Tóm tắt Luận án tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc phục hồi rừng sau nương rẫy tại huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa

Chia sẻ: Huc Ninh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

43
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn được nghiên cứu với mục tiêu nhằm xây dựng được cơ sở khoa học cho phục hồi rừng sau CTNR nhằm đề xuất các giải pháp cho phát triển rừng bền vững ở huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc phục hồi rừng sau nương rẫy tại huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT Ƣ ỌC LÊ HỒNG SINH NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC CHO VI C PHỤC HỒI RỪ SAU ƢƠ ẪY T I HUY Ƣ NG LÁT, TỈNH THANH HÓA TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾ SĨ P Chuyên ngành: iều tra và Quy hoạch rừng Mã số: 62 62 02 08 Hà Nội – 2017
Luận án được hoàn thành tại: Trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Vũ Tiến Hinh – Hội Khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam Phản biện 1: ………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Phản biện 2: ………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Phản biện 3: ………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Trường: - Thời gian: 08 giờ 30 phút, ngày …… tháng …… năm 2017 - Địa điểm: Trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư Viện Quốc gia Việt Nam - Thư Viện Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam
1 Ở ẦU Ở nước ta, canh tác nương rẫy (CTNR) thường xuyên luân canh, mở rộng diện tích mới là nguyên nhân trực tiếp làm mất rừng. Theo báo cáo của Ban chỉ đạo Trung ương về các vấn đề cấp bách trong bảo vệ rừng và phòng cháy, chữa cháy rừng, đốt nương làm rẫy là nguyên nhân gây ra 60- 70% số vụ cháy rừng và khoảng 60% tổng diện tích rừng bị chặt phá trái phép hàng năm. Mường Lát là một huyện biên giới thuộc vùng sâu, vùng xa của tỉnh Thanh Hóa với diện tích rừng phục hồi gần 6,5 nghìn ha, chiếm khoảng 7,9% tổng diện tích rừng toàn huyện. Do điều kiện kinh tế khó khăn dẫn đến tình trạng chặt phá rừng để làm nương rẫy diễn ra khá phổ biến, đã làm cho diện tích rừng bị giảm sút, đất đai bị thoái hóa, xói mòn, rửa trôi, diện tích đất trống đồi núi trọc ngày càng tăng (đất trống gần 20,3 nghìn ha, trong đó nương rẫy lâm nghiệp hơn 9,2 nghìn ha). Quá trình phục hồi rừng ở đây đang phải đối mặt với nhiều thách thức, vừa có khả năng tiếp tục tăng thêm rừng, vừa có khả năng rừng tiếp tục bị suy thoái và mất rừng. Điều đó cho thấy những nỗ lực phục hồi và phát triển rừng chưa được phát huy có hiệu quả. Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tình trạng trên là do chưa có giải pháp đồng bộ cho hoạt động phục hồi và phát triển rừng bền vững như: chưa xác định được tiêu chuẩn phân loại đối tượng cần tác động; chưa xây dựng được hệ thống biện pháp kỹ thuật hoàn chỉnh cho hoạt động phục hồi và phát triển rừng; chưa xác định được tập đoàn cây phù hợp hoặc mô hình phục hồi rừng bền vững nhằm phát huy tiềm lực kinh tế và sinh thái cao của rừng khoanh nuôi; thiếu sự hỗ trợ cần thiết để đưa quy trình kỹ thuật vào thực tiễn kinh doanh rừng. Xuất phát từ thực tiễn trên, tác giả nghiên cứu thực hiện đề tài: “Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc phục hồi rừng sau nương rẫy tại huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa” là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn. 2. ục tiêu nghiên cứu 2.1. Mục tiêu chung: Xây dựng được cơ sở khoa học cho phục hồi rừng sau CTNR nhằm đề xuất các giải pháp cho phát triển rừng bền vững ở huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được thực trạng CTNR và động thái cấu trúc rừng phục hồi sau CTNR; - Đề xuất được các giải pháp cho phát triển rừng bền vững tại khu vực nghiên cứu. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 3.1. Ý nghĩa khoa học: Luận án đã xây dựng được một số cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp phục hồi rừng sau nương rẫy tại huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn: Luận án đề xuất được một số giải pháp có giá trị tham khảo để phục hồi rừng thứ sinh sau CTNR cho huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa. 4. ối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu: Diện tích nương rẫy bỏ hóa và các trạng thái rừng phục hồi sau CTNR tại huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa. 4.2. Phạm vi, giới hạn nghiên cứu - Về phạm vi nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu tại 3 xã, gồm: Trung Lý, Quang Chiểu và Pù Nhi của huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hoá. - Về giới hạn nghiên cứu + Đề tài chỉ nghiên cứu một số cơ sở khoa học cho phục hồi rừng sau CTNR tại huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa. Cơ sở khoa học cho khoanh nuôi phục hồi rừng sau nương rẫy bao gồm cơ sở kỹ thuật và kinh tế. Tuy nhiên, trong luận án này tác giả chủ yếu nghiên cứu về cơ sở kỹ thuật.
2 + Đối tượng cần khảo sát nghiên cứu là thời gian bỏ hóa và phục hồi rừng sau CTNR từ 1 đến 18 năm và chia làm 6 cấp. 5. hững đóng góp mới của luận án * Về mặt học thuật: Bổ sung tài liệu phục vụ công tác nghiên cứu và giảng dạy ở bậc đại học và sau đại học thuộc lĩnh vực lâm nghiệp. * Về mặt lý luận: Bổ sung lý luận trong nghiên cứu về động thái cấu trúc rừng, phục hồi rừng, đặc biệt là đối tượng rừng phục hồi sau CTNR; đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp phát triển rừng bền vững ở huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa. * hững luận điểm mới rút ra từ kết quả nghiên cứu của luận án - Đóng góp được một số cơ sở khoa học về động thái cấu trúc cho rừng sau nương rẫy tại khu vực nghiên cứu. - Xây dựng được bảng tra các tiêu chí thành rừng sau nương rẫy tại khu vực nghiên cứu. Chƣơng 1: Ổ QUA VẤ Ề Ê CỨU 1.1. rên thế giới Đã có một số công trình nghiên cứu về thực trạng CTNR, tái sinh, phục hồi rừng và cấu trúc rừng của các tác giả, như: Về thực trạng CTNR: Katherine Warner (1991), FAO (1978), (1980), Naprakabob et al (1975), Saplaco (1981). Về tái sinh, diễn thế sau nương rẫy: A.Obrevin (1938), Richards P.W (1952), Lamprecht. H (1989), Ramakrishnan (1981, 1992). Phục hồi rừng: ITTO (2002). Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng: Baur G.N (1976), ODum E.P (1971). Về mô tả hình thái cấu trúc rừng: Richards P.W (1952). Mô hình hóa một số chỉ tiêu cấu trúc rừng: Balley (1973), UNESCO (1973). Về phân loại đối tượng tác động và đề xuất giải pháp cho rừng phục hồi: Baur G.N (1976), Lamb D. and Gilmour Don. (2003), Liu Liu Wengoao, Liu Lun Hui, Zheng Zheng (1992), Gyenge J. et al (2009)… Tóm lại, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về thực trạng CTNR, tái sinh, phục hồi rừng và cấu trúc rừng, kết quả nghiên cứu đã đem lại hiệu quả cao trong sản xuất kinh doanh rừng. 1.2. Ở Việt am Trong những năm gần đây, đã có nhiều tác giả nghiên cứu về hoạt động CNTR của đồng bào dân tộc sinh sống ở vùng núi caođiển hình như: Đỗ Đình Sâm và cộng sự (2000), điều tra, đánh giá thực trạng CTNR các tỉnh Tây Nguyên. Lê Đồng Tấn và cộng sự (1995), nghiên cứu thảm thực vật tái sinh trên đất sau nương rẫy tại Sơn La.Lê Đồng Tấn và cộng sự (1997), nghiên cứu diễn thế thảm thực vật trên đất nương rẫy ở các vùng đồi núi Việt Nam. Võ Đại Hải và cộng sự (2003), nghiên cứu về CTNR và phục hồi rừng sau CTNR ở Việt Nam. Các tác giả đã phân tích khá sâu sắc về tập quán CTNR và các chính sách, giải pháp sử dụng hợp lý đất rừng.Nghiên cứu về động thái cấu trúc rừng phục hồi nói chung, cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy nói riêng, như: Trần Ngũ Phương (1970), Thái Văn Trừng (1978), Đặng Kim Vui (2002), Lê Trọng Cúc và Phạm Hồng Ban (1996), (2000), Lâm Phúc Cố (1994), (1996), Lê Đồng Tấn (1993), (1999), (2003), Phạm Ngọc Thường (2001), Vũ Tiến Hinh và cộng sự (2006), Phạm Xuân Hoàn, Trương Quang Bích (2009), Lê Văn Mạnh (2013), Đặng Hữu Nghị (2013), Bùi Chính Nghĩa (2012), Nguyễn Thị Thu Hoàn (2015)... Qua nghiên cứu các tác giả đều cho rằng: CTNR ảnh hưởng đến môi trường, làm thoái hóa đất và là một trong những nguyên nhân chính gây mất rừng trong khu vực. Nhưng đôi khi lại là cứu cánh của người dân vùng núi khi họ không biết làm gì khác. Như vậy, các công trình nghiên cứu về phục hồi rừng trên thế giới cũng như ở Việt Nam nói trên là định hướng quan trọng cho nghiên cứu tiếp theo của đề tài luận án. Dựa vào các nội dung nghiên cứu của đề tài, qua tổng quan này một lần nữa khẳng định tính cấp thiết của đề tài luận án “Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc phục hồi rừng sau nương rẫy tại huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa”.
3 Chƣơng 2: Ộ DU VÀ ƢƠ Á Ê CỨU 2.1. Nội dung nghiên cứu 2.1.1. Nghiên cứu thực trạng hoạt động canh tác nương nẫy ở huyện Mường Lát, tỉnh Thanh Hóa 2.1.2. Nghiên cứu đặc điểm địa hình và thổ nhưỡng theo thời gian bỏ hoá 2.1.3. Nghiên cứu đánh giá hiệu quả kinh tế của CTNR 2.1.4. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau CTNR 2.1.5. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp cho đối tượng rừng phục hồi sau CTNR 2.2. hƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1. Quan điểm và phương pháp luận Phục hồi rừng là một quá trình liên tục, gồm nhiều giai đoạn, 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 sự xuất hiện các thành phần khác của rừng. Để nghiên cứu quá trình diễn thế của rừng tự nhiên, người ta thường sử dụng các phương pháp khác nhau. Tuy nhiên, trong thực tế nghiên cứu, các tác giả thường áp dụng phương pháp có hiệu quả nhất là quan sát lâu dài các quá trình trong một ô định vị. Song, do điều kiện về thời gian nghiên cứu, đề tài đã sử dụng phương pháp bố trí hệ thống các OTC tạm thời với quan điểm “lấy không gian thay thế thời gian” để xác định mối liên hệ của các chỉ tiêu cụ thể, phản ánh đặc trưng cấu trúc ở từng giai đoạn phục hồi rừng với các nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hóa. Ngoài thời gian bỏ hóa, các nhân tố sinh thái tương đối nhiều, vì thế, số lượng OTC tương ứng với từng giai đoạn bỏ hóa phải đủ lớn và càng đại diện cho nhiều nhân tố sinh thái và nhiều cấp của nhân tố sinh thái càng tốt. Tiếp theo là khái quát hóa thành các quy luật và so sánh sự khác biệt giữa các giai đoạn bỏ hóa. 2.2.2. Cách tiếp cận Đề tài sử dụng số liệu thực nghiệm được điều tra trên hệ thống các OTC tạm thời có điều kiện sinh thái và thời gian bỏ hóa khác nhau để phát hiện và phân tích các mối liên hệ giữa các chỉ tiêu, phản ánh đặc điểm cấu trúc với những nhân tố có ảnh hưởng chủ yếu. 2.2.3. Phương pháp nghiên cứu tài liệu thứ cấp Tác giả kế thừa các văn bản mang tính pháp lý, những tài liệu điều tra cơ bản, các công trình nghiên cứu khoa học của các cơ quan có thẩm quyền đã công bố có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu. 2.2.4. Phương pháp thu thập số liệu ngoại nghiệp a. Phương pháp chuyên gia Được thực hiện thông qua phỏng vấn cán bộ kỹ thuật của Hạt Kiểm lâm, Trưởng Bản và chủ nương rẫy để nắm bắt thông tin về hoạt độngCTNR tại khu vực nghiên cứu. b. Phương pháp thu thập số liệu trên hệ thống các OTC * Thiết kế hệ thống ô tiêu chuẩn: Căn cứ vào diện tích rừng phục hồi, diện tích nương rẫy đã bỏ hóa, lịch sử CTNR và tuổi của rừng phục hồi (số năm bỏ hóa) của 3 xã thông qua điều tra hiện trường ngoài thực địa và phỏng vấn cán bộ kỹ thuật của Hạt Kiểm lâm huyện Mường Lát và Trưởng Bản, chủ các nương rẫy đã bỏ hóa. Luận án thiết lập hệ thống các ô tiêu chuẩn (OTC) nghiên cứu. Để thuận lợi cho quá trình nghiên cứu và thu thập số liệu đại diện cho từng giai đoạn bỏ hóa, tác giả đã phân chia khoảng thời gian bỏ hóa ở mỗi giai đoạn cách nhau ba năm. Phương pháp phân chia này cũng được các tác giả: Phạm Ngọc Thường (2001); Võ Đại Hải và cộng sự (2009) và Bùi Chính Nghĩa (2012) áp dụng. Từ kết quả khảo sát hiện trường, tác giả xác định đối tượng nghiên cứu là nương rẫy đã bỏ hóa trong khoảng thời gian từ 1 đến 18 năm, chia thành 6 giai đoạn, mỗi giai đoạn cách nhau ba năm. Trong mỗi giai đoạn, tốc độ phục hồi rừng phụ thuộc chủ yếu vào các nhân tố sinh thái. Tuy vậy, rất khó dựa vào tiêu chí phù hợp nào đó để tính số lượng OTC cần thiết
4 cho từng giai đoạn bỏ hóa. Vì thế, quan điểm của tác giả là trong mỗi giai đoạn, các OTC được bố trí sao cho càng đại diện đầy đủ các nhân tố sinh thái thì càng tốt và số lượng OTC điều tra càng nhiều thì tính đại diện cho các nhân tố sinh thái càng cao. Trong khuôn khổ thời gian thực hiện đề tài luận án đã thiết lập và thu thập số liệu trên 95 OTC. Các OTC phân theo giai đoạn bỏ hóa như sau: giai đoạn I (có thời gian bỏ hóa từ 1 đến 3 năm): 14 ô; giai đoạn II (thời gian bỏ hóa từ 4 đến 6 năm): 16 ô; giai đoạn III (bỏ hóa từ 7 đến 9 năm): 20 ô; giai đoạn IV (bỏ hóa từ 10 đến12 năm): 20 ô; giai đoạn V (bỏ hóa từ 13 đến 15 năm): 15 ô và giai đoạn VI (thời gian bỏ hóa từ 16 đến 18 năm): 10 ô. OTC được thiết lập theo hình chữ nhật, mỗi ô có diện tích 25 m x 40 m (1000 m2). Trên mỗi OTC tác giả lập 5 ô dạng bản (ODB) có diện tích 5 m x 5 m (25 m2) phân bố đều ở 4 góc và ở giữa OTC. ● Thu thập số liệu trên các ô tiêu chuẩn * Xác định các tiêu chí có ảnh hưởng đến phục hồi rừng sau CTNR: Thời gian bỏ hoá, các nhân tố sinh thái (độ cao tương đối, độ dốc, hướng phơi, độ dầy tầng đất, độ xốp..), tác động bên ngoài như cháy rừng, chặt phá rừng, chăn thả gia súc… * Điều tra toàn bộ những cây có chiều cao Hvn ≥ 2 m. ● Thu thập số liệu trên các ô dạng bản * Điều tra những cây có chiều cao Hvn < 2m. * Điều tra cây bụi, thảm tươi(CP, %). * Vẽ trắc đồ: Mỗi giai đoạn phục hồi rừng vẽ 01 trắc đồ dọc và 01 trắc đồ ngang (phẫu đồ) của rừng theo phương pháp của Richards (1952) trên giấy kẻ ly, tỷ lệ vẽ 1/200. * Điều tra đất duới các trạng thái thảm thực vật khác nhau: Mỗi giai đoạn bỏ hóa, tác giả tiến hành đào 5 phẫu diện đại diện, như vậy với 6 giai đoạn nghiên cứu tương ứng với 30 phẫu diện. Kích thước phẫu diện, mô tả đặc điểm phẫu diện, lấy mẫu đất được thực hiện theo quy trình trong TCVN 9487- 2012. 2.2.5. hƣơng pháp xử lý số liệu * Xác định các đặc trƣng mẫu điều tra i m ôtci - Xác định số loài trung bình trong một giai đoạn bỏ hóa: m i 1 (loài) (2.1) Tôtc Trong đó: m là số loài trung bình trong một giai đoạn bỏ hóa; môtci là số loài trên OTC điều tra thứ i; Tôtclà tổng số OTC trong một giai đoạn bỏ hóa. i n - Xác định mật độ: ôtci N i 1 (cây/ha) (2.2) Tôtc Trong đó: N là mật độ trung bình trong một giai đoạn bỏ hóa; nôtci là mật độ của OTC điều tra thứ i; Tôtc là tổng số OTC trong một giai đoạn bỏ hóa. i H vni - Xác định chiều cao bình quân: Hvn  i 1 1  nii 1 (m) (2.3) Trong đó: Hvn là chiều cao trung bình trong một giai đoạn bỏ hóa; ΣHvni là tổng chiều cao của các cây điều tra trong một giai đoạn bỏ hóa; Σni là tổng số cây điều tra trong một giai đoạn bỏ hóa. i - Xác định đường kính bình quân: D i 1 1.3i D1, 3  1 (cm) (2.4)  nii 1
5 Trong đó: D1,3 là đường kính trung bình trong một giai đoạn bỏ hóa; ΣD1,3i là tổng đường kính của các cây điều tra trong một giai đoạn bỏ hóa; Σni là tổng số cây điều tra trong một giai đoạn bỏ hóa. * Xác định công thức tổ thành - Xác định tổng số cá thể của từng loài (ni) - Tổng số loài (m) m - Xác định tổng số cá thể chung cho các loài N   ni (2.5) i 1 - Tính số cá thể trung bình của 1 loài: N (2.6) x m - So sánh các ni với x : Nếu ni  x thì loài cây đó có mặt trong công thức tổ thành; nếu ni< x thì loài cây không tham gia vào công thức tổ thành. - Công thức tổ thành có dạng: k1A1 + k2A2 + … + knAn (2.7) Trong đó: Ai là tên loài; ki là hệ số từng loài cây. ki được tính theo công thức sau: ki  ni *100 (2.8) N * hƣơng pháp phân tích đất trong phòng thí nghiệm Các mẫu đất được phân tích tại phòng thí nghiệm đất Trường Đại học Lâm nghiệp. Các chỉ tiêu phân tích được thực hiện theo Sổ tay phân tích đất, nước, phân bón, cây trồng do Viện Nông hoá thổ nhưỡng biên soạn và theo một số TCVN của Bộ NN&PTNT và Bộ Khoa học Công nghệ cụ thể như sau: - Dung trọng đất (D): Xác định thông qua công thức: D = P/V (g/cm3) (2.9) Trong đó: D là dung trọng của đất (g/cm3); P là trọng lượng khô kiệt trong ống trụ (g); V là thể tích ống dung trọng (cm3). - Tỷ trọng đất (d): Xác định theo phương pháp Picnomet:d = P/(P + P1 - P2) (g/cm3) (2.10) Trong đó: d là tỷ trọng của đất (g/cm3); P là khối lượng đất khô lấy để phân tích (g); P1 là khối lượng bình picnomet có nước (g); P2 là khối lượng picnomet có nước và đất (g). - Độ xốp của đất (P%): Xác định thông qua tỷ trọng và dung trọng: P% = 1- (D/d)*100 (2.11) 3 3 Trong đó: D là dung trọng (g/cm ); d là tỷ trọng (g/cm ). * ặc trƣng về mức độ phong phú và đa dạng loài - Chỉ số phong phú loài: Được lượng hóa qua công thức: R  m (2.12) N Trong đó: N là số cá thể của tất cả các loài; m là số loài trong quần xã - Mức độ đa dạng loài + Hàm số liên kết Shannon- Wiener m Chỉ số đa dạng này được tính thông qua đại lượng H: H   pi log pi (2.13) i 1 Trong đó: pi = ni/N; pi là tỷ lệ cá thể của loài i, ni là số lượng cá thể của loài i trong quần xã; N là tổng số cá thể của các loài quan sát. Hoặc: H  C N log N   ni log ni  (2.14) n Trong đó: C là hằng số: C = 2,302585; H = 0 khi quần xã chỉ có một loài duy nhất, vì khi đó N.logN =  ni log ni . Hmax = C.logN khi quần xã có số loài cao nhất và mỗi loài chỉ có một cá thể. H càng lớn thì tính đa dạng càng cao. + Chỉ số Simpson m 2 Chỉ số Simpson được đánh giá thông qua giá trị D1 và D2: D1  1   pi (2.15) 1 ni Trong đó: m là số loài; pi  là tổ thành của loài i nào đó. N
6 Với N không quá lớn so với ni thì dùng công thức: D2  1   ni  ni  1  m (2.16) 1 N  N 1 Khi D1=D2=0, quần xã có một loài duy nhất (tính đa dạng thấp nhất). Khi D1=D2=1, quần xã có số loài nhiều nhất với số cá thể thấp nhất, mức độ đồng đều cao nhất. + So sánh chỉ số đa dạng loài tầng cây gỗ: Sử dụng tiêu chuẩn t của Student để so sánh H1  H 2 chỉ số đa dạng loài ở các giai đoạn bỏ hóa theo công thức: T  (2.17) D( H 1 )  D( H 2 ) Trong đó: H1, H2: Là chỉ số đa dạng Shannon- Wiener ở giai đoạn bỏ hóa 1 và 2; D(H1), 2 nj  nj  p ii (ln p i ) 2   p i ln p i   s j 1 D( H j )  i 1  i 1   D(H2): Là phương sai của H1 và H2. 2 2n nj (2.18) j Trong đó: pi là tổ thành của loài i; pi = ni/n; sj là số loài trong giai đoạn bỏ hóa j (j = 1- 2); nj là tổng số cá thể của giai đoạn bỏ hóa j (j = 1- 2). Giá trị bậc tự do k tra bảng được tính theo công thức: k D( H1 )  D( H 2 )2 (2.19) D 2 ( H1 ) / n1  D 2 ( H 2 ) / n2 Nếu T > t/2 có sự khác biệt về mức độ đa dạng loài giữa hai giai đoạn bỏ hóa; T < t/2 chưa có sự khác biệt về mức độ đa dạng loài giữa hai giai đoạn bỏ hóa. - Biến động về đa dạng loài theo thời gian bỏ hóa Tỷ số hỗn loài = Số loài (m)/Số cây (N) (2.20) Có thể phân biệt hai loại tỷ số hỗn loài như sau: m (phân tích tất cả các loài có trong OTC) (2.21) HL1  N Trong đó: m là số loài trong OTC; N là số cây trong OTC. m( HL2  (phân tích tỷ số hỗn loài của các loài có độ nhiều tương đối > 5%). 5%) (2.22) N( 5%) Trong đó: m(>5%) số loài có độ nhiều trên 5%; N(>5%) số cây của loài có độ nhiều ˃ 5%.  s  ln   pi  - Chỉ số đa dạng tổng hợp Renyi: H   i 1  (2.23) 1 Trong đó: s là tổng số loài; pi là độ nhiều tương đối loài thứ i trong OTC;  là một tham số quy mô có thể biến thiên từ 0- ∞. * Chỉ số diện tích tán (Cai, %): Được xác định cho tầng cây cao,theo công thức: Cai (%) = (Σ(DTtán)/DTđất rừng )*100 (2.24) Diện tích tán cây được tính theo công thức tính diện tích hình tròn. * Xác định quan hệ giữa một số nhân tố điều tra cơ bản của rừng phục hồi sau CTNR với nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hóa. Nhân tố điều tra ở đây là số loài; mật độ những cây gỗ có Hvn ≥ 2 m; chiều cao bình quân của những cây có H ≥ 2 m. Từng nhân tố điều tra này là biến phụ thuộc (Y), các biến độc lập (Xi) là các nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hoá. Quan hệ giữa Y với từng biến Xi có thể dưới dạng tuyến tính hoặc dạng mũ. Tuy vậy, để biết được quan hệ giữa biến Y với biến Xi theo dạng nào đó trong hai dạng trên cần nghiên cứu tương quan riêng biến Y với từng biến độc lập, trong khi đó cố định các biến còn lại. Với số lượng 95 OTC cùng nhiều nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hoá; mỗi nhân tố này lại có nhiều cấp, vì thế không thể cố định các cấp của các nhân tố này để xem xét quan hệ của biến Y với nhân tố sinh thái còn lại. Từ thực tế đó, đề tài giả thiết quan hệ giữa biến Y với từng biến độc lập theo dạng tuyến tính Y = b0+b1*X1+b2*X2+…+bn*Xn (2.25)
7 Trong đó: Y là biến phụ thuộc- là các nhân tố điều tra cơ bản; Xi là các biến độc lập- các nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hóa. Mức độ ảnh hưởng rõ hay không rõ của từng biến độc lập Xi đến biến phụ thuộc được đánh giá thông qua mức ý nghĩa của tiêu chuẩn t đối với hệ số bi tương ứng. Khi hệ số bi nào có mức ý nghĩa α ˃ 0,05 thì hệ số đó không tồn tại. Đây là cơ sở để xác định biến số độc lập tương ứng có ảnh hưởng rõ đến biến phụ thuộc hay không. Trong trường hợp này thì biến độc lập tương ứng không ảnh hưởng đến biến phụ thuộc, từ đó những biến này được loại ra khỏi phương trình tính quan hệ giữa nhân tố điều tra với các nhân tố sinh thái. Các nhân tố điều tra cơ bản của rừng phục hồi sau CTNR bao gồm: Số loài, mật độ, chiều cao… Các nhân tố sinh thái bao gồm: Độ dày tầng đất D(cm), độ xốp P(%); độ dốc α; độ che phủ CP%, độ tàn che …Các nhân tố tác động bên ngoài như: Cháy rừng, chăn thả gia súc, khai thác... Theo thời gian bỏ hóa, một số nhân tố sinh thái có sự thay đổi và các nhân tố điều tra của rừng phục hồi sau CTNR cũng thay đổi. Giữa chúng có mối quan hệ qua lại với nhau, sự phục hồi của rừng sau CTNR tạo điều kiện để phục hồi các nhân tố sinh thái và ngược lại khi các nhân tố sinh thái thích hợp sẽ thúc đẩy quá trình phục hồi rừng nhanh hơn. Tác giả xác định các mối quan hệ như sau: Quan hệ giữa mloài; N(H≥2m); H ( H 2 m) của rừng phục hồi sau CTNR với các nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hóa. Các nhân tố bên ngoài thường tác động đến rừng phục hồi sau CTNR như: Cháy rừng, chặt phá và chăn thả gia súc. Tuy nhiên, kết quả phỏng vấn cán bộ kỹ thuật và điều tra thực tế ngoài hiện trường cho thấy, chưa có OTC nào trong thời gian bỏ hoá chịu ảnh hưởng của cháy rừng, chỉ có một số OTC chịu tác động của chăn thả gia súc. Nếu đưa các nhân tố này vào phương trình để tính toán sẽ không đảm bảo tính đại diện cho khu vực nghiên cứu. Vì thế, các nhân tố này không đưa vào phương trình để xem xét ảnh hưởng của chúng tới tốc độ phục hồi rừng sau CTNR, mà chỉ dùng để xem xét nguyên nhân nào dẫn đến thời gian phục hồi rừng chậm và thậm chí không thành rừng của các nương rẫy bỏ hoá sau canh tác. * Đánh giá hiệu quả của canh tác nương rẫy Hiệu quả của CTNR được đánh giá bằng giá trị thu nhập hàng năm/ha và giá trị của một ngày công lao động như sau: Giá trị thu nhập hàng năm/ha = Tổng doanh thu - Tổng chi phí vật liệu (2.26) Giá trị một ngày công = (Tổng doanh thu - Tổng chi phí vật liệu)/Tổng số ngày công (2.27) * Đề xuất mô hình trồng lâm sản ngoài gỗ dưới tán rừng phục hồi Phục hồi rừng bền vững cần phải giải quyết được các khía cạnh về kinh tế, xã hội và môi trường. Đặc biệt cần phải làm cho thu nhập của người dân bản địa tăng lên, khi đó người dân mới có ý thức bảo vệ và phát triển vốn rừng nếu không họ sẽ tiếp tục bám vào rừng để khai thác và mưu sinh. Ở Việt Nam nói chung, ở tỉnh Thanh Hóa nói riêng đã có nhiều mô hình trồng cây lâm sản ngoài gỗ thành công, mang lại giá trị cao cả về mặt xã hội, môi trường và kinh tế như các mô hình: Trồng cây Mây nếp, Sa nhân, Chè vằng, Rau sắng, Ba kích… Mặt khác, ngày 18/11/2016 Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa đã ký Quyết định số 4475/QĐ-UBND về việc phê duyệt chủ trương lập Dự án điều tra bảo tồn và phát triển 02 loài cây dược liệu Ba kích, Sa nhân tím tại khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hu huyện Quan Hóa. Xã Trung Lý, huyện Mường Lát là một trong ba xã tác giả chọn để điều tra, khảo sát và đã thiết lập 34 OTC tại đây để nghiên cứu, đây là xã thuộc địa phận của khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hu, huyện Quan Hóa. Vì thế, tác giả đề xuất mô hình trồng cây Ba kích tại khu vực nghiên cứu góp phần bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường sinh thái, tạo sinh kế cho người dân sinh sống dựa vào rừng và là giải pháp nâng cao hiệu quả về kinh tế.
8 Chƣơng 3: KẾ QUẢ Ê CỨU VÀ ẢO UẬ 3.1. hực trạng hoạt động canh tác nƣơng rẫy ở khu vực nghiên cứu 3.1.1. Một số đặc điểm cơ bản: Mường Lát có tổng diện tích tự nhiên 81.461,44 ha, trong đó: Rừng tự nhiên phục hồi gần 6,5 nghìn ha; nương rẫy lâm nghiệp hơn 9,2 nghìn ha; độ che phủ 57,6% (QĐ số 99/QĐ- UBND ngày 08/01/2014 của Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hoá). 3.1.2. Hiện trạng phân bố nương rẫy và phương thức CTNR a. Hiện trạng phân bố nương rẫy: Trong những năm gần đây, huyện Mường Lát đã làm tốt công tác tuyên truyền, đổi mới trong quản lý, có nhiều chính sách hỗ trợ phát triển kinh tế của Nhà nước thông qua các chương trình, dự án; mặt khác, đất đai đã bị thái hoá, khí hậu biến đổi bất thường, năng suất nương rẫy thấp. Việc phát nương làm rẫy đã giảm nhiều. Song, vẫn còn trên 90% số hộ gia đình trong huyện CTNR. b. Phương thức canh tác nương rẫy: Phương thức CTNR trên địa bàn huyện Mường Lát chủ yếu là quảng canh, phát đốt rừng, giâm cành, tra hạt; năng suất cây trồng phụ thuộc hoàn toàn vào thiên nhiên và đất đai. Hiện nay, CTNR trên địa bàn huyện tập trung chủ yếu ở hai dân tộc Mông và Thái, mỗi dân tộc có phương thức canh tác khác nhau. Phương thức CTNR tiên phong (hay tiến triển) của người Mông và quay vòng của người Thái. 3.2. ặc điểm địa hình và thổ nhƣỡng khu vực nghiên cứu 3.2.1. Đặc điểm địa hình Khu vực nghiên cứu có độ dốc tương đối lớn, nếu cứ tiếp tục CTNR mà không có độ che phủ của thảm thực vật rừng thì sẽ bị ảnh hưởng lớn về xói mòn, các hệ lụy sau này do CTNR và xói mòn đất gây ra. 3.2.2. Về thổ nhưỡng a. Đặc điểm tính chất lý học của đất theo thời gian bỏ hóa - Dung trọng đất (D): Dung trọng trung bình của đất giao động từ 1,46 g/cm3 (giai đoạn bỏ hóa 1 đến 3 năm) đến 1,05 g/cm3 (giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm). Theo bảng đánh giá về dung trọng đất của Katrinski thì đất ở khu vực nghiên cứu thuộc loại đất từ hơi nén đến bị nén chặt, đất nghèo mùn và dinh dưỡng. - Tỷ trọng đất (d): Tỷ trọng trung bình của đất dao động từ 2,42 g/cm3 (giai đoạn bỏ hóa 1 đến 3 năm) đến 2,16 g/cm3 (giai đoạn bỏ hóa 16 đến 183 năm). Tỷ trọng đất càng nhỏ thì đất càng nhiều chất hữu cơ. - ộ xốp (P%): Độ xốp trung bình của đất từ 39,7% (giai đoạn bỏ hóa 1 đến 3 năm), đến51,4% (giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm). Chứng tỏ, đất ở khu vực nghiên cứu có độ xốp từ kém xốp đến xốp vừa. b. Một số tính chất hóa học của đất theo thời gian bỏ hóa - ộ chua của đất (pHKCl): Ở độ sâu 0- 10 cm, giai đoạn bỏ hóa 1 đến 3 năm có giá trị lớn nhất (4,19)và giảm dần khi thời gian bỏ hóa tăng. Ở độ sâu 10- 30 cm, nhìn chung pHKCl đều tăng so với độ sâu 0- 10 cm. Giá trị pHKCl lớn nhất ở độ sâu này là giai đoạn bỏ hóa 1 đến 3 năm (4,26), thấp nhất là giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm (3,91). Theo chỉ tiêu đánh giá của Đỗ Đình Sâm và cộng sự (2005), đất ở khu vực nghiên cứu thuộc loại đất chua mạnh, song ở mỗi giai đoạn bỏ hóa độ chua khác nhau khá rõ. - àm lƣợng mùn (%): Hàm lượng mùn trung bình trong đất ở 6 giai đoạn bỏ hóa đều giảm theo độ sâu tầng đất. Ở độ sâu từ 0- 10 cm, giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm hàm lượng mùn cao nhất (3,56%) gấp 2,2 lần so với giai đoạn bỏ hóa 1 đến 3 năm (1,6%). Theo chỉ tiêu đánh giá hàm lượng mùn trong đất của Đỗ Đình Sâm, Nguyễn Ngọc Bình (2001), đất ở đây có hàm lượng mùn ở mức trung bình đến nghèo mùn.
9 - àm lƣợng đạm tổng số: Hàm lượng đạm tổng số ở giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm lớn nhất (0,24%), bé nhất giai đoạn bỏ hóa 1 đến 3 năm (0,11%). Hàm lượng đạm tổng số tăng dần theo thời gian bỏ hóa. - Trữ lƣợng mùn và trữ lƣợng đạm trong đất: Trữ lượng mùn biến đổi từ 2,20 tấn/ha (giai đoạn bỏ hóa 1 đến 3 năm) đến 35,24 tấn/ha (giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm). - àm lƣợng đạm dễ tiêu (NH4+): Hàm lượng đạm dễ tiêu của đất ở giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm là cao nhất (2,24 mg/100 g đất), nhỏ nhất ở giai đoạn bỏ hóa 1 đến 3 năm (0,12 mg/100 g đất). Theo chỉ tiêu đánh giá của Konovoa Chiurin thì đất ở khu vực nghiên cứu có hàm lượng đạm dễ tiêu ở mức nghèo. - àm lƣợng lân dễ tiêu (P2O5): Hàm lượng lân dễ tiêu tăng dần theo thời gian bỏ hóa. Theo chỉ tiêu đánh giá của Kirsanop thì đất ở khu vực nghiên cứu có hàm lượng lân dễ tiêu ở mức nghèo. - àm lƣợng kali dễ tiêu (K2O): Theo chỉ tiêu đánh giá của Kirsanop thì đất ở đây thuộc loại nghèo kali (bé hơn 4 mg/100 g đất). c. So sánh một số tính chất hóa học của đất tại khu vực nghiên cứu ình 3.1: So sánh một số tính chất hóa học của đất qua các giai đoạn bỏ hóa Kết quả phân tích và so sánh các chỉ tiêu về tính chất lý, hóa học của đất cho thấy: Sự gia tăng tính chất lý, hóa học có mối quan hệ chặt chẽ với đặc điểm thảm thực vật (độ che phủ). Khi độ che phủ càng cao, thì tính chất của đất càng tốt. Kết quả này củng phù hợp với nghiên cứu của Võ Đại Hải và cộng sự (2003), Phạm Ngọc Thường (2003), Phạm Xuân Hoàn và cộng sự (2004). 3.3. ặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau canh tác nƣơng rẫy 3.3.1.Một số nhân tố điều tra rừng phục hồi sau canh tác nương rẫy Số lượng loài tăng nhanh trong các giai đoạn đầu bỏ hóa (từ 1 đến 12 năm). Càng về sau cấu trúc của rừng càng ổn định hơn, số loài mới xuất hiện cũng ít dần đi, điều này thể hiện rõ nét qua hình 3.2. ình 3.2: Sự biến đổi số lƣợng loài cây theo thời gian bỏ hóa - Về mật độ (N) Căn cứ “QPN 14-92”,“QPN 21-98”, Luật Bảo vệ và phát triển rừng năm 2004, các quy định của Bộ NN&PTNT. Tiêu chí được công nhận là rừng khi những cây có chiều cao Hvn
10 trên 2 m có mật độ N ≥ 500 cây/ha, tính trung bình cho các OTC giai đoạn bỏ hóa từ 10 đến 12 năm trở đi tại khu vực nghiên cứu thì rừng phục hồi sau CTNR đạt các tiêu chí thành rừng, thể hiện hình 3.3 dưới đây: ình 3.3: Sự biến đổi mật độ cây theo thời gian bỏ hóa - Về chiều cao trung bình (H): Chiều cao trung bình của những cây có Hvn < 2 m tăng dần theo thời gian bỏ hóa. Tuy nhiên, sự thay đổi về giá trị chiều cao trung bình là rất thấp, hầu như không đáng kể. Chiều cao trung bình của những cây có Hvn ≥ 2 m tăng dần theo thời gian bỏ hóa. Trong 3 giai đoạn đầu bỏ hóa chiều cao trung bình tăng mạnh sau đó giảm dần trong các giai đoạn sau. Chiều cao trung bình của bộ phận tầng cây cao có D1,3 ≥ 6 cm tăng từ 7,3 cm (giai đoạn bỏ hóa 10 đến 12 năm) đến 8,7 cm (giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm). Sự biến đổi chiều cao trung bình của rừng phục hồi sau CTNR được minh họa tại hình 3.4. ình 3.4: Sự biến đổi chiều cao trung bình theo thời gian bỏ hóa 3.3.2. Cấu trúc tổ thành theo thời gian bỏ hóa a. Cấu trúc tổ thành của bộ phận cây có Hvn ≥ 2 m: Luận án biểu thị công thức tổ thành theo tỷ lệ số cây (N%) cho các giai đoạn bỏ hóa, kết quả tính toán cụ thể cho thấy: theo thời gian bỏ hóa các tiêu chí trong công thức tổ thành có sự thay đổi theo thời gian bỏ hóa. * Số loài trên OTC: số loài trung bình xuất hiện trên OTC tăng dần qua các giai đoạn bỏ hóa, cụ thể: bỏ hóa 4 đến 6 năm (7 loài); 7 đến 9 năm (13 loài); 10 đến 12 năm (18 loài); 13 đến 15 năm (22 loài) và bỏ hóa16 đến 18 năm (24 loài). * Số loài tham gia công thức tổ tành (CTTT): Số loài tham gia CTTT trung bình ở các giai đoạn bỏ hóa: 4 đến 6 năm (4 loài); 7 đến 9 năm (5 loài); 10 đến 12 năm (6 loài); 13 đến 15 năm (7 loài) và 16 đến 18 năm (8 loài). Đặc điểm phát sinh, phát triển thành phần loài thực vật phụ thuộc rất nhiều vào các đặc tính sinh thái của từng loài. Như vậy, số loài cây tăng dần theo thời gian bỏ hóa. Hệ số tổ thành của các loài cây tham gia giảm dần theo thời gian bỏ hóa. Số lượng loài cây tham gia vào CTTT tăng dần theo thời gian bỏ hóa. Các loài cây xuất hiện theo thứ tự: Loài cây ưu sáng, mọc nhanh (giai đoạn bỏ hóa từ 1 đến 6 năm)-> loài cây ưu sáng và loài cây trung tính (giai đoạn bỏ hóa từ 7 đến 12 năm)-> loài cây ưu sáng, loài cây trung tính và loài cây chịu bóng (giai đoạn bỏ hóa từ 13 đến 18 năm).
11 b. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao (D1,3 ≥ 6 cm): Kết quả xác định tổ thành tầng cây cao theo thời gian bỏ hóa được trích dẫn ở một số OTC như sau: giai đoạn bỏ hóa 10 đến 12 năm: OTC 61 có 5 loài (2 loài tham gia vào CTTT). OTC 62 có 6 loài (3 loài tham gia vào CTTT và 3 loài ưu thế). Giai đoạn bỏ hóa 13 đến 15 năm: OTC 81 có 11 loài trên OTC (6 loài tham gia vào CTTT). OTC 82 có 13 loài (6 loài tham gia vào CTTT). Giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm: OTC 86 có 23 loài (6 loài tham gia vào CTTT). OTC 87 có 21 loài (6 loài tham gia vào CTTT). Như vậy, theo thời gian bỏ hóa các tiêu chí trong CTTT tầng cây cao có sự thay đổi theo thời gian. Đặc biệt là hệ số tổ thành của các loài cây tham gia CTTT giảm dần theo thời gian bỏ hóa. * Số loài trên OTC: Số loài trung bình trên OTC tăng dần theo thời gian bỏ hóa: giai đoạn bỏ hóa 10 đến 12 năm (8 loài); giai đoạn bỏ hóa 13 đến 15 năm (14 loài); giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm (19 loài). * Số loài tham gia công thức tổ thành: Số loài trung bình tham gia CTTT cũng tăng dần theo thời gian bỏ hóa: Giai đoạn bỏ hóa 10 đến 12 năm (5 loài); giai đoạn bỏ hóa 13 đến 15 năm (6 loài); giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm (7 loài). 3.3.3. Mức độ đa dạng và phong phú loài theo thời gian bỏ hóa a. Chỉ số phong phú của loài (R) * ối với những loài có chiều cao vn ≥ 2 m: Giá trị trung bình của chỉ số phong phú loài R qua các giai đoạn bỏ hóa: giai đoạn bỏ hóa 4 đến 6 năm (1,397); giai đoạn bỏ hóa 7 đến 9 năm (1,698); giai đoạn bỏ hóa 10 đến 12 năm (2,144); giai đoạn bỏ hóa 13 đến 15 năm (2,382); Giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm (2,554). * ối với những cây có đƣờng kính D1,3 ≥ 6 cm: Chỉ số phong phú loài R trung bình ở các giai đoạn bỏ hóa như sau: giai đoạn bỏ hóa 10 đến 12 năm (1,221); giai đoạn bỏ hóa 13 đến 15 năm (1,440); giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm (1,564). Được thể hiện qua hình sau: ình 3.6: Sự biến đổi chỉ số phong phú loài theo thời gian phục hồi rừng b. Mức độ đa dạng của loài ở khu vực nghiên cứu - Hàm số liên kết Shannon- Wiener (H) Chỉ số Shannon- Wiener (H) được thể hiện rõ tại hìn 3.7 dưới đây: ình 3.7: Sự biến đổi chỉ số Shannon- Wiener theo thời gian phục hồi rừng
12 Như vậy, mức độ đa dạng loài của tầng cây cao cũng tăng dần theo thời gian bỏ hóa và mức độ đa dạng loài của tầng cây cao (có đường kính D1,3 ≥ 6 cm) thấp hơn so với mức độ đa dạng loài của những loài có Hvn ≥ 2 m. - Chỉ số Simpson Chỉ số simpson tăng dần theo thời giai đoạn bỏ hóa, và giá trị D1 luôn lớn hơn D2, điều này được thể hiện ở hình 3.8 dưới đây: ình 3.8: Sự biến đổi chỉ số Simpson theo thời gian phục hồi rừng c. So sánh mức độ đa dạng loài theo thời gian bỏ hóa Bảng 3.8: Kết quả so sánh mức độ đa dạng cây gỗ giữa các giai đoạn bỏ hóa TT hời gian bỏ hóa (năm) N H D(H) k Ttính T05(k) Kết luận 4 đến 6 14 1,4779 0,0263 1 28 3,2926 2,0518 H- 7 đến 9 37 2,1255 0,0124 7 đến 9 37 2,1255 0,0124 2 86 2,9642 1,9883 H- 10 đến 12 60 2,4689 0,01 10 đến 12 60 2,4689 0,01 3 129 2,7192 1,9785 H- 13 đến 15 89 2,8201 0,0067 13 đến 15 89 2,8201 0,0067 4 182 1,0802 1,9732 H+ 16 đến 18 120 2,9325 0,0041 Kết quả bảng trên cho thấy: giai đoạn bỏ hoá 4 đến 6 năm có sự khác biệt rõ về mức độ đa dạng so với giai đoạn bỏ hóa 7 đến 9 năm. Tương tự, giai đoạn bỏ hóa 10 đến 12 năm cũng có sự khác nhau rõ rệt về mức độ đa dạng so với giai đoạn bỏ hóa 7 đến 9 năm và giai đoạn bỏ hóa 13 đến 15 năm. Tuy nhiên, giai đoạn bỏ hóa 13 đến 15 với giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 không có sự khác nhau rõ rệt về mức độ đa dạng, do rừng đã phát triển tương đối ổn định, số loài mới xuất hiện ít dần. d. Biến động về đa dạng loài theo thời gian bỏ hóa Bảng 3.9: ỷ số hỗn loài hời gian phục hồi rừng (năm) Giá 4 đến 6 7 đến 9 10 đến 12 13 đến 15 16 đến 18 trị HL1 HL2 HL1 HL2 HL1 HL2 HL1 HL2 HL1 HL2 TB 1/2,8 1/3,2 1/3,6 1/6,0 1/3,7 1/8,0 1/4,1 1/9,7 1/4,5 1/10,2 Min 1/1,8 1/2,3 1/3,0 1/4,5 1/3,1 1/6,5 1/3,2 1/8,0 1/3,2 1/8,3 Max 1/3,7 1/4,0 1/4,7 1/7,3 1/5,3 1/13,0 1/5,8 1/12,0 1/5,9 1/13,2 Tỷ số hỗn loài HL1 trung bình: từ 1/2,8 (giai đoạn bỏ hóa 4 đến 6 năm); đến 1/3,6 (giai đoạn bỏ hóa 7 đến 9 năm); 1/3,7 (giai đoạn bỏ hóa 10 đến 12 năm); 1/5,8 (giai đoạn bỏ hóa 13 đến 15 năm) và 1/5,9 (giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18). Tỷ số hỗn loài HL2 trung bình: 1/3,2 (giai đoạn bỏ hóa 4 đến 6 năm); 1/6,0 (giai đoạn bỏ hóa 7 đến 9 năm); 1/8,0 (giai đoạn bỏ hóa 10 đến 12); 1/9,7 (giai đoạn bỏ hóa 13 đến 15 năm) và 1/10,2 (giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm). Như vậy, tỷ số hỗn loài HL2 (các loài có độ nhiều tương đối ≥ 5%) có sự
13 chênh lệch so với HL1, tuy nhiên mức độ chênh lệch này là chưa nhiều. Đa dạng loài và mức độ ưu thế có xu hướng tăng lên theo thời gian bỏ hóa. Ngoài tỷ số hỗn loài, đặc biệt là tỷ số HL2 thì chỉ số H tính theo công thức Renyi với các giá trị α = 0; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8 và ∞. Giá trị trung bình của H được mô tả bởi hình dưới đây: ình 3.9: Biểu đồ chỉ số enyi theo thời gian phục hồi rừng Đường biểu diễn H thể hiện ở hình trên cho thấy, độ cao của biểu đồ biểu diễn chỉ số Renyi tăng dần theo thời gian bỏ hóa, đồng thời độ dốc của biểu đồ cũng tăng lên theo thời gian bỏ hóa. Đặc biệt, giai đoạn bỏ hóa 4 đến 6 năm có biểu đồ rất thấp chứng tỏ ở giai đoạn bỏ hóa này tính đa dạng thấp và các loài có tần suất xuất hiện chưa nhiều. 3.3.4. Các chỉ tiêu cấu trúc tán rừng và cây bụi thảm tươi a. Các chỉ tiêu cấu trúc tán rừng Bảng 3.11: ột số chỉ tiêu cấu trúc tán rừng iai đoạn phục hồi rừng (năm) iá trị 7 đến 9 10 đến 12 13 đến 15 16 đến 18 Cai (%) TC Cai (%) TC Cai (%) TC Cai (%) TC TB 11,5 0,10 19,2 0,15 39,9 0,30 51,4 0,37 - Độ tàn che thấp và có sự biến đổi tích cực theo thời gian bỏ hóa. Bình quân giá trị này tăng dần từ 0,10 (giai đoạn bỏ hóa 7 đến 9 năm)-> 0,15 (giai đoạn bỏ hóa 10 đến 12 năm)-> 0,30 (giai đoạn bỏ hóa 13 đến 15 năm)-> 0,37 (giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm). Chỉ số diện tích tán lá (Cai) cao nhất tại giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm (51,9%) và thấp nhất bằng 11,5% ở giai đoạn bỏ hóa 7 đến 9 năm. Kết quả bảng trên cho thấy chỉ số Cai ở cả bốn giai đoạn phục hồi rừng đều không cao, điều này chứng tỏ mức độ giao tán chưa nhiều. Điều này được minh họa bởi hình 3.10 và trắc đồ từ hình 3.11 đến hình 3.16. ình 3.10: Sự biến đổi chỉ số Cai và độ tàn che C theo thời gian phục hồi Như vậy, chỉ tiêu cấu trúc tán rừng của tầng cây cao là độ tàn che (TC) và chỉ số diện tích tán lá (Cai) đều tăng dần theo thời gian bỏ hóa.
14 Tỷ lệ: 1/200 Tỷ lệ: 1/200 ình 3.11: rắc đồ tuổi 1 đến 3 ình 3.12: rắc đồ tuổi 4 đến 6 Tỷ lệ: 1/200 Tỷ lệ: 1/200 ình 3.13: rắc đồ tuổi 7 đến 9 ình 3.14: rắc đồ tuổi 10 đến 12 Tỷ lệ: 1/200 Tỷ lệ: 1/200 ình 3.15: rắc đồ tuổi 13 đến 15 ình 3.16: rắc đồ tuổi 16 đến 18 b. Đặc điểm cây bụi thảm tươi Khu vực nghiên cứu các loài cây bụi, thảm tươi chủ yếu là: Cỏ lào, Cỏ lá tre, Chó đẻ, Đơn buốt, Sim, Mua… chiều cao trung bình từ 0,3 m - 0,6 m, với độ che phủ từ 40%- 75%. 3.3.5. Sự biến đổi các đặc trưng của D1,3 và Hvn theo thời gian bỏ hóa a. Sự biến đổi các đặc trưng của đường kính (D1,3) Bảng 3.13: Sự biến đổi các đặc trƣng của đƣờng kính theo thời gian bỏ hóa hời gian D1,3 iá trị S S% Ex Sk Min Max bỏ hóa (năm) (cm) Giai đoạn 4 đến 6 2,9 1,45 50,43 3,69 2,10 2,3 6,8 ≥2m Giai đoạn 7 đến 9 3,7 2,24 60,32 2,58 1,67 2,4 11,2 Giai đoạn 10 đến 12 4,5 3,11 68,78 2,70 1,66 2,1 15,6
15 hời gian D1,3 iá trị S S% Ex Sk Min Max bỏ hóa (năm) (cm) Giai đoạn 13 đến 15 5,3 4,05 76,27 3,64 1,79 2,2 21,4 Giai đoạn 16 đến 18 5,8 4,60 79,79 3,73 1,79 2,0 23,8 Giai đoạn 10 đến 12 7,3 2,02 27,67 2,32 1,50 6,0 15,6 D1,3 ≥ 6 cm Giai đoạn 13 đến 15 8,1 2,80 34,60 2,43 1,49 6,0 21,4 Giai đoạn 16 đến 18 8,7 3,64 41,86 3,28 1,61 6,0 23,8 * ối với những cây có chiều cao vn ≥ 2 m: Đường kính bình quân tăng dần theo thời gian bỏ hóa. Hệ số biến động về đường kính tương đối lớn đặc biệt là đối với giai đoạn bỏ hóa càng dài thì hệ số biến động về đường kính càng cao. Do có sự chênh lệch lớn giữa giá trị đường kính lớn nhất với giá trị đường kính nhỏ nhất, tạo ra phạm vi biến động lớn, cụ thể: Giai đoạn bỏ hóa 16 đến 18 năm có phạm vi biến động là 21,8 cm với hệ số biến động rất lớn 79,79%. Ngược lại, giai đoạn bỏ hóa từ 1 đến 3 năm có phạm vi biến động hẹp chỉ có 0,6 cm với hệ số biến động rất nhỏ 10,78%. Các chỉ tiêu độ lệch Sk ở tất cả các giai đoạn bỏ hóa đều có giá trị > 0, cho thấy đỉnh đường cong lệch trái so với trị số trung bình. Phần lớn đường kính cây rừng tập trung ở cỡ đường kính dự trữ, có nghĩa là rừng đang trong giai đoạn phát triển và còn non. Chỉ tiêu về độ nhọn Ex ở các giai đoạn bỏ hóa đều có giá trị > 0 cho thấy đường cong phân bố thực nghiệm cao hơn so với phân bố chuẩn, nghĩa là mức độ tập trung của trị số quan sát xung quanh trị số trung bình cao. * ối với những cây có đƣờng kính D1,3 ≥ 6 cm: Đường kính bình quân tăng dần theo thời gian bỏ hóa. Hệ số biến động cũng tăng dần theo thời gian bỏ hóa do có sự chênh lệch lớn giữa giá trị đường kính lớn nhất với giá trị đường kính nhỏ nhất (6 cm). So với những loài có chiều cao trên 2 m thì đối tượng tầng cây cao có hệ số biến động nhỏ hơn do phạm vi biến động về đường kính của tầng cây cao chỉ xét đến đường kính nhỏ nhất là 6 cm. Chỉ tiêu về độ lệch Sk và độ nhọn Ex ở các giai đoạn bỏ hóa đều có giá trị > 0. b. Sự biến đổi các đặc trưng của chiều cao (Hvn) Bảng 3.14: Sự biến đổi các đặc trƣng của chiều cao theo thời gian bỏ hóa hời gian Giá trị Hvn (m) S S% Ex Sk Min Max bỏ hóa (năm) 4 đến 6 3,0 1,22 40,49 3,46 2,06 2,1 6,0 7 đến 9 3,8 1,79 47,34 1,20 1,30 2,1 9,0 ≥2m 10 đến 12 4,5 2,35 52,48 1,66 1,34 2,2 12,0 13 đến 15 4,8 2,99 62,13 2,66 1,54 2,0 16,0 16 đến 18 5,0 3,33 66,56 2,98 1,61 2,1 19,0 10 đến 12 7,1 1,68 23,48 1,12 1,22 5,5 12,0 D1,3 ≥ 6 cm 13 đến 15 8,0 2,20 27,47 1,55 1,25 5,9 16,0 16 đến 18 8,5 2,79 32,77 2,48 1,44 5,8 19,0 * ối với những cây có chiều cao vn ≥ 2 m: Chiều cao bình quân của những cây ˃ 2 m tăng dần theo thời gian bỏ hóa. Giá trị chiều cao bình quân tăng thêm ở các giai đoạn bỏ hóa giảm dần theo thời gian. Tương tự như đối với đường kính, hệ số biến động về chiều cao tương đối lớn đặc biệt là đối với giai đoạn bỏ hóa càng lâu thì hệ số biến động về chiều cao càng lớn. Hệ số biến động về chiều cao tăng dần theo thời gian bỏ hóa, do phạm vi phân bố giữa chiều cao lớn nhất so với chiều cao nhỏ nhất ngày càng mở rộng theo thời gian. Chỉ tiêu độ lệch Sk ở các giai đoạn bỏ hóa đều có giá trị > 0, cho thấy đỉnh đường cong lệch trái so với trị số trung bình. Chỉ tiêu độ nhọn Ex ở các giai đoạn bỏ hóa đều có giá trị >
16 0, chứng tỏa đường cong phân bố thực nghiệm cao hơn so với phân bố chuẩn, cũng có nghĩa là mức độ tập trung của trị số quan sát xung quanh trị số trung bình là cao. Như vậy, giá trị chiều cao bình quân của những cây có chiều cao trên 2 m tăng dần theo thời gian bỏ hóa. Phạm vi phân bố giữa đường kính lớn nhất so với đường kính nhỏ nhất tăng dần theo thời gian làm cho hệ số biến động cũng tăng dần theo thời gian bỏ hóa. Chỉ tiêu về độ lệch Sk và độ nhọn Ex ở các giai đoạn bỏ hóa đều có giá trị > 0. * ối với những cây có đƣờng kính D1,3 ≥ 6 cm: Các giá trị chiều cao bình quân của tầng cây gỗ cũng tăng dần theo thời gian bỏ hóa. Hệ số biến động tăng dần theo thời gian bỏ hóa (từ 23,48% đến 32,77%), do có sự chênh lệch về chiều cao khi thời gian bỏ hóa tăng lên. Chỉ tiêu độ lệch Sk ở các giai đoạn bỏ hóa đều có giá trị > 0, cho thấy đỉnh đường cong lệch trái so với trị số trung bình. Chỉ tiêu độ nhọn Ex ở các giai đoạn bỏ hóa đều có giá trị > 0 cho thấy đường cong phân bố thực nghiệm cao hơn so với phân bố chuẩn, cũng có nghĩa là mức độ tập trung của trị số quan sát xung quanh trị số trung bình là cao. 3.3.6. Xác định quan hệ giữa một số nhân tố điều tra cơ bản của rừng phục hồi sau CTNR với các nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hóa a. Quan hệ giữa mloài của rừng phục hồi sau CTNR với các nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hóa Đề tài thăm dò quan hệ giữa số loài cây của rừng phục hồi sau CTNR với các nhân tố thời gian A(năm), độ dày tầng đất D(cm), độ xốp P(%), độ che phủ CP(%) và độ dốc α. Kết quả tính toán phương trình cụ thể như sau: mloài= 6,449+1,032*A(năm)+ 0,179*D(cm)-0,548*P(%)+0,146*CP%+0,043*α, với R2 = 0,7843 (3.1) Phương trình (3.1) có hệ số b4 không tồn tại, điều đó có nghĩa là độ dốc chưa ảnh hưởng rõ đến số lượng loài ở rừng phục hồi sau CTNR. Bỏ biến độ dốc, tính lại ta được quan hệ giữa số loài với các nhân tố sinh thái còn lại như sau: mloài= 7,5978+1,0464*A(năm)+ 0,1806*D(cm)+ 0,5752*P(%)+0,1546*CP% (3.2) 2 Với hệ số xác định R = 0,7014, cho thấy quan hệ giữa số loài của rừng phục hồi sau CTNR với các nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hóa ở mức tương đối chặt và mô phỏng tốt mối quan hệ của các nhân tố trên. b. Quan hệ giữa N(H ≥ 2 m) của rừng phục hồi sau CTNR với các nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hóa. Tương tự như số loài cây, quan hệ giữa mật độ của những cây triển vọng với các nhân tố sinh thái cũng được tính toán trên cơ sở hồi quy nhiều biến. Phương trình được tính đầy đủ với tất cảc các biến sinh thái như sau: N(H≥2m)= -23,515+32,629*A(năm)+1,870*D(cm)-6,244*P(%)+4,114*CP%-0,542*α, R2 = 0,802 (3.3) Phương trình trên có các hệ số b3 và b5 không tồn tại. Điều đó có nghĩa là độ xốp của đất và độ dốc không ảnh hưởng rõ đến mật độ cây có triển vọng. Sau khi bỏ hai biến này đi, tính lại hồi quy ta được phương trình như sau: N(H≥2m)=-169,70+28,9013*A(năm)+2,5932*D(cm)+2,6711*CP(%), với R2=0,6729 (3.4) c. Quan hệ giữa H ( H 2 m) của rừng phục hồi sau CTNR với các nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hóa Quan hệ giữa chiều cao bình quân H ( H 2 m) của rừng phục hồi sau CTNR với tất cả các nhân tố sinh thái được tính thông qua phương trình (3.5): 2 H ( H 2 m) =-3,920+0,035*A(năm)+0,009*D(cm)+0,229*P(%)-0,044*CP%+0,003*α, với R = 0,8235. Ở phương trình (3.5) các hệ số b3 và b5 không tồn tại. Điều này cho thấy độ xốp của đất và độ dốc không ảnh hưởng rõ đến chiều cao bình quân. Sau khi bỏ hai biến này đi và tính lại hồi quy ta được phương trình cụ thể như sau: H ( H 2 m) = 0,9979 + 0,2110*A(năm) + 0,0028*D(cm) + 0,0007*CP(%) (3.6)
17 Phương trình (3.6), có hệ số xác định R2 = 0,7501 thể hiện quan hệ ở mức tương quan chặt. 3.4. ánh giá hiệu quả kinh tế của canh tác nƣơng rẫy Kết quả điều tra, phỏng vấn cho thấy, số công lao động bỏ ra bình quân khi canh tác Lúa nương là 280 công/ha, Ngô đồi là 240 công/ha và Sắn đồi là 245 công/ha. Chi phí vật liệu cho sản xuất là rất thấp; canh tác theo kiểu quảng canh, không sử dụng phân bón cũng như thuốc bảo vệ thực vật. Chi phí vật liệu chủ yếu là tiền mua giống đối với Lúa nương và Ngô đồi, một số hộ dân thậm chí không mất tiền mua giống do tự để giống từ vụ này sang vụ khác. Đặc biệt với mô hình trồng Sắn đồi thì chỉ mất công thu gom giống. Chi phí vật liệu của CTNR được tổng hợp tại bảng 3.16. Bảng 3.16: ổng hợp chi phí vật liệu của canh tác nƣơng rẫy Khối Thành TT ội dung ơn vị tính ơn giá lƣợng tiền 1 úa nƣơng 300.000 Giống kg/ha 12 25.000 300,000 2 gô đồi 1.330.000 Giống kg/ha 19 70.000 1.330.000 3 Sắn đồi 0 (Nguồn: Kết quả điều tra, phỏng vấn người dân và tính toán) Năng suất cây trồng rất thấp, đối với Lúa nương chỉ đạt 1.400 kg/ha; Ngô đồi 2.500 kg/ha; Sắn 15.000 kg/ha. Doanh thu trồng 1 ha Lúa nương đạt khoảng 16.800.000 đồng/ha. Doanh thu trồng 1 ha Ngô đồi đạt khoảng 12.500.000 đồng/ha. Doanh thu trồng 1 ha Sắn đồi đạt khoảng 10.500.000 đồng/ha. Bảng 3.17: ăng suất và doanh thu một số loại cây trồng C oại cây trồng ơn vị tính ăng suất ơn giá hành tiền Lúa nương kg/ha 1.400 12.000 16.800.000 Ngô đồi kg/ha 2.500 5.000 12.500.000 Sắn đồi kg/ha 15.000 700 10.500.000 (Nguồn: Kết quả điều tra, phỏng vấn người dân và tính toán) Sau khi tổng hợp các loại chi phí, doanh thu, tổng số công lao động trên 1 ha, đề tài đã tính được tổng thu bằng tiền/ha và giá trị của một ngày công lao động đối với CTNR, kết quả được tổng hợp tại bảng 3.18. Bảng 3.18: iá trị một ngày công lao động của canh tác nƣơng rẫy Đơn vị tính: đồng iá trị một TT ội dung Công/ha/năm Thu/ha/năm Chi/ha/năm Thu-chi/ha ngày công 1 Lúa nương 280 16.800.000 300.000 16.500.000 58.929 2 Ngô đồi 240 12.500.000 1.330.000 11.170.000 46.542 3 Sắn đồi 245 10.500.000 0 10.500.000 42.857 (Nguồn: Kết quả điều tra, phỏng vấn người dân và tính toán) Kết quả trên cho thấy, nếu người dân trồng Lúa nương trên nương rẫy thì thu nhập mỗi năm đạt 16.500.000 đồng trên một ha; trồng Ngô đồi mỗi năm thu được 11.170.000 đồng trên một ha; trồng Sắn đồi chỉ đạt 10.500.000 đồng trên ha trên năm. Giá trị cho một ngày công lao động của người dân khi canh tác nương rẫy tại khu vực nghiên cứu thì rất thấp, cụ thể: Một ngày công lao động khi trồng Lúa nương chỉ đạt 58.929 đồng/công; một ngày công lao động khi trồng Ngô đồi đạt 46.542 đồng/công; một ngày công lao động khi trồng Sắn đồi thấp nhất chỉ đạt 42.857 đồng/công.
18 3.5. ề xuất giải pháp cho đối tƣợng rừng phục hồi sau C 3.5.1. Giải pháp kỹ thuật cho đối tượng rừng phục hồi sau CTNR a. Xác định thời gian đạt được các tiêu chí thành rừng * Cơ sở thực hiện: Căn cứ “QPN 14-92”, ‟QPN 21-98”, Luật Bảo vệ và phát triển rừng năm 2004, Văn bản kỹ thuật lâm sinh 2001, Quyết định số 46/QĐ-BNN, Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT, tác giả đưa ra 2 phương án để xác định các tiêu chí thành rừng: hƣơng án 1: Tiêu chí thành rừng phải đảm bảo mật độ N ≥ 500 cây/ha (đối tượng là những cây có H ≥ 2 m). hƣơng án 2: tiêu chí thành rừng phải đảm bảo chiều cao Hvn bình quân ≥ 3 m (đối tượng là những cây có H ≥ 2 m). * Xây dựng bảng tra các tiêu chí thành rừng theo thời gian phục hồi: số năm nương rẫy bỏ hoá được phục hồi thành rừng theo tiêu chí mật độ và chiều cao được suy diễn từ phương trình (3.4) và (3.6). Thay mật độ bằng 500 cây/ha vào vế trái phương trình (3.4) và thay chiều cao bình quân bằng 3 m vào vế trái phương trình (3.6) suy ra được: 500 - (-169,70+ 2,5932*D(cm) + 2,6711*CP(%)) Theo mật độ: n (năm) = (3.7) 28,9013 3- (0,9979+ 0,0028*D(cm) + 0,0007*CP(%)) Theo chiều cao: n (năm) = (3.8) 0,2110 Từ quan hệ giữa mật độ với các nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hóa (theo pt 3.4): N(H ≥ 2 m)= -169,70+28,9013*A(năm)+2,5932*D(cm)+2,6711*CP(%)) và chiều cao trung bình với các nhân tố sinh thái và thời gian bỏ hóa (theo phương trình 3.6): H ( H 2 m) = 0,9979+0,2110*A(năm)+0,0028*D(cm)+0,0007*CP(%)). Tác giả xây dựng bảng tra xác định tiêu chí thành rừng theo mật độ và chiều cao trung bình, kết quả được tổng hợp tại bảng 3.19. Bảng 3.19: Bảng tra các tiêu chí thành rừng theo thời gian phục hồi hời gian (năm) Chỉ tiêu iá trị … … … … … … … … … … … Độ dày 40 40 40 60 60 60 80 80 80 CP% 15 45 75 15 45 75 15 45 75 7 N( ≥2m) 176 257 337 228 308 389 280 360 440 H ( H 2 m) 2,6 2,6 2,6 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,8 Độ dày 40 40 40 60 60 60 80 80 80 CP% 15 45 75 15 45 75 15 45 75 8 N(H≥2m) 205 285 366 257 337 417 309 389 469 H ( H 2 m) 2,8 2,8 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 3,0 Độ dày 40 40 40 60 60 60 80 80 80 CP% 15 45 75 15 45 75 15 45 75 9 N( ≥2m) 234 314 394 286 366 446 338 418 498 H ( H 2 m) 3,0 3,0 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,2 3,2 Độ dày 40 40 40 60 60 60 80 80 80 10 CP% 15 45 75 15 45 75 15 45 75 N( ≥2m) 263 343 423 315 395 475 367 447 527