làm 3 cấp cháy khi bị cháy là: (1). Cấp cháy thấp; (2). Cấp cháy trung bình; (3). Cấp cháy cao và một cấp số 0 là cấp không bị cháy (Quốc hội Lào, 2018).
Theo quan điểm của luận án, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng sau cháy được dựa trên xác định mức độ cháy cháy rừng theo cấp độ cháy của phụ chương Luật Lâm nghiệp Lào để đánh giá về đặc trưng biến động cấu trúc và tái sinh rừng.
1.1.3. Quan niệm về phục hồi rừng sau cháy
Theo Tổ chức cây gỗ nhiệt đới thế giới (ITTO, 2019), phục hồi rừng tự nhiên nó chung và phục hồi rừng sau cháy nói riêng được hiểu là một quá trình ngược lại của diễn thế thoái hoá rừng thứ sinh nhằm khôi phục hay phục hồi cấu trúc và sản lượng rừng đến hoặc đến gần với trạng thái ban đầu (trước khi cháy). Có ba thuật ngữ được tổ chức sử dụng trong phục hồi rừng là: (i) Khôi phục/tái tạo (restoration); (ii) Phục hồi (rehabilitation), và (iii) Cải tạo (reclamation). Thuật ngữ rehabilitation nhấn mạnh đến việc phục hồi hệ sinh thái rừng tới một mức độ bền vững nào đó nhưng không nhất thiết phải giống như hệ sinh thái ban đầu. Trên thực tế rất khó có thể tái tạo rừng theo quan điểm "restoration" một cách tuyệt đối vì đòi hỏi thời gian rất dài mới có thể tạo lập được trạng thái rừng ban đầu, do đã có sự thay đổi sâu sắc về các quá trình vật chất và năng lượng ở rừng thứ sinh. Chính vì vậy mà, thuật ngữ “rehabilitation” thường được chấp nhận rộng rãi trong nghiên cứu phục hồi rừng thứ sinh nghèo vì có quan điểm thực tế hơn, không nhằm tới việc khôi phục nguyên trạng hệ sinh thái ban đầu mà chỉ nhằm: (i) đưa rừng đến trạng thái ổn định nào đó (theo hướng tiến hoá) và (ii) nâng cao sản lượng lâm phần. Hiện nay, vấn đề phục hồi rừng nói chung (trong đó có cả phục hồi rừng sau cháy) đã được nhiều nhà khoa học và các tổ chức quan tâm. Quan điểm hiện nay về quá trình phục hồi rừng có thể được chia làm 3 nhóm chính sau:
Một là, phục hồi rừng là đưa đến trạng thái hoàn chỉnh, tiệm cận trạng thái trước khi bị tác động.
Hai là, nhấn mạnh hệ sinh thái rừng phải được phục hồi tới một độ bền vững nào đó bằng con đường tự nhiên hoặc nhân tạo hay kết hợp cả hai mà không nhất thiết giống như hệ sinh thái ban đầu. Đây là quan điểm nhận được nhiều sự tán đồng nhất.
Theo quan niệm của Tổ chức cây gỗ nhiệt đới thế giới (ITTO, 2002), phục hồi rừng bằng kỹ thuật khoanh nuôi là quá trình thúc đẩy diễn thế đi lên của hệ sinh thái rừng, nâng cao mức độ đa dạng sinh học, điều chỉnh cấu trúc, sản lượng của chúng thông qua việc bảo vệ không tác động hoặc sử dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như xúc tiến tái sinh, xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp với trồng bổ sung, làm giàu rừng.
Quan niệm và phân tích về quá trình phục hồi rừng (David Lamb, 2003), (hình 1.1), phục hồi rừng có thể đưa đến một cấu trúc và sản lượng của hệ sinh thái tương đương với hệ sinh thái nguyên sinh (A = E). Tuy nhiên, mức độ đa dạng sinh học của chúng không thể đạt được mức độ đó (E luôn thấp hơn A). Cùng với thời gian, một hệ sinh thái mới tại các điểm D (D1, D2 và E) có thể đưa số lượng các loài cây hướng tới điểm A dưới ảnh hưởng của sự xâm nhập của một số loài từ các lâm phần lân cận. Như vậy, để xúc tiến quá trình phục hồi rừng, con người có thể sử dụng các biện pháp kỹ thuật tác động thông qua việc xúc tiến tái sinh cũng như xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung hoặc nuôi dưỡng rừng.
Có thể bạn quan tâm!
-
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 - 1 -
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 - 2 -
Nghiên cứu phục hồi rừng sau cháy bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh -
Về khái niệm cháy, phân loại và quan niệm tái sinh phục hồi rừng sau cháy -
Phương pháp điều tra số vụ cháy, nguyên nhân cháy rừng
Xem toàn bộ 178 trang tài liệu này.
Hình 1.1. Sơ đồ quá trình phục hồi rừng
(David Lamb và Don Gilmour, 2003)
Ghi chú: A- giai đoạn nguyên sinh, B và C- giai đoạn suy thoái.
Ba là, tập trung vào việc xác định các nguyên nhân và yếu tố rào cản của quá trình phục hồi rừng. Điển hình là nghiên cứu của Tổ chức gỗ nhiệt đới thế giới (ITTO 2002), khi nhấn mạnh khu vực đất rừng đã bị thoái hoá, hàm lượng chất dinh dưỡng trong đất thấp, kết cấu không tốt dẫn đến dễ dàng tạo mầm bệnh, xói mòn mạnh do lửa rừng. Để phục hồi rừng cần phải xác định ảnh hưởng của các nhân tố tới sự mất rừng như lửa rừng, từ đó cố gắng loại bỏ chúng. Đây được coi như một quan điểm, một nhận thức mới về phục hồi rừng vì nó gắn kết phục hồi rừng tại các nước nhiệt đới với yếu tố xã hội đó là con người.
Dựa trên quan niệm trên, luận điểm về cơ sở khoa học phục hồi rừng sau cháy đối với luận án là:
(1). Mức độ biến đổi hoàn cảnh rừng sau cháy tại kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim: (i) Biến đổi về đất rừng với các chỉ tiêu như lý học, hóa học, sinh vật đất; (ii) Biến động về môi trường rừng như các chỉ tiêu: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm không khí, giáp và (iii) Biến động về cấu trúc rừng như các chỉ tiêu: mật độ tầng cây cao, mật độ cây tái sinh, tầng thứ, thành phần loài cây, loài đồng ưu thế, v.v. Từ thực trạng biến động sau cháy trên, làm cơ sở phân cấp cấp độ cháy. Phân cấp cấp độ cháy được thực hiện theo 3 cấp: Cấp cháy thấp; cấp cháy trung bình và cấp cháy cao.
(2) Phục hồi rừng sau cháy. Dựa trên biến động hoàn cảnh rừng và khả năng phục hồi rừng trên từng cấp độ cháy theo thời gian làm cơ sở khoa học đề xuất các biện pháp phục hồi rừng: Trên cấp độ cháy thấp, hiện trạng rừng còn lại tương đối, áp dụng biện pháp khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh tự nhiên. Trên cấp cháy trung bình, hiện trạng rừng bị phá hủy, dưới 80%, áp dụng biện pháp chặt nuôi dưỡng, vệ sinh rừng và phục hồi rừng tự nhiên. Trên cấp độ cháy cao, hiện trạng rừng bị phá hủy ≥ 80%, áp dụng biện pháp tạo rừng mới như gieo sạ hay trồng mới.
(3). Tiêu chuẩn đánh giá phục hổi rừng thành công đối với kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim gồm: (i). Phục hồi một số chỉ tiêu về đất rừng trên 3 cấp độ cháy; (ii). Phục hồi tầng cây cao trên 3 cấp độ cháy; (iii). Phục hồi lớp cây tái sinh trên 3 cấp độ cháy và (iv). Phục hồi lớp cây bụi thảm tươi.
1.2. Nghiên cứu về tái sinh phục hồi rừng sau cháy
1.2.1. Nghiên cứu tái sinh phục hồi tự nhiên sau cháy rừng
1.2.1.1. Trên thế giới
Các nhà nghiên cứu đã thực hiện nghiên cứu về tái sinh phục hổi tự nhiên sau cháy rừng trên thế giới được phân tích, đánh giá và tóm tắt dưới đây.
Lê Đình Thuận (2000), đã nghiên cứu khả năng phục hồi rừng Keo tai tượng (Acacia mangium wild) sau khi bị cháy tại Khu rừng phòng hộ Ba Vì, Hà Nội. Kết quả nghiên cứu của tác giá cho thấy: (i). Tỉ lệ cây tái sinh có phẩm chất tốt giảm đi 16,1% và phẩm chất xấu tăng lên 8,2%. Mật độ, chiều cao trung bình và mức độ phục hồi đối với cây tái sinh cũng thấp hơn so với lâm phần Keo tai tượng không bị cháy ngần nhất (ô đối chứng). (ii). Lớp cây bụi, thảm tươi phục hồi rất nhanh, có ba loài cây ưa sáng như: Dâu da đất, Thành ngạnh và Thẩu tấu dần chiếm ưu thế và phát triển mạnh. Dựa trên kết quả nghiên cứu, tác giả đưa ra đề xuất dùng những loài cây bụi chiếm ưu thế sau cháy rừng Keo tai tượng trồng làm băng xanh cản lửa để hạn chế các vụ cháy rừng keo trong tương lai.
Vương Văn Quỳnh và Cs (2005), đã nghiên cứu, đề xuất một số biện pháp phòng chống cháy, phục hồi rừng sau cháy ở khu rừng U Minh và Tây Nguyên. Các tác giả đã đề xuất được một số biện pháp như xúc tiến tái sinh tự nhiên sau cháy và các bước tiến hành tái sinh phục hồi rừng sau cháy khu vực nghiên cứu dựa trên những đặc điểm tái sinh sau cháy đã ghi nhận được.
Harold S.i. Zald, et al (2008), tiến hành nghiên cứu về lớp cây tái sinh tự nhiên dưới tán rừng hỗn giao cây lá rộng và cây lá kim ở Sierra Nevada, California, Mỹ. Kết quả nghiên cứu của các tác giả đã chỉ ra, lớp cấy tái sinh
tự nhiên dưới tán rừng sau cháy = 1/2 với lớp cây tái sinh khu không cháy. Thành phần loài cây tái sinh sau cháy đa phần là những loài cây có tính chịu lửa rừng, nhất là loài Thông Bắc Mỹ. Hạt thông rơi rụng theo thời gian được lưu trữ dưới lớp đất mặt trong tán rừng được kích thích sự nảy mầm dưới tác động của lửa, hạt đã nảy mầm rất mạnh, tạo ra một lớp tái sinh thuần loài thông Bắc Mỹ.
Tara L. Keyser et al (2008), đánh giá sự biến động về cấu trúc rừng sau cháy, biến động về tái sinh trên các cấp độ cháy khác nhau tại khu rừng Thông thuộc dãy Black Hills, miền Nam Dakota, Mỹ đối với các lâm phần bị cháy. Sau 4 năm phục hồi: (i). Đối với tầng cây cao, tỷ lệ cành, nhánh nhỏ phục hồi ngang bằng với lâm phần không bị cháy, cành nhánh to phục hồi đạt mức 70%. (ii).Tỷ lệ cây tái sinh vẫn còn rất hạn chế, nhất là những lâm phần cháy với cấp độ cháy cao và trung bình. Nguyên nhân chính được các tác giả viện dẫn là do cấp độ cháy khác nhau, ở cấp độ cháy thấp, khả năng phục hồi và tái sinh cao và ngược lại. Các tác giả đề xuất, cần có các biện pháp xúc tiến tái sinh nhân tạo nhằm đẩy nhanh quá trình phục hồi rừng sau cháy tại khu vực.
Nguyễn Văn Túc (2011), nghiên cứu về ảnh hưởng của cháy rừng đến đất và một số chỉ tiêu sinh trưởng, tái sinh ở rừng Thông Mã vĩ trồng nhiều năm tại Tam Đảo - Vĩnh Phúc. Kết quả cho thấy: Cháy rừng ảnh hưởng tới tính chất đất và thực vật rừng. Mức độ tổn thương thực vật và tái sinh phụ thuộc vào đặc trưng đám cháy và đặc điểm cấu trúc rừng. Với những đám cháy có chiều cao ngọn lửa dưới 3,5m, tuổi lâm phần càng thấp, mức độ thiệt hại càng nhiều. Tại khu vực nghiên cứu, rừng Thông đã qua cháy có mức độ đa dạng sinh học và tỷ lệ cây tái sinh thấp hơn so với rừng không bị cháy lân cận. Nguyên nhân chủ yếu là do kiểu cháy khác nhau làm cản trở quá trình phục hồi và tái sinh.
Filipe X. Catry et al (2013), nghiên cứu đặc tính sống, phục hồi số cây tầng cao và tái sinh sau chay rừng trồng Bạch đàn xanh (Eucalyptus globulus) ở Bồ Đào Nha. Kết quả nghiên cứu của các tác giả được nhận đinh: (i). Sau
cháy 1 năm, tỷ lệ cây bị chết cháy ở mức thấp, đạt 3,9%, nhưng số lượng cây bị đốt cháy đến ngọn cây chiếm tỷ lệ cao, 79,2%. Tỷ lệ đó được diễn ra trên các lâm phần cháy với mức độ đốt cháy cao và giảm dần theo cấp độ đốt cháy cũng như số loài cây lá kim hỗn giao. Tỷ lệ tái sinh loài Bạch đàn xanh tăng lên, tăng theo cấp độ cháy (tái sinh bằng chồi gốc, chồi thân, chồi cành). Cấp độ cháy có ảnh hưởng đến tỷ lệ tái sinh của Bạch đàn xanh.
Justin S. Crotteau et al (2013), nghiên cứu biến động thành phần, số lượng loài cây tái sinh tự nhiên sau cháy từ 9 đến 10 năm, theo 4 cấp độ cháy, trên 3 kiểu rừng khác nhau tại Miền Nam Cascades, Mỹ. Kết quả nghiên cứu 10 năm sau cháy ở các cấp độ cháy, trên các kiểu rừng khác nhau cho thấy: (i). Mật độ trung bình lớp cây tái sinh có sự biến động đáng kể giữa các kiểu rừng và trên các cấp độ cháy khác nhau. Trên lâm phần trước khi cháy (không bị cháy) mật độ các loài cây (chủ yếu các loài thông) tái sinh trung bình 1918 cây/ha. Sau khi bị cháy, mật độ trung bình đạt 4838 cây/ha với cấp độ thấp, mật độ đạt 6848 cây/ha trên cấp độ cháy trung bình và mật độ đạt 710 cây/ha đối với cấp độ cháy cao; (ii). Mức độ che phủ cây bụi tăng dần theo cấp độ cháy, ở cấp cháy cao, tỷ lệ che phủ của cây bụi tăng cao nhất, tỷ lệ tăng thấp nhất ở cấp độ cháy thấp, loài cây bụi chiếm ưu thế là loài Ceanothus spp. Cấp độ cháy có ảnh hưởng khá rõ rệt đối với mật độ cây tái sinh.
Bế Minh Châu và Cs (2014), nghiên cứu một số đặc điểm về thực vật rừng sau cháy tại Khu rừng phòng hộ Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai. Tác giả đã nhận định, đám cháy có tác động mạnh đến đặc điểm cấu trúc rừng, làm giảm đáng kể mật độ cây gỗ (giảm 80%), tầng tán rừng bị phá vỡ nghiêm trọng, cấu trúc tổ thành và tầng thứ đã thay đổi đáng kể ở những lâm phần sau cháy. Sau cháy 38 tháng, rừng đang được phục hồi với sự xuất hiện của nhiều loài cây gỗ tái sinh, mật độ tái sinh từ 1950 - 2110 cây/ha, chiều cao trung bình đạt từ 0,63 - 1,66m, trong đó tái sinh bằng chồi chiếm tỷ lệ trung bình 63%. Cây bụi và cây thân thảo phát triển rất manh. Nguyên nhân dẫn đến mức độ cây
chết và tỷ lệ cây tái sinh khác nhau là do kiểu cháy khác nhau. Để phục hồi rừng sau cháy, đáp ứng mục tiêu phục hồi rừng, các tác giả để đề xuất 3 biện pháp phục hồi rừng như: (i). Trồng mới; (ii). Khoanh nuôi phục hổi và (iii) Bảo vệ rừng.
Brian J. Harvey et al (2016), tiến hành nghiên cứu tái sinh tự nhiên sau cháy dưới tác động, ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên như: độ cao, độ ẩm không khí, mức độ hạn hán, diện tích khu vực cháy và khoảng cách đám cháy so sánh với lâm phần không bị cháy tại những khu rừng có độ cao trung bình (Subalpine) thuộc dẫy núi đá Glacier, Mỹ. Kết quả nghiên cứu của các nhà kho học về tái sinh rừng tự nhiên đã chỉ ra: (i). Tổng số các loài cây tái sinh bị suy giảm, giảm dần theo diện tích và khoảng cách đám cháy hoàn toàn, đám cháy càng lớn, khoảng cách càng xa, mật độ tương ứng 1630ha-1; 1501ha-1 và 928ha-
1. (ii). Thay đổi thành phần theo nhóm loài có đặc tính chống chịu lửa rừng. Nguyên nhân do độ cao, độ ẩm không khí, mức độ hạn hán, diện tích khu vực cháy và khoảng cách đám cháy. Nếu trong tương lai gần, hiện tượng hạn hán, cháy rừng vẫn tiếp tục diễn ra, cấu trúc và thành phần loài cây rừng sẽ biến động theo chiều hướng ưu trội của những loài cây có đặc tính thích nghi, tái sinh tốt sau khi cháy như loài Thông đen (Pinus contorta) và một số loài cây khác.
Monica T. Rother và Thomas T. Veblen (2016), tiến hành điều tra, nghiên cứu tái sinh một số loài cây lá kim sau cháy, giai đoạn từ 8 đến 15 năm, trên 6 loại lâm phần tại kiểu rừng núi đất vùng thấp thuộc bang Colorado, Mỹ. Kết của nghiên cứu của 2 tác giả đã chỉ ra: (i). Mật độ cây tái sinh đối với hai loài cây lá kim thấp hơn so với các loài cây tái sinh khác: loài Thông vàng (Pinus ponderosa) và loài Linh sam (Pseudotsuga menziesii). Nhưng nhân tố có tác động chính gồm: (i). Nhân tố địa hình, địa vật: hướng phơi, độ cao, độ dốc, khoảng cách gần, xa của những lâm phần bị cháy; (ii). Thành phần loài cây phân bố tự nhiên: Số lượng cây lá kim sống (cây mẹ) ở những lâm phần
không bị cháy ở vùng lân cận. Tác giả đề xuất. Để hành thành rừng trong tương lai, cầm có thêm thời gian theo dõi động thái tái sinh sau cháy, cũng như có một số biện pháp xúc tiến tái sinh tự nhiên, điều tiết số loài cây mới tái sinh thuộc những loài tiên phong, ưa sáng, có giá trị kinh tế thấp, cây bụi làm cản trở quá trình tái sinh đối với loài cây lá kim.
Mayke B. Costa et al (2017), nghiên cứu tái sinh tự nhiên sau cháy trong khoảng thời gian từ 14 năm đến trên 25 trên những khu rừng khô nhiệt đới theo mùa ở khu vực Đông Nam nước Brazil. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra, thời gian sau cháy càng ít (sau 14 năm), sự đa dạng và phong phú về thành phần loài cây tái sinh càng thấp, có chiều hướng tăng cao theo số năm phục hồi (sau cháy 25 năm). Tuy nhiên, mật độ cá thể loài không có sự sai khác nhau đáng kể về mặt thời gian sau tái sinh. Các tác giả đề xuất, cần có các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi sau cháy để những lâm phần này sớm tiệm cận với lâm phần trước khi cháy, các biện pháp có thể là biện pháp khôi phục hoặc tái tạo lài thành phần loài cây theo các loài cây trong lâm phần trước khi cháy.
Satyam Verma et al (2017), nghiên cứu về tiền năng tái sinh và đa dạng thành phần loài cây dưới tác động qua một lần cháy rừng tại kiểu rừng khô rụng lá ở Khu bảo tồn loài Hổ Mudumalai, Tây Ghats, Ấn Độ. Kết quả nghiên cứu của các tác giả tại Khu bảo tồn này cho thấy: Đa dạng thành phần loài cây tăng dần theo số năm sau cháy, sau 15 năm đa dạng thành phần loài đạt xấp xỉ bằng lâm phần không bị cháy. Mật độ cây tái sinh tăng dần theo các năm sau cháy. Cấp độ cháy rừng có ảnh hưởng đến đa dạng thành phần loài cây cao nhưng có tác động tích cực đến loài cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu.
Sonsoles González - De Vega et al (2018), nghiên cứu về tính đa dạng thành phần loài và động thái tái sinh trong một gia đoạn 4 năm sau cháy trên các cấp độ cháy rừng Thông Nón (Pinus halepensis Mill) khác nhau tại Tây Ban Nha. Kết quả nghiên cứu của các tác giả đã ghi nhận về động thái tái sinh lâm phần rừng Thông Nón phụ thuộc vào cấp độ cháy, cấp độ cháy cao, khả