Tổng quan nghiên cứu
Hệ sinh thái rừng Việt Nam từng trải qua nhiều biến động lớn về diện tích và độ che phủ. Năm 1943, cả nước có khoảng 14,3 triệu ha rừng tự nhiên với độ che phủ đạt 43,7%, nhưng đến năm 1990 con số này giảm mạnh xuống còn 9,2 triệu ha tương ứng độ che phủ 27,2%. Nhờ các chính sách quy hoạch và phục hồi rừng, diện tích rừng tăng lên 12,8 triệu ha với độ che phủ 38% vào năm 2007, tuy nhiên hơn 66,7% diện tích hiện tại vẫn là rừng nghèo hoặc rừng đang trong giai đoạn phục hồi. Trong bối cảnh đó, thảm thực vật thân gỗ đóng vai trò là trụ cột duy trì cân bằng sinh thái, điều tiết khí hậu, bảo vệ đất và nguồn nước đầu nguồn.
Khu du lịch Bà Nà thuộc Khu bảo tồn thiên nhiên Bà Nà - Núi Chúa có tổng diện tích quy hoạch 908 ha, trong đó khu vực xây dựng công trình chiếm 169,48 ha và phần diện tích rừng chiếm 739,37 ha. Sự phát triển nhanh chóng của các hạ tầng giải trí, hệ thống cáp treo và cơ sở lưu trú tạo áp lực lớn, làm suy giảm diện tích rừng và đe dọa trực tiếp đến tính đa dạng sinh học.
Đề tài nghiên cứu được thực hiện nhằm điều tra thành phần loài, kiểm kê các loài thực vật thân gỗ quý hiếm, phân tích cấu trúc không gian và đánh giá định lượng các chỉ số sinh thái tại khu vực Bà Nà thuộc địa phận xã Hòa Ninh, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng. Phạm vi khảo sát tập trung tại các sinh cảnh thảm thực vật ở độ cao dưới 1200m từ tháng 5/2015 đến tháng 12/2015. Kết quả nghiên cứu cung cấp hệ thống dữ liệu khoa học tin cậy, làm cơ sở thực tiễn vững chắc cho công tác quản lý, quy hoạch bảo tồn nguồn gen thực vật và định hướng phát triển du lịch sinh thái bền vững.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu vận dụng lý thuyết đa dạng sinh học theo định nghĩa của Công ước Đa dạng Sinh học (CBD 1992) và Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên (WWF), phân tích cấu trúc quần xã trên ba cấp độ: đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái, đồng thời đánh giá sự chuyển tiếp thành phần loài thông qua chỉ số đa dạng beta và gamma.
Cơ sở lý thuyết sinh thái học quần xã được xây dựng dựa trên mô hình ổ sinh thái (Ecological Niche) và mô hình phân tích trật tự ưu thế của Whittaker. Bốn khái niệm trung tâm được chuẩn hóa gồm:
- Chỉ số giá trị quan trọng (IVI): Đo lường vai trò và vị thế sinh thái của từng loài cây thân gỗ trong cấu trúc rừng.
- Độ phong phú và tần suất (tỷ lệ A/F): Xác định dạng phân bố không gian của các loài gồm phân bố liên tục (A/F < 0,025), ngẫu nhiên (0,025 đến 0,05) hoặc theo nhóm (A/F > 0,05).
- Chỉ số đa dạng loài Shannon-Wiener (H) và chỉ số ưu thế Simpson (Cd): Phản ánh độ phong phú và mức độ tập trung ưu thế sinh thái.
- Mô hình trung tính Caswell (V): Đánh giá mức độ xáo động của các yếu tố ngoại cảnh tác động lên quần xã thực vật.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu thu thập dữ liệu qua 3 đợt khảo sát thực địa chuyên sâu trong năm 2015: đợt 1 từ 29/04 đến 04/05, đợt 2 từ 15/06 đến 20/06, và đợt 3 từ 27/07 đến 01/08.
Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 14 ô tiêu chuẩn (OTC) cố định với diện tích 500 m2 mỗi ô (kích thước 50m x 10m), tổng diện tích điều tra đạt 7000 m2. Phương pháp chọn mẫu áp dụng kỹ thuật ngẫu nhiên phân tầng theo 3 đai độ cao sinh thái:
- Đai thấp (0 - 500m): Thiết lập 4 ô tiêu chuẩn (từ ô 1 đến ô 4).
- Đai trung bình (500 - 1000m): Thiết lập 8 ô tiêu chuẩn (từ ô 5 đến ô 12).
- Đai cao (1000 - 1200m): Thiết lập 2 ô tiêu chuẩn (ô 13 và ô 14).
Tại mỗi ô tiêu chuẩn 500 m2, kỹ thuật ô lồng 3 cấp được áp dụng: 5 ô phụ OA (10m x 10m = 100 m2) dùng để đo toàn bộ cây có đường kính ngang ngực D1.3 >= 10 cm; 5 ô phụ OB (5m x 5m = 25 m2) đo cây có chiều cao dưới 1,3m và D1.3 < 10 cm; ô phụ OC (2m x 2m = 4 m2) đếm số lượng cây tái sinh có chiều cao từ 0,3m đến 1,3m.
Phương pháp định danh hình thái được thẩm định bởi chuyên gia Phòng Tài nguyên Thực vật rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, đối chiếu danh lục theo hệ thống phân loại Brummitt (1992) và Sách Đỏ Việt Nam (1996). Dữ liệu sinh thái định lượng được xử lý qua bảng tính Microsoft Excel và phần mềm chuyên dụng PRIMER V để phân tích cụm phân loại (Cluster analysis), đảm bảo tính khách quan và độ chính xác sinh thái học.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Khảo sát thực địa đã ghi nhận tổng cộng 110 loài thực vật thân gỗ thuộc 45 họ thuộc 2 ngành thực vật bậc cao có mạch tại khu du lịch Bà Nà:
- Ngành Hạt kín (Angiospermatophyta) chiếm ưu thế tuyệt đối với 106 loài (đạt tỷ lệ 96,36%) phân bố trong 44 họ thực vật khác nhau.
- Ngành Hạt trần (Gymnospermatophyta) có quy mô khiêm tốn hơn với 4 loài (chiếm tỷ lệ 3,64%) thuộc 1 họ duy nhất là họ Kim giao (Podocarpaceae).
Nghiên cứu phát hiện 7 loài thực vật thân gỗ quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng được ghi danh trong Sách Đỏ Việt Nam, gồm có:
- Trầm hương (Aquilaria crassna) - cấp Cực kỳ nguy cấp (E).
- Gù hương (Cinnamomum balansae) - cấp Nguy cấp (K).
- Kiền kiền (Hopea pierrei) - cấp Nguy cấp (K).
- Xoay (Dialium cochinchinensis) - cấp Nguy cấp (K).
- Gụ lau (Sindora tonkinensis) - cấp Sẽ nguy cấp (V).
- Kim giao (Dacrydium elatum) - cấp Sẽ nguy cấp (V).
- Đào chuông (Enkianthus quinqueflorus) - cấp Hiếm (R).
Về giá trị sử dụng tài nguyên, 100% số loài được phân loại thành 6 nhóm công dụng chính: nhóm cho gỗ (LGO) chiếm tỷ lệ cao nhất với hơn 70% tổng số loài; nhóm cây làm thuốc (THU) chiếm khoảng 30%; các nhóm còn lại gồm cây cảnh quan (CAN), cây cho tinh dầu (CTD), cây ăn quả (ANQ) và cây cho tanin nhuộm (TAN).
Thành phần loài thực vật thân gỗ tại Bà Nà theo ngành:
Thảo luận kết quả
Sự phân bố phong phú của các loài cây thân gỗ chịu ảnh hưởng trực tiếp từ điều kiện vi khí hậu nhiệt đới gió mùa đặc thù của đỉnh Bà Nà với lượng mưa trung bình năm đạt tới 5185 mm và 189 ngày mưa. Nền nhiệt độ dao động ôn hòa từ 14°C đến 21°C tạo môi trường thuận lợi cho sự cộng sinh và phát triển của các loài thực vật nhiệt đới và á nhiệt đới.
So sánh với kết quả nghiên cứu của Đinh Thị Phương Anh công bố năm 2005 (ghi nhận 311 loài trên toàn bộ Khu bảo tồn thiên nhiên Bà Nà - Núi Chúa), số lượng 110 loài ghi nhận trong nghiên cứu này phản ánh mức độ tập trung loài cao trong phạm vi không gian khảo sát dưới 1200m tại phân khu du lịch. Sự khác biệt về số lượng loài bắt nguồn từ phạm vi điều tra thu hẹp và tác động chia cắt sinh cảnh do 169,48 ha đất xây dựng công trình du lịch tạo ra.
Trên biểu đồ đường cong đa dạng ưu thế (D-D curve), thảm thực vật thân gỗ tại các ô tiêu chuẩn thể hiện dạng phân bố Logarit bình thường (log-normal distribution series). Điều này chứng minh rằng thảm thực vật tự nhiên chưa bị thống trị hoàn toàn bởi một vài loài đơn lẻ mà có sự chia sẻ không gian dinh dưỡng và cạnh tranh lành mạnh giữa các loài bản địa. Đồ thị phân tích cụm loài (Cluster) ở các mức tương đồng 27%, 40% và 80% trên phần mềm PRIMER V thể hiện rõ tính gắn kết quần xã cao ở đai độ cao từ 500m đến 1000m. Các chỉ số biến động Caswell (V) nằm trong giới hạn an toàn từ -2 đến +2, xác nhận thảm thực vật vẫn giữ được tính tự cân bằng tương đối nhưng đang đứng trước ngưỡng nhạy cảm cần được bảo vệ khẩn cấp.
Đề xuất và khuyến nghị
Nhằm bảo tồn tính đa dạng sinh học của thực vật thân gỗ song hành với phát triển kinh tế du lịch, bốn giải pháp trọng tâm được đề xuất:
- Thiết lập vùng đệm bảo tồn nội vi (In-situ): Thực hiện ranh giới bảo vệ nghiêm ngặt cho 739,37 ha diện tích rừng tự nhiên hiện hữu, gắn mã định vị tọa độ GPS cho 100% các cá thể cây gỗ quý hiếm như Trầm hương, Gù hương và Kiền kiền. Nhiệm vụ này cần được Ban quản lý Hạt kiểm lâm Bà Nà - Núi Chúa hoàn thành trong giai đoạn 2016 - 2018.
- Xây dựng trung tâm nhân giống ngoại vi (Ex-situ): Triển khai vườn ươm thực vật bản địa quy mô 2 ha nhằm nhân giống phục hồi ít nhất 15 loài cây gỗ quý hiếm và cây cảnh quan bản địa như Đào chuông, phấn đấu cung cấp 50.000 cây giống đạt chuẩn trước năm 2020. Cơ quan chủ trì thực hiện là Sở Khoa học và Công nghệ phối hợp cùng đơn vị quản lý khu du lịch.
- Kiểm soát giới hạn mật độ xây dựng: Giữ tỷ lệ chuyển đổi đất rừng phục vụ công trình du lịch dưới ngưỡng 20% tổng diện tích quy hoạch (tối đa không quá 180 ha), thiết lập các hành lang sinh thái xanh liên tục dọc theo các tuyến cáp treo từ chân núi lên đỉnh núi trong lộ trình 2016 - 2022 do Ủy ban nhân dân huyện Hòa Vang và Sở Xây dựng giám sát.
- Thiết lập hệ thống quan trắc định kỳ: Định kỳ 12 tháng một lần tiến hành đo đạc lại chỉ số Shannon-Wiener (H) và chỉ số Caswell (V) trên 14 ô tiêu chuẩn cố định để đánh giá độ xáo động sinh thái, giao cho Chi cục Kiểm lâm thành phố Đà Nẵng phối hợp cùng các trường đại học thực hiện liên tục hàng năm.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Nội dung và bộ dữ liệu của luận văn mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng:
- Cơ quan quản lý nhà nước và lực lượng kiểm lâm: Cung cấp bản đồ tọa độ 14 ô tiêu chuẩn và danh mục 110 loài thực vật thân gỗ, hỗ trợ trực tiếp cho Chi cục Kiểm lâm Đà Nẵng và Ban quản lý rừng đặc dụng trong công tác tuần tra, giám sát biến động tài nguyên rừng và thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM).
- Doanh nghiệp phát triển du lịch sinh thái: Cung cấp danh mục các loài cây bản địa có giá trị thẩm mỹ cao như Đào chuông, Chò nâu, giúp các nhà đầu tư hạ tầng quy hoạch cảnh quan xanh bền vững mà không làm xâm lấn các hệ sinh thái nguyên sinh.
- Giảng viên, nhà nghiên cứu và học viên ngành Lâm nghiệp - Môi trường: Cung cấp tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp điều tra ô lồng 3 cấp (OA, OB, OC) và quy trình xử lý thống kê đa biến bằng phần mềm chuyên ngành PRIMER V.
- Các tổ chức phi chính phủ và quỹ bảo tồn thiên nhiên: Khai thác số liệu về 7 loài thực vật nguy cấp trong Sách Đỏ Việt Nam để xây dựng hồ sơ tài trợ dự án bảo tồn nguồn gen quý hiếm tại khu vực Trung Trường Sơn.
Câu hỏi thường gặp
Hệ thực vật thân gỗ tại khu du lịch Bà Nà gồm bao nhiêu loài và thuộc những ngành nào?
Nghiên cứu đã ghi nhận 110 loài thực vật thân gỗ thuộc 45 họ, phân bố trong 2 ngành thực vật bậc cao có mạch. Ngành Hạt kín chiếm ưu thế tuyệt đối với 106 loài (tỷ lệ 96,36%) thuộc 44 họ. Ngành Hạt trần chỉ có 4 loài (tỷ lệ 3,64%) thuộc duy nhất 1 họ Kim giao (Podocarpaceae).
Luận văn đã ghi nhận những loài thực vật thân gỗ nguy cấp nào trong Sách Đỏ?
Nghiên cứu xác định được 7 loài cây gỗ quý hiếm trong Sách Đỏ Việt Nam (1996), bao gồm Trầm hương (Aquilaria crassna - cấp E), Gù hương (Cinnamomum balansae - cấp K), Kiền kiền (Hopea pierrei - cấp K), Xoay (Dialium cochinchinensis - cấp K), Gụ lau (Sindora tonkinensis - cấp V), Kim giao (Dacrydium elatum - cấp V) và Đào chuông (Enkianthus quinqueflorus - cấp R).
Phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn thực địa được tiến hành với quy mô như thế nào?
Tác giả đã thiết lập 14 ô tiêu chuẩn diện tích 500 m2 mỗi ô, chia theo 3 đai cao sinh thái: 4 ô ở đai 0 - 500m, 8 ô ở đai 500 - 1000m và 2 ô ở đai 1000 - 1200m. Trong mỗi ô lớn bố trí 5 ô lồng OA (100 m2), 5 ô OB (25 m2) và các ô OC (4 m2) để đo đếm đa tầng từ cây gỗ lớn đến cây tái sinh.
Hoạt động xây dựng hạ tầng du lịch tác động ra sao đến thảm thực vật thân gỗ?
Khu du lịch Bà Nà chiếm 169,48 ha đất xây dựng trên tổng số 908 ha quy hoạch. Việc san lấp mặt bằng, xây dựng sân golf, khu vui chơi và tuyến cáp treo gây phân mảnh sinh cảnh, làm giảm số lượng cá thể của các loài cây gỗ lớn và cản trở quá trình tái sinh tự nhiên ở các sườn dốc trên 25 độ.
Chỉ số Caswell và đường cong đa dạng ưu thế D-D mang ý nghĩa gì trong nghiên cứu?
Đường cong D-D dạng Logarit bình thường chứng minh các loài cây thân gỗ đang chia sẻ nguồn tài nguyên một cách tương đối đồng đều. Chỉ số Caswell (V) nằm trong khoảng từ -2 đến +2 cho thấy quần xã thực vật tại đây vẫn duy trì tính ổn định sinh thái tự nhiên, chưa bị xáo động nghiêm trọng.
Kết luận
- Hệ thực vật thân gỗ tại khu du lịch Bà Nà ở độ cao dưới 1200m gồm 110 loài thuộc 45 họ, trong đó ngành Hạt kín chiếm ưu thế vượt trội với 96,36% tổng số loài.
- Phát hiện và định vị 7 loài thực vật thân gỗ quý hiếm có tên trong Sách Đỏ Việt Nam, trong đó Trầm hương thuộc cấp Cực kỳ nguy cấp (E).
- Thiết lập thành công hệ thống 14 ô tiêu chuẩn với cấu trúc ô lồng 3 cấp, làm sáng tỏ trật tự ưu thế và động thái tái sinh của thảm thực vật theo 3 đai độ cao sinh thái.
- Phân tích định lượng sinh thái chứng minh thảm thực vật có cấu trúc Logarit bình thường ổn định, chịu tác động tương hỗ mạnh mẽ từ nền lượng mưa 5185 mm/năm.
- Xây dựng hoàn chỉnh 4 nhóm giải pháp kỹ thuật kết hợp giữa bảo tồn nội vi cho 739,37 ha rừng và bảo tồn ngoại vi đến năm 2022.
Luận văn đã đóng góp nguồn dữ liệu định lượng sinh thái ban đầu có giá trị thực tiễn cao, phản ánh trực diện mối tương quan giữa bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển du lịch tại thành phố Đà Nẵng. Trong giai đoạn tiếp theo, các chương trình nghiên cứu cần mở rộng phạm vi khảo sát lên đai cao trên 1200m và tích hợp công nghệ viễn thám GIS trong giám sát diễn biến rừng. Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp cần bắt tay triển khai ngay các giải pháp khoanh nuôi, bảo tồn nguồn gen bản địa quý hiếm nhằm giữ gìn hệ sinh thái rừng Bà Nà trường tồn cho tương lai.