Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số khái niệm cơ bản dùng trong luận án - Rừng phòng hộ: Theo Luật Bảo vệ và Phát triển rừng năm 2004 thì rừng phòng hộ là rừng được sử dụng chủ yếu để bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn, chống sa mạc hóa, hạn chế thiên tai, điều hòa khí hậu và góp phần bảo vệ môi trường [32]. Theo chức năng, rừng phòng hộ được chia ra 4 loại sau: + Rừng phòng hộ đầu nguồn. + Rừng phòng hộ chắn gió, chắn cát bay. + Rừng phòng hộ chắn sóng lấn biển.
+ Rừng phòng hộ bảo vệ môi trường. - Rừng phòng hộ vùng đồi núi ven biển: Về khái niệm chi tiết cho từng loại rừng phòng hộ ở Việt Nam đã được thể hiện rõ trong Quy chế quản lý rừng phòng hộ ban hành kèm theo quyết định số 1171 - QĐ ngày 30/12/1986 của Bộ Lâm nghiệp [3], Quyết định số 08/2001/QĐ-TTg ngày 11/01/2001 của thủ tướng chính phủ về việc Ban hành quy chế quản lý rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất là rừng tự nhiên [33], gần đây nhất là Quyết định số 186/2006/QĐ-TTg ngày 14/08/2006 của thủ tướng chính phủ ban hành Quy chế quản lý rừng [34], theo đó thì khái niệm rừng phòng hộ chắn gió, chắn cát bay ở nước ta được thể hiện như sau: Rừng phòng hộ chắn gió, chắn cát bay được xác lập nhằm chống gió hại, chắn cát di động, bảo vệ sản xuất nông nghiệp, bảo vệ các khu dân cư, khu đô thị, vùng sản xuất và các công trình khác. Như vậy, đối tượng nghiên cứu của đề tài: rừng phòng hộ vùng đồi núi ven biển tỉnh Phú Yên chủ yếu thuộc rừng phòng hộ chắn gió, chắn cát bay theo phân loại rừng phòng hộ của Luật Bảo vệ và Phát triển rừng. Tuy nhiên, do vị trí rừng phòng hộ này không nằm trên vùng cát mà nằm ở vùng đồi núi ven biển nên không có chức năng chắn cát mà có thêm chức năng bảo vệ đất, chống xói mòn cũng như cải thiện điều kiện đất đai vì đây là vùng đã mất rừng lâu ngày, đất đai đã bị thoái hóa ở các mức độ khác nhau.
Đây được xem là giải pháp đơn giản nhất trong khoanh nuôi rừng. Trong giải pháp này chỉ áp dụng các biện pháp bảo vệ để cho rừng tự tái sinh và phát triển. Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất của giải pháp này là quá trình phục hồi rừng sẽ diễn ra lâu và con người không thể điều chỉnh tổ thành, kết cấu rừng theo ý muốn của mình. Hiệu quả phục hồi rừng phụ thuộc nhiều vào hiện trạng rừng đưa vào khoanh nuôi.
- Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên: Xúc tiến tái sinh tự nhiên là một biện pháp phục hồi rừng dựa vào năng lực tái sinh tự nhiên của rừng nghèo hiện có (hạt hoặc chồi) là chính, thông qua kỹ thuật, người ta có thể bổ sung mật độ và tổ thành cây tái sinh để đảm bảo rừng được phục hồi, đáp ứng những mục tiêu đặt ra [4]. Đây là hệ thống các biện pháp lâm sinh có tác động vào rừng ở mức cao hơn so với khoanh nuôi không tác động, nhằm thúc đẩy năng lực gieo giống cũng như tái sinh tự nhiên của rừng từ đó cải thiện được mật độ, tổ thành cây tái sinh tiến tới cải thiện được mật độ, tổ thành và kết cấu của lâm phần rừng trong tương lai. Các biện pháp tác động nhằm xúc tiến quá trình tái sinh tự nhiên của rừng có thể là: Phát luỗng dây leo bụi rậm, xới đất dưới tán rừng, chặt gieo giống, chặt bớt cây tái sinh phi mục đích, cây cao ít có giá trị để tạo điều kiện cho những loài cây mục đích có khả năng phát tán hạt giống và tái sinh tốt. - Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có kết hợp trồng bổ sung: Là một giải pháp lợi dụng triệt để khả năng tái sinh, diễn thế tự nhiên để phục hồi rừng thông qua các biện pháp bảo vệ, biện pháp kỹ thuật lâm sinh và trồng bổ sung cần thiết [5].
Đây là các biện pháp lâm sinh tổng hợp tác động vào rừng nhằm tận dụng năng lực tái sinh tự nhiên của rừng đồng thời kết hợp với biện pháp trồng bổ sung một cây mục đích vào rừng nhằm cải thiện mật độ, tổ thành cây tái sinh dẫn tới hình 8 thành một lâm phần rừng có kết cấu, mật độ và tổ thành theo định hướng kinh doanh trong tương lai. Giải pháp này có mức độ tác động cao hơn so với giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên. Bên cạnh việc thực hiện các biện pháp lâm sinh tác động nhằm xúc tiến năng lực tái sinh tự nhiên của rừng thì ở những nơi có năng lực tái sinh kém, thiếu cây mẹ gieo giống và có điều kiện nhân lực, vật lực phù hợp con người có thể trồng bổ sung một số loài cây mục đích vào nhằm tăng cường hiệu quả phục hồi rừng theo mục đích kinh doanh, rút ngắn thời gian phục hồi rừng. - Dạng lập địa: Là đơn vị cơ sở của lập địa có khí hậu của tiểu vùng lập địa, được đặc trưng bởi một đơn vị địa mạo thấp nhất (chân, sườn, đỉnh,…), một bậc độ dốc, một đơn vị thổ nhưỡng thấp nhất (thổ chủng hoặc biến chủng) và bao chiếm một diện tích nhất định [8].
Đây là đơn vị phân chia nhỏ nhất trong hệ thống phân chia lập địa toàn quốc hiện nay. Trong một đơn vị dạng lập địa, các yếu tố về địa hình, đất đai,… là tương đối đồng nhất. Do đó, nó được ưu tiên sử dụng khi phân chia lập địa gắn với từng loài cây trồng cụ thể. Trên thế giới 1.
Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ Rừng phòng hộ luôn chiếm một vị trí quan trọng trong kế hoạch bảo vệ môi trường sinh thái và phòng chống thiên tai của mỗi quốc gia trên thế giới. Biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ là chủ đề được các nhà nghiên cứu trên thế giới rất quan tâm. Các lĩnh vực chủ yếu được các tác giả nghiên cứu là lựa chọn loài cây trồng rừng phòng hộ, biện pháp kỹ thuật lâm sinh trong trồng rừng phòng hộ, kết cấu đai rừng phòng hộ,. có thể kể tới một số công trình nghiên cứu sau đây: Ngay từ năm 1766, các cánh đồng hoang khô hạn ở Ucren, Quibiep, Tây Xibêri đã được cải tạo để có triển vọng canh tác nông nghiệp kết hợp bằng cách xây dựng hệ thống đai rừng phòng hộ môi trường, cải tạo tiểu khí hậu.
Các công trình nghiên cứu của V. 9 Các kết quả nghiên cứu của các tác giả trên thế giới đã khẳng định rừng hỗn loài có kết cấu nhiều tầng tán có khả năng phòng hộ tốt hơn rừng thuần loài. Vì vậy, nghiên cứu tạo rừng hỗn loài nhiều tầng nhằm tăng cường hiệu quả phòng hộ của rừng đã được nhiều nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu. Tác giả Bernar Dupuy (1995) khi nghiên cứu về cấu trúc tầng tán của lâm phần hỗn loài thấy rằng, kết cấu tầng tán của rừng trồng hỗn loài phụ thuộc vào đặc tính sinh trưởng và tính hợp quần của các loài cây trong lâm phần [53].
Như vậy, để đảm bảo tạo ra được các khu rừng phòng hộ phát huy tối đa hiệu quả phòng hộ thì ngoài việc căn cứ vào đặc tính sinh trưởng của cây thì cần quan tâm đến mối quan hệ qua lại giữa các loài cây để lựa chọn các loài cây trồng cho phù hợp. Đây là những cơ sở quan trọng quyết định đến sự thành công hay thất bại của các mô hình rừng trồng phòng hộ hỗn loài. Việc tạo lập các loài cây hỗ trợ ban đầu cho cây trồng phòng hộ chính trước khi xây dựng các mô hình rừng trồng hỗn loài và nhanh phát huy giá trị phòng hộ là rất cần thiết và được một số tác giả quan tâm. Nghiên cứu về lĩnh vực này điển hình có tác giả Matthew (1995) [58] ông đã nghiên cứu tạo lập mô hình rừng trồng hỗn loài giữa cây thân gỗ với cây họ Đậu.
Kết quả cho thấy cây họ Đậu có tác dụng hỗ trợ rất tốt cho cây trồng chính. Như vậy, nghiên cứu này cho thấy sử dụng các loài cây họ Đậu làm cây phù trợ cho các loài cây trồng chính trong mô hình rừng trồng hỗn loài là rất phù hợp. Ngoài việc xác định được loài cây phù trợ thích hợp thì việc nghiên cứu về đặc điểm sinh thái của các loài cây cũng là vấn đề rất quan trọng khi xây dựng mô hình rừng trồng hỗn loài. Trên thế giới đến nay vẫn chưa có nhiều công trình nghiên cứu đầy đủ về vấn đề này.
Do hiểu biết về yêu cầu sinh thái của các loài cây rừng mưa còn nghèo nàn nên các tác giả Rod Keenan, David Lamb, Gary Sexton [60] khi xây dựng rừng trồng hỗn loài (giai đoạn 1945 - 1995) đã gặp nhiều khó khăn trong việc bố trí và điều chỉnh các mô hình rừng trồng hỗn loài theo quá trình sinh trưởng của chúng. Vì vậy, mô hình rừng trồng hỗn loài đã không được thành công như mong muốn. Nghiên cứu trồng rừng hỗn loài đã được các nước châu Âu tiến hành từ những năm đầu thế kỷ XIX. Điển hình là công trình nghiên cứu trồng hỗn loài 10 Quercus và Ulmus campestris với tên kiểu hỗn loài Donsk của tác giả Tikhanop (1872).
Trong mô hình này do đặc tính sinh vật học và mối quan hệ qua lại giữa các loài cây chưa được nghiên cứu kỹ, do đó loài Ulmus campestris với đặc tính sinh trưởng nhanh hơn nên sau khi trồng vài năm đã lấn át loài Quercus. Để giải quyết sự cạnh tranh này năm 1884 tác giả Polianxki đã cải tiến kiểu hỗn loài Donsk song vẫn không thành công. Một số tác giả khác như Kharitonovis (1950); Grixenco (1951); Timofeev (1951); Encova (1960) và các cộng sự đã phân tích nguyên nhân thất bại của kiểu Donsk và chỉ ra rằng các phitonxit của loài Ulmus campestris đã tác động xấu tới loài cây Quercus. Nghiên cứu về ảnh hưởng tương hỗ giữa các loài, các tác giả cho rằng sự cảm nhiễm tương hỗ là yếu tố quan trọng khi lý giải cơ chế cạnh tranh sinh học của thực vật.
Trên cơ sở nghiên cứu tạo rừng hỗn loài giữa Quercus và Fraxinus, tác giả JB.J Wormald (1994) cho thấy sinh trưởng của Quercus trồng hỗn loài tốt hơn Quercus trồng thuần loài. Ngoài ra, khi trồng Quercus hỗn loài với các loài cây khác theo băng hẹp (3 - 4 hàng) hoặc theo hàng cũng cho thấy sinh trưởng của Quercus tốt hơn [57]. Việc xác định diện tích trồng rừng phòng hộ cần thiết đủ để phát huy tác dụng phòng hộ môi trường như bảo vệ đất, phòng chống xói mòn cũng được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu.