Tài liệu NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC, XÁC ĐỊNH MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT LÂM SINH PHỤC HỒI RỪNG THỨ SINH NGHÈO TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN, BẠCH THÔNG TỈNH BẮC KẠN

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRIỆU ĐỨC VĂN NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC, XÁC ĐỊNH MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT LÂM SINH PHỤC HỒI RỪNG THỨ SINH NGHÈO TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN, BẠCH THÔNG TỈNH BẮC KẠN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ : 60 62 60 Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Lê Sỹ Trung Thái Nguyên, tháng 1 năm 2008 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRIỆU ĐỨC VĂN NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC, XÁC ĐỊNH MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT LÂM SINH PHỤC HỒI RỪNG THỨ SINH NGHÈO TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN, BẠCH THÔNG TỈNH BẮC KẠN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM HỌC Thái Nguyên, tháng 1 năm 2008 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 2 LỜI CẢM ƠN Để đánh giá kết quả sau ba năm đào tạo cao học lâm nghiệp 2006-2009, được sự nhất trí của Khoa Đào tạo sau đại học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, tôi thực hiện Luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu cơ sở khoa học, xác định một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng thứ sinh nghèo tại huyện Chợ Đồn, Bạch Thông tỉnh Bắc Kạn” Cho phép tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới T.S. Lê Sỹ Trung đã hướng dẫn nhiệt tình, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu, những ý tưởng trong nghiên cứu khoa học và giúp tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Khoa đào tạo Sau đại học, các giảng viên, các anh chị em đồng nghiệp ở Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bắc Kạn đã quan tâm giúp đỡ tôi hoàn thành bản Luận văn này. Do hạn chế về trình độ, thời gian và kinh nghiệm trong công tác nghiên cứu, bản luận văn chắc không tránh khỏi thiếu sót. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung của các thầy giáo, cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để bản luận văn được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 8/2009 Tác giả Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 3 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng bản thân. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào khác. Tác giả luận văn TRIỆU ĐỨC VĂN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 4 MỤC LỤC Trang ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. Trên thế giới 3 1.1.1. Cấu trúc rừng 3 1.1.2. Tái sinh rừng tự nhiên 5 1.1.3. Nghiên cứu về phục hồi: 5 1.1.3.1. Quan điểm nhận thức về phục hồi rừng 5 1.1.3.2. Lược sử hình thành và phát triển của các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng 8 1.2. Ở Việt Nam 13 1.2.1. Cấu trúc rừng 13 1.2.2. Tái sinh rừng tự nhiên 14 1.2.3. Nghiên cứu về phục hồi 16 1.2.3.1. Quan điểm nhận thức về phục hồi rừng ở Việt Nam 16 1.2.3.2. Lược sử hình thành và phát triển của các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng 17 1.2.3.3. Nghiên cứu về khoanh nuôi và phục hồi rừng ở Việt Nam 19 1.2.3.4. Thống kê các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng 24 CHƢƠNG II: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI TẠI 27 KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1. Huyện Chợ Đồn 27 2.1.1. Điều kiện tự nhiên - Kinh tế xã hội huyện Chợ Đồn 27 2.1.1.1. Điều kiện tự nhiên 27 2.1.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội: 28 2.1.2. Xã Quảng Bạch 30 2.1.3. Xã Yên Mỹ 30 2.2. Huyện Bạch Thông 31 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 5 2.2.1 Điều kiện tự nhiên - Kinh tế xã hội 31 2.2.1.1. Điều kiện tự nhiên 31 2.2.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội 32 2.2.2. Xã Dương Phong 34 2.2.3. Xã Lục Bình 34 2.3. Thuận lợi và khó khăn về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 35 CHƢƠNG III: MỤC TIÊU, QUAN ĐIỂM NỘI DUNG VÀ 37 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3. 1. Mục tiêu nghiên cứu 37 3.1.1. Về lý luận 37 3.2.2. Về thực tiễn 37 3.2. Phạm vi nghiên cứu 37 3.3. Đối tƣợng nghiên cứu 37 3.4. Nội dung nghiên cứu 37 3.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 38 3.5.1. Ngoại nghiệp 38 3.5.2. Nội nghiệp 40 3.5.2.1. Nghiên cứu cây tầng cao 40 3.5.2.2. Nghiên cứu đặc điểm cây tái sinh. 41 CHƢƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42 4.1.Hiện trạng sử dụng tài nguyên rừng tại khu vực nghiên cứu 4.1.1. Thực trạng về quy hoạch sử dụng rừng 4.1.2. Quản lý rừng 42 42 43 4.1.3. Các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đã và đang áp dụng cho các loại rừng. 44 4.2. Một số chính sách liên quan đến tái tạo rừng 45 4.2.1. Chính sách về đất đai 45 4.2.2. Chính sách về hỗ trợ tài chính 46 4.2.3. Chính sách về quyền và trách nhiệm của chủ rừng tham gia quản lý phát triển rừng. 48 4.3. Một số đặc trƣng của các trạng thái rừng nghèo 50 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 6 4.3.1. Đặc điểm tầng cây cao 50 4.3.1.1. Tính đa dạng của tầng cây cao 50 4.3.1.2. Tổ thành cây tầng cao 51 4.3.1.3. Trữ lượng gỗ có trong các trạng thái rừng 53 4.3.2 Đặc điểm cây tái sinh 54 4.3.2.1. Tổ thành cây tái sinh 54 4.3.2.2. Mật độ và chất lượng cây tái sinh 55 4.3.3. Điều kiện đất đai tại khu vực nghiên cứu 57 4.4. Đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh 58 4.4.1. Lựa chọn các loài cây mục đích 58 4.4.2. Những thuận lợi, khó khăn trong quản lý và phát triển rừng 61 4.4.3. Giải pháp về kỹ thuật 68 CHƢƠNG V: KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ 76 5.1. Kết luận 76 5.1.1. Hiện trạng tài nguyên rừng 76 5.1.2. Về hình thức quản lý 76 5.1.3. Về cơ chế chính sách đối với phát triển lâm nghiệp 76 5.1.4. Lựa chọn loài cây mục đích 77 5.1.5. Cấu trúc rừng 77 5.1.6. Các giải pháp lâm sinh 78 5.2. Tồn tại 78 5.3. Kiến nghị 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79-81 PHỤ LỤC 82-115 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 7 MỘT SỐ KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN C/ha : Cây/ha D1.3 : Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m (cm) DT : Đường kính tán cây (m) G : Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2/ha) G% : % tiết diện ngang Hvn : Chiều cao vút ngọn Hdc : Chiều cao dưới cành HTPB : Hình thái phân bố N-ha : Mật độ (cây/ha) N% : Tỷ lệ % mật độ N-D1.3 : Phân bố số cây theo cỡ kính N-DT : Phân bố số cây theo đường kính tán OTC : Ô tiêu chuẩn ODB : Ô dạng bản Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 8 DANH MỤC KÝ HIỆU TÊN CÂY TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Ký hiệu Tb Trt Ck Dt Du Ch V Bs Dg Mđ Vt Cm Tra Ln Kct Re Tên loài Thôi ba Trám trắng Cánh kiến Dẻ trắng Du Chẹo Vạng Ba soi Dẻ gai Mán đỉa Vối thuốc Chòi mòi Trẩu Lá nến Kháo cuống to Re Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên TT 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Ký hiệu Tta Bh Lv Kld Ss Ml Tn Xn Xđ Ch Tti Cl Lm Ph Sr Lk Tên loài Thẩu tấu Bồ hòn Lim vang Kháo lá dài Sau sau Mò lông Thành ngạnh Xoan nhừ Xoan đào Chẹo Trâm tía Cáng lò Lòng mang Phay Sung rừng Loài khác http://www.Lrc-tnu.edu.vn 9 DANH LỤC CÁC BẢNG VÀ CÁC HÌNH VẼ Danh mục các bảng và hình vẽ Nội dung TT Trang 4.1. Quy hoạch sử dụng rừng tại khu vực nghiên cứu 42 4.2. Các hình thức quản lý rừng tại khu vực nghiên cứu 43 4.3. Các biện pháp lâm sinh đã và đang áp dụng 44 4.4. Thống kê thành phần loài tại các trạng thái rừng nghèo 50 4.5. Tổ thành tầng cây gỗ ở trạng thái IIa 51 4.6. Tổ thành tầng cây gỗ ở trạng thái IIb 51 4.7. Tổ thành tầng cây gỗ ở trạng thái IIIa1 52 4.8. Tổ thành tầng cây gỗ ở trạng thái Vầu +Gỗ 52 4.9. Thống kê trữ lượng của một số trạng thái rừng nghèo 53 4.10 Tổ thành cây gỗ tái sinh ở trạng thái Ic 54 4.11 Tổ thành cây gỗ tái sinh ở trạng thái IIa 54 4.12 Tổ thành cây gỗ tái sinh ở trạng thái IIb 54 4.13 Tổ thành cây gỗ tái sinh ở trạng thái IIIa1 55 4.14 Tổ thành cây gỗ tái sinh ở trạng thái Vầu + Gỗ 55 4.15 Thống kê mật độ và tỷ lệ chất lượng cây tái sinh ở các trạng thái 56 4.16 Tổng hợp kết quả điều tra phấu diện đất 57 4.17 Thống kê cây mục đích được lựa chọn cho các trạng thái 59 4.18 Kết quả điều tra thuận lợi, khó khăn trong Qlý P.Triển rừng 62 Hình vẽ 4.1 Thành phần loài 50 4.2 Trữ lượng rừng 53 4.3 Chất lượng cây tái sinh 56 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 10 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng tự nhiên hỗn loài có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với đời sống con người. Ngoài chức năng cung cấp gỗ củi và lâm đặc sản - thực vật quí hiếm, chúng còn đóng vai trò chủ đạo trong phòng hộ, chống xói mòn rửa trôi đất, điều hoà khí hậu bảo vệ môi trường sống. Rừng tự nhiên ở nước ta hiện nay hầu hết là rừng thứ sinh ở mức độ thoái hoá khác nhau. Nguyên nhân chủ yếu là con người khai thác lạm dụng, đốt nương làm rẫy. Độ che phủ của rừng đã giảm từ 43 % năm 1943 xuống 27,2 % năm 1993; thời kỳ 1980 - 1990, bình quân mỗi năm hơn 100 nghìn ha rừng bị mất (Chiến lược phát triển lâm nghiệp). Những năm gần đây, thực hiện chủ trương chuyển đổi từ lâm nghiệp nhà nước tập trung sang lâm nghiệp xã hội, chính phủ đã giao quyền sử dụng đất lâm nghiệp cho các tổ chức, hộ gia đình để trồng rừng, khoanh nuôi, bảo vệ. Các chủ trương chính sách này đã có tác dụng tích cực, rừng đã được bảo vệ và dần dần phục hồi trở lại, diện tích rừng ngày càng tăng, đất trống đồi núi trọc giảm, theo số liệu công bố của Bộ Nông Nghiệp & PTNT năm 2007, độ che phủ toàn quốc đã đạt 38,2% . Các giải pháp kỹ thuật dựa trên cơ sở lợi dụng triệt để khả năng tái sinh, diễn thế tự nhiên của thảm thực vật, cùng với các giải pháp đúng đắn về chính sách đất đai, vốn, lao động đã góp phần nâng cao độ che phủ của rừng trên phạm vi toàn quốc. Tuy nhiên, do những nghiên cứu về rừng tự nhiên, đặc biệt về rừng thứ sinh nghèo còn ít, thiếu tính hệ thống cho nên thiếu các biện pháp kỹ thuật áp dụng cụ thể với từng vùng sinh thái khác nhau. Xét về tổng quan diện tích rừng tuy có tăng nhưng chất lượng và tính đa dạng sinh học rừng tự nhiên nhiều nơi tiếp tục bị suy giảm, nhiều loài thực vật quí hiếm đã bị mất, tạo nên các khu rừng tự nhiên kém chất lượng và chỉ còn tồn tại những loài cây không có giá trị kinh tế. Cùng với sự phát triển lâm nghiệp của cả nước nói chung với xu thế hội nhập quốc tế, sản xuất lâm nghiệp phải bền vững và có tính cạnh tranh cao. Bắc Kạn là tỉnh miền núi là nơi đầu nguồn của lưu vực các con sông: Sông cầu, Sông năng, Sông bằng giang, có diện tích đất lâm nghiệp chiếm tới 80% diện tích đất tự Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 11 nhiên, để sử dụng rừng có hiệu quả, góp phần xoá đói giảm nghèo, bảo vệ môi trường sinh thái, giữ nguồn nước, bảo vệ đất, bảo tồn đa dạng sinh học, ngoài việc đầu tư trồng rừng mới còn một diện tích rừng tự nhiên khá lớn 224.151,4 ha (báo cáo qui hoạch 3 loại rừng tỉnh Bắc Kạn 2007) đa số là rừng nghèo, và rừng phục hồi, biện pháp tác động khoanh nuôi bảo vệ là chủ yếu chưa có những giải pháp kỹ thuật lâm sinh tác động hợp lý để nâng cao chất lượng của rừng, trong khi đó hiện nay trên địa bàn tỉnh các công trình khoa học nghiên cứu về lâm nghiệp hầu như không có đặc biệt là lĩnh vực rừng tự nhiên nghèo. Xuất phát từ những hạn chế nói trên, tôi nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học, xác định một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng thứ sinh nghèo tại huyện Chợ Đồn, Bạch Thông tỉnh Bắc Kạn”. Đề tài này được nghiên cứu trên cơ sở một phần của đề tài khoa học về rừng tự nhiên tỉnh Bắc Kạn giai đoạn 2008 - 2010, trong đó tác giả luận văn là cộng tác viên chính của đề tài. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 12 CHƢƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Cấu trúc rừng Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng Nghiên cứu cơ sở sinh thái cấu trúc rừng điển hình là Baur G.N. (1964) đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên [1]. Catinot (1965) nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến...tác giả cho rằng muốn ổn định hệ sinh thái rừng nhất thiết phải nắm vững quy luật vận động, biết cách điều tiết mối qua hệ trong sự phức tạp [6]. Odum E.P (1971) đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935. Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học [35]. Theo các quan điểm trên, các tác giả đã làm sáng tỏ các khái niện về hệ sinh thái rừng và đây là những cơ sở nghiên cứu các nhân tố cấu trúc đứng trên quan điểm sinh thái học. Về mô tả hình thái cấu trúc rừng: Rừng mưa nhiệt đới đã được nhiều nhà khoa học đi sâu nghiên cứu, như: Catinot R. (1965), Plaudy J... Các tác giả đã biểu diễn hình thái cấu trúc rừng bằng những phẫu diện đồ ngang và đứng. Các nhân tố cấu trúc được mô tả theo các khái niệm: dạng sống, tầng phiến... Rollet (1971) đã đưa ra hàng loạt phẫu đồ mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa, như tương quan giữa chiều cao với đường kính D1.3, tương quan giữa đường kính tán với đường kính D1.3 và biểu diễn chúng bằng các hàm hồi quy [1], [6]. Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 13 Với xu thế chuyển từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng, thông kê toán học đã trở thành công cụ cho các nhà khoa học lượng hóa các quy luật của tự nhiên và xã hội. Trong các nghiên cứu về rừng tự nhiên, nghiên cứu định lượng quy luật phân bố số cây theo đường kính (N-D1.3), phân bố số cây theo chiều cao (N-H) phân chia tầng thứ được nhiều tác giả thực hiên có hiệu quả, ngoài việc phản ánh cấu trúc nội tại của lâm phần làm căn cứ đề xuất các biện pháp kinh doanh còn làm cơ sở để điều tra, thống kê tài nguyên rừng. Nghiên cứu cấu trúc tầng thứ rừng tự nhiên có rất nhiều quan điểm: Rừng tự nhiên có tầng tán không phân biệt rõ ràng, nên việc phân chia tầng tán còn hạn chế: Đối với rừng mưa nhiệt đới nhiều tác giả chia 3 tầng: Tầng cây cao (tầng vượt tán), tầng tán chính, tầng dưới tán. Một số tác giả khác chia tầng tán rừng thành 5 tầng: Tầng trội, tầng chính, tầng dưới tán, tầng cây bụi và trảng cỏ (Walton, Myutt Smith 1955) [6], [24]. Một nghiên cứu khác, Raunkiaer (1934) đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn được xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thể của từng dạng sống so với tổng số cá thể trong một khu vực [1]. Phân bố số cây theo đường kính (N/D) Nhà khoa học đầu tiên đề cập đến là Mayer (1934), Ông đã mô tả phân bố số cây theo đường kính bằng phương trình toán học có dạng đường cong liên tục giảm, về sau phương trình này lấy tên Ông (Phương trình Mayer). Ngoài ra còn có khá nhiều tác giả khác đề xuất một số hàm toán học như: Loetsch (1973) dùng hàm Beta để nắm phân bố thực nghiệm, J.L.F Batista & H.T.Z Docouto (1992) nghiên cứu rừng nhiệt đới ở Marsanboo – Brazin dùng hàm toán Weibull để mô tả phân bố N/D [9], [10]. Phân bố số cây theo chiều cao (N/H) Phương pháp kính điển được nhiều nhà khoa học sử dụng là vẽ phẩu diện đồ. Qua đó sẽ nhận thấy sự phân bố, sắp xếp trong không gian của các loài cây điển hình là Richards (1950) [24]. Có nhiều dạng hàm toán học khác nhau để mô tả Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 14 phân số này, tùy thuộc vào điều kiện và kinh nghiệm mà các tác giả sử dụng các hàm toán học khác nhau 1.1.2. Tái sinh rừng tự nhiên Do sự phát triển công nghiệp thế kỷ XIX, trong ngành lâm nghiệp của thế giới đã hình thành xu hướng thay thế rừng tự nhiên bằng rừng nhân tạo năng suất cao nhằm đáp ứng yêu cầu của nền kinh tế nhưng sau thất bại về tái sinh nhân tạo ở Đức và một số nước nhiệt đới mà Beard (1947) đã gọi là "bệnh sởi trồng rừng" do thiếu yếu tố sinh thái học, nhiều nhà khoa học đã nghĩ tới việc quay trở lại với tái sinh tự nhiên [28]. Trong phương thức áp dụng cho rừng đều tuổi của Malayxia (MUS, 1945), nhiệm vụ đầu tiên được ghi trong lịch trình là điều tra tái sinh theo ô vuông 1/1000 mẫu Anh (4 m2), để biết xem tái sinh có đủ hay không và sau đó mới tiến hành các tác động tiếp theo [18]. Van steens (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến ở rừng mưa nhiệt đới: Tái sinh phân tán liên tục của loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của loài cây ưa sáng [18], [23]. Richards P.W (1952) đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới, đã kết lúận cây tái sinh có dạng phân bố cụm, một số có dạng phân bố Poisson. Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1955) 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 [24]. Baur G.N (1962) [1] Đối với rừng nhiệt đới, các nhân tố như ánh sáng, độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến tái sinh, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con, nhưng đối với sự nầy mầm thì ảnh hưởng đó không rõ. 1.1.3. Nghiên cứu về phục hồi: 1.1.3.1. Quan điểm nhận thức về phục hồi rừng Trước khi tìm hiểu thế nào là phục hồi rừng chúng ta cần hiểu rõ về quá trình suy thoái rừng. Sự suy thoái rừng được hiểu một cách khái quát: là quá trình dẫn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 15 đến phá vỡ cấu trúc rừng, mất sự đa dạng của loài cây bản địa, các quá trình sinh thái đặc trưng nên hiện trạng rừng tự nhiên và năng suất của chúng. Sự suy thoái rừng có thể xẩy ra ở nhiều hình thức và được biểu hiện ở nhiều qui mô khác nhau. Sự suy thoái xẩy ra khi các sự kiện phi tự nhiên gây ra những xáo trộn trong các quá trình tự nhiên làm tổn hại đến sự cân bằng sinh thái. Một số tác giả quan niệm suy thoái rừng chỉ bao gồm sự giảm sút hoặc suy yếu khả năng sản xuất gỗ của một diện tích rừng do ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài, đặc biệt là các hoạt động của con người; sự giảm bớt về diện tích không thuộc khái niệm suy thoái rừng (Serna,1986). Một số khác quan niệm suy thoái rừng bao gồm cả sự chuyển đổi mục đích sử dụng rừng và sử dụng rừng theo kiểu bóc lột, dù cho nó thoả mãn các lợi ích kinh tế và xã hội (Wil de Jong, Đỗ Đình Sâm, Triệu Văn Hùng, 2006). Grainger (1988) đã đưa ra khái niệm suy thoái thảm thực vật bằng cách định nghĩa đó là một sự giảm sút tạm thời hoặc vĩnh viễn về mật độ, cấu trúc, tổ thành loài hoặc năng suất của thảm thực vật. Sự suy thoái có thể là kết quả của các hoạt động ảnh hưởng trực tiếp đến thảm thực vật (như khai thác, đốt cháy rừng, gió bão) hoặc các thành phần trong hệ sinh thái rừng nhưng không ảnh hưởng trực tiếp đến rừng (như nước, tính chất đất và không khí). Trong môi trường nhiệt đới, suy thoái rừng ở qui mô lớn và cường độ cao là hiện tượng thường xẩy ra do sự bùng nổ về dân số và nhu cầu ngày càng cao về các sản phẩm gỗ nhiệt đới trong quá trình phát triển của các quốc gia. Rừng nhiệt đới đang trong quá trình giảm sút với tốc độ chưa từng thấy và dẫn đến sự suy thoái của các hệ sinh thái. Dù cho có sự khác nhau về quan điểm trong việc định nghĩa về suy thoái rừng nhưng các tác giả đều công nhận kết quả của quá trình suy thoái rừng là rừng thứ sinh nghèo (degraded secondary forests). Phục hồi rừng có thể được hiểu một cách khái quát là quá trình ngược lại của sự suy thoái. Theo quá trình diễn thế, sau khi phải chịu những tác động phi tự nhiên phá vỡ bằng sinh thái; với khả năng tự điều chỉnh tự nhiên và cơ chế nội cân bằng sinh thái thì nó có xu hướng vận động thiết lập một trạng thái cân bằng mới (gần giống với trạng thái ban đầu), quá trình này được gọi là diễn thế phục hồi. Nhưng với những tác động quá mạnh vượt ra ngoài ngưỡng tự điều chỉnh của hệ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 16 sinh thái rừng thì quá trình phục hồi lại sẽ rất chậm hoặc thậm chí nó không xảy ra. Lúc này cần những hoạt động của con người nhằm thúc đẩy quá trình đó hoạt động mạnh nhất trong thời gian ngắn nhất. Như vậy, hoạt động phục hồi rừng được hiểu là các hoạt động có ý thức của con người nhằm làm đảo ngược quá trình suy thoái rừng. Để phục hồi lại các hệ sinh thái rừng đã bị thoái hoá, chúng ta có rất nhiều lựa chọn tuỳ thuộc vào từng đối tượng và mục đích cụ thể. Lamb và Gilmour (2003) đã đưa ra ba nhóm hành động nhằm làm đảo ngược quá trình suy thoái rừng là cải tạo, khôi phục và phục hồi rừng. Các khái niệm này được hiểu như sau: - Cải tạo hay là thay thế (reclamation or replacement): khái niệm này được hiểu là sự tái tạo lại năng suất và độ ổn định của một lập địa bằng cách thiết lập một thảm thực vật hoàn toàn mới để thay thế cho thảm thực vật gốc đã bị thoái hoá mạnh. Ở vùng nhiệt đới, các xã hợp thực vật được thay thế này thường đơn giản nhưng lại có năng suất cao hơn thảm thực vật gốc. Các lập địa rừng nghèo kiệt, trảng cây bụi… là đối tượng của hoạt động này và cũng là những cơ hội cho việc thiết lập các rừng công nghiệp sử dụng các loài cây nhập nội sinh trưởng nhanh hơn và có giá trị kinh tế cao hơn so với thảm thực vật gốc. - Khôi phục (restoration): hiểu một cách chính xác về mặt lý thuyết thì khôi phục lại một khu rừng bị suy thoái (rừng nghèo) là đưa khu rừng đó trở về nguyên trạng ban đầu của nó. Đưa về nguyên trạng bao gồm cả các thành phần thực vật, động vật và toàn bộ các quá trình sinh thái dẫn đến sự khôi phục lại hoàn toàn tính tổng thể của hệ sinh thái. - Phục hồi (rehabilitation): khái niệm phục hồi rừng được định nghĩa như là gạch nối (trung gian) giữa cải tạo và khôi phục. Trong trường hợp này, một vài cố gắng có thể được thực hiện để thay thế thành phần dễ thấy nhất của thảm rừng gốc, đó thường là tầng cây cao bao gồm cả các loài bản địa được thay thế bằng các loài có giá trị kinh tế và sinh trưởng nhanh hơn. Ngoài ba nhóm hành động này, việc phục hồi rừng còn bao gồm: - Trồng rừng (afforestation): trồng rừng được hiểu là sự chuyển đổi từ đất không có rừng thành rừng thông qua trồng cây, gieo hạt thẳng hoặc xúc tiến tái sinh tự nhiên (Smith, 2002). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 17 Trồng lại rừng (reforestation): Là hoạt động trồng rừng trên đất không có rừng do bị mất rừng trong một thời gian nhất định. Sự khác nhau giữa trồng lại rừng và trồng rừng nằm ở thời gian không có rừng của đối tượng (đất trồng rừng), hoạt động trồng rừng ở đối tượng có thời gian rất lâu không phải là rừng thì gọi là trồng rừng; còn hoạt động đó trên đối tượng mới không có rừng trong thời gian ngắn thì gọi là trồng lại rừng. Trong nhiều trường hợp, trồng rừng, trồng lại rừng được hiểu đồng nghĩa với sự cải tạo (hay là sự thay thế). Theo chúng tôi thì nên hiểu cải tạo rừng là hoạt động thay thế rừng nghèo kiệt thành rừng trồng có năng suất cao hơn, còn trồng rừng và trồng lại rừng là hoạt động gây lại rừng trên đất trống đồi núi trọc. Phục hồi rừng có thể được giải thích như một phương pháp phối hợp giữa các hoạt động thay thế, phục hồi và khôi phục. Hoạt động phục hồi có thể thay đổi tuỳ thuộc vào mục đích, điều kiện của đối tượng (rừng nghèo) và rừng mong muốn đạt đến. 1.1.3.2. Lược sử hình thành và phát triển của các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng Cùng với sự phát triển của nền lâm sinh học nhiệt đới các nhà lâm sinh đã không ngừng nỗ lực để tìm một hướng đi an toàn cho rừng mưa nhiệt đới. Cùng với sự phát triển đó phục hồi rừng là vấn đề có bề dày lịch sử. Nó được đề cập tới rất sớm từ 100 năm nay trên nhiều lĩnh vực quản lý núi đồi, đồng cỏ, rừng và sinh vật hoang dã. Philip năm 1883 đã xuất bản cuốn phục hồi rừng. Leopold (1935) đã nghiên cứu phục hồi 24 ha đồng cỏ. Ông cho rằng hệ sinh thái phải được bảo vệ một cách hoàn chỉnh, quần thể sinh vật phải ổn định và đẹp. Đến thập kỷ 50 thế kỷ 20 nhiều nhà khoa học châu âu, bắc Mỹ và Trung Quốc đều chú ý đến vấn đề môi trường, xây dựng một loạt các công trình phục hồi và phòng chống sự thoái hoá khoáng sản, đất và nước bằng cách áp dụng các biện pháp sinh vật. Farnworth (1973) đã nêu ra phương hướng nghiên cứu phục hồi rừng mưa nhiệt đới. Nhiều hội nghị ở Mỹ năm 1975 đã đưa ra các biện pháp kỹ thuật, kế hoạch nghiên cứu liên quốc gia về vấn đề này. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 18 Nhưng phục hồi hệ sinh thái rừng đã trở thành vấn đề nóng bỏng từ thập kỷ 80 của thế kỷ 20. Năm 1980 Cairn chủ biên cuốn “ Quá trình phục hồi hệ sinh thái bị tổn thất” 8 nhà khoa học đã tham gia biên soạn nhiều vấn đề về sự tổn thất hệ sinh thái và các biện pháp khắc phục. Năm 1985 thành lập một hiệp hội khoa học phục hồi hệ sinh thái quốc tế. Lĩnh vực khoa học này đã bắt đầu từ đó. Từ năm 1990 nhiều tác phẩm về phục hồi hệ sinh thái của Peng Weilin đã được xuất bản. Do sự suy thoái rừng có rất nhiều mức độ nên các hoạt động phục hồi rừng cũng rất đa dạng, điều này phụ thuộc vào hiện trạng của rừng khi tiến hành phục hồi. Trong lâm sinh nhiệt đới các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng rất đa dạng nhưng cơ sở xuyên suốt của các biện pháp đó là việc vận dụng tái sinh tự nhiên hay nhân tạo hay sự vận dụng cả hai hình thức tái sinh này phụ thuộc vào từng quốc gia, từng lập địa cụ thể. Có rất nhiều cách đưa ra lí do cần phải trồng rừng. Năm 1944 Tansley đưa ra “giả thuyết về diễn thế gia tốc”: ở các khu rừng mưa không phải là đâu đâu cũng có thể áp dụng được những kĩ thuật tái sinh tự nhiên. Tại một số nơi, có những diện tích rừng rộng lớn đã bị phá huỷ do các cách khai thác cạn kiệt hoặc do canh tác tạm thời, trên những lập địa như thế còn phải trải qua những thời gian dài thì diễn thế tự nhiên mới sản sinh được những lớp rừng gỗ kinh tế và trồng rừng là phương sách đẩy nhanh quá trình diễn thế đó. Trong lịch sử có một số kiểu trồng rừng được áp dụng để khôi phục rừng ở các nước nhiệt đới như sau: - Trồng rừng kiểu Taungya (Psyllid): Taungya có nguồn gốc từ Miến Điện và là một trong các đóng góp chủ yếu của nhiệt đới cho nền lâm học thế giới. Danh từ “taungya” có nghĩa là canh tác trên đồi núi có tính chất tạm thời, hay nói cách khác là trồng trọt du canh, và cơ sở của trồng rừng kiểu taungya là lợi dụng những người trồng trọt du canh để trồng nên những quần thể rừng non sau khi những người trồng trọt bỏ lại đất không canh tác nữa. Kiểu Taungya đã được sử dụng chủ yếu ở các khu vực rừng nhiệt đới, có tính chất phân mùa, nhưng nó vẫn được áp dụng ở các khu vực rừng mưa với một quy mô không nhỏ. Chẳng hạn như ở Ấn Độ (Krishnaswamy, 1952), Pakixtan (Ghani, 1957), Công gô Kinsaxa (sở lâm nghiệp Công gô, 1958), và Nijerya Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 19 (Redhead, 1960). Ở khu Mayumbe của Công gô, người ta đã sử dụng một phương thức giống với taungya để trồng chuối đưa ra thị trường bán lấy tiền. - Trồng dặm dưới tán kiểu quảng canh ( Extensive Enrichment Planting). Thuật ngữ “trồng dặm dưới tán” bao hàm việc trồng các cây con vào trong rừng, và trước khi cây con mọc lên vững vàng thì rừng càng ít phải chịu đựng sự can thiệp càng tốt. Trồng dặm dưới tán kiểu quảng canh được áp dụng nhiều ở các khu vực nói tiếng Pháp tại Châu Phi. Năm 1949 qua điểm lại các kết quả thu được trong trồng rừng kiểu quảng canh, Brasnett đã kết luận rằng cách trồng dặm dưới tán đem lại một phương pháp để tái sinh từng phần, hoặc để tăng tỷ lệ có giá trị loài cây ở nơi nào mà: 1) sự tái sinh tự nhiên bị thiếu hụt và không thể thúc đẩy được một cách thích đáng; 2) có ít cây có thể bán được đến mức là chăm sóc những đám cây tái sinh tự nhiên nằm rải rác thì tổn phí còn đắt hơn là rừng có thể bù đắp được; 3) nơi nào mà không thấy có mặt loài cây có giá trị. - Trồng dặm dưới tán kiểu thâm canh ( Intensive Enrichment Planting) Khác hẳn với trồng rừng dưới tán kiểu quảng canh, kiểu trồng dậm dưới tán kiểu thâm canh yêu cầu phải chăm sóc cho toàn bộ quần thể sau khi trồng. Trồng rừng dưới tán kiểu thâm canh nhằm thiết lập một quần thể có trữ lượng đầy đủ, nhưng đồng thời cũng lợi dụng bất kì lớp cây tái sinh hợp yêu cầu nào có thể có mặt trong khoảnh trồng cây, nói chung là trồng dậm dưới tán được áp dụng ở nơi nào mà lớp cây tái sinh này thiếu hụt. Kiểu trồng này đã được áp dụng ở nhiều nơi và vào nhiều thời điểm khác nhau và thường đem lại kết quả rất thoả đáng. Ở New South Wales, phương pháp này đã được dùng để tạo ra một số các rừng trồng cao tuổi nhất và thành công nhất với loài Araucaria cunninghamii, phương pháp này đã được dùng ở Xây lan (Holmes. 1956 – 1957 ), Ấn Độ (Krishnaswamy, 1952), Puectô Ricô và Malaysia. - Trồng rừng không tàn che bằng lao động trả công (Open Plantation by Direct labour) Kiểu tái sinh nhân tạo chủ yếu sau cùng được áp dụng ở các khu vực rừng mưa là xây dựng những rừng trồng không tàn che bằng lao động trả công, ngược lại với cách xây dựng các rừng này theo kiểu taungya. Cách làm này là sử dụng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 20