Gia Lai: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng sau canh tác nương rẫy tại Ban quản lý rừng phòng hộ Ia Grai

TÓM TẮT – Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng bỏ hóa sau canh tác nương rẫy tại Ban quản lý rừng phòng hộ (BQLRPH) Ia Grai bao gồm: Cấu trúc tổ thành và mật độ lâm phần; Đặc điểm phân bố số cây theo cấp kính và cấu trúc tầng thứ rừng. Thời gian bỏ hóa được phân thành 4 giai đoạn: Thời gian bỏ hóa dưới 5 năm; Thời gian bỏ hóa từ 5 – 10 năm; Thời gian bỏ hóa từ 10 – 15 năm và Thời gian bỏ hóa trên 15 năm.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, rừng sau canh tác nương rẫy có tổ thành loài khá đơn giản (biến động từ 13 đến 25 loài), mật độ rừng tương đối thấp, việc canh tác nương rẫy đã làm cho tính đa dạng sinh học bị phá vỡ, số loài bị giảm. Tuy nhiên, thời gian phục hồi rừng tăng thì mật độ và tổ thành loài cây gỗ có xu hướng tiến dần tới sự ổn định để tạo lập một hoàn cảnh rừng mới. Về phân bố số cây theo cấp kính cho thấy, số cây tập trung chủ yếu ở cỡ kính 12cm trong các giai đoạn, tuy nhiên càng về giai đoạn sau thì số cây ở các cấp kính lớn hơn có sự gia tăng đáng kể. Về cấu trúc tầng thứ và độ tàn che: giai đoạn đầu, rừng có số cây tập trung ở cấp đường kính nhỏ và hầu như chưa có sự phân tầng, chiều cao thấp, độ tàn che của rừng thấp, chỉ đạt dưới 0,3; tầng cây bụi, thảm tươi vẫn phát triển mạnh, nhưng đến giai đoạn sau đã có sự phân chia tầng tán rõ rệt hơn, 2 – 3 tầng và có một số cây có đường kính lớn hơn, độ tàn che đạt 0,55.

1. Đặt vấn đề

Ban quản lý rừng phòng hộ Ia Grai nằm về phía tây huyện Ia Grai, tỉnh Gia Lai, trên địa bàn của 02 xã biên giới là Ia O và Ia Chiă. Với tổng diện tích tự nhiên là 9.897,6 ha. Rừng thuộc BQL có giá trị quan trọng, không chỉ đối với việc phòng hộ cho khu vực hạ lưu sông Sê San mà còn quan trọng trong việc bảo vệ an toàn, hiệu quả và lâu dài nguồn nước cho khu vực hạ lưu sông Mê Kông nói chung. Tuy nhiên, những thế mạnh và tiềm năng to lớn của rừng thuộc BQL RPH Ia Grai chưa được khai thác và sử dụng đúng mức, rừng vẫn tiếp tục bị chặt phá và diện tích ngày càng giảm sút. Một trong những nguyên nhân là tình trạng phá rừng làm nương rẫy của một bộ phận người dân địa phương sống trong và gần rừng, chủ yếu là người dân tộc thiểu số, kinh tế chậm phát triển và lấy canh tác nương rẫy là sinh kế chính.

Trước tình trạng rừng tại BQL RPH Ia Grai rừng bị chặt phá xâm lấm làm nương rẫy xảy ra làm cho diện tích rừng ngày càng giảm sút, từ năm 2015, BQL RPH Ia Grai đã thực hiện kế hoạch trồng rừng thay thế, nhằm phục hồi một cách tốt nhất khả năng phòng hộ của rừng. Tuy nhiên, hiệu quả của công tác trồng rừng thay thế còn rất hạn chế, tỷ lệ cây chết còn cao, cây trồng sinh trưởng và phát triển kém. Trong khi đó, quá trình phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy chính là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình phục hồi rừng tại khu vực. Nhiều tác giả trong nước đều cho rằng việc nghiên cứu cấu trúc rừng sau nương rẫy ở Việt Nam là rất cần thiết đối với nghiên cứu cũng như trong sản xuất. Nhưng tùy từng mục tiêu đề ra mà xây dựng các phương pháp nghiên cứu khác nhau nhưng đều nhằm mục đích làm rõ thêm các đặc điểm của đối tượng là rừng tự nhiên để từ đó xây dựng các giải pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp phục hồi rừng (Võ Đại Hải và cs.,2003; Nguyễn Ngọc Lung và cs., 1993; Đặng Kim Vui, 2002).

Cho đến nay đã có những nghiên cứu của các nhà khoa học tập trung vào các lĩnh vực như đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy làm cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm giàu rừng (Đặng Kim Vui, 2002; Võ Đại Hải và cs., 2003); Phục hồi rừng bằng phương thức khoanh nuôi (Trần Đình Lý và Đỗ Hữu Thư, 1995; Lê Đồng Tấn, 1999); Nghiên cứu quy luật tái sinh phục hồi sau nương rẫy trong phát triển kinh tế môi trường bền vững (Nguyễn Ngọc Lung và cs., 1993; Nguyễn Duy Chuyên, 1995).

Hiện nay ở Việt Nam đang thiếu các nghiên cứu cơ sở về phục hồi rừng sau nương rẫy gắn với các điều kiện tự nhiên khác nhau. Đây là một vấn đề phức tạp đòi hỏi cần có thời gian, kinh phí. Mặt khác, vấn đề phục hồi rừng gắn liền với điều kiện tự nhiên cụ thể ở từng vùng sinh thái cần phải có các nghiên cứu cơ bản gắn liền với các mô hình phục hồi rừng để có cơ sở chắc chắn cho các giải pháp kỹ thuật lâm sinh. Thực tế này đặt ra hướng nghiên cứu gắn liền cơ sở với ứng dụng là một hướng đi cần thiết trong phục hồi rừng nhiệt đới ở Việt Nam. Mục tiêu phục hồi rừng sau nương rẫy đang đòi hỏi mỗi địa phương phải có các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng dựa trên luận cứ khoa học chắc chắn phù hợp với điều kiện tự nhiên, xã hội của mỗi địa phương. Thực tế này đặt ra yêu cầu các nghiên cứu phải đáp ứng mục tiêu trước mắt cũng như lâu dài. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu đặt ra là cần thiết nhằm góp phần xây dựng các cơ sở khoa học cho việc phục hồi rừng sau nương rẫy, để có giải pháp đúng, hợp quy luật và có hiệu quả cho việc phục hồi rừng thì việc nghiên cứu về khả năng phục hồi tự nhiên, cung cấp thêm những dữ liệu về cấu trúc, năng lực phục hồi của rừng; góp phần làm cơ sở cho việc đề xuất các kỹ thuật lâm sinh phù hợp cũng như giải pháp sử dụng rừng bền vững.

2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu

Số liệu được thu thập tại các trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau nương rẫy thuộc BQL RPH Ia Grai, tỉnh Gia Lai nhằm nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng như tổ thành lâm phần; quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính, cấu trúc tầng thứ và độ tàn che.

Sử dụng phương pháp bố trí các ô tiêu chuẩn (OTC) tạm thời với quan điểm “lấy không gian thay thế thời gian”. Các OTC điển hình cho các trạng thái rừng sau nương rẫy phải đảm bảo tính đại diện và khách quan. Chỉ tiêu để chọn ô điều tra: (i) Tuổi của rừng phục hồi từ khi bỏ hóa; (ii) Lịch sử canh tác trước đó; và (iii) Điều kiện lập địa. Ngoài ra, cần khảo sát các yếu tố khác nơi lập ô như địa điểm, độ cao tuyệt đối, hướng phơi, độ dốc, lịch sử canh tác nương rẫy (CTNR), thời gian bỏ hóa, cự ly đám nương đến rừng tự nhiên gieo giống gần nhất.

Đối tượng rừng trước CTNR là rừng gỗ, để đảm bảo quy luật phát triển rừng theo nguyên tắc lấy không gian thay thế thời gian thì tất cả các chỉ tiêu trên khi chọn thiết lập OTC phải tương đối đồng nhất, ngoại trừ chỉ tiêu (i) phân chia quá trình phục hồi rừng sau nương rẫy theo thời gian theo 4 giai đoạn như sau: (i) Thời gian bỏ hóa dưới 5 năm; (ii) Thời gian bỏ hóa từ 5 – 10 năm; (iii) Thời gian bỏ hóa từ 10 – 15 năm và (iv) Thời gian bỏ hóa trên 15 năm.

Thời gian bỏ hoá được xác định qua điều tra phỏng vấn chủ hộ trực tiếp canh tác mảnh nương trước khi bỏ hoá, kết hợp phỏng vấn già làng, trưởng thôn hiểu rõ lịch sử CTNR của thôn làng.

Diện tích ô tiêu chuẩn là 2.500m2 (50 x 50m). Trong mỗi ô điều tra tất cả các cây gỗ có đường kính ngang ngực từ 6 cm trở lên, gồm các chỉ tiêu: tên cây, chiều cao vút ngọn, đường kính ngang ngực, đường kính tán, phẩm chất. Dụng cụ đo đường kính D1.3 sử dụng thước đo vanh chính xác đến 0,1 cm, đo chiều cao dùng thước đo Blumless chính xác đến 0,1 m. Mỗi cấp thời gian điều tra 3 ô, tổng cộng số OTC điều tra là 12 ô.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp xác định cấu trúc tổ thành:

Sử dụng chỉ số mức độ quan trọng (Importance Value Index = IVI) được Curtis và McIntosh (1951) đề xuất để tính tổ thành loài cây được xác định theo phần trăm giá trị quan trọng của loài trong tổ thành lâm phần, được tính bằng công thức sau:

Theo Daniel Marmilod (dẫn theo Hà Thị Mừng, 2007) thì trong rừng nhiệt đới, loài cây nào có trị số IV% > 5% là loài ưu thế của lâm phần (có ý nghĩa về mặt sinh thái). Theo Thái Văn Trừng (1978), thì tỷ lệ chung của các loài ưu thế của rừng nhiệt đới hỗn loài phải chiếm trên 50%. Dựa vào hai quan điểm trên, đề tài xác định loài ưu thế là những loài có IV % ≥ 5%.

* Phương pháp mô hình hóa quy luật phân bố số cây theo cấp kính:

Sử dụng số liệu phân bố thực nghiệm, tiến hành mô hình hóa quy luật cấu trúc tần số theo những phân bố lý thuyết khác nhau, bao gồm: Phân bố giảm dạng Meyer, phân bố Weibull và phân bố khoảng cách, sau đó kiểm tra giả thuyết về luật phân bố dùng tiêu chuẩn phù hợp khi bình phương χ2 (Bảo Huy, 2017).

* Phương pháp xác định cấu trúc tầng thứ rừng:

Cấu trúc tầng thứ được chia thành 3 tầng chính dựa vào chiều cao cây rừng, bao gồm: Tầng vượt tán A1 bao gồm những cây có chiều cao > 20 m, tầng rừng chính A2 bao gồm những cây có chiều cao từ 7 – 20 m và tầng dưới tán A3 bao gồm những cây có chiều cao dưới 7 m.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Cấu trúc tổ thành và mật độ rừng sau nương rẫy

3.1.1 Thời gian bỏ hóa dưới 5 năm

Kết quả nghiên cứu cho thấy, tại tất cả các điểm khảo sát và thu thập số liệu, khi thời gian bỏ sau hóa nương rẫy dưới 5 năm thì tầng cây gỗ lớn chưa xuất hiện mà chỉ có cây gỗ tái sinh, tre nứa, thảm cỏ, cây bụi ưa sáng mọc nhanh chiếm ưu thế.

Thành phần loài cây gỗ tái sinh ở thời gian đầu chủ yếu là cây ưa sáng mọc nhanh như Bùng bục, Cò ke, Thành ngạnh, Hu đay, Ba soi, Màng tang và Lòng trứng trắng. Cây bụi, tre nứa, lau lách và thảm tươi trong thời gian đầu có vai trò tạo lập điều kiện hoàn cảnh ban đầu cho các loài cây gỗ tái sinh tiếp theo. Khi các loài cây gỗ tăng dần về mật độ, thành phần loài thì độ che phủ của cây bụi thảm tươi sẽ giảm dần do bị che bóng.

3.1.2 Thời gian bỏ hóa từ 5 – 10 năm

Trong giai đoạn này, cây gỗ đã bắt đầu phát triển lên tầng cây cao. Kết quả tính toán mật độ, cấu trúc tổ thành loài cây và chỉ số IV% cho rừng phục hồi sau nương rẫy với thời gian bỏ hóa từ 5 – 10 năm được trình bày ở bảng 1 dưới đây.

Bảng 1. Tổ thành và mật độ rừng phục hồi sau bỏ hóa từ 5 – 10 năm.

Ở tầng cây cao có trung bình 13 loài/OTC, mật độ 299 cây/ha. Có 6 loài đạt mức độ quan trọng IV > 5% tham gia vào công thức tổ thành chiếm 66.9% gồm: Trâm có mật độ 61cây/ha, IV đạt cao nhất là 19,4%, tiếp đó là Thành ngạnh có mật độ là 61 cây/ha, IV đạt 16,2%, Kơ nia có mật độ 12 cây/ha, IV đạt 12,7%, Na rừng, Sp6, Trám hồng lần lượt có mật độ là 18, 24 và 15 cây/ha và chỉ số IV lần lượt là 7,7%, 5,7% và 5,1%. Còn lại 7 loài khác có chỉ số IV < 5% với tổng chỉ số mức độ quan trọng là 33,1%. Công thức tổ thành như sau: 1,94Tr + 1,62Thn + 1,27Kn + 0,77Nr + 0,57Sp + 0,51Trh + 3,31Lk.

Ở giai đoạn này số lượng loài cây có giá trị kinh tế chiếm tỷ lệ tổ thành thấp (Trám hồng chỉ có mật độ 15 cây/ha và chỉ số IV là 5,1%), cây bụi thảm tươi nhiều làm cho thảm thực vật và rừng phục hồi sau nương rẫy có tác dụng phòng hộ tốt hơn là tác dụng kinh tế. Điều đó cho thấy để vừa phát huy tác dụng phòng hộ, vừa nâng cao giá trị kinh tế rừng thì cần xúc tiến tái sinh tự nhiên bằng biện pháp trồng bổ sung một số loài cây có giá trị kinh tế.

3.1.3 Thời gian bỏ hóa từ 10 – 15 năm

Kết quả tính toán tổ thành loài cây, mật độ và chỉ số IV% cho rừng phục hồi sau nương rẫy với thời gian bỏ hóa từ 10 – 15 năm được trình bày ở bảng 2.

Bảng 2. Tổ thành và mật độ rừng phục hồi sau bỏ hóa 10 – 15 năm.

Kết quả bảng 2 cho thấy giai đoạn này xuất hiện trung bình tới 22 loài cây gỗ/OTC. Thành phần loài cây phức tạp, mật độ trung bình tương đối cao đạt 675 cây/ha. Mật độ giai đoạn này của rừng phục hồi lớn là do đường kính thân cây (D1.3) và chiều cao vút ngọn (Hvn) trung bình của rừng rất thấp (9,5cm và 6,1m), điều này cho thấy ở giai đoạn này quá trình tái sinh tự nhiên phát triển mạnh. Công thức tổ thành như sau: 4,04Thn + 0,93Tht + 0,47Nr + 0,43Nhr + 0,38Phr + 36,8Lk.

Trong giai đoạn này có sự thay thế tổ thành loài cây khá mạnh, loài cây chiếm tỷ lệ lớn trong tổ thành giai đoạn 5 – 10 năm như Trâm đã bị những loài như Thành ngạnh, Thẩu tấu chiếm vị trí quan trọng thứ nhất ở giai đoạn này. Đã xuất hiện một số loài cây kinh tế như Trắc, Gõ mật, Chò trai,… Tuy nhiên, rừng phục hồi giai đoạn này vẫn thuộc rừng non tái sinh, sản lượng thấp, chưa đáp ứng mục tiêu về kinh tế, chủ yếu là các loài không có giá trị kinh tế như loài Thành ngạnh với mật lớn nhất đạt 266 cây/ha, sau đó đến loài Thẩu tấu đạt 77 cây/ha, Na rừng 37 cây/ha.Tổng mức độ quan trọng của các loài chính ở giai đoạn này là 63,2%.

3.1.4 Thời gian bỏ hóa trên 15 năm

Kết quả tính toán tổ thành loài cây, mật độ và chỉ số IV% cho rừng phục hồi sau nương rẫy có thời gian bỏ hóa trên 15 năm được trình bày ở bảng 3 dưới đây.

Bảng 3. Tổ thành và mật độ rừng phục hồi sau bỏ hóa trên 15 năm.

Trong giai đoạn này xuất hiện trung bình 25 loài cây gỗ/OTC. Thành phần loài cây đơn giản hơn, với mật độ trung bình là 568 cây/ha. Trong đó, Thành ngạnh vẫn có có mật độ là lớn nhất đạt 83 cây/ha, sau đó đến Na rừng 73 cây/ha và Bằng lăng 55 cây/ha, Kơ nia, Trâm 37 cây/ha, Phượng rừng 28 cây/ha. Công thức tổ thành rừng như sau: 1,35Thn + 1,22Bl + 1,03Nr + 0,87Kn + 0,71Pr + 0,72Tr + 3,68Lk.

Mặt khác, đường kính thân cây (D1.3) và chiều cao vút ngọn (Hvn) trung bình của rừng đạt 18,3cm và 12,7m, tăng nhiều so với giai đoạn trước đó. Kết quả của tăng trưởng đường kính và chiều cao trung bình là do hai yếu tố gây nên: do sinh trưởng của từng cây các thể đồng thời có rất nhiều cây kích thước nhỏ bị chết tự nhiên. Tuy nhiên, rừng phục hồi giai đoạn này vẫn thuộc rừng non tái sinh, trữ lượng rất thấp (tổng tiết diện ngang lâm phần G = 8,11 m2/ha), chưa đáp ứng được mục tiêu về kinh tế.

Công thức tổ thành trên cho thấy thành phần loài cây khá đơn giản và không có loài nào đạt độ ưu thế tuyệt đối, đặc biệt là với Thành ngạnh, là loài vốn chiếm ưu thế khá lớn ở giai đoạn đầu (chỉ số IV là 40,5%), thì đến giai đoạn sau chỉ còn 13,5% so với chính nó. Có thể thấy rằng khi thời gian phục hồi rừng tăng lên, độ tàn che của rừng tăng thì một số loài cây ưa sáng nếu không vượt khỏi tầng rừng chính sẽ bị đào thải để nhường chỗ cho các loài cây chịu bóng dưới tán rừng, thành phần loài cây có đời sống dài xuất hiện, tạo lập một hoàn cảnh rừng tiến đến sự ổn định tương đối. Hơn nữa, ở các giai đoạn bỏ hóa, số lượng loài cây đều giảm khi hệ số tổ thành tăng. Tổ thành rừng như vậy phản ánh đúng mối quan hệ giữa quần xã thực vật rừng với điều kiện ngoại cảnh. Qua đó cho thấy, mức độ đa dạng về loài cây trong khu vực nghiên cứu thấp, tính bền vững, tính ổn định chưa cao. Khi thời gian phục hồi tiếp tục tăng, thành phần loài cây này sẽ có sự thay đổi lớn, phản ánh đúng quá trình diễn thế thứ sinh của rừng phục hồi.

Theo nghiên cứu của tác giả Phạm Ngọc Thường thì sự thay đổi tổ thành loài theo thời gian là kết quả của quá trình chiếm cứ và cạnh tranh về không gian dinh dưỡng giữa các loài với điều kiện hoàn cảnh sống và giữa các loài với nhau. Sự chiếm cứ, tồn tại, sinh trưởng và phát triển là nhờ vào đặc tính sinh vật học của loài. Con người chỉ có thể can thiệp vào việc thay đổi điều kiện hoàn cảnh như ánh sáng, đất để hỗ trợ quá trình nảy mầm, sinh trưởng cây tái sinh có mục đích, trong đó ánh sáng là nhân tố quan trọng và dễ can thiệp nhất. Ví dụ: phát dây leo, cây bụi chèn ép cây tái sinh mục đích, mở tán nhằm tăng lượng ánh sáng xuống bề mặt đất rừng tạo thuận lợi cho quá trình quang hợp hoặc chăm sóc cây tái sinh mục đích.

Nhìn chung, nghiên cứu đặc điểm tổ thành loài cây qua các giai đoạn phát triển thảm thực vật trong khu vực cho thấy một mô hình thay thế loài trong quá trình diễn thế. Đây là một đặc điểm quan trọng của quá trình tái sinh tự nhiên phục hồi rừng thứ sinh sau nương rẫy. Kết quả của sự thay thế loài làm thay đổi cấu trúc tổ thành, mật độ cá thể, quan hệ giữa các loài trong quần thụ và hoàn cảnh từng thời gian phục hồi. Kết quả nghiên cứu tổ thành ở tầng cây gỗ theo các giai đoạn phục hồi rừng tại Ia Grai cho thấy mật độ rừng tương đối thấp, nhất là giai đoạn đầu của quá trình phục hồi, các giai đoạn sau mật độ rừng cao hơn và có xu hướng tiến dần tới sự ổn định, tổ thành loài ở giai đoạn sau cũng phong phú đa dạng hơn so với các giai đoạn đầu của quá trình phục hồi. Như vậy, thời gian phục hồi rừng tăng thì mật độ và tổ thành loài cây gỗ có xu hướng tiến dần tới sự ổn định để tạo lập một hoàn cảnh rừng mới.

3.2 Phân bố số cây theo cấp kính (N/D1,3)

Phân bố số cây theo cấp kính được xem là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của quy luật kết cấu lâm phần. Từ số liệu điều tra trên các OTC, tiến hành thử nghiệm mô hình hoá cấu trúc tần số N-D1.3 theo các hàm phân bố lý thuyết là Weibull, phân bố giảm và phân bố khoảng cách, dùng tiêu chuẩn khi bình phương χ2để lựa chọn hàm phù hợp. Trong nghiên cứu này, chọn cỡ đường kính từ 6 cm trở lên trong 9 OTC tại 3 giai đoạn bỏ hóa, lấy phạm vi cỡ kính là 4 cm.

Bảng 4. Kết quả mô phỏng phân bố N-D1.3 bằng một số hàm lý thuyết.

Kết quả lựa chọn hàm mô phỏng cấu trúc N/D được trình bày trong bảng 4, hàm khoảng cách phù hợp cho mô phỏng phân bố N/D rừng sau bỏ hóa giai đoạn 5 – 10 năm, còn giai đoạn 10 – 15 năm và trên 15 năm thì hàm Weibull là phù hợp. Kết quả mô phỏng được minh họa trong hình 1.

Thời gian bỏ hóa 5 – 10 năm, phân bố số cây theo đường kính chủ yếu tập trung ở cấp kính 12 cm. Đường cong phân bố thực nghiệm và lý thuyết bám sát nhau chứng tỏ rằng phân bố số cây theo đường kính của rừng phục hồi giai đoạn này có thể biểu diễn tốt bằng hàm phân bố khoảng cách (hình 1A). Thời gian bỏ hóa 10 -15 năm, phân bố số cây theo đường kính tiếp tục chủ yếu tập trung ở cấp kính 12 cm (hình 1B), nhưng số cây tăng lên rất lớn (240 cây/ha so với 109 cây/ha ở cấp kính 12 cm). Kết quả kiểm tra giả thuyết về luật phân bố cho thấy chỉ hàm phân bố lý thuyết Weibull là phù hợp để mô hình hóa phân bố số cây theo đường kính cho rừng phục hồi giai đoạn này. Đối với rừng sau thời gian bỏ hoá trên 15 năm, phân bố số cây theo đường kính vẫn chủ yếu tập trung vào cấp kính 12 cm (hình 1C), nhưng cũng có sự gia tăng đáng để của những cây có cấp đường kính 16 cm.

Nhìn chung, rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy thường tập trung những cây có đường kính nhỏ, rất ít cây có đường kính lớn nên hàm phân bố có dạng phân bố giảm hoặc một đỉnh. Các phân bố này cũng không ổn định mà sẽ tiếp tục biến động theo xu thế có nhiều đỉnh và lệch dần sang bên phải. Theo Nguyễn Duy Chuyên (1995), quy luật phân bố N/D thể hiện quy luật sắp xếp, tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Trong rừng tự nhiên, phân bố N/D hợp lý thì cây rừng tận dụng được tối đa điều kiện lập địa nhất là ánh sáng và tạo được năng suất sinh khối cao nhất. Trong hoạt động kinh doanh và lợi dụng rừng, con người có thể điều tiết mật độ hợp lý, xác định được vốn rừng để lại, lượng khai thác và đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp, từ đó có thể điều chỉnh lại cấu trúc rừng hợp lý.

Phân bố N/D theo thời gian bỏ hóa.

3.3 Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che rừng sau nương rẫy

3.3.1 Thời gian bỏ hóa dưới 5 năm

Khi thời gian bỏ hóa sau nương rẫy dưới 5 năm thì tầng cây gỗ lớn chưa xuất hiện mà chỉ có cây gỗ tái sinh, tre nứa, thảm cỏ, cây bụi ưa sáng mọc nhanh chiếm ưu thế, vì vậy chưa tạo nên tầng thứ và chưa có độ tàn che.

3.3.2 Thời gian bỏ hóa 5 – 10 năm

Trong giai đoạn này, rừng đang phục hồi ở giai đoạn đầu nên cấu trúc tầng thứ còn khá đơn giản, bao gồm chủ yếu là những loài cây ưa sáng mọc nhanh, một tầng, những loài cây cao hầu như chưa có sự phân tầng, chiều cao biến động từ 3 đến 9m. Tuy nhiên tán rừng chính do các loài Trâm, Thành ngạnh, Kơ nia, Na rừng, Trám hồng cao trung bình 6m tạo thành, ngoài ra còn có các loài khác như tre nứa, lau. Một số loài rụng lá về mùa khô như Gạo gai và có những lỗ trống nên làm cho độ tàn che của rừng thấp, chỉ đạt 0,28; cây bụi, thảm tươi phát triển mạnh. Tầng cây bụi xuất hiện các loài như: Ô rô, Bọt cua, Ba Chạc, Mua… có chiều cao trung bình 0,6m. Tầng thảm tươi có các loài như: Cỏ rác, Guột, Dương xỉ, Cỏ lá tre và dây leo….

3.3.3 Thời gian bỏ hóa 10 – 15 năm

Ở giai đoạn này, các cây gỗ đã có sự phân chia thành 2 tầng tán khá rõ rệt, chiều cao biến động từ 4 đến 14m. Chưa có tầng A1 (>20m), tầng tán A2 bao gồm những cây có chiều cao từ 7 – 15m, nhưng số lượng cây không nhiều, chiếm tỷ lệ thấp trong ô tiêu chuẩn (<30% theo số cây), tầng này gồm chủ yếu là Trâm, Thành ngạnh, Phượng rừng; đây là loài cây tiên phong ưa sáng, có đời sống ngắn, là cây tiên phong phục hồi rừng, độ tàn che chủ yếu do tầng này tạo ra.

Tầng dưới tán A3 bao gồm những cây có chiều cao dưới 7 m, gồm các loài như Bằng lăng, Thẩu tấu, Lòng trứng trắng, Ràng ràng mít. Độ tàn che chung của giai đoạn này đạt 0,42 chủ yếu do tầng A2 và A3 tạo nên. Tầng cây bụi, thảm tươi vẫn tương đối phát triển, tuy nhiên đã kém hơn so với giai đoạn đầu.

3.3.4 Thời gian bỏ hóa trên 15 năm

Các cây gỗ đã có sự phân tầng rõ rệt, gồm tầng vượt tán A1 chiếm tỷ lệ thấp, tầng rừng chính A2 và tầng dưới tán A3. Giai đoạn này cấu trúc tầng tương đối ổn định hơn. Tán rừng chính được hình thành do các loài như Phượng rừng, Thành ngạnh, Dẻ trắng, Na rừng, Trâm, Trám hồng… có chiều cao biến động từ 9 -12m. Tầng dưới tán gồm các loài Thẩu tấu, Chua khét… có chiều cao trung bình từ 3 – 6m. Độ tàn che chung của rừng đạt 0,55 chủ yếu là do tầng A2 tạo nên. Tầng cây bụi, thảm tươi vẫn khá tốt, tuy nhiên do giai đoạn này độ tàn che của rừng tăng lên do đó số lượng cây bụi, thảm tươi đã giảm hơn.

Nhìn chung, các trạng thái rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy tại khu vực nghiên cứu thường có cấu trúc từ 1 đến 3 tầng, chiều cao trung bình còn thấp, khả năng sinh trưởng và phát triển của các loài cây trong trạng thái này đang diễn ra. Giai đoạn đầu của quá trình phục hồi chủ yếu là rừng có cấu trúc một tầng với những loài cây ưa sáng mọc nhanh như Hu đay, Ba soi, Thành ngạnh, Thẩu tấu,… Chiều cao biến động từ 4,5 – 7,5 m. Độ tàn che giai đoạn này thấp thường nh̉ỏ hơn 0.3. Các giai đoạn sau rừng đã có sự phân tầng rõ rệt hơn, tuy nhiên những cây gỗ ở tầng vượt tán vẫn chủ yếu là Kơ nia, Phượng rừng có chiều cao từ 7 – 14 m, điều đó chứng tỏ đây là vẫn là những loài cây ưa sáng mọc nhanh, những cây gỗ ở tầng rừng chính gồm những loài cây như Bằng lăng, Trám hồng, Na rừng… có chiều cao từ 7 – 12m. Trong tương lai, các trạng thái này vẫn còn có sự thay đổi mạnh về cấu trúc và tổ thành loài giữa các tầng trong quần xã.

Bảng 5. Chiều cao trung bình của các loài ưu thế trong rừng phục hồi sau nương rẫy.

Độ tàn che ở các giai đoạn rừng phục hồi là thấp, chỉ biến động từ 0,4 – 0,5; bởi vì ở đây chủ yếu là rừng non tái sinh đang được phục hồi, tầng cây bụi, thảm tươi phát triển rất mạnh. Do đó, nếu có các biện pháp bảo vệ thích hợp thì những khu rừng phục hồi này sẽ sinh trưởng, phát triển tốt, độ che phủ của rừng sẽ được tăng lên theo thời gian phục hồi.

3.4 Một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng sau nương rẫy tại BQL RPH Ia Grai

Kết quả nghiên cứu cho thấy, rừng phục hồi sau nương rẫy ở BQL RPH Ia Grai mới chỉ đáp ứng được yêu cầu về phòng hộ và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, rừng thuộc khu vực nghiên cứu vừa có chức năng phòng hộ vừa là rừng sản xuất, do đó từ kết quả nghiên cứu trên, chúng tôi đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho các giai đoạn phục hồi rừng như sau:

– Đối với giai đoạn rừng phục hồi dưới 5 năm

+ Nếu là khu vực rừng phòng hộ thì áp dụng kỹ thuật khoanh nuôi bảo vệ, kết hợp với việc luỗng phát dây leo, giảm bớt cây bụi cạnh tranh và chèn ép cây gỗ để xúc tiến nhanh quá trình phục hồi rừng;
+ Nếu là khu vực rừng sản xuất thì có thể áp dụng giải pháp trồng bổ sung các loài cây bản địa có giá trị kinh tế cao như Trám hồng, Chò xót, Sao đen, Muồng đen,… Trong quá trình cải tạo rừng cần giữ lại các loài cây gỗ tầng cao cũng như các loài cây tái sinh. Ngoài ra, cần ngăn ngừa các tác nhân ảnh hưởng đến quá trình phục hồi rừng như tái canh tác nương rẫy, cháy rừng, chăn thả gia súc.

– Giai đoạn rừng phục hồi 10 -15 năm

+ Nếu là khu vực rừng phòng hộ thì áp dụng các biện pháp khoanh nuôi bảo vệ, khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên.
+ Nếu là khu vực rừng sản xuất thì cần tỉa thưa cây gỗ tầng trên để giảm bớt sự cạnh tranh, giảm bớt mật độ cây kém giá trị kinh tế, tạo điều kiện cho các loài cây có giá trị sinh trưởng và tái sinh, trồng bổ sung cây mục đích.

– Giai đoạn rừng phục hồi trên 15 năm

+ Nếu là khu vực rừng phòng hộ thì tiếp tục áp dụng các biện pháp khoanh nuôi bảo vệ, khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên.
+ Nếu là khu vực rừng sản xuất thì điều tiết tổ thành tầng cây cao theo hướng tăng sản lượng gỗ có giá trị kinh tế, tỉa thưa và khai thác trung gian những loài cây không đáp ứng nhu cầu kinh tế, phòng hộ, tận dụng sản phẩm gỗ xây dựng, gỗ nguyên liệu giấy sợi (Chẹo tía, Thôi ba, Ba soi, …) và chất đốt phục vụ cho sinh hoạt đời sống của người dân. Song quá trình khai thác phải bảo đảm đúng quy trình, khai thác bảo đảm tái sinh rừng và vệ sinh rừng. Tiếp tục làm giàu rừng bằng những loài cây có giá trị như Trám hồng, Chò xót, Sao đen.

4. Kết luận

Canh tác nương rẫy tại BQL RPH Ia Grai đã làm cho đất đai bị thoái hóa, tính đa dạng sinh học bị phá vỡ, làm số loài bị giảm, những loài quý hiếm không còn, thay thế vào đó là những loài kém giá trị. Quá trình phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy tại khu vực nghiên cứu diễn ra khá chậm. Rừng có tổ thành loài khá đơn giản (biến động từ 13 đến 25 loài). Giai đoạn đầu chủ yếu là những loài cây ưa sáng mọc nhanh, ít giá trị kinh tế nhưng có giá trị về mặt phòng hộ, giai đoạn sau thì đã xuất hiện một số loài cây chịu bóng dưới tán rừng, có giá trị kinh tế và phòng hộ.Về cấu trúc mật độ, tầng thứ và độ tàn che: giai đoạn đầu, rừng có số cây tập trung ở cấp đường kính nhỏ và hầu như chưa có sự phân tầng, chiều cao thấp, độ tàn che của rừng thấp, chỉ đạt dưới 0,3; nhưng đến giai đoạn sau đã có sự phân chia tầng tán rõ rệt hơn, 2 – 3 tầng và có một số cây có đường kính lớn hơn. Tuy nhiên, nhìn chung độ tàn che ở các giai đoạn rừng phục hồi là thấp, rừng vẫn là chủ yếu là rừng non tái sinh, số cây tập trung ở cấp đường kính nhỏ, tầng cây bụi, thảm tươi vẫn phát triển mạnh.

Với đặc điểm cấu trúc, tái sinh tự nhiên của rừng sau nương rẫy theo thời gian bỏ hóa như vậy tại khu vực nghiên cứu, cần có các biện pháp tác động lâm sinh phù hợp với từng đối tượng rừng để xúc tiến nhanh hơn quá trình phục hồi rừng cũng như điều chỉnh lại cấu trúc rừng phù hợp mục tiêu kinh doanh là phòng hộ hay sản xuất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Bảo Huy (2016), Tin học thống kê trong lâm nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật.
2. Hà Thị Mừng (2007), Nghiên cứu một số đặc tính sinh học và biện pháp tạo cây con Giáng hương (Pterocarpus macrocarpus Kurz) góp phần đề xuất kỹ thuật gây trồng ở Đắk Lắk – Tây Nguyên, Luận án tiến sỹ lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà nội.
3. Nguyên Duy Chuyên (1995), Nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh tự nhiên rừng lá rộng thường xanh hỗn loại vùng Châu Quỳ, Nghệ An. Công trình khoa học kỹ thuật điều tra quy hoạch rừng (1991 – 1995), Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà nội.
4. Võ Đại Hải, Trần Văn Con, Ngô Đình Quế, và Phạm Ngọc Trường (2003), Canh tác nương rẫy và phục hồi rừng sau nương rẫy ở Việt Nam, Nhà xuất bản Nghệ An, Tp.Vinh.
5. Trần Đình Lý và Đỗ Hữu Thư (1995), Phục hồi rừng bằng khoanh nuôi ở Việt Nam, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam, Hà nội.
6. Nguyễn Ngọc Lung, Phó Đức Đỉnh, Đào Công Khanh, và Trịnh Khắc Mười (1993), Quy luật tái sinh phục hồi sau nương rẫy trong phát triển kinh tế môi trường bền vững vùng núi cao, Hội thảo Khoa học mô hình phát triển Kinh tế – Môi trường, Hà nội.
7. Lê Đồng Tấn (1999), Nghiên cứu quá trình phục hồi tự nhiên của một số quần xã thực vật sau nương rẫy tại Sơn La phục vụ cho việc khoanh nuôi, Viện nghiên cứu sinh thái và tài nguyên sinh vật, Hà nội.
8. Phạm Ngọc Thường (2003), Nghiên cứu đặc điểm quá trình tái sinh tự nhiên và đề xuất một số giải pháp kĩ thuật lâm sinh phục hồi rừng sau nương rẫy ở hai tỉnh Thái Nguyên – Bắc Kạn, Ph.D, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà nội.
9. Thái Văn Trừng (1978), Các thảm thực vật rừng Việt Nam, Nhà xuất bản khoa học và công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
10. Đặng Kim Vui (2002), Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy làm cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm giàu rừng tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (12), tr 1109 – 1110.


TS. Nguyễn Thanh Tân
Trường Đại học Tây Nguyên
ThS. Lê Tiến HiệpBan quản lý rừng phòng hộ Ia Grai