Tổng quan luận án

Công trình nghiên cứu "Nghiên cứu đa dạng sinh học và các giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị" được tác giả Khổng Trung thực hiện thuộc chuyên ngành Lâm sinh (mã số 62.05), dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Xuân Đặng và TS. Đồng Thanh Hải tại Trường Đại học Lâm nghiệp (2014).

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Tỉnh Quảng Trị thuộc khu vực Bắc Trung Bộ, có diện tích rừng chiếm trên 50% tổng diện tích tự nhiên của toàn tỉnh. Đây là khu vực có tính đa dạng sinh học cao với nhiều loài động, thực vật đặc hữu của hệ sinh thái rừng núi thấp miền Trung. Tuy nhiên, trải qua các giai đoạn chiến tranh kéo dài cùng với áp lực gia tăng dân số, đời sống kinh tế của người dân địa phương (đặc biệt là đồng bào dân tộc thiểu số như người Vân Kiều) còn gặp nhiều khó khăn. Các hoạt động khai thác lâm sản, săn bắt động vật hoang dã trái phép và tập quán phát rừng làm nương rẫy đã gây suy giảm nghiêm trọng tài nguyên rừng.

Khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Bắc Hướng Hóa được thành lập năm 2006 nhằm bảo tồn tài nguyên thiên nhiên, đa dạng sinh học, bảo vệ các loài động thực vật nguy cấp, quý hiếm và duy trì chức năng phòng hộ đầu nguồn cho các hệ thống sông lớn gồm sông Bến Hải, sông Rào Quán và sông Cam Lộ. Trước thời điểm nghiên cứu, các dẫn liệu khoa học về đa dạng sinh học tại khu bảo tồn còn rời rạc, thiếu tính hệ thống và chưa được định lượng đầy đủ. Đặc biệt, việc thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng theo Nghị định số 99/2010/NĐ-CP của Chính phủ đòi hỏi phải có cơ sở khoa học chính xác về các giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng, trong khi các nghiên cứu lượng giá giá trị cảnh quan và giá trị phòng hộ chống xói mòn đất tại khu vực này chưa từng được thực hiện.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án xác định 03 mục tiêu cụ thể:

  1. Nghiên cứu tính đa dạng sinh học về loài và hệ sinh thái rừng nhằm xác định các giá trị bảo tồn quan trọng của KBTTN Bắc Hướng Hóa.
  2. Bước đầu nghiên cứu và lượng hóa được giá trị cảnh quan và giá trị chống xói mòn đất của KBTTN Bắc Hướng Hóa.
  3. Xác định sinh cảnh, loài có giá trị bảo tồn cao và các tác động tiêu cực để đề xuất các giải pháp bảo tồn hiệu quả KBTTN Bắc Hướng Hóa.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thực vật, hệ động vật (thú, chim, bò sát, ếch nhái), các kiểu thảm thực vật rừng; các giá trị dịch vụ môi trường rừng (tập trung vào giá trị cảnh quan du lịch và giá trị phòng hộ chống xói mòn đất); các mối đe dọa tác động đến đa dạng sinh học và các giải pháp quản lý, phân vùng bảo tồn.
  • Phạm vi không gian: Toàn bộ diện tích tự nhiên của KBTTN Bắc Hướng Hóa (23.456 ha), nằm ở phía bắc huyện Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị. Địa bàn nghiên cứu trải dài qua các xã Hướng Linh, Hướng Sơn, Hướng Lập, Hướng Việt, Hướng Phùng với các cấu trúc địa hình tiêu biểu như đèo Sa Mù (1.550 m), đỉnh Voi Mẹp (1.771 m), đỉnh Pa Thiên (1.600 m), bản Cợp, bản Cuôi, bản Trăng, bản Chênh Vênh và bản Pin.
  • Phạm vi thời gian: Các đợt điều tra thực địa và thu thập số liệu phục vụ luận án được tiến hành trong giai đoạn từ năm 2009 đến năm 2014.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước đây

Luận án đã tổng hợp và điểm lại hệ thống tài liệu nghiên cứu liên quan đến đa dạng sinh học và lượng giá dịch vụ hệ sinh thái rừng trên thế giới và tại Việt Nam:

1. Về đa dạng sinh học và công tác bảo tồn:

  • Cơ sở quốc tế: Công ước Đa dạng sinh học (CBD, 1992) xác lập khái niệm đa dạng sinh học (ở cấp độ di truyền, loài và hệ sinh thái) cùng hai phương thức bảo tồn bổ trợ là bảo tồn tại chỗ (in-situ) và bảo tồn chuyển chỗ (ex-situ). Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN, 1994) chuẩn hóa định nghĩa khu bảo tồn thiên nhiên và khung phân khu chức năng (gồm 5 loại phân khu: phân khu có giá trị đặc biệt, phân khu nguyên sinh/hoang dã, phân khu phát triển hạn chế, phân khu phát triển/dịch vụ, và phân khu sử dụng tài nguyên truyền thống).
  • Tại Việt Nam: Báo cáo của Trung tâm Giám sát Bảo tồn Thế giới (1992) xếp Việt Nam vào nhóm 16 quốc gia có tính đa dạng sinh học cao trên thế giới. Các thống kê phân loại ghi nhận 10.256 loài thực vật bậc cao có mạch (gồm 9.010 loài bản địa và 733 loài nhập nội) thuộc 305 họ; khu hệ động vật gồm khoảng 322 loài thú, 899 loài chim, 368 loài bò sát, 177 loài ếch nhái, 1.070 loài cá nước ngọt và 2.143 loài cá biển. Sách Đỏ Việt Nam (2007) xác định trên 700 loài động thực vật đang bị đe dọa tuyệt chủng cấp quốc gia. Hệ thống rừng đặc dụng cả nước phát triển với 164 khu bảo tồn thiên nhiên.
  • Tại Quảng Trị và KBTTN Bắc Hướng Hóa: Jean Delacour và Pierre Jabouille (1925, 1927) khảo sát và công bố 311 loài và phân loài chim tại khu vực. Khổng Trung (2007) ghi nhận hệ thực vật bậc cao Quảng Trị có 1.813 loài thuộc 910 chi, 211 họ. Trung tâm Bảo tồn thực vật (2011) đánh giá tình trạng các loài thuộc nhóm Bảng, họ Phong lan và Ngọc lan. Lê Mạnh Hùng (2002, 2004) thực hiện khảo sát đa dạng sinh học cho BirdLife International tại bản Cuôi và bản Cợp. Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật (2004) ghi nhận 61 loài bò sát và ếch nhái, trong đó mô tả loài mới Philautus truongsonensis. Lê Trọng Trải (2005) lập dự án đầu tư khu bảo tồn, bước đầu thống kê 920 loài thực vật. Jeremy Holden (2005) thử nghiệm đặt 9 máy bẫy ảnh nhưng chưa ghi nhận được dữ liệu do ảnh hưởng của hoạt động săn bắt trước đó.

2. Về dịch vụ môi trường rừng và phương pháp lượng giá:

  • Nghiên cứu quốc tế: Ngân hàng Thế giới (1998) ước tính giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng toàn cầu đạt khoảng 33 nghìn tỷ USD. Natasha (2002) xác định cơ cấu giá trị dịch vụ môi trường rừng gồm: hấp thụ carbon (27%), bảo tồn đa dạng sinh học (25%), bảo vệ đầu nguồn (21%), vẻ đẹp cảnh quan (17%) và giá trị khác (10%). Tarancop (1986) tại Nga chỉ ra giá trị cảnh quan chiếm 70% tổng giá trị rừng vành đai xanh thành phố Voronhez. Nghiên cứu tại lưu vực sông Vân Nam (Trung Quốc) cho thấy giá trị giữ đất, giữ nước chiếm 87,9% tổng giá trị kinh tế của rừng. Ban Thư ký CBD (2001) tổng hợp khung giá trị kinh tế của rừng nhiệt đới và ôn đới theo các nhóm sử dụng trực tiếp, gián tiếp, giá trị lựa chọn và giá trị tồn tại.
  • Nghiên cứu tại Việt Nam: Các tác giả Bùi Ngạnh, Vũ Văn Mễ, Nguyễn Hải Tuất, Nguyễn Ngọc Lung, Võ Đại Hải, Phạm Thị Hương, Vương Văn Quỳnh (2001) đã phân tích vai trò giữ nước, phân phối dòng chảy và chống xói mòn đất của rừng đầu nguồn. Thái Phiên và Nguyễn Tự Xiêm (1998) chứng minh xói mòn trên đất nương rẫy và đất trống cao gấp 25-100 lần so với đất có rừng tự nhiên. Bùi Quang Toản (1962) xác định mức độ bào mòn tầng đất mặt do nương rẫy từ 1,5-3,0 cm/năm (130-200 tấn/ha/năm). Vũ Tấn Phương (2008, 2009) thực hiện lượng giá kinh tế môi trường rừng tại VQG Ba Bể, khu du lịch Hồ Thác Bà và rừng ngập mặn Cà Mau, Kiên Giang, Nam Định, Cần Giờ. Các chính sách thí điểm theo Quyết định 380/QĐ-TTg (2008) và Nghị định số 99/2010/NĐ-CP (2010) đã thể chế hóa mức chi trả tiền dịch vụ môi trường rừng đối với thủy điện (20 đồng/kWh), nước sinh hoạt (40 đồng/m³) và du lịch (0,5-2% doanh thu).

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Các nghiên cứu trước đây tại KBTTN Bắc Hướng Hóa chủ yếu là các cuộc khảo sát ngắn hạn, chưa phản ánh đầy đủ thành phần loài thực vật và động vật, đặc biệt là khu hệ thú lớn và các loài chim do hạn chế về công cụ điều tra. Trong lĩnh vực dịch vụ hệ sinh thái, việc chi trả dịch vụ môi trường rừng tại địa phương mới tiếp cận trên sản lượng điện và nước thương phẩm mà chưa lượng hóa cụ thể lượng đất xói mòn được giữ lại và giá trị cảnh quan du lịch sinh thái. Luận án giải quyết khoảng trống này bằng cách điều tra toàn diện đa dạng sinh học và ứng dụng các mô hình thực nghiệm để lượng hóa cụ thể giá trị phòng hộ xói mòn và cảnh quan tại khu bảo tồn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm sử dụng

  • Khái niệm về rừng và hệ sinh thái rừng: Sử dụng định nghĩa theo Luật Bảo vệ và Phát triển rừng Việt Nam (2004) xác định rừng là hệ sinh thái bao gồm quần thể thực vật, động vật, vi sinh vật, đất rừng và các yếu tố môi trường, trong đó cây gỗ, tre nứa có độ che phủ tán từ 0,1 trở lên.
  • Lý thuyết giá trị dịch vụ hệ sinh thái: Tiếp cận theo phân loại của Vũ Tấn Phương (2008) và Secretariat of the CBD (2011), chia thành giá trị sử dụng trực tiếp (lâm sản, gỗ, củi), giá trị sử dụng gián tiếp (chống xói mòn, bảo vệ nguồn nước, hấp thụ carbon, cảnh quan nghỉ dưỡng), giá trị lựa chọn và giá trị tồn tại dựa trên lý thuyết kinh tế phúc lợi xã hội và sự sẵn lòng chi trả (WTP).
  • Mô hình xói mòn đất:
    • Áp dụng Phương trình mất đất phổ dụng (Universal Soil Loss Equation - USLE) của Wischmeier và Smith (1958, 1978): $$A = R \times K \times L \times S \times C \times P$$ Trong đó: $A$ là lượng đất mất trung bình năm (tấn/ha/năm); $R$ là chỉ số xói mòn do mưa; $K$ là chỉ số khả năng chống xói mòn của đất; $L$ là chỉ số chiều dài sườn dốc; $S$ là chỉ số độ dốc; $C$ là chỉ số lớp phủ thực vật bề mặt; $P$ là chỉ số bảo vệ đất của các biện pháp chống xói mòn.
    • Hệ số xói mòn do mưa ($R$) được tính theo công thức hiệu chỉnh cho điều kiện Việt Nam của Nguyễn Trọng Hà (1996): $$R = 0,548257P - 59,9$$ (với $P$ là lượng mưa trung bình hàng năm tính bằng mm/năm).
    • Hệ số khả năng chống xói mòn của đất ($K$) tính theo công thức Wischmeier: $$100K = 2,1 \times 10^{-4} \times M^{1,14} \times (12 - OS) + 3,25 \times (A - 2) + 2,5 \times (D - 3)$$ (trong đó $M$ là trọng lượng cấp hạt, $OS$ là hàm lượng chất hữu cơ %, $D$ là hệ số tiêu thấm, $A$ là kết cấu đất).
    • Hệ số lớp phủ bề mặt ($C$) được tính dựa trên chỉ tiêu tổng hợp $(GT + CP + TM) / (K \times S)$ theo phương trình hàm mũ dạng $[(GT + CP + TM) / (K \times S)]^{-0,8334}$ của Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1997).
    • Hệ số biện pháp bảo vệ đất ($P$) xác định theo $P = P_c \times P_s \times P_m$ (trong đó $P_c$ là canh tác theo đường đồng mức).

Phương pháp nghiên cứu thực tế

  • Phương pháp viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS): Sử dụng ảnh vệ tinh SPOT 5, tiến hành giải đoán tự động trên phần mềm eCognition Developer 8 (dựa trên màu sắc, cấu trúc tầng tán, độ trơn ranh giới, độ đồng nhất, chỉ số thực vật NDVI và các nhân tố phi ảnh) kết hợp giải đoán bằng mắt và khoanh vẽ trực tiếp trên ArcGIS. Bản đồ được xây dựng ở tỷ lệ 1/10.000 (diện tích tối thiểu cho một lô trạng thái là 100 pixel, tương đương 0,25 ha). Tiến hành kiểm tra, chỉnh lý ngoại nghiệp trên 3 tuyến thực địa tại các xã Hướng Linh, Hướng Sơn, Hướng Lập và Hướng Việt.
  • Phương pháp điều tra thực vật: Thiết lập 5 tuyến điều tra với chiều dài từ 2 đến 5 km qua các đai độ cao và kiểu rừng khác nhau. Trên các tuyến lập 31 ô tiêu chuẩn (OTC) kích thước 20m x 20m (diện tích 400 m²) để đo đếm tầng cây gỗ, và các ô dạng bản kích thước 2m x 2,5m (diện tích 5 m²) để đánh giá tầng cây tái sinh và độ che phủ. Định loại mẫu vật thực địa và phân tích bổ sung tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật theo phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007).
Tuyến Điểm bắt đầu và kết thúc Kiểu rừng và sinh cảnh Đai cao (m svmb)
Tuyến 1 Bản Cợp đi Quảng Bình Rừng thường xanh ít bị tác động 500 - 700
Tuyến 2 Bản Cuôi đi khe Chà Lỳ Rừng thường xanh bị tác động nhẹ 400 - 600
Tuyến 3 Bản Trăng đến Hướng Việt Rừng trên núi đá vôi 400 - 500
Tuyến 4 Bản Chênh Vênh đến đỉnh đèo Sa Mù Rừng thường xanh ít bị tác động 400 - 1.000
Tuyến 5 Bản Pin đến đỉnh Voi Mẹp Rừng thường xanh (rừng lùn) ít bị tác động 500 - 1.700
  • Phương pháp điều tra động vật:
    • Phỏng vấn bán cấu trúc: Thu thập dữ liệu từ người dân bản địa, cán bộ kiểm lâm và lực lượng bảo vệ rừng về sự xuất hiện, phân bố của các loài và các mối đe dọa (săn bắt, khai thác gỗ).
    • Điều tra theo tuyến: Thiết lập tuyến qua các sinh cảnh chính: Bản Cợp (>600m, rừng á nhiệt đới núi đất), Bản Cuôi (<600m, rừng mưa nhiệt đới núi thấp), Bản Trăng và A Xóc (400m, rừng núi đá vôi), Đèo Sa Mù (>600m, rừng á nhiệt đới hỗn giao tre nứa), Bản Trỉa (<600m), Đỉnh Voi Mẹp (600 - 1.771m, rừng á nhiệt đới và trúc sặt).
    • Điều tra thú nhỏ và bẫy ảnh: Sử dụng bẫy hộp và bẫy victor bắt sống thú nhỏ; làm tiêu bản bằng éte/chlorofoóc, bảo quản trong cồn 70°. Đặt 10 máy bẫy ảnh kỹ thuật số tại khu vực đỉnh Pa Thiên (độ cao 1.600 m gần đỉnh Voi Mẹp) liên tục trong 6 tháng (từ tháng 3/2011 đến tháng 9/2011).
    • Điều tra chim: Áp dụng phương pháp đếm loài theo thời gian (Time-Species Counts - TSCs) của Pomeroy và Tengecho (1986). Người quan sát di chuyển tốc độ 1-2 km/h trong 1 giờ, ghi nhận loài xuất hiện lần đầu vào 6 khoảng thời gian 10 phút. Thời gian điều tra thực hiện từ 5h00 - 9h00 sáng và 16h00 - 17h00 chiều, kết hợp dữ liệu bẫy ảnh đối với các loài thuộc bộ Gà (Galliformes).
    • Điều tra bò sát - ếch nhái: Kết hợp phương pháp điều tra ngẫu nhiên trên cạn và điều tra theo tuyến dọc theo các khe suối cạn.
  • Phương pháp nghiên cứu giá trị dịch vụ:
    • Giá trị cảnh quan: Áp dụng phương pháp chuyển giao giá trị (Value Transfer) và so sánh đặc điểm cảnh quan, du lịch sinh thái của KBTTN Bắc Hướng Hóa với VQG Kon Ka Kinh, VQG Bạch Mã, VQG Ba Bể và Hồ Thác Bà.
    • Giá trị chống xói mòn đất: Tích hợp các lớp bản đồ chuyên đề (mưa $R$, đất $K$, địa hình $LS$, thảm phủ $C$, biện pháp $P$) trên nền tảng GIS theo mô hình USLE để tính toán lượng đất mất tiềm năng và hiện trạng, từ đó lượng hóa giá trị phòng hộ thành tiền dựa trên chi phí tránh được.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 1 trình bày tổng quan lý luận về đa dạng sinh học, vai trò của công tác bảo tồn tại chỗ và chuyển chỗ; các tiêu chí phân khu chức năng khu bảo tồn thiên nhiên theo IUCN. Tác giả tổng hợp hiện trạng đa dạng sinh học của Việt Nam với các số liệu kiểm kê về hệ thực vật và các nhóm động vật có xương sống. Chương này điểm lại các công trình nghiên cứu đa dạng sinh học tại tỉnh Quảng Trị từ giai đoạn năm 1925 của Jean Delacour đến các chương trình khảo sát của BirdLife International và Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật.

Đồng thời, chương 1 phân tích hệ thống lý thuyết về dịch vụ môi trường rừng và các phương pháp lượng giá kinh tế: nhóm phương pháp dựa trên sở thích tuyên bố (đánh giá ngẫu nhiên CVM), nhóm phương pháp dựa trên sở thích bộc lộ (chi phí du lịch TCM, giá trị hưởng thụ Hedonic) và phương pháp chuyển giao giá trị. Tác giả đối chiếu các mô hình tính toán xói mòn đất trên thế giới gồm USLE, RUSLE, mô hình Morgan - Finney (MMF), mô hình WEPP và mô hình Thornes, từ đó luận giải cơ sở khoa học của việc lựa chọn mô hình USLE kết hợp các công thức hiệu chỉnh tham số $R$ (Nguyễn Trọng Hà) và hệ số $C$ (Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải) phù hợp với điều kiện Việt Nam.

Chương 2: Đối tượng, thời gian, phương pháp và địa điểm nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết điều kiện tự nhiên, địa hình, thủy văn, khí hậu và dân sinh - kinh tế của khu vực nghiên cứu tại huyện Hướng Hóa. Địa hình khu bảo tồn có sự phân hóa mạnh với hai đỉnh cao chính là Sa Mù (1.550 m) và Voi Mẹp (1.771 m), đóng vai trò đầu nguồn các sông lớn.

Chương này trình bày chi tiết quy trình kỹ thuật:

  • Phương pháp giải đoán ảnh viễn thám SPOT 5 kết hợp phần mềm eCognition Developer 8 và ArcGIS để thành lập bản đồ thảm thực vật tỷ lệ 1/10.000.
  • Bố trí 5 tuyến điều tra và 31 ô tiêu chuẩn (kích thước 20m x 20m) phục vụ khảo sát hệ thực vật.
  • Phương pháp phỏng vấn, điều tra tuyến, bẫy bắt thú nhỏ và bố trí 10 máy bẫy ảnh kỹ thuật số trong thời gian 6 tháng (3/2011 - 9/2011) tại đỉnh Pa Thiên (1.600 m).
  • Phương pháp đếm loài theo thời gian (TSCs) điều tra chim vào hai khung giờ (5h-9h và 16h-17h); phương pháp điều tra ngẫu nhiên và theo tuyến khe suối đối với bò sát - ếch nhái.
  • Quy trình tích hợp các tham số $R, K, LS, C, P$ trên bản đồ số để tính toán lượng mất đất do xói mòn.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 là nội dung trọng tâm của luận án, trình bày các kết quả định tính và định lượng đạt được:

  • Hiện trạng đa dạng sinh học: Tổng hợp thành phần loài thực vật, động vật (thú, chim, bò sát, ếch nhái) tại KBTTN Bắc Hướng Hóa; so sánh biến động thành phần loài qua biểu đồ đối chiếu dữ liệu năm 2006 và năm 2013; phân tích các kiểu thảm thực vật rừng chính (rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới độ cao dưới 1.000 m, rừng kín thường xanh á nhiệt đới độ cao trên 1.000 m và các trạng thái rừng thứ sinh).
  • Giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng:
    • Giá trị cảnh quan: Phân tích tiềm năng phát triển du lịch sinh thái; lập bảng so sánh đặc điểm cảnh quan của KBTTN Bắc Hướng Hóa với VQG Kon Ka Kinh và VQG Bạch Mã; tổng hợp dữ liệu giá trị cảnh quan từ các khu du lịch ở Việt Nam.
    • Giá trị phòng hộ chống xói mòn đất: Xây dựng bản đồ và bảng chỉ số $K$ cho các đơn vị đất, bản đồ và hệ số $LS$, bản đồ phân cấp xói mòn tiềm năng, bản đồ hệ số $C$ và bản đồ phân cấp hiện trạng xói mòn. Tính toán định lượng lượng đất bị xói mòn phân theo từng kiểu rừng và lượng hóa giá trị kinh tế của chức năng giữ đất, bảo vệ đất của các trạng thái rừng.
  • Các mối đe dọa và giải pháp quản lý: Phân tích thực trạng khai thác lâm sản ngoài gỗ, khai thác gỗ, săn bắt động vật hoang dã bất hợp pháp và ảnh hưởng tồn dư của chất độc hóa học/bom mìn sau chiến tranh. Đề xuất bản đồ và phương án phân vùng ưu tiên bảo tồn, hệ thống giải pháp giảm thiểu đe dọa và định hướng phát triển bền vững hệ sinh thái rừng.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận

  • Đổi mới quan điểm quy hoạch phân khu chức năng: Luận án đề xuất phân chia các phân khu chức năng trong khu bảo tồn thiên nhiên theo quan điểm bảo tồn sinh học (xác định mục tiêu bảo tồn loài dựa trên tập tính sinh thái và sinh cảnh ưa thích của từng loài mục tiêu), thay vì áp dụng máy móc quan điểm lâm sinh truyền thống vốn chỉ xếp các khu vực rừng nguyên sinh hoặc rừng giàu vào phân khu bảo vệ nghiêm ngặt. Theo đó, phân khu bảo vệ nghiêm ngặt có thể gồm các phân khu không liền nhau nhằm bảo vệ các sinh cảnh đặc thù. Đồng thời, các diện tích đất rừng ở trạng thái phục hồi hoặc nương rẫy cũ ($I_a, I_b, I_c, II_a$) không nhất thiết phải phục hồi thành rừng giàu, vì đây là sinh cảnh sống đặc trưng, thích hợp của các loài thú móng guốc và các loài thuộc bộ Gà.
  • Ứng dụng phương pháp điều tra hiện đại: Lần đầu tiên tại tỉnh Quảng Trị, phương pháp bẫy ảnh kỹ thuật số và công nghệ phân tích sinh cảnh bằng GIS được ứng dụng thành công để ghi nhận, theo dõi các loài động vật quý hiếm và xác định sinh cảnh ưu tiên bảo tồn; ứng dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 và kỹ thuật giải đoán tự động để phân loại thảm thực vật rừng ở tỷ lệ chi tiết 1/10.000.

Những đóng góp mới về mặt thực tiễn

  • Lượng hóa giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng: Lần đầu tiên giá trị phòng hộ chống xói mòn đất và giá trị cảnh quan tại KBTTN Bắc Hướng Hóa được tính toán định lượng và lượng hóa thành tiền. Kết quả này cung cấp luận cứ khoa học và cơ sở thực tiễn phục vụ việc thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng tại tỉnh Quảng Trị theo quy định của Nghị định 99/2010/NĐ-CP.
  • Đề xuất giải pháp và quy hoạch bảo tồn: Cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học về các vùng sinh cảnh ưu tiên bảo tồn, làm căn cứ điều chỉnh quy hoạch phân khu chức năng tại KBTTN Bắc Hướng Hóa và cung cấp mô hình tham khảo cho các khu bảo tồn khác trong hệ thống rừng đặc dụng miền Trung.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Về phạm vi dịch vụ hệ sinh thái: Do hạn chế về thời gian và nguồn lực tài chính, luận án mới chỉ tập trung lượng hóa hai loại giá trị dịch vụ môi trường rừng chính là giá trị phòng hộ chống xói mòn đất và giá trị cảnh quan du lịch, chưa thực hiện lượng hóa toàn diện các giá trị dịch vụ khác như khả năng hấp thụ carbon chi tiết, giá trị điều tiết dòng chảy kiệt và bồi lắng lòng hồ thủy điện.
  • Về dữ liệu khí tượng thủy văn thực nghiệm: Việc xác định hệ số xói mòn do mưa ($R$) phải sử dụng công thức chuyển đổi qua lượng mưa năm của Nguyễn Trọng Hà do mạng lưới trạm đo mưa tự ghi có biểu đồ cường độ mưa ngắn hạn ($I_{30}$) tại khu vực còn thiếu. Tương tự, việc xác định hệ số $K$ và $C$ dựa trên các công thức bán thực nghiệm do thiếu dữ liệu chi tiết về đặc tính vi mô của tầng thảm mục.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo: Cần tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu về cơ chế thủy văn rừng, đo đếm bồi lắng lòng hồ thực tế tại các công trình thủy điện liên quan trên lưu vực (như thủy điện Rào Quán) và hoàn thiện phương pháp xác định hệ số $K$ chi trả dịch vụ môi trường rừng cho từng nhóm đối tượng hưởng lợi.

Giá trị tham khảo

  • Đối với cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Cung cấp cơ sở khoa học trực tiếp cho Sở Nông nghiệp và PTNT, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Quảng Trị và Ban quản lý KBTTN Bắc Hướng Hóa trong công tác quy hoạch phân khu chức năng, phân bổ nguồn kinh phí chi trả dịch vụ môi trường rừng theo Nghị định số 99/2010/NĐ-CP.
  • Đối với các nhà khoa học, giảng viên và nghiên cứu sinh: Cung cấp tài liệu tham khảo về phương pháp kết hợp viễn thám SPOT 5, phần mềm eCognition Developer 8 và hệ thống GIS trong giải đoán thảm thực vật; quy trình ứng dụng phương trình mất đất phổ dụng USLE trong lượng hóa kinh tế xói mòn đất; và phương pháp điều tra động vật hoang dã bằng bẫy ảnh kỹ thuật số kết hợp phương pháp TSCs.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án sử dụng mô hình nào để tính toán lượng đất bị xói mòn tại KBTTN Bắc Hướng Hóa?
Luận án sử dụng Phương trình mất đất phổ dụng (USLE) của Wischmeier và Smith (1958, 1978): $A = R \times K \times L \times S \times C \times P$, kết hợp công thức hiệu chỉnh hệ số $R$ theo lượng mưa năm của Nguyễn Trọng Hà (1996) và công thức tính hệ số $C$ theo chỉ tiêu tổng hợp của Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1997).

2. Phương pháp bẫy ảnh kỹ thuật số trong luận án được triển khai như thế nào?
Tác giả đã sử dụng 10 máy bẫy ảnh kỹ thuật số đặt tại khu vực đỉnh Pa Thiên ở độ cao 1.600 m (gần đỉnh Voi Mẹp), thuộc sinh cảnh rừng nguyên sinh ít bị tác động, hoạt động liên tục trong thời gian 6 tháng (từ tháng 3/2011 đến tháng 9/2011).

3. Phương pháp đếm loài theo thời gian (TSCs) điều tra chim được thực hiện ra sao?
Phương pháp TSCs (Pomeroy và Tengecho, 1986) được tiến hành dọc theo các tuyến khảo sát với tốc độ di chuyển 1-2 km/h trong 1 giờ. Dữ liệu được chia thành 6 khoảng thời gian 10 phút, mỗi loài ghi nhận lần đầu tiên sẽ được điền vào cột thời gian tương ứng. Thời gian quan sát thực hiện từ 5h00 - 9h00 và 16h00 - 17h00.

4. Luận án đưa ra quan điểm mới nào về việc phân chia phân khu chức năng trong khu bảo tồn?
Luận án đề xuất phân khu bảo vệ nghiêm ngặt dựa trên mục tiêu bảo tồn loài và sinh cảnh ưa thích của loài (quan điểm bảo tồn thiên nhiên) thay vì chỉ chọn rừng nguyên sinh/rừng giàu (quan điểm lâm sinh). Theo đó, các trạng thái rừng phục hồi ($I_a, I_b, I_c, II_a$) vẫn có thể thuộc phân khu bảo vệ nghiêm ngặt vì là sinh cảnh sống của thú móng guốc và các loài gà, và các phân khu chức năng không nhất thiết phải liền vùng.

5. Căn cứ pháp lý chính nào thúc đẩy việc lượng hóa giá trị dịch vụ môi trường rừng trong luận án?
Luận án căn cứ vào Nghị định số 99/2010/NĐ-CP ngày 24 tháng 9 năm 2010 của Chính phủ về chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng, nhằm cung cấp số liệu thực tế về giá trị phòng hộ và cảnh quan phục vụ việc thực thi chính sách tại tỉnh Quảng Trị.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Khổng Trung đã hoàn thành việc khảo sát, đánh giá hiện trạng đa dạng sinh học hệ thực vật, động vật và thảm thực vật rừng tại KBTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị trong giai đoạn 2009 - 2014. Công trình đã ứng dụng phương trình mất đất phổ dụng USLE và phương pháp chuyển giao giá trị để lượng hóa thành tiền giá trị phòng hộ chống xói mòn đất và giá trị cảnh quan du lịch sinh thái của khu bảo tồn. Luận án đã đề xuất cách tiếp cận mới trong quy hoạch phân khu chức năng dựa trên tập tính sinh thái loài mục tiêu, cung cấp luận cứ khoa học và cơ sở thực tiễn phục vụ quản lý rừng đặc dụng và thực thi chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng tại địa phương.