NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN LOÀI CÂY LÂM NGHIỆP BẢN ĐỊA PHỤC HỒI RỪNG TỰ NHIÊN TẠI KHU DỰ TRỮ SINH QUYỂN CAO NGUYÊN KON HÀ NỪNG, TỈNH GIA LAI

Tóm tắt

Selecting native forestry tree species is an important and decisive content inadditional planting and restoration of natural forests. This research was conducted inKon Chu Rang Nature Reserve and surrounding areas of Kon Ha Nung plateaubiosphere reserve. The methods of interviews, field surveys, reference to documentsand experts were used to identify and quantify 3 groups with 8 criteria for selecting30 promising native forestry tree species for restoration natural forests in the studyarea. The results of multi-criteria analysis with coefficient, ranking and testing thedegree of adaptation using the tools Package scikit criteria, GIS, WSM, AHPmodels... have identified 5 species. The most promising native forestry species foradditional planting and forest restoration on scrub lands with regenerated wood inKon Chu Rang Nature Reserve and surrounding areas include: Choerospondiasaxillaris, Michelia mediocris, Prunus arborea, Michelia florabanda and Dalbergiacochinchinensis.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ 

Theo quan điểm phục hồi rừng có cấu trúc gần giống với rừng tự nhiên nguyên sinh, thì việc nghiên cứu lựa chọn loài cây bản địa phù hợp là nội dung quan trọng nhất [1]. Ở Việt Nam, cây lâm nghiệp bản địa đã được nghiên cứu, tuyển chọn trồng phục hồi, bảo tồn và phát triển rừng ở nhiều vùng trên cả nước, trong đó có khu vực Tây Nguyên và bước đầu cho kết quả rất khả quan [2-6]. Tây Nguyên từng được đánh giá là vùng có độ che phủ rừng nhiệt đới cao, tới 70% tổng diện tích tự nhiên toàn vùng. Tuy vậy, sau nhiều năm phát triển kinh tế, rừng Tây Nguyên không ngừng bị suy giảm cả về diện tích và chất lượng. Theo Trần Văn Con (2015) [7], rừng Tây Nguyên liên tục suy giảm từ độ che phủ 70% năm 1976 xuống 60% trong giai đoạn 1980-1990 và tiếp tục suy giảm, đặc biệt là rừng tựnhiên. Kết quả kiểm kê rừng giai đoạn 2019-2020, diện tích rừng tự nhiên của khu vực giảm hơn 27 nghìn ha. Riêng tỉnh Gia Lai, giai đoạn 2001-2022, diện tích rừng tự nhiên giảm 94394 ha. Để bảo vệ và phát triển rừng, bên cạnh các giải pháp quản lý, khoanh nuôi và bảo vệ, việc nghiên cứu biện pháp kỹ thuật lâm sinh tăng hiệu quả phục hồi rừng tựnhiên là vấn đề rất cấp thiết, có ý nghĩa lý luận và thực tiễn trong phục hồi rừng nhiệt đới. Bài báo là một phần nội dung trong nghiên cứu biện pháp kỹ thuật lâm sinh, trình bày kết quả nghiên cứu chọn loài cây lâm nghiệp bản địa trồng bổ sung phục hồi rừng tự nhiên, nhằm rút ngắn thời gian phục hồi cũng như điều hướng diễn thế phục hồi rừng dần tiệm cận với cấu trúc rừng tự nhiên nguyên sinh khu dự trữ sinh quyển cao nguyên Kon Hà Nừng.

2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Thời gian và địa điểm 

Nghiên cứu này được thực hiện tại xã Sơn Lang, huyện Kbang thuộc Khu dựtrữ sinh quyển cao nguyên Kon Hà Nừng, tỉnh Gia Lai. Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 6/2022 - tháng 6/2023. 

2.2. Đối tượng 

Các loài cây lâm nghiệp bản địa và thảm thực vật sau khai thác kiệt không đạt tiêu chí thành rừng, đất trống sau nương rẫy bỏ hoang, trảng cây bụi có cây gỗ tái sinh (đối tượng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung theo Thông tư số29/2018/TT-BNNPTNT Quy định về các biện pháp lâm sinh) tại khu vực nghiên cứu, bao gồm Khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Kon Chư Răng và vùng phụ cận.

2.3. Phương pháp 

- Phương pháp kế thừa: Kế thừa các tài liệu về đặc điểm sinh học, sinh thái các loài cây lâm nghiệp bản địa, quan điểm, nguyên tắc chọn loài cây lâm nghiệp bản địa cho phục hồi rừng tự nhiên. 

- Phương pháp phỏng vấn: Lựa chọn 20 người dân địa phương điển hình có thâm niên nhận khoán bảo vệ rừng cùng 10 cán bộ, nhân viên làm việc tại Khu BTTN Kon Chư Răng, Công ty Lâm nghiệp Trạm Lập để nghiên cứu về kinh nghiệm lựa chọn các loài cây lâm nghiệp bản địa trồng phục hồi rừng. 

- Phương pháp điều tra thực địa: Sử dụng phương pháp nghiên cứu quần xã thực vật bằng việc khảo sát ghi nhận các loài ưu thế trên 10 tuyến chính, mỗi tuyến rộng 5 m, dài từ 5-10 km cắt ngang qua các kiểu thảm thực vật rừng tại khu vực nghiên cứu. Trên các tuyến đã tiến hành lập và điều tra thành phần loài tại 2 ô định vị (1 ha/ô) và 30 ô tiêu chuẩn (2500 m2 /ô) điển hình, đại diện cho các kiểu thảm thực vật rừng chính tại khu vực nghiên cứu, bao gồm: rừng nguyên sinh/ít bị tác động; rừng thứ sinh phục hồi sau khai thác; rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy; trảng cỏ, cây bụi có cây gỗ tái sinh. 

- Phương pháp chuyên gia: Các tiêu chí đều được lượng hoá bằng phương pháp cho điểm với sự góp ý của các chuyên gia về sinh thái rừng, thực vật rừng và trồng rừng. 

- Phương pháp phân tích đa tiêu chí: Phương pháp này đánh giá dựa vào các tiêu chí đã được lượng hoá, qua các bước tiến hành sau: 

+ Xác định tiêu chí: Nhóm tiêu chí 1 - Là loài cây lâm nghiệp bản địa ưu thế, gồm 2 tiêu chí: (1) Kiểu thảm thực vật loài phân bố; (2) Ý kiến chuyên gia, chủ rừng, cộng đồng; Nhóm tiêu chí 2 - Là loài đa mục đích, gồm 3 tiêu chí: (3) Giá trị bảo tồn; (4) Giá trị sinh thái; (5) Giá trị kinh tế; Nhóm tiêu chí 3 - Khả năng gây trồng, gồm 3 tiêu chí: (6) Nguồn giống và kỹ thuật/kinh nghiệm nhân giống, gây trồng; (7) Khả năng thích nghi với điều kiện vi lập địa tại khu vực phục hồi rừng; (8) Đặc tính sinh trưởng và khả năng tái sinh tự nhiên [8, 9]; 

+ Lượng hoá các tiêu chí: Lượng hoá các tiêu chí bằng cách cho điểm theo 3 mức: Tốt, khá, trung bình (hoặc xấu) hoặc trường hợp khác tương ứng với thang điểm từ 0 đến 3 điểm và bước điểm 0,5; + Dữ liệu các tiêu chí chọn loài và điểm đánh giá cho mỗi loài được lượng hoá trong thuật toán Machine learning, sử dụng Package scikit-criteria để phân tích, đánh giá các tiêu chí qua ma trận điểm; 

+ Từ ma trận điểm, sử dụng mô hình tổng trọng số - Weighted Sum Model (WSM) để đánh giá xếp hạng các loài cây lâm nghiệp bản địa triển vọng nhất trong trồng bổ sung phục hồi rừng tự nhiên khu vực nghiên cứu. Các loài được chọn là những loài có điểm cao nhất; 

+ Mô hình WSM được kiểm tra lại bằng phương pháp sắp xếp thứ tựưu tiên theo độ tương đồng (TOPSIS).

- Phương pháp kiểm nghiệm đánh giá mức độ thích nghi sinh thái: Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) và phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) nhằm kiểm nghiệm, đánh giá mức độ thích nghi sinh thái đối với các loài cây lâm nghiệp bản địa được lựa chọn. Phân tích đa chỉ tiêu sinh thái - khí hậu cho mỗi loài cây lâm nghiệp bản địa theo các cấp độ đánh giá từ mức kém thích nghi (Mức 1), thích nghi (Mức 2: Thích nghi - 2.1 và Rất thích nghi - 2.2). Các chỉ tiêu sinh thái, khí hậu, nhân tác được phân cấp và thể hiện tại Hình 1. Trên cơ sở kết quả phân tích đa tiêu chí, đối chiếu với hiện trạng về điều kiện về sinh khí hậu (Khí hậu, thuỷvăn, thổnhưỡng, địa hình) và tác động nhân sinh nhằm đánh giá mức độ thích nghi của các loài được lựa chọn trồng bổ sung, phục hồi rừng tại khu vực nghiên cứu.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 

3.1. Thành phần các loài cây lâm nghiệp bản địa triển vọng

Phục hồi rừng tự nhiên trên cơ sở tiếp cận cảnh quan không chỉ với mục tiêu thúc đẩy nhanh hơn quá trình phục hồi rừng tự nhiên có cấu trúc cơ bản gần giống với rừng tự nhiên nguyên sinh/ ít bị tác động mà cần đảm bảo hài hòa với nhu cầu phát triển bền vững nông nghiệp nông thôn và sinh thái môi trường, việc lựa chọn loài cây trồng phục hồi rừng tự nhiên tại khu vực nghiên cứu cần đảm bảo các nhóm tiêu chí: (1) Cây lâm nghiệp bản địa; (2) Đa tác dụng; (3) Khả năng gây trồng.

Theo các nhóm tiêu chí chọn loài cây trồng phục hồi rừng tự nhiên, trên cơ sở: Kết quả điều tra, khảo sát thực địa; Danh lục thực vật được ghi nhân tại khu vực nghiên cứu; Danh mục các loài cây triển vọng trồng và phục hồi rừng ở Tây Nguyên [9]; Kiến thức, kinh nghiệm của cộng đồng địa phương; Ý kiến chuyên gia và các kết quả nghiên cứu trong lựa chọn loài cho trồng và phục hồi rừng nhiệt đới trong và ngoài nước: Tổ chức gỗ nhiệt đới quốc tế (ITTO, 2022) [10]… nhóm 30 loài cây lâm nghiệp bản địa triển vọng cho trồng bổ sung phục hồi rừng tự nhiên khu vực nghiên cứu được chỉ ra tại Bảng 1.

3.2. Kết quả lựa chọn loài cây trồng bổ sung phục hồi rừng tự nhiên

Lượng hóa các tiêu chí: Từ kết quả điều tra thực địa, tham khảo tài liệu vềđặc điểm sinh học, sinh thái của loài [3, 8 - 20], kết hợp tham khảo ý kiến chuyên gia, các nhóm tiêu chí chọn loài được cụ thể hóa bằng 8 tiêu chí, gồm: (1) Kiểu thảm thực vật loài phân bố; (2) Ý kiến chuyên gia, chủ rừng và cộng đồng; (3) Giá trị bảo tồn; (4) Giá trị sinh thái; (5) Giá trị kinh tế; (6) Nguồn giống và kỹ thuật/kinh nghiệm nhân giống, gây trồng; (7) Khả năng thích nghi với điều kiện vi lập địa tại khu vực phục hồi rừng; (8) Đặc tính sinh trưởng và khả năng tái sinh tự nhiên. Các tiêu chí được đánh giá định tính bằng cách cho điểm theo 3 mức được chỉ ra tại Bảng 2.

Dữ liệu lượng hóa các tiêu chí chọn loài được tổng hợp qua thuật toán Machine learning/package scikit-criteria. Ma trận điểm đánh giá được thể hiện tại Hình 2.

Kết quả tại Bảng 3 cho thấy, mô hình WSM từ hai phương pháp xếp hạng khác nhau đều cho kết quả tương đồng. Nhóm 5 mã loài có điểm cao nhất, thứ tựnày không đổi ở cả hai phương pháp xếp hạng, bao gồm các loài Xoan nhừ(Choerospondias axillaris) - A15; Giổi xanh (Michelia mediocris) - A8; Xoan đào (Prunus arborea) - A14; Giổi nhiều hoa (Michelia floribunda) - A22 và Trắc (Dalbergia cochinchinensis) - A24. Kết quả phân tích đa tiêu chí cho thấy, đây là những loài cây được đánh giá đáp ứng tốt nhất các nhóm tiêu chí về cây bản địa ưu thế, đa tác dụng và triển vọng gây trồng bổ sung phục hồi rừng tự nhiên trên đất trống, trảng cây bụi sau nương rẫy hoặc sau khai thác kiệt. Phần lớn các loài được chọn như: Giổi xanh, Xoan đào, Xoan nhừ đã được nghiên cứu trồng rừng cây bản địa ở nhiều vùng, trong đó có khu vực Tây Nguyên [6, 9, 10, 16, 17]. Bên cạnh đó, một số loài cây lâm nghiệp bản địa như: Trâm trắng (Syzygium wightianum), Giổi ăn hạt (Michelia tonkinensis), Gõ đỏ (Afzelia xylocarpa), Thành ngạnh (Cratoxylum formosum), Ràng ràng bóng (Ormosia balansae), Xoay (Dialium cochinchinense)… tuy có những ưu nhược điểm nhưng đều là những loài rất triển vọng cho trồng bổsung phục hồi rừng tự nhiên tại khu vực nghiên cứu (xếp hạng từ 6 đến 11).

3.3. Kiểm nghiệm và đánh giá thích nghi sinh thái cho loài được chọn

Kết quả kiểm nghiệm, đánh giá thích nghi cho các loài cây lâm nghiệp bản địa được lựa chọn bằng ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý GIS và phương pháp phân tích thứ bậc (Analytic Hierarchy Process - AHP) đã chỉ ra các mức độ kém thích nghi, thích nghi và rất thích nghi cho 5 loài: Xoan nhừ; Giổi xanh; Xoan đào; Giổi nhiều hoa và Trắc. Do các loài được lựa chọn đều là loài bản địa đặc trưng, phổ biến tại khu vực nghiên cứu nên trong kết quả phân tích AHP không xét tới các mức độkhông thích nghi. Kết quả đánh giá thích nghi cho 5 loài trên điều kiện lập địa các trạng thái thảm thực vật sau khai thác kiệt không đạt tiêu chí thành rừng, đất trống sau nương rẫy bỏ hoang, trảng cây bụi có cây gỗ tái sinh được tổng hợp tại Bảng 4.

Từ số liệu trong Bảng 4 cho thấy, các loài được chọn có khả năng thích nghi tốt, tỷ lệ từ 90%. Trong đó, các loài Giổi nhiều hoa, Xoan đào, Xoan nhừ có biên độ, mức độ thích nghi sinh thái rộng chiếm 99,3%, tương đương với 663 552 ha. Giổi xanh có tỷ lệ thích nghi là 97,7%, với 653 184 ha. Trắc là loài có mức độ thích nghi hẹp nhất trong nhóm này, với 10% kém thích nghi, tương đương với 67 392 ha, nhưng có diện tích ở mức độ rất thích nghi thuộc nhóm cao nhất, tới 69,8% (466 560 ha).

Kết quả kiểm nghiệm đánh giá thích nghi cho thấy, 5 loài cây lâm nghiệp bản địa được chọn (Giổi xanh, Giổi nhiều hoa, Trắc, Xoan đào, Xoan nhừ) thích hợp cho trồng bổ sung, phục hồi để thành rừng tại khu vực nghiên cứu. Đây là cơ sởđể tiến hành trồng bổ sung các loài trên tại mô hình thử nghiệm khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung phục hồi rừng tại Khu BTTN Kon Chư Răng và vùng phụ cận thuộc Khu dự trữ sinh quyển cao nguyên Kon Hà Nừng.

4. KẾT LUẬN 

Kết hợp kiến thức bản địa, kết quả điều tra chuyên ngành, tham khảo tài liệu, ý kiến chuyên gia, tiêu chí lựa chọn loài cây trồng bổ sung phục hồi rừng tự nhiên được xác định theo 3 nhóm (Cây lâm nghiệp bản địa; Loài cây đa tác dụng; Loài có khả năng ươm trồng và thích nghi tốt), với 8 tiêu chí được lượng hóa, bao gồm: (1) Kiểu thảm thực vật phân bố; (2) Ý kiến chuyên gia, chủ rừng và cộng đồng; (3) Giá trị bảo tồn; (4) Giá trị sinh thái; (5) Giá trị kinh tế; (6) Nguồn giống, kỹ thuật/kinh nghiệm nhân giống, gây trồng; (7) Khả năng thích nghi với điều kiện vi lập địa tại khu vực phục hồi rừng; (8) Đặc tính sinh trưởng và khả năng tái sinh tự nhiên. Kết quả phân tích đa tiêu chí đã lựa chọn được 5 loài cây lâm nghiệp bản địa triển vọng nhất cho trồng bổ sung, phục hồi rừng tại Khu BTTN Kon Chư Răng và vùng phụ cận, bao gồm: Xoan nhừ (Choerospondias axillaris), Giổi xanh (Michelia mediocris), Xoan đào (Prunus arborea), Giổi nhiều hoa (Michelia florabanda), Trắc (Dalbergia cochinchinensis). Đây là những loài được ưu tiên trồng bổ sung phục hồi rừng vì khả năng đáp ứng đa mục tiêu về sinh thái, kinh tế và bảo tồn của chúng.