Phục hồi rừng thứ sinh nghèo: Cấu trúc & Giải pháp lâm sinh

Lời cảm ơn

Danh mục các bảng

Danh mục các biểu

ĐẶT VẤN ĐỀ

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng

1.1.1. Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng

1.1.2. Về hình thái cấu trúc rừng mưa

1.1.3. Về cấu trúc tổ thành

1.1.4. Về cấu trúc tầng thứ

1.1.5. Về phân bố số cây theo cỡ đường kính (N-D1.3)

1.1.6. Về phân bố số cây theo chiều cao (N-H)

1.1.7. Về phân loại rừng thứ sinh nghèo và các xử lý lâm sinh

1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng

1.2.1. Về nghiên cứu cấu trúc rừng

1.2.2. Về cấu trúc tổ thành

1.2.3. Về cấu trúc tầng thứ

1.2.4. Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3)

1.2.5. Phân bố số cây theo cỡ chiều cao(N/Hvn)

1.2.6. Nghiên cứu về tái sinh tự nhiên

1.3. Quan điểm về rừng thứ sinh nghèo và phục hồi rừng thứ sinh nghèo

2. CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1. Vị trí địa lý

2.2. Địa hình địa thế

2.3. Thổ nhưỡng, đất đai

2.4. Khí hậu, thuỷ văn

2.5. Tình hình kinh tế xã hội

2.6. Điều kiện giao thông và cơ sở hạ tầng

2.7. Hiện trạng tài nguyên rừng và tình hình sử dụng đất

3. CHƯƠNG 3: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1. Mục tiêu nghiên cứu

3.1.1.1. Về thực tiễn

3.1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.2. Nội dung nghiên cứu

3.2.1. Một số đặc điểm cấu trúc rừng

3.2.2. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh trong điều chế rừng

3.3. Phương pháp nghiên cứu

3.3.1. Phương pháp luận tổng quát

3.3.2. Phương pháp thu thập số liệu

3.3.3. Phương pháp xử lý số liệu

3.3.3.1. Tính toán các chỉ tiêu cần thiết

3.3.3.2. Phân loại trạng thái rừng

3.3.3.3. Xác định tổ thành lâm phần

3.3.3.4. Mô phỏng các phân bố thực nghiệm

3.3.3.5. Tương quan giữa chiều cao vút ngọn (Hvn) với đường kính (D1.3)

3.3.3.6. Quan hệ giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực (Dt/D1.3)

3.3.3.7. Phương pháp xác định kiểu phân bố cây rừng trên mặt đất

3.3.3.8. Đánh giá tái sinh của rừng

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1. Một số đặc điểm cấu trúc rừng

4.1.1. Cấu trúc tổ thành rừng

4.1.1.1. Tổ thành loài cây theo tỷ lệ số cây của mỗi loài trong lâm phần

4.1.1.2. Tổ thành loài cây tính theo IV%

4.1.1.3. Tổ thành của nhóm loài cây mục đích

4.1.1.4. Một số nhận xét về kết quả nghiên cứu tổ thành

4.1.2. Mật độ tầng cây cao và hình thái phân bố cây rừng

4.1.2.1. Mật độ tầng cây cao

4.1.2.2. Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất

4.1.3. Cấu trúc đường kính

4.1.3.1. Phân bố số lượng loài cây theo cỡ đường kính (NL/D1.3)

4.1.3.2. Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3)

4.1.3.3. Phân bố số cây mục đích theo cỡ kính

4.1.4. Cấu trúc phân bố số cây theo cỡ chiều cao

4.1.4.1. Phân bố số lượng loài cây theo cỡ chiều cao (NL/H)

4.1.4.2. Phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/Hvn)

4.1.4.3. Phân bố số cây mục đích theo cỡ chiều cao (Nmđ/Hvn)

4.1.5. Một số quy luật tương quan

4.1.5.1. Tương quan giữa chiều cao với đường kính thân cây (Hvn/D1.3)

4.1.5.2. Tương quan giữa đường kính tán với đường kính thân cây (Dt/D1.3)

4.2. Đặc điểm tái sinh rừng

4.2.1. Tổ thành loài cây tái sinh

4.2.2. Mật độ cây tái sinh

4.2.3. Phân bố cây tái sinh theo chiều cao

4.2.4. Hình thái phân bố cây tái sinh

4.3. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh trong điều chế rừng tại công ty lâm nghiệp Mai Sơn

4.3.1. Trạng thái rừng IIB

4.3.1.1. Đối với tầng cây cao:

4.3.1.2. Đối với tầng cây tái sinh

4.3.2. Trạng thái rừng IIIA1

4.3.2.1. Đối với tầng cây cao:

4.3.2.2. Đối với tầng cây tái sinh:

4.3.3. Trạng thái rừng IIIA2

4.3.3.1. Đối với tầng cây cao:

4.3.3.2. Đối với tầng cây tái sinh

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Hiểu đúng về phục hồi rừng thứ sinh nghèo và cấu trúc

Rừng tự nhiên tại Việt Nam, đặc biệt là các khu vực miền núi phía Bắc, đang đối mặt với tình trạng suy thoái nghiêm trọng, phần lớn diện tích còn lại là rừng thứ sinh nghèo. Việc phục hồi rừng thứ sinh nghèo không chỉ là một nhiệm vụ cấp bách để bảo vệ môi trường mà còn là nền tảng cho quản lý rừng bền vững. Đây là loại rừng hình thành sau các tác động mạnh như khai thác kiệt quệ hoặc canh tác nương rẫy, có cấu trúc phức tạp và giá trị kinh tế thấp. Để cải tạo rừng nghèo kiệt hiệu quả, việc đầu tiên và quan trọng nhất là phải hiểu rõ các đặc điểm cấu trúc bên trong của quần xã thực vật. Cấu trúc rừng, bao gồm tổ thành loài cây, mật độ, phân bố theo không gian và thời gian, chính là tấm gương phản ánh sức khỏe của hệ sinh thái rừng. Nắm vững các quy luật này là cơ sở khoa học để đề xuất các kỹ thuật lâm sinh phù hợp, dẫn dắt rừng phát triển theo hướng tích cực, vừa nâng cao giá trị kinh tế, vừa tăng cường đa dạng sinh học và khả năng phòng hộ.

1.1. Hiện trạng suy thoái rừng và tầm quan trọng của hệ sinh thái rừng

Hiện nay, phần lớn diện tích rừng tự nhiên ở Việt Nam đã bị suy giảm chất lượng, trở thành rừng nghèo, trữ lượng thấp. Theo Cục phát triển Lâm nghiệp, trong tổng số 5,181 triệu ha rừng lá rộng thường xanh, rừng nghèo chiếm tới 55,9%. Tình trạng suy thoái rừng này không chỉ làm mất đi nguồn tài nguyên gỗ quý mà còn ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, gây xói mòn đất, lũ lụt và làm giảm khả năng hấp thụ carbon. Một hệ sinh thái rừng khỏe mạnh đóng vai trò lá phổi xanh, điều hòa khí hậu và là nơi cư trú của vô số loài sinh vật. Do đó, việc phục hồi các khu rừng đã suy thoái là yêu cầu sống còn để đảm bảo cân bằng sinh thái và phát triển bền vững, đặc biệt tại các vùng đất trống đồi núi trọc.

1.2. Định nghĩa cấu trúc rừng Tổ thành loài tầng tán và mật độ

Cấu trúc rừng là sự sắp xếp của các thành phần trong quần xã thực vật theo không gian và thời gian. Các yếu tố cấu trúc cơ bản bao gồm: tổ thành loài cây (tỷ lệ tham gia của các loài khác nhau), cấu trúc tầng tán (sự phân bố cây rừng theo chiều thẳng đứng), mật độ (số lượng cây trên một đơn vị diện tích), và phân bố số cây theo đường kính, chiều cao. Rừng thứ sinh nghèo thường có cấu trúc không rõ ràng, độ che phủ thấp, và sự xáo trộn lớn về mật độ. Việc nghiên cứu định lượng các yếu tố này giúp xác định mức độ suy thoái và tiềm năng phục hồi, từ đó xây dựng các mô hình kinh doanh và biện pháp tác động phù hợp.

II. Thách thức lớn trong cải tạo rừng nghèo kiệt hiện nay

Quá trình phục hồi rừng thứ sinh nghèo gặp phải vô vàn thách thức, chủ yếu xuất phát từ chính cấu trúc phức tạp và không ổn định của nó. Sau các tác động của con người, rừng không chỉ mất đi những cây gỗ lớn có giá trị mà còn bị phá vỡ kết cấu vốn có. Sự cạnh tranh sinh tồn giữa các loài cây trở nên gay gắt, trong đó các loài cây phi mục đích, cây bụi, dây leo thường phát triển mạnh, lấn át cây bản địa có giá trị kinh tế. Một nghiên cứu điển hình tại công ty lâm nghiệp Mai Sơn (Bắc Giang) cho thấy, dù có mật độ cây khá cao nhưng tỷ lệ cây mục đích lại biến động lớn, và tổ thành loài cực kỳ phức tạp. Việc cải tạo rừng nghèo kiệt đòi hỏi phải giải quyết đồng thời các vấn đề về điều chỉnh tổ thành, kiểm soát mật độ và cải thiện không gian dinh dưỡng. Nếu không có các biện pháp can thiệp đúng đắn, quá trình diễn thế tự nhiên có thể đi chệch hướng, dẫn đến các trạng thái rừng kém giá trị hơn, thậm chí là trảng cỏ, cây bụi.

2.1. Phân tích tổ thành loài cây Sự hỗn tạp giữa loài mục đích và phi mục đích

Một trong những đặc trưng rõ nét nhất của rừng thứ sinh nghèo là tổ thành loài cây rất phức tạp. Nghiên cứu tại Mai Sơn chỉ ra rằng, trên một ô tiêu chuẩn có thể xuất hiện từ 34 đến 47 loài cây gỗ khác nhau. Đáng chú ý, nhóm loài ưu thế không chỉ bao gồm các loài có giá trị kinh tế như Lim xanh, Táu, Dẻ, Rè mà còn có sự góp mặt đáng kể của các loài phi mục đích, giá trị thấp như giác ngựa, bọ ngứa, máu chó. Sự hỗn tạp này tạo ra một môi trường cạnh tranh gay gắt về ánh sáng và dinh dưỡng, kìm hãm sự phát triển của các cây mục đích. Do đó, việc nhận diện và điều chỉnh tỷ lệ các nhóm loài này là bước đi tiên quyết trong mọi kế hoạch làm giàu rừng.

2.2. Vấn đề về mật độ và hình thái phân bố cây rừng không đồng đều

Mật độ cây rừng là một chỉ số quan trọng phản ánh mức độ tận dụng không gian. Tại khu vực nghiên cứu, mật độ tầng cây cao dao động từ 618 đến 942 cây/ha, một con số đủ lớn cho việc phục hồi. Tuy nhiên, vấn đề nằm ở chỗ tỷ lệ cây mục đích trong tổng số đó lại biến động rất lớn, từ 36,6% đến 81,1%. Điều này cho thấy sự phân bố không đồng đều, có những khu vực cây mục đích tập trung nhưng cũng có những khoảng trống lớn hoặc bị các loài cây khác lấn át. Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất thường theo dạng cụm, tạo ra những tán lá không liên tục và độ che phủ thấp, ảnh hưởng đến khả năng tái sinh rừng tự nhiên và bảo vệ đất.

III. Hướng dẫn các giải pháp lâm sinh phục hồi rừng hiệu quả

Để phục hồi rừng thứ sinh nghèo thành công, cần áp dụng một hệ thống các giải pháp lâm sinh được xây dựng dựa trên cơ sở phân tích khoa học về cấu trúc rừng hiện trạng. Mục tiêu chính là dẫn dắt khu rừng phát triển theo hướng có lợi cả về kinh tế và sinh thái, đơn giản hóa cấu trúc tổ thành, và nâng cao tỷ lệ các loài cây mục đích. Các biện pháp này không phải là sự can thiệp thô bạo vào tự nhiên, mà là những tác động kỹ thuật có chọn lọc, mô phỏng và thúc đẩy các quy luật phát triển tích cực của hệ sinh thái rừng. Hai nhóm giải pháp chính bao gồm điều chỉnh cấu trúc lâm phần hiện có và hỗ trợ, xúc tiến tái sinh tự nhiên để tạo ra một thế hệ cây mới khỏe mạnh. Sự kết hợp hài hòa giữa các kỹ thuật này sẽ giúp quá trình làm giàu rừng diễn ra nhanh chóng và bền vững, biến những khu rừng nghèo kiệt thành những lâm phần có giá trị cao.

3.1. Kỹ thuật lâm sinh điều chỉnh tổ thành và mật độ cây rừng

Đây là nhóm biện pháp tác động trực tiếp vào tầng cây cao hiện có. Kỹ thuật chủ yếu là chặt tỉa và nuôi dưỡng. Nguyên tắc là "chặt bỏ cây xấu, giữ lại cây tốt", loại bỏ những cây phi mục đích, cây bị sâu bệnh, hình dáng xấu để giải phóng không gian dinh dưỡng và ánh sáng cho các cây bản địa có giá trị. Dựa trên phân tích tổ thành loài cây và mật độ, các nhà lâm nghiệp sẽ xác định cường độ tỉa thưa phù hợp cho từng trạng thái rừng. Ví dụ, đối với trạng thái rừng IIIA1 và IIIA2 tại Mai Sơn, cần ưu tiên loại bỏ các loài như giác ngựa, bọ ngứa trong nhóm ưu thế để tạo điều kiện cho Lim xanh, Táu, Dẻ phát triển, từ đó dần dần cải thiện chất lượng lâm phần.

3.2. Biện pháp xúc tiến tái sinh tự nhiên và trồng rừng bổ sung

Bên cạnh việc cải tạo tầng cây cao, việc tạo ra một thế hệ kế cận là yếu tố quyết định sự thành công lâu dài của việc phục hồi. Xúc tiến tái sinh tự nhiên là biện pháp lợi dụng nguồn giống sẵn có trong đất và từ cây mẹ còn sót lại. Các hoạt động bao gồm phát quang dây leo, cây bụi, xới đất cục bộ để hạt dễ nảy mầm và điều chỉnh độ che phủ của tán lá để cung cấp lượng ánh sáng phù hợp cho cây con. Trong trường hợp nguồn cây tái sinh tự nhiên không đủ về số lượng hoặc chất lượng, đặc biệt là thiếu vắng các loài mục đích, cần tiến hành trồng rừng bổ sung. Phương pháp này ưu tiên sử dụng các loài cây tiên phong mọc nhanh hoặc các loài cây bản địa có giá trị kinh tế cao, trồng theo đám hoặc theo băng trong các khoảng trống của rừng.

IV. Kết quả phục hồi rừng tại Bắc Giang Nghiên cứu thực tiễn

Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tại công ty lâm nghiệp Mai Sơn, tỉnh Bắc Giang, cung cấp một bức tranh chi tiết và cơ sở thực tiễn vững chắc cho việc đề xuất các giải pháp lâm sinh cụ thể. Kết quả cho thấy rừng ở đây, dù được phân loại là rừng thứ sinh nghèo, vẫn ẩn chứa tiềm năng phục hồi to lớn. Số lượng loài cây gỗ khá phong phú, mật độ cây đủ lớn, và đặc biệt là sự hiện diện của nhiều loài cây mục đích có giá trị như Lim xanh, Táu, Dẻ. Đây là những tiền đề quan trọng cho các hoạt động cải tạo rừng nghèo kiệt. Tuy nhiên, các chỉ số về cấu trúc cũng bộc lộ những vấn đề cần can thiệp ngay lập tức, như sự cạnh tranh của các loài phi mục đích và cấu trúc tầng tán chưa ổn định. Việc phân tích định lượng các chỉ số như IV% (mức độ quan trọng của loài) và phân bố N/D (số cây theo đường kính) đã giúp lượng hóa được các vấn đề này, tạo nền tảng cho việc xây dựng một mô hình quản lý rừng bền vững phù hợp với điều kiện địa phương.

4.1. Đặc điểm tổ thành và đa dạng sinh học tại khu vực nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu tại Mai Sơn cho thấy đa dạng sinh học ở mức khá cao với số loài cây gỗ trong các ô tiêu chuẩn dao động từ 34 đến 47 loài. Tỷ lệ tổ thành loài cây mục đích cũng đáng khích lệ, chiếm từ 44,04% đến 78,25% theo chỉ số IV%. Điều này chứng tỏ tiềm năng làm giàu rừng là rất lớn nếu có biện pháp tác động hợp lý. Tuy nhiên, các loài cây ưu thế sinh thái (có chỉ số IV% > 5%) bao gồm cả những loài giá trị kinh tế thấp. Ví dụ, ở trạng thái IIIA1, loài Giác ngựa (phi mục đích) có IV% lên tới 22,92%, chiếm ưu thế vượt trội. Đây chính là đối tượng cần được điều chỉnh thông qua các kỹ thuật lâm sinh để nhường lại không gian cho các loài khác.

4.2. Đề xuất mô hình quản lý rừng bền vững dựa trên kết quả thực tiễn

Dựa trên phân tích cấu trúc, các biện pháp được đề xuất cho từng trạng thái rừng. Đối với trạng thái IIB và IIIA2, nơi có tiềm năng phục hồi tốt và đã có sự phân hóa tầng thứ, cần tập trung vào việc chặt nuôi dưỡng, giải phóng cây mục đích khỏi sự chèn ép. Đối với trạng thái IIIA1, nơi rừng bị khai thác kiệt hơn, cần kết hợp giữa việc loại bỏ cây phi mục đích ở tầng cao và xúc tiến tái sinh tự nhiên hoặc trồng rừng bổ sung ở tầng thấp. Mô hình quản lý rừng bền vững này không chỉ hướng tới mục tiêu kinh tế mà còn chú trọng bảo tồn nguồn gen cây bản địa và nâng cao các giá trị phòng hộ của hệ sinh thái rừng.

V. Tương lai của quản lý rừng bền vững và chính sách hỗ trợ

Việc phục hồi rừng thứ sinh nghèo không thể chỉ dựa vào các giải pháp kỹ thuật đơn lẻ mà cần một chiến lược tổng thể, kết hợp giữa khoa học công nghệ, chính sách vĩ mô và sự tham gia của cộng đồng. Tương lai của quản lý rừng bền vững phụ thuộc vào khả năng tích hợp các giá trị đa mục tiêu của rừng: kinh tế, xã hội và môi trường. Các mô hình lâm nghiệp cộng đồng đang cho thấy hiệu quả rõ rệt, khi người dân địa phương được trao quyền và hưởng lợi từ việc bảo vệ và phát triển rừng. Song song đó, các chính sách của nhà nước đóng vai trò then chốt trong việc tạo động lực và nguồn lực tài chính. Việc triển khai hiệu quả các chính sách này sẽ là đòn bẩy quan trọng, giúp biến các khu đất trống đồi núi trọc và rừng nghèo kiệt thành những hệ sinh thái giàu có, góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững quốc gia và ứng phó với biến đổi khí hậu toàn cầu.

5.1. Vai trò của lâm nghiệp cộng đồng trong bảo tồn đa dạng sinh học

Giao rừng cho cộng đồng quản lý là một hướng đi chiến lược. Khi người dân có quyền lợi và trách nhiệm trực tiếp, họ sẽ trở thành những người bảo vệ rừng hiệu quả nhất. Mô hình lâm nghiệp cộng đồng không chỉ giúp cải thiện sinh kế, giảm áp lực khai thác trái phép mà còn phát huy tri thức bản địa trong việc bảo vệ và sử dụng tài nguyên. Cộng đồng có thể tham gia vào các hoạt động như tuần tra, phòng chống cháy rừng, trồng rừng bổ sung bằng các loài cây bản địa và theo dõi diễn thế rừng. Qua đó, công tác bảo tồn đa dạng sinh học được thực hiện ngay tại gốc, đảm bảo sự phát triển hài hòa giữa con người và thiên nhiên.

5.2. Chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng PFES là đòn bẩy

Chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng (PFES) là một công cụ kinh tế quan trọng, tạo nguồn tài chính bền vững cho công tác bảo vệ và phát triển rừng. Theo cơ chế này, các bên hưởng lợi từ dịch vụ của rừng (như cung cấp nước sạch, hấp thụ carbon, bảo vệ cảnh quan) sẽ chi trả cho các chủ rừng để duy trì và nâng cao chất lượng hệ sinh thái rừng. Nguồn kinh phí từ PFES có thể được tái đầu tư vào các hoạt động phục hồi rừng thứ sinh nghèo, hỗ trợ cộng đồng thực hiện các giải pháp lâm sinh, và cải thiện cơ sở hạ tầng. Đây là một cơ chế đôi bên cùng có lợi, lượng hóa được giá trị vô hình của rừng và tạo động lực kinh tế mạnh mẽ cho quản lý rừng bền vững.

Nghiên cứu cấu trúc rừng thứ sinh nghèo và biện pháp lâm sinh tại Mai Sơn, Bắc Giang