MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Rừng vốn được mệnh danh là “lá phổi” của trái đất, rừng có vai trò rất quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái và sự đa dạng sinh học trên hành tinh chúng ta. Trong thực tế rừng đã đem lại lợi ích vô cùng to lớn: cung cấp gỗ, củi, là nơi cư trú của các loài động vật, thực vật, dự trữ các nguồn gen quý hiếm, điều hòa khí hậu, nguồn nước, hạn chế và ngăn chặn xói mòn, lũ lụt, gió bão, bảo vệ sức khỏe con người… Tuy nhiên trong vài thập kỷ gần đây diện tích rừng đã bị thu hẹp một cách đáng kể do nhiều nguyên nhân như: cháy rừng do tự nhiên hoặc con người, do chiến tranh, do áp lực về dân số của các vùng tăng nhanh, nghèo đói, người dân sinh kế chủ yếu dựa vào khai thác tài nguyên rừng … gây hậu quả nghiêm trọng cho các vùng sinh thái. Trên thế giới ban đầu diện tích rừng chiếm 6 tỉ ha trên bề mặt trái đất, diện tích này còn 4,4 tỉ ha năm 1958 đến năm 1973 còn 3,8 tỉ ha.
Hiện nay diện tích rừng còn khoảng 2,9 tỉ ha. Các nhà khoa học đã dự báo rằng hàng năm trên thế giới bị mất 16,7 triệu ha rừng. Nếu tiếp tục đà này trong vòng 166 năm nữa, trên trái đất sẽ không còn rừng [47]. Ở Việt Nam từ năm 1945 - 1976 nước ta mất 3 triệu ha, tỉ lệ che phủ của rừng giảm từ 43% (1943) xuống còn 33,8% (1976).
Từ năm 1976 - 1995 tỉ lệ che phủ của rừng giảm xuống còn 28,2% (1995), cả nước chỉ còn khoảng 9,3 triệu ha rừng (trong đó có 1 triệu ha rừng trồng) [4]. Hiện nay diện tích rừng bị giảm ước tính vào khoảng 200.000 ha bị chặt để chuyển thành đất nông nghiệp ngoài kế hoạch, 50.000 ha bị cháy và 90.000 ha bị khai thác làm gỗ củi. Trong khi đó tốc độ trồng rừng khoảng 50.000ha/năm không thể bù lại tốc độ mất rừng [44]. Nhận thức về việc mất rừng là rất nghiêm trọng, trong hơn 10 năm trở lại đây Đảng và nhà nước ta đã thực hiện chủ trương giao đất giao rừng cho các hộ 1 nông dân để trồng, khoanh nuôi và bảo vệ rừng đã có những tác động rất tích cực.
Rừng được bảo vệ và phục hồi trở lại, diện tích ngày càng tăng, đất trống đồi núi trọc giảm, các giải pháp kỹ thuật dựa trên cơ sở lợi dụng triệt để khả năng tái sinh, diễn thế tự nhiên của thảm thực vật cùng với các giải pháp đúng đắn về chính sách đất đai, vốn, lao động đã góp phần nâng cao độ che phủ rừng của cả nước. Theo số liệu của Bộ NN và PTNT năm 2013 độ che phủ rừng của cả nước đạt gần 41%. Cao Bằng là một tỉnh miền núi nằm ở phía Đông Bắc Việt Nam. Phía Bắc và Đông Bắc giáp với tỉnh Quảng Tây Trung Quốc, phía Tây giáp tỉnh Tuyên Quang và Hà Giang, phía Nam giáp tỉnh Bắc Kạn và Lạng Sơn.
Khí hậu Cao Bằng mang tính chất đặc thù của dạng khí hậu miền núi cao và có đặc trưng khí hậu á nhiệt đới thể hiện 4 mùa trong năm. Tính đến 31 tháng 12 năm 2013, diện tích đất có rừng toàn tỉnh Cao Bằng đạt 339.484,70 ha (rừng tự nhiên 318.706,77 ha, rừng trồng 22.777,93 ha) độ che phủ đạt trên 50,5% với nhiều loài động thực vật quý hiếm [5]. Tuy nhiên hiện nay hầu như rừng đang bị suy giảm do bị khai thác quá mức, một số loài đang có nguy cơ tuyệt chủng như Hoàng Đàn, Du Sam… Thành phố Cao Bằng là một thành phố trẻ đô thị loại III bao gồm 6 phường và 5 xã trong đó xã Ngọc Xuân vừa được công nhận là phường năm 2012. Phường Ngọc Xuân hội tụ đủ hình thái đô thị, xóm làng, rừng núi, nằm ở phía Đông - Bắc của thành phố với tổng diện tích tự nhiên 684,99 ha, diện tích đất có rừng là 330,73 ha (rừng tự nhiên là 93,99 ha, rừng trồng là 236,74ha) độ che phủ rừng đạt 48,3% chủ yếu là rừng phục hồi sau nương rẫy [5].
Nhìn chung rừng ở đây vẫn trong tình trạng suy thoái, rừng nguyên sinh hầu như không còn mà thay vào đó là các kiểu thảm thực vật thứ sinh như trảng cỏ, trảng cây bụi, rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên và rừng trồng nhân tạo. Nguyên nhân chính của sự tàn phá là do chặt rừng làm nương, khai thác củi và khai thác 2 gỗ rừng quá mức, ngoài ra nạn cháy rừng hàng năm đã làm cho môi trường sinh thái trong một số nơi ngày càng xấu đi. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy tại phường Ngọc Xuân, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng”. Mục tiêu nghiên cứu 2.
Về lý luận Bổ sung thêm những hiểu biết về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy ở phường Ngọc Xuân, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng. Về thực tiễn Trên cơ sở nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng ở phường Ngọc Xuân đề xuất một số biện pháp nhằm phục vụ công tác quản lý, bảo vệ và phục hồi rừng ở địa phương. Giới hạn nghiên cứu 3. Giới hạn về khu vực nghiên cứu Khu vực nghiên cứu là phường Ngọc Xuân, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng.
Giới hạn về đối tượng nghiên cứu Là các kiểu thảm thực vật phục hồi tự nhiên sau nương rẫy bao gồm: Thảm cỏ thấp, Thảm cây bụi, Rừng thứ sinh. Giới hạn về nội dung nghiên cứu Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số đặc điểm thành phần loài, thành phần dạng sống thực vật, đặc điểm về cấu trúc hình thái và đặc điểm tái sinh tự nhiên trong 3 kiểu thảm thực vật tại phường Ngọc Xuân (Thảm cỏ thấp, Thảm cây bụi, Rừng thứ sinh). 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu 1.
Khái niệm về thảm thực vật Thảm thực vật (vegetation) là khái niệm được sử dụng rộng rãi, tuy nhiên tùy theo quan điểm của mỗi tác giả nghiên cứu đã đưa ra các định nghĩa khác nhau. Theo Schmithusen (1959) thì thảm thực vật là lớp thực bì của trái đất và các bộ phận cấu thành khác nhau của nó. Thái Văn Trừng (1978) [37] cho rằng thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1998) [23] cho rằng thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thảm thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất.
Như vậy thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể nào. Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ kèm theo như: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật rừng ngập mặn, thảm thực vật rừng mưa nhiệt đới… 1. Khái niệm về rừng Đã có rất nhiều tác giả đưa ra những định nghĩa khác nhau về rừng. Theo Sukhatrep (1964): " Rừng là một quần lạc sinh địa.
Quần lạc sinh địa là tổ hợp các yếu tố thiên nhiên đồng nhất trên vùng đất xác định (khí hậu, đá mẹ, đất, các điều kiện thuỷ văn, thực vật, động vật, vi sinh vật). Các yếu tố tự nhiên có vai trò thiết lập ra các mối quan hệ, cùng với các nhóm sinh vật chúng hình thành nên kiểu trao đổi chất và năng lượng đặc trưng giữa chúng với nhau và với các yếu tố tự nhiên, nó là một thể thống nhất, đang biến động và phát triển" (dẫn theo Hoàng Chung, 2005 [6]). Rừng là một kiểu thảm thực vật mang các đặc trưng riêng, chẳng hạn như trong rừng cây gỗ (hay rừng tre nứa), với rừng cây gỗ thì yếu tố chủ đạo trong đó là cây gỗ và cây gỗ phải có chiều cao ≥ 5m so với mặt đất và độ tàn che (k) của chúng phải ≥ 0,3, đối với rừng tre nứa độ tàn che > 0,5. Nếu k < 0,3 thì chưa thành rừng, k = 0,3 - 0,6 là rừng thưa, k > 0,6 là rừng kín [23].
Tái sinh rừng Tái sinh (Regeneration) là một thuật ngữ dùng để chỉ khả năng tự tái tạo, hay tự hồi sinh từ mức độ tế bào đến mức độ mô, cơ quan, cá thể và thậm chí cả một quần lạc sinh vật trong tự nhiên. Hiện nay cùng với thuật ngữ này, còn có nhiều thuật ngữ khác đang được sử dụng rộng rãi hiện nay. Schereckenbeg, Hadley và Dyer (1990) sử dụng thuật ngữ: “Rehabitilation” để chỉ sự phục hồi lại bằng biện pháp quản lý, điều chế rừng đã bị suy thoái; Jordan, Peter và Allan (1998) sử dụng thuật ngữ “Restoration” để diễn tả sự hoàn trả, sự lặp lại của toàn bộ quần xã sinh vật giống như nó đã xuất hiện trong tự nhiên. Tái sinh rừng (forestry regeneration) là một thuật ngữ được nhiều nhà khoa học sử dụng để mô tả sự tái tạo (phục hồi) của lớp cây con dưới tán rừng.
Căn cứ vào nguồn giống người ta phân chia 3 mức độ tái sinh như sau: - Tái sinh nhân tạo: là phương thức tái sinh có sự tác động trực tiếp của con người từ gieo trồng chăm sóc để tạo rừng mới trên đất có rừng. Theo phương thức này con người chủ động chọn loại cây trồng, điều khiển được tổ thành, mật độ cây thích hợp cho mục đích của con người. - Tái sinh bán nhân tạo: nguồn giống được con người tạo ra bằng cách trồng bổ sung các cây giống, sau đó chính cây giống sẽ tạo ra nguồn hạt cho quá trình tái sinh. - Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên.
Như vậy, tái sinh rừng là một khái niệm chỉ khả năng và quá trình thiết lập lớp cây con dưới tán rừng. Đặc điểm cơ bản của quá trình này là lớp cây con đều có nguồn gốc từ hạt và chồi có sẵn, kể cả trong trường hợp tái sinh nhân tạo thì cây con cũng phải mọc từ hạt do con người gieo trước đó. Nó được phân biệt với các khái niệm khác như trồng rừng là sự thiết lập lớp cây con bằng việc trồng giống đã được chuẩn bị trong vườn ươm. Do đặc trưng đó nên tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang đặc thù của hệ sinh thái rừng.
5 Ở Việt Nam, tái sinh rừng được hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Tái sinh rừng được hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của cả hệ sinh thái rừng.