TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN C ỨU 5
1 1 Các khái ni ệ m về cháy r ừng và nh ững quan ni ệ m về tái sinh ph ục hồ i r ừng sau cháy
1 1 1 Khái niệm về cháy rừng
Theo Tổ chức Nông Lương Liên hợp Quốc (FAO, 2019), cháy rừng là hiện tượng cháy lan truyền trong rừng mà không có sự kiểm soát của con người Hiện tượng này gây ra nhiều tổn thất về tài nguyên rừng, môi trường, và ảnh hưởng đến những giá trị mà thiên nhiên mang lại.
- Theo Ph ạ m Ngọc Hưng (2001), Bế Minh Châu và Phùng Văn Khoa,
2002) "Cháy r ừng là nh ững đám cháy được phát sinh và lan tràn, tiêu hủ y sinh v ậ t trong r ừng"
Theo Luật Lâm nghiệp Lào năm 2019, cháy rừng được định nghĩa là những đám cháy xảy ra trong rừng mà không có sự kiểm soát của con người Những vụ cháy này gây ra nhiều tổn thất đối với tài nguyên thiên nhiên rừng, bao gồm động thực vật, vi sinh vật, đất và nước.
Hiện nay, các quốc gia trên thế giới thường phân loại cháy rừng theo hai cách khác nhau, tùy thuộc vào từng quốc gia cụ thể.
Cháy rừng được phân loại theo kiểu cháy thành ba loại chính: (1) Kiểu cháy mặt, (2) Kiểu cháy tán, và (3) Kiểu cháy ngầm (Phạm Ngọc Hưng, 2001; Bế Minh Châu, 2012).
(ii) Phân lo ạ i cháy r ừng theo c ấp độ cháy: theo cách phân lo ạ i, cháy r ừng đượ c chia ra làm 4 cấp độ cháy gồ m: (1) C ấ p không cháy; (2) C ấ p cháy th ấp;
(3) Cấp cháy trung bình và (4) C ấp cháy cao (Key và Benson, 2003)
Theo Luật Lâm nghiệp Lào 2019, các thuật ngữ liên quan đến đánh giá tác hại của cháy rừng được quy định rõ ràng Mức độ tác hại của vụ cháy được phân loại theo ba cấp độ: (1) Cấp cháy thấp; (2) Cấp cháy trung bình; và (3) Cấp cháy cao, bên cạnh đó còn có cấp số 0 cho những khu vực không bị cháy (Quốc hội Lào, 2018).
Theo luận án, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng sau cháy dựa trên mức độ cháy rừng theo cấp độ cháy của phụ chương Luật Lâm nghiệp Lào Mục tiêu là đánh giá đặc trưng biến động cấu trúc và quá trình tái sinh của 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, đặc biệt là phục hồi rừng sau cháy, là quá trình khôi phục cấu trúc và sản lượng rừng đến trạng thái gần giống như ban đầu trước khi xảy ra cháy Trong quá trình này, có ba thuật ngữ quan trọng được sử dụng: (i) Khôi phục/tái tạo (restoration); (ii) Phục hồi (rehabilitation); và (iii) Cải tạo.
Thuật ngữ "rehabilitation" đề cập đến việc phục hồi hệ sinh thái rừng đến một mức độ bền vững nào đó, nhưng không nhất thiết phải giống như hệ sinh thái ban đầu Thực tế, việc tái tạo rừng theo quan điểm "restoration" một cách tuyệt đối là rất khó khăn, vì yêu cầu thời gian dài để phục hồi trạng thái rừng ban đầu do những thay đổi sâu sắc về các quá trình vật chất và năng lượng ở rừng thứ sinh.
"Rehabilitation" được công nhận rộng rãi trong nghiên cứu phục hồi rừng thứ sinh nghèo, với quan điểm thực tế hơn không chỉ nhằm khôi phục nguyên trạng hệ sinh thái ban đầu mà còn hướng tới việc đưa rừng đến trạng thái ổn định và nâng cao sản lượng lâm phần Hiện nay, vấn đề phục hồi rừng, bao gồm cả phục hồi rừng sau cháy, đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học và tổ chức, với ba nhóm quan điểm chính về quá trình phục hồi rừng.
M ột là, ph ục hồ i r ừng là đưa đến tr ạng thái hoàn ch ỉ nh, ti ệ m cậ n tr ạng thái trướ c khi bị tác độ ng
Hệ sinh thái rừng cần được phục hồi đến một mức độ bền vững nhất định, thông qua các phương pháp tự nhiên, nhân tạo hoặc kết hợp cả hai Tuy nhiên, việc phục hồi này không nhất thiết phải giống hệt như hệ sinh thái ban đầu Đây là quan điểm được nhiều người đồng tình.
Theo Tổ chức Cây gỗ Nhiệt đới Thế giới (ITTO, 2002), phục hồi rừng bằng kỹ thuật khoanh nuôi là quá trình nâng cao sự đa dạng sinh học và cấu trúc của hệ sinh thái rừng Quá trình này bao gồm việc bảo vệ rừng không bị tác động và áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh, như xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp với trồng bổ sung, nhằm cải thiện sản lượng của rừng.
Quá trình phục hồi rừng, theo David Lamb (2003), có thể tạo ra cấu trúc và sản lượng của hệ sinh thái tương đương với hệ sinh thái nguyên sinh, nhưng mức độ đa dạng sinh học không thể đạt được mức đó, với E luôn thấp hơn A Theo thời gian, một hệ sinh thái mới tại các điểm D (D1, D2 và E) có thể gia tăng số lượng các loài cây hướng tới điểm A, dưới ảnh hưởng của sự xâm nhập từ các loài lân cận Để thúc đẩy quá trình phục hồi rừng, con người có thể áp dụng các biện pháp kỹ thuật, bao gồm việc thúc đẩy tái sinh tự nhiên cũng như tái sinh có trồng bổ sung hoặc nuôi dưỡng rừng.
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
Bài viết tập trung vào việc xác định nguyên nhân và yếu tố rào cản trong quá trình phục hồi rừng Nghiên cứu của Tổ chức Gỗ Nhiệt đới Thế giới (ITTO 2002) chỉ ra rằng, khu vực đất rừng đã bị thoái hóa, với hàm lượng chất dinh dưỡng thấp và cấu trúc kém, dẫn đến sự phát triển của mầm bệnh và xói mòn nghiêm trọng do hỏa hoạn Để phục hồi rừng hiệu quả, cần xác định ảnh hưởng của các yếu tố gây mất rừng như hỏa hoạn và nỗ lực loại bỏ chúng Quan điểm này mang lại nhận thức mới về phục hồi rừng, liên kết quá trình này với yếu tố xã hội, đặc biệt là vai trò của con người tại các nước nhiệt đới.
D ựa trên quan niệ m trên, lu ận điể m v ề cơ sở khoa họ c phụ c hồi rừng sau cháy đố i v ới lu ận án là:
Mức độ biến đổi hoàn cảnh rừng sau cháy tại kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim bao gồm ba khía cạnh chính: (i) Biến đổi về đất rừng với các chỉ tiêu lý học, hóa học và sinh vật đất; (ii) Biến đổi về môi trường rừng như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm không khí; và (iii) Biến đổi về cấu trúc rừng với các chỉ tiêu mật độ tầng cây cao, mật độ cây tái sinh, tầng thứ và thành phần loài cây Từ thực trạng biến động sau cháy, có thể phân cấp độ cháy thành ba mức: cấp cháy thấp, cấp cháy trung bình và cấp cháy cao.
Phục hồi rừng sau cháy là một quá trình quan trọng dựa trên biến động môi trường rừng và khả năng phục hồi theo từng cấp độ cháy Đối với cấp độ cháy thấp, khi rừng còn lại tương đối, cần áp dụng biện pháp khoanh nuôi và xúc tiến tái sinh tự nhiên Ở cấp độ cháy trung bình, khi rừng bị phá hủy dưới 80%, biện pháp chặt nuôi dưỡng, vệ sinh rừng và phục hồi rừng tự nhiên sẽ được thực hiện Còn đối với cấp độ cháy cao, khi rừng bị phá hủy trên 80%, cần triển khai các biện pháp tạo rừng mới như gieo sạ hoặc trồng mới.
ỰC NGHIÊN C ỨU 25
KẾT QUẢ NGHIÊN C ỨU VÀ THẢ O LUẬN 53
3 1 Hi ệ n trạ ng r ừng và cháy rừng khu vực nghiên c ứu
3 1 1 Diện tích, phân loại các loại rừng và một số chỉ tiêu đặc trưng lâm phần trên các trạng thái chính
(i) Di ệ n tích, phân lo ại các loạ i r ừng trong khu r ừng phòng h ộ
Kết quả điều tra cho thấy diện tích và hiện trạng các kiểu rừng trong khu phòng hộ được xác định dựa trên thành phần loài cây, đồng thời đối chiếu và so sánh với số liệu báo cáo về tài nguyên rừng của Cục Lâm nghiệp - Bộ Nông Lâm nghiệp Lào năm 2019 Tỷ lệ diện tích nguồn tài nguyên đất và phân bố một số kiểu rừng trong khu phòng hộ được thể hiện rõ ràng trong hình 3.
Hình 3 1 Tỷ lệ các trạng t hái rừng khu rừng phòng hộ Nam Ngưm
T ừ vi ế t t ắt trong hình: 1 HGCLK - LR: Diệ n tích r ừ ng h ỗn giao cây lá kim v ới cây lá r ộng; 2 LRTX: Di ệ n tích r ừng lá r ộng thường xanh; 3 TN -
LRTX: Diện tích rừng tre nứa kết hợp với cây lá rộng thường xanh và 4 loại tài nguyên như đá, đất Bên cạnh đó, còn có diện tích trảng cỏ, núi đá và đất trống bỏ hoang.
Khu rừng phòng hộ có tổng diện tích 217.195 ha, trong đó rừng hỗn giao giữa cây lá kim và cây lá rộng chiếm 60% với 130.317 ha Rừng cây lá rộng thường xanh có diện tích 32.579,3 ha, tương đương 15%, trong khi rừng hỗn giao tre, nứa với cây lá rộng chiếm 10% với 21.718 ha Diện tích còn lại bao gồm đất trống chưa sử dụng, núi đá và trảng cỏ.
Trên bản đồ trạng thái (xem phụ lục 3.1), các kiểu rừng, đất rừng, đất thổ cư và sông suối trong khu rừng phòng hộ được thể hiện rõ ràng.
V ới Kiể u r ừng hỗ n giao cây lá kim v ớ i cây lá r ộng là ch ủ y ếu, đây là ki ể u r ừng thường có kh ả năng xảy ra cháy r ừng
Hàng năm, khu rừng phòng hộ thường xuyên xảy ra các vụ cháy, đặc biệt là vụ cháy năm 2016 đã thiệt hại khoảng 200ha rừng lá rộng thường xanh Rừng tre nứa trong khu vực này rất hiếm gặp tình trạng cháy, và khi có cháy xảy ra, mức độ gây hại thường nhỏ và dễ kiểm soát hơn Do đó, luận án này tập trung nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của kiểu rừng hỗn giao giữa cây lá kim và cây lá rộng.
(ii) Mộ t số chỉ tiêu đặc trưng cấ u trúc trên các ki ể u r ừng trong khu r ừng phòng hộ
Kết quả điều tra về một số nhân tố điều tra lâm phần được tổng hợp trong bảng 3 1
Bảng 3 1 C hỉ tiêu bình quân của một số nhân tố điều tra lâm phần trên các kiểu rừng
Rừng HG tre nứa (chỉ tính cây gỗ)
Trong bảng 31, các từ viết tắt được sử dụng bao gồm HGLKLR, đại diện cho rừng hỗn giao giữa cây lá kim và lá rộng, LRTX chỉ lá rộng thường xanh, và HG là viết tắt của hỗn giao với độ lệch chuẩn (± SD).
Kết quả trên bảng 3 1 trên cho thấy:
Rừng HGLKLR có trữ lượng cây đứng bình quân đạt 179,522 m³/ha, với chiều cao vút ngọn trung bình là 12,83 m và đường kính ngang ngực bình quân là 18,71 cm Tổng tiết diện ngang của rừng đạt 27,925 m²/ha, trong đó tỷ lệ cây có phẩm chất từ trung bình đến tốt chiếm 85,76%, còn lại 14,24% là cây có phẩm chất xấu.
Rừng LRTX có trữ lượng cây đứng đạt 159,833 m³/ha, với chiều cao trung bình 11,11 m và đường kính ngang ngực bình quân 16,38 cm Tổng tiết diện ngang của rừng đạt 14,60 m²/ha, trong đó trữ lượng bình quân là 79,83 m³/ha Tỷ lệ cây có phẩm chất từ trung bình đến tốt chiếm 93,64%, trong khi tỷ lệ cây có phẩm chất xấu là 6,36%.
Rừng HG tre nứa có chiều cao trung bình đạt 10,59 m và đường kính ngang ngực trung bình là 12,59 cm Tổng tiết diện ngang của rừng đạt 9,58 m²/ha, với trữ lượng bình quân 30,99 m³/ha chỉ tính cho cây gỗ Tỷ lệ cây có phẩm chất từ trung bình đến tốt đạt 88,60%, trong khi tỷ lệ cây có phẩm chất xấu là 11,40%.
Các chỉ tiêu cấu trúc rừng hiện tại được sử dụng làm cơ sở để so sánh với các chỉ tiêu cấu trúc của khu rừng sau cháy.
- Thành ph ần loài và loài ưu thế trên các kiể u rừng
Kết quả điều tra tại khu rừng phòng hộ Nam Ngưm cho thấy sự đa dạng về thành phần loài cây trên ba kiểu rừng Số lượng loài cây được ghi nhận và tính chỉ số quan trọng của từng loài đã được thực hiện để thiết lập công thức tổ thành, nhằm xác lập những loài ưu thế trong khu vực.
Tổng số loài thực vật được ghi nhận trong khu vực này là 48 loài, trong đó các loài chính bao gồm Thông hai lá (Pinus merkusii) hay còn gọi là Paek sorng bai, Quế lợn (Cinnamomum iners) với tên tiếng Lào là Sa chouang, và Hoàng đàn giả (Dacrydium elatum) được biết đến với tên Hing horm.
Tổng cộng có 48 loài thực vật được ghi nhận thuộc 29 họ khác nhau Trong đó, họ Dẻ (Fabaceae) chiếm ưu thế với 6 loài, tiếp theo là họ Thông (Pinaceae) với 2 loài và họ Thông tre (Podocarpaceae) với 3 loài.
- Ch ỉ s ố quan tr ọ ng loài
Trong khu vực nghiên cứu rừng HGLKLR, có tổng cộng 48 loài thực vật được ghi nhận, trong đó có 5 loài có chỉ số quan trọng (IV) đạt ≥ 5% Những loài này bao gồm Thông hai lá (Pinus merkusii), Quế lợn (Cinnamomum iners), Hoàng đàn giả (Dacrydium elatum), Côm lá kèm (Elaeocarpus stipularis) và Dẻ gia nhím (Castanopsis tribuloides) Những loài này chiếm ưu thế trong hệ sinh thái rừng phòng hộ, cho thấy sự phong phú và đa dạng của thảm thực vật tại đây.
Dựa vào chỉ số quan trọng loài, công th ức tổ thành loài cây trên rừngHGLKLR được thiết lập như sau:
12,5Thl + 9,55Ql + 8,1Hđg + 7,38Clk + 5,27Dgn + 57,20CLK (3 1)
Trong đó: Thbl: Thông hai lá; Ql: Quế l ợn; Hđg: Hoàng đàn giả ; Clk:
Côm lá kè; Dgn: D ẻ gai nhím; và CLK: Các loài khá
Như vậ y, r ừng HGLKLR, loài cây đồng ưu th ế là: Thông ha lá, Quế lơn , Hoàng đả n giả , Côm lá kèm và D ẻ gai nhím
Rừng LRTX ghi nhận tổng cộng 51 loài thực vật, trong đó các loài chính bao gồm Trâm mốc (Syzygium cumini), Vối thuốc răng cưa (Schima wallichii) và Pơ mu (Fokienia hodginsii).