Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, việc bảo tồn và quản lý bền vững các hệ sinh thái rừng nhiệt đới ngày càng trở nên cấp thiết. Khu vực xã Công Hải, huyện Thuận Bắc, tỉnh Ninh Thuận, thuộc vùng lõi Vườn Quốc gia Núi Chúa, là nơi phân bố kiểu rừng lá rộng thường xanh trung bình với diện tích khoảng 1.336,69 ha. Đây là vùng có địa hình phức tạp, khí hậu khô hạn kéo dài, tạo nên hệ sinh thái rừng đặc trưng và đa dạng sinh học phong phú. Tuy nhiên, các đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây gỗ của trạng thái rừng này chưa được nghiên cứu chi tiết, gây khó khăn cho công tác quản lý và bảo tồn.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật, phân tích đa dạng loài cây gỗ và đánh giá tình trạng tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng trung bình thuộc kiểu rừng lá rộng thường xanh tại xã Công Hải. Nghiên cứu được thực hiện trên 15 ô tiêu chuẩn với tổng diện tích 1.500 m², tập trung vào các cây gỗ có đường kính thân từ 6 cm trở lên. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý, bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững tài nguyên rừng tại khu vực.

Việc nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh diện tích rừng lá rộng thường xanh dự kiến giảm nghiêm trọng tại các vùng Bắc Trung Bộ và Trung Bộ, với ước tính diện tích chỉ còn khoảng 1,3 triệu ha vào năm 2050. Đồng thời, kết quả cũng góp phần nâng cao hiệu quả công tác bảo vệ rừng, phục hồi hệ sinh thái và phát triển du lịch sinh thái tại Vườn Quốc gia Núi Chúa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu cấu trúc rừng và đa dạng sinh học, bao gồm:

  • Lý thuyết cấu trúc tổ thành rừng: Theo Richards (1952), cấu trúc rừng được phân tích qua thành phần loài, mật độ, chiều cao, đường kính thân cây và phân bố không gian. Cấu trúc tổ thành phản ánh sự tổ chức và sắp xếp các thành phần trong quần xã thực vật, ảnh hưởng đến tính đa dạng và ổn định hệ sinh thái.

  • Mô hình phân bố số cây theo đường kính (N/D): Các hàm phân bố như Weibull, phân bố khoảng cách được sử dụng để mô phỏng phân bố thực nghiệm của số cây theo các lớp đường kính, giúp đánh giá cấu trúc rừng và giai đoạn phát triển của các loài cây.

  • Chỉ số đa dạng sinh học: Sử dụng các chỉ số Shannon-Weiner (H'), Simpson và Pielou để đánh giá đa dạng loài và tính đồng đều trong quần xã cây gỗ, từ đó xác định mức độ phong phú và ổn định của hệ sinh thái rừng.

  • Lý thuyết tái sinh rừng tự nhiên: Tái sinh phụ thuộc vào nguồn hạt giống, điều kiện môi trường dưới tán rừng và các yếu tố sinh thái khác. Chất lượng và mật độ cây tái sinh là chỉ số quan trọng phản ánh khả năng phục hồi và phát triển bền vững của rừng.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu thu thập trực tiếp tại 15 ô tiêu chuẩn (OTC) với diện tích mỗi ô 1.000 m², trong đó đo đếm tất cả cây gỗ có đường kính thân ngang ngực (D1,3) ≥ 6 cm. Ngoài ra, 75 ô dạng bản (5x5 m) được bố trí để khảo sát cây tái sinh.

  • Phương pháp chọn mẫu: Phương pháp điền hình được áp dụng để bố trí các ô tiêu chuẩn đại diện cho trạng thái rừng trung bình tại khu vực nghiên cứu, đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy của số liệu.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng các công cụ thống kê mô tả (giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, hệ số biến động), mô hình hóa phân bố số cây theo đường kính và chiều cao bằng hàm Weibull và phân bố khoảng cách. Chỉ số IVI (Importance Value Index) được tính để xác định vai trò sinh thái của các loài cây. Chỉ số Shannon-Weiner và Simpson được sử dụng để đánh giá đa dạng loài.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2020-2023, bao gồm thu thập số liệu hiện trường, xử lý và phân tích dữ liệu, thảo luận kết quả và đề xuất giải pháp quản lý.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thành phần loài và kết cấu loài cây gỗ: Tổng cộng ghi nhận 1.089 cây gỗ thuộc 61 loài và 30 họ trong 15 ô tiêu chuẩn. Trong đó, chỉ có 4 loài chính tham gia vào công thức tổ thành gồm Táu mật (Vatica cinerea), Chò xót (Schima wallichii), Cám (Parinari annamensis) và Dẻ Chevalier (Lithocarpus chevalieri). Các họ cây như Bứa (Clusiaceae), Dẻ (Fagaceae), Xoài (Anacardiaceae), Sao Dầu (Dipterocarpaceae), Chè (Theaceae), Sim (Myrtaceae), Cám (Rosaceae), Thi (Ebenaceae) đóng vai trò ưu thế sinh thái.

  2. Cấu trúc rừng theo nhóm đường kính và chiều cao: Mật độ cây trung bình đạt 726 cây/ha, trữ lượng bình quân 151,7 m³/ha, tập trung chủ yếu ở nhóm đường kính 20 cm < D < 40 cm và chiều cao 10 m < H < 15 m. Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao đều có đỉnh lệch trái, phù hợp với hàm phân bố khoảng cách và Weibull.

  3. Tái sinh tự nhiên: Ghi nhận 48 loài cây tái sinh trong tổng số 61 loài cây gỗ, với mật độ tái sinh cao khoảng 15.339 cây/ha. Quá trình tái sinh diễn ra liên tục, chất lượng cây tái sinh khá tốt (>80% cây khỏe mạnh), chủ yếu có nguồn gốc từ hạt (>90%). Tỷ lệ tương đồng về loài giữa cây tái sinh và cây mẹ đạt 88,1%.

  4. Đa dạng sinh học: Chỉ số đa dạng họ (H' = 2,61) và đa dạng loài cây gỗ (H' = 2,93) cho thấy mức độ đa dạng khá cao. Khu vực nghiên cứu có 13 loài cây gỗ quý hiếm theo Sách đỏ Việt Nam, Nghị định 84/2021 và IUCN, cùng 21 loài có chỉ số hiếm (IR) cao, cần ưu tiên bảo tồn.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy trạng thái rừng trung bình tại xã Công Hải có cấu trúc rừng ổn định với mật độ và trữ lượng phù hợp với đặc điểm kiểu rừng lá rộng thường xanh. Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao phù hợp với các mô hình phân bố lý thuyết, phản ánh sự cạnh tranh và sinh trưởng tự nhiên trong quần xã. Mật độ tái sinh cao và chất lượng tốt cho thấy khả năng phục hồi rừng tự nhiên tốt, phù hợp với điều kiện khí hậu khô hạn và địa hình phức tạp của khu vực.

So sánh với các nghiên cứu tại các khu bảo tồn khác như Núi Ông (Bình Thuận) và Bình Châu - Phước Bửu (Bà Rịa - Vũng Tàu), kết quả tương đồng về cấu trúc rừng và đa dạng sinh học, tuy nhiên mức độ đa dạng loài tại Công Hải có phần cao hơn do đặc thù vùng lõi Vườn Quốc gia Núi Chúa. Việc ghi nhận nhiều loài quý hiếm và có chỉ số hiếm cao nhấn mạnh tầm quan trọng của khu vực trong công tác bảo tồn đa dạng sinh học quốc gia.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, bảng tổng hợp chỉ số IVI của các loài chính, biểu đồ mật độ tái sinh theo chiều cao và chất lượng, cũng như bảng danh sách các loài quý hiếm cần bảo tồn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường bảo vệ và giám sát rừng: Thiết lập hệ thống giám sát thường xuyên tại các vùng lõi của Vườn Quốc gia Núi Chúa, đặc biệt tại xã Công Hải, nhằm phát hiện sớm các hoạt động khai thác trái phép và các tác động tiêu cực đến rừng. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý Vườn Quốc gia Núi Chúa. Thời gian: ngay trong vòng 1 năm tới.

  2. Xúc tiến tái sinh tự nhiên và phục hồi rừng: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như mở tán hợp lý, phát dọn dây leo, cây bụi cản trở tái sinh, chọn cây gieo giống ưu thế để thúc đẩy quá trình tái sinh tự nhiên. Chủ thể thực hiện: các đơn vị quản lý rừng và cộng đồng địa phương. Thời gian: 2-3 năm.

  3. Ưu tiên bảo tồn các loài cây gỗ quý hiếm và có chỉ số hiếm cao: Xây dựng kế hoạch bảo tồn chuyên biệt cho 13 loài quý hiếm và 21 loài có chỉ số hiếm, bao gồm bảo vệ môi trường sống, nhân giống và phục hồi quần thể. Chủ thể thực hiện: các tổ chức bảo tồn, viện nghiên cứu và Ban quản lý rừng. Thời gian: 3-5 năm.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng và phát triển du lịch sinh thái bền vững: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, giáo dục về giá trị đa dạng sinh học và vai trò của rừng, đồng thời phát triển du lịch sinh thái gắn với bảo tồn. Chủ thể thực hiện: chính quyền địa phương, Ban quản lý Vườn Quốc gia và các tổ chức phi chính phủ. Thời gian: liên tục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý và hoạch định chính sách lâm nghiệp: Luận văn cung cấp số liệu và phân tích khoa học làm cơ sở cho việc xây dựng chính sách bảo vệ và phát triển rừng bền vững tại các khu vực rừng đặc dụng.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm học, Sinh thái học: Tài liệu chi tiết về cấu trúc rừng, đa dạng loài và tái sinh tự nhiên giúp mở rộng kiến thức và ứng dụng trong nghiên cứu chuyên sâu.

  3. Cơ quan bảo tồn đa dạng sinh học và tổ chức phi chính phủ: Thông tin về các loài quý hiếm và chỉ số hiếm hỗ trợ trong việc lập kế hoạch bảo tồn và phục hồi các quần thể cây gỗ có giá trị.

  4. Cộng đồng địa phương và doanh nghiệp phát triển du lịch sinh thái: Hiểu biết về giá trị sinh thái và đa dạng sinh học giúp phát triển các hoạt động du lịch bền vững, góp phần nâng cao đời sống và bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nghiên cứu cấu trúc rừng lại quan trọng?
    Cấu trúc rừng phản ánh sự tổ chức và phân bố các loài cây, giúp đánh giá sức khỏe, khả năng phục hồi và đa dạng sinh học của rừng. Ví dụ, phân bố số cây theo đường kính cho biết giai đoạn phát triển và mức độ cạnh tranh trong quần xã.

  2. Chỉ số IVI có ý nghĩa gì trong nghiên cứu rừng?
    IVI (Importance Value Index) thể hiện vai trò sinh thái của từng loài trong quần xã, dựa trên mật độ, diện tích tiết diện ngang và thể tích thân cây. Loài có IVI cao thường là loài ưu thế, ảnh hưởng lớn đến cấu trúc và chức năng rừng.

  3. Làm thế nào để đánh giá chất lượng cây tái sinh?
    Chất lượng cây tái sinh được đánh giá qua hình thái (thân, cành, lá), tình trạng sức sống (tốt, trung bình, xấu) và nguồn gốc (hạt hoặc chồi). Cây khỏe mạnh có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, góp phần phục hồi rừng hiệu quả.

  4. Phân bố số cây theo chiều cao có ý nghĩa gì?
    Phân bố số cây theo chiều cao giúp xác định cấu trúc tầng rừng, mức độ phân tầng và sự đa dạng về kích thước cây. Ví dụ, phân bố lệch trái cho thấy sự tồn tại nhiều cây nhỏ và tầng dưới phát triển tốt.

  5. Tại sao cần ưu tiên bảo tồn các loài cây quý hiếm?
    Các loài cây quý hiếm thường có giá trị sinh thái, kinh tế và văn hóa cao, đồng thời dễ bị đe dọa do khai thác và suy giảm môi trường sống. Bảo tồn các loài này giúp duy trì đa dạng sinh học và cân bằng hệ sinh thái.

Kết luận

  • Đã xác định được thành phần loài cây gỗ với 61 loài thuộc 30 họ, trong đó 4 loài chính chiếm ưu thế trong trạng thái rừng trung bình tại xã Công Hải.
  • Cấu trúc rừng tập trung ở nhóm đường kính 20-40 cm và chiều cao 10-15 m, mật độ trung bình 726 cây/ha, trữ lượng 151,7 m³/ha.
  • Tái sinh tự nhiên diễn ra liên tục với mật độ cao 15.339 cây/ha, chất lượng cây tái sinh tốt và có sự tương đồng cao với cây mẹ (88,1%).
  • Đa dạng sinh học ở mức khá cao với chỉ số Shannon-Weiner H' = 2,93, ghi nhận 13 loài cây gỗ quý hiếm và 21 loài có chỉ số hiếm cần bảo tồn.
  • Đề xuất các giải pháp bảo vệ, xúc tiến tái sinh, ưu tiên bảo tồn loài quý hiếm và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm phát triển bền vững trạng thái rừng trung bình tại khu vực.

Next steps: Triển khai các biện pháp quản lý và bảo tồn theo đề xuất, tiếp tục nghiên cứu mở rộng về các trạng thái rừng khác và theo dõi biến động đa dạng sinh học theo thời gian.

Call-to-action: Các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng địa phương cần phối hợp chặt chẽ để bảo vệ và phát triển bền vững hệ sinh thái rừng tại xã Công Hải, góp phần bảo tồn tài nguyên thiên nhiên quốc gia.