Nghiên cứu cơ sở khoa học phục hồi rừng sau cháy tại khu rừng phòng hộ Nam Ngưng, nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào

DANH LỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Số lượng tuyến, ô tiêu chuẩn trên các kiểu rừng 29

Bảng 2.1. Đánh giá, mô tả tỷ lệ cháy tại hiện trường của Key và Benson 32

Bảng 2.2. Số lượng OTC bố trí trên thực địa 35

Bảng 3.1. Chỉ tiêu bình quân của một số nhân tố điều tra lâm phần 54

trên các kiểu rừng 54

Bảng 3.2. Số vụ và diện tích rừng bị cháy tại khu rừng phòng hộ Nam Ngưm (2010 - 2020) 59

Bảng 3.3. Phân nhóm OTC theo cấp độ cháy 61

Bảng 3.4. Thống kê diện tích theo cấp độ trận cháy nghiêm trọng 2016 62

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 178 trang tài liệu này.

Bảng 3.5. Thống kê những nguyên nhân gây cháy rừng 63

Bảng 3.6. Thành phần cơ giới của đất dưới tác động của lửa rừng 71

Bảng 3.7 Các chỉ tiêu bình quân và sự thay đổi chỉ tiêu bình quân theo năm trên cấp độ cháy 76

Bảng 3.8. Thành phần cơ giới của đất dưới tác động của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng 93

Bảng 3.9. Nguồn gốc cây tái sinh 106

Bảng 3.10. Thành phần loài cây đáp ứng các tiêu chuẩn lựa chọn theo phương pháp đối lập 108

Bảng 3.11. Cấp mật độ cây mục đích trên các OTC 111

Bảng 3.13. Giải pháp lâm sinh theo số lượng cây cao mục đích 113

(theo phương án 1) 113

Bảng 3.14. Biện pháp lâm sinh theo số lượng cây tái sinh mục đích 114

(theo phương án 2) 114

Bảng 4.11. Biện pháp lâm sinh theo số lượng cây cao và cây tái sinh 115

(theo phương án 3) 115

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Sơ đồ quá trình phục hồi rừng 7

Hình 2.1. Khung logic tiến trình nghiên cứu 27

Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu 28

Hình 2.3. Sơ đồ khoanh khu, bố trí OTC, phẫu diện đất nghiên cứu 34

Hình 2.4. Sơ đồ ô tiêu chuẩn, bố trí ô dạng bản và phẫu diện đất 35

Hình 2.5. Một số hình ảnh phẫn diện và lấy mẫu đất 37

Hình 2.5. Vị trí địa lý khu rừng phòng hộ Nam Ngưm 50

Hình 3.1. Tỷ lệ các trạng thái rừng khu rừng phòng hộ Nam Ngưm 53

Hình 3.2. Ảnh khu cháy cao 63

Hình 3.3. Thay đổi hàm lượng mùn theo năm trên các cấp độ cháy 65

Hình 3.4. Thay đổi độ pH theo năm trên các cấp độ cháy 66

Hình 3.5. Thay đổi đạm tổng số (N) theo năm trên các cấp độ cháy 67

Hình 3.6. Thay đổi lân tổng số (P205%) theo năm trên các cấp độ cháy 68

Hình 3.7. Thay đổi kali tổng số (K20%) theo năm trên các cấp độ cháy 69

Hình 3.8 Thay đổi độ xốp đất theo năm trên các cấp độ cháy 72

Hình 3.9. Thay đổi mật độ bình quân/ha theo năm trên các cấp độ cháy 74

Hình 3.10. Ảnh khu cháy trung bình theo thời gian phục hồi tầng cây cao ... 75 Hình 3.11. Thay đổi số lượng loài theo năm trên các cấp độ cháy 78

Hình 3.12. Thay đổi mức độ phong phú loài theo thời gian 80

trên các cấp độ cháy 80

Hình 3.13. Thay đổi mật độ tái sinh theo thời gian trên các cấp độ cháy 84

Hình 3.14. Thay đổi số lượng loài theo thời gian trên các cấp độ cháy 85

Hình 3.15. Thay đổi chiều cao bình quân theo thời gian trên các cấp độ cháy

......................................................................................................................... 89

Hình 3.16. Thay đổi tỷ lệ che phủ bình quan theo thời gian trên các cấp độ cháy

......................................................................................................................... 90

Hình 3.17. Thay đổi hàm lượng mùn theo năm trên biện pháp phục hồi 91

Hình 3.18. Thay đổi độ pH theo năm trên các cấp độ cháy 92

Hình 3.19. Thay đổi mật độ theo năm trên các biện pháp phục hồi rừng 95

Hình 3.20. Số loài cây cao trên các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi 96

Hình 3.21. Mật độ và thay đổi mật độ lớp cây tái sinh trên các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi 99

Hình 3.22. Số lượng và thay đổi số loài cây tái sinh trên các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi 101

Hình 3.23. Sinh trưởng và thay đổi về chiều cao cây tái sinh trên các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng 103

Hình 3.24. Phẩm chất cây tái sinh trên các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng sau cháy 105

Hình 3.25. Sơ đồ phân khu áp dụng biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng 116

MỞ ĐẦU

1. Sự cần thiết của luận án

Ở Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào (CHDCND Lào), cũng như nhiều nước trên thế giới, cháy rừng là một hiện tượng khá phổ biến, hậu quả của cháy rừng để lại nhiều thiệt hại đối với tài nguyên và môi trường rừng cũng như tài sản, của cải và thậm chí cả tính mạng con người. Cháy rừng không chỉ gây tổn hại đến một quốc gia riêng rẽ, mà còn có thể ảnh hưởng đến một số quốc gia lân cận, thậm chí cả một khu vực và gián tiếp ảnh hưởng tới các quốc gia trên phạm vi toàn cầu.

Rừng phòng hộ Nam Ngưm được thành lập năm 2005, có một vị trị đặc biệt quan trọng cho phòng hộ, điều tiết lưu lượng nước về hồ thủy điện Nam Ngưm 1 và Nam Ngưm 2. Khu rừng phòng hộ có tổng diện tích là 289.635 ha với kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim phân bố tự nhiên trên các kiểu địa hình và thổ những khác nhau. Khu phòng hộ được các nhà khoa học trong và ngoài nước đánh giá là trung tâm đa dạng sinh học của Lào và là nơi còn nhiều loài động, thực vật quý hiến được ghi trong sách Đỏ Lào và Danh lục Đỏ Thế giới (IUCN, 1997). Tuy nhiên, trong những năm qua, tài nguyên thực vật và động vật rừng ở đây bị tàn phá nặng nề do nhiều nguyên nhân, trong đó do cháy rừng là chủ yếu, chiếm trên 80% các vụ xâm hại và tàn phá rừng. Các vụ cháy rừng đã làm mất đi khoảng 2.000 ha, đặc biệt trận cháy xảy ra trong năm 2016 đã làm thiệt hại 230ha, gây nên tổn thất nhiều mặt về tài nguyên, của cải, môi trường, đa dạng sinh học, cảnh quan du lịch sinh thái.

Đứng trước thực trạng cháy rừng nêu trên, việc quản lý, phục hồi diện tích sau cháy ở khu rừng phòng hộ đã nhận được sự quan tâm đặc biệt của các cấp, ngành, các nhà khoa học và cả người dân Lào sống trong khu vực này. Tuy vậy, sự quan tâm đó mới chỉ dừng lại dưới góc độ thống kê diện tích rừng bị cháy, thiệt hại về mặt kinh tế, cũng như công tác chữa cháy đối với các vụ cháy rừng, mà chưa quan tâm và ít hiểu biết về cơ sở khoa học cho các biện pháp lâm sinh

phục hồi rừng sau cháy, nên tiến trình phục hồi rừng còn chậm, chưa đáp ứng được mục tiêu phục hồi rừng sau cháy nên đang gặp nhiều khó khăn, cả về lý thuyết và thực tiễn. Về lý thuyết, vấn đề cần giải quyết ở đây là: (i) Bằng hướng tiếp cận nào để phục hồi nhanh hệ sinh thái rừng sau cháy, thích ứng với điều kiện tự nhiên nơi đây; (ii) Bằng biện pháp kỹ thuật và biện pháp tác động nào mang lại hiệu quả cao nhất phục hồi rừng sau cháy. Về thực tiễn: (i) Chưa xác định được đặc trưng cấu trúc, đặc điểm tái sinh cũng như khả năng tự phục hồi sau cháy của rừng; (ii) Chưa phân loại được đối tượng rừng dựa trên các đặc điểm cấu trúc, tái sinh phản ánh khả năng tự phục hồi của nó; và (iii) Chưa đề xuất được những biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động phù hợp cho từng đối tượng theo đặc trưng cấu trúc và khả năng tái sinh phục hồi rừng sau cháy.

Xuất phát từ những lý do nêu trên tôi đã thực hiện luận án “Nghiên cứu cơ sở khoa học phục hồi rừng sau cháy tại khu rừng phòng hộ Nam Ngưm, nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào”. Luận án nhằm cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để phục hồi các diện tích rừng sau cháy một cách hiệu quả nhất, phù hợp nhất tại khu rừng phòng hộ Nam Ngưm cũng như những khu rừng khác của CHDCND Lào có điều kiện tự nhiên tương tự.

2. Mục tiêu của luận án

2.1. Mục tiêu tổng quát

Xác định được một số đặc điểm biến động quần xã thực vật rừng và đất rừng sau khi cháy theo thời gian làm cơ sở khoa học cho việc đánh giá khả năng phục hồi rừng sau cháy tại khu rừng phòng hộ Năm Ngưng nước CHDCND Lào.

2.2. Mục tiêu cụ thể

- Xác định được các đặc trưng cơ bản và biến động về các chỉ tiêu cấu trúc của rừng, đất rừng trên kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim sau khi cháy tại khu rừng phòng hộ Nam Ngưm.

- Xác định và đề xuất được một số giải pháp nâng cao hiệu quả phục hồi rừng sau cháy áp dụng cho kiểu rừng hỗn giao lá rộng với lá kim tại khu rừng phòng hộ Nam Ngưm, nước CHDCND Lào

3. Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là quần xã thực vật rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim và một số tính chất đất rừng sau vụ cháy nghiêm trọng năm 2016 tại khu rừng phòng hộ đầu nguồn Nam Ngưm, CHDCND Lào.

4. Những đóng góp mới của luận án

- Đánh giá được khả năng phục hồi quần xã thực vật rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim và đất rừng sau cháy tại khu rừng phòng hộ đầu nguồn Nam Ngưm, nước CHDCND Lào.

- Xác định và đề xuất được một giải pháp phục hồi quần xã thực vật rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim và đất rừng sau cháy tại khu rừng phòng hộ đầu nguồn Nam Ngưm, nước CHDCND Lào.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

5.1. Ý nghĩa khoa học

Đánh giá và bổ sung được thực trạng về sự biến động theo cấp độ cháy và theo thời gian sau cháy của kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim tại khu rừng phòng hộ đầu nguồn Nam Ngưm, nước CHDCND Lào, làm cơ sở đề xuất các giải pháp phục hồi sau cháy.

5.2. Ý nghĩa thực tiễn

Xác định và xây dựng được phương án, giải pháp kỹ thuật cụ thể phục hồi rừng sau cháy trên từng cấp độ cháy cho kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim tại khu rừng phòng hộ đầu nguồn Nam Ngưm, nước CHDCND Lào.

6. Giới hạn của luận án

6.1. Giới hạn nội dung nghiên cứu

- Luận án chỉ nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao, lớp cây tái sinh, cây bụi thảm tươi, đặc điểm hóa - lý đất rừng sau cháy trên khu không tác động biện pháp và khu có tác động biện pháp kỹ thuật lâm sinh.

6.2. Giới hạn địa bàn nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu của luận án là:

- Khu vực quần xã thực vật thuộc kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim sau khi bị cháy vào năm 2016 thuộc khu rừng phòng hộ Nam Ngưm, nước CHDCND Lào;

- Phòng Tiêu bản thực vật, Viện Khoa học và Công nghệ quốc gia Lào;

- Phòng Phân tích đất, Viện Nghiên cứu Thống kê Tài nguyên và Môi trường - Bộ Tài nguyên và Môi trường Lào

- Trường Đại học Lâm nghiệp.

6.3. Giới hạn thời gian nghiên cứu

Về thời gian: Luận án được thực hiện trong thời gian từ tháng 01/2017 đến 2021.

7. Kết cấu của luận án

Ngoài các nội dung: lời cam đoan; lời cảm ơn; mục lục; danh mục các ký hiệu và từ viết tắt; danh mục bảng biểu; danh mục hình ảnh; danh mục các công trình đã công bố; tài liệu tham khảo và phụ lục. Phần chính của luận án gồm 3 chương, phần mở đầu và kết luận:

Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 2. Nội dung, phương pháp và điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Các khái niệm về cháy rừng và những quan niệm về tái sinh phục hồi rừng sau cháy

1.1.1. Khái niệm về cháy rừng

- Theo Tổ chức Nông Lương Liên hợp Quốc (FAO, 2019). Cháy rừng là những đám cháy xuất hiện và lan tỏa ở trong rừng mà không có sự kiểm soát của con người, gây nên những tổn thất nhiều mặt về tài nguyên rừng, môi trường cũng như của cải mà thiên nhiên ban tặng.

- Theo Phạm Ngọc Hưng (2001), Bế Minh Châu và Phùng Văn Khoa, 2002). "Cháy rừng là những đám cháy được phát sinh và lan tràn, tiêu hủy sinh vật trong rừng".

- Theo Luật Lâm nghiệp Lào năm 2019 (Quốc hội Lào, 2018). Cháy rừng là những đám cháy xảy ra ở trong rừng mà không có sự kiểm soát của con người, gây nên những tổn thất nhiều mặt về tài nguyên thiên nhiên rừng (động, thực vật, vi sinh vật, đất, nước, v.v.).

1.1.2. Phân loại cháy rừng

Hiện nay, các nước trên thế giới thường có 2 cách phân loại cháy rừng, tùy từng quốc gia khác nhau mà cách phân loại khác nhau.

(i). Phân loại cháy rừng theo kiểu cháy: theo cách phân loại, cháy rừng được chia làm 3 kiểu cháy gồm: (1). Kiểu cháy mặt; (2). Kiểu cháy tán và (3). Kiểu cháy ngầm (Phạm Ngọc Hưng, 2001), (Bế Minh Châu, 2012).

(ii). Phân loại cháy rừng theo cấp độ cháy: theo cách phân loại, cháy rừng được chia ra làm 4 cấp độ cháy gồm: (1). Cấp không cháy; (2). Cấp cháy thấp; (3). Cấp cháy trung bình và (4). Cấp cháy cao (Key và Benson, 2003).

Theo Luật Lâm nghiệp Lào 2019, Chương phụ lục giải thích các thuật ngữ, có thuật ngữ về đánh giá tác hại của cháy rừng áp dụng trên phạm vi toàn quốc thì xác định mức độ tác hại của vụ cháy theo cấp độ cháy và được chia ra