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)

ĐẶT VẤN ĐỀNghiên 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 tiếptục đối mặt với các vấn đề sau đây

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 hoànthành luận văn này.

-Xin gửi lời cảm ơn tới UBND các tỉnh , UBND các huyện, các Công tylâm nghiệp, các hộ gia đình,… đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả trong quátrình 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 tạomọi điều kiện về thời gian, công việc để tác giả có thể theo học và hoànthành 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 thờigian học tập và thực hiện đề tài luận văn

Thái Nguyên, năm 2010

Tác giả

Dương Thị Dung

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

D1 3 Đường kính ngang ngực

D0 Đường kính gốc

FAO Food and Agriculture Organization (Tổ chức lương

thực, nông nghiệp của Liên hiệp quốc)Hvn Chiều cao vút ngọn

KHCN Khoa học công nghệ

KTLS Kỹ thuật lâm sinh LN

Lâm nghiệp

M/ha Trữ lượng bình quân/ha

NN & PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

OTC Ô tiêu chuẩn RT

Rừng trồng TBKT Tiến

bộ kỹ thuật

TCN Tiểu chuẩn ngành

V/cây Thể tích bình quân cây đơn lẻ

VKHLNVN Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam

∆H Tăng trưởng bình quân chung về chiều cao

∆D Tăng trưởng bình quân chung về đường kính

Hbq Chiều cao trung bình Dbq

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 tiếptục đối mặt với các vấn đề sau đây: (i) Bối rối khi lựa chọn tập đoàn câytrồng, (ii) Không chắc chắn về sự thích nghi của một loài đối với lập địa cụthể, (iii) Có thể trồng gỗ lớn thuần loài không? Hay phải hỗn giao và tổ hợphỗn giao như thế nào là tốt nhất, và (iv) Kỹ thuật lâm sinh thích hợp để thiếtlập rừng trồng gỗ lớn như thế nào?

Trong những năm gần đây, rất nhiều loài cây bản địa được khuyếnnghị bên cạnh các loài cây nhập nội mọc nhanh Ở vùng Tây Nguyên có cácloài 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, Xoanmộc Ở vùng duyên hải miền trung có các loài như: Huỷnh, Lát hoa, Sồiphảng, 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, danhmục các loài cây này vẫn chưa thuyết phục được các nhà trồng rừng, cónhiều loài cần phải loại bỏ ra khỏi danh sách và cũng có nhiều loài cầnđược bổ sung Do đó, các chương trình khảo nghiệm vẫn cần thiết được tiếptục để có các lựa chọn đúng đắn Tuy nhiên, việc chọn loài cây trồng rừngkhông chỉ dựa vào: tốc độ sinh trưởng, sự thuận lợi, chất lượng gỗ và các yêucầu 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 cácyếu tố đưa đến thành công

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

đã được khảo nghiệm cùng với các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp

2Mục

tiêu cụ thể của các hoạt động nghiên cứu là xác định được những loài và tổthành loài hỗn giao thích hợp nhất cho việc thiết lập rừng trồng gỗ lớn, mọcnhanh cho các dạng lập địa ở vùng sinh thái Các khảo nghiệm được đánh giádựa 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 tỉacành, (iv) Kiểu sinh trưởng (biểu hiện đỉnh sinh trưởng, phản ứng với ánhsáng, 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 lýhoá gỗ, (x) Tính chất công nghệ của gỗ.

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

- Ngành công nghiệp chế biến gỗ (đặc biệt là đồ mộc) Việt Nam đangphát triển với tốc độ rất nhanh và đóng góp đáng kể vào kim ngạch xuấtkhẩu 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 nhữngnăm trước 2000, sản lượng gỗ khai thác từ rừng tự nhiên của Việt Nam trungbình khoảng 2 triệu m3 gỗ tròn mỗi năm, giảm xuống 0,7 triệu m3 vàonăm

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 quânchỉ 30-90 m3/ha, trong đó ít nhất có 2-3 triệu ha rừng sản xuất có khả năngcải tạo thành rừng sản xuất thâm canh gỗ lớn Cải tạo rừng tự nhiên nghèokiệt thành rừng sản xuất thâm canh gỗ lớn đang trở thành một chủ trươnglớn vừa đáp ứng được nguyện vọng của những người làm nghề rừng ở cácđiạ phương vừa là giải pháp cần thiết để thực hiện chiến lược phát triểnngành 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 thuậttrồng rừng gỗ lớn còn rất tản mạn, chưa đồng bộ, liên hoàn cho mỗiloài/nhóm loài hỗn giao thích hợp Các chính sách và giải pháp kinh tế xã hộivẫn 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 lànhằm mục đích sản xuất gỗ nguyên liệu giấy, tuy nhiên nhu cầu về gỗ lớnđang gia tăng cũng đã thúc đẩy các nhà lâm nghiệp quan tâm nghiêncứu trồng rừng gỗ lớn mọc nhanh

Gần đây, Nhà nước đã quan tâm đầu tư cho các đề tài nghiên cứu cácgiải pháp kỹ thuật và kinh tế xã hội để phát triển trồng rừng gỗ lớnmọc nhanh Một trong số các đề tài đã và đang được thực hiện là đề tài cấpnhà nước: “Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ và kinh tế-xã hộitrồng rừng gỗ lớn, mọc nhanh trên đất trống còn tính chất đất rừng vàđất rừng nghèo kiệt” do TS Trần Văn Con, Viện Khoa học Lâm nghiệp ViệtNam 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 khácnhau Trong đề tài nói trên, nhóm nghiên cứu của Viện Khoa học Lâm nghiệpViệt 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 tậptrung, chủ yếu là thuần loài (cây bản địa hoặc nhập nội) mọc nhanh (cónăng suất trên 15

m3/ha/năm) để sản xuất gỗ lớn (có đường kính trên 25 cm ) với luân kỳkinh

doanh tối đa là 30 năm Rừng trồng thương mại gỗ lớn mọc nhanh cóthể được thiết lập ở quy mô lớn do các công ty đầu tư hoặc một liên kếtnhiều 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)”

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Ngoài nước

Trồng rừng là một nhiệm vụ quan trọng ở các nước nhiệt đới vì hai lýdo: để tái lập lại các hệ sinh thái rừng (HSTR) đã bị thoái hoá và để đáp ứngcác nhu cầu về gỗ ngày càng tăng trong khi gỗ rừng tự nhiên ngày càng cạnkiệt Tuy nhiên, không phải ai cũng nhận thức được sự cấp thiết này Các sốliệu tổng kết của FAO đã cho thấy, ngày nay trên toàn thế giới có khoảng 135triệu ha rừng trồng công nghiệp bằng các loài cây mọc nhanh đã đượcthiết lập, khoảng 75% diện tích rừng trồng tập trung tại các vùng ôn đới, 25%diện tích tập trung ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, khoảng 5% diện tích

ở vùng Châu Phi và gần 10% diện tích rừng trồng tập trung ở vùng Châu Mỹ –

La tinh, 20% diện tích tập trung ở các nước thuộc Liên bang Xô Viết (cũ), cònlại 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 nhưthế nào và rừng trồng sẽ phát triển ra sao thì lại rất ít được quan tâm Nhiềudiện tích rừng trồng bị thất bại đã cho chúng ta thấy sự lãng phí lớn lao vềsức người, sức của Chính vì vậy, trước khi quyết định đầu tư cho một dự ántrồng 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

8được

các chi phí cho việc thiết lập và quản lý nó ở vùng nhiệt đới, đặc biệt là ởnhững 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 cácloài 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 vệnguồn 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 vàlao động cần thiết phải ưu tiên cho các vùng phòng hộ bức thiết trước, đó làcác vùng đông dân cư, các vùng xung yếu, các vùng có nhu cầu cao về nghỉngơi, giải trí Với ý nghĩa này, các rừng đáp ứng được nhiều chức năng (đamục 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 cácđiều 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 nhữngnơi 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 quátrình sinh trưởng của cây rừng, ví dụ phải có hệ thống tưới nước hoặcthoát nước, phải bón phân hoặc cải tạo đất, hoặc có thể tìm được loài câynhập nội thích nghi được với các điều kiện lập địa cực đoan Các biện phápnày thường rất tốn kém và ít khi được sử dụng trong lâm nghiệp Do đó ởnhững lập địa mà tự nhiên đã không có rừng thì không nên chọn để trồngrừng

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 bại chỉ vì không chú ý đến luận điểm hiển nhiên này Tuy nhiên,xác định

được các yếu tố quyết định để bảo đảm cho cây rừng phát triển dễ dàng hơnnhiều so với loại trừ chúng Các lợi ích hợp pháp của những người sử dụngđất 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 biệnpháp 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 cácbiện pháp nuôi dưỡng và quản lý rừng trồng

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

Appanah, S và Weiland, G (1993) đã xuất bản quyển sách “Plantingquality timber trees in Peninsular Malaysia-a review đã tổng quan nhữngkinh nghiêm trồng rừng gỗ lớn ở bán đảo Malaysia, tiến trình lịch sử và cuộctranh luận lớn về quản lý rừng tự nhiên và rừng trồng, bao gồm cả những sailầm về cơn sốt cây nhập nội mọc nhanh; các tác giả đã thảo luận về cácnguyên tắc sử dụng các loài cây tiềm năng cho trồng rừng; trong cuốn sáchnày, 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 ofMahogany” 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 đốivới cây bản địa đã được các tác giả nêu lên từ rất sớm Trong đó những khókhăn 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

12trồng nhiệt đới không sống được bằng stump (trong khi đó một trongnhững

nguyên nhân thành công của việc trồng Teak chính là khả năng trồng stumpcủa loài này); kỹ thuật lâm sinh đặc biệt là kỹ thuật tạo môi trường và điềukhiển 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 trìnhcủa môi trường tạo điều kiện cho sự tồn tại và thường xuyên ảnh hưởng đếnsinh trưởng của cây rừng (Vater, 1925) Khoa học lập địa nghiên cứu môitrường của cây rừng, các mối quan hệ giữa các nhân tố lập địa với nhau vàtổng quan hệ giữa lập địa với quần xã thực vật rừng Tổng quan hệnày được Sukatschow (1951) gọi là sinh địa quần lạc (Biogeozoenose) vàEllenberg (1973) gọi là hệ sinh thái (ecosystem) Sinh trưởng của cây rừngmột phần phụ thuộc vào cơ cấu di truyền và phần khác phụ thuộc vào tácđộng của môi trường- các nhân tố sinh thái (gọi chung là lập địa) Mỗi loàicây cần một sự tác động tổng hợp nhất định của lập địa để thỏa mãn cácđiều kiện sống của nó Các nhân tố lập địa có thể tác động đến sinhtrưởng 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 củacon người, thảm thực vật rừng tự nhiên phản ánh chính xác nhất tác độngtổng hợp của các lập địa tự

nhiên

Mỗi lập địa cụ thể được xác định bởi rất nhiều nhân tố sinh thái; có thểphân thành 3 nhóm các nhân tố cơ bản như hình 1.1 Việc đánh giá tiềmnăng các lập địa lâm nghiệp có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khácnhau như đã đề cập ở chương tổng quan, sau đây sẽ tóm tắt và hệ thống lại

14những 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 tiềmnăng sản xuất của các lập địa tự nhiên Chúng ta hiểu tiềm năng sản xuất tựnhiên 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 địnhlượng

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

Nhóm nhân tố con người

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-STrong 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 đạilượng ảnh hưởng chính là quang hợp và hô hấp

Các nghiên cứu trên qui mô lớn cho thấy, các HSTR nhiệt đới với cácđiều kiện thuận lợi như mưa nhiều, nắng lắm và thời gian sinh trưởngdài, nhìn chung là đạt được sản xuất sinh khối lớn hơn so với các kiểu rừng ở

16các 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 khácnhau của trái đất (Nguồn: Bruenig (1974) và Lieth (1974)

Kiểu rừng

Kiểu khíhậu TheoWalter

Sinh khốikhô(tấn/ha/năm) theoBruenig

Sinh khốikhô(tấn/ha/năm) theo Lieth

Nănglượngchứa trongsinh khốikhô(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% sinhkhối của rừng mưa nhiệt đới là có giá trị sử dụng Thomasius (1979) đã ướclượng năng suất sản xuất bậc một của một số kiểu rừng ở Việt Nam có sosánh với các dạng thảm rừng được hình thành sau khi rừng nguyên sinh bịtác động như bảng sau

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

Ước lượng sản xuất bậc một

số nước nhiệt đới Một trong những biện pháp đã được áp dụng rộng rải đểchuyển hóa rừng tự nhiên thành rừng kinh tế ở các nước nhiệt đới là hệcanh tác nông lâm kết hợp dựa trên hệ canh tác truyền thống của vănhóa 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 địanhư khí hậu, thổ nhưỡng cũng như của mỗi nhân tố sinh thái riêng đến sinhtrưởng 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 năngsuất để định lượng năng suất lập địa; trong đó người ta thường chọn các đạilượng sinh trưởng làm chỉ tiêu tổng hợp để đánh giá lập địa Về mặt phươngpháp luận, chúng ta có thể biểu diễn phương trình sinh trưởng (hay tăngtrưởng) 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 làcác nhân tố lập địa (gọi là biến độc lập)

Phương trình này có thể có hai dạng: (1) dạng tuyến tính rất đơngiản về thuật toán nhưng về mặt bản chất sinh thái thì chỉ đúng trong mộtgiới hạn quan sát nhất định (2) dạng phi tuyến tính tương đối khó về thuậttoán 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 chonhu cầu của từng loài cây đối với nhân tố sinh thái đó theo dạng như ở hình1.2 sau đây:

Y

Y max

121Hình 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 tồntại mà không phát triển được (tức là Y=0); Điểm tối đa Xmax giới hạn trên củanhu 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 câytồn tại và sinh trưởng (Y>0) và có một điểm mà tại đó sinh trưởng đạt giá trịtối đa, điểm đó gọi là điểm tối ưu Xopt của nhân tố x đối với cây cụ thể Đểxác định được mô hình toán mô phỏng mối quan hệ này, người ta phảixác định được dãy số liệu quan sát bằng điều tra thực nghiệm hoặc tiếnhành các thí nghiệm Mối quan hệ tổng quát này được gọi là “Qui luật tácđộng 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 phươngpháp vừa trình bày trên, trong khoa học đánh giá lập địa hiện đại, người tathường phối hợp hai phương pháp với nhau, để đánh giá chính xác hơn tiềmnăng của từng lập địa

Theo tổng hợp các kết quả nghiên cứu ở các nước vùng nhiệt đới, tổchức Nông lương thế giới (FAO, 2004) đã chỉ ra rằng khả năng sinh trưởngcủa rừng trồng, đặc biệt là rừng trồng nguyên liệu công nghiệp phụ thuộcrất rõ vào 4 nhân tố chủ yếu liên quan tới điều kiện lập địa là: Khí hậu, địahình, loại đất và hiện trạng thực bì, điển hình là các công trình nghiêncứu 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

141hợp cho toàn khu vực dựa trên so sánh yêu cầu kiểu sử dụng đất với đặcđiểm của

các đơn vị đất đai Phương pháp đánh giá này đã và đang được sử dụng rấtnhiều trên thế giới trong các nghiên cứu và đánh giá đất đai Ngoài ra, còn cómột số phương pháp đánh giá khác nhau được nhiều nơi áp dụng Việcnghiên cứu này có rất nhiều quan điểm và phương pháp khác nhau, do vậytạm 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 đấtrừng (Evaluation of site):

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

Theo Cajender (1962), việc phân loại đánh giá rừng bằng chỉ tiêu cấpđất (Site Index) do Huber thực hiện lần đầu tiên ở nước Đức năm 1824 Đếnđầu 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 “Trữlượng rừng là một hàm số của chiều cao bình quân lâm phần” thìphương pháp phân chia cấp đất được củng cố cơ sở lý luận bền vững chắcchắn Nội dung chính của phương pháp này là xây dựng một hàm sinhtrưởng theo tuổi của một nhân tố điều tra lựa chọn nào đó, thôngthường 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 lượngrừng (site) Trên cơ sở đường cong trung bình này, chia thành một số cấpkhác nhau theo thứ tự từ tốt đến xấu gọi là các cấp đất Theo các phươngtrình của từng cấp đất cho ngay một khái niệm trực quan về sinh trưởngchiều cao, từ đó suy ra trữ lượng Theo Erteld 1966 [34], Prodan (1951) vàMitscherlich đã sử dụng chỉ tiêu tăng trưởng trung bình về đường kính đểchia 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 từcuối thế kỷ 19 cho vùng Bắc Âu (theo báo Post 1862 và Norlin 1861) Từ đầuthế

kỷ 20, với các công trình nghiên cứu của Cajander (1909, 1926), trường pháinày phát triển mạnh ở Phần Lan Sau này được phát triển rộng rãi sangBắc 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 nhaunhư: 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 nướcnày 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 Armberg1953) 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 lâmphần (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 thựchành 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 phânchia, đánh giá sức sản xuất hay đặc trưng hoàn cảnh rừng Có hai hướngnghiên cứu môi trường: nghiên cứu nhân tố (Factorial approaches) và nghiêncứu 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

181trồng 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 nghiêncứu đa dạng khác, đặc biệt với các chỉ số lý hoá tính của đất với công cụ toánhọc là phép phân tích hồi quy nhiều biến số.

Máy tính điện tử và kỹ thuật tính toán trên máy tính đã đóng góp rấtnhiều cho sự phát triển của trường phái nghiên cứu này Những phươngtrình tương quan hồi quy xác định được chính là những định lượng đáng tincậy 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): phươngpháp phân hạng này đã phát triển một hệ thống phân chia bao gồm các vùngsinh 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 hìnhCanada Hills đề xuất hệ thống phân loại kiểu lập địa tổng hợp (totalsite), được đinh nghĩa như phức hợp của kiểu lập địa và kiểu rừng, baogồm 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 haynhiều nhân tố môi trường được định nghĩa, phân cấp trở thành gradientphân 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 dạnglập 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 chorừng trồng ở các nước nhiệt đới trên các đối tượng là: Bạch đàn, Thông,Keo

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

Khi nghiên cứu về sản lượng rừng trồng Bạch đàn ở Brazil, GolcavesJ.L.M et al (2004) [36] cho rằng năng suất trồng là sự “kết hôn” thích hợpgiữa kiểu gen với điều kiện lập địa và kỹ thuật canh tác Ngoài ra, tác giả cònchỉ ra giới hạn của sản lượng rừng có liên quan tới các yếu tố môi trườngtheo 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 vớihoàn 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 ofphisiological dependence): “Sản lượng không tăng theo tỉ lệ đơn giản với sựtăng lên của nhân tố môi trường” Baule (1971, 1924) đã toán học hoáđịnh 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 địaphù hợp với cây trồng có ý nghĩa rất quan trọng Điều kiện lập địa có ý nghĩaquyết định tới năng suất, sản lượng rừng trồng Vì vậy, việc lựa chọn dạnglập địa phù hợp với cây trồng giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển tốtnhằm 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 cácloài cây trồng chính trong trồng rừng hỗn loài là rất cần thiết Thiết lập

222các

biện pháp kỹ thuật này rất nhiều tác giả nghiên cứu như: Matthew (1995) đãnghiên 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 câytrồng chính [23] Nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật trồng, làm đất, phốitrí cây trồng rừng khác nhau cũng cho sinh trưởng và năng suất trồngrừng khác nhau Nghiên cứu về mật độ Evans.J (1992) [33], đã bố trí 4 côngthức 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 nângcao năng suất rừng trồng Tác giả Mello (1976) ở Brazil cho thấy khi bónphân 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 cóthể nâng cao chiều cao trung bình của rừng trồng lên 2 lần sau năm thứnhất 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

Bên cạnh đó việc phòng trừ sâu bệnh hại cho cây rừng cũng phát huy rất hiệuquả nhằm nâng cao năng suất rừng trồng Nghiên cứu về bệnh phấn hồngtrên cây Bạch đàn ở Ấn Độ của Seth, K.S (1978) [28] hay công trình nghiêncứu bệnh

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 hỗnloài 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 biệtđược 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 loàikhông nên ít hơn

50%, các loài cây hoạt hoá không quá 30-40% và các loài cây ức chế không íthơn 10-20% trong tổng các loài cây của mô hình Nghiên cứu về đặc điểmsinh thái của các loài cũng là vấn đến rất quan trọng khi xây dựng các môhình trồng rừng gỗ lớn Các kết quả nghiên cứu đã chia các loài cây theo nhucầu ánh sáng của chúng Kiến thức này rất quan trọng trong việc xác định cácgiải pháp lâm sinh để điều chỉnh môi trường trồng rừng thích hợp cho từngnhóm 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 tiêntiến như Mỹ, Liên Xô cũ, Đức, Canada, Brazil,… công việc làm đất trồngrừng chủ yếu được thực hiện bằng các loại máy có công suất lớn và hiện đạinhư 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, chonăng suất rừng đạt trên 50 m3/ha/năm

Tỉa thưa là một trong những biện pháp kỹ thuật quan trọng có tácđộng 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 gỗmột cách đáng kể, thậm chí tỉa với cường độ lớn còn làm giảm tổng sảnlượng 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 lâmphần không tỉa So sánh sinh trưởng của đường kính cây thuộc lâm phầnTếch 26 tuổi được tỉa thưa với cường độ lớn ở tuổi 14, Iyppu vàChandrasekharan (1961) nhận thấy ở lâm phần tỉa thưa mạnh đường kínhcây 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 xẻgiảm

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, trongkhi cũng ở tuổi này rừng đã tỉa thưa một lần vào tuổi 9, chiều dài tán lálên 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 tỉathưa 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 đềcực kỳ quan trọng có tính chất quyết định đến năng suất, chất lượng và độbền vững của rừng trồng trong tương lai Do đó, nghiên cứu, lựa chọn tậpđoàn và cơ cấu cây trồng phù hợp cho một vùng lâm nghiệp và cho từng lậpđịa cụ thể đã, đang và sẽ là đề tài luôn được quan tâm trong lỉnh vực xâydựng rừng Chọn loài cây trồng tức là nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc tính

282sinh học của cây với các yếu tố sinh thái môi trường của lập địa trên quanđiểm kinh tế, xã