Tổng quan nghiên cứu

Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Huống sở hữu tổng diện tích tự nhiên 50.274 ha với tỷ lệ che phủ rừng đạt khoảng 90%, trải dài 43 km theo hướng Tây Bắc - Đông Nam qua địa giới 12 xã thuộc 5 huyện vùng cao tỉnh Nghệ An. Đây là khu vực rừng phòng hộ đầu nguồn giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong việc duy trì nguồn nước và điều tiết sinh thủy cho toàn bộ lưu vực sông Cả và sông Hiếu. Tuy nhiên, trước sức ép gia tăng dân số, tập quán canh tác nương rẫy du canh của hơn 8.500 hộ dân vùng đệm và tình trạng khai thác gỗ thương phẩm trái phép, thảm thực vật tại đây đang đối mặt với nguy cơ suy thoái cấu trúc nghiêm trọng. Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là đánh giá hiện trạng phân bố các quần xã thực vật, làm rõ nguyên nhân suy thoái sinh thái và xây dựng cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn nguồn gen. Mục tiêu cụ thể của đề tài gồm: kiểm kê tính đa dạng hệ thực vật, khảo sát biến động tầng tán tại các đai độ cao từ 200m đến 1.600m, ứng dụng viễn thám thành lập bản đồ thảm thực vật và đề xuất giải pháp quản lý tài nguyên bền vững. Nghiên cứu được triển khai trong giai đoạn 2003 - 2006, mang lại ý nghĩa thực tiễn to lớn khi ghi nhận danh lục 1.122 loài thực vật bậc cao có mạch, xác lập cơ sở bảo tồn hơn 220 loài cây lấy gỗ và 158 loài cây dược liệu quý hiếm, đóng góp quan trọng vào chiến lược phát triển bền vững của khu vực Bắc Trung Bộ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu lấy hệ thống phân loại sinh thái phát sinh của Thái Văn Trừng (1978, 1999) làm khung lý thuyết chủ đạo để phân định các kiểu thảm thực vật tại Việt Nam theo trật tự lập địa, khí hậu và đai cao. Đồng thời, đề tài kế thừa học thuyết sinh địa quần lạc của Sukachev (1964) và khung phân loại thảm phủ thế giới của UNESCO (1973), coi cấu trúc rừng là sự phản ánh mối quan hệ biện chứng giữa thực vật và điều kiện hoàn cảnh. Khung lý thuyết này vận dụng các khái niệm trọng tâm: quần xã thực vật (tổ hợp các loài có ngoại mạo và chức năng sinh thái xác định), diễn thế sinh thái thứ sinh (quá trình biến đổi thảm phủ sau nương rẫy hoặc khai thác kiệt), độ tàn che của tán rừng, ưu thế sinh thái học của các loài cây gỗ và quy luật phân tầng thực vật theo hai đai chính là đai nhiệt đới mưa mùa dưới 900m và đai á nhiệt đới núi thấp từ 900m đến 1.600m.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài bao gồm tư liệu ảnh vệ tinh Landsat TM 2003 đa phổ (kênh 4, 3, 2) độ phân giải 30m, bản đồ địa hình tỷ lệ lớn và số liệu kiểm kê hiện trạng rừng 286 của Chi cục Kiểm lâm Nghệ An. Về phương pháp chọn mẫu, nghiên cứu thiết kế 4 tuyến khảo sát thực địa chính vượt qua các sườn dông hiểm trở, mở rộng các tuyến phụ hình xương cá cách nhau 1,5 km để quan sát trong dải 10m mỗi bên. Cỡ mẫu phân tích chuyên sâu gồm 10 ô tiêu chuẩn điển hình phân tầng ngẫu nhiên với diện tích chuẩn 0,2 ha mỗi ô (kích thước 50m x 40m), tổng diện tích điều tra đạt 20.000 m2. Lý do lựa chọn phương pháp này nhằm đảm bảo tính đại diện thống kê tuyệt đối cho toàn bộ các sinh cảnh từ 200m đến 1.600m. Tại mỗi ô tiêu chuẩn, toàn bộ cây gỗ có đường kính thân $D_{1.3} \ge 6$ cm được đo đếm chiều cao vút ngọn, chiều cao dưới cành và đường kính tán 4 hướng để tính trữ lượng và lập trắc đồ không gian. Mẫu thực vật thu thập được sấy khô, tẩm cồn xử lý nấm mốc và định danh khoa học theo hệ thống phân loại Brummitt (1992). Toàn bộ dữ liệu không gian được số hóa và xử lý đồng bộ trên phần mềm ArcView 3.2 và MapInfo 7.5.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, hệ thực vật tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Huống có tính đa dạng rất phong phú với 1.122 loài thuộc 584 chi và 175 họ của 5 ngành thực vật bậc cao có mạch. Trong đó, ngành Hạt kín (Angiospermae) chiếm ưu thế áp đảo với 1.032 loài (chiếm 91,98% tổng số loài), tiếp đến là ngành Dương xỉ với 65 loài (chiếm 5,79%) và ngành Hạt trần có 14 loài (chiếm 1,25%). Các họ thực vật có số loài phong phú nhất là Thầu dầu (65 loài), Long não (42 loài) và Cà phê (37 loài).

Thứ hai, thảm thực vật có sự phân hóa sâu sắc theo ranh giới đai cao 800 - 900m. Đai thấp dưới 900m là rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới, trong đó kiểu phụ rừng trên núi đá vôi chiếm diện tích gần 1.700 ha (khoảng 3,3% diện tích khu bảo tồn). Đai cao từ 900m đến 1.600m là rừng thường xanh á nhiệt đới núi thấp với sự thống trị của các loài cây hạt trần quý hiếm như Pơ mu, Sa mộc dầu và Kim giao.

Thứ ba, trữ lượng sinh khối và kích thước thân cây biến động mạnh giữa các trạng thái rừng. Ô tiêu chuẩn số 9 tại độ cao 1.100m đạt trữ lượng gỗ cao nhất với 880,7 m3/ha và đường kính bình quân $D_{1.3}$ đạt 28,8 cm nhờ ưu thế của Pơ mu (chiếm 27,4%). Trái lại, rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy tại ô số 7 chỉ đạt 134,7 m3/ha với $D_{1.3}$ đạt 15,0 cm, cho thấy trữ lượng suy giảm đến 84,7% so với rừng nguyên sinh á nhiệt đới.

Thứ tư, nghiên cứu thống kê được 575 loài thực vật có giá trị sử dụng (chiếm 51,25% tổng số loài), nổi bật là nhóm 220 loài cây cho gỗ (chiếm 38,26% nhóm cây có ích) và nhóm 158 loài cây làm thuốc (chiếm 27,48%).

Thảo luận kết quả

Sự biến đổi trạng thái rừng ở vành đai dưới 800m phản ánh rõ rệt áp lực sinh kế từ cộng đồng 8.535 hộ dân (khoảng 9.699 lao động nông nghiệp) sinh sống tại 12 xã vùng đệm, nơi hoạt động du canh nương rẫy diễn ra với chu kỳ khai thác từ 3 đến 7 năm. Yếu tố địa hình kết hợp với gió phơn Tây Nam khô nóng làm độ ẩm mùa hè tại sườn Tây Nam giảm xuống còn 64%, gây khó khăn cho quá trình tái sinh tự nhiên. Khi đối chiếu với các nghiên cứu tương đồng tại dải Bắc Trường Sơn, Pù Huống vẫn bảo tồn được nhiều cá thể cây gỗ lớn đường kính 80 - 100 cm ở độ cao trên 900m, điều vốn rất hiếm gặp ở nhiều khu rừng đặc dụng khác tại miền Bắc. Cấu trúc không gian thảm thực vật được mô tả sinh động qua phẫu đồ thẳng đứng 5 tầng của rừng kín nhiệt đới và bảng phân bố trữ lượng sinh khối. Đồ thị phân bố tần số đường kính cho thấy dạng hình tháp giảm dần, minh chứng cho tính quy luật của quá trình diễn thế tự nhiên đang bị đứt gãy tại các diện tích canh tác nương rẫy bị thoái hóa.

Đề xuất và khuyến nghị

Một là, Ban quản lý Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Huống chủ trì xác lập hệ thống ranh giới số hóa và cắm mốc thực địa để khoanh vùng bảo vệ nghiêm ngặt 50.274 ha đất tự nhiên, tập trung bảo tồn nguyên vẹn 100% diện tích rừng á nhiệt đới giàu Pơ mu và Sa mộc dầu ở độ cao trên 900m trong giai đoạn 2006 - 2010.

Hai là, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Nghệ An phối hợp chính quyền các xã triển khai khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung 5.000 ha rừng nghèo kiệt bằng các loài cây bản địa như Táu mật, Lim xanh và Dổi thơm, nâng tỷ lệ che phủ rừng chất lượng cao đạt trên 92% vào năm 2012.

Ba là, Ủy ban nhân dân 5 huyện vùng đệm xây dựng chính sách chuyển đổi sinh kế bền vững cho 8.535 hộ dân, hỗ trợ đồng bào chuyển giao kỹ thuật canh tác nông nghiệp cố định và phát triển 158 loài cây dược liệu có giá trị kinh tế dưới tán rừng, phấn đấu nâng thu nhập bình quân đầu người tăng từ 25% đến 30% sau 3 năm thực hiện.

Bốn là, Trung tâm Tài nguyên và Môi trường Lâm nghiệp ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý GIS để giám sát biến động tài nguyên rừng định kỳ 6 tháng một lần, đảm bảo phát hiện và xử lý kịp thời 95% các vụ phá rừng và lấn chiếm đất lâm nghiệp trước năm 2008.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất là các nhà nghiên cứu, giảng viên và học viên cao học thuộc các chuyên ngành Lâm học, Sinh thái học, Thực vật học và Quản lý tài nguyên rừng; công trình cung cấp cơ sở dữ liệu thực địa chuẩn mực với danh lục 1.122 loài thực vật và phương pháp giải đoán viễn thám thảm thực vật nhiệt đới.

Nhóm thứ hai là ban lãnh đạo và chuyên viên kỹ thuật tại các Vườn quốc gia và Khu bảo tồn thiên nhiên trên toàn quốc; tài liệu đem lại hướng dẫn chi tiết về kỹ thuật thiết lập hệ thống ô tiêu chuẩn 0,2 ha, đánh giá cấu trúc sinh khối và xây dựng phương án bảo tồn thực vật quý hiếm.

Nhóm thứ ba là cán bộ quản lý thuộc Chi cục Kiểm lâm và Sở Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn các tỉnh miền núi; số liệu luận văn phục vụ trực tiếp công tác quy hoạch phân khu chức năng rừng đặc dụng và bảo vệ lưu vực sông Cả - sông Hiếu.

Nhóm thứ tư là các tổ chức phi chính phủ và chuyên gia phát triển nông thôn; nghiên cứu cung cấp luận cứ thực tiễn để xây dựng các dự án sinh kế thích ứng cho hơn 8.500 hộ đồng bào dân tộc thiểu số gắn liền với việc giao đất giao rừng.

Câu hỏi thường gặp

Hệ thực vật tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Huống có mức độ đa dạng như thế nào? Hệ thực vật tại đây ghi nhận 1.122 loài thuộc 584 chi và 175 họ của 5 ngành thực vật bậc cao có mạch. Trong đó, ngành Hạt kín chiếm tỷ trọng lớn nhất với 1.032 loài (91,98%), cùng sự hiện diện của nhiều loài cây gỗ lớn quý hiếm có đường kính từ 80 - 100 cm.

Thảm thực vật Pù Huống phân chia thành các đai cao sinh thái nào? Thảm thực vật phân hóa theo ranh giới đai cao 800 - 900m thành hai đai chính: đai nhiệt đới mưa mùa dưới 900m với các kiểu rừng kín thường xanh và rừng trên núi đá vôi; đai á nhiệt đới núi thấp từ 900m đến 1.600m đặc trưng bởi rừng lá kim và rừng lùn đỉnh núi.

Trữ lượng gỗ tại các ô tiêu chuẩn khảo sát dao động trong khoảng bao nhiêu? Trữ lượng gỗ đo đếm tại 10 ô tiêu chuẩn dao động từ 134,7 m3/ha ở trạng thái rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy lên đến 880,7 m3/ha tại trạng thái rừng á nhiệt đới nguyên sinh giàu Pơ mu ở độ cao 1.100m.

Nguyên nhân chính dẫn đến sự suy thoái rừng tại khu bảo tồn là gì? Nguyên nhân chủ yếu do sức ép gia tăng dân số của 8.535 hộ dân vùng đệm, hoạt động phát đốt rừng làm nương rẫy luân canh, khai thác chọn gỗ thương phẩm trái phép và tác động khô nóng từ gió phơn mùa hè.

Phương pháp viễn thám và GIS được ứng dụng như thế nào trong đề tài? Đề tài sử dụng ảnh vệ tinh Landsat TM 2003 kết hợp phần mềm ArcView 3.2 và MapInfo 7.5 để phân loại có giám định, kiểm chứng thực địa và số hóa thành công bản đồ thảm thực vật 9 kiểu trạng thái trên diện tích 50.274 ha.

Kết luận

  • Luận văn đã phân loại và khoanh vẽ chính xác 9 kiểu và kiểu phụ thảm thực vật trên quy mô 50.274 ha của Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Huống bằng ảnh vệ tinh Landsat kết hợp khảo sát thực địa.
  • Công trình thiết lập danh lục hoàn chỉnh gồm 1.122 loài thực vật bậc cao có mạch, làm rõ cấu trúc 5 tầng tán đặc trưng của rừng nhiệt đới mưa mùa nguyên sinh.
  • Kết quả đo đếm 10 ô tiêu chuẩn chỉ ra sự phân hóa trữ lượng sinh khối rõ nét từ 134,7 m3/ha đến 880,7 m3/ha giữa các đai cao và trạng thái rừng.
  • Đề tài cung cấp luận cứ khoa học vững chắc để bảo tồn 575 loài cây hữu ích và bảo vệ nguồn sinh thủy đầu nguồn cho hai hệ thống sông Cả, sông Hiếu.
  • Các cơ quan quản lý cần đẩy mạnh ứng dụng viễn thám GIS định kỳ và hoàn thiện chính sách giao đất giao rừng nhằm bảo vệ 100% diện tích rừng nguyên sinh quý giá từ nay đến năm 2010.

Độc giả quan tâm hãy liên hệ hoặc tra cứu toàn văn luận văn thạc sĩ để khai thác chi tiết các phương pháp điều tra thực địa và mô hình quản lý rừng bền vững.