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 TÓM TẮT Sự thành công quản lý rừng bền vững cấp tác nghiệp phải dựa hiểu biết q trình xẩy trơng hệ sinh thái rừng tự nhiên phản ứng chúng tác động can thiệp Rừng tự nhiên Việt Nam quản lý từ thập kỷ kiến thức trình hạn chế thiếu liệu từ hệ thống tiêu chuẩn định vị (ƠTCĐV) Có ba vấn đề cần phải dựa vào hệ thống ÔTCĐVđể xác định là: lượng tăng trưởng đường kính để xác định đường kính khai thác tối thiểu luân kỳ khai thác; lượng tăng trưởng thể tích để xác định lượng khai thác cho phép hàng năm ; động thái cấu trúc lâm phần để dự báo điều kiện rừng tương lai Hệ thống ô tiêu chuẩn tạm thời và/hoặc giải tích khơng có khả cung cấp liệu thiết thực cho nhiều loài nhiệt đới, cần phải thu thập số liệu từ hệ thống ƠTCĐV Tổng số 64 ƠTCĐV có kích thước Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam thiết lập từ năm 2004 đến 2007 Hệ thông ÔTCĐV thiết lập để: (i) Nghiên cứu phân tích thảm thực vật rừng bao gồm cấu trúc, tổ thành loài đa dạng sinh học; (ii) Nghiên cứu trình động thái: sinh trưởng, chết tái sinh bổ sung; (iii) Nghiên cứu chu trình dinh dưỡng vật rơi rụng, tích lũy phân hủy, thành phân dinh dưỡng đất động thái…; (iv) Sinh thái lồi; (v) Các đặc tính lâm học khác hệ sinh thái rừng tự nhiên chủ yếu Việt Nam, là: rừng rộng thường xanh (40 ô), rừng khộp (6 ô), rừng ngập mặn (10 ô) rừng ngập phèn (8 ô) Kết phân tích liệu thu thập từ hệ thống ƠTCĐV đưa đến phát sau đây: (i) nhân tố phát sinh vùng phân bố chủ yếu kiểu rừng; (ii) cấu trúc tổ thành, đa dạng loài, tầng phiến kiểu rừng; (iii) Động thái tái sinh diễn thể qua biến đổi lớp TS, TCN, TCC thông qua trình tái sinh bổ sung, sinh trưởng chuyển cấp chết (iv) suất kiểu rừng thể qua tiêu tăng trưởng bình quân đường kính, trữ lượng Và (v) đặc điểm tiểu khí hậu kiểu rừng so với nơi khơng có rừng Từ khóa: Đặc điểm lâm học, tiêu chuẩn định vị, rừng khộp, rừng rộng thường xanh, rừng ngập mặn, rừng ngập phèn ĐẶT VẤN ĐỀ Sự thành công quản lý rừng bền vững phụ thuộc vào hiểu biết trình xẩy hệ sinh thái rừng (HSTR) phản ứng chúng tác động lâm sinh Rừng tự nhiên Việt Nam quản lý từ 40 năm nay, hiểu biết cấu trúc trình sinh thái rừng hạn chế thiếu sơ sở liệu thu thập từ hệ thống ô tiêu chuẩn định vị (ÔTCĐV) Hệ thống ÔTCĐV cần thiết cho việc tìm hiểu ba vấn đề quan trọng làm sở cho quản lý rừng bền vững, là: (i) quy luật tăng trưởng đường kính làm sở cho việc xác định đường kính khai thác tối thiểu luân kỳ khai thác hợp lý; (ii) lượng tăng trưởng sản lượng rừng làm sở tính tốn lượng khai thác cho phép hàng năm (iii) động thái cấu trúc lâm phần để dự báo điều kiện rừng tương lai Các nghiên cư dựa hệ thống ô tiêu chuẩn tạm thời giải tích thân bộc lộ khơng có khả cung cấp số liệu đáng tin cậy cho nghiên cứu trình động thái HSTR, việc thiết lập hệ thống ô tiêu chuẩn định vị (ƠTCĐV) khơng cần thiết có ý nghĩa lớn việc xây dựng sở vật chất kỹ thuật lâu dài để nghiên cứu rừng tự nhiên Từ bước hồn thiện thêm kiến thức lâm học HSTR tự nhiên cung cấp sở khoa học quan trọng cho việc đề xuất, xây dựng giải pháp lâm sinh nhằm nâng cao sản lượng, chất lượng rừng chức đa mục đích 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 đa dạng sinh học; (ii) Nghiên cứu trình động thái: sinh trưởng, chết tái sinh bổ sung; (iii) Nghiên cứu chu trình dinh dưỡng vật rơi rụng, tích lũy phân hủy, thành phân dinh dưỡng đất động thái…; (iv) Sinh thái lồi; (v) Các đặc tính lâm học khác Của kiểu rừng chủ yếu Việt Nam rừng rộng thường xanh, rừng khộp, rừng ngập mặn rừng ngập phèn Phương pháp nghiên cứu Con đường tốt hiệu để nghiên cứu đối tượng phức tạp hiểu biết rừng đời sống nó, theo chúng tơi phải phân cấp hệ thống từ đơn giản đến phức tạp Sau xác định đối tượng nghiên cứu lâm học hệ thống phân cấp từ: Cây – Lâm phần HST rừng- Vốn rừng tổng thể Theo quan điểm nhận thức luận qui luật với cấp thấp hệ thống với cấp có tổ chức cao Ví dụ: qui luật sinh trưởng, tương quan lập địa với riêng lẻ với lâm phần Tuy nhiên, lâm phần, ảnh hưởng tương tác cá thể với mà có thêm qui luật riêng cho lâm phần Thông qua kết cấu tổ chức không gian thời gian lâm phần, tức xếp bên cạnh lâm phần không gian thời gian mà xuất thêm qui luật có tổ chức cao HST rừng vốn rừng tổng thể Đây sở để xây dựng hệ thống lý thuyết khoa học lâm nghiệp nói chung lâm học nói riêng Các quan điểm nghiên cứu, sở phương pháp luận, tiếp cận HST, quan niệm rừng trình bày chi tiết chuyên đề riêng (xem trong: Nghiên cứu HST rừng chủ yếu Việt Nam-Tổng quan, quan điểm, phương pháp sở liệu) Từ sở phương pháp luận trình bày đó, phương pháp tiếp cận nghiên cứu đề tài xác định là: tiếp cận HST sở kết hợp quan điểm sinh thái cá thể sinh thái quần thể Sử dụng phương pháp nghiên cứu định vị đặc điểm lâm học hệ thống phân cấp: CÂY CÁ THỂ  LÂM PHẦN (lâm hình)  HỆ SINH THÁI Đề tài lựa chọn kiểu rừng chủ yếu để nghiên cứu địa điểm nghiên cứu sau Rừng kín 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 Cị (Hịa Bình), Xn Sơn (Phú Thọ) Ba Bể (Bắc Cạn) Rừng thưa rộng rụng theo mùa (rừng khộp): Yok Đôn (Đak Lak) Rừng rộng thường xanh ngập mặn: Xuân Thủy (Nam Định); Đất mũi (Cà Mau) Rừng rộng thường xanh ngập phèn: U Minh Hạ (Cà Mau); U Minh Thượng (Kiên Giang) ÔTCĐV thiết lập với kích thược (100 x100m) chia làm cấp: cấp A hình vng để đo tất có D1,3 từ 10 cm trở lên; cấp B hình trịn diện tích 707 m2, để đo đếm có 1cm ≤D1,3 ≤10cm; cấp C 12 hình vng có diện tích m2 (tổng 48m2) để đo đếm tái sinh có D1,3 ≤1cm (Trần Văn Con cs, 2010) KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Xây dựng hệ thống ÔTCĐV sở liệu Từ năm 2006 đến năm 2007, đề tài thiết lập đo đếm 54 ÔTCĐV kiểu rừng với danh sách địa chỉ, đặc điểm cụ thể (Trần Văn Con cs, 2008) Ngoài 54 ÔTCĐV thiết lập từ 2006-2007 khuôn khổ đề tài này, nhóm nghiên cứu cịn kế thừa tu, đo đếm tiếp tục 10 ÔTCĐV thiết lập cho kiểu rừng nhiệt đới, mưa mùa LRTX Kon Hà Nừng (Gia Lai) khuôn khổ đề tài “Nghiên cứu ứng ụng tiến khoa học giải pháp nhằm xây dựng mơ hình quản lý bền vững rừng tự nhiên Tây Nguyên” 2004-2006 Tổng kết, đánh giá nghiên cứu giải pháp tác động cho kiểu rừng chủ yếu Cho đến vài thập niên trước đây, việc sử dụng rừng tự nhiên nhiệt đới thường tiến hành theo hướng khai thác tài nguyên, vấn đề bền vững lâm sinh ý đến Rừng thường coi yếu tố cản trở văn minh nguồn kinh tế Thái độ rừng tự nhiên giải thích sau: (i) Quan niệm cho rừng nguồn tài nguyên vô tận và/hoặc nhu cầu gỗ sản phẩm từ gỗ cộng đồng địa phương không cao (ii) Thiếu kiến thức khoa học rừng khơng có khả kiểm sốt q trình sản xuất Một phần lớn diện tích rừng khơng có đồ lâm nghiệp.(iii) Một mặt, khơng biết đánh giá thấp giá trị rừng đời sống xã hội, mặt khác khiếp sợ trước hoang dã “rừng thiêng nước độc” Con người nhận thức giá trị quí giá rừng bị suy thối gần biết Sơ đồ sau nhằm mục đích làm rõ khác tương quan hệ thống lâm sinh khác phát triển áp dụng cho rừng nhiệt đới.Vấn đề kỹ thuật lâm sinh nuôi dưỡng, kinh doanh rừng tự nhiên Việt Nam đặt từ sớm, năm 50 - 60 kỷ trước thuật ngữ “khoanh núi, nuôi rừng” Cho đến thập niên cuối kỷ 20, thuật ngữ đổi thành “phục hồi rừng khoanh nuôi, xúc tiến TS” với chuyển hướng kỹ thuật lâm sinh thể văn pháp quy: (i)Qui phạm giải pháp kỹ thuật lâm sinh áp dụng cho rừng sản xuất gỗ tre nứa (QPN 14-92) ban hành kèm theo định số 200/QĐ-KT ngày 31/3/1993 Bộ Lâm nghiệp (cũ) (ii) Qui phạm phục hồi rừng khoanh nuôi xúc tiến TS kết hợp với trồng bổ sung (QPN 21-98) ban hành kèm theo định số 125/QĐ/BNN/KHCN ngày 4/11/1998 Bộ NN&PTNT (iii) Các vấn đề kỹ thuật khoanh nuôi xúc tiến TS, làm giàu rừng trình bày tài liệu Trần Văn Con cộng (2006); Cẩm nang lâm nghiệp, (2006); Vũ Tiến Hinh cộng (2006) Sơ đồ Tổng kết hệ thống kỹ thuật lâm sinh áp dụng cho rừng nhiệt đới (Lamprecht, 1989) Mục tiêu Rừng chặt chọn Loài cấu trúc Đơn giản hóa Đạt rừng đồng (uniform high forest) Chỉ loài ưu Về Năng suất rừng Phương pháp TS Hệ thống kỹ thuật lâm sinh Cải thiện Làm giàu Nhân tạo Tự nhiên Làm giàu theo rạch Phương pháp Martineau Phương pháp rừng đồng Malaysia Phương pháp chặt chọn Phillippine Phương pháp cải thiện TS loài Okume Phương pháp Anderson Phương pháp Limba Phương pháp de recrú Phương pháp Okume Khơng đơn giản hóa Duy trì giải phóng cho lồi mục đích Chặt cải thiên Thông qua Rừng tự nhiên bền vững suất Hệ thống CELOS Phương pháp Mexican Phương pháp Hệ thống taungya Phương pháp dựa vào tán rừng nhiệt đới Khai thác theo đường kính tối thiểu Phương pháp chặt chọn Indonesia Tỉa thưa cải thiện Phương pháp dựa vào tán Trimidad Phương pháp cải thiện TS tự nhiên (APN) Phương pháp tỉa Phương pháp TS theo rạch Chuyển hóa dần thưa chuyển hóa Queenland Cải tạo Nghiên cứu đặc điểm lâm học cho kiểu rừng chủ yếu Các số liệu phân tích tập hợp bảng đến cho thấy: HSTR LRTX có phân bố rộng khắp phạm vi lãnh thổ Việt Nam Trong nhóm nhân tố phát sinh, nhân tố khí hậu (lượng mưa chế độ nhiệt ẩm) có vai trò định đến phát sinh phân bố HSTR LRTX Đây HST có ĐDSH cao Số lồi gỗ có D1,3≥10cm biến động từ 17-72 loài/ha với tỷ lệ hỗn loài HL từ 1/35-1/4 (tức 4-35 cá thể có lồi) Tuy nhiên có từ 2-8 lồi (khoảng 10-20%) tham gia vào cấu trúc tổ thành hình thành ưu hợp Cấu trúc tầng tán rừng LRTX phức tạp Nếu kể TS bình qn có khoảng 150 ngàn cây, nhiên số đạt đến chiều cao 6m lại 6,67%; đạt đến chiều cao 12m 2,67%; đạt đến chiều cao 24m lại 0,4% đạt tần tán rừng 24 m lại 0,1% (tức khoảng 150 cây/ha) Tuy nhiên, tỷ số tổ thành (IV%) tầng lại chiếm 40-50%; lúc đo tầng 32-38% tầng có 12-22% Cấu trúc N/D rừng cấu trúc giảm có hình chữ J lật ngược mơ hàm Meyer, Weibull và/hoặc Khoảng cách Tăng trưởng đường kính rừng tự nhiên nhìn chung chậm bình quân khoảng 0,41 cm/năm; tầng ưu 0,62 cm/năm; tầng 0,3 cm/năm tầng 0,25 cm/năm Đặc biệt có nhiều lồi tồn hàng chục năm tầng trọng vị bị chèn ép không sinh trưởng được, không chết để chờ hội có đủ điều kiện ánh sáng phát triển Sinh trưởng bình quân đạt khoảng 5±3 m3/ha/năm Lượng VRR tươi bình qn 11,13±3,95 t/ha phân bố khơng tháng Trong tháng mùa mưa, nhiệt độ khơng khí rừng ngồi trống chênh lệch không lớn (từ 0,1-0,4oC), vào tháng mùa khơ nhiệt độ ngồi trời thường cao nhiệt độ rừng từ 1,2-1,5oC HSTR rừng khộp phân bố chủ yếu cao nguyên Trung phần từ Kon Tum Tây Ninh, tập Trung nam Gia Lai Đak Lak Nhân tố định đến phát sinh rừng khộp chế độ nhiệt ẩm khắc nghiệt đất đai cằn cổi, lượng mưa thấp, thời gian khô hạn kéo dài từ 5-6 tháng ĐDSH thấp so với rừng LRTX Số lồi gỗ có D1,3≥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 có hai tầng, tầng gỗ tầng bụi Sinh trưởng rừng khộp chậm rừng LRTX, bình qn tăng trưởng đường kính 0,33 cm/năm Tăng trưởng rừng trung bình 4±2 m3/ha/năm Lượng vật rơi rung trung bình 8,48±1,23 t/ha Trong tháng mùa mưa, nhiệt độ khơng khí ngồi trời rừng khơng có khác biệt (trong rừng thấp khoảng 0,1oC), tháng mùa khơ nhiệt độ rừng cao nhiệt độ nơi trống từ 0,7-1,7oC Rừng khộp sinh cảnh nhiều lồi thú lớn có giá trị bảo tồn cao (đặc biệt lồi ăn cỏ) Hệ trùng không phong phú rừng LRTX, phong phú đa dạng HSTR ngập mặn phân bố dọc theo bờ biển từ Móng Cái đến mũi Cà Mau Nhân tố định đến hình thành phân bố HSTR ngập mặn chế độ ngập triều, độ mặn độ thành thục đất ĐDSH rừng ngập mặn phong phú khơng rừng LRTX Các lồi có D1,3≥10cm từ 1-12 loài với tỷ lệ hỗn loài từ 1/530 đến 1/65 Cấu trúc hình thái đơn giản TS phục hồi rừng ngập mặn dễ kiểu rừng cạn Lượng VRR rừng ngập mặn 7,14 ±1,48 t/ha tập trung vào tháng 6,7,8 Trong tháng mùa mưa, nhiệt độ khơng khí rừng thấp ngồi trời 0,1oC, tháng mùa khơ từ 0,40,8oC Rừng ngập mặn sinh cảnh loài động vật đáy chim Hệ côn trùng rừng ngập mặn hạn chế so với kiểu rừng khác HSTR ngập phèn phân bố chủ yếu vùng tứ giác Long Xuyên (đông sông Cửu Long) Nhân tố sinh thái định hình thành kiểu rừng độ phèn đất Chỉ có loài thực vật thích hợp với điều kiện lập địa vùng ngập phèn, loài chủ yếu Tràm Số lồi gỗ có D1,3≥10cm từ 1-6 lồi với tỷ lệ hỗn lồi từ 1/360-1/140 Cấu trúc hình thái rừng đơn giản, rừng có hai tầng, loài Lượng VRR rừng ngập phèn đạt trung bình 7,67±1,06 t/ha Nhiệt độ khơng khí rừng thấp nhiệt độ trời từ 0,1 đến 1,2oC Rừng ngập phèn sinh cảnh hệ động vật côn trùng phong phú đa dạng, đặc biệt loài lưỡng cư Bảng Các nhân tố phát sinh vùng phân bố kiểu rừng chủ yếu Nhân tố RLRTX RK RNM RNP Độ cao (m)