Nghiên cứu một số chỉ tiêu cấu trúc và hiệu quả kinh tế môi trường của rừng nông lâm kết hợp tại vùng ven hồ thuỷ điện tỉnh hoà bình

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Canh tác nông lâm kết hợp (NLKH) hướng có triển vọng trung du vùng núi Việt Nam, nhằm giải nhu cầu lâm sản bảo vệ môi trường sinh thái So với số dạng rừng khác, rừng NLKH có ưu điểm trội hệ sinh thái (HST) rừng, cung cấp nguồn sống cho người dân với thời gian cho thu nhập nhanh sớm Vì vậy, phát triển rừng NLKH trở thành xu phương thức sử dụng đất ý nhiều Tuy nhiên, hiệu kinh tế - môi trường (KT – MT) rừng NLKH khác phụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc loại rừng Việc nghiên cứu đồng thời ba tiêu cấu trúc, kinh tế mơi trường khơng có ý nghĩa đánh giá trạng rừng mà giúp cho việc cải thiện cấu trúc, thơng qua đạt mục tiêu kinh tế môi trường Mặc dù vậy, vùng ven hồ thủy điện tỉnh Hịa Bình cịn thiếu nghiên cứu vấn đề nêu Hạn chế làm cho nhiều khu rừng NLKH chưa phát huy tốt chức kinh tế phịng hộ, tính ổn định rừng NLKH chưa cao Để góp phần giải vấn đề xúc nêu trên, Đề tài: “Nghiên cứu số tiêu cấu trúc hiệu kinh tế - môi trường rừng nông lâm kết hợp vùng ven hồ thủy điện tỉnh Hịa Bình” thực Phương hướng Đề tài là: đánh giá cấu trúc rừng NLKH, xác định số tiêu phản ánh hiệu kinh tế môi trường loại rừng Tiếp theo đề xuất mô hình cấu trúc rừng hợp lý giải pháp kỹ thuật, kinh tế - xã hội (KT – XH) nhằm nâng cao hiệu kinh tế môi trường rừng Vì hạn chế thời gian kinh phí, Đề tài thực hai xã thuộc vùng ven hồ thủy điện tỉnh Hịa Bình xã Thung Nai – huyện Cao Phong xã Vầy Nưa - huyện Đà Bắc, tỉnh Hồ Bình, với tập trung vào bốn loại rừng NLKH phổ biến Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.1.1 Một số quan điểm cấu trúc, hiệu KT - MT rừng NLKH (1) Quan điểm cấu trúc Bất kỳ kiểu rừng tập hợp loài lâm phần Mặc dù cịn có cách hiểu khác khái niệm lâm phần, thống coi phận gỗ lâm phần quan trọng Tập hợp rừng sinh trưởng phát triển điều kiện lập địa, hình thành mật độ, tàn che, tức tạo nên hoàn cảnh rừng, đơn vị sinh vật học hồn chỉnh Trong q trình vận động phát triển gỗ với chúng với hồn cảnh ln có mối quan hệ hữu Trong điều kiện xác định đó, liên hệ tạo nên quy luật gọi cấu trúc rừng Theo Bertram Hush (1971) [35]: “cấu trúc rừng đặt lồi kích thước chúng đơn vị diện tích rừng Nhìn nhận xếp rừng theo khơng gian thẳng đứng thấy cấu trúc tầng thứ lâm phần, xét theo không gian nằm ngang cấu trúc mật độ hay hình thái phân bố rừng lâm phần.” (2) Quan điểm hiệu kinh tế (HQKT) Hiệu mơ hình canh tác tổng lợi nhuận thu từ đơn vị diện tích đơn vị thời gian mơ hình canh tác Hiệu mơ hình canh tác thường xác định cách lấy tổng nguồn lợi thu trừ khoản chi phí cần thiết để thực hoạt động canh tác Theo phương pháp phân tích kinh tế động P.K.R.Nair (1993) [44], HQKT phạm trù kinh tế phản ánh mặt chất lượng hoạt động kinh doanh Mục tiêu sản xuất đáp ứng nhu cầu ngày tăng vật chất tinh thần toàn xã hội, nguồn lực sản xuất xã hội ngày trở lên khan Việc nâng cao HQKT đòi hỏi khách quan sản xuất xã hội (3) Quan điểm hiệu môi trường (HQMT) Theo G Fiebiger (1993) [38], HQMT khả HST hay loại hình canh tác việc cải thiện mơi trường sinh thái, như: mơi trường khơng khí, đất, nước, v.v… (4) Quan điểm rừng NLKH Thuật ngữ rừng NLKH xuất khoảng 10 năm trở lại đây, sau thuật ngữ NLKH nhận thức rõ phổ biến Theo FAO (1996) [37]: “NLKH tên gọi chung cho hệ thống kỹ thuật sử dụng đất, thân gỗ sống lâu năm (cây gỗ, bụi, thuộc họ cau dừa, tre nứa) kết hợp cách có tính tốn đơn vị kinh doanh với loài thân thảo chăn ni Sự kết hợp tiến hành đồng thời mặt không gian thời gian Trong hệ thống NLKH, hai yếu tố sinh thái học kinh tế tác động qua lại lẫn với phận hợp thành nên hệ thống ” Theo FAO (1998): “rừng NLKH (Agroforest) rừng trồng nông nghiệp với tương tác qua lại thành phần nông nghiệp lâm nghiệp bối cảnh quản lý tài nguyên thiên nhiên” 1.1.2 Thành nghiên cứu (1) Nghiên cứu cấu trúc Cấu trúc rừng hình thức biểu bên ngồi mối quan hệ qua lại bên thực vật rừng với chúng với môi trường sống Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết mối quan hệ sinh thái bên quần xã, từ có sở đề xuất biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp Trong nghiên cứu cấu trúc rừng, người ta chia thành ba dạng cấu trúc: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian cấu trúc thời gian Cấu trúc lớp thảm thực vật kết trình chọn lọc tự nhiên, sản phẩm trình đấu tranh sinh tồn thực vật với thực vật thực vật với hoàn cảnh sống Trên quan điểm sinh thái cấu trúc rừng hình thức bên ngồi phản ánh nội dung bên HST rừng a) Về sở sinh thái cấu trúc rừng Vấn đề sở sinh thái học nói chung sở sinh thái học kinh doanh rừng mưa nói riêng Baur G.N (1964) [2] nghiên cứu Trong đó, tác giả tập trung vào việc nghiên cứu nhân tố cấu trúc rừng, kiểu xử lý mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ đó, tác giả đưa tổng kết phong phú nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng tuổi, rừng không tuổi phương thức xử lý, cải thiện rừng mưa Đến năm 1965, Catinot R [3] nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thơng qua việc biểu diễn phẫu đồ rừng, nghiên cứu nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo khái niệm dạng sống, tầng phiến,v.v… Đến năm 1971, Odum E.P [20] hoàn chỉnh học thuyết HST sở thuật ngữ HST (ecosystem) Tansley A.P, năm 1935 Khái niệm HST làm sáng tỏ sở để nghiên cứu nhân tố cấu trúc quan điểm sinh thái học b) Về mơ tả hình thái cấu trúc rừng Kraft (1884), lần đưa hệ thống phân cấp rừng Ông chia rừng lâm phần thành cấp dựa vào khả sinh trưởng, kích thước chất lượng rừng Phân cấp Kraft phản ánh tình hình phân hố rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản dễ áp dụng phù hợp với rừng loài tuổi Việc phân cấp rừng cho rừng hỗn loài nhiệt đới tự nhiên vấn đề phức tạp, chưa có tác giả đưa phương án phân cấp rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên mà chấp nhận rộng rãi Sampion Gripfit (1948), nghiên cứu rừng tự nhiên Ấn Độ rừng ẩm nhiệt đới Tây Phi có kiến nghị phân cấp rừng thành cấp dựa vào kích thước chất lượng rừng (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1996) [30] Khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên nhiệt đới, nhiều tác giả có ý kiến khác việc xác định tầng thứ, có ý kiến cho rằng, kiểu rừng có tầng gỗ mà Richard P.W (1952) [27] phân rừng Nigeria thành sáu tầng với giới hạn chiều cao ÷ 12 m, 12 ÷ 18 m, 18 ÷ 24 m, 24 ÷ 30 m, 30 ÷ 36 m, 36 ÷ 42 m, thực chất lớp chiều cao Odum E.P (1971) [20] nghi ngờ phân tầng rừng rậm nơi có độ cao 600m Puecto-Rico cho khơng có phân tầng khối tán tầng riêng biệt Như vậy, hầu hết tác giả nghiên cứu tầng thứ thường đưa nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao mang tính giới nên chưa phản ánh phân tầng phức tạp rừng tự nhiên nhiệt đới Tóm lại, giới cơng trình nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng nói chung rừng nhiệt đới nói riêng phong phú, đa dạng, có nhiều cơng trình nghiên cứu cơng phu đem lại hiệu cao kinh doanh rừng Tuy nhiên, cơng trình nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng NLKH phục vụ cho công tác phịng hộ vùng hồ cịn (2) Nghiên cứu HQKT HQKT tiêu quan trọng, mục tiêu hoạt động canh tác Tuy nhiên, việc xác định xác HQKT không đơn giản, điều kiện thí nghiệm HQKT biến động, phụ thuộc vào nhiều nhân tố khách quan như: biến động giá vật tư, thiết bị yếu tố chi phí đầu vào biến động thị trường sản phẩm bán v.v… Còn điều kiện thực tế sản xuất nhân tố ảnh hưởng trên, HQKT phụ thuộc vào biến động điều kiện thời tiết năm, trình độ kỹ thuật người dân, mức độ tác động thiên tai v.v… Cho nên để đánh giá HQKT người ta đưa nhiều phương pháp khác nhau, từ điều tra thu thập thơng tin đến xử lý, phân tích đánh giá hiệu Về phương pháp điều tra: vào cuối thập kỷ 80, tổ chức lương thực giới đề xuất phương pháp đánh giá nhanh nông thôn - RRA (Rapid Rural Appraisal) phương pháp đánh giá nhanh nông thơn có tham gia ngườidân – PRA (Particypatory Rural Appraisal) (Teunchai Lahkaviwattanakul ChunkLai, 1994) Theo phương pháp này, HQKT phương thức canh tác xác định sở phân tích thơng tin người dân tự điền vào phiếu thăm dò in sẵn Phương pháp thường cho kết nhanh chóng, phản ánh đầy đủ quan tâm cộng đồng Tuy nhiên, thông tin thu thường tản mạn, phụ thuộc nhiều vào đánh giá chủ quan người dân Vì vậy, cần phải có tiếp cận khéo léo, để người dân tự nguyện cung cấp thông tin xác Năm 1987 hội nghị quốc tế RRA tổ chức trường đại học Khonken (Thailand), hội nghị thảo luận để thống phương pháp luận RRA phân tích đánh giá dự án nơng lâm nghiệp (NLN) Tiếp theo PRA bổ sung phát triển rộng rãi, khẳng định vai trị cơng cụ để đánh giá dự án Trong thời gian Gilmour (1990) [39] tổng kết phương pháp tiếp cận lấy nông dân làm trung tâm (People centred Appraisal) Đây sở PRA Trung đơng Bắc Phi để đánh giá dự án lâm nghiệp thừa kế kinh nghiệm J.Theis H.M.Grady (1992), A.Palinswang (1992) Mặc dù chưa có phương pháp thích hợp để thay RRA PRA, phải nói phương pháp cịn có hạn chế định khơng có khả đánh giá chất vấn đề kỹ thuật R.Rhoader (1992) [47] vận dụng phương pháp đánh giá nơng thơn có tham gia người dân PRA để xây dựng phương pháp “từ nông dân trở lại với nông dân” Phương pháp tỏ có nhiều ưu điểm, thông tin kiểm tra chéo nhiều lần qua đánh giá lẫn người dân Nair (1993) [44] hồn thiện phương pháp “từ nơng dân trở lại với nông dân” để quản lý sử dụng đất Bằng công cụ PRA, kết hợp với phương pháp thống kê phân tích, W.Laquidon H.R.Watson (1987) [42] đưa kết luận nông dân mô hình canh tác đất dốc (SALT) vùng Mindanao (Phillipine) Gần W.Rolla (1994) [48] đề xuất phương pháp đánh giá tác động kinh tế xã hội môi trường Phillipine Nguyên lý phương pháp sử dụng phương pháp phân tích đa diện Nikamp (1987) [46] Phương pháp cho phép đánh giá hiệu tổng hợp tiêu kinh tế, xã hội sinh thái hệ canh tác Tuy nhiên, phương pháp có hạn chế định Khi kết hợp tiêu với tiêu tổng hợp chung xảy tượng tiêu thứ yếu lấn át tiêu quan trọng tiêu đưa vào tham gia tính tốn khơng đồng (3) Nghiên cứu HQMT HQMT mà rừng NLKH mang lại thể nhiều mặt, là: khả giữ nước, bảo vệ đất chống xói mịn v.v…Những vấn đề nhiều tác giả nghiên cứu a) Khả giữ nước đất rừng Nước thấm vào đất chiếm lĩnh khoảng hổng khơng khí đất, sau chuyển động xuống phía hướng mạch nước ngầm Lượng nước ảnh hưởng trọng lực chảy xuống phía nước trọng lực Một số dạng nước khác giữ lại đất ảnh hưởng lượng bề mặt đất ảnh hưởng lực mao quản Đó dạng nước hấp phụ chặt, hấp phụ hờ, nước mao quản Theo Rode Koloskốp, độ trữ ẩm hấp phụ cực đại lượng nước lớn mà đất giữ lại nhờ lực hấp phụ, nói cách khác lượng nước lớn nước liên kết chặt Theo Lêbêđev, độ trữ ẩm phân tử cực đại lượng nước lớn giữ lại đất nhờ lực phân tử bao gồm nước hút ẩm không khí cực đại nước màng Theo Rơđe (1952,1963,1969), Rơzơp (1936), Astapôp (1943), Katriski (1970) độ trữ ẩm cực đại lượng nước lớn mà đất giữ lại sau nước trọng lực rút chảy tượng dâng mao quản từ mạch nước ngầm lên Nghiên cứu khả giữ nước đất rừng, Trung Quốc thường dùng lượng nước bão hoà phi mao quản đất rừng để tính tốn, theo kết nghiên cứu, Hà Đông Ninh (1991) - dẫn theo Bùi Hiếu (2002) [13], đất rừng tàng trữ lượng nước 641-679 tấn/năm Trung tâm thực nghiệm Gunnarsholt giới thiệu cơng trình nghiên cứu chu kỳ tính tốn độ ẩm đất rừng dựa ngun tắc: tính tốn thể tích lớp bề mặt, phẫu đồ thể tích nước đất Nhìn chung nghiên cứu khả giữ nước đất tác giả đa dạng, bước đầu có kết định áp dụng vào thực tế NLN b) Khả bảo vệ đất chống xói mịn Cơng trình nghiên cứu xói mịn đất dịng chảy thực nhà bác học Volni người Đức thời kỳ 1877 đến 1885 (Hudson N, 1981[15]) Những thí nghiệm sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng nhiều nhân tố thực bì, loại đất, độ dốc mặt đất, lượng mưa tới dịng chảy xói mịn đất Trong cơng trình Volni nghiên cứu ảnh hưởng loại đất độ dốc mặt đất tới dịng chảy xói mịn đất Tuy nhiên, phần lớn kết luận chưa định lượng cách rõ ràng Bằng thí nghiệm phịng, Ellison (Hudson N, 1981 [15]) thấy loại đất khác có biểu khác pha xói mịn đất nước Ellison người phát vai trò lớp phủ thực vật việc hạn chế xói mịn đất vai trị quan trọng hạt mưa rơi xói mịn Phát Ellison mở phương hướng nghiên cứu xói mịn đất, làm thay đổi quan điểm nghiên cứu xói mịn khẳng định khả bảo vệ đất lớp thảm thực vật Nó mở phương hướng sử dụng cấu trúc thảm thực vật biện pháp chống xói mịn nhằm bảo vệ độ phì đất Các nghiên cứu xói mịn bắt đầu chuyển sang nghiên cứu định lượng, xác định chế xói mịn , tìm cơng thức tốn học để mơ q trình xói mịn Nhờ phương tiện đại người ta tiến hành nghiên cứu xói mịn khơng điều kiện tự nhiên mà điều kiện nhân tạo (mưa nhân tạo, độ dốc nhân tạo, độ che phủ nhân tạo) Các nhà nghiên cứu tiếng giai đoạn là: Ellison (Hudson N, 1981[15]), Wischmeier W.H, (1978) [50], Kirkby M.J Chorley (1967) [41]… Kết quan trọng nghiên cứu xói mịn khả bảo vệ đất giai đoạn xây dựng phương trình đất trường Đại học Tổng hợp Pardiu (Mỹ) vào cuối năm 1950 (Hudson N, 1981[15]) Sau phương trình W.H.Wischmeier hồn chỉnh dần (Wischmeier W.H, (1978) [50]) Phương trình đất làm sáng tỏ vai trị nhân tố ảnh hưởng tới xói mịn Nó cịn 10 có tác dụng định hướng cho nhiều nghiên cứu nhằm xác định quy luật xói mịn nghiên cứu mơ 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 địi 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) [38] xác nhận rằng, nguy xói mịn đất tầng gỗ tăng lên giọt mưa tán rừng có kích thước lớn Những lồi có phiến to (như tếch – Techtona grandis) thường tạo ... nhiên” 1.1.2 Thành nghiên cứu (1) Nghiên cứu cấu trúc Cấu trúc rừng hình thức biểu bên ngồi mối quan hệ qua lại bên thực vật rừng với chúng với môi trường sống Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết mối... thuật tác động phù hợp 4 Trong nghiên cứu cấu trúc rừng, người ta chia thành ba dạng cấu trúc: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian cấu trúc thời gian Cấu trúc lớp thảm thực vật kết trình chọn... tấn/ha/năm) 5.1.4 Hiệu tổng hợp loại rừng NLKH Qua bảng số hiệu tổng hợp loại rừng NLKH (bảng 4-13), có khác hiệu tổng hợp loại rừng NLKH Kết nghiên cứu khẳng định rằng, vùng hồ Hịa Bình loại hình