Tổng quan nghiên cứu

Rừng trên núi đá vôi là một hệ sinh thái đặc thù, có vai trò quan trọng trong bảo tồn đa dạng sinh học và duy trì cân bằng sinh thái. Tại huyện Con Cuông, Nghệ An, diện tích núi đá vôi chiếm phần lớn với điều kiện địa hình phức tạp, khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình 22,5°C và lượng mưa trung bình 1700mm/năm. Tuy nhiên, do khai thác quá mức và quản lý bảo vệ chưa hiệu quả, các khu rừng trên núi đá vôi đang suy giảm nghiêm trọng về số lượng và chất lượng, ảnh hưởng đến khả năng tái sinh và phát triển bền vững của rừng. Mục tiêu nghiên cứu là làm rõ một số đặc điểm cấu trúc thảm thực vật rừng và tái sinh tự nhiên tại các địa phương thuộc Con Cuông, từ đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp nhằm phục hồi và phát triển rừng trên núi đá vôi. Nghiên cứu tập trung vào các kiểu rừng tự nhiên điển hình, phân tích tổ thành, mật độ, tầng thứ, độ tàn che, mức độ thân thuộc và đa dạng loài của tầng cây gỗ, đồng thời đánh giá các đặc điểm tái sinh cây gỗ trong giai đoạn cây mạ và cây con. Phạm vi nghiên cứu bao gồm ba xã thuộc huyện Con Cuông với điều kiện tự nhiên tương đồng, trong đó rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới với các kiểu phụ thổ nhưỡng kiệt nước trên đất đá vôi xương xẩu. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý, bảo vệ và phát triển bền vững hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi, góp phần bảo tồn tài nguyên thiên nhiên và phát triển kinh tế - xã hội địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên học thuyết hệ sinh thái của Tansley (1935) và sinh địa quần học của Sucasev (1957), tập trung vào quan điểm sinh thái phát sinh quần thể. Cấu trúc rừng được hiểu là hình thức biểu hiện bên ngoài của mối quan hệ sinh thái giữa các thành phần thực vật và môi trường sống, phản ánh sức sản xuất và sự ổn định của hệ sinh thái. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Tổ thành quần xã thực vật (QXTV): Tỷ lệ và mức độ ưu thế của các loài cây trong quần xã, được xác định qua chỉ số độ quan trọng (IV%).
  • Mật độ cây: Số lượng cá thể trên đơn vị diện tích, phản ánh mức độ chiếm dụng không gian và vai trò sinh thái của loài.
  • Độ tàn che: Tỷ lệ che phủ của tầng cây cao, ảnh hưởng đến điều kiện ánh sáng và tái sinh dưới tán.
  • Mức độ thân thuộc: Chỉ số Sorenson đo lường sự gắn bó giữa các loài trong quần xã.
  • Chỉ số đa dạng loài: Bao gồm Simpson, Margalef, Menhinik, đánh giá sự phong phú và phân bố loài trong quần xã.

Ngoài ra, nghiên cứu vận dụng các lý thuyết về tái sinh tự nhiên, ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái như ánh sáng, độ ẩm, độ dốc mặt đất, thảm tươi và cây bụi đến sự phát triển của cây tái sinh.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập từ điều tra thực địa tại ba xã thuộc huyện Con Cuông, Nghệ An, với tổng số 22 ô tiêu chuẩn (ÔTC) có diện tích từ 500 đến 1000 m², được lựa chọn bao phủ các kiểu rừng và địa hình đặc trưng. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu có chủ đích nhằm đảm bảo đại diện cho các kiểu rừng trên núi đá vôi.

Phân tích dữ liệu bao gồm:

  • Đo đạc các chỉ tiêu sinh trưởng cây gỗ: đường kính thân cây (D1,3), chiều cao vút ngọn (HVN), chiều cao dưới cành (HDC), đường kính tán lá (DT).
  • Xác định độ tàn che bằng phương pháp điểm với 100 điểm trên mỗi ÔTC.
  • Điều tra cây tái sinh trong 5 ô đếm (4 m² mỗi ô) trên mỗi ÔTC, phân loại chất lượng cây tái sinh theo tiêu chí sinh trưởng và sâu bệnh.
  • Đánh giá ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái (độ tàn che, độ dốc, cây bụi, thảm tươi) đến mật độ và chất lượng tái sinh.
  • Xử lý số liệu bằng các công thức tính tổ thành, mật độ, độ tàn che, mức độ thân thuộc và chỉ số đa dạng loài.

Thời gian nghiên cứu kéo dài trong năm 2010-2011, đảm bảo thu thập dữ liệu trong các mùa khí hậu đặc trưng của vùng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Xác định các quần xã thực vật rừng (QXTV) trên núi đá vôi:
    Tại ba xã nghiên cứu, các QXTV rừng đều thuộc kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới (Rkx) với các kiểu phụ thổ nhưỡng kiệt nước trên đất đá vôi xương xẩu và kiểu phụ thứ sinh nhân tác. Cụ thể, tại xã Môn Sơn có 4 QXTV, xã Châu Khê và Lục Dạ có các QXTV tương tự với mức độ tác động khác nhau của con người.

  2. Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây cao:

    • Quần xã Dẻ + Máu chó + Nhọc có mật độ 477 cây/ha, trong đó Dẻ chiếm 35,6% với mật độ 170 cây/ha, tổng tiết diện ngang 13,56 m²/ha, thuộc trạng thái rừng nghèo (IIIA1).
    • Quần xã Re + Côm + Bời lời có mật độ 486 cây/ha, Re và Côm chiếm 50,82% tổng số cây, tổng tiết diện ngang 11,76 m²/ha.
    • Quần xã Cà ổi + Đái bò + Chắp + Bứa có mật độ 510 cây/ha, Cà ổi chiếm 34,1%, tổng tiết diện ngang 12,51 m²/ha.
      Các quần xã này đều có tổ thành đơn giản, ít loài có giá trị kinh tế cao, phản ánh tác động của khai thác và suy thoái rừng.
  3. Đặc điểm tái sinh tự nhiên:
    Mật độ cây tái sinh dao động theo độ tàn che và độ dốc mặt đất, với mật độ tái sinh cao hơn ở các khu vực có độ tàn che từ 40-60% và độ dốc dưới 25°. Chất lượng cây tái sinh phân bố không đồng đều, tỷ lệ cây triển vọng chiếm khoảng 60-70%, cho thấy khả năng phục hồi tự nhiên còn hạn chế do điều kiện môi trường khắc nghiệt và tác động con người.

  4. Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái:
    Độ tàn che tầng cây cao có ảnh hưởng tích cực đến mật độ và chất lượng tái sinh, trong khi độ dốc mặt đất và sự phát triển của cây bụi, thảm tươi có thể hạn chế sự phát triển của cây con. Các khu vực có độ dốc lớn trên 35° và thảm thực vật dày đặc thường có mật độ tái sinh thấp hơn 30% so với khu vực bằng phẳng.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy cấu trúc rừng trên núi đá vôi tại Con Cuông có sự đa dạng về tổ thành và mật độ, tuy nhiên đều chịu ảnh hưởng tiêu cực từ khai thác và tác động nhân sinh. Mức độ ưu thế của các loài như Dẻ, Re, Cà ổi phản ánh sự thích nghi của chúng với điều kiện kiệt nước và đất đá vôi xương xẩu. So với các nghiên cứu trên rừng nhiệt đới khác, mật độ cây và tổng tiết diện ngang của các quần xã này thấp hơn khoảng 20-30%, cho thấy rừng đang trong trạng thái suy thoái.

Tái sinh tự nhiên bị hạn chế do điều kiện sinh thái khắc nghiệt, đặc biệt là độ tàn che không đồng đều và độ dốc lớn. So sánh với các nghiên cứu tại vùng núi đá vôi khác ở Việt Nam và Trung Quốc, tình trạng tái sinh tại Con Cuông tương đối thấp, đòi hỏi các biện pháp kỹ thuật tác động nhằm cải thiện điều kiện sinh trưởng cho cây tái sinh.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố mật độ cây tái sinh theo độ tàn che và độ dốc, bảng so sánh chỉ số đa dạng loài giữa các quần xã, cũng như biểu đồ tổ thành các loài chính trong từng quần xã để minh họa rõ nét sự khác biệt cấu trúc.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xúc tiến tái sinh tự nhiên bằng biện pháp mở tán:
    Thực hiện chặt tỉa chọn lọc để giảm độ tàn che xuống mức 40-60% nhằm tạo điều kiện ánh sáng phù hợp cho cây tái sinh phát triển. Thời gian thực hiện trong vòng 1-2 năm, do các đơn vị quản lý rừng và Vườn quốc gia Pù Mát phối hợp thực hiện.

  2. Phát dọn dây leo, cây bụi và thảm tươi cản trở tái sinh:
    Tiến hành dọn dẹp thảm thực vật dày đặc, đặc biệt là các loài cây bụi như Mạy tèo, Ô rô để giảm cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng cho cây con. Thời gian thực hiện hàng năm, ưu tiên các khu vực có mật độ tái sinh thấp.

  3. Bảo tồn và tăng mật độ các loài cây có giá trị kinh tế và sinh thái:
    Tập trung bảo vệ các loài như Dung, Bời lời, Côm có mật độ thấp nhưng giá trị cao, đồng thời khuyến khích gieo giống tự nhiên và trồng bổ sung các loài này trong các khu vực suy thoái. Thời gian thực hiện 3-5 năm, phối hợp với các dự án phục hồi rừng.

  4. Quản lý độ dốc và đất đai:
    Hạn chế khai thác và tác động tại các khu vực có độ dốc trên 35° để tránh xói mòn đất và suy giảm tái sinh. Áp dụng các biện pháp kỹ thuật bảo vệ đất như phủ đất, trồng cây che phủ đất. Thời gian thực hiện liên tục, do chính quyền địa phương và các tổ chức bảo vệ rừng đảm nhiệm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và cán bộ lâm nghiệp:
    Hỗ trợ xây dựng kế hoạch quản lý, bảo vệ và phục hồi rừng trên núi đá vôi, nâng cao hiệu quả kinh doanh rừng bền vững.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm học, Sinh thái học:
    Cung cấp dữ liệu thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng, tái sinh tự nhiên trong điều kiện đặc thù của núi đá vôi.

  3. Các tổ chức bảo tồn và phát triển bền vững:
    Là cơ sở khoa học để thiết kế các chương trình bảo tồn đa dạng sinh học và phục hồi hệ sinh thái rừng.

  4. Cộng đồng dân cư và các dự án phát triển nông-lâm kết hợp:
    Giúp hiểu rõ vai trò của rừng và các biện pháp kỹ thuật phù hợp để phát triển kinh tế gắn với bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nghiên cứu cấu trúc rừng trên núi đá vôi lại quan trọng?
    Cấu trúc rừng phản ánh sức khỏe và khả năng tái sinh của rừng, giúp đề xuất các biện pháp kỹ thuật phù hợp để phục hồi và phát triển bền vững.

  2. Các nhân tố sinh thái nào ảnh hưởng lớn đến tái sinh tự nhiên?
    Độ tàn che, độ dốc mặt đất, sự phát triển của cây bụi và thảm tươi là những nhân tố chính ảnh hưởng mật độ và chất lượng cây tái sinh.

  3. Mật độ cây gỗ trong các quần xã nghiên cứu như thế nào?
    Mật độ dao động từ khoảng 470 đến 510 cây/ha, thấp hơn so với rừng nguyên sinh do tác động khai thác và suy thoái.

  4. Biện pháp kỹ thuật nào được đề xuất để cải thiện tái sinh?
    Mở tán rừng, dọn dẹp cây bụi và thảm tươi, bảo tồn các loài cây có giá trị và quản lý độ dốc đất là các giải pháp chính.

  5. Nghiên cứu này có thể áp dụng cho các vùng núi đá vôi khác không?
    Có thể tham khảo, tuy nhiên cần điều chỉnh phù hợp với điều kiện địa phương về khí hậu, địa hình và mức độ tác động con người.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định được các quần xã thực vật rừng điển hình trên núi đá vôi tại Con Cuông, Nghệ An, thuộc kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới với các kiểu phụ thổ nhưỡng kiệt nước và thứ sinh nhân tác.
  • Cấu trúc rừng có mật độ cây gỗ trung bình khoảng 480 cây/ha, tổng tiết diện ngang từ 11,7 đến 13,6 m²/ha, phản ánh trạng thái rừng suy thoái và cần phục hồi.
  • Tái sinh tự nhiên bị ảnh hưởng bởi độ tàn che, độ dốc và thảm thực vật dưới tán, mật độ và chất lượng tái sinh còn hạn chế.
  • Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như mở tán, dọn dẹp cây bụi, bảo tồn loài có giá trị và quản lý đất dốc nhằm phục hồi và phát triển rừng bền vững.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng trên núi đá vôi, đồng thời mở hướng nghiên cứu tiếp theo về mô hình phục hồi rừng và tác động kinh tế xã hội.

Hành động tiếp theo: Các đơn vị quản lý rừng và nhà nghiên cứu nên phối hợp triển khai các biện pháp kỹ thuật đề xuất, đồng thời tiếp tục theo dõi, đánh giá hiệu quả để điều chỉnh phù hợp, góp phần bảo vệ và phát triển hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi tại Con Cuông và các vùng tương tự.