Tổng quan nghiên cứu

Rừng Vầu đắng (Indosasa angustata Mc. Clure) là một loại rừng thứ sinh đặc trưng, phân bố rộng rãi tại các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam, trong đó huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn có diện tích rừng Vầu đắng thuần loài khoảng 560,9 ha. Rừng Vầu đắng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường, duy trì đa dạng sinh học và góp phần tích lũy các bon, từ đó giảm thiểu phát thải khí nhà kính. Theo ước tính, mất rừng và suy thoái rừng tự nhiên đóng góp khoảng 20% lượng khí CO2 phát thải toàn cầu, do đó nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và khả năng tích lũy các bon của rừng Vầu đắng có ý nghĩa thiết thực trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào việc xác định đặc điểm cấu trúc rừng Vầu đắng thuần loài tại huyện Bạch Thông, đánh giá sinh khối và lượng các bon tích lũy trong rừng, đồng thời xây dựng mô hình dự báo sinh khối và lượng các bon theo các chỉ tiêu sinh trưởng. Phạm vi nghiên cứu được giới hạn tại ba xã Đôn Phong, Lục Bình và Cẩm Giàng, huyện Bạch Thông, với thời điểm khảo sát năm 2016. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý bền vững rừng Vầu đắng, nâng cao trữ lượng các bon tích lũy, đồng thời hỗ trợ các chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng và phát triển kinh tế rừng tại địa phương.

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, sinh khối và tích lũy các bon trong hệ sinh thái rừng. Cấu trúc rừng được hiểu là sự sắp xếp có quy luật của các thành phần thực vật trong không gian và thời gian, bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi. Các quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/D) và chiều cao (N/H) là cơ sở để mô tả cấu trúc rừng định lượng, phản ánh mối quan hệ sinh trưởng và cạnh tranh trong quần thể.

Sinh khối được định nghĩa là tổng trọng lượng sinh vật sống trên một đơn vị diện tích, là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá năng suất rừng và khả năng hấp thụ CO2. Lượng các bon tích lũy trong rừng được xác định dựa trên sinh khối khô và hàm lượng các bon trong từng bộ phận cây, theo phương pháp phân tích Walkey và Black. Mối quan hệ giữa sinh khối, lượng các bon và các chỉ tiêu sinh trưởng như đường kính D1.3, chiều cao vút ngọn Hvn được mô hình hóa bằng các phương trình hồi quy phi tuyến tính.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ khảo sát thực địa tại 27 ô tiêu chuẩn (OTC) diện tích 500 m², phân bố tại ba xã nghiên cứu với ba cấp mật độ rừng khác nhau (<3000, 3000-5000, >5000 cây/ha). Trên mỗi OTC, đo đếm toàn bộ cây Vầu đắng về đường kính D1.3, chiều cao Hvn, tuổi cây được phân chia thành ba cấp tuổi (1-2, 3-4, >4 tuổi). Mỗi cấp tuổi và cấp kính được chọn 3 cây tiêu chuẩn để chặt hạ, xác định sinh khối tươi và khô từng bộ phận (thân chính, cành, lá, thân ngầm, rễ).

Phân tích sinh khối khô được thực hiện tại phòng thí nghiệm bằng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi. Hàm lượng các bon trong sinh khối được xác định theo tiêu chuẩn TCN 10 TCN 378-99. Sinh khối cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng được khảo sát trong các ô thứ cấp và ô dạng bản nhỏ hơn. Phân tích số liệu sử dụng phần mềm SPSS 20 và Excel, xây dựng các mô hình hồi quy để dự báo sinh khối và lượng các bon dựa trên các chỉ tiêu sinh trưởng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Cấu trúc rừng Vầu đắng theo phân bố số cây theo đường kính (N/D): Mật độ cây Vầu đắng tại huyện Bạch Thông dao động từ 2671 đến 5408 cây/ha tùy theo cấp mật độ. Số cây tập trung nhiều nhất ở cấp đường kính 7-8 cm với bình quân 484 cây/ha, trong khi cấp kính 4-5 cm và 10-11 cm có số cây thấp nhất, khoảng 21 cây/ha. Điều này cho thấy rừng Vầu đắng có sự phân bố không đồng đều về kích thước cây, phản ánh quá trình sinh trưởng và cạnh tranh tự nhiên trong quần thể.

  2. Sinh khối tươi và khô của cây cá thể: Sinh khối tươi trung bình của cây Vầu đắng tiêu chuẩn dao động theo cấp tuổi, với cây cấp tuổi 3 (>4 tuổi) có sinh khối tươi cao nhất, đạt khoảng 30 kg/cây thân tươi. Sinh khối khô chiếm khoảng 50-60% sinh khối tươi, phân bố chủ yếu ở thân chính và thân ngầm. Sinh khối cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng chiếm tỷ trọng nhỏ hơn nhưng cũng đóng góp vào tổng sinh khối của lâm phần.

  3. Lượng các bon tích lũy: Lượng các bon tích lũy trong rừng Vầu đắng dao động từ khoảng 20 đến 45 tấn/ha tùy theo cấp mật độ. Lượng CO2 hấp thụ tương ứng ước tính đạt từ 73 đến 165 tấn CO2/ha, tập trung chủ yếu trong sinh khối thân chính và thân ngầm. Mối quan hệ hồi quy giữa lượng các bon với các chỉ tiêu sinh trưởng như D1.3 và Hvn có hệ số tương quan cao (r > 0.85), cho phép dự báo chính xác lượng các bon dựa trên các chỉ tiêu này.

  4. Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H): Rừng Vầu đắng có sự phân bố số cây theo chiều cao không đồng đều, với số cây tập trung nhiều ở các cấp chiều cao trung bình, phản ánh sự đa dạng về tuổi và kích thước cây trong lâm phần.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy rừng Vầu đắng tại huyện Bạch Thông có cấu trúc phức tạp với mật độ và kích thước cây phân bố không đồng đều, phù hợp với đặc điểm sinh thái của loài tre mọc tản. Sinh khối và lượng các bon tích lũy tương đối cao, chứng tỏ rừng Vầu đắng có tiềm năng lớn trong việc hấp thụ CO2 và góp phần giảm phát thải khí nhà kính. So sánh với các nghiên cứu về rừng trồng thuần loài khác tại Việt Nam, sinh khối và lượng các bon của rừng Vầu đắng tương đương hoặc cao hơn một số loại rừng trồng phổ biến như Keo lá tràm hay Thông mã vĩ.

Việc xây dựng mô hình dự báo lượng các bon dựa trên các chỉ tiêu sinh trưởng giúp đơn giản hóa quá trình đánh giá và quản lý rừng, đồng thời hỗ trợ các chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng. Tuy nhiên, do đặc điểm sinh trưởng phức tạp của Vầu đắng và khó khăn trong xác định tuổi chính xác, nghiên cứu vẫn còn hạn chế về việc đánh giá biến động sinh khối theo mùa sinh trưởng và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường vi mô.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, biểu đồ sinh khối tươi và khô theo cấp tuổi, cũng như bảng tổng hợp lượng các bon tích lũy theo cấp mật độ, giúp minh họa rõ nét các quy luật cấu trúc và khả năng tích lũy các bon của rừng Vầu đắng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường quản lý và bảo vệ rừng Vầu đắng: Thực hiện các biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt tại các khu vực có mật độ rừng Vầu đắng cao nhằm duy trì và nâng cao trữ lượng sinh khối, góp phần tăng khả năng tích lũy các bon. Chủ thể thực hiện: UBND huyện Bạch Thông, Hạt Kiểm lâm; Thời gian: 1-3 năm.

  2. Phát triển mô hình trồng và tái sinh rừng Vầu đắng: Áp dụng kỹ thuật nhân giống bằng thân ngầm và thân khí sinh, kết hợp với cải tạo đất để mở rộng diện tích rừng Vầu đắng thuần loài, nâng cao năng suất sinh khối. Chủ thể thực hiện: Trung tâm Nông lâm nghiệp địa phương, các hộ dân; Thời gian: 3-5 năm.

  3. Xây dựng hệ thống theo dõi sinh trưởng và tích lũy các bon: Thiết lập các điểm quan trắc định kỳ để đánh giá biến động sinh khối và lượng các bon theo mùa sinh trưởng, phục vụ cho việc điều chỉnh chính sách quản lý rừng phù hợp. Chủ thể thực hiện: Các viện nghiên cứu lâm nghiệp, trường đại học; Thời gian: liên tục.

  4. Đẩy mạnh tuyên truyền và đào tạo nâng cao nhận thức: Tổ chức các chương trình tập huấn cho cán bộ quản lý rừng và người dân về vai trò của rừng Vầu đắng trong giảm phát thải khí nhà kính và dịch vụ môi trường rừng, thúc đẩy sự tham gia cộng đồng. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, các tổ chức phi chính phủ; Thời gian: 1-2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cán bộ quản lý rừng và kiểm lâm: Nắm bắt các đặc điểm cấu trúc và khả năng tích lũy các bon của rừng Vầu đắng để xây dựng kế hoạch bảo vệ và phát triển rừng hiệu quả, đồng thời áp dụng các mô hình dự báo sinh khối trong công tác quản lý.

  2. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành lâm nghiệp: Tham khảo phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng, sinh khối và tích lũy các bon, cũng như các mô hình phân tích dữ liệu thực địa, phục vụ cho các nghiên cứu chuyên sâu và luận văn khoa học.

  3. Chính quyền địa phương và các cơ quan hoạch định chính sách: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học để xây dựng các chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng, phát triển kinh tế rừng bền vững và ứng phó biến đổi khí hậu.

  4. Người dân và doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực lâm nghiệp: Hiểu rõ giá trị kinh tế và môi trường của rừng Vầu đắng, từ đó áp dụng các kỹ thuật trồng, khai thác hợp lý, nâng cao hiệu quả kinh tế và bảo vệ tài nguyên rừng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Rừng Vầu đắng có vai trò gì trong việc giảm phát thải khí nhà kính?
    Rừng Vầu đắng tích lũy lượng các bon đáng kể, ước tính hấp thụ từ 73 đến 165 tấn CO2/ha, góp phần giảm lượng CO2 phát thải vào khí quyển, hỗ trợ chống biến đổi khí hậu.

  2. Phương pháp xác định sinh khối và lượng các bon trong nghiên cứu là gì?
    Sinh khối được xác định bằng cách chặt hạ cây tiêu chuẩn, cân đo sinh khối tươi và khô từng bộ phận, sau đó phân tích hàm lượng các bon theo phương pháp Walkey và Black, tiêu chuẩn TCN 10 TCN 378-99.

  3. Làm thế nào để xác định tuổi cây Vầu đắng khi không có vòng năm?
    Tuổi cây được phân chia theo kinh nghiệm người dân và chuyên gia, chia thành ba cấp tuổi: 1-2, 3-4 và trên 4 tuổi, dựa trên đặc điểm hình thái và sinh trưởng của cây.

  4. Mật độ cây Vầu đắng ảnh hưởng thế nào đến sinh khối và tích lũy các bon?
    Mật độ cao dẫn đến sinh khối và lượng các bon tích lũy lớn hơn, tuy nhiên mật độ quá cao có thể gây cạnh tranh dinh dưỡng, ảnh hưởng đến sinh trưởng cây. Nghiên cứu cho thấy mật độ từ 2671 đến 5408 cây/ha với sinh khối và các bon tích lũy tăng theo mật độ.

  5. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng cho các vùng khác không?
    Kết quả có thể tham khảo cho các vùng có điều kiện sinh thái tương tự và rừng Vầu đắng phân bố, tuy nhiên cần điều chỉnh theo đặc điểm địa phương và điều kiện môi trường cụ thể.

Kết luận

  • Rừng Vầu đắng tại huyện Bạch Thông có cấu trúc phức tạp với mật độ dao động từ 2671 đến 5408 cây/ha, tập trung nhiều ở cấp đường kính 7-8 cm.
  • Sinh khối tươi và khô của cây cá thể tăng theo cấp tuổi, với sinh khối tươi thân chính đạt khoảng 30 kg/cây ở cây lớn nhất.
  • Lượng các bon tích lũy trong rừng dao động từ 20 đến 45 tấn/ha, tương ứng hấp thụ 73-165 tấn CO2/ha, chứng tỏ tiềm năng lớn trong giảm phát thải khí nhà kính.
  • Mối quan hệ hồi quy giữa sinh khối, lượng các bon với các chỉ tiêu sinh trưởng như D1.3 và Hvn có hệ số tương quan cao, hỗ trợ dự báo chính xác.
  • Đề xuất các giải pháp quản lý, phát triển rừng và xây dựng hệ thống theo dõi nhằm nâng cao hiệu quả bảo vệ và sử dụng rừng Vầu đắng.

Tiếp theo, cần triển khai các chương trình bảo vệ và phát triển rừng Vầu đắng, đồng thời mở rộng nghiên cứu về biến động sinh khối theo mùa và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường. Các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên rừng và đóng góp vào mục tiêu phát triển bền vững.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ và phát triển rừng Vầu đắng – nguồn tài nguyên quý giá cho tương lai xanh của chúng ta!