Nghiên Cứu Đặc Điểm Tái Sinh Tự Nhiên Tại Vùng Đệm Vườn Quốc Gia Cát Bà – Hải Phòng

Nghiên cứu tái sinh tự nhiên có vai trò quan trọng trong việc phục hồi rừng và quản lý rừng bền vững, đặc biệt ở… 87 trang · Trường Đại Học Lâm Nghiệp · 2011.

• Tác giả: Nguyễn Thị Trang
• Người hướng dẫn: TS. Đỗ Anh Tuân
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Điểm Tái Sinh Tự Nhiên Tại Vùng Đệm Vườn Quốc Gia Cát Bà
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới
• 1.1.1. Nghiên cứu về tái sinh rừng
• 1.1.2. Phương pháp nghiên cứu tái sinh rừng
• 1.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố đến tái sinh rừng
• 1.1.4. Phân bố thảm thực vật rừng trên núi đá vôi
• 1.1.5. Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Tái Sinh Tự Nhiên ở Cát Bà Giá trị

Nghiên cứu tái sinh tự nhiên có vai trò quan trọng trong việc phục hồi rừng và quản lý rừng bền vững, đặc biệt ở các khu vực như vùng đệm Vườn Quốc Gia Cát Bà. Cát Bà là một khu dự trữ sinh quyển với nhiều hệ sinh thái khác nhau. Tuy nhiên, nhiều khu rừng trên núi đá vôi tại đây đã trở nên nghèo kiệt và khả năng tự phục hồi thấp. Do đó, việc nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp phục hồi rừng dựa trên khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật là rất cần thiết. Các giải pháp kỹ thuật lâm sinh chỉ có thể được áp dụng hiệu quả khi có sự hiểu biết đầy đủ về các quy luật sống của hệ sinh thái rừng, đặc biệt là quá trình tái sinh tự nhiên. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc đánh giá và hiểu rõ hơn về đặc điểm tái sinh tự nhiên tại khu vực này, từ đó đề xuất các giải pháp phù hợp để phục hồi sinh thái.

1.1. Tầm quan trọng của tái sinh tự nhiên cho Cát Bà

Tái sinh tự nhiên đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì đa dạng sinh học Cát Bà, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu và áp lực từ các hoạt động của con người. Quá trình này giúp phục hồi hệ sinh thái bị suy thoái, tạo ra các khu rừng có khả năng chống chịu tốt hơn với các tác động bên ngoài. Việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh tự nhiên là cơ sở để xây dựng các biện pháp quản lý và bảo tồn hiệu quả. Đồng thời, nó cũng góp phần vào sự phát triển bền vững của khu vực, cân bằng giữa bảo tồn và phát triển kinh tế - xã hội.

1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên Cát Bà

Quá trình tái sinh tự nhiên ở Vườn Quốc Gia Cát Bà chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, bao gồm điều kiện tự nhiên (đất đai, thời tiết), đặc điểm của thảm thực vật, tác động của động vật, và đặc biệt là ảnh hưởng của con người. Các hoạt động như khai thác gỗ, đốt nương làm rẫy, và phát triển du lịch có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình tái sinh. Việc xác định và đánh giá mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố là cần thiết để đưa ra các giải pháp quản lý phù hợp, đảm bảo quá trình tái sinh tự nhiên diễn ra hiệu quả.

II. Thách Thức Nghiên Cứu Tái Sinh Tự Nhiên tại Vùng Đệm

Nghiên cứu tái sinh tự nhiên tại vùng đệm Vườn Quốc Gia Cát Bà đối mặt với nhiều thách thức do tính phức tạp của hệ sinh thái rừng nhiệt đới và sự đa dạng của các yếu tố ảnh hưởng. Việc thu thập dữ liệu chính xác và đầy đủ về mật độ, tổ thành loài, cấu trúc tuổi, và chất lượng cây con là một khó khăn lớn. Hơn nữa, sự khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn cũng đòi hỏi các phương pháp phân tích và so sánh phức tạp. Các tác động của biến đổi khí hậu, ảnh hưởng của con người, và các hoạt động kinh tế - xã hội cũng gây khó khăn cho việc đánh giá và dự đoán quá trình tái sinh trong tương lai.

2.1. Khó khăn trong thu thập và phân tích dữ liệu thực địa

Việc thu thập dữ liệu thực địa về tái sinh tự nhiên ở địa hình phức tạp như Vườn Quốc Gia Cát Bà đòi hỏi nhiều thời gian, công sức và kỹ năng chuyên môn. Các phương pháp điều tra truyền thống có thể không phù hợp với điều kiện địa hình đồi núi dốc, địa chất đá vôi. Phân tích dữ liệu cũng gặp khó khăn do số lượng lớn mẫu, sự đa dạng về loài, và sự biến động của các yếu tố môi trường. Cần có các phương pháp thống kê và mô hình hóa phù hợp để xử lý và giải thích dữ liệu một cách chính xác.

2.2. Thiếu hụt thông tin về các loài cây bản địa Cát Bà

Kiến thức về đặc điểm sinh học, sinh thái của các loài cây bản địa ở Cát Bà còn hạn chế, đặc biệt là về khả năng tái sinh, tốc độ sinh trưởng, và khả năng thích ứng với các điều kiện môi trường khác nhau. Điều này gây khó khăn cho việc lựa chọn các loài cây phù hợp để phục hồi rừng và quản lý bền vững. Cần có các nghiên cứu chuyên sâu hơn về các loài cây bản địa để cung cấp thông tin cần thiết cho các nhà quản lý và các nhà khoa học lâm nghiệp.

III. Cách Nghiên Cứu Tái Sinh Tự Nhiên Phương Pháp Hiệu Quả

Nghiên cứu tái sinh tự nhiên tại vùng đệm Vườn Quốc Gia Cát Bà cần áp dụng một phương pháp tiếp cận toàn diện, kết hợp giữa điều tra thực địa, phân tích dữ liệu, và sử dụng các công cụ mô hình hóa. Phương pháp điều tra ô mẫu hình vuông được sử dụng rộng rãi với diện tích phù hợp để đánh giá mật độ và tổ thành loài cây con. Phương pháp “Điều tra chẩn đoán” được sử dụng để khảo sát phù hợp cho từng đối tượng rừng cụ thể. Việc đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đến quá trình tái sinh cần được thực hiện một cách có hệ thống, bao gồm cả các yếu tố tự nhiên và các tác động của con người. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học để đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp.

3.1. Lựa chọn phương pháp điều tra và thu thập mẫu phù hợp

Việc lựa chọn phương pháp điều tra và thu thập mẫu phải phù hợp với đặc điểm của hệ sinh thái rừng Cát Bà và mục tiêu của nghiên cứu. Các phương pháp điều tra ô mẫu hình vuông được sử dụng rộng rãi. Phương pháp “Điều tra chẩn đoán” cũng được sử dụng để khảo sát phù hợp cho từng đối tượng rừng cụ thể. Việc bố trí các ô mẫu theo hệ thống và ngẫu nhiên, đảm bảo tính đại diện cho khu vực nghiên cứu. Các thông số cần thu thập bao gồm mật độ cây con, chiều cao, đường kính gốc, và các yếu tố môi trường như ánh sáng, độ ẩm, và thành phần đất.

3.2. Phân tích dữ liệu và đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố

Dữ liệu thu thập được cần được phân tích bằng các phương pháp thống kê phù hợp để đánh giá sự khác biệt về mật độ và tổ thành loài cây con giữa các khu vực nghiên cứu khác nhau. Các yếu tố như độ cao, độ dốc, loại đất, và mức độ tác động của con người được đánh giá thông qua phân tích hồi quy và các phương pháp phân tích đa biến. Kết quả phân tích sẽ giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng quan trọng đến quá trình tái sinh tự nhiên.

IV. Ứng Dụng Nghiên Cứu Phục Hồi Rừng Tự Nhiên Ở Cát Bà

Kết quả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên tại vùng đệm Vườn Quốc Gia Cát Bà có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng các biện pháp phục hồi sinh thái hiệu quả. Dựa trên những hiểu biết về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh, có thể đề xuất các biện pháp quản lý rừng phù hợp, như kiểm soát khai thác, phục hồi đất, và trồng bổ sung các loài cây bản địa. Các biện pháp này cần được thực hiện một cách có hệ thống và dựa trên cơ sở khoa học để đảm bảo tính bền vững và hiệu quả.

4.1. Đề xuất các biện pháp quản lý rừng dựa trên tái sinh tự nhiên

Các biện pháp quản lý rừng cần tập trung vào việc tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tái sinh tự nhiên. Điều này bao gồm việc kiểm soát chặt chẽ các hoạt động khai thác gỗ, ngăn chặn phá rừng, và giảm thiểu các tác động tiêu cực từ các hoạt động du lịch. Các khu vực rừng bị suy thoái cần được phục hồi bằng cách trồng bổ sung các loài cây bản địa, cải tạo đất, và bảo vệ cây con khỏi các tác động của động vật và con người.

4.2. Xây dựng mô hình phục hồi sinh thái phù hợp với Cát Bà

Mô hình phục hồi sinh thái cần được xây dựng dựa trên các đặc điểm sinh thái và xã hội của vùng đệm Vườn Quốc Gia Cát Bà. Mô hình này cần bao gồm các biện pháp quản lý rừng bền vững, phục hồi các hệ sinh thái bị suy thoái, và phát triển các hoạt động kinh tế - xã hội thân thiện với môi trường. Sự tham gia của cộng đồng địa phương là yếu tố then chốt để đảm bảo tính thành công và bền vững của mô hình.

V. Tương Lai Nghiên Cứu Tái Sinh Tự Nhiên Cát Bà Hướng Phát Triển

Nghiên cứu tái sinh tự nhiên tại vùng đệm Vườn Quốc Gia Cát Bà cần tiếp tục được phát triển theo hướng đa ngành và liên ngành, kết hợp giữa lâm sinh học, sinh thái học, và khoa học xã hội. Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và các hoạt động kinh tế - xã hội đến quá trình tái sinh, cũng như phát triển các phương pháp phục hồi sinh thái sáng tạo và hiệu quả hơn. Việc xây dựng mạng lưới hợp tác giữa các nhà khoa học, các nhà quản lý, và cộng đồng địa phương là cần thiết để đảm bảo tính ứng dụng và bền vững của các kết quả nghiên cứu.

5.1. Nghiên cứu sâu hơn về tác động của biến đổi khí hậu Cát Bà

Biến đổi khí hậu có thể gây ra những tác động tiêu cực đến quá trình tái sinh tự nhiên ở Cát Bà, như thay đổi lượng mưa, tăng nhiệt độ, và tăng tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan. Các nghiên cứu cần tập trung vào việc đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố này đến khả năng tái sinh của các loài cây bản địa, cũng như đề xuất các biện pháp thích ứng và giảm thiểu tác động.

5.2. Phát triển các phương pháp phục hồi sinh thái sáng tạo và hiệu quả

Các phương pháp phục hồi sinh thái truyền thống có thể không đủ để giải quyết các thách thức hiện tại. Cần có các phương pháp sáng tạo và hiệu quả hơn, như sử dụng công nghệ viễn thám để giám sát quá trình tái sinh, áp dụng các kỹ thuật sinh học để cải tạo đất, và phát triển các mô hình quản lý rừng dựa vào cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi tại Việt Nam chiếm khoảng 1.200.000 ha, nhưng phần lớn đang chịu áp lực thoái hóa nghiêm trọng do tác động nhân tác trong nhiều thập kỷ qua. Quần đảo Cát Bà với tổng diện tích tự nhiên 29.831,5 ha, trong đó vùng đệm chiếm 17.592,5 ha và vùng lõi Vườn Quốc gia Cát Bà quản lý 12.239,0 ha, đã được UNESCO công nhận là Khu Dự trữ Sinh quyển Thế giới vào tháng 12 năm 2004. Tuy nhiên, thảm thực vật rừng Karst tại khu vực vùng đệm đang ở trạng thái nghèo kiệt, cấu trúc tầng tán bị phá vỡ và khả năng tự phục hồi sinh thái gặp nhiều rào cản do điều kiện thổ nhưỡng xương xẩu kiệt nước.

Đề tài tập trung nghiên cứu bản chất quy luật tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên núi đá vôi tại vùng đệm Vườn Quốc gia Cát Bà, thành phố Hải Phòng. Mục tiêu cốt lõi là đánh giá toàn diện đặc điểm cấu trúc tầng cây cao, mật độ, tổ thành loài, chất lượng và phân bố không gian của lớp cây tái sinh trên 3 trạng thái rừng chính gồm trạng thái phục hồi sau nương rẫy IIB, trạng thái rừng thứ sinh nghèo IIIA1 và trạng thái rừng thứ sinh trung bình IIIA2.

Nghiên cứu được triển khai thực địa chi tiết trên các dạng địa hình có độ dốc từ 15 độ đến 32 độ và dải độ cao từ 45 m đến 105 m tại các xã vùng đệm như Gia Luận, Trân Châu, Phù Long, Hiền Hào và Xuân Đám. Ý nghĩa thực tiễn của công trình là cung cấp hệ thống số liệu định lượng chuẩn xác, làm cơ sở khoa học tin cậy để xây dựng các giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh, bảo tồn 1.561 loài thực vật bậc cao có mạch và phục hồi bền vững diện tích rừng đặc dụng vùng hải đảo Đông Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng nền tảng lý thuyết sinh thái phát sinh quần thể thực vật rừng nhiệt đới của Thái Văn Trừng, khẳng định thảm thực vật là sự phản chiếu tổng hợp của hoàn cảnh tự nhiên qua lăng kính sinh vật học. Đồng thời, đề tài kế thừa lý thuyết tái sinh phân tán liên tục và tái sinh lỗ trống của Van Steenis, kết hợp học thuyết về sự điều tiết độ tàn che tối ưu của Yurkevich, xác định khoảng tàn che từ 0,5 đến 0,7 là điều kiện lý tưởng cho sự nảy mầm và sinh trưởng của cây gỗ con.

Hệ thống khái niệm chuyên ngành then chốt được chuẩn hóa bao gồm: Kiểu phụ thổ nhưỡng kiệt nước trên đất đá vôi xương xẩu (Đk), Chỉ số giá trị quan trọng (Important Value Index - IV%), Hệ số tương đồng tổ thành Sorensen (BC), và Mô hình phân bố không gian Poisson biểu diễn mối quan hệ giữa phương sai và giá trị trung bình mật độ.

Phương pháp nghiên cứu

Dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua phương pháp điều tra thực địa trên 9 ô tiêu chuẩn tạm thời có diện tích 1.000 m2 (kích thước 50 m x 20 m), chia đều cho 3 trạng thái rừng IIB, IIIA1 và IIIA2 (mỗi trạng thái 3 ô tiêu chuẩn). Tại mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành thiết lập 5 ô dạng bản diện tích 25 m2 (kích thước 5 m x 5 m) bố trí tại 4 góc và vị trí trung tâm, tổng cộng thực hiện đo đếm trên 45 ô dạng bản với tổng diện tích điều tra lớp cây tái sinh là 1.125 m2.

Phương pháp chọn mẫu đại diện điển hình được áp dụng nhằm phản ánh đầy đủ tính phân hóa theo độ dốc, hướng phơi và độ dày tầng đất Feralit nâu đỏ (biến động từ 30 cm đến 100 cm). Quy trình phân tích số liệu ứng dụng phương pháp Daniel Marmillod để xác định chỉ số IV% dựa trên trung bình cộng tỷ lệ phần trăm số cây và tiết diện ngang của từng loài. Phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3) và chiều cao vút ngọn (N/Hvn) được phân tổ theo công thức thực nghiệm Brooks & Carruthers, sau đó kiểm định độ tương thích với phân bố lý thuyết bằng tiêu chuẩn Khi bình phương (Chi-squared). Mối liên hệ kế thừa giữa tầng cây cao và tầng tái sinh được lượng hóa qua chỉ số Sorensen với ngưỡng tin cậy từ 0,75 trở lên. Toàn bộ quá trình thu thập và xử lý số liệu hoàn thành trong giai đoạn 2010 - 2011 với sự trợ giúp của phần mềm SPSS và Excel.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Tổng số loài cây gỗ ghi nhận tại tầng cây cao qua 9 ô tiêu chuẩn là 33 loài, phản ánh sự biến đổi sâu sắc về tổ thành loài theo từng giai đoạn phục hồi rừng:

• Tại trạng thái IIB, mật độ tầng cây cao đạt trung bình 229 cây/ha với tổng tiết diện ngang 0,789 m2/ha. Công thức tổ thành có 6 loài đạt chỉ số IV% lớn hơn hoặc bằng 5%, chiếm tổng giá trị quan trọng 88,38%. Loài Kim giao chiếm ưu thế vượt trội với IV% đạt 33,92% và mật độ 67 cây/ha, tiếp theo là Trâm sánh (17,26%) và Ô rô vàng (12,52%).
• Tại trạng thái IIIA1, mật độ đạt trung bình 203 cây/ha và tổng tiết diện ngang tăng lên 1,498 m2/ha. Số loài xuất hiện tăng lên 16 loài, trong đó có 7 loài tham gia công thức tổ thành với tổng mức độ quan trọng 75,00%. Kháo xanh trở thành loài chiếm ưu thế nhất với IV% đạt 28,12% (mật độ 50 cây/ha), vượt trội so với Chẹo tía (12,30%) và Thị rừng (11,07%).
• Tại trạng thái IIIA2, mật độ tầng cây cao giảm còn 183 cây/ha nhưng tổng tiết diện ngang đạt mức cao nhất là 2,000 m2/ha. Ghi nhận 18 loài tham gia quần xã, có 7 loài chủ chốt chiếm 70,00% tổng chỉ số quan trọng. Kháo xanh duy trì vị thế dẫn đầu với IV% đạt 18,56%, tiếp đến là Trâm sánh (13,37%) và Trám chim (11,46%).
• Phân tích cấu trúc N/D1.3 cho thấy quy luật phân bố số cây theo cấp kính ở cả ba trạng thái đều tuân theo dạng đường cong giảm liên tục. Mật độ cây tập trung cao nhất ở cỡ kính nhỏ 6,9 cm và giảm dần đều đến cỡ kính lớn nhất 23,1 cm, khẳng định tính chất tái sinh liên tục qua nhiều thế hệ của lâm phần.
• Lớp cây tái sinh dưới tán có mật độ dao động từ 1.800 đến 3.200 cây/ha, chủ yếu có nguồn gốc từ hạt (chiếm trên 75% tổng số cá thể), phân bố theo dạng cụm rõ rệt (hệ số Poisson lớn hơn 1) và tập trung phần lớn ở cấp chiều cao từ 0,5 m đến 1,5 m.

Thảo luận kết quả

Sự suy giảm mật độ từ 229 cây/ha ở trạng thái IIB xuống 183 cây/ha ở trạng thái IIIA2, kết hợp với sự gia tăng mạnh mẽ 153,49% của tổng tiết diện ngang (từ 0,789 m2/ha lên 2,000 m2/ha), minh chứng cho quy luật đào thải tự nhiên và quá trình tự tỉa thưa khốc liệt. Các loài cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh dần nhường chỗ cho các loài cây gỗ chịu bóng, có chu kỳ sống dài và khả năng tích lũy sinh khối lớn hơn.

Đặc điểm thổ nhưỡng với tầng đất mỏng từ 30 cm đến 40 cm trên sườn dốc 20 độ đến 30 độ tại vùng Karst Cát Bà là nguyên nhân chính khiến cây tái sinh phân bố không đồng đều mà tập trung thành từng cụm tại các hốc đá và thung lũng tích tụ mùn. Kết quả này hoàn toàn tương đồng với các công bố của Thái Văn Trừng và Bùi Thế Đồi khi khảo sát rừng núi đá vôi phía Bắc, khẳng định hệ số tương đồng Sorensen đạt trên 0,75 giữa tầng cây cao và lớp cây tái sinh phản ánh tính kế thừa bền vững của các loài cây mục đích bản địa.

Toàn bộ động thái cấu trúc này được biểu diễn trực quan thông qua đồ thị đường cong tần số thực nghiệm N/D1.3 kết hợp đường lý thuyết kiểm định Khi bình phương, bảng ma trận tính toán chỉ số IV% chi tiết và biểu đồ so sánh sinh khối tiết diện ngang giữa các trạng thái diễn thế.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm thúc đẩy quá trình phục hồi sinh thái rừng trên núi đá vôi tại vùng đệm Vườn Quốc gia Cát Bà, đề tài đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật lâm sinh và quản trị đồng bộ:

• Áp dụng kỹ thuật khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên có biện pháp hỗ trợ: Mục tiêu nâng mật độ cây tái sinh mục đích lên trên 2.500 cây/ha, đảm bảo tỷ lệ sống đạt trên 85% tại các trạng thái rừng IIB và IIIA1. Timeline thực hiện liên tục trong giai đoạn 2012 - 2016, do Ban Quản lý Vườn Quốc gia Cát Bà chủ trì điều hành.
• Điều tiết cấu trúc tán rừng và vệ sinh lâm phần: Duy trì độ tàn che lâm phần ở mức tối ưu từ 0,5 đến 0,6 bằng cách phát luỗng dây leo, cây bụi xâm lấn chèn ép cây tái sinh định kỳ 6 tháng một lần trong 2 năm đầu. Chủ thể thực hiện là Hạt Kiểm lâm Cát Hải phối hợp cùng các tổ đội bảo vệ rừng cơ sở.
• Trồng dặm bổ sung các loài cây bản địa có giá trị bảo tồn cao: Đưa các loài cây bản địa như Kim giao, Lát hoa, Trai lý và Nghiến vào các lỗ trống tán rừng với mật độ từ 300 đến 500 cây/ha. Thời gian hoàn thành trồng bổ sung trong giai đoạn 2012 - 2015, do Trung tâm Cứu hộ và Phát triển Sinh vật Cát Bà phụ trách kỹ thuật giống.
• Hoàn thiện cơ chế giao khoán bảo vệ rừng gắn liền với phát triển sinh kế: Thực hiện giao khoán 100% diện tích rừng vùng đệm (17.592,5 ha) cho cộng đồng cư dân 5 xã vùng đệm quản lý, đặt mục tiêu giảm 100% tình trạng khai thác gỗ củi trái phép và tăng thu nhập bình quân của người dân thêm 20% đến 30% thông qua các mô hình du lịch sinh thái cộng đồng trong giai đoạn 2012 - 2020 dưới sự chỉ đạo của Ủy ban nhân dân huyện Cát Hải.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Cán bộ quản lý và chuyên viên kỹ thuật lâm nghiệp tại Ban Quản lý Vườn Quốc gia Cát Bà, Chi cục Kiểm lâm Hải Phòng: Ứng dụng trực tiếp số liệu cấu trúc và công thức tổ thành để xây dựng phương án quản lý rừng bền vững và quy hoạch khoanh nuôi bảo vệ 17.592,5 ha rừng vùng đệm.
• Các nhà nghiên cứu, giảng viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành Lâm học, Sinh thái học môi trường: Sử dụng hệ thống dẫn chứng thực nghiệm và cơ sở dữ liệu về 33 loài cây gỗ núi đá vôi làm tài liệu tham khảo chuyên sâu cho các công trình nghiên cứu diễn thế rừng Karst nhiệt đới.
• Học viên cao học và sinh viên các ngành Quản lý tài nguyên rừng, Lâm sinh: Tiếp cận quy trình phương pháp luận chuẩn xác về bố trí 9 ô tiêu chuẩn 1.000 m2, kỹ thuật lập 45 ô dạng bản 25 m2, thuật toán Daniel Marmillod tính IV% và kiểm định phân bố thống kê Khi bình phương.
• Các chuyên gia điều phối dự án thuộc các tổ chức phi chính phủ và bảo tồn quốc tế như UNESCO, IUCN, WWF: Tham khảo mô hình phân vùng kinh tế - sinh thái để thiết kế các gói tài trợ bảo tồn đa dạng sinh học gắn với hỗ trợ sinh kế cho cộng đồng dân cư 5 xã vùng đệm Cát Bà.

Câu hỏi thường gặp

Việc nghiên cứu tái sinh tự nhiên trên núi đá vôi Cát Bà có ý nghĩa cấp thiết như thế nào?

Rừng trên núi đá vôi Cát Bà có địa hình hiểm trở và tầng đất mỏng chỉ từ 30 cm đến 40 cm nên khi bị tàn phá rất khó tự phục hồi. Việc hiểu rõ quy luật tái sinh tự nhiên giúp định hình các giải pháp lâm sinh chính xác, tiết kiệm chi phí phục hồi thảm thực vật cho 17.592,5 ha vùng đệm và bảo tồn bền vững nguồn gen quý hiếm.

Chỉ số IV% của loài Kim giao và Kháo xanh thể hiện đặc điểm sinh thái gì?

Loài Kim giao đạt IV% cao nhất là 33,92% tại trạng thái IIB chứng minh khả năng thích nghi tiên phong tạo hoàn cảnh rừng ban đầu. Trong khi đó, Kháo xanh chiếm ưu thế tại trạng thái IIIA1 (28,12%) và IIIA2 (18,56%) phản ánh quá trình diễn thế chuyển dần sang các loài cây gỗ thường xanh có tính ổn định cao và đời sống dài.

Mật độ và tiết diện ngang tầng cây cao biến đổi theo xu hướng nào qua các trạng thái phục hồi?

Mật độ cây giảm dần từ 229 cây/ha ở trạng thái IIB xuống 203 cây/ha (IIIA1) và 183 cây/ha (IIIA2) do quá trình tự tỉa thưa tự nhiên. Ngược lại, tổng tiết diện ngang tăng trưởng mạnh 153,49%, từ 0,789 m2/ha ở trạng thái IIB lên 2,000 m2/ha ở trạng thái IIIA2, minh chứng cho sự gia tăng tích lũy sinh khối của lâm phần.

Phương pháp điều tra 9 ô tiêu chuẩn 1.000 m2 và 45 ô dạng bản có đảm bảo độ tin cậy khoa học không?

Phương pháp hoàn toàn đảm bảo độ tin cậy cao nhờ phân bổ đều 3 ô tiêu chuẩn cho mỗi trạng thái tại các dải độ dốc từ 15 độ đến 32 độ. Việc kiểm tra phân bố đường kính bằng tiêu chuẩn Khi bình phương và phân tích tương đồng Sorensen giúp loại bỏ sai số thống kê, phản ánh đúng thực trạng lâm phần.

Biện pháp lâm sinh nào cần được ưu tiên hàng đầu tại vùng đệm Cát Bà?

Biện pháp ưu tiên số một là khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp điều tiết độ tàn che tán rừng từ 0,5 đến 0,6. Đồng thời, cần phát dọn cây bụi cạnh tranh và trồng dặm bổ sung các loài cây bản địa như Kim giao, Lát hoa với mật độ từ 300 đến 500 cây/ha tại các lỗ trống.

Kết luận

• Luận văn đã phân tích toàn diện cấu trúc tầng cây cao và lớp cây tái sinh trên 3 trạng thái rừng IIB, IIIA1, IIIA2 tại vùng đệm Vườn Quốc gia Cát Bà thông qua 9 ô tiêu chuẩn 1.000 m2 và 45 ô dạng bản 25 m2.
• Xác lập công thức tổ thành chi tiết cho 33 loài cây gỗ, chỉ ra sự chuyển dịch ưu thế sinh thái từ Kim giao (IV% = 33,92%) ở giai đoạn phục hồi sớm sang Kháo xanh (IV% = 18,56% - 28,12%) ở giai đoạn rừng thứ sinh ổn định.
• Khẳng định quy luật phân bố số cây theo đường kính N/D1.3 tuân theo quy luật phân bố giảm và lớp cây tái sinh phân bố dạng cụm theo mô hình Poisson với tỷ lệ cây con nguồn gốc hạt đạt trên 75%.
• Đóng góp hệ thống cơ sở lý luận và thực tiễn vững chắc cho việc quản lý 17.592,5 ha vùng đệm và định hướng chiến lược phục hồi hệ sinh thái Karst đặc thù tại Khu Dự trữ Sinh quyển Thế giới Cát Bà.
• Lộ trình triển khai các giải pháp khoanh nuôi, làm giàu rừng và giám sát đa dạng sinh học được đề xuất thực hiện quyết liệt trong giai đoạn 2012 - 2025 nhằm đảm bảo mục tiêu phát triển bền vững tài nguyên rừng đảo Cát Bà.

Các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cơ quan lâm nghiệp hãy áp dụng ngay khung giải pháp lâm sinh này vào thực tiễn để nâng cao chất lượng rừng và bảo tồn trọn vẹn cảnh quan thiên nhiên Cát Bà!

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1. 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. 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. 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. Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, A.Obrevin (1938) nhận thấy cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm.Obrevin đã khái quát hoá các hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lý luận bức khảm tái sinh, nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế chưa đưa ra được những đề xuất cụ thể. Vì vậy, lý luận của ông còn ít sức thuyết 4 phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản xuất để điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra.

Tuy nhiên, những kết quả quan sát của Davit và P.W Risa (1933), Bơt (1946), Sun (1960), Role (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận định của A. Đó là hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây và tổ thành loài cây có khả năng giữ nguyên không đổi trong một thời gian dài. Van Steenis (1956) [24] khi nghiên cứu về rừng mưa đã nhận xét, đặc điểm hỗn loài của rừng mưa nhiệt đới là nguyên nhân dẫn đến đặc điểm tái sinh phân tán liên tục. đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán liên tục và tái sinh vệt (tái sinh lỗ trống).

Hai đặc điểm này không chỉ thấy ở rừng nguyên sinh mà còn thấy cả ở rừng thứ sinh - một đối tượng rừng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới. Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng. Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh. Công trình của Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Gana Bernard (1954, 1959); Barnarji (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nijeria; Wyatt Smith (1961, 1963) [21] với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai.

Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1964) [2] tổng kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa. Viện Lâm nghiệp Quảng Tây và Quảng Đông (Trung Quốc) đã tiến hành nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của một số loài cây trên núi đá vôi như: Tông dù, Mắc rạc (Dầu choòng), Xoan nhừ, Lát hoa, Nghiến,. trong thời kỳ 1985- 1998. Những nghiên cứu đó đã được tổng kết sơ bộ sau nhiều hội thảo khoa học 5 ở Học viện Lâm nghiệp Bắc Kinh với sự tham gia của nhiều nhà khoa học lâm nghiệp đầu ngành của nước này và những hướng dẫn tạm thời về kỹ thuật phục hồi rừng trên núi đá vôi đã được xây dựng.

Tuy nhiên, những nguyên lý về phục hồi và phát triển rừng trên núi đá vôi chưa được tổng kết một cách có hệ thống nên việc áp dụng những hướng dẫn này cho nhiều quốc gia khác, trong đó có Việt Nam còn khiêm tốn và đang trong giai đoạn thử nghiệm. Phương pháp nghiên cứu tái sinh rừng Về phương pháp điều tra tái sinh, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy ô mẫu hình vuông theo hệ thống do Lowdermilk (1972) đề nghị, với diện tích ô dạng bản thông thường từ 1 : 4m2. Bên cạnh đó, cũng có nhiều tác giả đề nghị sử dụng phương pháp điều tra dải hẹp với các ô đo đếm có diện tích biến động từ 10  100m2. Phổ biến nhất là bố trí theo hệ thống trong các diện tích nghiên cứu từ 0,25  1,0 ha (Povarnixbun, 1934; Yurkevich, 1938).

Phương pháp này trong điều kiện tái sinh sẽ khó xác định được quy luật phân bố hình thái của lớp cây tái sinh trên mặt đất rừng. Để giảm sai số trong khi thống kê, Barnard (1950) đã đề nghị phương pháp “Điều tra chẩn đoán”, theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau. Phương pháp này được áp dụng nhiều hơn vì nó thích hợp cho từng đối tượng rừng cụ thể. Về điều tra, đánh giá tái sinh tự nhiên trong rừng nhiệt đới M.

Loeschau (1977) đã đưa ra một số để nghị để đánh giá một khu rừng có tái sinh đạt yêu cầu hay không phải áp dụng phương pháp điều tra ngẫu nhiên, trừ trường hợp đặc biệt có thể dựa vào những nhận xét tổng quát về mật độ tái sinh như nơi có lượng cây tái sinh rất lớn. Từ những tính toán về sai số cũng như về mặt tổ chức thực hiện thì các ô được chọn là những ô vuông có diện tích là 25m2 dễ dàng xác lập bằng gậy tre. Các ô đo đếm được xác lập theo từng nhóm, mỗi nhóm gồm 4 ô bố trí liên tiếp theo kiểu phân bố hệ thống 6 không đồng đều. Như vậy, các ô vừa đại diện được đầy đủ toàn bộ khu vực điều tra, và những nhân tố điều tra vừa có dạng gần với phân bố chuẩn.

Nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố đến tái sinh rừng Cho đến nay có nhiều công trình nghiên cứu tập trung xác định ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến tái sinh dưới tán rừng và được chia làm 2 nhóm: (i) Nhóm các nhân tố ảnh hưởng không có sự tác động của con người: Quá trình sinh trưởng của cây rừng nói chung và cây tái sinh nói riêng chịu sự tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái như ánh sáng, đất, lượng mưa. và mỗi loài cây chỉ có thể tồn tại và sinh trưởng trong một giới hạn nhất định của các nhân tố sinh thái trên. Khi một trong những nhân tố thay đổi sẽ làm cho môi trường thay đổi và sinh trưởng của chúng sẽ bị ảnh hưởng. Để làm rõ mức độ ảnh hưởng của các nhân tố và xác định được tổ hợp các nhân tố thích hợp cho mỗi loài cây các nhà sinh thái học đã tập trung nghiên cứu các nhân tố có ảnh hưởng chủ yếu như: ánh sáng, đất, cây bụi thảm tươi, nguồn hạt giống, thảm mục, các nhân tố khí hậu, động vật và vi sinh vật rừng.

- Ánh sáng là nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng, cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này. (1962) [2] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường không rõ ràng. Lamprecht (1989) căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây trong suốt quá trình sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưa sáng, nhóm cây bạn chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. Kết cấu của quần thụ lâm phần có ảnh hưởng đến tái sinh rừng.Yurkevich (1960) đã chứng minh độ tàn che tối ưu cho sự phát triển bình thường của đa số các loài cây gỗ là 0,6 - 0,7.

- Đất không chỉ là giá thể cho cây đứng vững mà còn cung cấp nước, các chất dinh dưỡng, muối khoáng và oxi cho cây sinh trưởng và phát triển. Khác 7 với tầng cây cao, bộ rễ của cây tái sinh chủ yếu tập trung ở tầng đất mặt. Do vậy, khi định lượng mối quan hệ giữa cây rừng và đất, các nhà khoa học không chỉ tập trung vào các tính chất của đất mà còn chú trọng nghiên cứu biến động nhiệt độ và độ ẩm tầng đất mặt bởi chúng có liên quan trực tiếp tới khả năng hấp thụ nước, muối khoáng và các chất dinh dưỡng khác trong đất của cây. - Cây bụi, thảm tươi: Thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh.

Ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh. Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể. Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ.

Trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) [17]. - Nguồn hạt giống: khi đánh giá ảnh hưởng của nguồn hạt giống đến tái sinh rừng các tác giả đều nhấn mạnh 3 yếu tố: các nhân tố ảnh hưởng đến nguồn hạt; đặc điểm phát tán nguồn hạt giống của cây rừng; mức độ phong phú của nguồn hạt.