Tổng quan nghiên cứu
Tình trạng suy thoái đất và sạt lở ven sông đang diễn biến ngày càng phức tạp dưới tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu và các hoạt động nhân sinh thiếu bền vững. Khu vực huyện Tiên Yên thuộc tỉnh Quảng Ninh sở hữu địa hình miền núi hiểm trở với hơn 75% diện tích là đồi núi dốc từ 12° đến 28°, đồng thời là một trong ba tâm mưa lớn nhất Việt Nam với lượng mưa trung bình năm đạt 2.353,3 mm, trong đó mùa mưa tập trung tới 70% đến 85% tổng lượng mưa cả năm. Việc suy giảm diện tích rừng tự nhiên phòng hộ đầu nguồn và ven sông đã làm gia tăng tần suất lũ quét, xói lở nghiêm trọng dải đất sản xuất, đe dọa trực tiếp đến đời sống dân sinh của 1.116 hộ dân tại xã Tiên Lãng và 578 hộ dân tại xã Yên Than. Khi lớp phủ thực vật ven sông bị phá hủy, lượng đất đá xói mòn đổ xuống dòng chảy trong mùa lũ có thể tăng vọt lên mức 150 tấn/ha/năm, cao gấp 1.500 lần so với khu vực được rừng che phủ kiên cố.
Nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán chống xói lở, sạt lở bờ sông thông qua giải pháp lâm sinh sinh thái thân thiện môi trường và chi phí thấp. Mục tiêu cụ thể gồm: đánh giá điều kiện lập địa, hiện trạng tài nguyên rừng và xói mòn trong phạm vi 100m tính từ mép bờ sông Tiên Yên; lựa chọn ít nhất 2 loài cây phòng hộ bản địa tối ưu; đồng thời đề xuất giải pháp trồng rừng phòng hộ ven sông và kênh rạch theo nguyên tắc tiếp cận gần tự nhiên. Nghiên cứu thực hiện trên tuyến sông dài 15 km qua địa bàn hai xã Tiên Lãng và Yên Than, tạo lập cơ sở khoa học để phục hồi hành lang xanh bảo vệ bờ, duy trì độ xốp đất trên 50% đến 60%, bảo tồn nguồn nước và phát triển kinh tế sinh thái bền vững cho cộng đồng bản địa.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết vùng đệm ven bờ (Riparian Buffer Zone) theo tiêu chuẩn của Cục Bảo tồn Tài nguyên Thiên nhiên Hoa Kỳ (NRCS) và Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (U.S. EPA). Khung lý thuyết này khẳng định đai rừng ven bờ có chức năng giữ ổn định dòng chảy, giảm xói mòn và lọc các hợp chất ô nhiễm, trong đó hơn 85% nitrat và 78% amoni được loại bỏ khi vùng đệm đạt độ rộng từ 30m đến 50m.
Cơ sở lâm sinh học áp dụng lý thuyết diễn thế và phục hồi rừng nhiệt đới của Whitmore, Lamprecht và Thái Văn Trừng, chú trọng khai thác năng lực tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung loài bản địa nhằm tạo lập cấu trúc rừng hỗn giao đa tầng tán. Nghiên cứu tuân thủ khung pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật lâm sinh hiện hành của Việt Nam, bao gồm:
- Quy phạm kỹ thuật phục hồi rừng bằng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung (QPN 21-98);
- Quy trình quy phạm các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng (QPN 14-92 ban hành kèm Quyết định 200/QĐ-KT năm 1993);
- Quy chế quản lý rừng phòng hộ ban hành theo Quyết định số 08/2001/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ;
- Hệ thống phân loại trạng thái rừng của Loeschau và Quy phạm thiết kế kinh doanh rừng (QPN-84).
Các khái niệm cốt lõi vận hành trong đề tài bao gồm: Vùng đệm ven bờ (Riparian Buffer), Cấu trúc lâm phần hỗn giao, Xúc tiến tái sinh tự nhiên (Assisted Natural Regeneration - ANR) và Hệ số thảm phủ bảo vệ đất.
Phương pháp nghiên cứu
Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu được thiết kế theo nguyên tắc đại diện có hệ thống trên tuyến thực địa dài 15 km (gồm 10 km tại xã Yên Than và 5 km tại xã Tiên Lãng). Cứ khoảng 1 km, tác giả lập 1 ô tiêu chuẩn (ÔTC) đặc trưng diện tích 500 m2 (kích thước 20m x 25m) trong phạm vi 100m từ mép nước, tổng cộng thực hiện 14 ÔTC. Trong mỗi ÔTC, bố trí 5 ô dạng bản (ÔDB) diện tích 9 m2 (kích thước 3m x 3m) tại 4 góc và 1 ô ở tâm để điều tra cây tái sinh, cây bụi thảm tươi và thảm mục.
Khảo sát xã hội học tiến hành trên cỡ mẫu 100 hộ gia đình sinh sống ven sông bằng bộ câu hỏi cấu trúc kết hợp phương pháp đánh giá nhanh nông thôn (RRA) và đánh giá nông thôn có sự tham gia (PRA), phỏng vấn sâu các già làng, trưởng thôn và cán bộ lâm nghiệp địa phương.
Phương pháp thực nghiệm và phân tích bao gồm:
- Đào phẫu diện đất kích thước 50 cm x 120 cm tại trung tâm mỗi ÔTC, lấy mẫu hỗn hợp từ 0,5 kg đến 1 kg để đo độ xốp, thành phần cơ giới và độ chua pH;
- Bố trí thí nghiệm đo xói mòn đất bằng khung tam giác đều cạnh 50 cm cắm sâu 20 cm với 50 điểm đo mỗi cạnh;
- Bố trí hệ thống cọc tiêu cách mép bờ 5m và 7m để đo dịch chuyển sạt lở sau các trận mưa lớn;
- Xử lý số liệu thống kê qua phần mềm SPSS, Microsoft Excel, kết hợp phần mềm Sinh khí hậu và MapInfo để số hóa bản đồ hiện trạng. Việc lựa chọn các phương pháp này đảm bảo tính khách quan, đo lường chính xác các biến số lập địa và cấu trúc thực vật phục vụ mô hình hóa lâm sinh.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Phân tích lập địa cho thấy khu vực nghiên cứu phân hóa thành hai nhóm đất chính với các đặc tính cơ lý riêng biệt:
- Nhóm đất Fs (Feralit đỏ vàng phát triển trên đá sét): Tầng đất dày từ 50 cm đến 55 cm, độ chặt từ hơi chặt đến chặt, độ xốp đạt từ 53% đến 62%, độ ẩm cao, thành phần cơ giới thịt trung bình, độ pH dao động từ 5,6 đến 6,5 (chua ít), tạo môi trường thuận lợi cho hệ rễ cây gỗ lớn phát triển.
- Nhóm đất Fq (Feralit xám vàng phát triển trên đá cát): Phổ biến tại các bãi bồi trảng cỏ IA, IB, độ phì thấp hơn, thành phần cơ giới cát pha đến thịt nhẹ, độ xốp 50% đến 54%, độ pH từ 4,6 đến 5,5 (chua vừa), dễ bị rửa trôi chất dinh dưỡng khi mưa lớn.
Khảo sát 14 ÔTC ghi nhận mức độ suy thoái nghiêm trọng của thảm thực vật rừng ven sông với độ tàn che chỉ dao động ở mức thấp từ 0,24 đến 0,32:
- Trạng thái rừng tự nhiên phục hồi sau khai thác kiệt IIIA1 có mật độ 640 cây/ha, trữ lượng 78,69 m3/ha, độ tàn che 0,31;
- Trạng thái rừng phục hồi IIB đạt mật độ 480 đến 520 cây/ha, trữ lượng từ 52,36 m3/ha đến 64,52 m3/ha;
- Trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy IIA có mật độ tầng cây cao chỉ đạt 360 đến 420 cây/ha, trữ lượng thấp từ 17,28 m3/ha đến 17,49 m3/ha;
- Các trạng thái IA, IB, IC không còn tầng cây gỗ, bị cỏ lào, lau lách, sim mua xâm lấn với chiều cao thảm phủ dưới 1,5m, mất hoàn toàn khả năng cản dòng lũ.
Về khả năng cố định bờ, rừng Tre mai (mật độ 960 cây/ha, độ tàn che 0,30) và Tre gai (mật độ 720 cây/ha, độ tàn che 0,27) thể hiện hiệu quả giữ đất vượt trội so với rừng Keo thuần loài (mật độ 2.500 cây/ha, trữ lượng 28,26 m3/ha) và các trảng cây bụi thoái hóa.
Thảo luận kết quả
Nguyên nhân cốt lõi khiến bờ sông Tiên Yên bị sạt lở nặng nề bắt nguồn từ việc mất đi cấu trúc rừng phòng hộ đa tầng tán. Khi độ tàn che thảm thực vật giảm xuống dưới 30%, tầng thảm mục mỏng không đủ khả năng giữ nước, dòng chảy mặt trong mùa mưa bão (với lượng mưa tháng 8 lên tới 475,8 mm) tạo ra xung lực xói mòn cực mạnh cuốn trôi lớp đất cát pha ven bờ.
Các mối tương quan giữa độ tàn che thảm thực vật, cấp độ dốc (12° đến 28°) và cường độ sạt lở đất có thể được biểu diễn rõ nét thông qua biểu đồ hồi quy tuyến tính kết hợp bảng ma trận phân hạng lập địa. Kết quả phân tích khẳng định sự suy giảm cấu trúc tầng thứ khiến lượng đất mặt bị rửa trôi tăng gấp nhiều lần so với lâm phần có đủ 3 tầng tán.
Phát hiện này hoàn toàn tương thích với các công trình nghiên cứu thủy văn rừng tại Việt Nam và mô hình vùng đệm của NRCS. Việc lựa chọn kết hợp hai loài Tre gai và Tre mai ở mép nước cùng các loài cây bản địa như Sau sau, Hu đay, Trám trắng, Lim xanh ở dải đệm phía trong là giải pháp sinh thái tối ưu để phục hồi đai rừng phòng hộ ven sông.
Đề xuất và khuyến nghị
-
Thiết lập mô hình đai rừng phòng hộ ven bờ hỗn giao 3 dải chiến lược: Quy hoạch đai rừng bảo vệ với chiều rộng tối ưu từ 30m đến 50m tính từ mép bờ sông. Dải 1 (mép nước, rộng 10m đến 15m) trồng thuần loài hoặc hỗn giao Tre gai, Tre mai với mật độ 700 đến 1.000 cụm/ha nhằm khóa chặt chân bờ bằng hệ rễ chùm đan kết. Dải 2 (chuyển tiếp, rộng 15m đến 20m) trồng hỗn giao cây bản địa chịu ngập và cây tiên phong (Sau sau, Hu đay, Trám trắng, Thẩu tấu) mật độ 1.100 cây/ha. Dải 3 (phía trong) trồng cây gỗ lớn kết hợp cây kinh tế che phủ đất. Mục tiêu đạt độ che phủ trên 80% trước năm 2028. Cơ quan thực hiện: Chi cục Kiểm lâm phối hợp cùng Ban Quản lý Rừng phòng hộ huyện Tiên Yên.
-
Áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi và làm giàu rừng: Đối với các trạng thái rừng nghèo IIA, IIB, IIIA1, triển khai khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung 300 đến 500 cây bản địa/ha theo rạch đồng mức; xử lý thực bì cục bộ, không đốt nhằm duy trì lớp mùn hữu cơ giữ ẩm; bón lót 0,5 kg đến 1 kg phân chuồng hoai mục cho mỗi hố trồng trên nhóm đất cát pha Fq. Mục tiêu nâng trữ lượng lâm phần lên trên 80 m3/ha sau 5 năm. Thời gian thực hiện: Giai đoạn 2026-2029 do UBND các xã Tiên Lãng, Yên Than chỉ đạo các chủ rừng.
-
Xây dựng quy chế đồng quản lý rừng ven sông gắn với nâng cao sinh kế: Giao khoán ổn định diện tích đai rừng phòng hộ cho 100 hộ dân địa phương theo Nghị định của Chính phủ; hướng dẫn kỹ thuật khai thác bền vững lâm sản ngoài gỗ (măng tre, quả trám, hạt dược liệu), giúp tăng thu nhập hộ gia đình thêm 15% đến 20%. Mục tiêu 100% diện tích đai rừng được người dân trực tiếp giám sát, bảo vệ. Thời gian thực hiện: Từ quý I năm 2027 do Phòng Nông nghiệp và PTNT huyện Tiên Yên điều phối.
-
Ban hành chính sách cấm chăn thả tự do và chấm dứt khai thác trắng dải cây xanh ven sông: Cắm mốc ranh giới bảo vệ hành lang 50m ven sông Tiên Yên; nghiêm cấm chăn thả gia súc làm phá vỡ tầng cây non tái sinh; xử phạt nghiêm các hành vi đào bới cát sỏi trái phép. Thời gian áp dụng: Từ năm 2026 do UBND huyện Tiên Yên ban hành và giám sát.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
- Cán bộ quản lý ngành Lâm nghiệp và Chi cục Thủy lợi: Tiếp cận hệ số đai rừng phòng hộ 30m đến 50m, bảng phân loại lập địa và danh mục loài cây thích ứng phục vụ công tác lập quy hoạch bảo vệ hành lang đê điều, hồ đập và lưu vực sông miền núi.
- Chính quyền địa phương và cán bộ khuyến nông các huyện vùng cao: Ứng dụng quy trình điều tra có sự tham gia của cộng đồng (PRA/RRA) và mô hình giao khoán quản lý đai rừng ven sông gắn kết phát triển sinh kế thực tế cho 100 hộ dân bản địa.
- Kỹ sư quy hoạch môi trường và chuyên gia quản lý rủi ro thiên tai: Sử dụng các số liệu thực nghiệm về xói mòn, sạt lở và đặc tính đất phẫu diện để thiết kế các giải pháp công trình sinh thái mềm chống sạt lở bờ sông thích ứng biến đổi khí hậu.
- Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng: Tham khảo phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn, công thức tính toán cấu trúc tổ thành lâm phần và phương pháp nghiên cứu phục hồi rừng tiếp cận gần tự nhiên.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao Tre gai và Tre mai là hai loài cây được ưu tiên hàng đầu để bảo vệ mép bờ sông Tiên Yên?
Tre gai và Tre mai có hệ rễ chùm phân bố dày đặc trong tầng đất sâu từ 50 cm đến 60 cm, tạo thành mạng lưới neo giữ cơ học kiên cố chống lại dòng nước chảy xiết trong mùa lũ. Mật độ quần thể từ 720 đến 960 cụm/ha mang lại độ che phủ 80% đến 90%, chịu được ngập úng định kỳ và thích ứng tốt trên cả đất cát pha lẫn đất thịt.
Độ rộng đai rừng phòng hộ ven bờ sông tối thiểu cần đạt bao nhiêu để đảm bảo hiệu quả sinh thái?
Theo khung lý thuyết chuẩn của NRCS và kết quả nghiên cứu thực địa, độ rộng dải cây tối thiểu phải đạt từ 30m đến 50m. Ở quy mô này, đai rừng hấp phụ trên 85% nitrat, 78% amoni dư thừa từ đất canh tác nông nghiệp, đồng thời giữ lại hơn 90% lượng bùn cát lắng đọng trước khi chảy vào lòng sông.
Đặc điểm thổ nhưỡng giữa nhóm đất Fs và Fq tại Tiên Yên khác nhau như thế nào trong kỹ thuật trồng rừng?
Đất Fs (trên đá sét) có tầng dày trên 50 cm, độ pH từ 5,6 đến 6,5, độ ẩm cao và độ xốp từ 53% đến 62%, rất thích hợp cho các loài cây gỗ bản địa; trong khi đất Fq (trên đá cát) có độ pH từ 4,6 đến 5,5, độ phì thấp hơn, đòi hỏi phải bón lót phân chuồng và trồng xen các loài cây họ đậu cải tạo đất.
Phương thức khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp làm giàu rừng mang lại lợi ích gì so với trồng rừng mới?
Giải pháp này tận dụng triệt để tầng cây tái sinh mục đích có sẵn với mật độ từ 360 đến 640 cây/ha, giúp tiết kiệm khoảng 40% đến 50% chi phí đầu tư ban đầu, rút ngắn thời gian hình thành kết cấu rừng nhiều tầng tán và duy trì tính đa dạng sinh học bản địa cao hơn trồng rừng thuần loài.
Cộng đồng dân cư địa phương nhận được những quyền lợi gì khi tham gia phát triển đai rừng phòng hộ?
Người dân được giao quyền quản lý đất lâm nghiệp ổn định lâu dài, được khai thác hợp pháp các sản phẩm lâm sản ngoài gỗ như măng tre, quả trám, hạt giống bản địa để gia tăng thu nhập hộ gia đình thêm 15% đến 20%, đồng thời bảo vệ trực tiếp đất canh tác nông nghiệp khỏi nguy cơ bị lũ cuốn trôi.
Kết luận
- Đánh giá toàn diện 15 km lưu vực sông Tiên Yên với 14 ô tiêu chuẩn và 100 hộ dân, xác định thực trạng rừng ven bờ bị suy thoái mạnh với độ tàn che thấp từ 0,24 đến 0,32.
- Làm rõ đặc tính cơ lý của 2 nhóm đất chính Fs và Fq trong phạm vi 100m, xác định lượng mưa 2.353,3 mm và độ dốc 12° đến 28° là các nhân tố thúc đẩy xói lở nghiêm trọng.
- Xác định tập đoàn cây phòng hộ chủ lực gồm Tre gai, Tre mai ở mép nước kết hợp các loài bản địa Sau sau, Hu đay, Trám trắng, Lim xanh ở dải đệm phía trong.
- Đề xuất mô hình đai rừng phòng hộ sinh thái 3 dải với bề rộng tối ưu 30m đến 50m, tích hợp kỹ thuật khoanh nuôi xúc tiến tái sinh và xử lý thực bì bảo vệ đất.
- Thiết lập khung cơ chế đồng quản lý rừng ven sông, gắn kết chặt chẽ giữa mục tiêu phòng hộ giảm thiểu thiên tai với bài toán sinh kế bền vững cho người dân địa phương.
Luận văn cung cấp luận cứ khoa học vững chắc và giải pháp lâm sinh thực tiễn cho công tác quản lý lưu vực sông miền núi vùng Đông Bắc. Trong giai đoạn 2026-2030, các địa phương cần sớm phê duyệt quy hoạch và bố trí nguồn lực để nhân rộng mô hình đai rừng phòng hộ ven sông trên toàn lưu vực. Quý độc giả, các cơ quan ban ngành và các nhà nghiên cứu quan tâm hãy áp dụng ngay khung giải pháp này để chung tay bảo vệ nguồn tài nguyên đất và nguồn nước quốc gia.