Tổng quan nghiên cứu

Sự lan rộng của sinh vật ngoại lai xâm hại đang là một trong những thách thức sinh thái nghiêm trọng hàng đầu trên quy mô toàn cầu, đe dọa trực tiếp đến an ninh lương thực và sự bền vững của các hệ sinh thái. Theo thống kê của các tổ chức bảo tồn quốc tế, hơn 100 loài sinh vật ngoại lai nguy hiểm nhất thế giới đã và đang phát tán mạnh mẽ qua các dòng giao thương, trong đó Việt Nam đã ghi nhận 92 loài thực vật ngoại lai thuộc 31 họ và 41 loài động vật thủy sinh ngoại lai. Tại tỉnh Vĩnh Phúc – cửa ngõ Tây Bắc của Thủ đô Hà Nội với diện tích tự nhiên 1.231 km2 và dân số hơn 1.014 nghìn người – sự xuất hiện của các loài sinh vật ngoại lai xâm lấn đang đặt ra sức ép nặng nề lên hơn 7.035,9 ha diện tích mặt nước nuôi trồng thủy sản và 36.000 ha rừng sinh thái Vườn quốc gia Tam Đảo.

Trước tình hình chưa có công trình nào đánh giá toàn diện và có hệ thống về vấn đề này tại địa phương, đề tài được thực hiện nhằm điều tra thực trạng phân bố, đo lường mức độ xâm hại của các loài sinh vật ngoại lai chủ yếu, xác định con đường du nhập và đề xuất hệ thống giải pháp kiểm soát đồng bộ. Nghiên cứu được triển khai trên phạm vi 121 xã thuộc 9 đơn vị hành chính cấp huyện, thị xã và thành phố của tỉnh Vĩnh Phúc trong năm 2010. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi cung cấp bộ dữ liệu thực chứng về 95,08% số xã bị cây Mai dương xâm lấn và 98,36% địa bàn bị ốc bươu vàng tàn phá, tạo luận cứ khoa học vững chắc để thực hiện Kế hoạch hành động quốc gia về đa dạng sinh học định hướng đến năm 2020.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn xây dựng trên nền tảng lý thuyết sinh thái học hiện đại, nổi bật là Lý thuyết giải phóng sinh thái (Ecological Release Hypothesis) giải thích hiện tượng các loài ngoại lai bùng nổ số lượng khi thoát khỏi sự kiềm tỏa của các loài thiên địch bản địa. Đồng thời, nghiên cứu vận dụng Khung quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) và các nguyên tắc kiểm soát sinh vật xâm hại theo Điều 8h của Công ước Đa dạng sinh học (CBD) cùng Công ước Quốc tế về Bảo vệ Thực vật (IPPC).

Bốn khái niệm then chốt được chuẩn hóa trong nghiên cứu gồm: Loài ngoại lai (sinh vật xuất hiện ngoài vùng phân bố tự nhiên), Sinh vật ngoại lai xâm hại (loài ngoại lai lấn chiếm sinh cảnh, gây hại cho loài bản địa và phá vỡ cân bằng sinh thái), Giải phóng sinh thái (trạng thái thoát khỏi các yếu tố kìm hãm tự nhiên), và Độ nhạy cảm của hệ sinh thái (mức độ tổn thương của sinh cảnh trước các xáo động ngoại cảnh).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được tích hợp đa tầng, bao gồm dữ liệu thứ cấp từ Niên giám thống kê tỉnh Vĩnh Phúc năm 2009, Báo cáo kiểm kê 44.691,62 ha đất ngập nước năm 2007 và dữ liệu sơ cấp thu thập trực tiếp tại thực địa. Cỡ mẫu điều tra bao gồm 122 cơ quan, tổ chức tại 121 xã thuộc 7 huyện (Yên Lạc, Vĩnh Tường, Bình Xuyên, Tam Dương, Tam Đảo, Lập Thạch, Sông Lô) và 2 đô thị (thành phố Vĩnh Yên, thị xã Phúc Yên). Nghiên cứu áp dụng phương pháp chọn mẫu phân tầng theo 3 tiểu vùng sinh thái đặc trưng: vùng đồng bằng (46.800 ha), vùng trung du (24.900 ha) và vùng đồi núi (65.300 ha) nhằm bảo đảm tính đại diện tuyệt đối cho cấu trúc cảnh quan và mạng lưới thủy văn gồm 4 con sông lớn là sông Hồng, sông Lô, sông Phó Đáy và sông Cà Lồ.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích khảo sát đa chiều (phân tích nhân tố và phân loại tự động) là nhằm làm sạch sai số, kiểm định tính gắn kết tổng thể của các biến số định tính và định lượng từ bảng hỏi nhân văn trước khi đưa vào tương quan sinh thái. Quá trình nghiên cứu thực địa diễn ra liên tục trong 8 tháng (từ tháng 4/2010 đến tháng 11/2010) qua 3 đợt trọng điểm: đợt 1 khảo sát lưu vực sông trong tháng 4; đợt 2 khảo sát hệ thống hồ đầm và đất hoang hóa trong tháng 5 và 6; đợt 3 phỏng vấn chuyên sâu và đo đạc thực địa tại 121 xã trong tháng 7 và 8.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã định danh chính xác 6 loài sinh vật ngoại lai xâm hại nguy hiểm đang hiện diện tại Vĩnh Phúc: cây Mai dương (Mimosa pigra), ốc bươu vàng (Pomacea canaliculata), bèo Nhật Bản (Eichhornia crassipes), cây ngũ sắc, ốc sên và rùa tai đỏ.

Thứ nhất, cây Mai dương đã xâm lấn trên 116/122 đơn vị khảo sát (đạt tỷ lệ 95,08%) với tổng diện tích bị hại lên tới 634,54 ha. Địa bàn bị xâm nhiễm nặng nhất là huyện Bình Xuyên (116,49 ha), tiếp đến là huyện Sông Lô (80,66 ha) và Tam Dương (60,0 ha). Mật độ cây con tái sinh tại hồ Bò Lạc lên tới 193 cây/m2, trong khi quần thể cây trưởng thành tại Lập Thạch và Vĩnh Tường ghi nhận từ 15 đến 17 cây/m2 với độ che phủ tuyệt đối 100%.

Thứ hai, ốc bươu vàng phân bố trên 98,36% số xã khảo sát với tổng diện tích xâm lấn ước tính hơn 7.000 ha. Riêng huyện Bình Xuyên có diện tích nhiễm ốc lên tới 2.398 ha, huyện Lập Thạch đạt 1.488 ha và Yên Lạc đạt 1.305,7 ha. Tỷ lệ diện tích lúa bị ốc tàn phá tại các huyện trọng điểm này chiếm tới 40% đến 50% tổng diện tích canh tác lúa nước.

Thứ ba, bèo Nhật Bản phát triển bao phủ diện rộng trên các dòng kênh dẫn nước và đầm hồ tự nhiên, đặc biệt tại Đầm Vạc và các tuyến kênh mương nội đồng, làm tắc nghẽn dòng chảy thủy lợi và suy giảm nghiêm trọng lượng oxy hòa tan trong nước.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi khiến sinh vật xâm hại bùng phát tại Vĩnh Phúc bắt nguồn từ sự kết hợp giữa điều kiện tự nhiên thuận lợi và hoạt động nhân sinh. Tuyến đường thủy dài hơn 30 km của sông Hồng và 34 km của sông Lô là hành lang phát tán tự nhiên của hạt Mai dương và ốc bươu vàng. Đồng thời, việc khai thác cát xây dựng lẫn hạt giống và thói quen của người dân địa phương trồng Mai dương làm hàng rào tại Kim Xá hay ươm bán giống tại Cao Phong đã đẩy nhanh tốc độ xâm lấn. Về mặt sinh học, hạt Mai dương có tỷ lệ nảy mầm 75%, duy trì sức sống trong đất từ 20 đến 23 năm và ra hoa tới 12 lần/năm, tương đồng với các công bố quốc tế tại Thái Lan.

Về mặt trực quan, dữ liệu nghiên cứu có thể được thể hiện sinh động qua các dạng đồ thị chuyên sâu: Biểu đồ phân tán mô tả tương quan thuận giữa diện tích đất chưa sử dụng và diện tích Mai dương (huyện Vĩnh Tường có diện tích xâm hại gấp 6 lần diện tích đất hoang do đặc thù phân bố dày đặc ven sông); Biểu đồ cột chồng thể hiện tỷ lệ 40% đến 50% diện tích lúa bị ốc bươu vàng gây hại; và Bảng ma trận phân vùng nguy cơ sinh thái cho 9 huyện thị. Kết quả này chứng minh rằng việc thiếu hụt cơ chế quản lý các vùng đất bán ngập nước chưa giao khoán chính là mắt xích yếu nhất trong kiểm soát sinh vật xâm hại.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm kiểm soát triệt để và tiến tới loại trừ sinh vật ngoại lai xâm hại trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc, hệ thống giải pháp toàn diện được đề xuất gồm 4 nhóm hành động chính:

Một là, thiết lập hệ thống kiểm dịch nội tỉnh và hoàn thiện thể chế quản lý. Ban hành quy chế phối hợp liên ngành kiểm soát 100% nguồn giống sinh vật di nhập vào tỉnh; nghiêm cấm hoàn toàn hành vi nhân giống, buôn bán cây Mai dương, ốc bươu vàng và rùa tai đỏ tại 137 xã, phường, thị trấn; đặt mục tiêu khống chế và loại trừ triệt để trung bình 2 loài ngoại lai nguy hiểm mỗi năm.

Hai là, áp dụng đồng bộ quy trình kỹ thuật quản lý dịch hại tổng hợp. Thực hiện biện pháp cơ giới đào bật gốc rễ Mai dương sâu từ 1 đến 2 m vào mùa khô trước khi cây ra hoa; tổ chức các đợt phát động nhân dân thu gom ốc bươu vàng và ổ trứng trên 44.691 ha đất ngập nước nông nghiệp; kết hợp nghiên cứu ứng dụng thiên địch sinh học như mọt đục lá bèo Neochetina eichhorniae và bướm Sameodes albiguttalis; chỉ sử dụng hóa chất đặc trị cục bộ tại các điểm nóng có nguy cơ bùng phát dịch và diện tích xử lý không quá 5% tổng vùng nhiễm để tránh ô nhiễm nguồn nước.

Ba là, xây dựng mạng lưới quan trắc định vị và lập bản đồ cảnh báo sớm. Thiết lập các ô tiêu chuẩn giám sát định kỳ 1 tháng, 3 tháng và 6 tháng/lần dọc theo lưu vực sông Phó Đáy, sông Phan và vùng đệm 36.000 ha của Vườn quốc gia Tam Đảo nhằm phát hiện sớm các ổ dịch mới phát sinh.

Bốn là, bảo đảm nguồn lực tài chính và nâng cao năng lực chuyên môn. Bố trí từ 2% đến 3% kinh phí sự nghiệp môi trường hàng năm của tỉnh để hỗ trợ công tác diệt trừ sinh vật ngoại lai; tổ chức đào tạo chuyên sâu cho 100% cán bộ phụ trách môi trường cấp huyện và xã; triển khai chiến dịch truyền thông cộng đồng trong giai đoạn 2011-2015 và tầm nhìn 2020 dưới sự chủ trì của Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị thực tiễn và học thuật cao, là tài liệu tham khảo thiết thực cho 4 nhóm đối tượng:

Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và nông nghiệp: Cung cấp bức tranh toàn cảnh và hệ thống số liệu định lượng trên 121 xã, giúp Sở Tài nguyên và Môi trường, Chi cục Bảo vệ Thực vật Vĩnh Phúc xây dựng quy hoạch bảo tồn đa dạng sinh học và các chương trình mục tiêu giai đoạn 2011-2020.

Cán bộ khuyến nông và chính quyền cấp cơ sở: Cung cấp cẩm nang nhận dạng và quy trình kỹ thuật diệt trừ cụ thể cho hơn 7.000 ha đất nhiễm ốc bươu vàng và 634,54 ha đất nhiễm Mai dương, giúp giảm thiểu từ 15% đến 20% chi phí xử lý dịch hại mùa vụ cho bà con nông dân.

Các nhà khoa học và chuyên gia sinh thái học: Cung cấp nguồn tư liệu thực nghiệm quý giá về đặc tính sinh học, sự thích nghi và phương pháp phân tích khảo sát đa biến đối với 6 loài sinh vật ngoại lai tại vùng chuyển tiếp đồng bằng và trung du Bắc Bộ.

Học viên cao học, sinh viên ngành Môi trường và Sinh học: Đóng vai trò là tài liệu tham khảo mẫu mực về phương pháp luận nghiên cứu, kỹ thuật thu thập dữ liệu thực địa và cách tiếp cận liên ngành trong giải quyết bài toán môi trường cấp địa phương.

Câu hỏi thường gặp

Cây Mai dương phát tán và xâm lấn nhanh chóng tại Vĩnh Phúc do những nguyên nhân nào? Cây Mai dương có khả năng thích nghi sinh thái vượt trội với chu kỳ ra hoa 12 lần/năm, hạt giữ sức nảy mầm từ 20 đến 23 năm trong đất và tỷ lệ mọc mầm đạt 75%. Hạt cây phát tán thụ động theo dòng chảy 4 con sông chính và lẫn trong cát xây dựng khai thác từ sông Lô, sông Phó Đáy, khiến diện tích xâm lấn lan rộng tới 634,54 ha tại 95,08% số xã điều tra.

Những địa phương nào tại Vĩnh Phúc chịu thiệt hại nặng nề nhất do ốc bươu vàng? Ốc bươu vàng hiện diện tại 98,36% số xã với tổng diện tích gây hại vượt 7.000 ha. Huyện Bình Xuyên chịu tổn thất lớn nhất với 2.398 ha bị xâm nhiễm, tiếp theo là Lập Thạch với 1.488 ha và Yên Lạc với 1.305,7 ha, làm suy giảm từ 40% đến 50% sản lượng lúa tại các chân ruộng trũng và cạnh tranh trực tiếp với các loài ốc bản địa.

Phương pháp phân tích khảo sát đa chiều áp dụng trong luận văn có ưu điểm gì nổi bật? Phương pháp này giúp xử lý triệt để sai số từ 122 phiếu khảo sát định tính và định lượng thông qua kỹ thuật phân tích nhân tố và phân loại tự động. Quy trình cho phép kiểm định tính gắn kết tổng thể của dữ liệu, loại bỏ nhiễu thông tin xã hội học trước khi tích hợp vào mô hình phân tích sinh thái trên 85.000 ha đất nông nghiệp.

Có nên sử dụng hoàn toàn biện pháp hóa học để diệt trừ sinh vật ngoại lai xâm hại không? Tuyệt đối không nên lạm dụng biện pháp hóa học vì dễ gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt trên 44.691 ha đất ngập nước và tiêu diệt các loài thiên địch bản địa. Luận văn khuyến nghị giải pháp quản lý tổng hợp, chỉ dùng hóa chất cục bộ dưới 5% diện tích khi mật độ dịch hại vượt ngưỡng kiểm soát cơ học và sinh học.

Ngoài Mai dương và ốc bươu vàng, Vĩnh Phúc còn ghi nhận những sinh vật ngoại lai nào khác? Khảo sát thực địa đã xác định thêm 4 loài ngoại lai xâm hại nguy hiểm gồm bèo Nhật Bản bao phủ dày đặc các hồ đầm, cây ngũ sắc mọc hoang dại tại vùng gò đồi, ốc sên tàn phá hoa màu và rùa tai đỏ được nuôi giữ tại các nhà hàng, nâng tổng số sinh vật ngoại lai được giám sát lên 6 loài chính.

Kết luận

Nghiên cứu đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu đề ra và đem lại những đóng góp nền tảng cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học:

  • Xác lập hệ thống dữ liệu thực địa toàn diện và cập nhật đầu tiên về 6 loài sinh vật ngoại lai xâm hại nguy hiểm tại 121 xã trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc.
  • Đo lường và định vị chính xác quy mô xâm hại trọng điểm gồm 634,54 ha cây Mai dương và hơn 7.000 ha diện tích mặt nước, đồng ruộng bị ốc bươu vàng tàn phá.
  • Làm sáng tỏ mối quan hệ tương hỗ giữa phương thức quản lý đất chưa sử dụng, hành lang thủy văn tự nhiên và các hoạt động kinh tế đối với sự bùng phát của sinh vật ngoại lai.
  • Hoàn thiện khung giải pháp quản lý dịch hại tổng hợp tích hợp cơ giới, hóa học có kiểm soát và sinh học, hướng tới khống chế 100% nguồn du nhập bất hợp pháp.
  • Đề xuất lộ trình kiểm soát khoa học cho giai đoạn 2011-2015 và tầm nhìn 2020 nhằm bảo vệ bền vững 36.000 ha sinh cảnh quý giá của Vườn quốc gia Tam Đảo.

Công trình là tài liệu học thuật và thực tiễn vô cùng giá trị. Các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu quan tâm có thể tiếp cận trọn vẹn luận văn để ứng dụng hiệu quả vào công tác bảo vệ môi trường và hoạch định chính sách sinh thái tại địa phương.