Tổng quan nghiên cứu

Huyện Sóc Sơn, ngoại thành Hà Nội, với diện tích đồi núi khoảng 4.166 ha, đang đối mặt với áp lực khai thác rừng và đất rừng thiếu kiểm soát, dẫn đến hiện tượng đất trống trọc, hoang hóa và xói mòn nghiêm trọng. Từ những năm 1980 đến 1998, Nhà nước đã đầu tư nhiều dự án trồng rừng thuần loài như keo, thông và bạch đàn nhằm phục hồi diện tích rừng. Tuy nhiên, các rừng thuần loài này bộc lộ nhiều hạn chế về mặt kinh tế và sinh thái, không đáp ứng được yêu cầu phát triển bền vững. Do đó, việc đa dạng hóa và bản địa hóa cây trồng rừng trở thành mục tiêu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng rừng phòng hộ và bảo vệ môi trường.

Luận văn tập trung nghiên cứu sinh trưởng của ba loài cây gỗ bản địa trồng dưới tán rừng tại huyện Sóc Sơn gồm Sao đen (Hopea odorata Roxb), Lim xanh (Erythrophleum fordii Oliv) và Re gừng (Cinamomum obtusifolium (Roxb)). Nghiên cứu được thực hiện trên diện tích 30 ha rừng trồng thuần loài và hỗn loài do Trung tâm Phát triển Lâm nghiệp Hà Nội quản lý, trong giai đoạn từ năm 2011 đến 2016. Mục tiêu chính là đánh giá tình hình sinh trưởng của các loài cây bản địa dưới tán rừng, từ đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật phù hợp nhằm phát triển rừng bền vững, góp phần nâng cao giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường sinh thái khu vực.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển mô hình rừng hỗn loài nhiều tầng tán, tận dụng hiệu quả không gian dinh dưỡng và ánh sáng, đồng thời góp phần bảo tồn đa dạng sinh học và cải thiện chất lượng đất đai tại vùng đồi núi ngoại thành Hà Nội.

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 rừng trồng hỗn loài và sinh trưởng cây bản địa dưới tán rừng. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết cạnh tranh sinh học và cảm nhiễm tương hỗ: Các loài cây trong rừng hỗn loài tương tác qua lại, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của nhau. Sự cảm nhiễm tương hỗ giữa các loài cây là yếu tố quyết định đến thành công của mô hình rừng hỗn loài.

  2. Mô hình cấu trúc tầng tán rừng hỗn loài: Rừng hỗn loài có kết cấu nhiều tầng tán, tận dụng tối đa không gian và nguồn dinh dưỡng. Việc lựa chọn loài cây và bố trí mật độ trồng phù hợp dựa trên đặc điểm sinh thái và mối quan hệ qua lại giữa các loài là cơ sở để xây dựng mô hình rừng bền vững.

Các khái niệm chính bao gồm: độ tàn che tầng cây cao, sinh trưởng chiều cao và đường kính gốc cây, mật độ cây trồng, đặc điểm đất và khí hậu ảnh hưởng đến sinh trưởng cây bản địa.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành tại ba xã Quang Tiến, Nam Sơn và Phù Linh, huyện Sóc Sơn, Hà Nội, trên diện tích 30 ha rừng trồng thuần loài và hỗn loài. Thời gian nghiên cứu từ năm 2011 đến 2016.

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu thu thập từ 10 ô tiêu chuẩn (ÔTC) diện tích 500 m², phân bố trên các trạng thái rừng Keo tai tượng, Thông nhựa, rừng hỗn loài keo và thông, cùng một ô đối chứng tại trảng cỏ cây bụi. Dữ liệu bao gồm đo đạc chiều cao vút ngọn, đường kính gốc, đường kính tán, mật độ cây, độ tàn che tầng cây cao, đặc điểm đất và khí hậu.

  • Phương pháp chọn mẫu: Lập ô tiêu chuẩn theo phương pháp điều tra lâm học có hỗ trợ GPS, chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích để đại diện cho các trạng thái rừng khác nhau.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả, phân tích so sánh giữa các trạng thái rừng và loài cây, áp dụng phần mềm SPSS 16 và Excel 2008 để xử lý số liệu. Các chỉ tiêu sinh trưởng được đánh giá qua tỷ lệ sống, chiều cao, đường kính gốc, đường kính tán và chất lượng cây theo thang điểm 1-3.

  • Timeline nghiên cứu: Thu thập số liệu từ năm 2013 đến 2015, phân tích và đánh giá kết quả trong năm 2016.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tình hình sinh trưởng của cây bản địa dưới tán rừng: Tỷ lệ sống trung bình của ba loài Sao đen, Lim xanh và Re gừng đạt trên 85% sau 5 năm trồng. Chiều cao trung bình của Sao đen là 4,9 m, Lim xanh 4,3 m và Re gừng 3,8 m. Đường kính gốc trung bình lần lượt là 4,2 cm, 3,8 cm và 3,5 cm. So với trảng cỏ cây bụi đối chứng, sinh trưởng cây bản địa dưới tán rừng có chiều cao và đường kính gốc cao hơn khoảng 20-30%.

  2. Ảnh hưởng của độ tàn che tầng cây cao: Độ tàn che trung bình của rừng Keo tai tượng là 0,4-0,5, rừng thông xen keo là 0,5-0,6 và rừng Thông nhựa là 0,6-0,7. Mức độ tàn che cao làm giảm ánh sáng chiếu xuống tầng dưới, ảnh hưởng đến sinh trưởng chiều cao và đường kính tán của cây bản địa. Cây Sao đen và Lim xanh sinh trưởng tốt hơn ở độ tàn che từ 0,4 đến 0,6, trong khi Re gừng chịu bóng tốt hơn, thích nghi với độ tàn che cao hơn.

  3. Đặc điểm đất và khí hậu ảnh hưởng đến sinh trưởng: Đất tại các lâm phần nghiên cứu có độ xốp từ 40,3% đến 50,6%, pH đất dao động từ 4,3 đến 4,5, thuộc loại đất chua và nghèo dinh dưỡng. Hàm lượng mùn trong đất từ 1,17% đến 1,89%, đạm dễ tiêu dưới 2,5 mg/100g đất, kali và lân cũng ở mức thấp. Khí hậu nhiệt đới 2 mùa rõ rệt với nhiệt độ trung bình 23,5°C và lượng mưa trung bình 1.620 mm/năm tạo điều kiện thuận lợi cho sinh trưởng cây bản địa.

  4. So sánh sinh trưởng giữa các trạng thái rừng: Cây bản địa trồng dưới tán rừng Keo tai tượng có chiều cao và đường kính gốc cao hơn khoảng 10-15% so với rừng Thông nhựa, do độ tàn che thấp hơn và đất có hàm lượng kali cao hơn. Mật độ cây cao trung bình ở các trạng thái rừng dao động từ 550 đến 700 cây/ha, ảnh hưởng đến cạnh tranh ánh sáng và dinh dưỡng.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc trồng cây bản địa dưới tán rừng thuần loài và hỗn loài tại Sóc Sơn là khả thi và có hiệu quả sinh trưởng tốt. Độ tàn che tầng cây cao là yếu tố sinh thái quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây bản địa, phù hợp với các nghiên cứu quốc tế về rừng hỗn loài nhiều tầng tán. Việc lựa chọn loài cây phù hợp với điều kiện ánh sáng và đất đai giúp tăng tỷ lệ sống và sinh trưởng.

So với các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam và một số nước châu Á, mô hình trồng cây bản địa dưới tán rừng tại Sóc Sơn có tỷ lệ sống và sinh trưởng tương đương hoặc cao hơn, nhờ áp dụng biện pháp kỹ thuật trồng và chăm sóc phù hợp như xử lý thực bì, bón phân NPK và chăm sóc định kỳ. Tuy nhiên, việc chưa thực hiện tỉa thưa tầng cây cao do hạn chế kinh phí và cơ chế quản lý đã ảnh hưởng đến sự phát triển tối ưu của cây bản địa.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh chiều cao và đường kính gốc của ba loài cây bản địa theo từng trạng thái rừng, cũng như bảng tổng hợp đặc điểm đất và khí hậu tại các ô tiêu chuẩn nghiên cứu.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Thực hiện tỉa thưa tầng cây cao định kỳ nhằm giảm độ tàn che xuống mức 0,4-0,6, tạo điều kiện ánh sáng phù hợp cho cây bản địa sinh trưởng tốt hơn. Thời gian thực hiện: 1-2 năm sau khi trồng cây bản địa. Chủ thể thực hiện: Trung tâm Phát triển Lâm nghiệp Hà Nội phối hợp với chính quyền địa phương.

  2. Bổ sung bón phân hữu cơ và vô cơ định kỳ cho cây bản địa, đặc biệt là phân NPK và phân hữu cơ nhằm cải thiện độ phì nhiêu đất nghèo dinh dưỡng. Mục tiêu tăng chiều cao và đường kính gốc cây lên ít nhất 15% trong vòng 3 năm. Chủ thể thực hiện: Trung tâm Phát triển Lâm nghiệp và các đơn vị quản lý rừng.

  3. Xử lý thực bì và kiểm soát dây leo, cây bụi cạnh tranh quanh gốc cây bản địa để giảm cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng. Thực hiện 2 lần/năm trong 4 năm đầu. Chủ thể thực hiện: Đội ngũ kỹ thuật và người dân địa phương.

  4. Tăng cường nghiên cứu và nhân rộng mô hình trồng cây bản địa dưới tán rừng tại các vùng đồi núi khác của Hà Nội và các tỉnh lân cận nhằm đa dạng hóa loài cây, nâng cao giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường. Thời gian: 5 năm tiếp theo. Chủ thể thực hiện: Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Trung tâm Phát triển Lâm nghiệp Hà Nội.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý lâm nghiệp và chính quyền địa phương: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách phát triển rừng bền vững, nâng cao hiệu quả quản lý và bảo vệ rừng phòng hộ.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành lâm nghiệp, môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, số liệu thực nghiệm và kết quả phân tích để phát triển các đề tài nghiên cứu liên quan đến rừng hỗn loài và cây bản địa.

  3. Các đơn vị thực hiện dự án trồng rừng và bảo vệ môi trường: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật trồng và chăm sóc cây bản địa dưới tán rừng nhằm nâng cao chất lượng rừng trồng và đa dạng sinh học.

  4. Người dân và cộng đồng địa phương: Nắm bắt kiến thức về lợi ích của rừng hỗn loài, cách chăm sóc cây bản địa để tham gia tích cực vào công tác bảo vệ và phát triển rừng bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần trồng cây bản địa dưới tán rừng thuần loài?
    Trồng cây bản địa dưới tán rừng thuần loài giúp đa dạng hóa loài cây, cải thiện cấu trúc rừng nhiều tầng, tăng giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường sinh thái. Ví dụ, tại Sóc Sơn, việc trồng Sao đen, Lim xanh và Re gừng đã nâng cao chất lượng rừng phòng hộ.

  2. Độ tàn che tầng cây cao ảnh hưởng thế nào đến sinh trưởng cây bản địa?
    Độ tàn che cao làm giảm ánh sáng chiếu xuống tầng dưới, ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng chiều cao và đường kính tán của cây bản địa. Nghiên cứu cho thấy độ tàn che từ 0,4 đến 0,6 là phù hợp để cây bản địa phát triển tốt.

  3. Các biện pháp kỹ thuật nào được áp dụng để chăm sóc cây bản địa?
    Các biện pháp gồm xử lý thực bì, đào hố chuẩn, bón phân NPK và phân hữu cơ, chăm sóc định kỳ, và tỉa thưa tầng cây cao. Những biện pháp này giúp cây sinh trưởng nhanh và khỏe mạnh hơn.

  4. Tỷ lệ sống của cây bản địa sau 5 năm trồng là bao nhiêu?
    Tỷ lệ sống trung bình của ba loài cây bản địa tại Sóc Sơn đạt trên 85%, cho thấy khả năng thích nghi và phát triển tốt dưới tán rừng thuần loài và hỗn loài.

  5. Làm thế nào để nhân rộng mô hình trồng cây bản địa dưới tán rừng?
    Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan nghiên cứu, quản lý lâm nghiệp và cộng đồng địa phương, đồng thời áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp, theo dõi và điều chỉnh mô hình theo điều kiện thực tế để đảm bảo hiệu quả sinh trưởng và phát triển bền vững.

Kết luận

  • Đã đánh giá thành công sinh trưởng của ba loài cây bản địa Sao đen, Lim xanh và Re gừng dưới tán rừng thuần loài và hỗn loài tại huyện Sóc Sơn, với tỷ lệ sống trên 85% và sinh trưởng chiều cao, đường kính gốc đạt kết quả tích cực.
  • Độ tàn che tầng cây cao là yếu tố sinh thái quan trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng cây bản địa, cần được kiểm soát trong khoảng 0,4-0,6 để tối ưu hóa phát triển cây.
  • Đặc điểm đất nghèo dinh dưỡng và khí hậu nhiệt đới 2 mùa rõ rệt tạo điều kiện thuận lợi nhưng cũng đặt ra thách thức trong việc cải tạo đất và chăm sóc cây trồng.
  • Đề xuất các biện pháp kỹ thuật như tỉa thưa tầng cây cao, bón phân, xử lý thực bì và kiểm soát cây bụi nhằm nâng cao hiệu quả sinh trưởng cây bản địa.
  • Khuyến nghị nhân rộng mô hình trồng cây bản địa dưới tán rừng tại các vùng đồi núi khác, góp phần phát triển rừng bền vững và bảo vệ môi trường sinh thái khu vực.

Hành động tiếp theo là triển khai các giải pháp kỹ thuật đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu theo dõi sinh trưởng cây bản địa trong các điều kiện sinh thái khác nhau nhằm hoàn thiện mô hình phát triển rừng hỗn loài bền vững. Các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng địa phương được khuyến khích áp dụng và phát triển mô hình này để nâng cao giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường rừng.