11.8 ẢNH HƯỞNG CỦA KHAI THÁC RỪNG ĐẾN DIỄN THẾ SINH THÁI Ở thời kỳ xa xưa, ảnh hưởng người đến rừng biểu mức độ không đáng kể; chẳng hạn, thu hái hoa quả, chặt số làm nhà Nhưng với tăng nhanh dân số nhu cầu đời sống, loài người can thiệp vào thảm thực vật rừng mạnh Con người ảnh hưởng tích cực đến rừng - hủy diệt thảm thực vật suất thấp thay vào quần xã suất cao ổn định hơn, cải tạo giống cây, bón phân tưới nước Nhờ hoạt động ấy, diễn rừng tiến triển nhanh theo hướng “hồi nguyên” ổn định (cao đỉnh) - Nếu khai khẩn thảm thực vật rừng nhằm mục đích thu lợi lớn khoảng thời gian ngắn dẫn đến biến đổi to lớn cho rừng Các biến đổi phụ thuộc vào thời gian, cường độ chu kỳ lặp lại tác động Nếu thời gian cường độ tác động nhỏ, chu kỳ lặp lại tác động dài, quần xã thực vật bị thay đổi chút lại phát triển trở lại ổn định Nhưng người tác động vào rừng với cường độ lớn, lặp lại liên tục với thời gian ngắn, quần xã thực vật bị biến đổi sâu sắc Sự biến đổi xảy theo chiều ngược lại với khuynh hướng tiến cao đỉnh, nghĩa diễn giảm dần thứ bậc loạt diễn hướng trạng thái ổn định Khai thác rừng thực theo cách thức chặt chọn từng đám thành thục diện tích nhỏ, cường độ khai thác thấp luân kỳ khai thác dài thường không dẫn đến diễn rừng - Nhưng việc khai thác rừng không gian rộng lớn, khai thác trắng, dẫn đến diễn thứ sinh Trong trường hợp diễn thứ sinh phụ thuộc vào trạng thái rừng ban đầu (kiểu rừng, thành phần tổ thành loài cây, thành phần khác hệ sinh thái rừng), độ lớn khoảnh chặt, kỹ thuật khai thác, phương thức xử lý khoảnh chặt, nguồn giống Ngay sau khai thác, bản, thành phần chủ yếu rừng khơng có biến đổi lớn Song theo thời gian, điều kiện sinh trưởng (lập địa) thực vật khoảnh khai thác diễn biến đổi lớn - Trước hết, xạ mặt trời đạt đến mặt đất rừng tăng lên, điều lại kéo theo nâng cao số albedo nhiệt độ đất Đến lượt mình, nhiệt độ đất nâng cao làm tăng trình bốc nước tổng số (bốc nước vật lý thoát nước thực vật) đất trở nên khơ hạn vào thời kỳ khơng có mưa - Do việc loại bỏ thảm thực vật rừng, lượng mưa đạt đến mặt đất tăng lên, điều lại làm tăng q trình rửa trơi chất khống, tăng xói mòn đất, gây lũ lụt dịch chuyển đất - Kết đất trở nên nghèo kiệt - Khai thác trắng diện tính lớn cịn dẫn đến thay đổi tính chất vật lý hóa học môi trường đất Nếu khai thác lấy phần thân bỏ lại thành phần khác (cành, ) khoảnh chặt, có phần nhỏ đạm chất tro bị đưa khỏi rừng Nếu toàn phận bị đưa khỏi rừng, phần bỏ lại xử lý lửa khoảnh chặt biến đổi đất diễn hoàn toàn khác - Qua nhiều nghiên cứu cho thấy, trình phân giải khống hóa thảm mục tàn tích hữu khác thường tăng lên rõ rệt vào năm sau khai thác trắng - Kết q trình hàm lượng chất khống đạm tầng đất mặt tăng lên Nghiên cứu chu trình dinh dưỡng cho thấy, hệ sinh thái rừng ôn đới, hàm lượng đạm chứa phần thân 5-10% so với hàm lượng đạm chứa đất, phần lớn đạm chứa lớp vật rụng lớp đất A1 - Ngược lại, hệ sinh thái rừng nhiệt đới, phần lớn đạm chất dinh dưỡng khoáng dễ tiêu chứa sinh khối Do đó, phá bỏ lớp phủ rừng nhiệt đới đất nhanh chóng bị nghèo kiệt, sản phẩm q trình khống hóa nhanh chóng bị rửa trơi, bị bào mịn Các phương tiện khai thác khác (máy móc đại, phương tiện thủ cơng) có ảnh hưởng khơng giống đến thành phần chừa lại sau khai thác Ví dụ: Khai thác giới làm cho đất bị bí chặt, tăng xói mịn, gỗ bị đổ gãy bị sâu hại - Khai thác cải thiện hàm lượng chất hữu chất khống đất nhờ đẩy nhanh q trình phân giải thảm mục sau khai thác Trong số năm đầu, cường độ q trình nitrit hóa đất tăng Q trình xảy nơi mà đất thiếu vi sinh vật thuộc nhóm Nitrosmonas Nitrobacter Trên đất chua có tỷ lệ C/N thấp thấy lượng nitrat lớn Nhưng đất ẩm đất dư thừa nước, rừng dẫn đến làm nitơ, thực vật khơng hấp thu nitơ Ví dụ: Khi loại bỏ hồn tồn lớp thảm thực vật vào năm đầu lượng đạm bị rửa trơi đạt 58 kg/ha (Borman,1967) - Khai thác trắng làm tăng ảnh hưởng của gió hại, làm bùng nổ lồi thực vật hịa thảo bụi Điều gây khó khăn không nhỏ cho việc xử lý đất trồng rừng phòng chống cháy rừng Phương thức canh tác theo kiểu du canh, thực cách phá bỏ rừng để trồng nơng nghiệp ngắn ngày, có ảnh hưởng lớn đến diễn thảm thực vật - Các nương rẫy bị bỏ hóa sau vài vụ canh tác nông nghiệp xuất thực vật ưa sáng giá trị Khi môi trường nương rẫy cải thiện, nhiều loài rừng nguyên sinh lại có khả tái sinh - Nếu rừng bị phá bỏ không gian lớn chu kỳ lặp lại tác động ngắn, môi trường thay đổi lớn, khả diễn quần xã thực vật để hồi phục trở lại thứ bậc cao loạt diễn tiến cao đỉnh khó xảy - Trong nhiều trường hợp sau nương rẫy bỏ hoang, rừng tái sinh lại nhanh chóng Nhưng có khơng trường hợp khả khơng xảy ra, ngược lại, rừng bị phá hủy vĩnh viễn thay vào đồng cỏ thảo nguyên nhiệt đới (Savanna) Tùy theo tình trạng giá thể (đất) sau khai thác làm nương rẫy, Thái Văn Trừng (1978) phân chia trình diễn thứ sinh thành hai chuỗi diễn lớn: (1) Một chuỗi diễn đất rừng ngun trạng (đất cịn mang tính chất đất rừng) để phục hồi kiểu quần thể loạt diễn nguyên sinh chế độ nhiệt khô ẩm khống chế Sự phục hồi tìm thấy hình thái, cấu trúc thành phần loài tương tự quần xã rừng trước bị tác động Do đó, kiểu diễn ơng gọi diễn phục hồi Tuy nhiên, số trường hợp kiểu diễn khơng đạt đến trạng thái rừng ổn định Nguyên nhân thảm thực vật môi trường đất bị biến đổi sâu sắc ảnh hưởng người nhân tố tự nhiên Ví dụ: Đất bị phơi trống dẫn đến xói mịn mạnh, rừng bị khai thác lặp lại nhiều lần, khoảnh khai thác sườn dốc, thành phần loài xưa định cư bị tuyệt diệt Sự tác động người đẩy nhanh trình diễn thế; chẳng hạn, trồng rừng khoảnh khai thác, cải tạo giống đất, tưới nước bón phân cho rừng Nhưng người trở thành nhân tố ngăn cản lớn đến tiến trình diễn quần xã thực vật (2) Một chuỗi diễn đất rừng thối hóa Khi lớp phủ thực vật rừng bị phá hủy hoàn tồn mơi trường đất bị thay đổi lớn Chẳng hạn, đất bị lớp mùn lớp đất mặt tơi xốp, đất bị xói mịn mạnh tầng A, tầng B; đất bị kết von đá ong, có hẳn khả phục hồi Nếu thảm thực vật đất khơng lâm vào tác động lớn từ bên ngồi, theo thời gian quần xã thực vật phát sinh tiến triển dần bước để đạt đến thứ bậc cao chuỗi diễn thứ sinh tiến trạng thái ổn định (cao đỉnh) Nhưng người tiếp tục tác động nhiều lần (ví dụ khai thác gỗ, củi, chăn thả gia súc ), giai đoạn diễn thứ sinh khơng thể tiến triển được, xảy diễn thoái biến Nếu quần xã thứ sinh với ưu gỗ tiếp tục bị phá hủy, quần xã chuyển dần thành thảm thực vật ưu cỏ dại bụi gai Các quần xã tồn lâu dài bề ngồi có hình thái giống quần xã ổn định (cao đỉnh) Kiểu diễn gọi diễn chệch hướng Nếu trạng thái thảm thực vật ưu cỏ dại bụi gai khơng tiếp tục bị người tác động, theo thời gian đất thảm thực vật tiến hóa dần để đạt đến thứ bậc cao chuỗi diễn thứ sinh Quá trình biến đổi diễn sau: từ trảng cỏ ⇒ trảng cỏ - bụi ⇒ trảng bụi ⇒ trảng gỗ lớn ⇒ rừng thưa ⇒ rừng nửa kín ⇒ rừng kín rụng ⇒ rừng kín nửa rụng ⇒ ⇒ rừng kín thường xanh ổn định với khí hậu địa phương hay vùng (cao đỉnh khí hậu, cao đỉnh khí hậu - thổ nhưỡng) Tóm lại, giai đoạn diễn ấn định điều kiện vi khí hậu, đất, thảm thực vật, hoạt động người, động vật vi sinh vật Các quần xã sinh vật đặc trưng cho giai đoạn diễn định bao gồm sinh vật thích nghi với điều kiện vật lý sinh học giai đoạn Khai thác trắng làm biến đổi tham số theo mức độ khác Kết biến đổi phối hợp dẫn đến biến đổi thành phần, cấu trúc suất thảm thực vật hình thành sau khai thác rừng Nơi mà mục tiêu kinh doanh rừng địi hỏi trì vài lồi thuộc giai đoạn trung gian chuỗi diễn tiếp tục tạo sản phẩm cho chu kỳ kinh doanh sau, rõ ràng cần phải tạo điều kiện môi trường đất vi khí hậu có lợi cho chúng, hay gần giống với giai đoạn diễn trung gian Chặt trắng tạo điều kiện này, gây khó khăn cho tồn lồi Khi điều kiện mơi trường sau khai thác khơng bị biến đổi lớn, non loài thuộc giai đoạn diễn đầu khơng thể sinh trưởng tốt Chúng thích ứng với vi khí hậu, khơng thể thích ứng với điều kiện đất Trong số trường hợp, biến đổi điều kiện môi trường ảnh hưởng lửa xói mịn đất điều kiện làm phát sinh thảm thực vật thuộc giai đoạn đầu chuỗi diễn Khi tình hình xảy ra, thời gian cần cho trình diễn quần xã sinh vật hướng tới thảm thực vật gỗ climax phải kéo dài Điều khó khăn lớn cho kinh doanh rừng