TRÀM VÀ PHỤC HỒI ĐA DẠNG SINH HỌC Ở VQGU MINH THƯỢNG
U Minh Thượng
Trường Đại học Lâm Nghiệp
Cháy rừng tràm trên than bùn với quy mơ và mức độ thiệt hại nghiêm trọng trong những năm qua đã trở thành mối quan tâm của nhiều ngành nhiều cấp và nhân dân cả nước. Đây được xem là nhân tố chủ yếu đe dọa sự tồn tại của những bể than bùn cuối cùng và tồn bộ nguồn tài nguyên ĐDSH quý giá trên đĩ.
Để giảm bớt nguy cơ cháy rừng tràm các VQG U Minh Thượng, U Minh Hạ và một số nơi khác đã hồn thiện hệ thống kênh bao và giữ nước trong thời gian dài. Cho đến nay, sau 5 năm, tình trạng ngập nước đã ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng rừng tràm. Ở nhiều nơi cây tràm bịđổ gẫy hàng loạt, rừng mất sức sống, chim thú khơng cịn nơi trú ngụ. Việc giữ nước ở các VQG về cơ bản đã giảm được nguy cơ cháy rừng, nhưng lại làm cho sinh trưởng rừng và hồn cảnh sinh thái nĩi chung bị biến đổi nghiêm trọng. Nếu tình trạng này kéo dài, rừng tràm tự nhiên ở U Minh cĩ thể bị mất hẳn trong tương lai. Bài viết này sử dụng kết quả nghiên cứu của đề tài cấp nhà nước KC.08.24 cùng một số nguồn tư liệu khác để nêu nên những quan điểm và giải pháp cho quản lý nước phục vụ phịng cháy và bảo tồn rừng tràm ở VQG U Minh Thượng.
1. Những quan điểm chung
- Quần thể thực vật rừng tràm, chế độ nước ngập định kỳ theo mùa, lớp than bùn khơng hồn tồn bằng phẳng và cháy rừng với chu kỳ lặp lại từ vài chục đến hàng trăm năm là những yếu tố cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của hệ thống sinh thái rừng tràm U Minh.
Quần thể cây tràm là thành phần quan trọng của HST rừng tràm. Nĩ cĩ vai trị cung cấp nguồn dinh dưỡng, nơi trú ngụ và những điều kiện cần thiết khác cho sự tồn tại nhiều giống lồi ở rừng tràm, cung cấp liên tục vật liệu hữu cơđể duy trì lớp than bùn dày hàng mét trên mặt đất – một yếu tố quan trọng bậc nhất tạo nên hồn cảnh đặc trừng của rừng tràm tự nhiên ở vùng đất ngập nước. Tuy nhiên, sự tồn tại của quần thể rừng tràm cũng phụ thuộc vào những nhân tố khác. Nĩ cĩ thể bị giảm sinh trưởng, gẫy đổ, thậm chí chết đi khi bị ngập nước lâu dài, cũng cĩ thể bị cạnh tranh gay gắt và loại dần khỏi vị trí ưu thế trong tổ thành rừng khi thời gian ngập nước trong năm giảm đi.
Lớp than bùn ở rừng tràm cĩ vai trị cung cấp dinh dưỡng và là giá thể vững chắc cho phát triển của tràm, là nguồn dinh dưỡng và nơi trú ngụ của nhiều lồi động vật đất và động vật thủy sinh. Nĩ cũng tạo nên những nơi ở cao ráo thích hợp làm nơi cư trú của nhiều lồi động vật rừng khác. Lớp than bùn cịn cĩ khả năng giữ nước và duy trì một thế năng nhất định ngăn cản quá trình xâm phèn và xâm mặn, tạo mơi trường thuận lợi cho sự tồn tại của nhiều giống lồi trong HST rừng tràm. Tuy nhiên lớp than bùn cũng chịu tác động mạnh mẽ của các thành phần khác. Nĩ sẽ bị phân hủy nhanh do quá trình ơ xy hĩa trong điều kiện mực nước hạ thấp trong thời gian dài. Nĩ cũng sẽ bị mềm và nhão ra khi bị ngập nước quá mức, hay bị mất đi nhanh chĩng nếu bị cháy rừng lặp lại nhiều lần với chu kỳ ngắn.
Chế độ ngập nước định kỳ như một yếu tố quan trọng để duy trì quá trình phân giải yếm khí của các vật liệu rơi rụng và tạo nên lớp thàn bùn ở rừng tràm. Nĩ kiểm sốt khơng để quá trình ơ xy hĩa than bùn vượt quá khả năng tích tụ chúng, nhờ vậy, duy trì được lớp than bùn ở rừng tràm. Chếđộ ngập nước cũng cĩ tác dụng kiểm sốt tổ thành rừng tràm. Nĩ tạo làm cho cây tràm với khả năng chịu ngập phèn từ 4-6 tháng trở thành lồi cĩ khả năng cạnh tranh cao nhất và đạt đến trạng thái gần như thuần loại ở U Minh. Chế độ ngập nước cũng là nhân tố kiểm sốt sự xuất hiện của lửa rừng. Trong điều kiện tự nhiên, xác suất để mực nước hạ thấp đến mức khơng đủ làm ẩm ướt vật liệu và dẫn đến cháy
rừng là rất nhỏ. Vì vậy, cháy rừng cũng rất ít khi xảy ra. Và cũng chỉ xảy ra ở những nơi cĩ than bùn dày nhất, cao nhất. Lửa sẽ tự tắt đi khi lan đến nơi cĩ mặt than bùn thấp và ẩm ướt hơn.
Tuy nhiên, chế độ ngập nước cũng sẽ bị tác động bởi các yếu tố khác. Ở những nơi bị lửa cháy, mặt than bùn thường bị thấp xuống 20-30 cm, do đĩ mực nước ngập trong những năm tiếp theo sẽ cao hơn và thời gian ngập sẽ dài hơn. Khi diện tích các vùng than bùn bị thu hẹp do chuyển đổi sử dụng đất, chênh lệch thế năng nước theo chiều ngang ở vùng than bùn sẽ tăng lên, và làm cho nước rút ra khỏi vùng than bùn một cách nhanh chĩng trong cả mùa mưa và mùa khơ, dẫn đến hạ thấp mực nước và rút ngắn thời kỳ ngập ở rừng tràm.
Lửa cũng được xem là nhân tố sinh thái quan trọng của rừng tràm. Nĩ là nhân tố kiểm sốt độ cao lớp than bùn và duy trì những điều kiện thuận lợi cho tồn tại cả các lồi cây rừng, các lồi chim thú trên cạn và động vật thủy sinh. Mỗi năm diện tích rừng tràm cĩ thể bị cháy trung bình 1-2%. Do cháy rừng khơng đồng đều mà mặt than bùn luơn cĩ những nơi cao khơng ngập nước làm chỗở cho các lồi thú và cĩ những nơi thấp ngập nước làm chỗở cho các thủy sinh. Như vậy, trong điều kiện tự nhiên, lửa ở rừng tràm là nhân tố làm cho độ cao bề mặt than bùn khơng đồng nhất, tạo nên những tiểu sinh cảnh đa dạng thích hợp để duy trì sự tồn tại đồng thời của các lồi cây rừng, chim thú trên cạn và động vật thủy sinh.
Lửa rừng cĩ ý nghĩa đặc biệt quan trọng với tái sinh và diễn thế rừng tràm. Trong điều kiện tự nhiên, cây tràm con khơng thể tái sinh dưới tán rừng mà chúng chỉ cĩ thể tái sinh ở những nơi quang trống sau các đám cháy. Cĩ thể nĩi lửa rừng đã gĩp phần quan trọng vào việc thay thế rừng cũ với lớp cây già cỗi bằng rừng mới được trẻ hĩa với lớp cây tái sinh cĩ sức sống trưởng mạnh mẽ, làm phục tráng rừng tràm. Tuy nhiên, lửa rừng cũng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các yếu tố khác trong HST. Nĩ sẽ khơng thể xuất hiện khi mực nước ngập cao, hoặc khi lớp than bùn ẩm ướt. Ngược lại, nĩ cũng cĩ thể phát triển đến mức tiêu hủy được tồn bộ rừng tràm trên những diện tích rộng lớn khi mực nước bị hạ thấp quá mức và thời tiết khơ hạn kéo dài.
- Trong quản lý nước ở U Minh cần tính đến ảnh hưởng của nước tới các yếu tố hình thành rừng tràm quan trọng nhất, bao gồm quần thể tràm, than bùn, chế độ ngập nước định kỳ và chu kỳ lặp lại của cháy rừng.
Vì tính lệ thuộc lẫn nhau của các yếu tố trong rừng tràm mà quản lý nước sẽ khơng chỉ tính đến phịng chống cháy, mà cịn phải đảm bảo sinh trưởng rừng tràm, bảo vệ các giống lồi động thực vật đặc trưng khác và bảo vệ lớp than bùn – nhân tố sinh thái phát sinh quan trọng của rừng tràm. Cần xem quản lý nước là biện pháp điều khiển hệ thống để tạo ra được trạng thái cân bằng giữa lửa, nước và sự tồn tại của các giống lồi. Kiểm sốt chúng ở mức ổn định tương đối, nhờđĩ đảm bảo được sự phát triển bền vững của HST rừng tràm.
- Việc quản lý nước khơng nhằm loại bỏ hồn tồn yếu tố lửa ra khỏi HST rừng tràm.
Trong điều kiện tự nhiên, lửa khơng chỉ tạo điều kiện thúc đẩy tái sinh và phục tráng quần thể cây tràm, mà cịn tạo nên những tiểu sinh cảnh để phục hồi và duy trì ĐDSH rừng tràm. Do đĩ khơng cần thiết phải ngăn chặn hồn tồn cháy rừng tràm, ngược lại, cịn phải duy trì nĩ ở mức độ nhất định như một nhân tố sinh thái cần thiết để bảo vệ và phục hồi hình mẫu tiêu biểu của cảnh quan thiên nhiên rừng tràm ở rừng U Minh. Khi xây dựng những mơ hình quản lý nước cần tính đến việc duy trì lửa rừng ở một xác suất nhất định nhưng khơng để xảy ra cháy lớn.
- Các phương án quản lý nước ở U Minh thượng cần hướng đến bảo tồn được lớp than bùn.
Kết quả phân tích cũng cho thấy vai trị quan trọng của than bùn trong việc duy trì nét độc đáo của cảnh quan thiên nhiên, phục hồi và bảo vệ lâu dài nguồn tài nguyên ĐDSH quý giá của rừng tràm U Minh. Vì vậy, các phương án điều tiết nước phải được xây dựng khơng chỉ tính đến phịng chống cháy rừng và duy trì sinh trưởng của rừng tràm mà cịn phải duy trì sự tồn tại lâu dài của lớp than bùn đã được tích lũy hàng nghìn năm.
2. Cơ sở khoa học của giải pháp quản lý nước ở U Minh Thượng
- Khái niệm và nguyên tắc xác định mức độ ngập nước tối ưu cho phịng cháy rừng tràm ở U Minh
Tràm là lồi cây ưa ẩm chịu ngập nước nhưng khơng phải là lồi ưa ngập nước. Sinh trưởng của nĩ tăng lên rõ rệt khi nước rút xuống khỏi mặt than bùn hoặc mặt đất. Vì vậy, mục tiêu giữ nước ngập ở rừng tràm U Minh chủ yếu là để phịng chống cháy trong mùa khơ. Do đĩ, mực nước ngập tối ưu ở đây được hiểu là mực nước ngập thấp nhất cần giữ lại ở rừng tràm vào lúc kết thúc mùa mưa để duy trì được độẩm vật rụng và than bùn ở mức khơng xảy ra cháy trong mùa khơ tiếp theo. Mực nước này được gọi là tối ưu vì nếu cao hơn thì chống được cháy nhưng lại làm giảm sinh trưởng cây rừng, và nếu thấp hơn thì đảm bảo được sinh trưởng cây rừng nhưng lại cĩ thể gây ra cháy.
Nguy cơ cháy rừng tràm U Minh cao nhất là vào cuối tháng 3 đầu tháng 4. Đây là lúc mà vật rụng và than bùn dưới rừng tràm đã trải qua thời kỳ nĩng hạn dài nhất, khơ nhất, dễ cháy nhất. Từ giữa và cuối tháng 4 bắt đầu cĩ mưa rào đủ lớn để làm cho nguy cơ cháy rừng giảm nhanh. Vì vậy, mực nước ngập tối ưu cĩ thểđược hiểu là mực nước ngập thấp nhất vào lúc kết thúc mùa mưa cần giữ lại ở rừng tràm đểđến đầu tháng 4 vẫn duy trì được độẩm vật rụng và than bùn ở mức khơng xảy ra cháy.
Các kết quả nghiên cứu ở U Minh đã cho thấy độẩm vật rụng và than bùn dưới rừng tràm trong thời kỳ khơ hạn nhất (đầu tháng 4) phụ thuộc chủ yếu vào độ sâu mực nước ngầm. Vì vậy, mực nước ngập tối ưu cĩ thểđược hiểu là mực nước ngập thấp nhất cần giữ lại ở rừng tràm vào lúc kết thúc mùa mưa đểđến đầu tháng 4 vẫn duy trì được mực nước ngầm ở giới hạn nhất định - đảm bảo độẩm vật rụng và than bùn nằm trên giới hạn cĩ thể gây ra cháy rừng.
Theo quan điểm sinh thái thì lửa là nhân tố sinh thái của rừng tràm. Duy trì tỷ lệ cháy rừng trung bình khoảng 1-2% một năm là cần thiết để phục tráng và bảo vệĐDSH rừng tràm. Vì vậy, mực nước tối ưu khơng phải là mực nước ngăn chặn hồn tồn cháy rừng mà là hạn chế nĩ ở tỷ lệ một vài phần trăm diện tích một năm và khơng để xảy ra cháy lớn. Cho nên khái niệm mực nước ngập tối ưu cĩ được hiểu đầy đủ hơn là mực nước ngập thấp nhất cần giữ lại ở rừng tràm vào lúc kết thúc mùa mưa đểđến đầu tháng 4 vẫn duy trì được mực nước ngầm ở một giới hạn nhất định đảm bảo độẩm vật rụng và than bùn nằm trên giới hạn cĩ thể gây ra cháy lớn.
Kết quả nghiên cứu cân bằng nước của đề tài KC.08.24 cho thấy vào thời kỳ khơ hạn nhất nếu mực nước ngầm khơng nằm dưới mặt đất 50 cm thì độẩm lớp thảm khơ khơng thấp hơn 20%. Do đĩ, khả năng bén lửa của chúng thấp và khơng nguy hiểm với cháy rừng. Như vậy, mực nước ngập tối ưu được hiểu là mực nước thấp nhất cần giữ lại ở rừng tràm vào lúc kết thúc mùa mưa đểđến đầu tháng 4 vẫn duy trì được mực nước ngầm là 50 cm dưới mặt đất rừng. Mực nước ngập tối ưu (Mntu) được xác định theo cơng thức sau.
Mntu = Nbth + Nrori – Mua - Ntbun Trong đĩ:
Nbth là Lượng bốc thốt hơi trong 5 tháng mùa khơ (từ giữa tháng 11 đến giữa tháng 4), Nrori là lượng nước rị rỉ qua đê bao trong 5 tháng mùa khơ,
Mua là lượng mưa trong 5 tháng mùa khơ,
Ntbun là lượng nước trong lớp đất hoặc than bùn từ 0-50 cm,
Kết quả nghiên cứu của đề tài đã xác định được lượng bốc thốt hơi trong thời gian từ giưa tháng 11 đến giữa tháng 4 là 537 mm, nước rị rỉ qua đê bao tương ứng là 46 mm, lượng mưa là 196 mm, lượng nước trung bình trong lớp đất và than bùn cĩ độ dày từ 0-50 cm là 69 mm. Qua đĩ mực nước ngập tối ưu xác định được là 318 mm. Với mực nước ngập tối ưu này, trong mùa khơ tiếp theo nước cạn dần và mặt đất sẽ được lộ trống khoảng 1-2 tháng. Cùng với 4-5 tháng tháo nước cạn hồn tồn trong mùa mưa thì tổng thời gian mặt đất được phơi trống sẽ lên đến 5-7 tháng, tương đương với thời gian ngập nước của rừng tràm tự nhiên. Như vậy, giữ mực nước ngập tối ưu là 318 mm vào đầu mùa khơ thì khơng những cĩ thể phịng cháy mà cịn đảm bảo duy trì được sinh trưởng của rừng tràm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Số liệu quan trắc biến động mực nước ở U Minh Thượng trong mùa khơ 5 năm qua (bảng 2.1) là khá phù hợp với kết quả nghiên cứu trên.
Bảng 2.1. Mực nước ngày 15 hàng tháng ở thước đo chính VQGU Minh Thượng (mm) Tháng Năm 2003 Năm 2004 Năm 2005 Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008 TB Tháng 1 -231 258 344 311 424 246 225 Tháng 2 -320 154 245 192 361 171 134 Tháng 3 -393 76 150 96 293 102 54 Tháng 4 -436 5 68 45 253 42 -4 Tháng 5 -332 -23 101 53 304 53 26 Tháng 6 -230 71 66 64 276 32 47 Tháng 7 -188 82 -70 -45 116 15 -15 Tháng 8 -151 101 -60 -15 22 63 -7 Tháng 9 0 187 72 86 61 140 91 Tháng 10 272 301 278 314 201 228 266 Tháng 11 353 405 416 480 295 272 370 Tháng 12 333 411 390 477 297 271 363 Chênh lệch mực nước giữa tháng 11 với giữa tháng 4 năm sau 348 337 371 227 253 307
Như vậy, trong 5 tháng mùa khơ mực nước ở VQG giảm đi trong khoảng từ 227 đến 371 mm. Đây chính là hiệu số giữa lượng bốc thốt hơi và rị rỉ trừđi lượng mưa. Số liệu này khơng khác biệt đáng kể so với số liệu của đề tài KC.08.24 là: 537 mm + 46 mm – 196 mm = 387 mm.
Từ kết quả nghiên cứu và số liệu thực tiễn cĩ thể khẳng định rằng lượng nước mất đi thực tế do bốc thốt hơi và rị rỉ trong 5 tháng mùa khơ ở U Minh Thượng (sau khi được bù một phần bởi lượng mưa) sẽ khơng vượt quá 370 mm. Như vậy, đểđến giữa tháng 4 mực nước trong VQG khơng hạ thấp quá 50 cm dưới mặt đất hoặc than bùn thì vào giữa tháng 11 cần giữ lại mực nước ngập tối ưu bằng lượng nước này trừđi lượng nước tự do chứa trong 50 cm lớp đất hoặc than bùn bề mặt. Giá trị của nĩ nằm trong khoảng 270-310 mm.
- Lượng nước cần bơm bổ sung hoặc tháo ra khỏi rừng tràm trong mùa khơ để phịng cháy và diện