Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ khoa học lâm nghiệp của tác giả Khổng Trung, chuyên ngành Lâm sinh (mã số: 62.05), được thực hiện tại Trường Đại học Lâm nghiệp dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Xuân Đặng và TS. Đồng Thanh Hải (người hướng dẫn ban đầu là cố PGS. Phạm Bình Quyền), bảo vệ năm 2014. Đề tài luận án là: "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".

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Tỉnh Quảng Trị thuộc khu vực Bắc Trung Bộ có tỷ lệ che phủ rừng lớn (trên 44% đến 50% diện tích tự nhiên) và sở hữu mức độ đa dạng sinh học cao với nhiều loài động, thực vật đặc hữu, quý hiếm. Tuy nhiên, hậu quả chiến tranh kéo dài cùng áp lực gia tăng dân số, tập quán canh tác nương rẫy, khai thác gỗ và săn bắt động vật hoang dã trái phép đã làm suy thoái tài nguyên rừng tự nhiên. Khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Bắc Hướng Hóa được thành lập năm 2006 nhằm bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ quần thể loài nguy cấp và duy trì chức năng phòng hộ đầu nguồn cho các hệ thống sông Bến Hải, Rào Quán, Cam Lộ.

Dù có vị trí quan trọng, các nghiên cứu trước đây tại KBTTN Bắc Hướng Hóa chỉ mang tính chất khảo sát sơ bộ, rời rạc, chưa cung cấp được bức tranh toàn diện về thành phần loài và hệ sinh thái rừng. Đồng thời, việc thực thi chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng theo Nghị định số 99/2010/NĐ-CP của Chính phủ tại địa phương gặp nhiều vướng mắc do thiếu cơ sở định lượng về các giá trị dịch vụ hệ sinh thái cụ thể như giữ đất chống xói mòn và cảnh quan du lịch sinh thái. Luận án được thực hiện nhằm giải quyết các khoảng trống khoa học và thực tiễn này.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án xác định 3 mục tiêu nghiên cứu 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: Thành phần loài thực vật bậc cao có mạch; các nhóm động vật có xương sống trên cạn (thú, chim, bò sát, ếch nhái); các kiểu thảm thực vật và hệ sinh thái rừng; hai loại giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng gồm giá trị phòng hộ chống xói mòn đất và giá trị cảnh quan phục vụ du lịch sinh thái; các tác động tiêu cực và phân khu chức năng bảo tồn.
  • Phạm vi không gian: Toàn bộ diện tích KBTTN Bắc Hướng Hóa (23.456 ha) và vùng đệm thuộc huyện Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị, với các đai cao từ 400 m đến các đỉnh núi cao như Sa Mù (1.550 m) và Voi Mẹp (1.771 m), bao gồm địa bàn các xã Hướng Lập, Hướng Việt, Hướng Sơn, Hướng Phùng, Hướng Linh.
  • Phạm vi thời gian: Các đợt điều tra thực địa và thu thập số liệu được thực hiện trong giai đoạn từ năm 2009 đến năm 2014 (trong đó đợt điều tra bẫy ảnh tập trung từ tháng 3/2011 đến tháng 9/2011).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước trong nước và quốc tế

Tác giả đã hệ thống hóa các tài liệu nghiên cứu liên quan theo các hướng chính:

Khái niệm và phương thức bảo tồn đa dạng sinh học: Luận án dẫn giải định nghĩa đa dạng sinh học từ Công ước Đa dạng sinh học (1992) bao gồm đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái; phân tích hai phương thức bảo tồn tại chỗ (in-situ) và bảo tồn chuyển chỗ (ex-situ). Định nghĩa khu bảo tồn thiên nhiên theo IUCN (1994) và các tiêu chuẩn phân loại 5 phân khu chức năng (phân khu giá trị đặc biệt/độc đáo, phân khu nguyên sinh/hoang dã, phân khu phát triển hạn chế, phân khu phát triển/dịch vụ, phân khu sử dụng tài nguyên truyền thống) được tác giả phân tích chi tiết để làm cơ sở quy hoạch.

Hiện trạng đa dạng sinh học Việt Nam và tỉnh Quảng Trị: Theo thống kê từ các nguồn tài liệu của Trung tâm Giám sát Bảo tồn Thế giới (1992), Sách Đỏ Việt Nam (2007) và các nhà khoa học trong nước (Phan Kế Lộc, Nguyễn Nghĩa Thìn, Lê Xuân Cảnh...), Việt Nam có hệ thực vật phong phú (đã kiểm kê 9.010 chi, 291 họ thực vật bậc cao có mạch; bổ sung 733 loài nhập nội nâng tổng số lên 10.256 chi, 305 họ) và khu hệ động vật đa dạng (322 loài thú, 899 loài chim, 368 loài bò sát, 177 loài ếch nhái, 1.070 loài cá nước ngọt, 2.143 loài cá biển). Tuy nhiên, nhiều loài đã tuyệt chủng cấp quốc gia như Tê giác hai sừng (Dicerorhinus sumatrensis), Hươu sao (Cervus nippon), Trâu rừng (Bubalus arnee), Bò xám (Bos sauveli), Nhàn ấn độ (Rynchops albicollis), Niệc đầu trắng (Aceros comatus), Giải vát (Batagur baska).

Tại Quảng Trị, Jean Delacour và Pierre Jabouille (1925) đã công bố 311 loài và phân loài chim; Đỗ Ngọc Đài (2005) ghi nhận 920 loài thực vật hữu ích; Khổng Trung (2007) ghi nhận toàn tỉnh có 1.813 loài thực vật bậc cao thuộc 910 chi, 211 họ; Trung tâm Bảo tồn thực vật (2011) nghiên cứu nhóm Bảng, Phong lan và Ngọc lan. Tại KBTTN Bắc Hướng Hóa, Lê Mạnh Hùng (2002, 2004) khảo sát chim cho BirdLife; Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật (2004) ghi nhận 61 loài bò sát - ếch nhái và mô tả loài mới Ếch cây Trường Sơn (Philautus truongsonensis); Lê Trọng Trải (2005) khảo sát lập dự án đầu tư ghi nhận 920 loài thực vật; Jeremy Holden (2005) đặt 9 máy bẫy ảnh nhưng chưa ghi nhận được thú hay chim do vướng bẫy săn của người dân.

Nghiên cứu giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng và phương pháp lượng giá: Vũ Tấn Phương (2008) phân định giá trị sử dụng trực tiếp và gián tiếp của rừng (phòng hộ đất nước, hấp thụ carbon, điều hòa khí hậu, cảnh quan, giáo dục, giá trị lựa chọn, giá trị tồn tại). Báo cáo của Ngân hàng Thế giới (1998) ước tính giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng toàn cầu là 33.000 tỷ USD; Natasha (2002) xác định cơ cấu giá trị dịch vụ môi trường rừng (hấp thụ carbon: 27%, bảo tồn đa dạng sinh học: 25%, bảo vệ đầu nguồn: 21%, cảnh quan: 17%, giá trị khác: 10%); Ban Thư ký CBD (2001) tổng hợp giá trị kinh tế của rừng nhiệt đới và ôn đới.

Tại Việt Nam, các tác giả Bùi Ngạnh, Vũ Văn Mễ, Nguyễn Ngọc Lung, Võ Đại Hải, Vương Văn Quỳnh (2001), Phạm Thị Hương Thảo đã chứng minh vai trò giữ nước và chống xói mòn của rừng đầu nguồn; Thái Phiên và Nguyễn Tử Xiêm (1998) chỉ ra đất trống xói mòn từ 7–23 tấn/ha/năm đến 50–170 tấn/ha/năm, nương rẫy xói mòn cao gấp 25–100 lần đất có rừng; Bùi Quang Toản (1962) ghi nhận canh tác nương rẫy làm mất 1,5–3,0 cm tầng đất mặt (130–200 tấn/ha/năm); Vũ Tấn Phương và cộng sự (2008, 2009) lượng giá phòng hộ chắn sóng Cà Mau (14,5 triệu đồng/ha/năm), chắn cát Kiên Giang (7,6 triệu đồng/ha/năm), cảnh quan VQG Ba Bể (1.539 triệu đồng/năm) và Hồ Thác Bà (529 triệu đồng/năm).

Tác giả / Tổ chức Năm Đối tượng / Địa bàn nghiên cứu Phát hiện / Đóng góp chính
Delacour & Jabouille 1925 Khu hệ chim Quảng Trị Thu thập mẫu và mô tả 311 loài và phân loài chim
Bùi Quang Toản 1962 Xói mòn đất nương rẫy Bào mòn tầng đất mặt 1,5–3,0 cm/năm (130–200 tấn/ha/năm)
Thái Phiên, Nguyễn Tử Xiêm 1998 Xói mòn đất dốc Việt Nam Xói mòn đất trống 7–170 tấn/ha/năm; cao gấp 25–100 lần đất rừng
Secretariat of the CBD 2001 Giá trị kinh tế rừng toàn cầu Tổng hợp khung giá trị dịch vụ môi trường rừng nhiệt đới và ôn đới
Natasha 2002 Cơ cấu giá trị dịch vụ rừng Carbon (27%), ĐDSH (25%), đầu nguồn (21%), cảnh quan (17%)
Lê Mạnh Hùng, BirdLife 2002, 2004 Đa dạng sinh học Bắc Hướng Hóa Khảo sát chim và sinh cảnh tại khu rừng bản Cuôi, bản Cợp
Viện ST&TNSV 2004 Bò sát, ếch nhái Bắc Hướng Hóa Ghi nhận 61 loài; mô tả loài mới Philautus truongsonensis
Lê Trọng Trải 2005 Dự án đầu tư KBTTN Bắc Hướng Hóa Khảo sát thực vật tổng quát bản Cợp ghi nhận 920 loài thực vật
Vũ Tấn Phương 2008, 2009 Lượng giá kinh tế môi trường rừng Định lượng giá trị phòng hộ, carbon và cảnh quan du lịch sinh thái

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Các công trình tại Bắc Hướng Hóa trước đó mới dừng lại ở các cuộc điều tra ngắn ngày tại phạm vi hẹp quanh bản Cuôi và bản Cợp. Chưa có công trình nào điều tra toàn diện về thành phần động thực vật, phân loại thảm thực vật bằng viễn thám kết hợp thực địa, chưa ghi nhận được các loài thú lớn bằng bẫy ảnh, và hoàn toàn chưa có nghiên cứu lượng hóa giá trị phòng hộ chống xói mòn cũng như giá trị cảnh quan theo các mô hình kinh tế môi trường tại khu bảo tồn này.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm sử dụng

  • Khái niệm lâm sinh và quản lý rừng: Dựa trên Luật Bảo vệ và Phát triển rừng Việt Nam (2004), xác định rừng là một hệ sinh thái gồm các quần thể sinh vật, đất rừng và các yếu tố môi trường.
  • Lý thuyết kinh tế môi trường và kinh tế phúc lợi xã hội: Sử dụng khung phân loại tổng giá trị kinh tế (TEV), nhóm phương pháp dựa trên sự sẵn lòng chi trả (WTP), phương pháp tuyên bố sở thích (Contingent Valuation Method - CVM), phương pháp chi phí du lịch (TCM) và phương pháp chuyển giao giá trị (Benefit Transfer) của Ban Thư ký CBD (2011), Lindhjem (2006).
  • Mô hình xói mòn đất: Dựa trên Phương trình mất đất phổ dụng USLE (Universal Soil Loss Equation) 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 (tấn/ha/năm); $R$ là chỉ số xói mòn do mưa; $K$ là hệ số xói mòn của đất; $L, S$ là hệ số chiều dài và độ dốc sườn dốc; $C$ là hệ số lớp phủ thực vật; $P$ là hệ số biện pháp chống xói mòn.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

Luận án kết hợp các phương pháp nghiên cứu định tính và định lượng chuyên ngành:

1. Phương pháp phân loại thảm thực vật và phân tích không gian:

  • Sử dụng ảnh viễn thám Spot 5 đã qua xử lý, phần mềm ArcGIS và eCognition Developer 8.
  • Quy trình giải đoán tự động dựa trên 2 nhóm tiêu chí:
    • Nhóm 1 (Kỹ thuật ảnh): Màu sắc tổ hợp màu, hình dạng/cấu trúc tầng tán, độ trơn ranh giới, độ đồng nhất, chỉ số thực vật chuẩn NDVI.
    • Nhóm 2 (Nhân tố phi ảnh): Ranh giới hành chính, ranh giới lâm nghiệp (khoảnh, tiểu khu, phân khu), khoảng cách giao thông, thủy văn, khu dân cư, khu vực núi đá, đai cao, độ dốc, hướng phơi.
  • Giải đoán mắt và khoanh vẽ máy tính trên bản đồ tỷ lệ 1/10.000 (diện tích tối thiểu 100 pixel tương ứng 0,01 ha).
  • Kiểm tra ngoại nghiệp trên 3 tuyến thực địa (Tuyến 01: Hướng Linh - Hướng Sơn; Tuyến 02: Hướng Lập; Tuyến 03: Hướng Việt), sử dụng GPS định vị và chụp ảnh đối chứng để chỉnh lý bản đồ.

2. Phương pháp điều tra hệ thực vật:

  • Thiết lập 5 tuyến điều tra có chiều dài từ 2 đến 5 km qua các kiểu rừng và đai cao khác nhau từ 400 m đến 1.700 m.
  • Lập 31 ô tiêu chuẩn (OTC) kích thước $20\text{ m} \times 20\text{ m}$ ($400\text{ m}^2$). Trong mỗi ô, điều tra thành phần loài, họ, đường kính, chiều cao, độ tàn che, số lượng; lập các ô dạng bản $2\text{ m} \times 2,5\text{ m}$ để đo thảm tái sinh/cây bụi.
  • Thu thập mẫu vật theo phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) và giám định tên khoa học tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật cùng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG Hà Nội).
Tuyến Điểm bắt đầu và kết thúc Kiểu rừng và sinh cảnh trên tuyến Độ cao (m so với mặt biển)
1 Bản Cợp đi giáp ranh Quảng Bình Rừng thường xanh ít bị tác động 500 – 700
2 Bản Cuôi đi khe Chà Lỳ Rừng thường xanh bị tác động nhẹ 400 – 600
3 Bản Trăng đến Hướng Việt Rừng trên núi đá vôi 400 – 500
4 Bản Chênh Vênh đến đỉnh đèo Sa Mù Rừng thường xanh ít bị tác động 400 – 1.000
5 Bản Pin đến đỉnh Voi Mẹp Rừng thường xanh (rừng lùn) ít bị tác động 500 – 1.700

3. Phương pháp điều tra hệ động vật:

  • Phỏng vấn bán cấu trúc: Thu thập thông tin từ người dân địa phương, cán bộ bảo vệ rừng, kiểm lâm về sự xuất hiện, phân bố của các loài thú, chim, bò sát, ếch nhái và tình hình săn bắt, khai thác tài nguyên.
  • Điều tra tuyến thực địa: Khảo sát tại 6 khu vực sinh cảnh chính (Bản Cợp, Bản Cuôi, Bản Trăng - A Xóc, Đèo Sa Mù, Bản Trỉa, Đỉnh Voi Mẹp).
  • Bẫy bắt thú nhỏ: Sử dụng bẫy Victor và bẫy hộp; mẫu vật được làm ngạt bằng ête/chlorofoóc, đo đạc kích thước hình thái và bảo quản trong cồn $70^\circ$.
  • Bẫy ảnh: Bố trí 10 máy bẫy ảnh kỹ thuật số tại 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 (TSCs - Timed Species Counts) của Pomeroy và Tengecho (1986, dẫn theo Nguyễn Hoài Bão), thực hiện vào khung giờ 5h00–9h00 và 16h00–17h00, chia 6 khoảng thời gian 10 phút trong 1 giờ điều tra; kết hợp bẫy ảnh cho các loài thuộc Bộ Gà.
  • Điều tra bò sát - ếch nhái: Kết hợp điều tra ngẫu nhiên trên cạn và điều tra theo tuyến dọc các khe suối cạn ở các sinh cảnh khác nhau.

4. Phương pháp tính toán xói mòn và lượng giá dịch vụ:

  • Tính chỉ số xói mòn do mưa ($R$) theo công thức hiệu chỉnh cho miền Bắc Việt Nam của Nguyễn Trọng Hà (1996): $$R = 0,548257P - 59,9$$ Trong đó: $P$ là lượng mưa trung bình nhiều năm (mm/năm).
  • Tính hệ số kháng xói mòn của đất ($K$) theo công thức Wischmeier: $$100K = 2,1 \times 10^{-4}M^{1,14}(12 - OS) + 3,25(A - 2) + 2,5(D - 3)$$ Với $M$ là trọng lượng cấp hạt, $OS$ là hàm lượng mùn hữu cơ (%), $A$ là cấp kết cấu đất, $D$ là cấp độ thấm nước.
  • Tính hệ số lớp phủ ($C$) theo phương pháp của Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1997) thông qua chỉ tiêu tổng hợp $(GT+CP+TM)/(K \times S)$ (với $GT$: độ che phủ tán rừng, $CP$: độ che phủ tầng cây bụi thảm tươi, $TM$: độ che phủ thảm mục).
  • Lượng giá giá trị cảnh quan bằng phương pháp chuyển giao giá trị (Benefit Transfer) và so sánh đặc điểm cảnh quan của KBTTN Bắc Hướng Hóa với VQG Ba Bể, VQG Kon Ka Kinh, VQG Bạch Mã và Khu du lịch Hồ Thác Bà.

Nội dung chính theo từng chương

Luận án có dung lượng toàn văn 105 trang chính, 19 bảng số liệu, 20 hình vẽ/bản đồ và 24 hình ảnh minh họa, chia thành các phần và chương chính:

Mở đầu

Trình bày bối cảnh tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng đệm Bắc Hướng Hóa; lý do lựa chọn đề tài; 3 mục tiêu nghiên cứu; 4 nội dung nghiên cứu chính; đối tượng, phạm vi thời gian (2009–2014) và không gian (23.456 ha); ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong việc hỗ trợ thực thi Nghị định 99/2010/NĐ-CP.

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Tổng quan có hệ thống các lý thuyết bảo tồn đa dạng sinh học trong nước và quốc tế; khái niệm phân khu chức năng theo IUCN; số liệu kiểm kê đa dạng sinh học toàn quốc và tỉnh Quảng Trị; cơ sở lý thuyết về giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng (trực tiếp và gián tiếp); tổng quan các mô hình dự báo mất đất (USLE, RUSLE, WEPP, MMF, Thornes); các công thức tính hệ số xói mòn ($R, K, C, LS, P$) và phương pháp lượng giá giá trị cảnh quan (CVM, TCM, Benefit Transfer).

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

Mô tả đặc điểm địa lý, điều kiện tự nhiên, khí tượng thủy văn, thổ nhưỡng, đặc điểm dân sinh - kinh tế của khu vực KBTTN Bắc Hướng Hóa (đỉnh Sa Mù 1.550 m, đỉnh Voi Mẹp 1.771 m, hệ thống thủy văn sông Bến Hải, Rào Quán, Cam Lộ). Trình bày chi tiết phương pháp luận lâm sinh và kinh tế học; quy trình giải đoán ảnh Spot 5 trên ArcGIS và eCognition; thiết kế 5 tuyến và 31 ô tiêu chuẩn điều tra thực vật; quy trình phỏng vấn bán cấu trúc, điều tra tuyến động vật, bẫy bắt thú nhỏ, vận hành 10 máy bẫy ảnh tại Pa Thiên; phương pháp TSCs đếm chim; quy trình tính toán các hệ số xói mòn đất theo mô hình USLE.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này tập trung các phát hiện và số liệu định lượng chính của luận án:

  • Hiện trạng đa dạng sinh học: Thống kê chi tiết thành phần loài thực vật, động vật (thú, chim, bò sát, ếch nhái); so sánh biến động thành phần loài giữa năm 2006 và năm 2013; phân loại và xác định diện tích các kiểu thảm thực vật rừng tại KBTTN Bắc Hướng Hóa.
  • Lượng hóa giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng:
    • Lập bản đồ và xác định chỉ số $K$ cho các đơn vị đất (Bảng 3.8), bản đồ hệ số $LS$ (Hình 3.7, Bảng 3.10), bản đồ hệ số $C$ (Hình 3.9, Bảng 3.12).
    • Phân cấp lượng đất xói mòn tiềm năng (Bảng 3.11, Hình 3.8) và lượng đất xói mòn hiện trạng (Bảng 3.13, Hình 3.10).
    • Định lượng lượng đất bị xói mòn và lượng hóa giá trị phòng hộ chống xói mòn phân theo từng kiểu trạng thái rừng (Bảng 3.14, Bảng 3.15, Bảng 3.16).
    • Đánh giá tiềm năng du lịch và lượng hóa giá trị cảnh quan của KBTTN Bắc Hướng Hóa dựa trên so sánh đặc điểm cảnh quan với VQG Kon Ka Kinh và VQG Bạch Mã (Bảng 3.7) cùng dữ liệu du lịch Việt Nam (Bảng 3.6).
  • Các mối đe dọa và giải pháp bảo tồn: Phân tích thực trạng khai thác lâm sản, săn bắt động vật hoang dã trái phép, tàn dư chất độc hóa học và bom mìn sau chiến tranh; xây dựng bản đồ phân vùng ưu tiên bảo tồn sinh cảnh và loài nguy cấp.

Kết luận, tồn tại và kiến nghị

Tóm lược các kết quả đạt được về đa dạng sinh học và dịch vụ môi trường rừng; chỉ ra các điểm còn tồn tại do hạn chế dữ liệu khí tượng đo mưa tự ghi; đề xuất kiến nghị cụ thể về áp dụng kết quả lượng giá vào chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng tỉnh Quảng Trị và điều chỉnh phân khu chức năng khu bảo tồn.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận

  1. Ứng dụng công nghệ hiện đại trong nghiên cứu đa dạng sinh học: Luận án là công trình đầu tiên tại tỉnh Quảng Trị áp dụng đồng bộ phương pháp bẫy ảnh kỹ thuật số (tại đỉnh Pa Thiên ở độ cao 1.600 m), giải đoán ảnh viễn thám vệ tinh Spot 5 bằng phần mềm eCognition Developer 8 kết hợp phân tích hệ thông tin địa lý (GIS) để giải đoán thảm thực vật và xác định sinh cảnh ưu thích của các loài có giá trị bảo tồn cao.
  2. Lượng hóa dịch vụ môi trường rừng: Lần đầu tiên các giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng bao gồm giá trị phòng hộ chống xói mòn đất (thông qua mô hình USLE kết hợp GIS) và giá trị cảnh quan du lịch sinh thái tại KBTTN Bắc Hướng Hóa được tính toán định lượng bằng tiền, bổ sung dẫn liệu khoa học về giá trị kinh tế môi trường cho hệ sinh thái rừng miền Trung.
  3. Đổi mới quan điểm quy hoạch phân khu chức năng khu bảo tồn: Luận án đề xuất luận điểm mới về phân chia phân khu chức năng dựa trên mục tiêu bảo tồn loài, tập tính sinh thái và sinh cảnh thích hợp của từng loài cụ thể (không nhất thiết các phân khu phải liền vùng). Luận án chỉ ra rằng các trạng thái rừng phục hồi, trảng cỏ, cây bụi (trạng thái Ia, Ib, Ic, IIa) là sinh cảnh sống thích hợp của một số loài thú móng guốc và các loài thuộc Bộ Gà, do đó không nhất thiết phải phục hồi thành rừng giàu mới đưa vào phân khu bảo vệ nghiêm ngặt như quan điểm lâm sinh học truyền thống.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn và giải pháp đề xuất

  1. Cơ sở thực thi chính sách chi trả DVMTR: Cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng về khả năng giữ đất, giảm bồi lắng lòng hồ thủy điện và giá trị cảnh quan, tạo luận cứ khoa học để tỉnh Quảng Trị xác định đối tượng chi trả, mức chi trả và điều tiết nguồn thu dịch vụ môi trường rừng theo Nghị định 99/2010/NĐ-CP.
  2. Quy hoạch và quản lý khu bảo tồn: Cung cấp bản đồ phân vùng ưu tiên bảo tồn, danh lục bổ sung động thực vật và đề xuất phương án điều chỉnh ranh giới các phân khu chức năng tại KBTTN Bắc Hướng Hóa, làm mô hình tham khảo cho các khu bảo tồn thiên nhiên khác tại Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên các nội dung văn bản luận án trình bày:

  • Hạn chế về dữ liệu đầu vào khí tượng: Mạng lưới trạm đo mưa tự ghi có dữ liệu cường độ mưa 30 phút ($I_{30}$) tại khu vực miền núi Quảng Trị còn thiếu, do đó việc tính toán chỉ số xói mòn do mưa ($R$) phải sử dụng công thức chuyển đổi thực nghiệm ngoại suy từ lượng mưa trung bình năm của Nguyễn Trọng Hà (1996).
  • Hạn chế trong xác định hệ số đất và lớp phủ: Việc xác định hệ số kháng xói mòn ($K$) và hệ số thảm phủ ($C$) gặp khó khăn do chỉ tiêu phân tích mẫu đất và tài liệu kiểm kê thảm thực vật lâm nghiệp định kỳ chưa phản ánh đầy đủ cấu trúc đa tầng tán và thảm mục theo tiêu chuẩn mô hình USLE.
  • Hạn chế về dữ liệu thị trường du lịch: Thị trường du lịch sinh thái tại Bắc Hướng Hóa chưa phát triển hoàn chỉnh, do đó lượng giá giá trị cảnh quan chủ yếu dựa trên phương pháp chuyển giao giá trị và so sánh với các khu bảo tồn lân cận.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo: Cần tiếp tục thiết lập các ô định vị quan trắc dòng chảy và xói mòn đất thực nghiệm tại chỗ; tiến hành điều tra chuyên sâu về cấu trúc thảm mục tầng tán để chuẩn hóa hệ số $C$ cho các kiểu rừng đặc trưng; mở rộng điều tra phỏng vấn du khách thực tế khi hạ tầng du lịch sinh thái đi vào hoạt động.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên khảo có giá trị đối với các nhóm đối tượng:

  • Cơ quan quản lý nhà nước và hoạch định chính sách: Sở Nông nghiệp và PTNT, Chi cục Kiểm lâm và Quỹ Bảo vệ và Phát triển rừng tỉnh Quảng Trị có thể sử dụng các kết quả lượng giá xói mòn và cảnh quan để xây dựng mức chi trả dịch vụ môi trường rừng cụ thể cho các nhà máy thủy điện, công trình cấp nước và đơn vị kinh doanh du lịch.
  • Ban quản lý các khu bảo tồn thiên nhiên và vườn quốc gia: Tham khảo phương pháp ứng dụng bẫy ảnh kỹ thuật số, giải đoán viễn thám Spot 5 và đặc biệt là quan điểm quy hoạch phân khu chức năng theo tập tính sinh thái loài nguy cấp.
  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng, Kinh tế tài nguyên môi trường: Tham khảo quy trình tích hợp mô hình USLE với công nghệ GIS trong tính toán xói mòn đất và phương pháp luận lượng giá dịch vụ hệ sinh thái rừng.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã sử dụng mô hình nào để lượng hóa lượng đất xói mòn tại KBTTN Bắc Hướng Hóa?
Luận án sử dụng Phương trình mất đất phổ dụng USLE ($A = R \times K \times L \times S \times C \times P$) của Wischmeier và Smith (1958, 1978), trong đó hệ số mưa $R$ được tính theo công thức hiệu chỉnh cho miền Bắc Việt Nam của Nguyễn Trọng Hà ($R = 0,548257P - 59,9$) và hệ số thảm phủ $C$ được xác định theo chỉ tiêu tổng hợp của Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1997).

2. Điểm mới nổi bật trong đề xuất phân khu chức năng của luận án là gì?
Luận án đề xuất phân chia phân khu bảo vệ nghiêm ngặt dựa trên mục tiêu bảo tồn loài và sinh cảnh ưa thích của loài (có thể không cần liền vùng địa lý), chỉ ra rằng các trạng thái đất rừng phục hồi, trảng cây bụi (Ia, Ib, Ic, IIa) vẫn là sinh cảnh thiết yếu cho các loài thú móng guốc và bộ gà, khác với quan điểm lâm sinh truyền thống vốn chỉ xếp rừng nguyên sinh hoặc rừng giàu vào vùng bảo vệ nghiêm ngặt.

3. Phương pháp bẫy ảnh trong luận án được triển khai với quy mô và thời gian như thế nào?
Tác giả đã triển khai 10 máy bẫy ảnh kỹ thuật số đặt tại khu vực rừng đỉnh Pa Thiên ở độ cao 1.600 m (gần đỉnh Voi Mẹp), nơi có sinh cảnh tự nhiên ít bị tác động, thực hiện liên tục trong khoảng thời gian 6 tháng (từ tháng 3/2011 đến tháng 9/2011).

4. Dữ liệu viễn thám nào đã được tác giả sử dụng để giải đoán thảm thực vật rừng?
Luận án sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh Spot 5, giải đoán tự động kết hợp bằng phần mềm eCognition Developer 8 (dựa trên 5 tiêu chí kỹ thuật ảnh và 8 nhân tố phi ảnh), khoanh vẽ trên phần mềm ArcGIS và kiểm tra thực địa đối chứng bằng thiết bị GPS trên 3 tuyến ngoại nghiệp.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Khổng Trung là công trình nghiên cứu toàn diện về thành phần đa dạng sinh học và giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị. Bằng việc kết hợp các phương pháp điều tra thực địa truyền thống với công nghệ bẫy ảnh kỹ thuật số, viễn thám GIS và mô hình kinh tế môi trường, luận án đã định lượng thành công giá trị phòng hộ chống xói mòn và giá trị cảnh quan của khu bảo tồn. Đồng thời, công trình đóng góp luận điểm khoa học mới về quy hoạch phân khu chức năng dựa trên tập tính sinh thái loài, cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng phục vụ quản lý bền vững tài nguyên và thực thi chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng tại Việt Nam.