phá vỡ hoàn toàn, có mật độ và trữ lượng cao hơn.

  3. Phương pháp thu thập số liệu trong nghiên cứu này là gì?
    Sử dụng ô tiêu chuẩn sơ cấp và thứ cấp để điều tra hiện trường, đo đạc các chỉ tiêu như đường kính, chiều cao, loài cây, mật độ và khoảng cách giữa các cây, kết hợp phân tích thống kê và mô hình toán học để đánh giá cấu trúc rừng.

  4. Làm thế nào để cải thiện chất lượng rừng tự nhiên tại Bắc Giang?
    Áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như tỉa thưa, trồng bổ sung loài gỗ quý, xúc tiến tái sinh tự nhiên, đồng thời tăng cường quản lý và bảo vệ rừng, phối hợp với cộng đồng địa phương.

  5. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng như thế nào trong thực tiễn?
    Kết quả cung cấp cơ sở khoa học cho việc lập kế hoạch quản lý rừng bền vững, phục hồi rừng tự nhiên, nâng cao trữ lượng và chất lượng gỗ, đồng thời hỗ trợ phát triển kinh tế lâm nghiệp và bảo tồn môi trường sinh thái tại Bắc Giang.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định được đặc điểm cấu trúc tầng cây cao và cây tái sinh của các trạng thái rừng tự nhiên IIB, IIIA2 và IIIA3 tại huyện Lục Nam, Bắc Giang, với mật độ cây cao dao động từ 827 đến 1.076 cây/ha và trữ lượng từ 68,4 đến 159,6 m³/ha.
  • Chất lượng sinh trưởng cây gỗ trong các trạng thái rừng khá tốt, với tỷ lệ cây phẩm chất tốt và trung bình chiếm trên 87%.
  • Số loài ưu thế trong các trạng thái rừng rất ít, chủ yếu là các loài gỗ quý như Lim xanh, Xoan đào, Dẻ, góp phần quan trọng vào cấu trúc rừng và giá trị kinh tế.
  • Cấu trúc tầng thứ rõ ràng, phân chia thành ba tầng giúp tối ưu hóa sử dụng ánh sáng và không gian sinh trưởng.
  • Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như tỉa thưa, trồng bổ sung, xúc tiến tái sinh tự nhiên và tăng cường quản lý nhằm nâng cao chất lượng và giá trị rừng tự nhiên tại Bắc Giang.

Tiếp theo, cần triển khai các giải pháp kỹ thuật lâm sinh đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu đánh giá tác động lâu dài của các biện pháp này trên diện rộng. Các chủ rừng và cơ quan quản lý được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để phát triển rừng bền vững, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế địa phương.