Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
Luận án đóng góp vào việc xây dựng cơ sở khoa học cho hiện trạng rừng phòng hộ (RPH) tại Tây Nguyên, bao gồm các chỉ tiêu và chỉ số cần thiết Nó đề xuất phương pháp xác định diện tích RPH phù hợp cho từng huyện và tỉnh trong toàn vùng, đồng thời bổ sung dữ liệu khoa học về thủy văn rừng, phục vụ cho công tác quản lý RPH hiệu quả tại Tây Nguyên.
Ý nghĩa thực tiễn
Luận án nghiên cứu xác định diện tích RPH cần thiết để đảm bảo chức năng phòng hộ cho vùng Tây Nguyên, nhằm phục vụ cho việc lập quy hoạch và kế hoạch bảo vệ cũng như phát triển RPH bền vững tại khu vực này.
- Đề xuất các giải pháp quản lý bền vững RPH vùng Tây Nguyên.
- Đề xuất được các bảng tra và các giải pháp để tham khảo cho sản xuất.
5 Đóng góp mới của luận án:
Luận án đóng góp những điểm mới chủ yếu ở một số nội dung sau:
- Lần đầu tiên xác định được diện tích cần thiết, phân bố, chất lượng RPH vùng Tây Nguyên để đảm bảo chức năng phòng hộ có hiệu quả.
- Đề xuất được các giải pháp để quản lý RPH vùng Tây Nguyên theo hướng bền vững.
6 Bố cục của luận án
Luận án gồm 113 trang, 10 hình, 13 bảng, 105 tài liệu tham khảo và các phụ lục, được kết cấu thành các phần sau đây:
- Chương 1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu: 20 trang
- Chương 2 Nội dung, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu: 17 trang
- Chương 3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 67 trang
- Kết luận, tồn tại, kiến nghị : 03 trang
Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới
1.1.1 Khái niệm và phân loại RPH
Theo Luật Lâm nghiệp của Anh năm 2005, RPH được định nghĩa là rừng có khả năng giảm thiểu hoặc ngăn chặn tác động của thiên tai như sạt lở, lũ quét và lũ lụt đối với con người và tài sản tại các khu vực miền núi RPH thường bao gồm các khu vực dốc có tiềm năng nguy hiểm, chẳng hạn như mỏm đá không ổn định hoặc các vụ lở tuyết do sự suy giảm của thảm thực vật.
Luật Lâm nghiệp Australia năm 1975 xác định rằng RPH (rừng ở các vị trí đặc biệt) là những khu rừng có vị trí dễ bị đe dọa bởi các yếu tố ăn mòn như gió, nước và trọng lực Những khu rừng này cần được xử lý đặc biệt để bảo vệ đất và lớp phủ thực vật, đồng thời đảm bảo quá trình tái trồng rừng được thực hiện hiệu quả.
1 Rừng trên cát trôi, đất trôi,
2 Những khu rừng có xu hướng phát triển thành karst hoặc các vị trí có khả năng xói mòn cao,
3 Rừng ở các lớp đá, tầng nông sâu hoặc đột ngột nếu việc trồng lại rừng chỉ có thể thực hiện được trong những điều kiện khó khăn,
4 Rừng trên sườn dốc, nơi có thể xảy ra trượt dốc nguy hiểm,
5 Lớp phủ thực vật trong khu rừng,
6 Khu vực liền kề với khu rừng xung quanh.
Hiệu năng phòng hộ của rừng phụ thuộc vào cấu trúc lâm phần đặc trưng của nó Năm 2008, khái niệm khung Quy hoạch quản lý rừng đa tác dụng đã được đề xuất để tích hợp các chức năng sinh thái, kinh tế và xã hội trong quy hoạch và quản lý rừng tại Thổ Nhĩ Kỳ Tác giả đã xác định các tiêu chí cho các khu RPH như RPH ven biển và ven bờ sông, trong đó yêu cầu giữ đai rừng rộng 60 m cho sông lớn, 30 m cho suối, 500 m cho hồ nước tự nhiên, và 1 km cho rừng ngập mặn ven biển Đồng thời, tác giả khuyến nghị không thực hiện bất kỳ hoạt động khai thác nào trong khu vực này để tối ưu hóa hiệu quả phòng hộ của rừng.
Khả năng giảm lũ và chống xói mòn của rừng phụ thuộc vào cấu trúc, điều kiện khí hậu, địa hình và thổ nhưỡng Tuy nhiên, khả năng này của rừng có giới hạn và không thể coi rừng là một tấm bọt biển khổng lồ để hút nước, như quan niệm cũ vẫn tồn tại ở một số nơi.
Việc thay thế rừng cây bản địa bằng rừng Cao su tại Nam Keng (Trung Quốc) và Pang Khum (miền Bắc Thái Lan) đã dẫn đến sự gia tăng bốc thoát hơi nước, làm giảm dòng chảy và lượng nước tích trữ trong lưu vực Mặc dù trồng rừng thâm canh và các biện pháp bảo tồn đất có thể giảm đỉnh lũ, nhưng rất ít trường hợp cho thấy chúng có khả năng tăng dòng chảy kiệt.
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng rừng trồng cây ngoại lai tiêu thụ nước nhiều hơn cây bản địa, dẫn đến giảm dòng chảy sông suối trong lưu vực, cả trong mùa lũ lẫn mùa kiệt Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho thấy khi tỷ lệ diện tích thảm thực vật thay đổi từ 15-20% so với diện tích lưu vực, sự biến động dòng chảy không rõ ràng.
Năm 2007, nghiên cứu của Lee Soo-hwa cho thấy đất rừng tốt có khả năng thấm khoảng 250 mm nước mưa trong một giờ Tuy nhiên, nếu rừng không được cải thiện cấu trúc, nó có thể làm tăng tình trạng thiếu nước do giữ lại một lượng lớn nước từ các tầng tán và bốc hơi Ngược lại, khi tầng tán rừng được cải thiện, nước mưa sẽ thấm vào đất nhiều hơn, đồng thời tạo điều kiện cho các sinh vật đất như giun hoạt động hiệu quả, từ đó duy trì và cải thiện nguồn nước Các khu rừng có cấu trúc tốt đã chứng minh có hiệu quả tương đương, thậm chí vượt trội hơn so với các đập nước trong việc giảm thiểu các vấn đề liên quan đến nước, như lũ lụt và hạn hán.
Chỉ số về trạng thái thảm thực vật rừng, bao gồm cấu trúc, loại đất và địa hình, có ảnh hưởng đáng kể đến dòng chảy của lưu vực Sự phân bố không gian của rừng, đặc biệt ở những khu vực tiếp giáp với hệ thống tích nước như sông, suối và hồ, cũng đóng vai trò quan trọng Các khoảng trống trên sườn dốc có thể dẫn đến sản lượng nước thấp hơn ở phía dưới sườn Do đó, việc lựa chọn vùng trồng rừng hợp lý là cần thiết trong quản lý nguồn nước.
Tỷ lệ diện tích rừng cần được bảo vệ phải dựa trên việc đảm bảo tính toàn vẹn của cảnh quan sinh thái Điều này cũng liên quan đến việc giải quyết các vấn đề môi trường cụ thể ở từng vùng khác nhau.
Tại các khu rừng tư nhân ở Châu Âu, các diện tích rừng cần được bảo vệ, bao gồm cả rừng sản xuất, đã được xác định qua nhiều nghiên cứu cho thấy có thể bảo tồn các loài bằng giải pháp lâm sinh thích hợp Điều này dẫn đến cuộc tranh luận về việc có thể chuyển từ quản lý rừng phân lập sang quản lý rừng tích hợp các chức năng một cách hệ thống hay không Theo tác giả, hệ thống quản lý rừng phải là một phần của chiến lược quản lý tài nguyên rừng và thiên nhiên quốc gia Các giải pháp truyền thống như trồng rừng thương mại và các biện pháp hạn chế lũ lụt riêng lẻ đã cho thấy hiệu quả thấp và đôi khi gây ra tác động tiêu cực không mong muốn.
Các nhà khoa học toàn cầu đang chú ý đến hệ sinh thái rừng RPH ven bờ sông suối, vì đây là một trong những hệ sinh thái đặc thù nhất với tính đa dạng sinh học cao Hệ sinh thái này đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ nông nghiệp và duy trì cảnh quan sinh thái.
Rừng đầu nguồn, nằm ở các vùng núi nơi khởi nguồn của sông suối, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nguồn nước sạch, lương thực, năng lượng và nguyên liệu cho ngành công nghiệp Đây là hệ sinh thái độc đáo, góp phần vào đa dạng sinh học và phát triển bền vững cho cả vùng cao và vùng thấp Vai trò của rừng đầu nguồn trong bảo vệ đất, cung cấp nước, duy trì lượng mưa, phát triển du lịch sinh thái và bảo tồn các giá trị văn hóa đã được nhiều nghiên cứu khẳng định Tuy nhiên, việc chuyển đổi những nghiên cứu này thành hành động cụ thể còn hạn chế, và các hệ sinh thái vùng núi chưa được ưu tiên trong các chương trình phát triển Để thay đổi tình hình, cần có sự liên kết chặt chẽ giữa bảo tồn rừng miền núi và phát triển bền vững, dựa trên các luận cứ khoa học và chiến lược nghiên cứu phù hợp với từng mục tiêu cụ thể.
Có rất nhiều công trình nghiên cứu khẳng định vai trò của rừng trong bảo vệ và cải thiện chất lượng nguồn nước của lưu vực
Thảm thực vật rừng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm dòng chảy mặt và cố định các chất, hoạt động như những máy lọc tự nhiên để làm sạch nguồn nước Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các hoạt động trồng rừng có thể gây ra tác động ngược lại, làm giảm hiệu quả của những lợi ích này (Nisbet, 2001; Bruijnzeel, 2004; Ellis et al., 2006; Waterloo et al., 2007).
Nghiên cứu của Phùng Văn Khoa (2006) chỉ ra rằng trong các lưu vực nước Mỹ, các yếu tố môi trường như lượng mưa, nền địa chất và thảm thực vật rừng có ảnh hưởng đáng kể đến sản lượng ion trong dòng chảy nước.
