Tổng quan nghiên cứu

Đa dạng sinh học toàn cầu đang đối mặt với sự suy giảm nghiêm trọng khi mỗi năm thế giới mất đi khoảng 2.000 loài sinh vật, tương đương với tần suất trung bình 7 phút có một loài bị tuyệt chủng. Tại Việt Nam, dù diện tích lãnh thổ chỉ chiếm chưa đầy 1% diện tích đất liền của thế giới nhưng lại là nơi cư trú của khoảng 10% tổng số loài sinh vật đã biết, bao gồm trên 13.200 loài thực vật bậc cao. Trong hệ thống các vùng đất ngập nước ven biển, Vườn Quốc gia Xuân Thủy tại Nam Định giữ vị thế đặc biệt khi là khu Ramsar đầu tiên của Việt Nam và là khu Ramsar thứ 50 của thế giới được công nhận từ năm 1989. Với tổng diện tích 15.100 ha bao gồm 7.100 ha vùng lõi và 8.000 ha vùng đệm trải dài trên địa bàn 5 xã ven biển huyện Giao Thủy, khu vực này sở hữu 14 kiểu sinh cảnh nhiệt đới cửa sông giàu tiềm năng sinh thái.

Tuy nhiên, áp lực phát triển kinh tế cục bộ, sự gia tăng diện tích đầm nuôi thủy sản và quá trình bồi tụ - xói lở tại cửa Ba Lạt đã làm suy thoái nhiều dải rừng ngập mặn nguyên sinh. Nhiều loài thực vật bản địa có nguy cơ biến mất trước sự thu hẹp của môi trường sống tự nhiên. Trước thực trạng đó, nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2013 - 2014 nhằm phân loại thảm thực vật, đánh giá toàn diện hiện trạng thành phần loài, dạng sống, giá trị sử dụng và xác định các yếu tố sinh thái - nhân sinh tác động đến thảm thực vật. Kết quả nghiên cứu cung cấp hệ thống luận cứ khoa học vững chắc, phục vụ trực tiếp công tác quy hoạch bảo tồn hệ sinh thái đất ngập nước và hỗ trợ nâng cao sinh kế bền vững cho hơn 48.160 cư dân địa phương sinh sống quanh vùng đệm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Đề tài vận dụng lý thuyết sinh thái học quần xã và sinh học bảo tồn hiện đại theo khung tiêu chuẩn của Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN) và Công ước Đa dạng sinh học năm 1992. Nghiên cứu tập trung vào 4 khái niệm trung tâm: đa dạng loài, thảm thực vật ngập mặn, cây ngập mặn thực sự và bảo tồn nguyên vị (in-situ).

Hệ thống phân loại cấu trúc dạng sống của Raunkiaer (1934) được tích hợp cùng mô hình sinh thái học thực vật ngập mặn của Phan Nguyên Hồng (1991, 2003) để phân tích khả năng thích nghi của thực vật trước các điều kiện bất lợi như độ mặn, chu kỳ ngập triều và gió bão. Mô hình nghiên cứu phân tách hệ thực vật thành 3 nhóm chức năng sinh thái chính: nhóm cây ngập mặn chủ yếu, nhóm cây tham gia rừng ngập mặn và nhóm cây di cư từ nội địa ra vùng ven biển.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp phương pháp kế thừa tài liệu lịch sử và điều tra thực địa có định hướng. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm 25 ô tiêu chuẩn (OTC) có diện tích 400 m² (kích thước 20m x 20m) được thiết lập dọc theo các tuyến điều tra cắt ngang các kiểu sinh cảnh đặc trưng. Chiều rộng quan sát của mỗi tuyến điều tra là 3m, với cự ly giữa các tuyến dao động từ 50m đến 100m tùy thuộc vào địa hình bãi bồi. Trong mỗi ô tiêu chuẩn, phương pháp phân tầng ngẫu nhiên được thực hiện bằng cách lập các ô dạng bản (ODB) có kích thước 4 m² (2m x 2m) hoặc 25 m² (5m x 5m) bố trí dọc hai đường chéo, đảm bảo tổng diện tích ô dạng bản chiếm ít nhất 33,3% diện tích ô tiêu chuẩn.

Lý do lựa chọn phương pháp ô tiêu chuẩn kết hợp tuyến quan sát xuất phát từ đặc thù thảm thực vật cửa sông thường xuyên chịu tác động của nhật triều với biên độ 1,5 - 1,8m và lớp bùn lỏng bồi lắng dày. Cách tiếp cận này đảm bảo tính đại diện thống kê cao, bao phủ toàn diện từ các bãi tiên phong ngập sâu đến sườn đê cao. Mẫu thực vật thu thập được định loại hình thái theo tài liệu phân loại học của Phạm Hoàng Hộ (1999) và Danh lục các loài thực vật Việt Nam của Nguyễn Tiến Bân (2003). Tình trạng nguy cấp của các loài được đối chiếu theo Sách Đỏ Việt Nam năm 2007, toàn bộ dữ liệu định lượng được số hóa và xử lý bằng các công cụ thống kê sinh học chuyên ngành.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận và phân loại hệ thực vật bậc cao có mạch tại Vườn Quốc gia Xuân Thủy gồm 192 loài thuộc 136 chi và 60 họ, phân bố trong 2 ngành: Dương xỉ (Polypodiophyta) chiếm tỷ lệ nhỏ với 8 loài (4,2%), 6 chi (4,4%), 5 họ (8,3%); ngành Hạt kín (Angiospermophyta) chiếm ưu thế tuyệt đối với 184 loài (95,8%), 130 chi (95,6%), 55 họ (91,7%).

Cơ cấu phân bố theo nhóm sinh thái ghi nhận sự phân hóa rõ nét:

  • Nhóm cây ngập mặn chủ yếu gồm 20 loài (chiếm 10,42% tổng số loài) thuộc 13 chi và 10 họ, giữ vai trò cấu trúc nền tảng sinh thái với các loài chiếm ưu thế như Bần chua (Sonneratia caseolaris), Trang (Kandelia obovata), Sú (Aegiceras corniculatum), Mắm biển (Avicennia marina) và Ô rô (Acanthus ilicifolius).
  • Nhóm cây tham gia rừng ngập mặn có 37 loài (chiếm 19,27%) thuộc 27 chi và 16 họ, toàn bộ đều thuộc ngành Hạt kín (20 loài Hai lá mầm và 17 loài Một lá mầm).
  • Nhóm cây di cư vào rừng ngập mặn thể hiện độ phong phú cao nhất với 135 loài (chiếm 70,31%) thuộc 102 chi và 51 họ.

Về cấu trúc quần xã, khảo sát đã xác lập 8 kiểu quần xã thực vật điển hình. Quần xã Cà độc dược - Thầu dầu tại khu vực sườn và mái đê sở hữu độ đa dạng loài cao nhất với 137 loài (chiếm 71,3%), tiếp theo là quần xã Vạng hôi - Tra - Giá với 67 loài (chiếm 35,0%) và quần xã Phi lao - Quan âm với 40 loài (chiếm 20,8%). Ngược lại, quần xã Cỏ cáy - Cỏ ngạn ở bãi bùn cửa sông chỉ có 7 loài (3,6%) và quần xã Cỏ lông chông - Muống biển trên cồn cát di động chỉ gồm 6 loài (3,1%).

Thảo luận kết quả

Sự vượt trội về số lượng của nhóm thực vật di cư (chiếm 70,31%) bắt nguồn từ vị trí địa lý đặc thù tại cửa Ba Lạt, nơi tiếp nhận trung bình 114 tỷ m³ nước và 115 triệu tấn bùn cát mỗi năm từ hệ thống sông Hồng. Hàm lượng phù sa trung bình 1,8 g/l tạo ra quá trình ngọt hóa định kỳ vào mùa mưa (chiếm 75 - 90% lượng dòng chảy năm), tạo điều kiện cho các loài cây thảo và cây bụi nội địa xâm nhập và định cư trên các đai đất cao ven đê.

Khi so sánh với các công trình nghiên cứu trước đây tại vùng ven biển huyện Giao Thủy vốn ghi nhận 182 loài, việc bổ sung danh lục lên 192 loài phản ánh sự biến động tích cực của hệ thực vật dưới tác động của các chương trình trồng rừng phòng hộ và bồi tụ tự nhiên. Tuy nhiên, sự phát triển mạnh của các đầm tôm nhân tạo đã chia cắt các quần xã ngập mặn nguyên sinh, khiến diện tích quần xã Sú - Trang tự nhiên bị suy giảm, nhường chỗ cho các trảng Cói - Sậy chịu chua mặn thoái hóa.

Để trực quan hóa các dữ liệu này trên báo cáo học thuật, cơ cấu thành phần taxon có thể được biểu diễn qua biểu đồ tròn so sánh tỷ trọng giữa ngành Dương xỉ và Hạt kín, kết hợp bảng ma trận phân loại 8 quần xã thực vật và biểu đồ cột biểu thị mối tương quan giữa độ cao địa hình bãi bồi với số lượng loài thực vật thích nghi.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm bảo tồn tính đa dạng sinh học và phát triển bền vững thảm thực vật Vườn Quốc gia Xuân Thủy, nghiên cứu đề xuất 4 nhóm giải pháp trọng tâm:

  • Thiết lập ranh giới phân vùng chức năng nghiêm ngặt: Hoàn thành cắm mốc ranh giới bảo vệ tuyệt đối 3.100 ha đất nổi và 4.000 ha đất rừng ngập mặn vùng lõi trước năm 2025; kiểm soát chặt chẽ việc mở rộng diện tích đầm nuôi thủy sản tự phát; cơ quan chủ trì thực hiện là Ban Quản lý Vườn Quốc gia phối hợp với UBND huyện Giao Thủy.
  • Triển khai chương trình phục hồi và làm giàu rừng ngập mặn: Phục hồi 500 ha diện tích rừng ngập mặn bị suy thoái bằng các loài cây bản địa có sức chống chịu cao như Trang (Kandelia obovata), Bần chua (Sonneratia caseolaris) và Mắm biển (Avicennia marina) trong giai đoạn 2024 - 2027; cơ quan thực hiện là Chi cục Kiểm lâm tỉnh Nam Định cùng các tổ chức bảo tồn sinh thái.
  • Phát triển sinh kế cộng đồng và du lịch sinh thái bền vững: Xây dựng các mô hình nuôi trồng thủy sản kết hợp bảo vệ rừng (nuôi tôm - cua sinh thái dưới tán rừng) cho 12.000 hộ dân tại 5 xã vùng đệm, phấn đấu giảm tỷ lệ khai thác hải sản tự nhiên quá mức xuống dưới 35% vào năm 2026; cơ quan phối hợp gồm Trung tâm Bảo tồn Sinh vật biển và Phát triển Cộng đồng (MCD) và chính quyền địa phương.
  • Tăng cường nghiên cứu khoa học và giám sát đa dạng sinh học: Định kỳ 6 tháng một lần tiến hành quan trắc biến động thảm thực vật trên 25 ô tiêu chuẩn cố định, thiết lập cơ sở dữ liệu số hóa theo dõi các loài nguy cấp có tên trong Sách Đỏ; đơn vị đảm nhận là các viện nghiên cứu, trường đại học chuyên ngành và cán bộ kỹ thuật của Vườn Quốc gia.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn mang giá trị học thuật và thực tiễn sâu sắc, phù hợp cho nhiều nhóm đối tượng:

  • Nhà nghiên cứu và học viên sau đại học ngành Sinh thái học, Quản lý tài nguyên rừng và Khoa học môi trường: Sử dụng làm tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn, phân tích dạng sống và cấu trúc quần xã thực vật đất ngập nước ven biển.
  • Ban quản lý các khu bảo tồn thiên nhiên, vườn quốc gia và khu Ramsar: Áp dụng quy trình phân loại sinh cảnh, kinh nghiệm giám sát diễn thế rừng ngập mặn và phương thức giải quyết xung đột giữa bảo tồn sinh học với hoạt động sinh kế cộng đồng.
  • Cán bộ quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách tại các địa phương ven biển: Tham khảo cơ sở thực tiễn để xây dựng quy hoạch không gian đới bờ, chính sách phát triển kinh tế vùng đệm và phương án ứng phó biến đổi khí hậu dựa vào hệ sinh thái.
  • Các tổ chức phi chính phủ và quỹ môi trường quốc tế: Sử dụng bộ số liệu định lượng về thảm thực vật và hiện trạng kinh tế - xã hội để thiết kế, thẩm định và tài trợ các dự án trồng rừng ngập mặn, thích ứng sinh thái.

Câu hỏi thường gặp

Hệ thực vật tại Vườn Quốc gia Xuân Thủy có quy mô và cấu trúc như thế nào? Hệ thực vật bậc cao có mạch tại đây ghi nhận 192 loài thuộc 136 chi và 60 họ thuộc 2 ngành thực vật. Trong đó, ngành Hạt kín chiếm ưu thế vượt trội với 184 loài (chiếm 95,8%), còn ngành Dương xỉ đóng góp 8 loài (chiếm 4,2%). Hệ thực vật được phân chia thành 3 nhóm sinh thái rõ rệt thích nghi với từng mức độ ngập triều.

Loài thực vật ngập mặn nào giữ vai trò chiếm ưu thế tại Vườn Quốc gia Xuân Thủy? Nhóm thực vật ngập mặn chủ yếu gồm 20 loài, đóng vai trò tạo tán và cố định bãi bồi. Các loài phổ biến nhất bao gồm Bần chua (Sonneratia caseolaris) vươn cao ở tầng tán 8 - 10m, Trang (Kandelia obovata) và Sú (Aegiceras corniculatum) chiếm lĩnh tầng giữa ở độ cao 4 - 5m, cùng Ô rô (Acanthus ilicifolius) phân bố ở tầng thảm tươi.

Tại sao nhóm cây di cư lại chiếm tỷ lệ loài cao nhất trong khu bảo tồn? Nhóm cây di cư có tới 135 loài (chiếm 70,31% tổng số loài) nhờ vị trí cửa Ba Lạt nhận nguồn nước ngọt dồi dào từ sông Hồng với lưu lượng 114 tỷ m³/năm. Lượng phù sa bồi tụ liên tục và độ mặn giảm sâu vào mùa mưa tạo điều kiện sinh thái thuận lợi cho các loài thân thảo nội địa phát tán ra các dải đất cao và sườn đê.

Hoạt động nuôi trồng thủy sản ảnh hưởng như thế nào đến thảm thực vật? Việc đắp bờ bao giữ nước để nuôi tôm, cua đã làm thay đổi chế độ thủy văn tự nhiên, khiến nhiều diện tích cây ngập mặn như Trang và Sú bị úng ngập kéo dài dẫn đến chết cục bộ. Đất đầm thoái hóa và chua hóa tạo điều kiện cho các loài ưa chua mặn như Cói và Sậy xâm lấn, làm giảm độ đa dạng loài nguyên sinh.

Phương pháp lập ô tiêu chuẩn trong nghiên cứu có ưu điểm gì? Nghiên cứu thiết lập 25 ô tiêu chuẩn kích thước 20m x 20m kết hợp các ô dạng bản chiếm trên 33,3% diện tích ô tiêu chuẩn. Phương pháp này bảo đảm tính ngẫu nhiên phân tầng, giảm thiểu sai số đo đạc trên nền bùn lỏng và phản ánh chính xác cấu trúc tầng tán cũng như mật độ cá thể của từng quần xã thực vật ngập mặn.

Kết luận

  • Luận văn đã phân loại và thiết lập danh mục chi tiết 192 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 136 chi và 60 họ tại Vườn Quốc gia Xuân Thủy.
  • Xác định cấu trúc sinh thái phân hóa sâu sắc thành 3 nhóm loài với 8 kiểu quần xã thực vật thích nghi từ vùng triều thấp đến thảm sườn đê cao.
  • Phân tích rõ nét mối tương tác giữa dòng chảy sông Hồng (115 triệu tấn bùn cát/năm) và áp lực từ 12.000 hộ dân vùng đệm tác động lên cấu trúc thảm thực vật.
  • Đóng góp hệ thống giải pháp toàn diện kết hợp giữa bảo tồn nguyên vị 7.100 ha vùng lõi, phục hồi 500 ha rừng và chuyển đổi sinh kế bền vững giai đoạn 2024 - 2027.
  • Kêu gọi sự phối hợp đồng bộ giữa các cơ quan quản lý, viện nghiên cứu và cộng đồng địa phương nhằm bảo vệ bền vững khu Ramsar cửa sông đầu tiên của Việt Nam.