Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm góp phần duy trì, bảo vệ tính đa dạng sinh học tại Vườn Quốc gia Hoàng Liên theo hướng phát triển bền vững. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của luận văn này!
Trên thế giới
1.1.1 Tình hình nghiên cứu về cháy rừng
Năm 1997, Tổ chức WWF đã công bố báo cáo “Năm thế giới bốc cháy” khi mà nhiều diện tích rừng trên toàn cầu bị thiệt hại nghiêm trọng do cháy rừng, gây tổn thất lớn về sinh thái, đa dạng sinh học và kinh tế Cụ thể, tại Brazil, khoảng 3.300.000 ha đất bị cháy, trong đó 1.500.000 ha là rừng nhiệt đới Amazon; đồng thời, khu vực phía Bắc Mexico và Trung Mỹ cũng ghi nhận 1.500.000 ha rừng bị thiêu rụi Cháy rừng không chỉ tác động xấu đến môi trường và nền kinh tế mà còn đe dọa tính mạng và cuộc sống của hàng triệu người trong khu vực.
Năm 1999, hạn hán nghiêm trọng ở các tỉnh miền Nam, Tây Nam, Đông và Bắc Trung Quốc đã dẫn đến nhiều vụ cháy rừng, làm thiệt hại khoảng 12.000 ha rừng Theo thống kê từ Cơ quan quản lý rừng Trung Quốc, chỉ trong hai tháng đầu năm đã xảy ra hơn 2.000 vụ cháy, gây ra cái chết cho 33 người.
Năm 1999, nhiều vùng ở Châu Mỹ Latinh trải qua khô hạn kéo dài, gây nguy hiểm cho rừng Amazon tại bang Roraima, nhưng mưa đã giúp giảm thiểu thiệt hại do cháy rừng Hàn Quốc đã phân chia các vùng đất tự nhiên thành 16 vùng sinh thái để đánh giá nguy cơ cháy rừng, dựa trên các yếu tố như vĩ độ, kinh độ, nhiệt độ trung bình mùa và lượng mưa theo mùa Dữ liệu khí hậu được thu thập từ 28 Trung tâm Dự báo thời tiết và 40 trạm quan trắc trong giai đoạn 1961-1990 Trong số các vùng sinh thái, rừng ở ba miền ven biển như Kangwon, Woolyong và Hyung-Taewha có nguy cơ cháy rừng cao do lượng mưa thấp vào mùa xuân và gió thay đổi đột ngột Điều kiện khí tượng này tạo điều kiện cho cháy rừng lan rộng nhanh chóng Một ví dụ điển hình là đám cháy lớn xảy ra vào tháng 4/1996 tại Kosung, Kangwon, gây thiệt hại 3.762 ha rừng.
Cháy rừng là hiện tượng ôxy hoá các vật liệu hữu cơ từ rừng ở nhiệt độ cao, xảy ra khi có đủ ba yếu tố: nguồn nhiệt, ôxy và vật liệu cháy, được gọi là tam giác lửa Sự hình thành, phát triển hoặc ngăn chặn cháy rừng phụ thuộc vào đặc điểm của các yếu tố này Do đó, các biện pháp phòng chống cháy rừng nhằm tác động vào ba yếu tố này để ngăn chặn và giảm thiểu quá trình cháy.
Các nhà khoa học phân loại cháy rừng thành ba loại chính: (1) cháy dưới tán cây, xảy ra khi lớp cây bụi, cỏ khô và cành lá trên mặt đất bị cháy; (2) cháy tán rừng, khi lửa lan nhanh giữa các tán cây; và (3) cháy ngầm, diễn ra chậm rãi dưới mặt đất trong lớp thảm mục hoặc than bùn Trong một đám cháy rừng, có thể xảy ra đồng thời nhiều loại cháy khác nhau, do đó, các biện pháp phòng và chữa cháy sẽ được điều chỉnh theo từng loại cháy cụ thể.
Nghiên cứu chỉ ra ba yếu tố chính ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển cháy rừng, bao gồm thời tiết, loại rừng và hoạt động kinh tế xã hội của con người Thời tiết, đặc biệt là lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí, quyết định tốc độ bốc hơi và độ ẩm vật liệu cháy, từ đó ảnh hưởng đến khả năng bén lửa và lan tràn của đám cháy Loại rừng tác động đến tính chất vật lý, hóa học và phân bố của vật liệu cháy, ảnh hưởng đến loại cháy và tốc độ lan truyền của nó Các hoạt động kinh tế xã hội như nương rẫy, săn bắn và du lịch cũng ảnh hưởng đến mật độ và phân bố nguồn lửa khởi đầu cho các đám cháy Các biện pháp phòng chống cháy rừng thường được xây dựng dựa trên phân tích ba yếu tố này trong bối cảnh địa phương cụ thể.
1.1.2 Nghiên cứu khả năng phục hồi rừng sau cháy
Hiện nay, chưa có nghiên cứu nào đi sâu vào khả năng phục hồi của rừng sau cháy, mà chỉ tập trung vào khả năng tái sinh của cây rừng và khả năng chống chịu lửa của thực vật Các công trình nghiên cứu về tái sinh rừng đã được thực hiện bởi nhiều tác giả như Richards.P.W (1952), Bernard Rollet (1974), Van Steenis (1956), P.E Odum (1975), Taylor (1954), Brnard (1955), M.Loechau (1997), Các tác giả này đã giải quyết nhiều vấn đề liên quan đến tái sinh rừng, bao gồm đặc điểm phân bố của cây tái sinh, đặc điểm tái sinh của rừng mưa nhiệt đới, cân bằng sinh thái, khả năng tự duy trì và tự điều chỉnh, cũng như khả năng chống chịu với biến đổi và duy trì trạng thái cân bằng.
Năm 1938, A Obrevin nhận định rằng cây con của các loài ưu thế trong rừng mưa rất hiếm, tạo nên hiện tượng “không bao giờ sinh con đẻ cái” của cây mẹ Tổ thành tầng cây mẹ và cây con thường khác biệt, dẫn đến sự biến đổi không đồng nhất giữa các vùng Do đó, tổ thành loài cây trong rừng mưa không ổn định về không gian và thời gian Mặc dù tác giả đưa ra lý luận về bức khảm tái sinh, nhưng phần giải thích cho các hiện tượng này còn hạn chế và thiếu tính thuyết phục, đặc biệt khi áp dụng vào các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm điều khiển tái sinh phục vụ mục đích kinh doanh.
Theo Bava (1954), Budowski (1956) và Katinot (1965), các nghiên cứu ở châu Á cho thấy rằng dưới tán rừng nhiệt đới có một lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế đáng kể Do đó, việc áp dụng các biện pháp lâm sinh là rất cần thiết để bảo vệ và phát triển những cây tái sinh này trong môi trường rừng.
Khi nghiên cứu đánh giá về chất lượng tái sinh của rừng, M.Loechau
Năm 1997, một số đề nghị đã được đưa ra để đánh giá khả năng tái sinh của khu rừng thông qua phương pháp điều tra ngẫu nhiên, trừ những trường hợp đặc biệt có thể dựa vào nhận xét tổng quát về mật độ tái sinh Các dữ liệu thu thập được sẽ là cơ sở cho quyết định trong các kế hoạch lâm sinh cụ thể, đặc biệt là việc xác định mức độ cần thiết của việc chăm sóc rừng và cường độ chăm sóc phù hợp Ngoài ra, tác giả cũng nhấn mạnh những chỉ tiêu cần điều tra như mật độ, chất lượng cây tái sinh và đường kính ngang ngực của các cây có giá trị kinh tế lớn, với kích thước từ 1cm đến 12,6cm.
Trong nghiên cứu tái sinh rừng, các yếu tố như ánh sáng, độ ẩm đất, cấu trúc quần thụ cây bụi và thảm thực vật tươi có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh Nghiên cứu của G Baur đã chỉ ra tầm quan trọng của những yếu tố này trong việc hỗ trợ sự phát triển của rừng.
Nghiên cứu năm 1976 trong rừng mưa nhiệt đới chỉ ra rằng ánh sáng có vai trò quan trọng trong sự phát triển của cây con và sự nảy mầm Tầng cỏ và cây bụi cũng ảnh hưởng đến cây tái sinh thông qua việc thu nhận ánh sáng và chất dinh dưỡng Các khu rừng thưa và đã bị khai thác nhiều tạo ra khoảng trống lớn, tạo điều kiện cho cây bụi phát triển mạnh mẽ Ghent.A.W (1969) đã chỉ ra rằng các yếu tố như thảm mục, chế độ thủy nhiệt và tầng đất mặt đều có mối liên hệ khác nhau với quá trình tái sinh rừng.
Nghiên cứu của Lloret & Vila (2003), Pausas và cộng sự (2004), cùng Arnan và cộng sự (2007) chỉ ra rằng quá trình tái sinh thảm thực vật sau cháy diễn ra mạnh mẽ và phụ thuộc nhiều vào tình trạng thảm thực vật trước khi xảy ra cháy.
Nghiên cứu của nhóm Catalan, được công bố trên Science Daily, đã chỉ ra rằng sự thay đổi tập tính của quần thể động vật sau vụ cháy rừng ở Sant Llorenç del Munt i l'Obac Natural Park, Catalonia, diễn ra vào tháng 8/2003, cho thấy sự xuất hiện của các loài nhuyễn thể là dấu hiệu phục hồi của rừng Quá trình phục hồi sau cháy rừng không gây hại đến các loài động vật nhạy cảm với môi trường đất và cấu trúc thảm thực vật Tuy nhiên, cháy rừng đã làm thay đổi đáng kể điều kiện sống, bao gồm cấu trúc thảm thực vật và đất, ảnh hưởng đến sự hình thành cấu trúc loài của ngành thân mềm.
Các nghiên cứu về tái sinh rừng đã làm rõ các phương pháp nghiên cứu và quy luật tái sinh tự nhiên ở nhiều vùng, đồng thời chỉ ra các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình này Những nguyên lý chung được xác định giúp xây dựng phương thức xúc tiến tái sinh rừng hiệu quả, cũng như hiểu rõ các biến đổi của rừng sau khi bị cháy Từ những kiến thức này, chúng ta có thể đề xuất các biện pháp lâm sinh hợp lý nhằm quản lý rừng một cách bền vững.
Ở trong nước
Việt Nam hiện có hơn 11,8 triệu ha rừng, với độ che phủ 35,8%, trong đó có 9,8 triệu ha rừng tự nhiên và 2 triệu ha rừng trồng Mặc dù diện tích rừng tăng lên trong những năm gần đây, chất lượng rừng lại suy giảm, với chỉ khoảng 7% là rừng nguyên sinh và gần 70% là rừng thứ sinh nghèo kiệt, dễ xảy ra cháy Hiện nay, khoảng 6 triệu ha rừng, bao gồm rừng thông, tràm, tre nứa, bạch đàn và rừng đặc sản, đang đối mặt với nguy cơ cháy cao Tình hình thời tiết phức tạp và khó lường tại Việt Nam càng làm gia tăng nguy cơ cháy rừng và cháy lớn.
Trong vài thập kỷ qua, Việt Nam đã mất hàng chục ngàn ha rừng mỗi năm, với khoảng 16.000 ha do cháy rừng Từ năm 1963 đến 2002, có hơn 47.000 vụ cháy rừng, gây thiệt hại trên 633.000 ha, chủ yếu là rừng non, trong đó 262.325 ha là rừng trồng và 376.160 ha là rừng tự nhiên Thiệt hại ước tính lên đến hàng trăm tỷ đồng mỗi năm, chưa kể đến những tác động tiêu cực đến môi trường sống, gia tăng lũ lụt ở vùng hạ lưu, giảm đa dạng sinh học, phá vỡ cảnh quan và ảnh hưởng đến an ninh quốc phòng Cháy rừng còn gây tổn hại đến tính mạng và tài sản của con người.
1.2.2 Nghiên cứu khả năng phục hồi rừng sau cháy
Nghiên cứu về khả năng phục hồi của rừng sau cháy tại Việt Nam vẫn còn mới mẻ so với các lĩnh vực khác trong Lâm nghiệp Hiện tại, hầu hết các nghiên cứu chỉ tập trung vào khả năng tái sinh của rừng và các vấn đề chung liên quan đến tái sinh Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu về tái sinh rừng đã được đề cập, nhưng chưa có nhiều tài liệu chuyên sâu về khả năng phục hồi sau cháy.
Từ năm 1962 đến 1969, Viện điều tra quy hoạch rừng đã tiến hành khảo sát tình hình tái sinh tự nhiên ở các tỉnh Yên Bái, Hà Tĩnh, Quảng Bình và Lạng Sơn, với kết quả nổi bật từ công trình điều tra tại vùng sông Hiếu (1962 - 1964) bằng phương pháp đo điển hình Vũ Đình Huề (1975) đã tổng kết kết quả trong báo cáo khoa học, chỉ ra rằng tái sinh tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt Nam có những đặc điểm tương tự như rừng nhiệt đới, với rừng nguyên sinh chứa nhiều loài cây gỗ mềm có giá trị Hiện tượng tái sinh theo đám đã tạo ra sự phân bố không đồng đều của cây trên mặt đất rừng, từ đó tác giả đã xây dựng biểu đánh giá tái sinh cho các đối tượng rừng lá rộng ở miền Bắc.
Vũ Đình Huề (1969) đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành 5 cấp dựa vào mật độ cây tái sinh, trong đó cấp rất tốt được xác định khi có mật độ cây tái sinh vượt mức quy định.
Mật độ cây tái sinh được nghiên cứu với ba cấp độ: cấp tốt đạt 12000 cây/ha, cấp trung bình từ 4000 đến 8000 cây/ha, và cấp xấu có mật độ từ 2000 đến 4000 cây/ha Tuy nhiên, hiện tại, nghiên cứu này chỉ tập trung vào số lượng cây tái sinh mà chưa xem xét các yếu tố khác.
Nghiên cứu của tác giả Vũ Tiến Hinh về đặc điểm tái sinh của rừng tự nhiên chỉ ra rằng cây rừng có khả năng tái sinh liên tục qua nhiều thế hệ, đặc biệt là loài Sau sau, với tốc độ tái sinh ngày càng mạnh theo thời gian Sử dụng phương pháp chặt hết cây gỗ có đường kính ≥ 8cm tại hai ô tiêu chuẩn, tác giả phát hiện rằng phân bố số cây theo đường kính và tuổi đều có dạng phân bố giảm Đối với rừng tự nhiên thứ sinh hỗn giao, số cây tái sinh cũng cho thấy xu hướng phân bố giảm theo tuổi Hệ số tổ thành giữa tầng cây cao và tầng cây tái sinh có mối liên hệ chặt chẽ, cho thấy rằng loài có hệ số tổ thành tầng cây cao lớn thì cũng có hệ số tổ thành tầng tái sinh tương ứng Từ những kết quả này, tác giả đề xuất các biện pháp xúc tiến tái sinh tự nhiên và khuyến nghị sử dụng mối quan hệ giữa hệ số tổ thành của hai tầng cây để xác định hệ số tổ thành của tầng tái sinh.
Nguyễn Thế Hưng (2003) đã chỉ ra rằng trong lớp cây tái sinh tự nhiên ở rừng non phục hồi, các loại cây ưa sáng định cư và có tuổi thọ cao chiếm tỉ lệ lớn, bên cạnh đó, các loài cây chịu bóng như Bứa, Ngát cũng xuất hiện Sự hiện diện với tần số cao của những loài cây ưa sáng mọc nhanh và cây chịu bóng cho thấy dấu hiệu tích cực trong diễn thế rừng Tác giả kết luận rằng khả năng tái sinh của rừng tự nhiên phụ thuộc nhiều vào độ che phủ, mức độ thoái hóa của thảm thực vật, cũng như tác động của con người và tổ thành loài trong quần xã.
Nguyễn Duy Chuyên đã tiến hành nghiên cứu về quy luật phân bố cây tái sinh tự nhiên trong rừng lá rộng thường xanh hỗn loài tại vùng Quỳ Châu, Nghệ An Kết quả cho thấy trong tổng số 13,657 ô đo đếm, có 8,444 ô ghi nhận ít nhất một cây tái sinh Cụ thể, 35% cây tái sinh có chiều cao từ 2m trở lên, 80% có nguồn gốc từ hạt, 20% từ chồi, và 47% cây tái sinh được đánh giá là chất lượng tốt Ngoài ra, 37% cây có chất lượng trung bình, trong khi 16% cây có chất lượng kém Nghiên cứu chỉ ra rằng cây tái sinh tự nhiên trong khu vực này có sự phân bố đa dạng về chiều cao, nguồn gốc và chất lượng.
Trong nghiên cứu, có 46 loài cây thuộc 22 họ, bao gồm 24 loài có giá trị kinh tế cao và 22 loài có giá trị kinh tế thấp Hai loài cây ràng ràng và máu chó có tần số xuất hiện lớn nhất, trên 20% Về số lượng cây tái sinh, rừng giàu chất lượng tốt (rừng loại IV và IIIB) có số lượng cây tái sinh cao nhất, từ 3200 đến 4000 cây/ha, trong khi rừng nghèo chỉ có 1500 cây/ha (rừng IIIA1) Đặc biệt, trong rừng thuần tre nứa, số cây lá rộng tái sinh tự nhiên thấp nhất, chỉ đạt 527 cây/ha Tại rừng trung bình (IIIA2), cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố Poisson, trong khi các loại rừng khác có phân bố cụm.
Vào năm 2003, Kiều Thị Dương đã thực hiện nghiên cứu về khả năng tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên dưới tán rừng Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana Lamb) tại VQG Tam Đảo – Vĩnh Phúc, mang lại những kết quả quan trọng cho việc phát triển cây tái sinh Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn còn hạn chế do chưa xác định rõ mối quan hệ giữa các yếu tố hoàn cảnh như vị trí tương đối, độ dốc và hướng phơi với các đặc điểm cấu trúc của cây tái sinh, dẫn đến kết quả chưa đầy đủ và cụ thể.
Năm 2000, Lê Đình Thuận đã nghiên cứu khả năng phục hồi của rừng Keo tai tượng (Acacia mangium willd) sau cháy tại VQG Ba Vì – Hà Tây, cho thấy tỉ lệ cây tốt giảm 16,1% và tỉ lệ cây xấu tăng 8,2% Sau cháy, lớp cây bụi phục hồi nhanh chóng, trong khi lớp cây tái sinh dưới tán phục hồi chậm hơn, với mật độ và chiều cao trung bình thấp hơn so với khu vực chưa bị cháy Nghiên cứu cũng phát hiện ba loài cây ưa sáng như Dâu da đất, Thành ngạnh, và Thẩu tấu đang dần chiếm ưu thế và phát triển mạnh, tạo cơ sở cho việc tìm ra loài cây trồng trên băng cản lửa Tuy nhiên, đề tài chỉ tập trung vào đám cháy ở lâm phần Keo tai tượng thuần loài, tuổi 9, nên vẫn còn một số hạn chế cần khắc phục.
Trong các nghiên cứu hiện nay, chủ yếu tập trung vào tái sinh rừng tự nhiên do khai thác hoặc tái sinh nhân tạo nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế, trong khi vấn đề tái sinh rừng tự nhiên sau cháy chỉ được đề cập trong một vài nghiên cứu Nghiên cứu về tái sinh rừng sau cháy là cần thiết để phục hồi nguồn tài nguyên rừng và đánh giá khả năng chống chịu của các loài cây đối với lửa cũng như khả năng tái sinh của chúng.
Năm 2010, Nguyễn Đình Thành đã thực hiện nghiên cứu về các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm giảm thiểu nguy cơ cháy rừng trồng ở Bình Định Nghiên cứu chỉ ra rằng cháy rừng ảnh hưởng đến các nguồn tài nguyên rừng như đất, thực vật, động vật và sinh vật đất, tuy nhiên mức độ ảnh hưởng không cao.
1.2.3 Nghiên cứu ở VQG Hoàng Liên
Lửa rừng là mối nguy hiểm lớn, đặc biệt ở các khu vực giáp ranh với khu dân cư Năm 2010, cháy rừng đã thiêu rụi hơn 700ha rừng tự nhiên tại VQG Hoàng Liên Hiện tại, các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào tác động của cháy rừng đối với hệ sinh thái, như tổn thất về gỗ và nguồn thực phẩm Tuy nhiên, vẫn chưa có nghiên cứu nào đánh giá ảnh hưởng của cháy rừng đến các nguồn tài nguyên như động vật đất và vi sinh vật đất, cũng như khả năng phục hồi của rừng sau khi bị cháy.
Mục tiêu nghiên cứu
Góp phần duy trì, bảo vệ tính đa dạng sinh học tại Vườn Quốc gia Hoàng Liên theo hướng phát triển bền vững
- Đánh giá được những ảnh hưởng của cháy rừng đến tài nguyên thực vật rừng, đất rừng và sinh vật đất tại vườn quốc gia Hoàng Liên
- Đánh giá được khả năng phục hồi rừng sau cháy tại vườn quốc gia Hoàng Liên
- Đề xuất được một số giải pháp nâng cao khả năng phục hồi rừng sau cháy theo hướng bền vững và hiệu quả.
Đối tượng nghiên cứu
- Tài nguyên đất, thực vật, sinh vật đất ở rừng sau khi bị cháy
- Thời gian thực hiện từ tháng 7 năm 2010 đến tháng 5 năm 2011.
Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm rừng và tình hình cháy r ừng tại VQG Hoàng Liên
- Nghiên cứu tác động của cháy rừng đến tài nguyên thực vật rừng:
+ Đặc điểm tầng cây cao trước và sau cháy
+ Độ tàn che, che phủ của thảm thực vật trước và sau cháy
+ Đặc điểm tầng cây tái sinh trước và sau cháy
- Nghiên cứu tác động của cháy rừng tới tài nguyên đất và sinh vật đất
- Nghiên cứu đánh giá khả năng phục hồi rừng sau cháy
- Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao khả năng phục hồi rừng sau cháy ở khu vực nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Phương pháp nghiên cứu tổng quát
Rừng chịu ảnh hưởng từ nhiều quá trình và quy luật tự nhiên cũng như xã hội khác nhau Do đó, nghiên cứu về rừng cần kế thừa tư liệu có sẵn, kết hợp với khảo sát thực địa chi tiết và phân tích trong phòng thí nghiệm, sử dụng các thiết bị và dụng cụ chuyên dụng Các bước thực hiện nghiên cứu tổng quát được minh họa qua sơ đồ (Hình 2.1).
Hình 2.1: Sơ đồ quá trình nghiên cứu
Khảosát, chọn địa điểm nghiên cứu Điều tra chuyên sâu về hiện trạng cháy rừng, khả năng phục hồi rừng sau cháy
Kế thừa tài liệu trong và ngoài nước về khả năng phục hồi của rừng sau cháy
Xử lý, phân tích số liệu
- Đánh giá khả năng phục hồi rừng sau cháy
- Đề xuất giải pháp phục hồi rừng sau cháy tại VQG Hoàng Liên
2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể
2.4.2.1 Phương pháp kế thừa số liệu
Kế thừa các tài liệu liên quan đến nghiên cứu đề tài bao gồm bản đồ hiện trạng rừng trước và sau khi cháy, cùng với các đặc điểm về địa hình, điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của khu vực nghiên cứu.
2.4.2.2 Phương pháp nghiên cứu đánh giá tác động của cháy rừng đến tài nguyên thực vật rừng Để đánh giá tác động của cháy rừng đến tài nguyên thực vật chúng tôi tiến hành điều tra theo phương pháp điều tra tuyến, các tuyến điều tra đảm bảo đi qua các dạng địa hình, trạng thái rừng và mức độ cháy khác nhau Đề tài điều tra 10 tuyến trên hai khu vực rừng bị cháy có diện tích lớn tại vườn quốc gia Hoàng Liên Trên mỗi tuyến điều tra nhanh thành phần loài thực vật, mức độ cháy,và đặc biệt là khả năng tái sinh của các loài thực vật sau cháy Đánh giá tác động của cháy rừng đến tài nguyên thực vật thông qua việc điều tra tỷ mỷ trên các ô tiêu chuẩn Lập 12 ô tiêu chuẩn có diện tích 500m 2 đại điện cho các kiểu địa hình, các trạng thái rừng và mức độ cháy khác nhau (trong 12 ô tiêu chuẩn điều tra, có 6 ô tiêu chuẩn rừng bị cháy và 6 ô tiêu chuẩn rừng không cháy có những đặc điểm tương đồng về điều kiện lập địa dùng làm đối chứng)
Trên mỗi ô tiêu chuẩn điều tra chi tiết về thành phần loài thực vật bao gồm: Tầng cây cao, cây bụi thảm tươi và tầng cây tái sinh
Tầng cây cao được điều tra về thành phần loài cây trong ô tiêu chuẩn và tình hình sinh trưởng thông qua các chỉ tiêu như đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc), cùng với chất lượng cây Đường kính ngang ngực được đo bằng thước dây chính xác đến mm tại vị trí 1,3m so với mặt đất, trong khi chiều cao vút ngọn và chiều cao dưới cành được đo bằng sào với độ chính xác đến cm Chất lượng cây được phân loại thành ba cấp: tốt, xấu và trung bình Kết quả nghiên cứu được thống kê vào mẫu biểu 01.
Mẫu biểu 01: Điều tra tầng cây cao
OTC:………… Trạng thái rừng…… Kinh độ:………
Diện tích OTC:…… Độ cao:……… Vĩ độ:……… Ngày điều tra:…… Độ dốc:……… Người điều tra:……
Sinh trưởng Ghi Tốt T.bình Xấu chú
- Tầng cây bụi, thảm tươi:
Nghiên cứu về tầng cây bụi thảm tươi được thực hiện trên các ô dạng bản với 5 ô tiêu chuẩn có diện tích 1m², bao gồm 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa Trong quá trình điều tra, tất cả các loài cây, dạng sống (thân gỗ, dây leo, thân thảo) và tình hình sinh trưởng của chúng được thống kê Các chỉ tiêu được ghi nhận bao gồm chiều cao trung bình (Htb) đo bằng sào đo cao với độ chính xác đến cm, % che phủ trung bình (% Cp), cùng với chất lượng cây bụi, thảm tươi được đánh giá theo 3 cấp: tốt, xấu và trung bình Kết quả nghiên cứu đã được tổng hợp và trình bày trong biểu 02.
Biểu 02: Biểu nghiên cứu tầng cây bụi
OTC:……… Trạng thái rừng Kinh độ:……
Diện tích ODB:………… Độ cao:……… Vĩ độ:………
Ngày điều tra:………… Độ dốc:…… Người điều tra:…
STT ODB Thành phần loài
Sinh trưởng Tốt T.bình Xấu
- Đối với tầng cây tái sinh:
Nghiên cứu tầng cây tái sinh được thực hiện trên các ô dạng bản có diện tích 1m², với 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa Tại mỗi ô, chúng tôi điều tra và thống kê tất cả các loài cây tái sinh cùng với tình hình sinh trưởng, bao gồm các chỉ tiêu như chiều cao vút ngọn đo bằng sào với độ chính xác cm, đường kính gốc D00 xác định bằng thước dây với độ chính xác mm Chúng tôi cũng phân loại phẩm chất cây tái sinh thành cây tốt, cây trung bình và cây xấu, đồng thời xác định nguồn gốc tái sinh là từ hạt hay từ chồi Kết quả nghiên cứu được tổng hợp vào biểu 03.
Biểu 03: Biểu điều tra cây tái sinh
OTC:……… Trạng thái rừng… Kinh độ:………
Diện tích ODB:…… Độ cao:………… Vĩ độ:…………
Ngày điều tra:…… Độ dốc:……… Người điều tra:………
STT ODB Loài cây D00 Hvn
Chất lượng cây tái sinh
Hạt Chồi Tốt T.bình Xấu
2.4.2.3 Phương pháp nghiên cứu đánh giá tác động của cháy rừng tới tài nguyên đất
Trong nghiên cứu tác động của cháy rừng đến tài nguyên thực vật và đặc điểm của đất rừng, các ô tiêu chuẩn sẽ được điều tra kỹ lưỡng Mỗi ô tiêu chuẩn sẽ lấy 5 mẫu đất, bao gồm 4 mẫu từ bốn góc và 1 mẫu tại giao điểm của hai đường chéo Quá trình thu thập và phân tích các mẫu đất sẽ tuân thủ quy trình đã được quy định, áp dụng theo hướng dẫn của Đại học Lâm nghiệp.
Mẫu đất được lấy và bảo quản theo quy trình chuẩn, sau đó phân tích tại phòng thí nghiệm Kết quả nghiên cứu cho thấy các chỉ tiêu quan trọng của đất như dung trọng, tỷ trọng, độ xốp, độ ẩm và NPK (Đạm tổng số, P2O5 %, K2O %) sẽ được đánh giá Các mẫu đất được phân tích tại Viện Sinh thái rừng và Môi trường, Trường Đại học Lâm nghiệp và Phòng Phân tích đất, Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp.
2.4.2.4 Phương pháp nghiên c ứu đánh giá tác đ ộng của cháy rừng tới sinh vật đất
Nghiên cứu này tập trung vào việc điều tra tác động của cháy rừng đến sinh vật đất thông qua 5 ô tiêu chuẩn với diện tích 1m² mỗi ô Các ô điều tra sinh vật đất được đặt ở phía bên phải của các ô lấy mẫu đất, nhằm đảm bảo tính chính xác trong việc phân tích ảnh hưởng của cháy rừng đến hệ sinh thái đất.
Sau khi thiết lập các ô điều tra, tiến hành khảo sát sinh vật đất bằng cách dùng tay bới lớp cỏ và thảm mục trên bề mặt để tìm kiếm các loài sinh vật Tiếp theo, nhổ cỏ và gạt thảm khô sang một bên, sau đó cuốc từng lớp đất sâu 10cm để phát hiện các loài sinh vật Quá trình này tiếp tục cho đến khi không còn tìm thấy sinh vật đất nào nữa Kết quả thu được sẽ được ghi vào mẫu biểu 04.
Biểu 04: Biểu điều tra sinh vật đất trên 5 ô dạng bản 1 x 1m
OTC:……… Trạng thái rừng……… Kinh độ:………
Diện tích ODB:……… Độ cao:……… Vĩ độ:……… Ngày điều tra:……… Độ dốc:……… Người điều tra:………
(Mẫu động vật đất được chụp ảnh và ghi số hiệu)
2.4.2.5 Phương pháp nghiên cứu đánh giá khả năng phục hồi rừng sau cháy Đánh giá khả năng phục hồi rừng sau cháy được thực hiện theo phương pháp phân tích, đánh giá tác động của cháy rừng đến tài nguyên thực vật, tài nguyên đất và sinh vật đất trên cơ sở so sánh kết quả giữa các ô tiêu chuẩn có cháy rừng và các ô tiêu chuẩn không cháy dùng để đối chứng
2.4.2.6 Phương pháp đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao khả năng phục hồi rừng sau cháy ở khu vực nghiên cứu
Tổng kết kiến thức và kinh nghiệm từ nghiên cứu tổng quan cho thấy việc phân tích điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội gặp nhiều thuận lợi và khó khăn Đánh giá kết quả điều tra và phân tích khả năng phục hồi là rất quan trọng để hiểu rõ hơn về tình hình hiện tại và đưa ra các giải pháp phù hợp.
ODB TT Tên loài Tầng (cm)
Sau khi rừng bị cháy, việc xác định các yếu tố chủ chốt sẽ giúp đề xuất các giải pháp hiệu quả nhằm cải thiện khả năng phục hồi của rừng trong khu vực nghiên cứu.
Để đề xuất giải pháp nâng cao khả năng phục hồi rừng sau cháy tại vườn quốc gia Hoàng Liên một cách bền vững và hiệu quả, bài viết không chỉ dựa vào các yếu tố hiện có mà còn tham vấn ý kiến từ các chuyên gia có kinh nghiệm trong lĩnh vực cháy rừng, sinh thái rừng và trồng rừng.
Điều kiện tự nhiên
3.1.1 Vị trí địa lý và ranh giới hành chính
Vườn quốc gia Hoàng Liên, được thành lập vào năm 2002, nằm trên địa bàn các huyện Than Uyên, Phong Thổ tỉnh Lai Châu và Sa Pa tỉnh Lào Cai Với tọa độ 22°07'-22°23' độ vĩ Bắc và 103°00'-104°00' độ kinh Đông, vườn quốc gia này giáp ranh với xã Tảm Phìn, huyện Bát Sát ở phía Bắc, xã Lao Chải ở phía Nam, xã Hầu Thào, huyện Bảo Thắng ở phía Đông, và xã San Sả Hồ ở phía Tây.
Vườn có tổng diện tích phần lõi lên tới 29.845ha, bao gồm 11.875ha dành cho khu bảo vệ nghiêm ngặt, 17.900ha cho khu phục hồi sinh thái và 70ha cho khu dịch vụ hành chính Vùng lõi của vườn nằm hoàn toàn trong các xã San Sả Hồ, Lao Chải, Tả Van, Bản Hồ thuộc huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai, cùng với một phần thuộc các xã Mường Khoa và Thân Thuộc huyện Than Uyên.
Vùng đệm của Vườn có tổng diện tích là 38.724ha, bao gồm thị trấn Sa
Pa và một số xã thuộc hai huyện Sa Pa và huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai và 2 xã thuộc huyện Phong Thổ tỉnh Lai Châu
Vườn quốc gia Hoàng Liên, tọa lạc ở độ cao từ 1.000 đến 3.000m so với mực nước biển, là một trong những khu rừng đặc dụng quan trọng của Việt Nam Nằm ở phía Tây Bắc dãy núi Hoàng Liên, vườn quốc gia này còn nổi bật với đỉnh Phan Xi Păng, điểm cao nhất của Đông Dương.
Dương (3.143m) Bao bọc xung quanh là núi cao và thấp dần về trung tâm thị trấn Sa Pa Độ dốc bình quân là 35 0 , độ dốc > 40 0 khá phổ biến
3.1.3 Địa chất và thổ nhưỡng
Thổ nhưỡng của khu vực gồm 2 kiểu đất là:
Đất mùn khô than bùn màu xám phân bố trên các vùng núi cao từ 1000 đến 1700m, có màu vàng xám với thành phần cơ giới chủ yếu là sét và sét pha Đặc điểm của loại đất này là tàng dày từ 80 đến 200cm, có tính tơi xốp và hàm lượng dinh dưỡng ở mức trung bình.
Đất mùn Alit màu vàng nhạt phân bố ở những vùng núi cao từ độ cao trên 1.700m Đặc điểm của loại đất này là màu xám, có thành phần cơ giới là đất thịt trung bình, tơi xốp và có tầng dày Ngoài ra, đất mùn Alit còn có hàm lượng dinh dưỡng khá, phù hợp cho việc trồng trọt.
Hoàng Liên hầu như quanh năm ở tình trạng ẩm ướt Độ ẩm tương đối trung bình năm khoảng trên 85%, tháng ít mưa nhất trung bình cũng đạt trên
Mưa phùn cuối đông thường diễn ra mạnh mẽ với lượng mưa từ 20 đến 30 mm, do các thung lũng mở rộng về phía đồng bằng tạo điều kiện cho các luồng gió nồm ẩm từ biển thổi vào.
+ Nhiệt độ không khí trung bình năm phổ biến từ 13 – 21 0 C, lớn ở sườn Tây, nhỏ ở sườn Đông
Chế độ mưa tại khu vực này có sự phân bố không đều giữa các tháng, với lượng mưa cao nhất vào mùa hè Mùa mưa kéo dài từ giữa tháng 3 đến giữa tháng 10, trong đó tháng 7 và tháng 8 ghi nhận lượng mưa lớn nhất, lần lượt là 454,3mm và 453,8mm Ngược lại, vào mùa đông, nhiệt độ giảm khiến lượng bay hơi nước hạn chế, dẫn đến lượng mưa thấp nhất trong năm, với trung bình khoảng 50 - 100mm mỗi tháng, đặc biệt tháng 12 chỉ đạt 63,6mm.
Chế độ bốc hơi nước đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến độ ẩm và nhiệt độ không khí của khu vực Lượng bốc hơi cao nhất được ghi nhận vào tháng 4 và tháng 5, với giá trị đạt từ 80 đến 90mm/tháng, trùng với thời điểm có gió tây khô nóng Ngược lại, lượng bốc hơi thấp nhất xảy ra vào tháng 12 và tháng 1, chỉ đạt từ 30 đến 40mm/tháng.
Chế độ gió tại khu vực chủ yếu là từ hướng Tây Bắc với tốc độ trung bình 2,7m/s Gió Tây thường xuất hiện vào tháng 3 và tháng 4 hàng năm, mang theo hơi nóng và khô, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của các loài sinh vật.
Ngoài các yếu tố thời tiết chung của khu vực nghiên cứu, còn tồn tại những hiện tượng thời tiết đặc biệt như sương mù, băng giá, mưa phùn, giông và sương muối.
Khu vực nghiên cứu có khí hậu phức tạp, bao gồm các yếu tố của khí hậu nhiệt đới, á nhiệt đới và ôn đới Sự đa dạng này, kết hợp với địa hình và thổ nhưỡng phong phú, tạo điều kiện cho hệ thực vật ở đây phát triển đa dạng và phong phú.
Khu vực nghiên cứu không có sông lớn nhưng lại có hệ thống suối phong phú với ba suối chính: Suối Mường Hoa từ Phan Si Phăng, suối Séo Chung Hồ từ Tả Van, và suối Tả Trung Hồ từ Bản Hồ Ba suối này hội tụ tại Bản Dền, tạo thành ngòi Bo chảy ra sông Hồng Địa hình dốc và chia cắt mạnh khiến cho mùa đông suối cạn, nhưng vào mùa mưa, đặc biệt trong các tháng 7, 8, 9, thường xảy ra lũ và lũ quét.
3.1.5 Tài nguyên động - thực vật rừng
Vườn quốc gia Hoàng Liên là nơi có sự đa dạng sinh học phong phú với 2.024 loài thực vật thuộc 200 họ Trong số đó, có 66 loài được ghi trong sách đỏ Việt Nam, 32 loài quý hiếm và 11 loài có nguy cơ tuyệt chủng như Bách xanh, Thiết sam, Thông tre, Thông đỏ và Đinh tùng.
Dẻ tùng là một trong hơn 700 loài cây được sử dụng làm thuốc, bao gồm các dược liệu nổi tiếng như Thiên niên kiện, Đương quy, Thục địa, và Đỗ trọng Ngoài ra, còn có trên 2.500 loài cây khác đã được thu thập làm mẫu nhưng chưa xác định được tên Khu vực này cũng phát hiện nhiều loại nấm quý.
Cổ linh chi trong đó có những tai nấm nặng trên 6kg
Khảo sát theo dọc tuyến Hoàng Liên, các nhà khoa học cũng đã phát hiện thêm nhiều loài quý hiếm, như ở độ cao 2.000m của khu vực các xã Séo
Mý Tỷ tại Dền Thàng sở hữu rừng Pơ mu rộng lớn với diện tích trên 100ha, trong đó mỗi cây có đường kính vượt quá 1m Tại huyện Phan Xi Păng, khu vực San Sả Hồ ở độ cao gần 3.000m, đã phát hiện rừng Đỗ quyên với khoảng 20 trong tổng số 27 loài Đỗ quyên có mặt tại Việt Nam, nổi bật với các loài như Quyên ly, Quyên huyền diệu, và Quyên silie.
Điều kiện kinh tế - xã hội
3.2.1 Tình hình dân sinh - kinh tế
Năm 2005, dân số trung bình của khu vực là 43.600 người, với bảy dân tộc chính bao gồm H’Mông (54,9%), Dao (25,6%), Kinh (13,6%), Tày (3%), Dáy (1,6%) và các dân tộc khác Các cộng đồng dân tộc này sinh sống tại 17 xã, chủ yếu dựa vào nông nghiệp, nghề rừng và các nghề thủ công truyền thống như dệt thổ cẩm và mây tre đan Dân tộc Kinh chủ yếu cư trú tại thị trấn Sa Pa, hoạt động chủ yếu trong lĩnh vực nông nghiệp và dịch vụ thương mại.
Trước đây, đời sống người dân chủ yếu phụ thuộc vào nương rẫy, dẫn đến việc chặt phá rừng và đốt nương làm rẫy gây hậu quả nghiêm trọng cho tài nguyên rừng, làm tăng diện tích đồi núi trọc Hiện tại, 21% diện tích đất chưa được sử dụng thực chất đã bị thoái hóa do hoạt động nương rẫy kéo dài.
Năm 1994, thực hiện chương trình “Phủ xanh đất trống đồi trọc” của Đảng và Nhà nước, người dân đã được giao khoán rừng để bảo vệ và trồng rừng, qua đó làm tăng diện tích rừng toàn xã.
3.2.2 Tình hình giao thông – cơ sở hạ tầng
Từ thị trấn Sa Pa, du khách có thể di chuyển bằng ô tô thẳng đến VQG Hoàng Liên, nơi có các tuyến đường ô tô dẫn đến nhiều điểm du lịch Tuy nhiên, để khám phá sâu hơn vào rừng, du khách cần đi bộ hoặc đi xe máy qua các con đường mòn, và đôi khi phải tự tìm lối đi Điều kiện dân trí và kinh tế xã hội tại khu vực này còn hạn chế, kết hợp với địa hình hiểm trở, đã gây khó khăn cho việc phát triển cơ sở hạ tầng và xây dựng các công trình lớn phục vụ đời sống người dân và các hoạt động xã hội.
Cơ sở hạ tầng tại khu vực này hiện đang ở mức kém, điều này đã gây ra nhiều khó khăn trong việc bảo vệ và phát triển rừng.
Vườn quốc gia Hoàng Liên, nằm ở độ cao từ 1.000-3.000m trên dãy Hoàng Liên Sơn thuộc Lai Châu và Lào Cai, là nơi sinh sống của 6 dân tộc Người dân chủ yếu sống bằng nông nghiệp và lâm nghiệp, nhưng việc canh tác trong rừng đã ảnh hưởng xấu đến công tác quản lý và bảo vệ rừng, đặc biệt trong công tác phòng cháy chữa cháy Sau các vụ cháy rừng, việc canh tác trên diện tích đất rừng bị cháy đã gây trở ngại lớn cho quá trình phục hồi của rừng.
Đặc điểm rừng và tình hình cháy rừng tại Vườn quốc gia Hoàng Liên
Vườn quốc gia Hoàng Liên, một trong những khu rừng đặc dụng quan trọng của Việt Nam, nằm ở độ cao từ 1.000 đến 3.000m so với mực nước biển, tại phía Tây Bắc dãy núi Hoàng Liên, bao gồm đỉnh Phan Xi Păng cao nhất Đông Dương (3.143m) Vườn có tổng diện tích lõi 29.845ha, với 11.875ha dành cho phân khu bảo vệ nghiêm ngặt, 17.900ha cho phân khu phục hồi sinh thái và 70ha cho phân khu dịch vụ hành chính Vùng lõi nằm trong các xã San Sả Hồ, Lao Chải, Tả Van, Bản Hồ thuộc huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai, cùng một phần thuộc các xã Mường Khoa, Thân Thuộc huyện Than Uyên Vùng đệm của vườn có diện tích 38.724ha, bao gồm thị trấn Sa Pa và một số xã thuộc hai huyện Sa Pa, Văn Bàn tỉnh Lào Cai, cùng 2 xã thuộc huyện Phong Thổ tỉnh Lai Châu Khu vực này có 6 dân tộc sinh sống, trong đó dân tộc Dao và H'Mông chiếm đa số.
Vườn quốc gia Hoàng Liên là khu vực có sinh thái rừng á nhiệt đới núi cao, nổi bật với sự phong phú và đa dạng của hệ động thực vật, trong đó có nhiều loài quý hiếm và các sinh cảnh đặc hữu.
Vườn quốc gia Hoàng Liên sở hữu 2.024 loài thực vật thuộc 200 họ, bao gồm 66 loài trong sách đỏ Việt Nam và 32 loài quý hiếm Nơi đây có 11 loài thực vật có nguy cơ tuyệt chủng như bách xanh, thiết sam, và thông đỏ Hơn 700 loài cây được sử dụng làm thuốc, trong đó nhiều loại dược liệu như thiên niên kiện và đương quy đã được khai thác từ lâu Ngoài ra, còn hơn 2.500 loài thực vật đã lấy mẫu nhưng chưa xác định tên họ.
Vườn quốc gia Hoàng Liên là nơi lưu giữ một kho tàng gen cây rừng quý hiếm, với 25% số lượng các loài thực vật đặc hữu tại Việt Nam, khẳng định vị trí đặc biệt của vườn trong hệ sinh thái thực vật quốc gia.
Vườn quốc gia Hoàng Liên là nơi sinh sống của 66 loài thú, trong đó có 16 loài nằm trong sách đỏ Việt Nam, bao gồm các loài như sóc bay, mèo rừng, sơn dương và vượn đen Nơi đây cũng bảo tồn những loài có nguy cơ tuyệt chủng như vượn đen tuyền, hồng hoàng, cheo cheo và voọc bạc má Vườn còn có 347 loài chim, trong đó có nhiều loài quý hiếm như đại bàng đốm to và trĩ mào đỏ Đối với động vật lưỡng cư, vườn có 41 loài và 61 loài bò sát Đặc biệt, vườn bảo tồn một nửa số loài ếch nhái của Việt Nam, trong đó có loài ếch gai rất hiếm mới được phát hiện.
Vườn quốc gia Hoàng Liên đang đối mặt với nguy cơ bị xâm hại do sự phát triển du lịch và khai thác lâm sản Nhiều du khách tự phát mở lối đi, cắm trại, đốt lửa và xả rác, dẫn đến tình trạng biến nơi đây thành bãi rác Theo báo cáo của Ủy ban Nhân dân huyện Sa Pa, diện tích rừng nguyên sinh trong vườn hiện chỉ còn khoảng 30%, và tốc độ suy thoái rừng đang gia tăng nhanh chóng, một phần do can thiệp không có kế hoạch của con người.
Theo báo cáo của Vườn quốc gia Hoàng Liên, từ tháng 10 năm 2005 đến tháng 6 năm 2011, khu vực này đã ghi nhận 04 vụ cháy rừng, gây thiệt hại lên đến 721,4 ha rừng.
Bảng 4.1: Địa điểm, diện tích thiệt hại do cháy rừng xảy ra tại VQG Hoàng Liên năm 2010
TT Ngày xảy ra cháy Địa điểm Mức độ thiệt hại
4 12/2/2010 Xã Bản Hồ - Tả Van 50 3.4
Từ bảng 4.1 chúng ta có thể thấy rằng từ năm 2005 đến năm
Vào tháng 2 năm 2010, đã xảy ra 4 vụ cháy rừng nghiêm trọng, trong đó vụ cháy lớn nhất tại xã Bản Hồ gây thiệt hại lên đến 527.5 ha, và vụ cháy tại xã Tả Van thiệt hại 154 ha Tất cả các vụ cháy này diễn ra gần như đồng thời từ ngày 8 đến 12 tháng 2 năm 2010, cho thấy những vấn đề nghiêm trọng trong công tác quản lý và bảo vệ rừng, đặc biệt là trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng tại khu vực nghiên cứu.
4.1.3 Một số đặc điểm của rừng sau cháy tại khu vực nghiên cứu
Kết quả điều tra tại Vườn quốc gia Hoàng Liên cho thấy tổng diện tích rừng bị cháy là 721,4 ha, với hai khu vực lớn nhất nằm ở xã Bản Hồ và Tả Van, lần lượt có diện tích 530,9 ha và 154 ha Ngoài ra, một khu vực nhỏ hơn thuộc xã San Sả Hồ có diện tích 36,5 ha cũng bị cháy.
Hình 4.1: Ví trí các đám cháy tại khu vực nghiên cứu
Vào tháng 2/2010, các diện tích rừng tại Vườn quốc gia Hoàng Liên đã bị cháy, dẫn đến việc hầu hết lớp phủ thực vật bị thiêu hủy hoàn toàn hoặc phần lớn Kết quả từ phỏng vấn cán bộ Vườn quốc gia Hoàng Liên và người dân địa phương, cùng với điều tra nhanh tại các khu vực rừng bị cháy, cho thấy các trạng thái rừng bị ảnh hưởng chủ yếu là trạng thái Ic, IIa, IIb và rừng cây gỗ xen tre nứa, đặc biệt tập trung ở những khu vực gần khe suối.
Hình 4.2: Hiện trạng rừng sau cháy tại VQG Hoàng Liên (ảnh chụp tháng 7/2010)
Kết quả điều tra nhanh cho thấy, sau hai lần khảo sát (6 tháng và 18 tháng sau cháy), một phần diện tích rừng bị cháy ở chân đồi đã bị người dân địa phương canh tác Ngô và hoa màu, gây trở ngại cho việc quản lý và phục hồi rừng Việc canh tác này đã ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình tái sinh rừng, với số lượng cây gỗ tái sinh rất ít ở những khu vực canh tác so với những khu vực không bị tác động Tuy nhiên, đến thời điểm điều tra, đã xuất hiện cây tái sinh chủ yếu là tái sinh chồi với các loài như Vối thuốc, Kháo vàng, Kháo xanh, Dẻ Bên cạnh đó, lớp thảm thực vật tươi phát triển mạnh với các loài như cỏ lá tre, cỏ chít, lau, lách, bông hôi.
Hình 4 3: Lớp thảm tươi sau khi rừng bị cháy ( ảnh chụp tháng 7/2010)
Lớp thảm tươi đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ đất, ngăn chặn xói mòn và giữ ẩm cho đất Tuy nhiên, sự phát triển quá mạnh của thảm tươi có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây tái sinh Do đó, cần áp dụng các biện pháp kiểm soát sự phát triển của thảm tươi để tạo điều kiện thuận lợi cho việc nẩy chồi và phát triển của cây gỗ tái sinh.
Nghiên cứu tác động của cháy rừng đến tài nguyên thực vật rừng
Lửa rừng gây ra những tác động nghiêm trọng đến tài nguyên thực vật rừng, điều này được thể hiện rõ qua việc điều tra thảm thực vật trên diện tích rừng bị cháy so với rừng đối chứng Kết quả nghiên cứu cho thấy, thực vật rừng trên diện tích bị cháy đã biến đổi đáng kể, với hầu hết cây cối, bao gồm cây cao, cây tái sinh và lớp thảm tươi cây bụi đều bị thiêu cháy Tình trạng cháy triệt để xảy ra chủ yếu ở các trạng thái rừng Ic và rừng gỗ pha tre nứa Phân tích cấu trúc rừng tại hai hiện trạng cho thấy rõ ràng những tác động tiêu cực của cháy rừng đến thảm thực vật.
4.2.1 Đặc điểm thành phần loài tầng cây cao trước và sau cháy
4.2.1.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành
Tổ thành loài là yếu tố quan trọng thể hiện số lượng và thành phần các loài cây gỗ trong rừng, phân chia thành lâm phần hỗn giao hoặc thuần loài tùy thuộc vào số lượng loài Các lâm phần tự nhiên thường là hỗn giao, và giá trị kinh tế cũng như chức năng bảo vệ môi trường của chúng phụ thuộc vào tổ thành loài Để phân tích tổ thành loài cây, nghiên cứu đã xây dựng công thức cho các trạng thái rừng bị cháy và không bị cháy, đồng thời thống kê tác động của lửa rừng đến thành phần loài của tầng cây cao Kết quả nghiên cứu được trình bày qua bảng 4.2 và các hình 4.4, 4.5.
Bảng 4.2: Đặc điểm cấu trúc tổ thành tầng cây cao tại các trạng thái rừng
Trạng thái Công thức tổ thành
Tỷ lệ cá thể tham gia (%)
Rừng bị cháy sau 6 tháng
IIa 3.33Vt + 1.42Ct + 1.42Th + 0.95Dc + 0.95S + 1.90Lk 5 81
IIb 2.72Vt + 2.27Kv + 1.59Sh + 0.91D + 0.68Dc + 1.81Lk 5 81.8
Gỗ pha tre, nứa - 0 0 Đối chứng
IIa 2.31Vt + 1.54Ct + 1.15Kv + 1.15S + 1.15Sg+ 0.77Kx + 0.38Dg + 0.38Lt +
1.14Vt + 0.89Hq + 0.89Ct + 0.63D + 0.51S + 0.38Chc + 0.38Dc + 0.38Sp2 + 0.38Kh + 0.38Kv + 0.25Ctr + 0.25Sh + 0.25Mgt + 0.25Nc + 0.25Sp1 + 0.25G + 0.25Sd + 0.25Th + 0.25Sp3 + 0.25Kx + 0.25Rb + 1.27 Lk
1.71Vt + 1.22D + 0.98Sh + 0.98Chc + 0.73Ct + 0.73Ctr + 0.24Hq + 0.24Kv + 0.24Hd + 0.24Mgt + 0.24Nc + 0.24Rrm + 0.24G + 0.24Dc + 0.24Sd + 0.98Lk 15 90.2
Sp2: Sp2 Kh: Kháo Kv: Kháo vòng Ctr: Côm trâu Sh: Sồi hồng Dc: Dẻ cau G: gội
Sd: Sồi đỏ Th: Tô hạp Sp3: Sp3 Kx: Kháo xanh Sp1: Sp1 Rb: Re bầu Hd: Hu đay
Ct: Chắp tay Rrm: Ràng ràng mít Lk: Loài khác
-: Bị cháy, không còn đối tượng điều tra
Hình 4.4: Số loài cây tham gia trong công thức tổ thành tại các trạng thái rừng bị cháy và đối chứng
Hình 4.5 Tỷ lệ cá thể của loài tham gia vào công thức tổ thành tại các trạng thái rừng bị cháy và đối chứng
Qua hình 4.4, 4.5 và bảng 4.2, chúng ta nhận thấy sự khác biệt về thành phần loài trong tầng cây cao giữa các trạng thái rừng Cụ thể, trạng thái rừng IIb đối chứng có số loài tham gia lớn nhất với 22 loài, chiếm 87,3% tổng số cá thể, trong khi 12,7% là cây khác Rừng gỗ sen tre nứa có 15 loài tham gia, với tỷ lệ cá thể đạt 90,2% Đối với trạng thái rừng IIa, số loài tham gia chỉ ghi nhận là 10, với tỷ lệ cá thể đạt 86,2%, còn lại là các loài khác.
Cháy rừng đã tàn phá phần lớn thảm thực vật trong trạng thái rừng gỗ sen tre nứa, dẫn đến việc không ghi nhận được đối tượng nào trong tầng cây cao Điều tra cho thấy, các trạng thái rừng bị cháy IIa và IIb chịu tác động nghiêm trọng, với số loài tham gia trong công thức tổ thành chỉ còn 5 loài, giảm mạnh từ 66% - 77% Tỷ lệ cá thể của các loài trong công thức cũng giảm xuống còn 81% - 82%.
Trong khu vực nghiên cứu, các loài cây như Vối thuốc, Hoắc quang, Côm tầng, Dẻ và Sồi là những loài phổ biến trong công thức tổ thành của rừng tự nhiên Sự ưu thế về số lượng cá thể của các loài này so với các loài khác rất rõ rệt, cho thấy rừng tại đây có sự đa dạng và phong phú về thành phần loài Ngoài ra, các loài ghi nhận trong công thức tổ thành ở trạng thái rừng IIa và IIb trên hiện trạng rừng bị cháy cung cấp cơ sở để phát hiện những loài chịu lửa, có tiềm năng được nhân giống và trồng thành đường băng xanh cản lửa hoặc trong các lâm phần phòng cháy.
Tầng thứ trong lâm phần là chỉ tiêu cấu trúc hình thái theo chiều thẳng đứng, phản ánh sự phân chia ánh sáng giữa các quần thể cây rừng khác nhau Cấu trúc này thể hiện đặc tính sinh thái, khả năng sinh trưởng và mức độ thành thục của cây, đồng thời mô phỏng mối quan hệ giữa các tầng rừng, bao gồm sự tương tác giữa cây cao và cây thấp, cây ưa sáng và cây chịu bóng, cũng như giữa các cây cùng loài hoặc khác loài, và cây cùng tuổi hoặc khác tuổi.
Theo kết quả điều tra tầng cây cao các lâm phần điều tra thể hiện rõ cấu trúc rừng thành 2-3 tầng (hình 4.6), cụ thể như sau:
Tầng trên cùng của khu rừng chủ yếu bao gồm các loài Dẻ, Tô hạp, Côm trâu và các loài thuộc chi sồi, với chiều cao trung bình từ 12-15m Tầng này được xếp chặt chẽ và liên tục, tạo nên một lớp tán rừng dày đặc.
- Tầng thứ 2 gồm các loài cây gỗ nhỏ như: Sồi hồng, Mò gối thuốc, Nanh chuột… với chiều cao trung bình là 5-7m, tầng này xếp xít nhau liên tục
- Tầng 3 gồm cây tái sinh, cây bụi và thảm tươi với chiều cao trung bình là 1- 2m Tầng này không liên tục
Hình 4.6: Trạng thái rừng đối chứng tại khu vực nghiên cứu
Khu vực nghiên cứu cho thấy thành phần tầng cây cao gồm những cây có đường kính bình quân từ 15 đến 25 cm Mật độ cây ở đây vẫn còn tương đối cao, chứng tỏ lâm phần có khả năng duy trì cường độ trao đổi vật chất và năng lượng trong hệ sinh thái rừng, cũng như khả năng cải tạo môi trường ở mức độ cao.
Cây bụi ở khu vực bao gồm các loài: Thành ngạnh, sung gà, đu đủ rừng, cọc rào, với chiều cao trung bình là 0,56 m, độ che phủ bình quân là 8.25%
Lớp thảm tươi bao gồm các loài như: Cỏ ba cạnh; Cỏ tre, Sa nhân, Lá dong, Dương xỷ gỗ, cau bụi, với chiều cao bình quân là 0,25 m
Chiều cao và độ che phủ của tầng cây bụi và thảm tươi đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến sức nảy mầm, cũng như khả năng sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh Do đó, trong quá trình nuôi dưỡng, cần phát luống cây bụi và thảm tươi ở những khu vực có tác động rõ rệt đến cây tái sinh nhằm nâng cao tỷ lệ cây có triển vọng.
Mật độ rừng là yếu tố quan trọng trong cấu trúc rừng theo mặt phẳng nằm ngang, ảnh hưởng đến các yếu tố cấu trúc khác và tính chất đất rừng Sự thay đổi mật độ rừng dẫn đến biến động trong sinh trưởng chiều cao và đường kính cây, từ đó tác động đến sản lượng rừng và tiểu hoàn cảnh rừng Hơn nữa, nó cũng ảnh hưởng đến mối quan hệ dinh dưỡng giữa rừng và đất, khả năng bảo vệ cũng như duy trì độ phì của đất và lớp phủ trong các ô nghiên cứu Cháy rừng đã gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến cấu trúc rừng trong các trạng thái khác nhau Kết quả điều tra được thể hiện trong bảng 4.3.
Bảng 4.3: Mật độ cây gỗ tại các trạng thái rừng trên hai hiện trạng
Hiện trạng rừng OTC Trạng thái rừng Mật độ (cây/ha)
Rừng bị cháy sau 6 tháng
Mật độ cây gỗ trong các trạng thái rừng bị cháy giảm đáng kể so với rừng đối chứng, với mức giảm dao động từ 61.5% đến 100%, theo số liệu thống kê trên bảng 4.3.
Trong trạng thái rừng tre nứa bị cháy triệt để, mật độ cây gỗ tại OTC đã giảm xuống còn 0 Cụ thể, tại rừng IIa, số lượng cây gỗ đo được chỉ còn 95 cây/ha, so với 240 cây/ha trên lô đối chứng Tương tự, tại rừng IIb, mật độ rừng giảm từ 600 cây/ha ở lô đối chứng xuống còn 237 cây/ha trong các khu rừng bị cháy.
Mật độ tương đối trung bình của cây gỗ tại khu vực nghiên cứu không cao, với 166 cây/ha ở các ô bị cháy và 453 cây/ha ở ô đối chứng Mặc dù mật độ này tạo điều kiện thuận lợi cho cây tái sinh phát triển, nhưng cũng đồng thời khuyến khích sự phát triển của cây bụi và thảm tươi ưa sáng trong các lâm phần.
4.2.2 Độ tàn che, che phủ Độ tàn che, che phủ là yếu tố hoàn cảnh quan trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng của thực vật thông qua tác động đến hoàn cảnh chiếu sáng dưới tán rừng, đây là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng tái sinh tự nhiên của các loài cây rừng khác nhau Độ tàn che, che phủ của các trạng thái rừng khu vực nghiên cứu được thể hiện ở bảng 4.4
Bảng 4.4 trình bày độ tàn che và che phủ trung bình của các tầng cây cao, cây bụi và thảm tươi trong hiện trạng rừng OTC Thông tin này bao gồm trạng thái rừng, độ tàn che và tỷ lệ che phủ (%) của từng loại cây.
Rừng bị cháy sau 6 tháng
Nghiên cứu tác động của cháy rừng tới tài nguyên đất và sinh vật đất
4.3.1 Tác động của cháy rừng tới tài nguyên đất Đất là nhân tố đặc biệt quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển của các loài sinh vật trong hệ sinh thái rừng Trong một vùng có khí hậu tương đối đồng nhất, đất là nhân tố quyết định sự phân bố của thảm thực vật Vì thế sự thay đổi tính chất của đất trước khi cháy rừng và sau cháy rừng ảnh hưởng tới cấu trúc tổ thành của thực vật tái sinh Đề tài tiến hành nghiên cứu về một số tính chất của đất ở tầng đất mặt (0-15 cm) trước khi cháy (nghiên cứu trên rừng đối chứng) cùng với thời điểm 6 tháng và 18 tháng sau khi cháy rừng bị cháy (Hình 4.8)
Hình 4.9: Đất trên diện tích rừng sau khi bị cháy xảy ra sau 6 tháng
( ảnh chụp tháng 7 năm 2010) Đất trên diện tích rừng sau khi bị cháy xảy ra sau 18 tháng ( ảnh chụp tháng 5 năm 2011)
Kết quả nghiên cứu về độ ẩm và độ xốp của đất trên diện tích rừng bị cháy và rừng đối chứng được thể hiện ở bảng 4.7 và hình 4.9
Bảng 4.7: Độ ẩm và độ xốp của các trạng thái rừng bị cháy so với rừng đối chứng
Trạng thái rừng bị cháy Trạng thái rừng đối chứng
Tre nứa TB Ic IIa IIb Gỗ + Tre nứa TB Độ ẩm 37,88 38,65 48,27 48,46 43,32 50,00 51,29 58,35 51,68 52,83 Độ xốp 57,61 52,67 58,04 59,78 57,03 58,68 57,61 59,6 58,05 58,49
Hình 4.10: Độ ẩm và độ xốp của các trạng thái rừng bị cháy so với rừng đối chứng
Theo bảng số liệu 4.7 và hình 4.10, độ ẩm và độ xốp của đất giữa rừng bị cháy và rừng đối chứng có sự khác biệt rõ rệt Cụ thể, độ ẩm của đất thể hiện sự chênh lệch đáng kể, trong khi độ xốp giữa hai trạng thái rừng này chỉ có sự khác biệt không đáng kể.
Độ ẩm và độ xốp trung bình của các trạng thái rừng bị cháy thấp hơn so với các trạng thái rừng đối chứng Cụ thể, độ ẩm trung bình của rừng bị cháy là 43,32%, trong khi rừng đối chứng đạt 52,83% Đối với độ xốp, rừng bị cháy có giá trị 57,03%, còn rừng đối chứng là 58,49%.
Sự khác biệt về độ ẩm giữa rừng bị cháy và rừng đối chứng là do lớp thực vật che phủ bị mất hoàn toàn ở rừng bị cháy Ngọn lửa làm tăng nhiệt độ đất, dẫn đến sự bốc hơi nước nhiều hơn, khiến đất trở nên khô hơn Hơn nữa, việc thiếu lớp phủ thực vật khiến đất tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời, làm tăng cường độ bốc hơi và giảm khả năng giữ nước, góp phần làm cho đất ở khu vực này khô hơn so với những khu vực có rừng bảo vệ.
Độ xốp của đất ở khu vực rừng bị cháy thấp hơn so với rừng đối chứng do ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh và động năng từ hạt mưa Những tác động này làm giảm khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng của đất trong khu vực rừng bị cháy.
Bài nghiên cứu không chỉ so sánh độ ẩm và độ xốp của đất giữa rừng bị cháy và rừng đối chứng, mà còn tiến hành phân tích các tính chất hóa học của đất Các chuyên gia về cháy rừng cho rằng, một số chỉ tiêu hóa học quan trọng như độ pH và hàm lượng các chất dễ tiêu như Nitơ (N) và Photpho (P2O5) cần được xem xét để đánh giá tác động của cháy rừng đối với đất.
K20 là những chất dễ bị biến đổi nhất sau khi xảy ra cháy rừng, do đó, nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích và so sánh các chỉ tiêu liên quan Kết quả phân tích đất với các chất này được trình bày trong bảng 4.8 và hình 4.11.
Bảng 4.8 Một số tính chất hóa học của đất rừng ở khu vực nghiên cứu
Hiện trạng Trạng thái rừng PHkcl N
Rừng bị cháy sau 6 tháng
Phân tích đất tại bảng 4.8 cho thấy tính chất hóa học của đất ở khu rừng bị cháy có độ pH và hàm lượng các chất dễ tiêu cao hơn so với khu rừng đối chứng Sự khác biệt đáng kể nhất được ghi nhận là ở hàm lượng các chất này.
Hàm lượng K20 trung bình ở các trạng thái rừng bị cháy đạt 16,75 mm/100g, cao hơn so với 9,3 mm/100g ở các trạng thái rừng đối chứng Các chỉ số như hàm lượng N, P205 và pH trung bình trên các lâm phần bị cháy cũng cho thấy sự gia tăng nhất định Sự khác biệt về hàm lượng các chất dễ tiêu giữa hai hiện trạng rừng được thể hiện rõ qua hình 4.11.
Hình 4.11: Hàm lượng các chất dễ tiêu trung bình giữa hai hiện trạng tại khu vực nghiên cứu
Sự khác biệt về nồng độ các chất hóa học trong đất giữa rừng bị cháy và rừng đối chứng xuất phát từ việc lớp phủ thực vật bị thiêu hủy trong cháy rừng đã cung cấp thêm các chất dễ tiêu cho đất từ tro thực vật Do đó, hàm lượng các chất dễ tiêu ở rừng bị cháy cao hơn Tuy nhiên, sau một thời gian, nồng độ này sẽ giảm đáng kể do tác động của điều kiện tự nhiên, đặc biệt là mưa, làm rửa trôi phần lớn chất dinh dưỡng trong đất Khi không còn rừng bảo vệ, đất sẽ nhanh chóng bạc màu và nghèo dinh dưỡng.
Cháy rừng đã làm thay đổi tính chất vật lý và hóa học của đất rừng Sau 6 tháng từ khi xảy ra cháy, độ ẩm và độ xốp của đất giảm, trong khi hàm lượng các chất dễ tiêu như N, P2O5, K2O giảm và độ pH tăng so với rừng đối chứng Tuy nhiên, các tính chất của đất sẽ tiếp tục thay đổi theo thời gian, đặc biệt là hàm lượng chất dễ tiêu dưới tác động của các yếu tố môi trường.
4.3.2 Tác động của cháy rừng đến sinh vật đất Để phân tích tác động tổng hợp cháy rừng đến đa dạng sinh học đề tài sử dụng phương pháp phân tích sự khác biệt của số lượng các loài động vật đất mà chủ yếu là giun đất giữa rừng bị cháy và rừng đối chứng Đây là một trong những nhóm động vật đất mẫn cảm nhất với lửa và sự biến đổi các tính chất vật lý và hoá học đất nói chung Đồng thời chúng cũng là nhóm sinh vật ít di động, dễ điều tra do đó thường được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng tổng hợp của cháy rừng tới điều kiện thổ nhưỡng (Hình 12)
Hình 4.12: Điều tra động vật đất trên diện tích rừng sau khi bị cháy xảy ra sau 6 tháng ( ảnh chụp tháng 7 năm
2010) Điều tra động vật đất trên diện tích rừng sau khi bị cháy xảy ra sau 18 tháng ( ảnh chụp tháng 5 năm 2011)
Kết quả điều tra động vật đất được tổng hợp trong bảng 4.9
Bảng 4.9: Số lượng giun đất ở các trạng thái rừng (con/m2)
TT Hiện trạng Trạng thái rừng Độ sâu tầng đất (cm)
Dữ liệu từ bảng 4.9 cho thấy mật độ trung bình của giun đất ở các trạng thái rừng đối chứng cao hơn nhiều so với rừng bị cháy, với 2.83 con/m² ở rừng bị cháy và 5.55 con/m² ở rừng đối chứng Mật độ giun đất cao nhất được ghi nhận tại trạng thái rừng IIb không bị cháy, đạt 6.6 con/m², trong khi mật độ thấp nhất ở trạng thái rừng IIb bị cháy là 2.1 con/m² Bảng số liệu cũng chỉ ra sự khác biệt về số lượng giun đất ở các độ sâu tầng đất, với giun đất tập trung chủ yếu ở độ sâu từ 20cm đến 25cm.
Cháy rừng đã gây ảnh hưởng đáng kể đến mật độ giun đất, với mật độ giun ở rừng cháy chỉ đạt khoảng một nửa so với rừng đối chứng.
Nghiên cứu đánh giá khả năng phục hồi rừng sau cháy
Các kết quả phân tích cho thấy cháy rừng có tác động nghiêm trọng đến khu vực nghiên cứu, làm suy giảm thành phần và cấu trúc loài thực vật, cũng như gây biến động về số lượng loài sinh vật đất Bên cạnh đó, cháy rừng làm gia tăng độ pH và hàm lượng chất dễ tiêu trong đất Tuy nhiên, rừng bị cháy đang có dấu hiệu phục hồi tốt, do đó, việc đánh giá khả năng phục hồi rừng sau cháy là cần thiết để đưa ra nhận định chính xác và đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh hiệu quả Đề tài nghiên cứu tập trung vào việc điều tra mức độ phục hồi thảm thực vật, so sánh các tính chất vật lý, hóa học của đất và biến động số lượng loài sinh vật đất ở hai thời điểm 6 tháng và 18 tháng sau cháy, từ đó phân tích và so sánh với dữ liệu ở các trạng thái rừng đối chứng.
Qua hai đợt điều tra, các kết quả so sánh về đặc điểm tầng cây cao cho thấy không có sự khác biệt về cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng tán, mật độ và độ tàn che giữa các trạng thái rừng trên hai hiện trạng Do đó, trong việc đánh giá khả năng phục hồi của rừng sau cháy, nghiên cứu không phân tích các đặc điểm phục hồi của tầng cây cao.
4.4.1 Thành phần và chất lượng cây tái sinh
Rừng sau cháy có điều kiện thuận lợi cho tái sinh nhờ tán rừng mở và hàm lượng dinh dưỡng cao trong đất giai đoạn đầu Các khảo sát vào 6 tháng và 18 tháng sau cháy cho thấy cây rừng tái sinh từ chồi và hạt phát triển tốt, với sự thay đổi đáng kể về thành phần loài và mật độ cây tái sinh, như thể hiện trong bảng số liệu 4.10.
Kết quả từ bảng số liệu 4.10 cho thấy rằng cấu trúc tổ thành cây tái sinh đã có nhiều khác biệt đáng kể qua đợt điều tra thứ hai so với đợt trước.
I Số loài cây tham gia và công thức tổ thành và tỷ lệ cá thể của loài tham gia đã tăng lên rõ rệt trong đợt điều tra thứ hai vào thời điểm 18 tháng sau cháy
Cụ thể số loài trung bình tham gia vào công thức tổ thành tăng từ 8.25 loài lên
Trong đợt điều tra thứ hai, số lượng loài tăng lên 14, tương ứng với mức tăng 53,7% Tỷ lệ cá thể của các loài tham gia vào công thức tổ thành cũng đã tăng từ 86,4% lên 90,1% Sự gia tăng về số loài và tỷ lệ cá thể cao nhất được ghi nhận ở trạng thái rừng IIa, rừng gỗ pha tre nứa, với mức tăng đạt 75% (từ 8 lên 14 loài).
Bảng 4.10: Đặc điểm tổ thành loài cây tái sinh ở rừng bị cháy qua hai đợt điều tra Thời gian
Trạng thái Công thức tổ thành Số loài tham gia
Tỷ lệ cá thể tham gia (%)
Ic 3.33Vt + 1.42Hq + 1.42Kv + 0.95Tr + 0.95Dc + 0.95Rlt + 0.47Rrm + 0.47Kx + 1.9Lk 8 80.9 IIa 2.17Vt + 1.74Kv + 1.3Kx + 0.87Kv + 0.87Rb + 0.87Ct + 0.43D + 0.43Rrm + 0.97Lk 8 90.3
IIb 2.14Vt + 1.25Kv + 1.07D + 1.07Kx + 0.71Hq + 0.53Ct + 0.35Rgr + 0.35Rb + 0.35So
+ 0.35 Sd + 0.35Sh + 0.35Tr + 0.35Tr + 1.13Lk 13 90.3
Gỗ pha tre, nứa 2.8Vt + 1.2Kx + 1.6 Hq + 0.8So + 0.8Kv + 0.4Bln + 0.4Rb + 0.4Tr + 1.6Lk 8 84
Ic 1.94Vt + 1.11SP1 + 1.11Vtl + 1.11Kv + 0.83SP3 + 0.83Cs + 0.83Hq + 0.56Tu +
0.56Dc + 0.56 Rlt + 0.56 Tr + 0.28 Rrm + 0.28Kx + 1.11Lk 13 90.5
IIa 1.74Vt + 1.09Kv + 1.09Vtl + 0.87SP1 + 0.65Kx + 0.65Cm + 0.65SP2 + 0.43Kva +
0.43Rb 0.43Ct + 0.43Dd + 0.22D + 0.22Rrm + 0.22SP3 + 0.87Lk 14 87.8
IIb 1.73Vt + 0.98Kv + 0.98SP2 + 0.59Kx + 0.59D + 0.59Bdld + 0.59Slb + 0.59Tlx +
0.39So + 0.39Chc + 0.39SP1 + 0.39Cs + 0.2M + 0.2Hd + 0.2Rx 0.98 Lk 15 91.3
1.71Vt + 0.98 SP1 + 0.98Hq + 0.73Gp + 0.73Kld + 0.73Th + 0.73Kx + 0.98Hq + 0.49Cm + 0.49So + 0.49Kv + 0.24Bln + 0.24Rb 0.24Tr + 1.22Lk 14 90.6
Kv: Kháo vòng Sh: Sồi hồng Dc: Dẻ cau Sd: Sồi đỏ Kx: Kháo xanh Ct: Chắp tay Cm: Cà muối
Rb: Re bầu Tr: Trám M: Mỡ Rrm: Ràng ràng mít Rlt: Re lá tròn Bln: Bời lời nhớt Bdld: Bã đậu lá dài
Kva: Kháo vàng Th: Tô hạp Md:Mấn đỉa Dg:Dẻ gai Slb: Sồi lá bạc Tu: Tu hú Tls: Thích lá sẻ
Sự khác biệt rõ rệt về thành phần loài và tỷ lệ cá thể trong công thức tổ thành tầng cây tái sinh có thể được nhận diện dễ dàng giữa các trạng thái rừng bị cháy qua hai đợt điều tra, như thể hiện trong hình 4.13 và 4.14.
Hình 4.13: Số loài tham gia trong công thức tổ thành cây tái sinh trên các trạng thái rừng bị cháy qua hai đợt điều tra
Hình 4.14: Tỷ lệ cá thể của loài tham gia trong công thức tổ thành cây tái sinh trên các trạng thái rừng qua hai đợt điều tra
Sự gia tăng số lượng các loài tái sinh và cá thể của chúng đã làm biến động hệ số trong công thức tổ thành, dẫn đến việc một số loài trước đây mất vị trí ưu thế và bị thay thế bởi các loài mới xuất hiện với số lượng cá thể lớn.
Kết quả điều tra cho thấy sự gia tăng về thành phần loài và số lượng cá thể tham gia vào công thức tổ thành Tuy nhiên, các loài ưu thế trong công thức tổ thành không có sự khác biệt lớn, với các loài Vối thuốc vẫn chiếm ưu thế nhất.
Vối thuốc lông, Kháo vàng, Kháo xanh, các loài Dẻ, Sồi, Hoắc quang, Tô hạp là những loài có khả năng tái sinh hạt và chồi tốt sau cháy, đồng thời cạnh tranh mạnh mẽ với cây bụi và thảm tươi Điều này rất quan trọng cho việc tuyển chọn các loài cây trồng trên các đường băng xanh và trong các khu rừng phòng hộ trong tương lai.
Điều kiện dinh dưỡng và ánh sáng thuận lợi là yếu tố quan trọng giúp các loài cây gỗ tái sinh tăng trưởng về số lượng và đa dạng So với công thức tổ thành của các lô rừng đối chứng, các khu rừng bị cháy xuất hiện nhiều loài mới không có trong tổ thành tầng cây cao và cây tái sinh, cho thấy tác động của cháy rừng làm thay đổi cấu trúc và thành phần loài của rừng Sự gia tăng đáng kể số lượng loài cây gỗ tái sinh ở lần điều tra thứ hai so với lần đầu tiên cho thấy thảm thực vật rừng đang phục hồi tốt Trong giai đoạn này, cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp để điều chỉnh thành phần và mật độ cây tái sinh một cách hợp lý, hướng tới sự phát triển bền vững trong tương lai.
Chất lượng cây tái sinh là một tiêu chí quan trọng để đánh giá mức độ thành công trong công tác phục hồi rừng Để có được đánh giá chính xác về khả năng phục hồi thảm thực vật rừng sau cháy, nghiên cứu đã tiến hành điều tra và đánh giá chất lượng cây tái sinh thông qua các chỉ tiêu mật độ, Doo, và Hvn Kết quả điều tra được trình bày trong bảng 4.11.
Bảng 4.11 trình bày các chỉ tiêu sinh trưởng trung bình của cây tái sinh trên diện tích rừng bị cháy, được thu thập qua hai đợt điều tra Hiện trạng cây tái sinh cho thấy mật độ đạt được là (cây/ha), đường kính trung bình (Doo) là (cm), và chiều cao trung bình (Hvn) là (m).
Bảng số liệu 4.11 cho thấy cây tái sinh trên các trạng thái rừng bị cháy đang phát triển khả quan, với mật độ cây tái sinh trung bình tăng từ 547 cây/ha lên 658 cây/ha, tương ứng với mức tăng 20.29% và đạt 80.93% so với mật độ cây tái sinh ở trạng thái rừng đối chứng Đường kính gốc (Doo) của cây tái sinh cũng tăng từ 0.48 cm lên 0.51 cm, trong khi chiều cao (Hvn) trung bình của cây tái sinh tăng 22.5%, từ 0.31 m lên 0.38 m so với đợt điều tra ban đầu.
Kết quả phân tích cho thấy thảm thực vật rừng tại khu vực nghiên cứu đang phục hồi tốt sau 6 tháng từ khi xảy ra cháy, với nhiều loài cây như Vối thuốc và các loài Kháo, Dẻ tái sinh mạnh mẽ Điều tra 18 tháng sau cháy cho thấy sự gia tăng đáng kể về thành phần và số lượng cây tái sinh, hầu hết đều sinh trưởng và phát triển tốt Để thúc đẩy quá trình phục hồi nhanh chóng và hiệu quả, cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp trong giai đoạn này.
4.4.2 Đặc điểm của cây bụi, thảm tươi
Kết luận
Từ toàn bộ kết quả nghiên cứu trên, đề tài đi đến một số kết luận sau:
- Tổng diện tích rừng của VQG Hoàng Liên bị cháy năm 2010 là 721,4ha trong đó chủ yếu là 3 trạng thái Ic, IIa và IIb thuộc các xã
Tả Van, San Sả Hồ, Bản Hồ
Cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi tại khu vực nghiên cứu được chia thành 2-3 tầng Tầng trên cùng chủ yếu bao gồm các loài Dẻ, Tô hạp, Côm trâu, và các loài trong chi sồi, với chiều cao trung bình từ 12-15m và được sắp xếp xít nhau liên tục Tầng thứ hai gồm các loài cây gỗ nhỏ như Sồi hồng, Mò gối thuốc, và Nanh chuột, có chiều cao trung bình từ 5-7m và cũng xếp xít nhau liên tục Cuối cùng, tầng ba bao gồm cây tái sinh, cây bụi, và thảm tươi với chiều cao trung bình từ 1-2m, nhưng không liên tục.
Cháy rừng gây ra sự thay đổi rõ rệt về thành phần và số lượng các loài cây trong tầng cây cao, với tỷ lệ cá thể tham gia vào cấu trúc tổ thành giảm đáng kể Ở những khu vực rừng bị cháy, số loài cây cao chỉ còn khoảng 1/5 so với rừng đối chứng.
Độ tàn che trung bình của tầng cây cao trong các trạng thái rừng bị cháy chỉ đạt 0.16, trong khi ở các trạng thái rừng đối chứng, con số này là 0.57 Ngoài ra, độ che phủ của thảm tươi và cây bụi trong các trạng thái rừng bị cháy lên tới 75.8%.
%, lớn hơn hẳn so với các lô rừng đối chứng (66.45%)
Tổ thành các loài cây tái sinh ở rừng đối chứng và rừng bị cháy có sự khác biệt, nhưng không đáng kể Số lượng loài cây tái sinh sau cháy tăng lên cả về thành phần và tỷ lệ cá thể tham gia vào công thức tổ thành.
Mật độ, đường kính gốc và chiều cao vút ngọn của cây tái sinh giữa rừng bị cháy và rừng đối chứng có sự khác biệt rõ rệt Cụ thể, mật độ cây tái sinh và các chỉ tiêu sinh trưởng của chúng ở khu vực rừng bị cháy thấp hơn nhiều so với rừng đối chứng.
- Độ ẩm và độ xốp của đất ở rừng đối chứng cao hơn rừng bị cháy
Độ pH và hàm lượng chất dễ tiêu trong rừng sau cháy cao hơn nhiều so với rừng đối chứng Tuy nhiên, mật độ giun đất ở rừng sau cháy chỉ bằng ẵ so với mật độ giun đất ở rừng đối chứng.
Trong đợt điều tra thứ hai, số loài trung bình tham gia vào công thức tổ thành cây tái sinh đã tăng từ 8,25 lên 14 loài, tương ứng với mức tăng 53,7% Tỷ lệ cá thể cũng tăng từ 86,4% lên 90,1% Chất lượng cây tái sinh đang dần được cải thiện, thể hiện qua sự gia tăng mật độ, đường kính, chiều cao và mức độ sinh trưởng, phát triển của cây.
- Mức độ che phủ của thảm thực vật rừng sau cháy tăng lên khá cao, mức tăng từ 73,55% lên 77,9 %
Tính chất hóa học của đất rừng sau cháy thay đổi rõ rệt theo thời gian Độ ẩm trung bình của đất trong đợt điều tra thứ hai tăng từ 43.32% lên 54.16%, trong khi độ xốp trung bình giảm từ 57.03% xuống 56.32% Độ pH trung bình của đất rừng giảm từ 3.99 xuống 3.94 Hàm lượng Nitơ (N) giảm còn 15.4 mm/100g đất, giảm 9.81 mm/100g so với đợt điều tra đầu Hàm lượng Kali (K2O) cũng giảm mạnh từ 16.75 mm/100g xuống 9.5 mm/100g, tương ứng với mức giảm 43.28%.
Nghiên cứu đánh giá khả năng phục hồi rừng sau cháy tại Vườn Quốc gia Hoàng Liên đã đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm thúc đẩy quá trình tái sinh và nâng cao chất lượng cây tái sinh cũng như chất lượng rừng phục hồi Các biện pháp lâm sinh như khoanh nuôi tái sinh và trồng bổ sung để làm giàu rừng được chú trọng trong quá trình này.
Tồn tại
Mặc dù đã nỗ lực cố gắng trong nghiên cứu, song đề tài không tránh khỏi còn một số tồn tại cơ bản sau:
Nghiên cứu hiện tại vẫn là một lĩnh vực mới mẻ, do đó, các nội dung trong đề tài thường chỉ dừng lại ở mức phân tích sơ bộ, dẫn đến những thiếu sót và chưa đạt được độ chuyên sâu cần thiết.
Đặc điểm của cây bụi thảm tươi trước và sau cháy, cũng như sự biến động về thành phần và số lượng các loài sinh vật đất, vẫn chưa được nghiên cứu một cách chi tiết Hiện tại, các nghiên cứu chỉ mang tính đại diện và cần được mở rộng để hiểu rõ hơn về sự thay đổi này.
- Thời gian điều tra giữa các đợt điều tra chưa dài, nên chưa phản ánh hết mức độ phục hồi của rừng sau cháy.
Kiến nghị 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO
Nghiên cứu khả năng phục hồi của rừng sau cháy là một lĩnh vực còn mới mẻ, đòi hỏi thời gian dài và quy mô rộng để đánh giá chính xác Kết luận về khả năng phục hồi có thể mất hàng chục năm, vì vậy cần thiết phải tiến hành các nghiên cứu chuyên sâu hơn trong tương lai để hiểu rõ hơn về quy luật diễn biến của rừng sau cháy.
Khả năng phục hồi của rừng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như thời gian, trạng thái rừng trước cháy, hoạt động nông nghiệp của cộng đồng xung quanh, và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh Mặc dù đề tài này chưa đủ điều kiện để nghiên cứu chuyên sâu, nhưng hy vọng rằng các kết quả thu được sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho các nghiên cứu tiếp theo.
Để nâng cao hiệu quả đánh giá khả năng phục hồi sau cháy rừng, cần tiến hành các nghiên cứu sâu hơn về nguồn tài nguyên rừng, bao gồm đất, thực vật, sinh vật và vi sinh vật đất Đặc biệt, nghiên cứu các loài cây có khả năng chống chịu lửa là rất quan trọng để khắc phục những vấn đề còn thiếu trong đề tài này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt
1 Bế Minh Châu, (2002) Lửa rừng Nhà xuất bản nông nghiệp, Hà Nội
2 Nguyễn Duy Chuyên (1985), Bước đầu nghiên cứu tái sinh khu rừng Quỳ
Châu, Nghệ An, Viện điều tra quy hoạch rừng, Hà Nội
3 Kiều Thị Dương, (2003) Nghiên cứu khả năng tái sinh, phục hồi rừng tự nhiên dưới tán rừng Thông đuôi ngựa tại VQG Tam Đảo – Vĩnh Phúc
Khóa luận tốt nghiệp, Trường ĐH Lâm Nghiệp, Hà Tây
4 Vũ Tiến Hinh (1991), “Đặc điểm tái sinh của rừng Tự nhiên”, Tập san Lâm
5 Vũ Đình Huề, (1975), Khái quát về tình hình tái sinh tự nhiên ở rừng miền Bắc – Việt Nam
6 Nguyễn Thế Hưng (2003), “Sự biến động về mật độ và tổ thành loài tái sinh trong các trạng thái thực bì ở Quảng Ninh”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, (số 4), Trg 99 – 101
7 Phạm Ngọc Hưng, (1994) Phòng cháy chữa cháy rừng Nhà xuất bản nông nghiệp, Hà Nội
8 Phạm Ngọc Hưng, (2004) Quản lý cháy rừng ở Việt Nam Nhà xuất bản nông nghiệp, Nghệ An
9 Ngô Kim Khôi, (1999) “Ứng dụng các phương pháp định lượng trong nghiên cứu tái sinh rừng”, Tạp chí Lâm Nghiệp (số 10)
10 Lê Đình Thuận (2000) Nghiên cứu khả năng phục hồi của rừng Keo tai tượng (Acacia mangium willd) sau khi cháy tại VQG Ba Vì – Hà Tây
Khóa luận tốt nghiệp, Trường ĐH Lâm Nghiệp Hà Tây
11 Thái Văn Trừng, (1978) Thảm thực vật rừng tự nhiên (trên quan điểm HST), Hà Nội
12 FAO (1989), Review of management systems of tropical Asia Rome
13 Ghent.A.W, (1969) Studies of regeneration in forest stands devastated by Spure Bud Worm, Problems of stocked – quadrat sampling, forest science” vol (15), (12)
14 Odum E.P (1971), Fundametals of ecology, 3 r d , Press of WB
15 Van Steenis.J (1956), Basic principles of rain forest ecology, study of tropical vegetation proceedings of the kandy symposium, UNESCO
Danh mục chữ viết tắt……… ……… … ……….………iii
Danh mục các bảng……… ……… ………… …… ……… iv
Danh mục các hình…… ……… ……… …….v ĐẶT VẤN ĐỀ 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3
1.1.1 Tình hình nghiên cứu về cháy rừng 3
1.1.2 Nghiên cứu khả năng phục hồi rừng sau cháy 5
1.2.2 Nghiên cứu khả năng phục hồi rừng sau cháy 9
1.2.3 Nghiên cứu ở VQG Hoàng Liên 12
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14
2.4.1 Phương pháp nghiên cứu tổng quát 15
2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 17
2.4.2.1 Phương pháp kế thừa số liệu 17
2.4.2.2 Phương pháp nghiên cứu đánh giá tác động của cháy rừng đến tài nguyên thực vật rừng 17
2.4.2.3 Phương pháp nghiên cứu đánh giá tác động của cháy rừng tới tài nguyên đất 20
2.4.2.4 Phương pháp nghiên c ứu đánh giá tác đ ộng của cháy rừng tới sinh vật đất 20
2.4.2.5 Phương pháp nghiên cứu đánh giá khả năng phục hồi rừng sau cháy 21
2.4.2.6 Phương pháp đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao khả năng phục hồi rừng sau cháy ở khu vực nghiên cứu 21
CHƯƠNG 3 23 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 23
3.1.1 Vị trí địa lý và ranh giới hành chính 23
3.1.3 Địa chất và thổ nhưỡng 24
3.1.5 Tài nguyên động - thực vật rừng 25
3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 27
3.2.1 Tình hình dân sinh - kinh tế 27
3.2.2 Tình hình giao thông – cơ sở hạ tầng 27
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29
4.1 Đặc điểm rừng và tình hình cháy rừng tại Vườn quốc gia Hoàng Liên 29
4.1.3 Một số đặc điểm của rừng sau cháy tại khu vực nghiên cứu 31
4.2 Nghiên cứu tác động của cháy rừng đến tài nguyên thực vật rừng 34
4.2.1 Đặc điểm thành phần loài tầng cây cao trước và sau cháy 35
4.2.1.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành 35
4.2.2 Độ tàn che, che phủ 43
4.2.3 Đặc điểm cây tái sinh 44
4.3 Nghiên cứu tác động của cháy rừng tới tài nguyên đất và sinh vật đất 50
4.3.1 Tác động của cháy rừng tới tài nguyên đất 50
4.3.2 Tác động của cháy rừng đến sinh vật đất 56
4.4 Nghiên cứu đánh giá khả năng phục hồi rừng sau cháy 58
4.4.1 Thành phần và chất lượng cây tái sinh 59
4.4.2 Đặc điểm của cây bụi, thảm tươi 64
4.4.3 Tính chất vật lý, hóa học trong đất 66
4.4.4 Sự biến động quần thể loài sinh vật đất 70