điều tra, đánh giá các mô hình rừng trồng cung cấp gỗ lớn làm cơ sở lựa chọn loài cây trồng rừng gỗ lớn, mọc nhanh ở các tỉnh trung du miền núi phía Bắc

điều tra, đánh giá các mô hình rừng trồng cung cấp gỗ lớn làm cơ sở lựa chọn loài cây trồng rừng gỗ lớn, mọc nhanh ở các tỉnh trung du miền núi phía Bắc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-   -

DƯƠNG THỊ DUNG

ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ CÁC MÔ HÌNH RỪNG TRỒNG CUNG CẤP

GỖ LỚN LÀM CƠ SỞ LỰA CHỌN LOÀI CÂY TRỒNG RỪNG GỖ LỚN, MỌC NHANH Ở CÁC TỈNH TRUNG DU MIỀN NÚI PHÍA BẮC

(TÂY BẮC VÀ TRUNG TÂM)

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thái Nguyên, năm 2010

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-   -

DƯƠNG THỊ DUNG

ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ CÁC MÔ HÌNH RỪNG TRỒNG CUNG CẤP

GỖ LỚN LÀM CƠ SỞ LỰA CHỌN LOÀI CÂY TRỒNG RỪNG GỖ LỚN, MỌC NHANH Ở CÁC TỈNH TRUNG DU MIỀN NÚI PHÍA BẮC

(TÂY BẮC VÀ TRUNG TÂM)

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60.62.60

Người hướng dẫn: PGS.TS Trần Văn Con

Thái nguyên, năm 2010

Trước hết , tác giả xin chân thành cảm ơn PGS TS Trần Văn Con - người hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này

Xin gửi lời cảm ơn tới UBND các tỉnh , UBND các huyện, các Công ty lâm nghiệp, các hộ gia đình,… đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình thu thập số liệu ngoại nghiệp phục vụ đề tài luận văn

Xin gửi lời cảm ơn tới Trung tâm Khuyến Nông tỉnh Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện về thời gian, công việc để tác giả có thể theo học và hoàn thành luận văn này

Cuối cùng , tác giả xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, động viên, giúp

đỡ của người thân trong gia đình và các bạn bè, đồng nghiệp trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài luận văn

Thái Nguyên, năm 2010

Tác giả

Dương Thị Dung

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

thực, nông nghiệp của Liên hiệp quốc)

NN & PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nghiên cứu trồng rừng gỗ lớn, mặc dù đã có nhiều kết quả được công

bố, nhiều kinh nghiệm và bài học đã được đúc kết, người trồng rừng vẫn tiếp tục đối mặt với các vấn đề sau đây: (i) Bối rối khi lựa chọn tập đoàn cây trồng, (ii) Không chắc chắn về sự thích nghi của một loài đối với lập địa cụ thể, (iii) Có thể trồng gỗ lớn thuần loài không? Hay phải hỗn giao và tổ hợp hỗn giao như thế nào là tốt nhất, và (iv) Kỹ thuật lâm sinh thích hợp để thiết lập rừng trồng gỗ lớn như thế nào?

Trong những năm gần đây, rất nhiều loài cây bản địa được khuyến nghị bên cạnh các loài cây nhập nội mọc nhanh Ở vùng Tây Nguyên có các loài như: Xoan ta, Dầu rái, Sao đen Giổi xanh, Dó trầm, … Ở vùng Đông nam Bộ

có các loài như: Xoan ta, Bông gòn, Dầu rái, Sao đen, Gáo, Gió trầm, Xoan mộc Ở vùng duyên hải miền trung có các loài như: Huỷnh, Lát hoa, Sồi phảng, Dó trầm, Gạo và ở vùng Trung du miền núi phía bắc có các loài như: Xoan ta, Gạo, Trám trắng, Sa mộc, Mỡ, Bồ đề, Tống dù … Tuy nhiên, danh mục các loài cây này vẫn chưa thuyết phục được các nhà trồng rừng, có nhiều loài cần phải loại bỏ ra khỏi danh sách và cũng có nhiều loài cần được bổ sung Do đó, các chương trình khảo nghiệm vẫn cần thiết được tiếp tục để có các lựa chọn đúng đắn Tuy nhiên, việc chọn loài cây trồng rừng không chỉ dựa vào: tốc độ sinh trưởng, sự thuận lợi, chất lượng gỗ và các yêu cầu lập địa không thôi; mà còn phải được lọc bỏ, loại trừ và khảo nghiệm Tức là phải có

sự đánh giá nhiều loài, phân tích các bài học thất bại, rút ra các yếu tố đưa đến thành công

Các nhà khoa học đã tiến hành nhiều nghiên cứu nhừm mục đích phát triển các giải pháp kỹ thuật và kinh tế-xã hội để thiết lập rừng trồng gỗ lớn cho nguyên liệu đồ mộc Trong các mô hình nghiên cứu đó, các loài cây đã

tiêu cụ thể của các hoạt động nghiên cứu là xác định được những loài và tổ thành loài hỗn giao thích hợp nhất cho việc thiết lập rừng trồng gỗ lớn, mọc nhanh cho các dạng lập địa ở vùng sinh thái Các khảo nghiệm được đánh giá dựa trên các tiêu chí cụ thể sau đây đối với mỗi loài và biện pháp thiết lập: (i) tốc độ sinh trưởng (H, D, V); (ii) Hình thân (dáng cây); (iii) Khả năng tự tỉa cành, (iv) Kiểu sinh trưởng (biểu hiện đỉnh sinh trưởng, phản ứng với ánh sáng, với thổ nhưỡng); (v) sinh lực cây, tính chống chịu, (vi) Cấu trúc tán, (vii) Phản ứng trong hỗn giao, (viii) Khả năng tái sinh, (ix) Tính chất cơ lý hoá gỗ, (x) Tính chất công nghệ của gỗ

Các mục tiêu và nội dung nghiên cứu đều được xuất phát từ các yêu cầu thực tế sau đây:

- Ngành công nghiệp chế biến gỗ (đặc biệt là đồ mộc) Việt Nam đang phát triển với tốc độ rất nhanh và đóng góp đáng kể vào kim ngạch xuất khẩu khoảng 2,5 tỷ US$, nhưng đáng tiếc lại phải nhập 80 gỗ nguyên liệu

- Khả năng cung cấp gỗ từ rừng tự nhiên ngày càng giảm, trong những năm trước 2000, sản lượng gỗ khai thác từ rừng tự nhiên của Việt Nam trung bình khoảng 2 triệu m3

gỗ tròn mỗi năm, giảm xuống 0,7 triệu m3 vào năm

2000 và 0,3 triệu vào năm 2003; hiện nay con số này chỉ còn khoảng 0,2 triệu

m3/năm

- Việt Nam có trên 5 triệu ha rừng nghèo kiệt với sản lượng bình quân chỉ 30-90 m3/ha, trong đó ít nhất có 2-3 triệu ha rừng sản xuất có khả năng cải tạo thành rừng sản xuất thâm canh gỗ lớn Cải tạo rừng tự nhiên nghèo kiệt thành rừng sản xuất thâm canh gỗ lớn đang trở thành một chủ trương lớn vừa đáp ứng được nguyện vọng của những người làm nghề rừng ở các điạ phương vừa là giải pháp cần thiết để thực hiện chiến lược phát triển ngành vừa mới được Thủ tướng chính phủ phê duyệt với mục tiêu đáp ứng nhu cầu hàng năm

20 triệu m3

gỗ tròn (trong đó gỗ lớn là 10 triệu m3)

- Diện tích rừng trồng cung cấp gỗ lớn còn rất hạn chế, các kỹ thuật trồng rừng gỗ lớn còn rất tản mạn, chưa đồng bộ, liên hoàn cho mỗi loài/nhóm loài hỗn giao thích hợp Các chính sách và giải pháp kinh tế xã hội vẫn còn nhiều bất cập, chưa tạo động lực thúc đẩy phát triển trồng rừng gỗ lớn cung cấp nguyên liệu chế biến đồ mộc

Rừng trồng cây mọc nhanh chu kỳ ngắn đang có hiện nay chủ yếu là nhằm mục đích sản xuất gỗ nguyên liệu giấy, tuy nhiên nhu cầu về gỗ lớn đang gia tăng cũng đã thúc đẩy các nhà lâm nghiệp quan tâm nghiên cứu trồng rừng gỗ lớn mọc nhanh

Gần đây, Nhà nước đã quan tâm đầu tư cho các đề tài nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật và kinh tế xã hội để phát triển trồng rừng gỗ lớn mọc nhanh Một trong số các đề tài đã và đang được thực hiện là đề tài cấp nhà nước: “Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ và kinh tế-xã hội trồng rừng gỗ lớn, mọc nhanh trên đất trống còn tính chất đất rừng và đất rừng nghèo kiệt” do TS Trần Văn Con, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam chủ trì Rừng trồng có thể được thiết lập với nhiều mục đích khác nhau và chúng

có thành phần loài, cấu trúc cũng như cường độ kinh doanh khác nhau Trong

đề tài nói trên, nhóm nghiên cứu của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam quan niệm: “rừng trồng “gỗ lớn mọc nhanh” là các rừng rồng “thương mại” với cường độ kinh doanh cao, được thiết lập tương đối tập trung, chủ yếu là thuần loài (cây bản địa hoặc nhập nội) mọc nhanh (có năng suất trên 15

m3/ha/năm) để sản xuất gỗ lớn (có đường kính trên 25 cm ) với luân kỳ kinh doanh tối đa là 30 năm Rừng trồng thương mại gỗ lớn mọc nhanh có thể được thiết lập ở quy mô lớn do các công ty đầu tư hoặc một liên kết nhiều khu rừng quy mô nhỏ đến vừa của các chủ rừng nhỏ”

Vì các lý do này, tôi chọn đề tài nghiên cứu cho luận văn thạc sỹ của

mình là: “Điều tra, đánh giá các mô hình rừng trồng cung cấp gỗ lớn làm cơ

sở lựa chọn loài cây trồng rừng gỗ lớn, mọc nhanh ở các tỉnh trung du miền núi phía bắc (Tây bắc và trung tâm)”

La tinh, 20% diện tích tập trung ở các nước thuộc Liên bang Xô Viết (cũ), còn lại khoảng 25% diện tích tập trung ở các nước vùng Châu á - Thái Bình

Dương và Châu Âu ( Gautier, 1991; Kanowski & Savill, 1992) Hàng năm có khoảng từ 0,8 – 1, 2 triệu ha được trồng mới (FAO, 1993)

Tuy nhiên trồng rừng nhằm mục đích gì, thiết lập rừng trồng như thế nào và rừng trồng sẽ phát triển ra sao thì lại rất ít được quan tâm Nhiều diện tích rừng trồng bị thất bại đã cho chúng ta thấy sự lãng phí lớn lao về sức người, sức của Chính vì vậy, trước khi quyết định đầu tư cho một dự án trồng rừng cần phải trả lời hai câu hỏi sau đây (Lamprecht, 1986):

- Mục đích của trồng rừng là gì, cụ thể hơn các mục tiêu cần đạt được của rừng trồng là gì?

- Tại sao diện tích dự kiến trồng rừng lại không có rừng?

Câu hỏi 1: Một dự án trồng rừng chỉ có thể được chấp nhận khi các lợi

ích trực tiếp hoặc gián tiếp mà nó mang lại ít nhất cũng có thể bù đắp được

các chi phí cho việc thiết lập và quản lý nó ở vùng nhiệt đới, đặc biệt là ở những nơi thưa dân cư điều này rất khó trở thành hiện thực

Lơi ích trực tiếp có thể mong đợi từ một dự án trồng rừng khi có một

thị trường thực tế hoặc tiềm năng cho các sản phẩm mà nó sản xuất ra, và khi điều kiện lập địa cho phép trồng được các loài mọc nhanh hoặc các loài gỗ quí có giá trị

Dự án trồng rừng có thể luận chứng được lợi ích gián tiếp của nó khi

rừng trồng có khả năng cung cấp các dịch vụ về môi trường (ví dụ bảo vệ nguồn nước và đất) bằng cách tốt nhất và hiệu quả nhất Nhiều diện tích có thể đáp ứng được yêu cầu này Tuy nhiên, do hạn chế về tài chính và lao động cần thiết phải ưu tiên cho các vùng phòng hộ bức thiết trước, đó là các vùng đông dân cư, các vùng xung yếu, các vùng có nhu cầu cao về nghỉ ngơi, giải trí Với ý nghĩa này, các rừng đáp ứng được nhiều chức năng (đa mục đích) luôn luôn được ưu tiên

Câu hỏi 2: Một diện tích không có rừng có thể có nguyên nhân tự nhiên

và nguyên nhân nhân tác Rừng tự nhiên sẽ không xuất hiện ở các điều kiện lập địa cực đoan, không thích hợp đối với tất cả các loài (bản địa), ví dụ vùng khô hạn, trên núi cao, những nơi đất quá cằn cỗi, hoặc những nơi mà điều kiện nước ngầm quá cực đoan Trồng rừng ở các lập địa này chỉ có thể thành công nếu loại bỏ được các yếu tố không thuận lợi cho quá trình sinh trưởng của cây rừng, ví dụ phải có hệ thống tưới nước hoặc thoát nước, phải bón phân hoặc cải tạo đất, hoặc có thể tìm được loài cây nhập nội thích nghi được với các điều kiện lập địa cực đoan Các biện pháp này thường rất tốn kém và

ít khi được sử dụng trong lâm nghiệp Do đó ở những lập địa mà tự nhiên đã không có rừng thì không nên chọn để trồng rừng

Để một dự án trồng rừng thành công, trước hết phải loại bỏ được các yếu tố cản trở sinh trưởng của cây trồng Rất nhiều dự án trồng rừng đã bị thất

được các yếu tố quyết định để bảo đảm cho cây rừng phát triển dễ dàng hơn nhiều so với loại trừ chúng Các lợi ích hợp pháp của những người sử dụng đất truyền thống phải được tính đến một cách hợp lý Khi yêu cầu cơ bản này

đã thoả mãn, chúng ta có thể bắt đầu một kế hoạch trồng rừng Các biện pháp

kỹ thuật quan trọng đầu tiên cho trồng rừng là: chọn loài cây thích hợp, sản xuất cây giống, chuẩn bị đất, xác định các kỹ thuật trồng rừng và các biện pháp nuôi dưỡng và quản lý rừng trồng

Để phục vụ kinh doanh, sản xuất rừng hiệu quả cả về môi trường sinh thái và kinh tế một cách bền vững Điều này đòi hỏi phải có biện pháp điều chế rừng một cách hợp lý Vì vậy, việc nghiên cứu sinh trưởng, sản lượng rừng nhằm đánh giá được năng suất rừng và hiệu quả kinh tế cũng như sinh thái của việc trồng rừng là việc làm quan trọng nhất trong việc điều chế rừng

Appanah, S và Weiland, G (1993) đã xuất bản quyển sách “Planting quality timber trees in Peninsular Malaysia-a review đã tổng quan những kinh nghiêm trồng rừng gỗ lớn ở bán đảo Malaysia, tiến trình lịch sử và cuộc tranh luận lớn về quản lý rừng tự nhiên và rừng trồng, bao gồm cả những sai lầm về cơn sốt cây nhập nội mọc nhanh; các tác giả đã thảo luận về các nguyên tắc sử dụng các loài cây tiềm năng cho trồng rừng; trong cuốn sách này, hơn 40 loài cây đã được hướng dẫn kỹ thuật trồng rừng lấy gỗ Mayhew, J.E và Newton, AQ.C (1998) đã xuất bản quyển sách “The silviculture of Mahogany” trình bày các tiến bộ kỹ thuật lâm sinh trong kinh doanh cây gỗ thương mại nỗi

tiếng được gọi là Mahogany (Swietenia macrophylla)

Những khó khăn trong việc trồng rừng gỗ lớn mọc nhanh, đặc biệt đối với cây bản địa đã được các tác giả nêu lên từ rất sớm Trong đó những khó khăn chủ yếu thường là: việc lựa chọn loài cây thích hợp cho vùng lập địa, vấn đề cung cấp và bảo quản hạt giống, vấn đề cây con đem trồng (đa số cây trồng nhiệt đới không sống được bằng stump (trong khi đó một trong những

nguyên nhân thành công của việc trồng Teak chính là khả năng trồng stump của loài này); kỹ thuật lâm sinh đặc biệt là kỹ thuật tạo môi trường và điều khiển ánh sáng Sau đây là một số thành tựu và trình độ khoa học kỹ thuật đã đạt được trong một số lĩnh vực liên quan đến trồng rừng gỗ lớn

1.1.1 Các nghiên cứu về mối quan hệ giữa sinh trưởng và năng suất rừng với điều kiện lập địa

Khái niệm lập địa được hiểu là tổng thể các nhân tố và quá trình của môi trường tạo điều kiện cho sự tồn tại và thường xuyên ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây rừng (Vater, 1925) Khoa học lập địa nghiên cứu môi trường của cây rừng, các mối quan hệ giữa các nhân tố lập địa với nhau và tổng quan

hệ giữa lập địa với quần xã thực vật rừng Tổng quan hệ này được Sukatschow (1951) gọi là sinh địa quần lạc (Biogeozoenose) và Ellenberg (1973) gọi là hệ sinh thái (ecosystem) Sinh trưởng của cây rừng một phần phụ thuộc vào cơ cấu di truyền và phần khác phụ thuộc vào tác động của môi trường- các nhân tố sinh thái (gọi chung là lập địa) Mỗi loài cây cần một sự tác động tổng hợp nhất định của lập địa để thỏa mãn các điều kiện sống của

nó Các nhân tố lập địa có thể tác động đến sinh trưởng của cây rừng với nhiều mức độ khác nhau từ tối thiểu đến tối đa; ở cả hai cực tối đa và tối thiểu, cây rừng đều sinh trưởng không tốt do nó bị tác động quá nhiều hoặc quá ít Trong điều kiện không có sự tác động của con người, thảm thực vật rừng tự nhiên phản ánh chính xác nhất tác động tổng hợp của các lập địa tự nhiên

Mỗi lập địa cụ thể được xác định bởi rất nhiều nhân tố sinh thái; có thể phân thành 3 nhóm các nhân tố cơ bản như hình 1.1 Việc đánh giá tiềm năng các lập địa lâm nghiệp có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau như đã đề cập ở chương tổng quan, sau đây sẽ tóm tắt và hệ thống lại những luận điểm chính được áp dụng trong đề tài:

1 Phương pháp gián tiếp thông qua thảm thực vật:

Thảm thực vật tự nhiên là tấm gương phản ánh trung thực tiềm năng

sản xuất của các lập địa tự nhiên Chúng ta hiểu tiềm năng sản xuất tự nhiên

là năng suất sinh khối bậc một trên một đơn vị diện tích lập địa cụ thể, trong

một đơn vị thời gian dưới sự tác động tối ưu của các nhân tố sinh thái Khối

lượng sinh khối sản xuất trong một HSTR là chỉ tiêu tổng hợp để định lượng

năng suất lập địa

Vị trí

Nhóm nhân tố vô sinh Khí hậu Lập địa

Thổ nhưỡng Hệ sinh thái

tự nhiên Sinhvật Hệ sinh thái

Nhóm nhân tố sinh vật nhân văn

Quần xã sinh vật

Con người

Nhóm nhân tố con người

Xã hội

Himh 1.1 Các nhóm nhân tố cơ bản của HSTR

Lượng tăng trưởng sinh khối (Z) hàng năm của một HSTR có thể tính

bằng công thức:

Z=A-R-V-S

Trong đó: A=tổng quang hợp (Bruttoasimilation); R=hô hấp

(Respiration); V=rơi rụng từ lá, cành, rễ; và S=khối lượng quả và hạt Hai đại

lượng ảnh hưởng chính là quang hợp và hô hấp

Các nghiên cứu trên qui mô lớn cho thấy, các HSTR nhiệt đới với các

điều kiện thuận lợi như mưa nhiều, nắng lắm và thời gian sinh trưởng dài,

nhìn chung là đạt được sản xuất sinh khối lớn hơn so với các kiểu rừng ở các

đai khí hậu khác; điều đó được minh hoa qua bảng 1.11 sau đây:

Bảng 1.1 Sản xuất sinh khối trên mặt đất trong các kiểu rừng khác nhau của trái đất (Nguồn: Bruenig (1974) và Lieth (1974)

Kiểu rừng

Kiểu khí hậu Theo Walter

Sinh khối khô (tấn/ha/năm) theo Bruenig

Sinh khối khô (tấn/ha/năm) theo Lieth

Năng lượng chứa trong sinh khối khô (kcal/g) Rừng mưa ẩm nhiệt

Rừng ẩm thường xanh

Rừng hỗn giao ôn đới,

Tuy nhiên, các nghiên cứu của Mueller và Nielsen (1965) lại cho thấy

sự tiêu thụ do hô hấp trong rừng nhiệt đới chiếm khoảng 75%, trong khi đó ở rừng ôn đới chỉ chiếm 45% tổng quang hợp Chỉ có khoảng 16% sinh khối của rừng mưa nhiệt đới là có giá trị sử dụng Thomasius (1979) đã ước lượng năng suất sản xuất bậc một của một số kiểu rừng ở Việt Nam có so sánh với các dạng thảm rừng được hình thành sau khi rừng nguyên sinh bị tác động như bảng sau

Bảng 1.2 So sánh sản xuất bậc một với các thảm thực vật thứ sinh hình thành sau tác động ở Việt Nam (Nguồn: Thomasius, 1979):

Thảm cây bụi (Savane)

Cây bụi kín

Rừng thứ sinh

ta thường sử dụng các bảng phân loại rừng Đối với mục đích sử dụng của con người, rừng tự nhiên nguyên sinh và rừng thứ sinh thường ít hiệu quả Vì vậy

nó đã dần dần được thay thế bằng rừng kinh tế, qua trình này đã xẩy ra hàng trăm năm nay ở các nước ôn đới và gần trăm năm nay ở một số nước nhiệt đới Một trong những biện pháp đã được áp dụng rộng rải để chuyển hóa rừng

tự nhiên thành rừng kinh tế ở các nước nhiệt đới là hệ canh tác nông lâm kết hợp dựa trên hệ canh tác truyền thống của văn hóa du canh (Hesmer, 1966,1970) Vài thập niên gần đây, việc phát triển rừng trồng cây mọc nhanh cũng được gia tăng ở các nước nhiệt đới, trong đó có Việt Nam

2 Đánh giá lập địa trực tiếp qua các nhân tố sinh thái

Việc định lượng tác động trực tiếp của các nhóm nhân tố lập địa như khí hậu, thổ nhưỡng cũng như của mỗi nhân tố sinh thái riêng đến sinh trưởng cây rừng là rất khó thực hiện Trong điều tra, đánh giá lập địa, người ta thường dùng phương phaqps phân cấp lập địa, hay cấp năng suất để định lượng năng suất lập địa; trong đó người ta thường chọn các đại lượng sinh trưởng làm chỉ tiêu tổng hợp để đánh giá lập địa Về mặt phương pháp luận, chúng ta có thể biểu diễn phương trình sinh trưởng (hay tăng trưởng) của cây rừng bằng một hàm toán học, dưới dạng:

Y = f(x1,x2,…, xi,…,xn)

Trong đó: Y là đại lượng sinh trưởng (gọi là biến phụ thuộc) và xi là các nhân tố lập địa (gọi là biến độc lập)

Phương trình này có thể có hai dạng: (1) dạng tuyến tính rất đơn giản

về thuật toán nhưng về mặt bản chất sinh thái thì chỉ đúng trong một giới hạn quan sát nhất định (2) dạng phi tuyến tính tương đối khó về thuật toán nhưng lại có thể biểu diễn chính xác hơn các tương quan sinh thái Về cơ bản, đường sinh trưởng của cây rừng xét trong tương quan với một nhân tố sinh thái nhất định y=f(x) thường được xác định bởi 3 điểm đặc trưng cho nhu cầu của từng loài cây đối với nhân tố sinh thái đó theo dạng như ở hình 1.2 sau đây:

Y

Ymax

Xmin Xopt Xmax X

Hình 1.2 Sự phụ thuộc sinh trưởng cây vào nhân tố sinh thái

Điểm tối thiểu Xmin giới hạn dưới của nhu cầu, ở đó cây chỉ có thể tồn tại mà không phát triển được (tức là Y=0); Điểm tối đa Xmax giới hạn trên của nhu cầu ở đây cây còn có thể tồn tại nhưng cũng không sinh trưởng được (Y=0), vượt qua giới hạn này là cây bị chết Trong khoảng Xmin và Xmax cây tồn tại và sinh trưởng (Y>0) và có một điểm mà tại đó sinh trưởng đạt giá trị tối đa, điểm đó gọi là điểm tối ưu Xopt của nhân tố x đối với cây cụ thể Để xác định được mô hình toán mô phỏng mối quan hệ này, người ta phải xác định được dãy số liệu quan sát bằng điều tra thực nghiệm hoặc tiến hành các thí nghiệm Mối quan hệ tổng quát này được gọi là “Qui luật tác động của các nhân tố sinh thái”

3 Đánh giá lập địa bằng phương pháp phối hợp:

Nhằm phát huy thế mạnh và hạn chế các nhược điểm của hai phương pháp vừa trình bày trên, trong khoa học đánh giá lập địa hiện đại, người ta thường phối hợp hai phương pháp với nhau, để đánh giá chính xác hơn tiềm năng của từng lập địa

Theo tổng hợp các kết quả nghiên cứu ở các nước vùng nhiệt đới, tổ chức Nông lương thế giới (FAO, 2004) đã chỉ ra rằng khả năng sinh trưởng của rừng trồng, đặc biệt là rừng trồng nguyên liệu công nghiệp phụ thuộc rất

rõ vào 4 nhân tố chủ yếu liên quan tới điều kiện lập địa là: Khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì, điển hình là các công trình nghiên cứu của Laurie (1974), Julian Evans (1974, 1992) [32, 33], Pandey (1983) [37], Golcalves J.L.M và cộng sự (2004) [36]

FAO (1979), đã xuất bản cẩm nang hướng dẫn “Đánh giá đất đai cho

nông nghiệp nhờ nước trời” và “Đánh giá đất đai cho Lâm Nghiệp” năm

1984 trên cơ sở một số nội dung:

- Đánh giá tiềm năng đất đai (Land capability): Xác định mức độ thích

hợp cao hay thấp của các kiểu sử dụng đất cho một đơn vị đất đai và tổng hợp cho toàn khu vực dựa trên so sánh yêu cầu kiểu sử dụng đất với đặc điểm của

các đơn vị đất đai Phương pháp đánh giá này đã và đang được sử dụng rất nhiều trên thế giới trong các nghiên cứu và đánh giá đất đai Ngoài ra, còn có một số phương pháp đánh giá khác nhau được nhiều nơi áp dụng Việc nghiên cứu này có rất nhiều quan điểm và phương pháp khác nhau, do vậy tạm chia

ra một số phương pháp sau:

* Các phương pháp phân chia và đánh giá rừng và đất trồng rừng:

Theo Jones (1960) có ba trường phái phân chia, đánh giá rừng và đất rừng (Evaluation of site):

- Trường phái phân chia cấp đất (Site index approaches):

Theo Cajender (1962), việc phân loại đánh giá rừng bằng chỉ tiêu cấp đất (Site Index) do Huber thực hiện lần đầu tiên ở nước Đức năm 1824 Đến đầu thế kỷ 20, phương pháp này được phổ biến rộng rãi ở Châu Âu, lan truyền sang Bắc Mỹ Phương pháp được đánh giá đơn giản và hiệu quả

Từ khi Eichhorn (1904) theo Assman [30] phát hiện ra quy luật “Trữ lượng rừng là một hàm số của chiều cao bình quân lâm phần” thì phương pháp phân chia cấp đất được củng cố cơ sở lý luận bền vững chắc chắn Nội dung chính của phương pháp này là xây dựng một hàm sinh trưởng theo tuổi của một nhân tố điều tra lựa chọn nào đó, thông thường là chiều cao bình quân, chiều cao tầng trội (dominant height),… Nhân tố lựa chọn này phải là một chỉ tiêu có quan hệ chặt chẽ với trữ lượng rừng (site) Trên cơ sở đường cong trung bình này, chia thành một số cấp khác nhau theo thứ tự từ tốt đến xấu gọi là các cấp đất Theo các phương trình của từng cấp đất cho ngay một khái niệm trực quan về sinh trưởng chiều cao, từ đó suy ra trữ lượng Theo Erteld 1966 [34], Prodan (1951) và Mitscherlich đã sử dụng chỉ tiêu tăng trưởng trung bình về đường kính để chia cấp đất cho rừng chặt chọn tại Đức

- Trường phái phân chia thực bì (Vegetal approaches):

Theo Manstroem (1949), việc phân loại thực bì rừng đã áp dụng từ cuối

kỷ 20, với các công trình nghiên cứu của Cajander (1909, 1926), trường phái này phát triển mạnh ở Phần Lan Sau này được phát triển rộng rãi sang Bắc

Mỹ và Lục địa châu Âu Một số tác giả như Krajian (1960, 1963, 1964, 1965) cho rằng phân chia thực bì chính là phân chia hệ sinh thái Vì thực bì là nhân

tố chỉ thị cho hệ sinh thái và loại đất

Phân loại rừng thực chất là phân loại thực bì và là một vấn đề lớn, nên

đã phát triển như một nội dung khoa học riêng biệt với lý thuyết khác nhau như: học thuyết kiểu rừng của Morodov (1912), lý thuyết về hệ sinh thái (Ecosytem) của Tansley (1935), học thuyết sinh địa quần lạc thực vật (Biogeocenose) của Sukasov (1944), học thuyết lâm hình của Sukasov,…

Trường phái sinh học Thuỵ Điển đã phân hạng thực bì miền Bắc nước này theo hai trrục độ phì (4 cấp), độ ẩm (5 cấp) và định nghĩa 16 hạng thực bì theo các tổ hợp độ phì - độ ẩm khác nhau (công trình của Armberg 1953) Một số nhà khoa học Mỹ như: Behusis (1962), Wering và Major (1964),… (theo Jones 1969) nghiên cứu quan hệ giữa chỉ số cấp đất của lâm phần (ứng với một loại rừng nào đó) với các chỉ số môi trường như: độ phì, độ ẩm,… Bảng phân hạng kiểu lập địa của Progrepnhick theo độ phì (4 cấp) độ ẩm (6 cấp) cũng là một bảng phân hạng thực bì Đặc biệt trong thực hành để đánh giá độ phì và độ ẩm, đã sử dụng đến yếu tố thực vật chỉ thị: cây rừng chỉ thị

độ phì, thảm tươi chỉ thị độ ẩm

- Trường phái phân chia môi trường (Environmental approaches):

Các nhân tố môi trường (nhân tố sinh thái) được sử dụng để phân chia, đánh giá sức sản xuất hay đặc trưng hoàn cảnh rừng Có hai hướng nghiên cứu môi trường: nghiên cứu nhân tố (Factorial approaches) và nghiên cứu tiểu hoàn cảnh (Holistic approaches)

Nghiên cứu nhân tố: Lần đầu tiên do Haig áp dụng để nghiên cứu quan

hệ giữa chỉ số cấp đất với chỉ số hàm lượng limonset (silt plus clay) trong đất trồng rừng Thông đỏ (Red pine) trên nền đất rừng mầu nâu ở Conecticut (theo

Jones 1969 [35] Ngày nay trường phái này được phát triển với nhiều nghiên cứu đa dạng khác, đặc biệt với các chỉ số lý hoá tính của đất với công cụ toán học là phép phân tích hồi quy nhiều biến số

Máy tính điện tử và kỹ thuật tính toán trên máy tính đã đóng góp rất nhiều cho sự phát triển của trường phái nghiên cứu này Những phương trình tương quan hồi quy xác định được chính là những định lượng đáng tin cậy về mặt quan hệ giữa chúng

Nghiên cứu toàn cảnh (Holistic approaches): Môi trường được phân

chia dưới một cách nhìn tổng hợp Có 4 trường phái nhỏ theo hướng này:

+ Phân loại đất: phân chia đất thành những loại đất hay hạng đất + Phân hạng lập địa theo kiểu Đức (German site mapping): phương pháp phân hạng này đã phát triển một hệ thống phân chia bao gồm các vùng sinh trưởng (growth distrist) đến dạng lập địa cấp I, cấp II, cấp III…

+ Phân loại địa văn theo Hills (Hills physiographic site type): Nhà lâm hình Canada Hills đề xuất hệ thống phân loại kiểu lập địa tổng hợp (total site), được đinh nghĩa như phức hợp của kiểu lập địa và kiểu rừng, bao gồm các yếu tố khí hậu thuỷ văn, địa chất, địa hình, quá trình hình thành đất, nước ngầm, quần thể động thực vật và tác động của con người,… (Hills 1955, 1961

- theo Jones 1969)

+ Phân hạng môi trường: Trong phân hạng môi trường, một hay nhiều nhân tố môi trường được định nghĩa, phân cấp trở thành gradient phân hạng (theo những mục tiêu lựa chọn)

Peler.R.Stevens (1986) đã viết “Sổ tay để phân hạng lập địa và đánh

giá mức độ thích hợp của lập địa áp dụng ở Bangladet” trong đó áp dụng lập

địa để đề xuất cây trồng và đánh giá độ thích hợp của cây trồng với các dạng lập địa thông qua chỉ tiêu năng suất,… Trung tâm lâm nghiệp Quốc tế (CIFOR) đã tiến hành nghiên cứu về quản lý lập địa và sản lượng rừng cho

trồng thuần loài trên các lập địa ở các nước Brazil, Công gô, Nam Phi, Trung Quốc, Indonesia,… và nay bắt đầu nghiên cứu ở Việt Nam Kết quả nghiên cứu cho thấy các biện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng rất không giống nhau đến độ phì, cân bằng nước, sự phân huỷ thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng

Khi nghiên cứu về sản lượng rừng trồng Bạch đàn ở Brazil, Golcaves J.L.M et al (2004) [36] cho rằng năng suất trồng là sự “kết hôn” thích hợp giữa kiểu gen với điều kiện lập địa và kỹ thuật canh tác Ngoài ra, tác giả còn chỉ ra giới hạn của sản lượng rừng có liên quan tới các yếu tố môi trường theo thứ tự mức độ quan trọng sau: nước > dinh dưỡng > độ sau tầng đất

Những nghiên cứu về quan hệ sinh trưởng hay đồng hoá cây rừng với hoàn cảnh sinh thái, đã được một số tác giả nghiên cứu theo Assman 1961 [30] Bildmenn (1943), Walter (1951), Peleter (1953, 1955), Hoch (1957)… nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ nước trong đất đến đồng hoá cây trồng

Mitscherlich (1910) phát hiện quy luật phụ thuộc vật lý (law of phisiological dependence): “Sản lượng không tăng theo tỉ lệ đơn giản với sự tăng lên của nhân tố môi trường” Baule (1971, 1924) đã toán học hoá định luật này Quy luật này gọi là quy luật hiệu quả

Qua các nghiên cứu trên cho thấy việc xác định các điều kiện lập địa phù hợp với cây trồng có ý nghĩa rất quan trọng Điều kiện lập địa có ý nghĩa quyết định tới năng suất, sản lượng rừng trồng Vì vậy, việc lựa chọn dạng lập địa phù hợp với cây trồng giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt nhằm nâng cao năng suất, sản lượng rừng

1.1.2 Các nghiên cứu về ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đến sinh trưởng, năng suất rừng trồng

Kỹ thuật lâm sinh tạo lập hệ thống các loài cây hỗ trợ ban đầu cho các loài cây trồng chính trong trồng rừng hỗn loài là rất cần thiết Thiết lập các

biện pháp kỹ thuật này rất nhiều tác giả nghiên cứu như: Matthew (1995) đã nghiên cứu tạo lập mô hình trồng rừng hỗn loài giữa cây trồng chính với cây họ đậu Kết quả nghiên cứu cho thấy cây họ đậu tác dụng rất tốt cho cây trồng chính [23] Nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật trồng, làm đất, phối trí cây trồng rừng khác nhau cũng cho sinh trưởng và năng suất trồng rừng khác nhau Nghiên cứu về mật độ Evans.J (1992) [33], đã bố trí 4 công thức mật độ trồng rừng khác nhau (2985, 1680, 1075, 750cây/ha) cho Bạch đàn

(E.deglupta) ở Papua New Guinea sau 5 năm trồng cho thấy đường kính bình

quân của các công thức thí nghiệm tăng theo chiều giảm của mật độ, nhưng tổng trữ lượng cây gỗ đứng của rừng vẫn nhỏ hơn các công thức mật độ cao

Khi nghiên cứu về Thông (P caribeae) ở Qeensland (Australia) thí nghiệm

với 5 công thức mật độ khác nhau (2200, 1680, 1330, 750 cây/ha), sau 9 năm trồng cũng đã thu được kết quả tương tự

Nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật bón phân cho cây trồng nhằm nâng cao năng suất rừng trồng Tác giả Mello (1976) ở Brazil cho thấy khi bón phân NPK Bạch đàn sinh trưởng nhanh hơn 50% khi không bón phân Nghiên

cứu về công thức bón phân cho Bạch đàn (E grandis) theo công thức 150g

NPK /gốc theo tỷ lệ N:P:K = 3:2:1 ở Nam Phi năm 1985 Schonau kết luận có thể nâng cao chiều cao trung bình của rừng trồng lên 2 lần sau năm thứ nhất Bón phân Phosphate cho Thông caribe ở Cu Ba, Herrero và cộng sự (1988) thu được kết quả là nâng cao sản lượng rừng sau 13 năm trồng từ 56 m3

mất màu và rỗng ruột ở cây Keo tai tượng (A mangium) của Lee S.S

(1988),… đã giúp cây sinh trưởng tốt hơn và năng suất cây rừng tăng lên

Bên cạnh rừng trồng thuần loài, các nghiên cứu trồng rừng hỗn loài cũng đã được chú ý nghiên cứu Trong việc thiết lập rừng hỗn giao, nguyên tắc cảm nhiễm tương hỗ, hay là nhóm sinh thái giữa các loài đặc biệt được các nhà nghiên cứu chú ý Kolesnitsenko (1977) khi nghiên cứu về vấn đề này đã

đề nghị mật độ cây trồng chính trong mô hình rừng hỗn loài không nên ít hơn 50%, các loài cây hoạt hoá không quá 30-40% và các loài cây ức chế không ít hơn 10-20% trong tổng các loài cây của mô hình Nghiên cứu về đặc điểm sinh thái của các loài cũng là vấn đến rất quan trọng khi xây dựng các mô hình trồng rừng gỗ lớn Các kết quả nghiên cứu đã chia các loài cây theo nhu cầu ánh sáng của chúng Kiến thức này rất quan trọng trong việc xác định các giải pháp lâm sinh để điều chỉnh môi trường trồng rừng thích hợp cho từng nhóm loài

Chuẩn bị đất trồng rừng là khâu công việc tốn nhiều công sức nhưng có ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng rừng trồng ở các nước tiên tiến như Mỹ, Liên Xô cũ, Đức, Canada, Brazil,… công việc làm đất trồng rừng chủ yếu được thực hiện bằng các loại máy có công suất lớn và hiện đại như Fiat, Komatsu, Bofort, TZ-171, T-130 với thiết bị chuyên dụng như ben ủi, răng rà rễ, cày ngầm, cày rạch Những năm gần đây, ở Brazil, Công Gô, Inđônêxia đã sử dụng cày ngầm với máy kéo xích Komatsu công suất trên

200 ml để làm đất trồng rừng bạch đàn với độ sâu cày 80 - 90cm, cho năng suất rừng đạt trên 50 m3/ha/năm

Tỉa thưa là một trong những biện pháp kỹ thuật quan trọng có tác động

rõ rệt đến cấu trúc, sinh trưởng, phát triển, sản lượng, chất lượng và cơ cấu sản phẩm rừng trồng Tổng kết 9 mô hình tỉa thưa với 4 loài cây, E Assmann (1961) chỉ ra rằng tỉa thưa không thể làm tăng tổng sản lượng gỗ một cách đáng kể, thậm chí tỉa với cường độ lớn còn làm giảm tổng sản lượng gỗ lâm

phần Tuy nhiên, với lâm phần Vân sam (Picea abies) tỉa thưa mạnh sẽ làm

cho tăng trưởng thể tích của cây cá thể tăng lên 15-20% so với lâm phần không tỉa So sánh sinh trưởng của đường kính cây thuộc lâm phần Tếch 26 tuổi được tỉa thưa với cường độ lớn ở tuổi 14, Iyppu và Chandrasekharan (1961) nhận thấy ở lâm phần tỉa thưa mạnh đường kính cây là 39,9cm trong khi ở lâm phần không tỉa thưa chỉ đạt 29,5cm

Tỉa thưa có thể làm tăng chất lượng gỗ của một số loài cây lá rộng như

Quercus sp, Esche,… nhưng lại có tác động ngược lại đối với loài Pinus silvetris, Larix sp,… Tỉa thưa có tác dụng thúc đẩy tăng trưởng đường kính

cây, làm lượng gỗ giác tăng lên, lượng gỗ lõi giảm đi nên chất lượng gỗ xẻ giảm

Ảnh hưởng của mật độ đến sự phát triển của tán lá khá rõ nét Nghiên

cứu rừng trồng Pinus patula, Julians Evan (1982) cho thấy ở rừng 19 tuổi

chưa qua tỉa thưa chiều dài tán lá bằng 29% tổng chiều dài thân, trong khi cũng ở tuổi này rừng đã tỉa thưa một lần vào tuổi 9, chiều dài tán lá lên tới 40% chiều dài thân cây Đối với diện tích tán, Hunt (1969) đã so sánh ảnh

hưởng của tỉa thưa đến lâm phần Pinus strobus 22 tuổi và kết luận sau 5 năm

tính từ thời điểm tỉa thưa, tổng trọng lượng lá cây của lâm phần qua tỉa thưa gấp 3 lần trọng lượng lá cây của lâm phần chưa tỉa thưa

1.2 Trong nước

Cùng với việc chọn lập địa thích hợp, chọn loài cây trồng là một vấn đề cực kỳ quan trọng có tính chất quyết định đến năng suất, chất lượng và độ bền vững của rừng trồng trong tương lai Do đó, nghiên cứu, lựa chọn tập đoàn và

cơ cấu cây trồng phù hợp cho một vùng lâm nghiệp và cho từng lập địa cụ thể

đã, đang và sẽ là đề tài luôn được quan tâm trong lỉnh vực xây dựng rừng Chọn loài cây trồng tức là nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc tính sinh học của cây với các yếu tố sinh thái môi trường của lập địa trên quan điểm kinh tế, xã

hội và môi trường với mục đích tạo ra những rừng trồng đáp ứng được các yêu cầu khác nhau của xã hội

Các khảo nghiệm thăm dò về trồng cây lá rộng bản địa ở Việt Nam đã được người Pháp tiến hành từ những năm đầu của thế kỹ 20 ở miền nam Việt Nam Các trạm thực nghiệm Trảng Bom, Lang Hanh, Ekmat, Măng Linh, Tân tạo được lần lượt ra đời từ 105-1959 để tiến hành trồng khảo nghiệm các loài cây khác nhau Từ 1905, Maurand P đã thử nghiệm trồng sao dầu (cây mục đích) với cây muồng đen (cây bạn) có sử dụng cây đậu tràm làm cây phù trợ để khôi phục rừng lá rộng hỗn loài bị khai thác kiệt tại Trảng Bom (Đồng Nai) Đây là mô hình trồng cây lá rộng hoàn chỉnh và thành công đầu tiên đã được đưa vào giáo trình lâm học của trường đại học Lâm Nghiệp

Ở miền bắc, các Trạm nghiên cứu Lâm nghiệp Cầu Hai (Phú Thọ), Hữu Lũng (Lạng Sơn) thuộc Viện nghiên cứu Lâm nghiệp cũng đã lần lượt ra đời và tiến hành một số nghiên cứu khảo nghiệm cải tạo rừng nghèo kiệt bằng các cây lá rộng bản địa như: Lim xanh (Erythphroloeum fordii), Ràng ràng (Ormosia sumata), vạng (Endospermum chinense), Giẻ đỏ (Lithocarpus ducampii), Trám (Canarium sp.), Lát hoa (Chukrasia tabularis) v.v của Nguyễn Sơn Tùng, Lê Cảnh Nhuệ, Phạm Hoàng Hoành, Nguyễn Bá Chất, Nguyễn Vỹ, Phạm Đình Tam (Kết quả nghiên cứu khoa học về kỹ thuật lâm sinh của Viện KHLN Việt Nam, Nhà xuất bản Hà Nội, 1998)

Trong những năm 1980-1990, một số đề tài trong các chương trình Nhà nước đã thực hiện các nội dung cải tạo, làm giàu và khôi phục rừng tự nhiên nghèo theo băng hoặc theo rạch do các đơn vị của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt nam như: phân viên Lâm nghiệp Nam bộ, Trung tâm lâm nghiệp Đông nam bộ, Trung tâm Lâm nghiệp nhiệt đới, Trung tâm thực nghiệm lâm nghiệp Kon Hà Nừng bằng các loài cây Dầu rái (Dipterocarpus alatus), Sao đen (Hopea odorata), Xoan mộc (Toonna surenii), Giổi nhung (Michelia medicris)

ở Hiếu Liêm, Mã Đà (Đồng Nai); ở Sơ Pay, Kbang (Gia Lai) Cũng trong thời gian này, Sở Lâm nghiệp Đồng Nai đã cho trồng các loài bản địa như Dầu rái, sao đen dưới tán các rừng keo lá tràm ở Trị An, Long Khánh và Xuyên Mộc

Trần Nguyên Giảng / Đặng Văn Đàm (1995-1997) đã tiến hành đề tài trồng hỗn loài cây bản địa dưới tán che cây keo lá tràm trên đất nương rẫy tại vườn quốc gia Cát Bà với kết quả rất tốt và đã được xây dựng thành hướng dẫn kỹ thuật do Vụ Khoa học, Công nghệ và Chất lượng sản phẩm ban hành năm 1998 Trên cơ sở hướng dẫn kỹ thuật này, JIFRO đã hỗ trợ kinh phí để xây dựng mô hình trồng rừng hỗn loài cây lá rộng bản địa dưới tán keo lá tràm với qui mô lớn hơn ở Cát Bà, Xuân Mai và Hoà Bình (Nguyễn Quang Việt, Nguyễn Văn Ngung)

Các dự án trồng rừng Việt - Đức KfW1 ở Lang Sơn và Bắc Giang; KfW2 ở Hà Tỉnh, Quảng Bình và Quảng Trị cũng đã đưa cây bản địa vào trồng dưới rừng keo lá tràm theo hướng đa dạng hoá cây trồng

Thảm thực bì và nền đất là hai đặc tính có tính chỉ thị đặc trưng nhất trong việc đánh giá tiềm năng lập địa để gây trồng cây bản địa lá rộng Đặc biệt lưu ý là các chủng loại, tổ thành, mối quan hệ tương tác hỗ trợ, cạnh tranh của thảm cây còn lại ở tầng dưới và các biến động của các yếu tố tạo thành các vi lập địa loang lổ đan xen của nền đất để có các biện pháp lợi dụng và khắc phục cụ thể

Giá trị kinh tế và môi sinh của rừng tạo ra ở một nơi nhất định theo qui luật sinh thái học, chủ yếu là do hiệu ứng hữu cơ của ba nhân tố cơ bản "đặc điểm khí hậu + tính chất đất đai + đặc tính loài cây" (Lâm Công Định, 1999)

Vì vậy, đối với việc chọn loài cây trồng, các yếu tố tự nhiên như: chế độ ánh sáng, chế độ nhiệt, chế độ nước, hàm lượng dinh dưỡng trong đất là tiên quyết; trong tác động tổng hợp của nó, các nhân tố này tạo thành khái niệm mà chúng ta gọi là lập địa

Hình 1.3: Phân nhóm đối tượng cây bản địa theo đặc điểm sinh thái

(Phỏng theo Nguyễn Xuân Quát)

Các nhân tố lập địa này được đánh giá trên cơ sở nhu cầu sinh học của mỗi loài đối với từng nhân tố riêng và ảnh hưởng trở lại của loài đó đối với lập địa (như thảm rơi, mùn, rễ cây, khí hậu lâm phần, thực bì ) Hiểu biết của chúng ta về mối quan hệ của từng loài và các nhân tố lập địa còn quá ít và chưa được định lượng Vì vậy chúng ta chỉ có thể dựa trên kinh nghiệm thực

tế để chọn loài cây trồng cho từng kiểu lập địa cụ thể Về mặt khoa học thì cần phải có những nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này Dựa trên các kết quả nghiên cứu cho đến nay, Bộ NN&PTNT đã ban hành quyết định số 16/2005/QĐ-BNN ngày 15/3/2005 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn về việc ban hành danh mục các loài cây chủ yếu cho trồng rừng sản xuất theo 9 vùng sinh thái lâm nghiệp

2.2.1 Nghiên cứu về sinh trưởng và năng suất rừng trồng gỗ lớn

Nghiên cứu về sinh trưởng và năng suất rừng ở nước ta có rất nhiều nghiên cứu Nghiên cứu về sinh trưởng, năng suất nhằm phục vụ sản xuất

Sinh thái + Sinh trưởng

Cây bản địa lá rộng

Phân bố rộng Phân bố hẹp

nâng cao hiệu quả kinh tế trong kinh doanh rừng ngày càng được chú trọng Những nghiên cứu nổi bật trong những năm gần đây có thể tổng kết như sau

Vấn đề nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng của cá thể và lâm phần:

Nghiên cứu sinh trưởng cá thể và lâm phần đã được Nguyễn Ngọc Lung (1987) tổng kết, rất nhiều tác giả đã mô hình hoá quá trình sinh trưởng cho từng loài cây ở các kiểu rừng Về lý thuyết hàm ngẫu nhiên để nghiên cứu quá trình sinh trưởng cây rừng đã được Nguyễn Hải Tuất (1991) làm sáng tỏ

Phùng Ngọc Lan (1981 - 1985) đã khảo nghiệm một số phương trình sinh trưởng châu Âu cho nhiều loài cây trồng rừng hoặc tự nhiên Việt Nam, kết quả thấy rằng các đường thực nghiệm và lý thuyết đa số gặp nhau tại một điểm Chứng tỏ sai số phương trình tuy là nhỏ nhất, song có hai giai đoạn sai

số ngược dấu nhau một cách hệ thống

Những nghiên cứu về tăng trưởng và sản lượng của rừng trồng Thông 3

lá ở Việt Nam đã được Nguyễn Ngọc Lung, Đào Công Khanh (1999) [13] nghiên cứu tương đối toàn diện và đầy đủ và đưa ra kết luận: Thông ba lá sinh trưởng nhanh, mạnh ở giai đoạn 3 đến 9 tuổi Các chỉ tiêu sinh trưởng đều đạt cực đại vào giai đoạn trước tuổi 9 Quy luật tăng trưởng tổng quát là sinh trưởng, tăng trưởng, cá thể phụ thuộc chặt vào H, D Sinh trưởng, tăng trưởng quần thể phụ thuộc chặt chẽ vào chiều cao và mật độ

Theo nhóm tác giả Đào Công Khanh, Đặng Văn Thuyết [11] kết quả xây dựng mô hình Thông ba lá trồng ở Đăk To - KonTum cho thấy Thông ba

lá trồng ở đây sinh trưởng khá nhưng biến động của các chỉ tiêu sinh trưởng lớn

Đào Công Khanh, Hoàng Đức Tâm (1998), kết quả thử nghiệm sinh trưởng của Keo lai 14, 23 tháng tuổi [12]:

Keo lai 14 tháng tuổi: D = 4,64 cm H vn= 3,7 m

Keo lai 23 tháng tuổi: D = 7,3 cm H vn= 5,48 m

Theo Khúc Đình Thành nghiên cứu sinh trưởng cây Keo tai tượng vùng Đông Bắc [23] kết luận: thông qua biểu thể tích lập theo cấp chiều cao sẽ xác định được thể tích cây cũng như trữ lượng lâm phần từ 3 đến 10 tuổi

Trần Quang Việt (1999) [29] cho biết mô hình trồng cây bản địa với Keo lá tràm ở Vườn quốc gia Cát Bà tỏ ra có nhiều triển vọng Giổi, Re trồng bốn năm sinh trưởng bình quân năm 0,5 m Sinh trưởng của cây Keo lá tràm được mô tả bằng hàm sinh trưởng [6]: Y = a logx + b; Y = x

Đặc điểm sinh trưởng của Giổi xanh trong tự nhiên sinh trưởng chậm, Giổi xanh sinh trưởng nhanh nhất vào tuổi 19-30 tăng trưởng về đường kính lớn hơn 1cm/năm, sinh trưởng về chiều cao nhanh nhất vào tuổi 12-30 tăng trưởng về chiều cao (ΔH > 0,6 m/năm) sau đó tốc độ giảm dần theo Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh (2001)

Nghiên cứu sinh trưởng của cây Mỡ, Lâm Công Định (1965) [5] đã đưa

ra một số kết luận Cây tiêu chuẩn 35 tuổi ở vị trí sườn đồi Hvn = 19,5 m, D1.3

= 30,7 cm, V = 0,64 m3 Trong một số điều kiện cơ bản về đất đai và khí hậu

Mỡ sinh trưởng trung bình Tốc độ sinh trưởng có thể giảm hay tăng lên nhất

là trong giai đoạn tuổi nhỏ Sự tăng giảm đó phụ thuộc chặt chẽ vào các điều kiện chi phối cụ thể như: hướng phơi, thời vụ trồng, sự xâm chiếm của cỏ dại

2.2.2 Nghiên cứu về mối quan hệ giữa sinh trưởng, năng suất của rừng với dạng lập địa

Viên Ngọc Hùng (1985), Nguyễn Ngọc Lung (1987, 1989) đã khảo sát hàng loạt các hàm sinh trưởng Gompertz (1825), Verhult - Rovertson (1845), Koller (1878), Terazaki (1907), Schumacher (1935), Drakin - Vuebski (1940), Korf (1973), Nagglund (1973),… và dùng hàm Schumacher để biểu diễn sinh trưởng chiều cao bình quân tầng trội lâm phần Thông ba lá Lâm Đồng, từ đó phân chia hàm sinh trưởng theo cấp đất Trịnh Đức Huy (1988) đã dùng hàm Gompertz để phân chia cấp đất cho rừng Bồ đề, Vũ Nhâm (1988) [14] đã dùng hàm Korf lập cấp đất cho rừng Thông đuôi ngựa

Nghiên cứu sinh trưởng của cây Mỡ, Lâm Công Định [5] đã đưa ra một

số kết luận Cây tiêu chuẩn 35 tuổi ở vị trí sườn đồi HVN = 19,5m, D1.3 = 30,7m, V = 0,64 m3 Trong điều kiện cơ bản của đất đai và khí hậu, Mỡ sinh trưởng trung bình Tốc độ sinh trưởng có thể giảm bớt hay tăng lên, nhất là trong thời kỳ tuổi nhỏ Sự tăng giảm đó lệ thuộc chặt chẽ vào các điều kiện chi phối cụ thể nơi trồng: hướng phơi, thời vụ trồng, sự xâm chiếm của cây hoang dại

Nghiên cứu sinh trưởng Thông Đuôi Ngựa, Vũ Nhâm [14] đã lập được biểu cấp đất và biểu thể tích 2 nhân tố rừng kinh doanh gỗ mỏ để phục vụ lập biểu sản phẩm

Nghiên cứu về cây Tếch, tuỳ theo đặc điểm từng vùng mà các loài cây

có những phản ứng khác nhau về sức sinh trưởng Nhìn chung, cây Tếch là cây có nhiều triển vọng Việc nghiên cứu sinh trưởng, lập biểu sản lượng cho các lâm phần đã được các nhà khoa học nghiên cứu từ những năm 60 Bảo Huy (1995) đã thử nghiệm các mô hình dự đoán sản lượng cho các loài Tếch

ở Đắc Lắc đã xây dựng được biểu cấp đất tạm thời, dự đoán được sản lượng rừng

Vũ Đình Phương (1985) [17], đã nhận thấy tương quan giữa đường kính với tuổi là rất chặt chẽ, hệ số tương quan r ≥ 0,9, đã nghiên cứu cả 2 phương pháp phân chia cấp đất dựa vào quan hệ giữa chiều cao theo tuổi và cấp kính, kết quả cho thấy là trùng khớp nhau khi đánh giá cấp đất cả 2 phương pháp

Ngoài ra, các nghiên cứu về điều kiện lập địa Trần Khải (2000) đã phân hạng các loại đất thích hợp với những loại cây trồng rừng [10] Nguyễn Ngọc Bình (1996), đã đưa ra nguyên tắc phân loại đất rừng ở Việt Nam Đất rừng Việt Nam gồm 2 lớp đất là lớp đất nhiệt đới (6 lớp đất phụ) và lớp đất á nhiệt đới (1 lớp đất phụ), trong các lớp đất phụ chia thành các loại đất và loại đất phụ, trên cơ sở đó lựa chọn loại cây trồng [20]

Hệ thống đánh giá đất lâm nghiệp cũng việc xây dựng cẩm nang đánh giá đất phục vụ trồng rừng ở Việt Nam đã được nhóm tác giả Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế, Vũ Tấn Phương (2005) nghiên cứu và hoàn thiện theo các tiêu chí: Đánh giá tiềm năng sản xuất đất lâm nghiệp; phân hạng đất lâm nghiệp; đánh giá và phân chia lập địa trong lâm nghiệp Đánh giá và phân chia lập địa dựa theo các thành phần chính là: khí hậu, địa hình, và thổ nhưỡng Hệ thống phân chia lập địa cho toàn quốc bao gồm 7 cấp: miền lập địa, á miền lập địa, vùng lập địa, tiểu vùng lập địa, dạng đất và dạng lập địa [18], [19]

Khi nghiên cứu xác định tiêu chuẩn phân chia lập địa cho rừng trồng công nghiệp tại một số vùng sinh thái của Việt Nam, Ngô Đình Quế và cộng

sự (2001) cũng đã có nhận định là có 4 yếu tố cơ bản chủ đạo ảnh hưởng rõ rệt tới khả năng sinh trưởng của rừng trồng công nghiệp bao gồm: đá mẹ và loại đất; độ dày tầng đất và tỷ lệ đá lẫn; độ dốc; thảm thực bì chỉ thị Khi nghiên cứu đánh giá đất lâm nghiệp cấp xã để phục vụ trồng rừng, Đỗ Đình Sâm và cộng sự (2005) [19] đã xây dựng được bộ tiêu chí và chỉ tiêu để đánh giá gồm 6 tiêu chí với 24 chỉ tiêu về điều kiện tự nhiên và 5 tiêu chí về điều kiện kinh tế xã hội

Nguyễn Ngọc Nhị và Nguyễn Văn Khánh (1982) đã phân vùng sinh trưởng cho toàn quốc trên cơ sở đặc trưng khí hậu thuỷ văn, thổ nhưỡng, thực vật với hệ thống phân loại chi tiết với 6 cấp phân vị Các công trình nghiên cứu sinh trưởng rừng, trong giai đoạn đầu mới chỉ đưa ra những chỉ số trung bình theo các giai đoạn tuổi hay giai đoạn phát triển rừng về chiều cao, đường kính, thể tích,…

Lê Đình Khả và cộng sự (2003) đã tập hợp các nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước về phân loại , phân bố, đặc điểm sinh học, sinh thái, tiềm năng sử dụng và triển vọng gây trồng trên nhiều vùng sinh thái và nhiều dạng lập địa cũng như các kết quả khảo nghiệm ở Nước ta đã đề xuất một số loài Keo có triển vọng tại Việt Nam là: Keo lá tràm, Keo tai tượng, Keo lá liềm,… Lê Đình Khả (2004) cũng đã đưa ra một số loài cây trồng

thích hợp và có triển vọng nhất cho vùng Bắc Trung bộ là Thông Caribeae,

Thông nhựa, Keo lai, [9]

Một nghiên cứu do trung tâm nghiên cứu tổng hợp nông nghiệp Quốc

tế của Úc (ACIAR) tài trợ, được tiến hành bởi Trung tâm nghiên cứu cây nguyên liệu giấy (FRC) và Trường đại học Queensland (UQ) đã đo đạc được hơn 90 loài cây bản địa trong các khu rừng trồng ở 34 địa điểm thuộc vùng Tây Bắc Việt Nam Mục tiêu của nghiên cứu này là nhằm xác định các kiểu sinh trưởng của các loài cây bản địa phổ biến Các khu rừng trồng này gồm cả hai loại độc canh và xen canh với nhiều quá trình quản lý khác nhau Những

dữ liệu của nghiên cứu này cho thấy Canarium album, Castanopsis fissa,

Castanopsis hystrix, Chukrasia tabularis, Cinamomum cassia, Cinamomum iners, Dracontomelum dupereanum, Endospermun chinensis… được xem là

những loài cây tốt nhất để trồng rừng ở vùng Tây Bắc Việt Nam Các loài cây này có thể chịu được những điều kiện khắc nghiệt ở Tây Bắc, có khả năng tồn tại và sinh trưởng tốt nhất trong điều kiện đấy

Vũ Đình Hưởng và các cộng sự (2004) cho rằng trên các dạng lập địa khác nhau (các dạng đất khác nhau) tăng trưởng của các mô hình rừng Keo lá tràm là không giống nhau Việc khai thác, chuẩn bị lập địa và hoạt động chăm sóc rừng non từ khi trồng đến khi khép tán kéo dài và ảnh hưởng chủ yếu đến năng suất của rừng trồng Keo lá tràm tại khu vực Đông Nam bộ [8]

Công trình nghiên cứu của Trần Văn Con (2001) về xác định một số loài cây trồng chính phục vụ trồng rừng sản xuất vùng Bắc Tây Nguyên đã kết luận: đối với mục đích trồng rừng gỗ lớn tại Bắc Tây Nguyên thì cần ưu tiên 10 loài trong đó có Giổi, đối với mục đích trồng rừng nguyên liệu gỗ nhỏ

(giấy, dăm, ) thì ưu tiên các loài Bạch đàn Urophylla , Keo lai, Thông

caribeae và Thông ba lá,… [3]

2.2.3 Các nghiên cứu về kỹ thuật lâm sinh nhằm nâng cao năng suất

và sinh trưởng tăng nhanh rừng trồng

Biện pháp kỹ thuật tác động đầu tiên trong trồng rừng là chính là phương pháp làm đất Ngoài những nghiên cứu làm đất thủ công trước kia, xu hướng hiện nay được các nhà lâm sinh quan tâm đó là áp dụng cơ giới trong làm đất Trong nghiên cứu của Đỗ Đình Sâm và cộng sự (2001), thông qua thí nghiệm cày ngầm để trồng rừng Bạch đàn Uro trên đất thoái hoá ở Phù Ninh - Phú Thọ cho thấy sau 8 năm tuổi năng suất cây đứng có thể đạt 16 m3/ha/năm, nhưng nơi làm đất bằng thủ công chỉ đạt 5 m3/ha/năm Ngược lại, trên đất dốc thoái hoá ở Đông Nam bộ, Phạm Thế Dũng và các cộng sự (2005) đã thử nghiệm hai phương pháp làm đất thủ công và cơ giới để trồng rừng Keo lai, kết quả cho thấy sinh trưởng của Keo lai ở phương pháp làm đất thủ công lại tốt hơn phương pháp làm đất cơ giới sau 3 năm tuổi [22]

Vấn đề nâng cao công nghệ thâm canh trồng rừng, sử dụng cây họ đậu

để cải tạo đất và nâng cao sản lượng rừng trồng Bồ đề, Bạch đàn, Keo đã được Hoàng Xuân Tý và các cộng sự (1996) nghiên cứu [26] Đỗ Đình Sâm

và các cộng sự (2001) cũng đã thực hiện đề tài độc lập cấp nhà nước “Nghiên

cứu những vấn đề kỹ thuật lâm sinh nhằm thực hiện có hiệu quả dự án 5 triệu

ha rừng và hướng tới đóng cửa rừng tự nhiên”, trong đó đã tập trung nghiên

cứu năng suất rừng trồng Bạch đàn Urophylla, Bạch đàn trắng (camaldulensis

và tereticornis), Keo tai tượng, Keo lai,… tại Vùng trung tâm Bắc Bộ, Đông

Nam Bộ và Tây Nguyên Nghiên cứu đã chỉ ra được cơ sở khoa học cho thâm canh rừng trồng thông qua các biện pháp tác động: làm đất, bón phân, phương thức trồng và kỹ thuật trồng,… Kết quả là nhờ các biện pháp kỹ thuật tác động đã nâng cao năng suất trồng rừng vượt xa so với trước đây

Nghiên cứu của Đỗ Đình Sâm (2001) đã bố trí 14 công thức bón phân khác nhau cho Keo lai trên đất phù sa cổ ở Đông Nam bộ, sau 2 năm tuổi cho thấy Keo lai sinh trưởng tốt nhất ở những công thức bón từ 150-200 g NPK kết hợp 100 g phân vi sinh, trữ lượng cây đứng có thể đạt tới 26 m3/ha/năm Nguyễn Đình Hải (2003) đã bố trí 8 công thức bón lót khác nhau cho 3 giống

Thông caribeae (P caribeae var bahamensis; P caribeae var hondurensis và

P caribeae var hondurensis) trên đất nghèo xấu ở Cẩm Quỳ (Hà Tây), kết

quả cho thấy từ 14-36 tháng tuổi cả 3 giống Thông trên đều sinh trưởng tốt ở công thức bón phân 200g P205/gốc

2.2.4 Phân loại kiểu lập địa đất rừng nghèo kiệt và đất trống còn tính chất đất rừng

Để phân loại và hệ thống hóa lập địa trồng rừng, việc đầu tiên là phải xác định được các đơn vị lập địa cơ bản Đơn vị lập địa cơ bản được định nghĩa trên cơ sở phân tích các luận điểm khoa học tự nhiên, chủ yếu là khoa học địa lý được sắp xếp và tổng hợp dưới quan điểm sinh thái có chú ý đến yêu cầu đặc trưng của ngành sử dụng đất (lâm nghiệp) Một lập địa cụ thể Li

có thể được coi là một hàm của của rất nhiều nhân tố sinh thái khác nhau và theo Thomasius thì có thể biểu diễn bằng:

Li = f(x1,x2,…,xn)

Vì số lượng của các nhân tố sinh thái là rất lớn, nên trong thực tiễn người ta thường phân thành các nhóm nhân tố Có 4 nhóm nhân tố chủ yếu sau: vị trí (V); khí hậu (K); Đất (Đ); và sinh vật (S), như vậy lập địa có thể viết:

Li = f(V,K,Đ,S)

Với công thức này, có thể xác định được vô số lập địa cụ thể do đó cần phải sắp xếp lại thành các đơn vị lập địa (ĐVLĐ) để lập bản đồ lập địa ĐVLĐ được định nghĩa như là một nhóm các lập địa cụ thể với một phạm vi biến động nhất định của các nhóm nhân tố lập địa (được coi là đồng nhất) Schwanecke (1971) đã đề xuất bảng phân loại lập địa ở miền bắc Việt Nam, trong đó ĐVLĐ nhỏ nhất gọi là dạng lập địa (Standortsform) Theo hệ thống phân loại này, chúng ta có các khai niệm phân cấp lập địa như sau: dạng lập địa (là đơn vị cơ bản)<nhóm lập địa<khu lập địa<vùng lập địa… Khi phân chia lập địa ở lưu vực sông Đà, Đỗ Đình Sâm (1996) đã dùng hai đơn vị lập địa là dạng lập địa và khu lập địa Nhóm lập địa được xác định trên cơ sở các dạng lập địa đồng nhất về giá trị của một mục tiêu sử dụng nhất định (do đó còn gọi là đơn vị sử dụng) Theo Đỗ Đình Sâm (1996), một đơn vị sử dụng đất được xác định là một vùng đất có sự đồng nhất về một yếu tố chính của điều kiện lập địa, có chung một số chiều hướng cơ bản trong diễn biến độ phì đất và cùng chung những hướng cơ bản trong khả năng sử dụng Chúng được xác định trên cơ sở đồng nhất 5 yếu tố chủ đạo sau: (i) Độ cao so với mặt nước biển; (ii) Nhóm hay loại đất chính; (iii) Độ dốc; (iv) Độ dày tầng đất; (v) Lượng mưa Mỗi yếu tố chủ đạo này lại được phân theo các cấp khác nhau Bằng phương pháp phân chia đó, Đỗ Đình Sâm đã chia đất lâm nghiệp vùng Tây Nguyên làm 253 đơn vị sử dụng Các nhân tố cấu thành một đơn vị sử dụng đất (nhóm lập địa) có thể phân biệt thành hai nhóm: (i) Các nhân tố khó tác động như khí hậu, địa hình, loại đất; (ii) Các nhân tố có thể tác động như

độ phì, chế độ ẩm Các nhân tố khó tác động là điều kiện tự nhiên cho trước tạo nên nhóm lập địa tự nhiên Thông qua tác động sử dụng của con người (ví

dụ trồng cây mới, sử dụng thảm mục hay các biện pháp bón phân, cải tạo đất, tươi tiêu có thể làm thay đổi các dân tố dễ điều chỉnh như độ phì và chế độ ẩm làm cho lập địa thay đổi so với trạng thái tự nhiên của nó Trung Tài nguyên môi trường lâm nghiệp (Viện Điều tra qui hoạch rừng) và Trung tâm Nghiên cứu sinh thái và tài nguyên rừng (Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam) năm

2002 đã phối hợp xây dựng bản đồ lập địa tỷ lệ 1/250.000 cho 6 vùng kinh tế lâm nghiệp trọng điểm trong toàn quốc, cụ thể: Tây bắc, Đông bắc, Bắc Trung

Bộ, Duyên hải Nam trung Bộ, Tây Nguyên và Đông nam Bộ Ngô Đình Quế và cộng sự (2006-2009) đã tiến hành phân hạng đất trồng rừng sản xuất cho

10 loài cây trồng chủ lâm nghiệp chủ yếu ở các vùng lâm nghiệp trồng điểm Trần Văn Con (1998) cũng đã tiến hành phân loại lập địa trồng rừng cho vùng Bắc Tây Nguyên Kế thừa các kết quả nghiên cứu này, trong khuôn khổ của

đề tài độc lập cấp nhà nước “Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ và kinh tế-xã hội trồng rừng gỗ lớn, mọc nhanh trên đất trống còn tính chất đất rừng và đất rừng nghèo kiệt”, chúng tôi đã tiến hành phân loại lập địa theo hai nhóm: (i) lập địa đất rừng nghèo kiệt và lập địa đất trống còn tính chất đất rừng ở 3 vùng lâm nghiệp được lựa chọn là vùng nghiên cứu của đề tài, đó là: vùng Tây Nguyên, vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và vùng miền núi phía Bắc (bao gồm hai tiểu vùng Tây Bắc và vùng Trung tâm)

Trước hết, cần phải tống nhất một số khái niệm cơ bản: đất rừng, đất rừng nghèo kiệt và đất trống còn tính chất đất rừng là gì?.Trên cơ sở tổng hợp các quan điểm sinh thái và lâm học và để phục vụ cho các mục tiêu cụ thể của

đề tài, chúng tôi chúng tôi hiểu:

Đất rừng là các loại đất được hình thành và phát triển dưới các hệ sinh

thái rừng với những đặc điểm khác hẳn với các loại đất hình thành và phát

(gỗ, tre nứa, cây thân dừa) tồn tại với một số lượng và mật độ sao cho, nhiều hay ít, hình thành những quan hệ tương tác chặt chẻ giữa chúng với nhau và giữa chúng với môi trường lập địa Những tương tác này dẫn đến những dạng sống , quá trình sinh trưởng và phát triển đặc trưng của cây rừng Thông qua các ảnh hưởng ngược của cây đến môi trường hình thành các trạng thái đất và tiểu khí hậu đặc thù và bản thân các điều kiện môi trường đã thay đổi này lại tiếp tục tác động đến quá trình phát triển đặc trưng của thảm thực vật và hệ động vật Quá trình tương tác qua lại liên tục này hình thành là nghuyên nhân chủ yếu hình thành đất rừng với những tính chất đặc thù khác hẵn với đất ở những nơi không có rừng Các tính chất đặc trưng đó của đất rừng là:

(1) Có hàm lượng mùn cao hơn so với đất ở những nơi không

có rừng nhờ quá trình phân hủy thảm mục, vật rơi rụng mà thảm thực vật trả lại cho vòng tuần hoàn vật chất;

(2) Có độ ẩm đất cao hơn nhờ độ che phủ của thảm rừng tạo nên hoàn cảnh tiểu khí hậu rừng, hạn chế sự bốc hơi bề mặt của nước và điều tiết được nguồn nước ngầm dưới đất rừng

(3) Có hệ sinh vật và vi sinh vật đất phong phú hơn nhờ sự kết hợp đa dạng của các nhân tố tiểu khí hậu, thổ nhưỡng và các nhân tố sinh thái khác trong chuỗi thức ăn phức tạp của hệ sinh thái Chỉ riêng

số lượng vi sinh vật trong một gam đất rừng hỗn loài lá rộng thường xanh cũng có thể biến động từ 1 triệu đến 1 tỷ (Ott, 1992-dẫn theo Trần Văn Con, 2008a)

Đất rừng nghèo kiệt: là đất dưới các hệ sinh thái rừng đã bị suy thoái

(do nhiều nguyên nhân khác nhau) đến mức nghèo kiệt Khái niệm và các tiêu chí để đánh giá (và xác định) thế nào là rừng nghèo kiệt đã được Trần Văn Con và công sự (2008b) nghiên cứu Trên cơ sở phân tích các cơ sở khoa học

dưới các quan điểm sinh thái và lâm học, nghiên cứu này đã kết luận: Rừng

ngèo kiệt là rừng tự nhiên thứ sinh bị suy thoái (ở mức độ) mạnh, thể hiện ở

chổ: (i) đa dạng sinh học bị suy giảm (số loài ít hơn nhiều so với trạng thái cực đỉnh (=nguyên sinh); (ii) Cấu trúc rừng bị phá vỡ mạnh (thiếu tầng tán chính, có nhiều lổ trống lớn, mật độ rừng thưa, …); (iii) Năng suất rừng thấp hơn nhiều (bằng hoặc thấp hơn 25% so với năng suất tiềm năng của lập địa (ở trạng thái cực đỉnh khí hậu-thổ nhưỡng) Khi thảm rừng đã bị suy thoái thì các tính chất của đất dưới đó cũng sẽ thay đổi theo chiều hướng xấu đi làm giảm tiềm năng năng suất của lập địa

Đất trống còn tính chất đất rừng: khái niệm đất trống còn tính chất

đất rừng được sử dụng trong rất nhiều công trình nghiên cứu, nhưng cho đến nay, chưa có một định nghĩa hoặc giải thích chính thức nào để trả lời câu hỏi thế nào là đất trống còn tính chất đất rừng? Trong đề tài này, chúng tôi hiểu: đất trống còn tính chất đất rừng là đất ở những lập địa vốn là rừng vừa mới bị mất (do khai thác trắng hoặc canh tác nương rẫy) nhưng vẫn còn những tính chất cơ bản của đất rừng xét ở hàm lượng mùn, độ ẩm đất và hệ sinh vật đất Nếu không nhanh chóng phục hồi lại thảm rừng thì nó sẽ bị thoái hóa thành các loại đất không còn tính chất đất rừng nữa

1.3 Thảo luận, xác định vấn đề nghiên cứu

Điểm qua các công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước về các vấn đề liên quan đến đề tài nghiên cứu có thể rút ra một số nhận xét sau đây :

Trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đã có rất nhiều các nghiên cứu về sinh trưởng, năng suất rừng Nghiên cứu mối quan hệ giữa tăng trưởng và năng suất của rừng với các dạng lập địa, kiểu lập địa thì có rất ít những nghiên cứu được tiến hành một cách toàn diện và chi tiết Các nghiên cứu mới chỉ dừng lại tập trung nghiên cứu ở một số loài cây trồng rừng nguyên liệu như: Keo, Bạch đàn, Thông, Tếch, Mỡ,… nhưng còn rất nhiều khoảng trống đối với một số loài cây bản địa, cũng như cây nhập nội khác

Ở Việt Nam đã có một số nghiên cứu về sinh trưởng và năng suất cho một số loài cây Tuy nhiên, những nghiên cứu đó còn một số hạn chế về tính

hệ thống, tính chi tiết Các nghiên cứu chưa đưa ra được danh lục loài cây chi tiết cho các dạng lập địa, các địa phương trên phạm vi toàn quốc Một số nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở một vài cấp tuổi hay mới chỉ đưa ra được sinh trưởng và năng suất sinh học mà chưa đưa ra được năng suất kinh tế Số lượng loài cây gỗ lớn được nghiên cứu còn ít, trong khi đó nhu cầu trồng rừng

gỗ lớn nhiều dẫn tới một số loài cây đưa vào trồng rừng chưa thực sự mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất do chưa phù hợp hay chưa phát huy được hết những đặc tính sinh học ưu việt, để có biện pháp tác động thích hợp về mặt số lượng, thời gian đến cây trồng

Một khoảng trống nữa trong nghiên cứu sinh trưởng và năng suất rừng trồng là thiếu sự bố trí giữa các loài, nhóm loài trong trồng rừng hỗn giao Các nghiên cứu về sinh trưởng và năng suất khi áp dụng các cách phối trí loài cây trồng nhằm cải tạo điều kiện lập địa gây trồng bằng chính các loài cây bạn đưa vào trồng rừng Nghiên cứu định lượng về sinh trưởng, năng suất, hiệu quả kinh tế trong trồng rừng hỗn giao so với trồng rừng thuần loài còn ít Còn thiếu những thang đánh giá năng suất kinh tế khi lựa chọn những loài cây trồng khác nhau cho một dạng lập địa thích hợp Đấy cũng chính là những tồn tại gây trở ngại trong sản xuất nhằm thực hiện các mục tiêu trồng rừng sản xuất và phủ xanh đất trống đồi núi trọc ở nước ta

Do đó, để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các loại sảm phẩm từ cây

gỗ lớn, nhằm đem hiệu quả kinh tế trong sản xuất, nâng cao giá trị hàng hoá trong kinh doanh Để thực hiện được điều này thì phải nắm bắt được các đặc điểm sinh trưởng và năng suất các loài cây trồng rừng chủ yếu trên những dạng lập địa khác nhau Xuất phát từ yêu cầu đó vấn đề nghiên cứu đặt ra là rất cần thiết Việc tổng quan các kết quả nghiên cứu trên đây đã cho thấy:

trong lĩnh vực trồng rừng đã đạt được một số kết quả đáng kể trong việc trồng rừng thâm canh cung cấp gỗ nguyên liệu (gỗ nhỏ) Nỗi bật là các tiến bộ trong lĩnh vực cải thiện giống cây trồng, và các biện pháp thâm canh rừng Tuy nhiên, các khoảng trống trong lĩnh vực trồng rừng vẫn còn rất nhiều, đó là:

- Thiếu một danh sách các loài cây ưu tiên cho trồng rừng công nghiệp và trang trại trong các vùng sinh thái khác nhau Danh mục các loài cây ưu tiên cho trồng rừng cần phải được xem xét cùng với động thái thay đổi của các điều kiện tự nhiên và kinh tế-xã hội

- Thiếu các thông tin cần thiết về các đặc trưng di truyền và các mô hình trình diễn liên quan của các loài khác nhau trên các vùng sinh thái khác nhau Việc trình diễn các đặc trưng di truyền phụ thuộc vào danh mục cập nhật của các loài ưu tiên, cái mà chúng ta còn thiếu Hơn nữa, những loài đã được lựa chọn để trồng rừng thì các thông tin về đặc trưng di truyền của chúng vẫn còn rất hạn chế, và rất nhiều loài chưa có mô hình trình diễn

- Thiếu tiêu chuẩn về chất lượng giống để bảo đảm cho sản xuất, sử dụng và thị trường hoá các loại giống có chất lượng cao của các loài ưu tiên Đây là kết quả của một thực tế lâu dài chưa có sự quan tâm thích đáng đối với chính sách quản lý chất lượng giống cây trồng lâm nghiệp trên thị trường

- Các biện pháp KTLS áp dụng trong lĩnh vực trồng rừng thâm canh tuy

đã được đầu tư nghiên cứu nhưng vẫn chưa hoàn thiện và đồng bộ

- Đặc biệt các biện pháp kỹ thuật trong trồng rừng sản xuất gỗ lớn so với nghiên cứu trồng gỗ nguyên liệu thì vẫn còn rất hạn chế Ví dụ các biện pháp thâm canh để tạo thành năng suất và chất lượng gỗ như: mật độ và tỉa thưa nuối dưỡng, bón phân, tưới nước vào các giai đoạn phát triển khác nhau của rừng

Để bổ sung những khoảng trống này, trong kế hoạch 2006-2010, Viện Khoa Học Lâm Nghiệp đang tiến hành các đề tài trọng điểm cấp bộ sau đây:

Bạch đàn, Thông caribea cung cấp gỗ lớn” do Phòng nghiên cứu kỹ thuật lâm sinh thực hiện

- “Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng rừng cây gỗ lớn nhập nội:

Giổi bắc (Michelia mecclurei) và Lát Mexico (Cedrela odorata)”;

- “Nghiên cứu phát triển cây Vối thuốc (Schima wallichi) và Schima

superba)”

Các đề tài này có một số nội dung liên quan đến đề tài đề xuất cần có

sự phối hợp để tránh trùng lặp Đối tượng của đề tài trọng điểm cấp Bộ thứ nhất chủ yếu là cây nhập nội mọc nhanh đang sử dụng trồng rừng gỗ nhỏ, nguyên liệu và chủ yếu trồng tập trung trên đất trống, đồi núi trọc nay áp dụng các biện pháp để cải tạo, chuyển hoá và trồng với mục đích kinh doanh gỗ lớn Đối tượng của đề tài thứ hai là hai loài cây nhập nội Giổi Bắc và Lát Mexico và đối tượng của đề tài thứ ba là hai loài Vối thuốc và chỉ tập trung vào kỹ thuật gây trồng và phát triển Điểm mới của đề tài này là ở chổ: nghiên cứu toàn diện các giải pháp kỹ thuật và kinh tế xã hội để trồng các cây gỗ lớn mọc nhanh trên đất trống còn tính chất đất rừng và rừng nghèo kiệt với ưu tiên trước hết cho các loài bản địa (không loài trừ các loài nhập nội có tiềm năng kinh tế cao trên đất trống còn tính chất đất rừng và đất rừng nghèo kiệt) Các loài cây ưu tiên lựa chọn trong đề tài này là cây mọc nhanh cho gỗ lớn với chu kỳ 15-20 năm)