Tổng quan nghiên cứu

Hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi tại vùng Tây Bắc đóng vai trò xung yếu trong việc phòng hộ đầu nguồn, điều hòa khí hậu và bảo tồn nguồn gen thực vật quý hiếm. Tại tỉnh Điện Biên, tổng diện tích rừng tự nhiên có loài Nghiến (Burretiodendron hsienmu) phân bố tập trung ghi nhận khoảng 13.189 ha, tập trung chủ yếu tại huyện Tủa Chùa với 9.189 ha và huyện Tuần Giáo với 4.000 ha. Loài Nghiến thuộc họ Đay (Tiliaceae), là cây gỗ lớn đặc hữu có giá trị kinh tế và sinh thái đặc biệt quan trọng, được xếp vào Danh lục Đỏ cây cỏ Việt Nam ở cấp độ sẽ nguy cấp (nhóm V) và thuộc nhóm IIA theo Nghị định số 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm.

Thực trạng khai thác gỗ bất hợp pháp diễn biến phức tạp trong nhiều năm do nhu cầu thương mại cao đối với sản phẩm gỗ khối, thớt nghiến có giá từ 250.000 đến 500.000 đồng/chiếc và các khối u bướu ngọc nghiến có giá trị lên tới hàng trăm triệu đồng. Việc bóc tách cá thể liên tục nhưng thiếu các giải pháp lâm sinh phục hồi đã khiến cấu trúc lâm phần bị phá vỡ, mật độ cá thể thành thục sụt giảm nghiêm trọng. Đề tài luận văn thạc sĩ lâm học của học viên Phạm Văn Khiên, dưới sự hướng dẫn khoa học của Giáo sư Vũ Tiến Hinh tại Trường Đại học Lâm nghiệp (2020), được thực hiện nhằm giải quyết cấp thiết bài toán bảo tồn nguồn tài nguyên này.

Mục tiêu cốt lõi của công trình là giải mã các quy luật cấu trúc tầng cây cao, đánh giá thực trạng tầng cây tái sinh tại xã Xá Nhè, huyện Tủa Chùa trong giai đoạn 2019 - 2020. Nghiên cứu cung cấp luận cứ khoa học để khôi phục trữ lượng lâm phần từ mức 47 - 88 m³/ha ở các trạng thái suy thoái lên ngưỡng ổn định 156 - 253 m³/ha, hỗ trợ nâng tỷ lệ che phủ rừng toàn huyện vượt mức 37,5% và bảo tồn bền vững loài cây bản địa quý giá này.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết cấu trúc lâm phần và động lực học thảm thực vật rừng nhiệt đới của các nhà khoa học lâm nghiệp tiêu biểu như Giáo sư Thái Văn Trừng (1978) và Giáo sư Vũ Tiến Hinh (1991). Theo quan điểm sinh thái học, cấu trúc rừng phản ánh mối quan hệ biện chứng giữa các loài thực vật với nhau và giữa thực vật với sinh cảnh sống trên núi đá vôi. Luận văn kế thừa mô hình phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D) dạng giảm liên tục hoặc dạng phân bố Weibull, Meyer của các nghiên cứu lâm học kinh điển, kết hợp hệ số tổ thành và chỉ số ưu thế sinh thái (M%) để xác định vị trí tầng tán của loài mục đích.

Các khái niệm chuyên ngành nền tảng được chuẩn hóa bao gồm: cấu trúc tầng cây cao (những cá thể có đường kính ngang ngực từ 6 cm trở lên), cấu trúc tầng cây tái sinh (các cá thể hạt hoặc chồi có khả năng thay thế tầng cây mẹ), mật độ cây triển vọng (cá thể sinh trưởng tốt, không sâu bệnh, có tiềm năng gia nhập tầng tán), độ tàn che tán rừng và chỉ số giá trị quan trọng (IV%). Nghiên cứu tiếp thu các kết quả sinh học thực vật của các chuyên gia quốc tế như Wang Xianpu (1986), khẳng định Nghiến là loài cây ưa canxi, phát triển ưu thế trên nền đá vôi tinh khiết ở độ cao từ 800 m đến 1.000 m so với mực nước biển.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua điều tra thực địa 6 ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình với diện tích 2.000 m² mỗi ô (kích thước 40 m x 50 m), tổng dung lượng mẫu đạt 1,2 ha. Các ô được bố trí đại diện cho 3 mức độ tác động lâm sinh: tác động mạnh (OTC 1, 2), tác động vừa (OTC 3, 4) và tác động nhẹ (OTC 5, 6). Phương pháp chọn mẫu điển hình vạt được ưu tiên lựa chọn do địa hình núi đá vôi chia cắt hiểm trở, độ dốc lớn, giúp phản ánh sát thực cấu trúc phân tầng theo từng trạng thái can thiệp của con người. Trên mỗi OTC, toàn bộ cây gỗ có đường kính ngang ngực từ 6 cm trở lên được đo đếm đường kính bằng thước dây và chiều cao vút ngọn bằng thước đo cao Blumeleiss.

Tầng tái sinh được điều tra thông qua 30 ô dạng bản (ODB) có diện tích 25 m² (5 m x 5 m), bố trí tại 4 góc và tâm của mỗi OTC (tổng diện tích 750 m²). Các cá thể tái sinh được phân loại theo 3 cấp chất lượng (tốt, trung bình, xấu) và nguồn gốc xuất hiện (hạt hoặc chồi). Độ tàn che xác định bằng phương pháp 100 điểm đo quang học trên lưới ô vuông. Dữ liệu thứ cấp kế thừa từ Niên giám thống kê huyện Tủa Chùa và báo cáo diễn biến rừng giai đoạn 2014 - 2019. Toàn bộ số liệu thực nghiệm được tính toán và xử lý thống kê sinh học trên phần mềm chuyên dụng SPSS 24.0 và Microsoft Excel, tra cứu thể tích cây đứng theo biểu thể tích chuẩn quốc gia của Viện Điều tra và Quy hoạch rừng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, mức độ tác động của con người tỷ lệ nghịch rõ rệt với các chỉ số sinh trưởng lâm phần. Đường kính bình quân của lâm phần biến động từ 21,6 cm ở khu vực tác động mạnh lên 41,7 cm ở khu vực tác động nhẹ. Tương tự, chiều cao bình quân tăng từ 12,6 m lên 20,4 m. Tổng tiết diện ngang thân cây tăng dần từ mức 5,9 - 7,3 m²/ha (tác động mạnh) lên 9,9 - 13,6 m²/ha (tác động vừa) và đạt 14,3 - 17,6 m²/ha (tác động nhẹ). Trữ lượng lâm phần có sự cách biệt lớn: trạng thái tác động mạnh chỉ đạt 47 - 88 m³/ha, trong khi trạng thái tác động nhẹ đạt tới 156 - 253 m³/ha, chênh lệch hơn 3 lần.

Thứ hai, loài Nghiến thể hiện ưu thế vượt trội tuyệt đối về sinh khối dù mật độ cá thể không chiếm đa số. Tỷ lệ số cây (N%) của Nghiến chỉ chiếm từ 20% đến 55% tổng số cây trong lâm phần (bình quân 37,5% ở rừng tác động mạnh; 35% ở rừng tác động vừa; 22,5% ở rừng tác động nhẹ). Tuy nhiên, tỷ lệ tổng tiết diện ngang (G%) của Nghiến chiếm tới 48% - 81% và tỷ lệ trữ lượng (M%) chiếm từ 48,7% đến 88,5% toàn lâm phần (bình quân đạt 82,7% ở trạng thái rừng ít tác động).

Thứ ba, quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D) của loài Nghiến và chung cho các loài bị biến dạng hoàn toàn, không tuân theo các hàm phân bố lý thuyết chuẩn như Weibull hay Meyer. Đường phân bố thực nghiệm xuất hiện nhiều đỉnh răng cưa đứt đoạn, thiếu hụt nghiêm trọng các cấp kính trung bình từ 30 cm đến 50 cm.

Thứ tư, mật độ cây tái sinh tự nhiên dao động mạnh và phân bố không đều, chủ yếu tập trung dạng cụm tại các khoảng trống tán rừng có độ tàn che từ 0,46 đến 0,65. Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng nguồn gốc từ hạt đạt chất lượng tốt chiếm tỷ lệ dưới 35%, cho thấy áp lực tái sinh phục hồi tự nhiên gặp nhiều hạn chế.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến sự đứt gãy cấu trúc N/D là hoạt động khai thác chọn tỉa trái phép kéo dài. Người dân địa phương tập trung cưa hạ các cây có đường kính thương phẩm từ 30 cm đến 60 cm để xẻ thớt hoặc đẽo tiện đồ gia dụng, để lại lâm phần gồm các cây con mới phục hồi hoặc một vài cây đại thụ già cỗi khó khai thác trên vách đá. Tình trạng này hoàn toàn trùng khớp với các công bố của tác giả Bùi Thị Tiền (2013) và Phàng Thị Thơm (2009) tại khu vực Thuận Châu (Sơn La), khi kích thước đường kính trung bình của cây Nghiến bị kéo giảm xuống chỉ còn khoảng 23 cm.

Để trực quan hóa các kết quả này, số liệu lâm phần được tổng hợp qua bảng phân tích đa nhân tố (mật độ, đường kính, chiều cao, tiết diện ngang, trữ lượng) đối sánh theo 3 cấp độ tác động, kết hợp đồ thị đường cong tần số N/D thực nghiệm. Đồ thị cho thấy rõ sự thụt giảm số lượng cây ở các cấp kính lớn, phản ánh trực quan sự suy thoái cấu trúc tầng tán. Việc tỷ lệ M% của loài Nghiến tăng vọt so với N% khẳng định đây là loài cây tiên phong giữ vai trò trụ cột sinh thái trên vách đá karst. Mất đi lớp cây Nghiến tầng ưu thế sẽ làm mất đi khả năng giữ ẩm của lớp thảm mục dày 15 cm vốn chứa từ 5% đến 23,02% chất hữu cơ, dẫn đến xói mòn và sa mạc hóa đá vôi cục bộ.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, thực hiện khoanh vùng bảo vệ nghiêm ngặt và số hóa dữ liệu quản lý 100% diện tích 9.189 ha rừng tự nhiên có loài Nghiến tại huyện Tủa Chùa. Chi cục Kiểm lâm tỉnh Điện Biên cùng Ban Quản lý rừng phòng hộ cần tiến hành gắn mã định danh GPS cho toàn bộ các cá thể Nghiến có đường kính trên 40 cm, đặt mục tiêu kéo giảm 95% số vụ vi phạm lâm luật trong giai đoạn 2021 - 2025.

Thứ hai, áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp làm giàu rừng. Tại các diện tích rừng bị tác động mạnh có trữ lượng dưới 88 m³/ha, triển khai dọn dẹp dây leo bụi rậm, xới đất cục bộ quanh gốc cây mẹ vào mùa quả rụng và trồng bổ sung từ 300 đến 500 cây Nghiến giống bản địa/ha. Phấn đấu đến năm 2025 nâng độ tàn che lâm phần đạt từ 0,6 đến 0,7 và mật độ cây tái sinh triển vọng đạt trên 2.000 cây/ha.

Thứ ba, hoàn thiện chính sách giao đất giao rừng gắn với cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng. Ủy ban nhân dân huyện Tủa Chùa cần đẩy nhanh tiến độ cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất lâm nghiệp, bảo đảm 100% nguồn tiền chi trả dịch vụ môi trường rừng (bình quân khoảng 400.000 - 500.000 đồng/ha/năm) được chuyển giao trực tiếp đến các cộng đồng thôn bản nhận khoán bảo vệ rừng trước năm 2024.

Thứ tư, tạo sinh kế bền vững và nâng cao năng lực quản lý rừng cộng đồng. Tổ chức tối thiểu 20 đợt tập huấn kỹ thuật canh tác nông lâm kết hợp dưới tán rừng, hỗ trợ chuyển đổi cơ cấu kinh tế cho 79,8% lực lượng lao động nông nghiệp tại địa phương. Lồng ghép hương ước, quy ước bảo vệ rừng Nghiến cổ thụ vào đời sống văn hóa của đồng bào dân tộc Mông (chiếm 73,2% dân số huyện) trong giai đoạn 2021 - 2023.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm cơ quan quản lý nhà nước và lực lượng kiểm lâm địa bàn: Chi cục Kiểm lâm tỉnh Điện Biên, Hạt Kiểm lâm huyện Tủa Chùa và Phòng Nông nghiệp & PTNT huyện. Sử dụng luận văn như tài liệu căn cứ để hoạch định phương án quản lý rừng bền vững giai đoạn 2021 - 2030, thiết lập các tuyến tuần tra trọng điểm tại 8 xã có Nghiến phân bố tập trung.

Nhóm các nhà khoa học, giảng viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành Lâm học: Tham khảo khung phương pháp luận điều tra lâm phần trên địa hình núi đá vôi, kế thừa hệ thống cơ sở dữ liệu thực nghiệm về chỉ số tổ thành, sinh thái tái sinh của loài Burretiodendron hsienmu để phục vụ các đề tài sinh thái học rừng nhiệt đới.

Nhóm các tổ chức phi chính phủ và quỹ bảo tồn thiên nhiên: Sử dụng số liệu điều tra thực trạng để xây dựng hồ sơ dự án tài trợ bảo tồn nguồn gen nguy cấp (nhóm IIA), thiết kế các mô hình sinh kế gắn liền với bảo tồn đa dạng sinh học tại vùng đệm các khu rừng phòng hộ Tây Bắc.

Nhóm sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng: Khai thác tài liệu làm bài mẫu chuẩn mực về kỹ năng điều tra ô tiêu chuẩn, phương pháp xử lý số liệu toán học lâm nghiệp trên SPSS và kỹ thuật mô phỏng phân bố cấu trúc rừng tự nhiên.

Câu hỏi thường gặp

Nguyên nhân chính khiến cây Nghiến tại huyện Tủa Chùa bị đe dọa suy giảm nghiêm trọng là gì? Nguyên nhân chủ yếu xuất phát từ giá trị kinh tế rất lớn của gỗ Nghiến trên thị trường đồ gỗ mỹ nghệ và gia dụng (thớt nghiến có giá từ 250.000 đến 500.000 đồng/chiếc, u nghiến lên tới hàng chục triệu đồng). Áp lực sinh kế của 79,8% lao động nông nghiệp đã dẫn đến các hoạt động khai thác lén lút kéo dài, làm suy thoái 13.189 ha rừng tự nhiên.

Tại sao tỷ lệ số cây (N%) của loài Nghiến không cao nhưng tỷ lệ trữ lượng (M%) lại chiếm ưu thế áp đảo? Theo kết quả điều tra tại 6 OTC, dù tỷ lệ số cây Nghiến chỉ chiếm từ 20% đến 55%, nhưng tỷ lệ trữ lượng chiếm tới 48,7% đến 88,5%. Hiện tượng này xảy ra do Nghiến là loài cây gỗ lớn vượt tán, đường kính đạt từ 41,7 cm đến trên 100 cm và chiều cao đạt trên 20 m, sở hữu thể tích thân cây vượt trội hoàn toàn so với các loài phụ tầng đi kèm.

Quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/D) của lâm phần phản ánh điều gì? Đường phân bố N/D thực nghiệm không tuân theo các hàm giảm liên thuyết chuẩn mà có dạng răng cưa gãy khúc. Điều này chứng minh cấu trúc rừng tự nhiên đã bị tác động nhân vi nặng nề qua nhiều thời kỳ, trong đó tầng cây có đường kính trung bình bị khai thác triệt để, phá vỡ tính liên tục của diễn thế sinh thái rừng.

Biện pháp lâm sinh nào mang tính đột phá để phục hồi rừng Nghiến tại xã Xá Nhè? Giải pháp tối ưu là khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung từ 300 đến 500 cây con/ha. Cần điều chỉnh độ tàn che tán rừng duy trì ở mức 0,5 - 0,6 nhằm cung cấp đủ ánh sáng cho cây tái sinh từ hạt sinh trưởng, đồng thời bảo vệ lớp thảm mục hữu cơ dày 15 cm trên nền đá vôi.

Cộng đồng dân cư địa phương đóng vai trò như thế nào trong công tác bảo vệ rừng? Đồng bào dân tộc Mông chiếm 73,2% dân số huyện Tủa Chùa là chủ thể trực tiếp sống gần rừng. Việc giao khoán rừng gắn với chi trả dịch vụ môi trường rừng (khoảng 400.000 - 500.000 đồng/ha/năm) và đưa điều khoản cấm chặt phá cây Nghiến vào quy ước thôn bản là chìa khóa quyết định hiệu quả bảo tồn tận gốc.

Kết luận

  • Luận văn làm sáng tỏ cấu trúc lâm phần có loài Nghiến phân bố tập trung trên 13.189 ha tại Điện Biên, chỉ ra sự suy giảm trữ lượng nghiêm trọng từ 253 m³/ha xuống 47 m³/ha dưới tác động khai thác nhân vi.
  • Khẳng định vị thế ưu thế sinh thái của loài Burretiodendron hsienmu với tỷ lệ trữ lượng chiếm tới 88,5% lâm phần, giữ vai trò quyết định trong việc duy trì ổn định hệ sinh thái núi đá vôi.
  • Cung cấp cơ sở khoa học thực chứng về sự biến dạng của quy luật phân bố N/D và hiện trạng tái sinh tự nhiên, đóng góp dữ liệu giá trị cho chuyên ngành Lâm học Việt Nam.
  • Đề xuất đồng bộ hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật lâm sinh, tuần tra kiểm soát và chính sách sinh kế với mục tiêu phục hồi rừng toàn diện giai đoạn 2021 - 2025.
  • Các cơ quan quản lý và nhà khoa học cần sớm ứng dụng các khuyến nghị này vào thực tiễn quản lý bảo vệ rừng tại huyện Tủa Chùa nhằm ngăn chặn nguy cơ tuyệt chủng của loài gỗ quý bản địa.