Tổng quan nghiên cứu

Rừng đóng vai trò thiết yếu đối với sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người. Tuy nhiên, trong vài thập kỷ gần đây, sự suy thoái rừng do chiến tranh và khai thác quá mức đã làm giảm đáng kể diện tích và chất lượng rừng trên toàn cầu cũng như tại Việt Nam. Theo ước tính, diện tích rừng Việt Nam đã giảm từ 14,352 triệu ha năm 1943 xuống còn khoảng 9,3 triệu ha vào năm 1995, với tốc độ mất rừng khoảng 200.000 ha mỗi năm. Tỉnh Cao Bằng, với diện tích rừng tự nhiên trên 318.700 ha và độ che phủ trên 50,5%, là một trong những khu vực có hệ sinh thái rừng phong phú nhưng đang chịu áp lực khai thác và suy giảm nghiêm trọng.

Xã Phan Thanh, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng, có diện tích đất lâm nghiệp chiếm 88% tổng diện tích tự nhiên (7.452,17 ha trên tổng 8.397,29 ha), là vùng nghiên cứu điển hình cho việc đánh giá tính đa dạng thực vật trong các trạng thái thảm thực vật khác nhau như rừng nguyên sinh bị tác động, rừng thứ sinh, thảm cây bụi và rừng trồng Thông 20 năm. Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định đa dạng thành phần loài, dạng sống, cấu trúc hình thái, giá trị sử dụng và các loài cây quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng, từ đó đề xuất các giải pháp bảo tồn phù hợp. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 7 đến tháng 12 năm 2016, góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học tại địa phương, đồng thời hỗ trợ phát triển bền vững tài nguyên rừng và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sinh thái học về thảm thực vật và hệ thực vật, trong đó:

  • Khái niệm thảm thực vật: Theo Schmithusen (1959) và Thái Văn Trừng (1970), thảm thực vật là lớp thực bì phủ trên mặt đất, bao gồm các quần hệ thực vật đặc trưng cho từng vùng sinh thái.

  • Phân loại dạng sống thực vật: Áp dụng hệ thống phân loại của Raunkiaer (1934), phân chia dạng sống thành 5 nhóm chính dựa trên vị trí chồi trong thời kỳ bất lợi: Phanerophytes (cây gỗ, cây bụi), Chamaetophytes (cây bụi thấp), Hemicryptophytes (cây thảo lâu năm), Cryptophytes (cây thân hành, thân củ), và Therophytes (cây một năm).

  • Cấu trúc rừng: Nghiên cứu cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng và cấu trúc tuổi của rừng để đánh giá sự ổn định và đa dạng sinh học của các trạng thái thảm thực vật.

  • Yếu tố địa lý cấu thành hệ thực vật: Phân tích các yếu tố địa lý như độ cao, khí hậu, thổ nhưỡng và phân bố địa lý của các loài thực vật theo phân loại của Gagnepain (1926) và Pócs T. (1965).

  • Đánh giá các loài thực vật quý hiếm: Dựa trên tiêu chuẩn của Sách Đỏ Việt Nam (2007) và IUCN (2012), xác định các loài có nguy cơ tuyệt chủng cần được bảo vệ.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu thực địa tại xã Phan Thanh qua tuyến điều tra (TĐT) và ô tiêu chuẩn (OTC) trong các trạng thái thảm thực vật: rừng nguyên sinh bị tác động, rừng thứ sinh, thảm cây bụi và rừng trồng Thông 20 năm.

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Mỗi trạng thái thảm thực vật được khảo sát với 6 ô tiêu chuẩn, trong đó mỗi ô tiêu chuẩn có 9 ô dạng bản (2m x 2m), đảm bảo diện tích mẫu đại diện cho toàn bộ khu vực nghiên cứu.

  • Phương pháp phân tích: Xác định thành phần loài, dạng sống, chiều cao cây, độ che phủ và độ nhiều theo thang Drude. Xác định tên khoa học và tên Việt Nam của các loài dựa trên tài liệu chuyên ngành. Phân tích các yếu tố địa lý cấu thành hệ thực vật theo phương pháp phổ yếu tố địa lý.

  • Timeline nghiên cứu: Thực hiện từ tháng 7 đến tháng 12 năm 2016, bao gồm khảo sát thực địa, thu thập mẫu, phân tích số liệu và đề xuất giải pháp bảo tồn.

  • Xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Microsoft Excel để thống kê và mô hình hóa dữ liệu, áp dụng các phương pháp thống kê sinh học để đánh giá đa dạng sinh học và cấu trúc thảm thực vật.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đa dạng thành phần loài: Khu vực nghiên cứu ghi nhận tổng cộng khoảng 324 loài thực vật thuộc 251 chi và 93 họ trong các trạng thái thảm thực vật. Rừng nguyên sinh bị tác động có số lượng loài cao nhất với khoảng 210 loài, chiếm 65% tổng số loài, trong khi thảm cây bụi có số loài thấp nhất với khoảng 85 loài.

  2. Đa dạng dạng sống: Phân tích dạng sống theo Raunkiaer cho thấy nhóm cây gỗ (Phanerophytes) chiếm tỷ lệ cao nhất, khoảng 60,5% tổng số loài, tiếp theo là cây thảo lâu năm (Hemicryptophytes) chiếm 13,3%, cây bụi thấp (Chamaetophytes) chiếm 8%, cây một năm (Therophytes) chiếm 10,8%, và cây thân hành (Cryptophytes) chiếm 7,5%.

  3. Cấu trúc thảm thực vật: Rừng nguyên sinh bị tác động có cấu trúc phân tầng rõ rệt với chiều cao trung bình cây gỗ đạt khoảng 15-20 m, độ che phủ trên 70%. Rừng thứ sinh và rừng trồng Thông có chiều cao cây trung bình thấp hơn, khoảng 8-12 m, độ che phủ từ 50-60%. Thảm cây bụi có độ che phủ thấp nhất, dưới 30%.

  4. Loài quý hiếm và nguy cơ tuyệt chủng: Khu vực nghiên cứu phát hiện khoảng 18 loài thực vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng, trong đó có 5 loài thuộc nhóm nghiêm cấm khai thác theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP. Các loài này chủ yếu phân bố trong rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh.

Thảo luận kết quả

Sự đa dạng về thành phần loài và dạng sống phản ánh rõ nét ảnh hưởng của các trạng thái thảm thực vật và điều kiện sinh thái đặc thù của xã Phan Thanh. Rừng nguyên sinh bị tác động vẫn giữ được đa dạng sinh học cao hơn so với các trạng thái khác, cho thấy tầm quan trọng của việc bảo vệ các khu rừng này để duy trì nguồn gen quý giá. Kết quả dạng sống phù hợp với các nghiên cứu trước đây tại các vùng núi phía Bắc Việt Nam, khẳng định tính ứng dụng của hệ thống phân loại Raunkiaer trong đánh giá đa dạng thực vật.

Cấu trúc thảm thực vật cho thấy sự suy giảm chiều cao và độ che phủ ở các trạng thái rừng thứ sinh và rừng trồng, phản ánh quá trình phục hồi và tái sinh sau khai thác. Việc phát hiện nhiều loài quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng nhấn mạnh sự cần thiết của các biện pháp bảo tồn cấp thiết, đặc biệt trong bối cảnh khai thác tài nguyên rừng đang diễn ra mạnh mẽ.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố tỷ lệ dạng sống, bảng thống kê số lượng loài theo trạng thái thảm thực vật và biểu đồ chiều cao cây trung bình để minh họa rõ ràng hơn về cấu trúc rừng và đa dạng sinh học.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Khoanh nuôi và bảo vệ tại chỗ: Thực hiện các biện pháp khoanh vùng bảo vệ nghiêm ngặt các khu rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh, hạn chế khai thác gỗ và đốt rừng, nhằm duy trì độ che phủ trên 70% và bảo tồn đa dạng sinh học trong vòng 3-5 năm tới. Chủ thể thực hiện: UBND xã Phan Thanh phối hợp với Chi cục Kiểm lâm tỉnh Cao Bằng.

  2. Phục hồi và trồng rừng: Tăng cường trồng rừng trồng Thông và các loài cây bản địa có giá trị kinh tế và sinh thái, nhằm nâng cao độ che phủ lên trên 60% trong các khu vực rừng suy thoái trong vòng 5 năm. Chủ thể thực hiện: Công ty Lâm nghiệp Cao Bằng và các hợp tác xã địa phương.

  3. Bảo tồn loài quý hiếm: Xây dựng chương trình nhân giống và bảo tồn các loài thực vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng thông qua sinh sản hữu tính và vô tính, đồng thời giám sát chặt chẽ số lượng cá thể trong tự nhiên. Thời gian thực hiện: 3 năm. Chủ thể thực hiện: Trung tâm nghiên cứu sinh học và các tổ chức bảo tồn.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các hoạt động tuyên truyền, đào tạo về bảo vệ rừng và đa dạng sinh học cho người dân địa phương, đặc biệt là các dân tộc thiểu số, nhằm giảm thiểu khai thác rừng trái phép và phát triển bền vững tài nguyên rừng. Thời gian: liên tục hàng năm. Chủ thể thực hiện: UBND xã, các tổ chức phi chính phủ và trường học địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý và hoạch định chính sách: Các cơ quan quản lý tài nguyên rừng và môi trường có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách bảo tồn và phát triển rừng bền vững tại Cao Bằng và các vùng tương tự.

  2. Nhà nghiên cứu sinh thái và thực vật học: Cung cấp dữ liệu thực địa chi tiết về đa dạng sinh học, cấu trúc thảm thực vật và các loài quý hiếm, hỗ trợ các nghiên cứu chuyên sâu về sinh thái rừng và bảo tồn đa dạng sinh học.

  3. Cộng đồng dân cư địa phương và các tổ chức bảo tồn: Giúp nâng cao nhận thức về giá trị của rừng và các loài thực vật quý hiếm, từ đó thúc đẩy các hoạt động bảo vệ và phục hồi rừng hiệu quả.

  4. Các đơn vị phát triển nông-lâm nghiệp bền vững: Tham khảo để áp dụng các mô hình trồng rừng, phục hồi rừng và khai thác tài nguyên rừng hợp lý, góp phần phát triển kinh tế địa phương mà không làm suy giảm đa dạng sinh học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần nghiên cứu đa dạng thực vật ở xã Phan Thanh?
    Nghiên cứu giúp đánh giá hiện trạng đa dạng sinh học, xác định các loài quý hiếm và nguy cơ tuyệt chủng, từ đó đề xuất các biện pháp bảo tồn phù hợp nhằm duy trì cân bằng sinh thái và phát triển bền vững tài nguyên rừng.

  2. Phương pháp nào được sử dụng để khảo sát thảm thực vật?
    Sử dụng phương pháp tuyến điều tra và ô tiêu chuẩn với diện tích mẫu đại diện, kết hợp đo chiều cao cây, xác định dạng sống và thành phần loài theo tiêu chuẩn khoa học, đảm bảo tính chính xác và khách quan.

  3. Các dạng sống thực vật nào chiếm ưu thế tại khu vực nghiên cứu?
    Nhóm cây gỗ (Phanerophytes) chiếm tỷ lệ cao nhất khoảng 60,5%, tiếp theo là cây thảo lâu năm và cây bụi thấp, phản ánh đặc điểm sinh thái của vùng núi cao và khí hậu á nhiệt đới.

  4. Có bao nhiêu loài thực vật quý hiếm được phát hiện?
    Khoảng 18 loài thực vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng được ghi nhận, trong đó có 5 loài thuộc nhóm nghiêm cấm khai thác theo quy định pháp luật, cần được bảo vệ nghiêm ngặt.

  5. Giải pháp bảo tồn nào được đề xuất hiệu quả nhất?
    Khoanh nuôi bảo vệ tại chỗ kết hợp với phục hồi rừng trồng và nâng cao nhận thức cộng đồng được đánh giá là các giải pháp thiết thực, có thể thực hiện trong vòng 3-5 năm để bảo vệ và phát triển đa dạng sinh học bền vững.

Kết luận

  • Đã xác định được tính đa dạng thực vật phong phú với khoảng 324 loài thuộc 251 chi và 93 họ trong các trạng thái thảm thực vật tại xã Phan Thanh.
  • Nhóm cây gỗ chiếm ưu thế trong thành phần dạng sống, phản ánh đặc điểm sinh thái vùng núi cao.
  • Cấu trúc thảm thực vật cho thấy sự suy giảm đa dạng và chiều cao cây ở các trạng thái rừng bị tác động và rừng trồng.
  • Phát hiện 18 loài thực vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng, nhấn mạnh nhu cầu bảo tồn cấp thiết.
  • Đề xuất các giải pháp khoanh nuôi bảo vệ, phục hồi rừng và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm bảo tồn đa dạng sinh học trong vòng 3-5 năm tới.

Luận văn cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho công tác bảo tồn đa dạng thực vật tại Cao Bằng, đồng thời kêu gọi các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng cùng hành động để bảo vệ tài nguyên thiên nhiên quý giá này.