Tổng quan nghiên cứu

Thống kê lịch sử lâm nghiệp cho thấy diện tích rừng tự nhiên của Việt Nam từng đạt 14,3 triệu ha vào năm 1943 với độ che phủ 43,0%, nhưng đã suy giảm nghiêm trọng xuống còn 9,3 triệu ha (độ che phủ 28,0%) vào năm 1999 trước khi phục hồi lên mức 39,1% vào năm 2009 theo Quyết định số 2140/QĐ-BNN-TCLN. Tuy nhiên, diện tích rừng nguyên sinh chất lượng cao hiện còn chưa đầy 10%, khiến môi trường sống của nhiều loài sinh vật bị chia cắt và đe dọa tuyệt chủng hàng loạt nguồn gen bản địa. Trong bối cảnh đó, Vườn quốc gia Chư Yang Sin được thành lập theo Quyết định số 92/2002/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, giữ vai trò vùng lõi sinh thái đặc biệt quan trọng tại điểm cuối của dãy Trường Sơn với tổng diện tích tự nhiên 59.316,1 ha.

Mặc dù giữ vị trí xung yếu về đa dạng sinh học khu vực Tây Nguyên, các dẫn liệu kiểm kê thực vật trước đây tại Vườn quốc gia Chư Yang Sin còn nhiều khoảng trống, thiếu tiêu bản chuẩn hóa và chưa đánh giá đầy đủ cấu trúc thảm thực vật cũng như dạng sống của các loài có giá trị. Đề tài luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp "Nghiên cứu tính đa dạng thực vật tại Vườn quốc gia Chư Yang Sin - tỉnh Đắk Lắk" được thực hiện nhằm hoàn thiện cơ sở dữ liệu về thành phần taxon, phổ dạng sống và hiện trạng nguồn gen thực vật nguy cấp. Nghiên cứu được triển khai toàn diện trong giai đoạn 2009 - 2010 trên toàn bộ các đai cao từ dưới 900 m đến đỉnh núi cao 2.442 m. Kết quả của công trình mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi bổ sung thành công 67 loài thực vật mới vào danh lục quản lý của vườn, xác lập luận cứ khoa học tin cậy để chính quyền địa phương và các cơ quan lâm nghiệp quy hoạch bảo tồn bền vững tài nguyên rừng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng trên nền tảng lý thuyết đa dạng sinh học theo định nghĩa chuẩn mực của Norse và McManus (1980) cùng Công ước về Đa dạng Sinh học (CBD), tiếp cận đa dạng sinh học ở ba cấp độ: đa dạng nguồn gen, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái. Hệ thống phân loại học thực vật bậc cao có mạch trong luận văn được chuẩn hóa theo khung phân loại quốc tế của Richard Kenneth Brummitt (1992).

Bên cạnh đó, đề tài ứng dụng lý thuyết phổ dạng sống kinh điển của Christen Christiansen Raunkiaer (1934) kết hợp với các hiệu chỉnh sinh thái rừng nhiệt đới của Thái Văn Trừng (2000). Mô hình phân loại này chia thực vật thành 5 nhóm dạng sống sinh thái chính gồm: cây chồi trên (Phanerophytes - Ph), cây chồi ngang mặt đất (Chamaephytes - Ch), cây chồi mặt đất (Hemicryptophytes - Hm), cây chồi ẩn dưới đất (Cryptophytes - Cr) và cây chồi một năm (Therophytes - Th). Các khái niệm then chốt như taxon, mật độ loài trên đơn vị diện tích (loài/km2), loài đặc hữu và sinh cảnh phân bố hẹp được vận dụng xuyên suốt để lượng hóa mức độ phong phú của khu hệ thực vật.

Phương pháp nghiên cứu

Để bảo đảm tính đại diện cao cho toàn bộ diện tích 59.316,1 ha có địa hình chia cắt phức tạp, nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra thực địa theo tuyến kết hợp lập ô tiêu chuẩn điển hình:

  • Cỡ mẫu và thiết kế mẫu: Thiết lập 8 tuyến điều tra với tổng chiều dài 52,5 km, thiết kế vuông góc hoặc song song với các đường đồng mức, cắt ngang qua tất cả các đai cao sinh thái. Trên các tuyến, 11 ô tiêu chuẩn điển hình với diện tích 2.000 m2 (40 m x 50 m) mỗi ô được bố trí để đo đếm tầng cây gỗ (đường kính ngang ngực D1.3 ≥ 6 cm, chiều cao vút ngọn H ≥ 5 m). Tại 4 góc của mỗi ô tiêu chuẩn, lập thêm 4 ô dạng bản diện tích 25 m2 (5 m x 5 m) với tổng số 44 ô dạng bản nhằm điều tra chi tiết mật độ và chất lượng cây gỗ tái sinh.
  • Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn mẫu điển hình sinh thái theo 3 đai địa hình chính gồm núi thấp (< 900 m), núi trung bình (900 - 1.800 m) và núi cao (> 1.800 m). Việc lựa chọn phương pháp này giúp phản ánh chính xác cấu trúc thảm thực vật đặc trưng mà không bỏ sót các loài phân bố cục bộ.
  • Nguồn dữ liệu và phân tích: Kết hợp thu thập tiêu bản thực vật thực địa theo quy trình chuẩn của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) với công nghệ viễn thám ảnh vệ tinh SPOT 5 (độ phân giải 2,5 m x 2,5 m chụp năm 2009). Tọa độ các loài quý hiếm được định vị bằng máy GPS Garmin 60CSx. Dữ liệu không gian và thảm thực vật được số hóa, phân tích thông qua các phần mềm chuyên dụng như ArcView, MapInfo và ERDAS Imagine.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình điều tra thực địa và giám định mẫu tiêu bản đã mang lại các phát hiện khoa học mang tính đột phá về hệ thực vật tại Vườn quốc gia Chư Yang Sin:

  • Quy mô thành phần loài: Ghi nhận tổng cộng 860 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 474 chi, 140 họ thuộc 4 ngành thực vật, bổ sung 67 loài, 55 chi và 32 họ so với danh lục năm 2009 của vườn. Ngành Mộc lan (Magnoliophyta) chiếm ưu thế áp đảo với 811 loài (chiếm 94,30% tổng số loài), 442 chi (93,25%) và 120 họ (85,70%). Các ngành còn lại chiếm tỷ lệ rất nhỏ gồm Dương xỉ (Polypodiophyta) có 31 loài (3,61%), Thông (Pinophyta) có 15 loài (1,74%) và Thông đất (Lycopodiophyta) có 3 loài (0,35%).
  • Chỉ số mật độ taxon: Vườn quốc gia Chư Yang Sin sở hữu mật độ đa dạng sinh học cao vượt trội với chỉ số 1,4499 loài/km2 và 0,7991 chi/km2. Khi so sánh với Vườn quốc gia Yok Đôn có diện tích 115.545 ha (chỉ đạt 0,7391 loài/km2 và 0,4137 chi/km2), mật độ loài của Chư Yang Sin cao gần gấp 2 lần dù diện tích chỉ bằng khoảng một nửa.
  • Cấu trúc họ và chi ưu thế: 10 họ giàu loài nhất tập hợp 320 loài (chiếm 37,21% tổng số loài) và 147 chi (chiếm 31,01% tổng số chi). Dẫn đầu là họ Lan (Orchidaceae) với 105 loài (chiếm 12,21%), kế tiếp là họ Re (Lauraceae) với 33 loài (3,84%) và họ Dẻ (Fagaceae) với 31 loài (3,60%). Trong số 15 chi giàu loài nhất (tập hợp 155 loài, chiếm 18,02%), chi Dendrobium phong phú nhất với 25 loài (chiếm 2,91%), theo sau là Lithocarpus với 15 loài (1,74%) và Eria với 14 loài (1,63%).
  • Đặc trưng dạng sống và nguồn gen quý hiếm: Phổ dạng sống tổng quát của hệ thực vật được xác định là SB = 80,23 Ph + 0,58 Ch + 6,86 Hm + 5,35 Cr + 6,98 Th. Trong nhóm cây chồi trên (Ph chiếm 80,23% với 690 loài), dạng cây chồi trên nhỡ cao 8 - 30 m chiếm tỷ lệ cao nhất với 31,16% (268 loài), dạng phụ sinh đạt 12,33% (106 loài). Đồng thời, nghiên cứu thống kê được 68 loài nguy cấp, quý hiếm (chiếm 7,90% tổng hệ), bao gồm 48 loài trong Sách Đỏ Việt Nam 2007 (24 loài cấp EN, 24 loài cấp VU), 57 loài trong Danh lục Đỏ IUCN và 10 loài thuộc Nghị định số 32/2006/NĐ-CP (1 loài nhóm IA và 9 loài nhóm IIA).

Thảo luận kết quả

Sự phong phú vượt trội của hệ thực vật Chư Yang Sin bắt nguồn từ điều kiện lập địa và khí hậu đặc thù. Địa hình chia cắt sâu trên 500 m, trải dài từ đai núi thấp lên tới đỉnh cao 2.442 m trên nền đá macma axit granit, kết hợp lượng mưa trung bình năm từ 1.000 đến 2.000 mm và độ ẩm không khí 84%, đã hình thành nên nhiều tiểu khí hậu độc đáo. Sự phát triển mạnh mẽ của họ Lan (Orchidaceae) với 105 loài và nhóm thực vật biểu sinh chiếm 12,33% là chỉ thị sinh thái rõ nét cho thấy cấu trúc rừng nguyên sinh tại đây vẫn được bảo toàn nguyên vẹn với tầng tán dày và độ ẩm nền rừng luôn ở mức cao.

Để tối ưu hóa việc phân tích dữ liệu chuyên sâu, các kết quả so sánh mật độ taxon/km2 giữa Chư Yang Sin, Yok Đôn và Kon Ka Kinh có thể được trực quan hóa hiệu quả qua biểu đồ cột ghép đa chỉ tiêu. Đồng thời, cấu trúc phổ dạng sống nên được minh họa bằng biểu đồ tròn phân lớp để thể hiện trực quan tương quan giữa nhóm chồi trên (Ph) chiếm ưu thế tuyệt đối (80,23%) so với các nhóm chồi mặt đất và chồi ẩn. So với các hệ thực vật lân cận, Chư Yang Sin mang tính chất giao thoa sinh thái rõ rệt giữa luồng thực vật bản địa Bắc Việt Nam - Nam Trung Hoa và luồng di cư Malaysia - Indonesia, tạo nên một trung tâm lưu giữ nguồn gen cây lá kim và cây gỗ quý đặc sắc hàng đầu cả nước.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các phân tích định lượng về hiện trạng phân bố và mức độ nguy cấp của các loài thực vật, luận văn đưa ra 4 nhóm giải pháp trọng tâm:

  1. Thiết lập phân khu bảo vệ nghiêm ngặt nguồn gen nguy cấp: Tiến hành khoanh vùng và số hóa ranh giới bảo vệ tuyệt đối đối với 2.770,2 ha đất mùn alit núi cao (độ cao trên 1.800 m) và các tiểu khu tập trung 68 loài nguy cấp. Mục tiêu đặt ra là kiểm soát và ngăn chặn 95% các hoạt động khai thác trộm gỗ quý như Pơ mu (Fokienia hodginsii), Du sam (Keteleeria evelyniana), Bách xanh (Calocedrus macrolepis) và Trắc (Dalbergia nigrescens). Kế hoạch thực hiện liên tục giai đoạn 2011 - 2015 do Ban Quản lý Vườn quốc gia Chư Yang Sin chủ trì, phối hợp cùng lực lượng Kiểm lâm địa phương.
  2. Triển khai mô hình bảo tồn chuyển chỗ (Ex-situ) và vườn thực vật: Xây dựng một khu vườn ươm giống rộng 5 ha tại vùng đệm và một vườn thực vật chuyên đề nhằm nhân giống vô tính và hữu tính cho 25 loài lan thuộc chi Dendrobium, 14 loài chi Eria cùng các loài cây gỗ thuộc Danh mục IIA. Mục tiêu nhân giống thành công tối thiểu 10.000 cây con phục vụ tái thả về tự nhiên và bảo tồn gen từ năm 2012 đến 2017 do Phòng Khoa học Kỹ thuật của Vườn phối hợp với các Viện nghiên cứu lâm nghiệp thực hiện.
  3. Mở rộng chính sách đồng quản lý rừng và sinh kế vùng đệm: Thực hiện ký hợp đồng giao khoán quản lý bảo vệ rừng gắn với chi trả dịch vụ môi trường rừng cho 43.754 lao động địa phương (thuộc 11 xã vùng đệm huyện Krông Bông và huyện Lắk, nơi người dân tộc thiểu số chiếm hơn 42% dân số). Mục tiêu nâng mức thu nhập từ nghề rừng lên thêm 30 - 40% so với mức thu nhập bình quân 3,1 triệu đồng/người/năm trong giai đoạn 2011 - 2020 do Ủy ban nhân dân tỉnh Đắk Lắk và Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn chỉ đạo.
  4. Hiện đại hóa hệ thống tuần tra bằng công nghệ viễn thám và GIS: Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS chuẩn tọa độ VN-2000 tích hợp ảnh vệ tinh độ phân giải cao để cập nhật biến động thảm thực vật định kỳ 6 tháng/lần. Mục tiêu giám sát 100% diện tích 59.316,1 ha thảm rừng, phát hiện sớm các điểm cháy rừng và lấn chiếm đất nông nghiệp. Kế hoạch triển khai thường xuyên từ năm 2011 do Đội Kiểm lâm cơ động Vườn quốc gia Chư Yang Sin vận hành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị học thuật và ứng dụng cao, đặc biệt hữu ích cho 4 nhóm đối tượng chính sau:

  • Học viên, nghiên cứu sinh và giảng viên ngành Lâm nghiệp - Sinh học: Cung cấp nguồn tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp điều tra thực vật học, kỹ thuật phân tích phổ dạng sống Raunkiaer và quy trình định danh taxon theo Brummitt (1992).
  • Ban Quản lý các Vườn quốc gia và Khu bảo tồn thiên nhiên: Sử dụng làm tài liệu đối sánh sinh thái, học hỏi kinh nghiệm ứng dụng công nghệ viễn thám SPOT 5 kết hợp hệ thống ô tiêu chuẩn trong kiểm kê đa dạng sinh học rừng nhiệt đới.
  • Cơ quan quản lý nhà nước và hoạch định chính sách môi trường: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Chi cục Kiểm lâm các tỉnh Tây Nguyên có thể tham khảo các số liệu định lượng để xây dựng quy hoạch 3 loại rừng và lập kế hoạch bảo tồn nguồn gen lâm nghiệp quý hiếm.
  • Các tổ chức phi chính phủ và đơn vị phát triển du lịch sinh thái: Khai thác dữ liệu phân bố của các loài hoa lan bản địa và cảnh quan núi cao 2.442 m để xây dựng các dự án tài trợ bảo tồn quốc tế và thiết kế các tuyến du lịch khám phá thiên nhiên bền vững.

Câu hỏi thường gặp

Luận văn đã bổ sung được bao nhiêu loài mới vào danh lục thực vật Vườn quốc gia Chư Yang Sin? Nghiên cứu đã ghi nhận và bổ sung thêm 67 loài thực vật thuộc 55 chi và 32 họ so với báo cáo năm 2009 của vườn, nâng tổng số loài đã được kiểm kê chính thức lên 860 loài thuộc 474 chi và 140 họ thực vật bậc cao có mạch.

Tỷ lệ phân bố của ngành Mộc lan (Magnoliophyta) tại khu vực nghiên cứu là bao nhiêu? Ngành Mộc lan chiếm vị trí thống trị tuyệt đối trong hệ thực vật Chư Yang Sin với 811 loài (đạt 94,30% tổng số loài), 442 chi (đạt 93,25% tổng số chi) và 120 họ (đạt 85,70% tổng số họ), trong đó lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) chiếm tới 611 loài.

Phổ dạng sống của hệ thực vật Chư Yang Sin phản ánh điều gì về cấu trúc rừng? Phổ dạng sống SB = 80,23 Ph + 0,58 Ch + 6,86 Hm + 5,35 Cr + 6,98 Th với nhóm cây chồi trên (Ph) chiếm 80,23% khẳng định môi trường sinh thái rừng mưa nhiệt đới có chất lượng rất tốt, cấu trúc đa tầng tán ổn định và sinh khối rừng nguyên sinh được bảo tồn bền vững.

Có bao nhiêu loài thực vật có giá trị bảo tồn cao được ghi nhận trong nghiên cứu? Luận văn đã thống kê được 68 loài thực vật nguy cấp, quý hiếm (chiếm 7,90% tổng số loài), gồm 48 loài trong Sách Đỏ Việt Nam 2007, 57 loài trong Danh lục Đỏ IUCN, 10 loài theo Nghị định số 32/2006/NĐ-CP và 9 loài nằm trong các phụ lục của Công ước CITES.

Phương pháp viễn thám và GIS được ứng dụng như thế nào trong đề tài? Đề tài sử dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 độ phân giải 2,5 m x 2,5 m chụp năm 2009 kết hợp với định vị tọa độ GPS Garmin 60CSx ngoài thực địa, sau đó xử lý trên phần mềm ArcView và MapInfo để giải đoán hiện trạng và xây dựng bản đồ phân bố không gian cho các loài cây có giá trị.

Kết luận

  • Luận văn đã xác lập danh mục kiểm kê toàn diện gồm 860 loài, 474 chi, 140 họ thuộc 4 ngành thực vật, bổ sung 67 loài mới cho Vườn quốc gia Chư Yang Sin.
  • Khẳng định tính đa dạng vượt trội của khu hệ với mật độ 1,4499 loài/km2, trong đó họ Lan (Orchidaceae) chiếm ưu thế với 105 loài và ngành Mộc lan chiếm 94,30% tổng số loài.
  • Lập thành công phổ sinh thái với 80,23% cây chồi trên, chứng minh tính nguyên vẹn và giá trị phòng hộ môi trường to lớn của các hệ sinh thái rừng tự nhiên trên diện tích 59.316,1 ha.
  • Xác định tọa độ và hiện trạng quần thể của 68 loài thực vật quý hiếm nằm trong Sách Đỏ Việt Nam và Danh lục Đỏ IUCN cần ưu tiên bảo tồn khẩn cấp.
  • Đề xuất hệ thống 4 giải pháp đồng bộ kết hợp bảo vệ nghiêm ngặt vùng lõi với nâng cao sinh kế cho 43.754 người dân vùng đệm trong giai đoạn 2011 - 2020.

Công trình là đóng góp học thuật quan trọng, hoàn thiện cơ sở dữ liệu thực vật học cho vùng Tây Nguyên. Các đơn vị nghiên cứu và cơ quan quản lý lâm nghiệp cần tiếp tục khai thác bộ dữ liệu này để đẩy mạnh các đề tài giám sát đa dạng sinh học chuyên sâu trong các chu kỳ quản lý rừng tiếp theo.