Tổng quan nghiên cứu

Huyện Sốp Cộp, tỉnh Sơn La, sở hữu gần 70.000 ha rừng, trong đó rừng đặc dụng chiếm khoảng 5.731 ha, tương đương 8,2% tổng diện tích rừng của huyện. Rừng đặc dụng Sốp Cộp nằm trong vùng núi Tây Bắc Việt Nam với địa hình đồi núi dốc, độ cao từ 450 m trở lên, bao gồm phân khu bảo vệ nghiêm ngặt rộng 12.784 ha và phân khu phục hồi sinh thái 15.102 ha. Rừng này đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ nguồn nước đầu nguồn, cung cấp nước tưới và sinh hoạt cho cộng đồng địa phương, đồng thời bảo tồn nguồn gen thực vật và là môi trường sống cho nhiều loài động vật hoang dã. Tuy nhiên, theo số liệu viễn thám, tầng cây gỗ trong rừng đặc dụng đã bị suy giảm nghiêm trọng, thay thế bởi thảm cây bụi, cùng với sự suy giảm đa dạng sinh học do khai thác gỗ, săn bắn và điều kiện khí hậu khô hạn, làm tăng nguy cơ cháy rừng và lấn chiếm đất rừng.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm phân loại trạng thái rừng, xác định đặc điểm cấu trúc và đa dạng sinh học của tầng cây cao và tầng tái sinh trong ba trạng thái rừng tự nhiên tại rừng đặc dụng Sốp Cộp, từ đó đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững. Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2021, tập trung tại các ô tiêu chuẩn trong khu vực rừng đặc dụng, với trọng tâm là các chỉ số cấu trúc rừng như mật độ cây, phân bố kích thước, chỉ số đa dạng sinh học và đặc điểm tái sinh. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng đặc dụng tại địa phương, góp phần nâng cao hiệu quả 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 và đa dạng sinh học, bao gồm:

  • Lý thuyết cấu trúc sinh thái và hình thái rừng: Phân tích tổ thành loài, tầng cây, mật độ và phân bố không gian của các loài cây trong rừng, dựa trên các công trình của Richards (1960) và các nghiên cứu về phân tầng rừng mưa nhiệt đới. Cấu trúc rừng được xem xét qua các chỉ số như mật độ cây, tiết diện ngang thân cây, chiều cao vút ngọn và phân bố kích thước thân cây.

  • Mô hình phân bố số cây theo đường kính và chiều cao (N/D1.3 và N/Hvn): Sử dụng các hàm toán học như hàm Meyer, hàm Weibull để mô phỏng quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao, giúp mô tả cấu trúc lâm phần và đánh giá mức độ phát triển của rừng.

  • Chỉ số đa dạng sinh học: Áp dụng các chỉ số Shannon-Wiener, Simpson, Margalef và Pielou để đánh giá mức độ phong phú, đa dạng và đồng đều của các loài cây trong tầng cây cao và tầng tái sinh, từ đó phản ánh tính ổn định và bền vững của hệ sinh thái rừng.

  • Phân loại trạng thái rừng: Dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau (1966) và Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT, phân chia rừng thành các trạng thái như rừng non phục hồi, rừng qua khai thác chọn và rừng nguyên sinh hoặc phục hồi ổn định, nhằm xác định mức độ tác động và khả năng phục hồi của rừng.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu được thu thập trực tiếp qua điều tra ngoại nghiệp tại 9 ô tiêu chuẩn (mỗi ô 2.500 m²) thuộc ba trạng thái rừng tự nhiên trong rừng đặc dụng Sốp Cộp. Mỗi ô tiêu chuẩn được chia thành 5 ô dạng bản (25 m²) để khảo sát tầng tái sinh. Ngoài ra, các số liệu kế thừa về điều kiện tự nhiên, khí hậu, đất đai và tài nguyên rừng cũng được sử dụng để phân tích bổ sung.

  • Phương pháp chọn mẫu: Lập ô tiêu chuẩn đại diện cho từng trạng thái rừng, sử dụng phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có hệ thống để đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy của số liệu.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm Excel 2013 và SPSS 26 để xử lý số liệu, tính toán các chỉ số cấu trúc rừng, mô hình hóa phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, phân tích đa dạng sinh học và so sánh các chỉ số giữa các trạng thái rừng. Kiểm định thống kê t-Student được áp dụng để so sánh mức độ đa dạng sinh học giữa các khu vực.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2021, bao gồm giai đoạn thu thập số liệu ngoại nghiệp, xử lý và phân tích dữ liệu, thảo luận kết quả và đề xuất giải pháp quản lý rừng bền vững.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Phân loại trạng thái rừng: Ba trạng thái rừng được phân loại rõ ràng dựa trên các chỉ số sinh trưởng và cấu trúc gồm: trạng thái IIB (rừng phục hồi phát triển đã lớn), trạng thái IIIA2 (rừng qua khai thác kiệt bắt đầu phục hồi) và trạng thái IIIA3 (rừng có quá trình phục hồi tốt). Mật độ cây trung bình trong các trạng thái này dao động từ khoảng 1.200 đến 2.500 cây/ha, với tổng tiết diện ngang thân cây từ 10 đến 21 m²/ha.

  2. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao: Công thức tổ thành theo chỉ số IV% cho thấy các loài cây ưu thế chiếm trên 50% tổng số cá thể và tiết diện ngang, trong đó nhóm cây gỗ tạp và loài tiên phong ưa sáng chiếm tỷ lệ lớn. Số loài tham gia công thức tổ thành dao động từ 5 đến 7 loài tùy trạng thái rừng.

  3. Quy luật phân bố số cây theo đường kính và chiều cao: Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) và chiều cao (N/Hvn) đều tuân theo mô hình hàm Weibull với dạng phân bố giảm liên tục hoặc một đỉnh lệch trái, phản ánh sự đa dạng về kích thước và tuổi cây trong rừng. Mối tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực được mô hình hóa bằng phương trình logarit, cho thấy chiều cao tăng theo đường kính và tuổi cây.

  4. Đa dạng sinh học tầng cây cao và tái sinh: Chỉ số Shannon-Wiener của tầng cây cao trong các trạng thái rừng dao động từ 2,1 đến 2,8, chỉ số Simpson từ 0,75 đến 0,85, cho thấy mức độ đa dạng sinh học tương đối cao. Mật độ cây tái sinh trung bình đạt khoảng 11.400 đến 28.000 cây/ha, với tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng (chiều cao > 1 m, chất lượng tốt) chiếm từ 20% đến 38%. Các loài tái sinh chủ yếu là cây ưa sáng và có nguồn gốc từ hạt.

Thảo luận kết quả

Kết quả phân loại trạng thái rừng phù hợp với các nghiên cứu trước đây về rừng nhiệt đới và rừng phục hồi tại Việt Nam, phản ánh mức độ tác động và khả năng phục hồi khác nhau của rừng đặc dụng Sốp Cộp. Mô hình phân bố số cây theo đường kính và chiều cao cho thấy cấu trúc rừng đa dạng và có sự phân tầng rõ rệt, phù hợp với lý thuyết cấu trúc rừng mưa nhiệt đới.

Chỉ số đa dạng sinh học cao ở tầng cây cao và tầng tái sinh chứng tỏ rừng đặc dụng vẫn giữ được tính đa dạng loài quan trọng, tuy nhiên sự suy giảm tầng cây gỗ lớn và sự thay thế bởi thảm cây bụi cảnh báo nguy cơ mất cân bằng sinh thái. Mật độ tái sinh cao và chất lượng tái sinh tương đối tốt là tín hiệu tích cực cho khả năng phục hồi rừng nếu được quản lý và bảo vệ hiệu quả.

So sánh với các nghiên cứu tại các khu vực rừng đặc dụng khác, mức độ đa dạng và cấu trúc rừng Sốp Cộp tương đối ổn định nhưng cần chú trọng hơn đến các biện pháp bảo vệ chống khai thác trái phép và cháy rừng. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố N/D1.3, N/Hvn và bảng so sánh chỉ số đa dạng sinh học giữa các trạng thái rừng để minh họa rõ nét sự khác biệt và xu hướng phát triển.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường công tác quản lý và bảo vệ rừng: Thực hiện kiểm tra, giám sát chặt chẽ các hoạt động khai thác gỗ và săn bắn trái phép nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến cấu trúc rừng và đa dạng sinh học. Mục tiêu giảm thiểu diện tích rừng bị phát quang xuống dưới 5% trong vòng 3 năm, do Ban quản lý rừng đặc dụng phối hợp với chính quyền địa phương thực hiện.

  2. Xúc tiến tái sinh tự nhiên và trồng bổ sung: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như tỉa thưa hợp lý, làm giàu rừng bằng các loài cây bản địa ưu thế, kết hợp xúc tiến tái sinh tự nhiên có trồng bổ sung nhằm nâng cao mật độ và chất lượng cây tái sinh. Mục tiêu tăng mật độ cây tái sinh có triển vọng lên trên 40.000 cây/ha trong 5 năm tới, do các đơn vị lâm nghiệp và cộng đồng dân cư thực hiện.

  3. Phát triển chương trình giáo dục và nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các hoạt động tuyên truyền, đào tạo về bảo tồn đa dạng sinh học và quản lý rừng bền vững cho người dân địa phương nhằm giảm thiểu các hành vi gây hại rừng. Mục tiêu đạt 80% hộ dân trong vùng đệm tham gia các chương trình trong 2 năm, do các tổ chức phi chính phủ và chính quyền địa phương phối hợp triển khai.

  4. Xây dựng hệ thống cảnh báo và phòng chống cháy rừng hiệu quả: Thiết lập mạng lưới cảnh báo sớm, tổ chức tuần tra phòng cháy, đặc biệt trong mùa khô hạn, nhằm giảm thiểu nguy cơ cháy rừng. Mục tiêu giảm thiểu số vụ cháy rừng xuống dưới 2 vụ/năm trong vòng 3 năm, do Ban quản lý rừng và lực lượng chức năng thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và cán bộ lâm nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng kế hoạch quản lý, bảo vệ và phát triển rừng đặc dụng theo hướng bền vững, nâng cao hiệu quả công tác bảo tồn đa dạng sinh học.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành Lâm học, Sinh thái học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng, mô hình phân bố số cây và chỉ số đa dạng sinh học để áp dụng hoặc phát triển nghiên cứu chuyên sâu hơn trong lĩnh vực quản lý tài nguyên rừng.

  3. Cơ quan chính quyền địa phương và các tổ chức phi chính phủ: Áp dụng các giải pháp đề xuất trong công tác tuyên truyền, nâng cao nhận thức cộng đồng và phối hợp quản lý rừng, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế bền vững.

  4. Người dân và cộng đồng sống gần rừng đặc dụng: Hiểu rõ vai trò và giá trị của rừng đặc dụng, từ đó tham gia tích cực vào công tác bảo vệ và phát triển rừng, đồng thời khai thác tài nguyên rừng hợp lý, bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần phân loại trạng thái rừng trong nghiên cứu?
    Phân loại trạng thái rừng giúp xác định mức độ tác động và khả năng phục hồi của rừng, từ đó lựa chọn biện pháp quản lý và bảo vệ phù hợp. Ví dụ, rừng non phục hồi cần kỹ thuật nuôi dưỡng khác với rừng đã qua khai thác chọn.

  2. Các chỉ số đa dạng sinh học được sử dụng có ý nghĩa gì?
    Chỉ số Shannon-Wiener, Simpson, Margalef và Pielou phản ánh mức độ phong phú, đa dạng và đồng đều của các loài trong rừng, giúp đánh giá sức khỏe và tính bền vững của hệ sinh thái.

  3. Phương pháp mô hình hóa phân bố số cây theo đường kính và chiều cao có ưu điểm gì?
    Mô hình hóa giúp mô tả chính xác quy luật phân bố cây trong rừng, hỗ trợ dự báo sự phát triển và đưa ra các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp. Ví dụ, hàm Weibull được nhiều nghiên cứu chứng minh phù hợp với rừng nhiệt đới.

  4. Mật độ tái sinh cây rừng có ảnh hưởng thế nào đến phục hồi rừng?
    Mật độ tái sinh cao và chất lượng tốt là điều kiện cần để rừng phục hồi nhanh và bền vững. Mật độ thấp hoặc tái sinh kém chất lượng có thể dẫn đến suy thoái rừng và mất đa dạng sinh học.

  5. Giải pháp nào hiệu quả nhất để bảo vệ rừng đặc dụng Sốp Cộp?
    Kết hợp quản lý chặt chẽ, xúc tiến tái sinh, nâng cao nhận thức cộng đồng và phòng chống cháy rừng là các giải pháp tổng thể hiệu quả. Ví dụ, việc tăng cường tuần tra và tuyên truyền đã giảm đáng kể các vụ khai thác trái phép tại một số địa phương.

Kết luận

  • Đã phân loại thành công ba trạng thái rừng tự nhiên tại rừng đặc dụng Sốp Cộp, phản ánh mức độ tác động và khả năng phục hồi khác nhau.
  • Xác định được đặc điểm cấu trúc tổ thành, quy luật phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, cũng như mối tương quan giữa các chỉ số sinh trưởng.
  • Đánh giá mức độ đa dạng sinh học tầng cây cao và tầng tái sinh với các chỉ số đa dạng sinh học quan trọng, cho thấy tiềm năng phục hồi và bảo tồn.
  • Đề xuất các giải pháp quản lý, bảo vệ, kỹ thuật lâm sinh và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm phát triển rừng bền vững trong 3-5 năm tới.
  • Khuyến nghị các bước tiếp theo bao gồm triển khai thực hiện các giải pháp, giám sát hiệu quả và nghiên cứu bổ sung về tác động môi trường và xã hội.

Luận văn cung cấp cơ sở khoa học vững chắc cho công tác bảo tồn và phát triển rừng đặc dụng Sốp Cộp, đồng thời là tài liệu tham khảo quý giá cho các nhà quản lý, nghiên cứu và cộng đồng địa phương trong việc bảo vệ tài nguyên rừng và đa dạng sinh học.