Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam hiện đang đối mặt với thách thức giảm diện tích rừng tự nhiên, mặc dù tổng diện tích có rừng đã tăng từ 10,9 triệu ha năm 1999 lên khoảng 14,3 triệu ha năm 2018, nhưng diện tích rừng tự nhiên giảm đáng kể, thay thế bằng rừng trồng thuần loài phục vụ mục tiêu nguyên liệu. Tỷ lệ che phủ rừng toàn quốc tăng từ 33,2% lên 41,65%, tuy nhiên sự suy giảm chất lượng và đa dạng sinh học của rừng tự nhiên là vấn đề cấp bách. Trong bối cảnh đó, việc phục hồi rừng tự nhiên bằng các loài cây bản địa có giá trị kinh tế và sinh thái được xem là giải pháp quan trọng nhằm bảo vệ môi trường và phát triển bền vững ngành lâm nghiệp.

Cây Đinh thối (Fernandoa brilletii (Dop) Steenis), thuộc họ Bignoniaceae, là loài cây gỗ lớn phân bố chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía Bắc như Thái Nguyên, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Hà Giang, Quảng Ninh. Gỗ Đinh thối có giá trị kinh tế cao, bền chắc, ít cong vênh, mối mọt, được sử dụng làm cột nhà, đồ gia dụng. Tuy nhiên, thông tin về đặc điểm lâm học, sinh thái, kỹ thuật nhân giống và trồng rừng của loài này còn rất hạn chế và chưa được cập nhật đầy đủ.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào việc xác định đặc điểm cấu trúc, tái sinh tự nhiên của cây Đinh thối trong các trạng thái rừng thứ sinh tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên, đồng thời đánh giá ảnh hưởng của các công thức hỗn hợp ruột bầu và chế độ che sáng đến sinh trưởng cây con trong giai đoạn vườn ươm. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2019-2020 tại các xã Phú Đình và Quy Kỳ, nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn, nhân giống và phát triển loài Đinh thối, góp phần phục hồi rừng tự nhiên và đa dạng sinh học khu vực miền núi phía Bắc.

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 cấu trúc rừng, tái sinh rừng và sinh thái học cây gỗ lớn trong rừng nhiệt đới. Lý thuyết Curtis về chỉ số tổ thành (IV%) được sử dụng để đánh giá mức độ ưu thế sinh thái của các loài trong quần xã rừng. Mô hình phân tầng rừng theo Thái Văn Trừng giúp phân tích cấu trúc tầng thứ và tổ thành cây gỗ trong các trạng thái rừng phục hồi. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Chỉ số tổ thành (IV%): Đánh giá mức độ ưu thế của loài dựa trên mật độ và tiết diện ngang.
  • Tái sinh tự nhiên: Quá trình phát triển cây con từ hạt hoặc chồi trong rừng tự nhiên hoặc phục hồi.
  • Ảnh hưởng của ánh sáng và hỗn hợp ruột bầu: Các yếu tố sinh thái quan trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của cây con trong giai đoạn vườn ươm.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng hợp đa ngành, kế thừa kết quả nghiên cứu trước đây và điều tra khảo sát thực địa. Cỡ mẫu gồm 12 ô tiêu chuẩn (OTC) diện tích 1.000 m² tại hai xã Phú Đình và Quy Kỳ, huyện Định Hóa. Mỗi OTC được điều tra chi tiết về thành phần loài, mật độ, chiều cao, đường kính cây gỗ lớn (D1,3 ≥ 6 cm) và cây tái sinh (D1,3 < 6 cm, chiều cao 0,3-2,0 m).

Phương pháp phân tích số liệu bao gồm:

  • Tính chỉ số tổ thành IV% theo công thức Curtis.
  • Xác định mật độ cây/ha.
  • Phân tích phân bố chiều cao cây tái sinh theo 5 cấp.
  • Thí nghiệm nhân giống cây Đinh thối tại vườn ươm với 540 cây trong 6 công thức hỗn hợp ruột bầu và 360 cây trong 4 mức độ che sáng, bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, 3 lần lặp, 30 cây/lặp.
  • Đo đạc các chỉ tiêu sinh trưởng: đường kính cổ rễ (D00), chiều cao cây (Hvn) định kỳ hàng tháng trong 7 tháng.
  • Phân tích phương sai một nhân tố (ANOVA) để so sánh hiệu quả các công thức thí nghiệm, sử dụng phần mềm SPSS 20.0 và Excel.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đặc điểm cấu trúc rừng có cây Đinh thối phân bố

    • Ở trạng thái rừng thứ sinh phục hồi IIa tại xã Phú Đình, mật độ cây gỗ trung bình đạt 393 cây/ha với 30 loài, trong đó 7 loài có chỉ số IV% > 5%, chiếm 49,2% tổng IV%. Đinh thối có IV% đạt 7,09%, đứng thứ ba trong nhóm ưu thế.
    • Tại xã Quy Kỳ, mật độ cây gỗ là 310 cây/ha với 25 loài, 6 loài có IV% > 5%, chiếm 52,9% tổng IV%, Đinh thối có IV% 7,65%.
    • Ở trạng thái IIb, mật độ cây gỗ giảm còn 329 cây/ha (Phú Đình) và 304 cây/ha (Quy Kỳ), số loài tham gia tổ thành rừng từ 5-6 loài, Đinh thối có IV% từ 6,4% đến 6,7%.

  2. Cấu trúc tầng thứ rừng

    • Trạng thái IIa có cấu trúc 2 tầng, tầng trên cao ≤ 30 m, tầng dưới gồm cây bụi và cây tái sinh. Đinh thối tham gia tầng trên cùng với chiều cao trung bình 22,6-22,8 m.
    • Trạng thái IIb có cấu trúc 3 tầng, tầng trên cùng là cây gỗ lớn còn sót lại, tầng giữa là tầng chính với chiều cao ≤ 15 m, tầng dưới là cây bụi và tái sinh. Đinh thối nằm trong tầng trên cùng, chiều cao trung bình 25,8-26,1 m.

  3. Tái sinh tự nhiên và chất lượng cây tái sinh

    • Số lượng cây tái sinh trung bình đạt khoảng 2.400 cây/ha, trong đó cây tái sinh từ hạt chiếm 79-81%.
    • Tỷ lệ cây tái sinh có chất lượng tốt và trung bình chiếm trên 80%, tạo điều kiện thuận lợi cho phục hồi rừng.
    • Đinh thối có hệ số tổ thành cây tái sinh dao động từ 0,54 đến 0,78, cho thấy khả năng tái sinh tự nhiên khá tốt.

  4. Ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu đến sinh trưởng cây con Đinh thối

    • Công thức hỗn hợp ruột bầu gồm 3% phân vi sinh + 7% phân chuồng hoai + 90% đất tầng A cho kết quả sinh trưởng tốt nhất với đường kính cổ rễ và chiều cao cây con vượt trội so với đối chứng (100% đất tầng A).
    • Tỷ lệ sống cây con đạt trên 85% sau 7 tháng gieo ươm.

  5. Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến sinh trưởng cây con

    • Mức độ che sáng 25% ánh sáng trực xạ là điều kiện tối ưu cho sinh trưởng cây con Đinh thối, với chiều cao và đường kính cổ rễ cao hơn đáng kể so với các mức che sáng khác và đối chứng không che sáng.
    • Che sáng quá mức (50-75%) hoặc không che sáng làm giảm sinh trưởng và tỷ lệ sống cây con.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy cây Đinh thối có vai trò quan trọng trong cấu trúc rừng thứ sinh tại huyện Định Hóa, với chỉ số tổ thành IV% và mật độ cây gỗ ổn định, đồng thời có khả năng tái sinh tự nhiên tốt. Cấu trúc tầng thứ rừng phù hợp với đặc điểm sinh thái của loài, cho thấy tiềm năng phát triển thành cây gỗ lớn trong tương lai nếu được bảo vệ và quản lý hợp lý.

Ảnh hưởng tích cực của hỗn hợp ruột bầu chứa phân vi sinh và phân chuồng hoai đến sinh trưởng cây con phù hợp với các nghiên cứu trước đây về nhu cầu dinh dưỡng và điều kiện sinh trưởng của cây gỗ bản địa. Mức độ che sáng 25% tạo điều kiện ánh sáng vừa phải, giúp cây con phát triển tốt, phù hợp với đặc điểm sinh thái của loài Đinh thối, tương tự như các nghiên cứu về cây gỗ nhiệt đới khác.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh chiều cao và đường kính cổ rễ cây con theo các công thức ruột bầu và mức độ che sáng, cũng như bảng phân bố mật độ và chỉ số tổ thành các loài trong rừng. So sánh với các nghiên cứu về tái sinh và sinh trưởng cây gỗ bản địa khác cho thấy Đinh thối có tiềm năng phát triển và phục hồi rừng tự nhiên cao, góp phần đa dạng sinh học và kinh tế lâm nghiệp.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng công thức hỗn hợp ruột bầu 3% phân vi sinh + 7% phân chuồng hoai + 90% đất tầng A trong nhân giống cây Đinh thối tại các vườn ươm để nâng cao tỷ lệ sống và sinh trưởng cây con, thực hiện trong vòng 1 năm tới, do các cơ sở ươm giống và lâm trường chủ trì.

  2. Điều chỉnh chế độ che sáng ở mức 25% ánh sáng trực xạ trong giai đoạn vườn ươm nhằm tối ưu hóa sinh trưởng cây con Đinh thối, áp dụng ngay trong các vườn ươm hiện có và các dự án trồng rừng phục hồi.

  3. Tăng cường bảo vệ và quản lý rừng thứ sinh có cây Đinh thối phân bố tại các xã Phú Đình và Quy Kỳ, hạn chế khai thác tận thu, duy trì cấu trúc tầng rừng và điều kiện sinh thái phù hợp để cây Đinh thối phát triển thành cây gỗ lớn, thực hiện trong 3-5 năm tới với sự phối hợp của chính quyền địa phương và ngành lâm nghiệp.

  4. Khuyến khích nghiên cứu và nhân rộng mô hình trồng rừng Đinh thối trên diện rộng nhằm phục hồi rừng tự nhiên và đa dạng sinh học, đồng thời phát triển nguồn nguyên liệu gỗ bền vững, triển khai trong kế hoạch phát triển lâm nghiệp giai đoạn 2023-2028.

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 bảo vệ, phục hồi rừng tự nhiên và phát triển các loài cây bản địa có giá trị kinh tế như Đinh thối.

  2. Các cơ sở ươm giống và trồng rừng: Áp dụng kỹ thuật nhân giống, công thức ruột bầu và chế độ che sáng phù hợp để nâng cao chất lượng cây giống, tăng hiệu quả trồng rừng.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Sinh thái học: Tham khảo các phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng, tái sinh và kỹ thuật nhân giống cây gỗ bản địa trong điều kiện thực tế miền núi phía Bắc.

  4. Doanh nghiệp chế biến gỗ và phát triển sản phẩm từ cây Đinh thối: Hiểu rõ đặc điểm sinh trưởng và nguồn nguyên liệu bền vững để phát triển sản phẩm gỗ chất lượng cao, góp phần phát triển kinh tế địa phương.

Câu hỏi thường gặp

  1. Cây Đinh thối có đặc điểm sinh thái như thế nào?
    Cây Đinh thối là loài cây gỗ lớn, thân thẳng, cao từ 25-30 m, phân bố chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam. Loài này ưa ánh sáng vừa phải, sinh trưởng tốt trong điều kiện rừng thứ sinh phục hồi.

  2. Tại sao cần nghiên cứu kỹ thuật nhân giống cây Đinh thối?
    Kỹ thuật nhân giống giúp nâng cao tỷ lệ sống và sinh trưởng cây con, tạo nguồn giống chất lượng phục vụ trồng rừng, góp phần bảo tồn và phát triển loài trong tự nhiên.

  3. Ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu đến cây con Đinh thối như thế nào?
    Hỗn hợp ruột bầu chứa phân vi sinh và phân chuồng hoai cải thiện dinh dưỡng và môi trường sinh trưởng, giúp cây con phát triển nhanh hơn về chiều cao và đường kính cổ rễ so với đất nguyên chất.

  4. Mức độ che sáng nào phù hợp cho cây con Đinh thối trong vườn ươm?
    Mức độ che sáng 25% ánh sáng trực xạ là tối ưu, giúp cây con sinh trưởng tốt, hạn chế tác động tiêu cực của ánh sáng quá mạnh hoặc quá yếu.

  5. Cây Đinh thối có khả năng tái sinh tự nhiên tốt không?
    Cây Đinh thối có khả năng tái sinh tự nhiên khá tốt với tỷ lệ cây tái sinh từ hạt chiếm trên 78%, chất lượng cây tái sinh tốt và trung bình chiếm trên 80%, thuận lợi cho phục hồi rừng tự nhiên.

Kết luận

  • Cây Đinh thối phân bố chủ yếu trong các trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tại huyện Định Hóa, có vai trò quan trọng trong cấu trúc rừng với chỉ số tổ thành IV% từ 6,4% đến 7,65%.
  • Cấu trúc tầng thứ rừng phù hợp với đặc điểm sinh thái của loài, Đinh thối tham gia tầng trên cùng hoặc tầng chính của rừng.
  • Tái sinh tự nhiên của Đinh thối có tỷ lệ cao, chất lượng cây tái sinh tốt, tạo điều kiện thuận lợi cho phục hồi rừng.
  • Công thức hỗn hợp ruột bầu 3% phân vi sinh + 7% phân chuồng hoai + 90% đất tầng A và mức độ che sáng 25% là điều kiện tối ưu cho sinh trưởng cây con Đinh thối trong vườn ươm.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn, nhân giống và phát triển loài Đinh thối, góp phần phục hồi rừng tự nhiên và phát triển kinh tế lâm nghiệp bền vững tại miền núi phía Bắc Việt Nam.

Hành động tiếp theo: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật nhân giống và quản lý rừng phù hợp, đồng thời mở rộng nghiên cứu để phát triển mô hình trồng rừng Đinh thối trên diện rộng. Các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cơ sở ươm giống được khuyến khích tham khảo và ứng dụng kết quả nghiên cứu này.