Tổng quan nghiên cứu

Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên, tỉnh Thanh Hóa sở hữu diện tích rừng đặc dụng 26.303,6 ha cùng vùng đệm rộng 36.420,59 ha, là nơi lưu giữ kiểu rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới và á nhiệt đới đặc trưng của miền Bắc Việt Nam. Mặc dù có tiềm năng đa dạng sinh học phong phú, hệ sinh thái nơi đây đang chịu sức ép nặng nề từ các hoạt động nhân sinh khi có tới 60,5% trong tổng số 8.643 hộ dân vùng đệm thuộc diện đói nghèo, sinh kế phụ thuộc chủ yếu vào khai thác tài nguyên rừng tự nhiên. Kể từ đợt khảo sát sơ bộ năm 1998 của Tổ chức BirdLife Quốc tế và Viện Điều tra Quy hoạch Rừng ghi nhận 320 loài thân gỗ, khu vực này thiếu vắng một công trình nghiên cứu toàn diện và có hệ thống về cấu trúc quần xã thực vật.

Xuất phát từ thực tiễn đó, luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp của tác giả Nguyễn Ngọc Thảo dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Hoàng Văn Sâm tại Trường Đại học Lâm nghiệp đã giải quyết trọn vẹn bài toán kiểm kê và đánh giá đa dạng thực vật thân gỗ. Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là xây dựng danh lục phân loại học cập nhật, định lượng phổ dạng sống, xác định giá trị sử dụng và giá trị bảo tồn, đồng thời số hóa bản đồ phân bố của các loài nguy cấp. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi bổ sung thêm 42 loài thân gỗ mới cho khu bảo tồn, định vị chính xác tọa độ GPS của 8 loài cây gỗ quý hiếm, cung cấp luận cứ khoa học vững chắc phục vụ công tác quy hoạch bảo tồn nguồn gen và quản lý rừng bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết đa dạng sinh học theo Công ước Rio de Janeiro (1992) và Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên (WWF), tiếp cận toàn diện ở 3 cấp độ: đa dạng nguồn gen, đa dạng thành phần loài và đa dạng hệ sinh thái. Để phân loại cấu trúc thảm thực vật, tác giả ứng dụng lý thuyết phân loại thảm thực vật nhiệt đới của Thái Văn Trừng (1999) kết hợp hệ thống phân chia dạng sống sinh thái chuẩn quốc tế của Raunkiaer (1934).

Hệ thống phân loại học của Armen Takhtajan (2009) được lựa chọn làm khung phân loại chính để sắp xếp trật tự tiến hóa từ ngành Dương xỉ (Polypodiophyta), ngành Hạt trần (Pinophyta) đến ngành Hạt kín (Magnoliophyta). Các khái niệm then chốt được vận hành bao gồm: taxon thực vật, phổ dạng sống (chồi trên, chồi sát đất, chồi nửa ẩn), giá trị bảo tồn theo các cấp độ đe dọa tuyệt chủng và mối quan hệ sinh thái quần thể trong các đai cao từ dưới 800m đến trên 1.600m.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thực địa sơ cấp kết hợp kế thừa có chọn lọc các tư liệu lâm nghiệp thứ cấp từ Chi cục Kiểm lâm Thanh Hóa và Ban quản lý Khu bảo tồn. Cỡ mẫu điều tra bao gồm 17 tuyến điều tra thực địa với tổng chiều dài hàng chục kilômét (tuyến dài nhất đạt 9,499 km) và 30 ô tiêu chuẩn (OTC) định lượng diện tích 1.000 m2/ô (kích thước 20m x 50m hoặc 25m x 40m, tổng diện tích mẫu 3 ha).

Phương pháp chọn mẫu điển hình có hệ thống theo tuyến và ô tiêu chuẩn được áp dụng nhằm bao phủ toàn bộ các dạng sinh cảnh chính, các sườn phơi và các đai cao đặc trưng từ thung lũng sông Khao đến các đỉnh núi cao trên 1.400m như Pù Gió, Pù Ta Leo. Lý do lựa chọn phương pháp này là nhằm phản ánh chính xác tính đại diện của cấu trúc lâm phần và hạn chế sai số do địa hình chia cắt phức tạp.

Mẫu thực vật được thu thập theo quy chuẩn giải phẫu (cành, lá, hoa, quả), xử lý cồn và sấy khô tại Trung tâm Đa dạng sinh học thuộc Trường Đại học Lâm nghiệp để giám định tên khoa học qua các bộ khóa tra cứu chuyên ngành. Dữ liệu tọa độ thu thập bằng máy định vị GPS ngoài thực địa được xử lý trên phần mềm MapInfo để lập bản đồ phân bố không gian. Ngoài ra, tác giả sử dụng phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia của người dân (PRA) và bảng hỏi bán cấu trúc (RRA) tại 5 xã vùng đệm để phân tích áp lực kinh tế - xã hội tác động lên tài nguyên rừng trong giai đoạn 2011–2012.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả điều tra đã xác lập danh lục gồm 362 loài thực vật thân gỗ, thuộc 252 chi và 76 họ của 3 ngành thực vật bậc cao có mạch. Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) chiếm ưu thế áp đảo với 350 loài (chiếm 96,68% tổng số loài), 242 chi (96,03%) và 69 họ (90,79%). Ngành Thông (Pinophyta) ghi nhận 11 loài (3,04%) thuộc 9 chi và 6 họ. Ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) có 1 loài thân gỗ duy nhất (0,28%). So với danh lục năm 1998 của BirdLife, nghiên cứu đã phát hiện và bổ sung thêm 42 loài (tăng 13,1%), 40 chi và 4 họ mới.

Cấu trúc phân loại ở cấp họ cho thấy tính tập trung cao khi 10 họ giàu loài nhất đã chiếm tới 43,05% tổng số loài của toàn hệ thực vật (156 loài). Đứng đầu là họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) với 39 loài (chiếm 10,77%), tiếp theo là họ Long não (Lauraceae) với 25 loài (6,90%), họ Dâu tằm (Moraceae) với 17 loài (4,69%), họ Đậu (Fabaceae) và Cà phê (Rubiaceae) cùng có 14 loài (3,86%). Ở cấp độ chi, chi Ficus thuộc họ Dâu tằm đa dạng nhất với 11 loài (chiếm 4,36% tổng số loài).

Phổ dạng sống của hệ thực vật phản ánh tính chất nhiệt đới nguyên sinh với 98,9% loài (358 loài) thuộc nhóm cây chồi trên (Ph). Trong đó, cây gỗ nhỡ cao từ 8-25m chiếm tỷ lệ cao nhất với 40,88% (148 loài), cây gỗ lớn cao trên 25m chiếm 25,41% (92 loài), cây gỗ nhỏ chiếm 18,78% (68 loài), cây bụi thân gỗ chiếm 13,81% (50 loài) và dây leo thân gỗ chiếm 1,10% (4 loài).

Về giá trị tài nguyên, có tới 318 loài có giá trị sử dụng thực tiễn (chiếm 87,84% tổng số loài). Nhóm cây cho gỗ chiếm ưu thế với 207 loài (57,18%), nhóm cây làm thuốc có 126 loài (34,80%), nhóm cho nhựa có 109 loài (30,11%) và nhóm cây cảnh có 38 loài (10,49%). Đáng chú ý, nghiên cứu ghi nhận 34 loài thân gỗ có giá trị bảo tồn cao, bao gồm 19 loài trong Sách Đỏ Việt Nam 2007 (chiếm 5,24% hệ loài), 21 loài thuộc Danh lục Đỏ IUCN 2010 (trong đó có 3 loài rất nguy cấp CR là Sao hòn gai, Táu mặt quỷ, Côm lá bàng), 6 loài thuộc Nghị định 32/2006/NĐ-CP và 2 loài thuộc Phụ lục CITES.

Thảo luận kết quả

Sự phong phú vượt trội của hệ thực vật thân gỗ tại Xuân Liên bắt nguồn từ vị trí địa lý đặc biệt, nằm trong vùng giao thoa giữa 4 luồng thực vật chính: luồng bản địa Bắc Việt Nam - Nam Trung Hoa, luồng di cư Malaixia - Indonesia từ phía Nam (đặc trưng bởi họ Dầu với loài Sao mặt quỷ), luồng ôn đới Vân Nam - Quý Châu và dãy Himalaya từ Tây Bắc (đặc trưng bởi các loài hạt trần cổ như Pơ mu, Sa mộc dầu, Bách xanh, Thông nàng), và luồng Ấn Độ - Miến Điện từ phía Tây.

Khi so sánh với các khu bảo tồn lân cận như Pù Hoạt (Nghệ An) hay Bến En (Thanh Hóa), Xuân Liên sở hữu tỷ lệ các loài hạt trần cổ sinh và cây gỗ quý hiếm ở các đai cao trên 800m cao hơn rõ rệt. Cấu trúc tái sinh tự nhiên dưới tán rừng nguyên sinh đạt mật độ từ 3.000 đến 6.000 cây/ha, khẳng định diễn thế rừng ổn định nếu không bị con người tác động tiêu cực.

Các dữ liệu nghiên cứu này có thể được trực quan hóa tối ưu thông qua biểu đồ tròn thể hiện tỷ lệ thành phần 3 ngành thực vật, biểu đồ cột xếp hạng 10 họ giàu loài nhất, cùng bảng ma trận phân hạng mức độ đe dọa sinh học theo tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia. Đồng thời, mô hình trắc diện phân tầng dạng sống minh họa trực quan cấu trúc tầng tán thẳng đứng của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm bảo tồn nguyên vẹn và phát triển bền vững nguồn tài nguyên thực vật thân gỗ tại Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp hành động cụ thể:

Thứ nhất, tăng cường công tác bảo tồn nguyên vị (In-situ) và giám sát đa dạng sinh học thông qua công nghệ GIS. Ứng dụng bản đồ phân bố số hóa và cơ sở dữ liệu GPS để thiết lập lộ trình tuần tra trọng điểm cho 8 loài nguy cấp (Bách xanh, Pơ mu, Sa mộc dầu, Thông nàng, Thông tre lá dài, Dẻ tùng sọc trắng, Lim xanh, Sến mật). Đặt mục tiêu giảm thiểu 100% các vụ chặt phá gỗ trái phép tại phân khu bảo vệ nghiêm ngặt trong vòng 12 đến 24 tháng. Chủ thể thực hiện là Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên phối hợp cùng Hạt Kiểm lâm rừng đặc dụng.

Thứ hai, đẩy mạnh nghiên cứu bảo tồn chuyển vị (Ex-situ) và phục hồi sinh cảnh rừng. Xây dựng vườn ươm giống bản địa diện tích 2 ha, tiến hành thu hái hạt giống và gieo ươm nhân tạo các loài cây gỗ quý phục vụ trồng bổ sung làm giàu rừng. Chuyển hóa 10 ha rừng giống Keo lai sang mô hình trồng thuần loại hoặc hỗn giao các loài bản địa như Sến mật, Giổi xanh, Lát hoa trong lộ trình 3 năm. Chủ thể thực hiện là Phòng Khoa học Kỹ thuật thuộc Ban quản lý phối hợp cùng Trường Đại học Lâm nghiệp.

Thứ ba, thực hiện chính sách hỗ trợ sinh kế và giao khoán bảo vệ rừng gắn với chi trả dịch vụ môi trường rừng. Giao khoán ổn định 23.000 ha rừng đặc dụng cho các cộng đồng thôn bản vùng đệm tham gia bảo vệ; hướng dẫn 8.643 hộ dân kỹ thuật nhân rộng mô hình trồng cây lâm sản ngoài gỗ và cây dược liệu có giá trị cao dưới tán rừng. Đặt mục tiêu giảm tỷ lệ hộ nghèo vùng đệm từ 60,5% xuống dưới 35% trong khung thời gian 5 năm. Chủ thể thực hiện là Ủy ban nhân dân huyện Thường Xuân và chính quyền 5 xã vùng đệm.

Thứ tư, hoàn thiện cơ chế quản lý liên ngành và hợp tác bảo tồn xuyên biên giới. Thiết lập quy chế phối hợp tuần tra chung định kỳ mỗi quý một lần dọc tuyến biên giới Việt - Lào giáp Khu bảo tồn thiên nhiên Nậm Xam và vùng giáp ranh Khu bảo tồn Pù Hoạt. Xử lý nghiêm các hành vi vi phạm theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP và Công ước CITES. Chủ thể thực hiện là Chi cục Kiểm lâm tỉnh Thanh Hóa, Lực lượng Bộ đội Biên phòng và Ban quản lý các khu bảo tồn lân cận.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là nguồn tư liệu khoa học chuẩn xác và mang giá trị ứng dụng cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

  1. Ban quản lý các khu rừng đặc dụng và cán bộ kiểm lâm: Nghiên cứu cung cấp hệ thống cơ sở dữ liệu số hóa và tọa độ bản đồ của các quần thể cây gỗ quý hiếm, giúp các nhà quản lý xây dựng phương án tuần tra bảo vệ rừng tối ưu, ngăn chặn kịp thời các điểm nóng khai thác lâm sản trái phép.
  2. Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Sinh thái học: Tài liệu đóng vai trò như một bài giảng mẫu mực về phương pháp lập tuyến điều tra thực địa, thiết lập ô tiêu chuẩn định lượng, giám định tiêu bản theo hệ thống Takhtajan và phân tích phổ dạng sống thực vật nhiệt đới.
  3. Các tổ chức bảo tồn thiên nhiên phi chính phủ (WWF, IUCN, FFI): Số liệu kiểm kê chi tiết về 34 loài cây gỗ nguy cấp cùng các chỉ số đa dạng sinh học là cơ sở dữ liệu đầu vào chuẩn xác để xây dựng đề xuất tài trợ cho các dự án bảo tồn nguồn gen và phục hồi sinh cảnh linh trưởng, chim quý tại khu vực Bắc Trung Bộ.
  4. Cán bộ quy hoạch phát triển nông thôn và khuyến lâm địa phương: Luận văn phân tích rõ thực trạng kinh tế của 8.643 hộ dân vùng đệm, mở ra hướng đi thực tế trong việc phát triển sinh kế bền vững dựa trên 126 loài cây thuốc và 109 loài cây cho nhựa bản địa.

Câu hỏi thường gặp

Cấu trúc phân loại học của hệ thực vật thân gỗ tại Xuân Liên có đặc điểm gì nổi bật?
Luận văn đã ghi nhận 362 loài thân gỗ thuộc 252 chi và 76 họ của 3 ngành thực vật. Trong đó, ngành Ngọc lan chiếm ưu thế tuyệt đối với 350 loài (chiếm 96,68%), ngành Thông có 11 loài (3,04%) và ngành Dương xỉ có 1 loài. 10 họ giàu loài nhất chiếm tới 43,05% tổng số loài của toàn hệ.

Số lượng loài thực vật mới được bổ sung qua công trình nghiên cứu này là bao nhiêu?
So với dữ liệu điều tra năm 1998 của BirdLife Quốc tế và Viện Điều tra Quy hoạch Rừng ghi nhận 320 loài thân gỗ, nghiên cứu này đã kiểm tra thực địa kỹ lưỡng và bổ sung thêm 42 loài, 40 chi cùng 4 họ mới cho danh lục thực vật khu bảo tồn.

Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên hiện có bao nhiêu loài cây gỗ thuộc diện nguy cấp?
Nghiên cứu đã ghi nhận 34 loài cây gỗ có giá trị bảo tồn cao. Tiêu biểu có 19 loài trong Sách Đỏ Việt Nam 2007, 21 loài thuộc Danh lục Đỏ IUCN 2010 (với 3 loài ở mức rất nguy cấp CR là Sao hòn gai, Táu mặt quỷ, Côm lá bàng) và 6 loài thuộc Nghị định 32/2006/NĐ-CP.

Quy mô mẫu và phương pháp điều tra thực địa trong luận văn được thực hiện như thế nào?
Tác giả đã triển khai khảo sát trên 17 tuyến điều tra thực địa cắt ngang các đai cao và dạng địa hình, kết hợp thiết lập 30 ô tiêu chuẩn định lượng có diện tích 1.000 m2/ô. Phương pháp định danh tiêu bản đối chiếu trực tiếp tại phòng thí nghiệm kết hợp công cụ PRA phỏng vấn cộng đồng dân cư.

Yếu tố nào đang đe dọa nghiêm trọng nhất đến tính đa dạng thực vật tại khu vực?
Áp lực sinh kế từ 8.643 hộ dân vùng đệm với tỷ lệ nghèo đói chiếm 60,5% là nguyên nhân sâu xa dẫn đến tình trạng khai thác trộm gỗ quý, thu hái quá mức lâm sản ngoài gỗ và săn bắt động vật hoang dã. Thêm vào đó, lịch sử canh tác nương rẫy cũ khiến nhiều diện tích rừng bị suy thoái.

Kết luận

  • Đã kiểm kê và xác lập danh lục khoa học chuẩn xác gồm 362 loài thực vật thân gỗ thuộc 252 chi, 76 họ của 3 ngành thực vật bậc cao có mạch tại Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên, bổ sung 42 loài mới cho khu vực.
  • Phân tích thành công phổ dạng sống sinh thái đặc trưng cho rừng mưa nhiệt đới với 98,9% loài thuộc nhóm chồi trên (trong đó cây gỗ nhỡ chiếm 40,88% và cây gỗ lớn chiếm 25,41%).
  • Định lượng giá trị tài nguyên với 318 loài có giá trị sử dụng thực tiễn và 34 loài thực vật thân gỗ nguy cấp, quý hiếm cần ưu tiên bảo tồn theo chuẩn IUCN và Sách Đỏ Việt Nam.
  • Xây dựng bộ cơ sở dữ liệu tọa độ GPS và bản đồ phân bố không gian chi tiết cho 8 loài cây gỗ quý hiếm đặc trưng của khu bảo tồn.
  • Hoàn thiện hệ thống 4 giải pháp đồng bộ kết hợp chặt chẽ giữa bảo tồn nguyên vị, bảo tồn chuyển vị, cải thiện sinh kế cộng đồng vùng đệm và hợp tác bảo vệ liên vùng.

Luận văn đã đóng góp một hệ thống tư liệu khoa học toàn diện, cập nhật và có độ tin cậy cao về hệ thực vật thân gỗ, lấp đầy khoảng trống dữ liệu sinh thái tại vùng rừng đầu nguồn sông Chu tỉnh Thanh Hóa. Trong giai đoạn 6 đến 12 tháng tới, các đơn vị quản lý cần khẩn trương ứng dụng bộ bản đồ phân bố GIS vào công tác tuần tra thực địa và triển khai kế hoạch gieo ươm nhân giống 8 loài cây gỗ nguy cấp trong vòng 2 năm tiếp theo. Các nhà khoa học, nhà quản lý lâm nghiệp và các tổ chức quốc tế hãy cùng chung tay tài trợ, ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn để gìn giữ trọn vẹn di sản đa dạng sinh học vô giá tại Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên.