Tổng quan nghiên cứu
Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu – Phước Bửu, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, với diện tích hơn 10.880 ha, là khu bảo tồn ven biển duy nhất còn lại ở Nam Bộ, có hệ sinh thái rừng kín thường xanh nửa rụng lá mưa ẩm nhiệt đới đa dạng với hơn 750 loài thực vật bậc cao. Trong đó, loài Săng Đào (Hopea ferrea Pierre, 1886) là một loài cây gỗ quý hiếm, có giá trị kinh tế cao nhưng đang bị suy giảm nghiêm trọng do khai thác trái phép. Mật độ Săng Đào tại các trạng thái rừng khác nhau dao động từ 69 đến 156 cây/ha, chiếm tỷ lệ quan trọng trong trữ lượng gỗ của khu vực. Nghiên cứu nhằm làm rõ đặc điểm lâm học, cấu trúc quần thể và các yếu tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh của loài Săng Đào tại khu bảo tồn này, từ đó đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững.
Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu bao gồm: mô tả đặc điểm lâm học của loài Săng Đào và các trạng thái rừng nơi phân bố; phân tích ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến đặc điểm tái sinh; đề xuất giải pháp bảo tồn, phục hồi và phát triển loài. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 01 đến tháng 04 năm 2022, tập trung tại các trạng thái rừng nghèo, trung bình và giàu thuộc kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới trong khu bảo tồn. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học, đồng thời góp phần nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên rừng tại khu vực.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu dựa trên lý thuyết sinh thái rừng, trong đó rừng được xem như một hệ sinh thái phức hợp bao gồm các yếu tố khí hậu, địa hình, đất đai, sinh vật và con người. Các quy luật sinh trưởng, tái sinh, diễn thế và cấu trúc rừng được vận dụng để phân tích đặc điểm quần thể Săng Đào. Mô hình phân bố số cây theo đường kính (N/D) và chiều cao (N/H) được sử dụng để đánh giá cấu trúc quần thể, trong đó hàm phân bố mũ âm và hàm phân bố Richards được áp dụng để mô hình hóa phân bố N/D và N/H tương ứng. Các chỉ số đa dạng sinh học như chỉ số Margalef, Pielou, Shannon và Gini-Simpson được tính toán để đánh giá đa dạng loài cây gỗ trong các trạng thái rừng.
Các khái niệm chính bao gồm:
- Tái sinh tự nhiên: quá trình cây con mọc lên và phát triển dưới tán rừng mẹ, chịu ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái như ánh sáng, độ ẩm, thảm thực vật tầng dưới.
- Cấu trúc rừng: bao gồm cấu trúc sinh thái (tổ thành loài, phân tầng chiều cao), cấu trúc không gian (phân bố cây trên mặt đất) và cấu trúc thời gian (diễn thế rừng).
- Chỉ số cạnh tranh tán (CCI): đánh giá mức độ cạnh tranh ánh sáng giữa các cây trong quần thể.
- Phân bố không gian: mô tả cách thức phân bố cây tái sinh trên mặt đất, phân loại thành phân bố ngẫu nhiên, cụm hoặc đều.
Phương pháp nghiên cứu
Nguồn dữ liệu chính được thu thập qua điều tra thực địa tại 9 ô tiêu chuẩn (OTC) với diện tích mỗi ô 2.500 m², phân bố đều trong ba trạng thái rừng nghèo, trung bình và giàu. Trong mỗi OTC, 24 ô dạng bản (ODB) 5x5 m được bố trí để đo đếm cây tái sinh có đường kính thân dưới 6 cm và chiều cao từ 5 cm đến 4 m. Các chỉ tiêu đo đạc bao gồm mật độ, đường kính thân, chiều cao, phẩm chất sinh trưởng, nguồn gốc tái sinh (hạt hoặc chồi), độ tàn che tán rừng, độ ẩm đất, thảm cỏ và thảm khô.
Phương pháp chọn mẫu là hệ thống cơ giới cách đều nhằm đảm bảo tính đại diện và giảm sai số. Cỡ mẫu gồm 9 OTC và 225 ODB, đủ lớn để phản ánh đặc điểm quần thể và môi trường sinh thái. Phân tích số liệu sử dụng các phần mềm thống kê SPSS, Excel và Statgraphics, kết hợp với GIS để xây dựng bản đồ phân bố loài Săng Đào. Các phương pháp phân tích bao gồm phân tích mô tả, hồi quy phi tuyến tính, phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định thống kê Duncan để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến tái sinh.
Timeline nghiên cứu kéo dài 4 tháng, từ khảo sát hiện trạng, thu thập số liệu đến xử lý và phân tích dữ liệu, đảm bảo tiến độ và chất lượng nghiên cứu.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Đặc điểm cấu trúc rừng nơi Săng Đào phân bố:
- Trạng thái rừng nghèo gồm 39 loài cây gỗ, mật độ trung bình 537 cây/ha, tổng tiết diện ngang 24,24 m²/ha, trữ lượng 97,19 m³/ha; Săng Đào có mật độ 69 cây/ha, đóng góp 15,24 m³/ha.
- Trạng thái rừng trung bình gồm 46 loài, mật độ trung bình 618 cây/ha, tổng tiết diện ngang 31,77 m²/ha, trữ lượng 128,2 m³/ha; Săng Đào chiếm ưu thế với mật độ 83 cây/ha, đóng góp 21,69 m³/ha.
- Trạng thái rừng giàu có mật độ cây trung bình 196 cây/ha, tổng tiết diện ngang 59,49 m²/ha, trữ lượng 235,33 m³/ha; Săng Đào có mật độ 156 cây/ha, đóng góp 30,55 m³/ha.
Phân bố số cây theo đường kính (N/D) của Săng Đào phù hợp với mô hình phân bố giảm, có dạng nhiều đỉnh hình răng cưa ở trạng thái rừng trung bình và giàu.
Đặc điểm tái sinh Săng Đào:
- Mật độ cây tái sinh giảm dần theo cấp tuổi, với tỷ lệ cây triển vọng cao nhất ở trạng thái rừng nghèo, tiếp theo là trung bình và thấp nhất ở rừng giàu.
- Tái sinh chủ yếu bằng hạt (chiếm 92,3% đến 99%), tái sinh bằng chồi chiếm tỷ lệ nhỏ.
- Phẩm chất cây tái sinh tốt chiếm tỷ lệ cao, cây có phẩm chất kém chiếm tỷ lệ thấp.
- Phân bố không gian cây tái sinh có dạng cụm, với phân bố ngẫu nhiên ở rừng nghèo và trung bình, phân bố đều ở rừng giàu.
Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến tái sinh:
- Kích thước lỗ trống ảnh hưởng rõ rệt đến mật độ tái sinh; lỗ trống quá nhỏ (<101 m²) hoặc quá lớn (>450 m²) không thuận lợi cho tái sinh. Mật độ cây tái sinh cao nhất ở vùng cận trung tâm lỗ trống.
- Độ tàn che tán rừng ảnh hưởng đến xác suất bắt gặp cây tái sinh theo mô hình Logit Gauss, với mức độ tàn che tối ưu khác nhau theo trạng thái rừng.
- Độ ẩm tầng đất mặt tối ưu cho các cấp tuổi Săng Đào dao động từ 55,74% đến 86,91%, với biên độ sinh thái rộng.
- Thảm cỏ và thảm khô có ảnh hưởng tiêu cực đến mật độ tái sinh; mật độ tái sinh cao hơn ở các vị trí có thảm cỏ mỏng và độ tàn che thấp.
Thảo luận kết quả
Kết quả cho thấy đặc điểm cấu trúc rừng và tái sinh của Săng Đào tại khu bảo tồn Bình Châu – Phước Bửu tương đồng với các nghiên cứu về rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở Đông Nam Á, nơi mà sự phân bố và tái sinh của loài gỗ quý chịu ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các yếu tố sinh thái vi mô như ánh sáng, độ ẩm và cấu trúc tầng thực vật. Mô hình phân bố giảm của quần thể Săng Đào phản ánh quần thể đang trong trạng thái ổn định nhưng có xu hướng suy giảm mật độ cây trưởng thành, phù hợp với thực trạng khai thác gỗ mạnh trong khu vực.
Ảnh hưởng của lỗ trống và độ tàn che tán rừng đến tái sinh cho thấy vai trò quan trọng của ánh sáng và không gian sinh trưởng trong việc duy trì quần thể. Kích thước lỗ trống vừa phải tạo điều kiện ánh sáng và độ ẩm phù hợp cho cây con phát triển, trong khi lỗ trống quá lớn hoặc quá nhỏ đều hạn chế sự phát triển. Mối quan hệ này tương tự với các nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới ở châu Á và châu Phi.
Ảnh hưởng của thảm cỏ và thảm khô đến mật độ tái sinh cũng phù hợp với các nghiên cứu trước đây, cho thấy thảm thực vật tầng dưới có thể cạnh tranh nguồn lực với cây con, ảnh hưởng đến sự sống sót và phát triển của cây tái sinh. Các kết quả này được minh họa qua biểu đồ phân bố mật độ tái sinh theo các cấp lỗ trống và độ tàn che, cũng như bảng phân tích phương sai cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các điều kiện môi trường.
Đề xuất và khuyến nghị
Tăng cường quản lý và bảo vệ quần thể Săng Đào:
- Thực hiện kiểm soát chặt chẽ khai thác gỗ trái phép trong khu bảo tồn, đặc biệt tại các trạng thái rừng giàu và trung bình nơi mật độ Săng Đào cao.
- Thời gian thực hiện: ngay lập tức và duy trì liên tục. Chủ thể: Ban quản lý khu bảo tồn phối hợp với chính quyền địa phương.
Áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý:
- Tạo và duy trì các lỗ trống có kích thước từ 150 đến 400 m² để tối ưu hóa điều kiện ánh sáng và độ ẩm cho tái sinh Săng Đào.
- Thời gian thực hiện: trong vòng 1-2 năm tới. Chủ thể: cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp và quản lý rừng.
Phục hồi và phát triển cây tái sinh:
- Tăng cường trồng bổ sung cây Săng Đào từ hạt giống chất lượng cao tại các khu vực có mật độ tái sinh thấp, đặc biệt ở trạng thái rừng giàu.
- Thời gian thực hiện: 2-3 năm. Chủ thể: các đơn vị nghiên cứu, trồng rừng và cộng đồng địa phương.
Giám sát và nghiên cứu liên tục:
- Thiết lập hệ thống giám sát định kỳ mật độ, chất lượng tái sinh và các yếu tố sinh thái ảnh hưởng để điều chỉnh kịp thời các biện pháp bảo tồn.
- Thời gian thực hiện: dài hạn, hàng năm. Chủ thể: Ban quản lý khu bảo tồn, các viện nghiên cứu.
Nâng cao nhận thức cộng đồng và đào tạo cán bộ:
- Tổ chức các chương trình tuyên truyền, đào tạo về bảo tồn đa dạng sinh học và vai trò của loài Săng Đào cho cộng đồng dân cư và cán bộ quản lý.
- Thời gian thực hiện: liên tục. Chủ thể: Ban quản lý khu bảo tồn, các tổ chức phi chính phủ.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Nhà quản lý tài nguyên rừng và khu bảo tồn thiên nhiên:
- Lợi ích: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chính sách bảo tồn, quản lý khai thác hợp lý loài Săng Đào và các loài gỗ quý khác.
- Use case: Lập kế hoạch bảo vệ rừng, giám sát tái sinh và phục hồi quần thể cây gỗ quý.
Nhà nghiên cứu sinh thái và lâm nghiệp:
- Lợi ích: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, mô hình phân tích cấu trúc quần thể và ảnh hưởng các yếu tố sinh thái đến tái sinh.
- Use case: Phát triển các nghiên cứu sâu hơn về sinh thái rừng nhiệt đới và bảo tồn đa dạng sinh học.
Cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp và trồng rừng:
- Lợi ích: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp để phục hồi và phát triển loài Săng Đào trong thực tiễn.
- Use case: Thiết kế các biện pháp tạo lỗ trống, trồng bổ sung và chăm sóc cây tái sinh.
Cộng đồng địa phương và tổ chức phi chính phủ:
- Lợi ích: Nâng cao nhận thức về giá trị và tầm quan trọng của loài Săng Đào, tham gia bảo vệ và phát triển rừng bền vững.
- Use case: Tham gia các hoạt động bảo tồn, giám sát và tuyên truyền bảo vệ rừng.
Câu hỏi thường gặp
Loài Săng Đào có đặc điểm sinh học nổi bật nào?
Săng Đào là cây gỗ lớn, thường xanh, cao 20-35 m, đường kính thân có thể trên 80 cm, cho gỗ cứng và quý. Mùa quả rơi vào tháng 3-4 hàng năm, tái sinh chủ yếu bằng hạt.Tại sao việc bảo tồn Săng Đào lại cấp thiết?
Do giá trị kinh tế cao, Săng Đào bị khai thác mạnh dẫn đến suy giảm nghiêm trọng. Loài này được xếp hạng nguy cấp trong sách đỏ Việt Nam, cần bảo vệ để duy trì đa dạng sinh học và cân bằng sinh thái.Các yếu tố sinh thái nào ảnh hưởng đến tái sinh Săng Đào?
Kích thước lỗ trống, độ tàn che tán rừng, độ ẩm tầng đất mặt, thảm cỏ và thảm khô là những yếu tố chính ảnh hưởng mật độ và chất lượng cây tái sinh.Phương pháp nghiên cứu nào được sử dụng để đánh giá cấu trúc quần thể?
Sử dụng mô hình phân bố số cây theo đường kính (N/D) và chiều cao (N/H), kết hợp các chỉ số đa dạng sinh học và phân tích thống kê hồi quy phi tuyến để mô hình hóa và đánh giá.Giải pháp bảo tồn nào được đề xuất hiệu quả nhất?
Tạo và duy trì lỗ trống có kích thước phù hợp, kiểm soát khai thác gỗ trái phép, trồng bổ sung cây tái sinh chất lượng cao, giám sát định kỳ và nâng cao nhận thức cộng đồng.
Kết luận
- Đặc điểm lâm học của loài Săng Đào tại khu bảo tồn Bình Châu – Phước Bửu được làm rõ qua phân tích cấu trúc rừng và tái sinh trong ba trạng thái rừng nghèo, trung bình và giàu.
- Mật độ và chất lượng tái sinh Săng Đào chịu ảnh hưởng rõ rệt bởi các yếu tố sinh thái như kích thước lỗ trống, độ tàn che, độ ẩm đất và thảm thực vật tầng dưới.
- Mô hình phân bố số cây theo đường kính và chiều cao cho thấy quần thể Săng Đào đang trong trạng thái ổn định nhưng cần được bảo vệ để tránh suy giảm.
- Các giải pháp bảo tồn kỹ thuật và chính sách xã hội được đề xuất nhằm phục hồi và phát triển bền vững loài Săng Đào tại khu bảo tồn.
- Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho công tác quản lý tài nguyên rừng và bảo tồn đa dạng sinh học tại khu vực, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu tiếp theo về sinh thái và phục hồi rừng.
Để góp phần bảo tồn loài Săng Đào, các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng cần phối hợp thực hiện các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục giám sát và nghiên cứu mở rộng nhằm nâng cao hiệu quả bảo tồn. Hành động ngay hôm nay sẽ giúp duy trì giá trị sinh thái và kinh tế của loài cây quý hiếm này cho các thế hệ tương lai.