Cơ sở cấu trúc và tái sinh của kỹ thuật nuôi dưỡng rừng thứ sinh nghèo ở thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh
TÓM TẮT
Bài báo đã xác định được một số đặc điểm quan trọng về cấu trúc và tái sinh của rừng thứ sinh
nghèo, làm cơ sở cho việc đề xuất kỹ thuật nuôi dưỡng loại rừng này ở thành phố Uông Bí, tỉnh
Quảng Ninh. Nghiên cứu đã được thực hiện trên 18 ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời trong năm
2011. Kết quả nghiên cứu cho thấy có nhu cầu cao trong việc nuôi dưỡng rừng thứ sinh nghèo.
Điều này được thể hiện thông qua các đặc điểm về cấu trúc và tái sinh rừng, như: tổ thành loài đa
dạng, nhưng có nhiều loài phi mục đích (8 - 13 loài), không đáp ứng yêu cầu kinh doanh rừng sản
xuất; tỷ lệ cây có phẩm chất xấu khá cao, ở tầng cây cao là 30,45 - 44,43%, ở tầng cây tái sinh là
22,9 - 35,3%; trữ lượng rừng thấp (10 - 55,5 m3/ha); độ tàn che không đều và có ảnh hưởng rõ rệt
đến mật độ cây tái sinh có triển vọng; phân bố cây cao và cây tái sinh trên bề mặt đất phần lớn ở
dạng phân bố cụm. Bằng các tiếp cận tổng hợp, dựa trên mô hình xác định các phương án kỹ thuật
nuôi dưỡng rừng đã được thừa nhận và số liệu thực nghiệm, công trình đã xác định được các chỉ
tiêu kỹ thuật chặt nuôi dưỡng cho 18 lô rừng mẫu cũng như xác định được hệ số β của từng
phương án kỹ thuật tiềm năng cho từng lô rừng đó. Về thực chất, hệ số β phản ánh năng suất của
từng lô rừng dưới tác động của các phương án kỹ thuật khác nhau, nên nó được dùng để so sánh
hiệu quả của các phương án kỹ thuật khác nhau áp dụng cho cùng một lô rừng nào đó, là tiêu
chuẩn để lựa chọn phương án kỹ thuật tối ưu, phương án kỹ thuật phù hợp và để loại bỏ phương án
kỹ thuật không phù hợp.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Cơ sở cấu trúc và tái sinh của kỹ thuật nuôi dưỡng rừng thứ sinh nghèo ở thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh
Phạm Văn Điển và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 108(08): 11 - 20 11 CƠ SỞ CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH CỦA KỸ THUẬT NUÔI DƯỠNG RỪNG THỨ SINH NGHÈO Ở THÀNH PHỐ UÔNG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH Phạm Văn Điển1*, Trần Thị Thu Hà2, Nguyễn Thị Mai Lan1 1Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam 2Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Bài báo đã xác định được một số đặc điểm quan trọng về cấu trúc và tái sinh của rừng thứ sinh nghèo, làm cơ sở cho việc đề xuất kỹ thuật nuôi dưỡng loại rừng này ở thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh. Nghiên cứu đã được thực hiện trên 18 ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời trong năm 2011. Kết quả nghiên cứu cho thấy có nhu cầu cao trong việc nuôi dưỡng rừng thứ sinh nghèo. Điều này được thể hiện thông qua các đặc điểm về cấu trúc và tái sinh rừng, như: tổ thành loài đa dạng, nhưng có nhiều loài phi mục đích (8 - 13 loài), không đáp ứng yêu cầu kinh doanh rừng sản xuất; tỷ lệ cây có phẩm chất xấu khá cao, ở tầng cây cao là 30,45 - 44,43%, ở tầng cây tái sinh là 22,9 - 35,3%; trữ lượng rừng thấp (10 - 55,5 m3/ha); độ tàn che không đều và có ảnh hưởng rõ rệt đến mật độ cây tái sinh có triển vọng; phân bố cây cao và cây tái sinh trên bề mặt đất phần lớn ở dạng phân bố cụm. Bằng các tiếp cận tổng hợp, dựa trên mô hình xác định các phương án kỹ thuật nuôi dưỡng rừng đã được thừa nhận và số liệu thực nghiệm, công trình đã xác định được các chỉ tiêu kỹ thuật chặt nuôi dưỡng cho 18 lô rừng mẫu cũng như xác định được hệ số β của từng phương án kỹ thuật tiềm năng cho từng lô rừng đó. Về thực chất, hệ số β phản ánh năng suất của từng lô rừng dưới tác động của các phương án kỹ thuật khác nhau, nên nó được dùng để so sánh hiệu quả của các phương án kỹ thuật khác nhau áp dụng cho cùng một lô rừng nào đó, là tiêu chuẩn để lựa chọn phương án kỹ thuật tối ưu, phương án kỹ thuật phù hợp và để loại bỏ phương án kỹ thuật không phù hợp. Từ khóa: cấu trúc rừng, tái sinh rừng, nuôi dưỡng rừng, rừng thứ sinh nghèo, chặt nuôi dưỡng rừng. ĐẶT VẤN ĐỀ* Khác với nhiều thành phố hay đô thị ở Việt Nam, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh có diện tích đất lâm nghiệp khá lớn, tới trên 16.000 ha, chiếm 64% tổng diện tích tự nhiên của Thành phố. Đây là một tiềm năng cho phát triển lâm nghiệp. Tuy nhiên, rừng tự nhiên ở đây đang bị suy thoái. Năm 2010, diện tích rừng tự nhiên chỉ còn 4284,82 ha, chủ yếu là rừng thứ sinh nghèo [5], quy luật cấu trúc và tái sinh rừng bị phá vỡ. Các giải pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng còn thiếu cơ sở khoa học, nên có hiệu quả thấp và không đáp ứng tốt yêu cầu nâng cao chức năng cung cấp lâm sản của rừng [4]. Để góp phần giải quyết vấn đề trên, bài báo đã hướng vào phân tích một số cơ sở cấu trúc và tái sinh của kỹ thuật nuôi dưỡng rừng thứ sinh nghèo ở địa điểm nghiên cứu. Nội dung chủ yếu đề cập tới các khía cạnh sau: (i) cấu * Tel: 0904148267; Email: pham_van_dien@yahoo.com.vn trúc tổ thành, tính đa dạng; phân chia nhóm loài cây theo mục đích kinh doanh; và xác định các đại lượng sinh trưởng của rừng; (ii); phân tích ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến mật độ cây tái sinh có triển vọng; và (iii) đề xuất một số chỉ tiêu kỹ thuật trong nuôi dưỡng rừng thứ sinh nghèo. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là những đặc điểm chủ yếu về cấu trúc và tái sinh của rừng thứ sinh nghèo có liên quan tới kỹ thuật nuôi dưỡng rừng ở phường Bắc Sơn và Vàng Danh, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh. Theo QPN 6- 84 năm 2001 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn [1], rừng thứ sinh nghèo ở đây được xếp vào các trạng thái IIa, IIb, IIIa1. Theo Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT về việc quy định tiêu chí và phân loại rừng, đối tượng nghiên cứu được xếp vào loại rừng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Phạm Văn Điển và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 108(08): 11 - 20 12 nghèo, thuộc kiểu rừng gỗ tự nhiên lá rộng thường xanh và là rừng sản xuất [2]. Khu vực nghiên cứu có nhiệt độ bình quân năm là 25,20C, lượng mưa bình quân 2038,6 mm/năm với 153 ngày mưa/năm. Độ ẩm không khí bình quân năm là 83,3%. Độ cao tuyệt đối so với mặt biển phổ biến là 300 - 600 m, độ dốc phổ biến 15 - 350. Có hai loại đất chủ yếu là đất vàng đỏ và đất vàng nhạt. Tầng đất dày 50 - 100 cm, đất chua, nghèo bazơ và các chất dễ tiêu, độ phì ở mức nghèo đến trung bình khá. Phương pháp nghiên cứu a) Bố trí ô tiêu chuẩn (OTC) và ô dạng bản: đã thiết lập 18 ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời (6 ô tiêu chuẩn/trạng thái rừng). Mỗi ô có diện tích 1000m2 (40 x 25m). Các ô tiêu chuẩn phân bố ở độ dốc 15 - 350. Trên mỗi ô tiêu chuẩn đã bố trí 5 ô dạng bản, 4 ô ở bốn góc và 1 ô ở giữa. Mỗi ô dạng bản có diện tích 25 m2 (5 x 5 m). b) Thu thập số liệu: đã thu thập các chỉ tiêu cần thiết về điều kiện địa hình - thổ nhưỡng, tầng cây cao, cây tái sinh, cây bụi thảm tươi theo các phương pháp điều tra lâm học. c) Xử lý số liệu: - Tổ thành tầng cây cao được biểu diễn theo chỉ số IVi% 2 %G%N%IV iii + = (1) Trong đó: IVi% là tỷ lệ tổ thành (chỉ số quan trọng: Important Value) của loài i; Ni% là tỷ lệ phần trăm theo số cây của loài i trong quần xã thực vật rừng; Gi% là tỷ lệ phần trăm theo tổng tiết diện ngang của loài i trong quần xã thực vật rừng. - Các chỉ số biểu thị tính đa dạng loài, gồm: Mức độ phong phú - R; Chỉ số Shannon và Weiner - H; Chỉ số Simpson - Cd [6]. - Phân chia các loài cây phục vụ nuôi dưỡng rừng thành hai nhóm: cây tốt, cây xấu (hình 1). - Các chỉ tiêu cấu trúc, sinh trưởng, tái sinh của quần xã thực vật rừng được tính toán theo phương pháp lâm học. - Ảnh hưởng của những nhân tố chủ yếu tới mật độ cây tái sinh có triển vọng (X, cây/ha) được phân tích theo phương pháp hệ số đường ảnh hưởng. Các nhân tố được lựa chọn gồm: (i) Tầng cây cao: độ tàn che (A) và mật độ các loài cây mục đích (F); (ii) Cây bụi thảm tươi: độ che phủ bình quân (B) và chiều cao bình quân (C); (iii) Địa hình: độ dốc (E); (iv) Thổ nhưỡng: độ dày tầng đất (D). Các bước thực hiện như sau: + Lập bảng thống kê các nhân tố theo từng OTC, tương ứng với mật độ cây tái sinh triển vọng + Xác định các hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu + Lập bảng ma trận các hệ số tương quan + Tính các hệ số đường ảnh hưởng: PXA, PXB, PXC, PXD, PXE, PXF, + Tính hệ số đường ảnh hưởng trực tiếp và đường ảnh hưởng gián tiếp: K1 = P2XA + P2XB + P2XC + P2XD + P2XE + P2XF (2) K2= 2.PXA.PXB.rAB + 2.PXA.PXC.rAC + 2.PXA.PXD.rAD + 2.PXA.PXE.rAE + 2.PXA.PXF.rAF + 2.PXB.PXC.rBC + 2PXB.PXD.rBD + 2.PXB.PXE.rBE + 2.PXB.PXF.rBF + 2.P.XC.PXD.rCD + 2.PXC.PXE.rCE + 2.PXC.PXF.rCF + 2.PXD.PXE.rDE + 2.PXD.PXF.rDF + 2PXE.PXF.rEF (3) Hình 1. Phân chia loài cây phục vụ nuôi dưỡng rừng Cây tốt Cây xấu - Cây mục đích có phẩm chất từ trung bình trở lên. - Cây có ích, cây bạn có phẩm chất từ trung bình trở lên. - Cây mục đích, cây có ích, cây bạn có phẩm chất xấu. - Cây phi mục đích (mọi phẩm chất) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Phạm Văn Điển và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 108(08): 11 - 20 13 Trong đó, rAB, rAC,, rEF là hệ số tương quan giữa các nhân tố. + Tính hệ số chính xác: BX = K1 + K2 (4) + Lập phương trình hệ số đường ảnh hưởng khi hệ số chính xác nằm trong khoảng 0,95- 1,05. X = PXA.A + PXB.B + PXC.C + PXD.D + PXE.E + PXF.F (5) + Phân tích kết quả Đối với ảnh hưởng của tầng cây cao, sử dụng thêm phương pháp của Sorensen [8]. để xác định mối liên hệ giữa tổ thành cây cao và cây tái sinh: BA CBC + × = 2 (6) Trong đó: BC là hệ số tương đồng A là số loài cây thuộc tầng cây cao B là số loài cây tái sinh C là số cây cao được tầng cây tái sinh kế thừa. Nếu chỉ số BC ≥ 0,75, thì thành phần loài cây tái sinh có mối liên hệ chặt chẽ với tổ thành tầng cây cao. Nếu BC < 0,75, tổ thành cây tái sinh là ngẫu nhiên, tức không phụ thuộc vào tổ thành tầng cây cao. d) Đề xuất một số chỉ tiêu kỹ thuật nuôi dưỡng rừng: do rừng thứ sinh nghèo ở khu vực nghiên cứu có trữ lượng dao động từ 10 đến 60 m3/ha, nên giải pháp thích hợp là nuôi dưỡng rừng. Việc tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật trong nuôi dưỡng rừng được thực hiện theo phương pháp của Phạm Văn Điển và Phạm Xuân Hoàn [3]. Có thể tóm tắt phương pháp như sau: - Tính số năm cần nuôi dưỡng rừng (tn(k)) để rừng đạt tiêu chuẩn khai thác theo công thức: tn(k) + KT (7) Trong đó: tn(k) là số năm cần nuôi dưỡng rừng (năm) ứng với k lần chặt nuôi dưỡng (K = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, v.v...). PMo là tốc độ tăng trưởng tương đối của rừng trong các giai đoạn không chịu tác động của chặt nuôi dưỡng (%). Trong điều kiện tỉnh Quảng Ninh, chọn PMo = 2,0%/năm. K là số lần chặt nuôi dưỡng. Mo là trữ lượng của rừng ở thời điểm lập kế hoạch tác động (m3/ha). Mn là trữ lượng của mô hình rừng mong muốn tại thời điểm khai thác chính (150 m3/ha). PM1 là tốc độ tăng trưởng tương đối của rừng tại các giai đoạn chịu tác động của chặt nuôi dưỡng (%). Chọn PM1 = 3,0%/năm. T là kỳ giãn cách giữa hai lần chặt nuôi dưỡng liên tiếp (năm). Trị số tn cần thỏa mãn điều kiện: tn > (K-1)T + T/2 (8) - Tính tỷ lệ cây tốt lúc cuối (tại năm tn) (a(k), %) theo công thức: a(k) (%) = (9) Điều kiện: A’n ≤ a(k) ≤ 100%. Trong đó, a(o) là tỷ lệ cây tốt lúc ban đầu (% về trữ lượng). A'n là tỷ lệ cây tốt của mô hình rừng mong muốn (bằng 60%) tại thời điểm đạt tiêu chuẩn khai thác chính. - Tính tổng trữ lượng quy đổi của rừng (MQĐ, m3/ha), gồm trữ lượng của bộ phận cây tốt và trữ lượng của bộ phận cây xấu tại năm thứ tn (tn của các phương án khác nhau thì khác nhau). Trữ lượng của bộ phận cây xấu được quy đổi bằng 1/10 trữ lượng của bộ phận cây tốt. - Tổng trữ lượng của bộ phận chặt nuôi dưỡng (Mcnd(1-K)). Chỉ tiêu này được xem là đã bù đắp vào chi phí nuôi dưỡng rừng, nên không tham gia vào việc tính toán hệ số β. - Tính hệ số β: βi = MQĐ(i)/tn(i). (10) Đã xác định các tổ hợp đầu vào của các chỉ tiêu kỹ thuật cho từng lô rừng cụ thể. Mỗi tổ hợp đầu vào của các chỉ tiêu kỹ thuật bao gồm: cường độ, số lần chặt và kỳ giãn cách trong chặt nuôi dưỡng (chỉ tiêu kỹ thuật là Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Phạm Văn Điển và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 108(08): 11 - 20 14 nguyên tắc bài cây đã được xác định rõ và nhất quán đối với mọi phương án). Nếu chỉ chặt 1 lần, thì trị số T của tổ hợp đó biểu thị thời điểm chặt nuôi dưỡng cần hoàn thành trước thời điểm khai thác là T/2 (năm). Cường độ chặt nuôi dưỡng được chia thành các mức: 0, 10, 15, 20 và 25%. Số lần chặt được biểu thị từ: 1, 2, 3, 4, 5, 6 lần. Kỳ giãn cách được chia thành các cấp: 8, 12, 16 năm. Tổng cộng thu được 73 phương án tiềm năng cho mỗi lô rừng bất kỳ (trong đó chỉ có 1 phương án có I = 0). Đầu ra của các phương án chính là hệ số β. Việc xác định phương án kỹ thuật tối ưu, phương án kỹ thuật phù hợp và phương án kỹ thuật không phù hợp cũng được thực hiện tiêu chí ở bảng 1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Tổ thành tầng cây gỗ - Trạng thái rừng IIa có 57 loài. Số loài trong các OTC dao động từ 19 đến 29 loài, số loài tham gia vào công thức tổ thành biến động từ 6 - 8 loài. Trong các loài tham gia vào công thức tổ thành có Sồi ghè, Chẹo tía, Thẩu tấu, Na hồng, Trám chim, Táu ruối, Trám trắng, Lim xanh, Mò roi chiếm tỷ lệ tương đối lớn. - Trạng thái rừng IIb có 75 loài. Số lượng loài trong các OTC biến động từ 22 đến 30 loài, trong đó số loài tham gia vào công thức tổ thành biến động từ 6 đến 9 loài. Đây là trạng thái rừng có tổ thành phức tạp nhất. - Trạng thái IIIa1 có 45 loài, số loài trong các OTC dao động từ 13 đến 20 loài, số loài tham gia vào công thức tổ thành biến động từ 6 - 9 loài. Kết quả xác định tổ thành của một số OTC điển hình của các trạng thái rừng được tổng hợp ở bảng 2. Bảng 1. Tiêu chí xác định các phương án kỹ thuật nuôi dưỡng rừng Phương án tốt nhất Phương án phù hợp Phương án không phù hợp Ghi chú: M'n - trữ lượng rừng thực tế tại năm thứ n (m3/ha). (Nguồn: Phạm Văn Điển và Phạm Xuân Hoàn, 2011 [3].) Bảng 2. Công thức tổ thành tầng cây gỗ của các trạng thái rừng Trạng thái rừng OTC Công thức tổ thành IIa 1 11,9Sg + 10,4Na + 10,3Tr + 9,4Dg + 9,2Kv + 7,4Trc + 5,6Trs + 5,3Sh + 30,5Lk (13 loài) 4 15,6Cht + 12,2Tng + 11,3Na + 7,2Ng + 6,1Đl + 5,4Bn + 42,2Lk (13 loài) IIb 7 10,4Dlt + 9,4Tr + 9,1Gl + 8,6Rv + 7,5Sm + 6,9Lx + 6,8Tt + 6,5Trđ + 5,9Ng + 28,9Lk (15 loài) 10 15,9Tr + 12,6Gl + 8,6Lx + 8,1Dlt + 7,9Cht + 7,6Sb + 39,3Lk (16 loài) IIIa1 14 15,2Ng + 12,1Tht + 10,8Tr + 10,5Sq + 7,5Trc + 6,4Cht + 6,3Ngi + 5,0Ctr + 26,2Lk (10 loài) 17 18,6Ctr + 15,3Sg + 13,9Cht + 7,3Tht +6,6Bb + 6,5Đl + 5,6Trc + 26,2Lk (9 loài) Ghi chú: Sg - Sồi ghè, Na - Na hồng, Tr - Táu ruối, Dg - Dẻ gai, Kv - Kháo vàng, Trc - Trám chim, Trs - Trâm sánh, Sh - Sao hải nam, Lk - Loài khác Cht - Chẹo tía, Tng - Thành ngạnh , Na - Na hồng, Ng - Ngát , Đl - Đỏm lông, Bn - Bồ đề nâu, Lk - loài khác Dlt - Dẻ lá to, Tr - Táu ruối, Gl - Gu lau, Rv - Re vàng , Sm - Sến mật, Lx - Lim xanh, Tt - Trám trắng , Trd - Trâm vỏ đỏ, Ng - Ngát , Lk - Loài khác Tr - Táu ruối, Gl - Gu lau , Lx - Lim xanh, Dlt - Dẻ lá to, Cht - Chẹo tía, Ngi - Ngát giả, Ctr - Côm trâu, LK - Loài khác Ctr - Côm trâu, Sg - Sồi ghè, Cht -Chẹo tía, Tht - Thẩu tấu, Bb - Bưởi bung, Đl - Đỏm lông, Trc - Trám chim, LK- Loài khác. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Phạm Văn Điển và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 108(08): 11 - 20 15 Bảng 2 chỉ ra, ở cả ba trạng thái rừng đều xuất hiện nhiều loài cây phù hợp với mục đích kinh doanh rừng sản xuất. Số lượng loài cây trên các OTC và số lượng loài cây tham gia vào công thức tổ thành có xu hướng giảm dần từ nơi có độ dốc thấp đến nơi có độ dốc cao. Số lượng loài tăng dần từ trạng thái IIIa1 đến IIa và IIb. Tính đa dạng loài cây gỗ Kết quả điều tra trên các OTC đã xác định được 87 loài, thuộc 35 họ thực vật. Trong số đó, họ Dẻ có số loài nhiều nhất (11 loài), tiếp đến là họ Re và họ Thầu dầu (9 loài). Về số lượng cá thể của từng họ, họ Dẻ có số lượng nhiều nhất với tổng số lên đến 174 cây, tiếp đến là họ Vang, họ Thầu dầu, họ Re có số lượng từ 79-100 cây (hình 2). Có một số họ có số lượng loài ít, trong đó có họ Trầm. Trong 18 OTC nghiên cứu chỉ gặp 1 cá thể - cây Dó trầm (Aquilaria crassana Pierre) ở trạng thái rừng IIb. Điều này cho thấy sự cần thiết phải bảo vệ loài cây quý này. Hình 2. Số lượng cây của từng họ thực vật ở khu vực nghiên cứu Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, có sự chênh lệch rõ rệt về số lượng loài trong từng trạng thái rừng. Số lượng loài và số lượng cá thể tăng dần từ trạng thái IIIa1 đến IIa và IIb. Điều này chỉ ra rằng, trạng thái IIIa1 có sự tác động tiêu cực lớn dẫn đến số lượng loài và số cá thể của loài suy giảm đáng kể (bảng 3). Bảng 3. Số lượng loài và cá thể theo từng trạng thái Trạng thái Số loài Số cá thể IIa 57 423 IIb 75 460 IIIa1 45 240 Tổng 1123 Kết quả tính toán cá ... ảng 4) cũng cho thấy, tính đa dạng sinh học khá cao, nhưng giảm dần từ trạng thái IIb đến trạng thái IIa và IIIa1. Bảng 4. Các chỉ số đa dạng loài Trạng thái Các chỉ số đa dạng loài R H Cd IIa 2,77 1,60 0,03 IIb 3,50 1,76 0,03 IIIa1 2,90 0,96 0,04 Xác định các nhóm loài Với mục đích kinh doanh rừng hiện tại ở khu vực nghiên cứu là lấy gỗ làm chủ yếu kết hợp phòng hộ môi trường, đã phân chia các cá thể cây thành cây tốt và cây xấu. Trong mỗi nhóm cây này, gồm loài cây mục đích, loài cây bạn và loài cây phi mục đích. Số lượng và tỷ lệ nhóm loài được trình bày tại bảng 5. - Nhóm loài mục đích có 56 loài, như: Lim xanh, Lim xẹt, Gụ lau, Trám trắng, Trâm trắng, Trâm vỏ đỏ, Gáo, Giổi xanh, Hà nu, Mãi táp, Máu chó lá to, Re hương, Ràng ràng mít, Ràng ràng xanh, Sao hải nam, Sến mật, Sồi hồng, Táu mặt quỷ, v.v. - Nhóm cây bạn có 18 loài, như: Chay, Chẩn, Dẻ rừng, Hoa trứng gà, Na hồng, Mò roi, Sảng nhung, Trám chim, Sồi bàn tính, v.v. - Nhóm cây phi mục đích có 13 loài, như: Đỏm lông, Găng, Ổi rừng, Xương cá hoa trắng, Thẩu tấu, v.v. Trên toàn bộ ô mẫu nghiên cứu, nhóm loài cây mục đích chiếm tỉ lệ 64%, nhóm cây bạn chiếm tỉ lệ 23% và nhóm phi mục đích chiếm tỉ lệ 13%. Kết quả này cho thấy, tỉ lệ nhóm loài cây mục đích ở địa bàn nghiên cứu không thấp. Đây chính là điều kiện thuận lợi cho việc phục hồi rừng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Phạm Văn Điển và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 108(08): 11 - 20 16 Bảng 5. Số lượng và tỉ lệ nhóm loài cây mục đích ở các trạng thái rừng Trạng thái Chỉ tiêu Nhóm loài Tổng MĐ B P IIa N (cây/ha) 403 222 80 705 Tỉ lệ số cây (%) 55,1 31,8 13,4 Khoảng biến động (%) 40,4 19,2 38 Số loài 38 12 7 57 Tỉ lệ số loài (%) 66,7 21,0 12,3 IIb N (cây/ha) 585 103 78 767 Tỉ lệ số cây (%) 76,1 13,7 10,2 Khoảng biến động (%) 15,5 10,2 15,4 Số loài 48 16 11 75 Tỉ lệ số loài (%) 64,0 21,3 14,7 IIIa1 N (cây/ha) 212 98 90 400 Tỉ lệ số cây (%) 52,4 24,1 23,5 Khoảng biến động (%) 33,6 38,5 19,2 Số loài 25 14 6 45 Tỉ lệ số loài (%) 55,6 31,1 13,3 Ghi chú: MĐ: Loài cây mục đích; B: Loài cây bạn; P: Loài cây phi mục đích Một số chỉ tiêu cấu trúc hình thái và sinh trưởng của tầng cây cao Do các trạng thái rừng nghiên cứu đều thuộc rừng thứ sinh nghèo, nên sự biến động của các chỉ tiêu cấu trúc hình thái và sinh trưởng không quá lớn (bảng 6). Bảng 6. Một số chỉ tiêu cấu trúc hình thái và sinh trưởng tầng cây gỗ Chỉ tiêu đánh giá Trạng thái rừng IIa IIb IIIa1 N/ha (cây/ha) 705 767 400 TC 0,50 0,54 0,34 (cm) 10,1 11,4 11,4 (m) 9,5 10,4 9,4 (m) 5,6 6,2 5,2 (m) 3,3 3,6 3,5 G/ha (m2) 6,04 8,46 4,97 M/ha (m3) 30,24 46,65 28,08 T (%) 69,15 69,55 55,57 X (%) 30,75 30,45 44,43 Khả năng phục hồi của rừng chịu ảnh hưởng bởi bộ phận cây tốt và bộ phận cây xấu. Bảng 7 phân cấp G/ha, M/ha theo phẩm chất ở các trạng thái rừng. Kết quả trên cho thấy, cả ba trạng thái đều chưa đạt được trữ lượng được phép khai thác. Điều này một lần nữa khẳng định rằng, cần áp dụng biện pháp nuôi dưỡng để phục hồi rừng theo hướng ngày càng tốt hơn. Đồng thời, sự phân chia cây tốt, cây xấu là cơ sở cho việc bài cây trong chặt nuôi dưỡng rừng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Phạm Văn Điển và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 108(08): 11 - 20 17 Bảng 7. Tổng tiết diện ngang và trữ lượng theo phẩm chất ở các trạng thái rừng Trạng thái rừng Tiết diện ngang (m2/ha) Tổng Cây tốt Tỉ lệ % Cây xấu Tỉ lệ % IIa 4,77 78,8 1,28 21,2 6,05 IIb 6,97 82,5 1,48 17,5 8,45 IIIa1 3,48 69,9 1,50 30,1 4,98 Trữ lượng (m3/ha) IIa 24,8 82 5,43 18,0 30,23 IIb 37,48 80,4 9,13 19,6 46,61 IIIa1 19,47 52,6 7,82 28,7 27,29 Ảnh hưởng của các nhân tố chủ yếu đến mật độ cây tái sinh có triển vọng - Trạng thái rừng IIa: Số lượng loài cây tái sinh là 64 loài, trong đó có 7 đến 10 loài tham gia vào công thức tổ thành. Số loài tái sinh ở trạng thái này nhiều hơn so với số loài ở tầng cây cao. Mật độ cây tái sinh dao động từ 4933 đến 6840 cây/ha. Tỷ lệ cây tốt và xấu lần lượt là 77,1 và 22,9%. Cây tái sinh phân bố theo cụm. Mật độ cây tái sinh có triển vọng bình quân là 1760 cây/ha. - Trạng thái rừng IIb: Số loài cây tái sinh là 71 loài, số loài tham gia vào tổ thành dao động từ 7 đến 10 loài. Mật độ cây tái sinh dao động từ 4347 đến 5653 cây/ha. Tỷ lệ cây tốt và xấu lần lượt là 69,5 và 30,5%. Phân bố tái sinh theo cụm. Mật độ cây tái sinh có triển vọng bình quân là 1960 cây/ha. - Trạng thái rừng IIIa1: Số loài cây tái sinh là 45 loài, với 6 đến 8 loài tham gia vào công thức tổ thành. Mật độ cây tái sinh dao động từ 3787 đến 4320 cây/ha. Tỷ lệ cây tốt và xấu lần lượt là 64,7% và 35,3%. Phân bố tái sinh theo cụm. Mật độ cây tái sinh có triển vọng bình quân là 1240 cây/ha. Điểm chung của ba trạng thái là đều có chỉ số BC > 0,75, tức là thành phần loài cây tái sinh có liên hệ chặt chẽ với tổ thành tầng cây cao và cũng kế thừa từ tầng cây cao là rõ rệt do tầng cây cao có khả năng gieo giống khá tốt. Trạng thái IIIa1 có chỉ số BC cao nhất (0,98), thấp nhất là trạng thái IIa (0,88). Trạng thái IIb có chỉ số BC (0,97) thấp hơn so với trạng thái IIIa1, nhưng không đáng kể. Kết quả phân tích ảnh hưởng của những nhân tố chủ yếu đến mật độ cây tái sinh có triển vọng được trình bày trong bảng 8. Bảng 8. Hệ số các đường ảnh hưởng đến mật độ cây tái sinh triển vọng Các hệ số Trị số PXA 0,054 PXB -0,101 PXC -0,498 PXD 0,710 PXE -0,017 PXF -0,108 K1 0,778 K2 0,163 BX 0,940 Dẫn liệu tại bảng 8 cho thấy, hệ số ảnh hưởng PXD lớn nhất, phản ánh độ dầy tầng đất có ảnh hưởng lớn nhất đến mật độ cây tái sinh triển vọng. Lớn thứ hai là hệ số PXA phản ánh độ tàn che có ảnh hưởng lớn thứ hai đến mật độ cây tái sinh có triển vọng. Với tầm quan trọng thứ hai, độ tàn che (TC) có thể được điều chỉnh theo có lợi cho tái sinh rừng. Độ tàn che thuận lợi cho tái sinh nằm trong khoảng từ 0,4-0,6. Do các trạng thái rừng nghiên cứu có độ tàn che không quá cao (bảng 6), nên cần chặt nuôi dưỡng rừng với cường độ thấp, chặt làm nhiều lần với kỳ giãn cách không quá dài. Đề xuất một số chỉ tiêu kỹ thuật nuôi dưỡng rừng Thực trạng cấu trúc và tái sinh nêu trên của các trạng thái rừng đã chỉ ra sự cần thiết phải nuôi dưỡng rừng, nhằm phục hồi rừng theo hướng ngày càng tốt hơn. Kết quả tính toán được trình bày ở bảng 9. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Phạm Văn Điển và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 108(08): 11 - 20 18 Bảng 9. Phương án kỹ thuật tối ưu, phù hợp và không phù hợp Số hiệu lô rừng Mo (m3/ha) M0T (m3/ha) M0X (m3/ha) Số PAK Số PAPH Phương án tối ưu I (%) K (lần) T (năm) tn (năm) An (%) MQĐ (m3/ha) β 1 45,3 41,5 3,8 7 65 10 3 16 52,8 100 150 2,84 2 32,4 26,7 5,7 3 69 10 4 16 67,1 100 150 2,23 3 41,1 34,8 6,3 7 65 10 3 16 57,6 100 150 2,60 4 19,9 14,0 5,9 1 71 10 5 16 89,1 100 150 1,68 5 29,9 25,4 4,5 3 69 10 4 16 71,2 100 150 2,11 6 12,6 6,3 6,3 7 65 10 6 16 109,7 100 150 1,30 7 55,5 52,2 3,3 11 61 10 3 16 42,6 100 150 3,52 8 52,5 39,1 13,3 10 62 10 3 16 45,4 100 150 3,31 9 46,4 29,6 16,8 7 65 10 5 12 56,3 100 150 2,66 10 40,1 34,0 6,1 6 66 10 4 16 56,3 100 150 2,66 11 39,8 33,1 6,7 6 66 10 4 16 56,8 100 150 2,64 12 45,5 36,9 8,6 7 65 10 3 16 52,6 100 150 2,85 13 44,2 35,5 8,7 7 65 10 3 16 54,0 100 150 2,78 14 42,6 36,6 5,9 7 65 10 3 16 55,9 100 150 2,68 15 10,0 7,6 2,4 0 72 10 6 16 121,4 100 150 1,24 16 15,7 7,2 8,5 13 59 10 6 16 98,5 100 150 1,34 17 26,7 16,3 10,4 1 71 10 5 16 74,4 100 150 2,02 18 24,6 13,5 11,1 2 70 10 5 16 78,5 100 150 1,79 Bảng 10. Phân nhóm lô rừng cần tác động Các chỉ tiêu kỹ thuật Nhóm lô rừng cần tác động I (%) K T (năm) 10 3 16 1, 3, 7, 8, 12, 13 10 4 16 2, 5, 10, 11 10 5 12 9 10 6 16 6, 15, 16 Ghi chú: Mo - trữ lượng rừng (m3/ha); M0T - trữ lượng của cây tốt (m3/ha); M0X - trữ lượng của cây xấu (m3/ha); PAPH - phương án phù hợp; PAK - phương án không phù hợp; MQĐ - trữ lượng rừng quy đổi khi đạt tiêu chuẩn khai thác chính (m3/ha). Bảng 9 được xem là cẩm nang tra cứu các chỉ tiêu kỹ thuật (I, K, T, v.v) trong chặt nuôi dưỡng rừng cho lô rừng bất kỳ. Do hiện trạng rừng thứ sinh giữa các lô không biến động nhiều, nên các chỉ tiêu kỹ thuật trong chặt nuôi dưỡng rừng cũng không sai khác rõ rệt. Ở tất cả các lô, số phương án không phù hợp (cho kết quả kém hơn so với không tác động vào rừng) đều nhỏ hơn số phương án phù hợp. Tức là, khi tác động vào rừng, xác suất thành công vẫn cao hơn xác suất thất bại. Nguyên nhân của vấn đề này là do rừng đã bước sang giai đoạn có khả năng tự phục hồi. Phương án tốt nhất đều đòi hỏi cường độ chặt nuôi dưỡng ở mức thấp (I = 10%) và kỳ giãn cách không quá dài (T = 12 - 16 năm). Số lần chặt biến động từ 3 đến 6 lần. Kết quả này cũng phù hợp với những yêu cầu về mặt lâm sinh trong nuôi dưỡng rừng là: chặt ít, chặt làm nhiều lần, kỳ giãn cách ngắn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Phạm Văn Điển và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 108(08): 11 - 20 19 Thời gian nuôi dưỡng rừng là khá dài, từ 42,6 đến 121,4 năm. Điều này cũng phù hợp với thực tế, vì vốn rừng hiện có còn thấp. Về kỹ thuật cụ thể, cần chú ý chọn cây bài chừa, bài chặt dựa trên bảng phân loại cây tốt, cây xấu. Tiếp theo là phân nhóm lô rừng cần tác động với các chỉ tiêu kỹ thuật tương ứng và phù hợp (bảng 10). Trong quá trình chặt nuôi dưỡng cần kết hợp với biện pháp xúc tiến tái sinh tự nhiên để đảm bảo sự gieo giống của cây mẹ diễn ra bình thường và thúc đẩy cây tái sinh sẵn có sinh trưởng. Cần chú ý điều chỉnh sự phân bố của cây tái sinh có triển vọng thông qua điều tiết độ tàn che. KẾT LUẬN - Cơ sở cấu trúc và tái sinh của kỹ thuật nuôi dưỡng rừng thứ sinh nghèo đã được đề cập gồm những đặc điểm có ảnh hưởng quan trọng tới quá trình phục hồi rừng, như: tổ thành loài cây, tính đa dạng của tầng cây cao; sự phân chia cá thể cây rừng thành nhóm cây tốt và cây xấu; các chỉ tiêu cấu trúc hình thái và sinh trưởng của rừng; sự tương đồng giữa tổ thành cây tái sinh với tổ thành tầng cây cao; ảnh hưởng chủ yếu của các nhân tố sinh thái tới mật độ cây tái sinh có triển vọng. - Nhu cầu nuôi dưỡng rừng thứ sinh là rất cao. Điều này được thể hiện thông qua hiện trạng cấu trúc và tái sinh của rừng. Tổ thành loài cây phong phú, nhưng số loài cây phi mục đích cũng nhiều (8 - 13 loài); Tỷ lệ cây có phẩm chất xấu khá cao, ở tầng cây cao là 30,45 - 44,43%, ở tầng cây tái sinh là 22,9 - 35,3%; trữ lượng rừng còn thấp (10 - 55,5 m3/ha); độ tàn che của rừng còn thấp (dưới 0,7); phân bố cây trên bề mặt đất phần lớn ở dạng phân bố cụm; độ tàn che có ảnh hưởng mạnh đến mật độ cây tái sinh có triển vọng (PXA= 0,054). - Một số chỉ tiêu kỹ thuật trong chặt nuôi dưỡng rừng thứ sinh nghèo đã được đề xuất dựa trên phương pháp đã được chấp nhận trong lâm học và vào số liệu điều tra 18 lô rừng ở thực địa. Về thực chất, hệ số β phản ánh năng suất của từng lô rừng dưới tác động của các phương án kỹ thuật khác nhau, nên nó được dùng để so sánh hiệu quả của các phương án kỹ thuật khác nhau áp dụng cho cùng một lô rừng nào đó, là tiêu chuẩn để lựa chọn phương án kỹ thuật tối ưu, phương án kỹ thuật phù hợp và để loại bỏ phương án kỹ thuật không phù hợp. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2001), Văn bản tiêu chuẩn kỹ thuật lâm sinh, Tập II, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội. 2. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2009), Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT về việc quy định tiêu chí và phân loại rừng, đối tượng nghiên cứu được xếp vào loại rừng nghèo, thuộc kiểu rừng gỗ tự nhiên lá rộng thường xanh và là rừng sản xuất, Hà Nội. 3. Phạm Văn Điển, Phạm Xuân Hoàn (2011), «Xác định các phương án kỹ thuật trong nuôi dưỡng rừng tự nhiên». Tạp chí KHCN Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, số đặc san kỷ niệm 55 năm phát triển và hội nhập của Khoa Lâm học – Đại học Lâm nghiệp. 4. Vũ Tiến Hinh, Phạm Văn Điển (2005), Nghiên cứu các giải pháp phục hồi rừng bằng khoanh nuôi một số tỉnh trung du, miền núi phía Bắc Việt Nam, báo cáo tổng kết đề tài, Trường ĐHLN, Hà Tây. 5. Nguyễn Thị Mai Lan (2011), Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc, tái sinh của rừng thứ sinh nghèo và đề xuất giải pháp kỹ thuật tác động tại thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh, Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp, Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội. 6. Ủy ban nhân dân thành phố Uông Bí (2010), Báo cáo kinh tế - xã hội thành phố năm 2010, Quảng Ninh. 7. Bruce, M., Grace, J.B. (2002), Analysis of ecological communities, MJM Press, USA. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Phạm Văn Điển và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 108(08): 11 - 20 20 SUMMARY STRUCTURE AND REGENERATION FOUNDATION OF INTERMEDIATE SILVICULTURAL TREATMENT TECHNIQUES FOR POOR SECONDARY FORESTS IN UONG BI CITY, QUANG NINH PROVINCE Pham Van Dien1*, Tran Thi Thu Ha2, Nguyen Thi Mai Lan1 1Vietnam Forestry University 2College of Agriculture and Forestry – TNU The paper determined some important characteristics of poor secondary forests' structure and regeneration, based on which to suggest intermediate silvicultural treatment techniques for this kind of forests in Uong Bi city, Quang Ninh province. The data was collected at 18 sample plots of research area in 2011. The research results showed that the poor secondary forests highly need an intermediate silvicultural treatment. Such need is reflected through current structure and regeneration characteristics of the forests, including: (i) species composition is diversified, but many species are non-economic value (8 - 13 species) which do not meet the purposes of production forest; (ii) the ratio of poor quality trees is high, 30.45 - 44.43% of the high-tree layer and 22.9 - 35.3% of the regeneration layer; (iii) timber volume is low (10 – 55.5 m3/ha); (iv) forest canopy ratio is irregular and has significantly influenced on density of prospect seedlings; distribution of both high-tree layer and regeneration layer on the ground is clustered. Based on the collected data and by using the model of recognised treatment techniques, the research determined technical parameters of treatment techniques for 18 sample stands as well as determined β coefficient of each potentially technical option for each sample plots. Actually, β coefficient reflects productivity of each forest stand which is affected by different treatment techniques. Therefore, this coefficient is used for comparing efficiency of thoese treatment techniques; it is also a criterion for selecting an optimal technique method and appropriate techniques, and rejecting inappropriate techniques. Key words: Forest structure, forest regeneration, poor secondary forest, forest treatment techniques. * Tel: 0904148267 Email: pham_van_dien@yahoo.com.vn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
File đính kèm:
- co_so_cau_truc_va_tai_sinh_cua_ky_thuat_nuoi_duong_rung_thu.pdf