Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp & PTNT Trường đại học lâm nghiệp & Hoàng bùi tư Nghiện cứu số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ lâm trườgn xuân tỉnh hoá Chuyên ngành: lâm học Mà số: 60.62.60 Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp người hướng dẫn: PGS.TS Phạm xuân hoàn Hà Tây, năm 2007 Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp & PTNT Trường đại học lâm nghiệp & Hoµng bïi t Nghiện cứu số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ lâm trườgn xuân tỉnh hoá Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp Hà Tây, năm 2007 Đặt vấn đề Rừng nguồn tài nguyên vô quý giá, cung cấp sản phẩm rừng cho kinh tế quốc dân mà có tác dụng phòng hộ, bảo vệ đất, điều tiết nguồn nước, trì cân sinh thái bảo vệ môi trường sống Thời gian gần diện tích chất lượng rừng tỉnh Thanh Hoá bị giảm sút nghiêm trọng, ảnh hưởng xấu đến lực phòng hộ môi trường sinh thái rừng, dẫn đến hậu như: Hạn hán, lũ lụt, xói mòn, lở đất ngày gia tăng , đà ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước sinh hoạt sinh hoạt không phận cư dân miền núi mà ảnh hưởng tới cộng đồng dân cư sống vùng hạ lưu sông suối Thực trạng có nhiều nguyên nhân khác nhau, dân số tăng nhanh dẫn đến nhu cầu gỗ, củi tăng, tượng du canh du cư đồng bào dân tộc miền núi gắn với phương thức đốt nương làm rẫy, nạn cháy rừng, tình trạng khai thác lạm dụng mức vốn rừng , dẫn đến suy thoái rừng, lực phòng hộ rừng bị suy gảm nghiêm trọng Lâm trường Như Xuân - Thanh Hoá nằm lưu vực ba hồ chứa nước lớn: Đập sông Mực, đập thuỷ lợi Mậu Lâm đập lớn Phúc Đường với dung tích biến động từ 450 - 630 triệu m3 nước Đây nguồn nước tưới cho 10.000 ruộng nước ba huyện Như Thanh, Nông Cống Quảng Xương Hiện diện tích rừng tự nhiên Lâm trường bị suy giảm diện tích chất lượng, không đảm bảo chức phòng hộ việc giữ nước điều tiết dòng chảy cho công trình thủy lợi hồ đập vùng Để đảm bảo cung cấp nước tối đa cho hồ chứa nước, cïng víi c¸c hun miỊn nói tØnh, hun Nh Thanh nói chung Lâm trường Như Xuân nói riêng đà quan tâm đầu tư trồng rừng, khôi phục rừng thông qua chương trình 327, dự án 661, dự án trồng rừng phòng hộ đầu nguồn , nhằm xây dựng khôi phục rừng đầu nguồn Tuy nhiên, việc tổ chức quy hoạch xây dựng giải pháp quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn gặp nhiều khó khăn, chưa xác định diện tích cần thiết mô hình cấu trúc có khả phòng hộ cao cho khu vực cụ thể, chưa xác định vị trí phân bố rừng phòng hộ sườn dốc, chưa xác định quy trình kỹ thuật để nâng cao hiệu phòng hộ rừng chưa đề giải pháp kinh tế - xà hội cần thiết cho việc quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn số khu vực phòng hộ, tỉnh Thanh Hoá đà đầu tư nhiều kinh phí để trồng rừng nhằm giữ nước chống xói mòn đất, khả bảo vệ đất giữ nước khu rừng trồng lại so với thảm thực vật cũ trước đà bị người thay Việc bố trí đai rừng phòng hộ sườn dốc nhiều trường hợp không phát huy vai trò bảo vệ đất giữ nước Chưa có mô hình cấu trúc có khả phòng hộ cao khu vực nghiên cứu Để góp phần khắc phục tồn nêu bổ sung sở khoa học cho vấn đề phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn khu vực nghiên cứu, tiến hành thực đề tài Nghiên cứu số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ Lâm trường Như Xuân - Thanh Hoá Chương Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 Trên giới Lược sử nghiên cứu trình phục hồi rừng gắn liền với lược sử nghiên cứu cấu trúc rừng, tái sinh rừng tự nhiên diễn thảm thực vật rừng biện pháp xử lý lâm sinh cho rừng thứ sinh nghèo Vì vậy, điểm qua nét lớn liên quan đến nội dung nghiên cứu đề tài sau 1.1.1 Nghiên cứu phục hồi rõng thø sinh nghÌo 1.1.1.1 Quan ®iĨm vỊ rõng thø sinh nghÌo vµ phơc håi rõng thø sinh nghÌo Quan ®iĨm hiƯn vỊ phơc håi rõng thø sinh nghÌo chia thành nhóm sau: Một là, phục hồi rừng đưa rừng đến trạng thái hoàn chỉnh, tiếp cận trạng thái trước bị tác động Các công trình Cairns (1995), Jordan (1995) Egan (1996) điển hình quan điểm Hai là, nhấn mạnh hệ sinh thái rừng phải phục hồi tới mức độ bền vững đường tự nhiên nhân tạo mà không thiết giống hệ sinh thái ban đầu Đây quan điểm nhận nhiều tán đồng Điển hình quan điểm là: Harrington, 1999; Kumar, 1999; Bradshaw, 2002; IUCN, 2003; David Lamb, 2003 (dÉn theo Vò Tiến Hinh Phạm Văn Điển, 2006 [14] ) Ba là, tập trung vào việc xác định nguyên nhân yếu tố rào cản trình phục hồi rừng Điển hình nghiên cứu ITTO (2002) nhấn mạnh, khu vực đất rừng đà bị thoái hoá, hàm lượng chất dinh dưỡng đất thấp, kết cấu không tốt, nhiều mầm bệnh, xói mòn mạnh lửa rừng Để phục hồi rừng cần phải xác định ảnh hưởng nhân tố tới rừng (stress factors), từ cố gắng hạn chế loại bỏ chúng Đây coi quan điểm, sù nh×n nhËn míi vỊ phơc håi rõng, v× nã đà bước đầu gắn kết phục hồi rừng với yếu tố xà hội, nguyên nhân gây nên rừng nước nhiệt đới người 1.1.1.2 Thành tựu nghiên cứu phục hồi rừng thứ sinh nghèo - Về tái sinh phục hồi rừng Nhiều công trình nghiên cứu đà phân tích nguyên nhân ảnh hưởng tới tái sinh, phục hồi rừng tự nhiên chia chúng thành hai nhóm: * Nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh phục hồi rừng can thiệp ngêi (Baur G N, 1964; Anden S, 1981) * Nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh vµ phơc håi rõng cã sù can thiƯp cđa người Các nhà lâm học như: Gorxenhin (1972, 1976); Bêlốp (1982) đà xây dựng thành công nhiều phương thức tái sinh phục hồi rừng nghèo kiệt; đáng ý số công trình nghiên cứu Maslacop E.L (1981) phục hồi rừng khu khai thác, Mêlêkhốp I.C (1966) ảnh hưởng cháy rừng tới trình phục hồi rừng, Pabedinxkion (1966) phương pháp nghiên cứu trình phục hồi rừng Myiawaki (1993), Yu cộng (1994), Goosem Tucker (1995), Sun cộng (1995), Kooyman (1996) đà đưa nhiỊu híng tiÕp cËn nh»m phơc håi hƯ sinh th¸i rừng đà bị tác động vùng nhiệt đới Kết ban đầu nghiên cứu đà tạo nên khu rừng có cấu trúc làm tăng mức độ đa dạng loài Tuy nhiên, hạn chế chúng áp dụng quy mô rộng, yêu cầu nhân công nguồn lực khác trình thực (dẫn theo Vũ Tiến Hinh Phạm Văn Điển, 2006 [14] ) - Về phân loại rừng nghèo Hiện nay, có hai quan điểm phân loại rừng nghèo trí cao giíi khoa häc qc tÕ * Dùa vµo đặc điểm trạng thảm thực vật che phủ Điển hình cho quan điểm E.F Bruenig (1998) Tác giả phân chia hệ sinh thái rừng bị suy thoái thành loại biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi chúng Đó lâm phần rừng hỗn loài tự nhiên bị khai thác mức, lâm phần rừng thứ sinh giai đoạn phát triển khác nhau, đám gỗ thứ sinh, trảng cỏ dạng thảm thực vật khác loại hình thổ nhưỡng khác * Dựa vào đặc điểm tác động Quan điểm thể rõ hướng dẫn phục hồi rừng Tổ chức gỗ rừng nhiệt đới quốc tế (ITTO, 2002), theo rừng nghèo phân chia thành kiểu phụ là: Rừng nguyên sinh bị suy thoái (Degraded primary forest); rừng thứ sinh (Secondary forest); đất rừng bị thoái hóa (Degraded forest land) - Về phân loại đối tượng rừng để tác động Phân loại đối tượng rừng thứ sinh làm sở cho việc đề xuất giải pháp phục hồi phát triển rừng lµ viƯc lµm cã ý nghÜa thiÕt thùc Theo IUCN (2001) Dư Thân Hiểu (2001), để phân chia loại hình kinh doanh rừng thứ sinh, trước tiên cần xem xét đến loài ưu số loài mục đích chủ yếu tình hình điều kiện lập địa, sau quy nạp chúng vào biện pháp kinh doanh tương ứng 1.1.2 Nghiên cứu sở khoa học phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn 1.1.2.1 Nghiên cứu khả phòng hộ rừng đầu nguồn Khả phòng hộ rừng đầu nguồn thể qua chức ổn định dòng chảy làm tăng lượng nước mùa khô Chức giữ nước rừng phản ánh thông qua ảnh hưởng nã ®Õn hiƯu Ých ngn níc, cã thĨ sư dơng nhiều tiêu khác để đánh giá khả phòng hộ rừng việc giữ nước mức độ thay đổi hàm lượng chất hóa học, chất hòa tan nước sau đà dịch chuyển qua hệ sinh thái rừng, hệ số dòng chảy bề mặt, mực nước ngầm, tần xuất lũ dùng tiêu trực tiếp có ảnh hưởng đến nguồn nước nhân tố cấu trúc rừng, tính chất vật lý đất rừng Tuy nhiên, xét tính đại diện, hệ số dòng chảy bề mặt, lượng nước giữ lại đất tiêu tốt phản ánh lực phòng hộ rừng việc giữ nước bảo vệ đất Dòng chảy bề mặt thấp chứng tỏ lượng nước giữ lại đất nhiều, khả phòng hộ rừng cao G Fiebiger (1993) đà dùng khái niệm Dung tích giữ nước rừng để phản ánh khả giữ nước xác định tổng lượng nước giữ lại tán, lượng nước giữ lại vật rơi rụng lượng nước tích giữ đất Quan điểm nhà thuỷ văn rừng Trần Huệ Tuyền (1994), Vu Chí Dân Vương Lễ Tiên (2001) chấp nhận cách rộng rÃi (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006 [10]) Khả giữ nước rừng có giới hạn phụ thuộc vào đặc ®iĨm cđa ®Êt rõng nh; ®é xèp, cÊu tỵng ®Êt, tốc độ thấm nước đất, hàm lượng mùn, độ dầy tầng đất Chúng định dung tích chứa nước đất rừng (Vu Chí Dân Vương Lễ Tiên, 2001 - dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006 [10]) * Nghiên cứu xói mòn đất Kết quan trọng nghiên cứu xói mòn khả bảo vệ đất giai đoạn đà xây dựng phương trình đất phổ dụng trường Đại học tổng hợp Pardin (Mỹ) vào cuối năm 1950 (Hudson, 1981 [17]) Sau đó, phương trình W.H.Wischmeier hoàn chỉnh dần (W.H.Wischmeier, 1978 [34]) Phương trình đất phổ dụng đà làm sáng tỏ vai trò nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn Nó có tác dụng định hướng cho nhiều nghiên cứu nhằm xác định quy luật xói mòn nghiên cứu mô hình canh tác bền vững khu vực có điều kiện địa lý khác Tuy nhiên, sử dụng phương trình đất phổ dụng gặp phải khó khăn định, đòi hỏi phải có nghiên cứu bổ sung để điều chỉnh hệ số cho phù hợp với điều kiện địa lý, địa chất, thổ nhưỡng, tập quán canh tác đặc tính trồng địa phương Kết nghiên cứu G.Fiebiger (1993) xác nhận rằng, nguy xói mòn đất tầng gỗ tăng lên giọt mưa tán rừng có kích thước lớn (G.Fiebiger, 1993) Những loài cã phiÕn l¸ to (nh l¸ tÕch - Tectona grandis) thường tạo giọt nước ngưng đọng với kích thước lớn, nên rơi từ tán cao xuống có sức công phá bề mặt đất lớn so với sức công phá giọt mưa tự nhiên đất trống Loài Albizzia falcataria với tầng tán cao 20m so với mặt đất, tạo giọt mưa có lượng gây xói mòn 102% so với lượng giọt mưa nơi trống Loài Anthocephalus chinensis với phiến to tầng tán cao 10m, lại tạo nên hạt nước rơi có lượng gây xói mòn 147% so với lượng hạt mưa rơi tự nhiên (G Fiebiger, 1993) Vì vậy, tiêu chí chọn loại trồng rừng phòng hộ đầu nguồn vùng nhiệt đới chọn có tán dày rậm phiến phải nhỏ, nhỏ tốt Những nghiên cứu khác cho thấy rằng, bụi, thảm tươi vật rơi rụng có vai trò lớn việc hạn chế xói mòn đất Nếu chúng bị phá trụi bị lấy khỏi đất rừng tầng gỗ phía tác dụng giảm thiểu xói mòn sườn dốc FAO (1994a, 1994b) đà tổng kết nhiều tài liệu nghiên cứu xói mòn đất loại rừng kiểu sử dụng đất khác đà rằng, trình tích luỹ lượng sinh vật chế sinh vật học chủ yếu để khống chế xói mòn đất (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2004 [8]) * Nghiên cứu xác định hệ số xói mòn đất Để xác định hệ số xói mòn ®Êt K, Wischmeier & Smith (1978) [34] ®· sư dơng toán đồ với độ xác tương đối cao Hai ông đà dựa vào nhân tố để xây dựng toán đồ là: Giá trị phần trăm hạt cát mịn, phần trăm hạt cát thô, lượng chất hữu cơ, cấu trúc đất sức thấm nước đất Trong tiêu này; tiêu tỷ lệ hạt cát mịn hạt cát tính phần trăm (%), hàm lượng mùn chia làm cấp từ đến 4, cấu trúc đất chia làm cấp là; hạt nhỏ, hạt nhỏ, hạt trung bình hạt thô Sức thấm nước chia làm cấp, từ thấm chậm đến thấm nhanh * Nghiên cứu xác định hệ số xói mòn mưa Hệ số xói mòn mưa tiêu tổng hợp phản ánh đặc tính mưa, tham số quan trọng phương trình dự báo xói mòn Wischmeier & Smith Khó khăn việc định lượng tính xói mòn mưa đơn vị lÃnh thổ chỗ, có tài liƯu ma tù ghi Héi Thỉ nhìng Qc tÕ (ISSS, 1995) đưa giải pháp tính gần số xói mòn mưa đà áp dụng nhiều nơi sau: 1) Phương pháp Bols (1978) Indônêxia 2) Phương pháp sửa đổi số Amoldus (1990) 3) Phương pháp kết hợp Ateshian (1974) Hargrenves (1981) 4) Phương pháp tuyến tính Roose (1980) 1.1.2.2 Nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ Công trình nghiên cứu Moltranov.A.A.(1960, 1973) Matveev.P.N (1973) công trình lớn đề cập đến cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn nước Liên Xô (cũ) Với trang thiết bị mưa nhân tạo, tác giả đà nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố cấu trúc đến khả điều tiết nước, bảo vệ đất rõng nh; cÊu tróc tỉ thµnh loµi, cÊu tróc ti, cấu trúc tầng thứ độ tàn che Những nghiên cứu đà đặt sở khoa học cho việc xây dựng cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn việc xác định biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động vào rừng ôn đới Tuy vậy, cấu trúc rừng ôn đới có lớp thảm mục dày nên tác giả chưa ý đến vai trò tầng đất mặt, cấu trúc tầng thứ chưa tác giả nghiên cứu sâu Những nghiên cứu đà LuiWenyao céng sù (1992) bỉ sung nghiªn cøu ë tØnh Vân Nam - Trung Quốc (dẫn theo Võ Đại Hải, 1996 [12]) 1.1.2.3 Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật phục hồi rừng Cho đến nay, phương thức lâm sinh cho phục hồi phát triển rừng tự nhiên có hai dạng chính: (a)- trì cấu trúc rừng tự nhiên không tuổi cách lợi dụng lớp thảm thực vật rừng tự nhiên có thuận lợi điều kiện tự nhiên để thực tái sinh tự nhiên, trồng bổ sung Ngoài sử dụng phương thức chặt chọn hay đám, phương thức cải thiện quần thể chặt nuôi dưỡng rừng tự nhiên để dẫn dắt rừng cã cÊu tróc gÇn víi cÊu tróc cđa rõng tù nhiên nguyên sinh (b)- dẫn dắt rừng theo hướng tuổi, có loài phương thức chủ yếu cải biến tổ thành rừng tự nhiên, tạo lập rừng tuổi tái sinh tự nhiên tuổi, phương thức chặt dần tái sinh tán rừng nhiệt đới (TSS); phương thức cải tạo rừng chặt trắng trồng lại; phương thức trồng rừng kết hợp với nông nghiệp (Taungya) 1.2 Việt Nam 1.2.1 Nghiên cứu trình phục hồi rừng 1.2.1.1 Quan điểm rừng thứ sinh nghèo phục håi rõng thø sinh nghÌo 78 Tõ b¶ng 4.28, cho thấy; mật độ thiếu hụt tái sinh trạng thái rừng (< 1000 tái sinh mục đích cã triĨn väng cã chiỊu cao tõ 1m trë lªn) Từ đó, đưa giải pháp cho trạng thái rừng để đạt đến cấu trúc đủ khả phòng hộ sau: - Đối với trạng thái IIA: Chỉ tiêu cấu trúc (GT + CP + TM, %) dao ®éng tõ 205,5% ®Õn 233,3% víi hƯ sè xói mòn đất (hệ số K) dao động từ 0,151 đến 0,173 độ dốc mặt đất (S0) dao động từ 210 đến 280 Để đạt đến cấu trúc đủ khả phòng hộ (có GT + CP + TM = 348,5% đến 504,7%), nên thực giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung, bên cạnh nên điều tiết tổ thành tầng cao, thông qua việc nuôi dưỡng loài địa đáp ứng mục tiêu phòng hộ lâu dài (Kháo vàng, Trâm vối, Trám trắng ), đồng thời tuyển chọn tạo không gian dinh dưỡng cho loài mĐ gieo gièng cã phÈm chÊt tèt, sinh trëng, ph¸t triển, phân bố diện tích lâm phần Mặt khác, kết hợp chặt nuôi dưỡng loại bỏ loài không đáp ứng mục tiêu phòng hộ Thẩu tấu, Thành ngạnh, Mán đĩa Điều tiết tổ thành tái sinh, thông qua việc xúc tiến tái sinh tự nhiên, nuôi dưỡng loài có mục đích phòng hộ cao (Kháo vàng, Trâm vối, Dẻ, ), loại bỏ loài tái sinh phi mục đích Thẩu tấu, Mán đĩa, Thành ngạnh, đồng thời luỗng phát dây leo, bụi rậm để tạo điều kiện cho tái sinh mục đích sinh trưởng, phát triển Số lượng tái sinh triển vọng trạng thái chiếm 39,25%, số lượng tái sinh mục đích có chiều cao 1m chiếm 15,57% Cây có chất lượng tốt chiếm 55,36%, có chất lượng trung bình chiếm 35,13%, tái sinh lại phân bố không đều, nên biện pháp tốt xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung, để mật độ tái sinh phân bố đạt mật độ 1000 cây/ha - Đối với trạng thái IIIA1: Chỉ tiêu cấu trúc (GT + CP + TM, %) dao ®éng tõ 204,8% ®Õn 226% víi hƯ sè xói mòn đất (hệ số K) dao động từ 0,173 đến 0,178 độ dốc mặt đất (S 0) dao động từ 130 đến 200 Để đạt đến cấu trúc đủ khả phòng hộ ( có GT + CP + 79 TM = 250,0% đến 391,3%), nên thực giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung, bên cạnh điều tiết tổ thành tầng cao thông qua việc nuôi dưỡng loài địa có giá trị phòng hộ Lim xanh, Chẹo tía, Trám trắng, Kháo vàng,, loại bỏ sâu bệnh, già cỗi Nâng cao độ tàn che rừng đạt 0,6 Tuyển chọn nuôi dưỡng mẹ gieo giống chỗ có phẩm chất tốt, sinh trưởng phát triển, lực hoa kết quả, sản lượng hạt giống cao Mật độ tầng cao trạng thái thấp đạt trung bình 406 cây/ha, độ tàn che đạt 0,36; phân bố không đều, thường tập trung thành đám, nên xuất nhiều lỗ trống rừng Vì vậy, trồng bổ sung loài địa có khả thích ứng cao khu vực nghiên cøu nh Lim xanh, Lim xÑt, Re gõng, Trêng mËt, Sâng,Thông qua biện pháp nói nhằm mục đích bổ sung tổ thành tạo phân bố rừng toàn lâm phần Điều tiết tổ thành tái sinh, thông qua việc nuôi dưỡng loài tái sinh mục đích có khả phòng hộ tốt Lim xanh, Trám trắng, Kháo vàng, Trâm vối, nâng cao mật độ (đạt 1.000 cây/ha) Mặt khác, mật độ tái sinh triển vọng trạng thái chiếm 42,43%, số lượng tái sinh mục đích có chiều cao 1m có 14,81% Cây có chất lượng tốt chiếm 55,36%, có chất lượng trung bình chiếm 35,13%, chúng lại phân bố không đều, nên tiến hµnh trång bỉ sung mét sè loµi nh Lim xanh, Lim xẹt, Kháo vàng,để cho chúng phân bố toàn diện tích lâm phần - Đối với trạng thái IIIA2: Chỉ tiêu cấu trúc (GT + CP + TM, %) dao ®éng tõ 258,3% ®Õn 274,1% với hệ số xói mòn đất (hệ số K) dao động từ 0,088 đến 0,097 độ dốc mặt đất (S0) dao động từ 260 đến 300 Để đạt đến cấu trúc đủ khả phòng hộ (có GT + CP + TM = 277,2% đến 309,9%), nên thực giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung, bên cạnh nên điều tiết tổ thành tầng cao thông qua việc nuôi dưỡng loài địa có phẩm chất tốt, đáp ứng mục tiêu phòng hộ loài Lim xanh, Trường mật, Sâng, Sến đất, Trường kẹn, Gụ lau, Kết hợp loại 80 bỏ loài không đáp ứng mục tiêu phòng hộ Thẩu tấu, Sui, Thành ngạnh, Điều chỉnh độ tàn che, tăng cường độ chiếu sáng xuống tán rừng, tạo điều kiện cho tái sinh sinh trưởng, phát triển tham gia vào tầng tán rừng Điều tiết tổ thành tái sinh, thông qua việc xúc tiến tái sinh tự nhiên, nuôi dưỡng loài có mục đích phòng hộ (Trường mật, Sâng, Lim xanh, Trám ), loại bỏ loài tái sinh phi mục đích Thẩu tấu, Mán đĩa, Thành ngạnh, đồng thời luỗng phát dây leo, bụi rậm để tạo điều kiện cho tái sinh mục đích sinh trưởng, phát triển Mật độ tái sinh triển vọng trạng thái thấp (16,19%), số lượng tái sinh mục đích có chiều cao 1m thấp đạt 14,57% Cây có chất lượng tốt chiếm 60,8%, có chất lượng trung bình chiếm 27,56%, tái sinh lại phân bố không đều, nên biện pháp tốt xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung, để mật độ tái sinh phân bố đạt mật độ 1000 tái sinh mục đích/ha 4.5.2.4 Giải pháp kiểm soát hệ số xói mòn đất Ngoài giải pháp tác động vào tiêu cấu trúc tổng hợp (GT + CP + TM, %), đề tài đưa giải pháp kiểm soát hệ số xói mòn đất (hệ số K) biện pháp tác động vào năm nhân tố cấu thành nên là; tỷ lệ phần trăm cát mịn, tỷ lệ phần trăm cát thô, hàm lượng mùn, cấu trúc đất, tốc độ thấm nước đất Việc tác động cách làm giảm tỷ lệ phần trăm cát mịn, giảm tỷ lệ phần trăm cát thô, tăng hàm lượng mùn, giảm cấu trúc đất, tăng khả thấm nước đất Cụ thể: a/ Các giải pháp kỹ thuật cải tạo thành phần giới đất + Phương hướng: Để cải thiện hệ số xói mòn đất ta cần giảm tỉ lệ cát thô, tiêu giảm kéo theo hệ số xói mòn đất giảm Tỷ lệ phần trăm cát mịn giảm có liên quan trực tiếp tới độ xốp đất, đất cát mịn độ xốp phi mao quản cao, giúp cho lượng nước mưa dễ thấm xuống đất, giảm thiểu dòng chảy bề mặt, tránh nguy xói mòn Tuy nhiên, tỷ lệ giảm tới mức định, nhỏ gây phá vỡ kết cấu đất, tạo điều kiện cho rửa trôi đất 81 Nếu canh tác nông nghiệp, đất thịt đến thịt nhẹ tốt vai trò đất rừng phòng hộ đầu nguồn, đất thịt nhẹ chưa hẳn đà tốt có tỷ lệ hạt cát mịn lớn + Giải pháp: Để thay đổi thành phần giới cần biện pháp tác động tổng hợp, thời gian dài Trước hết cần phải trồng Keo để cải tạo đất, phát triển lớp thảm thực vật để bảo vệ thành phần giới kết cấu đất, nghiêm cấm chăn thả gia súc nơi có nguy xói mòn cao b/ Các giải pháp kĩ thuật cải tạo hàm lượng mùn + Phương hướng: Hàm lượng mùn hay chất hữu đất quan trọng, giúp cho thảm thực vật phát triển tốt mà nhân tố có liên quan tới xói mòn, hàm lượng mùn cao hệ số xói mòn giảm, giảm nguy xói mòn Vậy, phương hướng giải làm tăng hàm lượng mùn, hàm lượng mùn tốt từ - 4% trở lên + Giải pháp: Mùn có nguồn gốc từ lượng vật rơi rụng, phận thực vật, sau thời gian rơi xuống đất bị phân huỷ dần trở thành chất hữu Các biện pháp để cải thiện lượng mùn đất rừng là: bảo vệ vật rơi rụng, tạo điều kiện cho phân huỷ vật rơi rụng Tránh không thu gom lượng vật rơi rụng, cho phân huỷ tự nhiên, ý tầng che phủ đất nơi có độ dốc lớn c/ Các giải pháp kĩ thuật cải tạo cấu trúc đất + Phương hướng: Cấu trúc đất tiêu đặc trưng cho kích thước hạt đất Các hạt đất có kích thước nhỏ có khả chống xói mòn cao ngược lại, hạt đất lớn khả xói mòn cao Đất có hạt từ nhỏ đến trung bình có cấu trúc ổn định, liên kết hạt đất tốt hơn, giúp chống xói mòn đất Các biện pháp cải tạo cấu trúc đất nhằm tăng tỉ lệ hạt đất nhỏ so với hạt đất lớn + Giải pháp: Cấu trúc đất tiêu tổng hợp, có quan hệ mật thiết với loại tiêu khác hàm lượng mùn, tỉ lệ sét mịn Để cải tạo cấu trúc đất, biện pháp làm tăng lượng mùn cần bổ xung chất dinh dưỡng cho đất, đất tốt cấu trúc đất tăng theo, tỉ lệ hạt nhỏ lớn so với đất nghèo Cần tạo lớp phủ thực vật để bảo vệ đất, tránh rửa trôi hạt nhỏ mịn, bảo vệ cấu trúc đất 82 d/ Các giải pháp kĩ thuật cải thiện tốc độ thấm nước + Phương hướng: Sức thấm nước tiêu quan trọng có vai trò định đến trình xói mòn Nếu sức thấm nước tốt, nước mưa xuống mặt đất thấm vào đất, dòng chảy mặt giảm nhiều, khả xói mòn giảm thiểu đáng kể Tóm lại, tăng tốc độ thấm nước giúp giảm thiểu khả xói mòn + Giải pháp: Tốc độ thấm nước có mối quan hệ mật thiết với độ xốp độ ẩm đất, tăng sức thấm nước đồng nghĩa với tăng độ xốp giảm độ ẩm đất Các giải pháp làm tăng độ xốp đất trồng Keo, phát triển lớp thảm thực vật, thảm mục Các biện pháp làm giảm độ ẩm đất không hợp lí, đất cần trì độ ẩm tương đối lớn để cung cấp nước cho phát triển Trong trường hợp độ ẩm đất lớn ta dùng biện pháp học làm đất, rÃnh cho nước chảy 83 Chương Kết luận, tồn khuyến nghị 5.1 Kết luận Xuất phát từ mục tiêu, nội dung giới hạn nghiên cứu đề tài xác định sở khoa học đề xuất giải pháp kỹ thuật phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ khu vực phòng hộ đầu nguồn Lâm trường Như Xuân - tỉnh Thanh Hóa, qua trình điều tra nghiên cứu, đề tài rút số kết luận sau: 5.1.1 Yêu cầu cấu trúc thảm thực vật rừng phòng hộ đầu nguồn Tiêu chuẩn cấu trúc lớp thảm thực vật bắt đầu có có khả phòng hộ viết dạng biĨu thøc: U = (GT+ CP+ TM)/(K.S) 28,92 TrÞ số: 28,92; ngưỡng mà từ trở lên, tiêu chuẩn cấu trúc lớp thảm thực vật bắt đầu có khả phòng hộ nguồn nước Yêu cầu cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn khu vực nghiên cứu viết dạng biểu thức: Q = (GT+ CP+ TM)/(K.S) 109,92 TrÞ sè: 109,92; giới hạn mà từ từ trở lên khả phòng hộ đầu nguồn thảm thực vật đà ổn định 5.1.2 Cấu trúc trạng thái thảm thực vật Hiện trạng tài nguyên rừng khu vực nghiên cứu thảm thực vật tự nhiên không liên tục, đan xen nhiều trạng thái phức tạp; cấu trúc tầng tán bị phá vỡ mảng lớn, độ tàn che trung bình trạng thái rừng dao động từ 0,35 0,52; mật độ tầng cao thấp (từ 406 - 673 cây/ha), mật độ mẹ mục đích tính bình quân trạng thái đạt 34,73%, mật độ mĐ phi mơc ®Ých chiÕm tû lƯ cao (65,25%), mËt độ mẹ gieo giống bình quân trạng thái 18,08%; quy luật phân bố số theo chiều cao (n/Hvn) cho thấy số lượng cao tập trung nhiều cỡ chiều cao không 13m, chúng cạnh tranh không gian dinh dưỡng, chèn ép gây bất lợi cho trình sinh trưởng phát triển Mật độ thiếu hụt tái sinh mục ®Ých cã triĨn väng cã chiỊu cao tõ 1m trë lên 84 trạng thái rừng đạt 754 - 802 cây/ha, trạng thái rừng tái sinh có dạng phân bố cụm So sánh cấu trúc với cấu trúc mong đợi tiêu cấu trúc tổng hợp ( GT + CP + TM, %) cho thấy tất trạng thái thảm thực vật khu vực nghiên cứu chưa đạt tiêu chuẩn cấu trúc rừng đủ khả phòng hộ đầu nguồn Vì trình kinh doanh rừng vào mục tiêu phòng hộ cần có giải pháp kỹ thuật để phục hồi trạng thái đạt đến tiêu chuẩn cấu trúc mong đợi 5.1.3 Đề xuất giải pháp phục hồi rừng đáp ứng yêu cầu phòng hộ Kết nghiên cứu chênh lệch cấu trúc mong đợi cấu trúc ba tiêu; độ giao tán tầng cao, độ che phủ bụi thảm tươi độ che phđ cđa vËt r¬i rơng t¬ng øng víi hai nhân tố chủ yếu hệ số xói mòn đất độ dốc mặt đất khu vực nghiên cứu cã hƯ sè xãi mßn ma R = 865,43 - 998,43 phút - tấn/acre - Giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng yêu cầu phòng hộ cho trạng thái thảm thực vật sau: + Đối với trạng thái IA, IB: Đây nơi đất trống, đất bị thoái hoá, nghèo dinh dưỡng, thực vật chủ yếu cỏ ưa sáng chịu hạn Do nên thực giải pháp phục hồi rừng việc trồng rừng hỗn loài; trước hết cần thiết phải trồng loài phù trợ để cải tạo đất tạo lập tiểu hoàn cảnh rừng Sau đem trồng loài địa có giá trị phòng hộ thích nghi với điều kiện sinh thái vùng loài Lim xanh, Trường mật, Sâng, Re, Trám, + Đối với trạng thái rừng thứ sinh nghèo (IIA, IIIA1, IIIA2): Qua kết nghiên cứu cho thấy mật độ tái sinh mục đích triĨn väng cã chiỊu cao tõ 1m trë lªn ë trạng thái rừng 1000 cây/ha Do vậy, để đạt đến cấu trúc đủ khả phòng hộ đầu nguồn nên thực giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung loài có giá trị phòng hộ thích nghi với điều kiện sinh thái vùng loài Lim xanh, Re, Trám, Điều chỉnh tổ 85 thành tầng cao cách loại bỏ loài phi mục đích, có giá trị phòng hộ, phẩm chất kém, nuôi dưỡng loài có khả phòng hộ cao, phát dọn dây leo bụi rậm tạo điều kiện cho tái sinh mục đích phát triển vượt khỏi chèn ép - Giải pháp kiểm soát hệ số xói mòn đất: Bằng biện pháp tác động vào năm nhân tố cấu thành nên là; tỷ lệ phần trăm cát mịn, tỷ lệ phần trăm cát thô, hàm lượng mùn, cấu trúc đất, tốc độ thấm nước đất Việc tác động cách làm giảm tỷ lệ phần trăm cát mịn, giảm tỷ lệ phần trăm cát thô, tăng hàm lượng mùn, giảm cấu trúc đất, tăng khả thấm nước đất Cụ thể: Trồng keo để cải tạo đất, phát triển lớp thảm thực vật để bảo vệ thành phần giới đất kết cấu đất, nghiêm cấm chăn thả gia sóc cịng nh viƯc thu gom vËt r¬i rơng ë khu rừng đầu nguồn, vật rơi rụng phân huỷ cách tự nhiên, làm tăng hàm lượng mùn cho đất 5.2 Tồn Do điều kiện thời gian, kinh nghiệm kinh phí có hạn, bên cạnh việc nghiên cứu giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ công việc khó khăn, phức tạp chưa nghiên cứu nhiều, nên trình thực đề tài số tồn sau: Chưa nghiên cứu ảnh hưởng tổng hợp nhân tố tiểu hoàn cảnh trình phục hồi rừng Chưa nghiên cứu lượng nước men thân, lượng nước chảy bề mặt đất, lượng nước mưa lọt tán, chưa nghiên cứu lượng đất bị xói mòn hàng năm, chưa xây dựng hệ số thảm thực vật (hệ số C) 5.3 Khuyến nghị Kết nghiên cứu đề tài mặt lý luận thực tiễn áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh: Trồng rừng hỗn loài; khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung cho đối tượng nghiên cứu đề tài Căn vào điều kiện thực tế Lâm trường Như Xuân, nên lựa chọn loài Lim xanh, Trường 86 mật, Sâng, Lim xẹt, Kháo vàng, Sến đất, Gụ lau, Trường kẹn, để trồng bổ sung làm giàu rừng phòng hộ Tiếp tục nghiên cứu số nội dung mà đề tài chưa có điều kiện thực được, nhằm đề xuất xác giải pháp kỹ thuật lâm sinh để phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn khu vực nghiên cứu Có thể sử dụng kết nghiên cứu đề tài tiêu chuẩn cấu trúc rừng bắt đầu có khả phòng nguồn nước, để đề xuất giải pháp khoanh nuôi, phục hồi, nuôi dưỡng rừng nhằm dẫn dắt rừng đạt đến tiêu chuẩn cấu trúc rừng đủ khả phòng hộ đầu nguồn 87 Tài liệu tham khảo A Tiếng Việt Baur G N (1964), Cơ sở sinh thái học kinh doanh rừng mưa, Vương Tấn Nhị dịch, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Bộ Nông nghiệp & PTNT (1998), Quy phạm phục hồi rừng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Bộ Nông nghiệp &PTNT (2001), Văn tiêu chuẩn kỹ thuật lâm sinh, Tập II, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Lâm Phúc Cố (1995), Một số loài địa chọn trồng rừng phòng hộ đầu nguồn sông Đà Púng Luông, Mù Căng Chải, Tạp chí Lâm nghiệp - Bộ Lâm nghiệp, (10), tr 22- 23 Ngô Quang Đê, Phạm Xuân Hoàn (1995), Khoanh nuôi phục hồi rõng - KiÕn thøc L©m nghiƯp x· héi, TËp II, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Phạm Văn Điển (1998), Bước đầu nghiên cứu đặc điểm thuỷ văn số thảm thực vật rừng làm sở cho việc xây dựng tiêu chuẩn rừng giữ nước - vùng xung yếu hồ thuỷ điện Hoà Bình, Luận văn thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp Phạm Văn Điển (1999), Khả giữ nước số trạng thái thảm thực vật vùng hồ Hoà Bình, Tạp chí Lâm nghiệp,(3+ 4), tr.45- 46 Phạm Văn Điển (2004), Quản lý đầu nguồn, Một số vấn đề Lâm học nhiệt đới, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Phạm Văn Điển (2005), Cấu trúc hợp lý cđa rõng phßng ngn níc ë vïng hå Thủy điện tỉnh Hoà Bình, Tạp chí Lâm nghiệp, số 10 Phạm Văn Điển (2006), Nghiên cứu khả giữ nước số thảm thực vật vùng phòng hộ hồ thủy điện tỉnh Hoà Bình, Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp, Trường đại học Lâm nghiệp 88 11 Lê Đăng Giảng, Nguyễn Thị Hoài Thu (1981), Một vài nhận xét khả giữ nước, điều tiết dòng chảy rừng thứ sinh hỗn giao rộng có độ tàn che khác vùng núi Tiên - Hữu Lũng - Lạng Sơn, Thông tin khoa học kỹ thuật, trường Đại học Lâm nghiệp 12 Võ Đại Hải (1996), Nghiên cứu dạng cấu trúc hợp lý cho rừng phòng hộ Việt Nam, Luận án Phã TiÕn sÜ Khoa häc N«ng nghiƯp, ViƯn khoa häc L©m nghiƯp ViƯt Nam 13 Vị TiÕn Hinh (1991), “VỊ đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên Tạp chí l©m nghiƯp (2), tr 11- 17 14 Vị TiÕn Hinh, Phạm Văn Điển (2006), Nghiên cứu giải pháp phục hồi rừng khoanh nuôi tỉnh phía Bắc Việt Nam, Báo cáo khoa học đề tài cấp Bộ Đại học Lâm nghiệp 15 Vũ Đình Huề (1975), Khái quát tình hình tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam, Báo cáo khoa học, Viện Điều tra quy hoạch rừng, Hà Nội 16 Phạm Xuân Hoàn, Hoàng Kim Ngũ (2003 ), Lâm học, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 17 Hudson.N (1981): Bảo vệ đất chống xói mòn (Đào Trọng Năng Nguyễn Kim Dung dịch), Nxb Khoa häc kü thuËt, Hµ Néi, 1981, 287 trang 18 Khanbecop (1984), ảnh hưởng rừng đến môi trường, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 19 Ngô Kim Khôi, Nguyễn Hải Tuất, Nguyễn Văn Tuấn (2001), Tin học ứng dụng lâm nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 20 Lâm trường Như Xuân - Thanh Hoá (2004), Dự án đầu tư phát triển rừng giai đoạn 2004 - 2010 21 Phïng Ngäc Lan (1986), L©m sinh häc, TËp I, Nxb Nông nghiệp , Hà Nội 22 Nguyễn Ngọc Lung (1992), Phân loại thảm thực vật theo chức phòng hộ, Tạp chí Lâm nghiệp - Bộ Lâm nghiệp, (2), tr.9-10 89 23 Nguyễn Ngọc Lung Võ Đại Hải (1993), Về vấn đề nghiên cứu rừng phòng hộ Việt Nam, Thông tin khoa học kỹ thuật Lâm nghiƯp - ViƯn khoa häc L©m nghiƯp ViƯt Nam,(1), tr.22- 24 24 Nguyễn Ngọc Lung Võ Đại Hải (1994), Về khả phòng chống xói mòn dạng thảm thực vật, Tạp chí Lâm nghiệp - Bộ Lâm nghiƯp, (5), tr - 25 Ngun Ngäc Lung Võ Đại Hải (1997), Kết bước đầu nghiên cứu tác dụng phòng hộ nguồn nước số thảm thực vật nguyên tắc xây dựng rừng phòng hộ nguồn nước, Nxb Nông nghiệp, T.P Hồ Chí Minh 26 Trần Ngũ Phương (1970), Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Niệt Nam, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 27 Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế Vũ Tuấn Phương (2002), Mối quan hệ sử dụng đất phòng hộ nguồn nước, Báo cáo hội thảo Mối liên hệ sử dụng đất phòng hộ đầu nguồn, Hà Nội, tháng 5/2002, FSIV IIE 28 Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên (1999): Phương pháp nghiên cứu xói mòn dòng chảy mặt Trong Đất đồi núi Việt Nam, thoái hoá phục hồi, tr.100 -104 Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, 1999 29 Trần Công Tấu, Ngô Văn Phụ, Hoàng Văn Huây (1986), Thổ nhưỡng học, Tập II, Nxb Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 30 Trần Xuân Thiệp (1995), Vai trò tái sinh phục hồi rừng tự nhiên vùng miền Bắc, Kết nghiên cứu khoa học công nghệ lâm nghiệp 1991 - 1995, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, tr 57 - 61 31 Ngô Văn Trai (1995), Tái sinh rừng biện pháp lâm sinh phục hồi rừng, Viện Điều tra quy hoạch rừng, Bộ Lâm nghiệp 32 Thái Văn Trừng (1978), Thảm thực vật rừng Việt Nam, Nxb khoa häc kü thuËt, Hµ Néi 33 Zakharop P.X (1981), Xói mòn đất biện pháp chống xói mòn, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 90 B Tiếng Anh 34 Wischmeier W.H and Smith D.D (1978): Predicting rainfall erosion soil losses from cropland east the rocky mountains Guide for selection of practices for soil and water conservation Agricultural handbook N0 282/1978 91 92 ... học cho vấn đề phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn khu vực nghiên cứu, tiến hành thực đề tài Nghiên cứu số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ Lâm trường Như Xuân - Thanh Hoá 3... giải pháp kỹ thuật phục hồi rừng nhằm mục tiêu phòng hộ khu vực nghiên cứu 2.1.2 Giới hạn đề tài - Về đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu giải pháp phục hồi rừng nhằm mục tiêu phòng hộ trạng thái thảm... nghiệp & PTNT Trường đại học lâm nghiệp & Hoàng bùi tư Nghiện cứu số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ lâm trườgn xuân tỉnh hoá Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp Hà