Tổng quan nghiên cứu

Rừng tự nhiên là nguồn tài nguyên quý giá, đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế - xã hội. Tại Việt Nam, diện tích rừng tự nhiên đang có xu hướng giảm về số lượng và chất lượng do khai thác trái phép, chuyển đổi mục đích sử dụng đất và các tác động khác. Khu vực rừng phòng hộ đầu nguồn liên hồ Sông Sắt - Sông Trâu, tỉnh Ninh Thuận, với tổng diện tích rừng và đất lâm nghiệp khoảng 39.364,1 ha, trong đó rừng tự nhiên chiếm hơn 25.000 ha, giữ vai trò quan trọng trong bảo vệ nguồn nước và môi trường sinh thái. Trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh trung bình (TXB) chiếm khoảng 10,2% diện tích rừng tự nhiên tại đây, tương đương 1.987,7 ha.

Nghiên cứu nhằm xác định đặc điểm lâm học của trạng thái rừng TXB tại khu vực này, làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp quản lý và bảo vệ rừng hiệu quả. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào tầng cây cao và lớp cây tái sinh trong trạng thái rừng TXB, với dữ liệu thu thập từ 15 ô tiêu chuẩn điển hình, mỗi ô có diện tích 500 m², trong khoảng thời gian từ tháng 4 đến tháng 9 năm 2023. Các chỉ tiêu nghiên cứu bao gồm mật độ cây, đường kính, chiều cao, tiết diện ngang, trữ lượng, thành phần loài, cấu trúc họ và loài cây gỗ, cũng như đặc điểm tái sinh và đa dạng sinh học.

Kết quả nghiên cứu không chỉ cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc và thành phần loài của trạng thái rừng TXB mà còn góp phần nâng cao hiệu quả quản lý, bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên rừng tại địa phương, đồng thời hỗ trợ các nhà quản lý lâm nghiệp trong việc xây dựng chính sách phù hợp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình lâm học về cấu trúc rừng, tái sinh rừng và đa dạng sinh học. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết cấu trúc rừng: Theo Melekhov (1989) và Richards P.W (1952), cấu trúc rừng được mô tả qua thành phần loài, tổ thành loài, cấu trúc đường kính, chiều cao, tiết diện ngang và trữ lượng. Phân bố số cây theo đường kính (N/D) và chiều cao (N/H) là quy luật cơ bản phản ánh tính ổn định và phát triển của rừng. Các hàm phân bố như Meyer, Weibull, và phân bố khoảng cách được sử dụng để mô phỏng các quy luật này.

  2. Lý thuyết tái sinh rừng: Tái sinh tự nhiên là quá trình sinh học quan trọng đảm bảo sự phát triển liên tục của rừng. Các chỉ tiêu như mật độ cây tái sinh, tổ thành loài tái sinh, phân bố theo chiều cao và chất lượng cây tái sinh được nghiên cứu để đánh giá hiệu quả tái sinh và đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp.

  3. Lý thuyết đa dạng sinh học: Đa dạng sinh học được đánh giá qua các chỉ số như chỉ số giàu có Margalef (d), chỉ số đa dạng Shannon-Wiener (H’), chỉ số đồng đều Pielou (J’), chỉ số ưu thế Gini-Simpson (1 — λ’), và chỉ số hiếm (IR). Các chỉ số này giúp phân tích mức độ phong phú, đa dạng và đồng đều của các loài cây gỗ trong trạng thái rừng TXB.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ 15 ô tiêu chuẩn điển hình, mỗi ô có diện tích 500 m², bố trí đại diện cho trạng thái rừng TXB tại khu vực rừng phòng hộ đầu nguồn liên hồ Sông Sắt - Sông Trâu, tỉnh Ninh Thuận. Tổng diện tích điều tra là 7.500 m², tương đương khoảng 0,04% diện tích rừng TXB tại khu vực.

Phương pháp chọn mẫu là phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn điển hình đảm bảo tính đại diện và khách quan. Tại mỗi ô, đo đạc các chỉ tiêu lâm học gồm đường kính thân cây tại 1,3 m (D1,3), chiều cao cây (Hvn), mật độ cây, phẩm chất cây, và xác định tên loài cây dựa trên phương pháp hình thái so sánh với tài liệu tham khảo.

Phân tích số liệu sử dụng các phần mềm chuyên dụng như Statgraphics Centurion XV.II, Primer 6 và Microsoft Excel. Các chỉ tiêu đặc trưng như mật độ (N), đường kính bình quân (D), chiều cao bình quân (H), tiết diện ngang (G), trữ lượng (M) được tính toán theo quy chuẩn lâm học và điều tra rừng hiện hành. Các chỉ số đa dạng sinh học và phân bố số cây theo đường kính, chiều cao được mô hình hóa bằng các hàm phân bố Meyer, Weibull, phân bố khoảng cách và kiểm định mức độ phù hợp bằng kiểm định chi bình phương (χ²).

Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 4 đến tháng 9 năm 2023, bao gồm thu thập số liệu hiện trường, xử lý và phân tích dữ liệu, cũng như đề xuất các biện pháp quản lý bảo vệ rừng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chỉ tiêu lâm học cơ bản: Mật độ cây bình quân của trạng thái rừng TXB là 2.264 cây/ha, dao động từ 680 đến 3.180 cây/ha. Đường kính bình quân đạt 14,5 cm (13,0 - 16,9 cm), chiều cao bình quân 6,4 m (5,4 - 9,9 m). Tiết diện ngang bình quân là 41,2 m²/ha (18,7 - 59,2 m²/ha), trữ lượng bình quân 124,1 m³/ha (102,8 - 156,1 m³/ha). Mật độ cây cao cho thấy rừng đang trong giai đoạn phục hồi sau khai thác, với mật độ cây khá lớn nhưng các chỉ tiêu kích thước còn tương đối nhỏ.

  2. Thành phần loài cây gỗ: Ghi nhận 21 loài cây gỗ thuộc 20 chi và 16 họ thực vật. Hai họ ưu thế là họ Dẻ (Fagaceae) và họ Đậu (Fabaceae), chiếm tổng cộng 56,5% chỉ số giá trị quan trọng (IVI). Hai loài ưu thế là Dé (Castanopsis spp) và Sao đen (Hopea odorata). Có 9 loài cây gỗ quý hiếm, trong đó 2 loài thuộc Sách Đỏ Việt Nam là Xá xi (Cinnamomum parthenoxylon, mức rất nguy cấp CR) và Gõ mật (Sindora siamensis, mức nguy cấp EN). Theo tiêu chí IUCN, có 9 loài nguy cấp, quý hiếm chiếm 42,86% tổng số loài.

  3. Cấu trúc họ và loài cây gỗ: Họ Dẻ chiếm 39,7% IVI, họ Đậu chiếm 16,2%. Các họ còn lại chiếm 43,5% IVI. Cấu trúc loài cho thấy sự ưu thế rõ rệt của một số loài gỗ quý, đồng thời đa dạng sinh học ở mức trung bình đến cao.

  4. Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao: Phân bố số cây theo cấp đường kính và chiều cao đều có dạng một đỉnh lệch trái, phù hợp với hàm phân bố khoảng cách. Điều này phản ánh trạng thái rừng ổn định, có sự tái sinh liên tục và phát triển đồng đều.

  5. Tái sinh rừng: Ghi nhận 21 loài cây gỗ tái sinh với mật độ cây tái sinh triển vọng cao, có mối liên hệ chặt chẽ với tổ thành tầng cây cao (hệ số tương đồng Sorensen > 75%). Phân bố cây tái sinh theo chiều cao và chất lượng cho thấy sự phát triển tốt của lớp cây con, đảm bảo khả năng tái sinh và duy trì cấu trúc rừng.

  6. Chỉ số đa dạng sinh học: Chỉ số giàu có Margalef (d) ở mức thấp, chỉ số đa dạng Shannon-Wiener (H’) ở mức trung bình, chỉ số đồng đều Pielou (J’) và chỉ số ưu thế Gini-Simpson (1 — λ’) đều ở mức khá cao, cho thấy quần xã cây gỗ có sự phân bố tương đối đồng đều và có một số loài ưu thế rõ rệt.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy trạng thái rừng TXB tại khu vực nghiên cứu đang trong giai đoạn phục hồi sau khai thác, với mật độ cây cao nhưng kích thước cây còn nhỏ, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về rừng phục hồi. Thành phần loài đa dạng với sự hiện diện của nhiều loài quý hiếm, đặc biệt là các loài thuộc Sách Đỏ Việt Nam và IUCN, cho thấy giá trị bảo tồn sinh học cao của khu vực.

Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao phù hợp với mô hình phân bố khoảng cách, chứng tỏ rừng có cấu trúc ổn định và tái sinh tự nhiên hiệu quả. Mối liên hệ chặt chẽ giữa tổ thành cây cao và cây tái sinh cho thấy quá trình tái sinh đang diễn ra thuận lợi, đảm bảo sự phát triển bền vững của rừng.

So sánh với các nghiên cứu tương tự tại miền Trung Việt Nam, chỉ số đa dạng sinh học và cấu trúc rừng TXB ở khu vực này tương đối đồng đều và ổn định, tuy nhiên cần tiếp tục theo dõi để đánh giá tác động lâu dài của các biện pháp quản lý.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, bảng tổng hợp chỉ số đa dạng sinh học, cũng như bản đồ phân bố các loài cây quý hiếm để minh họa rõ nét hơn về cấu trúc và thành phần loài.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Khoán bảo vệ rừng cho người dân địa phương: Giao khoán bảo vệ rừng nhằm nâng cao trách nhiệm và hiệu quả bảo vệ, giảm thiểu khai thác trái phép. Thời gian thực hiện trong vòng 1-3 năm, chủ thể là Ban Quản lý rừng phòng hộ phối hợp với chính quyền địa phương.

  2. Thực hiện nuôi dưỡng rừng tự nhiên: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như mở tán, phát dọn dây leo, cây bụi để tạo điều kiện thuận lợi cho cây tái sinh phát triển. Mục tiêu tăng mật độ cây trưởng thành và trữ lượng gỗ trong 3-5 năm tới.

  3. Khoanh nuôi tái sinh rừng: Xác định và khoanh vùng các khu vực có mật độ tái sinh cao để bảo vệ và thúc đẩy phát triển cây con, hạn chế tác động tiêu cực từ hoạt động khai thác và chăn thả. Thời gian thực hiện liên tục, chủ thể là Ban Quản lý rừng và cộng đồng dân cư.

  4. Trồng bổ sung cây bản địa quý hiếm: Tăng cường trồng bổ sung các loài cây gỗ quý hiếm như Xá xi, Gõ mật nhằm nâng cao đa dạng sinh học và giá trị kinh tế của rừng. Kế hoạch trồng trong 2-4 năm, phối hợp với các tổ chức nghiên cứu và địa phương.

  5. Theo dõi và đánh giá định kỳ: Thiết lập hệ thống theo dõi diễn biến rừng, mật độ tái sinh và đa dạng loài để điều chỉnh kịp thời các biện pháp quản lý. Thực hiện hàng năm hoặc 2 năm một lần.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý lâm nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, kế hoạch quản lý và bảo vệ rừng phù hợp với đặc điểm sinh thái và thực trạng rừng tại địa phương.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành lâm nghiệp: Tham khảo phương pháp điều tra, phân tích cấu trúc rừng, tái sinh và đa dạng sinh học, cũng như các mô hình phân bố số cây theo đường kính và chiều cao.

  3. Cộng đồng dân cư địa phương và các tổ chức bảo tồn: Hiểu rõ giá trị và tình trạng rừng tự nhiên, từ đó tham gia tích cực vào công tác bảo vệ và phát triển rừng bền vững.

  4. Các cơ quan hoạch định chính sách môi trường và phát triển bền vững: Áp dụng thông tin khoa học để cân nhắc các giải pháp phát triển kinh tế gắn liền với bảo vệ tài nguyên rừng và đa dạng sinh học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nghiên cứu đặc điểm lâm học của trạng thái rừng TXB lại quan trọng?
    Nghiên cứu giúp hiểu rõ cấu trúc, thành phần loài và tình trạng tái sinh của rừng, từ đó đề xuất các biện pháp quản lý, bảo vệ hiệu quả, góp phần phát triển bền vững tài nguyên rừng.

  2. Phương pháp thu thập số liệu trong nghiên cứu này như thế nào?
    Sử dụng phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn điển hình với 15 ô, mỗi ô 500 m², đo đạc các chỉ tiêu lâm học như đường kính, chiều cao, mật độ cây, xác định loài và phẩm chất cây.

  3. Chỉ số đa dạng sinh học được đánh giá bằng những chỉ số nào?
    Bao gồm chỉ số giàu có Margalef (d), chỉ số đa dạng Shannon-Wiener (H’), chỉ số đồng đều Pielou (J’), chỉ số ưu thế Gini-Simpson (1 — λ’) và chỉ số hiếm (IR), giúp đánh giá mức độ phong phú, đa dạng và đồng đều của quần xã cây gỗ.

  4. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng như thế nào trong quản lý rừng?
    Dựa trên kết quả, có thể khoán bảo vệ rừng cho người dân, thực hiện nuôi dưỡng và khoanh nuôi tái sinh, trồng bổ sung cây bản địa quý hiếm, từ đó nâng cao hiệu quả bảo vệ và phát triển rừng.

  5. Tái sinh rừng tự nhiên được đánh giá ra sao trong nghiên cứu?
    Tái sinh được đánh giá qua mật độ cây tái sinh, tổ thành loài, phân bố theo chiều cao và chất lượng cây tái sinh. Mối liên hệ chặt chẽ giữa cây tái sinh và tầng cây cao cho thấy quá trình tái sinh đang diễn ra hiệu quả.

Kết luận

  • Đặc điểm lâm học của trạng thái rừng TXB tại khu vực nghiên cứu thể hiện mật độ cây bình quân 2.264 cây/ha, đường kính bình quân 14,5 cm, chiều cao bình quân 6,4 m, tiết diện ngang 41,2 m²/ha và trữ lượng 124,1 m³/ha.
  • Thành phần loài đa dạng với 21 loài cây gỗ thuộc 16 họ, trong đó có nhiều loài quý hiếm và nguy cấp theo Sách Đỏ Việt Nam và IUCN.
  • Cấu trúc rừng ổn định với phân bố số cây theo đường kính và chiều cao phù hợp mô hình phân bố khoảng cách, tái sinh tự nhiên hiệu quả với mật độ cây tái sinh triển vọng cao.
  • Các chỉ số đa dạng sinh học cho thấy quần xã cây gỗ có mức độ đa dạng trung bình đến cao, đồng đều và có sự ưu thế rõ rệt của một số loài.
  • Đề xuất các biện pháp quản lý, bảo vệ rừng bao gồm khoán bảo vệ, nuôi dưỡng rừng, khoanh nuôi tái sinh, trồng bổ sung cây bản địa và theo dõi định kỳ nhằm phát triển bền vững tài nguyên rừng.

Hành động tiếp theo: Triển khai các giải pháp quản lý đã đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu theo dõi diễn biến rừng trong các năm tiếp theo để điều chỉnh chính sách phù hợp. Các nhà quản lý và nghiên cứu được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả bảo vệ và phát triển rừng tại khu vực.

Kêu gọi hành động: Cộng đồng, các nhà quản lý và nhà khoa học hãy phối hợp chặt chẽ để bảo vệ và phát triển bền vững trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh trung bình tại khu vực rừng phòng hộ đầu nguồn liên hồ Sông Sắt - Sông Trâu, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế địa phương.