Luận văn Thạc sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu cơ sở khoa học phục hồi rừng sau cháy tại huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng

Chia sẻ: Tri Lễ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là phân tích được hiện trạng và đặc điểm của thảm thực vật phục hồi tự nhiên trên đất rừng sau cháy làm cơ sở phân loại khả năng phục hồi tại khu vực nghiên cứu; phân loại tiềm năng phục hồi rừng thông qua thời gian phục hồi sau cháy nhằm đề xuất được một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu cơ sở khoa học phục hồi rừng sau cháy tại huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HÀ ĐỨC LINH NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC HỒI RỪNG SAU CHÁY TẠI HUYỆN HÒA AN, TỈNH CAO BẰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HÀ ĐỨC LINH NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC HỒI RỪNG SAU CHÁY TẠI HUYỆN HÒA AN, TỈNH CAO BẰNG Ngành: Lâm học Mã số: 8620201 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ THU HOÀN THÁI NGUYÊN - 2020
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Thái nguyên, ngày 10 tháng 10 năm 2020 Học viên Hà Đức Linh
ii LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo thạc sĩ lâm học tại Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên. Được sự nhất trí của của Nhà trường và Khoa lâm nghiệp, tôi thực hiện luận văn tốt nghiệp với đề tài: "Nghiên cứu cơ sở khoa học phục hồi rừng sau cháy tại huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng". Để có được kết quả đó, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS. Nguyễn Thị Thu Hoàn là người đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ, cung cấp thông tin bổ ích, tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn tới: Ban Giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp - Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên, thư viện trường Đại học Nông Lâm, lãnh đạo cơ quan, cùng bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Mặc dù đã cố gắng trong quá trình thực hiện nhưng do kiến thức, kinh nghiệm của bản thân và điều kiện về thời gian cũng như tư liệu tham khảo còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp chỉ bảo của thầy cô giáo. Cuối cùng tôi xin kính chúc toàn thể các thầy cô giáo sức khỏe, hạnh phúc và thành đạt trong công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học. Thái Nguyên, ngày 10 tháng 10 năm 2020 Học viên Hà Đức Linh
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ........................................v DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH............................................................................ vi MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 1. Đặt vấn đề ...............................................................................................................1 2. Mục tiêu...................................................................................................................2 3. Ý nghĩa thực tiễn, khoa học ....................................................................................2 Chương 1.TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ..................................................................3 1.1. Một số khái niệm liên quan ..................................................................................3 1.1.1. Khái niệm rừng..................................................................................................3 1.1.2. Khái niệm cháy rừng .........................................................................................3 1.1.3. Khái niệm thực vật rừng....................................................................................3 1.1.4. Khái niệm phục hồi rừng...................................................................................4 1.2. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam ..............................................4 1.2.1. Kết quả nghiên cứu trên thế giới .......................................................................4 1.2.2. Kết quả nghiên cứu ở Việt Nam......................................................................11 1.3. Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật cho phục hồi rừng .............................................16 1.4. Đặc điểm khu vực nghiên cứu............................................................................17 1.4.1. Điều kiện tự nhiên ...........................................................................................17 1.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................................24 Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................28 2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu .........................................................................28 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................28 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................28 2.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................28
iv 2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................28 2.3.1. Phương pháp thu thập các dữ liệu thứ cấp ......................................................28 2.3.2. Phương pháp phỏng vấn ..................................................................................29 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm của lâm phần sau cháy ............................29 2.3.4. Phương pháp đề xuất các giải pháp phục hồi sau cháy ...................................30 2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................31 Chương 3.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................................33 3.1. Đánh giá thực trạng tài nguyên rừng và công tác quản lý bảo vệ và phát triển rừng tại khu vực nghiên cứu .....................................................................................33 3.1.1. Tài nguyên rừng ..............................................................................................33 3.1.2. Thực trạng quản lý tài nguyên rừng ..................................................................34 3.2. Đặc điểm về đất đai và thực vật rừng sau cháy tại khu vực nghiên cứu ................39 3.2.1. Đặc điểm thực vật tầng cây gỗ rừng sau cháy .................................................39 3.2.2. Đặc điểm tái sinh rừng sau cháy .....................................................................42 3.2.3. Đặc điểm cây bụi thảm tươi rừng sau cháy........................................................44 3.2.4. Đặc điểm về đất rừng .......................................................................................48 3.3. Kết quả phỏng vấn .............................................................................................48 3.4. Phân tích một số yếu tố ảnh hưởng đến phục hồi rừng sau cháy .......................50 3.5. Phân loại tiềm năng phục hồi rừng trên đất rừng sau cháy ................................53 3.6. Đề xuất các giải pháp lâm sinh phục hồi rừng sau cháy ......................................55 3.6.1. Giải pháp kỹ thuật lâm sinh ..............................................................................55 3.6.2. Giải pháp tổ chức và chính sách ........................................................................57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................59 1. Kết luận .................................................................................................................59 2. Kiến nghị ...............................................................................................................59 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................61
v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN C1.3 Chu vi D1.3 Đường kính 1,3 Dt Đường kính tán Hdc Chiều cao dưới cành Hvn Chiều cao vút ngọn ODB Ô dạng bản OTC Ô tiêu chuẩn
vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1.Thống kê diện tích các xã vùng nghiên cứu .................................... 26 Bảng 2.2. Số liệu cháy rừng của các xã nghiên cứu từ năm 2015-2019 - Phân loại tiềm năng phục hồi rừng trên đất rừng sau cháy. ...................... 28 Bảng 3.1. Hiện trạng rừng và đất rừng tại khu vực nghiên cứu ................... 33 Bảng 3.2. Thống kê diện tích rừng phòng hộ theo đơn vị hành chính ...... 34 Bảng 3.3.Tình hình vi phạm lâm luật trên địa bàn huyện Hòa An tỉnh Cao Bằng từ năm 2015 - 2019 .......................................................................... 35 Bảng 3.4. Kết quả và hình thức xử phạt vi phạm lâm luật trong những năm 2015- 2019 tại huyện ......................................................................... 37 Bảng 3.5.Tình hình cháy rừng giai đoạn 2015-2019 ................................ 36 Bảng 3.6. Đặc điểm và tính chất đất rừng sau cháy..................................... 48 Bảng 3.7. Thông tin các Ô tiêu chuẩn tại khu vực nghiên cứu ................. 39 Bảng 3.8. Tỷ lệ và hệ số tổ thành cây tầng cao đối với từng loài cây .......... 41 Bảng 3.9. Đặc điểm ở tầng cây gỗ thảm thực vật sau cháy ...................... 40 Bảng 3.10. Tỷ lệ và hệ số tổ thành cây tái sinh đối với từng loài cây .......... 42 Bảng 3.11. Đặc điểm ở tầng tái sinh thảm thực vật sau cháy ................... 43 Bảng 3.12. Đặc điểm ở tầng cây bụi thảm tươi thảm thực vật sau cháy... 47 Bảng 3.13. Phân loại tiềm năng phục hồi rừng trên đất rừng sau cháy .... 53 Bảng 3.14. Biện pháp kỹ thuật chủ yếu trong khoanh nuôi tái sinh tự nhiên 56
1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Rừng là một bộ phận của môi trường sống, là nguồn tài nguyên tài nguyên vô cùng quý giá, đa dạng và có khả năng phục hồi, tái tạo. Rừng có vai trò quan trọng trong việc giữ nước, điều tiết dòng chảy và hạn chế xói mòn đất và bảo vệ môi trường, hấp thụ CO2 và góp phần giảm hiệu ứng nhà kính, thích ứng với biến đổi khí hậu. Sự suy giảm của rừng kéo theo sự suy giảm chức năng phòng hộ, tăng nguy cơ xuất hiện lũ lụt vào mùa mưa, hạn hán vào mùa khô và gây xói mòn bồi lấp lòng sông, suối, hồ. Hiện nay do nhiều nguyên nhân khác nhau mà chủ yếu là do cháy rừng đã làm cho diện tích rừng bị suy giảm một cách nhanh chóng. Việc phục hồi và phát triển rừng là rất cần thiết, đặc biệt ở những nơi chưa có rừng, những nơi đã xảy ra cháy rừng. Theo số liệu thống kê của Tổng cục Lâm Nghiệp: Năm 2016, nước ta đã xảy ra hàng chục vụ cháy rừng. Diện tích rừng thiệt hại hơn 3000 ha.Năm 2017, cả nước xảy ra 182 vụ cháy rừng lớn nhỏ, diện tích rừng thiệt hại là hơn 350 ha. Đến đầu năm 2018, có nhiều vụ cháy rừng đã xảy ra trên nhiều địa phương. Chẳng hạn như Lạng Sơn, Lai Châu, Điện Biên, Gia Lai, Đắc Lắc, Vũng Tàu, Bình Thuận, Kiên Giang, Cà Mau. Hòa An (Kết quả theo dõi diễn biến rừng và đất lâm nghiệp của huyện Hòa An năm 2018) là huyện lớn của tỉnh, có tổng diện tích tự nhiên 60.952,08ha, diện tích quy hoạch cho lâm nghiệp (theo quy hoạch 3 loại rừng) là 47248.2ha, trong đó diện tích có rừng là 34418.21ha. Trong đó rừng đặc dụng là 27.18 ha; phòng hộ là 7965.21ha; sản xuất là 26425.82 ha. Trong những năm gần đây, do quá trình biến đổi khí hậu, tác động của con người, các vụ cháy rừng thường xuyên xảy ra trên địa bàn huyện. Năm 2015 xảy ra 20 vụ cháy rừng với tổng diện tích thiệt hại là 57,57ha; năm 2016 xảy ra 16 vụ cháy rừng với tổng diện tích thiệt hại là 25,31ha; năm 2017 xảy ra
2 09 vụ cháy rừng với tổng diện tích thiệt hại 29,52ha; năm 2018 xảy ra 02 vụ cháy rừng với tổng diện tích thiệt hại là 10,07ha. Nhờ làm tốt công tác phòng cháy chữa cháy rừng nên số lượng các vụ cháy và diện tích cháy cũng giảm dần qua các năm. Tuy nhiên việc khắc phục hậu quả, khôi phục lại hiện trạng rừng vẫn chưa được quan tâm. Hiện nay có rất ít các đề tài nghiên cứu đến việc khôi phục, phục hồi rừng sau cháy tại huyện. Chính vì vậy, việc tìm ra các giải pháp lâm sinh để phục hồi rừng sau cháy nhằm bảo vệ và phát triển rừng tại huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng là yêu cầu cấp thiết, cần được sự quan tâm của các cấp ủy đảng, chính quyền, các cơ quan quản lý và sản xuất lâm nghiệp và sự nỗ lực cố gắng của mỗi người dân trên địa bàn huyện. Với lý do nêu trên, tôi lựa chọn đề tài "Nghiên cứu cơ sở khoa học phục hồi rừng sau cháy tại huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng" làm đề tài luận văn tốt nghiệp chương trình đào tạo Thạc sĩ Lâm học. 2. Mục tiêu - Phân tích được hiện trạng và đặc điểm của thảm thực vật phục hồi tự nhiên trên đất rừng sau cháy làm cơ sở phân loại khả năng phục hồi tại khu vực nghiên cứu. - Phân loại tiềm năng phục hồi rừng thông qua thời gian phục hồi sau cháy nhằm đề xuất được một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp. 3. Ý nghĩa thực tiễn, khoa học - Ý nghĩa khoa học Đề tài đã xác định được mối quan hệ giữa tiềm năng phục hồi cây gỗ trên đất sau cháy với tổ hợp nhân tố điều kiện thổ nhưỡng, thời sau cháy và thời gian phục hồi rừng. - Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Đề tài đề xuất các giải pháp tác động cụ thể nhằm rút ngắn thời gian phục hồi rừng trên đất sau cháy.
3 Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Một số khái niệm liên quan 1.1.1. Khái niệm rừng Rừng là một hệ sinh thái bao gồm quần thể thực vật rừng, động vật rừng, vi sinh vật rừng, đất rừng và các yếu tố môi trường khác, trong đó thành phần chính là một hoặc một số loài cây thân gỗ, tre, nứa, cây họ cau có chiều cao được xác định theo hệ thực vật trên núi đất, núi đá, đất ngập nước, đất cát hoặc hệ thực vật đặc trưng khác; diện tích liên vùng từ 0,3 ha trở lên; độ tàn che từ 0,1 trở lên (Nguồn: Theo Điều 2 Luật Lâm nghiệp năm 2017). 1.1.2. Khái niệm cháy rừng Cháy rừng là sự xuất hiện và lan truyền của những đám cháy trong rừng mà không nằm trong sự kiểm soát của con người; gây lên những tổn thất nhiều mặt về tài nguyên, của cải và môi trường. 1.1.3. Khái niệm thực vật rừng Thực vật rừng hay cây rừng gồm tất cả các loài cây, loài dây leo, loài cỏ thuộc thực vật bậc cao có mạch phân bố trong rừng. Chúng là thành phần chính của hệ sinh thái rừng và là nguồn tài nguyên quan trọng mang lại nhiều lợi ích cho con người.Ở từng nơi, từng lúc thành phần thực vật rừng có thể thay đổi; đó là kết quả sinh trưởng phát triển của từng loài và sự thích ứng của chúng với những biến động của nhân tố ngoại cảnh. Vì vậy, thực vật rừng ở mỗi địa phương trong thời điểm nhất định không chỉ phản ánh hiện trạng tài nguyên, tính đa dạng sinh học mà còn phản ánh tình trạng môi trường rừng. Nơi lập địa khắc nghiệt thành phần thực vật thường đơn giản, chất lượng thấp; nơi lập địa tốt, ít bị tác động không những chất lượng rừng cao mà thành phần thực vật rừng cũng phong phú đa dạng. Tái sinh rừng, được hiểu theo nghĩa
4 rộng là sự tái sinh của cả hệ sinh thái rừng. Tái sinh rừng, hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng (Phùng Ngọc Lan (1986). 1.1.4. Khái niệm phục hồi rừng Phục hồi rừng được hiểu là quá trình tái tạo lại rừng trên những diện tích đã bị mất rừng. Theo quan điểm sinh thái học thì phục hồi rừng là một quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu. Đó là một quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây gỗ bắt đầu khép tán. Để tái tạo lại rừng người ta có thể sử dụng các giải pháp khác nhau tuỳ theo mức độ tác động của con người là: phục hồi nhân tạo (trồng rừng), phục hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh). Theo Trần Đình Lý (1995), phục hồi rừng là một quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều thời gian và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây gỗ (hoặc tre nứa) bắt đầu khép tán. Nói một cách khác, phục hồi rừng là quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái, một quần xã sinh vật mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu, nó chi phối các quá trình biến đổi tiếp theo. 1.2. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam 1.2.1. Kết quả nghiên cứu trên thế giới 1.2.1.1. Quan niệm về phục hồi Phục hồi (toàn phần) là tái lập lại thành phần, cấu trúc, năng suất và ĐDSH các loài đặc trưng cho khu vực đã bị suy thoái, tổn thương hoặc bị phá hủy. Theo thời gian, các quá trình và chức năng sinh thái của môi trường sống dần được khôi phục gần như môi trường sống ban đầu (Mudappa và Raman, 2010). Phục hồi sinh thái là quá trình hỗ trợ sự phục hồi của một HST đã bị suy thoái, hư hại, hoặc bị phá hủy (Society of Ecological Restoration, 2010). Thực tiễn phục hồi sinh thái bao gồm các hoạt động như kiểm soát xói mòn, tái trồng rừng, sử dụng các loài bản địa, loại bỏ các loài ngoại lai và cỏ dại, tái phủ xanh
5 khu vực bị tác động, trồng các loài bản địa, cũng như cải thiện môi trường sống và phạm vi đối với các loài chính. "Phục hồi sinh thái" là thuật ngữ chỉ việc ứng dụng trên thực tiễn chuyên ngành “Sinh thái học phục hồi” (Restoration Ecology). Từ những năm 1930 giải pháp phục hồi rừng bằng biện pháp tái sinh rừng đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, trong đó vấn đề được quan tâm đặc biệt là thế hệ cây tái sinh có tổ thành giống hay khác biệt với tổ thành tầng cây cao (Mibbread, 1930; Richards, 1933, 1939, 1965; Aubrerille, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gibert, 1954; Jones, 1955, 1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969). Phục hồi rừng cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong cải thiện sinh kế và sức khỏe con người. Những lợi ích này bao gồm nâng cao năng lực thích ứng, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và cải thiện sinh kế của người dân phụ thuộc vào HST rừng, trao quyền cho cộng đồng (ITTO/IUCN, 2009). 1.2.1.2. Các nghiên cứu liên quan đến cháy rừng và phục hồi rừng sau cháy Các nghiên cứu liên quan đến cháy rừng: Những công trình nghiên cứu về cháy rừng đã được một số nhà khoa học tiến hành từ những năm đầu thế kỷ XX tại các nước có nền kinh tế và lâm nghiệp phát triển như: Mỹ, Thụy Điển, Australia, Pháp, Canada, Nga, Đức,… * Nghiên cứu bản chất của cháy rừng Kết quả nghiên cứu đã khẳng định rằng cháy rừng là hiện tượng ôxy hoá các vật liệu hữu cơ do rừng tạo ra ở nhiệt độ cao. Nó xẩy ra khi có mặt đồng thời của 3 yếu tố, hay còn gọi là tam giác cháy: nguồn nhiệt (lửa), ôxy và vật liệu cháy. Tuỳ thuộc vào đặc điểm của 3 yếu tố trên mà cháy rừng có thể được hình thành, phát triển hay bị ngăn chặn hoặc suy yếu đi (Brown, 1979; Belop, 1982; Chandler, 1983). Vì vậy, về bản chất, những biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng chính là những biện pháp tác động vào 3 yếu tố trên theo chiều hướng
6 ngăn chặn và giảm thiểu quá trình cháy. Vì vậy, về bản chất, những biện phápphòng cháy, chữa cháy rừng chính là những biện pháp tác động vào 3 yếu tố trên theo chiều hướng ngăn chặn và giảm thiểu quá trình cháy. Các nhà khoa học phân biệt 3 loại cháy rừng. Cháy dưới tán cây hay cháy mặt đất rừng, là trường hợp chỉ cháy một phần hay toàn bộ lớp cây bụi, cỏ khô và cành rơi lá rụng trên mặt đất. Cháy tán rừng (ngọn cây) là trường hợp lửa lan tràn nhanh từ tán cây này sang tán cây khác. Cháy ngầm là trường hợp xẩy ra khi lửa lan tràn chậm, âm ỉ dưới mặt đất, trong lớp thảm mục dày hoặc than bùn. Trong một đám cháy rừng có thể xẩy ra một hoặc đồng thời 2, 3 loại cháy rừng trên. Tuỳ theo loại cháy rừng mà người ta đưa ra những biện pháp phòng và chữa cháy khác nhau. * Các nghiên cứu liên quan đến phục hồi rừng sau cháy Các công trình đi sâu nghiên cứu đến khả năng phụ hồi của thực vật rừng sau cháy, các nghiên cứu đã đề cập đến khả năng tái sinh rừng và khả năng chống chịu lửa của thực vật. Khi nghiên cứu về thảm thực vật sau cháy, các tác giả Lloret & Vila (2003); pausas và cộng sự (2004); Arnan và cộng sự (2007) cho thấy khả năng tái sinh sau cháy là rất cao và phụ thuộc nhiều vào các thảm thực vật trước khi cháy. Theo Science Daily, nhóm Catalan đã thực hiện nghiên cứu về sự thay đổi tập tính của quần thể động vật sau vụ cháy rừng. Nghiên cứu đã lấy mẫu từ các khu vực bị ảnh hưởng bởi một đám cháy rừng diễn ra từ hồi tháng 8/2003 ở vùng ngoại ô Sant Llorenc del Munti L’Obac Natural Park, Catalonia (Tây Ban Nha). Sau khi phân tích mẫu đã có kết luận rằng: sự xuất hiện của các loài nhuyễn thể là một dấu hiệu cho thấy rừng đang phục hồi và quá trình rừng phục hồi sau cháy rừng không gây hại đến loài động vật vốn nhạy cảm với các môi trường đất và cấu trúc thảm thực vật; Science Direct khi
7 nghiên cứu với rừng thông ở Địa Trung Hải cho thấy sự phục hồi, tái sinh rừng cũng bị ảnh hưởng bởi tần số các đám cháy ở khu vực nghiên cứu. Nghiên cứu chỉ ra rằng cháy rừng là một trong những tác nhân chọn lọc đối với các loài cây chống chịu lửa tốt, tái sinh mạnh. Ở khu vực có tần số xảy ra cháy rừng lớn sẽ chọn lọc được các loài cây có khả năng tái sinh mạnh mẽ. 1.2.1.3. 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. 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. 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. Van steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng.
8 Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách thức sử 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. Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1964) tổng kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa. Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, A.Obrevin (1938) (Dẫn theo Phùng Ngọc Lan, 1986) nhận thấy cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm. A.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. Vì vậy lý luận của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản xuất các biện pháp kỹ thuật 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) (Dẫn theo Phùng Ngọc Lan, 1986) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận định của A.Obrevin. 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. Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), với diện tích ô đo đếm thông thường từ 1 đến 4 m2. Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi trong điều tra nhưng số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng. Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đã đề nghị một phương pháp "điều tra chẩn đoán" mà 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.
9 Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards, P.W (1952), Bernard Rollet (1974), tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô có kích thước nhỏ (1 x 1m, 1 x 1.5m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố Poisson. ở Châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thập Tayloer (1954), Barnard (1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo. Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu á như Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1995). Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi là những 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. Baur G.N. (1962) 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 và 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. Nhìn chung ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn. Nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thường không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp thường ít được nghiên cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy. H. 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,
10 nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. Kết cấu của quần thụ lâm phần có ảnh hưởng đến tái sinh rừng. I.D.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. Độ khép tán của quần thụ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây con. Trong công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thụ, V.G.Karpov (1969) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh dưỡng khoáng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không thuần nhất của quan hệ qua lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992). 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). Như vậy, các công trình nghiên cứu được đề cập ở trên đã phần nào làm sáng tỏ việc đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Đó là cơ sở để xây dựng các phương thức lâm sinh hợp lý. Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giả nghiên cứu. Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia và Venezuela nhận xét: Sau khi bỏ hoá số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành thục. Thành phần của các loài cây trưởng thành phụ thuộc vào
11 tỷ lệ các loài nguyên thuỷ mà nó được sống sót từ thời gian đầu của quá trình tái sinh, thời gian phục hồi khác nhau phụ thuộc vào mức độ, tần số canh tác của khu vực đó (dẫn theo Phạm Hồng Ban). Kết quả nghiên cứu của các tác giả Lambert et al (1989), Warner (1991), Rouw (1991) đều cho thấy quá trình diễn thế sau nương rẫy như sau: đầu tiên đám nương rẫy được các loài cỏ xâm chiếm, nhưng sau một năm loài cây gỗ tiên phong được gieo giống từ vùng lân cận hỗ trợ cho việc hình thành quần thụ các loài cây gỗ, tạo ra tiểu hoàn cảnh thích hợp cho việc sinh trưởng của cây con. Những loài cây gỗ tiên phong chết đi sau 5-10 năm và được thay thế dần bằng các loài cây rừng mọc chậm, ước tính cần phải mất hàng trăm năm thì nương rẫy cũ mới chuyển thành loại hình rừng gần với dạng nguyên sinh ban đầu. Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy từ 1-20 năm ở vùng Tây Bắc ấn Độ, Ramakrishnan (1981, 1992) đã cho biết chỉ số đa dạng loài rất thấp. Chỉ số loài ưu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hoá. Long Chun và cộng sự (1993) đã nghiên cứu đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận xét: tại Baka khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật, bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi, 167 loài. (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000). Tóm lại, kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho chúng ta những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi. Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững. 1.2.2. Kết quả nghiên cứu ở Việt Nam 1.2.2.1. Quan niệm về phục hồi Phục hồi rừng trước hết là phục hồi lại thành phần chủ yếu của rừng, là thảm thực vật cây gỗ; sự hình thành nên thảm cây gỗ này sẽ tạo điều kiện cho
12 sự xuất hiện các thành phần khác của rừng như tầng cây bụi, tầng cỏ quyết, khu hệ động vật, vi sinh vật… và các yếu tố khác của rừng như: chế độ nhiệt, chế độ ẩm… (Võ Đại Hải và cộng sự, 2003). Vì vậy, khái niệm phục hồi rừng sẽ có một ý nghĩa rộng lớn hơn là phục hồi lại cả một quần lạc sinh địa hay một hệ sinh thái rừng hoàn chỉnh; trong thực tế, quá trình phục hồi rừng được đánh giá bằng sự xuất hiện và chất lượng của thế hệ mới các cây gỗ. Phục hồi rừng là một quá trình sinh học, gồm nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thế hệ mới thảm cây gỗ bắt đầu khép tán; quá trình phục hồi sẽ tạo điều kiện cho sự cân bằng sinh học xuất hiện, đảm bảo cho sự cân bằng này tồn tại liên tục và cũng vì thế mà chúng ta có thể sử dụng chúng liên tục được (Võ Đại Hải và cộng sự, 2003). 1.2.2.2. Nghiên cứu cấu trúc rừng Trong vòng vài chục năm qua, nghiên cứu về cấu trúc rừng là một trong những nội dung quan trọng nhằm đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp. Thái Văn Trừng (1978), Trần Ngũ Phương (1970) cũng đã nghiên cứu cấu trúc sinh thái để làm căn cứ phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam. Trần Ngũ Phương (1970) đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965. Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó một số quy luật phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất. Khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở nước ta Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) (Theo Phùng Ngọc Lan, 1986) đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng như: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C). Thái Văn Trừng đã vận dụng và cải tiến, bổ sung phương pháp biểu đồ mặt cắt đứng của Davit - Risa để nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng đại với