Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đa dạng sinh học đóng vai trò nền tảng trong việc duy trì chu trình vật chất và cân bằng sinh thái, cung cấp nguồn tài nguyên thiết yếu cho đời sống con người. Tuy nhiên, các thảm thực vật che phủ bề mặt Trái Đất đang đối mặt với sự suy giảm nghiêm trọng do tác động tiêu cực của con người và biến đổi khí hậu. Việt Nam được ghi nhận là một trong những trung tâm đa dạng sinh học cao của thế giới, nằm trong điểm nóng đa dạng sinh học Inđô - Bơ Ma (Indo - Burma). Trong hệ thống các khu rừng đặc dụng, Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Nam Xuân Lạc (huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn) sở hữu diện tích rừng tự nhiên chiếm trên 92% diện tích khu bảo tồn, trong đó phần lớn là sinh cảnh núi đá vôi hiểm trở, lưu giữ nguồn tài nguyên thực vật phong phú cùng nhiều nguồn gen nguy cấp, quý hiếm. Mặc dù vậy, tài nguyên rừng tại đây vẫn chịu sức ép từ khai thác lâm sản tự phát và các hoạt động dân sinh vùng đệm. Để phục vụ công tác quản lý và bảo tồn bền vững, đề tài khóa luận "Nghiên cứu tính đa dạng thực vật ở các trạng thái thảm thực vật tại Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Nam Xuân Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn" được thực hiện.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể như sau:

  1. Xác định được tính đa dạng thực vật ở các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu.
  2. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn tính đa dạng thực vật tại Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Nam Xuân Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Tính đa dạng thực vật ở các trạng thái thảm thực vật thuộc khu bảo tồn.
  • Phạm vi nghiên cứu: Đánh giá đặc điểm cấu trúc tổ thành và các chỉ số đa dạng loài của thực vật thân gỗ ở các trạng thái thảm thực vật khác nhau.
  • Phạm vi không gian: Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Nam Xuân Lạc, phân bố chủ yếu trên địa phận hai thôn Nà Dạ và Bản Khang thuộc xã Xuân Lạc, cùng phần diện tích thuộc xã Bản Thi, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn (tọa độ địa lý từ 22°17' đến 22°19' vĩ độ Bắc và từ 105°28' đến 105°33' kinh độ Đông). Tổng diện tích tự nhiên của khu bảo tồn là 1.788 ha.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài tiến hành điều tra, thu thập số liệu hiện trường từ ngày 15/08/2014 đến ngày 20/12/2014.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khóa luận vận dụng hệ thống lý luận sinh thái học rừng nhiệt đới kết hợp các khung phân loại thảm thực vật và quy phạm điều tra lâm học tiêu chuẩn:

  • Khung lý thuyết và khái niệm: Vận dụng khái niệm đa dạng sinh học theo Norse và McManus (1980), Gaston và Spicer (1998) ở ba cấp độ: đa dạng di truyền, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái; lý thuyết cân bằng đảo sinh học của MacArthur và Wilson (1971); công thức độ ưu thế của Daniel Marmillod. Đề tài áp dụng hệ thống phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam của Thái Văn Trừng (1978) dựa trên các cấp phân loại: kiểu thảm thực vật, kiểu phụ, ưu hợp (dominion) và phức hợp (complexion), cùng quan điểm phân loại rừng núi đá vôi của Trần Ngũ Phương (1970) và Nguyễn Bá Thụ (1995).
  • Văn bản quy phạm pháp luật và danh lục bảo tồn: Nghị định số 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm; Quyết định số 2159/QĐ-BNN-KL ngày 17/7/2008 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn về kiểm kê rừng toàn quốc; Sách đỏ Việt Nam năm 2007 (Phần Thực vật); Danh lục đỏ thế giới IUCN.
  • Phương pháp thu thập dữ liệu hiện trường:
    • Phương pháp kế thừa tài liệu: Thu thập số liệu khí tượng thủy văn, điều kiện dân sinh kinh tế của huyện Chợ Đồn, bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng và các báo cáo điều tra tự nhiên của khu bảo tồn.
    • Điều tra theo tuyến: Lập các tuyến điều tra vuông góc và song song với đường đồng mức, đảm bảo tính đại diện cho các dạng địa hình và sinh cảnh. Quan sát và ghi nhận thực vật dọc theo dải tuyến rộng 20 - 40 m (mỗi bên rộng 10 - 20 m).
    • Điều tra trên ô tiêu chuẩn (OTC): Bố trí các OTC điển hình tạm thời trên núi đất và núi đá vôi với các cấp diện tích 100 m² (10 x 10 m), 400 m² (20 x 20 m), 500 m², 1.600 m² (40 x 40 m) và 2.500 m² (50 x 50 m) tùy thuộc trạng thái thực bì. Định vị tọa độ và độ cao bằng thiết bị GPS.
    • Đo đếm tầng cây gỗ (chiều cao trên 7 m): Đo đường kính thân tại vị trí 1,3 m ($D_{1.3}$) bằng thước kẹp kính theo hai chiều Đông - Tây và Nam - Bắc; đo chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$) và chiều cao dưới cành ($H_{dc}$) bằng thước Blumeleiss; đo đường kính tán ($D_t$) bằng thước dây.
    • Đo đếm tầng cây tái sinh: Thiết lập các ô dạng bản (ODB) diện tích 4 m² phân bố đều trên OTC để thống kê tên loài, chiều cao, phân cấp chất lượng và nguồn gốc tái sinh.
    • Đo đếm tầng cây bụi và thảm tươi: Lập 05 ODB diện tích 25 m² (5 x 5 m) tại 4 góc và vị trí trung tâm OTC để xác định loài, số khóm, chiều cao và độ che phủ.
    • Giám định mẫu thực vật: Thu hái tiêu bản, chụp ảnh ngoài thực địa và tiến hành so sánh, đối chiếu hình thái với sự hỗ trợ của chuyên gia phân loại thực vật.
  • Phương pháp xử lý và phân tích số liệu:
    • Tỷ lệ hỗn loài: $H_l = \frac{s}{N}$ (với $s$ là tổng số loài, $N$ là tổng số cá thể trong lâm phần).
    • Độ ưu thế dựa trên giá trị quan trọng: $$IV_i% = \frac{N_i% + G_i%}{2}$$ Trong đó, $N_i%$ là tỷ lệ số cá thể loài $i$, $G_i%$ là tỷ lệ tiết diện ngang loài $i$ so với tổng tiết diện ngang $\sum G$ của OTC. Các loài có $IV_i% \ge 5%$ được xác định có vai trò sinh thái thực sự trong quần xã; nhóm loài ưu thế là tập hợp các loài có tổng $IV_i% \ge 50%$.
    • Các chỉ số đa dạng sinh học:
      • Chỉ số Simpson: $D_1 = 1 - \sum P_i^2$
      • Chỉ số Shannon - Wiener: $H' = - \sum P_i \ln P_i$
      • Chỉ số Margalef: $d_1 = \frac{S - 1}{\log N}$
      • Chỉ số Menhinik: $d_2 = \frac{S}{\sqrt{N}}$ (Với $S$ là tổng số loài, $N$ là tổng số cá thể, $P_i = \frac{n_i}{N}$ là tỷ lệ cá thể loài thứ $i$).

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài - Ý nghĩa của đề tài

Phần mở đầu xác định tính cấp thiết của công tác bảo tồn đa dạng sinh học rừng trong bối cảnh diện tích rừng nguyên sinh toàn cầu bị suy giảm. Tác giả luận giải việc lựa chọn Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Nam Xuân Lạc - khu vực có địa hình Karst chia cắt mạnh và tính đa dạng thực vật thân gỗ cao - làm đối tượng nghiên cứu. Chương này chỉ rõ hai mục tiêu trọng tâm (xác định tính đa dạng thực vật và đề xuất giải pháp bảo tồn), đồng thời nêu bật ý nghĩa khoa học trong việc bổ sung dữ liệu lâm học phục vụ quản lý khu bảo tồn, cùng ý nghĩa thực tiễn trong việc rèn luyện phương pháp nghiên cứu thực địa cho sinh viên ngành Lâm nghiệp.

Phần 2. Tổng quan nghiên cứu

Nội dung chương tổng hợp cơ sở lý luận và thực tiễn trong nước và quốc tế:

  • Khái quát lý luận về đa dạng sinh thái, sự suy giảm diện tích rừng nhiệt đới toàn cầu với tốc độ 11,3 triệu ha/năm và các công ước quốc tế bảo tồn thiên nhiên (Ramsar 1971, CITES 1972, Paris 1972, Bonn 1979).
  • Tổng quan các nghiên cứu thực vật tại Việt Nam: Số liệu ước tính khoảng 12.000 đến 15.000 loài thực vật có mạch; độ che phủ rừng năm 2008 đạt 38,2% theo Quyết định số 2159/QĐ-BNN-KL. Tác giả điểm duyệt các công trình nghiên cứu bảo tồn nguồn gen của Nguyễn Hoàng Nghĩa, Nguyễn Nghĩa Thìn, Cao Thị Lý, Ngô Tiến Dũng, cùng các công trình phân loại và cấu trúc rừng núi đá vôi của Thái Văn Trừng, Trần Ngũ Phương, Nguyễn Bá Thụ, Hoàng Kim Ngũ và Bùi Thế Đồi.
  • Tổng quan điều kiện tự nhiên, dân sinh, kinh tế tại Khu bảo tồn Nam Xuân Lạc:
    • Khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình năm 20,1°C; lượng mưa trung bình 153 mm; mùa đông xuất hiện 1 đến 2 đợt sương muối; hệ thống suối dài 9 km đổ ra Hồ Ba Bể; độ cao biến thiên từ 400 m đến 1.159 m chia thành vùng núi đá và vùng núi đất.
    • Điều tra ghi nhận sự có mặt của 29 loài thú, 47 loài chim, 12 loài bò sát. Đặc biệt, khu bảo tồn có 20 loài thực vật quý hiếm ghi trong Sách đỏ Việt Nam 2007 (bảng 2.1 của văn bản), tiêu biểu như: Ngũ gia bì gai (Acanthopanax trifoliatus - EN), Hèo sợi to (Guihaia grossfibrosa - EN), Trai lý (Garcinia fagraeoides - EN), Chò đãi (Anamocarya sinensis - EN), Re hương (Cinnamomum parthenoxylon - CR), Sến mật (Madhuca pasquieri - EN), Chè hoa vàng (Camellia pleurocarpa - EN), Lan kim tuyến đá vôi (Anoectochilus calcareous - EN), Hài henry (Paphiopedilum henryanum - CR), Kim giao (Nageia fleuryi - EN).
    • Dân cư tập trung tại xã Xuân Lạc và Bản Thi gồm 986 hộ, 4.750 nhân khẩu (chủ yếu là dân tộc Dao và Tày); tỷ lệ hộ nghèo chiếm 45,13%; đất sản xuất lúa màu bình quân đạt 383 m²/khẩu.

Phần 3. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày thiết kế nghiên cứu lâm học thực nghiệm:

  • Xác lập 4 nội dung nghiên cứu: xác định các trạng thái thảm thực vật; phân tích cấu trúc tổ thành; tính toán chỉ số đa dạng loài; đề xuất biện pháp bảo tồn và phát triển hệ thực vật.
  • Mô tả chi tiết kỹ thuật lập tuyến điều tra đại diện, kỹ thuật bố trí OTC tạm thời trên núi đá và núi đất (kích thước từ 100 m² đến 2.500 m²), phương thức đo đếm các chỉ tiêu hình thái thân cây gỗ ($D_{1.3}$, $H_{vn}$, $H_{dc}$, $D_t$), quy cách điều tra ô dạng bản cây tái sinh (4 m²) và tầng thảm tươi cây bụi (25 m²).
  • Hệ thống hóa các công thức toán sinh thái tính toán tỷ lệ hỗn loài $H_l$, độ ưu thế $IV%$ theo Daniel Marmillod, chỉ số Simpson $D_1$, Margalef $d_1$, Menhinik $d_2$ và Shannon - Wiener $H'$.

Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này phản ánh toàn bộ kết quả phân tích định tính và định lượng qua 4 tiểu mục:

1. Các trạng thái thảm thực vật

Tác giả phân loại và mô tả chi tiết các kiểu thảm thực vật hiện hữu:

  • Rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới trên núi đất (độ cao trên 800 m): Phân bố tại đỉnh Tam Sao, cấu trúc gồm 1 tầng cây gỗ, 1 tầng cây bụi và thảm tươi. Tầng cây gỗ có ưu hợp Dẻ (Fagaceae) - Kháo (Lauraceae), chiều cao trung bình 12 - 15 m, đường kính 15 - 20 cm, độ tàn che 0,6 - 0,7, mật độ 350 - 400 cây/ha. Có nhiều rêu và địa y bao phủ thân cây; ghi nhận Lan kim tuyến, Kim tuyến đá vôi, Hài mạng đỏ tía.
  • Rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới núi thấp từ 600 đến dưới 800 m: Phân bố tại Tam Sao - Bình Trai, cấu trúc 4 tầng (2 tầng cây gỗ, 1 tầng cây bụi, 1 tầng thảm tươi). Tầng tán cao 20 - 30 m, đường kính 40 - 50 cm, mật độ 60 - 100 cây/ha; gồm Muồng trắng, Kháo, Mọ, Xoan nhừ, Vải rừng, Sồi, Vàng tâm, Phân mã.
  • Rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới núi thấp dưới 600 m: Phân bố tại chân Tam Sao, Khuổi Lịa, Nặm Phiêng, Lòng Đăm, Khe Hai; cấu trúc 4 tầng. Tầng vượt tán (A1) cao 30 - 35 m, đường kính 70 - 80 cm (Muồng trắng, Trường kẹn, Xoan mộc); tầng tán rừng (A2) có độ tàn che 0,4 - 0,6; tầng cây bụi dày rậm do cây ưa sáng xâm nhập.
  • Kiểu rừng phục hồi sau nương rẫy (độ cao 600 - 800 m): Phân bố tại Lũng Lì, Khuổi Lịa, Chân Thưa Tèo; nương rẫy bỏ hoang từ năm 1995 - 1996; cấu trúc 1 tầng cây gỗ (cao 10 - 15 m, đường kính 15 - 25 cm, mật độ 400 - 600 cây/ha, độ tàn che 0,5 - 0,6), 1 tầng cây bụi và thảm tươi; thành phần ưu thế gồm Bún, Ngõa lông, Dẻ gai, Mò lá tròn.
  • Kiểu thảm cây bụi lùn trên đỉnh núi đá (độ cao trên 700 m): Cây gỗ cao 5 - 6 m, đường kính 10 - 12 cm, mật độ 150 - 250 cây/ha, độ tàn che 0,2 - 0,3 (Hồi núi, Tỳ bà, Sến đất trung hoa, Tô hạp...); cây bụi cao 1 - 2 m, độ che phủ 30 - 40%.
  • Rừng kín thường xanh trên núi đá vôi có độ cao trên 700 m: Phân bố tại Bình Trai, Lũng Trang, Lũng Lỳ, Thưa Tèo; cấu trúc 3 tầng (cây gỗ, cây bụi, thảm tươi). Tầng cây gỗ cao 15 - 30 m, đường kính 30 - 40 cm; gồm Nghiến, Giâu gia xoan, Vải rừng, Lát khét, Sến nạc, Thông Pà Cò. Đặc biệt tại Thưa Tèo ghi nhận một quần thể Re hương gồm 15 - 20 cây lớn, đường kính 50 - 80 cm, cao 25 - 30 m thuộc tầng vượt tán.
  • Rừng hỗn giao cây lá rộng lá kim có độ cao trên 700 m: Phân bố tại đỉnh núi đá Lũng Trang, Lũng Lỳ; cấu trúc 3 tầng; cây lá rộng gồm Nghiến, Thị rừng, Côm, họ Re, Dẻ, Mộc lan; cây hạt trần ưu thế là Thông Pà Cò (Pinus kwangtungensis), rải rác có Kim giao, Thông tre, Dẻ tùng sọc trắng.
  • Rừng kín thường xanh trên núi đá vôi độ cao 500 - 700 m: Phân bố tại Tam Sao, Thưa Tèo, Lũng Lỳ; cấu trúc 4 tầng, mật độ tầng ưu thế 40 - 100 cây/ha, độ tàn che 0,7 - 0,8. Điểm đặc trưng là sự phân hóa địa phương: khu vực Bình Trai xuất hiện nhiều loài Trai đỏ (Garcinia bracteata), trong khi khu vực Thưa Tèo và Lũng Lỳ phổ biến loài Trai lý (Garcinia fagraeoides).
  • Rừng kín thường xanh trên núi đá vôi dưới 500 m: Chân Tam Sao, Lũng Luồng, Lũng Lỳ; rừng bị tác động mạnh bởi con người, tầng thứ không rõ rệt, dây leo phát triển mạnh.

2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành ở các trạng thái thảm thực vật

Tác giả xác lập công thức tổ thành tầng cây gỗ dựa trên giá trị quan trọng $IV%$ tại các ô tiêu chuẩn đại diện:

  • Rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới trên 800 m:
    • OTC 1: $16,91\text{ Trđ} + 16,85\text{ Nhr} + 10,47\text{ Xnh} + 8,22\text{ Gvn} + 7,20\text{ Khln} + 6,58\text{ Sh} + 6,18\text{ Sb} + 27,59\text{ Lk}$
    • OTC 2: $28,92\text{ Vt} + 8,23\text{ Lm} + 4,12\text{ Sn} + 3,75\text{ Ngb} + 3,54\text{ Nh} + 3,28\text{ Mtr} + 48,16\text{ Lk}$
  • Rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới 600 - 800 m:
    • OTC 5: $37,73\text{ Chc} + 17,59\text{ Trk} + 14,96\text{ Mtr} + 6,83\text{ Ngb} + 22,88\text{ Lk}$
    • OTC 6: $38,47\text{ Dg} + 8,61\text{ Phm} + 7,82\text{ Xh} + 7,54\text{ B} + 7,00\text{ Mltr} + 6,53\text{ Thb} + 24,02\text{ Lk}$
  • Rừng phục hồi sau nương rẫy 600 - 800 m:
    • OTC 14: $11,92\text{ K} + 10,61\text{ Cl} + 10,28\text{ Ddx} + 7,021\text{ Chđ} + 5,63\text{ Sếu} + 3,96\text{ Thbl} + 3,77\text{ Dg} + 46,84\text{ Lk}$
    • OTC 15: $11,99\text{ Sn} + 10,24\text{ Nh} + 7,26\text{ Xt} + 6,50\text{ Gvn} + 5,03\text{ Nhr} + 3,09\text{ Dtr} + 49,27\text{ Lk}$
  • Rừng kín thường xanh trên núi đá vôi trên 700 m:
    • OTC 18: $11,51\text{ Sếu} + 11,10\text{ Sltr} + 8,52\text{ Trđ} + 7,43\text{ Thmn} + 4,25\text{ Ngh} + 3,64\text{ Hđn} + 3,53\text{ Sn} + 3,16\text{ Nh} + 50,01\text{ Lk}$
    • OTC 19: $9,43\text{ Sếu} + 6,47\text{ Ngh} + 5,56\text{ Trtr} + 5,18\text{ Hđn} + 4,43\text{ Ltr} + 4,40\text{ Thmn} + 4,01\text{ Xnh} + 3,84\text{ Thb} + 3,83\text{ Mí} + 3,52\text{ Nh} + 49,33\text{ Lk}$
  • Rừng hỗn giao lá rộng lá kim trên 700 m:
    • OTC 33: $28,52\text{ Hđn} + 26,69\text{ Trđ} + 12,13\text{ Tbr} + 10,92\text{ Thpc} + 7,47\text{ Sđth} + 7,07\text{ Rh} + 2,15\text{ Lk}$
  • Rừng kín thường xanh trên núi đá vôi 500 - 700 m:
    • OTC 34: $17,82\text{ Ngh} + 10,11\text{ Sn} + 7,75\text{ Tr} + 7,43\text{ Trl} + 7,35\text{ Mtr} + 6,67\text{ Nh} + 43,47\text{ Lk}$
    • OTC 35: $23,91\text{ Ngh} + 16,39\text{ Nhr} + 14,62\text{ Gvn} + 9,02\text{ Nh} + 8,14\text{ Nhđen} + 7,20\text{ Sđ} + 6,65\text{ Thbb} + 5,11\text{ Trl} + 8,96\text{ Lk}$

3. Đặc điểm chỉ số đa dạng loài ở các trạng thái thảm thực vật

Tính toán các chỉ số $D_1$, $d_1$, $d_2$, $H'$ cho từng ô tiêu chuẩn ở 6 trạng thái rừng được tổng hợp chi tiết bằng số liệu cụ thể ở mục Kết quả bên dưới.

4. Biện pháp bảo tồn và phát triển hệ thực vật thân gỗ

Tác giả đề xuất 4 nhóm giải pháp:

  • Chính sách hỗ trợ vùng đệm: Hỗ trợ người dân (đặc biệt đồng bào dân tộc Dao, Tày) chuyển đổi tập quán canh tác sang các hoạt động sản xuất ít phụ thuộc vào rừng (du lịch, làng nghề); tổ chức các lớp huấn luyện kỹ thuật canh tác đất dốc, nông lâm kết hợp; tạo sinh kế qua hình thức giao khoán bảo vệ rừng và khoanh nuôi phục hồi rừng.
  • Giải pháp bảo vệ và phòng cháy chữa cháy rừng: Xây dựng quy chế bảo vệ, kiểm tra giám sát thường xuyên các tác động bất lợi, lập hồ sơ quản lý, tăng cường tuyên truyền nâng cao trách nhiệm của cộng đồng.
  • Giải pháp tổ chức quản lý: Thành lập các trạm kiểm lâm chốt chặn tại các khu vực xung yếu; bổ sung đội ngũ cán bộ kiểm lâm để tăng cường tuần tra, giám sát.
  • Chính sách tài chính đầu tư: Huy động các nguồn vốn đầu tư ngân sách và tài trợ phục vụ công tác bảo tồn, phát triển rừng.

Phần Kết luận và kiến nghị

Tổng kết các phát hiện chính về cấu trúc tổ thành loài, mức độ đa dạng sinh thái tại khu bảo tồn và đề xuất các kiến nghị cụ thể tới cơ quan quản lý các cấp nhằm tăng cường năng lực thực thi bảo tồn.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã định lượng hóa các đặc trưng lâm học và chỉ số đa dạng sinh thái của thực vật thân gỗ tại Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Nam Xuân Lạc. Các chỉ số đa dạng loài thực vật thân gỗ tính toán từ số liệu thực địa được tổng hợp trong bảng sau:

Trạng thái thảm thực vật Ô tiêu chuẩn (OTC) Chỉ số Simpson ($D_1$) Chỉ số Margalef ($d_1$) Chỉ số Menhinik ($d_2$) Chỉ số Shannon - Wiener ($H'$)
Rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới (>800 m) OTC 01
OTC 02
0,867
0,948
8,625
22,097
2,315
4,546
2,350
3,425
Rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới (600 - 800 m) OTC 05
OTC 06
0,739
0,840
7,613
8,044
1,806
2,023
1,929
2,272
Rừng kín phục hồi sau nương rẫy (600 - 800 m) OTC 14
OTC 15
0,954
0,962
19,387
17,917
4,222
3,938
3,379
3,414
Rừng kín thường xanh trên núi đá vôi (>700 m) OTC 18
OTC 19
0,955
0,966
19,766
21,742
4,126
4,514
3,409
3,593
Rừng hỗn giao cây lá rộng lá kim (>700 m) OTC 33 0,748 4,400 1,281 1,605
Rừng kín thường xanh trên núi đá vôi (500 - 700 m) OTC 34
OTC 35
0,937
0,878
15,764
6,866
3,466
1,897
3,104
2,285

Các phát hiện và số liệu chính rút ra từ nghiên cứu:

  • Chỉ số đa dạng loài có sự biến động lớn giữa các kiểu thảm thực vật: Chỉ số Shannon - Wiener ($H'$) đạt giá trị cao nhất tại OTC 19 thuộc kiểu rừng kín thường xanh trên núi đá vôi độ cao trên 700 m ($H' = 3,593$) và OTC 02 thuộc rừng á nhiệt đới trên núi đất ($H' = 3,425$). Ngược lại, kiểu rừng hỗn giao lá rộng lá kim trên độ cao 700 m (OTC 33) có chỉ số $H'$ thấp nhất ($H' = 1,605$) do số lượng loài tham gia tổ thành ít, độ ưu thế tập trung vào một số loài hạt trần và cây chịu hạn.
  • Kiểu rừng phục hồi sau nương rẫy sau khoảng 18 - 19 năm bỏ hoang (từ 1995 - 1996) cho thấy chỉ số đa dạng rất cao ($D_1$ đạt từ 0,954 đến 0,962; $H'$ đạt từ 3,379 đến 3,414), phản ánh khả năng phục hồi tự nhiên mạnh mẽ của các loài cây tiên phong ưa sáng và sự xâm nhập của các loài cây gỗ bản địa.
  • Ghi nhận hiện trạng lâm học của quần thể Re hương (Cinnamomum parthenoxylon) - loài nguy cấp (CR) trong Sách đỏ Việt Nam 2007 - tại khu vực Thưa Tèo với số lượng khoảng 15 - 20 cá thể trưởng thành, đường kính thân đạt từ 50 - 80 cm, chiều cao từ 25 - 30 m, tham gia tầng vượt tán rừng.
  • Phát hiện sự phân hóa rõ rệt về mặt không gian đối với hai loài cây gỗ quý thuộc chi Garcinia: Trai đỏ (Garcinia bracteata) xuất hiện dày đặc ở khu vực núi đá vôi Bình Trai nhưng hầu như vắng mặt ở Thưa Tèo và Lũng Lỳ; ngược lại, loài Trai lý (Garcinia fagraeoides) phân bố chủ yếu tại Thưa Tèo và Lũng Lỳ nhưng không xuất hiện tại Bình Trai.

Đóng góp của tác giả:

  • Cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm có độ tin cậy về cấu trúc tổ thành và đa dạng loài thực vật thân gỗ theo đai độ cao và dạng địa hình (núi đất và núi đá vôi) tại một khu bảo tồn còn ít công trình nghiên cứu chuyên sâu.
  • Gợi mở hệ thống giải pháp quản lý lâm nghiệp kết hợp kỹ thuật lâm sinh và giải quyết bài toán an sinh xã hội vùng đệm (nơi có 45,13% hộ nghèo), làm luận cứ xây dựng phương án quản lý bảo vệ rừng cho Ban quản lý khu bảo tồn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của khóa luận:

  • Phạm vi thời gian nghiên cứu thực địa tương đối ngắn (khoảng 4 tháng, từ giữa tháng 8 đến tháng 12 năm 2014), chưa phản ánh được sự biến động đầy đủ về chu kỳ sinh trưởng, ra hoa kết quả của thực vật qua các mùa khác nhau trong năm.
  • Địa hình núi đá vôi hiểm trở, chia cắt mạnh gây khó khăn lớn cho việc bố trí ô tiêu chuẩn, dẫn đến số lượng ô tiêu chuẩn điều tra ở từng trạng thái thảm thực vật còn hạn chế (mỗi trạng thái chỉ bố trí từ 1 đến 2 ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời).
  • Công tác phân loại thực vật còn gặp thách thức do độ phong phú loài lớn, nhiều loài cây gỗ và thảm tươi chưa xác định được tên khoa học đầy đủ ngoài thực địa mà phải gộp vào nhóm loài khác hoặc dừng lại ở cấp chi.

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Thiết lập hệ thống ô tiêu chuẩn định vị cố định để theo dõi động thái diễn thế thảm thực vật rừng tự nhiên và rừng phục hồi sau nương rẫy theo thời gian dài.
  • Mở rộng quy mô điều tra sang các đối tượng thực vật thân thảo, dây leo, phong lan và các loài thực vật đặc hữu núi đá vôi.
  • Nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm sinh thái, sinh lý và tái sinh tự nhiên của các loài nguy cấp, đặc biệt là quần thể Re hương tại Thưa Tèo và loài Thông Pà Cò.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành Lâm nghiệp, Quản lý tài nguyên rừng, Sinh thái học và Khoa học môi trường:

  • Cung cấp phương pháp luận và kỹ thuật chi tiết về điều tra lâm học hiện trường trên địa hình Karst (núi đá vôi), cách thức xác lập công thức tổ thành dựa trên giá trị quan trọng $IV%$ và quy trình tính toán các chỉ số đa dạng sinh học ($D_1$, $H'$, $d_1$, $d_2$).
  • Cung cấp danh mục thành phần loài cây gỗ ưu thế và danh lục 20 loài thực vật quý hiếm tại Bắc Kạn, làm tài liệu đối sánh sinh thái cho các nghiên cứu tại các khu bảo tồn thiên nhiên và vườn quốc gia khu vực Đông Bắc và Tây Bắc Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận nghiên cứu bao nhiêu trạng thái thảm thực vật và kiểu nào có diện tích rừng tự nhiên chiếm ưu thế?
Khóa luận đã khảo sát và mô tả 9 kiểu/trạng thái thảm thực vật (trong đó tập trung phân tích sâu cấu trúc tổ thành và đa dạng ở 6 trạng thái chính). Rừng tự nhiên chiếm trên 92% tổng diện tích khu bảo tồn (1.788 ha), trong đó kiểu rừng phân bố rộng và chiếm diện tích lớn nhất là rừng kín thường xanh trên núi đá vôi ở các đai độ cao thấp dưới 500 m và từ 500 - 700 m.

2. Quần thể loài Re hương (Cinnamomum parthenoxylon) được ghi nhận tại khu vực nào và có đặc điểm lâm học ra sao?
Quần thể Re hương tồn tại ở khu vực Thưa Tèo, nằm ở độ cao trên 700 m trên núi đá vôi. Quần thể này gồm khoảng 15 - 20 cây lớn, đường kính thân ngang ngực ($D_{1.3}$) dao động từ 50 - 80 cm, chiều cao vút ngọn đạt 25 - 30 m, tham gia vào tầng vượt tán cùng các loài Nghiến và Lát khét.

3. Tại sao kiểu rừng hỗn giao lá rộng lá kim trên độ cao 700 m (OTC 33) lại có chỉ số Shannon - Wiener thấp nhất?
Kiểu rừng này có chỉ số $H' = 1,605$ (thấp nhất trong các kiểu rừng được khảo sát) do cấu trúc tổ thành chỉ tập trung vào một số rất ít loài ưu thế thích nghi với điều kiện núi đá vôi khô cằn trên đỉnh núi như Hồ đào núi (28,52%), Trâm đá (26,69%), Tỳ bà rừng (12,13%), Thông Pà Cò (10,92%), Sến đất trung hoa (7,47%) và Re hương (7,07%). Tỷ lệ nhóm loài khác chỉ chiếm 2,15%, dẫn đến độ phong phú loài thấp hơn hẳn các kiểu rừng khác.

4. Khóa luận ghi nhận sự phân hóa không gian nào của hai loài cây gỗ thuộc chi Trai (Garcinia)?
Kết quả điều tra thực địa cho thấy sự sai khác cục bộ: Loài Trai đỏ (Garcinia bracteata) xuất hiện rất nhiều tại vùng núi đá khu vực Bình Trai (xã Bản Thi) nhưng hiếm gặp tại Thưa Tèo và Lũng Lỳ (xã Xuân Lạc). Ngược lại, loài Trai lý (Garcinia fagraeoides) mọc rất phổ biến tại khu vực Thưa Tèo và Lũng Lỳ nhưng hoàn toàn không xuất hiện tại Bình Trai.

5. Đề tài đề xuất những chính sách gì cho cộng đồng dân cư vùng đệm nhằm giảm sức ép lên khu bảo tồn?
Do tỷ lệ hộ nghèo tại địa phương chiếm tới 45,13% và diện tích đất lúa màu bình quân chỉ đạt 383 m²/khẩu, tác giả đề xuất hỗ trợ người dân chuyển dịch cơ cấu sản xuất sang kinh doanh du lịch và làng nghề; tổ chức đào tạo kỹ thuật canh tác đất dốc và nông lâm kết hợp; tạo thu nhập ổn định thông qua chính sách giao khoán khoanh nuôi bảo vệ rừng và liên doanh dịch vụ du lịch sinh thái.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Ma Doãn Giang đã làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc tổ thành và mức độ đa dạng thực vật thân gỗ trên các dạng thảm thực vật tại Khu bảo tồn loài và sinh cảnh Nam Xuân Lạc. Thông qua các phương pháp điều tra lâm học tiêu chuẩn và công cụ định lượng sinh thái, công trình đã xác lập các chỉ số đa dạng quan trọng, ghi nhận hiện trạng các quần thể thực vật quý hiếm và phân hóa sinh cảnh Karst đặc trưng. Các giải pháp bảo tồn được đề xuất trong khóa luận kết hợp hài hòa giữa kỹ thuật lâm sinh, củng cố quản lý kiểm lâm và hỗ trợ sinh kế cho cộng đồng dân cư vùng đệm. Đây là công trình nghiên cứu thực địa nghiêm túc, cung cấp dẫn liệu học thuật có giá trị thực tiễn cho công tác quản trị và bảo tồn tài nguyên rừng tại tỉnh Bắc Kạn.