Tổng quan nghiên cứu

Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên, tỉnh Thanh Hóa, với diện tích 26.303,6 ha, là một trong những khu vực có độ che phủ rừng tự nhiên cao nhất vùng Trường Sơn Bắc, chiếm khoảng 46,7% diện tích rừng của tỉnh. Đây là nơi cư trú của đa dạng sinh học phong phú, trong đó có 752 loài thực vật bậc cao thuộc 440 chi và 130 họ, bao gồm 38 loài thực vật quý hiếm trong Sách Đỏ Việt Nam và thế giới. Đặc biệt, các loài thuộc ngành Hạt trần (Gymnospermae) như Pơ mu (Fokienia hodginsii), Sa mộc dầu (Cunninghamia konishii), Bách xanh (Calocedrus macrolepis) có giá trị khoa học và kinh tế cao, nhưng đang đứng trước nguy cơ suy giảm nghiêm trọng do khai thác trái phép, cháy rừng và các hoạt động phát triển hạ tầng.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá hiện trạng phân bố, sinh thái và khả năng tái sinh của các loài Hạt trần tại khu bảo tồn, từ đó làm cơ sở đề xuất các giải pháp bảo tồn hiệu quả. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2009-2010, tập trung tại các tuyến điều tra trong khu bảo tồn Xuân Liên, với phạm vi bao phủ các tiểu khu có độ cao từ 700 đến 1.600 m. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn nguồn gen thực vật quý hiếm, góp phần duy trì đa dạng sinh học và phát triển bền vững tài nguyên rừng tại địa phương cũng như trên bình diện quốc gia.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về sinh thái học rừng và bảo tồn đa dạng sinh học, đặc biệt tập trung vào các mô hình phân bố loài và khả năng tái sinh tự nhiên của cây rừng. Lý thuyết cạnh tranh sinh thái được áp dụng để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các loài cây khác đến sự phát triển của các loài Hạt trần. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Đa dạng sinh học (Biodiversity): Sự phong phú và đa dạng của các loài sinh vật trong một hệ sinh thái.
  • Khả năng tái sinh tự nhiên (Natural regeneration): Khả năng sinh trưởng và phát triển của cây con từ hạt hoặc chồi trong môi trường tự nhiên.
  • Chỉ số cạnh tranh (Competition Index - CI): Thước đo mức độ cạnh tranh không gian và dinh dưỡng giữa các cá thể cây trong rừng.
  • Bảo tồn tại chỗ (In situ conservation): Bảo vệ các loài trong môi trường sống tự nhiên của chúng.
  • Nhân giống vô tính (Vegetative propagation): Phương pháp nhân giống cây bằng cách giâm hom, không qua hạt.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra thực địa kết hợp với phân tích số liệu thống kê. Cỡ mẫu gồm 15 tuyến điều tra với tổng chiều dài 34,167 km, được lựa chọn dựa trên các đường mòn có sẵn để thuận tiện tiếp cận các trạng thái rừng khác nhau trong khu bảo tồn. Các tuyến điều tra chính được thiết lập tại các tiểu khu có độ cao từ 484 đến 516 m, bao phủ các khu vực phân bố của các loài Hạt trần.

Phương pháp thu thập số liệu bao gồm:

  • Đo đạc cá thể cây trưởng thành có đường kính ngang ngực (D1.3) ≥ 6 cm, chiều cao, đường kính tán.
  • Điều tra cây tái sinh tự nhiên theo tuyến và quanh gốc cây mẹ bằng các ô dạng bản 2m x 2m.
  • Xác định phân bố theo đai cao sử dụng định vị toàn cầu (GPS).
  • Tính chỉ số cạnh tranh theo công thức Hegyi (1974) để đánh giá mức độ cạnh tranh giữa các loài.
  • Phân tích số liệu bằng phần mềm Excel, sử dụng phương pháp so sánh cặp đôi và các tiêu chuẩn đánh giá của Sách Đỏ Việt Nam, IUCN và các văn bản pháp luật liên quan.

Ngoài ra, phương pháp chuyên gia và phương pháp nghiên cứu có sự tham gia của cộng đồng (PRA, RRA) được áp dụng để thu thập ý kiến, đánh giá thực trạng và áp lực lên tài nguyên rừng từ các bên liên quan.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thành phần loài Hạt trần: Tổng cộng 7 loài Hạt trần được phát hiện tại khu bảo tồn, bao gồm Pơ mu, Sa mộc dầu, Bách xanh, Dẻ tùng sọc trắng, Thông nàng, Thông tre lá dài và Kim giao núi đất. Tuyến đỉnh Trại Keo - Trại Keo có đa dạng loài nhất với 5 loài, chiếm 71,4% tổng số loài phát hiện. Số lượng cá thể các loài dao động từ vài chục đến hơn 160 cá thể tùy tuyến.

  2. Hiện trạng bảo tồn: Các loài Pơ mu, Bách xanh và Sa mộc dầu được xếp vào nhóm sắp bị tuyệt chủng hoặc nguy cấp theo tiêu chuẩn IUCN và Sách Đỏ Việt Nam. Kim giao núi đất và một số loài khác chưa được đánh giá đầy đủ do số lượng cá thể rất ít, ví dụ chỉ phát hiện 1 cá thể Kim giao núi đất trong toàn khu.

  3. Khả năng tái sinh tự nhiên: Pơ mu có mật độ tái sinh tương đối tốt với khoảng 2 cây/ha theo tuyến điều tra, mật độ tái sinh quanh gốc cây mẹ đạt trung bình 1.302 cây/ha, tuy nhiên phần lớn cây tái sinh có chiều cao dưới 50 cm, triển vọng phát triển còn hạn chế do lớp thảm mục dày cản trở sự tiếp xúc đất. Ngược lại, Sa mộc dầu không phát hiện tái sinh tự nhiên dưới tán rừng, phù hợp với nhận định loài này khó tái sinh ngoài tự nhiên.

  4. Tính cạnh tranh sinh thái: Loài Dẻ (Quercus sp.) là đối thủ cạnh tranh mạnh nhất đối với cả Pơ mu và Sa mộc dầu, với chỉ số cạnh tranh CI lần lượt là 2,326 và 1,185. Các loài khác như Sao mặt quỷ, Sồi phảng cũng có mức độ cạnh tranh đáng kể, ảnh hưởng đến khả năng phát triển của các loài Hạt trần.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy các loài Hạt trần tại khu bảo tồn Xuân Liên đang chịu áp lực lớn từ khai thác trái phép, cạnh tranh sinh thái và điều kiện tái sinh tự nhiên khó khăn. Mật độ tái sinh thấp và sự thiếu hụt cây con trưởng thành báo hiệu nguy cơ suy giảm quần thể trong tương lai. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, tình trạng suy giảm các loài Hạt trần quý hiếm là phổ biến do khai thác quá mức và biến đổi môi trường.

Việc phân bố các loài chủ yếu ở độ cao trên 900 m với điều kiện đất Feralit mùn và thảm mục dày cho thấy môi trường sống đặc thù, cần được bảo vệ nghiêm ngặt. Các biểu đồ phân bố theo tuyến và bảng mật độ tái sinh có thể minh họa rõ ràng sự phân bố không đồng đều và mức độ tái sinh của từng loài, hỗ trợ cho việc lập kế hoạch bảo tồn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường bảo vệ nghiêm ngặt các khu vực phân bố chính của các loài Hạt trần, đặc biệt là các tiểu khu có mật độ cá thể cao như Trại Keo và Pù Gió, nhằm ngăn chặn khai thác trái phép và các hoạt động phá rừng. Thời gian thực hiện: ngay lập tức; chủ thể: Ban quản lý khu bảo tồn, lực lượng kiểm lâm.

  2. Phát triển chương trình nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom cho các loài Pơ mu và Sa mộc dầu, sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng như IBA, ABT để nâng cao tỷ lệ ra rễ, phục vụ trồng phục hồi rừng. Thời gian: 1-3 năm; chủ thể: các viện nghiên cứu, trường đại học, trung tâm giống cây rừng.

  3. Xây dựng kế hoạch trồng rừng phục hồi và làm giàu rừng tại các vùng đệm và vùng bị suy thoái, ưu tiên các loài Hạt trần quý hiếm, kết hợp với giáo dục cộng đồng về bảo vệ rừng và đa dạng sinh học. Thời gian: 3-5 năm; chủ thể: chính quyền địa phương, cộng đồng dân cư, tổ chức phi chính phủ.

  4. Nâng cao nhận thức và tham gia của cộng đồng địa phương thông qua các chương trình đào tạo, tuyên truyền về giá trị và tầm quan trọng của các loài Hạt trần, đồng thời phát triển các mô hình sinh kế bền vững giảm áp lực khai thác rừng. Thời gian: liên tục; chủ thể: Ban quản lý khu bảo tồn, các tổ chức xã hội.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý và cán bộ khu bảo tồn thiên nhiên: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách bảo vệ, quản lý tài nguyên rừng hiệu quả, đặc biệt là các loài Hạt trần quý hiếm.

  2. Các nhà khoa học và nghiên cứu sinh trong lĩnh vực lâm nghiệp, sinh thái học: Tham khảo dữ liệu phân bố, sinh thái và phương pháp nghiên cứu để phát triển các đề tài nghiên cứu sâu hơn về bảo tồn đa dạng sinh học.

  3. Các tổ chức phi chính phủ và cơ quan bảo tồn: Áp dụng các giải pháp đề xuất trong công tác bảo tồn tại chỗ và phục hồi rừng, đồng thời phối hợp với cộng đồng địa phương.

  4. Cộng đồng dân cư vùng đệm và các nhà hoạch định chính sách phát triển nông-lâm nghiệp: Hiểu rõ tác động của các hoạt động kinh tế đến tài nguyên rừng, từ đó xây dựng các mô hình phát triển bền vững, giảm thiểu khai thác trái phép.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao các loài Hạt trần ở Xuân Liên lại có nguy cơ suy giảm?
    Nguyên nhân chính là khai thác gỗ trái phép, cháy rừng, biến đổi môi trường và khả năng tái sinh tự nhiên thấp, đặc biệt là loài Sa mộc dầu không có tái sinh tự nhiên dưới tán rừng.

  2. Phương pháp nhân giống vô tính có hiệu quả như thế nào đối với các loài Hạt trần?
    Các nghiên cứu cho thấy tỷ lệ ra rễ của hom giâm đạt từ 85-95% với các chất điều hòa sinh trưởng như IBA, ABT, giúp nhân giống nhanh và phục hồi quần thể các loài quý hiếm.

  3. Làm thế nào để cộng đồng địa phương tham gia bảo tồn hiệu quả?
    Thông qua các chương trình đào tạo, tuyên truyền nâng cao nhận thức, phát triển sinh kế bền vững và tạo điều kiện tham gia quản lý, giám sát tài nguyên rừng.

  4. Các loài Hạt trần có giá trị kinh tế gì?
    Gỗ của các loài như Pơ mu, Sa mộc dầu có độ bền cao, ít mối mọt, được sử dụng làm đồ mỹ nghệ, vật dụng gia đình và xây dựng; một số loài còn có giá trị làm thuốc và hương liệu.

  5. Có những thách thức nào trong việc bảo tồn các loài Hạt trần tại khu bảo tồn?
    Thách thức gồm sự thiếu hiểu biết về sinh thái loài, áp lực khai thác, biến đổi khí hậu, cạnh tranh sinh thái với các loài khác và hạn chế về nguồn lực quản lý.

Kết luận

  • Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên là nơi phân bố đa dạng các loài Hạt trần quý hiếm với 7 loài được xác định, trong đó nhiều loài đang bị đe dọa nghiêm trọng.
  • Khả năng tái sinh tự nhiên của các loài như Pơ mu còn hạn chế, Sa mộc dầu gần như không có tái sinh tự nhiên, đặt ra thách thức lớn cho bảo tồn.
  • Loài Dẻ (Quercus sp.) là đối thủ cạnh tranh sinh thái chính, ảnh hưởng đến sự phát triển của các loài Hạt trần.
  • Các giải pháp bảo tồn cần tập trung vào bảo vệ nghiêm ngặt, nhân giống vô tính, phục hồi rừng và nâng cao nhận thức cộng đồng.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học tại khu bảo tồn Xuân Liên và các khu vực tương tự, đề xuất các bước tiếp theo trong 3-5 năm tới nhằm bảo vệ bền vững nguồn gen quý hiếm.

Quý độc giả và các nhà quản lý được khuyến khích áp dụng các kết quả và giải pháp nghiên cứu để góp phần bảo vệ tài nguyên rừng quý giá của Việt Nam.