Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam được công nhận là một trong những trung tâm đa dạng sinh học quan trọng của thế giới, sở hữu khoảng 29 loài cây lá kim thuộc 19 chi và 5 họ thực vật hạt trần. Nằm trong vùng sinh thái rừng mưa nhiệt đới gió mùa của dải Trường Sơn, Khu bảo tồn thiên nhiên Bà Nà - Núi Chúa tại thành phố Đà Nẵng có tổng diện tích rừng đặc dụng lên tới 26.700 ha và lưu giữ 795 loài thực vật bậc cao có mạch. Mặc dù vậy, các loài thực vật thân gỗ thuộc họ Kim giao (Podocarpaceae) tại đây đang phải đối mặt với nguy cơ suy giảm nghiêm trọng do biến đổi khí hậu, sinh cảnh bị chia cắt và áp lực từ hoạt động nhân sinh.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn là giải quyết khoảng trống dữ liệu khoa học về quần thể cây hạt trần quý hiếm tại khu vực miền Trung. Mục tiêu tổng quát của đề tài nhằm xác định thành phần loài, đặc điểm sinh vật thái học, quy luật phân bố không gian và giá trị bảo tồn của họ Kim giao tại lâm phận Bà Nà - Núi Chúa. Nghiên cứu được triển khai toàn diện trong phạm vi không gian từ độ cao 400 m đến đỉnh núi cao 1.489 m so với mực nước biển, thực hiện trong khung thời gian từ tháng 7 năm 2019 đến tháng 4 năm 2020.

Về mặt ý nghĩa thực tiễn, công trình cung cấp cơ sở dữ liệu số hóa và các chỉ số định lượng then chốt về 4 loài cây lá kim nguy cấp, bổ sung 1 loài mới ghi nhận cho khu bảo tồn và hỗ trợ trực tiếp cho công tác khoanh vùng bảo vệ nghiêm ngặt 17.126 ha rừng giàu nguyên sinh tại Đà Nẵng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết đa dạng sinh học ba cấp độ của Edward O. Wilson (1988) và Công ước Đa dạng sinh học năm 1992, bao gồm đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái. Đồng thời, đề tài áp dụng mô hình phân tầng thực vật theo đai cao và quan điểm thảm thực vật rừng nhiệt đới của Thái Văn Trừng (1978).

Các khái niệm cốt lõi được chuẩn hóa trong nghiên cứu gồm:

  • Ổ sinh thái: Không gian sinh thái xác định bởi các nhân tố giới hạn nhiệt độ, độ ẩm và thổ nhưỡng mà quần thể có thể duy trì sự sống bền vững.
  • Họ Kim giao (Podocarpaceae): Nhóm thực vật hạt trần cổ xưa trên thế giới gồm khoảng 18 đến 19 chi với 170 đến 200 loài, phân bố chủ yếu ở bán cầu Nam và các vùng á nhiệt đới núi cao.
  • Phân bố không gian: Quy luật sắp xếp vị trí cá thể theo độ cao tuyệt đối, sườn dốc và vi khí hậu.
  • Tính tương đồng quần xã: Mức độ tương quan về cấu trúc thành phần loài giữa các khu bảo tồn thiên nhiên khác nhau.

Theo ước tính quốc tế, hiện có trên 200 loài cây lá kim bị đe dọa tuyệt chủng trên phạm vi toàn cầu, chiếm khoảng 34% tổng số loài hạt trần được ghi nhận.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập trực tiếp qua điều tra thực địa trên 15 tuyến khảo sát chính và mạng lưới tuyến phụ hình xương cá với tổng chiều dài hành trình vượt trên 115 km. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ 305 cá thể cây thuộc họ Kim giao có đường kính ngang ngực từ 6 cm trở lên được phát hiện.

Phương pháp chọn mẫu theo tuyến xương cá kết hợp lập ô đo đếm được lựa chọn vì địa hình vùng lõi Bà Nà có độ dốc trung bình 20 đến 25 độ, nhiều khu vực vách đá hiểm trở trên 45 độ. Phương pháp này đảm bảo khả năng tiếp cận tối đa các sinh cảnh đỉnh dông và sườn dốc phân tầng từ 400 m đến 1.489 m.

Kỹ thuật đo đếm lâm học sử dụng thước kẹp kính đo đường kính thân, thước đo cao chuyên dụng Blumleiss đo chiều cao vút ngọn và chiều cao dưới cành, kết hợp thiết bị định vị vệ tinh GPS đa kênh để chốt tọa độ từng cây. Dữ liệu ngoại nghiệp được phân tích bằng phần mềm MapInfo 15.0 nhằm biên tập bản đồ số hóa không gian phân bố. Chỉ số tương đồng Sorensen được ứng dụng để lượng hóa mức độ giống nhau về thành phần loài giữa Bà Nà - Núi Chúa và 6 khu bảo tồn trọng điểm khác tại Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả điều tra thực địa trên toàn bộ 15 tuyến khảo sát đã mang lại những phát hiện quan trọng:

Thứ nhất, khu bảo tồn ghi nhận sự hiện diện của 4 loài thuộc 4 chi khác nhau trong họ Kim giao, chiếm 100% số chi và 57,14% tổng số loài họ Kim giao hiện có tại Việt Nam. Đề tài đã phát hiện bổ sung chính thức loài Thông nàng (Dacrycarpus imbricatus) cho danh lục khu bảo tồn, một loài chưa từng được ghi nhận trong báo cáo khoa học năm 2005.

Thứ hai, trong tổng số 305 cá thể được kiểm kê, loài Thông nàng chiếm tỷ lệ ưu thế cao nhất với 133 cây (tương đương 43,61%), tiếp theo là loài Thông chàng (Dacrydium elatum) với 84 cây (chiếm 27,54%), Kim giao (Nageia fleuryi) với 59 cây (chiếm 19,34%) và Thông tre lá dài (Podocarpus neriifolius) có số lượng thấp nhất với 29 cây (chiếm 9,51%).

Thứ ba, sự phân bố cá thể tập trung cao độ tại Tuyến 8 (khu vực An Lợi lên đỉnh Bà Nà) và Tuyến 9 (từ thác Tóc Tiên đến đập Gia Long). Riêng Tuyến 9 ghi nhận đầy đủ cả 4 loài với 37 cây Kim giao và 23 cây Thông tre lá dài.

Thứ tư, phân tích tương đồng quần xã cho thấy hệ thực vật họ Kim giao tại Bà Nà có tính tương đồng tuyệt đối với Vườn quốc gia Bidoup - Núi Bà với chỉ số Sorensen đạt 1,00; tương đồng rất cao với Tây Yên Tử (0,89) và Hoàng Liên (0,86).

Thảo luận kết quả

Quy luật phân bố của họ Kim giao tại khu vực chịu sự kiểm soát chặt chẽ của đai độ cao và ngưỡng nhiệt độ. Cây Kim giao và Thông tre lá dài thể hiện tính chuyên hóa sinh cảnh hẹp khi chỉ xuất hiện ở độ cao từ 800 m đến trên 1.200 m, nơi có nhiệt độ trung bình năm mát mẻ từ 21,1°C đến 24,1°C. Ngược lại, Thông nàng phân bố rộng từ 400 m nhưng có xu hướng giảm dần mật độ khi lên cao, với 97 cá thể tập trung ở đai dưới 800 m.

Các mối quan hệ sinh thái phức tạp này được trực quan hóa rõ nét qua hệ thống biểu đồ cột phân tầng số lượng cây theo 5 dải độ cao, biểu đồ đường thể hiện biên độ dao động nhiệt độ tối cao và tối thấp từng mùa, cùng 4 bản đồ chuyên đề MapInfo minh họa tọa độ không gian chính xác của từng loài.

Nguyên nhân chính khiến các loài họ Kim giao khó phát triển mở rộng là do đặc tính sinh sản nón đơn tính khác gốc, khả năng nảy mầm hạt trong tán rừng rậm thấp và áp lực từ 9 thôn bản tiếp giáp vùng đệm cùng hoạt động phát triển hạ tầng du lịch.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các bằng chứng khoa học thu thập được, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm bảo tồn bền vững nguồn gen họ Kim giao:

Thứ nhất, thiết lập ranh giới khoanh vùng bảo vệ nghiêm ngặt và tăng cường tuần tra rừng. Ban Quản lý rừng đặc dụng Bà Nà - Núi Chúa phối hợp với Hạt Kiểm lâm Hòa Vang triển khai 15 điểm giám sát cố định tại các tiểu khu 31 và 37, đặt mục tiêu giảm 100% tình trạng khai thác trộm gỗ và lâm sản ngoài gỗ trong giai đoạn 2021 - 2025.

Thứ hai, triển khai chương trình nhân giống bảo tồn ngoại vi (Ex-situ). Trung tâm Cứu hộ sinh vật tiến hành thu hái hạt giống và kỹ thuật giâm hom cho hai loài có số lượng cá thể hạn chế là Kim giao và Thông tre lá dài, phấn đấu gieo ươm thành công 5.000 cây giống đạt tỷ lệ sống trên 75% trong giai đoạn 2021 - 2023 để phục hồi rừng nghèo kiệt.

Thứ ba, cải thiện sinh kế bền vững cho cộng đồng dân tộc thiểu số vùng đệm. Ủy ban nhân dân huyện Hòa Vang và các cơ quan lâm nghiệp cần tạo việc làm từ hoạt động nhận khoán bảo vệ rừng cho 3.811 hộ dân với 14.153 nhân khẩu, hướng tới nâng cao thu nhập bình quân thêm 20% vào năm 2025 nhằm giảm áp lực xâm hại tài nguyên.

Thứ tư, kiểm soát tác động môi trường từ hoạt động du lịch và nâng cao nhận thức cộng đồng. Ban quản lý cần thiết lập hành lang cách ly tối thiểu 500 m quanh các quần thể hạt trần cổ thụ đối với các công trình cáp treo và dịch vụ, đồng thời tổ chức tuyên truyền giáo dục môi trường cho 100% học sinh tại các xã Hòa Phú, Hòa Ninh và Hòa Bắc từ năm 2021.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn và học thuật sâu sắc cho 4 nhóm đối tượng chính:

  1. Nhà nghiên cứu sinh thái học và thực vật học: Cung cấp tập dữ liệu gốc hoàn chỉnh về hình thái giải phẫu lá, đặc điểm quả nón, cấu trúc tái sinh và bảng chỉ số tương đồng Sorensen phục vụ các đề tài phân loại thực vật hạt trần tại Đông Dương.

  2. Cán bộ quản lý vườn quốc gia và khu bảo tồn: Cung cấp quy trình mẫu về việc ứng dụng bản đồ số MapInfo 15.0 kết hợp định vị GPS trong điều tra ngoại nghiệp tuyến xương cá, giúp nâng cao hiệu quả giám sát đa dạng sinh học thực địa.

  3. Cơ quan quản lý nhà nước và lực lượng kiểm lâm: Cung cấp luận cứ khoa học chuẩn xác để xây dựng quy hoạch phân khu chức năng, phân bổ ngân sách bảo tồn loài ưu tiên theo quy định lâm nghiệp hiện hành.

  4. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Quản lý tài nguyên rừng: Đóng vai trò là tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp nghiên cứu sinh học bảo tồn, xử lý số liệu định lượng và xây dựng báo cáo chuyên ngành lâm học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao các loài họ Kim giao tại Bà Nà - Núi Chúa lại có giá trị bảo tồn mang tầm quốc tế? Tất cả 4 loài thực vật họ Kim giao ghi nhận tại đây gồm Kim giao, Thông chàng, Thông nàng và Thông tre lá dài đều được xếp hạng nguy cấp trong Danh lục Đỏ IUCN năm 2020. Mặc dù diện tích khu bảo tồn chỉ chiếm một phần nhỏ, nơi đây bảo tồn trọn vẹn 100% số chi của họ Kim giao tại Việt Nam.

  2. Phát hiện mới mang tính đột phá của luận văn so với các nghiên cứu trước đây là gì? Luận văn đã điều tra và bổ sung chính thức loài Thông nàng (Dacrycarpus imbricatus) với 133 cá thể sinh trưởng ngoài tự nhiên vào danh lục thực vật khu bảo tồn, khắc phục thiếu sót của các đợt khảo sát vào năm 2005 do chưa tiếp cận được sinh cảnh đai cao hiểm trở.

  3. Yếu tố sinh thái nào đóng vai trò quyết định đến sự phân bố của loài Kim giao và Thông tre lá dài? Đai độ cao trên 800 m và nền nhiệt độ trung bình mát mẻ từ 21,1°C đến 24,1°C là hai yếu tố giới hạn sinh thái cốt lõi. Địa hình sườn dốc và đỉnh dông có tầng đất feralite thoát nước tốt tạo môi trường sống tối ưu cho các loài cây lá kim này.

  4. Khả năng tái sinh tự nhiên của các loài họ Kim giao trong lâm phận diễn ra như thế nào? Khả năng tái sinh tự nhiên nhìn chung còn nhiều hạn chế. Mặc dù cây con xuất hiện rải rác dưới tán cây mẹ với chiều cao 20 đến 30 cm, tỷ lệ cây con triển vọng phát triển thành cây gỗ lớn rất thấp do đặc tính nón đơn tính khác gốc và sự cạnh tranh ánh sáng gay gắt.

  5. Bản đồ phân bố các loài trong luận văn được xây dựng bằng công nghệ nào? Tác giả đã kết hợp công nghệ định vị vệ tinh GPS để lấy tọa độ thực địa trên 15 tuyến điều tra và chuyển nạp cơ sở dữ liệu không gian vào phần mềm MapInfo 15.0, giúp mô hình hóa trực quan và chính xác 4 bản đồ phân bố đơn loài.

Kết luận

  • Xác lập danh lục chuẩn xác gồm 4 loài thuộc 4 chi họ Kim giao, chiếm 57,14% tổng số loài của họ này trên toàn lãnh thổ Việt Nam.
  • Ghi nhận và bổ sung thành công loài Thông nàng với mật độ phong phú nhất đạt 133 cá thể qua 15 tuyến điều tra thực địa.
  • Làm rõ quy luật phân tầng không gian trong phạm vi độ cao từ 400 m đến 1.300 m và biên độ nhiệt độ sinh thái từ 21,1°C đến 25,9°C.
  • Ứng dụng thành công hệ thống MapInfo 15.0 để xây dựng bộ bản đồ phân bố số hóa có độ chính xác cao cho từng loài nguy cấp.
  • Đề xuất hoàn chỉnh hệ thống 4 nhóm giải pháp bảo tồn đồng bộ kết hợp giám sát lâm nghiệp, nhân giống ngoại vi và phát triển sinh kế cộng đồng.

Công trình đóng góp luận cứ khoa học vững chắc phục vụ công tác bảo tồn nguồn gen thực vật hạt trần quý hiếm tại khu vực miền Trung. Trong giai đoạn 2021 - 2025, các cơ quan chuyên môn cần tiếp tục triển khai các mô hình vườn ươm nhân giống và quan trắc diễn biến vi khí hậu tự nhiên. Hãy cùng chung tay thúc đẩy các chương trình nghiên cứu khoa học và hành động bảo vệ rừng đặc dụng Bà Nà - Núi Chúa nhằm gìn giữ vẹn nguyên di sản thiên nhiên vô giá cho các thế hệ tương lai.