Tóm tắt Luận án Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên và quá trình phục hồi rừng tại huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Huyện Sông Mã nằm hoàn toàn trong vành đai nhiệt đới và đây cũng là nơi hội tụ của các luồng thực vật: luồng thực vật Himalaya - Vân Nam - Quảng Châu từ phía Bắc đổ xuống; luồng thực vật Malaysia - Indonesia từ phía Nam lên; luồng thực vật khô hạn India - Myanmar từ phía Tây sang và khu hệ thực vật bản địa. Huyện Sông Mã có 3 xã nằm hoàn toàn hoặc một phần trong khu Bảo tồn thiên nhiên Sốp Cộp nên được đánh giá là khu vực có tính đa dạng thực vật phong phú. Hiện nay diện tích rừng đã bị phá hủy và suy thoái nghiêm trọng, nhiều nơi trở thành đất trống đồi núi trọc. Việc nghiên cứu, cung cấp, bổ sung cơ sở lý luận và khoa học về tái sinh tự nhiên tại huyện Sông Mã là cần thiết. Do đó chúng tôi chọn đề tài: Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên và quá trình phục hồi rừng tại huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài * Mục tiêu tổng quát Xác định được cơ sở khoa học cho các giải pháp phục hồi rừng tự nhiên tại huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La. * Mục tiêu cụ thể Xác định được đặc điểm và năng lực tái sinh của một số quần xã thực vật cây gỗ, tre gỗ hỗn giao trong thời gian phục hồi rừng. Xác định được quá trình phục hồi rừng tự nhiên qua các giai đoạn của quần xã cây gỗ. Xây dựng được các giải pháp phục hồi rừng tự nhiên tại huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Các trạng thái thảm thực vật tái sinh tự nhiên (quần xã thực vật cây gỗ và hỗn giao cây gỗ với tre nứa) sau nương rẫy (SNR) và sau khai thác kiệt (SKTK) ở các giai đoạn phục hồi từ 4 - 6 năm, 9 - 11 năm, 14 - 16 năm và trên 20 năm tại huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn * Ý nghĩa khoa học Cung cấp thêm dẫn liệu khoa học về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh của cây gỗ và hỗn giao tre, gỗ vùng nhiệt đới. 2 Góp phần làm sáng tỏ quy luật diễn thế đi lên của một số kiểu thảm thực vật trong quá trình phục hồi rừng ở vùng nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh ở Việt Nam. * Ý nghĩa thực tiễn Cung cấp những chứng cứ khoa học cho giải pháp phục hồi rừng tự nhiên ở khu vực nghiên cứu. Từ đó góp phần bảo vệ, phát triển tài nguyên rừng và đa dạng thực vật tại huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La. 5. Những đóng góp mới của luận án Phân loại chi tiết hiện trạng thảm thực vật tại huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La. Xác định được quy luật tái sinh cây gỗ ở các giai đoạn phục hồi rừng của hai loại hình thảm thực vật tái sinh sau nương rẫy và sau khai thác kiệt. Xác định quá trình biến đổi thành phần, tính chất đất và vi sinh vật đất có liên quan đến quá trình tái sinh của các trạng thái thảm thực vật. Trên cơ sở nghiên cứu về đặc điểm thảm thực vật, thành phần tính chất, vi sinh vật đất, các yếu tố kinh tế, xã hội và môi trường từ đó đề xuất được một số giải pháp khoanh nuôi phục hồi rừng đạt hiệu quả. 3 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Một số khái niệm liên quan Một số khái niệm về thảm thực vật (TTV), tái sinh rừng, phục hồi rừng tự nhiên đã được tổng quan và làm rõ. 1.2. Những nghiên cứu về thảm thực vật 1.2.1. Nghiên cứu về phân loại thảm thực vật Trên thế giới và Việt Nam có các quan điểm phân loại TTV như: Nguyên tắc lấy yếu tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn chủ đạo; lấy đặc điểm ngoại mạo, cấu trúc làm tiêu chuẩn chủ đạo; phân loại thảm thực vật dựa trên phân bố không gian của chúng làm tiêu chuẩn chủ đạo; nguyên tắc dựa trên yếu tố phát sinh quần thể thực vật làm tiêu chuẩn chủ đạo; nguyên tắc phân loại của UNESCO (1973); tiêu chí xác định và phân loại rừng ở Việt Nam. 1.2.2. Những nghiên cứu về thành phần loài Trên thế giới và Việt Nam có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần loài, Nguyễn Tiến Bân (2003) [6], đã thống kê về thực vật Việt Nam đưa tổng số loài thực vật Việt Nam lên hơn 20.000 loài. Các công trình nghiên cứu của các tác giả Nguyễn Nghĩa Thìn, Lê Ngọc Công, Nguyễn Quốc Trị đã xác đ ịnh, Ngành Mộc lan là ngành đa dạng nhất chiếm trên 90%, ngoài ra các tác giả còn xác định nhóm thực vật này là đặc hữu, nguồn tài nguyên thực vật, các loài quý hiếm ở khu vực nghiên cứu. 1.2.3. Những nghiên cứu về dạng sống thực vật Có nhiều quan điểm về phân chia dạng sống thực vật. Tuy nhiên cách phân chia và đặc trưng của từng dạng sống. Chủ yếu phân chia dạng sống thành nhóm dạng sống cây chồi trên đất (Ph); cây chồi nửa ẩn (He); cây chồi sát đất (Ch); cây sống 1 năm (Th) và nhóm cây chồi ẩn (Cr). Các tác giả đã xây dựng phổ dạng sống cho từng khu vực nghiên cứu. 1.2.4. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng Nhiều tác giả đã nghiên cứu và đưa ra những thang tiêu chuẩn để đánh giá các chỉ tiêu cấu trúc của các quần xã sinh vật như các chỉ tiêu về mật độ, độ nhiều, độ che phủ, độ dầy, chỉ số ưu thế, sức sống, sự quần tụ, hiện tượng phân tầng. 4 1.3. Những nghiên cứu liên quan đến tái sinh, phục hồi rừng 1.3.1. Những nghiên cứu liên quan đến tái sinh rừng Tái sinh hệ sinh thái rừng diễn ra dưới ba hình thức: tái sinh hạt, tái sinh chồi và tái sinh thân ngầm (các loại tre nứa). Mỗi hình thức tái sinh trên lại có quy luật riêng và trải qua nhiều giai đoạn khác nhau [59]. 1.3.2. Những nghiên cứu về phục hồi rừng Phục hồi rừng được hiểu là quá trình tái tạo lại rừng trên những diện tích đã bị mất rừng. Tuỳ theo mức độ tác động của con người mà chia thành các hình thức: phục hồi nhân tạo (trồng rừng), phục hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh) [54]. Với các giải pháp phục hồi rừng như: trồng rừng, khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên, phục hồi rừng tự nhiên 1.4. Những nghiên cứu về biến đổi tính chất lý, hoá và vi sinh vật đất trong quá trình phục hồi rừng Các tác giả Lê Ngọc Công (2004) [18], Ma Thị Ngọc Mai (2007) [54], Phạm Ngọc Thường (2002) [85], Đinh Thị Phượng (2010) [62] đã nghiên cứu ảnh hưởng một số TTV đến môi trường đất trong các giai đoạn diễn thế phục hồi rừng, đa dạng sinh học, độ che phủ của thảm thực vật có ảnh hưởng tích cực tới tính chất lý, hóa đất. 1.5. Các công trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài ở tỉnh Sơn La Trong quá trình nghiên cứu, các tác giả đã thống kê được 856 loài, thuộc 490 chi của 124 họ của 4 ngành thực vật Lycopodiophyta, Polypodiophyta, Pinophyta và Magnoliophyta. Số lượng loài tăng qua các giai đoạn phục hồi, trên đất tốt, quá trình diễn thế phục hồi diễn ra nhanh; trên đất xấu quá trình diễn ra chậm. Nguồn giống là yếu tố quan trọng trong quá trình diễn thế. Tính chất hoá học và dinh dưỡng đất được cải thiện dần qua các giai đoạn diễn thế. Tổ thành loài trên đất sau nương rẫy khá đơn giản, chủ yếu là phân bố cụm, thành phần loài cây giá trị kinh tế thấp. 5 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nội dung nghiên cứu - Đặc điểm hiện trạng thảm thực vật. - Đặc điểm lâm học và đặc điểm tái sinh cây gỗ của thảm thực vật cây gỗ và thảm thực vật hỗn giao gỗ với tre nứa ở các giai đoạn nghiên cứu. - Đặc điểm quá trình phục hồi rừng sau nương rẫy và sau khai thác kiệt qua các giai đoạn 4 - 6, 9 - 11, 14 - 19 và ≥ 20 năm phục hồi. - Biến đổi thành phần, tính chất đất và vi sinh vật đất ở các giai đoạn nghiên cứu. - Đề xuất một số giải pháp cho việc phục hồi rừng tự nhiên ở khu vực nghiên cứu. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phân chia thời gian phục hồi rừng Gồm hai hình thức phục hồi sau nương rẫy và sau khai thác kiệt; Các giai đoạn phục hồi rừng từ 4 - 6 năm, 9 - 11 năm, 14 - 16 năm và ≥ 20 năm. 2.2.2. Phương pháp điều tra thu thập số liệu * Phương pháp tuyến điều tra (TĐT) Xây dựng hệ thống TĐT gồm 12 tuyến, trên tuyến điều tra quan sát và ghi chép tất cả các số liệu về thành phần loài và dạng sống của các loài thực vật. * Ô tiêu chuẩn (OTC) Lập 24 ô tiêu chuẩn và 9 ô dạng bản (ODB) trong mỗi OTC tiến hành điều tra, phân loại thành phần loài, xác định kiểu dạng sống, số lượng, đường kính, chiều cao, độ che phủ, tầng tán rừng, độ nhiều của thảm tươi * Thu mẫu đất Tại giữa các OTC, đào 01 phẫu diện chiều sâu 1 m lấy mẫu đất ở các tầng 0 - 10 cm, 10 - 30 cm và 30 - 50 cm để phân tích tính chất vật lý, hoá học đất [10, 44]. Mẫu vi sinh vật đất lấy ở tầng đất 0 - 10 cm của OTC, tránh ánh nắng trực tiếp, được bảo quản trong tủ lạnh và đem phân tích xác định một số nhóm vi sinh vật đất. * Thu mẫu thực vật Phân loại, xác định tên khoa học của các loài cây [33], [6], [4]; loài chưa biết tên tiến hành thu thập tiêu bản [91], xác định tên loài tại Phòng Thực vật (Viện ST TNSV). * Điều tra đánh giá về kinh tế - xã hội Các thông tin về tình hình kinh tế - xã hội theo đơn vị hành chính được dựa vào 6 số liệu công bố của Cục thống kê trong Niên giám thống kê; Sở Địa chính, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn; Trung tâm Khí tượng thủy văn tỉnh Sơn La. Sử dụng phương pháp điều tra nông thôn có sự tham gia của người dân. 2.2.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu - Phân loại thảm thực vật: dựa theo khung phân loại của UNESCO, 1973 - Tên loài Chỉnh lý tên khoa học, tên địa phương các loài cây theo “Danh lục thực vật Việt Nam” [6]. Xác định những loài quý hiếm, tài nguyên thực vật [66], [6,13,29,48,56]. - Dạng sống: Phân loại theo Raunkiaer (1934), Lê Trần Chấn (1990). - Mật độ cây: tính trung bình số lượng cây trên OTC sau đó quy ra cây/ha: 1 ; m i i n n m − == ∑ Trong đó : số cây trung bình 1 loài m: tổng số loài ni: tổng số cá thể của loài thứ i - Tỉ lệ tổ thành loài cây: % 1 100%im i i nn n = = × ∑ Nếu ≥ 5%: loài đó được tham gia vào công thức tổ thành Nếu < 5%: loài đó không được tham gia vào công thức tổ thành - Hệ số tổ thành loài 1 10 i m i i H n n = = ∑ Trong đó H là hệ số tổ thành loài ni m: là tổng số loài : là số cây của loài thứ i 10 là tổng hệ số tham gia tổ thành của tất cả các loài. 7 - Chất lượng cây tái sinh: thống kê số lượng cây tái sinh theo từng cấp tính (%) trong tổng số theo công thức sau: ∑ = = m i in nn 1 % Trong đó: n% là phần trăm cây của một cấp chất lượng n là số cây thực tế của cấp chất lượng ∑ = m i in 1 là tổng số cây của tất cả các loài - Đánh giá sự thuần nhất hay không về chất lượng tái sinh tự nhiên giữa các điểm nghiên cứu, sử dụng công cụ ANOVA trong excel. - Đánh giá về mức độ đa dạng và tần xuất xuất hiện của loài trong từng trạng thái nghiên cứu dựa trên phần mềm của Nguyễn Văn Sinh (2004). - Xác định phân bố cây trên mặt đất: Áp dụng công thức của Nguyễn Hải Tuất (1990). Sử dụng tiêu chuẩn U : ( . 0.5). 0.26136 r nU λ −= Trong đó: r : là giá trị trung bình khoảng cách gần nhất của n lần quan sát λ : là mật độ cây tính trên một đơn vị diện tích tương ứng. n: số lần quan sát Nếu U ≤ - 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố cụm Nếu U ≥ 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố đều Nếu - 1,96 < U < 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố ngẫu nhiên. - Phân tích đất: Một số chỉ tiêu về đất được phân tích tại Phòng Hoá phân tích (Viện Hoá học, Viện Hàn Lâm KHCNVN) theo phương pháp: + Thành phần cơ giới (%): 3 cấp hạt theo phương pháp ống hút Robinson. + Tỉ trọng đất theo phương pháp picnomet. + Dung trọng của đất theo phương pháp ống đóng Copexki. + Độ xốp (%) xác định qua dung trọng (D) và tỉ trọng (d) P = (1 - D/d).100 + pHKCl phương pháp pH meter 8 + Chất hữu cơ tổng số (%): theo phương pháp Walkley - Black + N tổng số (N%) phương pháp Kjendah + N dễ tiêu (NO3-, NH4+ + P tổng số (P ) (mg/100g đất): phương pháp Kjendah 2O5 + P dễ tiêu (mg/100g đất) phương pháp so màu %) phương pháp so màu + K tổng số (K2 + K dễ tiêu (mg/100g đất) phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS) O%) phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS) + Độ chua thuỷ phân (mgdl/100g đất) phương pháp chiết rút bằng CH3 + Ca COONa 1M bằng chuẩn độ trung hoà 2+, Mg2+ - Phân tích vi sinh vật đất: trao đổi (mgdl/100g đất) phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS). Môi trường phân lập + Môi trường MPA (xác định vi khuẩn hiếu khí tổng số) (g/l). + Môi trường Czapek (xác định vi nấm tổng số) (g/l). + Môi trường Gauze 1 (xác định xạ khuẩn tổng số) (g/l). Xác định nhóm vi khuẩn hiếu khí, xạ khuẩn và vi nấm theo Nguyễn Lân Dũng và cộng sự [22, 23]; VSV phân giải xenluloza theo TCVN 6168:2002 [111]; VSV phân giải photphat theo TCVN 6167:1996 [110]; VSV cố định nitơ tự do theo TCVN 6166:2002 [108] và VSV sinh tổng hợp polysaccharit theo Sunil T. Pawar et al, 2013 [124]. 9 Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1. Điều kiện tự nhiên Huyện Sông Mã cách thành phố Sơn La 110 km về phía Tây Nam theo trục quốc lộ 4G. Toạ độ địa lý: 20o39’33” - 21o22’ vĩ độ Bắc, 103o14’56” – 104o Đất rừng đặc dụng có diện tích 8.211,81 ha chiếm 7,96% diện tích đất nông nghiệp, 11,92% diện tích đất lâm nghiệp. Diện tích đất rừng phòng hộ có 38.498,34 ha chiếm 37,19% diện tích đất nông nghiệp (Đất có rừng tự nhiên phòng hộ 26.731,82 ha chiếm 69,44%; đất có rừng trồng phòng hộ diện tích 540,42 ha chiếm 1,40%; đất khoanh nuôi phục hồi rừng phòng hộ có 10.648,02 ha chiếm 27,66%; đất trồng rừng phòng hộ diện tích 578,08 ha chiếm 1,50%). 06’00” kinh độ Đông nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, với 2 mùa rõ rệt: mùa hè nóng ẩm, mưa nhiều và mùa đông khô lạnh, ít mưa; địa hình phổ biến là núi cao và trung bình uốn nếp theo khối tảng, xen kẽ các thung lũng và bồn địa nhỏ hẹp. Địa hình phức tạp, chia cắt mạnh tạo ra các tiểu vùng khí hậu, tạo sự đa dạng về tài nguyên thực vật. Đặc trưng khí hậu mùa hè nóng ẩm mưa nhiều và mùa đông khô lạnh của huyện, tài nguyên thực vật đa dạng, nguồn gieo giống phong phú từ Khu Bảo tồn thiên nhiên Sốp Cộp, chế tài trong khoanh nuôi bảo vệ rừng... thích hợp cho sự phát triển đa dạng về sinh học, tái sinh phục hồi rừng. 3.2. Điều kiện kinh tế xã hội Huyện Sông Mã có dân số gồm 131.000 người. Trong đó dân tộc Thái chiếm 61,04%, Mông chiếm 17,94%, Kinh 12,81%, Sinh Mun chiếm 4,88%, Khơ Mú chiếm 2,6%, Kháng 0,52%, dân tộc khác 0,20%. Lao động trong lĩnh vực nông nghiệp còn cao, chiếm 86,3%. Thu nhập bình quân thấp, tỉ trọng ngành nông nghiệp cao, mạng lưới giao thông đi lại khó khăn, Tuy nhiên yếu tố bất lợi do khí hậu thời tiết như gió Tây khô nóng, mùa khô kéo dài, điều kiện địa hình cao, dốc, lượng mưa lớn tập trung vào mùa hè gây nên hiện tượng hạn hán hay xói mòn, rửa trôi các chất dinh dưỡng trong đất, tập quán phát nương làm rẫy, cuộc sống người dân còn phụ thuộc tự nhiên đã ảnh hưởng tới tái sinh tự nhiên của TTV. 10 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Hiện trạng thảm thực vật 4.1.1. Phân loại thảm thực vật theo UNESCO (1973) Huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La có 4 lớp quần hệ như sau: Lớp quần hệ Rừng rậm: Có 4 quần hệ; Lớp quần hệ rừng thưa có 01 quần hệ; Lớp quần hệ cây cây bụi có 2 quần hệ; Lớp quần hệ trảng cỏ có 6 quần hệ. 4.1.2. Phân loại thảm thực vật theo giai đoạn tái sinh Giai đoạn phục hồi 4 - 6 năm: Chủ yếu là Lớp quần hệ cây bụi và Lớp quần hệ trảng cỏ. Giai đoạn phục hồi 9 - 11 năm: Thường gặp Lớp quần hệ rừng thưa Giai đoạn phục hồi 14 - 16 năm: Gồm các Lớp quần hệ rừng rậm: Quần hệ rừng nhiệt đới thường xanh, quần hệ rừng tre; một số nơi còn gặp quần hệ rừng thưa. Giai đoạn phục hồi ≥ 20 năm: Chủ yếu là Lớp quần hệ rừng rậm: Quần hệ rừng nhiệt đới thường xanh và quần hệ rừng tre nứa. 4.1.3. Đa dạng thực vật bậc cao có mạch tại huyện Sông Mã Hệ thực vật bậc cao có mạch tái sinh trong các trạng thái phục hồi sau nương rẫy (SNR) và sau khai thác kiệt (SKTK) ở huyện Sông Mã có khoảng 460 loài và dưới loài, thuộc 345 chi, 128 họ của 6 ngành. Thống kê dạng sống, xác định phổ dạng sống tại các TTV ở Sông Mã như sau: SB = 77,83 Ph + 4,35 Ch + 5,43 Hm + 6,74 Cr + 5,65 Th Số loài có giá trị sử dụng trong TTV Sông Mã có 408 loài. Trong đó nhóm cây làm thuốc có số lượng nhiều nhất (307 loài); cây cho gỗ có 159 loài; cây cho các bộ phận ăn, uống được có 95 loài. Có 23 loài có tên trong Sách đỏ Việt Nam (2007) và 8 loài có tên trong Nghị định số 32/2006/NĐ - CP của Chính phủ. 4.2. Đặc điểm thảm thực vật cây gỗ 4.2.1. Đặc điểm lâm học của thảm thực vật cây gỗ 4.2.1.1. Tổ thành loài Thành phần cây gỗ trong thảm thực vật SNR giai đoạn đầu chủ yếu các loài trong họ Ban (Hypericaceae) họ Thầu dầu (Euphorbiaceae)... với dạng sống chủ yếu Mi và Me. Giai đoạn sau gồm những loài trong họ Đậu (Fabaceae)... xuất hiện dạng sống Mg với hệ số khá cao 0,8 - 1,5. Thảm thực vật SKTK ở giai đoạn đầu có đại diện họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) sau đó xuất hiện các loài trong họ Vang (Caesalpiniaceae), ở giai đoạn phục hồi ≥ 20 năm có các loài Trám trắng (Canarium album), Lát hoa (Chukrasia tabularis),... 11 4.2.1.2. Mật độ, độ che phủ, đường kính, chiều cao Mật độ cây của rừng phục hồi SNR dao động từ 1.215 – 3.468 cây/ha, độ che phủ đạt từ 0,6 - 0,9, đường kính cây khá nhỏ từ 7 - 15 cm, chiều cao cây trung bình đạt 6 - 13 m. Mật độ cây của rừng phục hồi SKTK cao hơn dao động từ 2.315 – 5.509 cây/ha, độ che phủ khá cao đạt 0,7 - 0,9, đường kính cây từ 8 - 20 cm, chiều cao cây trung bình đ ạt 7 - 18 m. 4.2.2. Đặc điểm tái sinh thảm thực vật cây gỗ 4.2.2.1. Tổ thành loài cây tái sinh Thành phần loài cây tái sinh thay đổi theo thời gian phục hồi và các điều kiện lập địa khác nhau. Giai đoạn đầu quá trình tái sinh chủ yếu là những loài cây bụi, những loài cây gỗ ưa sáng, sống tạm cư, đời sống ngắn sau đó có sự thay thế dần bằng các loài cây chịu bóng trong thời gian đầu và có đời sống dài. 4.2.2.2. Mật độ, nguồn gốc, chất lượng lớp cây tái sinh * Sau nương rẫy: Mật độ cây tái sinh cao nhất ở giai đoạn 4 - 6 năm với mật độ 8.546 ± 1.354 cây/ha, giảm dần và thấp nhất ở giai đoạn ≥ 20 năm còn 4.782 ± 1.348 cây/ha. Nguồn gốc tái sinh: Nguồn gốc tái sinh từ chồi tăng từ 13,77% (giai đoạn 4 - 6 năm) đến 30,11% (giai đoạn ≥ 20 năm), nguồn gốc từ hạt giảm từ 86,23% (giai đoạn 4 - 6 năm) còn 69,89% (giai đoạn ≥ 20 năm). Chất lượng cây tái sinh: Tỉ lệ cây chất lượng tốt thuận lợi cho quá trình phục hồi rừng dao động trong khoảng 56,5 - 65,94%. Cây có triển vọng tái sinh đạt từ 47,65 - 55,37%. * Sau khai thác kiệt: Mật độ cây tái sinh SKTK lớn hơn SNR, ở giai đoạn 4 - 6 năm đạt 9.564 ± 1.346 cây/ha, giảm dần qua các giai đoạn và thấp nhất ở giai đoạn ≥ 20 năm còn 4.689 ± 1.283 cây/ha. Cây tái sinh có nguồn gốc từ chồi giai đoạn 4 - 6 năm chiếm 33,62% sau đó giảm dần xuống còn 18,97% ở giai đoạn ≥ 20 năm. Cây tái sinh chất lượng tốt chiếm từ 55,28 - 63,62%, cây có triển vọng tăng dần từ 50,23% lên đến 58,43% ở giai đoạn ≥ 20 năm phục hồi. 4.2.2.3. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao * Sau nương rẫy: Trong cùng một cấp chiều cao, số cây tái sinh tăng dần theo thời gian phục hồi rừng. Trong cùng 1 giai đoạn phục hồi, số lượng cây con nhiều nhất ở cấp chiều cao I sau 12 đó giảm mạnh ở cấp II, rồi bắt đầu tăng dần qua các cấp III, IV, và cao nhất ở cấp VII. * Sau khai thác kiệt: Mật độ cây tái sinh trong các giai đoạn phục hồi cao nhất ở cấp chiều cao I, từ 2.565 – 3.572 cây/ha, sau đó giảm dần và thấp nhất ở cấp VI, với mật độ 952 – 1.039 cây/ha, sang cấp VII mật độ cây tăng từ 2.284 – 4.026 cây/ha. 4.2.2.4. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất * Sau nương rẫy Bảng 4.1. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất sau nương rẫy Thời gian (năm) U tính So với U Phân bố 0,5 4 - 6 - 3,18 U < - 1,96 Cụm 9 - 11 - 2,65 U < - 1,96 Cụm 14 - 16 0,52 - 1,96 < U < 1,96 Ngẫu nhiên ≥ 20 1,78 - 1,96 < U < 1,96 Ngẫu nhiên Trong TTV SNR cây tái sinh chỉ có phân bố cụm và phân bố ngẫu nhiên. * Sau khai thác kiệt Bảng 4.2. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất sau khai thác kiệt Thời gian (năm) U tính S0 với U Phân bố 0,5 4 - 6 - 3,57 U < -1,96 Cụm 9 - 11 0,73 - 1,96 < U < 1,96 Ngẫu nhiên 14 - 16 1,55 - 1,96 < U < 1,96 Ngẫu nhiên ≥ 20 2,23 U > 1,96 Đều Thảm thực vật SKTK cây tái sinh phân bố cụm ở giai đoạn đầu, phân bố ngẫu nhiên ở các giai đoạn 9 - 11 năm, 14 - 16 năm và phân bố đều ở giai đoạn ≥ 20 năm. 4.2.2.5. Đánh giá về triển vọng cây tái sinh SNR, giai đoạn 9 - 11 năm có mật độ cây tái sinh đạt 5.256 ± 571 cây/ha, thấp nhất ở giai đoạn ≥ 20 năm khi mật độ cây tái sinh đạt 3.253 ± 476 cây/ha. Giai đoạn 4 - 6 năm SKTK, mật độ cây tái sinh đạt mức cao nhất 6.544 ± 538 cây/ha, giảm dần và thấp nhất ở giai đoạn ≥ 20 năm còn 2.875 ± 684 cây/ha. Tỉ lệ cây tái sinh ở thảm thực vật SNR và SKTK có phẩm chất cây trung bình trở lên khá cao, thấp nhất ở giai đoạn 4 - 6 năm đạt tỉ lệ 60,75 -65,63% và cao nhất ở ≥ 20 năm đạt tới 86,92 - 88,45%. Mật độ cây triển vọng đạt từ 2.389 - 5.121 cây/ha. 13 4.3. Đặc điểm thảm thực vật tre, gỗ hỗn giao 4.3.1. Đặc điểm lâm học 4.3.1.1. Trạng thái rừng tre nứa xen gỗ Thống kê được 25 loài cây gỗ tái sinh, mật độ cây dao động trung bình từ 250 - 450 cây/ha, thành phần cây tốt ở mức trung bình từ 50 - 60%, độ che phủ thấp đạt 0,2 - 0,3, đường kính cây nhỏ từ 12 - 14 cm, chiều cao từ 11 - 13 m. Đối với tre nứa, biến động các chỉ tiêu ở trạng thái SKTK tương tự như SNR, giai đoạn đầu mật độ cây (6.265/ha), độ che phủ (0,5), đường kính (4 - 5 cm), chiều cao cây (5 - 6,5 cm) tăng dần qua các giai đoạn, cao nhất ở giai đoạn ≥ 20 năm với mật độ 16.378 cây/ha, độ che phủ 0,8, đường kính 7 - 8 cm, chiều cao 10 - 11 m. Tre non giảm dần qua các giai đoạn từ 60,23 - 63,45% xuống còn 30,25 - 34,11% và ngược lại, tre già tăng từ 0,8 - 1,23% lên 28,51 - 40,17%. Tre nứa có chất lượng từ trung bình trở lên chiếm từ 75 - 90%, chất lượng tre tốt tập trung ở trạng thái ≥ 20 năm SNR và các giai đoạn SKTK, đạt trên 50%. 4.3.1.2. Trạng thái rừng gỗ xen tre nứa Tại TTV này mật độ cây gỗ đạt 1.000 - 5.000 cây/ha, thành phần cây tốt tương đối cao từ 55 - 65%, độ che từ 0,6 - 0,8; đường kính cây từ 16 - 17 cm, chiều cao từ 14 - 15 m. Các loài cây gỗ có 46 loài, phong phú hơn kiểu rừng tre nứa xen gỗ. Trong cả 2 loại hình SNR và SKTK, mật độ tre nứa dao động từ 1.000 – 6.000 cây/ha tuỳ trạng thái phục hồi. Mật độ cao nhất ở giai đoạn 4 - 6 năm từ 5.583 - 6.321 cây/ha và thấp nhất ở giai đoạn ≥ 20 năm đạt 1.190 - 1.378 cây/ha. Độ che phủ của tre nứa giảm dần theo thời gian phục hồi rừng từ 0,3 - 0,4 xuống còn 0,15 - 0,2 do có sự cạnh tranh của các loài gỗ lớn trong các kiểu rừng, đường kính tăng từ 4 - 5cm đến 11 - 12cm, chiều cao tăng từ 5 - 6 đến 12 - 13cm. Tre bánh tẻ và tre già tăng theo thời gian phục hồi rừng, khoảng 50 - 80%, tre non giảm dần từ 48,72 - 50,51% xuống còn 20,45 - 25,52%. Tre nứa có chất lượng từ trung bình trở lên đều đạt từ 85 - 90%. Chất lượng tre tốt đạt 50 - 70%, tập trung nhiều ở 14 - 16 năm và ≥ 20 năm SNR và SKTK. 4.3.2. Đặc điểm tái sinh cây gỗ trong thảm thực vật tre, gỗ hỗn giao 4.3.2.1. Trạng thái rừng tre nứa xen gỗ Thảm thực vật SNR có mật độ cây gỗ cao nhất ở giai đoạn 4 - 6 năm (943 ± 54 cây/ha), giảm dần qua các giai đoạn, thấp nhất ở giai đoạn ≥ 20 năm còn 437 ± 48 14 cây/ha. Thảm thực vật SKTK biến đổi tương tự, giai đoạn 4 - 6 năm có mật độ 1.031 ± 68 cây/ha, giảm dần qua các giai đoạn đến giai đoạn ≥ 20 năm còn 647 ± 59 cây/ha. Nguồn gốc tái sinh: tái sinh từ chồi SNR dao động từ 27,46 - 31,53%, từ hạt dao động từ 68,47 - 72,54 %. Ở các giai đoạn phục hồi SKTK tái sinh chồi khá cao từ 42,16 - 54,74%, tái sinh từ hạt khoảng 45,26 - 57,84%. Chất lượng cây tái sinh: Trạng thái SNR có tỉ lệ cây tốt dao động trong khoảng 48,23 - 54,12% còn ở TTV phục hồi SKTK tỉ lệ cây tốt là 50,21 - 56,34%. Ở các giai đoạn phục hồi SNR, cây có triển vọng tái sinh từ trung bình trở xuống chiếm 36,34 - 50,23% trong khi SKTK dao động khoảng 45,63 - 65,68%. * Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao: Ở cấp I, số lượng cây con nhiều nhất sau đó giảm mạnh ở cấp II, rồi bắt đầu tăng dần qua cấp III, IV, và cao nhất ở cấp VII. * Phân bố cây tái sinh trên mặt đất Kết quả phân tích phân bố cây trên mặt đất tại trạng thái rừng tre nứa xen gỗ được trình bày trong Bảng 4.3. Bảng 4.3. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất Kiểu tái sinh Thời gian (năm) U tính So với U Phân bố 0,5 SNR 4 - 6 - 2,24 U < - 1,96 Cụm 9 - 11 - 1,47 -1,96 < U <1,96 Ngẫu nhiên 14 - 16 - 1,82 -1,96 < U <1,96 Ngẫu nhiên ≥ 20 1,54 - 1,96 < U < 1,96 Ngẫu nhiên SKTK 4 - 6 - 1,83 -1,96 < U <1,96 Ngẫu nhiên 9 - 11 - 2,14 U < - 1,96 Cụm 14 - 16 - 0,52 - 1,96 < U < 1,96 Ngẫu nhiên ≥ 20 1,34 - 1,96 < U < 1,96 Ngẫu nhiên * Đánh giá về triển vọng cây tái sinh Số cây tái sinh có chiều cao H > 1,5 m trong TTV phục hồi SNR đạt cao nhất ở giai đoạn 4 - 6 năm với mật độ 383 ± 57 cây/ha và số cây có triển vọng đạt > 199 cây/ha, thấp nhất ở giai đoạn ≥ 20 năm với mật độ 327 ± 46 cây/ha với cây có triển vọng > 189 cây/ha. Trong TTV SKTK giai đoạn 4 - 6 năm mật độ cây tái sinh thấp 15 nhất với 647 ± 58 cây/ha và cây có triển vọng > 323 cây/ha, ở giai đoạn ≥ 20 năm mật độ cây tái sinh cao nhất đạt 1095 ± 64 cây/ha và cây có triển vọng > 613 cây/ha. 4.3.2.2. Trạng thái rừng gỗ xen tre nứa Mật độ cây tái sinh ở cả hai loại hình SNR và SKTK đều có mật độ cao nhất ở giai đoạn 4 - 6 năm, giảm dần qua các giai đoạn và thấp nhất ở giai đoạn ≥ 20 phục hồi. Giai đoạn 4 – 6 năm phục hồi SNR có mật độ 3.567 ± 105 cây/ha, giảm dần đến giai đoạn ≥ 20 năm còn 1.354 ± 98 cây/ha. Giai đoạn 4 – 6 năm phục hồi SKTK có mật độ 3.835 ± 208 cây/ha, giảm dần đến giai đoạn ≥ 20 năm còn 1.542 ± 112 cây/ha. Nguồn gốc tái sinh: tái sinh hạt tại thảm thực vật SNR khá cao, dao động từ 65,27 - 74,28%, SKTK tái sinh chồi chiếm ưu thế trong những giai đoạn đầu khoảng 53,07 - 58,64% sau đó giảm xuống còn 38,75% ở giai đoạn phục hồi ≥ 20 năm. Chất lượng cây tái sinh: tỉ lệ cây tốt đạt trung bình trở lên SNR dao động trong khoảng 52,37 - 65,29% còn ở thảm thực vật SKTK dao động từ 55,18 - 62,17%. Cây có triển vọng tái sinh đạt từ 48,73 - 56,48% ở trạng thái phục hồi SNR và dao động 52,84 - 61,29% ở trạng thái rừng gỗ xen tre nứa phục hồi SKTK. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao: Ở cấp I, số lượng cây con nhiều nhất sau đó giảm mạnh ở cấp II, rồi bắt đầu tăng dần qua cấp III, IV, và cao nhất ở cấp VII. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất: cây tái sinh SNR và SKTK có 2 giai đoạn đầu là phân bố cụm và 2 giai đoạn sau là phân bố ngẫu nhiên. * Đánh giá về triển vọng cây tái sinh Đánh giá về triển vọng cây tái sinh: Cây tái sinh có H >1,5 m trong TTV phục hồi SNR và SKTK ở giai đoạn 4 - 6 năm đạt cao nhất và giảm dần qua các giai đoạn, thấp nhất ở giai đoạn ≥ 20 năm. Phẩm chất cây mức trung bình trở lên đạt 55,57 - 64,28%. Trạng thái SNR giai đoạn 4 - 6 năm có mật độ 2.453 ± 101 cây/ha, số cây có triển vọng đạt > 1.392 cây/ha, mật độ thấp nhất ở giai đoạn ≥ 20 năm với 1.028 ± 136 cây/ha, số cây có triển vọng đạt > 647 cây/ha. Thảm thực vật SKTK ở giai đoạn 4 - 6 năm đạt mật độ 2.935 ± 158 cây/ha và số cây có triển vọng > 1.614 cây/ha, giai đoạn ≥ 20 năm có mật độ cao nhất 1.452 ± 264 cây/ha và số cây có triển vọng > 929 cây/ha. 4.4. Quá trình phục hồi các loài cây gỗ qua các giai đoạn 4.4.1. Sau nương rẫy Nhóm dạng sống ở các giai đoạn phục hồi đối với cây gỗ có D1,3 ≥ 6 cm, cây bụi có chiều cao ≥ 20 cm, thảm tươi và dây leo được thống kê tại Bảng 4.4: 16 Bảng 4.4. Đặc điểm thảm thực vật sau nương rẫy Nhóm dạng sống Năm phục hồi Cấu trúc 4 - 6 9 - 11 14 - 16 ≥ 20 Thảm tươi Số loài 28 35 22 18 Độ dày rậm Cop 2 Cop 2 Cop 3 Sol Cây bụi H≥ 20cm Số loài 42 48 36 32 Độ che phủ 0,4 0,4 0,2 0,1 Mật độ (cây/ha) 4574 ± 1054 5874 ± 963 4293 ± 896 3155 ± 746 Chiều cao (m) 1,5 - 1,8 1,7 - 2,5 1,5 - 1,9 1,4 - 1,7 Cây gỗ D1,3 Số loài ≥ 6cm 39 45 55 52 Độ che phủ 0,2 0,3 0,4 0,5 Mật độ (cây/ha) 356 ± 153 467 ± 215 937 ± 207 783 ± 108 Chiều cao (m) 6,4 8,5 14,5 17,6 Đường kính (cm) 6,7 8,8 15,6 20,5 Dây leo Số loài 19 22 12 7 4.4.2. Sau khai thác kiệt Đặc điểm của các nhóm dạng sống tại các TTV tái sinh SKTK theo thời gian phục hồi rừng được thống kê trong Bảng 4.5 Bảng 4.5. Đặc điểm thảm thực vật sau khai thác kiệt Nhóm dạng sống Năm phục hồi Cấu trúc 4 - 6 9 - 11 14 - 16 ≥ 20 Cỏ Số loài 24 22 18 17 Độ dày rậm Cop 1 Cop 2 Cop 3 Sol Cây bụi Số loài 48 53 43 30 Độ che phủ 0,3 0,3 0,2 0,2 Mật độ (cây/ha) 5567 ± 1205 6874 ± 1384 4692 ± 946 3155 ± 895 Chiều cao (m) 1,7 - 1,9 2,0 - 2,5 1,7 - 1,9 1,4 - 1,7 Cây gỗ D1,3 Số loài ≥ 6cm 52 58 64 54 Độ che phủ 0,3 0,4 0,5 0,6 Mật độ (cây/ha) 856 ± 214 1656 ± 756 1237 ± 224 983 ± 129 Chiều cao (m) 7,2 9,5 15,5 19,6 Đường kính (cm) 7,4 9,7 16,6 21,2 Dây leo Số loài 24 21 17 16 17 Số lượng loài, độ che phủ, mật độ, của thảm tươi, cây bụi, dây leo trong quá trình phục hồi rừng giảm dần; số lượng cây gỗ tăng từ 52 loài (giai đoạn 4 - 6 năm) đến 64 loài (giai đoạn 14 - 16 năm) giảm còn 54 loài (giai đo ạn ≥ 20 năm); mật độ cây cao nhất đạt 6.874 ± 1.384 cây/ha (giai đoạn 4 - 6 năm), thấp nhất là 3.155 ± 895 cây/ha (giai đoạn ≥ 20 năm). Quá trình ph ục hồi tự nhiên SNR, SKTK của các kiểu TTV qua các giai đoạn có thể biểu diễn dưới sơ đồ sau: Các giai đoạn phục hồi: Đất bỏ hoá sau nương rẫy và sau khai thác kiệt ↓ 1. Giai đoạn 4 - 6 năm: Thảm cây bụi TTV cây gỗ TTV Tre, gỗ hỗn giao ↓ 2. Giai đoạn 9 - 11 năm: Rừng non 3. Giai đoạn 14 - 16 năm: Rừng non khép tán 4. Giai đoạn 20 ≥ năm: Rừng thứ sinh thành thục Rừng phục hồi Hình 4.1. Sơ đồ quá trình phục hồi rừng tại Sông Mã, Sơn La 4.5. Biến đổi thành phần tính chất đất, vi sinh vật đất 4.5.1. Biến đổi thành phần tính chất đất 4.5.1.1. Sự thay đổi một số tính chất vật lý của đất qua các giai đoạn Độ xốp của tầng đất 0 ÷ 10 cm từ 42,34 - 58,53% (đất từ xốp vừa đến xốp); đất tầng 10 ÷ 30cm ở mức kém xốp từ 35,63 đến 37,49% ở các giai đoạn 4 - 6 năm đến 14 - 16 năm trong thảm thực vật SNR đến xốp vừa từ 40,52 - 49,29% ở giai đoạn ≥ 20 năm SNR và tất cả các giai đoạn SKTK; tầng 30 ÷ 50 cm đất bị dí với độ xốp từ 22,37 - 30,93%. Độ xốp thấp nhất chủ yếu tập trung ở giai đoạn phục hồi 4 - 6 năm của cả SNR và SKTK; cao nhất ở trạng thái rừng tái sinh phục hồi SKTK giai đoạn ≥ 20 năm. Hàm lượng cát thô (2 ÷ 0,02 mm) tăng dần theo chiều sâu của phẫu diện. Tầng đất 0 ÷ 10 cm đạt từ 25,96 - 29,45%, tầng 10 ÷ 30 cm đạt từ 22,34 - 32,48% và tầng 30 ÷ 50 cm đạt từ 20,06 - 38,26%. Limon (0,02 ÷ 0,002 mm) ở tầng đất mặt (0 ÷ 10 cm) dao động từ 36,57 đến 44,37%, tầng đất 10 ÷ 30 cm dao động từ 35,05 ÷ 42,57% còn đối với tầng 30 ÷ 50 cm dao động từ 30,39 ÷ 38,93%. Hàm lượng sét (< 0,002 mm) tầng 0 ÷ 10 cm có tỉ lệ từ 28,64 - 37,47%, tầng đất 10 ÷ 30 cm dao động từ K ho an h nu ôi B ỏ ho á 18 27,12 ÷ 40,31% còn đối với tầng 30 ÷ 50 cm dao động từ 29,20 ÷ 44,32%. Thành phần cơ giới đất khá nặng, chủ yếu là đất sét pha thịt và đất sét trung bình tuy nhiên hàm lượng sét có sự thay đổi tại các trạng thái thảm thực vật, thời gian phục hồi khác nhau và độ sâu tầng đất. Theo thời gian, độ xốp đất tăng dần chứng tỏ sự phục hồi TTV rừng có vai trò làm thay đổi thành phần cơ giới đất, cải thiện độ xốp đất theo hướng phục hồi tính chất vật lý cơ bản của đất rừng nhiệt đới. 4.5.1.2. Sự thay đổi tính chất hoá học của đất qua các giai đoạn Đất rừng phục hồi SNR, giai đoạn 4 - 6 năm và 9 - 11 năm có hàm lượng chất hữu cơ ở mức nghèo từ 1,76 - 1,85% , giai đoạn 14 -16 năm và giai đoạn ≥ 20 năm tỉ lệ chất hữu cơ ở mức trung bình từ 2,42 - 2,82%. SKTK có hàm lượng chất hữu cơ ở mức nghèo (1,96%) ở giai đoạn 4 - 6 năm phục hồi; mức trung bình (2,12%) ở giai đoạn 9 - 11 năm; giai đoạn 14 - 16 năm và ≥ 20 năm đạt mức khá từ 3,02 - 3,66%. Ni tơ tổng số ở tầng đất 0 ÷ 10 cm trên đất SNR biến động mạnh, giai đoạn 4 - 6 năm đất nghèo N (0,09%), giai đoạn 9 - 11 năm và 14 - 16 năm có hàm lượng N ở mức trung bình từ 0,11 - 0,18%, giai đoạn ≥ 20 năm đất giàu N (0,20%); trên đất SKTK ở giai đoạn 4 - 6 và 9 - 11 năm hàm lượng N ở mức trung bình, từ 0,13 - 0,19% , giai đoạn 14 – 16 năm và giai đoạn ≥ 20 năm hàm lượng N ở mức giàu và đạt 0,21 - 0,34%. Ni tơ dễ tiêu cũng có xu hướng tăng theo thời gian phục hồi rừng và giảm dần theo độ sâu tầng đất. Hàm lượng P2O5 tổng số, dễ tiêu thấp, nhìn chung thuộc nhóm đất nghèo lân, đặc biệt giai đoạn 4 - 6 năm phục hồi SNR, tầng đất mặt có hàm lượng P2O5 Rừng phục hồi SNR ở giai đoạn 4 - 6 năm có hàm lượng kali dễ tiêu thấp nhất, ở mức nghèo kali, chỉ đạt 9,12 mg/100g đất, các giai đoạn còn lại của TTV phục hồi SNR và phục hồi SKTK có hàm lượng kali dễ tiêu ở mức trung bình, dao động trong khoảng 13,71 -18,57 mg/100g đất. tổng số là 0,02% thuộc nhóm rất nghèo lân. Mức độ nghèo lân tăng theo độ sâu tầng đất. Phản ứng đất chua, pHKCl phổ biến 4,23 - 5,65; trong đó đất chua ít ở giai đoạn ≥ 20 năm phục hồi SNR và SKTK với pHKCl trong khoảng 5,60 - 5,65, đất chua nhiều ở các giai đoạn 4 - 6, 9 - 11 năm SNR và 4 - 6 năm SKTK đã ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây rừng. 19 4.5.2. Biến đổi một số nhóm vi sinh vật đất qua các giai đoạn phục hồi 4.5.2.1. Số lượng các nhóm vi khuẩn hiếu khí, xạ khuẩn và vi nấm Bảng 4.6. Số lượng vi sinh vật đất (CFU/g) tại các giai đoạn phục hồi Trạng thái rừng Giai đoạn (năm) Số lượng nhóm VSV (CFU/g) tại rừng thứ sinh phục hồi Vi khuẩn hiếu khí tổng số Xạ khuẩn tổng số Vi nấm tổng số SNR 4 - 6 3,12 x 10 1,23 x 102 8,05 x 103 2 9 - 11 8,10 x 10 3,97 x 103 1,36 x 103 3 14 - 16 1,43 x 10 1,54 x 104 1,65 x 104 3 ≥ 20 3,54 x 10 2,23 x 105 2,51 x 104 4 SKTK 4 - 6 4,25 x 10 2,32 x 104 7,32 x 103 3 9 - 11 7,64 x 10 3,46 x 105 1,97 x 104 4 14 - 16 5,82 x 10 1,65 x 106 1,19 x 104 5 ≥ 20 4,35 x 10 2,72 x 106 5,46 x 105 5 Kết quả tại bảng 4.6 cho thấy: tổng số vi khuẩn hiếu khí, xạ khuẩn và vi nấm trong các trạng thái rừng tăng dần qua các giai đoạn phục hồi rừng. 4.5.2.2. Số lượng vi sinh vật có khả năng cố định nitơ tự do, phân giải xenluloza, phân giải photphat và sinh polysaccharit Bảng 4.7. Kết quả phân tích vi sinh vật cố định nitơ tự do, phân giải xenlulose, phân giải photphat và sinh polysaccharit Nhóm VSV Số lượng VSV (CFU/g) ở các giai đoạn rừng thứ sinh phục hồi (năm) 4 ÷ 6 9 ÷ 11 14 ÷ 16 ≥ 20 Trạng thái rừng SNR Cố định nitơ 2,40 x 10 28,0 x 101 3,40 x 102 5,60 x 103 3 Phân giải xenluloza 4,51 x 10 12,5 x 102 2,45 x 102 2,75 x 104 4 Phân giải photphat 1,62 x 10 15,0 x 101 2,05 x 102 2,10 x 103 3 Sinh polysaccharit 2,67 x 10 2,35 x 102 4,21 x 102 1,36 x 103 4 Trạng thái rừng SKTK Cố định nitơ 3,56 x 10 3,66 x 102 2,15 x 103 5,24 x 103 3 Phân giải xenluloza 6,43 x 10 4,21 x 103 3,41 x 104 3,14 x 104 5 Phân giải photphat 5,72 x 10 6,34 x 102 2,73 x 102 4,27 x 103 4 Sinh polysaccharit 4,98 x 10 4,32 x 103 4,22 x 103 5,39 x 104 4 Số liệu Bảng 4.7 cho thấy, số lượng các loại vi sinh vật này thấp nhất ở giai đoạn 4 ÷ 6 năm tăng dần và đạt cao nhất ở giai đoạn phục hồi trên 20 năm. 20 4.6. Đề xuất một số giải pháp phục hồi rừng tự nhiên Điều chỉnh cấu trúc lâm phần : Cần ưu tiên chựa chọn một số loài trong họ Đậu có tác dụng cải tạo đất như : Cọ khẹt (Dalbergia assamica), Ràng ràng mít (Ormosia balansae), ... để cải thiện đất đai, tạo nền tảng cho cây mục đích sinh trưởng và phát triển. Tỉa thưa những loài gỗ tạp, chu kì sống ngắn nhưng có tổ thành cao và đồng thời nuôi dưỡng, tỉa cành cây tái sinh, trồng dặm cây có mục đích cải tạo đất, gỗ lớn, cây phòng hộ, các loài có giá trị bảo tồn như Vạng trứng (Endospermum chinense), Sau sau (Liquidambar formosana), Nhội (Bischofia javanica), Lát xoan (Choerospondias axillaris) Chặt loại bỏ cây có phi mục đích ở những nơi quá dày, phẩm chất xấu, điều chỉnh mật độ cây gỗ tái sinh sao cho đảm bảo độ che phủ của cây gỗ đạt ≥ 0,3. Loại bỏ, phát quang cỏ dại, cây bụi, dây leo cạnh tranh về dinh dưỡng với cây gỗ, cây tái sinh có mục đích trong quá tr ình tái sinh nh ư sinh trưởng, phát triển đồng thời tạo khoảng trống nhỏ cho những loài cây tái sinh xúc tiến quá trình diễn thế để nhanh chóng thúc đẩy quá trình phân hoá rừng với tầng cây gỗ hỗn loài. Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên : có kế hoạch bảo vệ, biện pháp kỹ thuật lâm sinh cần thiết như chặt tỉa cây phi mục đích, phát luỗng dây leo, trồng dặm bổ sung, đặc biệt chú ý những nơi có nguồn gieo giống tại chỗ ít, phân bố không đều nhằm nâng cao hiệu quả vốn rừng. Làm giàu rừng : Cây trồng làm giàu rừng là những cây bản địa hoặc nguồn giống từ Khu bảo tồn Thiên nhiên Sốp Cộp hoặc những cây có đặc điểm sinh thái phù hợp, có giá trị kinh tế, dễ gây trồng, tăng trưởng nhanh, phù hợp với địa hình từng khu vực. Định hướng trồng một số loài lâm sản ngoài gỗ như nguồn cây thuốc, mây tre, làm thực phẩm, rau ăn như Đẳng sâm (Condonopsis javanica), Sa nhân (Amomum pavieanum), Bình vôi (Stephania rotunda), Khúc khắc (Heterosmilax gaudichaudiana), Bạch chỉ nam (Millettia pulchra), Hà thủ ô đỏ (Fallopia multiflora), Song mật (Calamus platyacanthus) Chế tài : Cụ thể hoá thể chế, chế tài trong việc quản lý và bảo vệ rừng; kinh phí hỗ trợ, hướng dẫn để các hộ gia đình thực hiện nghiêm túc quy định về bảo vệ, phát triển vốn rừng. Xây dựng quy ước bảo vệ rừng, chống xâm lấn, khai thác, chăn thả tại khu rừng khoanh nuôi. Xây dựng chiến lược bảo vệ rừng theo giai đoạn, hằng năm cần phối kết hợp kiểm tra, đánh giá, có biện pháp kỹ thuật cụ thể như trồng dặm, tỉa thưa để tạo hoàn cảnh thuận lợi cho cây rừng sinh trưởng và phát triển. 21 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN 1. Hiện trạng thảm thực vật Theo khung phân loại của UNESCO (1973), thảm thực vật tự nhiên huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La gồm 4 lớp quần hệ với 13 quần hệ. Trong đó lớp quần hệ rừng kín có 4 quần hệ, lớp quần hệ rừng thưa có 1 quần hệ, lớp quần hệ trảng cây bụi có 2 quần hệ, lớp quần hệ trảng cỏ có 6 quần hệ. Hệ thực vật bậc cao có mạch có trên 460 loài và dưới loài, thuộc 345 chi, 128 họ của 6 ngành. Có 23 loài quý hiếm có tên trong Sách đỏ Việt Nam (2007) với 18 loài sẽ nguy cấp (VU), 3 loài nguy cấp (EN) và 2 loài rất nguy cấp (CR). Có 8 loài quý hiếm trong Nghị định số 32 của Chính phủ. Có 408 loài (chiếm 88,70% tổng số loài) đã được xác định giá trị sử dụng. Phổ dạng sống được xây dựng được là: SB = 77,83 Ph + 4,35 Ch + 5,43 Hm + 6,74 Cr + 5,65 Th. 2. Đặc điểm thảm thực vật cây gỗ Ở cả hai loại hình thảm thực vật (tái sinh sau nương rẫy và sau khai thác kiệt) các đặc điểm lâm học (tổ thành loài, mật độ, độ che phủ, đường kính, chiều cao) và đặc điểm tái sinh của thảm thực vật cây gỗ (tổ thành loài, mật độ, nguồn gốc, chất lượng lớp cây tái sinh, phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao, phân bố cây trên mặt đất) tại các giai đoạn nghiên cứu biến động mạnh và khác nhau ở các giai đoạn khác nhau. Giai đoạn từ 4 – 6 năm đặc trưng bởi lớp cây bụi tiên phong trong họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) như Bục bạc (Mallotus paniculatus), Thẩu tấu (Aporosa dioica)... mật độ tái sinh cao, triển vọng cây tái sinh khá tốt. Các giai đoạn sau gồm những loài trong họ Đậu (Fabaceae) như: Cọ khẹt (Dalbergia assamica), Ràng ràng mít (Ormosia balansae)... xuất hiện dạng sống Mg với hệ số khá cao 0,8 - 1,5 như Lim xẹt (Peltophorum dasyrrhachis), Lát xoan (Choerospondias axillaris),... Ở giai đoạn phục hồi từ 9 – 11 năm trở lên cơ bản đã hình thành rừng non thứ sinh phục hồi. 3. Đặc điểm thảm thực vật tre, gỗ hỗn giao Rừng tre nứa xen gỗ và gỗ xen tre nứa có cấu trúc chủ yếu gồm 1 – 2 tầng tre 22 nứa và cây gỗ vượt tán. Công thức tổ thành tập trung ở một số loài có khả năng chịu hạn, rụng lá mùa khô, có khả năng chịu lửa rừng hoặc tái sinh mạnh sau cháy rừng như: Me rừng (Phyllanthus emblica), Hoắc quang (Wendlandia paniculata), Đỏ ngọn (Cratoxylum pruniflorum), Thẩu tấu (Aporosa dioica), Vàng anh (Saraca dives) Ở trạng thái gỗ xen tre nứa xuất hiện nhiều loài gỗ lớn hơn so với trạng thái tre nứa xen gỗ như: Lim xẹt (Peltophorum dasyrrhachis), Sau sau (Liquidambar formosana), Chẹo trắng (Engelhardtia spicata), Trám trắng (Canarium album) có mật độ, độ che phủ, đường kính, chiều cao tương đối thấp so với thảm thực vật cây gỗ. Tre nứa đạt chất lượng từ trung bình trở lên khá cao, đạt 80% trở lên; tre già đến tuổi khai thác chủ yếu tập trung ở giai đoạn 14 – 16 năm và ≥ 20 năm phục hồi. Ở các trạng thái rừng tre nứa xen gỗ và gỗ xen tre nứa của các loài cây gỗ tái sinh gồm các loài chịu hạn và ưa sáng, các đặc điểm tái sinh (tổ thành loài, mật độ, nguồn gốc, chất lượng và triển vọng cây tái sinh) khá thấp so với thảm thực vật cây gỗ; phân bố cây tái sinh là phân bố cụm và phân bố ngẫu nhiên. Khả năng phục hồi cây gỗ tại trạng thái rừng gỗ xen tre nứa cao hơn rừng tre nứa xen gỗ. 4. Quá trình phục hồi các loài cây gỗ qua các giai đoạn Giai đoạn đầu chủ yếu là loài ưa sáng, tiên phong sống tạm cư, đời sống ngắn được thay thế bằng những loài cây gỗ sống định cư có đời sống dài, tham gia vào tổ thành cây tầng cao của rừng thứ sinh phục hồi. Thảm thực vật thay đổi từ cấu trúc hai tầng chưa ổn định (giai đoạn thảm cây bụi 4 - 6 năm) sang có cấu trúc 3 tầng rõ rệt (A3, B và C) ở giai đoạn rừng thưa và rừng non khép tán. Trong giai đoạn rừng thứ sinh thành thục trên 20 năm phục hồi bắt đầu xuất hiện thêm tầng A2 ở rừng tái sinh sau nương rẫy và xuất hiện 4 tầng rõ rệt (A2, A3, B và C) ở rừng tái sinh sau khai thác kiệt. 5. Biến đổi tính chất lý hoá và vi sinh vật đất trong quá trình phục hồi rừng Đất ở các giai đoạn phục hồi sau nương rẫy và sau khai thác kiệt tại Sông Mã, Sơn La có thành phần cơ giới đất ở mức trung bình và khá nặng, thường có kết cấu cục, lớp đất mặt khá tơi xốp, đất tương đối khô. Hàm lượng mùn ở mức trung bình đến khá nhưng hàm lượng các chất dinh dưỡng như N,P,K cơ bản ở mức nghèo và phản ứng dung dịch đất chua. Theo thời gian, độ ẩm, độ xốp, hàm lượng mùn, nitơ, kali, photphat tổng số và dễ tiêu tăng dần, còn độ chua giảm dần theo thời gian phục 23 hồi và độ sâu của đất. 6. Đề xuất một số giải pháp phục hồi rừng tự nhiên ở khu vực nghiên cứu Điều chỉnh cấu trúc lâm phần : Cần ưu tiên chựa chọn một số loài trong họ Đậu có tác dụng cải tạo đất. Tỉa thưa những loài gỗ tạp, chu kì sống ngắn nhưng có tổ thành cao và đồng thời nuôi dưỡng, tỉa cành cây tái sinh, trồng dặm cây có mục đích cải tạo đất, gỗ lớn, cây phòng hộ, các loài có giá trị bảo tồn. Chặt loại bỏ cây có phi mục đích ở những nơi quá dày, phẩm chất xấu, điều chỉnh mật độ cây gỗ tái sinh sao cho đảm bảo độ che phủ của cây gỗ đạt ≥ 0,3. Loại bỏ, phát quang cỏ dại, cây bụi, dây leo cạnh tranh về dinh dưỡng với cây gỗ, cây tái sinh có mục đích trong quá trình tái sinh như sinh trưởng, phát triển đồng thời tạo khoảng để cây tái sinh sinh trưởng, phát triển. Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên : có kế hoạch bảo vệ, biện pháp kỹ thuật lâm sinh cần thiết như chặt tỉa cây phi mục đích, phát luỗng dây leo, trồng dặm bổ sung, đặc biệt chú ý những nơi có nguồn gieo giống tại chỗ ít, phân bố không đều nhằm nâng cao hiệu quả vốn rừng. Làm giàu rừng : Cây trồng làm giàu rừng là những cây bản địa hoặc nguồn giống từ Khu bảo tồn Thiên nhiên Sốp Cộp hoặc những cây có đặc điểm sinh thái phù hợp, có giá trị kinh tế, dễ gây trồng, tăng trưởng nhanh, phù hợp với địa hình từng khu vực. Định hướng trồng một số loài lâm sản ngoài gỗ như nguồn cây thuốc, mây tre, làm thực phẩm, rau ăn như Đẳng sâm (Condonopsis javanica), Sa nhân (Amomum pavieanum), Bình vôi (Stephania rotunda), Khúc khắc (Heterosmilax gaudichaudiana), Bạch chỉ nam (Millettia pulchra), Hà thủ ô đỏ (Fallopia multiflora), Song mật (Calamus platyacanthus) Có thể kết hợp với Lâm trường Sông Mã để xây dựng các mô hình và nhân rộng các mô hình trồng cây thuốc để tăng hiệu quả sử dụng vốn rừng. Chế tài : Cụ thể hoá thể chế, chế tài trong việc quản lý và bảo vệ rừng; kinh phí hỗ trợ, hướng dẫn để các hộ gia đình thực hiện nghiêm túc quy định về bảo vệ, phát triển vốn rừng. Xây dựng quy ước bảo vệ rừng, chống xâm lấn, khai thác, chăn thả tại khu rừng khoanh nuôi. Xây dựng chiến lược bảo vệ rừng theo giai đoạn, hằng năm cần phối kết hợp kiểm tra, đánh giá, có biện pháp kỹ thuật cụ thể như trồng dặm, tỉa thưa để tạo hoàn cảnh thuận lợi cho cây rừng sinh trưởng và phát triển. 24 KIẾN NGHỊ 1. Sử dụng bảng phân chia trạng thái thảm thực vật, điều tra thực trạng tái sinh sau nương rẫy và sau khai thác kiệt qua các giai đoạn để quyết định các giải pháp lâm sinh phục hồi rừng tại huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La. 2. Tiếp tục nâng cao hiệu quả chế tài trong bảo vệ khu vực khoanh nuôi phục hồi rừng. Thường xuyên bồi dưỡng, tập huấn cho chủ rừng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tạo điều kiện cho cây có mục đích sinh trưởng, phát triển thuận lợi. 3. Có cơ chế khuyến khích khai thác tài nguyên hợp lý, kết hợp với các mô hình trồng lâm sản ngoài gỗ dưới tán rừng.