Đặt vấn đề Từ xưa tới nay, ông cha ta đã có câu tục ngữ “ rừng vàng, biển bạc”, quả là rừng đã đem lại cho con người những lợi ích lớn lao. Con người không thể sống thiếu rừng. Cây rừng là lá phổi xanh của trái đất. Cây cung cấp cho chúng ta oxi và hút cacbonic do chúng ta thải ra.
Cây rừng rất quan trọng đối với sự sống của nhân loại. Cây rừng ngăn lũ lụt, thiên tai thất thường. Khi nước lũ dâng cao, cây rừng cản sức nước và rễ cây sẽ hút phần nào nước lũ. Cây rừng còn chắn gió, từng tán lá, cành cây sum xuê mở rộng chắn từng làn gió lớn của bão giúp hạn chế và làm suy yếu sức mạnh tại những vùng bão đi qua….
Diện tích rừng ở Việt Nam năm 2015, diện tích rừng đạt 12,6 triệu hecta với độ che phủ là 37%. Do nhiều nguyên nhân đã làm cho diện tích rừng tự nhiên bị suy giảm trong thời gian qua và kéo theo sự suy giảm về đa dạng sinh học đối với các hệ sinh thái rừng nói chung. Diện tích rừng tự nhiên đang có chiều hướng suy giảm cả về số lượng và chất lượng. Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp nhằm phục hồi rừng, quản lý rừng bền vững chỉ có thể giải quyết thoả đáng một khi có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất quy luật sống của hệ sinh thái rừng.
Do đó nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng được xem là cơ sở quan trọng nhất, giúp các nhà lâm nghiệp có thể chủ động trong việc xác lập các kế hoạch và biện pháp kỹ thuật tác động chính xác vào rừng, góp phần quản lý và kinh doanh rừng lâu bền. Thái Nguyên là một tỉnh miền núi với nhiều nhà máy sản xuất, khu công nghiệp lớn, đang gây sức ép nặng nề đến môi trường về mặt khí thải, trong những năm gần đây đã được đảng và nhà nước quan tâm tới công tác phát triển rừng nên diện tích rừng của tỉnh đã được tăng lên đáng kể. Đặc biệt e 2 là rừng phục hồi tăng lên về diện tích và chất lượng trong đó có rừng tại xã La Bằng, huyện Đại Từ. Nhằm đánh giá thực trạng khả năng tái sinh tự nhiên ở trạng thái rừng phục hồi (IIA) trong thực tiễn, được sự đồng ý của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên trạng thái rừng phục hồi (IIA) tại xã La Bằng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên” làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất một số giải pháp nhằm xúc tiến quá trình phục hồi nhằm nâng cao chất lượng rừng và các quá trình diễn ra trong hệ sinh thái rừng tự nhiên.
Mục đích nghiên cứu Bổ sung thêm cơ sở dữ liệu về tái sinh tự nhiên rừng phục hồi trạng thái IIA tại xã La Bằng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, làm cở khoa học đề xuất các giải pháp xúc tiến quá trình phục hồi nhằm nâng cao chất lượng rừng và các quá trình diễn ra trong hệ sinh thái rừng tự nhiên. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá được đặc điểm tái sinh tự nhiên ở trạng thái rừng phục hồi rừng IIA tại xã La Bằng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. - Phân tích được một số nhân tố ảnh hưởng tới khả năng tái sinh tự nhiên trạng thái rừng phục hồi IIA tại xã La Bằng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm xúc tiến tái sinh tự nhiên, nâng cao chất lượng rừng phục hồi IIA.
Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học Qua quá trình thực hiện đề tài, sinh viên sẽ được thực hành việc nghiên cứu khoa học và góp phần bổ sung thêm hiểu biết, củng cố phương pháp nghiên cứu khoa học cho sinh viên , biết phương pháp phân bổ thời gian hợp lý trong quá trình làm việc. Đồng thời giúp sinh viên vận dụng và củng cố e 3 những kiến thức đã học trong nhà trường và ngoài thực tiễn sản xuất lâm nghiệp một cách có hiệu quả. Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Phục hồi rừng để bảo vệ nhiều nguồn gen quý, duy trì đa dạng sinh học và cân bằng sinh thái trong vùng nghiên cứu là hết sức cần thiết.
Do đó, kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần thêm đặc điểm tái sinh và khả năng phục hồi tự nhiên trạng thái IIA tại khu vực nghiên cứu. e 4 Phần 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2. Quan điểm lựa chọn trạng thái rừng phục hồi trạng thái IIA Cơ sở khoa học của việc phân loại rừng này dựa trên hệ thống phân loại trạng thái rừng theo Loeschau, 1966 cụ thể như sau: “Rừng phục hồi trong giai đoạn sau chủ yếu cây ưa sáng mọc nhanh (cây Thẩu tấu, Hu đay, Màng tang.) đã xuất hiện cây chịu bóng, cây gỗ lớn, có hiện tượng cạnh tranh không gian dinh dưỡng. Mật độ cây > 1000 cây/ha với đường kính D1.3 > 10 cm (đường kính phổ biến 10 cm, trữ lượng không vượt quá 30 m3) - Ký hiệu: IIA”.
Cơ sở khoa học 2. Các khái niệm có liên quan Hệ sinh thái rừng (forest ecosystem) là một hệ sinh thái mà thành phần nghiên cứu chủ yếu là sinh vật rừng (các loài cây gỗ, cây bụi, thảm tươi, hệ động vật và vi sinh vật rừng) và môi trường vật lý của chúng (khí hậu, đất). Nội dung nghiên cứu hệ sinh thái rừng bao gồm cả cá thể, quần thể, quần xã và hệ sinh thái, về mối quan hệ ảnh hưởng lẫn nhau giữa các cây rừng và giữa chúng với các sinh vật khác trong quần xã đó, cũng như mối quan hệ lẫn nhau giữa những sinh vật này với hoàn cảnh xung quanh tại nơi mọc của chúng. Phục hồi rừng: Phục hồi rừng có thể được hiểu một cách khái quát là quá trình ngược lại của sự suy thoái.
Theo quá trình diễn thế, sau khi phải chịu những tác động phi tự nhiên phá vỡ bằng sinh thái; với khả năng tự điều chỉnh tự nhiên và cơ chế nội cân bằng sinh thái thì nó có xu hướng vận động thiết lập một trạng thái cân bằng mới (gần giống với trạng thái ban đầu), quá trình này được gọi là diễn thế phục hồi. Nhưng với những tác động quá mạnh vượt ra ngoài ngưỡng tự điều chỉnh của hệ sinh thái rừng thì quá trình phục e 5 hồi lại sẽ rất chậm hoặc thậm chí nó không xảy ra. Lúc này cần những hoạt động của con người nhằm thúc đẩy quá trình đó hoạt động mạnh nhất trong thời gian ngắn nhất. Như vậy, hoạt động phục hồi rừng được hiểu là các hoạt động có ý thức của con người nhằm làm đảo ngược quá trình suy thoái rừng.
Để phục hồi lại các hệ sinh thái rừng đã bị thoái hoá, chúng ta có rất nhiều lựa chọn tùy thuộc vào từng đối tượng và mục đích cụ thể. Lamb và Gilmour đã đưa ra ba nhóm hành động nhằm làm đảo ngược quá trình suy thoái rừng là cải tạo, khôi phục và phục hồi rừng. Các khái niệm này được hiểu như sau: - Khôi phục (restoration): Hiểu một cách chính xác về mặt lý thuyết thì khôi phục lại một khu rừng bị suy thoái (rừng nghèo) là đưa khu rừng đó trở về nguyên trạng ban đầu của nó. Đưa về nguyên trạng bao gồm cả các thành phần thực vật, động vật và toàn bộ các quá trình sinh thái dẫn đến sự khôi phục lại hoàn toàn tính tổng thể của hệ sinh thái.
- Phục hồi (rehabilitation): Khái niệm phục hồi rừng được định nghĩa như là gạch nối (trung gian) giữa cải tạo và khôi phục. Trong trường hợp này, một vài cố gắng có thể được thực hiện để thay thế thành phần dễ thấy nhất của thảm rừng gốc, đó thường là tầng cây cao bao gồm cả các loài bản địa được thay thế bằng các loài có giá trị kinh tế và sinh trưởng nhanh hơn. - Cải tạo hay là thay thế (reclamation or replacement): Khái niệm này được hiểu là sự tái tạo lại năng suất và độ ổn định của một lập địa bằng cách thiết lập một thảm thực vật hoàn toàn mới để thay thế cho thảm thực vật gốc đã bị thoái hoá mạnh. Ở vùng nhiệt đới, các xã hợp thực vật được thay thế này thường đơn giản nhưng lại có năng suất cao hơn thảm thực vật gốc.
Các lập địa rừng nghèo kiệt, trảng cây bụi… là đối tượng của hoạt động này và cũng là những cơ hội cho việc thiết lập các rừng công nghiệp sử dụng các loài cây nhập nội sinh trưởng nhanh hơn và có giá trị kinh tế cao hơn so với thảm thực vật gốc. e 6 Cấu trúc rừng: Là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể chung sống hài hòa và đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiên. Cấu trúc tổ thành:Tổ thành là nhân tố diễn tả số loài tham gia và số cá thể của từng loài trong thành phần cây gỗ của rừng. Hiểu một cách khác,tổ thành cho biết sự tổ hợp và mức độ tham gia của các loài cây khác nhau trên cùng đơn vị thể tích.
Trong một khu rừng nếu một loài cây nào đó chiếm trên 95% thì rừng đó được coi là rừng thuần loài, còn rừng có từ 2 loài cây trở lên với tỷ lệ sấp xỉ nhau thì là rừng hỗn loài. Tổ thành của các khu rừng nhiệt đới thường phong phú về các loài hơn là tổ thành các loài cây của rừng ôn đới. Tái sinh rừng: Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng. Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở nhưng nơi có hoàn cảnh rừng (hoặc mất rừng chưa lâu) dưới tán rừng , lỗ trống trong rừng , rừng sau khai thác, trên đất rừng sau khi đốt nương làm rẫy,… vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế hệ cây cối già cỗi.
Vì vậy tái sinh được hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Tái sinh được hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng. Tái sinh rừng thúc đẩy việc hình thành cân bằng sinh học trong rừng, đảm bảo cho rừng tồn tại liên tục và do đó đảm bảo cho việc sử dụng thường xuyên.