Tổng quan nghiên cứu

Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông thuộc tỉnh Thanh Hóa sở hữu tổng diện tích 17.171,03 ha, giữ vai trò sinh thái xung yếu trên dải núi đá vôi Pù Luông - Cúc Phương - Ngọc Sơn. Nơi đây lưu giữ hệ thực vật đa dạng với 1.579 loài thuộc 680 chi và 200 họ, trong đó có 167 loài thực vật quý hiếm ghi nhận trong Sách đỏ Việt Nam và Danh lục đỏ thế giới IUCN. Trong đó, Nghiến (Excentrodendron tonkinense (Gagnep) Chang & R. Miao) thuộc họ Đay (Tiliaceae) và Trai lý (Garcinia fagraeoides A.Chev.) thuộc họ Măng cụt (Clusiaceae) là hai loài cây gỗ lớn đặc trưng của hệ sinh thái rừng nhiệt đới trên núi đá vôi karst. Do chất lượng gỗ đặc biệt rắn chắc và có giá trị kinh tế vượt trội, hai loài thực vật này đối mặt với áp lực khai thác trái phép nghiêm trọng, khiến nguồn gen ngoài tự nhiên suy giảm mạnh.

Trước thực trạng đó, công trình nghiên cứu được triển khai nhằm đánh giá toàn diện đặc điểm lâm học, hiện trạng phân bố, cấu trúc tái sinh và thử nghiệm phương pháp nhân giống hữu tính cho loài Trai lý. Phạm vi khảo sát được thực hiện trên 26/36 tiểu khu thuộc địa giới hành chính của 5 xã gồm Cổ Lũng, Lũng Cao, Thành Sơn thuộc huyện Bá Thước và Phú Lệ, Phú Xuân thuộc huyện Quan Hóa trong mốc thời gian từ tháng 10 năm 2015 đến tháng 4 năm 2016. Nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc khi cung cấp hệ thống số liệu định lượng chi tiết về 77 cá thể Nghiến trưởng thành và 150 cây con tái sinh dọc theo 15 tuyến khảo sát với tổng chiều dài 39 km. Đây là cơ sở then chốt để Ban quản lý Khu bảo tồn xây dựng phương án bảo tồn bền vững và quản lý nguồn gen nguy cấp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng hai khung lý thuyết cốt lõi trong khoa học lâm nghiệp: lý thuyết bảo tồn đa dạng sinh học theo Công ước Rio de Janeiro (1992) và lý thuyết động thái quần xã thực vật rừng nhiệt đới trên núi đá vôi karst. Quá trình tiếp cận kết hợp chặt chẽ giữa hai phương thức bảo tồn nguyên vị (in-situ) nhằm duy trì quần thể tại sinh cảnh tự nhiên và bảo tồn chuyển vị (ex-situ) phục vụ nghiên cứu nhân giống nhân tạo và cứu hộ nguồn gen.

Nội dung nghiên cứu vận dụng 5 khái niệm chuyên ngành then chốt: tổ thành loài cây đi kèm, mật độ cây tái sinh tự nhiên, phân tầng sinh thái rừng kín thường xanh, cây vượt tán ưu thế và mô hình đánh giá mối đe dọa sinh cảnh của Margoluis và Salafsky (2001). Mức độ nguy cấp của hai loài được đối chiếu chặt chẽ theo các quy chuẩn pháp lý và tài liệu khoa học chính thống: Nghị định 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ (thuộc nhóm IIA - hạn chế khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại), Sách đỏ Việt Nam năm 2007 (cấp EN - Nguy cấp), Danh lục đỏ IUCN năm 2016 và Thông tư số 40/2013/TT-BNNPTNT về danh mục các loài theo Công ước CITES.

Phương pháp nghiên cứu

Để bảo đảm tính chuẩn xác và đại diện cao, tác giả thiết lập cỡ mẫu khảo sát gồm 15 tuyến điều tra thực địa với tổng chiều dài 39 km, trải rộng trên 26 tiểu khu rừng núi đá vôi. Phương pháp chọn mẫu áp dụng là điều tra theo tuyến kết hợp bố trí ô tiêu chuẩn và ô dạng bản điển hình:

  • Điều tra cây tầng cao: Ghi nhận toàn bộ cá thể Nghiến và Trai lý có đường kính ngang ngực (D1.3) từ 6 cm trở lên; đo chiều cao vút ngọn (Hvn), chiều cao dưới cành (Hdc) bằng thước Blummleiss và đường kính tán (Dt) bằng thước dây theo hai hướng Đông Tây - Nam Bắc.
  • Điều tra cây tái sinh: Bố trí 40 ô dạng bản diện tích 4 m2 (2m x 2m) quanh gốc 5 cây mẹ trưởng thành (chia đều 20 ô trong tán và 20 ô ngoài tán) kết hợp 20 ô nhỏ dạng bản 25 m2 dọc theo đường chéo ô tiêu chuẩn để xác định mật độ cây tái sinh theo công thức N = (n/S) x 10.000 (cây/ha).
  • Thử nghiệm nhân giống hữu tính: Hạt giống Trai lý được thu hái từ cây mẹ, xử lý sạch cùi quả và gieo ươm so sánh trên 2 công thức giá thể gồm 100% cát ẩm và hỗn hợp 50% cát kết hợp 50% đất rừng tự nhiên.
  • Phân tích và xử lý dữ liệu: Áp dụng công thức tính hệ số tổ thành bình quân Ntb = N/m trên phần mềm Microsoft Excel và số hóa bản đồ phân bố tỷ lệ 1/25.000 bằng phần mềm chuyên dụng MapInfo 10.5. Toàn bộ chu kỳ nghiên cứu thực địa và thí nghiệm diễn ra tập trung trong giai đoạn từ tháng 10 năm 2015 đến tháng 4 năm 2016.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình điều tra thực địa đã mang lại những dữ liệu định lượng quan trọng về hiện trạng hai loài cây quý hiếm tại Pù Luông:

  • Đặc điểm phân bố không gian: Ghi nhận tổng cộng 77 cá thể Nghiến trưởng thành và 150 cây Nghiến tái sinh trên 14/15 tuyến khảo sát (tần suất bắt gặp đạt 93,3%). Sự phân bố thể hiện tính tập trung rõ rệt: khu vực Bản Eo Điếu ghi nhận nhiều nhất với 24 cây (chiếm 31,1%), tiếp đến là khu vực Bản Kịt - Cao Hoong với 20 cây (chiếm 25,9%), trong khi khu vực Bản Khuyn chỉ bắt gặp 2 cây (chiếm 2,6%) và Son - Bá - Mười có 5 cây (chiếm 6,4%).
  • Đai cao và phân tầng sinh thái: Nghiến phân bố chủ yếu ở đai cao từ 500 m đến 1.020 m so với mực nước biển, giữ vai trò cây gỗ lớn vượt tán với chiều cao phổ biến 15 - 30 m và đường kính thân đạt từ 30 cm đến 120 cm.
  • Cấu trúc tổ thành và động thái tái sinh: Trong lâm phần Nghiến xuất hiện 18 loài cây đi kèm, trong đó Côm là loài chiếm ưu thế cao nhất với hệ số tổ thành 1,83, tiếp theo là Trai lý, Thông tre lá dài và Mạy tèo với cùng hệ số 0,83. Mật độ cây tái sinh tự nhiên đạt trung bình 1.400 cây/ha thuộc 15 loài; nhóm cây tái sinh chiếm ưu thế đạt 760 cây/ha (chiếm 54,29%), nhóm không chiếm ưu thế đạt 640 cây/ha (chiếm 45,71%). Nghiên cứu 40 ô dạng bản quanh 5 cây mẹ chỉ ra khả năng tái sinh trong tán đạt 60% (9 cây) với tỷ lệ cây cao dưới 1 m chiếm 26,67%, cao hơn so với ngoài tán chỉ đạt 40% (6 cây) với tỷ lệ cây cao dưới 1 m chiếm 13,33%.
  • Thử nghiệm nhân giống Trai lý: Hạt giống gieo trên giá thể hỗn hợp 50% cát và 50% đất rừng cho tỷ lệ nảy mầm và tốc độ sinh trưởng chiều cao của cây con vượt trội rõ rệt so với công thức cát ẩm thuần túy.

Thảo luận kết quả

Thực tế điều tra phản ánh rằng tuy mật độ tái sinh tự nhiên của Nghiến đạt mức 1.400 cây/ha nhưng số lượng cây con đạt chiều cao triển vọng trên 1 m lại rất hạn chế. Nguyên nhân chính do hạt Nghiến sau khi phát tán gặp điều kiện lập địa núi đá vôi khắc nghiệt, tầng đất mặt mỏng, thiếu hụt độ ẩm kéo dài trong mùa khô và chịu sự cạnh tranh ánh sáng gay gắt từ 18 loài cây bụi đi kèm.

Về mặt trực quan hóa dữ liệu, sự tương quan giữa tọa độ định vị và độ cao phân bố của 77 cá thể Nghiến rất phù hợp để thể hiện qua biểu đồ phân tán kết hợp bản đồ nhiệt không gian. Đồng thời, tỷ lệ 18 loài cây đi kèm và mật độ phân tầng tái sinh có thể được minh họa tối ưu thông qua biểu đồ tròn tổ thành và biểu đồ cột so sánh đa biến. So với các công trình nghiên cứu trước đây tại Vườn Quốc gia Cúc Phương và Ba Bể, kết quả tại Pù Luông khẳng định tính chất phân bố cục bộ theo vi khí hậu của núi đá vôi, đồng thời bổ sung cơ sở thực nghiệm khẳng định Trai lý hoàn toàn có thể nhân giống nhân tạo thành công nếu được xử lý hạt và phối trộn giá thể đất rừng đúng kỹ thuật.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả khảo sát thực địa và đánh giá các mối đe dọa sinh cảnh, nghiên cứu đề xuất 4 nhóm giải pháp hành động cụ thể:

  • Số hóa quản lý và tăng cường tuần tra bảo vệ nghiêm ngặt: Ban Quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông chủ trì ứng dụng hệ thống thông tin địa lý MapInfo và định vị GPS để lập hồ sơ quản lý cá thể cho 77 cây Nghiến trưởng thành; tổ chức các chốt chặn cơ động tại Bản Eo Điếu và Bản Kịt nhằm giảm 80% nguy cơ khai thác trộm trong giai đoạn 2017 - 2020.
  • Triển khai các biện pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến tái sinh tự nhiên: Hạt Kiểm lâm Pù Luông phối hợp các trạm kiểm lâm địa bàn thực hiện phát dọn dây leo, xới xáo đất cục bộ quanh gốc cây mẹ trên 26 tiểu khu trọng điểm, đặt mục tiêu nâng mật độ cây con có triển vọng phát triển từ mức 400 cây/ha hiện nay lên 800 cây/ha trong thời gian 3 năm.
  • Nâng cao sinh kế và kiểm soát công cụ khai thác: Ủy ban nhân dân 5 xã vùng đệm (Cổ Lũng, Lũng Cao, Thành Sơn, Phú Lệ, Phú Xuân) phối hợp với các tổ chức đoàn thể kiểm kê, quản lý 100% cưa xăng trên địa bàn; mở rộng giao khoán bảo vệ rừng theo Nghị định 75/2016/NĐ-CP nhằm tạo sinh kế ổn định cho hơn 95% hộ dân đồng bào Thái và Mường sinh sống giáp ranh khu bảo tồn.
  • Phát triển mô hình nhân giống chuyển vị loài Trai lý: Trường Đại học Lâm nghiệp phối hợp với Phòng Khoa học kỹ thuật của Khu bảo tồn hoàn thiện quy trình gieo ươm hạt giống trên giá thể hỗn hợp cát - đất rừng tỷ lệ 50:50, sản xuất thử nghiệm 5.000 cây giống đạt tiêu chuẩn xuất vườn từ năm 2018 nhằm phục vụ công tác làm giàu rừng sinh thái.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại nguồn dữ liệu khoa học chuẩn xác và giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

  • Cán bộ quản lý khu bảo tồn và lực lượng Kiểm lâm: Nắm bắt chính xác tọa độ phân bố của 77 cây Nghiến và các vùng phân bố trọng điểm tại Bản Eo Điếu, Bản Kịt để xây dựng phương án phân công tuần tra, tối ưu hóa nguồn lực kiểm soát lâm sản tại các điểm nóng.
  • Các nhà nghiên cứu lâm học và sinh thái học thực vật: Tiếp cận tập dữ liệu định lượng về hệ số tổ thành 18 loài cây đi kèm, cấu trúc tái sinh 1.400 cây/ha trên núi đá vôi karst nhằm phục vụ các đề tài phân tích chuyên sâu về diễn thế rừng nhiệt đới.
  • Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng: Sử dụng tài liệu như một mẫu nghiên cứu thực nghiệm tiêu chuẩn về phương pháp thiết lập 40 ô dạng bản, kỹ thuật điều tra theo tuyến và mô hình hóa nguy cơ suy giảm sinh cảnh theo chuẩn quốc tế.
  • Cơ quan quản lý nhà nước và chính quyền địa phương: Tham khảo các luận cứ khoa học để xây dựng chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng, quy hoạch vùng đệm cho 5 xã miền núi tại hai huyện Bá Thước và Quan Hóa.

Câu hỏi thường gặp

Tình trạng bảo tồn hiện nay của loài Nghiến và Trai lý tại Việt Nam được xếp ở cấp độ nào?
Cả hai loài đều thuộc nhóm IIA theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP về quản lý thực vật, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm. Trong Sách đỏ Việt Nam năm 2007, cả Nghiến và Trai lý đều được xếp ở cấp EN (Nguy cấp) do quần thể ngoài tự nhiên bị suy giảm mạnh bởi hoạt động khai thác lấy gỗ.

Tại sao mật độ tái sinh tự nhiên của cây Nghiến đạt 1.400 cây/ha nhưng số cây triển vọng lại thấp?
Dù khả năng nảy mầm tự nhiên đạt khá với 150 cây con ghi nhận, nhưng điều kiện lập địa núi đá vôi có tầng đất mỏng, khô hạn kéo dài trong mùa khô và sự che bóng của 18 loài cây đi kèm khiến phần lớn cây mạ bị chết hoặc sinh trưởng rất chậm dưới ngưỡng chiều cao 1 m.

Giá thể nào đem lại hiệu quả cao nhất khi nhân giống hữu tính cây Trai lý?
Kết quả thực nghiệm khẳng định giá thể hỗn hợp phối trộn 50% cát ẩm và 50% đất rừng tự nhiên giúp hạt Trai lý nảy mầm nhanh và cây con sinh trưởng khỏe mạnh hơn rõ rệt so với việc gieo ươm trên nền 100% cát ẩm thuần túy.

Khu vực nào trong Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông tập trung nhiều cá thể Nghiến nhất?
Qua khảo sát 15 tuyến điều tra, Nghiến phân bố tập trung nhiều nhất tại khu vực Bản Eo Điếu với 24 cá thể (chiếm 31,1%) và khu vực Bản Kịt - Cao Hoong với 20 cá thể (chiếm 25,9%), phân bố ở đai cao từ 500 m đến 1.020 m.

Những áp lực kinh tế - xã hội chính nào đang đe dọa trực tiếp hai loài cây này?
Hơn 95% cư dân vùng đệm là đồng bào dân tộc thiểu số Thái và Mường có đời sống khó khăn và phụ thuộc vào tài nguyên rừng. Tình trạng sử dụng cưa xăng trái phép, khai thác khoáng sản tự do tại khu vực bãi Kịt và phá rừng làm nương rẫy là những mối đe dọa hàng đầu.

Kết luận

  • Luận văn đã xác định và số hóa thành công vị trí tọa độ của 77 cá thể Nghiến trưởng thành cùng 150 cây tái sinh trên 15 tuyến điều tra với chiều dài 39 km tại Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông.
  • Làm sáng tỏ cấu trúc tổ thành lâm phần gồm 18 loài đi kèm và quy luật tái sinh tự nhiên với mật độ 1.400 cây/ha, trong đó tỷ lệ tái sinh dưới tán cây mẹ đạt mức 60%.
  • Xác lập quy trình kỹ thuật nhân giống hữu tính loài Trai lý đạt hiệu quả cao trên giá thể phối trộn 50% cát và 50% đất rừng.
  • Nhận diện chi tiết hệ thống các mối đe dọa sinh cảnh từ hoạt động khai thác gỗ, nương rẫy và áp lực sinh kế của cộng đồng dân cư tại 5 xã vùng đệm.
  • Hoàn thiện hệ thống 4 nhóm giải pháp đồng bộ kết hợp giữa bảo vệ nguyên vị tại sinh cảnh, nhân giống chuyển vị và nâng cao sinh kế bền vững.

Kết quả nghiên cứu là tài liệu khoa học chuẩn mực, định hình lộ trình hành động giai đoạn 2017 - 2025 nhằm bảo tồn bền vững nguồn gen Nghiến và Trai lý. Các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và chính quyền địa phương cần khai thác ngay nguồn cơ sở dữ liệu này để triển khai các chương trình hành động bảo vệ rừng trong thực tiễn.