Luận văn nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi trạng thái iia tại xã yên lãng huyện đại từ tỉnh thái nguyên

Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi trạng thái iia tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, góp phần bảo tồn sinh thái.

• Tác giả: Phạm Thanh Tùng
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Tiến
• Trường học: Đại Học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Lâm nghiệp
• Đề tài: Nghiên Cứu Một Số Đặc Điểm Cấu Trúc Rừng Phục Hồi Trạng Thái IIA Tại Xã Yên Lãng, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1 MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục đích nghiên cứu
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa của đề tài
• 1.4.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học
• 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn sản xuất
• 2. PHẦN 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 2.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
• 2.2. Các khái niệm có liên quan
• 2.3. Những nghiên cứu trên Thế giới
• 2.4. Những nghiên cứu ở Việt Nam
• 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Nghiên cứu tài liệu
• 3.4.2. Phương pháp ngoại nghiệp
• 3.4.3. Phương pháp nội nghiệp
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái và mật độ cây gỗ của trạng thái rừng phục hồi IIA tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 4.2. Đặc điểm cấu trúc ngang
• 4.3. Phân bố số cây theo cấp đường kính
• 4.4. Phân bố loài cây theo cấp đường kính
• 4.5. Đặc điểm cấu trúc đứng
• 4.6. Phân bố số cây theo cấp chiều cao
• 4.7. Phân bố loài cây theo cấp chiều cao
• 4.8. Đề xuất giải pháp kĩ thuật lâm sinh nhằm nâng cao hiệu quả rừng phục hồi IIA
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Đặc Điểm Cấu Trúc Rừng Phục Hồi IIA

Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng là vô cùng quan trọng trong công tác quản lý và phát triển rừng bền vững. Rừng không chỉ là nguồn tài nguyên vô giá mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu, bảo tồn đa dạng sinh học và cung cấp các dịch vụ sinh thái. Việc hiểu rõ cấu trúc của rừng, đặc biệt là rừng phục hồi sau khai thác, giúp chúng ta đưa ra các biện pháp lâm sinh phù hợp, thúc đẩy quá trình phục hồi và nâng cao giá trị của rừng. Nghiên cứu này tập trung vào rừng phục hồi trạng thái IIA tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, một khu vực có tiềm năng lớn về phát triển lâm nghiệp. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý và sử dụng hiệu quả tài nguyên rừng tại địa phương, góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội bền vững.

1.1. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Cấu Trúc Rừng

Nghiên cứu cấu trúc rừng giúp chúng ta hiểu rõ hơn về thành phần loài cây, mật độ, phân bố và sự tương tác giữa các loài trong hệ sinh thái rừng. Thông tin này rất quan trọng để đánh giá đa dạng sinh học rừng, khả năng phục hồi tự nhiên và tiềm năng sản xuất của rừng. Từ đó, có thể đưa ra các biện pháp quản lý rừng phù hợp, bảo tồn các loài quý hiếm và nâng cao năng suất rừng. Nghiên cứu này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu và suy thoái tài nguyên rừng hiện nay.

1.2. Giới Thiệu Về Rừng Phục Hồi Trạng Thái IIA

Rừng phục hồi trạng thái IIA là giai đoạn quan trọng trong quá trình diễn thế của rừng sau khai thác hoặc suy thoái. Ở giai đoạn này, rừng đã có sự tái sinh của các loài cây gỗ, nhưng cấu trúc và chức năng sinh thái vẫn chưa hoàn thiện như rừng nguyên sinh. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá đặc điểm cấu trúc của rừng phục hồi IIA tại xã Yên Lãng, bao gồm thành phần loài cây, mật độ, đường kính thân cây, chiều cao cây và phân bố theo tầng. Kết quả nghiên cứu sẽ giúp xác định các yếu tố hạn chế sự phát triển của rừng và đề xuất các biện pháp can thiệp phù hợp.

II. Thách Thức Trong Phục Hồi Rừng IIA Tại Thái Nguyên

Quá trình phục hồi rừng nói chung và rừng trạng thái IIA nói riêng tại Thái Nguyên đang đối mặt với nhiều thách thức. Tình trạng khai thác trái phép, chuyển đổi mục đích sử dụng đất và tác động của biến đổi khí hậu gây ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình phục hồi tự nhiên của rừng. Bên cạnh đó, việc thiếu các biện pháp quản lý và bảo vệ rừng hiệu quả cũng là một trong những nguyên nhân làm chậm quá trình phục hồi. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc xác định các yếu tố cản trở quá trình phục hồi rừng IIA tại xã Yên Lãng, từ đó đề xuất các giải pháp khắc phục và thúc đẩy quá trình phục hồi rừng một cách bền vững.

2.1. Tác Động Của Con Người Đến Rừng Phục Hồi

Tác động của con người là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình phục hồi rừng. Khai thác gỗ trái phép, đốt rừng làm nương rẫy và chuyển đổi đất rừng sang mục đích sử dụng khác làm suy giảm diện tích rừng và làm chậm quá trình phục hồi tự nhiên. Ngoài ra, việc chăn thả gia súc quá mức cũng gây ảnh hưởng tiêu cực đến sự tái sinh của cây con và thảm thực vật rừng. Cần có các biện pháp quản lý chặt chẽ và nâng cao nhận thức của cộng đồng về bảo vệ rừng để giảm thiểu tác động tiêu cực của con người.

2.2. Ảnh Hưởng Của Biến Đổi Khí Hậu Đến Sinh Thái Rừng

Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa và tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan, ảnh hưởng đến sinh thái rừng. Tình trạng hạn hán kéo dài làm tăng nguy cơ cháy rừng và làm giảm khả năng sinh trưởng của cây. Các loài cây không thích nghi được với điều kiện khí hậu mới có thể bị suy yếu hoặc chết, làm thay đổi thành phần loài và cấu trúc của rừng. Cần có các biện pháp thích ứng với biến đổi khí hậu, như trồng các loài cây chịu hạn và tăng cường khả năng phòng cháy chữa cháy rừng.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đặc Điểm Cấu Trúc Rừng IIA Hiệu Quả

Để đánh giá đặc điểm cấu trúc rừng một cách chính xác và hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học phù hợp. Nghiên cứu này sử dụng kết hợp các phương pháp điều tra thực địa, phân tích số liệu và đánh giá thống kê. Các ô tiêu chuẩn được thiết lập ngẫu nhiên trong khu vực nghiên cứu để thu thập thông tin về thành phần loài cây, mật độ, đường kính thân cây, chiều cao cây và các yếu tố môi trường. Dữ liệu thu thập được sẽ được phân tích để đánh giá đa dạng sinh học và cấu trúc của rừng phục hồi IIA tại xã Yên Lãng.

3.1. Thiết Lập Ô Tiêu Chuẩn Để Thu Thập Dữ Liệu Rừng

Việc thiết lập ô tiêu chuẩn là bước quan trọng trong quá trình điều tra thực địa. Các ô tiêu chuẩn được chọn ngẫu nhiên để đảm bảo tính đại diện cho khu vực nghiên cứu. Kích thước và hình dạng của ô tiêu chuẩn được xác định dựa trên đặc điểm của rừng và mục tiêu nghiên cứu. Trong mỗi ô tiêu chuẩn, các thông tin về thành phần loài cây, mật độ, đường kính thân cây, chiều cao cây và các yếu tố môi trường được thu thập một cách chi tiết và chính xác.

3.2. Phân Tích Dữ Liệu Đánh Giá Đa Dạng Sinh Học Rừng

Dữ liệu thu thập được từ các ô tiêu chuẩn sẽ được phân tích để đánh giá đa dạng sinh học của rừng. Các chỉ số đa dạng sinh học, như chỉ số Shannon-Wiener và chỉ số Simpson, được sử dụng để đánh giá sự phong phú và cân bằng của các loài cây trong rừng. Ngoài ra, phân tích cấu trúc loài và phân bố theo tầng cũng giúp hiểu rõ hơn về sự tổ chức và chức năng của hệ sinh thái rừng.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Cấu Trúc Rừng Phục Hồi IIA Tại Yên Lãng

Kết quả nghiên cứu cho thấy rừng phục hồi trạng thái IIA tại xã Yên Lãng có cấu trúc khá phức tạp, với sự tham gia của nhiều loài cây khác nhau. Tuy nhiên, mật độ cây còn thấp và phân bố không đều, cho thấy rừng vẫn đang trong giai đoạn phục hồi. Các loài cây tiên phong, như keo và bạch đàn, chiếm ưu thế trong thành phần loài, nhưng cũng có sự xuất hiện của các loài cây bản địa có giá trị kinh tế và sinh thái cao. Nghiên cứu này cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc và thành phần loài của rừng phục hồi IIA, là cơ sở để đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp.

4.1. Thành Phần Loài Cây Trong Rừng Phục Hồi IIA

Thành phần loài cây trong rừng phục hồi IIA tại Yên Lãng khá đa dạng, bao gồm cả các loài cây tiên phong và các loài cây bản địa. Các loài cây tiên phong, như keo và bạch đàn, có khả năng sinh trưởng nhanh và thích nghi tốt với điều kiện môi trường khắc nghiệt, đóng vai trò quan trọng trong việc che phủ đất và tạo điều kiện cho các loài cây khác phát triển. Tuy nhiên, cần khuyến khích sự phát triển của các loài cây bản địa có giá trị kinh tế và sinh thái cao để tăng cường đa dạng sinh học và giá trị của rừng.

4.2. Mật Độ Và Phân Bố Cây Gỗ Trong Rừng Phục Hồi

Mật độ cây gỗ trong rừng phục hồi IIA tại Yên Lãng còn thấp so với rừng nguyên sinh, cho thấy rừng vẫn đang trong giai đoạn phục hồi. Phân bố cây gỗ cũng không đều, có những khu vực mật độ cao và những khu vực mật độ thấp. Điều này có thể do sự khác biệt về điều kiện môi trường và tác động của con người. Cần có các biện pháp lâm sinh, như trồng bổ sung và tỉa thưa, để tăng mật độ cây và cải thiện phân bố cây gỗ trong rừng.

V. Giải Pháp Kỹ Thuật Lâm Sinh Nâng Cao Hiệu Quả Rừng IIA

Dựa trên kết quả nghiên cứu, có thể đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm nâng cao hiệu quả phục hồi rừng IIA tại xã Yên Lãng. Các giải pháp này bao gồm trồng bổ sung các loài cây bản địa có giá trị kinh tế và sinh thái cao, tỉa thưa để tạo không gian cho cây sinh trưởng và phát triển, bảo vệ rừng khỏi khai thác trái phép và phòng cháy chữa cháy rừng. Ngoài ra, cần nâng cao nhận thức của cộng đồng về bảo vệ rừng và khuyến khích sự tham gia của người dân vào công tác quản lý và bảo vệ rừng.

5.1. Trồng Bổ Sung Cây Bản Địa Tăng Giá Trị Rừng

Việc trồng bổ sung các loài cây bản địa có giá trị kinh tế và sinh thái cao là một trong những giải pháp quan trọng để nâng cao hiệu quả phục hồi rừng. Các loài cây bản địa có khả năng thích nghi tốt với điều kiện môi trường địa phương và có giá trị kinh tế cao, như lim, táu, nghiến, lát hoa. Việc trồng bổ sung các loài cây này không chỉ tăng cường đa dạng sinh học mà còn tạo ra nguồn thu nhập cho người dân địa phương.

5.2. Tỉa Thưa Tạo Không Gian Cho Cây Sinh Trưởng

Tỉa thưa là biện pháp lâm sinh quan trọng để tạo không gian cho cây sinh trưởng và phát triển. Việc tỉa thưa giúp giảm cạnh tranh về ánh sáng, dinh dưỡng và nước giữa các cây, từ đó thúc đẩy sự phát triển của các cây còn lại. Tỉa thưa cần được thực hiện đúng kỹ thuật và thời điểm để đảm bảo hiệu quả và không gây ảnh hưởng tiêu cực đến rừng.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Rừng Bền Vững

Nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi trạng thái IIA tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên đã cung cấp những thông tin quan trọng về hiện trạng và tiềm năng của rừng. Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp, góp phần vào việc quản lý và phát triển rừng bền vững. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phục hồi rừng và đánh giá hiệu quả của các biện pháp lâm sinh đã áp dụng để có những điều chỉnh phù hợp.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu Về Cấu Trúc Rừng IIA

Nghiên cứu đã xác định được thành phần loài cây, mật độ, phân bố và các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến cấu trúc rừng phục hồi IIA tại Yên Lãng. Kết quả cho thấy rừng có tiềm năng phục hồi tốt, nhưng cần có các biện pháp can thiệp để thúc đẩy quá trình phục hồi và nâng cao giá trị của rừng.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Phục Hồi Rừng Bền Vững

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phục hồi rừng, như tác động của biến đổi khí hậu, tác động của con người và hiệu quả của các biện pháp lâm sinh. Ngoài ra, cần nghiên cứu về các mô hình quản lý rừng cộng đồng và các chính sách khuyến khích phát triển lâm nghiệp bền vững để đảm bảo sự tham gia của người dân vào công tác bảo vệ và phát triển rừng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tài nguyên rừng tự nhiên của Việt Nam từng trải qua giai đoạn suy giảm nghiêm trọng: từ 14 triệu ha vào năm 1945 (tương ứng độ che phủ 43%) xuống còn 9,175 triệu ha vào năm 1990 (độ che phủ 27,2%) do tác động của chiến tranh, khai thác bừa bãi và tập quán du canh nương rẫy. Sau khi Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị 286/TTg năm 1996 về việc cấm khai thác gỗ rừng tự nhiên, công tác bảo vệ và phục hồi rừng có nhiều chuyển biến khả quan. Đến năm 2003, tổng diện tích rừng toàn quốc phục hồi lên mức 12 triệu ha (độ che phủ 36,1%), bao gồm 10 triệu ha rừng tự nhiên và 2 triệu ha rừng trồng.

Tại tỉnh Thái Nguyên, xã Yên Lãng (huyện Đại Từ) là địa phương có nguồn tài nguyên rừng tương đối phong phú nhưng phần lớn diện tích rừng tự nhiên là rừng thứ sinh nghèo kiệt đang trong quá trình phục hồi sau các đợt khai thác mạnh trước đây. Nhằm xác định cơ sở khoa học cho công tác quản lý và xây dựng các giải pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp, đề tài "Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi trạng thái IIA tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên" đã được thực hiện.

Nghiên cứu tập trung giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ cụ thể sau:

1. Mục tiêu nghiên cứu:

   • Điều tra và phân tích được một số đặc điểm cấu trúc tổ thành, mật độ của rừng phục hồi trạng thái IIA tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
   • Đề xuất được một số giải pháp nhằm phục hồi rừng ở khu vực xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.

2. Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu:

   • Nội dung 1: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ, bao gồm cấu trúc tổ thành sinh thái, mật độ tầng cây gỗ và chỉ số đa dạng sinh học Shannon - Weaver.
   • Nội dung 2: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc ngang thông qua quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính, phân bố loài cây theo cấp đường kính và tần số xuất hiện của các loài trong quần hợp cây gỗ.
   • Nội dung 3: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc đứng thông qua quy luật phân bố số cây theo cấp chiều cao và phân bố loài cây theo cấp chiều cao.
   • Nội dung 4: Đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh và giải pháp quản lý nhằm nâng cao chất lượng rừng phục hồi.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

   • Đối tượng nghiên cứu: Trạng thái rừng phục hồi IIA theo hệ thống phân loại rừng của Loeschau (1966).
   • Phạm vi không gian: Các diện tích rừng phục hồi trạng thái IIA phân bố trên các dạng địa hình đỉnh, sườn và chân núi tại địa bàn xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
   • Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai khảo sát thực địa và phân tích dữ liệu từ tháng 02/2015 đến tháng 05/2015.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng sinh thái học rừng nhiệt đới và các quy chuẩn điều tra lâm học truyền thống:

• Khung lý thuyết và tiêu chuẩn phân loại:

  • Khái niệm hệ sinh thái rừng kế thừa học thuyết của Tansley (1935) và Odum; quan điểm về phục hồi rừng và diễn thế thứ sinh của Trần Đình Lý (1995), quy định rừng phục hồi đối với rừng gỗ phải đạt độ tàn che của tầng cây cao từ 3m trở lên tối thiểu là 0,3.
  • Phân loại trạng thái rừng áp dụng hệ thống phân loại của Loeschau (1966), kết hợp quan điểm sinh thái phát sinh quần xã thực vật rừng nhiệt đới Việt Nam của Thái Văn Trừng (1978) và các mô hình diễn thế của Trần Ngũ Phương (1970, 2000), Lamprecht (1969), Baur (1976), Vũ Tiến Hinh (1991, 1992), Đặng Kim Vui (2002).
  • Tầng cây gỗ nghiên cứu được giới hạn gồm toàn bộ các cá thể cây gỗ có đường kính ngang ngực ($D_{1.3}$) đạt từ 6 cm trở lên.

• Phương pháp điều tra ngoại nghiệp:

  • Khảo sát thực địa và lập 12 ô tiêu chuẩn (OTC) ngẫu nhiên điển hình đại diện cho 3 vị trí địa hình: 4 OTC ở đỉnh núi, 4 OTC ở sườn núi và 4 OTC ở chân núi.
  • Diện tích mỗi OTC là 2.500 $m^2$ ($50m \times 50m$). Dụng cụ ngoại nghiệp gồm máy định vị GIS, địa bàn cầm tay, máy đo độ dốc Clinometer, thước dây, thước kẹp kính và sơn đánh dấu.
  • Đối với các cạnh ô nằm trên sườn dốc, khoảng cách được hiệu chỉnh theo công thức cạnh dốc: $$L_d = \frac{L}{\cos(\alpha)}$$ (trong đó: $L_d$ là chiều dài cạnh trên dốc; $L$ là chiều dài nằm ngang 50m; $\alpha$ là góc dốc đo bằng Clinometer).
  • Xử lý cây biên: chỉ đo đếm những cây nằm trên cạnh trước và cạnh bên phải theo hướng tiến của OTC; loại bỏ các cây nằm trên cạnh sau và cạnh bên trái. Trường hợp cây phân cành hoặc chia thân dưới vị trí 1,3m được tính là 2 cây riêng biệt; chia thân trên 1,3m tính là 1 cây.
  • Thu thập chỉ tiêu lâm học: Đo đường kính thân tại vị trí 1,3m ($D_{1.3}$) theo hai chiều vuông góc Đông - Tây và Bắc - Nam; đo chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$), chiều cao dưới cành, đường kính tán ($D_t$); đánh giá phẩm chất cây theo 3 cấp (cấp 1 - Tốt, cấp 2 - Trung bình, cấp 3 - Xấu); giám định tên phổ thông và tên khoa học đảm bảo tỷ lệ nhận diện đạt $\ge 90%$.

• Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp:

  • Mật độ lâm phần ($N$): Tính quy đổi theo công thức $N = \frac{n}{S} \times 10.000$ (cây/ha), với $n$ là tổng số cây đo đếm và $S$ là diện tích OTC ($m^2$).
  • Chỉ số giá trị quan trọng ($IVI%$): Đánh giá cấu trúc tổ thành sinh thái dựa trên mức độ quan trọng: $$IVI% = \frac{A_i% + D_i%}{2}$$ (trong đó: $A_i%$ là độ phong phú tương đối tính theo số cá thể; $D_i%$ là độ ưu thế tương đối tính theo tổng tiết diện ngang thân $G = \sum \frac{\pi \cdot D_{1.3}^2}{4}$). Các loài có $IVI \ge 5%$ được xác định là tham gia công thức tổ thành.
  • Chỉ số đa dạng loài Shannon - Weaver ($H'$): Đánh giá tổng hợp độ phong phú loài và tính đồng đều giữa các cá thể: $$H' = -\sum_{i=1}^{s} \left(\frac{n_i}{N} \cdot \ln \frac{n_i}{N}\right)$$
  • Phân bố thực nghiệm: Phân chia và tổng hợp số liệu theo 4 cấp đường kính (6–10 cm; 10–15 cm; 15–20 cm; >20 cm) và 4 cấp chiều cao (0–5 m; 5–10 m; 10–15 m; >15 m) bằng phần mềm Microsoft Excel.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1. Mở đầu

Phần này làm rõ tính cấp thiết của việc bảo vệ và phục hồi tài nguyên rừng tại Việt Nam sau thời gian dài bị suy giảm bởi chiến tranh và canh tác nương rẫy. Tác giả dẫn chứng số liệu diễn biến diện tích rừng qua các mốc 1945, 1990, 2003 và hiệu lực của Chỉ thị 286/TTg. Trên cơ sở đó, tác giả chỉ ra tính cấp thiết của việc đánh giá hiện trạng rừng phục hồi sau khai thác kiệt tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, làm luận cứ xây dựng các giải pháp kỹ thuật lâm sinh; đồng thời xác định cụ thể mục đích, mục tiêu, ý nghĩa học tập, nghiên cứu khoa học và thực tiễn sản xuất của đề tài.

Phần 2. Tổng quan nghiên cứu

Tác giả hệ thống hóa các khái niệm chuyên ngành: hệ sinh thái rừng, loài ưu thế, cấu trúc tuổi, cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng thứ, cấu trúc mật độ và tiêu chuẩn định lượng rừng phục hồi IIA (độ tàn che $\ge 0,3$ theo Trần Đình Lý). Nội dung tổng quan phân tích sâu các công trình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên trên thế giới (Catinot, Lamprecht, Richards, Odum, Baur) và tại Việt Nam (Thái Văn Trừng, Trần Ngũ Phương, Vũ Tiến Hinh, Lê Sáu, Đặng Kim Vui, Phạm Ngọc Thường).

Đồng thời, chương này cung cấp chi tiết điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Yên Lãng:

• Tổng diện tích tự nhiên: 3.881,91 ha (đất nông nghiệp 3.142,77 ha chiếm 80,96%; đất phi nông nghiệp 239,06 ha; đất chưa sử dụng 180,40 ha; đất ở nông thôn 319,68 ha).
• Hiện trạng đất lâm nghiệp: Tổng diện tích 2.647,45 ha (chiếm 68,20% diện tích tự nhiên), trong đó rừng đặc dụng do Vườn quốc gia Tam Đảo quản lý chiếm 643,88 ha, rừng phòng hộ 503,72 ha (bảng kiểm kê 2012 ghi 332,07 ha) và rừng sản xuất 1.499,85 ha.
• Đặc điểm tự nhiên khác: Địa hình có 4 hệ thống suối chính (suối Cầu Trà, suối Yên Từ, suối Cầu Tây, suối Đèo Xá) và 4 hồ lớn (Cầu Trà, Đồng Trãng, Khuôn Nanh, Đồng Tiến); nhiệt độ trung bình năm $23^\circ C$, mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10.
• Dân sinh - kinh tế: Dân số 12.343 nhân khẩu (3.082 hộ phân bố tại 30 xóm), nguồn lao động 7.172 người; tài nguyên khoáng sản lớn nhất là mỏ than Núi Hồng với diện tích khai thác 100,05 ha.

Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết đối tượng khảo sát là trạng thái rừng phục hồi IIA tại xã Yên Lãng, được thực hiện trong 4 tháng (tháng 2 đến tháng 5/2015). Xác định 4 nội dung chuyên môn về cấu trúc tầng cây gỗ, cấu trúc ngang, cấu trúc đứng và đề xuất giải pháp. Quy trình điều tra ngoại nghiệp được chuẩn hóa bằng hệ thống 12 OTC diện tích 2.500 $m^2$ ($50m \times 50m$), áp dụng công thức điều chỉnh chiều dài cạnh trên sườn dốc theo Clinometer, quy định nghiêm ngặt về kỹ thuật đo đường kính $D_{1.3}$, đo chiều cao $H_{vn}$, phân cấp phẩm chất thân cây (tốt, trung bình, xấu) và đo tán. Phương pháp nội nghiệp quy định cụ thể các công thức toán học tính mật độ ($N$), chỉ số giá trị quan trọng ($IVI%$) và chỉ số đa dạng loài Shannon - Weaver ($H'$).

Phần 4. Kết quả nghiên cứu

Chương này công bố toàn bộ dữ liệu định lượng của 12 OTC khảo sát:

• Cấu trúc tổ thành và mật độ: Mật độ dao động từ 308 đến 336 cây/ha, trung bình đạt 323 cây/ha (tương đương 77 - 84 cây/OTC). Phân bố mật độ theo địa hình cho thấy chân núi đạt bình quân 325 cây/ha, sườn núi đạt 326 cây/ha và đỉnh núi đạt 317 cây/ha. Số loài trên mỗi OTC biến động từ 16 đến 24 loài (bình quân 21 loài/OTC). Số loài tham gia vào công thức tổ thành ($IVI \ge 5%$) dao động từ 6 đến 10 loài. Tầng cây gỗ không xuất hiện nhóm loài chiếm trên 50% số cá thể (không có loài ưu thế tuyệt đối), phản ánh thành phần gồm các loài tiên phong ưa sáng, mọc nhanh như Thành ngạnh, Lim xẹt, Mỡ, Chẩn, Kháo đá, Sung rừng, Bứa, Kẹn... Chỉ số đa dạng sinh học Shannon dao động trong khoảng 2,611 đến 2,961 (trung bình toàn lâm phần đạt 2,831).
• Cấu trúc ngang: Phân bố số cây theo cấp đường kính tập trung chủ yếu ở cấp nhỏ 6-10 cm (bình quân 153 cây/ha, chiếm 47,4%) và cấp 10-15 cm (108 cây/ha, chiếm 33,4%). Số cây giảm mạnh ở cấp 15-20 cm (55 cây/ha) và cấp >20 cm chỉ đạt 7 cây/ha (chiếm 2,2%). Sự phân bố số loài cũng giảm dần theo chiều tăng cấp kính: cấp 6-10 cm có bình quân 18 loài, cấp 10-15 cm có 12 loài, cấp 15-20 cm có 8 loài, và cấp >20 cm chỉ còn bình quân 2 loài (chủ yếu là Mán đỉa, Mỡ, Kẹn).
• Cấu trúc đứng: Cây gỗ tập trung chủ yếu ở cấp chiều cao 10-15 m với 160 cây/ha (chiếm 49,6%) và cấp 5-10 m với 140 cây/ha (chiếm 43,5%). Cấp chiều cao >15 m chỉ chiếm 6,5% (21 cây/ha) và cấp 0-5 m chỉ chiếm 0,4% (1 cây/ha). Số loài tập trung dày đặc nhất ở cấp 10-15 m (bình quân 17 loài) và cấp 5-10 m (14 loài).
• Đề xuất giải pháp: Đưa ra các biện pháp kỹ thuật lâm sinh (khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên, tỉa thưa cây xấu, trồng làm giàu rừng bằng cây bản địa mục đích) và giải pháp quản lý lâm nghiệp tại địa phương.

Phần 5. Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ các chỉ tiêu cấu trúc của trạng thái rừng phục hồi IIA tại địa bàn; khẳng định trạng thái rừng non đang sinh trưởng phát triển tích cực nhưng chưa bền vững. Tác giả kiến nghị chính quyền địa phương, Hạt kiểm lâm Đại Từ và Trạm kiểm lâm Phú Xuyên tăng cường công tác bảo vệ, hỗ trợ kinh phí khoanh nuôi và giao khoán đất rừng lâu dài cho nhân dân.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã cung cấp hệ thống số liệu định lượng chi tiết về cấu trúc lâm phần trạng thái rừng phục hồi IIA tại xã Yên Lãng thông qua 12 ô tiêu chuẩn thực nghiệm:

Chỉ tiêu nghiên cứu	Giá trị biến động giữa các OTC	Giá trị trung bình lâm phần	Đặc điểm nổi bật theo dữ liệu tác giả
Mật độ tầng cây gỗ ($D_{1.3} \ge 6$ cm)	308 - 336 cây/ha	323 cây/ha (81 cây/OTC)	Chân núi (325 cây/ha) và sườn núi (326 cây/ha) cao hơn đỉnh núi (317 cây/ha).
Số loài thực vật tầng cây gỗ	16 - 24 loài/OTC	21 loài/OTC	Cao nhất ở OTC 2 và OTC 9 (24 loài), thấp nhất ở OTC 7 (16 loài).
Số loài trong công thức tổ thành	6 - 10 loài/OTC	8 loài/OTC	Không có loài ưu thế tuyệt đối ($>50%$ cá thể); nhóm loài tiên phong ưa sáng chiếm đa số.
Chỉ số đa dạng sinh học Shannon ($H'$)	2,611 - 2,961	2,831	Đa dạng sinh học tương đối cao; thấp nhất OTC 7 (2,611), cao nhất OTC 2 (2,961).
Số cây theo cấp đường kính 6-10 cm	136 - 164 cây/ha	153 cây/ha (47,4%)	Chiếm tỷ lệ lớn nhất; số loài bình quân cấp kính này đạt 18 loài.
Số cây theo cấp đường kính 10-15 cm	96 - 128 cây/ha	108 cây/ha (33,4%)	Số loài bình quân đạt 12 loài.
Số cây theo cấp đường kính 15-20 cm	48 - 78 cây/ha	55 cây/ha (17,0%)	Số loài bình quân đạt 8 loài.
Số cây theo cấp đường kính >20 cm	0 - 12 cây/ha	7 cây/ha (2,2%)	Rất hiếm cây gỗ lớn; chỉ có 2 loài xuất hiện (Mán đỉa, Mỡ, Kẹn).
Số cây theo cấp chiều cao 0-5 m	0 - 8 cây/ha	1 cây/ha (0,4%)	Chủ yếu là cây bị gãy cành, cụt ngọn nhưng còn sống; bình quân 1 loài.
Số cây theo cấp chiều cao 5-10 m	128 - 152 cây/ha	140 cây/ha (43,5%)	Tầng dưới tán cây gỗ; bình quân 14 loài.
Số cây theo cấp chiều cao 10-15 m	140 - 176 cây/ha	160 cây/ha (49,6%)	Tầng tán chính của lâm phần; tập trung số loài lớn nhất (17 loài).
Số cây theo cấp chiều cao >15 m	8 - 32 cây/ha	21 cây/ha (6,5%)	Tầng vượt tán thưa thớt; bình quân 8 loài.

Các giải pháp và kiến nghị tác giả đề xuất:

• Biện pháp kỹ thuật lâm sinh: Áp dụng giải pháp khoanh nuôi phục hồi tự nhiên có xúc tiến tái sinh. Thực hiện tỉa thưa vệ sinh rừng, chặt bỏ những cây phẩm chất xấu (cấp 3: cong queo, sâu bệnh, cụt ngọn) để giảm áp lực cạnh tranh không gian dinh dưỡng và ánh sáng cho các cây phẩm chất tốt (cấp 1) và trung bình (cấp 2). Trồng làm giàu rừng dưới tán và ở những khoảng trống bằng các loài cây bản địa có giá trị kinh tế và phòng hộ cao (như Chò chỉ, Mỡ, Lim xẹt, Bứa).
• Biện pháp quản lý: Đẩy mạnh giao đất giao rừng gắn liền với quyền lợi kinh tế của người dân địa phương; tăng cường năng lực giám sát và phối hợp giữa chính quyền xã Yên Lãng với Trạm kiểm lâm Phú Xuyên; kiểm soát chặt chẽ việc lấn chiếm đất rừng và ảnh hưởng từ các dự án khai thác than Núi Hồng.

Đóng góp của đề tài: Tác giả đã cung cấp hệ thống dẫn liệu thực địa khách quan, định lượng hóa các quy luật kết cấu lâm phần của trạng thái rừng phục hồi IIA tại huyện Đại Từ. Kết quả nghiên cứu làm sáng tỏ quá trình diễn thế tự nhiên sau nương rẫy và khai thác kiệt tại vùng Đông Bắc, cung cấp luận cứ thực tiễn phục vụ công tác quy hoạch, bảo tồn và làm giàu rừng tại cơ sở.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế:
  • Nghiên cứu chỉ được tiến hành trong phạm vi một xã (Yên Lãng) trong thời gian ngắn (tháng 2 đến tháng 5/2015), do đó phản ánh cấu trúc rừng ở trạng thái tĩnh tại một thời điểm, chưa theo dõi được động thái biến đổi qua các năm.
  • Đối tượng khảo sát mới tập trung vào tầng cây gỗ có đường kính $D_{1.3} \ge 6$ cm; văn bản chưa mở rộng điều tra định lượng lớp cây tái sinh triển vọng dưới tán ($D_{1.3} < 6$ cm), thảm tươi, dây leo và các đặc tính hóa - lý của đất rừng tại từng vị trí địa hình.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Thiết lập các ô tiêu chuẩn định vị cố định để theo dõi định kỳ diễn thế sinh thái, tốc độ tăng trưởng đường kính và chiều cao của lâm phần phục hồi IIA theo thời gian.
  • Bổ sung nội dung nghiên cứu cấu trúc tầng cây tái sinh mục đích và mối quan hệ sinh thái giữa tầng cây cao với tầng cây con dưới tán để dự báo chính xác xu thế phục hồi của rừng.
  • Nghiên cứu trữ lượng sinh khối và khả năng hấp thụ carbon ($CO_2$) của trạng thái rừng IIA nhằm phục vụ các chương trình chi trả dịch vụ môi trường rừng.

Giá trị tham khảo

• Đối tượng tham khảo:
  • Sinh viên, học viên chuyên ngành: Lâm nghiệp, Quản lý tài nguyên rừng, Sinh thái học môi trường tại các trường đại học khối nông lâm nghiệp.
  • Cán bộ nghiên cứu và quản lý lâm nghiệp: Cán bộ Hạt kiểm lâm huyện Đại Từ, Trạm kiểm lâm Phú Xuyên, cán bộ địa chính - nông lâm nghiệp cấp xã đang trực tiếp theo dõi, quản lý rừng phục hồi sau khai thác.
• Nội dung giá trị nhất:
  • Quy trình thiết lập ô tiêu chuẩn lớn (2.500 $m^2$) trên địa hình đồi núi dốc, bao gồm kỹ thuật hiệu chỉnh chiều dài cạnh thực địa bằng máy đo độ dốc Clinometer và quy tắc xử lý cây ranh giới.
  • Phương pháp luận và cách thức ứng dụng bảng tính Excel để tính toán các thông số phức tạp: tiết diện ngang thân ($G$), độ ưu thế ($D%$), độ phong phú ($A%$), chỉ số giá trị quan trọng ($IVI%$) và chỉ số Shannon ($H'$).
  • Nguồn dữ liệu kiểm chứng thực tế về danh mục loài và sự phân bố số cây theo cấp đường kính, cấp chiều cao tại khu vực miền núi Đông Bắc.

Câu hỏi thường gặp

1. Trạng thái rừng phục hồi IIA tại xã Yên Lãng có xuất hiện loài cây ưu thế sinh thái tuyệt đối hay không?

Không. Theo kết quả điều tra trên 12 ô tiêu chuẩn, không có bất kỳ loài hoặc nhóm loài cây nào chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây cao. Công thức tổ thành ở các OTC có từ 6 đến 10 loài tham gia (loài có $IVI \ge 5%$), chủ yếu là các loài cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh như Thành ngạnh, Lim xẹt, Mỡ, Chẩn, Kháo đá, Sung rừng, Bứa, Kẹn, Roi rừng...

2. Mật độ và chỉ số đa dạng sinh học của tầng cây gỗ biến động như thế nào theo các dạng địa hình?

Mật độ trung bình toàn lâm phần là 323 cây/ha (dao động từ 308 đến 336 cây/ha). Theo địa hình, mật độ tại sườn núi đạt cao nhất với 326 cây/ha, chân núi đạt 325 cây/ha và đỉnh núi thấp nhất với 317 cây/ha. Chỉ số đa dạng sinh học Shannon ($H'$) trung bình đạt 2,831; trong đó OTC có chỉ số cao nhất là OTC 2 ở sườn núi ($H' = 2,961$) và thấp nhất là OTC 7 ở đỉnh núi ($H' = 2,611$).

3. Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính trong lâm phần diễn ra như thế nào?

Số cây phân bố tỉ lệ nghịch với cấp đường kính: số lượng cây tập trung nhiều nhất ở cấp đường kính nhỏ 6–10 cm (bình quân 153 cây/ha) và cấp 10–15 cm (108 cây/ha). Cấp kính 15–20 cm giảm xuống còn 55 cây/ha và cấp kính >20 cm chỉ còn bình quân 7 cây/ha (có OTC không ghi nhận cây nào ở cấp kính >20 cm). Số loài cũng giảm dần khi cấp đường kính tăng lên (từ 18 loài ở cấp 6–10 cm xuống còn 2 loài ở cấp >20 cm).

4. Tầng tán cây rừng phục hồi IIA tập trung chủ yếu ở cấp chiều cao nào?

Cây gỗ tập trung chủ yếu ở cấp chiều cao 10–15 m với 160 cây/ha (chiếm 49,6% tổng số cây điều tra) và cấp 5–10 m với 140 cây/ha (chiếm 43,5%). Cấp chiều cao >15 m chỉ chiếm 6,5% (21 cây/ha) và cấp 0–5 m chỉ chiếm 0,4% (1 cây/ha). Điều này cho thấy lâm phần đang ở giai đoạn phát triển mạnh về chiều cao vươn tán để cạnh tranh ánh sáng, phản ánh tính chất điển hình của rừng non phục hồi sau nương rẫy và khai thác.

5. Phương pháp xử lý các cây nằm trên đường ranh giới của ô tiêu chuẩn được thực hiện ra sao?

Để tránh trùng lặp hoặc bỏ sót cây gỗ khi đo đếm trong OTC diện tích 2.500 $m^2$, tác giả áp dụng quy tắc: chỉ tiến hành đo đếm và ghi chép vào biểu mẫu những cây nằm trên cạnh trước và cạnh bên phải theo hướng tiến của OTC; toàn bộ các cây nằm trên cạnh sau và cạnh bên trái của ranh giới OTC đều bị loại bỏ, không đo đếm.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Phạm Thanh Tùng đã cung cấp bức tranh định lượng rõ nét về cấu trúc tầng cây gỗ của rừng phục hồi trạng thái IIA tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. Kết quả khảo sát thực tế trên 12 ô tiêu chuẩn (diện tích 2.500 $m^2$/OTC) khẳng định đây là hệ sinh thái rừng non thứ sinh với mật độ bình quân 323 cây/ha, chỉ số đa dạng loài Shannon đạt 2,831 và có sự ưu thế của các loài cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh tập trung chủ yếu ở cấp kính 6–15 cm và cấp chiều cao 5–15 m. Công trình là tài liệu khoa học hữu ích cho công tác đào tạo lâm học và cung cấp cơ sở thực tiễn quan trọng cho chính quyền địa phương triển khai các biện pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh, tỉa thưa nuôi dưỡng và làm giàu rừng bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cây rừng nguồn tài nguyên vô giá mà thiên nhiên ban tặng cho chúng ta tuy vậy tài nguyên rừng không phải là vô tận. Cây rừng được coi là lá phổi xanh của trái đất, chúng cung cấp oxy điều hòa khí hậu đem lại nguồn sống cho con người và nhiều loài sinh vật sống trên hành tinh chúng ta. Ngoài ra cây rừng còn hấp thụ một lượng lớn khí CO2 ngoài khí quyển và khí thải được thải ra từ các nhà máy, các khu công nghiệp giúp giảm phần lớn các tác nhân gây hiệu ứng nhà kính. Hiện nay, dân số ngày càng tăng cao ở những nước phát triển và đang phát triển khiến lượng oxi càng ngày bị mất đi do nhu cầu hô hấp của con người, lượng khí CO2 được thải ra ngoài không khí với số lượng ngày càng tăng đưa ra những thách thức lớn cho chúng ta về việc bảo vệ và phát triển rừng để cải thiện tình trạng không khí.

Ngoài ra cây rừng còn là nơi sinh sống của rất nhiều loài động vật hoang dã, quý hiếm. Nhưng hiện nay nhiều loài động vật hoang dã, quý hiếm đó đang có nguy cơ bị tuyệt chủng rất cao. Phần nhiều do diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp, con người tàn phá khiến môi trường sống của các loài động, thực vật mất đi dẫn tới nguy cơ tuyệt chủng cao. Do đó rừng không chỉ quan trọng với con người mà với động vật cây rừng cũng giữ vai trò vô cùng quan trọng.

Theo số liệu thống kê, từ năm 1945 tổng diện tích rừng tự nhiên của nước ta là 14 triệu ha, tương đương với độ che phủ là 43%, đến năm 1990 tổng diện tích rừng nước ta chỉ còn là 9,175 triệu ha, tương đương với độ che phủ là 27,2%. Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến mất rừng là do chiến tranh, khai thác bừa bãi, đốt nương làm rẫy. Từ khi Chính phủ có chỉ thị 286/TTg (năm 1996) cấm khai thác rừng tự nhiên, tốc độ phục hồi rừng đã trở nên khả quan hơn. Năm 2003 tổng diện tích rừng nước đã là 12 triệu ha, tương đương 2 với và độ che phủ là 36,1%, trong đó rừng tự nhiên chiếm 10 triệu ha và rừng trồng chiếm 2 triệu ha.

Vì vậy để cải thiện thêm tài nguyên rừng ngay lúc chúng ta phải chung tay, chung sức để bảo vệ và phát triển nguồn tài nguyên vô giá này. Nằm ở phía Tây bắc của huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên xã Yên Lãng không có nhiều khu công nghiệp trọng điểm nhưng lại có có nguồn tài nguyên phong phú như: Than, Lâm sản ngoài gỗ… Những năm gần đây xã Yên Lãng đã được Đảng bộ và tỉnh Thái Nguyên quan tâm tới công tác trồng, bảo vệ và phát triển rừng nên diện tích rừng của xã Yên Lãng đã được tăng lên đáng kể trong đó có rừng phục hồi sau khai thác. Để đánh giá được giá trị thực của rừng phục hồi sau khai thác kiệt tại xã Yên Lãng cần có một đề tài nghiên cứu để nắm được hiện trạng rừng. Kết quả nghiên cứu đề tài mang tính xác định được đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi IIA để từ đó đưa ra những biện pháp lâm sinh để phát triển rừng tại xã Yên Lãng.