Tổng quan nghiên cứu

Rừng tự nhiên đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ môi trường và cung cấp nguồn tài nguyên đa dạng. Tại Việt Nam, diện tích rừng tự nhiên đã giảm mạnh từ 14,3 triệu ha năm 1943 xuống còn khoảng 9,3 triệu ha năm 1993, với độ che phủ giảm từ 43% xuống còn 28,4% vào năm 1990. Tỉnh Gia Lai, đặc biệt là khu vực Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Trạm Lập, có diện tích rừng tự nhiên nghèo chiếm tỷ trọng lớn, đang đối mặt với thách thức suy giảm chất lượng và diện tích rừng do khai thác không hợp lý và tác động của con người. Nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên tại đây nhằm mục tiêu bổ sung cơ sở lý luận về đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng, từ đó đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp để xúc tiến khoanh nuôi, phục hồi và phát triển rừng bền vững. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào ba loại rừng chính: rừng giàu, rừng trung bình và rừng nghèo, với thời gian thực hiện từ tháng 3 đến tháng 9 năm 2018. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý, bảo vệ tài nguyên rừng và phát triển đa dạng sinh học tại khu vực Tây Nguyên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên, bao gồm:

  • Phân loại rừng theo kiểu lập địa và kiểu rừng: Dựa trên các nhân tố sinh thái như khí hậu, thổ nhưỡng và quần xã thực vật, theo trường phái Liên Xô cũ và Bắc Âu.
  • Mô hình phân bố số cây theo đường kính và chiều cao: Sử dụng các hàm toán học như hàm Meyer, Weibull và phân bố khoảng cách để mô phỏng quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao.
  • Cấu trúc tổ thành và tầng thứ rừng: Áp dụng phương pháp tính chỉ số quan trọng IV% của Daniel Marmillod để xác định tổ thành loài cây, cùng với phân tích cấu trúc tầng cây cao và tái sinh theo phương pháp của Richards và Davis.
  • Chỉ số đa dạng sinh học Shannon-Wiener: Đánh giá mức độ đa dạng loài cây gỗ và cây tái sinh trong các loại rừng.
  • Phân tích hình thái phân bố cây trên mặt đất: Sử dụng chỉ tiêu U, Q theo công thức của Clark và Evans để xác định hình thái phân bố cây rừng (cách đều, ngẫu nhiên hay tập trung).
  • Hệ số tương đồng Sorensen: Đánh giá mức độ tương đồng về thành phần loài giữa các loại rừng và giữa tầng cây cao với tầng cây tái sinh.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu điều tra lâm học tại Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Trạm Lập, tỉnh Gia Lai, kết hợp với tài liệu điều tra hiện trạng rừng, kinh tế - xã hội từ các cơ quan chức năng địa phương.
  • Phương pháp điều tra lâm học: Lập 9 ô tiêu chuẩn (OTC) tạm thời, mỗi ô diện tích 2000 m², phân bố tại chân đồi, sườn đồi và đỉnh đồi cho ba loại rừng. Trong mỗi OTC, lập 5 ô dạng bản diện tích 25 m² để điều tra cây tái sinh. Đo đạc các chỉ tiêu sinh trưởng như đường kính ngang ngực (d1.3), chiều cao vút ngọn (hvn), đường kính tán (dt), mật độ, chất lượng cây tái sinh và nguồn gốc tái sinh.
  • Phương pháp phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm Excel và các công cụ thống kê sinh học để xử lý, phân tích dữ liệu. Áp dụng các mô hình toán học để mô phỏng phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, kiểm định độ phù hợp bằng kiểm định khi bình phương của Pearson.
  • Timeline nghiên cứu: Thực hiện từ tháng 3 đến tháng 9 năm 2018, bao gồm thu thập số liệu, xử lý và phân tích, đề xuất giải pháp kỹ thuật.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Phân loại rừng và trữ lượng: Khu vực nghiên cứu gồm ba loại rừng tự nhiên là rừng giàu, rừng trung bình và rừng nghèo với trữ lượng lần lượt khoảng 288 m³/ha, mức độ đa dạng loài cây cao nhất ở rừng giàu với 52 loài cây tầng cây cao, rừng trung bình 48 loài và rừng nghèo 41 loài.

  2. Quy luật cấu trúc tầng cây cao: Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao đều có dạng đường cong giảm liên tục, mô phỏng tốt nhất bằng hàm Weibull. Mối tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây được mô tả bằng phương trình mũ với hệ số tương quan cao, trong khi mối quan hệ giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực là tuyến tính nhưng có sự biến động theo từng loại rừng.

  3. Tái sinh rừng: Mật độ cây tái sinh cao nhất ở rừng trung bình (khoảng 39 loài), rừng giàu có 37 loài và rừng nghèo 24 loài. Chất lượng cây tái sinh được đánh giá tốt với tỷ lệ cây có triển vọng vươn lên tầng rừng cao nhất. Hệ số tương đồng về thành phần loài giữa tầng cây mẹ và tầng cây tái sinh ở rừng nghèo và trung bình đều trên 50%, trong khi rừng giàu thấp hơn (48,1%).

  4. Đa dạng sinh học và phân bố cây: Chỉ số đa dạng Shannon-Wiener cao nhất ở rừng giàu, tiếp theo là rừng trung bình và thấp nhất là rừng nghèo. Hình thái phân bố cây tầng cây cao là ngẫu nhiên, trong khi cây tái sinh phân bố theo dạng cụm. Hệ số tương đồng thành phần loài giữa các loại rừng dao động từ 32,1% đến 59,3%, cho thấy sự khác biệt rõ rệt về thành phần loài.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy cấu trúc rừng tự nhiên tại Trạm Lập phản ánh rõ các quy luật sinh thái điển hình của rừng lá rộng thường xanh nhiệt đới. Việc phân bố số cây theo đường kính và chiều cao phù hợp với mô hình Weibull tương tự các nghiên cứu trong nước và quốc tế, minh chứng cho tính ổn định của cấu trúc rừng tự nhiên. Mức độ đa dạng sinh học và chất lượng tái sinh phản ánh khả năng phục hồi tự nhiên của rừng, trong đó rừng nghèo có sự tương đồng cao giữa cây mẹ và cây tái sinh, cho thấy tiềm năng phục hồi tốt nếu được quản lý hợp lý. Hình thái phân bố cây cụm ở tầng tái sinh cho thấy sự ảnh hưởng của điều kiện môi trường và tác động con người, cần được xem xét trong các biện pháp phục hồi. So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả này củng cố cơ sở khoa học cho việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm nâng cao chất lượng rừng và bảo tồn đa dạng sinh học tại khu vực Tây Nguyên.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Thực hiện khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên: Áp dụng biện pháp khoanh nuôi bảo vệ rừng, kết hợp trồng bổ sung các loài cây bản địa có giá trị kinh tế và sinh thái nhằm tăng mật độ và chất lượng cây tái sinh, đặc biệt tại các khu vực rừng nghèo. Thời gian thực hiện trong vòng 3-5 năm, do Công ty Lâm nghiệp Trạm Lập chủ trì.

  2. Làm giàu rừng bằng kỹ thuật trồng dặm dưới tán: Tăng tỷ lệ cây mục đích trong rừng trung bình và nghèo bằng cách trồng dặm các loài ưu thế, đồng thời duy trì thảm thực vật cũ để điều chỉnh ánh sáng và môi trường sinh trưởng. Thực hiện theo kế hoạch 2 năm, phối hợp với các chuyên gia lâm nghiệp địa phương.

  3. Cải tạo rừng nghèo bằng biện pháp kỹ thuật lâm sinh: Thực hiện cải tạo rừng bằng cách loại bỏ cây phi mục đích, tạo khoảng trống cho cây tái sinh phát triển, kết hợp với chăm sóc và bảo vệ rừng. Thời gian thực hiện 3 năm, do đơn vị quản lý rừng và chính quyền địa phương phối hợp thực hiện.

  4. Giám sát và đánh giá đa dạng sinh học định kỳ: Thiết lập hệ thống giám sát đa dạng sinh học và chất lượng rừng định kỳ 2 năm/lần để đánh giá hiệu quả các biện pháp phục hồi, từ đó điều chỉnh kịp thời các giải pháp kỹ thuật. Chủ thể thực hiện là các cơ quan nghiên cứu và quản lý tài nguyên rừng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý và hoạch định chính sách lâm nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng các chính sách quản lý rừng bền vững, phục hồi rừng tự nhiên và bảo tồn đa dạng sinh học tại Tây Nguyên và các vùng tương tự.

  2. Chuyên gia và cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp: Áp dụng các phương pháp điều tra, phân tích cấu trúc rừng và tái sinh để thiết kế các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp với từng loại rừng, nâng cao hiệu quả khoanh nuôi và phục hồi rừng.

  3. Nhà nghiên cứu và học viên cao học ngành Lâm học, Sinh thái học: Tham khảo các mô hình toán học, phương pháp phân tích đa dạng sinh học và cấu trúc rừng, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về hệ sinh thái rừng nhiệt đới.

  4. Các tổ chức bảo tồn và phát triển bền vững: Sử dụng dữ liệu và giải pháp đề xuất để triển khai các dự án bảo tồn đa dạng sinh học, phục hồi rừng và phát triển cộng đồng dựa vào tài nguyên rừng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nghiên cứu cấu trúc rừng lại quan trọng trong quản lý rừng?
    Nghiên cứu cấu trúc rừng giúp hiểu rõ quy luật phân bố cây theo đường kính, chiều cao và tổ thành loài, từ đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp để duy trì và phục hồi rừng bền vững. Ví dụ, mô hình phân bố Weibull giúp dự báo sự phát triển của rừng theo thời gian.

  2. Phương pháp điều tra lâm học được áp dụng như thế nào trong nghiên cứu này?
    Nghiên cứu sử dụng phương pháp lập ô tiêu chuẩn 2000 m² cho tầng cây cao và ô dạng bản 25 m² cho cây tái sinh, đo đạc các chỉ tiêu sinh trưởng và mật độ cây, đảm bảo tính đại diện và độ chính xác cao trong phân tích cấu trúc rừng.

  3. Chỉ số đa dạng Shannon-Wiener phản ánh điều gì về rừng?
    Chỉ số này đo lường mức độ đa dạng loài trong rừng, giá trị cao cho thấy rừng có nhiều loài cây phong phú và cân bằng sinh thái tốt, như rừng giàu trong nghiên cứu có chỉ số đa dạng cao nhất.

  4. Giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên có ưu điểm gì?
    Khoanh nuôi giúp bảo vệ rừng khỏi tác động tiêu cực, tận dụng khả năng tái sinh tự nhiên, giảm chi phí phục hồi và tăng hiệu quả kinh tế - sinh thái, đặc biệt phù hợp với các khu vực có điều kiện khó khăn về địa hình và kinh phí.

  5. Làm thế nào để đánh giá hiệu quả các biện pháp phục hồi rừng?
    Thông qua giám sát định kỳ các chỉ tiêu như mật độ cây tái sinh, chất lượng cây, đa dạng sinh học và cấu trúc rừng, kết hợp phân tích số liệu để điều chỉnh kịp thời các biện pháp kỹ thuật, đảm bảo mục tiêu phục hồi đạt hiệu quả cao.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định rõ cấu trúc rừng tự nhiên tại Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Trạm Lập với ba loại rừng giàu, trung bình và nghèo, cùng các quy luật phân bố số cây theo đường kính và chiều cao phù hợp mô hình Weibull.
  • Đã xây dựng công thức tổ thành loài cây tầng cây cao và tầng tái sinh, đồng thời đánh giá chất lượng và mật độ tái sinh, làm cơ sở khoa học cho các giải pháp phục hồi rừng.
  • Phân tích đa dạng sinh học và hình thái phân bố cây trên mặt đất cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các loại rừng, góp phần vào việc bảo tồn và phát triển bền vững tài nguyên rừng.
  • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh cụ thể như khoanh nuôi xúc tiến tái sinh, làm giàu rừng, cải tạo rừng và giám sát đa dạng sinh học định kỳ nhằm nâng cao hiệu quả phục hồi và quản lý rừng.
  • Khuyến nghị các nhà quản lý, chuyên gia lâm nghiệp và tổ chức bảo tồn áp dụng kết quả nghiên cứu để phát triển các chương trình quản lý rừng bền vững tại Tây Nguyên và các vùng sinh thái tương tự.

Hành động tiếp theo: Triển khai các giải pháp kỹ thuật lâm sinh đề xuất, đồng thời thiết lập hệ thống giám sát và đánh giá hiệu quả phục hồi rừng trong vòng 3-5 năm tới để đảm bảo phát triển rừng bền vững.