TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trên thế giới
1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Theo quan điểm sinh thái, cấu trúc rừng là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng Cấu trúc rừng có thể được hiểu là quy luật sắp xếp và tổ hợp các thành phần của quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian Cấu trúc rừng tự nhiên rất đa dạng và phức tạp, thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới, đặc biệt là trong nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới.
Baur G.N (1964) đã nghiên cứu cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa, tập trung vào các nhân tố cấu trúc rừng và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh áp dụng cho từng loại rừng mưa tự nhiên Tác giả Catinot R (1965) cũng đã phân tích các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua phân loại theo khái niệm dạng sống và tầng phiếu, đồng thời thể hiện cấu trúc sinh thái rừng bằng phẫu đồ rừng.
Nghiên cứu cấu trúc rừng đã diễn ra từ lâu, với nhiều tác giả áp dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hóa cấu trúc rừng Qua đó, họ xác định mối quan hệ giữa các yếu tố cấu trúc của rừng.
Các chỉ số đa dạng loài như H„ của Shannon-Wiener, chỉ số Simpson d„, Fisher's và chỉ số cân bằng E thường được sử dụng để đánh giá mức độ đa dạng thực vật trong các trạng thái rừng Nghiên cứu của Cao (1997) cho thấy rừng nhiệt đới mƣa mùa tại Xishuangbanna, Trung Quốc, có mức độ đa dạng loài cao nhất, với các loài ưu thế chủ yếu tập trung ở tầng vượt tán Đặc biệt, những loài cây có ít cá thể thường có mối quan hệ chặt chẽ với sự đa dạng loài trong các trạng thái rừng khác nhau.
1.1.2 Nghiên cứu quan hệ không gian của cây rừng
Một câu hỏi quan trọng trong nghiên cứu sinh thái rừng là cách hiểu các quá trình và cơ chế điều chỉnh sự chung sống của loài và cấu trúc quần xã thực vật ở các phạm vi không gian khác nhau Nghiên cứu của Getzin (2008) đã chỉ ra ảnh hưởng của các yếu tố nội sinh và ngoại sinh đến phân bố không gian và thời gian của cây Các nghiên cứu khác cũng đã xem xét tương tác giữa các loài, sự phân tán hạn chế, và sự phụ thuộc mật độ, cho thấy rằng mô hình không gian của cây bị ảnh hưởng bởi môi trường sống không đồng nhất và các trạng thái cân bằng của loài phụ thuộc vào khả năng phát tán và cạnh tranh (Wright 2002).
Trong nghiên cứu về rừng mưa nhiệt đới, nhiều giả thuyết đã được đưa ra để giải thích sự chung sống của các loài cây Giả thuyết Janzen-Connell cho rằng cây con mọc xa cây mẹ sẽ tránh được tác hại từ sinh vật gây hại quanh cây mẹ, giúp các loài cây có khả năng chống chịu khác nhau mở rộng vùng phân bố Từ giả thuyết này, giả thuyết bảo vệ nhóm loài đề xuất rằng sự chung sống của nhiều loài khác nhau có thể hạn chế ảnh hưởng của sinh vật gây hại.
2003) [35] Vì thế, quan hệ tương hỗ có thể được duy trì cả trong trường hợp các loài có quan hệ cạnh tranh
Lý thuyết trung lập (Neutral theory) cho rằng tất cả các cá thể cây khác loài đều bình đẳng trong các quá trình sinh sản, sinh trưởng và chết (Hubbell 2005) Nghiên cứu của Uriarte et al (2004) tại rừng mƣa nhiệt đới ở đảo Barro Colorado, Panama đã cung cấp bằng chứng ủng hộ lý thuyết này Tuy nhiên, Chave (2004) cho rằng lý thuyết này chỉ đúng trong một số trường hợp hạn chế, cho thấy không phải tất cả các loài đều tương đương nhau về sinh thái.
Lý thuyết phù hợp cho rằng sự phối hợp trong không gian và biến động môi trường sống sẽ ảnh hưởng đến hình thái học, sinh lý học và đặc điểm các giai đoạn sống của mỗi loài (Peters 2003) Trong rừng mưa nhiệt đới, với sự đa dạng cao và mật độ loài thấp, các tương tác giữa các loài sẽ diễn ra phức tạp hơn so với các kiểu rừng khác.
Nghiên cứu về quan hệ không gian của cây gặp khó khăn do môi trường sống không đồng nhất ở quy mô lớn, với các yếu tố như đá lộ đầu, dinh dưỡng và độ ẩm đất, cũng như độ tán che gây cản trở việc phân biệt tương tác giữa các cây, chẳng hạn như cạnh tranh hay tương hỗ Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng các tương tác trực tiếp giữa cây với cây thường xảy ra trong khoảng cách ≤ 30 m.
Môi trường sống không đồng nhất làm phức tạp việc phân tích mô hình không gian, vì nó ảnh hưởng đến các yếu tố vô sinh và hữu sinh Phát tán hạn chế được xem là cơ chế tiềm năng giúp tách các loài cây trong không gian và giảm tính cạnh tranh loại bỏ Đồng thời, sự phân bố dạng đám của cây cũng phản ánh môi trường sinh thái thích hợp, nơi mà các quá trình sinh thái và nguồn tài nguyên hạn chế có thể đồng thời tác động đến phân bố không gian Do đó, phân bố dạng cụm của một loài có thể xuất phát từ phát tán hạn chế, môi trường sống không đồng nhất, hoặc sự kết hợp của cả hai yếu tố này.
Ở Việt Nam
Rừng tự nhiên Việt Nam là rừng nhiệt đới với sự phong phú và đa dạng về thành phần loài cũng như cấu trúc phức tạp Trong những năm gần đây, nghiên cứu về cấu trúc rừng đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu lâm nghiệp cả trong và ngoài nước.
1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng, theo Phùng Ngọc Lan (1986), là khái niệm mô tả quy luật sắp xếp các thành phần của quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian Nó liên quan đến sản lượng rừng và thể hiện sự phân bố kích thước của các loài và cá thể trên diện tích rừng.
Thái Văn Trừng (1970, 1978) đã nghiên cứu cấu trúc rừng từ góc độ sinh thái, dựa vào số lượng và tỷ lệ các loài ưu thế trong tổ thành rừng Ông đã phân loại rừng nhiệt đới thành ba dạng chính: quần hợp, ưu hợp và phức hợp.
Trần Ngũ Phương và cộng tác viên (1970) đã công bố nghiên cứu "Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam", phân tích các yếu tố sinh thái và vùng địa lý khác nhau Nghiên cứu này đã đưa ra kết luận về các kiểu rừng ở miền Bắc Việt Nam cũng như toàn bộ rừng ở Việt Nam.
Nguyễn Văn Hồng (2010) đã nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên tại BQL rừng đặc dụng Hương Sơn, Hà Tĩnh và kết luận rằng ở trạng thái IIIA1 có mật độ tương đối thưa (480 cây/ha), phân bố không đều, với độ tàn che đạt 0.53 Trong khi đó, trạng thái IIB có độ tàn che 0,41 và mật độ thấp 390 cây/ha, chủ yếu là cây ưa sáng Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hàm Weibull mô phỏng tốt quy luật phân bố N/D và N/H, trong khi tất cả các ô tiêu chuẩn đều không phù hợp với hàm Meyer.
Nghiên cứu của Bùi Thị Diệp (2012) tại khu bảo tồn thiên nhiên – văn hoá Đồng Nai chỉ ra rằng tổ thành và số lượng loài cây phong phú, với sự phân bố số cây theo đường kính tuân theo quy luật phân bố khoảng cách, đạt đỉnh tại cỡ kính 12cm Phân bố số cây theo chiều cao theo hàm Mayer với giá trị α biến động từ 2,4 đến 2,8, cho thấy dạng phân bố một đỉnh lệch trái Tương tự, nghiên cứu của Lê Hồng Việt (2012) về ba trạng thái rừng tại khu vực Mã Đà cũng cho thấy rằng phân bố số cây theo đường kính N/D của cả ba trạng thái rừng đều giảm và có thể được mô hình hóa bằng N = a*exp(-b*D) + k, trong khi phân bố số cây theo chiều cao N/H có dạng nhiều đỉnh.
Phùng Văn Khang (2014) đã nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới tại khu vực mã Đà, tỉnh Đồng Nai Kết quả cho thấy phân bố N/D của ba trạng thái nghiên cứu IIB, IIIA 2 và IIIA 3 đều có dạng phân bố giảm, trong khi phân bố N/H có một đỉnh lệch trái và dạng phân bố liên tục.
Nguyễn Thị Thu Hiền và Trần Thị Thu Hà (2014) đã tiến hành nghiên cứu về các đặc điểm cấu trúc của rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại Vườn quốc gia Vũ Quang Nghiên cứu này nhằm hiểu rõ hơn về hệ sinh thái rừng và vai trò của nó trong bảo tồn đa dạng sinh học.
Hà Tĩnh ghi nhận sự biến động lớn về tổng giá trị chỉ số quan trọng (IV%) của tổ hợp loài ưu thế ở 6 ô tiêu chuẩn định vị, dao động từ 11,9% đến 48,4% Mặc dù chỉ số IV% của các loài ưu thế vẫn chưa cao, nhưng phân bố N/D được mô phỏng hiệu quả bằng hàm khoảng cách, với đường cong phân bố số cây theo kích thước đường kính có dạng giảm.
Nghiên cứu của Võ Đại Hải (2014) về cấu trúc rừng IIA tại khu vực rừng phòng hộ Yên Lập, Quảng Ninh cho thấy sự đa dạng sinh học cao với 28 đến 45 loài cây khác nhau, trong đó chỉ 4 đến 7 loài tham gia vào tổ thành chính Loài Dóc nước là loài ưu thế trong tầng cây cao Các lâm phần rừng tự nhiên này có hai tầng tán, bao gồm tầng tán chính và tầng dưới tán, với độ tàn che thấp từ 0,3 đến 0,5 Quy luật phân bố số cây theo đường kính và chiều cao có thể được mô phỏng hiệu quả bằng phân bố Weibull và phân bố khoảng cách.
1.2.2 Nghiên cứu quan hệ không gian của cây rừng
Quan hệ không gian giữa các loài cây cùng và khác loài tại Việt Nam vẫn chưa được nghiên cứu nhiều Nghiên cứu của Nguyễn Hồng Hải (2015) cho thấy có sự tương tác cạnh tranh giữa các cá thể cùng loài và khác loài tại Vườn quốc gia Cúc Phương, mặc dù đường kính cây không phụ thuộc vào khoảng cách giữa chúng Phạm Văn Điển (2016) đã chỉ ra rằng trong số 18 loài cây chiếm ưu thế của rừng lá rộng thường xanh, 16 loài có kiểu phân bố cụm, với mật độ giảm dần đến khoảng cách 15 m và chuyển sang kiểu ngẫu nhiên ở khoảng cách lớn hơn Nghiên cứu này khẳng định rằng phát tán hạn chế điều tiết phân bố không gian của các loài cây Quan hệ tương hỗ giữa các loài cây cho thấy xu hướng bảo vệ nhóm loài, trong khi quan hệ trung lập chiếm tỷ lệ nhỏ trong các cặp loài được nghiên cứu Cuối cùng, phân bố và quan hệ không gian của các loài cây bị ảnh hưởng bởi môi trường sống không đồng nhất, dẫn đến sự chia tách ở khoảng cách xấp xỉ 15 m.
Sự phụ thuộc mật độ chiều nghịch và tỉa thưa tự nhiên là cơ chế quan trọng trong việc điều chỉnh động thái quần thể và thúc đẩy sự chung sống (Wright 2002) Cơ chế này thể hiện qua việc mật độ cây cùng loài giảm dần theo khoảng cách trong các động thái của rừng, bao gồm bổ sung, phát triển và tồn tại Tương tác giữa các cây thường diễn ra trong phạm vi không gian hẹp, nhưng ở phạm vi lớn, các yếu tố môi trường có thể làm mờ đi những tương tác này (Wiegand et al 2007).
(2008) cho rằng có thể tách ảnh hưởng của của các yếu tố này có thể dựa vào các thống kê không gian ở trạng thái không đồng nhất
Chúng tôi tiến hành phân tích sự phân bố và mối quan hệ không gian của các loài cây trong hai trạng thái rừng lá rộng thường xanh, có vị trí địa lý tương đồng và nhóm loài ưu thế giống nhau, nhưng lại khác biệt về mức độ đồng nhất của các yếu tố môi trường.
Trong thời gian qua, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về đặc điểm lâm học của rừng tự nhiên ở Việt Nam, tập trung vào tổ thành rừng, quan hệ N/D và tính đa dạng Những công trình này có giá trị lý luận và thực tiễn, hỗ trợ cho việc quản lý và phát triển rừng bền vững Tuy nhiên, vẫn thiếu các nghiên cứu về đặc điểm lâm học và quan hệ không gian của quần xã thực vật rừng tự nhiên trong khu vực Do đó, việc nghiên cứu cấu trúc loài cây gỗ tại hai trạng thái rừng lá rộng thường xanh ở Ban quản lý rừng phòng hộ A Lưới – Thừa Thiên Huế là cần thiết Đề tài không chỉ tìm hiểu cấu trúc của lâm phần mà còn tập trung vào phân bố không gian và quan hệ không gian của các loài cây, nhằm khám phá ảnh hưởng của môi trường sống không đồng nhất đến phân bố và quan hệ của chúng trong rừng tự nhiên.
MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Tìm hiểu đặc điểm cấu trúc của quần xã thực vật cây lá rộng thường xanh là cơ sở quan trọng để đề xuất các giải pháp kỹ thuật hiệu quả nhằm quản lý, phục hồi và phát triển rừng bền vững trong khu vực.
Bài viết này nhằm xác định các đặc điểm lâm học cơ bản của quần xã thực vật rừng lá rộng thường xanh tại Ban quản lý rừng phòng hộ huyện A Lưới, tỉnh Thừa Thiên Huế, bao gồm mật độ cây, tổ thành rừng, quan hệ N/D, tính đa dạng sinh học và quan hệ không gian giữa các cây rừng trong trạng thái rừng IIIA 1 và IIIA 2.
- Đề xuất các giải pháp nhằm quản lý và phát triển tài nguyên rừng một cách bền vững.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện trên rừng lá rộng thường xanh ở huyện A Lưới, tỉnh Thừa Thiên Huế, thuộc trạng thái rừng IIIA Quần xã thực vật chủ yếu gồm các loài cây ưa sáng như Trâm vỏ đỏ (Syzygium zeylanicum), Trâm trắng (Syzygium wightianum) và Bời lời vàng (Litsea vang) Nhiệt độ trung bình hàng năm tại khu vực này khoảng 25°C, với khoảng 200 ngày mưa mỗi năm và tổng lượng mưa đạt khoảng 3500 mm, mùa mưa kéo dài từ tháng 9 đến tháng.
Khu vực nghiên cứu có độ cao từ 625 m đến 660 m so với mực nước biển và độ dốc trung bình là 25° Mùa khô kéo dài từ tháng 1 đến tháng 8, trong khi lượng mưa hàng năm chiếm từ 70-80% Đất tại đây chủ yếu là ferralit vàng nhạt đến nâu vàng.
2.2.2.1 Về nội dung a Nghiên cứu về một số đặc trƣng cấu trúc tầng cây cao trạng thái rừng IIIA 1 và trạng thái rừng IIIA 2
Cấu trúc của rừng tự nhiên rất đa dạng và phức tạp Do đó, nghiên cứu này sẽ tập trung vào một số đặc trưng của cấu trúc tầng cây cao.
- Tổ thành cây rừng theo chỉ số Ki và chỉ số quan trọng
- Phân bố số cây theo đường kính N/D
- Tính đa dạng loài cây gỗ b Nghiên cứu quan hệ không gian của cây rừng thuộc trạng thái rừng IIIA 1 và trạng thái rừng IIIA 2
Việc thu thập số liệu cho đề tài được thực hiện tại Ban quản lý rừng phòng hộ huyện A Lưới, tập trung vào hai trạng thái rừng IIIA 1 và IIIA 2.
Tiến hành thu thập số liệu ngoại nghiệp từ tháng 11/2016 đến tháng 3/2017 sau đó xử lý số liệu nội nghiệp và hoàn thiện luận văn.
Nội dung nghiên cứu
2.3.1 Nghiên cứu về một số đặc trưng cấu trúc tầng cây cao trạng thái rừng IIIA 1 và trạng thái rừng IIIA 2
- Mật độ cây rừng theo trạng thái rừng và theo loài
- Tổ thành lâm phần theo số cây và theo chỉ số quan trọng
- Phân bố số cây theo đường kính N/D
- Tính đa dạng loài cây rừng theo 02 chỉ số: Chỉ số H‟ của Shannon – Weiner và chỉ số đa dạng loài Simpson (D)
2.3.2 Nghiên cứu quan hệ không gian của cây rừng thuộc trạng thái rừng IIIA 1 và trạng thái rừng IIIA 2
2.3.3 Đề xuất một số giải pháp quản lý và phát triển rừng bền vững
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu khu vực cần kế thừa các tư liệu về điều kiện tự nhiên như địa hình, khí hậu, thủy văn, đất đai và tài nguyên rừng Bên cạnh đó, cần xem xét các điều kiện kinh tế và xã hội, bao gồm dân số, lao động và thành phần dân tộc trong khu vực nghiên cứu.
Báo cáo này kế thừa thông tin về tình hình tài nguyên rừng và công tác quản lý, bảo vệ rừng từ Ban quản lý rừng phòng hộ A Lưới, Ủy ban nhân dân huyện A Lưới, cùng với các tài liệu, bài báo và nghiên cứu liên quan.
2.4.2.1 Điều tra sơ thám Điều tra sơ thám toàn bộ khu vực nghiên cứu để nắm đƣợc một cách tổng quát tình hình chung của đối tƣợng nghiên cứu về địa hình, địa vật, đặc điểm tài nguyên rừng để chọn các vị trí lập OTC và định hướng cho điều tra thu thập số liệu
2.4.2.2 Điều tra thu thập số liệu a Lập ô tiêu chuẩn:
Tiến hành lập ô tiêu chuẩn theo phương pháp ô tiêu chuẩn (OTC) tại khu rừng IIIA thuộc Ban quản lý rừng phòng hộ A Lưới Ô tiêu chuẩn cần đại diện cho lâm phần nghiên cứu, phản ánh điều kiện sinh thái, cấu trúc quần xã và tình hình sinh trưởng của khu vực lá rộng thường xanh.
Trên mỗi trạng thái rừng, lập một ô tiêu chuẩn tạm thời (OTC) với diện tích 1 ha (100 m × 100 m), vị trí xác định bằng máy định vị GPS Mỗi OTC được chia thành lưới 100 phân ô đo đếm, mỗi phân ô có diện tích 100 m² (10 m × 10 m) được đánh dấu bằng cọc gỗ và dây nilon Trong mỗi phân ô đo đếm, các bước điều tra sẽ được tiến hành theo quy trình cụ thể.
- Đánh dấu toàn bộ số cây trong ô đo đếm
- Xác định tên loài (những loài không biết tên hoặc không rõ tên thì ghi là sp)
Đo chu vi ngang ngực của các cây có đường kính 1,3 m lớn hơn hoặc bằng 2,5 cm bằng thước dây chính xác 0,5 cm để xác định đường kính ngang ngực.
- Xác định vị trí tương đối (x, y) của cây trong ô đo đếm bằng thước đo khoảng cách bằng laser với độ chính xác 0,1cm và la bàn
Toàn bộ các số liệu đo đếm đƣợc ghi chép theo mẫu biểu 2.1 sau:
Mẫu biểu 2.1: Biểu điều tra cây rừng Địa điểm Độ cao Ngày điều tra
Trạng thái rừng Độ dốc Người điều tra
STT cây Tên cây Chu vi
2.4.3.1 Đặc điểm loài cây gỗ a Xác định tổ thành và vai trò của các loài cây trong quần xã
Xác định công thức tổ thành theo số cây: Cách làm nhƣ sau:
+ Bước 1: Tập hợp số liệu tầng cây cao ở tất cả các OTC theo loài trong từng trạng thái và số cá thể của mỗi loài
+ Bước 2: Xác định tổng số loài cây và tổng số cá thể trong các OTC của từng trạng thái
+ Bước 3: Tính số cá thể trung bình của 1 loài theo công thức
: Số lƣợng cá thể trung bình của mỗi loài
N: Tổng số lƣợng cá thể của các loài m: Tổng số loài
+ Bước 4: Xác định số loài, tên loài tham gia vào công thức tổ thành
Những loài nào có số cây ≥ thì tham gia vào công thức tổ thành
+ Bước 5: Xác định hệ số tổ thành của từng loài theo công thức:
X i là số lƣợng cá thể loài i
N là ∑số cá thể của tất cả các loài + Bước 6: Viết công thức tổ thành
Loài nào có Ki > 0,5 thì ghi vào công thức tổ thành Loài nào có hệ số tổ thành lớn viết trước, nhỏ viết sau
Chú ý: Khi viết CTTT loài có 0,5≥ Ki 1, mối quan hệ được coi là tương hỗ, và nếu g12(r) < 1, điều này chỉ ra rằng mối quan hệ mang tính cạnh tranh tại khoảng cách r.
Mô hình giả thuyết hoàn toàn ngẫu nhiên (CSR) cho rằng không có tương tác giữa các điểm trong mô hình Môi trường không đồng nhất, như đá lộ đầu, khe, suối, ảnh hưởng đến sự phân bố không gian của cây Để kiểm tra tính đồng nhất của môi trường sống, chúng tôi phân tích phân bố không gian của các cây thành thục (dbh ≥ 15 cm), vì chúng có khả năng sống và phát triển tốt trong các khu vực khác nhau nhờ vào quá trình chọn lọc tự nhiên Do đó, chất lượng môi trường sống không đồng nhất được phản ánh qua phân bố không đồng nhất của cây thành thục (Getzin et al 2008).
Điều kiện tự nhiên
Huyện A Lưới, nằm ở phía Tây tỉnh Thừa Thiên Huế, cách thành phố Huế 70km, là một huyện miền núi với tọa độ địa lý từ 16°00'00" đến 16°16'30" vĩ độ Bắc và từ 107°00'00" đến 107°30'00" kinh độ Đông.
A Lưới là huyện xung yếu tiếp giáp với nhiều huyện khác nhau và có 84 km đường biên giới quốc gia
Hình 3.1 Sơ đồ vị trí hành chính huyện A Lưới
Phía Bắc giáp với huyện Phong Điền và huyện Đakrông ( tỉnh Quảng Trị) Phía Nam giáp huyện Tây Giang ( tỉnh Quảng Nam ) Phía Đông giáp với huyện
Hương Trà, Hương Thủy, Nam Đông tỉnh Thừa Thiên Huế Phía Tây giáp tỉnh Salavan và Sê Kông Cộng Hòa Dân Chủ Nhân Dân Lào
Huyện A Lưới nằm trên con đường Hồ Chí Minh, kết nối Bắc Nam và liên kết với Quảng Nam, Huế, và Lao Bảo (Quảng Trị) Ngoài ra, quốc lộ 49 dài 75 km cũng đi qua huyện, tạo điều kiện cho A Lưới trở thành điểm giao lưu quan trọng với Lào.
Huyện A Lưới bao gồm 21 đơn vị hành chính trong đó có thị trấn A Lưới và
Trong danh sách 20 xã, bao gồm Hồng Thủy, Hồng Vân, Hồng Trung, Hồng Kim, Hồng Hà, Hồng Bắc, Bắc Sơn, Hồng Quảng, A Ngo, Sơn Thủy, Phú Vinh, Nhâm, Hồng Thái, Hồng Thượng, Hương Phong, Hương Lâm, Đông Sơn, A Đớt, A Roàng và Hương Nguyên, mỗi xã đều mang đến những đặc trưng văn hóa và tiềm năng phát triển riêng.
3.1.2 Địa hình Địa bàn huyện A Lưới nằm trong vùng núi thấp Tây Trị Thiên thuộc dãy Trường Sơn Bắc và được ngăn cách với vùng núi thấp Tây Quảng Bình bằng khu vực sụt lún, dấu vết đứt gãy kiến tạo lớn A Lưới thuộc kiểu địa hình uốn nếp nâng trung bình, có quá trình bào mòn, xâm thực và phân cắt mạnh Độ cao trung bình của huyện A Lưới là 500 m - 1.000 m, trong đó có một số đỉnh cao vượt trên 1.400 m nhƣ: Động Ngại (1.774 m), động A So (1.528 m), động A Nô (1.485 m)
Tổng diện tích tự nhiên của huyện: 122.463,6 ha Trong đó đất nông nghiệp: 114.111,24 ha; Đất phi nông nghiệp 5.079,87 ha; Đất chƣa sử dụng: 3.272,49 ha
Huyện A Lưới có khí hậu nhiệt đới điển hình của miền Nam, nhưng cũng chịu ảnh hưởng của mùa Đông lạnh từ miền Bắc do địa hình chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam và độ cao trung bình từ 500 - 1.000 m Các yếu tố khí tượng trung bình năm tại trạm khí tượng A Lưới năm 2013 cho thấy sự kết hợp giữa khí hậu duyên hải Bắc Trung Bộ và sườn Đông Trường Sơn.
Nhiệt độ trung bình năm 2012 là 22,4 0 C, từ năm 2007 đến 2012 không có năm nào nhiệt độ tăng trên 23 0 C và giảm dưới 21 0 C Tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng
1 với 17,6 0 C và cao nhất là tháng 6 với 25,8 0 C, ta có thể thấy biên độ nhiệt dao động nhỏ Đây cũng là một yếu tố thuận lợi cho địa phương này
Tổng lượng mưa hàng năm tại huyện đạt 2.351,8 mm, với tháng 9 là tháng có lượng mưa lớn nhất (518,7 mm) và tháng 8 là tháng ít mưa nhất (71 mm) Huyện này nằm trong số hai vùng có lượng mưa cao nhất của tỉnh, cùng với huyện Nam Đông Trong năm, có 218 ngày mưa, với đặc trưng khí hậu chuyển tiếp giữa Đông và Tây Trường Sơn, mùa mưa thường bắt đầu sớm và kết thúc muộn, từ tháng 6 đến tháng 1 năm sau Các tháng 5, 6, và 7 thường có mưa giông vào buổi chiều, tạo độ ẩm thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng.
A Lưới chịu ảnh hưởng mạnh mẽ từ khí hậu nhiệt đới gió mùa, tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng phát triển nhờ vào ánh sáng và độ ẩm Tuy nhiên, khu vực này cũng thường xuyên gặp phải các hiện tượng thời tiết bất thường như bão, dông, lốc, mưa đá, lũ quét và gió Tây Nam khô nóng, gây khó khăn cho sản xuất và đời sống của người dân.
A Lưới có mạng lưới sông suối dày đặc nhờ lượng mưa hàng năm lớn Khu vực này nổi bật với năm con sông chính, bao gồm sông Hữu Trạch, sông Bồ và một số sông khác.
Sông A Sáp chảy qua nhiều xã trong huyện Đakrông, mặc dù lưu vực không lớn, nhưng kết hợp với hàng chục con sông, suối lớn nhỏ, đã hỗ trợ hiệu quả cho việc tưới tiêu và sinh hoạt của người dân Mùa lũ diễn ra trong khoảng 3 tháng, từ tháng 10 đến tháng 12, và kết thúc sớm hơn một tháng so với mùa mưa Vào mùa khô, nguồn nước ngầm cung cấp khoảng 35-40% nhu cầu nước cho cộng đồng.
%) cho các sông suối ở đây, nhờ vậy sông suối ít khô cạn.
Đặc điểm tài nguyên rừng
Hiện nay, A Lưới có diện tích rừng lên tới 99.323,79 ha, chiếm 81% tổng diện tích huyện, cùng với đất trồng cây lâu năm, góp phần nâng cao tỷ lệ che phủ rừng trong khu vực.
Với địa hình phức tạp và thảm thực vật phong phú, A Lưới là nơi sinh sống của nhiều loài động vật hoang dã như nai, sóc, lợn rừng, thỏ và tê tê Huyện này cũng có điều kiện thuận lợi để phát triển đàn gia súc như trâu, bò, dê, cùng với các loại gia cầm khác, góp phần làm phong phú thêm hệ động vật tại địa phương.
Đến nay, độ che phủ rừng trong huyện đã đạt 79%, tăng từ 69% vào năm 2005 Theo thống kê, tổng diện tích rừng và đất lâm nghiệp là 99.323,79 ha, trong đó diện tích rừng tự nhiên là 84.296,35 ha và diện tích rừng trồng là 15.027,61 ha Công tác giao đất, giao rừng đã hoàn thành, với tổng diện tích giao rừng tự nhiên đạt 16.245 ha, trong đó có 6.224 ha được giao mới vào năm 2014 cho 6 xã Đề án giao rừng giai đoạn 2010 – 2014 đã được hoàn thành.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Quan hệ không gian cùng loài và khác loài của cây rừng
ƣu thế của cả hai trạng thái rừng gồm Trâm vỏ đỏ (S zeylanicum), Trâm trắng (S wightianum) và Bời lời vàng (L vang) và Cò ke (M paniculata) (bảng 4.1)
4.2 Quan hệ không gian cùng loài và khác loài của các loài cây ƣu thế
4.2.1 Kiểm tra tính đồng nhất trong phân bố Để kết luận điều kiện môi trường của OTC có đồng nhất hay không chúng tôi dựa vào đặc điểm của 02 hàm thống kê không gian g 11 (r) và L 11 (r) Đặc điểm của hàm g 11 (r) là cho mật độ điểm tại một khoảng cách nhất định và L 11 (r) cho mật độ điểm cộng dồn đến một khoảng cách nhất định So sánh mô hình phân bố của tất cả cây thành thục (dbh ≥ 10 cm) của hàm g 11 (r) và L 11 (r) cho thấy: Ở trạng thái rừng IIIA1 với mô hình giả thuyết CSR, mô hình thực nghiệm biến động nằm ngoài khoảng tin cậy ở những khoảng cách lớn (hình 4.6 a, b) Trong khi, phân tích với mô hình không là HP cho thấy, ở các khoảng cách > 30 m, giá trị của hàm g 11 (r) ≈ 1 và hàm L11(r) ≈ 0, không cho thấy biến động nằm ngoài khoảng tin cậy (hình 4.6c, d) Ở trạng thái rừng IIIA 2 , với mô hình giả thuyết CSR, mô hình thực nghiệm không có biến động ngoài khoảng tin cậy ở những khoảng cách lớn (hình 4.6e, f) Những bằng chứng trên cho thấy rằng điều kiện môi trường là không đồng nhất ở OTC 1 và đồng nhất ở OTC 2
Kết quả phân tích cho thấy điều kiện môi trường ở trạng thái rừng IIIA 1 là không đồng nhất, trong khi ở trạng thái rừng IIIA 2 lại đồng nhất Phát hiện này là cơ sở để lựa chọn mô hình giả thuyết không có sự tương tác cho các phân tích tiếp theo về quan hệ không gian của cây rừng tại hai trạng thái rừng.
Hình 4.6 minh họa phân bố không gian của các cây trưởng thành có đường kính thân (dbh) ≥ 10 cm, được thể hiện qua hàm g11(r) và L11(r) trong trạng thái rừng IIIA 1 với mô hình CSR (a, b) và HP (c, d) Đối với trạng thái rừng IIIA 1 với mô hình CSR, các kết quả được hiển thị ở (e, f) Đường màu đen biểu diễn phân bố thực nghiệm, trong khi đường màu xám thể hiện khoảng tin cậy 95%.
4.2.2 Quan hệ không gian cùng loài của các loài cây chiếm ưu thế Để đánh giá quan hệ không gian cùng loài trên 02 trạng thái rừng, chúng tôi đánh giá dựa trên các loài cây ƣu thế của thái rừng IIIA 1 và thái rừng IIIA 2 tại hai ô tiêu chuẩn
Kết quả quan hệ không gian cùng loài của các loài cây chiếm ƣu thế thể hiện ở hình 4.7 nhƣ
Hình 4.7 minh họa phân bố không gian của các loài cây rừng chiếm ưu thế trong trạng thái rừng IIIA 1, được thể hiện qua hàm g11(r) theo mô hình giả thuyết HP với khoảng cách R = 30 m Đường màu đen đại diện cho phân bố thực nghiệm, trong khi đường màu xám thể hiện khoảng tin cậy 95%.
Kết quả từ hình 4.7 cho thấy trong trạng thái rừng IIIA 1, bốn loài cây ưu thế đều có kiểu phân bố cụm khác nhau Trâm vỏ đỏ, Trâm trắng và Cò ke phân bố cụm ở khoảng cách lớn từ 0-20 m, trong khi Bời lời vàng chỉ phân bố cụm trong phạm vi hẹp từ 0-1 m Ở trạng thái rừng IIIA 2, như thể hiện trong hình 4.8, có hai kiểu phân bố cho năm loài cây ưu thế Trâm vỏ đỏ, Trâm trắng và Cò ke vẫn duy trì kiểu phân bố cụm ở khoảng cách lớn đến 20 m, trong khi Bời lời vàng chỉ phân bố trong phạm vi hẹp dưới 10 m, và loài Vạng trứng có kiểu phân bố ngẫu nhiên.
Phân bố không gian của các loài cây rừng chiếm ưu thế trong trạng thái rừng IIIA 2 được thể hiện qua hàm g11(r) theo mô hình CSR Đường màu đen biểu thị phân bố thực nghiệm, trong khi đường màu xám thể hiện khoảng tin cậy 95%.
Các loài cây Trâm vỏ đỏ, Trâm trắng, Bời lời vàng và Cò ke đều phân bố theo kiểu cụm trong cả hai trạng thái rừng và ở các khoảng cách khác nhau từ 0-20 m Bời lời vàng có sự phân bố rộng hơn ở trạng thái rừng IIIA 2 so với trạng thái rừng IIIA 1, mặc dù số lượng cá thể tương đương Ngược lại, ở trạng thái rừng IIIA 1, số lượng cá thể của Cò ke lớn hơn ở trạng thái IIIA 2, dẫn đến loài này có mật độ cao và phân bố rộng hơn.
Kết quả nghiên cứu cho thấy phân bố không gian của các loài cây ưu thế trong hai trạng thái rừng không bị ảnh hưởng bởi môi trường sống trong bán kính 0-30m Quan hệ không gian cùng loài thể hiện dạng phân bố cụm, với khoảng cách phân bố khác nhau do khả năng phát tán hạn chế của loài, không phải do sự không đồng nhất của điều kiện môi trường.
4.2.3 Quan hệ không gian khác loài của các loài cây chiếm ưu thế
Hàm tương quan theo cặp hai biến số g12(r) chỉ ra rằng các cặp loài cây trong trạng thái rừng IIIA 1 có sự tương tác chặt chẽ với nhau trong khoảng cách dưới 10 m (hình 4.9).
- Quan hệ tương hỗ được tìm thấy giữa Trâm vỏ đỏ với Trâm trắng và Cò ke, Trâm trắng với Cò ke (hình 4.9 a, c, e)
- Quan hệ cạnh tranh giữa Trâm trắng - Bời lời vàng và Bời lời vàng – Cò ke (hình 4.9 d, f)
Trong trạng thái rừng IIIA 1, quan hệ giữa Trâm vỏ đỏ và Bời lời vàng thể hiện sự độc lập, đồng thời cũng cho thấy các mối quan hệ tương hỗ và cạnh tranh giữa các loài cây Điều này diễn ra trong điều kiện môi trường không đồng nhất.
Quan hệ không gian giữa các loài cây rừng chiếm ưu thế trong trạng thái rừng IIIA 1 được thể hiện qua hàm g 12 (r), với mô hình giả thuyết là cố định loài thứ nhất và loài thứ hai được phân bố lại theo quy luật HP với khoảng cách R= 30 m Đường màu đen biểu diễn quan hệ thực nghiệm, trong khi đường màu xám khoảng thể hiện độ tin cậy 95%.
Trong trạng thái rừng IIIA 2, quan hệ khác loài chỉ ghi nhận hai loại hình tương tác là tương hỗ và độc lập.
- Quan hệ tương hỗ được tìm thấy giữa Trâm vỏ đỏ với Trâm trắng và Cò ke (hình 4.10 a, c); Trâm trắng với Bời lời vàng và Cò ke (hình 4.10 e-f)
Quan hệ độc lập chiếm ưu thế ở OTC 2, thể hiện rõ qua các cặp như Trâm vỏ đỏ - Bời lời vàng, Trâm vỏ đỏ - Vạng trứng, Trâm trắng - Vạng trứng, Bời lời vàng với Cò ke và Vạng trứng, cùng với Cò ke - Vạng trứng.
Như vậy, có 4 cặp loài quan hệ tương hỗ và 6 cặp loài quan hệ độc lập với nhau ở trạng thái rừng IIIA 2
Hình 4.10 thể hiện quan hệ không gian giữa các loài cây rừng chiếm ưu thế trong trạng thái rừng IIIA 2, được mô tả bởi hàm g12(r) theo mô hình giả thuyết độc lập Đường màu đen biểu thị quan hệ thực nghiệm, trong khi đường màu xám chỉ ra khoảng tin cậy 95%.
Đề xuất một số giải pháp quản lý và phát triển rừng bền vững
Nghiên cứu mối quan hệ giữa các loài cây cùng và khác loài giúp điều chỉnh mật độ cây mục tiêu, tối ưu hóa không gian dinh dưỡng và đa dạng sinh học, từ đó hỗ trợ sự phát triển bền vững của lâm phần Mục tiêu chính là phục hồi và quản lý rừng phòng hộ theo hướng phát triển bền vững.
Dựa trên kết quả nghiên cứu về đặc trưng lâm học và mối quan hệ không gian của các loài cây gỗ ưu thế trong hai trạng thái rừng lá rộng thường xanh IIIA 1 và IIIA 2, chúng tôi đề xuất một số giải pháp quản lý và phát triển rừng bền vững tại khu vực này.
4.3.1 Một số giải pháp về quản lý bảo vệ
Rừng tại khu vực nghiên cứu là rừng phòng hộ, vì vậy cần thực hiện đúng những quy định của Luật pháp về quản lý rừng phòng hộ
Tăng cường tuyên truyền và giáo dục về bảo vệ rừng thông qua các hình thức đa dạng như họp thôn, hoạt động cộng đồng, pano và tờ rơi Điều này giúp người dân ở vùng đệm nhận thức rõ hơn và tích cực tham gia vào công tác bảo vệ rừng.
Rà soát và bổ sung quy chế bảo vệ rừng phù hợp với điều kiện kinh tế, xã hội và phong tục tập quán địa phương là cần thiết Cần phối hợp với chính quyền các xã để thúc đẩy quản lý và bảo vệ rừng thông qua việc đưa hoạt động bảo vệ rừng vào hương ước của thôn, bản, từ đó tạo điều kiện cho người dân chủ động tham gia bảo vệ rừng phòng hộ trong khu vực.
4.3.2 Một số giải pháp lâm sinh
Dựa trên kết quả phân tích mật độ, tổ thành và quan hệ không gian của hai trạng thái rừng, cần thực hiện một số giải pháp lâm sinh nhằm quản lý và phát triển rừng bền vững trong khu vực.
Để quản lý các cây cùng loài phân bố dạng cụm, cần thực hiện việc tỉa thưa những cây bị sâu bệnh nhằm giảm thiểu sự cạnh tranh giữa chúng Điều này không chỉ giúp duy trì sức sống cho các thế hệ cây mới mà còn đảm bảo độ che phủ cho khu vực rừng.
Để thúc đẩy khả năng tái sinh và phát tán của các loài cây khác nhau trong điều kiện môi trường không đồng nhất, cần thực hiện khoanh nuôi và tỉa thưa cây bị sâu bệnh, đồng thời chú ý đến các loài cạnh tranh Các hoạt động này cần được cán bộ kỹ thuật thiết kế, hướng dẫn và giám sát chặt chẽ theo các biện pháp kỹ thuật đã quy định, nhằm bảo vệ cây tái sinh hiện có dưới tán rừng và duy trì cấu trúc tầng thứ của rừng tại khu vực.
KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ
1.1 Về một số đặc trƣng cấu trúc tầng cây cao trạng thái rừng IIIA 1 và trạng thái rừng IIIA 2
Mật độ cây gỗ trong trạng thái rừng IIIA 1 đạt 1134 cây/ha, với loài Trâm vỏ đỏ có mật độ cao nhất là 222 cây/ha Tiếp theo là loài Cò ke với 109 cây/ha và Trâm trắng với 112 cây/ha Bời lời vàng cũng góp mặt trong hệ sinh thái này với mật độ đáng chú ý.
87 cây/ha và 55 loài cây gỗ khác với mật độ là 604 cây/ha
Mật độ cây gỗ trong trạng thái rừng IIIA 2 đạt 978 cây/ha, bao gồm các loài như Trâm vỏ đỏ với 126 cây/ha, Bời lời vàng 98 cây/ha, Trâm trắng 108 cây/ha, Cò ke 75 cây/ha, Vạng trứng 54 cây/ha, cùng với 56 loài khác có mật độ 517 cây/ha.
+ Trạng thái rừng IIIA 1 tổ thành loài cây theo chỉ số quan trọng IV% nhƣ sau: 15.44Trvđ + 11.65Ck + 8.08Trtr + 6.91Blv + 57.92 LK
Chú thích: -Trvđ: Trâm vỏ đỏ -Ck: Cò ke - LK: Loài khác
- Blv: Bời lời vàng -Trtr: Trâm trắng
+ Trạng thái rừng IIIA 2 tổ thành loài cây theo chỉ số quan trọng IV% nhƣ sau:
10.73Trvđ + 9.63Blv + 8.07Trtr + 8.42Ck + 7.83Vtr + 55,32 LK
Chú thích: -Trvđ: Trâm vỏ đỏ -Blv: Bời lời vàng -Trtr: Trâm trắng
-Ck: Cò ke -Vtr: Vạng trứng -LK: Loài khác
- Phân bố số cây theo đường kính
Phân bố số cây theo cỡ đường kính ở trạng thái rừng IIIA 1 và IIIA 2 cho thấy dạng đỉnh lệch trái với xu hướng giảm, trong đó cỡ kính chủ yếu tập trung từ 15-20 cm và được mô tả tốt bằng phân bố Weibull Điều này chỉ ra rằng quần xã ở cả hai trạng thái rừng đang trong giai đoạn phát triển Đặc biệt, ở trạng thái rừng IIIA 2, số cây có đường kính ngang ngực lớn hơn 60 cm vượt trội hơn so với trạng thái rừng IIIA 1.
Đa dạng sinh học ở hai trạng thái rừng IIIA 1 và IIIA 2 không có sự khác biệt rõ ràng, với chỉ số H (Shannon-Wiener) xấp xỉ 1 và chỉ số D (Simpson) lần lượt là 0,942 và 0,953 Cả hai trạng thái đều cho thấy sự đa dạng sinh học cao, tuy nhiên có sự khác biệt lớn về số lượng giữa các loài cây gỗ Các loài cây chiếm ưu thế trong hai trạng thái rừng bao gồm Trâm vỏ đỏ (S zeylanicum), Trâm trắng (S wightianum), Bời lời vàng (L vang) và Cò ke (M paniculata).
1.2 Quan hệ không gian cùng loài, khác loài
Mô hình điểm không gian đã được áp dụng để phân tích quan hệ cùng loài và khác loài trong quần xã thực vật tại 02 ô tiêu chuẩn (OTC) 1 ha ở hai trạng thái rừng lá rộng thường xanh tại huyện A Lưới, tỉnh Thừa Thiên Huế Nghiên cứu đã chỉ ra ảnh hưởng của môi trường sống không đồng nhất đến phân bố và quan hệ không gian của các loài cây chiếm ưu thế Kết quả cho thấy sự tương tác phức tạp giữa các loài cây trong môi trường rừng.
Quan hệ không gian giữa các loài cây không bị tác động bởi môi trường sống Các loài cây ưu thế như Trâm vỏ đỏ, Trâm trắng, Bời lời vàng và Cò ke đều phân bố thành cụm với khoảng cách từ 0-20 m ở cả hai trạng thái rừng IIIA 1 và IIIA 2 Trong khi đó, loài Vạng trứng có phân bố ngẫu nhiên trong trạng thái rừng IIIA 2.
Quan hệ không gian giữa các loài trong rừng IIIA1 bao gồm tương hỗ, cạnh tranh và độc lập Trong khi đó, ở trạng thái rừng IIIA2, chỉ có quan hệ tương hỗ và độc lập được ghi nhận trong khoảng cách dưới 30 m.
Các phân tích về quan hệ không gian của các loài cây cho thấy rằng:
- Phân bố dạng cụm là do khả năng phát tán hạn chế của loài chứ không phải do điều kiện môi trường không đồng nhất
Ba lý thuyết quan trọng trong sinh thái loài, bao gồm phát tán hạn chế, lý thuyết trung lập và cơ chế bảo vệ nhóm loài, đã được chứng minh là có khả năng điều tiết phân bố và quan hệ không gian của các loài cây trong trạng thái rừng nghiên cứu.
2 TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ