Tổng quan nghiên cứu

Khu vực vịnh Lan Hạ thuộc quần đảo Cát Bà, thành phố Hải Phòng sở hữu cấu trúc địa mạo karst ngập nước độc đáo với 388 hòn đảo lớn nhỏ trên diện tích mặt nước rộng hơn 7.000 ha. Mặc dù quần thể Cát Bà được ghi nhận có tới 1.588 loài thực vật bậc cao có mạch cùng 81 loài nguy cấp quý hiếm, các dữ liệu kiểm kê chuyên sâu về thảm thực vật phân bố tại các đảo biệt lập trên vịnh Lan Hạ trước đây vẫn còn phân tán và chưa đồng bộ. Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là làm rõ thành phần loài, cấu trúc phân loại, dạng sống và những tác động nhân vi đang đe dọa trực tiếp đến thảm thực vật nhiệt đới trên núi đá vôi.

Mục tiêu cụ thể của công trình là thiết lập danh lục thực vật chuẩn hóa, phân tích các đặc trưng đa dạng taxon, xác định yếu tố địa lý và phổ dạng sống, đồng thời lượng hóa các yếu tố đe dọa để xây dựng khung giải pháp bảo tồn khả thi. Phạm vi không gian của nghiên cứu tập trung trên các tuyến điều tra tại ba đảo lớn đại diện gồm đảo Cát Dứa, đảo Cát Ông, đảo Nam Cát cùng một số đảo nhỏ phụ cận trong giai đoạn từ tháng 6/2019 đến tháng 11/2019.

Nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc khi cung cấp hệ thống dữ liệu định lượng gồm 233 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 202 chi và 89 họ. Kết quả này tạo tiền đề dữ liệu chuẩn xác giúp chính quyền địa phương huyện Cát Hải và Ban quản lý Vườn quốc gia Cát Bà thiết lập các chỉ số giám sát đa dạng sinh học định kỳ, phục vụ công tác quy hoạch phát triển du lịch sinh thái bền vững gắn liền với bảo tồn nguồn gen bản địa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng hệ thống lý thuyết phân loại thực vật học hiện đại kết hợp sinh thái học quần xã. Khung phân loại bậc cao có mạch được xây dựng dựa trên hệ thống của Richard Kenneth Brummitt công bố năm 1992, phân chia thực vật có mạch thành các taxon từ ngành đến loài. Để đánh giá bản chất sinh thái và mức độ thích nghi của thảm thực vật với khí hậu hải đảo, luận văn áp dụng thang phân loại dạng sống của Christen Christiansen Raunkiaer năm 1934, được Giáo sư Tiến sĩ Thái Văn Trừng hiệu đính và hoàn thiện năm 1999 cho điều kiện rừng nhiệt đới Việt Nam.

Bên cạnh đó, nghiên cứu sử dụng nguyên lý đánh giá mức độ đa dạng thực vật nhiệt đới của nhà thực vật học Alexandr Innokentevich Tolmachev năm 1974, cùng phương pháp phân tích các yếu tố địa lý thực vật do Tamas Pocs đề xuất năm 1965 và Giáo sư Nguyễn Nghĩa Thìn chuẩn hóa năm 1997. Ba khái niệm khoa học cốt lõi được định nghĩa xuyên suốt bao gồm: taxon thực vật học, phổ dạng sống sinh thái học, và tính đặc hữu bản địa của hệ thực vật karst ven biển.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu ngoại nghiệp được thu thập thông qua 242 số hiệu mẫu thực vật trong 3 đợt khảo sát thực địa. Phương pháp chọn mẫu theo tuyến được áp dụng với tổng cộng 10 tuyến điều tra đại diện, mỗi tuyến có chiều dài dao động từ 0,5 km đến 2,0 km cắt ngang qua các sườn núi đá vôi, thung lũng karst và vành đai ven biển. Cụ thể, đảo Cát Dứa bố trí 3 tuyến, đảo Cát Ông bố trí 2 tuyến, đảo Nam Cát bố trí 1 tuyến và các đảo nhỏ phụ cận bố trí 2 tuyến.

Lý do lựa chọn phương pháp điều tra theo tuyến kết hợp phỏng vấn sâu cán bộ kiểm lâm và người dân địa phương là nhằm tối ưu hóa khả năng thu thập mẫu trên địa hình chia cắt phức tạp, đảm bảo bao phủ đầy đủ các sinh cảnh đặc thù. Toàn bộ mẫu vật được xử lý bằng phương pháp hình thái so sánh, đối chiếu với bộ mẫu chuẩn tại các viện nghiên cứu và ý kiến của chuyên gia thực vật học. Phương pháp phân tích thống kê định lượng, tính toán chỉ số tương đồng Sorensen và chỉ số đa dạng họ, chi được triển khai từ tháng 6/2019 đến tháng 11/2019 để đưa ra các kết luận khách quan.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả điều tra thực địa và giám định mẫu vật đã ghi nhận hệ thực vật bậc cao có mạch tại khu vực vịnh Lan Hạ bao gồm 233 loài thuộc 202 chi, 89 họ của 4 ngành thực vật chính:

Thứ nhất, ngành Ngọc lan chiếm ưu thế áp đảo toàn diện với 222 loài (chiếm 95,28% tổng số loài), 192 chi (chiếm 95,05% tổng số chi) và 81 họ (chiếm 91,01% tổng số họ). Trong đó, Lớp Ngọc lan chiếm 184 loài (chiếm 82,88% số loài của ngành), còn Lớp Loa kèn có 38 loài (chiếm 17,12%). Ba ngành còn lại có tỷ trọng thấp hơn nhiều: ngành Dương xỉ có 9 loài (chiếm 3,86%), ngành Thông đất có 1 loài (chiếm 0,43%) và ngành Thông có 1 loài (chiếm 0,43%).

Thứ hai, cấu trúc 10 họ giàu loài nhất tập hợp 92 loài (chiếm 39,48% tổng số loài) và 74 chi (chiếm 36,63% tổng số chi). Họ Thầu dầu dẫn đầu với 22 loài (chiếm 9,44%) thuộc 17 chi, tiếp theo là họ Đậu với 13 loài (chiếm 5,58%) thuộc 8 chi, họ Dâu tằm với 10 loài (chiếm 4,29%) thuộc 6 chi, họ Cỏ roi ngựa và họ Hòa thảo đều sở hữu 8 loài (mỗi họ chiếm 3,43%).

Thứ ba, cấp độ chi thể hiện tính phân hóa cao khi 10 chi nhiều loài nhất đóng góp 28 loài (chiếm 12,02% tổng số loài). Chi Sung giàu nhất với 5 loài (chiếm 2,15%), chi Móng bò có 4 loài (chiếm 1,72%), các chi Cáp, Củ nâu và Thầu dầu đều ghi nhận 3 loài. Đáng chú ý, có tới 174 chi đơn loài (mỗi chi chỉ có 1 loài duy nhất) và 45 họ đơn loài, tạo nên giá trị bảo tồn nguồn gen vô cùng quý giá.

Thảo luận kết quả

Căn cứ theo tiêu chuẩn Tolmachev, một hệ thực vật nhiệt đới được xem là có tính đa dạng cao khi tổng số loài của 10 họ giàu loài nhất chiếm dưới 40% đến 50% tổng số loài của toàn hệ. Tỷ lệ 39,48% tại vịnh Lan Hạ khẳng định đây là khu hệ thực vật nhiệt đới điển hình, có tính đa dạng sinh học cao và phân bố đồng đều giữa các taxon bậc họ.

Cơ cấu phân bố này có thể được biểu diễn trực quan qua biểu đồ hình tròn về tỷ lệ thành phần ngành thực vật và biểu đồ cột so sánh mức độ phong phú của 10 họ thực vật ưu thế. Sự vượt trội của ngành Ngọc lan và các họ như Thầu dầu, Đậu, Dâu tằm phản ánh sự tương thích hoàn hảo với điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa đại dương, nơi có nhiệt độ trung bình năm đạt 23,6 độ C và độ ẩm không khí bình quân 86%.

Tuy nhiên, tính chất đá vôi ngập nước khiến nguồn nước ngọt bề mặt khan hiếm, lượng bốc hơi đạt khoảng 700 mm mỗi năm, tạo áp lực chọn lọc tự nhiên mạnh mẽ. Điều này lý giải vì sao khu vực xuất hiện tới 45 họ đơn loài như họ Kim giao, họ Bóng nước, họ Trám. Các loài này phân bố hẹp, sinh trưởng chậm trên các vách đá cheo leo nên rất nhạy cảm trước tác động mở rộng cơ sở lưu trú du lịch và tình trạng khai thác dược liệu trái phép của người dân.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm quản lý và bảo tồn bền vững nguồn tài nguyên thực vật đặc hữu tại vịnh Lan Hạ, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp trọng tâm:

Thứ nhất, thiết lập vùng bảo vệ nghiêm ngặt đối với 45 họ đơn loài và các loài có nguy cơ tuyệt chủng trên các đảo Cát Dứa, Cát Ông và Nam Cát. Mục tiêu duy trì 100% diện tích rừng tự nhiên không bị xâm hại trong giai đoạn 2020-2025. Hạt Kiểm lâm Cát Hải chủ trì phối hợp với Vườn quốc gia Cát Bà cắm mốc ranh giới sinh cảnh và tổ chức tuần tra định kỳ ít nhất 4 lần mỗi tháng.

Thứ hai, triển khai kỹ thuật nhân giống phục hồi rừng trên núi đá vôi cho các loài cây bản địa quý hiếm và cây dược liệu có nguy cơ cạn kiệt. Mục tiêu đặt ra là gieo ươm và trồng bổ sung tối thiểu 500 cá thể cây gỗ bản địa mỗi năm, bắt đầu thực hiện từ quý 2 năm 2021 dưới sự hướng dẫn chuyên môn của Trường Đại học Lâm nghiệp.

Thứ ba, quy định sức chứa du lịch sinh thái và kiểm soát chặt chẽ các dự án hạ tầng dịch vụ nghỉ dưỡng ven vịnh. Đặt chỉ tiêu giảm 30% áp lực rác thải và nguy cơ cháy rừng trên 10 tuyến du lịch trọng điểm trước năm 2024. Ủy ban nhân dân huyện Cát Hải chịu trách nhiệm ban hành quy chế giám sát môi trường du lịch và kiểm tra định kỳ hàng quý.

Thứ tư, nâng cao năng lực thực thi pháp luật lâm nghiệp kết hợp tạo sinh kế bền vững cho hơn 7% hộ dân thuộc diện nghèo tại các xã vùng đệm. Tổ chức tối thiểu 12 lớp tập huấn chuyển giao kỹ thuật nuôi trồng thủy sản an toàn và dịch vụ du lịch cộng đồng trước năm 2025, do Phòng Nông nghiệp huyện Cát Hải điều phối thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu tham khảo giá trị cho 4 nhóm đối tượng chuyên môn sau:

Một là, các nhà nghiên cứu, giảng viên và sinh viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng, Sinh thái học và Lâm nghiệp. Luận văn cung cấp bộ cơ sở dữ liệu thực địa chuẩn mực với 233 loài và phương pháp luận chi tiết để ứng dụng vào các nghiên cứu đánh giá đa dạng sinh học đảo đá vôi.

Hai là, cán bộ quản lý Vườn quốc gia Cát Bà và lực lượng kiểm lâm địa bàn Cát Hải. Số liệu về 10 tuyến điều tra cùng danh mục 45 họ đơn loài là công cụ trực tiếp giúp xây dựng bản đồ phân vùng bảo tồn và lập phương án tuần tra ngăn chặn khai thác thực vật trái phép.

Ba là, các cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên môi trường và quy hoạch du lịch thành phố Hải Phòng. Luận văn cung cấp luận cứ khoa học để thẩm định các dự án phát triển kinh tế biển đảo, đảm bảo không phá vỡ cảnh quan trên diện tích hơn 7.000 ha của vịnh Lan Hạ.

Bốn là, các tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế và trong nước. Các chuyên gia dự án có thể khai thác dữ liệu về mức độ đe dọa sinh cảnh để xây dựng hồ sơ tài trợ bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển nguồn gen cây thuốc quý bản địa.

Câu hỏi thường gặp

Hệ thực vật tại vịnh Lan Hạ có đặc trưng phân loại nào nổi bật nhất? Hệ thực vật ghi nhận 233 loài bậc cao có mạch thuộc 202 chi và 89 họ. Ngành Ngọc lan chiếm ưu thế tuyệt đối với 222 loài, tương đương 95,28% tổng số loài toàn khu vực.

Cơ cấu 10 họ giàu loài nhất phản ánh điều gì về mặt sinh thái học? Mười họ giàu loài nhất có 92 loài, chiếm 39,48% tổng số loài. Tỷ lệ này nhỏ hơn 40%, theo chuẩn Tolmachev chứng minh khu hệ thực vật mang tính đa dạng cao đặc trưng cho rừng nhiệt đới.

Tại sao sự hiện diện của 45 họ đơn loài lại cần được ưu tiên bảo tồn? Bốn mươi lăm họ đơn loài chỉ có một đại diện duy nhất tại khu vực như Thông la hán hay Bóng nước Hạ Long, sở hữu nguồn gen độc hẹp, dễ biến mất hoàn toàn nếu sinh cảnh bị phá hủy.

Những hoạt động nào đang đe dọa trực tiếp nhất đến thảm thực vật đảo karst? Tình trạng chuyển đổi rừng xây dựng cơ sở du lịch, áp lực từ rác thải của du khách trên 10 tuyến tham quan và khai thác cây dược liệu trái phép là các tác nhân trực tiếp làm suy thoái thảm thực vật.

Phương pháp nào đã bảo đảm độ chính xác trong định danh 233 loài thực vật? Nghiên cứu kết hợp điều tra thực địa trên 10 tuyến, thu thập 242 số hiệu mẫu, ứng dụng phương pháp hình thái so sánh và tham vấn ý kiến chuyên gia phân loại thực vật giàu kinh nghiệm từ trường đại học.

Kết luận

Công trình nghiên cứu đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu khoa học với các kết quả trọng tâm:

  • Thống kê và lập danh lục chính xác 233 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 202 chi, 89 họ của 4 ngành tại vịnh Lan Hạ.
  • Xác định ưu thế sinh thái của ngành Ngọc lan với 222 loài, chiếm 95,28% tổng thành phần loài thực vật được ghi nhận.
  • Đánh giá tính đa dạng cao của hệ thực vật khi 10 họ giàu loài nhất chiếm 39,48% tổng số loài theo thang chuẩn Tolmachev.
  • Phát hiện 45 họ đơn loài cùng 174 chi đơn loài có giá trị bảo tồn nguồn gen đặc hữu và nguy cấp rất cao.
  • Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và xã hội đồng bộ để bảo vệ thảm thực vật karst ven biển giai đoạn 2020-2025.

Đóng góp chính của luận văn là hoàn thiện bộ dữ liệu chuẩn mực đầu tiên về hệ thực vật các đảo thuộc vịnh Lan Hạ, lấp đầy khoảng trống dữ liệu lâm nghiệp địa phương. Trong giai đoạn tiếp theo từ năm 2021 đến 2025, các cơ quan nghiên cứu cần mở rộng tuyến điều tra sang các đảo đá vôi nhỏ xa bờ, ứng dụng công nghệ giám sát viễn thám và chỉ thị phân tử để nghiên cứu sâu hơn về động thái phục hồi thảm thực vật đảo biển.