Tổng quan luận án

Hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi là sinh cảnh đặc thù, có tính đa dạng sinh học cao nhưng rất nhạy cảm và dễ bị tổn thương trước các tác động nhân vi sinh. Khi lớp phủ thực vật trên núi đá vôi bị suy thoái, quá trình xói mòn và rửa trôi đất diễn ra nhanh chóng dưới điều kiện mưa nhiệt đới, dẫn đến hiện tượng trơ sỏi đá và gần như không thể tự phục hồi trạng thái ban đầu. Khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Thần Sa - Phượng Hoàng (huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên) được thành lập năm 1999 và quy hoạch lại năm 2007 theo Chỉ thị 38/2005/CT-TTg với diện tích 18.858,9 ha, là nơi lưu giữ nhiều nguồn gen động, thực vật đặc hữu của vùng núi đá Đông Bắc Việt Nam. Tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây tại khu bảo tồn chủ yếu dừng lại ở việc lập danh lục thực vật sơ bộ hoặc phân loại định tính, chưa có công trình nào đánh giá một cách hệ thống, định lượng về tính đa dạng của hệ thực vật thân gỗ trên núi đá vôi, cấu trúc tầng cây gỗ, động thái tái sinh tự nhiên cũng như các áp lực dân sinh trực tiếp lên tài nguyên rừng.

Luận án tiến sĩ lâm nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Thoa, chuyên ngành Lâm sinh (mã số 62 62 02 05), thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Trần Văn Con và TS. Lê Đồng Tấn tại Đại học Thái Nguyên (bảo vệ năm 2014), giải quyết khoảng trống nghiên cứu trên nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quản lý và bảo tồn bền vững.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

  • Mục tiêu tổng quát: Xây dựng được cơ sở khoa học nhằm bảo tồn và phát triển tài nguyên thực vật thân gỗ tại Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên.
  • Mục tiêu cụ thể:
    1. Xác định được tính đa dạng về thảm thực vật tự nhiên và thực vật thân gỗ tại Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên.
    2. Xác định được những tác động của người dân địa phương tới tài nguyên rừng của Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng.
    3. Đề xuất được một số giải pháp nhằm bảo tồn và phát triển các loài thực vật thân gỗ nói riêng và hệ thực vật nói chung tại khu vực nghiên cứu.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các loài cây gỗ, thực vật thân gỗ thuộc nhóm tre trúc, song mây, cau dừa, cây bụi thân gỗ, dây leo thân gỗ, thực vật biểu sinh và ký sinh thân gỗ trên núi đá vôi; các kiểu thảm thực vật tự nhiên trong khu bảo tồn.
  • Phạm vi nội dung: Nghiên cứu thảm thực vật tự nhiên toàn khu bảo tồn; nghiên cứu chuyên sâu hệ thực vật thân gỗ trên núi đá vôi và các tác động trực tiếp của người dân địa phương.
  • Phạm vi không gian: Tập trung tại phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và phân khu phục hồi sinh thái thuộc địa bàn 5 xã phía Bắc huyện Võ Nhai gồm Thần Sa, Thượng Nung, Nghinh Tường, Sảng Mộc và Vũ Chấn (loại trừ xã Phú Thượng và thị trấn Đình Cả do rừng đã bị tác động mạnh, tính đa dạng thấp).
  • Phạm vi thời gian: Các đợt điều tra thực địa và thu thập số liệu ngoại nghiệp được triển khai trong giai đoạn từ năm 2009 đến năm 2013, tổng hợp và hoàn thành năm 2014.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến 7 chủ đề trọng tâm:

  1. Nghiên cứu phân loại thảm thực vật: Trên thế giới, các trường phái phân loại thảm thực vật chính gồm phân chia theo điều kiện sinh thái (Warming, 1896; Sennhicop, 1941, 1964); cấu trúc - ngoại mạo (Rubel, 1930; Mausel, 1954; Ellenberg & Mueller-Dombois, 1967; UNESCO, 1973); động thái phát sinh (Clements, 1916; Ramenski, 1938; Whittaker, 1953; Sotrava, 1972); thành phần loài (Braun-Blanquet, 1928); và kiểu rừng phục vụ kinh doanh (Morodov, Sucasop, 1960). Tại Việt Nam, các hệ thống phân loại tiêu biểu gồm Chevalier, Maurand (1943), Trần Ngũ Phương (1970), Thái Văn Trừng (1978, 1999) theo sinh thái phát sinh và Phan Kế Lộc (1985) dựa trên khung UNESCO (1973).
  2. Nghiên cứu hệ thực vật và thực vật thân gỗ: Điểm lại các công trình kiểm kê quy mô lớn như Flore générale de l’Indochine của Lecomte (1907-1951), Flore du Cambodge, du Laos et du Vietnam của Aubréville (1960-1997), Cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ (1999-2003), Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín ở Việt Nam của Nguyễn Tiến Bân (1997), Danh lục các loài thực vật Việt Nam (2001-2005), và các công trình chuyên khảo của Trần Hợp (2000), Nguyễn Nghĩa Thìn (2008), Nguyễn Khắc Khôi và cs (2011). Về thực vật thân gỗ có các công trình của Nguyễn Đình Hưng (1996), Trần Văn Con (2008), Hoàng Văn Sâm (2011, 2013).
  3. Nghiên cứu thực vật núi đá vôi: Các dẫn liệu về tính nhạy cảm của hệ sinh thái núi đá vôi (Hoàng Kim Ngũ và Phạm Văn Điển, 2000), nghiên cứu thử nghiệm gây trồng phục hồi rừng núi đá vôi tại Quảng Tây và Quảng Đông, Trung Quốc (1985-1998) với các loài Tông dù, Mắc rạc, Xoan nhừ, Lát hoa, Nghiến.
  4. Nghiên cứu định lượng đa dạng sinh học: Khái niệm đa dạng alpha, beta, gamma (Whittaker, 1975; Sharma, 2003); phương pháp ô tiêu chuẩn quadrat (Mishra, 1968; Rastogi, 1999); chỉ số giá trị quan trọng IVI (Curtis & McIntosh, 1950; Phillips, 1959); chỉ số Shannon - Wiener (1963); chỉ số tập trung ưu thế Simpson (1949); và chỉ số entropy Rényi ($H_\alpha$) ứng dụng trong phân tích thảm thực vật (Tothmeresz, 1995; Carranza et al., 2007).
  5. Nghiên cứu tái sinh rừng: Các lý thuyết về tái sinh rừng nhiệt đới như lý luận bức khảm tái sinh của Aubréville (1938), các nghiên cứu của Richards (1933, 1939), Baur (1976), Lamprecht (1989), Phùng Ngọc Lan (1986), Đặng Kim Vui (2003), Đỗ Hữu Thư và cs (2000, 2007), Trần Hữu Viên (2004), Đỗ Thị Ngọc Lệ (2009).
  6. Nghiên cứu các yếu tố tác động đến đa dạng sinh học: Báo cáo tài nguyên rừng của FAO (1997, 2001), Myers (1980), Lamprecht (1989), McNeely (1988), Trần Thế Liên (2002), Ngô Tiến Dũng và cs (2005), Nguyễn Danh và cs (2012).
  7. Các nghiên cứu tại địa bàn Thái Nguyên và KBTTN Thần Sa - Phượng Hoàng: Các công bố của Lê Ngọc Công & Hoàng Chung (1995), Đặng Kim Vui (2002), Lê Ngọc Công (2004), Trần Xuân Sinh (2004), Đinh Thị Phượng và cs (2009), Ngô Xuân Hải và cs (2010).

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết: Các nghiên cứu tại KBTTN Thần Sa - Phượng Hoàng trước đó chỉ mới thống kê số lượng thành phần loài chung cho toàn bộ khu bảo tồn (chưa phân lập hệ thực vật thân gỗ trên núi đá vôi), sử dụng phương pháp phân loại rừng theo Thái Văn Trừng vốn chưa phản ánh sát thực trạng thảm thực vật thứ sinh nhân tác bị tác động mạnh. Luận án lựa chọn áp dụng khung phân loại UNESCO (1973), tích hợp các chỉ số định lượng đa dạng sinh học (Shannon - Wiener, Simpson, Rényi, IVI), điều tra chi tiết cấu trúc tái sinh tự nhiên trên ô dạng bản $25\text{ m}^2$, lập bản đồ tọa độ phân bố các loài thân gỗ nguy cấp và định lượng các áp lực khai thác của cộng đồng dân cư địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

  • Khung phân loại thảm thực vật: Áp dụng hệ thống phân loại thảm thực vật theo cấu trúc - ngoại mạo của UNESCO (1973) đã được Phan Kế Lộc (1985) hiệu chỉnh cho điều kiện Việt Nam.
  • Khung phân tích dạng sống: Phân loại dạng sống thực vật thân gỗ theo thang phân loại của Raunkiaer (1934), tập trung vào nhóm chồi trên thân gỗ (Phanerophytes: Megaphanerophytes, Mesophanerophytes, Microphanerophytes, Nanophanerophytes, lianas, epiphytes/parasites).
  • Khung phân tích địa lý thực vật: Phân tích các yếu tố địa lý dựa trên không gian phân bố hiện tại theo phương pháp của Pócs Tamás (1965) và Schmithusen (1976).
  • Các giả thuyết sinh thái về duy trì đa dạng loài và tái sinh: Luận án tiếp cận dựa trên lý thuyết kẻ thù (Janzen, 1970; Connell, 1971), giả thuyết về ổ sinh thái tái sinh và phân hóa lỗ trống (Grubb, 1977; Ricklefs, 1977), cùng giả thuyết xáo trộn trung bình (Connell, 1978; Tilman, 1994).

Phương pháp nghiên cứu cụ thể

  • Phương pháp nghiên cứu tài liệu thứ cấp và chuyên gia: Thu thập, kế thừa các bản đồ địa hình, số liệu khí tượng thủy văn, báo cáo quy hoạch 3 loại rừng, tài liệu điều tra dân sinh kinh tế của huyện Võ Nhai và Chi cục Kiểm lâm Thái Nguyên; tham vấn ý kiến chuyên gia phân loại thực vật.
  • Phương pháp điều tra thảm thực vật và tầng cây gỗ:
    • Thiết lập các tuyến điều tra thực địa cắt ngang các dạng địa hình, sinh cảnh đại diện.
    • Lập các ô tiêu chuẩn (OTC) định lượng diện tích $1.000\text{ m}^2$ ($20\text{ m} \times 50\text{ m}$ hoặc $25\text{ m} \times 40\text{ m}$) trên các đai độ cao ($<500\text{ m}$ và $>500\text{ m}$) trên núi đá vôi và núi đất để đo đếm đường kính ngang ngực ($D_{1.3}\ge 6\text{ cm}$), chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$), chiều cao dưới cành ($H_{dc}$), đường kính tán ($D_t$) và xác định tên loài.
  • Phương pháp điều tra cây tái sinh tự nhiên:
    • Trong mỗi OTC $1.000\text{ m}^2$, bố trí 5 ô dạng bản (ODB) ở 4 góc và 1 ô ở tâm, mỗi ODB có diện tích $25\text{ m}^2$ ($5\text{ m} \times 5\text{ m}$) theo phương pháp của Đỗ Thị Ngọc Lệ (2009).
    • Đo đếm tất cả cây gỗ tái sinh có chiều cao $H\ge 0,3\text{ m}$ và $D_{1.3} < 6\text{ cm}$; ghi nhận loài, chiều cao, nguồn gốc (hạt/chồi) và chất lượng sinh trưởng (tốt, trung bình, xấu).
  • Phương pháp đánh giá kinh tế - xã hội và tác động nhân tác:
    • Sử dụng phương pháp đánh giá nông thôn có sự tham gia (PRA), phỏng vấn bán cấu trúc bảng hỏi đối với các hộ gia đình thuộc 5 xã nghiên cứu.
    • Thống kê các vụ vi phạm Luật Bảo vệ và Phát triển rừng từ hồ sơ lưu trữ của Hạt Kiểm lâm giai đoạn 2010 - 2012.
    • Khảo sát trực tiếp các tuyến điều tra tác động để lượng hóa các hoạt động khai thác gỗ, củi, lâm sản ngoài gỗ, chăn thả gia súc và khai thác khoáng sản.
  • Phương pháp xử lý số liệu:
    • Tính chỉ số giá trị quan trọng: $\text{IVI}% = \frac{\text{Mật độ tương đối} + \text{Tần số tương đối} + \text{Độ tàn che/Tiết diện ngang tương đối}}{3}$.
    • Tính chỉ số đa dạng Shannon - Wiener: $H' = -\sum p_i \ln(p_i)$.
    • Tính chỉ số chiếm ưu thế Simpson: $\text{Cd} = \sum p_i^2$.
    • Tính chỉ số đa dạng Rényi: $H_\alpha = \frac{1}{1-\alpha}\ln\left(\sum p_i^\alpha\right)$.
    • Tính hệ số tương đồng thành phần loài giữa các kiểu thảm thực vật rừng: $\text{SI} = \frac{2C}{A + B}$.
Hạng mục nghiên cứu Quy mô / Phương pháp thu thập Chỉ tiêu phân tích chính
Thảm thực vật Các tuyến điều tra toàn khu bảo tồn Cấu trúc, ngoại mạo, tầng tán theo UNESCO (1973)
Tầng cây gỗ Ô tiêu chuẩn (OTC) $1.000\text{ m}^2$ Tổ thành loài, mật độ, tiết diện đáy, IVI, $H'$, Cd, $H_\alpha$
Cây tái sinh 5 ô dạng bản (ODB) $25\text{ m}^2$ / OTC Mật độ (cây/ha), tổ thành, chất lượng, nguồn gốc, cấp chiều cao
Hệ thực vật thân gỗ Thu mẫu, giám định danh pháp trên núi đá Bậc ngành, họ, chi, dạng sống (Raunkiaer), yếu tố địa lý (Pócs)
Loài quý hiếm Điều tra tọa độ GPS trên tuyến Tọa độ phân bố của 30/49 loài nguy cấp
Tác động dân sinh Phỏng vấn PRA, thống kê vi phạm 2010-2012 Tỷ lệ hộ nghèo, lượng củi, số vụ chặt gỗ, chăn thả, khoáng sản

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu

Chương 1 tổng hợp toàn diện các thành tựu lý luận và thực nghiệm trong và ngoài nước về thảm thực vật, cấu trúc hệ thực vật thân gỗ, các hệ sinh thái núi đá vôi karst, kỹ thuật định lượng đa dạng sinh học và động thái tái sinh rừng nhiệt đới. Tác giả chỉ rõ rằng hệ thống phân loại trạng thái rừng QPN 84 của ngành lâm nghiệp chủ yếu phục vụ mục đích kinh doanh khai thác dựa trên trữ lượng gỗ nên không phản ánh được tính đa dạng sinh học; trong khi hệ thống sinh thái phát sinh của Thái Văn Trừng thích hợp với rừng nguyên sinh hơn là rừng thứ sinh nhân tác. Do đó, việc lựa chọn hệ thống UNESCO (1973) do Phan Kế Lộc (1985) hiệu chỉnh là giải pháp phù hợp với hiện trạng thực tế tại KBTTN Thần Sa - Phượng Hoàng. Chương này cũng làm rõ cơ sở lý thuyết của việc sử dụng các chỉ số toán học sinh học hiện đại như entropy Rényi bên cạnh chỉ số Shannon - Wiener truyền thống.

Chương 2: Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết các nhân tố sinh thái và bối cảnh nhân sinh của khu vực nghiên cứu:

  • Vị trí địa lý: Nằm ở phía Bắc huyện Võ Nhai, cách thành phố Thái Nguyên 40 km, tọa độ $105^\circ 51'05'' - 106^\circ 08'38''$ Đ và $21^\circ 45'12'' - 21^\circ 56'30''$ B; tổng diện tích quy hoạch 18.858,9 ha (rừng tự nhiên 17.639 ha, rừng trồng 197,3 ha, đất chưa có rừng trên 1.000 ha).
  • Địa hình và địa chất: Bị chia cắt mạnh gồm 3 kiểu địa hình chính: đồi núi thấp ($<800\text{ m}$), núi đá vôi ($>800\text{ m}$) và các thung lũng trũng xen kẽ. Thổ nhưỡng gồm 2 nhóm đất chính: nhóm đất màu nâu đỏ trên núi đá vôi (độ phì cao nhưng tầng đất mỏng, nhiều đá lộ đầu) và nhóm đất đỏ vàng/vàng xám trên phiến thạch sét và đá biến chất.
  • Khí hậu và thủy văn: Nhiệt độ trung bình năm $22,3^\circ\text{C}$ (tối thấp trung bình $19,3^\circ\text{C}$, tối cao trung bình $26,9^\circ\text{C}$), mùa đông có sương muối; mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Mật độ dòng chảy mặt thấp, nhiều suối ngầm và hang động karst.
  • Điều kiện kinh tế - xã hội: Khu vực có 6 dân tộc sinh sống (Tày chiếm 41,72%, Dao chiếm 21,12%, tiếp theo là Nùng, Kinh, H'Mông, Cao Lan). Tổng số hộ trong khu vực là 4.908 hộ, tỷ lệ hộ nghèo toàn vùng chiếm 39,0% (1.921 hộ).
STT Xã Tổng số hộ Số hộ nghèo Tỷ lệ nghèo (%)
1 Đình Cả 850 199 23,41
2 Phú Thượng 1.188 170 14,31
3 Thượng Nung 472 249 52,75
4 Vũ Chấn 654 331 50,61
5 Thần Sa 549 289 52,64
6 Nghinh Tường 621 346 55,72
7 Sảng Mộc 595 337 56,64
Tổng 4.929 1.921 39,00

Thu nhập bình quân đạt 3,5 triệu đồng/người/năm, sản lượng lương thực 451 kg/người/năm; tình trạng thiếu lương thực 3 tháng/năm ở một số cộng đồng dân tộc thiểu số là nguyên nhân trực tiếp thúc đẩy người dân vào rừng khai thác tài nguyên trái phép.

Chương 3: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 trình bày chi tiết thiết kế nghiên cứu, hệ thống các nội dung khảo sát ngoại nghiệp và quy trình toán học xử lý dữ liệu. Tác giả mô tả chi tiết các bước xác định mẫu điều tra, phương pháp định danh mẫu thực vật theo các bộ khóa phân loại chuẩn, cách tính toán phổ dạng sống Raunkiaer, các công thức toán học đo lường độ đa dạng alpha (Shannon - Wiener, Simpson, Rényi), chỉ số quan trọng IVI và quy trình điều tra xã hội học có sự tham gia (PRA).

Chương 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 4 là phần nội dung thực nghiệm chính của luận án, tập trung vào 5 nhóm kết quả:

  1. Đặc điểm các lớp quần hệ thảm thực vật (theo UNESCO, 1973): Xác định và mô tả các kiểu thảm thực vật rừng tự nhiên thứ sinh trên núi đá vôi và núi đất:
    • Rừng kín thường xanh cây lá rộng trên núi đá vôi ở địa hình thấp và núi thấp $<500\text{ m}$ phục hồi sau khai thác.
    • Rừng kín thường xanh mưa mùa cây lá rộng trên núi đá vôi ở độ cao $>500\text{ m}$ phục hồi sau khai thác.
    • Rừng thưa thường xanh mưa mùa nhiệt đới cây lá rộng trên núi đá vôi ở địa hình thấp và núi thấp phục hồi sau khai thác.
    • Các kiểu rừng kín thường xanh và rừng thưa phục hồi sau khai thác/nương rẫy trên núi đất ở các đai độ cao tương ứng.
  2. Tính đa dạng của thực vật thân gỗ trên núi đá vôi:
    • Đa dạng bậc ngành và lớp: Ngành Mộc lan (Magnoliophyta) chiếm ưu thế tuyệt đối về số họ, chi và loài; trong đó lớp Hai lá mầm (Magnoliopsida) chiếm tỷ trọng áp đảo so với lớp Một lá mầm (Liliopsida); kế tiếp là ngành Thông (Pinophyta) và Dương xỉ (Polypodiophyta).
    • Đa dạng bậc họ và chi: Xác định các họ giàu loài nhất (như Euphorbiaceae, Moraceae, Lauraceae, Fabaceae, Rubiaceae...) và các chi đa dạng nhất (như Ficus, Mallotus, Ardisia...); so sánh tỷ lệ loài/chi, loài/họ với các khu bảo tồn lân cận như Yên Tử, Đồng Sơn - Kỳ Thượng, Xuân Liên và Khu bảo tồn Thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai.
    • Đa dạng dạng sống: Phổ dạng sống của thực vật thân gỗ trên núi đá vôi thể hiện ưu thế của nhóm chồi trên thân gỗ vừa (Mesophanerophytes) và chồi trên nhỏ (Microphanerophytes), tiếp theo là dây leo gỗ (Lianas) và cây bụi gỗ thích nghi với điều kiện khô hạn sinh lý trên vách đá.
    • Đa dạng yếu tố địa lý: Thành phần loài mang tính giao thoa cao giữa yếu tố đặc hữu Việt Nam, yếu tố Bắc Việt Nam - Nam Trung Hoa, yếu tố di cư luồng thực vật Ấn Độ - Miến Điện và luồng thực vật Malaysia - Indonesia.
    • Giá trị sử dụng và loài nguy cấp: Thống kê các nhóm công dụng chính gồm cây cho gỗ, cây làm thuốc, cây ăn được, cây cho tinh dầu và cây cảnh; ghi nhận 49 loài thực vật thân gỗ quý hiếm nằm trong Sách đỏ Việt Nam, Nghị định 32/2006/NĐ-CP và Danh lục Đỏ IUCN; xác định chính xác tọa độ phân bố thực địa của 30/49 loài nguy cấp (như Nghiến - Burretiodendron hsienmu, Trai lý - Garcinia fagraeoides, Đinh - Markhamia stipulata, Chò chỉ - Parashorea chinensis, Mạy tèo, Ô rô...).
  3. Định lượng cấu trúc tầng cây gỗ và cây tái sinh tự nhiên trên núi đá vôi:
    • Đánh giá chỉ số quan trọng (IVI) xác định các loài ưu thế sinh thái của từng kiểu thảm thực vật (nổi bật là ưu hợp Nghiến + Ô rô trên vách đá vôi).
    • Phân tích trật tự đa dạng qua đường cong đa dạng Rényi và chỉ số Shannon - Wiener ($H'$), Simpson (Cd) cho thấy sự phân hóa rõ nét giữa các trạng thái rừng phục hồi ở các đai độ cao khác nhau.
    • Về tái sinh tự nhiên: Mật độ cây tái sinh biến động theo trạng thái rừng và mức độ tàn che tán; nguồn gốc tái sinh chủ yếu từ hạt ở trạng thái ít bị tác động và tăng tỷ lệ tái sinh chồi ở các trạng thái bị chặt phá; chất lượng cây tái sinh phần lớn ở mức trung bình và tốt; phân bố theo cấp chiều cao có xu hướng giảm dần ở các cấp chiều cao lớn ($H > 1\text{ m}$), phản ánh sự cạnh tranh ánh sáng và không gian dinh dưỡng khắc nghiệt.
  4. Tác động của người dân địa phương tới tài nguyên rừng:
    • Định lượng 6 hoạt động tác động trực tiếp: (i) Khai thác gỗ trái phép tập trung vào các loài gỗ quý; (ii) Khai thác củi với danh lục các loài cây thường bị khai thác làm chất đốt và định lượng khối lượng củi tiêu thụ của các hộ; (iii) Phát đốt rừng mở rộng đất canh tác nương rẫy; (iv) Khai thác lâm sản ngoài gỗ (dược liệu, măng, phong lan); (v) Chăn thả gia súc tự do trong rừng đặc dụng; (vi) Hoạt động khai thác khoáng sản tự phát (vàng sa khoáng, quặng).
    • Tổng hợp số liệu các vụ vi phạm pháp luật bảo vệ rừng (2010 - 2012) và đánh giá mật độ tác động dọc theo các tuyến khảo sát ngoại nghiệp.
  5. Hệ thống giải pháp bảo tồn: Đề xuất 4 nhóm giải pháp đồng bộ: (i) Nâng cao nhận thức bảo tồn cho cộng đồng thôn bản; (ii) Hoàn thiện quy hoạch phân khu chức năng, tổ chức bộ máy quản lý và tuần tra kiểm soát; (iii) Chính sách giao khoán bảo vệ rừng gắn với hỗ trợ sinh kế, giảm nghèo, chuyển đổi cây trồng và năng lượng thay thế củi đun; (iv) Giải pháp khoa học kỹ thuật lâm sinh (khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên, bảo vệ nghiêm ngặt 30 điểm phân bố loài cây quý hiếm, nghiên cứu kỹ thuật nhân giống cây bản địa núi đá vôi).

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án tự xác định 3 đóng góp mới về mặt khoa học và thực tiễn:

  1. Đã nghiên cứu một cách có hệ thống và toàn diện về tính đa dạng của thực vật thân gỗ trên hệ sinh thái núi đá vôi tại KBTTN Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên.
  2. Phân loại và đánh giá hiện trạng thảm thực vật tại KBTTN Thần Sa - Phượng Hoàng theo hệ thống phân loại cấu trúc - ngoại mạo quốc tế của UNESCO (1973), khắc phục hạn chế của các phân loại định tính trước đây trên địa bàn.
  3. Xác định được vị trí tọa độ phân bố thực địa cụ thể của 30 trong tổng số 49 loài thực vật thân gỗ quý hiếm đang có nguy cơ bị đe dọa tại khu bảo tồn, cung cấp căn cứ trực tiếp để khoanh vùng quản lý và lập kế hoạch bảo tồn nguồn gen in-situ.

Hệ thống giải pháp do luận án đề xuất đã kết hợp chặt chẽ giữa các biện pháp kỹ thuật lâm sinh (bảo vệ nguồn hạt giống, xúc tiến tái sinh tự nhiên các loài cây đặc trưng núi đá như Nghiến, Trai lý) với các giải pháp quản lý kinh tế - xã hội (hỗ trợ phát triển vùng đệm, giảm áp lực sử dụng củi đun và đất nương rẫy).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Do điều kiện địa hình núi đá vôi chia cắt hiểm trở và diện tích rộng lớn, nghiên cứu chỉ tập trung chuyên sâu vào phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và phân khu phục hồi sinh thái tại 5 xã phía Bắc (Thần Sa, Thượng Nung, Nghinh Tường, Sảng Mộc, Vũ Chấn), chưa khảo sát toàn diện các khu vực rừng nghèo kiệt tại xã Phú Thượng và thị trấn Đình Cả.
    • Đối tượng nghiên cứu giới hạn ở nhóm thực vật thân gỗ trên núi đá vôi, chưa bao hàm toàn bộ nhóm thực vật thân thảo, địa y, rêu và các lập địa núi đất.
    • Các đánh giá tác động dân sinh mới tập trung vào các tác động trực tiếp tại thời điểm nghiên cứu, chưa phân tích các mô hình dự báo dài hạn về biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến hệ thực vật núi đá.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Tiếp tục thiết lập các ô định vị dài hạn để theo dõi động thái diễn thế và tỷ lệ sống sót của lớp cây tái sinh tự nhiên các loài thân gỗ quý hiếm qua các năm.
    • Nghiên cứu sâu về kỹ thuật nhân giống hữu tính và vô tính cho các loài cây gỗ quý hiếm đặc hữu núi đá vôi phục vụ công tác phục hồi rừng thứ sinh nghèo kiệt.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao đối với nhiều nhóm đối tượng:

  • Cán bộ nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng, Sinh thái học: Có thể tham khảo phương pháp luận phân loại thảm thực vật theo UNESCO (1973), kỹ thuật điều tra tái sinh trên ô dạng bản $25\text{ m}^2$, và phương pháp ứng dụng các chỉ số toán học sinh học (IVI, Rényi, Shannon - Wiener, Simpson).
  • Ban quản lý các Khu rừng đặc dụng, Vườn quốc gia vùng núi đá vôi phía Bắc (như Ba Bể, Cát Bà, Phong Nha - Kẻ Bàng, Hữu Liên): Tham khảo quy trình xác định và khoanh vùng quản lý các điểm phân bố của các loài cây gỗ đặc hữu có nguy cơ tuyệt chủng.
  • Chi cục Kiểm lâm và các cơ quan hoạch định chính sách lâm nghiệp tỉnh Thái Nguyên: Sử dụng trực tiếp hệ thống dữ liệu số lượng hộ nghèo, lượng tiêu thụ củi, các điểm nóng vi phạm và tọa độ loài quý hiếm để xây dựng phương án quản lý bảo vệ rừng và chương trình hỗ trợ sinh kế vùng đệm giai đoạn tiếp theo.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao luận án lựa chọn khung phân loại thảm thực vật theo UNESCO (1973) thay vì bảng phân loại của Thái Văn Trừng (1978)?
Hệ thống phân loại của Thái Văn Trừng xây dựng dựa trên quan điểm sinh thái phát sinh thích hợp nhất cho các thảm thực vật rừng nguyên sinh. Trong khi đó, hiện trạng rừng tại KBTTN Thần Sa - Phượng Hoàng phần lớn đã bị tác động bởi con người và tồn tại ở dạng thứ sinh nhân tác. Khung phân loại UNESCO (1973) dựa trên cấu trúc và ngoại mạo thích hợp để phản ánh chính xác các trạng thái rừng thứ sinh hiện tại và tương thích với các nghiên cứu quốc tế.

2. Kích thước ô điều tra cây tái sinh tự nhiên được luận án áp dụng là bao nhiêu và căn cứ vào cơ sở nào?
Luận án sử dụng các ô dạng bản (ODB) có kích thước $5\text{ m} \times 5\text{ m}$ (diện tích $25\text{ m}^2$), bố trí 5 ô trong mỗi ô tiêu chuẩn $1.000\text{ m}^2$. Kích thước này được kế thừa từ các kết quả thử nghiệm và khẳng định tính phù hợp của Đỗ Thị Ngọc Lệ (2009) khi điều tra tái sinh rừng tự nhiên tại Việt Nam.

3. Luận án đã định vị được tọa độ phân bố thực địa của bao nhiêu loài thực vật thân gỗ nguy cấp?
Luận án đã khảo sát và xác định được vị trí phân bố thực địa cụ thể của 30 loài trong tổng số 49 loài thực vật thân gỗ quý hiếm đang có nguy cơ bị đe dọa (thuộc Sách đỏ Việt Nam, Nghị định 32/2006/NĐ-CP và Danh lục Đỏ IUCN) có mặt tại KBTTN Thần Sa - Phượng Hoàng.

4. Những hoạt động nhân tác trực tiếp nào của người dân địa phương ảnh hưởng mạnh nhất đến rừng tại khu bảo tồn?
Luận án chỉ ra 6 hoạt động trực tiếp gồm: khai thác gỗ trái phép (nhắm vào các loài gỗ quý như Nghiến, Trai); khai thác củi đun với khối lượng lớn phục vụ sinh hoạt; phát đốt rừng mở rộng đất canh tác nông nghiệp; khai thác lâm sản ngoài gỗ (dược liệu, phong lan); chăn thả gia súc tự do trong rừng; và hoạt động khai thác khoáng sản tự phát.

5. Đặc điểm kinh tế - xã hội nổi bật nào tại khu vực nghiên cứu là nguyên nhân sâu xa dẫn đến suy thoái tài nguyên rừng?
Tỷ lệ hộ nghèo rất cao tại các xã vùng lõi và vùng đệm (trung bình toàn vùng là 39,0%, trong đó các xã Sảng Mộc đạt 56,64%, Nghinh Tường 55,72%, Thượng Nung 52,75%, Thần Sa 52,64%), kết hợp với tập quán canh tác nông nghiệp lạc hậu, thiếu đất sản xuất và thiếu lương thực 3 tháng/năm, khiến người dân phụ thuộc trực tiếp vào việc khai thác lâm sản tự nhiên để duy trì sinh kế.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Thị Thoa đã cung cấp một bức tranh toàn diện, định lượng và có hệ thống về tính đa dạng của thảm thực vật và hệ thực vật thân gỗ trên núi đá vôi tại KBTTN Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên. Công trình đã phân loại thảm thực vật theo chuẩn UNESCO (1973), làm rõ đặc trưng cấu trúc tầng cây gỗ, động thái tái sinh tự nhiên và định vị được 30 loài cây gỗ quý hiếm có nguy cơ đe dọa. Đồng thời, việc phân tích chi tiết các áp lực kinh tế - xã hội của cộng đồng dân cư địa phương đã tạo cơ sở thực tiễn vững chắc cho hệ thống 4 nhóm giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững tài nguyên rừng núi đá vôi đặc thù của vùng Đông Bắc Việt Nam.