Trường đại học
Trường Đại Học Lâm NghiệpChuyên ngành
Khoa học Lâm nghiệpNgười đăng
Ẩn danhThể loại
Luận Văn Thạc Sỹ2009
Phí lưu trữ
30.000 VNĐMục lục chi tiết
Tóm tắt
Tái sinh lỗ trống là một quá trình diễn thế sinh thái quan trọng, đặc biệt trong các khu rừng thứ sinh bị tác động. Tại lâm phần rừng Mai Sơn, trạng thái rừng IIIA1 chiếm diện tích lớn, đặc trưng bởi cấu trúc rừng nghèo nàn, bị khai thác quá mức. Điều này tạo ra nhiều khoảng trống hay lỗ trống trong tán lá. Các lỗ trống này thay đổi hoàn toàn điều kiện lập địa tại chỗ, đặc biệt là cường độ ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm. Sự thay đổi này tạo cơ hội cho một thế hệ cây mới phát triển. Nghiên cứu của Nguyễn Thị Kha (2009) tại đây tập trung vào việc tìm hiểu quy luật hình thành và phát triển của lớp cây tái sinh trong các lỗ trống này. Mục tiêu là xác định đặc điểm về mật độ cây tái sinh, tổ thành loài, và sự phân bố của chúng. Hiểu rõ quá trình tái sinh tự nhiên này là chìa khóa để xây dựng các giải pháp lâm nghiệp bền vững. Các biện pháp này không chỉ giúp phục hồi rừng nghèo kiệt mà còn góp phần bảo tồn đa dạng sinh học và nâng cao giá trị của tài nguyên rừng. Quá trình này mô phỏng lại động thái tự nhiên của rừng, nơi các cây già cỗi đổ xuống tạo không gian cho thế hệ kế cận, nhưng ở đây, nó được thúc đẩy bởi các tác động nhân sinh trong quá khứ. Việc nghiên cứu sâu về sinh thái rừng tại các lỗ trống cung cấp cơ sở khoa học vững chắc cho công tác quản lý, giúp chuyển hóa các khu rừng nghèo kiệt thành những lâm phần khỏe mạnh và có giá trị hơn trong tương lai.
Theo thống kê, diện tích rừng nghèo kiệt thuộc trạng thái rừng IIIA1 tại Công ty Lâm nghiệp Mai Sơn chiếm 3.875,80 ha, tương đương 23,61% tổng diện tích tự nhiên. Đây là đối tượng rừng bị suy thoái nặng nề do khai thác chọn lọc và các hoạt động dân sinh trong nhiều năm. Hệ quả là cấu trúc rừng bị phá vỡ, hình thành nhiều lỗ trống với kích thước lỗ trống đa dạng. Những lỗ trống này không phải là dấu hiệu của sự suy vong hoàn toàn. Ngược lại, chúng đóng vai trò như những "vườn ươm tự nhiên", khởi đầu cho quá trình phục hồi rừng. Ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp xuống mặt đất rừng, làm thay đổi vi khí hậu lỗ trống, kích thích hạt giống của các loài cây gỗ ưa sáng nảy mầm và phát triển nhanh chóng. Quá trình này là một phần cốt lõi của diễn thế sinh thái, giúp rừng tự làm mới và tăng cường đa dạng sinh học theo thời gian. Do đó, việc hiểu và quản lý các lỗ trống là cực kỳ quan trọng trong quản lý tài nguyên rừng.
Trạng thái rừng IIIA1 là một phân loại trong hệ thống phân loại trạng thái rừng của Việt Nam, dùng để chỉ các khu rừng thứ sinh nghèo. Đặc điểm chính của trạng thái này là trữ lượng gỗ thấp, tầng cây cao còn sót lại chủ yếu là những cây phẩm chất xấu, cong queo, sâu bệnh. Mật độ cây gỗ lớn không đồng đều, tạo ra độ tàn che thấp và không liên tục. Đặc điểm đất rừng ở khu vực Mai Sơn chủ yếu là đất Feralit đỏ vàng, có tầng đất từ trung bình đến dày, nhưng có thể bị xói mòn ở những nơi dốc và mất lớp phủ thực vật. Môi trường sinh thái rừng trong trạng thái IIIA1 thường có sự xâm lấn mạnh mẽ của cây bụi, dây leo và tre nứa, gây cản trở lớn cho quá trình tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ có giá trị. Tuy nhiên, chính sự nghèo kiệt này lại tạo điều kiện cho các loài cây tiên phong, đặc biệt là cây gỗ ưa sáng, phát triển mạnh mẽ khi có lỗ trống xuất hiện.
Việc phục hồi rừng nghèo kiệt tại Mai Sơn đối mặt với nhiều thách thức lớn. Thách thức đầu tiên là sự cạnh tranh sinh học gay gắt. Các lỗ trống, dù tạo điều kiện ánh sáng thuận lợi, cũng là nơi cây bụi, cỏ dại và dây leo phát triển bùng nổ. Chúng cạnh tranh trực tiếp về không gian, ánh sáng, nước và dinh dưỡng với cây con tái sinh, làm giảm đáng kể mật độ cây tái sinh có triển vọng. Thách thức thứ hai đến từ nguồn giống tại chỗ. Do rừng đã bị khai thác chọn lọc các cây gỗ tốt trong thời gian dài, nguồn hạt giống của các loài cây có giá trị kinh tế cao trở nên khan hiếm. Điều này dẫn đến việc tổ thành loài của lớp cây tái sinh chủ yếu là các loài cây tiên phong, mọc nhanh nhưng giá trị gỗ thấp. Thứ ba, đặc điểm đất rừng đã bị suy thoái. Việc mất đi lớp thảm mục và xói mòn bề mặt làm giảm độ phì nhiêu của đất, ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của cây con. Cuối cùng, áp lực từ các hoạt động dân sinh vẫn còn hiện hữu. Việc chăn thả gia súc, khai thác củi và các lâm sản phụ trái phép có thể làm tổn hại đến lớp cây tái sinh non nớt. Giải quyết đồng bộ các thách thức này đòi hỏi một chiến lược quản lý tài nguyên rừng khoa học, kết hợp giữa bảo vệ nghiêm ngặt và áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp để hỗ trợ quá trình tái sinh tự nhiên.
Một trong những thách thức cốt lõi là sự suy giảm nghiêm trọng về đa dạng sinh học. Rừng IIIA1 tại Mai Sơn có cấu trúc rừng đơn giản hóa, thiếu vắng các loài cây gỗ quý và các loài động vật phụ thuộc. Quá trình khai thác chọn đã loại bỏ phần lớn cây mẹ ưu tú, làm gián đoạn chu trình phát tán hạt giống tự nhiên. Điều này dẫn đến một vòng luẩn quẩn: rừng nghèo kiệt chỉ có thể tái sinh ra một thế hệ cây có tổ thành loài tương tự hoặc nghèo nàn hơn. Cấu trúc rừng không đồng đều, với những khoảng trống lớn xen kẽ với những cụm cây bụi rậm rạp, tạo ra một môi trường không ổn định. Việc thiếu vắng các tầng tán đa dạng cũng ảnh hưởng đến khả năng giữ ẩm và điều hòa vi khí hậu lỗ trống, khiến cho việc phục hồi rừng trở nên khó khăn hơn và đòi hỏi sự can thiệp tích cực của con người.
Điều kiện lập địa tại Mai Sơn, dù có tiềm năng, cũng ẩn chứa nhiều thách thức. Địa hình bị chia cắt mạnh, độ dốc cao ở một số khu vực làm tăng nguy cơ xói mòn khi lớp phủ thực vật bị phá vỡ. Đặc điểm đất rừng có thể nhanh chóng bị rửa trôi chất dinh dưỡng nếu không có các biện pháp bảo vệ kịp thời. Bên cạnh các yếu tố tự nhiên, áp lực từ hoạt động của con người là một trở ngại lớn. Dân cư sống ven rừng, với đời sống còn nhiều khó khăn, vẫn phụ thuộc vào tài nguyên rừng để mưu sinh. Các hoạt động như khai thác gỗ trái phép, lấy củi, chăn thả gia súc trong rừng làm giảm mật độ cây tái sinh và cản trở sự phát triển của chúng. Để lâm nghiệp bền vững trở thành hiện thực, cần có những chính sách hỗ trợ sinh kế cho người dân địa phương, giảm sự phụ thuộc vào rừng và nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của việc phục hồi rừng.
Để đánh giá chính xác quá trình tái sinh lỗ trống rừng IIIA1, nghiên cứu của Nguyễn Thị Kha (2009) đã áp dụng một phương pháp luận khoa học chặt chẽ. Phương pháp tiếp cận cốt lõi dựa trên hệ thống ô tiêu chuẩn (OTC) và ô dạng bản (ODB) được bố trí một cách có hệ thống trong cả khu vực dưới tán và trong các lỗ trống. Các lỗ trống được phân loại theo kích thước lỗ trống dựa trên chiều cao trung bình của tầng cây cao. Cụ thể, nghiên cứu đã tiến hành lập 10 OTC tạm thời cho mỗi cấp độ tàn che khác nhau để xác định đặc điểm tầng cây cao. Trong mỗi OTC, 5 ô dạng bản (16m²) được lập để điều tra chi tiết về cây tái sinh và cây bụi thảm tươi. Đối với lỗ trống, tùy vào kích thước, số lượng ô dạng bản được bố trí từ 1 đến 4 ô để đảm bảo tính đại diện. Các chỉ tiêu thu thập bao gồm: mật độ cây tái sinh, tổ thành loài, chiều cao, đường kính gốc và chất lượng cây. Đặc biệt, nghiên cứu chú trọng đo đạc nhân tố vi khí hậu lỗ trống, nhất là cường độ ánh sáng, bằng các thiết bị chuyên dụng tại các thời điểm khác nhau trong ngày. Dữ liệu sau đó được xử lý bằng các phần mềm thống kê như Excel để phân tích mối tương quan giữa các nhân tố sinh thái và đặc điểm của lớp cây tái sinh, từ đó làm cơ sở đề xuất các giải pháp phục hồi rừng.
Việc thu thập số liệu thực địa được tiến hành một cách bài bản. Các ô tiêu chuẩn tạm thời (OTC) với diện tích 200m² (10m x 20m) được lập để đánh giá cấu trúc rừng của tầng cây cao. Trong mỗi OTC, toàn bộ cây gỗ có đường kính D1.3 được đo đạc, xác định tên loài, chiều cao vút ngọn và đường kính tán. Độ tàn che được xác định bằng máy KB-2 với 100 điểm đo/OTC để đảm bảo độ chính xác. Song song đó, các ô dạng bản (ODB) 16m² (4m x 4m) được sử dụng để điều tra lớp cây tái sinh. Tại đây, từng cây tái sinh được đánh số, xác định loài, đo chiều cao, đường kính gốc và phân loại chất lượng (tốt, trung bình, xấu). Phương pháp này cho phép liên kết trực tiếp đặc điểm của tầng cây cao với tình trạng tái sinh tự nhiên bên dưới, cung cấp một bức tranh toàn diện về động thái sinh thái rừng.
Để đánh giá các nhân tố sinh thái, nghiên cứu tập trung vào ánh sáng và thảm thực vật cạnh tranh. Cường độ ánh sáng được đo tại tâm các ODB, ở hai độ cao (sát mặt đất và 1m) và vào hai thời điểm trong ngày (12h-13h và 15h-16h) để ghi nhận sự biến động. Dữ liệu này giúp lượng hóa sự khác biệt về môi trường ánh sáng giữa các kích thước lỗ trống khác nhau và so với khu vực dưới tán. Lớp cây bụi thảm tươi, đối thủ cạnh tranh chính của cây tái sinh, cũng được đánh giá về độ che phủ và thành phần loài chủ yếu. Mật độ cây tái sinh sau đó được tính toán và quy đổi ra đơn vị cây/ha. Việc phân tích mối tương quan giữa cường độ ánh sáng, độ che phủ của cây bụi và các chỉ số của cây tái sinh (mật độ, sinh trưởng) là bước quan trọng nhất để làm sáng tỏ cơ chế của quá trình tái sinh lỗ trống.
Kết quả nghiên cứu tại lâm phần rừng Mai Sơn cho thấy quá trình tái sinh tự nhiên diễn ra mạnh mẽ nhưng có sự khác biệt rõ rệt giữa các điều kiện khác nhau. Mật độ cây tái sinh biến động lớn, từ 2.422 cây/ha ở nơi có độ tàn che cao đến 3.766 cây/ha ở nơi tán rừng thưa và trong các lỗ trống. Điều này khẳng định vai trò quyết định của ánh sáng đối với việc kích thích tái sinh. Về tổ thành loài, lớp cây tái sinh rất phong phú với sự xuất hiện của 25-34 loài, cao hơn so với tầng cây cao. Đáng chú ý, trong tổ thành tái sinh đã xuất hiện các loài có giá trị kinh tế và sinh thái như Re hương, Lim xanh, Nghiến, dù số lượng còn ít. Tuy nhiên, chiếm ưu thế vẫn là các cây gỗ ưa sáng mọc nhanh như Sau sau, Trám trắng, Mán đỉa. Phân tích cho thấy kích thước lỗ trống ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc rừng tương lai. Lỗ trống nhỏ thường ưu tiên cho các cây gỗ chịu bóng hoặc ưa sáng nhẹ, trong khi lỗ trống lớn là môi trường lý tưởng cho các loài tiên phong ưa sáng mạnh. Sự phân bố cây tái sinh trên mặt đất chủ yếu có dạng phân bố cụm, phản ánh nguồn giống tập trung từ cây mẹ và các điều kiện lập địa thuận lợi cục bộ. Những kết quả này cung cấp bằng chứng khoa học cho việc cần có các tác động lâm sinh phù hợp để định hướng quá trình phục hồi rừng.
Tổ thành loài của lớp cây tái sinh phản ánh rõ nét quá trình diễn thế sinh thái. Trong các lỗ trống, nhóm cây gỗ ưa sáng chiếm ưu thế tuyệt đối. Các loài như Sau sau (Liquidambar formosana), Trám trắng (Canarium album), Mán đỉa (Gironniera subaequalis) có hệ số tổ thành cao, thể hiện khả năng thích nghi và cạnh tranh tốt trong điều kiện ánh sáng dồi dào. Ngược lại, dưới tán rừng có độ tàn che cao, nhóm cây gỗ chịu bóng như Lim xanh (Erythrophleum fordii) và một số loài khác có cơ hội phát triển tốt hơn, mặc dù mật độ không cao. Sự khác biệt này cho thấy tái sinh lỗ trống là một cơ chế quan trọng để duy trì sự cùng tồn tại của các nhóm loài sinh thái khác nhau, qua đó làm tăng tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái rừng. Việc điều tiết kích thước lỗ trống có thể trở thành công cụ để định hướng thành phần loài cho thế hệ rừng tương lai.
Nghiên cứu chỉ ra mối quan hệ nghịch biến rõ ràng giữa độ tàn che và mật độ cây tái sinh. Ở cấp tàn che > 0.7, mật độ tái sinh chỉ đạt khoảng 2.422 cây/ha. Ngược lại, ở cấp tàn che < 0.3, mật độ tăng lên đến 3.766 cây/ha. Ánh sáng không chỉ ảnh hưởng đến số lượng mà còn cả chất lượng. Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng (chiều cao > 1.5m, chất lượng tốt) cao hơn đáng kể ở những nơi có điều kiện ánh sáng tốt hơn. Cụ thể, tỷ lệ cây có triển vọng ở cấp tàn che ≤ 0.3 là 74,07%, trong khi ở cấp tàn che 0.5 – 0.7 chỉ là 67,26%. Điều này chứng tỏ, việc giảm độ tàn che một cách hợp lý thông qua các biện pháp lâm sinh là yếu tố then chốt để thúc đẩy cả về số lượng và chất lượng của lớp cây tái sinh, đẩy nhanh quá trình phục hồi rừng.
Dựa trên các kết quả nghiên cứu khoa học, việc xúc tiến tái sinh lỗ trống rừng IIIA1 tại Mai Sơn cần một hệ thống giải pháp kỹ thuật đồng bộ và hiệu quả. Bí quyết cốt lõi nằm ở việc điều khiển nhân tố ánh sáng một cách chủ động. Thay vì để rừng tự phục hồi một cách chậm chạp, cần áp dụng các biện pháp lâm sinh như mở tán, chặt bỏ cây phi mục đích, và giải phóng cây tái sinh có triển vọng khỏi sự chèn ép của cây bụi và dây leo. Cụ thể, cần tạo ra các lỗ trống nhân tạo với kích thước lỗ trống được tính toán hợp lý, khoảng 2-3 lần chiều cao của tầng cây cao, để tối ưu hóa điều kiện cho các loài cây gỗ ưa sáng có giá trị phát triển. Đồng thời, cần thực hiện làm giàu rừng bằng cách trồng bổ sung các loài cây bản địa có giá trị kinh tế cao, đặc biệt là những loài mà nguồn giống tự nhiên đã cạn kiệt. Các loài như Lim xanh, Re hương, Nghiến cần được ưu tiên. Việc kết hợp giữa xúc tiến tái sinh tự nhiên và trồng bổ sung sẽ rút ngắn thời gian phục hồi rừng, cải thiện cấu trúc rừng và nâng cao giá trị kinh tế. Quan trọng không kém là phải có cơ chế quản lý tài nguyên rừng chặt chẽ, ngăn chặn các tác động tiêu cực từ con người, đảm bảo cho thế hệ cây non có đủ thời gian và không gian để phát triển, hướng tới một nền lâm nghiệp bền vững.
Các kỹ thuật lâm sinh cần được áp dụng một cách linh hoạt. Đầu tiên là biện pháp giải phóng cây tái sinh. Cần tiến hành phát quang cây bụi, dây leo xung quanh các cây tái sinh mục đích có triển vọng để giảm cạnh tranh và tăng cường ánh sáng. Thứ hai là biện pháp mở tán có chọn lọc. Cần chặt bỏ những cây cong queo, sâu bệnh ở tầng cây cao để tăng lượng ánh sáng xuống mặt đất, nhưng vẫn giữ lại những cây mẹ tốt để làm nguồn giống. Kích thước lỗ trống tạo ra cần được kiểm soát để tránh gây xói mòn đất và sự phát triển quá mức của cỏ dại. Việc áp dụng các biện pháp này cần được theo dõi và đánh giá thường xuyên để điều chỉnh cho phù hợp với từng điều kiện lập địa cụ thể, đảm bảo quá trình phục hồi rừng diễn ra hiệu quả nhất.
Xúc tiến tái sinh tự nhiên cần được kết hợp với làm giàu rừng. Ở những lỗ trống lớn hoặc nơi mật độ cây tái sinh mục đích quá thưa, cần tiến hành trồng bổ sung cây con của các loài bản địa giá trị. Việc lựa chọn loài cây trồng phải phù hợp với đặc điểm đất rừng và mục tiêu kinh doanh. Song song đó, công tác bảo vệ phải được đặt lên hàng đầu. Cần xây dựng các quy ước, hương ước bảo vệ rừng tại cộng đồng, tuần tra ngăn chặn các hành vi xâm hại đến rừng. Đặc biệt, cần bảo vệ nghiêm ngặt lớp cây tái sinh non, tránh sự phá hoại của gia súc. Sự kết hợp giữa kỹ thuật và quản lý cộng đồng sẽ tạo ra sức mạnh tổng hợp, đảm bảo sự thành công của chiến lược phục hồi rừng tại lâm phần rừng Mai Sơn.
Nghiên cứu về tái sinh lỗ trống rừng IIIA1 tại Mai Sơn không chỉ giải quyết vấn đề trước mắt mà còn mở ra một hướng đi bền vững cho tương lai. Tương lai của lâm nghiệp bền vững tại đây phụ thuộc vào khả năng vận dụng các quy luật sinh thái rừng vào thực tiễn quản lý. Thay vì các giải pháp can thiệp thô bạo như chặt trắng và trồng lại rừng thuần loài, mô hình quản lý dựa trên việc xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp làm giàu rừng sẽ mang lại nhiều lợi ích hơn. Mô hình này giúp duy trì và nâng cao đa dạng sinh học, cải thiện cấu trúc rừng theo hướng đa tầng, đa loài, và tăng khả năng chống chịu của hệ sinh thái trước các biến đổi môi trường. Về lâu dài, việc phục hồi rừng thành công sẽ cải thiện chức năng phòng hộ, điều tiết nguồn nước và bảo vệ đất. Đồng thời, nó tạo ra nguồn lâm sản có giá trị, góp phần cải thiện sinh kế cho cộng đồng địa phương. Để thực hiện được tầm nhìn này, cần có sự đầu tư liên tục vào nghiên cứu khoa học, theo dõi diễn biến của rừng, và xây dựng các chính sách phù hợp để khuyến khích người dân tham gia vào công tác quản lý tài nguyên rừng. Lâm phần rừng Mai Sơn có thể trở thành một mô hình kiểu mẫu về phục hồi rừng nghèo kiệt dựa trên cơ sở khoa học và sự tham gia của cộng đồng.
Hướng đi cho tương lai là xây dựng một mô hình quản lý tài nguyên rừng linh hoạt, tôn trọng và thuận theo các quy luật của diễn thế sinh thái. Thay vì áp đặt một mục tiêu cứng nhắc, các nhà quản lý cần quan sát và hỗ trợ các quá trình tự nhiên. Mô hình này bao gồm việc phân vùng chức năng rõ ràng, xác định những khu vực ưu tiên cho phục hồi rừng tự nhiên và những khu vực cần can thiệp mạnh hơn. Cần xây dựng các bản đồ về tiềm năng tái sinh dựa trên điều kiện lập địa và nguồn giống hiện có. Các hoạt động lâm sinh sẽ không mang tính đại trà mà được thiết kế "may đo" cho từng lô khoảnh, dựa trên đặc điểm của tổ thành loài và mật độ cây tái sinh. Đây là cách tiếp cận của lâm nghiệp bền vững, hướng tới sự hài hòa giữa con người và tự nhiên.
Tiềm năng phục hồi rừng tại Mai Sơn là rất lớn. Kết quả nghiên cứu cho thấy, dù ở trạng thái rừng IIIA1 nghèo kiệt, năng lực tái sinh của hệ sinh thái vẫn còn mạnh mẽ. Nếu được quản lý và tác động đúng cách, các khu rừng này có thể phục hồi cấu trúc rừng và thành phần loài gần với trạng thái nguyên sinh sau vài thập kỷ. Quá trình này không chỉ phục hồi giá trị kinh tế của rừng mà còn có ý nghĩa to lớn trong việc bảo tồn đa dạng sinh học. Một khu rừng đa dạng và khỏe mạnh sẽ là nơi cư trú cho nhiều loài động thực vật quý hiếm, góp phần vào nỗ lực bảo tồn chung của quốc gia. Đầu tư cho phục hồi rừng hôm nay chính là đầu tư cho một tương lai bền vững về cả kinh tế, xã hội và môi trường cho khu vực Mai Sơn.
Bạn đang xem trước tài liệu:
Nghiên cứu đặc điểm tái sinh lỗ trống dưới tán trạng thái trạng thái rừng iiia1 tại công ty lâm nghiệp mai sơn huyện lục nam