Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ lâm nghiệp của nghiên cứu sinh Hoàng Phú Mỹ với đề tài "Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng và khoanh nuôi xúc tiến tái sinh rừng phòng hộ vùng đồi núi ven biển tỉnh Phú Yên" được thực hiện tại Trường Đại học Lâm nghiệp (Hà Nội, 2014), chuyên ngành Lâm sinh (mã số: 62 62 02 05), dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Đinh Đức Thuận.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
| THÔNG TIN TỔNG QUAN LUẬN ÁN                                                       |
+----------------------+------------------------------------------------------------+
| Tên đề tài           | Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng và        |
|                      | khoanh nuôi xúc tiến tái sinh rừng phòng hộ vùng đồi núi  |
|                      | ven biển tỉnh Phú Yên                                      |
| Tác giả              | Hoàng Phú Mỹ                                               |
| Người hướng dẫn      | TS. Đinh Đức Thuận                                         |
| Cơ sở đào tạo        | Trường Đại học Lâm nghiệp                                 |
| Chuyên ngành / Mã số | Lâm sinh / 62 62 02 05                                     |
| Năm bảo vệ           | 2014                                                       |
| Tiếp cận nghiên cứu  | Định lượng kết hợp thực nghiệm lâm sinh và điều tra mô hình|
+----------------------+------------------------------------------------------------+

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Khu vực dải đồi núi chạy dọc ven biển tỉnh Phú Yên có vai trò phòng hộ xung yếu trước các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão biển, hạn hán, đồng thời giữ vai trò điều tiết nguồn nước và hạn chế xói mòn đất. Phần lớn diện tích tự nhiên của tỉnh là đồi núi (chiếm 70%), độ dốc nghiêng từ Tây sang Đông và bị chia cắt mạnh. Sau thời gian dài bị khai thác và suy thoái, thảm thực vật đồi núi ven biển phần lớn chỉ còn đất trống đồi núi trọc hoặc rừng thứ sinh nghèo kiệt có hiệu năng phòng hộ thấp.

Trong khi các nghiên cứu kỹ thuật xây dựng rừng phòng hộ vùng cát ven biển đã đạt được những kết quả cụ thể đối với các loài cây như Phi lao, Điều, Keo chịu hạn, đối tượng rừng phòng hộ trên vùng đồi núi ven biển Phú Yên chưa được nghiên cứu hệ thống. Các chương trình trồng rừng trước đây (Chương trình 327, Dự án 661, Dự án JBIC) chủ yếu sử dụng các loài cây mọc nhanh thuần loài, chu kỳ ngắn, khả năng chống chịu gió bão kém và chưa hoàn thiện các biện pháp lâm sinh phù hợp cho từng dạng lập địa. Luận án được triển khai nhằm giải quyết khoảng trống về cơ sở khoa học và thực nghiệm lâm sinh trên đối tượng này.

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của luận án được phân định cụ thể theo hai hướng:

  1. Về lý luận: Xác định được các loài cây và biện pháp kỹ thuật trồng rừng, khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung phù hợp cho vùng đồi núi ven biển tỉnh Phú Yên.
  2. Về thực tiễn: Đề xuất được các giải pháp kỹ thuật có tính khả thi trong trồng rừng, khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung rừng phòng hộ vùng đồi núi ven biển tỉnh Phú Yên có khả năng phòng hộ tốt và bền vững.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Rừng phòng hộ thuộc khu vực vùng đồi núi ven biển tỉnh Phú Yên.
  • Phạm vi không gian (địa bàn nghiên cứu): Các thí nghiệm và điểm điều tra tập trung tại huyện Đồng Xuân, huyện Tuy An và thị xã Sông Cầu thuộc tỉnh Phú Yên.
  • Phạm vi nội dung và loài cây nghiên cứu:
    • 05 loài cây bản địa và dẫn giống phục vụ thí nghiệm lâm sinh: Dầu rái (Dipterocarpus alatus), Sao đen (Hopea odorata), Lim xanh (Erythrophleum fordii), Thanh thất (Ailanthus triphysa) và Muồng đen (Senna siamea).
    • Khảo nghiệm ảnh hưởng của lập địa giới hạn trên loài Sao đen qua 03 dạng lập địa: B, C và D2.
    • Đánh giá khả năng phòng hộ chắn gió giới hạn ở mô hình hỗn giao 03 loài: Dầu rái, Sao đen, Thanh thất.
  • Phạm vi thời gian: Luận án thực hiện trong giai đoạn 2010 - 2014, kế thừa chuỗi số liệu thực địa giai đoạn 2006 - 2010 từ Dự án “Khôi phục rừng và quản lý rừng bền vững ở các tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định và Phú Yên” (Dự án KfW6).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trên thế giới

Tác giả đã điểm luận các công trình quốc tế theo bốn nhóm nội dung chính:

  • Kỹ thuật trồng rừng phòng hộ và cấu trúc tầng tán: Nghiên cứu xây dựng đai rừng cải tạo tiểu khí hậu ở Ucren, Tây Xibêri từ năm 1766; nghiên cứu của Bernar Dupuy (1995) về cấu trúc tầng tán lâm phần hỗn loài dựa trên tính hợp quần và đặc tính sinh trưởng; Matthew (1995) về việc sử dụng cây họ Đậu làm cây phù trợ; Rod Keenan, David Lamb, Gary Sexton (1995) về yêu cầu sinh thái của các loài cây rừng mưa nhiệt đới; các mô hình hỗn giao Quercus và Ulmus campestris (kiểu Donsk của Tikhanop, 1872; Polianxki, 1884; Kharitonovis, 1950; Grixenco, 1951; Timofeev, 1951; Encova, 1960); công trình hỗn giao Quercus và Fraxinus theo băng và hàng của JB.J Wormald (1994).
  • Trồng cây bản địa: Dự án xây dựng rừng nhiều tầng tại Malaysia (1999) thử nghiệm 23 loài cây bản địa (như Shorea leprosula) trên các băng mở rộng 10m, 20m, 30m, 40m trong rừng tự nhiên và rừng Acacia mangium; kỹ thuật tỉa thưa điều chỉnh không gian dinh dưỡng của JB. Ball, Wormald và Russo (1994); công trình chọn giống vô tính Liễu sam (Cryptomeria japonica) tại Nhật Bản (1987); khảo nghiệm 08 xuất xứ Tếch tại Huay Sompoi và Phayao (Thái Lan, 1998).
  • Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên: Khung lý thuyết phục hồi rừng của Tổ chức Gỗ nhiệt đới Quốc tế ITTO (2002); sơ đồ diễn thế phục hồi rừng của David Lamb (2003) phân tích mức độ đa dạng sinh học và sản lượng qua các giai đoạn A, B, C, D, E; các nghiên cứu gieo giống và tái sinh của Mibbread (1930), Richards (1933, 1939, 1965), Aubrerille (1938), Baur (1964), Rollet (1969); các kỹ thuật điều chỉnh tổ thành của Kennedy (1935), Lancaster (1953), Taylor (1954), Jones (1960), Foggie (1960); nghiên cứu mở tán tạo ô trống thích hợp 500 m² cho cây họ Dầu (Dipterocarpaceae) tại Kalimantan - Indonesia (1995).
  • Phân chia lập địa: Các hệ thống phân loại của Suchaev (1958); phân loại dựa trên chỉ tiêu sinh trưởng và chỉ số lập địa (Liên Xô, Mỹ, Anh, Sajjaduzzaman tại Bangladesh năm 2005); phân loại theo nhóm thực vật chỉ thị tại Đức (1946), Mỹ (1952), Đài Loan (Chyi-Ty L và cộng sự, 2004); phân loại lập địa theo địa hình mạo của Smalle (1979); phân cấp đất của Williams (1986) tại bang Maine (Mỹ) cho Picea abies và Pseudotsuga menziesii.

Các hướng nghiên cứu tại Việt Nam

  • Chọn loài và phương thức trồng rừng phòng hộ: Giáo trình Trồng rừng phòng hộ (Đại học Lâm nghiệp, 1966, 1993); Trần Xuân Thiệp và Vũ Văn Cần (1996) với 23 loài cây bản địa trong Chương trình 327; Võ Đại Hải, Nguyễn Xuân Quát và Vũ Đức Năng (1996) với danh mục 210 loài cây bản địa cho 09 vùng sinh thái; Cẩm nang ngành lâm nghiệp (2004) đề xuất các danh mục loài ưu tiên cho từng loại rừng phòng hộ; Hoàng Liên Sơn và cộng sự (2005) tổng kết 50 loài cây trong Dự án 661; Dự án JICA (2000 - 2003) đánh giá 31 loài cây bản địa có triển vọng; các nghiên cứu trên vùng cát ven biển của Võ Đại Hải (2006) và Đặng Thái Dương (2002, 2004).
  • Kỹ thuật trồng rừng bản địa hỗn loài: Đỗ Đình Sâm (2001) và Dự án RENFODA nghiên cứu trồng bổ sung cây bản địa tại vùng xung yếu hồ sông Đà; Nguyễn Anh Dũng (2011) thử nghiệm Lim xanh, Lim xẹt, Sao đen xen Keo lai tại Hòa Bình; Hoàng Văn Thắng (2007) nghiên cứu các mô hình hỗn giao cây lá rộng bản địa (Lim xanh, Trám trắng, Re gừng, Sồi phảng, Vạng trứng) tại Thanh Hóa và Phú Thọ; Võ Đại Hải và Nguyễn Hoàng Tiệp (2009) tổng kết kỹ thuật xây dựng rừng phòng hộ.
  • Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh: Quan điểm diễn thế của Trần Ngũ Phương (1970); quy luật tái sinh tự nhiên của Vũ Đình Huề (1975); quan hệ tổ thành cây tái sinh và tầng cây cao của Vũ Tiến Hinh (1991); các công trình của Võ Đại Hải (2008, 2009, 2010) về tái sinh loài Vối thuốc (Schima wallichii); Ngô Văn Cầm, Nguyễn Toàn Thắng, Nguyễn Bá Văn (2010) về loài Dẻ anh (Castanopsis piriformis) tại Lâm Đồng; Phạm Ngọc Thường (2003) trên rừng Vầu, Nứa; Kiều Thanh Tịnh (2005) trên Keo tai tượng; Trần Cẩm Tú (1998) tại Hương Sơn - Hà Tĩnh; các văn bản pháp quy kỹ thuật lâm sinh QPN 14-92 và QPN 21-98.
  • Phân chia lập địa: Quy trình điều tra lập địa của Schwanecker (1971 - 1984); hệ thống chỉ tiêu lập địa đồi núi của Đỗ Đình Sâm và cộng sự (1991 - 1995); hệ thống phân chia của Ngô Đình Quế (1996), Nguyễn Văn Khánh (1996); phương pháp phân loại theo FAO (1984) và phân chia lập địa trong Dự án KfW6.

Khoảng trống luận án giải quyết

Luận án giải quyết sự thiếu hụt các dữ liệu thực nghiệm dài hạn (theo dõi 4 - 6 năm) về sinh trưởng, tỷ lệ sống, khả năng cải thiện đất và hiệu năng chắn gió của các loài cây bản địa (Dầu rái, Sao đen, Lim xanh, Thanh thất, Muồng đen) khi áp dụng các biện pháp xử lý thực bì, phương thức hỗn giao trên các dạng lập địa đồi núi ven biển tỉnh Phú Yên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung pháp lý và khái niệm sử dụng

  • Khái niệm rừng phòng hộ theo Luật Bảo vệ và Phát triển rừng năm 2004, Quyết định 1171-QĐ (1986), Quyết định 08/2001/QĐ-TTg và Quyết định 186/2006/QĐ-TTg. Đối tượng nghiên cứu được xác định thuộc nhóm rừng phòng hộ chắn gió ven biển nhưng nằm trên địa hình đồi núi, tích hợp chức năng bảo vệ đất và hạn chế xói mòn.
  • Khái niệm và quy trình khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên theo Quy phạm QPN 14-92; khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung theo Quy phạm QPN 21-98.
  • Khái niệm dạng lập địa: đơn vị cơ sở nhỏ nhất có sự đồng nhất tương đối về địa hình, thổ nhưỡng và khí hậu tiểu vùng.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

Luận án sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm lâm sinh kết hợp điều tra mô tả định lượng ngoài hiện trường:

+-----------------------------------------------------------------------------------+
| PHƯƠNG PHÁP THU THẬP VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU THỰC NGHIỆM                                |
+----------------------+------------------------------------------------------------+
| Phương pháp tiếp cận | Kế thừa tài liệu, PRA, điều tra ô tiêu chuẩn định vị,      |
|                      | bố trí khối thí nghiệm có lặp lại ngoài hiện trường.       |
| Quy cách ô tiêu chuẩn| Ô tiêu chuẩn (OTC) định vị diện tích 1.000 m² - 2.500 m²; |
|                      | Ô dạng bản (ODB) 4 m² - 25 m² đo cây tái sinh và thảm mục. |
| Chỉ tiêu sinh trưởng | Tỷ lệ sống (TLS%), đường kính gốc (D00), đường kính ngang |
|                      | ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), chất lượng cây.     |
| Chỉ tiêu phòng hộ    | - Hoàn trả vật rơi rụng (Mi, mi qua bẫy thu thảm mục).   |
|                      | - Tính chất lý tính đất (dung trọng, tỷ trọng, độ xốp).    |
|                      | - Tính chất hóa tính đất (pH_KCl, OM%, N_ts%, P_dt, K_dt, |
|                      |   Ca, Mg, CEC qua phẫu diện đất).                          |
|                      | - Hiệu năng chắn gió: E = [(V0 - V) / V0] * 100%.          |
| Xử lý thống kê       | Tính toán trị trung bình (X), sai số tiêu chuẩn (Sx), hệ   |
|                      | số biến động (S%), lượng tăng trưởng hàng năm (Delta, Za). |
+----------------------+------------------------------------------------------------+
  1. Phương pháp bố trí thí nghiệm trồng rừng:
    • Thí nghiệm chọn loài: Bố trí ngẫu nhiên 05 loài (Dầu rái, Sao đen, Lim xanh, Thanh thất, Muồng đen) với các lần lặp lại.
    • Thí nghiệm xử lý thực bì: Khảo nghiệm 02 công thức: xử lý toàn diện và xử lý theo băng (đối với Lim xanh và Dầu rái).
    • Thí nghiệm phương thức hỗn giao: Khảo nghiệm phương thức hỗn giao theo hàng và hỗn giao trong hàng giữa các loài bản địa.
    • Thí nghiệm lập địa: Khảo sát sinh trưởng loài Sao đen trên 03 dạng lập địa: B (đất sâu dày, ẩm), C (đất trung bình), D2 (đất mỏng, nhiều đá lẫn).
  2. Phương pháp thí nghiệm khoanh nuôi tái sinh:
    • Thiết lập các OTC định vị để theo dõi diễn thế rừng tự nhiên có tác động các biện pháp lâm sinh (phát luỗng dây leo, tỉa thưa cây phi mục đích) so sánh với đối chứng không tác động.
    • Bố trí thí nghiệm khoanh nuôi có trồng bổ sung theo các phương thức khác nhau.
  3. Phương pháp đo đạc chức năng phòng hộ:
    • Đo vật rơi rụng: Thu gom định kỳ vật rơi rụng trong các ô dạng bản $1 \text{ m} \times 1 \text{ m}$ ($1 \text{ m}^2$) để xác định khối lượng tươi và khô kiệt ($M_i, m_i$).
    • Phân tích lý hóa tính đất: Lấy mẫu đất theo tầng phát sinh từ các phẫu diện đất tại các mô hình thí nghiệm tuổi 6 và đối chứng đất trống; phân tích tại phòng thí nghiệm chuyên ngành.
    • Đo gió: Sử dụng máy đo tốc độ gió đo đồng thời tại vị trí trước đai rừng ($V_0$) và sau đai rừng ($V$) ở các khoảng cách bội số chiều cao đai rừng ($H$) để tính toán hiệu năng phòng hộ chắn gió ($E$).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về rừng phòng hộ ven biển, các quy định quản lý rừng tại Việt Nam, đồng thời tổng kết các thành tựu và hạn chế của các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về: chọn loài cây bản địa, phương thức hỗn giao, kỹ thuật xử lý thực bì, các quy luật xúc tiến tái sinh tự nhiên và hệ thống phân chia lập địa phục vụ lâm sinh. Tác giả chỉ ra rằng các công trình tại Phú Yên trước đây chưa giải quyết thỏa đáng vấn đề phục hồi rừng đồi núi ven biển trong điều kiện lập địa khắc nghiệt.

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết mục tiêu, nội dung, đối tượng, địa bàn và hệ thống phương pháp nghiên cứu thực nghiệm. Tác giả mô tả chi tiết sơ đồ bố trí các khối thí nghiệm trồng rừng, các công thức xử lý thực bì, phương thức hỗn giao, hệ thống OTC định vị và các phương pháp toán học, chỉ tiêu phân tích đất, công thức đo đạc sinh trưởng và hiệu năng phòng hộ môi trường.

Chương 3: Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu

Chương 3 phân tích tổng quan các yếu tố tự nhiên và kinh tế - xã hội của tỉnh Phú Yên và 03 địa bàn nghiên cứu điểm (Đồng Xuân, Tuy An, Sông Cầu):

  • Điều kiện tự nhiên: Địa hình đồi núi chiếm 70%, bờ biển dài gần 200 km. Khí hậu nhiệt đới gió mùa chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão biển, mùa khô kéo dài gây bốc hơi lớn; mạng lưới thủy văn dốc; đất đai chủ yếu là đất Feralit phát triển trên đá granit và phù sa cổ, tầng đất từ mỏng đến trung bình, hàm lượng mùn và dinh dưỡng dễ tiêu ở mức nghèo đến trung bình.
  • Điều kiện kinh tế - xã hội: Dân số phân bố không đều, tỷ lệ lao động nông - lâm - thủy sản chiếm ưu thế; cơ sở hạ tầng vùng ven biển đang phát triển; tình trạng phá rừng làm nương rẫy và nuôi trồng thủy sản tạo áp lực lớn lên diện tích đất lâm nghiệp phòng hộ.
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| HIỆN TRẠNG RỪNG VÀ ĐẤT LÂM NGHIỆP PHÒNG HỘ KHU VỰC NGHIÊN CỨU (BẢNG 3.2 TRÍCH DẪN) |
+--------------------+--------------------------------------------------------------+
| Huyện / Thị xã     | Đặc điểm rừng và đất lâm nghiệp phòng hộ                    |
+--------------------+--------------------------------------------------------------+
| TX. Sông Cầu       | Đồi núi thấp ven biển, diện tích đất trống còn lớn, rừng tự  |
|                    | nhiên nghèo kiệt phân bố rải rác, chịu gió bão trực tiếp.    |
| Huyện Tuy An       | Địa hình chia cắt, rừng phòng hộ đầu nguồn và ven biển bị    |
|                    | suy thoái, nhiều khu vực đất trơ sỏi đá.                    |
| Huyện Đồng Xuân    | Vùng đồi núi chuyển tiếp, chịu tác động khô hạn vào mùa khô, |
|                    | diện tích rừng tự nhiên thứ sinh sau nương rẫy chiếm tỷ lệ cao|
+--------------------+--------------------------------------------------------------+

Chương 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 4 là phần nội dung thực nghiệm chính của luận án, được chia thành các nhóm kết quả:

1. Đánh giá các mô hình trồng rừng phòng hộ đã có tại địa phương

Tổng kết các mô hình từ Chương trình 327, Dự án 661 và Dự án JBIC cho thấy các mô hình thuần loài Keo lá tràm, Keo tai tượng phát triển nhanh ở giai đoạn đầu nhưng dễ gãy đổ trong bão lớn, tuổi thọ đai rừng ngắn. Một số mô hình trồng bổ sung cây bản địa chưa đạt hiệu quả do thiếu kỹ thuật chăm sóc, tỉa thưa cây phù trợ không kịp thời dẫn đến cây bản địa bị chèn ép.

2. Kết quả thí nghiệm các biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ (Tuổi 6)

  • Khảo nghiệm chọn loài: Cả 05 loài (Dầu rái, Sao đen, Lim xanh, Thanh thất, Muồng đen) đều có khả năng thích ứng với tỷ lệ sống đạt từ khá đến cao sau 6 năm trồng. Trong đó, Thanh thất và Muồng đen có tốc độ sinh trưởng đường kính ($D_{1.3}$) và chiều cao ($H_{vn}$) nhanh nhất; Sao đen và Dầu rái duy trì tỷ lệ sống ổn định, sinh trưởng thân cây thẳng, ít sâu bệnh.
  • Biện pháp xử lý thực bì: Thí nghiệm trên Lim xanh và Dầu rái chỉ ra rằng biện pháp xử lý thực bì theo băng mang lại tỷ lệ sống và mức độ tăng trưởng tương đương hoặc cao hơn xử lý toàn diện, đồng thời giữ ẩm cho đất tốt hơn và giảm chi phí công lao động dọn thực bì.
  • Phương thức hỗn giao: Mô hình trồng hỗn giao trong hàng và hỗn giao theo hàng giữa các loài bản địa (Dầu rái, Sao đen, Thanh thất) tạo cấu trúc tầng tán hợp lý; cây phù trợ và cây họ Đậu hỗ trợ tốt cho cây trồng chính, hạn chế sự phát triển của thảm cỏ dại cạnh tranh.
  • Ảnh hưởng của dạng lập địa (trên loài Sao đen): Sinh trưởng của Sao đen ở tuổi 6 giảm dần từ dạng lập địa B (tầng đất dày > 50 cm, đủ ẩm) sang dạng lập địa C và thấp nhất trên dạng lập địa D2 (tầng đất mỏng < 30 cm, nhiều sỏi đá). Tuy nhiên, trên dạng lập địa D2 loài Sao đen vẫn đạt tỷ lệ sống trên mức yêu cầu kỹ thuật, thể hiện tính chống chịu cao.
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT NỔI BẬT TỪ THỰC NGHIỆM TRỒNG RỪNG (TUỔI 6)        |
+----------------------+------------------------------------------------------------+
| Hạng mục thí nghiệm  | Kết quả thực nghiệm chính ghi nhận trong luận án           |
+----------------------+------------------------------------------------------------+
| 05 loài cây triển    | Dầu rái, Sao đen, Lim xanh, Thanh thất, Muồng đen có tỷ lệ |
| vọng                 | sống cao, sinh trưởng $D_{1.3}$ và $H_{vn}$ ổn định sau 6 năm.  |
| Xử lý thực bì        | Phương thức xử lý theo băng duy trì độ ẩm đất và tỷ lệ     |
|                      | sống tương đương xử lý toàn diện, giảm xói mòn mặt đất.    |
| Phương thức hỗn giao | Hỗn giao 3 loài (Dầu rái + Sao đen + Thanh thất) phân chia |
|                      | tầng tán rõ nét, hạn chế cỏ dại lấn át.                    |
| Phản ứng lập địa     | Sao đen sinh trưởng tốt nhất trên lập địa B, thích nghi     |
|                      | được trên lập địa D2 khó khăn.                             |
+----------------------+------------------------------------------------------------+

3. Kết quả khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên và có trồng bổ sung

  • Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên: Sau 4 năm tác động các biện pháp lâm sinh (phát luỗng dây leo, điều chỉnh độ tàn che), mật độ cây tái sinh mục đích tăng lên rõ rệt so với ô đối chứng không tác động; chỉ số giá trị quan trọng ($IV%$) của các loài cây gỗ mục đích trong cấu trúc tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh được nâng cao; tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng đạt mức cao.
  • Khoanh nuôi có trồng bổ sung: Các loài bản địa đưa vào trồng bổ sung dưới tán rừng nghèo kiệt (Dầu rái, Sao đen) sau 3 năm đạt tỷ lệ sống và tăng trưởng đường kính gốc ($D_{00}$), chiều cao ($H_{vn}$) thuận lợi nhờ được che bóng nhẹ ở giai đoạn đầu.

4. Đánh giá khả năng phòng hộ của các mô hình thí nghiệm tuổi 6

  • Hoàn trả vật rơi rụng: Rừng trồng hỗn loài 6 năm tuổi đã cung cấp một lượng sinh khối rơi rụng ($M_i$) đáng kể cho mặt đất rừng, hình thành lớp thảm mục bảo vệ đất mặt.
  • Cải thiện tính chất lý - hóa đất: So với đất trống đồi trọc đối chứng, đất dưới các mô hình rừng trồng bản địa tuổi 6 có dung trọng giảm, độ xốp tăng, khả năng giữ nước tăng; hàm lượng mùn ($OM%$), đạm tổng số ($N_{ts}%$), lân dễ tiêu ($P_{dt}$), kali dễ tiêu ($K_{dt}$) và dung tích hấp thu ($CEC$) được cải thiện rõ rệt.
  • Hiệu năng chắn gió: Mô hình rừng trồng hỗn giao 03 loài (Dầu rái, Sao đen, Thanh thất) ở tuổi 6 đã phát huy tác dụng cản gió; tốc độ gió ($V$) đo được phía sau đai rừng giảm đáng kể so với tốc độ gió trước đai rừng ($V_0$), hiệu năng phòng hộ chắn gió ($E%$) tăng dần theo mức độ khép tán của lâm phần.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và thực tiễn

  • Về lý luận: Luận án là công trình nghiên cứu thực nghiệm tương đối toàn diện và có hệ thống về các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng phòng hộ đồi núi ven biển tại khu vực Nam Trung Bộ. Cung cấp luận cứ khoa học về khả năng thích ứng sinh thái, động thái sinh trưởng của các loài cây lá rộng bản địa và quy luật diễn thế phục hồi của thảm thực vật rừng thứ sinh ven biển dưới tác động của các biện pháp lâm sinh.
  • Về thực tiễn:
    • Tuyển chọn được 05 loài cây bản địa và dẫn giống có triển vọng cao cho vùng đồi núi ven biển Phú Yên gồm: Dầu rái, Sao đen, Lim xanh, Thanh thất, Muồng đen.
    • Xác định các giải pháp kỹ thuật cụ thể: xử lý thực bì theo băng, trồng hỗn giao theo hàng hoặc trong hàng, gây trồng Sao đen trên các dạng lập địa khó khăn.
    • Đề xuất quy trình khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên và khoanh nuôi có trồng bổ sung phù hợp cho các trạng thái rừng suy thoái tại địa phương.
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| TỔNG HỢP CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ĐƯỢC ĐỀ XUẤT CHO ĐỊA PHƯƠNG                       |
+---------------------+-------------------------------------------------------------+
| Nhóm biện pháp      | Nội dung kỹ thuật đề xuất                                   |
+---------------------+-------------------------------------------------------------+
| Trồng rừng mới      | - Chọn 5 loài: Dầu rái, Sao đen, Lim xanh, Thanh thất,      |
|                     |   Muồng đen.                                                |
|                     | - Xử lý thực bì: Ưu tiên xử lý theo băng để giữ ẩm, chống   |
|                     |   xói mòn.                                                  |
|                     | - Phương thức: Trồng hỗn giao 2 - 3 loài tạo kết cấu đa tầng|
|                     | - Đất đai: Ưu tiên Sao đen cho lập địa mỏng, khó khăn (D2). |
| Phục hồi rừng nghèo | - Xúc tiến tái sinh tự nhiên: Phát dây leo, tỉa cây sâu     |
|                     |   bệnh, nuôi dưỡng cây tái sinh mục đích.                   |
|                     | - Trồng bổ sung: Trồng Dầu rái, Sao đen vào các lỗ trống    |
|                     |   dưới tán rừng có độ tàn che thấp.                         |
+---------------------+-------------------------------------------------------------+

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Căn cứ vào giới hạn nghiên cứu được tác giả công bố trong văn bản luận án:

  • Số lượng loài khảo nghiệm lập địa: Thí nghiệm khảo nghiệm trên các dạng lập địa khác nhau (B, C, D2) mới chỉ được thực hiện trên 01 loài cây là Sao đen; 04 loài còn lại chưa được bố trí khảo nghiệm lập địa tương tự.
  • Đánh giá hiệu năng chắn gió: Do các ô thí nghiệm được bố trí liên tục và liền kề nhau, việc đo đạc hiệu năng phòng hộ chắn gió mới chỉ tiến hành được trên 01 mô hình hỗn giao 03 loài (Dầu rái, Sao đen, Thanh thất), các mô hình khác bị che chắn nên chưa thể thu thập số liệu chắn gió độc lập.
  • Chỉ tiêu phòng hộ nguồn nước và chu trình dinh dưỡng: Trong phạm vi nghiên cứu, luận án chưa có điều kiện bố trí theo dõi định lượng về khả năng điều tiết nguồn nước, chống xói mòn dòng chảy mặt và hàm lượng dinh dưỡng khoáng hoàn trả cụ thể trong thảm mục rơi rụng của các mô hình.

Giá trị tham khảo

Luận án có giá trị tham khảo cho các nhóm đối tượng:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng: Tham khảo phương pháp bố trí thí nghiệm lâm sinh ngoài hiện trường, phương pháp lập ô tiêu chuẩn định vị theo dõi diễn thế tái sinh, phương pháp đánh giá tính chất lý hóa đất lâm nghiệp và phương pháp đo đạc hiệu năng chắn gió của đai rừng phòng hộ.
  • Giảng viên và nhà khoa học lâm nghiệp: Sử dụng nguồn số liệu thực nghiệm 6 năm tuổi của 05 loài cây bản địa tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ để phục vụ giảng dạy và nghiên cứu mở rộng về phục hồi sinh thái rừng.
  • Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách (Sở Nông nghiệp và PTNT, Chi cục Kiểm lâm, Ban quản lý rừng phòng hộ tỉnh Phú Yên và các tỉnh lân cận): Áp dụng trực tiếp danh mục loài cây, quy trình xử lý thực bì theo băng, mật độ và phương thức hỗn giao trong việc lập dự án trồng mới và phục hồi rừng phòng hộ ven biển thích ứng với biến đổi khí hậu.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã lựa chọn và thử nghiệm những loài cây nào cho vùng đồi núi ven biển Phú Yên?
Luận án tiến hành thử nghiệm các biện pháp kỹ thuật lâm sinh trên 05 loài cây gồm: Dầu rái (Dipterocarpus alatus), Sao đen (Hopea odorata), Lim xanh (Erythrophleum fordii), Thanh thất (Ailanthus triphysa) và Muồng đen (Senna siamea).

2. Thí nghiệm ảnh hưởng của dạng lập địa đến sinh trưởng được thực hiện trên loài cây nào và các dạng lập địa nào?
Thí nghiệm ảnh hưởng của dạng lập địa chỉ thực hiện trên loài cây Sao đen, được theo dõi trên 03 dạng lập địa ký hiệu là B, C và D2 tại khu vực nghiên cứu.

3. Khả năng phòng hộ chắn gió được đo đạc trên mô hình thí nghiệm nào và bằng công thức nào?
Khả năng phòng hộ chắn gió được đo đạc trên mô hình trồng hỗn giao trong hàng 03 loài cây ở giai đoạn 6 tuổi gồm: Dầu rái, Sao đen và Thanh thất. Hiệu năng phòng hộ chắn gió ($E$) được tính theo công thức:
$$E = \frac{V_0 - V}{V_0} \times 100%$$
(trong đó $V_0$ là tốc độ gió trước đai rừng, $V$ là tốc độ gió sau đai rừng).

4. Dữ liệu thực nghiệm của luận án kế thừa từ dự án nào và triển khai trên địa bàn những huyện nào?
Luận án kế thừa số liệu thực địa giai đoạn 2006 - 2010 của Dự án KfW6 (“Khôi phục rừng và quản lý rừng bền vững ở các tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định và Phú Yên”) và tiếp tục theo dõi đến năm 2014 tại địa bàn huyện Đồng Xuân, huyện Tuy An và thị xã Sông Cầu thuộc tỉnh Phú Yên.

5. Luận án đưa ra kết luận gì về biện pháp xử lý thực bì khi trồng rừng phòng hộ?
Kết quả thí nghiệm trên Lim xanh và Dầu rái cho thấy biện pháp xử lý thực bì theo băng mang lại tỷ lệ sống và mức tăng trưởng tương đương xử lý toàn diện, giúp giữ ẩm đất, giảm nguy cơ xói mòn và tiết kiệm chi phí nhân công dọn thực bì so với việc phát trắng toàn diện.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của Hoàng Phú Mỹ đã giải quyết cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc gây trồng và phục hồi rừng phòng hộ vùng đồi núi ven biển tỉnh Phú Yên thông qua hệ thống thực nghiệm dài hạn. Tác giả đã xác định được 05 loài cây bản địa phù hợp, khẳng định tính hiệu quả của kỹ thuật xử lý thực bì theo băng và phương thức trồng hỗn giao đa tầng. Đồng thời, công trình chứng minh các giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên và có trồng bổ sung giúp cải thiện rõ rệt mật độ, tổ thành tầng cây tái sinh mục đích và các tính chất lý hóa tính của đất sau 4 - 6 năm tác động.