Tổng quan nghiên cứu

Khu Bảo tồn Thiên nhiên Tây Yên Tử thuộc tỉnh Bắc Giang sở hữu tổng diện tích đất rừng tự nhiên và đất quy hoạch lâm nghiệp là 13.020,4 ha, trong đó đất có rừng đạt 12.685,2 ha, chiếm tỷ lệ che phủ lên tới 97,4% tổng diện tích tự nhiên. Diện tích rừng tự nhiên chiếm 11.898,8 ha (tương đương 93,8% diện tích đất có rừng), tạo nên một hệ sinh thái rừng kín thường xanh núi thấp nguyên vẹn và quy mô bậc nhất vùng Đông Bắc Việt Nam. Tuy nhiên, trước sức ép từ hoạt động khai thác lâm sản trái phép, sự xâm lấn của các dự án công nghiệp than và nhiệt điện, cùng áp lực sinh kế của hơn 21.000 cư dân vùng lân cận, nguồn tài nguyên thực vật thân gỗ tại đây đứng trước nguy cơ suy thoái cấu trúc và cạn kiệt nguồn gen quý.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là đánh giá toàn diện tính đa dạng thực vật thân gỗ về thành phần loài, dạng sống, công dụng thực tiễn và giá trị bảo tồn, đồng thời xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu khoa học hỗ trợ công tác quản lý tài nguyên. Nghiên cứu được triển khai đồng bộ tại 2 phân khu chức năng gồm Phân khu Khe Rỗ (diện tích 5.686,3 ha thuộc huyện Sơn Động) và Phân khu Thanh – Lục Sơn (diện tích 7.334,1 ha trải dài trên địa bàn huyện Sơn Động và huyện Lục Nam) trong giai đoạn năm 2013. Kết quả đánh giá là cơ sở định lượng quan trọng giúp bảo vệ 386 loài cây gỗ bản địa, kiểm soát 8 nhóm giá trị sử dụng gỗ, đồng thời duy trì chức năng phòng hộ đầu nguồn sông Lục Nam, cung cấp nguồn nước sinh hoạt và tưới tiêu ổn định cho hàng chục nghìn hộ dân tại 5 xã lân cận.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng hệ thống phân loại thực vật học hiện đại của Brummitt công bố năm 1992 để sắp xếp các taxon bậc ngành, họ và chi, kết hợp đối chiếu Danh lục các loài thực vật Việt Nam từ tập I đến tập III. Bên cạnh đó, đề tài ứng dụng lý thuyết về hệ thực vật cụ thể của Tolmachev nhằm đánh giá diện tích biểu hiện tối thiểu của các khu hệ thực vật nhiệt đới ẩm, nơi thường có từ 1.500 đến 2.000 loài thực vật bậc cao sinh sống. Về mặt sinh thái học, cấu trúc phổ dạng sống được phân tích dựa trên thang phân chia của Raunkiaer năm 1934, phân loại chồi cây trong thời kỳ sinh trưởng bất lợi thành 5 nhóm sinh thái chủ đạo.

Khung lý thuyết của nghiên cứu gắn liền với các khái niệm học thuật cơ bản bao gồm:

  • Đa dạng sinh học theo định nghĩa của Công ước Đa dạng sinh học Rio 1992 và Hiệp hội Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế IUCN năm 1994, bao gồm ba cấp độ: đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái.
  • Phổ dạng sống tiêu chuẩn (SN = 46 Ph + 9 Ch + 26 H + 6 Cr + 13 Th) làm hệ quy chiếu so sánh tính thích nghi sinh thái của hệ thực vật cụ thể (SB).
  • Nhóm cây chồi trên (Phanerophytes) với 4 phân nhóm độ cao chính: chồi trên to (Megaphanerophytes cao trên 25 m), chồi trên nhỡ (Mesophanerophytes cao từ 8 đến 25 m), chồi trên nhỏ (Microphanerophytes cao từ 2 đến 8 m) và chồi trên lùn (Nanophanerophytes cao từ 0,25 đến 2 m).
  • Đánh giá độ nguy cấp theo Sách Đỏ Việt Nam năm 2007, Danh lục Đỏ IUCN năm 2012 và Nghị định số 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua phương pháp điều tra thực địa kết hợp chọn mẫu điển hình có tầng thứ đại diện cho toàn bộ địa hình đai cao từ 120 m đến 1.068 m. Nghiên cứu thiết lập 7 tuyến điều tra cắt ngang các dạng sinh cảnh với tổng chiều dài hành trình đạt 37,9 km, trong đó 4 tuyến thuộc Phân khu Thanh – Lục Sơn dài từ 3,5 km đến 7,5 km và 3 tuyến thuộc Phân khu Khe Rỗ dài từ 4,5 km đến 6,5 km.

Trên các tuyến khảo sát, tác giả bố trí 15 ô tiêu chuẩn (OTC) cố định dạng hình chữ nhật với kích thước tiêu chuẩn 1.000 m2 (25 m x 40 m), tương ứng tổng diện tích điều tra tầng tán đạt 1,5 ha. Việc lựa chọn cỡ mẫu 15 OTC dựa trên đặc thù địa hình chia cắt phức tạp có độ dốc bình quân từ 30 độ đến 40 độ nhằm bao quát 6 trạng thái rừng tự nhiên. Trong mỗi OTC, toàn bộ cây gỗ có đường kính ngang ngực D1.3 từ 6 cm trở lên được định danh, đánh số sơn đỏ và đo đếm các chỉ số sinh trưởng. Đồng thời, tại 4 góc và vị trí trung tâm của mỗi OTC, đề tài thiết lập 5 ô tái sinh diện tích 25 m2 (5 m x 5 m), tạo thành tổng cộng 75 ô đo đếm cây tái sinh triển vọng có chiều cao H trên 1,0 m và đường kính D1.3 nhỏ hơn 6 cm. Mẫu tiêu bản thu thập (từ 3 đến 5 mẫu cành, hoa, lá, quả cho mỗi cá thể) được xử lý sấy, ngâm tẩm cồn và định loại tại phòng thí nghiệm trường Đại học Lâm nghiệp. Dữ liệu thứ cấp kết hợp phỏng vấn PRA đối với cán bộ kiểm lâm và người dân địa phương hoàn thiện trong năm 2013.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận và định danh chính xác 386 loài thực vật cây thân gỗ thuộc 213 chi và 70 họ của 2 ngành thực vật bậc cao có mạch tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Tây Yên Tử. Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) chiếm ưu thế áp đảo với 380 loài (chiếm 98,45% tổng số loài), 209 chi (chiếm 98,12%) và 68 họ (chiếm 97,14%). Ngành Thông (Pinophyta) chỉ ghi nhận 6 loài (chiếm 1,55% tổng số loài), 4 chi (chiếm 1,88%) và 2 họ (chiếm 2,86%). So với công trình điều tra năm 1999 của Nguyễn Văn Huy tại phân khu Khe Rỗ với 276 loài, nghiên cứu này phát hiện bổ sung thêm 110 loài cây gỗ, tương ứng mức tăng 39,8% về thành phần loài.

Thành phần loài cây gỗ có sự phân hóa rõ nét theo 2 đai cao và kiểu rừng chủ đạo:

  • Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới phân bố ở độ cao dưới 700 m, nơi có tầng đất Feralit dày từ 0,5 m đến 1,0 m, chiếm diện tích lớn nhất khu bảo tồn. Quần xã tại đây đặc trưng bởi các họ giàu loài như họ Đậu (Fabaceae), họ Vang (Caesalpiniaceae), họ Dầu (Dipterocarpaceae), họ Dẻ (Fagaceae) và họ Re (Lauraceae) với sự xuất hiện của Lim xanh, Gụ lau, Táu mật, Dẻ cau và Re hương.
  • Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp phân bố ở độ cao từ 700 m đến 1.068 m trên đỉnh Yên Tử và Bảo Đài. Kiểu rừng này duy trì mật độ cây gỗ từ 600 đến 700 cây/ha, độ khép tán đạt 0,7 đến 0,8 và là sinh cảnh đặc hữu của các loài hạt trần quý hiếm như Thông tre lá ngắn, Thông tre lá dài, Thông nàng và Kim giao.

Phân tích theo 8 nhóm giá trị sử dụng gỗ của Bộ Lâm nghiệp cho thấy trong 336 loài cây gỗ thương mại, nhóm VIII chiếm số lượng lớn nhất với 101 loài (tỷ lệ 30,06%), tiếp đến là nhóm VII với 80 loài (tỷ lệ 23,81%), nhóm VI có 56 loài (tỷ lệ 16,67%), nhóm V có 44 loài (tỷ lệ 13,10%) và nhóm IV có 35 loài (tỷ lệ 10,42%). Các nhóm gỗ đặc biệt quý hiếm chiếm số lượng hạn chế nhưng có giá trị bảo tồn vượt bậc, bao gồm nhóm I với 6 loài (Gụ lau, Lát hoa, Thông tre lá ngắn, Thông tre lá dài, Trầm hương), nhóm II với 6 loài (Lim xanh, Sến mật, Táu mật, Táu nước, Táu mặt quỷ, Thiết đinh) và nhóm III có 8 loài (Trường chua, Chò đãi, Trường sâng, Sao hải nam).

Thảo luận kết quả

Sự phân bổ ưu thế của ngành Ngọc lan (98,45%) phản ánh chính xác tính chất nhiệt đới gió mùa điển hình của hệ thực vật miền Bắc Việt Nam, tương thích với các kết luận về quy luật cấu trúc thảm thực vật của Thái Văn Trừng khi tỷ lệ taxon ngành Hạt kín toàn quốc đạt 93,4%. Vùng nghiên cứu sở hữu nhiệt độ bình quân năm 23 độ C, lượng mưa 1.450 mm và độ ẩm không khí 82%, tạo nền tảng sinh thái tối ưu cho các loài cây chồi trên to và chồi trên nhỡ sinh trưởng.

Sự suy giảm kích thước cá thể của các loài nhóm I và II trong trạng thái rừng phục hồi (chiếm 31,5% diện tích rừng tự nhiên tương đương 3.998,7 ha) là hệ quả trực tiếp từ lịch sử khai thác gỗ thương mạn trước khi thành lập khu bảo tồn vào năm 2002. Cấu trúc tổ thành của 386 loài cây gỗ được minh họa trực quan qua biểu đồ hình tròn về tỷ trọng taxon giữa ngành Ngọc lan và ngành Thông, kết hợp biểu đồ cột phân tầng thể hiện sự biến thiên trữ lượng gỗ từ 70 m3/ha ở trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy (IIB) đến 290 m3/ha ở trạng thái rừng giàu nguyên sinh (IIIB trên diện tích 2.222,2 ha). Việc phát hiện quần thể Trà vàng ginbéc, Vù hương và Sến mật tái sinh tự nhiên trong 75 ô tiêu chuẩn mở ra triển vọng phục hồi rừng nguyên sinh nếu áp dụng các biện pháp đóng cửa rừng nghiêm ngặt.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Thiết lập hệ thống cắm mốc ranh giới số hóa và tăng cường tuần tra: Ban Quản lý Khu Bảo tồn phối hợp với Hạt Kiểm lâm Lục Nam và Sơn Động hoàn thành cắm mốc định vị GPS cho 100% đường ranh giới dài hơn 50 km của diện tích 13.020,4 ha trước quý IV năm 2014, đặt mục tiêu giảm 85% các vụ xâm phạm chặt phá cây gỗ nhóm I và II tại các phân khu Khe Rỗ và Thanh – Lục Sơn.
  2. Xây dựng vườn ươm bảo tồn chuyển chỗ và nhân giống cây bản địa: Giao Phòng Kỹ thuật khu bảo tồn chủ trì gieo ươm tối thiểu 50.000 cây giống thuộc 6 loài nguy cấp gồm Lim xanh, Gụ lau, Sến mật, Trầm hương, Vù hương và Trà vàng trên diện tích vườn ươm 2,0 ha trong giai đoạn 2014-2017, phục vụ trồng làm giàu 500 ha rừng nghèo kiệt (trạng thái IIIA1).
  3. Triển khai chính sách giao khoán bảo vệ rừng gắn với sinh kế bền vững: Ủy ban nhân dân huyện Sơn Động và Lục Nam phối hợp Ban Quản lý ký hợp đồng khoán bảo vệ 11.898,8 ha rừng tự nhiên cho 100% hộ dân thuộc 5 xã vùng đệm, nâng mức thu nhập từ dịch vụ môi trường rừng, giải quyết triệt để tình trạng thiếu lương thực từ 3 đến 4 tháng mỗi năm cho 3.815 cư dân vùng đệm trước năm 2018.
  4. Xây dựng trạm quan trắc định kỳ và hệ thống cơ sở dữ liệu GIS: Ban Quản lý Khu Bảo tồn phối hợp với Trường Đại học Lâm nghiệp thiết lập cơ sở dữ liệu số hóa theo dõi diễn biến sinh trưởng và tái sinh tại 15 ô tiêu chuẩn cố định, tổ chức đo đạc định kỳ 2 năm một lần trong giai đoạn 2014-2020 nhằm đánh giá biến động mật độ tầng cây cao và tầng cây tái sinh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Ban Quản lý các Khu bảo tồn thiên nhiên và Vườn quốc gia vùng Đông Bắc: Khai thác danh lục 386 loài cây gỗ và bảng tọa độ các điểm giám sát làm cẩm nang nhận dạng, tuần tra và thiết lập các phân khu bảo vệ nghiêm ngặt đối với hệ sinh thái rừng trên núi đất.
  • Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên chuyên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng: Sử dụng phương pháp điều tra 15 OTC (kích thước 1.000 m2) và 75 ô tái sinh cùng khung lý thuyết Raunkiaer làm tài liệu giảng dạy và nghiên cứu thực nghiệm cấu trúc rừng nhiệt đới.
  • Cơ quan quản lý nhà nước như Sở Nông nghiệp và PTNT Bắc Giang, Chi cục Kiểm lâm: Ứng dụng số liệu định lượng về 11.898,8 ha rừng tự nhiên để xây dựng quy hoạch phát triển lâm nghiệp bền vững, thẩm định các dự án kinh tế - xã hội giảm thiểu tác động đến vùng đệm Tây Yên Tử.
  • Các tổ chức bảo tồn thiên nhiên trong và ngoài nước (WWF, IUCN, Quỹ Bảo vệ Môi trường): Sử dụng số liệu thực chứng về các loài nguy cấp trong Sách Đỏ Việt Nam 2007 để tài trợ các chương trình bảo tồn nguồn gen quý hiếm và phục hồi lưu vực sinh thái sông Lục Nam.

Câu hỏi thường gặp

Điểm mới nổi bật nhất về thành phần loài cây gỗ trong nghiên cứu này là gì?

Nghiên cứu đã khảo sát toàn diện cả hai phân khu Khe Rỗ và Thanh – Lục Sơn, ghi nhận 386 loài cây gỗ thuộc 213 chi và 70 họ. Kết quả này bổ sung thêm 110 loài, 77 chi và 13 họ so với nghiên cứu năm 1999, mở rộng đáng kể danh lục thực vật có mạch tại Bắc Giang.

Tại sao ngành Ngọc lan lại chiếm tỷ lệ áp đảo so với ngành Thông?

Ngành Ngọc lan chiếm 98,45% (380 loài), trong khi ngành Thông chỉ chiếm 1,55% (6 loài). Tỷ lệ này phản ánh cấu trúc rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới điển hình, nơi điều kiện nhiệt độ 23 độ C và lượng mưa 1.450 mm tạo ưu thế sinh thái tuyệt đối cho thực vật hạt kín phát triển.

Những loài cây gỗ nào tại Tây Yên Tử có giá trị bảo tồn và kinh tế cao nhất?

Khu bảo tồn lưu giữ nhiều loài quý hiếm thuộc Sách Đỏ Việt Nam 2007 và nhóm gỗ I, II như Lim xanh, Sến mật, Gụ lau, Vù hương, Trầm hương, Thông tre lá ngắn, Thông nàng và Kim giao. Đây là các loài có nguy cơ tuyệt chủng cao do bị khai thác lấy gỗ và tinh dầu.

Phương pháp chọn mẫu điều tra ô tiêu chuẩn được thực hiện như thế nào?

Tác giả thiết lập 15 ô tiêu chuẩn điển hình kích thước 1.000 m2 (25 m x 40 m) phân bố theo các đai cao và trạng thái rừng. Tại mỗi ô, tác giả lập thêm 5 ô đo đếm tái sinh diện tích 25 m2 ở 4 góc và trung tâm để theo dõi cây tái sinh có triển vọng.

Sức ép sinh kế của cộng đồng địa phương tác động ra sao đến tài nguyên rừng?

Vùng đệm có 3.815 người dân sinh sống với tập quán canh tác lạc hậu và thời gian thiếu đói từ 3 đến 4 tháng mỗi năm. Tình trạng này thúc đẩy hoạt động khai thác trộm gỗ quý, thu hái cây thuốc và săn bắt, gây suy thoái tầng tán trên diện tích rừng phục hồi.

Kết luận

  • Luận văn đã định lượng hóa cấu trúc đa dạng thực vật thân gỗ tại Tây Yên Tử với 386 loài thuộc 213 chi và 70 họ thuộc 2 ngành Thông và Ngọc lan.
  • Bổ sung 110 loài cây gỗ mới cho khu bảo tồn, khẳng định vai trò là trung tâm đa dạng sinh học lớn nhất tỉnh Bắc Giang với 11.898,8 ha rừng tự nhiên.
  • Đánh giá chi tiết sự phân bố sinh thái của hệ thực vật theo 2 kiểu rừng đai cao và 6 trạng thái rừng tự nhiên với trữ lượng dao động từ 70 m3/ha đến 290 m3/ha.
  • Phân loại 336 loài cây lấy gỗ thành 8 nhóm sử dụng, nhận diện chính xác các loài nguy cấp thuộc nhóm I và II trong Sách Đỏ Việt Nam năm 2007.
  • Đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và sinh kế khả thi nhằm bảo tồn nguồn gen quý hiếm gắn với phát triển kinh tế vùng đệm giai đoạn 2014-2020.

Công trình đóng góp luận cứ khoa học quan trọng cho công tác quy hoạch bảo tồn thiên nhiên và phục hồi hệ sinh thái rừng đầu nguồn. Các nhà quản lý, nhà khoa học và chính quyền địa phương cần nhanh chóng tích hợp cơ sở dữ liệu này vào kế hoạch hành động đa dạng sinh học cấp tỉnh, ưu tiên nguồn lực nhân giống các loài cây gỗ quý và mở rộng chương trình chi trả dịch vụ môi trường rừng cho cộng đồng bản địa.