Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam là một trong những quốc gia có đa dạng sinh học phong phú nhờ vào sự đa dạng về địa hình, kiểu đất và khí hậu, đặc biệt là các hệ sinh thái rừng nhiệt đới. Tuy nhiên, trong vòng 30 năm qua, khoảng 20% số loài sinh vật đã bị biến mất và dự báo đến cuối thế kỷ 21, hơn 50% số loài có thể bị tuyệt chủng. Đặc biệt, rừng tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh trung bình (TXB) tại tỉnh Ninh Thuận là một kiểu rừng có giá trị sinh thái và kinh tế cao, nhưng đang chịu nhiều áp lực từ khai thác và biến đổi môi trường. Nghiên cứu này được thực hiện từ tháng 9/2022 đến tháng 3/2023 tại lâm phận Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận, nhằm phân tích đặc điểm cấu trúc rừng và đa dạng loài cây gỗ trong trạng thái rừng TXB. Mục tiêu cụ thể là xác định kết cấu loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ và đánh giá tính đa dạng sinh học để làm cơ sở đề xuất các biện pháp bảo tồn và phát triển bền vững. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc quản lý tài nguyên rừng, bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển kinh tế lâm nghiệp tại khu vực nghiên cứu, góp phần thực hiện các cam kết quốc tế về bảo tồn đa dạng sinh học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về cấu trúc rừng và đa dạng sinh học. Cấu trúc rừng được hiểu là sự tổ chức không gian và phi không gian của các thành phần cây gỗ, bao gồm mật độ, đường kính thân, chiều cao và thành phần loài. Lý thuyết về chỉ số giá trị quan trọng (Important Value Index - IVI) được sử dụng để đánh giá vai trò sinh thái của các loài trong quần xã thực vật, dựa trên mật độ tương đối, tần suất xuất hiện và tiết diện ngang thân cây. Ngoài ra, các chỉ số đa dạng sinh học như chỉ số Shannon-Weiner (H’), Simpson (Cd) và Pielou (J) được áp dụng để đánh giá sự phong phú, ưu thế và đồng đều của loài cây gỗ trong rừng. Mô hình phân bố số cây theo đường kính (N%/D) và chiều cao (N%/H) được mô phỏng bằng các hàm toán học như hàm phân bố khoảng cách và hàm phân bố chuẩn nhằm mô tả cấu trúc quần thụ. Các phương pháp phân tích đa dạng loài và mối quan hệ giữa các loài cây gỗ được thực hiện qua kỹ thuật phân tích sơ đồ nhánh (Cluster), phân tích đa chiều (MDS) và phân tích thành phần chính (PCA).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ 12 ô tiêu chuẩn (OTC) có diện tích 1.000 m² mỗi ô, bố trí trên 3 tuyến điều tra tại tiểu khu 121 và 123 thuộc lâm phận Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Ninh Sơn. Các cây thân gỗ có đường kính ngang ngực (D1,3) ≥ 6 cm được đo đếm, xác định tên loài, chiều cao, đường kính tán và phẩm chất cây. Phương pháp chọn mẫu là chọn ô tiêu chuẩn điển hình đại diện cho trạng thái rừng trung bình (TXB). Số liệu được xử lý bằng các phần mềm chuyên dụng như Google Earth Pro, Mapinfo 15.0, Microsoft Excel 2016, Statgraphics Centurion XV.0, BioDiversity Pro, Primer 6.0 và Past để phân tích cấu trúc rừng, tính đa dạng loài và mô hình hóa phân bố cây. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 9/2022 đến tháng 3/2023, đảm bảo thu thập dữ liệu đầy đủ và chính xác.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thành phần loài và họ thực vật: Khu vực nghiên cứu ghi nhận 86 loài cây thân gỗ thuộc 32 họ thực vật. Năm họ ưu thế chiếm tổng IVI 42,7% gồm: Dẻ (15,5%), Sim (7,7%), Long não (7,0%), Na (6,8%) và Đậu (5,7%). Mật độ trung bình đạt 854 ± 147 cây/ha, trữ lượng gỗ trung bình 170,20 ± 15,84 m³/ha.

  2. Cấu trúc quần thụ theo đường kính và chiều cao: Số cây tập trung chủ yếu ở nhóm đường kính D1,3 < 20 cm (chiếm phần lớn số lượng cây) và chiều cao H < 10 m. Tiết diện ngang thân và trữ lượng gỗ tập trung ở nhóm đường kính 20-40 cm và chiều cao 10-15 m. Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao tuân theo hàm phân bố khoảng cách (y = 0,302; a = 0,809) và hàm phân bố chuẩn (A = 6,346; σ = 29,474).

  3. Đa dạng sinh học: Chỉ số đa dạng Shannon-Weiner (H’) của họ thực vật đạt mức trung bình từ 2,61 đến 2,90, trong khi đa dạng loài cây gỗ đạt mức cao từ 3,23 đến 3,71. Có 34 loài cây gỗ quý, hiếm và nguy cấp được ghi nhận trong Sách đỏ Việt Nam 2007 và danh mục IUCN 2022.

  4. Mối quan hệ giữa các loài và quần xã: Phân tích Cluster và MDS cho thấy các loài cây gỗ ưu thế có mối quan hệ tương đồng cao, hình thành các quần xã thực vật đặc trưng cho trạng thái rừng TXB. Sự phân bố và cấu trúc quần thụ phản ánh sự ổn định và ít bị tác động bởi các yếu tố môi trường bên ngoài.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy trạng thái rừng TXB tại lâm phận Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Ninh Sơn có cấu trúc rừng tương đối ổn định với mật độ và trữ lượng gỗ đạt mức trung bình khá. Sự tập trung số cây ở nhóm đường kính nhỏ và chiều cao thấp phản ánh quá trình tái sinh tự nhiên đang diễn ra tích cực, phù hợp với đặc điểm rừng trung bình. Chỉ số đa dạng loài cao chứng tỏ khu vực có tiềm năng bảo tồn đa dạng sinh học lớn, đặc biệt với sự hiện diện của nhiều loài quý hiếm. So sánh với các nghiên cứu tương tự trong vùng và trên thế giới, kết quả phù hợp với mô hình rừng nhiệt đới thường xanh có cấu trúc phức tạp và đa dạng sinh học cao. Việc mô hình hóa phân bố số cây theo đường kính và chiều cao bằng các hàm toán học giúp dự báo xu hướng phát triển rừng và hỗ trợ quản lý bền vững. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố số cây theo nhóm đường kính và chiều cao, bảng tổng hợp chỉ số IVI của các loài ưu thế, cũng như sơ đồ Cluster thể hiện mối quan hệ giữa các loài.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường bảo tồn các loài quý, hiếm và nguy cấp: Thiết lập các khu vực bảo vệ nghiêm ngặt tại những vùng có mật độ cao các loài nằm trong Sách đỏ và IUCN, nhằm duy trì và phục hồi quần thể loài. Thời gian thực hiện trong 3 năm đầu, do Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Ninh Sơn phối hợp với các cơ quan bảo tồn.

  2. Phát triển rừng kinh tế bền vững: Áp dụng các biện pháp lâm sinh như trồng bổ sung các loài ưu thế, quản lý khai thác hợp lý theo nhóm đường kính và chiều cao để duy trì cấu trúc rừng ổn định. Mục tiêu tăng trữ lượng gỗ lên 10% trong 5 năm, do phòng kỹ thuật Công ty thực hiện.

  3. Giám sát và đánh giá đa dạng sinh học định kỳ: Thiết lập hệ thống theo dõi đa dạng loài và cấu trúc rừng bằng các ô tiêu chuẩn, cập nhật số liệu hàng năm để điều chỉnh chính sách quản lý kịp thời. Thực hiện liên tục, do Chi cục Kiểm lâm tỉnh Ninh Thuận chủ trì.

  4. Nâng cao nhận thức và đào tạo cán bộ quản lý rừng: Tổ chức các khóa tập huấn về bảo tồn đa dạng sinh học, kỹ thuật điều tra và phân tích cấu trúc rừng cho cán bộ Công ty và địa phương. Thời gian 2 năm đầu, do Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh phối hợp thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cán bộ quản lý lâm nghiệp và kiểm lâm: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu khoa học về cấu trúc rừng và đa dạng loài, hỗ trợ xây dựng kế hoạch quản lý và bảo tồn rừng hiệu quả.

  2. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm học, Sinh thái học: Tài liệu tham khảo chi tiết về phương pháp điều tra, phân tích cấu trúc rừng và đa dạng sinh học trong rừng nhiệt đới.

  3. Các tổ chức bảo tồn và phát triển bền vững: Cung cấp cơ sở dữ liệu thực địa để thiết kế các chương trình bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển rừng bền vững tại khu vực Nam Trung Bộ.

  4. Chính quyền địa phương và nhà hoạch định chính sách: Hỗ trợ xây dựng các chính sách phát triển kinh tế lâm nghiệp gắn với bảo vệ môi trường và đa dạng sinh học, phù hợp với chiến lược quốc gia về đa dạng sinh học đến năm 2030.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nghiên cứu cấu trúc rừng lại quan trọng trong quản lý rừng?
    Cấu trúc rừng phản ánh sự phân bố và tổ chức của các loài cây, giúp đánh giá sức khỏe và khả năng tái sinh của rừng. Hiểu rõ cấu trúc giúp xây dựng các biện pháp quản lý phù hợp, bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững.

  2. Chỉ số IVI có ý nghĩa gì trong nghiên cứu đa dạng loài?
    IVI (Important Value Index) tổng hợp mật độ, tần suất và tiết diện ngang thân cây để đánh giá vai trò sinh thái của từng loài trong quần xã. Loài có IVI cao thường là loài ưu thế, ảnh hưởng lớn đến cấu trúc và chức năng rừng.

  3. Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn có ưu điểm gì?
    Phương pháp này cho phép thu thập dữ liệu chi tiết, có hệ thống và đại diện cho trạng thái rừng nghiên cứu. Nó giúp phân tích chính xác cấu trúc rừng và đa dạng loài, đồng thời dễ dàng so sánh giữa các khu vực.

  4. Làm thế nào để bảo tồn các loài cây gỗ quý, hiếm trong rừng tự nhiên?
    Cần thiết lập khu bảo tồn nghiêm ngặt, hạn chế khai thác, phục hồi môi trường sống và giám sát định kỳ. Đồng thời, nâng cao nhận thức cộng đồng và cán bộ quản lý về tầm quan trọng của các loài này.

  5. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng như thế nào trong phát triển rừng kinh tế?
    Dựa trên cấu trúc rừng và đa dạng loài, có thể lựa chọn các loài ưu thế để trồng bổ sung, điều chỉnh khai thác hợp lý theo nhóm đường kính và chiều cao nhằm duy trì cân bằng sinh thái và tăng năng suất rừng.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định được 86 loài cây gỗ thuộc 32 họ thực vật trong trạng thái rừng TXB tại lâm phận Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Ninh Sơn, với mật độ trung bình 854 ± 147 cây/ha và trữ lượng 170,20 ± 15,84 m³/ha.
  • Cấu trúc rừng thể hiện sự tập trung số cây ở nhóm đường kính nhỏ và chiều cao thấp, phù hợp với trạng thái rừng trung bình và quá trình tái sinh tự nhiên.
  • Đa dạng loài cây gỗ đạt mức cao (H’ = 3,23 - 3,71), trong đó có 34 loài quý, hiếm và nguy cấp cần được bảo tồn.
  • Mô hình phân bố số cây theo đường kính và chiều cao được mô phỏng bằng hàm phân bố khoảng cách và hàm phân bố chuẩn, hỗ trợ dự báo và quản lý rừng hiệu quả.
  • Đề xuất các biện pháp bảo tồn, phát triển rừng kinh tế bền vững và giám sát đa dạng sinh học nhằm duy trì cân bằng sinh thái và phát triển kinh tế lâm nghiệp tại khu vực nghiên cứu.

Tiếp theo, cần triển khai các giải pháp bảo tồn và phát triển rừng theo khuyến nghị, đồng thời mở rộng nghiên cứu sang các trạng thái rừng khác trong khu vực để hoàn thiện cơ sở dữ liệu quản lý tài nguyên rừng. Mời các nhà quản lý, nghiên cứu và các bên liên quan áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn nhằm bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên rừng Việt Nam.