Đánh giá hiệu quả phục hồi rừng bằng cây bản địa tại Vườn Quốc gia Ba Vì

• Tác giả: Đỗ Viết Hưng
• Người hướng dẫn: TS. Bùi Thế Đồi
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Lâm nghiệp
• Đề tài: Đánh giá hiệu quả phục hồi rừng bằng cây bản địa tại phân khu phục hồi sinh thái, Vườn quốc gia Ba Vì
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

• Lời cảm ơn
• Danh mục các bảng
• Danh mục các hình
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới
• 2. Chương 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 2.1. Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu
• 2.1.1. Vị trí địa lý
• 2.1.2. Địa hình, địa thế
• 2.1.3. Địa chất, thổ nhưỡng
• 2.1.4. Khí hậu, thủy văn
• 2.1.5. Tài nguyên rừng
• 2.2. Điều kiện dân sinh, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu
• 2.2.1. Dân tộc, dân số và lao động
• 2.2.2. Tình hình phát triển kinh tế chung
• 2.3. Đánh giá chung về tình hình kinh tế, xã hội
• 3. Chương 3: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 3.1.1. Mục tiêu tổng quát
• 3.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.3.1. Nghiên cứu một số đặc điểm khí hậu và đất khu vực nghiên cứu
• 3.3.2. Đặc điểm rừng thứ sinh tại phân khu phục hồi sinh thái
• 3.3.3. Đánh giá khả năng sinh trưởng của các loài cây bản địa dưới tán rừng ở một số trạng thái rừng
• 3.3.4. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả phục hồi rừng thứ sinh
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp nghiên cứu chung
• 3.4.2. Phương pháp điều tra cụ thể
• 3.4.3. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đặc điểm khí hậu và đất khu vực nghiên cứu
• 4.1.1. Đặc điểm khí hậu
• 4.1.2. Đặc điểm đất khu vực nghiên cứu
• 4.2. Đặc điểm rừng thứ sinh tại phân khu phục hồi sinh thái
• 4.2.1. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao
• 4.2.2. Đặc điểm lớp cây tái sinh
• 4.2.3. Đặc điểm cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng
• 4.3. Đánh giá hiệu quả các mô hình phục hồi rừng bằng cây bản địa tại phân khu PHST VQG Ba Vì
• 4.3.1. Mô hình trồng mới trên đất không có rừng
• 4.3.2. Mô hình khoanh nuôi trồng bổ sung 400cây/ha (Đỉnh 429)
• 4.3.3. Mô hình khoanh nuôi xúc tiến tái sinh trồng bổ sung 100 cây/ha (Khu suối nước 400)
• 4.3.4. Mô hình khoanh nuôi xúc tiến tái sinh trồng bổ sung 400 cây/ha (Khoang Xanh)
• 4.3.5. Mô hình khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung 500 cây/ha (cốt 400m)
• 4.3.6. Mô hình làm giàu rừng dưới tán rừng tự nhiên 500cây/ha (Việt Mỹ)
• 4.3.7. Mô hình làm giàu dưới tán rừng trồng 500 cây/ha (Việt Mỹ)
• 4.4. So sánh hiệu quả các mô hình phục hồi rừng
• 4.4.1. So sánh sinh trưởng các loài cây bản địa trồng ở các mô hình trình diễn
• 4.5. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật để phục hồi rừng
• 4.5.1. Đề xuất các giải pháp phục hồi
• 4.5.2. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh
• KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng quan dự án phục hồi rừng Ba Vì bằng cây bản địa

Dự án phục hồi rừng tại Vườn quốc gia Ba Vì là một nỗ lực chiến lược nhằm tái tạo hệ sinh thái rừng đã bị suy thoái, đồng thời bảo tồn nguồn gen quý hiếm. Ba Vì không chỉ là một khu bảo tồn thiên nhiên quan trọng mà còn là lá phổi xanh của khu vực phía Tây Hà Nội. Tuy nhiên, trong quá khứ, các hoạt động khai thác tài nguyên và canh tác nương rẫy đã làm biến đổi nghiêm trọng cảnh quan, dẫn đến tình trạng đất trống đồi trọc và suy giảm đa dạng sinh học. Nhận thức được tầm quan trọng này, các dự án trồng rừng đã được triển khai, tập trung vào việc sử dụng các giống cây địa phương. Hướng đi này được đánh giá là chìa khóa cho phát triển bền vững, bởi cây bản địa có khả năng thích nghi tốt nhất với điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu đặc thù, giúp quá trình tái sinh rừng diễn ra nhanh chóng và hiệu quả. Việc lựa chọn cây bản địa không chỉ giúp phục hồi độ che phủ mà còn tái thiết lập cấu trúc và chức năng nguyên thủy của hệ sinh thái, tạo môi trường sống cho các loài động thực vật đặc hữu. Đây là một nhiệm vụ cấp bách, đòi hỏi sự kết hợp giữa kỹ thuật lâm nghiệp hiện đại và tri thức bản địa, nhằm đảm bảo sự thành công lâu dài của công tác bảo tồn thiên nhiên.

1.1. Tầm quan trọng chiến lược của Vườn quốc gia Ba Vì

Vườn quốc gia Ba Vì có vai trò đặc biệt trong việc bảo tồn tính đa dạng sinh vật và lưu trữ nguồn gen quý hiếm. Nằm ở vị trí giao thoa của nhiều luồng thực vật, khu vực này sở hữu một hệ thực vật phong phú với 1209 loài bậc cao đã được ghi nhận. Nơi đây là ngôi nhà của nhiều loài cây quý hiếm như Bách xanh (Calocedrus macrolepis) và Sến mật (Madhuca pasquieri). Hệ động vật cũng rất đa dạng với 63 loài thú và 191 loài chim. Sự phong phú này là tài sản quốc gia vô giá. Tuy nhiên, các hoạt động của con người đã làm mất đi nhiều khu rừng nguyên thủy, ảnh hưởng đến nơi cư trú của các loài. Do đó, việc bảo vệ và phục hồi hệ sinh thái rừng tại đây là nhiệm vụ cực kỳ quan trọng, đặc biệt là tại phân khu phục hồi sinh thái.

1.2. Mục tiêu phục hồi rừng hướng đến phát triển bền vững

Mục tiêu chính của các dự án tại Ba Vì là phục hồi lại các hệ sinh thái đã bị suy thoái theo định hướng phát triển bền vững. Điều này không chỉ dừng lại ở việc tăng độ che phủ của rừng mà còn nhằm tái tạo lại cấu trúc đa tầng, đa loài của rừng tự nhiên. Việc ưu tiên sử dụng giống cây địa phương và cây đặc hữu Ba Vì giúp đảm bảo rằng rừng phục hồi sẽ có khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh và sự biến đổi của môi trường. Hơn nữa, một hệ sinh thái rừng khỏe mạnh sẽ góp phần quan trọng vào việc chống xói mòn đất, điều tiết nguồn nước và ứng phó với biến đổi khí hậu. Các hoạt động phục hồi còn có sự tham gia của cộng đồng địa phương, tạo sinh kế và nâng cao ý thức bảo vệ tài nguyên, hiện thực hóa mục tiêu quản lý rừng bền vững.

II. Thách thức trong việc phục hồi hệ sinh thái rừng Ba Vì

Quá trình phục hồi rừng Ba Vì đối mặt với không ít thách thức, xuất phát từ cả yếu tố tự nhiên và con người. Sau nhiều năm bị khai thác, nhiều khu vực đất đai đã trở nên bạc màu, khả năng giữ nước và dinh dưỡng kém, gây khó khăn cho sự phát triển của cây non. Tình trạng phục hồi đất bạc màu là một trong những ưu tiên hàng đầu nhưng cũng tốn kém nhất. Bên cạnh đó, sự suy giảm nghiêm trọng của đa dạng sinh học khiến nguồn giống cây mẹ tại chỗ trở nên khan hiếm, làm chậm quá trình tái sinh tự nhiên. Sự xâm lấn của các loài thực vật ngoại lai, cây bụi, cỏ dại cũng cạnh tranh gay gắt về ánh sáng và dinh dưỡng với cây gỗ bản địa được trồng bổ sung. Thêm vào đó, áp lực từ các hoạt động dân sinh của cộng đồng địa phương sống ở vùng đệm vẫn còn hiện hữu, dù đã giảm bớt. Đối phó với những thách thức này đòi hỏi một chiến lược quản lý rừng bền vững, kết hợp các giải pháp kỹ thuật lâm nghiệp tiên tiến và các chính sách hỗ trợ sinh kế hiệu quả cho người dân. Các nghiên cứu, như đề tài “Đánh giá hiệu quả phục hồi rừng bằng cây bản địa”, đóng vai trò quan trọng trong việc tìm ra giải pháp tối ưu cho những vấn đề phức tạp này.

2.1. Hiện trạng suy thoái đất và mất đa dạng sinh học

Nghiên cứu tại phân khu phục hồi sinh thái Vườn quốc gia Ba Vì chỉ ra rằng, đất ở nhiều khu vực có tầng mùn mỏng, kết cấu kém và có dấu hiệu bị xói mòn mạnh. Đất Feralit đỏ vàng, phân bố ở độ cao dưới 700m, dù có tiềm năng nhưng đã bị suy thoái do canh tác nương rẫy kéo dài. Tình trạng này làm giảm khả năng tái sinh tự nhiên. Đồng thời, sự mất mát các loài cây gỗ quý cũng làm giảm nguồn hạt giống, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tự phục hồi của rừng. Việc mất đi các loài cây chủ chốt trong hệ sinh thái rừng đã phá vỡ chuỗi thức ăn và nơi cư trú của nhiều loài động vật, dẫn đến sự suy giảm chung về đa dạng sinh học.

2.2. Áp lực từ biến đổi khí hậu và hoạt động con người

Các hiện tượng thời tiết cực đoan do biến đổi khí hậu, như hạn hán kéo dài hay mưa lớn tập trung, làm gia tăng nguy cơ cháy rừng và xói mòn. Những yếu tố này gây ảnh hưởng tiêu cực đến tỷ lệ sống của cây con trong các dự án trồng rừng. Bên cạnh đó, dù đã có nhiều nỗ lực trong công tác tuyên truyền, các hoạt động như chăn thả gia súc, khai thác lâm sản phụ trái phép của một bộ phận người dân vẫn là mối đe dọa tiềm tàng. Việc khai thác cây thuốc một cách thiếu kiểm soát, đặc biệt là các loài quý như Bát giác liên, Huyết đằng, đang đẩy chúng đến nguy cơ cạn kiệt. Việc cân bằng giữa nhu cầu sinh kế của cộng đồng địa phương và mục tiêu bảo tồn thiên nhiên vẫn là một bài toán khó.

III. Phương pháp phục hồi rừng Ưu tiên giống cây địa phương

Giải pháp cốt lõi cho việc phục hồi rừng Ba Vì là ưu tiên sử dụng các giống cây địa phương và đặc hữu. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc tôn trọng quy luật tự nhiên, coi cây bản địa là những kỹ sư sinh thái tốt nhất có khả năng tái tạo lại một hệ sinh thái rừng ổn định và bền vững. Không giống như các loài cây nhập nội sinh trưởng nhanh, cây bản địa đã tiến hóa hàng triệu năm để thích nghi hoàn hảo với điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng tại Ba Vì. Chúng có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn, ít yêu cầu chăm sóc và có mối quan hệ cộng sinh mật thiết với các loài vi sinh vật đất và động vật địa phương. Việc trồng các loài như Lim xanh, Sến mật, Vù hương, Chò chỉ... không chỉ phục hồi độ che phủ mà còn khôi phục các chức năng sinh thái quan trọng như chống xói mòn đất, cải thiện cấu trúc đất và điều hòa vi khí hậu. Hơn nữa, việc sử dụng các cây đặc hữu Ba Vì góp phần trực tiếp vào công tác bảo tồn thiên nhiên, bảo vệ nguồn gen độc đáo mà không nơi nào khác có được. Đây là một chiến lược đầu tư cho tương lai, đảm bảo rằng khu rừng được phục hồi sẽ có giá trị cao cả về mặt sinh thái lẫn kinh tế.

3.1. Vai trò của cây đặc hữu Ba Vì trong quá trình tái sinh

Cây đặc hữu Ba Vì và các loài bản địa đóng vai trò không thể thay thế trong quá trình tái sinh rừng. Chúng là nền tảng để xây dựng lại một quần xã thực vật đa dạng, gần với trạng thái nguyên sinh. Theo tài liệu nghiên cứu, các loài như Bách xanh, Thông tre, Phỉ ba mũi là những loài có giá trị bảo tồn cao. Khi được trồng bổ sung, chúng không chỉ làm tăng giá trị đa dạng sinh học mà còn tạo ra một cấu trúc tán lá phức tạp, tạo điều kiện cho các loài cây ưa bóng và động vật nhỏ phát triển bên dưới. Sự hiện diện của chúng giúp thu hút các loài chim và thú ăn quả, hỗ trợ quá trình phát tán hạt giống tự nhiên, từ đó đẩy nhanh quá trình diễn thế sinh thái, giúp rừng phục hồi một cách toàn diện và tự nhiên hơn.

3.2. Lợi ích kép Chống xói mòn đất và phục hồi đất bạc màu

Một trong những hiệu quả rõ rệt nhất của việc trồng cây bản địa là khả năng chống xói mòn đất và cải tạo đất. Bộ rễ phức tạp và sâu rộng của các loài cây gỗ địa phương giúp giữ kết cấu đất, tăng khả năng thấm và giữ nước, hạn chế dòng chảy bề mặt trong mùa mưa. Lớp thảm mục hình thành từ lá rụng liên tục bổ sung chất hữu cơ, giúp phục hồi đất bạc màu một cách tự nhiên. Nghiên cứu về đặc điểm đất tại khu vực cho thấy, dưới tán rừng phục hồi, tầng đất mặt dày hơn, độ ẩm và hàm lượng mùn cao hơn so với các khu vực đất trống. Điều này chứng tỏ hiệu quả của việc sử dụng cây bản địa trong việc tái tạo độ phì nhiêu của đất, tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển lâu dài của hệ sinh thái rừng.

IV. Cách triển khai các mô hình phục hồi rừng Ba Vì hiệu quả

Nghiên cứu tại Vườn quốc gia Ba Vì đã thử nghiệm và đánh giá nhiều mô hình tái sinh rừng khác nhau, nhằm tìm ra phương pháp tối ưu cho từng hiện trạng đất đai và thảm thực vật. Các mô hình này không áp dụng một công thức duy nhất mà được điều chỉnh linh hoạt để phù hợp với thực tế. Ba mô hình nổi bật cho thấy hiệu quả cao là: trồng mới hoàn toàn trên đất trống, khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung, và làm giàu rừng dưới tán rừng tự nhiên nghèo kiệt. Mỗi mô hình đều có ưu và nhược điểm riêng, nhưng đều chung một mục tiêu là sử dụng tối đa tiềm năng của các giống cây địa phương để đẩy nhanh quá trình phục hồi. Việc lựa chọn mô hình nào phụ thuộc vào việc đánh giá kỹ lưỡng các yếu tố như: mật độ cây tái sinh tự nhiên, độ dày tầng đất mặt, và mức độ suy thoái của khu vực. Sự thành công của các dự án trồng rừng này là bài học kinh nghiệm quý báu cho công tác quản lý rừng bền vững không chỉ ở Ba Vì mà còn ở các khu bảo tồn khác trên cả nước. Đây là minh chứng cho thấy sự kết hợp giữa khoa học lâm nghiệp và việc tôn trọng quy luật tự nhiên là con đường đúng đắn nhất.

4.1. Mô hình trồng mới hỗn loài trên đất trống bạc màu

Đối với những khu vực đất trống, đồi trọc hoặc nương rẫy bỏ hoang, mô hình trồng mới hoàn toàn là giải pháp bắt buộc. Tại đây, các loài cây bản địa tiên phong, ưa sáng và có khả năng cải tạo đất như Sấu, Trám trắng, Nhội được ưu tiên trồng hỗn giao. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc trồng hỗn loài giúp tăng tính ổn định của hệ sinh thái non trẻ, giảm nguy cơ sâu bệnh và cải thiện quá trình phục hồi đất bạc màu. Kết quả theo dõi tăng trưởng cho thấy các loài này có tỷ lệ sống và phát triển tốt trong giai đoạn đầu, nhanh chóng tạo ra độ che phủ ban đầu, làm tiền đề cho việc đưa vào các loài cây gỗ quý, ưa bóng hơn trong giai đoạn sau.

4.2. Mô hình khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung

Mô hình này được áp dụng ở những nơi đất vẫn còn cây gỗ tái sinh tự nhiên nhưng mật độ thấp (dưới 300 cây/ha). Biện pháp chính là bảo vệ nghiêm ngặt khu vực khỏi các tác động của con người, kết hợp với các tác động kỹ thuật lâm nghiệp như phát quang dây leo, cây bụi xâm lấn. Sau đó, tiến hành trồng bổ sung các giống cây địa phương có giá trị cao vào những khoảng trống trong rừng. Các mô hình thử nghiệm tại Khoang Xanh và cốt 400m cho thấy, việc trồng bổ sung từ 100 đến 400 cây/ha đã cải thiện đáng kể cấu trúc và thành phần loài của rừng. Đây là phương pháp tái sinh rừng hiệu quả, tiết kiệm chi phí vì tận dụng được khả năng phục hồi tự nhiên sẵn có.

4.3. Mô hình làm giàu rừng dưới tán rừng tự nhiên nghèo

Đối với các khu rừng thứ sinh nghèo kiệt, cấu trúc đơn giản và thiếu các loài cây gỗ giá trị, mô hình làm giàu rừng là lựa chọn tối ưu. Kỹ thuật này bao gồm việc mở các luống hoặc ô trồng nhỏ dưới tán rừng hiện có để trồng bổ sung các loài cây gỗ quý bản địa như Lim xanh, Sến mật, Vù hương, Chò chỉ. Độ tàn che của rừng cũ sẽ tạo ra điều kiện vi khí hậu thuận lợi, che bóng và giữ ẩm cho cây con. Mô hình làm giàu rừng tại khu vực Việt Mỹ với mật độ 500 cây/ha đã cho thấy kết quả rất khả quan, với tỷ lệ sống và sinh trưởng của nhiều loài cây bản địa cao. Phương pháp này giúp nâng cao giá trị kinh tế và đa dạng sinh học của rừng một cách bền vững.

V. Phân tích hiệu quả phục hồi rừng từ nghiên cứu thực tiễn

Kết quả từ các mô hình thí điểm tại Vườn quốc gia Ba Vì cung cấp những bằng chứng khoa học thuyết phục về hiệu quả của việc sử dụng cây bản địa trong phục hồi rừng. Dữ liệu theo dõi sinh trưởng qua nhiều năm cho thấy một bức tranh rõ nét về khả năng thích nghi và phát triển của từng loài trong các điều kiện khác nhau. Tỷ lệ sống trung bình của các loài cây bản địa sau khi trồng là một chỉ số quan trọng, phản ánh sự phù hợp của chúng với điều kiện lập địa. Bên cạnh đó, các chỉ số về tăng trưởng đường kính và chiều cao cho phép so sánh hiệu quả giữa các mô hình và lựa chọn ra những loài cây ưu việt nhất cho từng mục tiêu phục hồi. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, hiệu quả không chỉ nằm ở các con số sinh trưởng, mà còn thể hiện ở sự cải thiện của môi trường đất, sự gia tăng của lớp thảm thực vật và sự quay trở lại của các loài động vật nhỏ. Những kết quả này khẳng định hướng đi ưu tiên giống cây địa phương là hoàn toàn đúng đắn, làm cơ sở khoa học cho việc nhân rộng các dự án trồng rừng và hoạt động quản lý rừng bền vững trong tương lai.

5.1. So sánh tỷ lệ sống và sinh trưởng của các giống cây bản địa

Dữ liệu từ bảng 4.19 và 4.20 của nghiên cứu cho thấy sự khác biệt rõ rệt về khả năng sinh trưởng giữa các loài cây bản địa. Các loài như Vù hương và Chò chỉ thể hiện khả năng tăng trưởng rất tốt trong các mô hình trồng bổ sung. Ngược lại, một số loài quý hiếm như Bách xanh, Thông tre có thể có tốc độ sinh trưởng chậm hơn trong giai đoạn đầu nhưng lại có giá trị bảo tồn cực kỳ cao. Phân tích tỷ lệ cây chết trung bình hàng năm (hình 4.2) và tỷ lệ cây chất lượng tốt (hình 4.3) giúp các nhà lâm nghiệp xác định được những loài cây có triển vọng nhất. Ví dụ, Lim xanh và Sến mật cho thấy sự ổn định cao cả về tỷ lệ sống và chất lượng cây trồng, chứng tỏ đây là những lựa chọn an toàn và hiệu quả cho các dự án trồng rừng lâu dài.

5.2. Đánh giá hiệu quả tổng thể giữa các dự án trồng rừng

So sánh tổng thể giữa các mô hình (bảng 4.18) cho thấy, mô hình làm giàu rừng dưới tán và khoanh nuôi có trồng bổ sung mang lại hiệu quả sinh thái cao hơn trong việc tái tạo cấu trúc rừng đa tầng. Mặc dù mô hình trồng mới trên đất trống có thể cho tăng trưởng nhanh hơn ở một số loài ưa sáng, nhưng lại đòi hỏi đầu tư lớn hơn và thời gian để hình thành một hệ sinh thái rừng hoàn chỉnh cũng lâu hơn. Hiệu quả của một dự án trồng rừng không chỉ đo bằng mét khối gỗ mà còn phải tính đến sự cải thiện về đa dạng sinh học, khả năng chống xói mòn đất, và sự bền vững lâu dài. Dựa trên các tiêu chí này, các phương pháp tác động nhẹ nhàng, tận dụng tối đa quá trình tự nhiên luôn được đánh giá cao hơn.