Nghiên cứu đặc điểm lâm học một số hệ sinh thái rừng chủ yếu ở việt nam

Trần Văn Con

Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

 ĐẶT VẤN ĐỀ

Sự thành công trong quản lý rừng bền vững phụ thuộc vào sự hiểu biết về các quá trình xẩy ra trong các hệ sinh thái rừng (HSTR) và các phản ứng của chúng đối với các tác động lâm sinh. Rừng tự nhiên ở Việt Nam đã được quản lý từ hơn 40 năm nay, nhưng những hiểu biết về cấu trúc và các quá trình sinh thái của rừng vẫn còn rất hạn chế do thiếu các sơ sở dữ liệu được thu thập từ hệ thống ô tiêu chuẩn định vị (ÔTCĐV). Hệ thống ÔTCĐV là rất cần thiết cho việc tìm hiểu ba vấn đề quan trọng làm cơ sở cho quản lý rừng bền vững, đó là: (i) quy luật tăng trưởng đường kính làm cơ sở cho việc xác định đường kính khai thác tối thiểu và luân kỳ khai thác hợp lý; (ii) lượng tăng trưởng sản lượng rừng làm cơ sở tính toán lượng khai thác cho phép hàng năm và (iii) động thái cấu trúc lâm phần để dự báo các điều kiện của rừng trong tương lai.

Các nghiên cư dựa trên hệ thống ô tiêu chuẩn tạm thời và giải tích thân cây đã bộc lộ không có khả năng cung cấp các số liệu đáng tin cậy cho nghiên cứu các quá trình động thái của các HSTR, vì vậy việc thiết lập hệ thống ô tiêu chuẩn định vị (ÔTCĐV) không chỉ là cần thiết và có ý nghĩa lớn trong việc xây dựng cơ sở vật chất kỹ thuật lâu dài để nghiên cứu về rừng tự nhiên. Từ đó từng bước hoàn thiện thêm kiến thức lâm học về các HSTR tự nhiên và cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc đề xuất, xây dựng các giải pháp lâm sinh nhằm nâng cao sản lượng, chất lượng rừng và chức năng đa mục đích của rừng.

MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Mục tiêu, nội dung nghiên cứu

Đề tài nhằm mục tiêu xây dựng hệ thống ÔTCĐV để:

(i)                Nghiên cứu phân tích thảm thực vật rừng bao gồm cấu trúc, tổ thành loài và đa dạng sinh học;

(ii)             Nghiên cứu các quá trình động thái: sinh trưởng, chết và tái sinh bổ sung;

(iii)           Nghiên cứu chu trình dinh dưỡng như vật rơi rụng, tích lũy và phân hủy, thành phân dinh dưỡng của đất và động thái…;

(iv)           Sinh thái loài; và

(v)              Các đặc tính lâm học khác

Của 4 kiểu rừng chủ yếu ở Việt Nam là rừng lá rộng thường xanh, rừng khộp, rừng ngập mặn và rừng ngập phèn.

Phương pháp nghiên cứu

Con đường tốt nhất và hiệu quả nhất để nghiên cứu một đối tượng cực kỳ phức tạp và ít được hiểu biết như rừng và đời sống của nó, theo chúng tôi là phải phân cấp hệ thống từ cái đơn giản đến cái phức tạp. Sau khi xác định được đối tượng nghiên cứu của lâm học là hệ thống phân cấp từ: Cây – Lâm phần – HST rừng- Vốn rừng tổng thể. Theo quan điểm của nhận thức luận thì các qui luật đúng với các cấp thấp của hệ thống cũng đúng với các cấp có tổ chức cao hơn. Ví dụ: các qui luật sinh trưởng, các tương quan giữa cây và lập địa… đúng với từng cây riêng lẻ thì cũng đúng với lâm phần. Tuy nhiên, trong lâm phần, do ảnh hưởng tương tác giữa các cây cá thể với nhau mà có thêm các qui luật mới riêng cho từng lâm phần. Thông qua kết cấu tổ chức không gian và thời gian của các lâm phần, tức là sự sắp xếp bên cạnh nhau của các lâm phần trong không gian và sự kế tiếp nhau về thời gian mà xuất hiện thêm những qui luật mới có tổ chức cao hơn trong các HST rừng và vốn rừng tổng thể. Đây chính là cơ sở để chúng ta xây dựng hệ thống lý thuyết của khoa học lâm nghiệp nói chung và lâm học nói riêng.

Các quan điểm nghiên cứu, cơ sở phương pháp luận, tiếp cận HST, quan niệm về rừng đã được trình bày khá chi tiết trong một chuyên đề riêng (xem trong: Nghiên cứu các HST rừng chủ yếu của Việt Nam-Tổng quan, quan điểm, phương pháp và cơ sở dữ liệu).

Từ các cơ sở phương pháp luận trình bày đó, phương pháp tiếp cận nghiên cứu trong đề tài này được xác định là: tiếp cận HST trên cơ sở kết hợp các quan điểm sinh thái cá thể và sinh thái quần thể. Sử dụng phương pháp nghiên cứu định vị các đặc điểm lâm học của các hệ thống phân cấp: CÂY CÁ THỂ à LÂM PHẦN (lâm hình) à HỆ SINH THÁI.

Đề tài đã lựa chọn 4 kiểu rừng chủ yếu để nghiên cứu ở các địa điểm nghiên cứu sau

1. Rừng kín lá rộng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới: Đam Rông (Lâm Đồng); Kon Hà Nừng (Gia Lai); An Nhơn (Bình Định); Vũ Quang (Hà Tĩnh); Hang Kia-Pà Cò (Hòa Bình), Xuân Sơn (Phú Thọ) và Ba Bể (Bắc Cạn).

2. Rừng thưa lá rộng rụng lá theo mùa (rừng khộp): Yok Đôn (Đak Lak).

3. Rừng lá rộng thường xanh ngập mặn: Xuân Thủy (Nam Định); Đất mũi (Cà Mau).

4. Rừng  lá rộng thường xanh ngập phèn: U Minh Hạ (Cà Mau); U Minh Thượng (Kiên Giang).

ÔTCĐV được thiết lập với kích thược 1 ha (100 x100m) và chia làm 3 cấp: ô cấp A là hình vuông 1 ha để đo tất cả các cây có D_1,3 từ 10 cm trở lên; ô cấp B là một hình tròn diện tích 707 m², để đo đếm các cây có 1cm ≤D_1,3 ≤10cm; và ô cấp C là 12 hình vuông có diện tích 4 m² (tổng là 48m²) để đo đếm cây tái sinh có D_1,3 ≤1cm (Trần Văn Con và cs, 2010).

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Các số liệu phân tích tập hợp ở bảng 1 đến 5 cho thấy:

1. HSTR LRTX có phân bố rộng khắp trên phạm vi lãnh thổ Việt Nam. Trong 5 nhóm nhân tố phát sinh, nhân tố khí hậu (lượng mưa và chế độ nhiệt ẩm) có vai trò quyết định đến sự phát sinh và phân bố của các HSTR LRTX. Đây là HST có ĐDSH cao nhất. Số loài cây gỗ  có D_1,3≥10cm biến động từ 17-72 loài/ha với tỷ lệ hỗn loài HL từ 1/35-1/4 (tức là cứ 4-35 cây cá thể thì có 1 loài). Tuy nhiên chỉ có từ 2-8 loài (khoảng 10-20%) tham gia vào cấu trúc tổ thành và hình thành các ưu hợp chính. Cấu trúc tầng tán trong rừng LRTX khá phức tạp. Nếu kể cả cây TS thì bình quân có khoảng 150 ngàn cây, tuy nhiên số cây đạt đến chiều cao 6m chỉ còn lại 6,67%; đạt đến chiều cao 12m là 2,67%; đạt đến chiều cao 24m còn lại 0,4% và đạt tần trên của tán rừng trên 24 m chỉ còn lại 0,1% (tức là khoảng 150 cây/ha). Tuy nhiên, tỷ số tổ thành (IV%) của tầng trên lại chiếm 40-50%; trong lúc đo tầng giữa là 32-38% và tầng dưới chỉ có 12-22%. Cấu trúc N/D của rừng là cấu trúc giảm có hình chữ J lật ngược có thể mô phỏng bằng các hàm Meyer, Weibull và/hoặc Khoảng cách. Tăng trưởng đường kính cây rừng tự nhiên nhìn chung là rất chậm bình quân khoảng 0,41 cm/năm; tầng cây ưu thế 0,62 cm/năm; tầng giữa 0,3 cm/năm và tầng dưới 0,25 cm/năm. Đặc biệt có rất nhiều loài tồn tại hàng chục năm ở tầng dưới trọng vị thế bị chèn ép không sinh trưởng được, nhưng cũng không chết để chờ cơ hội có đủ điều kiện ánh sáng là phát triển. Sinh trưởng bình quân đạt khoảng 5±3 m³/ha/năm. Lượng VRR tươi bình quân 11,13±3,95 t/ha phân bố không đều trong các tháng. Trong các tháng mùa mưa, nhiệt độ không khí trong rừng và ngoài trống chênh lệch nhau không lớn (từ 0,1-0,4^oC), trong khi vào các tháng mùa khô thì nhiệt độ ngoài trời thường cao hơn nhiệt độ trong rừng từ 1,2-1,5^oC.

2. HSTR rừng khộp chỉ phân bố chủ yếu ở cao nguyên Trung phần từ Kon Tum cho đến Tây Ninh, tập Trung ở nam Gia Lai và Đak Lak. Nhân tố quyết định đến sự phát sinh rừng khộp là chế độ nhiệt ẩm khắc nghiệt và đất đai cằn cổi, lượng mưa thấp, thời gian khô hạn kéo dài từ 5-6 tháng. ĐDSH thấp hơn so với rừng LRTX. Số loài cây gỗ có D_1,3≥10cm  biến động từ 12-27 loài với tỷ lệ hỗn loài từ 1/137 đến 1/36. Cấu trúc tầng tán đơn giản, rừng chỉ có hai tầng, một tầng cây gỗ và một tầng cây bụi. Sinh trưởng của rừng khộp chậm hơn rừng LRTX, bình quân tăng trưởng đường kính là 0,33 cm/năm. Tăng trưởng của rừng trung bình 4±2 m³/ha/năm. Lượng vật rơi rung trung bình là 8,48±1,23 t/ha. Trong các tháng mùa mưa, nhiệt độ không khí ngoài trời và trong rừng không có sự khác biệt (trong rừng thấp hơn khoảng 0,1^oC), nhưng trong các tháng mùa khô thì nhiệt độ trong rừng cao hơn nhiệt độ ngoài nơi trống từ 0,7-1,7^oC. Rừng khộp là sinh cảnh của nhiều loài thú lớn có giá trị bảo tồn cao (đặc biệt là các loài ăn cỏ). Hệ côn trùng không phong phú hơn trong rừng LRTX, nhưng cũng rất phong phú và đa dạng.

3. HSTR ngập mặn, phân bố dọc theo bờ biển từ Móng Cái đến mũi Cà Mau. Nhân tố quyết định đến sự hình thành và phân bố của các HSTR ngập mặn là chế độ ngập triều, độ mặn và độ thành thục của đất. ĐDSH rừng ngập mặn cũng rất phong phú tuy không bằng rừng LRTX. Các loài có D_1,3≥10cm từ 1-12 loài với tỷ lệ hỗn loài từ 1/530 đến 1/65. Cấu trúc hình thái đơn giản. TS và phục hồi rừng ngập mặn dễ hơn các kiểu rừng trên cạn. Lượng VRR của rừng ngập mặn  7,14 ±1,48 t/ha tập trung vào các tháng 6,7,8 và 9. Trong các tháng mùa mưa, nhiệt độ không khí trong rừng thấp hơn ngoài trời 0,1^oC, trong các tháng mùa khô từ 0,4-0,8^oC. Rừng ngập mặn là sinh cảnh của các loài động vật đáy và chim. Hệ côn trùng của rừng ngập mặn hạn chế hơn so với các kiểu rừng khác.

4. HSTR ngập phèn phân bố chủ yếu ở vùng tứ giác Long Xuyên (đông bằng sông Cửu Long). Nhân tố sinh thái quyết định sự hình thành của kiểu rừng này là độ phèn trong đất. Chỉ có rất ít loài thực vật thích hợp với điều kiện lập địa của vùng ngập phèn, loài chủ yếu là Tràm. Số loài cây gỗ có D_1,3≥10cm từ 1-6 loài với tỷ lệ hỗn loài từ  1/360-1/140.  Cấu trúc hình thái của rừng đơn giản, rừng có hai tầng, hầu như thuần loài. Lượng VRR của rừng ngập phèn đạt trung bình 7,67±1,06 t/ha. Nhiệt độ không khí trong rừng thấp hơn nhiệt độ ngoài trời từ 0,1 đến 1,2^oC. Rừng ngập phèn là sinh cảnh của hệ động vật và côn trùng phong phú và đa dạng, đặc biệt là các loài lưỡng cư.

Bảng 1. Các nhân tố phát sinh và vùng phân bố của các kiểu rừng chủ yếu

Bảng 2. Đặc trưng cấu trúc của 4 kiểu rừng nghiên cứu

Bảng 3. Một số chỉ tiêu động thái tái sinh diễn thế trong các kiểu rừng

Đơm vị: cây/ha

Bảng 4. Các chỉ tiêu phản ánh năng suất sinh khối của rừng

Bảng 5. Chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trong và trong rừng

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

Kết luận

–         Số liệu thu thập từ hệ thống ÔTCĐV cung cấp những phát hiện quan trong về các quá trình động thái trong các hệ sinh thái rừng được tập hợp ở các bảng 1-5.

–         Dữ liệu thu thập từ hệ thống ÔTCĐV không những quan trong để phân tích các đặc điểm lâm học của hệ sinh thái rừng mà còn có vai trò quan trong trong tương lai khi nghiên cứu và kiểm soát các dịch vụ môi trường của rừng như khả năng hấp thụ carbon ứng phó với biến đổi khí hậu,…

Khuyến nghị

–         Đầu tư tiếp tục để duy trì theo dõi số liệu trên hệ thống ÔTCĐV đã có và mở rộng thêm cho các đối tượng rừng khác;

–         Có cơ chế chia sẽ thông tin và hệ thống các ÔTCĐV được các đề tài, dự án khác đã xây dựng để khai thác thông tin hiệu quả cho nghiên cứu khoa học và quản lý ngành.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Trần Văn Con và cs, 2006: Nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật và các giải pháp nhằm xây dựng mô hình quản lý bền vững rừng tự nhiên ở Tây Nguyên. Báo cáo tổng kết đề tài. Viện Khoa học lâm nghiệp, 2006.

2. Trần Văn Con và cs, 2010: Nghiên cứu các đặc điểm lâm học (diễn thế, cấu trúc, tổ thành, tái sinh, tăng trưởng, khí hậu thuỷ văn, đất,…) của một số hệ sinh thái rừng tự nhiên chủ yếu ở Việt Nam. Báo cáo tổng kết đề tài, 2010.

3. Vũ Tiến Hinh và cs, 2006: Nghiên cứu các giải pháp PHR bằng khoanh nuôi ở một số tỉnh trung du, miền núi phía bắc Việt Nam. Báo cáo tổng kết đề tài. Bộ NN &PTNT, 2006.

4. Lamprecht, H. 1989: Silviculture in Troppics. Eschborn, 1989

Tin mới nhất

• Hội đồng nghiệm thu tổng kết đề tài KHCN cấp Quốc gia: Nghiên cứu bảo tồn và phát triển nguồn gen cây Bách vàng (Xanthocyparis vietnamensis Parjon &N.T.Hiep) ở một số tỉnh miền núi phía Bắc.
• Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam có thêm 02 Phó Giáo sư trẻ
• Hội đồng nghiệm thu tổng kết đề tài KHCN cấp Bộ: Nghiên cứu chọn giống và kỹ thuật trồng rừng thâm canh cây Sấu tía (Sandoricum Indicum Cav) cung cấp gỗ lớn tại các tỉnh phía Nam
• Hội đồng nghiệm thu tổng kết đề tài KHCN tiềm năng cấp Bộ: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống thiết bị tự động điều khiển nhiệt độ và tốc độ khuấy dung dịch để sản xuất keo dán gỗ”.
• Hội đồng nghiệm thu tổng kết đề tài KHCN tiềm năng cấp Bộ: “Nghiên cứu cải tiến thiết bị bẫy đèn diệt côn trùng gây hại cây trồng nông lâm nghiệp có hiệu quả cao và sử dụng điện năng lượng mặt trời”

Các tin khác

• Báo cáo tóm tắt đề tài: Nghiên cứu sử dụng hiệu quả gỗ Đước để sản xuất đồ mộc, than hoạt tính và dịch gỗ
• Thực trạng rừng trồng sản xuất ở Việt Nam
• Báo cáo tóm tắt đề tài: Nghiên cứu đề xuất các biện pháp phòng trừ sâu ăn lá keo tại Quảng Trị
• Kỹ thuật trồng Keo lai
• Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái và tình hình gây trồng loài Lò bo (brownlowia tabularis Pierre), Xoan mộc (toona surenii (Blume) merr) và Dầu cát (dipterocarpus condorensis Ashton)