Tổng quan nghiên cứu

Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử có tổng diện tích đất rừng 13.022,7 ha, nằm trên địa bàn các huyện Sơn Động và Lục Nam thuộc tỉnh Bắc Giang, sở hữu hệ sinh thái rừng nhiệt đới đặc trưng vùng Đông Bắc với 1.164 loài thực vật bậc cao có mạch và 285 loài động vật có xương sống. Trong hệ thực vật bản địa phong phú đó, nhóm Dẻ ăn hạt thuộc chi Dẻ gai (Castanopsis), họ Dẻ (Fagaceae) giữ vị trí sinh thái then chốt ở tầng tán rừng, đồng thời là nguồn lâm sản ngoài gỗ có giá trị thương phẩm cao đối với cộng đồng địa phương nhờ hàm lượng tinh bột đạt từ 40% đến 60% và đường hòa tan từ 10% đến 22%. Tuy nhiên, sức ép từ việc thu hái quả quá mức, khai thác gỗ củi trái phép và mở rộng canh tác nương rẫy đã làm suy giảm nghiêm trọng mật độ quần thể và khả năng tái sinh tự nhiên của nhóm loài này.

Nghiên cứu được triển khai từ tháng 3/2015 đến tháng 4/2016 với mục tiêu tổng thể là bổ sung cơ sở dữ liệu khoa học về thành phần loài, quy luật phân bố không gian và đặc điểm lâm học của các loài Dẻ ăn hạt tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử. Trên cơ sở đó, đề tài xây dựng hệ thống giải pháp bảo tồn tại chỗ kết hợp bảo tồn chuyển chỗ, gắn liền với định hướng phát triển sinh kế bền vững cho 3.778 hộ gia đình vùng đệm. Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần bảo vệ nguồn gen quý hiếm của 57 loài thực vật bị đe dọa trong khu vực theo Sách Đỏ Việt Nam mà còn cung cấp luận cứ thực tiễn phục vụ công tác quy hoạch lâm nghiệp bền vững tại các tỉnh miền núi phía Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết địa lý sinh vật đảo của MacArthur và Wilson (1971) để đánh giá tác động của hiện tượng phân mảnh sinh cảnh đối với sự biến động số lượng cá thể và mức độ phong phú loài trong quần xã rừng tự nhiên. Song song đó, đề tài tích hợp nguyên lý bảo tồn sinh học hiện đại theo khung tiếp cận bảo tồn tại chỗ (in-situ conservation) và bảo tồn chuyển chỗ (ex-situ conservation), kết hợp với lý thuyết diễn thế sinh thái và động lực học tái sinh rừng nhiệt đới của Odum và Richards.

Các khái niệm then chốt được chuẩn hóa bao gồm:

  1. Đa dạng sinh vật học họ Dẻ (Fagaceae): Phản ánh tính đa dạng về taxon phân loại, hình thái học cơ quan sinh sản (đấu, quả kiên) và chức năng sinh thái trong hệ sinh thái rừng á nhiệt đới và nhiệt đới núi thấp.
  2. Cấu trúc tổ thành tầng tán rừng (A1, A2, A3): Tỷ lệ tham gia của các loài cây gỗ trong việc hình thành ưu thế sinh thái và độ che phủ tán rừng.
  3. Tiềm năng tái sinh tự nhiên: Khả năng tự phục hồi của loài thông qua số lượng, nguồn gốc chồi hoặc hạt, và phẩm chất sinh trưởng của cây tái sinh dưới tán rừng mẹ.
  4. Cây rừng đa tác dụng: Nhóm loài bản địa vừa cung cấp gỗ bền chắc chịu lực, vừa cho vỏ chứa tannin thuộc da và hạt giàu giá trị dinh dưỡng phục vụ nhân sinh.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực địa được thu thập qua 9 tuyến điều tra đại diện cắt qua các sườn địa hình từ chân núi lên đỉnh ở độ cao từ 200 m đến trên 900 m, bao phủ phân khu Khe Rỗ và phân khu Thanh - Lục Sơn. Để phân tích định lượng, hệ thống 27 ô tiêu chuẩn (OTC) diện tích 1.000 m2 (kích thước 20 m x 50 m) được thiết lập tại ba vị trí chân, sườn và đỉnh núi; trong mỗi OTC bố trí 5 ô dạng bản (ODB) diện tích 25 m2 (5 m x 5 m) ở 4 góc và trung tâm để đo đếm cây bụi và lớp cây tái sinh. Cấu trúc loài đi kèm được xác định bằng phương pháp 7 cây của Thomasius, độ tàn che xác định bằng phương pháp 100 điểm rơi ngẫu nhiên.

Phương pháp chọn mẫu phân tầng kết hợp điều tra tuyến ngẫu nhiên có định hướng được áp dụng nhằm phản ánh chính xác sự phân hóa của thảm thực vật theo đai cao và trạng thái rừng. Định danh loài được thực hiện bằng phương pháp hình thái so sánh, đối chiếu mẫu chuẩn với bộ tư liệu Thực vật chí Đông Dương của Gagnepain và Camus, Danh lục các loài thực vật Việt Nam (2003) và Thực vật chí Trung Quốc. Toàn bộ tọa độ GPS thu thập ngoài hiện trường được xử lý số hóa qua phần mềm MapSource 4.0 và MapInfo để xây dựng bản đồ phân bố không gian. Dữ liệu thực nghiệm được xử lý thống kê nhằm xác định mật độ cá thể/ha, công thức tổ thành tầng cây cao và tỷ lệ phẩm chất tái sinh (tốt, trung bình, xấu).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã giám định và ghi nhận 7 loài thuộc chi Dẻ gai (Castanopsis), trong đó có 6 loài Dẻ cho hạt ăn được bao gồm: Dẻ gai yên thế (Castanopsis boisii), Cà ổi nhỏ (Castanopsis carlesii), Dẻ gai nhím (Castanopsis echinocarpa), Dẻ gai ấn độ (Castanopsis indica), Dẻ gai uông bí (Castanopsis ouonbiensis) và Cà ổi bắc bộ (Castanopsis tonkinensis); riêng loài Dẻ chẻ (Castanopsis fissa) có hạt đắng chát không ăn được.

Đề tài đã bổ sung 3 loài mới cho danh lục thực vật Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử gồm: Dẻ gai uông bí, Dẻ gai nhím và Cà ổi nhỏ, làm tăng tính đa dạng taxon phân loại của khu hệ thực vật nơi đây.

Nghiên cứu phát hiện loài Cà ổi nhỏ (Castanopsis carlesii), một loài đang ở cấp độ Sẽ nguy cấp (VU A1c,d) trong Sách Đỏ Việt Nam năm 2007. Đây là ghi nhận vùng phân bố mới mang tính đột phá khoa học, mở rộng ranh giới phân bố tự nhiên của loài ra vùng Đông Bắc Việt Nam, thay vì chỉ giới hạn tại tỉnh Nghệ An như các công bố trước đó.

Quy luật phân bố không gian có sự khác biệt rõ nét giữa các phân khu: tại phân khu Khe Rỗ qua 3 tuyến điều tra chỉ ghi nhận 2 loài là Cà ổi bắc bộ và Dẻ gai ấn độ với mật độ cá thể gặp trên 45%; tại xã Tuấn Mậu thuộc phân khu Thanh - Lục Sơn ghi nhận đầy đủ cả 6 loài Dẻ ăn hạt nhưng Cà ổi nhỏ và Dẻ gai nhím có mật độ rất thấp, chiếm dưới 8% tổng số cá thể quan sát; tại xã Lục Sơn chỉ xuất hiện 2 loài là Dẻ gai ấn độ và Dẻ gai yên thế, trong đó Dẻ gai yên thế chiếm ưu thế tổ thành đạt trên 30% mật độ tầng cây cao.

Thảo luận kết quả

Sự phân bố của các loài Dẻ ăn hạt tại Tây Yên Tử chịu sự chi phối mạnh mẽ bởi yếu tố đai cao và độ ẩm đất feralit phát triển trên đá phiến thạch sét. Ở đai cao dưới 700 m, các loài như Dẻ gai ấn độ và Dẻ gai yên thế chiếm ưu thế trong các kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, trong khi Cà ổi nhỏ chỉ xuất hiện cục bộ ở các sinh cảnh sườn núi cao có độ ẩm lớn và tầng thảm mục dày. Mối tương quan sinh thái này hoàn toàn tương đồng với các nghiên cứu phân loại Fagaceae của Thái Văn Trừng (1978) và mô tả sinh thái vùng Đông Bắc của Phạm Quốc Hùng (2005).

Dữ liệu điều tra cấu trúc lâm phần và khả năng tái sinh tự nhiên có thể được trực quan hóa qua biểu đồ phân bố mật độ theo cấp đường kính kết hợp bảng ma trận tổ thành cây tái sinh. Kết quả cho thấy tỷ lệ cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt đạt khoảng 65% đến 75%, tuy nhiên tỷ lệ chuyển tiếp từ cây mạ lên cây non triển vọng (chiều cao trên 100 cm) chỉ đạt khoảng 22%, phản ánh hiện tượng thắt cổ chai sinh thái do thiếu ánh sáng dưới tán rừng khép tán và áp lực thu gom hạt kiệt quệ của cư dân địa phương.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Thiết lập vùng giám sát bảo tồn nghiêm ngặt: Khoanh vùng bảo vệ tuyệt đối diện tích 150 ha sinh cảnh có sự xuất hiện của loài Cà ổi nhỏ (Castanopsis carlesii) tại phân khu Thanh - Lục Sơn (xã Tuấn Mậu). Ban Quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử cần cắm mốc ranh giới, gắn biển cảnh báo và tổ chức tuần tra định kỳ 2 lần/tuần từ quý 1/2017 nhằm ngăn chặn triệt để hành vi chặt phá cây mẹ lấy gỗ.

  2. Xây dựng vườn ươm giống và nhân giống vô tính: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Bắc Giang phối hợp cùng Trường Đại học Lâm nghiệp đầu tư xây dựng vườn ươm 0,5 ha tại thị trấn Thanh Sơn trong giai đoạn 2017 - 2019, sản xuất từ 20.000 đến 30.000 cây giống Dẻ gai yên thế và Cà ổi nhỏ chất lượng cao bằng phương pháp gieo ươm hạt chọn lọc kết hợp ghép cành, phục vụ công tác làm giàu rừng và phục hồi 200 ha rừng nghèo kiệt.

  3. Ban hành quy chế thu hái lâm sản ngoài gỗ bền vững: Hạt Kiểm lâm huyện Sơn Động và Lục Nam phối hợp với chính quyền 5 xã vùng đệm ban hành quy định mùa vụ thu hoạch hạt Dẻ từ tháng 9 đến tháng 11 hàng năm; quy định bắt buộc người dân phải chừa lại ít nhất 30% lượng quả rơi rụng trên mặt đất để phục vụ tái sinh tự nhiên, giảm tỷ lệ tổn thất quần thể xuống dưới 15% vào năm 2020.

  4. Phát triển mô hình nông lâm kết hợp gắn với chi trả dịch vụ môi trường rừng: Ủy ban nhân dân huyện Sơn Động chỉ đạo chuyển giao kỹ thuật trồng Dẻ gai yên thế lấy hạt dưới tán rừng sản xuất cho khoảng 500 hộ gia đình tại các xã Tuấn Mậu, Thanh Luận và An Lạc trong giai đoạn 2018 - 2022, mục tiêu nâng cao thu nhập bình quân từ hạt Dẻ lên 15 - 20 triệu đồng/hộ/năm, giảm thiểu áp lực khai thác rừng đặc dụng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Ban quản lý các khu rừng đặc dụng và khu bảo tồn thiên nhiên: Ứng dụng phương pháp điều tra tuyến định vị GPS kết hợp bản đồ chuyên đề để thiết kế hệ sinh thái tuần tra, khoanh vùng bảo tồn các loài thực vật hạt kín nguy cấp và xây dựng kế hoạch quản lý rừng bền vững giai đoạn 5 năm.

  2. Chuyên gia phân loại thực vật và nhà sinh thái học rừng: Sử dụng khóa tra định loại lưỡng phân 6 loài Dẻ ăn hạt và dữ liệu đối chiếu hình thái đấu, quả kiên làm tư liệu chuẩn cho các công trình nghiên cứu hệ thống học họ Fagaceae tại Việt Nam và khu vực Đông Dương.

  3. Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng và Lâm sinh: Tham khảo khung phương pháp luận điều tra lâm học, kỹ thuật phân tích tổ thành rừng theo phương pháp Thomasius và mô hình xử lý số liệu tái sinh tự nhiên làm tài liệu giảng dạy và thực hiện luận văn học thuật.

  4. Cơ quan khuyến nông - khuyến lâm và tổ chức phát triển nông thôn: Khai thác quy trình kỹ thuật gieo ươm, đặc tính vật hậu học của cây Dẻ gai bản địa để xây dựng các dự án trồng rừng kinh tế đa mục đích, kết hợp cung cấp gỗ lớn và lâm sản ngoài gỗ cho đồng bào dân tộc thiểu số miền núi.

Câu hỏi thường gặp

  1. Luận văn đã xác định được bao nhiêu loài Dẻ có khả năng ăn hạt tại Tây Yên Tử? Nghiên cứu đã ghi nhận chính xác 6 loài Dẻ ăn hạt thuộc chi Castanopsis gồm Dẻ gai yên thế, Cà ổi nhỏ, Dẻ gai nhím, Dẻ gai ấn độ, Dẻ gai uông bí và Cà ổi bắc bộ; bên cạnh đó ghi nhận loài Dẻ chẻ (Castanopsis fissa) nhưng hạt có vị đắng chát, không sử dụng làm thực phẩm.

  2. Ý nghĩa sinh học nổi bật nhất của việc phát hiện loài Cà ổi nhỏ tại khu vực nghiên cứu là gì? Phát hiện loài Cà ổi nhỏ (Castanopsis carlesii) ở cấp độ Sẽ nguy cấp theo Sách Đỏ Việt Nam 2007 đã mở rộng vùng phân bố địa lý sinh vật của loài ra toàn bộ cánh cung Đông Triều thuộc vùng Đông Bắc, bác bỏ quan điểm trước đây cho rằng loài này chỉ phân bố đơn nhất tại tỉnh Nghệ An.

  3. Đâu là nguyên nhân chính khiến nguồn tài nguyên Dẻ ăn hạt bị suy giảm nghiêm trọng? Suy giảm bắt nguồn từ áp lực thu hái hạt triệt để của 14.446 nhân khẩu vùng đệm khiến nguồn giống tái sinh cạn kiệt, kết hợp tình trạng khai thác gỗ củi trái phép và việc chuyển đổi đất rừng tự nhiên sang canh tác cây công nghiệp ngắn ngày làm thu hẹp sinh cảnh sống.

  4. Cấu trúc tầng cây tái sinh của các loài Dẻ ăn hạt tại khu vực Tây Yên Tử có đặc điểm gì? Mật độ cây tái sinh đạt mức trung bình nhưng chủ yếu tập trung ở cấp chiều cao dưới 50 cm; tỷ lệ cây sinh trưởng tốt đạt trên 60%, tuy nhiên cây non bị cạnh tranh ánh sáng gay gắt bởi tầng thảm tươi dày, dẫn đến tỷ lệ chuyển tiếp lên tầng cây gỗ trưởng thành còn rất thấp.

  5. Giá trị kinh tế và thành phần dinh dưỡng của hạt Dẻ Tây Yên Tử được đánh giá ra sao? Hạt Dẻ chi Castanopsis tại đây chứa 40% đến 60% tinh bột, 10% đến 22% đường hòa tan, giàu lipid và khoáng chất thiết yếu; gỗ có độ cứng cao, chống mối mọt tốt, vỏ giàu tannin, tạo ra chuỗi giá trị đa mục tiêu cho nền kinh tế nông lâm nghiệp địa phương.

Kết luận

  • Xác định toàn diện thành phần loài với 7 loài thuộc chi Castanopsis, trong đó có 6 loài Dẻ ăn hạt và 1 loài hạt đắng không ăn được.
  • Bổ sung 3 loài mới cho danh lục thực vật Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử: Dẻ gai uông bí, Dẻ gai nhím và Cà ổi nhỏ.
  • Công bố phát hiện mở rộng vùng phân bố địa lý của loài quý hiếm Cà ổi nhỏ (Castanopsis carlesii) từ Nghệ An ra khu vực Đông Bắc Việt Nam.
  • Cung cấp hệ thống dữ liệu định lượng chuẩn xác về cấu trúc tổ thành tầng cây cao, mật độ cá thể và thực trạng tái sinh tự nhiên trên 9 tuyến khảo sát.
  • Đề xuất lộ trình giải pháp đồng bộ 4 nhánh gồm bảo tồn nghiêm ngặt, nhân giống tạo nguồn gen, kiểm soát thu hái bền vững và hỗ trợ sinh kế cộng đồng giai đoạn 2017 - 2022.

Các cơ quan quản lý lâm nghiệp địa phương và các viện nghiên cứu chuyên ngành cần sớm triển khai áp dụng các đề xuất khoa học kỹ thuật từ luận văn nhằm bảo vệ bền vững nguồn tài nguyên Dẻ ăn hạt quý giá tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử.