Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Một số khái niệm liên quan 1. Khái niệm rừng Rừng là một hệ sinh thái bao gồm quần thể thực vật rừng, động vật rừng, vi sinh vật rừng, đất rừng và các yếu tố môi trường khác, trong đó thành phần chính là một hoặc một số loài cây thân gỗ, tre, nứa, cây họ cau có chiều cao được xác định theo hệ thực vật trên núi đất, núi đá, đất ngập nước, đất cát hoặc hệ thực vật đặc trưng khác; diện tích liên vùng từ 0,3 ha trở lên; độ tàn che từ 0,1 trở lên (Nguồn: Theo Điều 2 Luật Lâm nghiệp năm 2017). Khái niệm cháy rừng Cháy rừng là sự xuất hiện và lan truyền của những đám cháy trong rừng mà không nằm trong sự kiểm soát của con người; gây lên những tổn thất nhiều mặt về tài nguyên, của cải và môi trường.
Khái niệm thực vật rừng Thực vật rừng hay cây rừng gồm tất cả các loài cây, loài dây leo, loài cỏ thuộc thực vật bậc cao có mạch phân bố trong rừng. Chúng là thành phần chính của hệ sinh thái rừng và là nguồn tài nguyên quan trọng mang lại nhiều lợi ích cho con người.Ở từng nơi, từng lúc thành phần thực vật rừng có thể thay đổi; đó là kết quả sinh trưởng phát triển của từng loài và sự thích ứng của chúng với những biến động của nhân tố ngoại cảnh. Vì vậy, thực vật rừng ở mỗi địa phương trong thời điểm nhất định không chỉ phản ánh hiện trạng tài nguyên, tính đa dạng sinh học mà còn phản ánh tình trạng môi trường rừng. Nơi lập địa khắc nghiệt thành phần thực vật thường đơn giản, chất lượng thấp; nơi lập địa tốt, ít bị tác động không những chất lượng rừng cao mà thành phần thực vật rừng cũng phong phú đa dạng.
Tái sinh rừng, được hiểu theo nghĩa Luan van 4 rộng là sự tái sinh của cả hệ sinh thái rừng. Tái sinh rừng, hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng (Phùng Ngọc Lan (1986). Khái niệm phục hồi rừng Phục hồi rừng được hiểu là quá trình tái tạo lại rừng trên những diện tích đã bị mất rừng. Theo quan điểm sinh thái học thì phục hồi rừng là một quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu.
Đó là một quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây gỗ bắt đầu khép tán. Để tái tạo lại rừng người ta có thể sử dụng các giải pháp khác nhau tuỳ theo mức độ tác động của con người là: phục hồi nhân tạo (trồng rừng), phục hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh). Theo Trần Đình Lý (1995), phục hồi rừng là một quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều thời gian và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây gỗ (hoặc tre nứa) bắt đầu khép tán. Nói một cách khác, phục hồi rừng là quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái, một quần xã sinh vật mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu, nó chi phối các quá trình biến đổi tiếp theo.
Các kết quả nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam 1. Kết quả nghiên cứu trên thế giới 1. Quan niệm về phục hồi Phục hồi (toàn phần) là tái lập lại thành phần, cấu trúc, năng suất và ĐDSH các loài đặc trưng cho khu vực đã bị suy thoái, tổn thương hoặc bị phá hủy. Theo thời gian, các quá trình và chức năng sinh thái của môi trường sống dần được khôi phục gần như môi trường sống ban đầu (Mudappa và Raman, 2010).
Phục hồi sinh thái là quá trình hỗ trợ sự phục hồi của một HST đã bị suy thoái, hư hại, hoặc bị phá hủy (Society of Ecological Restoration, 2010). Thực tiễn phục hồi sinh thái bao gồm các hoạt động như kiểm soát xói mòn, tái trồng rừng, sử dụng các loài bản địa, loại bỏ các loài ngoại lai và cỏ dại, tái phủ xanh Luan van 5 khu vực bị tác động, trồng các loài bản địa, cũng như cải thiện môi trường sống và phạm vi đối với các loài chính. "Phục hồi sinh thái" là thuật ngữ chỉ việc ứng dụng trên thực tiễn chuyên ngành “Sinh thái học phục hồi” (Restoration Ecology). Từ những năm 1930 giải pháp phục hồi rừng bằng biện pháp tái sinh rừng đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, trong đó vấn đề được quan tâm đặc biệt là thế hệ cây tái sinh có tổ thành giống hay khác biệt với tổ thành tầng cây cao (Mibbread, 1930; Richards, 1933, 1939, 1965; Aubrerille, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gibert, 1954; Jones, 1955, 1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969).
Phục hồi rừng cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong cải thiện sinh kế và sức khỏe con người. Những lợi ích này bao gồm nâng cao năng lực thích ứng, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và cải thiện sinh kế của người dân phụ thuộc vào HST rừng, trao quyền cho cộng đồng (ITTO/IUCN, 2009). Các nghiên cứu liên quan đến cháy rừng và phục hồi rừng sau cháy Các nghiên cứu liên quan đến cháy rừng: Những công trình nghiên cứu về cháy rừng đã được một số nhà khoa học tiến hành từ những năm đầu thế kỷ XX tại các nước có nền kinh tế và lâm nghiệp phát triển như: Mỹ, Thụy Điển, Australia, Pháp, Canada, Nga, Đức,… * Nghiên cứu bản chất của cháy rừng Kết quả nghiên cứu đã khẳng định rằng cháy rừng là hiện tượng ôxy hoá các vật liệu hữu cơ do rừng tạo ra ở nhiệt độ cao. Nó xẩy ra khi có mặt đồng thời của 3 yếu tố, hay còn gọi là tam giác cháy: nguồn nhiệt (lửa), ôxy và vật liệu cháy.
Tuỳ thuộc vào đặc điểm của 3 yếu tố trên mà cháy rừng có thể được hình thành, phát triển hay bị ngăn chặn hoặc suy yếu đi (Brown, 1979; Belop, 1982; Chandler, 1983). Vì vậy, về bản chất, những biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng chính là những biện pháp tác động vào 3 yếu tố trên theo chiều hướng Luan van 6 ngăn chặn và giảm thiểu quá trình cháy. Vì vậy, về bản chất, những biện phápphòng cháy, chữa cháy rừng chính là những biện pháp tác động vào 3 yếu tố trên theo chiều hướng ngăn chặn và giảm thiểu quá trình cháy. Các nhà khoa học phân biệt 3 loại cháy rừng.
Cháy dưới tán cây hay cháy mặt đất rừng, là trường hợp chỉ cháy một phần hay toàn bộ lớp cây bụi, cỏ khô và cành rơi lá rụng trên mặt đất. Cháy tán rừng (ngọn cây) là trường hợp lửa lan tràn nhanh từ tán cây này sang tán cây khác. Cháy ngầm là trường hợp xẩy ra khi lửa lan tràn chậm, âm ỉ dưới mặt đất, trong lớp thảm mục dày hoặc than bùn. Trong một đám cháy rừng có thể xẩy ra một hoặc đồng thời 2, 3 loại cháy rừng trên.
Tuỳ theo loại cháy rừng mà người ta đưa ra những biện pháp phòng và chữa cháy khác nhau. * Các nghiên cứu liên quan đến phục hồi rừng sau cháy Các công trình đi sâu nghiên cứu đến khả năng phụ hồi của thực vật rừng sau cháy, các nghiên cứu đã đề cập đến khả năng tái sinh rừng và khả năng chống chịu lửa của thực vật. Khi nghiên cứu về thảm thực vật sau cháy, các tác giả Lloret & Vila (2003); pausas và cộng sự (2004); Arnan và cộng sự (2007) cho thấy khả năng tái sinh sau cháy là rất cao và phụ thuộc nhiều vào các thảm thực vật trước khi cháy. Theo Science Daily, nhóm Catalan đã thực hiện nghiên cứu về sự thay đổi tập tính của quần thể động vật sau vụ cháy rừng.
Nghiên cứu đã lấy mẫu từ các khu vực bị ảnh hưởng bởi một đám cháy rừng diễn ra từ hồi tháng 8/2003 ở vùng ngoại ô Sant Llorenc del Munti L’Obac Natural Park, Catalonia (Tây Ban Nha). Sau khi phân tích mẫu đã có kết luận rằng: sự xuất hiện của các loài nhuyễn thể là một dấu hiệu cho thấy rừng đang phục hồi và quá trình rừng phục hồi sau cháy rừng không gây hại đến loài động vật vốn nhạy cảm với các môi trường đất và cấu trúc thảm thực vật; Science Direct khi Luan van 7 nghiên cứu với rừng thông ở Địa Trung Hải cho thấy sự phục hồi, tái sinh rừng cũng bị ảnh hưởng bởi tần số các đám cháy ở khu vực nghiên cứu. Nghiên cứu chỉ ra rằng cháy rừng là một trong những tác nhân chọn lọc đối với các loài cây chống chịu lửa tốt, tái sinh mạnh. Ở khu vực có tần số xảy ra cháy rừng lớn sẽ chọn lọc được các loài cây có khả năng tái sinh mạnh mẽ.
Nghiên cứu về tái sinh rừng Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng: dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy tái sinh từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố.
Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Joné, 1955-1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969). Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị nên trong thực tiễn, người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định. Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít được nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi.
Van steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng. Luan van 8 Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách thức sử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng.