Contents - Previous - Next

Sự chuyễn hóa các diện tích rừng trong vùng nhiệt đới ẩm đang đặt ra nhiều vấn đề về kinh tế, xã hội và môi trường. Bài này có mục đích cung cấp một khuôn khổ để đánh giá nguyên nhân và tác dụng của sự chuyễn hóa. Nhu cầu chuyễn hóa rừng xuất phát từ sự thất bại trong việc thiết lập các hệ thống sử dụng đất bền vững, bao gồm phương thức chuyễn hóa và công nghệ áp dụng trong tiến trình sử dụng đất.

Sau khi nghiên cứu xong bài này, người học sẽ có thể: 

(1) phân tích tình hình chuyễn hóa rừng sang các hệ thống sử dụng đất khác trong vùng nhiệt đới;

(2) trình bày một khuôn khổ phân tích tác dụng của chuyễn hóa rừng, bao gồm các tác dụng ở cấp địa phương, khu vực và toàn cầu.

Mặc dù có vài báo cáo đề cập mức độ của sự mất rừng nhiệt đới (Myers, 1989; NRC, 1993a), hiện không có các ước lượng tin cậy về diện tích TRF trên thế giới. Các ước lượng hiện có (Bảng 6) biến thiên rất rộng rãi, thường theo hệ số 2 đến 4. Những khác biệt lớn trong các số thống kê về TRF là do nhiều các yếu tố:

- Có những sự khác biệt trong các tiêu chí đã được sử dụng để xác định TRF (ví dụ, rừng dày, rừng thưa, đất có rừng, rừng nguyên sinh, rừng thứ sinh).

- Phương pháp luận đã được sử dụng để đánh giá diện tích là không tin cậy. Thông thường, các kết quả của các cuộc điều tra dựa vào không ảnh không được kiểm tra với sự phúc tra trên thực địa.

- Phần lớn dữ liệu đều cũ (10 đến 20 năm), và các số thống kê thường lạc hậu. Vì nhịp độ mất rừng cao và các số thống kê không được cập nhật, khó có thể đánh giá chính xác diện tích dưới TRF ở một thời nhất định.

Điều quan trọng là phải tiêu chuẫn hóa thuật ngữ và xác định rõ ràng những gì làm thành một TRF và những gì không phải là TRF.

Diện tích nguyên thủy dưới TRF được ước lượng là 1.5 tỷ ha, trong đó khoảng 600 triệu ha đã được chuyễn đổi sang sử dụng đất khác (Ehrlich và Wilson, 1991; NRC, 1993a). Ngân hàng Thế giới (1991) đã ước lượng diện tích dưới TRF là 1 tỷ ha, cộng với khoảng 0,5 tỷ ha rừng thay lá.

Tương tự như diện tích rừng, vận tốc chuyễn hóa TRF cũng khó ước lượng chính xác. Ngoài ra, các ước lượng về vận tốc chuyễn hóa TRF biến thiên rất rộng, tùy vào những gì được xem là rừng và cách hiểu thế nào là sự chuyễn hóa rừng. FAO (1992) đã ước lượng vận tốc mất rừng là 17 triệu ha/năm. Vận tốc mất rừng đã gia tăng từ 0.6% trong thập niên 1980 lên 0.8% trong thập niên 1990. Vận tốc mất rừng cao nhất ở Châu Á (1.2%/năm), tiếp theo đó là Châu Mỷ Latinh (0.9%,/năm) và Châu Phi (0.8%,/năm) (Bảng 7). Vận tốc mất rừng theo khu vực được xếp theo thứ tự là Tây Châu Phi (2.1%/năm)> Trung Châu Mỷ và Mexico (1.8%/năm)> Đông Nam Châu Á (1.6%/năm)> Châu Phi (1.2%,/năm) (WRI, 1992-93).

1. Tác dụng địa phương
2. Các tác dụng khu vực và toàn cầu

Có vài sự quan tâm chính về mất rừng nhiệt đới. Những sự quan tâm này liên quan đến các tác dụng địa phương, khu vực và toàn cầu (Hình 6). Tác dụng địa phương nghiêm trọng nhất và liên quan đến những sự thay đổi trong tính chất của đất, thảm thực vật, và vi khí hậu. Các tác dụng khu vực liên quan đến các đặc điểm thủy văn và những sự thay đổi khí hậu khu vực (trung quy mô). Các tác dụng toàn cầu là do những sự thay đổi trong các chu trình C và N và nước toàn cầu và có thể là liên quan đến biến đổi khí hậu hay hiệu ứng nhà kính.

Các tác dụng địa phương chủ yếu của sự mất rừng liên quan đến sự thay đổi về vi khí hậu và tính chất của đất.

(i) Vi khí hậu: Sự mất rừng nhiệt đới thường dẫn tới những sự thay đổi mạnh mẻ trong vi khí hậu (Lal và Cummings, 1979), được trình bày khái quát trong Hình 6. Tổng quát, sự mất rừng loại bỏ tác dụng đệm của thảm thực vật và làm cho các giá trị cực biên thêm mạnh mẻ. Những sự biến thiên trong các tham số vi khí thường được tăng cường rất lớn (ví dụ, độ ẩm tương đối, nhiệt độ tối đa và tối thiểu của đất và không khí). Sự mất rừng làm sụt giảm hiệu quả của lượng mưa và gia tăng sự khô hạn của khí hậu. Khi thảm rừng bị mất đi, số lượng và cường độ bức xạ thuần đi đến mặt đất tăng lên. Ghuman và Lal (1987) đã quan sát thấy ở vùng trung và nam Nigeria, tính trung bình, lượng bức xạ mặt trời tiếp nhận là 10.5 và ll.5 MJ/m²/ngày trên đất trống so với 0.4 và 0.3 MJ/m²/ngày trong rừng, lần lượt trong các mùa khô của năm 1984 và 1985. Không có sự khác biệt đáng kể về lượng bức xạ mặt trời tiếpnhận trong rừng trong mùa mưa (tháng 5) và mùa khô (tháng 12) (Bảng 8). Sự loại bỏ thảm thực vật cũng làm gia tăng vận tốc gió (Bảng 8). Sự mất rừng làm giảm độ ẩm tương đối tối đa, đặc biệt là vào giữa trưa. Cũng có một sự gia tăng tương ứng trong nhiệt độ không khí và vận tốc bốc hơi. Có lẻ tác dụng mạnh mẻ nhất của sự mất rừng là lên nhiệt độ đất. Nhiệt độ đất tối đa ở lớp đất có độ sâu 1 đến 5 cm trên đất trống vào ngày nắng có thể cao hơn 5° đến 20°C so với đất dưới tán rừng TRF. Vì vận tốc bốc hơi từ đất cao, độ ẩm đất của lớp đất mặt trên đất trống cũng thấp hơn trên đất có rừng (Hình 7).

(ii) Tính chất của Đất: Sự mất rừng cũng có một tác động mãnh liệt lên các tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất. Mức độ của các biến đổi do sự mất rừng gây ra trong tính chất của đất phụ thuộc vào các điều kiện đất đai trước đó, mật độ và thành phần loài cây gỗ và thảm thực vật hạ tầng của rừng, cũng như vào các phương pháp của khai phá đất đai đã được sử dụng. Các thí nghiệm về các phương pháp khai phá đất đai trong khắp vùng nhiệt đới đã cho thấy rằng sự mất rừng gây ra sự xuống cấp trong cấu trúc của đất, sụt giảm tỷ lệ khoảng trống của lớp đất mặt, gia tăng sự nén chặt đất, và sụt giảm vận tốc thấm (Lal và Cummings, 1979; Ghuman et al., 1991; Lal, 1992). Mặc dù sự gia tăng dung trọng của đất có thể chỉ vào khoảng 10% đến 20%, chính sự sụt giảm tỷ lệ thể tích của các khoảng trống lớn có thể gây ra một sự sụt giảm nghiêm trọng vận tốc thấm (Hình 8). Sự nén chặt của đất, thể hiện qua sự gia tăng dung trọng và sụt giảm vận tốc thấm, khi khai phá rừng bằng cơ giới lớn hơn so với các phương pháp khai phá rừng thủ công (Lal, 1981, 1992; Hulugalle et al., 1984). Mức độ ẩm ướt của đất ở thời gian khai phá đất đai giữ một vai trò quan trọng trong các biến đổi do khai phá đất về tính chất vật lý của đất. Mức độ ẩm ướt của đất vào thời gian của khai phá đất đai cao hơn, các tác dụng bất lợi lên tính chất vật lý của đất càng nghiêm trọng hơn (Ghuman và Lal, 1992). Tính chất vật lý của đất và vận tốc thấm cũng bị ảnh hưởng bởi sự đốt (Plate 8). Đốt rừng để lấy đất canh tác, như trong trường hợp vùng đất được rãi vật liệu phát dọn có thể gia tăng sự liên kết các hợp thể đất và cải thiện vận tốc thấm (Ghuman et al., 1991). Lấy sinh khối bằng một hệ thống cơ giới mà không đốt cũng có thể gây ra các tác dụng bất lợi lên tính chất vật lý của đất (Lal và Cummings, 1979).

* Đo bằng chậu bốc hơi

Ngoài ra, sự mất rừng ảnh hưởng lên các tính chất hóa học của đất (Bảng 9), và mức độ của những sự thay đổi trong đất tính chất hóa học sau sự khai phá đất đai phụ thuộc vào bản chất của thảm thực vật, các điều kiện đất đai trước đó, và các phương pháp khai phá đất đai. Đốt sinh khối là nhân tố chính chịu trách nhiệm gây ra những sự thay đổi trong tính chất hóa học của đất. Canh tác nương rẫy không biến đổi ngay sự chu chuyễn dưỡng liệu (Nye và Greenland, 1960; Andriesse và Schelhaus, 1987), nhưng chặt trắng rừng có thể gây ra tác dụng này. Đốt sẽ gây ra sự phóng thích dưỡng liệu thực vật được bất động trong sinh khối. Tuy nhiên, tro chứa phần lớn là các cation (nghĩa là, Ca, Mg, K) trong khi vài nguyên tố khác (như N, S) bị bốc hơi.

Đốt cũng phóng thích một lượng đáng kể các hợp chất của carbon và nitrogen vào khí quyển (Crutzen và Andreae, 1990). Mức độ thay đổi trong tính chất của đất cũng phụ thuộc vào số lượng của sinh khối bị đốt cháy và nhiệt độ đất trong tiến trình đốt. Ghuman và Lal (1989) đã quan sát thấy rằng phát dọn và thu thập sinh khối từ một rừng dày ở miền trung nam Nigeria với một lượng sinh khối khoảng 500 kg/m², làm thành một lớp tro dày 30 đến 55 mm trên mặt đất sau khi đốt (Plate 9).

 

Trong thời gian đốt, nhiệt độ đất tối đa tăng lên 218°C ở độ sâu 1 cm, 150°C ở 5 cm, 104°C ở 10 cm, và 70°C ở 20 cm. Vì những sự biến đổi mạnh về màu sắc của đất, từ vàng đỏ sang đen xen kẻ các đốm xám trắng, nhiệt độ đất tối đa được duy trì cao hơn khu vực không được đốt thậm chí 24 tháng sau đốt. Nhiệt độ đất cao cũng có khả năng gây ra những sự mất mác nghiêm trọng lượng N do sự bay hơi. Cũng có những sự thay đổi trong các tính chất sinh học của đất. Đốt có thể thay đổi quần thể động vật đất và thành phần loài (Plate 10). Cường độ cháy cao, đặc biệt trong vùng gom sinh khối, thường làm tăng nhiệt độ đất lên trên 100°C cho đến độ sâu 10 cm. Nhiệt độ đất trên 60°C có thể duy trì trong hơn 30 giờ. Do đó, đất bị đốt nhất thiết bị vô trùng đến một độ sâu 10 hay 20 cm (Raison, 1979; Ghuman và Lal, 1989). Sự vô trùng này có thể gây ra những sự thay đổi mãnh liệt tính chất sinh học của đất (ví dụ sinh khối carbon; hoạt động và thành phần các loài động vật lớn của đất, bao gồm trùn đất và mối), mặc dù sự thay đổi này có thể xẫy ra trong thời gian ngắn.

* Sự gia tăng carbon trong đất sau khi đốt có thể một phần là do sự tăng thêm tro và sinh khối không cháy hết.

 (iii) Các tính chất và tiến trình thủy văn: Sự mất rừng dẫn tới những sự thay đổi mạnh mẻ trong các thành phần của chu trình thủy văn và của sự cân bằng năng lượng, hai khía cạnh này liên kết mật thiết với nhau thông qua bốc hơi và bốc hơi thủy xuất.

Cân bằng thủy văn có thể được biểu thị bằng phương trình đơn giản hóa:

P = R + I +D S+¦ E dt

Trong đó P là thủy sa, R là nước chảy mặt, I là nước liên dòng hay nước thấm sâu, AS là thay đổi trong nước giữ lại trong đất, E là bốc hơi thủy xuất, t là thời gian, và dt là ký hiệu đạo hàm theo t. Sự mất rừng gia tăng lượng thủy sa trực tiếp đi đến mặt đất gia tăng những sự mất mác do nước chảy mặt và bốc hơi từ đất, sụt giảm tổng bốc hơi thủy xuất vì sự loại bỏ thực vật có rễ sâu, giảm nước giữ lại trong đất trong vùng rễ vì những biến đổi trong cấu trúc của đất và gia tăng những sự mất mác do nước chảy mặt và bốc hơi thủy xuất, và gia tăng các thành phần nước thấm sâu và nước liên dòng. Dữ liệu trong Bảng 10 từ phía tây Nigeria cho thấy sự mất rừng đã gây ra một sự gia tăng mạnh nước chảy mặt và nước liên dòng. Một sự gia tăng số lượng và lưu lượng nước chảy mặt sẽ làm tăng xói mòn đất và nước liên dòng. Sự gia tăng nước liên dòng được cho là do sự vắng mặt của cây đa niên có rễ sâu. Sự mất rừng cũng gia tăng những sự mất mác do rữa trôi các chất khoáng và carbon hữu cơ hòa tan.

Khó có thể định lượng các tác dụng khu vực và toàn cầu của sự mất rừng. Sự mất rừng ở các lưu vực lớn làm tăng lưu lượng nước thoát ra là do gia tăng nước chảy mặt và nước liên dòng (Hibbert, 1967a; Pereira, 1973: Lal, 1992). Một số nhà nghiên cứu tranh luận rằng sự mất rừng quy mô lớn có thể làm thay đổi lượng mưa và dạng thức phân phối mưa trong khu vực (Salati và Vose, 1985). Trên cấp độ khu vực, sự mất rừng cũng ảnh hưởng lên sự vận chuyễn nước và dưỡng liệu ra khỏi hệ sinh thái.

* Sau khai phá bằng máy ủi cây kết hợp với lấy rễ.

Một tác dụng toàn cầu chính của sự mất rừng liên quan đến cân bằng carbon toàn cầu. Sự mất rừng nhiệt đới được xem là đã đóng góp đáng kể vào sự phát thải, khoảng 1.6 pg-C/yr, hay 30% của tổng phát thải carbon vào khí quyển (Houghton, 1990a, b; Houghton và Skole, 1990; Post et al., 1990; Schlesinger, 1991). Khó có thể ước lượng bao nhiêu trong tổng carbon phóng thích bởi sự mất rừng nhiệt đới đến từ đất so với từ sinh khối. Đốt rừng có thể ảnh hưởng lên cân bằng carbon toàn cầu một cách trực tiếp và gián tiếp. Trực tiếp, nó phóng thích carbon từ sinh khối trong quá trình cháy. Gián tiếp, nó gia tăng sự phóng thích carbon từ đất trên đó thảm thực vật đã bị cháy. Đất bị phô bày ra do sự đốt cháy trãi qua những sự biến đổi mạnh mẻ trong tính chất của đất và có thể tăng cường vận tốc khoáng hóa các hợp chất carbon. Đã có vài ước lượng cho rằng sự mất mác của carbon từ đất do canh tác nương rẫy trên khoảng 25 triệu ha hằng năm có thể lên đến 6.25 tg/năm (Lal, 1993b). Các tác dụng này của sự mất rừng và hoạt động liên quan lên cân bằng carbon toàn cầu là cực kỳ quan trọng và cần được định lượng.

Contents - Previous - Next