Rừng nhiệt đới từng bị khai thác gỗ được trồng lại bằng hỗn hợp nhiều loài cây phục hồi nhanh hơn rừng chỉ trồng một loài
(technologynetworks.com)- Kết quả quan sát vệ tinh từ thí nghiệm sinh thái quy mô lớn nhất thế giới trên đảo Borneo cho thấy việc trồng hỗn hợp cây con thuộc nhiều loài khác nhau trong rừng nhiệt đới đã bị khai thác gỗ giúp tăng tốc đáng kể quá trình phục hồi
- Các ô trồng hỗn hợp 16 loài cây bản địa phục hồi diện tích tán cây và tổng sinh khối cây nhanh hơn các ô chỉ trồng 4 loài hoặc 1 loài
- Ngay cả các ô chỉ trồng một loài cũng phục hồi nhanh hơn các ô để phục hồi tự nhiên
- Đa dạng loài cây giúp lấp đầy các ổ sinh thái (niche) khác nhau, qua đó nâng cao chức năng và độ ổn định của toàn hệ sinh thái
- Rừng đã bị khai thác vẫn có thể phục hồi miễn là không bị chuyển đổi thành đồn điền dầu cọ, và điều này có ý nghĩa quan trọng trong ứng phó với khủng hoảng thiên nhiên và khí hậu
Tổng quan nghiên cứu và kết quả chính
- Nghiên cứu sử dụng vệ tinh để quan sát thí nghiệm sinh thái quy mô lớn nhất thế giới trên đảo Borneo; kết quả được công bố trên tạp chí Science Advances
- Professor Andy Hector của University of Oxford và các đồng nghiệp đã thiết kế thí nghiệm này hơn 20 năm trước trong khuôn khổ SE Asia Rainforest Research Partnership (SEARRP)
- Đánh giá quá trình phục hồi của 125 ô trong khu vực rừng nhiệt đới bị khai thác gỗ, nơi trồng các tổ hợp loài cây khác nhau
- Các ô trồng hỗn hợp 16 loài cây bản địa phục hồi diện tích tán cây và tổng sinh khối cây nhanh hơn các ô trồng 4 loài hoặc 1 loài
- Ngay cả ô trồng một loài cũng phục hồi nhanh hơn ô phục hồi tự nhiên
- Professor Andy Hector: "Khi trồng hỗn hợp nhiều loài cây bản địa trong rừng nhiệt đới đã bị khai thác gỗ, có thể đồng thời đạt được việc phục hồi các dịch vụ hệ sinh thái cốt lõi như phục hồi tán cây, đa dạng sinh học và cô lập carbon"
Nguyên lý đa dạng giúp tăng khả năng phục hồi
- Các loài cây khác nhau chiếm những vị trí khác nhau trong hệ sinh thái, tức các niche (ổ sinh thái) khác nhau
- Bao gồm những điều kiện vật lý, môi trường mà mỗi loài thích nghi, cũng như cách chúng tương tác với các sinh vật khác
- Sự pha trộn đa dạng bổ trợ lẫn nhau, nâng cao chức năng và độ ổn định của toàn hệ sinh thái
- Một số loài cây nhiệt đới sản sinh nhiều hóa chất bảo vệ hơn, có khả năng chống chịu hạn hán tốt hơn, qua đó giúp rừng bền bỉ hơn trong các giai đoạn lượng mưa thấp theo chu kỳ
- Professor Hector ví sự đa dạng của rừng nhiệt đới với "hiệu ứng bảo hiểm" tương tự một danh mục đầu tư phân tán
- Hỗn hợp cây đa dạng cũng hỗ trợ phạm vi động vật rộng hơn
- Ví dụ: hornbill (chim mỏ sừng) cần những cây lớn, trưởng thành có hốc để chim cái làm tổ
Thí nghiệm sinh thái quy mô lớn nhất thế giới
- Rừng nhiệt đới chỉ chiếm 6% bề mặt đất liền của Trái Đất, nhưng là nơi sinh sống của khoảng 80% số loài đã được ghi nhận trên toàn cầu (WWF) và đóng vai trò là bể hấp thụ carbon lớn
- Chúng đang biến mất nhanh chóng do khai thác gỗ và chuyển đổi thành đồn điền dầu cọ
- Trong giai đoạn 2004–2017, 43 triệu hecta rừng nhiệt đới đã bị mất, tương đương diện tích Maroc (WWF)
- Trước đây vẫn chưa rõ cách tốt nhất để phục hồi rừng nhiệt đới đã bị khai thác gỗ là để phục hồi tự nhiên (tận dụng hạt giống ngủ trong đất) hay chủ động trồng lại
- Nhóm nghiên cứu hợp tác với các đối tác địa phương để thiết lập Sabah Biodiversity Experiment trên 500 hecta rừng đã bị khai thác ở bang Sabah, Malaysia, trên đảo Borneo
- Chia thành 125 ô thí nghiệm, để phục hồi tự nhiên hoặc trồng hỗn hợp 1, 4 hay 16 loài cây
- Nhóm 16 loài bao gồm nhiều loài đang bị đe dọa tuyệt chủng và loài cây nhiệt đới cao nhất thế giới Shorea faguetiana (có thể cao hơn 100 m)
- Lần trồng đầu tiên diễn ra năm 2002; trong vài năm sau đó, tổng cộng khoảng 100.000 cây đã được trồng
Phương pháp đo lường và kế hoạch tiếp theo
- Áp dụng mô hình thống kê lên ảnh hàng không do vệ tinh chụp để đánh giá quá trình phục hồi của các ô
- Trong vòng vài năm, các ô trồng 1 loài được xác nhận là kém hơn các ô hỗn hợp 4 loài, còn các ô 16 loài cho kết quả tốt nhất
- Tác giả chính Ryan Veryard (phân tích dữ liệu trong thời gian làm nghiên cứu sinh tiến sĩ tại University of Oxford): "Rừng đã bị khai thác gỗ có thể phục hồi miễn là không bị chuyển đổi sang mục đích nông nghiệp như đồn điền oil palm"
- Nhấn mạnh nhu cầu bảo tồn đa dạng sinh học của các khu rừng chưa bị xáo trộn để phục hồi những khu vực đã bị khai thác
- Nhóm Sabah Biodiversity Experiment đã khởi động một dự án mới kéo dài 3 năm, với sự hỗ trợ của UK Natural Environmental Research Council, nhằm kiểm kê toàn bộ số cây còn sống
- Kết hợp nhiều kỹ thuật viễn thám khác nhau, như cảm biến lidar gắn trên trực thăng và cảm biến cỡ nhỏ gắn trên drone, để phân tích tổng hợp sức khỏe của rừng
1 bình luận
Các ý kiến trên Hacker News
Luận văn thạc sĩ của anh trai tôi so sánh các rừng mô hình được trồng ở nhiều vùng khí hậu khác nhau của EU, và anh ấy nói rằng rừng hỗn giao vượt trội hơn hẳn về khả năng phục hồi trước thời tiết, sâu bệnh, v.v. ở mọi vùng khí hậu
Là người đến từ dãy Alps, tôi muốn nhấn mạnh rằng đặc biệt ở vùng núi, ta không được quên cấu trúc cây đa dạng quan trọng thế nào đối với việc ổn định đất
Khi biến đổi khí hậu làm các hiện tượng thời tiết cực đoan như mưa lớn tăng lên, sạt lở đất có thể trở thành một yếu tố kinh tế thực sự, và rừng hỗn giao giữ đất tốt hơn vì cấu trúc rễ ít đồng nhất hơn
Vì vậy, thời điểm tốt nhất để trồng rừng hỗn giao là 20 năm trước, và thời điểm tốt thứ hai là ngay bây giờ
Nói thêm cho những ai không rành về ngành gỗ: lý do có ít rừng hỗn giao là vì rừng đơn loài dễ khai thác hơn, nhưng với các phương pháp và công nghệ mới, điều này cũng đang thay đổi
Những diện tích khổng lồ đã biến thành vùng đất chỉ còn cây chết
Gió khoảng 110 km/h đã quật đổ trên diện rộng các rừng thông và vân sam vùng cao như thể bị máy cắt cỏ san phẳng, và nhiều cây không bị bật gốc mà gãy ngang, chỉ còn thân
Sau đó các loài bọ ký sinh phát triển mạnh, số lượng bùng nổ; nguyên nhân chính được cho là các rừng đơn loài được trồng từ vài chục năm trước
Những khu rừng này rất đẹp, và nhờ không khí núi trong lành với mùi nhựa thông nồng, chúng còn được dùng để điều trị bệnh hô hấp, nhưng gần 20 năm trôi qua rừng vẫn chưa phục hồi đúng nghĩa và đã bị các loài cây bụi mọc nhanh chiếm lĩnh
Cơ quan quản lý rừng, vườn quốc gia và các nhà sinh thái học đã tranh cãi rất nhiều về việc phải làm gì, nhưng cuối cùng tất cả đều thua, và khu rừng cũng thua
Thiếu đa dạng sinh học trên mặt đất dẫn tới thiếu đa dạng trong lưới thức ăn của đất, làm giảm năng lực xử lý; những loại đất này thường có pH thấp và chu trình dinh dưỡng cũng kém
Đa dạng là một dạng phân tán rủi ro
Tuy nhiên, câu trả lời cho những câu hỏi sinh thái kiểu này nhìn chung dường như đi theo hướng rằng cách tự nhiên đã làm trong hàng triệu năm thực sự là tối ưu
Có nhiều lý do mà chúng ta chưa biết, và nếu can thiệp quá nhiều thì sẽ sinh vấn đề
Nếu cách của tự nhiên không hiệu quả thì ngay từ đầu nó đã không thể tồn tại lâu dài, nên trọng tâm của những nghiên cứu như vậy có vẻ là tìm ra lý do vì sao nó tối ưu
Ở Borneo, có người đã khai thác một khu 500 hecta, rồi chia thành 125 ô và trồng 0, 1, 4 hoặc 16 loài cây thường là đối tượng khai thác
20 năm sau, nhìn ảnh vệ tinh thì có vẻ càng trồng nhiều loài cây, đất càng phục hồi nhiều hơn
Nhưng tôi thắc mắc vì sao họ chỉ trồng các loài cây đem lại lợi nhuận khai thác gỗ
Bài được liên kết nói nhiều về phục hồi rừng, nhưng vì bị giới hạn ở các loài có lợi nhuận nên toàn bộ thí nghiệm trở nên đáng nghi
Tôi cũng không rõ ảnh vệ tinh có đại diện cho tình hình thực tế trên mặt đất hay không
Nhiều khu khai thác gỗ ở miền Tây Hoa Kỳ được trồng lại bằng những loài cây thuận lợi cho khai thác theo một lưới đều đặn; với vệ tinh hoặc với khách tham quan không am hiểu thì trông có thể giống rừng, nhưng các đồn điền cây mọc lại không vận hành như rừng
Mật độ sinh trưởng dày đặc lấn át thực vật tầng mặt đất, và cuối cùng trở thành sinh cảnh tệ cho động vật địa phương
Nếu mục tiêu là trồng thêm cây lấy gỗ thì đồn điền cây là tốt, nhưng tôi không chắc tuyên bố phục hồi rừng ở đây có trung thực hay đúng sự thật không
Nghiên cứu này có lẽ nhiều khả năng nhằm giảm thiểu thiệt hại tức thời do khai thác gỗ gây ra
Chủ đất tư nhân thường không cố tạo rừng nguyên sinh, mà là kiếm tiền
Không lý tưởng, nhưng ngay cả nếu sau này lại khai thác, việc đa dạng sinh học tăng lên có khả năng vẫn là điều tốt
Nếu muốn có nhiều rừng nguyên sinh hơn, cần có nhiều trợ cấp hơn nữa để trả tiền theo đúng nghĩa đen cho chủ đất tư nhân nhằm yêu cầu họ đừng khai thác
Xét về đa dạng sinh học thì không phải tốt nhất, nhưng nếu pha trộn 16 loài thì đó đã là một nỗ lực khá tốt
Hiệu ứng bàn cờ khá ấn tượng, và chiến lược này đã trở thành thảm họa đối với các loài như cú đốm phương Bắc
[0] https://www.google.com/maps/@43.4146826,-123.52657,129879m/d...
[1] https://osupress.oregonstate.edu/blog/checkerboard-effect
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Northern_spotted_owl
Nền rừng redwood trông như thế này: https://www.westwindvistas.com/Redwood%20Forest%20Floor.htm
Tôi thử tìm nhanh xem kết quả này có chỉ đúng với rừng nhiệt đới hay không, chẳng hạn có áp dụng cho rừng miền tây Bắc Mỹ không, nhưng không tìm được câu trả lời rõ ràng
Một nghiên cứu ở Virginia[1] cho thấy việc trồng nhiều loài cây là có lợi, vì loài phù hợp nhất với địa điểm đó sẽ phát triển mạnh, đồng thời hệ rừng cũng có thể chịu được những vấn đề có thể ảnh hưởng đến các loài khác
Nghiên cứu ở bang Washington[2] thử nghiệm trồng theo cặp một số loài cây lá kim phổ biến, và cho ra kết quả mang tính truyền thống hơn rằng “cây chịu ảnh hưởng của cạnh tranh”
Một nghiên cứu ở vùng núi nội địa miền Tây[3] nói rằng một số loài cây lá kim có thể được lợi khi trộn với cây dương lá rung, nhưng có vẻ không mang tính kết luận như nghiên cứu ở Borneo
Tôi muốn xem những nghiên cứu dứt khoát hơn về rừng ôn đới miền Tây
[1] https://www.si.edu/newsdesk/releases/tree-species-diversity-...
[2] https://cdnsciencepub.com/doi/10.1139/X09-040
[3] https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111...
Cũng có thể kể đến balsam, nhưng chất lượng gỗ không tốt lắm và thường tự mọc lại
Tôi không rõ việc tái trồng rừng nhiệt đới ra sao, nhưng nhận định rằng ở Canada người ta chỉ trồng lại một loài là không đúng
Họ để lại cây giống, thu hái quả nón ngay tại khu vực khai thác, và việc này được quản lý rất tốt cũng như bị quản chế chặt chẽ
Những khu vực không mọc lại sẽ được trồng lại cho đến khi mọc
Canada trồng lại 600 triệu cây mỗi năm, còn Mỹ khoảng 1 tỷ cây
Cây hiện nay lớn nhanh hơn nhiều so với 10 năm trước, và CO2 là “nguyên nhân”
Tôi giúp quản lý đường trượt ở khu trượt tuyết mình thích, và dạo này công việc tăng lên đến mức phi lý; cây còn bắt đầu lấn vào cả những vùng núi cao vốn trong lịch sử không có cây
Trong thế giới permaculture, những tổ hợp như vậy được gọi là guild
Người ta hiểu các tầng tán để cây lấp đầy từng tầng mà không cạnh tranh ánh sáng với nhau, đồng thời chọn loài dựa trên các chức năng sinh thái như cố định nitơ, tích lũy động, thu hút loài thụ phấn, hay tạo sinh cảnh
Trong rừng ôn đới, nếu trộn ngẫu nhiên các loài cạnh tranh cùng một tầng tán, mức độ cạnh tranh có thể lớn hơn
Một nghiên cứu trộn cả tầng cây gỗ lớn, tầng cây gỗ nhỏ, tầng cây bụi, chẳng hạn cả các loài quả mọng, có lẽ sẽ đem lại nhiều hiểu biết hơn
Nấm cung cấp nhiều thứ cây cần và nhận lại những thứ chúng cần, tạo ra một dạng thị trường cho phép cả cây thuộc các loài khác nhau trao đổi tài nguyên
Mỗi cây có thế mạnh và điều kiện có thể tận dụng khác nhau, và nhờ mạng lưới rừng khổng lồ dưới lòng đất, chúng dường như có thể cùng phát triển thịnh vượng
Ngoài ra, cây thích lớn chậm và chắc
Những cây già cùng loài cung cấp dinh dưỡng cho cây non trong bóng râm, rồi khi cây lớn đổ xuống, cây non đó chiếm chỗ và phát triển nhanh hơn
Nếu có cạnh tranh giữa các loài, cây có thể lớn nhanh hơn vì phải tranh ánh sáng, và sinh trưởng trong năm đó có thể lớn hơn nhưng mật độ gỗ lại thấp hơn
Tuy vậy, gỗ được bán theo thể tích
Khá nhiều tài liệu khác về mối quan hệ phức tạp giữa cây với cây thông qua đất, cây và hệ sinh vật đất cũng bắt nguồn từ các quan sát của bà
Bà đã cố khiến các nhà lâm nghiệp miền tây bắc ngừng việc phủ thuốc diệt cỏ lên mọi thứ sau khi khai thác trắng và trước khi trồng lại
Vì làm như vậy luôn khiến họ vất vả hơn dự kiến
https://www.scmp.com/news/china/science/article/2167048/fore...
Một nghiên cứu rừng ở Trung Quốc cho thấy rừng trộn nhiều loài cây có thể hấp thụ carbon gấp đôi so với khu vực chỉ có một loài
Hơn 60 nhà khoa học từ Trung Quốc, Thụy Sĩ và Đức đã kiểm nghiệm giả thuyết dựa trên quan sát thực địa, và cho biết rừng đơn loài không đạt nổi một nửa dịch vụ hệ sinh thái mong muốn về mặt bảo vệ khí hậu
Để có đầy đủ hiệu quả giảm nhẹ nóng lên toàn cầu, cần có sự pha trộn loài; rừng giàu loài cũng góp phần bảo vệ đa dạng sinh học đang bị đe dọa
Những khu rừng như vậy cũng ít dễ bị tổn thương hơn trước bệnh dịch và thời tiết cực đoan, vốn đang xảy ra thường xuyên hơn do biến đổi khí hậu
Tôi không phải chuyên gia, nhưng tôi cứ nghĩ quan sát rằng độc canh tạo ra hệ sinh thái rừng yếu là một trong những nền tảng của lâm nghiệp hiện đại đã có từ hàng trăm năm nay
Nghiên cứu này trông như hệ quả hiển nhiên của điều đó; trước khi đọc bài này tôi cũng đã giả định như vậy, và có lẽ đa số mọi người cũng thế
Tất nhiên tôi không phải chuyên gia nên có thể có điểm tôi bỏ sót, và đôi khi khoa học vẫn cần những nghiên cứu cung cấp bằng chứng cho điều tưởng như là lẽ thường
Podcast Curiosity Daily tuần trước đã đề cập đến một chủ đề liên quan
Ở cấp chính phủ, có nhiều kế hoạch trồng 1 tỷ hoặc 1 nghìn tỷ cây, và con số WEF nói đến là 1 nghìn tỷ cây
Khi các nhà nghiên cứu tìm các vườn ươm địa phương có thể cung cấp sự đa dạng loài cây cần thiết, chưa đến một nửa có thể cung cấp cây giống, cây giống thân thiện với biến đổi khí hậu thì rất ít, và phần lớn là cây trang trí hoặc không phù hợp để ứng phó khí hậu
“Plans to plant billions of trees threatened by massive undersupply of seedlings.” by Joshua Brown. 2023.
https://www.uvm.edu/news/story/plans-plant-billions-trees-th...
“A lack of ecological diversity in forest nurseries limits the achievement of tree-planting objectives in response to global change.” by Peter W. Clark, et al. 2023.
https://academic.oup.com/bioscience/advance-article-abstract...
“Trees Help Fight Climate Change.” Arbor Day Foundation. N.d.
“Benefits of Planting Trees.” Tree Advisory Board. N.D. https://www.bgky.org/tree/benefits
Việc ươm cây giống thuộc các loài phù hợp tự nó phải là một phần của nỗ lực đó
Các khu được trồng lại bằng cách pha trộn 16 loài cây bản địa phục hồi diện tích tán và tổng sinh khối cây nhanh hơn các khu chỉ trồng 4 loài hoặc 1 loài, nhưng ngay cả khu chỉ trồng lại 1 loài cũng được nói là phục hồi nhanh hơn những nơi để tự nhiên khôi phục
Tôi không cố giả vờ ngớ ngẩn hay nói theo kiểu ghét con người, nhưng tôi không hiểu vì sao nghiên cứu này lại cần thiết
Có phát hiện mới ẩn nào ở đây không
Cứ đi trên đường đất và hỏi bất kỳ nông dân nào, họ cũng sẽ nói rằng gieo hạt trên ruộng thì cây lớn nhanh hơn so với phó mặc cho tự nhiên, và trồng cây hỗn hợp hoặc cây che phủ có thể cải thiện năng suất
Tôi tưởng đây là câu chuyện về một số loài cây cụ thể, nhưng bài báo dường như không nói vậy
Không có gì đáng ngạc nhiên
Phương pháp Miyawaki cho thấy thành công nếu tuân thủ một vài nguyên tắc
Trồng các quần xã thực vật vốn xuất hiện cùng nhau trong tự nhiên, tránh rừng đơn loài; nếu tính cả vi động vật và vi sinh vật đất thì càng tốt
Vị trí trồng được bố trí bán ngẫu nhiên, chừa không gian để cây mở rộng và phát tán hạt trở lại
Quần thể cây được bảo vệ và tưới nước trong 3–5 năm đầu
Cộng đồng địa phương tham gia và có lợi ích trong việc bảo vệ, duy trì quần thể cây trong vài năm đầu
https://www.jstor.org/stable/24577389?mag=the-miyawaki-metho...
Vì thích thực vật nên mỗi lần đi bộ trong rừng tôi đều nhặt hạt, ươm mầm rồi trồng lại hằng năm
Năm ngoái tôi đã trồng thành công 25 cây, và trong 4 năm đã trồng khoảng 100 cây
Mùa xuân năm nay tôi muốn trồng thêm 50 cây nữa
Ai mà biết được rằng sao chép tự nhiên lại cho kết quả tốt nhất cơ chứ
Phương pháp Miyawaki có vẻ liên quan đến cuộc thảo luận này: https://www.creatingtomorrowsforests.co.uk/blog/the-miyawaki...
Vì chưa từng học môn sinh học nào, đây là một sách nhập môn hay để tôi học về diễn thế sinh thái ở khí hậu ôn đới, các tham số của những loài cây có thể bổ trợ cho nhau, v.v.
Việc các tác giả từng làm các dự án phục hồi quy mô lớn và cảnh quan bền vững được thể hiện rõ trong cuốn sách
Tôi khuyên nên đọc luật tái trồng rừng của Đức
Khoảng năm 1400, Đức đã gần cạn kiệt rừng để khai thác, và đạo luật cổ nhất vẫn còn hiệu lực là Forstordnung của Bistum Speyer năm 1442
Tất cả rừng ở Đức đều được tạo ra nhân tạo, và để làm được vậy có rất nhiều yếu tố cùng vận hành
Có kế hoạch lượng mưa giới hạn lượng nước mà nông dân ở vùng núi cao và đồng bằng có thể sử dụng, có Wasserwirt định kỳ cho ngập hoàn toàn các đồng bằng nông nghiệp rồi phân phối lại “hồ” nước đó cho những cánh đồng khác ở cao độ thấp hơn
Ngoài ra còn có Foerster, người quyết định cây nào được chặt, cây nào phải được thay thế, và xử lý cây chết ra sao
Tất cả các biến số này được lập kế hoạch cẩn thận, đặc biệt việc gây ngập và kế hoạch lượng mưa dùng rất nhiều dữ liệu
Nếu quan tâm, arte và NDR có nhiều phim tài liệu hay về các chủ đề này
Còn có nạn tham nhũng và mafia rừng ở Romania, vốn là đề tài tranh cãi lớn ở Brussels trong nhiều năm vì Ikea và các nhà sản xuất nội thất khác vẫn tiếp tục mua gỗ khai thác trái phép
Đi tàu qua rừng, dù bên cạnh có đống gỗ tròn và xe khai thác, từ trên tàu cũng khó nhận ra khu rừng đó đang được khai thác
Ngược lại ở Scotland, khi thu hoạch rừng họ làm như gặt lúa, để lại một vùng hoang chỉ còn gốc cây
Nhìn đã kinh khủng, chắc chắn cũng tệ cho hệ sinh thái, và vì nhiều khu rừng nằm trên sườn núi nên tôi tự hỏi liệu sạt lở đất có trở nên phổ biến hơn không