Tổng quan nghiên cứu

Độ che phủ rừng của Việt Nam trong các giai đoạn lịch sử đã trải qua nhiều biến động sâu sắc, từ mức 43,8% với 14,29 triệu hecta vào năm 1943 xuống còn 33,2% vào năm 1999, trước khi từng bước phục hồi lên 39,1% tương đương 13,26 triệu hecta vào năm 2009. Nhằm ngăn chặn đà suy giảm đa dạng sinh học và bảo vệ các nguồn gen bản địa quý hiếm, hệ thống 128 khu rừng đặc dụng đã được thiết lập trên phạm vi cả nước tính đến tháng 8 năm 2010, bao gồm 30 vườn quốc gia và 48 khu dự trữ thiên nhiên.

Vấn đề cốt lõi đặt ra là sự suy thoái diện tích rừng tự nhiên do áp lực nhân sinh, tình trạng khai thác trái phép và canh tác nương rẫy tại các vùng đệm miền núi. Khu Bảo tồn Thiên nhiên Hang Kia – Pà Cò thuộc huyện Mai Châu, tỉnh Hòa Bình có tổng diện tích tự nhiên 6.462,2 hecta, trong đó diện tích đất lâm nghiệp chiếm tới 5.850,4 hecta với 4.840,1 hecta rừng tự nhiên. Đây là vùng sinh thái núi đá vôi mang tính nhạy cảm cao, sở hữu nhiều loài động thực vật nguy cấp nhưng trước đây chưa có công trình kiểm kê toàn diện nào về hệ thực vật bậc cao có mạch.

Mục tiêu cụ thể của luận văn thạc sĩ do học viên Đào Ngọc Tú thực hiện dưới sự hướng dẫn của Phó Giáo sư Tiến sĩ Lê Đồng Tấn tại Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam là điều tra, kiểm kê thành phần loài và đánh giá tính đa dạng thực vật theo các chỉ số phân loại, yếu tố địa lý, phổ dạng sống và giá trị tài nguyên. Nghiên cứu được triển khai thực địa trong năm 2010 tại 5 xã gồm Hang Kia, Pà Cò, Tân Sơn, Cun Pheo và Bao La. Công trình có ý nghĩa thực tiễn quan trọng khi đã bổ sung 24 loài, 12 chi và 6 họ thực vật mới vào danh lục khu bảo tồn, cung cấp luận cứ khoa học chính xác phục vụ công tác quy hoạch, phân khu bảo tồn nghiêm ngặt và quản lý bền vững tài nguyên rừng Hòa Bình.

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 theo Công ước Quốc tế về Đa dạng sinh học thông qua tại Hội nghị Thượng đỉnh Rio de Janeiro năm 1992 và định nghĩa của Quỹ Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới công bố năm 1990. Ba cấp độ này bao gồm đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái.

Để phân tích cấu trúc thích nghi của thảm thực vật, đề tài ứng dụng hệ thống phân loại phổ dạng sống chuẩn của Christian Raunkiaer đề xuất năm 1934, phân loại thực vật dựa trên vị trí của chồi sinh trưởng so với mặt đất trong điều kiện mùa đông bất lợi, lấy công thức phổ chuẩn thế giới làm hệ quy chiếu so sánh. Bên cạnh đó, khung lý thuyết phân loại thảm thực vật nhiệt đới của Thái Văn Trừng công bố năm 1978 và khung phân loại của UNESCO năm 1973 được sử dụng nhằm xác định các quần xã thực vật ưu thế trên núi đá vôi.

Các khái niệm chính được vận dụng bao gồm: đa dạng taxon phân loại học, phổ yếu tố địa lý thực vật theo thang phân chia 16 yếu tố của Pócs Tamás công bố năm 1965 và Nguyễn Nghĩa Thìn hoàn thiện năm 1999, tính đặc hữu sinh học, cùng chỉ số giá trị quan trọng nhằm đánh giá vai trò sinh thái của từng loài cây gỗ trong lâm phần.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp phương pháp điều tra theo tuyến kết hợp lập ô tiêu chuẩn định vị ngoài thực địa trong thời gian gần 6 tháng:

  • Cỡ mẫu và cách thức bố trí: Tác giả thiết lập 4 ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời với diện tích mỗi ô là 0,2 hecta (kích thước 50m x 40m), tạo nên tổng diện tích điều tra chuyên sâu 0,8 hecta. Trong mỗi ô tiêu chuẩn, một dải định vị có kích thước 50m x 10m (diện tích 500m2) được chọn để đo đếm tọa độ, đường kính ngang ngực từ 6cm trở lên, chiều cao vút ngọn và đường kính tán. Đồng thời, các ô dạng bản kích thước 2m x 2m chiếm 5% diện tích ô chính được bố trí theo đường chéo để điều tra tầng cây tái sinh và thảm cỏ thân thảo.
  • Phương pháp điều tra tuyến: Các tuyến điều tra chính được vạch dọc theo các đường dông núi, từ đó mở rộng các tuyến phụ hình xương cá sang hai phía cách nhau trung bình 1,5 km. Phạm vi quan sát mở rộng 10m mỗi bên tuyến, thu thập từ 5 đến 6 mẫu tiêu bản cho mỗi loài cây bắt gặp.
  • Lý do lựa chọn phương pháp: Phương pháp này phù hợp với địa hình núi cao bị chia cắt mạnh từ 200m đến 1.526m, độ dốc bình quân 20 đến 25 độ và nhiều nơi vách đá hiểm trở vượt quá 35 độ. Việc kết hợp điều tra tuyến và ô tiêu chuẩn đảm bảo tính đại diện ngẫu nhiên cho toàn bộ thảm thực vật trên cả đất núi đất và núi đá vôi.
  • Thu thập và xử lý dữ liệu: Toàn bộ tiêu bản tươi được sấy khô, tẩm bảo quản bằng dung dịch cồn chứa 3% đến 5% thủy ngân clorua, sau đó đính trên bìa cứng quy chuẩn 28cm x 42cm. Tên khoa học được định loại bằng phương pháp hình thái so sánh, đối chiếu với bộ Cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ, Thực vật chí Việt Nam, Sách đỏ Việt Nam 2007 và kiểm tra danh pháp theo hệ thống phân loại Brummitt.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận và lập danh lục chi tiết gồm 752 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 493 chi và 148 họ, phân bố trong 5 ngành thực vật khác nhau tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Hang Kia – Pà Cò. So với kết quả điều tra của Phân viện Điều tra Quy hoạch rừng Tây Bắc Bộ năm 2008 với 728 loài, 481 chi và 142 họ, tác giả đã bổ sung mới 24 loài, 12 chi và 6 họ thực vật.

Cơ cấu phân bố taxon giữa các ngành có sự chênh lệch rõ rệt:

  1. Ngành Hạt kín chiếm ưu thế tuyệt đối trong hệ thực vật với 692 loài (chiếm 92,02% tổng số loài), 454 chi (chiếm 92,09% tổng số chi) và 123 họ (chiếm 83,11% tổng số họ).
  2. Ngành Dương xỉ đứng vị trí thứ hai với 43 loài (chiếm 5,72% số loài), 26 chi (chiếm 5,27%) và 15 họ (chiếm 10,14%).
  3. Ngành Hạt trần ghi nhận 12 loài (chiếm 1,60% số loài), 9 chi và 7 họ, tập trung các nguồn gen cây lá kim cổ xưa.
  4. Ngành Thông đất có 4 loài, thuộc 3 chi và 2 họ.
  5. Ngành Cỏ tháp bút có số lượng thấp nhất với 1 loài duy nhất, thuộc 1 chi và 1 họ.

Về giá trị bảo tồn, nghiên cứu phát hiện nhiều loài thực vật quý hiếm nằm trong Sách Đỏ Việt Nam và Nghị định 32/2006/NĐ-CP như Pơ mu, Thông nàng, Kim giao, Đinh, Nghiến, Sến, Táu, Trai lý và các loài Lan hài đặc hữu.

Thảo luận kết quả

Sự phong phú vượt trội của ngành Hạt kín với 92,02% phản ánh đúng quy luật phân bố của thảm thực vật nhiệt đới gió mùa tại Việt Nam, tương đồng với tỷ lệ 92,47% ở quy mô toàn quốc theo công bố của các nhà thực vật học. Ngành Hạt trần dù chỉ chiếm 1,60% số loài nhưng giữ vai trò sinh thái then chốt khi hình thành nên kiểu phụ thảm thực vật rừng nguyên sinh cây lá kim ưu thế trên các đỉnh núi đá vôi cao từ 800m đến trên 1.100m.

Nguyên nhân chính tạo nên tính đa dạng sinh thái cao là do địa chất kiến tạo từ kỷ Trias cách đây 220 triệu năm kết hợp với sự phân hóa mạnh mẽ của 5 nhóm đất chính, tiêu biểu là đất feralit xám trên đá phiến sét (5.578,3 hecta) và đất dốc tụ chân núi đá vôi (460,4 hecta). Biên độ nhiệt độ dao động lớn cùng lượng mưa trung bình năm từ 1700 đến 2000 mm đã tạo ra nhiều tiểu vùng khí hậu đặc trưng.

Các dữ liệu nghiên cứu này có thể được mô tả trực quan thông qua biểu đồ tròn biểu diễn tỷ lệ phần trăm số loài giữa 5 ngành thực vật bậc cao có mạch, kết hợp với bảng ma trận thống kê chỉ số giá trị quan trọng của các họ thực vật chiếm ưu thế trong 4 ô tiêu chuẩn. Cấu trúc này làm sáng tỏ mối liên hệ sinh thái giữa tầng cây gỗ lớn và khả năng tái sinh tự nhiên của các loài bản địa dưới tán rừng ẩm.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm bảo tồn tính đa dạng thực vật và phát triển bền vững tài nguyên rừng tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Hang Kia – Pà Cò, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp trọng tâm:

  • Tăng cường tuần tra và quản lý nghiêm ngặt 4.840,1 hecta rừng tự nhiên, đặc biệt là 4.575,7 hecta rừng trên núi đá vôi. Mục tiêu giảm 100% các vụ vi phạm khai thác gỗ quý như Pơ mu, Nghiến và săn bắt động vật hoang dã trái phép trong giai đoạn 2011 đến 2015. Đơn vị chủ trì thực hiện là Ban Quản lý Khu bảo tồn phối hợp với Chi cục Kiểm lâm tỉnh Hòa Bình và chính quyền 5 xã vùng đệm.
  • Xây dựng chương trình nhân giống và bảo tồn ngoại vi (ex-situ) cho các loài thực vật có nguy cơ tuyệt chủng cao, đặc biệt là nhóm cây Hạt trần và các loài Lan hài. Đặt mục tiêu gieo ươm và trồng phục hồi bổ sung bình quân 30 hecta rừng nghèo kiệt mỗi năm từ năm 2012 đến năm 2020. Cơ quan thực hiện là Trạm Khuyến nông – Khuyến lâm huyện Mai Châu cùng các trung tâm nghiên cứu giống cây rừng.
  • Phát triển sinh kế thay thế cho 2.230 hộ gia đình thuộc cộng đồng các dân tộc H'Mông (chiếm 44,4%) và Mường (chiếm 43,2%). Hỗ trợ chuyển giao tiến bộ kỹ thuật thâm canh trên 2.200,3 hecta đất trồng cây lương thực và 699,2 hecta cây ăn quả, nhằm mục tiêu giảm tỷ lệ hộ nghèo từ trên 30% xuống dưới 15% vào năm 2015. Chủ thể điều hành là Ủy ban nhân dân huyện Mai Châu phối hợp với Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.
  • Hoàn thiện hệ thống giám sát đa dạng sinh học định kỳ 3 năm một lần trên toàn bộ diện tích 6.462,2 hecta. Số hóa cơ sở dữ liệu của 752 loài thực vật phục vụ nghiên cứu khoa học và đào tạo lâm nghiệp, bắt đầu triển khai từ quý 1 năm 2011 do Ban Quản lý Khu bảo tồn kết hợp cùng Trường Đại học Lâm nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Ban quản lý các khu rừng đặc dụng và Chi cục Kiểm lâm: Sử dụng danh lục 752 loài và số liệu điều tra 4 ô tiêu chuẩn làm căn cứ pháp lý để xây dựng phương án quản lý rừng bền vững, quy hoạch phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và lập kế hoạch bảo tồn nguồn gen nguy cấp tại vùng Tây Bắc.
  • Các nhà khoa học, chuyên gia thực vật học và sinh thái học: Khai thác nguồn dẫn liệu thực địa về sự phân bố của các taxon hạt kín và hạt trần trên núi đá vôi để phục vụ các công trình nghiên cứu sâu hơn về địa lý thực vật, sinh thái học quần xã và đánh giá biến đổi thảm thực vật nhiệt đới.
  • Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Lâm nghiệp: Vận dụng phương pháp luận thiết lập ô tiêu chuẩn 0,2 hecta, phương pháp điều tra tuyến xương cá và kỹ thuật định loại tiêu bản làm tài liệu tham khảo cho các đề tài bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.
  • Các tổ chức phi chính phủ và quỹ bảo tồn thiên nhiên: Tiếp cận thông tin về áp lực kinh tế xã hội của 11.188 nhân khẩu tại vùng đệm để thiết kế các dự án tài trợ sinh kế cộng đồng gắn liền với chi trả dịch vụ môi trường rừng.

Câu hỏi thường gặp

Luận văn đã bổ sung được bao nhiêu taxon thực vật mới cho Khu bảo tồn?

Nghiên cứu đã bổ sung 24 loài, 12 chi và 6 họ thực vật bậc cao có mạch vào danh lục của Khu Bảo tồn Thiên nhiên Hang Kia – Pà Cò so với số liệu công bố năm 2008 của Phân viện Điều tra Quy hoạch rừng Tây Bắc Bộ, nâng tổng số loài kiểm kê được lên 752 loài thuộc 493 chi và 148 họ.

Ngành thực vật nào chiếm tỷ lệ áp đảo nhất trong hệ thực vật tại đây?

Ngành Hạt kín chiếm ưu thế tuyệt đối với 692 loài, tương đương 92,02% tổng số loài của toàn khu bảo tồn. Ngành này phân bố rộng khắp trên cả 5 loại đất chính và thể hiện tính thích nghi sinh thái vượt trội từ độ cao 200m lên tới đỉnh Pà Khốm 1.526m.

Cỡ mẫu và kỹ thuật lập ô tiêu chuẩn trong đề tài được thiết kế ra sao?

Tác giả đã lập 4 ô tiêu chuẩn có diện tích 0,2 hecta mỗi ô (kích thước 50m x 40m), trong đó trích xuất dải đo vẽ chi tiết 500m2 để đo đếm đường kính ngang ngực cho tất cả cây gỗ từ 6cm trở lên và bố trí các ô dạng bản 2m x 2m nhằm kiểm kê tầng cây tái sinh.

Những loài thực vật quý hiếm nào ghi nhận tại Hang Kia – Pà Cò cần ưu tiên bảo tồn?

Khu bảo tồn ghi nhận nhiều loài thực vật có giá trị bảo tồn cao thuộc Sách Đỏ Việt Nam như Pơ mu, Thông nàng, Kim giao, Nghiến, Trai lý và các loài Lan hài. Nhóm cây Hạt trần gồm 12 loài phân bố trên các mỏm núi đá vôi hiểm trở là đối tượng cần được bảo vệ nghiêm ngặt nhất.

Tác động xã hội nào gây áp lực lớn nhất lên thảm thực vật khu bảo tồn?

Áp lực lớn nhất xuất phát từ đời sống của 2.230 hộ dân với tỷ lệ hộ nghèo trên 30%, trong đó 92,5% lao động phụ thuộc vào nông lâm nghiệp. Việc thiếu đất canh tác nước mùa khô dẫn đến hiện tượng phá rừng làm nương rẫy và khai thác gỗ trái phép ven các tuyến đường dân sinh.

Kết luận

  • Luận văn đã hoàn thành xuất sắc việc điều tra và lập danh lục toàn diện gồm 752 loài, 493 chi, 148 họ thuộc 5 ngành thực vật bậc cao có mạch tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Hang Kia – Pà Cò.
  • Đóng góp khoa học then chốt là bổ sung 24 loài, 12 chi và 6 họ mới, đồng thời xác định ngành Hạt kín chiếm tỷ lệ cao nhất với 92,02% và ngành Dương xỉ chiếm 5,72%.
  • Nghiên cứu đã làm rõ cấu trúc 4.840,1 hecta rừng tự nhiên trên nền địa hình núi đá vôi chia cắt phức tạp, cung cấp dữ liệu định lượng chính xác qua 4 ô tiêu chuẩn điển hình.
  • Phân tích sâu sắc mối tương quan giữa hiện trạng đa dạng sinh học và các áp lực kinh tế xã hội từ 11.188 người dân vùng đệm để đưa ra hệ thống giải pháp bảo tồn khả thi.
  • Đề ra lộ trình thực hiện các biện pháp phục hồi rừng và hỗ trợ sinh kế trong giai đoạn 2011 đến 2015, định hướng tầm nhìn quản lý bền vững đến năm 2020.

Các cơ quan quản lý, viện nghiên cứu và nhà khoa học lâm nghiệp hãy khai thác ngay nguồn cơ sở dữ liệu quý giá này để ứng dụng vào công tác bảo tồn nguồn gen thực vật và hoạch định chính sách lâm nghiệp hiệu quả.