Nghiên cứu phục hồi rừng sau cháy bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh

năng tái sinh phục hồi thấp và ngược lại. Loài thông xuất hiện mới với tần xuất cao tại lâm phần bị cháy so với lâm phân trước khi cháy, loài Thông biển sao (Pinu Aleppe) có số lượng cây tái sinh cao nhất trên các lâm phần cháy trung bình và cao. Khả năng tái sinh bằng hạt và bằng chồi của các loài trên các lâm phần cháy trung bình và cháy cao đã làm gia tăng đáng kể số lượng cá thể loài. Những loài cây hàng năm (chủ yếu là lớp cây bụi) đã chiếm ưu thế trên các lâm phần Thông nón bị cháy trung bình và cao.

Darlison F.C. De Andrade et al (2019), nghiên cứu ảnh hưởng của cháy rừng đến khả năng tái sinh hồi phục hệ thực vật rừng rậm Ombrophylous tại khu vực Amaron, Brazial sau 15 năm xảy ra cháy rừng. Các tác giả tiến hành bố trí các ô tiêu chuẩn nghiên cứu, tiến hành đo đến các chỉ tiêu nghiên cứu về cấu trúc tầng cây cao, tỷ lệ cây sống, cây bị tổn thương, cây bị chết, số loài và sô cá thể cây mới xuất hiện theo các năm (đo đếm từ năm 1983, 1987, 1989, 1995, 2008 và năm 2012). Kết quả nghiên cứu của các tác giả đã ghi nhận: (i). Cháy rừng không những làm gia tăng tỷ lệ cây chết, nhất là những loài, số cây có đường kính D1.3 < 30cm, mà còn làm gia tăng số loài và số lượng cá thể cây mới sau 15 năm nghiên cứu; (ii). Số loài, cá thể cây có đường kính D1.3 > 30cm, ít bị chết hay bị ảnh hưởng trong quãng thời gian nghiên cứu, điều đó giải thích rằng, cháy rừng tại khu vực không làm suy giảm tổng tiết diện ngang của lâm phần loài Ombrophylous

Trần Minh Cảnh (2019), Khả năng phục hồi rừng sau cháy theo thời gian tại VQG Hoàng Liên. Các TTR sau khi cháy 6 năm đã phục hồi rõ nét với sự xuất hiện của nhiều loài thực vật có khả năng tái sinh tốt, chủ yếu là tái sinh chồi như: Vối thuốc, Kháo, Chắp tay, các loài Dẻ,v.v, với mật độ cây tái sinh đạt trên 1000 cây/ha, tỷ lệ cây triển vọng đạt 69,2% - 81,2%. Những năm sau đó, các chỉ tiêu cây tái sinh đều có xu hướng tăng dần theo thời gian và ổn định hơn.

Nhóm tác giả của một số nước trên thế giới đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ địa không gia (GIS and RS), sử dụng một số loại ảnh vệ tinh như: Landsat,

MODIS, Spot, Sentinel, v.v, để đánh giá quá trình tái sinh, phục hồi thảm thực vật rừng sau cháy cho các địa điểm cháy rừng thuộc các khu vực, vùng lãnh thổ và quốc gia khác nhau. Nhóm các tác giả như: Joseph D. White et al (1999), Zhang JH và Liu C (2005), Joseph D. White et al (2017), Benjamin C. Bright et al (2019), Anastasia Christopoulou et al (2019), Margarita Arianoutsou et al (2011), Trần Quang Bảo và Cs (2018), Trần Minh Cảnh (2019), Ran Meng et al (2014), H.Tonbul et al (2016), v.v. Tuy vậy, vẫn có một số vị trí, quá trình tái sinh, phục hồi tự nhiên diễn ra còn chậm, cần thực hiện các biện pháp tác động phục hồi thì quá trình phục hồi mới đáp ứng được mục tiêu phục hồi rừng đề ra.(Benjamin C. Bright et al (2019); Joseph D. White et al (2017)).

1.2.1.2. Ở Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào

Xaivanh Khotthakhun (2008), đánh giá quá trình tái sinh phục hồi rừng tự nhiên sau cháy do lửa đạn của thời kỳ chiến tranh Việt Nam (1973 - 1975) ở khu bảo tồn Nai Ca tông, tỉnh Savannakhet, Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào. Kết quả đánh giá của tác giả cho thấy, sau hơn 30 năm phục hồi, tái sinh tự nhiên, các khu rừng bị lửa đạn này đạt ngang bằng về thành phần loài, mật độ cá thể, và phát huy đầy đủ chức năng của hệ sinh thái rừng (hàm lượng cacbon). Tuy nhiên, về trữ lượng bình quân (m3/ha), đạt mức thấp hơn so với các khu rừng không bị lửa đạn, trữ lượng bình quân (m3/ha) cao hơn khoảng 40 - 90 m3/ha.

Eshetu Yirdaw et al (2019), công bố kết quả nghiên cưu về cấu trúc, đa dạng và thành phần loài cây trên các diện tích sau đốt nương, làm rẫy một thời gian bị bỏ hoang ở các vị trí gần, sát mép với các khu rừng tự nhiên ở Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào, một thời gian tái sinh phục hồi sau khi rừng bị đốt cháy hoàn phục vụ cho việc làm nương rẫy và bị bỏ hoang khoảng tử 10 đến 20 năm, cho thấy, các chỉ số đa dạng về thành phần loài, mật độ cá thể loài tương đương với lâm phần không bị đốt nương, làm rẫy gần nhất. Tuy nhiên, các chỉ số về cấu trúc rừng theo phương thẳng đứng và chiều ngang đạt các chỉ số nhỏ hơn.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 178 trang tài liệu này.

Các tác giả đã nhận định rằng, trên những khu rừng tái sinh này tạo ra như khu vùng đệm phục hồi bao quanh những khu rừng nguyên sinh còn lại. Để phục hồi và phát triển tốt những khu rừng phục hồi sau đốt nương làm rẫy bị bỏ hóa, các tác giả đề xuất, chính phủ Lào cũng như các địa phương nên thực hiện tốt Luật Lâm nghiệp đang được thi hành hiện nay.

1.2.1.3. Phân tích và nhận xét

Hầu hết các công trình nghiên cứu về tái sinh tự nhiên sau cháy của các nhà nghiên cứu được tiến hành bằng các phương pháp nghiên cứu lâm sinh, phương pháp nghiên cứu phục hồi rừng, đánh giá đặc điểm cấu trúc rừng thứ sinh phục hồi sau cháy, v.v. Để nghiên cứu và đánh giá quá trình tái sinh tự nhiên sau cháy ở các nước trên thế giới và ở Lào, các nhà nghiên cứu sử dụng hiện trường vụ cháy làm địa bàn nghiên cứu. Ngay sau cháy rừng, nhà nghiên cứu tiến hành đánh giá vụ cháy để phân loại theo kiểu cháy (Bế Minh Châu, 2012) hay phân loại theo cấp độ cháy (CBI - Benson 2003). Dựa trên kết quả phân loại theo kiểu cháy hay cấp độ cháy, các nhà nghiên cứu tiến hành lập các ô tiêu chuẩn (OTC) nghiên cứu cố định hay tạm thời, điển hình hay ngẫu nhiên trên từng kiểu/cấp độ theo không gian và theo thời gian nghiên cứu tái sinh tự nhiên sau cháy (từ 1 đến 25 năm). Các chỉ tiêu nghiên cứu về tái sinh được điều tra, đo đếm định kỳ theo từng năm hoặc 2, 3 năm. Kết quả chung của các nhà nghiên cứu đều nhận định rằng, số lượng và mật độ loài cây tái sinh phục hồi tự nhiên sau cháy đã đạt được một số kỳ vọng như mong đợi và xấp xỉ, ngang bằng khu đối chứng từ 7 đến 24 năm sau cháy. Tuy nhiên, mật độ, thành phần và số lượng loài cây tái sinh sau cháy phụ thuộc vào nhiều nhân tố, điều kiện tự nhiên khu vực cháy như: Kiểu rừng, thành phần loài cây trước khi cháy, lượng mưa hàng năm, độ ẩm đất, mức độ màu mỡ của lớp đất mặt, số lượng hạt tích tụ trên lớp đất mặt rừng sau cháy, khoảng cách đám cháy, nguồn cây mẹ gieo giống, côn trùng và động vật hoang dã, v.v.

Tuy nhiên, tái sinh tự nhiên sau cháy đối với một số khu vực, nơi điều kiện tự nhiên không thuận lợi, quá trình tái sinh tự nhiên sau cháy không được như mong đợi. Tùy từng quốc gia, khu vực, từng thành phần, đặc tính loài cây phân bố theo điều kiện tự nhiên của từng khu vực nghiên cứu cụ thể mà các nhà nghiên cứu đã đưa ra những nhận định về tái sinh tự nhiên sau cháy cũng khác nhau. Để đạt được trạng thái ngang bằng với trạng thái trước khi bị cháy, quá trình tái sinh tự nhiên phải trải qua một quãng thời gian dài, thậm chí phải mất gần 2 thế kỷ, như nghiên cứu tái sinh phục hồi tự nhiên sau cháy tại khu rừng rậm Amazon, Barazin, mất đến 190 năm sau, thành phần loài, trữ lượng và tổng sinh khối rừng mới đặt ngang bằng rừng trước khi bị cháy (Mayke B. Costa et al, 2017).

Từ kiết quả nghiên cứu của các tác giả cho thấy, để phục hồi rừng sau cháy thành công như mong đợi bằng quá trình tái sinh rừng tự nhiên cho mỗi một khu vực khác nhau, có những đặc trưng riêng biệt khác nhau, đòi hỏi quãng thời gian khác nhau, v.v. Chính vì vậy, mà không thể áp dụng, nhân rộng cho các quốc gia có điều kiện về tài nguyên, khí hậu khác nhau. Khu cháy rừng của mỗi quốc gia, vùng miền cần có nghiên cứu riêng biệt tái sinh tự nhiên sau cháy để có cơ sở khoa học đề xuất các biện pháp phục hồi.

1.2.2. Nghiên cứu phục hồi rừng sau cháy bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh

1.2.2.1. Trên thế giới

Chen W et al (2014), thực nghiệm các biện pháp tác động phục hồi rừng sau cháy trên phạm vị rộng lớn (200.000ha), vụ cháy diễn ra năm 1987 tại dãy núi Greater Hinggan, Trung Quốc. Báo cáo nghiên cứu và khuyến nghị của các tác giả áp dụng cho khu vực nghiên cứu là: Biện pháp kỹ thuật chặt, vệ sinh cành nhánh, Chặt nuôi dưỡng có tác dụng xúc tiến tái sinh tự nhiên rõ rệt, tỷ lệ cây tái sinh cao hơn 30% so với công thức đối chứng khác.

Kristi Parro et al (2015), nghiên cứu ảnh hưởng của cháy rừng và các giai đoạn quản lý, tác động rừng sau cháy đến số lượng cá thể, thành phần loài và chiều cao cây tái sinh tự nhiên trong gia đoạn phục hồi sua cháy từ 2 đến 22

năm trên khu rừng bán phương Bắc, Cộng hòa Estinia. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra: Khai thác trắng sau cháy làm giảm đáng kể số lượng cá thể cây tái sinh cho loài Thông Scotland so với các mô hình tác động như không khai thác hay khai tác tận đụng cây chết đứng, cành gẫy rụng. Trái lại, khái thác tận dụng trắng có tác dụng kích thích sinh trưởng về chiều cao cây tái sinh.

Mara Zadina et al (2015), nghiên cứu ảnh hưởng các biện pháp quản lý sau cháy rừng đến tái sinh loài Thông Scotland (Pinus sylvestris l.) trên các lâm phần Thông bị cháy trong các kiểu rừng và cấp độ cháy khác nhau với các biện pháp xúc tiến tái sinh khác nhau. Kết quả nghiên cứu sau 4 năm cho thấy, thông tái sinh trên lâm phần chặt trắng sau cháy sinh trưởng chiều cao tốt hơn so với lâm phần không chặt trắng. Mật độ cây tái sinh chịu ảnh hưởng lớn trên các kiểu rừng, tuy nhiên mật độ cấy tái sinh khác nhau không đáng kể trên các biện pháp tác động khác nhau.

Soung-Ryoul Ryu et al (2017) đánh giá tổng kết các biện pháp kỹ thuật tác động phục hồi rừng sau cháy tại Hàn Quốc được thực hiện trong những năm qua. Các biện pháp kỹ thuật tác động và kế hoạch phục hồi rừng sau cháy được thực thi đã có những tác động theo hướng rất tích cực, thúc đẩy nhanh quá trình tái sinh phục hồi rừng tự nhiên, tái tạo cơ bản chức năng hệ sinh thái rừng.

Okan Ürker et al (2017), nghiên cứu khả năng phục hồi quần xã thực vật rừng Thông đá (Pinus brutia) phân bố tại Địa Trung Hải sau cháy bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động. Các tác giả tiến hành đo đếm, tính toán, so sánh kết quả nghiên cứu trong các năm phục hồi sau cháy cho thấy: (i). Giữa các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi và quá trình phục hồi tự nhiên không có sự sai khác nhau đáng kể về mức độ phong phú cá thể loài; (ii). Về thành phần loài cây và cấy trúc của quần xã thực vật phục hồi có sự khác biệt đáng kể giữa các biện pháp kỹ thuật so với phục hồi tự nhiên cũng như lâm phần không bị cháy. Sự chuyển đổi cấu trúc quần xã trên những lâm phần được thực hiện các biện pháp kỹ thuật phục hồi, từ cây thân gỗ, và cây có khả năng tái sinh bằng chồi chiếm

ưu thế ở những lâm phần không bị cháy sang những loài cây hàng năm, thân thảo và không có khả năng tái sinh bằng chồi.

Enrico Marcolin et al (2019), nghiên cứu ảnh hưởng của phương thức Chặt nuôi dưỡng sau cháy và phương thức tác động, can thiệp, xúc tiến tái sinh sau cháy tại khu vực đã bị cháy với diện tích rộng lớn và cường độ tàn khốc tại phía Tây của dãy núi Alps, nước Ý. Kết quả nghiên cứu đã chứng minh rừng, các biện pháp kỹ thuật tác động có ảnh hưởng tích cực đến sự xuất hiện loài cây tái sinh cũng như mật độ cá thể loài cây tái sinh, tùy thuộc vào biện pháp kỹ thuật tác động khác nhau, mức độ ảnh hưởng tích cực đến tái sinh phục hồi khác nhau. Các tác giả đã đề xuất biện pháp tác động, có tác dụng thúc đẩy quá trình tái sinh tự nhiên tốt nhất, đảm bảo điều kiện tiểu hoàn cảnh tốt nhất cho cây tái sinh sau cháy là biện pháp Chặt nuôi dưỡng toàn bộ cây bị chết đứng, cành rơi rụng, cây có thân bị tổn thương sâu ra khỏi lâm phần bị cháy.

Erich K. Dodson et al (2010), nghiên cứu phục hồi rừng sau cháy bằng các biện pháp kỹ thuật giản chiều dài độ dốc cho các lâm phần sau cháy giúp hạn chế xói mòn lớp đất bề mặt thông qua phương pháp tạo băng ngang, che phủ bề mặt đất chống sau cháy, tiến hành gieo hạt, bón phân, phục hồi rừng bằng những loài cây bản địa và cây ngoại lai cho những lâm phần rừng bị cháy vào năm 2004 thuộc bang Washington, Mỹ. Tiến hành đo đếm, so sánh các chỉ tiêu nghiên cứu phục hồi sau 2 mùa sinh trưởng (sau 2 năm thực nghiệm) cho kết quả: Bón phân làm tăng khả năng tái sinh phục hồi loài cây bản địa trong các năm. Tuy nhiên, các biện pháp kỹ thuật cũng có tác động thúc đẩy khả năng tái sinh phục hồi của những loài cây ngoại lai. Mức độ phong phú về loài cây ngoại lai thấp hơn vào năm đầu sau cháy và trên các biện pháp tác động. Các tác giả đưa ra khuyến nghị rằng, sau cháy rừng ở nơi có độ dốc lớn cần thực hiện ngay các biện pháp trên để giảm thiểu mức độ sói mòn, tăng khả năng phục hồi rừng.

1.2.2.2. Ở Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện nghiên cứu về tái sinh tự nhiên sau cháy rừng tại CHDCND Lào được ghi nhận tóm tắt dưới đây.

Sovu et al (2010), đã nghiên cứu phục hồi rừng sau đốt nương, làm rẫy bằng biện pháp xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp gieo hạt bổ sung trên các khu nương rẫy tại 3 huyện trong tỉnh Xiêng Khoảng. Kết quả nghiên cứu và các khuyến nghị của tác giả: Để phục hồi thành công những khu đất bị bỏ hoang sau đốt nương làm rẫy, cần thực hiện nhiều biện pháp kỹ thuật lâm sinh như biện pháp đào hố, gieo hạt 2 loài cây bản địa, tiên phong như Vối thuốc và Thông ba lá tạo tỉnh Xiêng Khoảng.

Chanthon Khothakhun (2015), Nghiên cứu đánh giá tác hại cháy rừng đến lâm phần trồng rừng Bạch đàn trắng tại vườn hộ gia đình, tỉnh Savannakhet. Kết quả đánh giá sau cháy đối với rừng trồng, tác giả nhận định và khuyến nghị các biện pháp tác động phục hồi rừng trồng sau cháy: (i), Rừng trồng của hộ gia đình bị cháy với cấp độ từ trung bình, đến cao ở cấp tuổi 1 (< 3 tuổi), biện pháp tác động lên chặt trắng và làm sạch cành nhánh, thảm tươi còn lại. Chiều cao gốc chặt > 30 cm để tạo điều kiện thuận lợi cây tái sinh bằng chồi gốc, sau 1 năm tiến hành tỉa thưa chồi gốc, để 1 đến 2 chồi để tăng khả năng tái sinh phục hồi rừng sau cháy. (ii). Đối với rừng trồng ở cấp tuổi 5 (>10 tuổi), tiến hành Chặt nuôi dưỡng, khai thác toàn bộ cây bị chết toàn thân (từ gốc đến đỉnh ngọn), những cây có tỷ lệ cháy, chết thấp, chất thân hoặc một phần tán giữ lại để bình phục sau cháy khoảng 2 năm để cây sinh trưởng, phát triển tốt mới tiến hành khai thác để gỗ phát huy tốt nhất đặc điểm cơ, lý tính cũng như tăng hiệu suất sử dụng gỗ dăm.

1.2.2.3. Phân tích, đánh giá và nhận xét

Để đánh giá các biện pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến tái sinh tự nhiên sau cháy, các nhà nghiên cứu sử dụng một số biện pháp tác động kỹ thuật lâm sinh khác nhau như: (i). Khai thác tận dụng số cây bị chết, cháy toàn thân; (ii). Tiến hành gieo sạ hạt của một số cây bản địa tại khu vực bị cháy; (iii). Tạo các

băng cản sói mòn, ngăn ngừa hạt giống bị trôi theo nước mưa; (iv). Phục hồi nhanh nguồn cây mẹ có khả năng gieo giống tốt, còn sống trên khu cháy và khu không bị cháy lân cận, mở tán, tạo hướng gió để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phát tán hạt giống. Các biện pháp tác động cũng tùy thuộc vào từng kiểu cháy hay cấp độ cháy, tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội mà áp dụng các biện pháp. Các biện pháp có thể áp dụng 2 hay kết hợp cả 2 đến 3.

Bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động trên, các tác giả đã kết luận: (i). Để phục hồi rừng sau cháy đặt được trạng thái ngang bằng với trạng thái trước khi bị cháy, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến tái sinh tự nhiên sau cháy đã rút ngắn được thời gian phục hồi rừng sau cháy so với quá trình tái sinh tự nhiên sau cháy (ii). Thành phần và số lượng loài cây dưới tác động của các biện pháp thường thấp hơn, tuy nhiên những loài cây này là những loài cây bản địa, thích ứng tốt với lửa rừng. (iii). Do biện pháp xúc tiến tái có kiểm soát nên một số cây ngoại lai, cây thân thảo hàng năm được

Hiện tại, các công trình nghiên cứu và tái sinh tự nhiên và thực hiện các biện pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến tái sinh tự nhiên sau cháy rừng tại CHDCND Lào còn rất khiên tốn và sơ khai, còn quá hiếm các công trình nghiên cứu báo cáo được công bố. Một số ít công trình công bố kết quả nghiên cứu của các tác giả hay nhóm các tác giả chỉ tập chung vào hướng nghiên cứu tái sinh tự nhiên với phương pháp nghiên cứu truyền thống: Các công trình nghiên cứu đều sử dụng OTC và các ô dạng bản được bố trí một cách ngẫu nhiên hay bố trí theo hệ thống để nghiên cứu về khả năng tái sinh phục hồi tự nhiên sau cháy trong khoảng thời gian nhất định.

1.2.3. Một số nghiên cứu tại khu rừng phòng hộ đầu nguồn Nam Ngưm

Cho đến nay, công trình nghiên cứu về khu rừng phòng hộ đầu nguồn Nam Ngưm còn rất hạn chế, các tài liệu báo cáo kết quả điều tra, nghiên cứu tại khu rừng phòng hộ được thực hiện bởi: