Tổng quan nghiên cứu

Khu di tích lịch sử Rừng quốc gia Đền Hùng có tổng diện tích quản lý hơn 1.000 ha, trong đó khu vực trung tâm rộng 285 ha bao trùm các đồi núi biểu tượng như núi Nghĩa Lĩnh cao 175 m, núi Vặn cao 171 m và núi Trọc cao 114 m. Về mặt phân loại thực vật học, hệ sinh thái nơi đây chứa đựng 458 loài cây gỗ thuộc 285 chi và 84 họ, trong đó ghi nhận bổ sung 27 loài mới so với danh lục năm 2001. Tuy nhiên, áp lực dân sinh từ 375 hộ gia đình với 1.750 nhân khẩu sinh sống xen kẽ vùng lõi (tốc độ gia tăng dân số đạt 2,1%/năm) cùng hàng triệu lượt du khách trẩy hội hàng năm đang đặt thảm thực vật trước nguy cơ suy thoái và thu hẹp không gian dinh dưỡng.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là thiếu hụt cơ sở dữ liệu cập nhật về cấu trúc thành phần loài và chưa có đánh giá thực nghiệm khoa học về tính thích nghi của các loài cây bản địa di thực. Mục tiêu cụ thể của luận văn nhằm thống kê, giám định bổ sung khu hệ thực vật thân gỗ, định lượng các nhóm giá trị tài nguyên và bảo tồn, đồng thời khảo nghiệm khả năng sinh trưởng của các loài cây bản địa từ miền Nam tại Đền Hùng trong giai đoạn 2012 - 2013. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi xác lập nền tảng định lượng cho 23 loài nguy cấp và tỷ lệ sống sót từ 96% đến 100% của các mô hình trồng thử nghiệm, phục vụ đắc lực cho quy hoạch cảnh quan và bảo tồn nguồn gen lâm nghiệp quốc gia.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng lý thuyết đa dạng sinh học theo chuẩn mực quốc tế của Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN, 1994) và Công ước Đa dạng Sinh học Rio de Janeiro (1992), tiếp cận đa dạng sinh học trên cả ba cấp độ: đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái. Khung phân loại thực vật bậc cao có mạch được xây dựng dựa trên hệ thống phát sinh chủng loại của Armen Takhtajan (2009). Bên cạnh đó, nghiên cứu ứng dụng quy luật hệ thực vật cụ thể của Tolmachev và thuyết biên độ sinh thái nhằm phân tích mối quan hệ tương tác giữa nhu cầu sinh thái của loài cây rừng với tiềm năng lập địa nơi gây trồng.

Mô hình nghiên cứu xoay quanh năm khái niệm then chốt: đa dạng taxon phân loại học, dạng sống thực vật thân gỗ, giá trị sử dụng nguồn tài nguyên thực vật, cấp độ đe dọa sinh học và biên độ sinh thái thích nghi. Việc kết hợp các khung lý thuyết này cho phép đánh giá chuẩn xác cấu trúc thảm thực vật từ mức độ cá thể đến quần xã.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu ngoại nghiệp được thu thập thông qua 4 tuyến điều tra trọng điểm có tổng chiều dài 7,7 km (tuyến 1 dài 1,7 km từ Cổng chính qua Đền Thượng xuống Đền Giếng; tuyến 2 dài 1,0 km từ núi Chùa Bé lên Đền Thượng; tuyến 3 và 4 dài 2,5 km mỗi tuyến tỏa về hướng Tây và Đông). Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm 15 ô tiêu chuẩn (OTC) định vị điển hình với diện tích 1.000 m2 mỗi ô (tổng diện tích mẫu 15.000 m2), kết hợp các ô dạng bản (ODB) đo đếm thảm tươi cây bụi. Phương pháp chọn mẫu điển hình vạch tuyến được lựa chọn vì tính đại diện cao, cắt ngang mọi đai cao từ độ dốc dưới 10 độ đến trên 25 độ và bao trùm các dạng lập địa Feralit đá Gnai, phù sa cổ.

Dữ liệu nội nghiệp được xử lý thông qua giám định hình thái học so sánh tại Trung tâm Đa dạng sinh học - Trường Đại học Lâm nghiệp. Mức độ đe dọa được đối chiếu qua Sách đỏ Việt Nam 2007, Danh lục Đỏ IUCN 2012 và Nghị định 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ. Khả năng thích nghi của cây di thực được đánh giá qua mẫu định lượng 50 cá thể cho mỗi loài, theo dõi tỷ lệ sống sót và phân cấp chất lượng A (tốt), B (trung bình), C (xấu) liên tục từ tháng 7/2012 đến tháng 9/2013.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khu hệ thực vật thân gỗ tại Rừng quốc gia Đền Hùng ghi nhận 458 loài thuộc 285 chi và 84 họ của 3 ngành thực vật bậc cao có mạch. Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) chiếm ưu thế áp đảo với 442 loài (chiếm 96,51% tổng số loài), ngành Thông (Pinophyta) có 15 loài (chiếm 3,27%) và ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) có 1 loài (chiếm 0,22%). Chỉ số đa dạng bình quân đạt 5,45 loài trên một họ và 1,61 loài trên một chi.

Thống kê 10 họ giàu loài nhất phản ánh diện mạo đặc trưng của hệ thực vật với 189 loài (chiếm 41,28%) và 103 chi (chiếm 32,31%). Đứng đầu là họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) với 43 loài (chiếm 9,39%), tiếp theo là họ Long não (Lauraceae) có 27 loài (5,90%), họ Đậu (Fabaceae) có 22 loài (4,80%), họ Cà phê (Rubiaceae) và họ Dâu tằm (Moraceae) cùng có 19 loài (4,15%).

Giá trị sử dụng của hệ thực vật rất đa dạng với 427 loài cây có ích (chiếm 98,94% tổng số loài). Nhóm cây cho gỗ chiếm tỷ trọng lớn nhất với 220 loài (44,9%), nhóm cây làm thuốc có 120 loài (27,8%) và nhóm cây cảnh quan, bóng mát có 62 loài (14,4%). Đáng chú ý, nghiên cứu ghi nhận 23 loài thực vật thân gỗ quý hiếm (chiếm 5,02%), bao gồm 16 loài trong Sách đỏ Việt Nam 2007 (trong đó 3 loài ở mức Nguy cấp EN: Trầm hương, Sến mật, Nghiến), 11 loài thuộc Danh lục Đỏ IUCN và 5 loài thuộc Nhóm IIA Nghị định 32/2006/NĐ-CP.

Khảo nghiệm khả năng thích nghi của 5 loài cây bản địa Nam Trung Bộ đem lại kết quả rất khả quan: Cây Ươi (Scaphium macropodum) đạt tỷ lệ sống 100% (50/50 cây), Cây Mun (Diospyros mun) đạt 98% (49/50 cây) và Trôm nhựa (Sterculia foetida) đạt 96% (48/50 cây sau 14 tháng theo dõi).

Thảo luận kết quả

Cơ cấu phân loại với sự thống trị tuyệt đối của ngành Ngọc lan (96,51%) và việc tổng tỷ lệ 10 họ giàu loài nhất đạt 41,28% hoàn toàn phù hợp với quy luật Tolmachev dành cho thảm thực vật nhiệt đới ẩm gió mùa (thường dao động trong khoảng 40% đến 50%). Điều kiện khí hậu á nhiệt đới tại Phú Thọ với nhiệt độ trung bình năm 23,3°C, lượng mưa tập trung 70 - 80% vào mùa hạ và độ ẩm 84% tạo môi trường sinh thái lý tưởng cho các loài cây họ Thầu dầu và Long não sinh trưởng.

Các dữ liệu phân bố taxon và tỷ lệ sống sót có thể được mô hình hóa trực quan thông qua biểu đồ hình tròn về tỷ trọng các ngành thực vật và bảng ma trận đối chiếu đặc tính lý hóa đất Feralit. So với các nghiên cứu trước đây tại Đền Hùng vốn chỉ dừng ở mức kiểm kê sơ bộ, công trình này đã làm rõ tiềm năng di thực của các loài gỗ quý miền Nam. Sự tương đồng về tầng đất dày và độ pH từ 4,0 đến 6,5 giữa vùng nguyên sản và khu vực Đền Hùng chính là nguyên nhân cốt lõi giúp các loài như Ươi và Mun đạt tỷ lệ sống trên 98%.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm quản lý và phát triển bền vững tài nguyên thực vật tại Rừng quốc gia Đền Hùng, bốn nhóm giải pháp hành động được đề xuất cụ thể:

Thứ nhất, ứng dụng kỹ thuật nhân giống và làm giàu rừng: Ban Quản lý Khu di tích phối hợp với Trường Đại học Lâm nghiệp tiến hành nhân giống vô tính và gieo ươm bổ sung 23 loài thực vật quý hiếm (đặc biệt là Trầm hương, Sến mật và Lim xanh). Đặt mục tiêu trồng dặm 5.000 cây bản địa vào các vùng rừng nghèo kiệt nhằm nâng cao độ tàn che lên trên 0,7 trong giai đoạn 2024 - 2026.

Thứ hai, mở rộng quy mô khảo nghiệm cây bản địa di thực: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Phú Thọ chủ trì mở rộng diện tích vườn thực nghiệm các loài cây gỗ miền Nam (như Mun, Ươi, Gụ mật) từ 50 cá thể hiện tại lên quy mô 5 ha tại phân khu núi Vặn, đảm bảo tỷ lệ sống sót đạt trên 90% đến năm 2027.

Thứ ba, thiết lập cơ chế tài chính bền vững: Ủy ban nhân dân tỉnh Phú Thọ ban hành chính sách trích 5% đến 7% nguồn thu từ phí tham quan và dịch vụ lễ hội Đền Hùng hàng năm để tái đầu tư trực tiếp cho quỹ bảo tồn đa dạng sinh học và chi trả dịch vụ môi trường rừng trong giai đoạn 2024 - 2030.

Thứ tư, tăng cường kiểm soát du lịch và quản lý cộng đồng: Hạt Kiểm lâm Việt Trì phối hợp với chính quyền 5 xã vùng đệm thành lập 10 tổ tuần tra rừng cộng đồng, gắn biển chỉ dẫn giáo dục môi trường tại 4 tuyến du lịch trọng điểm, giảm thiểu 100% tình trạng xâm hại thảm tái sinh trong các đợt cao điểm lễ hội.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị học thuật và ứng dụng cao cho nhiều nhóm đối tượng:

Cán bộ quản lý vườn quốc gia và khu rừng đặc dụng: Cung cấp bộ dữ liệu chuẩn mực về 458 loài cây gỗ và quy trình điều tra 15 ô tiêu chuẩn định vị, làm khung tham chiếu cho công tác kiểm kê và xây dựng phương án quản lý rừng bền vững.

Học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Lâm sinh, Sinh thái học: Cung cấp phương pháp luận chặt chẽ trong phân tích đa dạng phân loại theo Takhtajan (2009) và quy trình thực nghiệm đánh giá tính thích nghi của cây di thực.

Kỹ sư quy hoạch cảnh quan và lâm nghiệp đô thị: Tận dụng danh lục 62 loài cây bóng mát và cây gỗ có hoa đẹp để thiết kế cảnh quan công viên lịch sử, khu tưởng niệm và khuôn viên công cộng.

Nhà hoạch định chính sách bảo tồn thiên nhiên: Khai thác căn cứ thực địa về 23 loài nguy cấp để xây dựng danh mục ưu tiên bảo tồn nguồn gen thực vật cấp vùng và cấp quốc gia.

Câu hỏi thường gặp

Hệ thực vật thân gỗ tại Rừng quốc gia Đền Hùng có đặc trưng phân loại nổi bật nào? Hệ thực vật mang tính chất nhiệt đới điển hình với 458 loài thuộc 285 chi và 84 họ. Trong đó, ngành Ngọc lan chiếm ưu thế tuyệt đối với 442 loài (đạt 96,51%). Nghiên cứu đã bổ sung thành công 27 loài mới cho danh lục thực vật khu vực so với các tài liệu công bố năm 2001.

Những họ thực vật nào chiếm ưu thế lớn nhất trong khu vực nghiên cứu? Mười họ giàu loài nhất chiếm tới 41,28% tổng số loài thân gỗ toàn khu vực. Chiếm vị trí cao nhất là họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) với 43 loài (chiếm 9,39%), theo sau là họ Long não (Lauraceae) có 27 loài (chiếm 5,90%) và họ Đậu (Fabaceae) có 22 loài (chiếm 4,80%).

Giá trị sử dụng của các loài cây gỗ tại Đền Hùng phân bố như thế nào? Có 427 loài cây có ích (chiếm 98,94% tổng số loài), thể hiện tính đa tác dụng nổi bật. Chiếm tỷ trọng cao nhất là nhóm cây cho gỗ với 220 loài (44,9%), tiếp theo là nhóm cây dùng làm thuốc với 120 loài (27,8%) và nhóm cây cảnh quan, bóng mát với 62 loài (14,4%).

Hiện trạng các loài thực vật quý hiếm tại Rừng quốc gia Đền Hùng ra sao? Có 23 loài thực vật thân gỗ quý hiếm được ghi nhận (chiếm 5,02% tổng số loài). Trong đó, 16 loài nằm trong Sách đỏ Việt Nam 2007 (với 3 loài ở cấp Nguy cấp EN gồm Trầm hương, Sến mật, Nghiến), 11 loài thuộc Danh lục Đỏ IUCN và 5 loài thuộc Nhóm IIA Nghị định 32/2006/NĐ-CP.

Khả năng thích nghi của các loài cây bản địa miền Nam trồng thử nghiệm đạt kết quả thế nào? Kết quả khảo nghiệm bước đầu cho thấy tỷ lệ thích nghi rất cao sau hơn 1 năm theo dõi. Cụ thể, Cây Ươi đạt tỷ lệ sống tuyệt đối 100% (50/50 cây), Cây Mun đạt 98% (49/50 cây) và Trôm nhựa đạt 96% (48/50 cây), sinh trưởng tốt trên lập địa đồi núi thấp.

Kết luận

  • Xác lập danh lục toàn diện gồm 458 loài thực vật thân gỗ thuộc 285 chi, 84 họ và bổ sung 27 loài mới cho Rừng quốc gia Đền Hùng.
  • Chứng minh tính vượt trội của ngành Ngọc lan (chiếm 96,51%) và tính đại diện nhiệt đới của 10 họ giàu loài nhất (chiếm 41,28% tổng số loài).
  • Đánh giá chi tiết 427 loài cây có ích (98,94%) và định vị tọa độ bảo tồn nghiêm ngặt cho 23 loài cây nguy cấp, quý hiếm (5,02%).
  • Khẳng định tính khả thi của mô hình di thực với tỷ lệ sống của các loài cây bản địa miền Nam đạt từ 96% đến 100%.
  • Hoàn thiện hệ thống giải pháp đồng bộ kết hợp kỹ thuật lâm sinh, cơ chế tài chính du lịch và tuần tra bảo vệ có sự tham gia của người dân vùng đệm.

Kế hoạch hành động tiếp theo yêu cầu duy trì đo đếm định kỳ 6 tháng một lần trên 15 ô tiêu chuẩn và mở rộng diện tích trồng thử nghiệm nguồn gen trong giai đoạn 2024 - 2028. Các cơ quan quản lý và nhà khoa học cần chung tay áp dụng ngay các khuyến nghị lâm sinh để bảo tồn vẹn nguyên giá trị sinh thái và không gian văn hóa linh thiêng của Rừng quốc gia Đền Hùng.