Tổng quan nghiên cứu

Khu bảo tồn thiên nhiên Tà Kóu tại tỉnh Bình Thuận sở hữu hệ sinh thái rừng rụng lá và bán thường xanh độc đáo, trong đó các loài cây thuộc họ Dầu chiếm trên 50% tổng diện tích tự nhiên. Nằm ở độ cao dao động từ 30 m đến 697 m so với mực nước biển, khu bảo tồn được thành lập theo Quyết định số 791/TTg của Thủ tướng Chính phủ nhằm lưu giữ các nguồn gen thực vật bản địa quý hiếm của vùng duyên hải cực Nam Trung Bộ. Trong quần xã này, cây Dầu cát (Dipterocarpus chartaceus Sym) giữ vai trò là loài ưu thế đặc trưng sinh trưởng trên các dải cát ven biển trải dài từ Bình Thuận đến Bà Rịa - Vũng Tàu. Cây cung cấp nguồn gỗ nặng có tỷ trọng từ 740 kg/m³ đến 970 kg/m³ ở độ ẩm 15% cùng lượng dầu nhựa dồi dào phục vụ công nghiệp và đời sống.

Tuy nhiên, sinh cảnh của loài đang chịu áp lực lớn từ biến đổi khí hậu và hoạt động dân sinh của hơn 52.000 người dân sinh sống tại 5 xã và 1 thị trấn vùng đệm. Tình trạng suy thoái rừng ven biển và tập quán chăn thả gia súc tự do đặt ra yêu cầu cấp bách phải bảo tồn nguồn gen này. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn từ tháng 2 năm 2015 đến tháng 5 năm 2016 nhằm giải quyết 2 mục tiêu cốt lõi: xác định đặc điểm sinh học, vật hậu, cấu trúc tham gia quần xã của Dầu cát và đánh giá quy luật tái sinh tự nhiên dưới các trạng thái rừng. Kết quả đề tài cung cấp hệ thống dữ liệu định lượng thực nghiệm, đóng vai trò nền tảng khoa học vững chắc để xây dựng các giải pháp lâm sinh phục hồi rừng phòng hộ ven biển đang bị hoang hóa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Đề tài vận dụng lý thuyết cấu trúc và phân tầng rừng nhiệt đới của các nhà lâm học kinh điển, kết hợp hệ thống phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể của giáo sư Thái Văn Trừng. Theo khung lý thuyết này, quần xã rừng kín thường xanh và nửa rụng lá nhiệt đới được chia thành 5 tầng cấu trúc thẳng đứng từ tầng vượt tán A1, tầng ưu thế sinh thái A2, tầng dưới tán A3 đến tầng cây bụi B và thảm tươi C. Các loài được coi là ưu thế khi nhóm loài đó chiếm từ 40% đến 50% tổng số cá thể của tầng tán chính.

Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp học thuyết hệ sinh thái của Odum và lý thuyết động thái tái sinh theo vệt sáng của Rollet nhằm làm rõ sự thích nghi của cây họ Dầu. Ba khái niệm định lượng trung tâm được áp dụng gồm:

  1. Chỉ số giá trị quan trọng (Important Value - IV%) xác định theo công thức Daniel Marmillod bằng trung bình cộng giữa mật độ tương đối (N%) và tiết diện ngang tương đối (G%).
  2. Độ tàn che tán rừng (C) tính bằng tỷ lệ phần trăm giữa diện tích hình chiếu tán cây gỗ có đường kính ngang ngực từ 8 cm trở lên so với diện tích mặt đất.
  3. Quy luật phân bố số cây theo cấp kính (N/D) và cấp chiều cao (N/H).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu ngoại nghiệp được thu thập thông qua điều tra thực địa trên 9 ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình với kích thước mỗi ô là 1.000 m² (40 m x 25 m), phân bố đều trên 3 trạng thái rừng gồm IIA, IIB và IIIA1 (mỗi trạng thái thiết lập 3 OTC). Phương pháp chọn mẫu điển hình vãng thám được ưu tiên lựa chọn nhằm đảm bảo bao quát đúng các sinh cảnh đại diện có loài Dầu cát phân bố tự nhiên.

Trong mỗi OTC, tiến hành đo đếm toàn diện đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m (D1.3 ≥ 8 cm) bằng thước vải chuyên dụng, xác định chiều cao vút ngọn (Hvn) bằng thước đo cao Suunto với sai số dưới 0,5 m và đo đường kính tán theo 2 hướng Đông - Tây, Nam - Bắc. Đối với tầng cây tái sinh, nghiên cứu thiết lập 36 ô dạng bản (ODB) diện tích 25 m² (5 m x 5 m) đặt tại 4 góc của các OTC, phân loại cây con theo 4 cấp chiều cao từ dưới 1,0 m đến trên 3,0 m và 2 dạng nguồn gốc (chồi hoặc hạt). Đồng thời, 3 phẫu diện đất được đào theo tiêu chuẩn TCVN 9487-2012 để phân tích lý hóa tại phòng thí nghiệm chuyên ngành. Toàn bộ số liệu thực nghiệm được xử lý thống kê mô hình hóa bằng phần mềm Excel và Statgraphics Centurion V15 để tìm ra phương trình tương quan tối ưu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã xác lập các chỉ số hình thái học và vật hậu học chi tiết của loài Dầu cát tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tà Kóu:

  • Thân cây trưởng thành đạt chiều cao vút ngọn từ 25 m đến 45 m, chiều cao dưới cành 15 m đến 20 m, đường kính thân đạt 1,2 m đến 1,6 m, tán lá hình tròn rụng lá vào mùa khô. Quả có dạng hình cầu nhẵn bóng đường kính 2 cm đến 3 cm, mang 2 cánh lớn dài 9 cm đến 11 cm và rộng 2,5 cm đến 3 cm, chín rộ từ tháng 3 đến tháng 5.
  • Cấu trúc tổ thành tầng cây cao phản ánh tính ưu thế vượt trội của các loài cây họ Dầu. Tại trạng thái rừng IIA, 10 loài ưu thế chiếm 762 cá thể (tương đương 66,20% tổng số cây), trong khi 46 loài đi kèm còn lại chỉ chiếm 389 cá thể (33,80%).
  • Đặc tính thổ nhưỡng nơi Dầu cát phân bố thuộc 2 nhóm đất chính là đất phù sa có tầng loang lổ và đất cát nâu thẫm trên đá bazan. Kết quả phân tích phẫu diện đất tại OTC 1 (độ cao 12 m) cho thấy tầng đất mặt 0 - 10 cm có hàm lượng mùn đạt 4,93%, đạm tổng số 0,28%, pH KCl đạt 5,10 và hàm lượng sét vật lý chiếm 52,4%. Tại OTC 3 (độ cao 45 m), đất phiến thạch sét có độ chua cao hơn với pH KCl đạt 4,05 và mùn đạt 3,65%.

Thảo luận kết quả

Quy luật vật hậu của Dầu cát phản ánh sự thích ứng sinh thái cao độ với chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa có lượng mưa bình quân 1.115,7 mm/năm và mùa khô kéo dài 6 tháng tại Bình Thuận. Tương tự như quan sát của các nghiên cứu lâm học về loài Dầu song nàng tại vùng Đông Nam Bộ, Dầu cát thể hiện chu kỳ ra hoa kết hạt cách năm rõ rệt, sau một năm sai quả sẽ là một năm mất mùa. Hiện tượng rụng lá tập trung vào tháng 9 đến tháng 11 giúp cây hạn chế thoát hơi nước khi độ ẩm không khí giảm xuống mức 75% vào mùa khô.

Về cấu trúc lâm phần, mối quan hệ sinh trưởng giữa chiều cao vút ngọn (Hvn) và đường kính ngang ngực (D1.3) tuân theo quy luật đường cong hàm bậc hai (Quadratic) với hệ số tương quan chặt chẽ. Đồ thị phân bố số cây theo cấp kính (N/D) thể hiện đường cong giảm dạng hàm mũ tự nhiên, tập trung mật độ cao ở các cấp kính nhỏ từ 8 cm đến 20 cm và giảm dần ở các cấp kính lớn trên 50 cm. Mạng hình phân bố cây trên mặt đất tại các ô tiêu chuẩn thể hiện dạng phân bố cụm ngẫu nhiên dọc theo các mạch nước ngầm và cồn cát ven biển, phù hợp với tập tính phát tán hạt nhờ gió trong phạm vi bán kính 20 m đến 50 m quanh gốc cây mẹ.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm bảo tồn hiệu quả và phát triển bền vững quần thể Dầu cát tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tà Kóu, 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý cần được triển khai đồng bộ:

  1. Thu hái hạt giống và nhân giống bản địa chất lượng cao: Ban quản lý Khu bảo tồn cần tổ chức thu hái quả chín vào khung thời gian từ tháng 3 đến tháng 5 hàng năm khi vỏ quả chuyển sang màu nâu đen. Áp dụng kỹ thuật ươm gieo ngay sau khi thu hoạch để duy trì tỷ lệ nảy mầm đạt trên 85%, đặt mục tiêu sản xuất 50.000 cây con đạt tiêu chuẩn xuất vườn mỗi năm phục vụ trồng rừng.
  2. Ứng dụng biện pháp lâm sinh mở tán xúc tiến tái sinh: Hạt Kiểm lâm và bộ phận kỹ thuật cần thực hiện tỉa thưa cục bộ đối với tầng cây bụi dây leo che bóng tại các trạng thái rừng IIA và IIB, tạo các lỗ trống tán có diện tích từ 300 m² đến 500 m². Giải pháp này giúp tăng cường lượng ánh sáng trực tiếp chiếu xuống mặt đất, nâng tỷ lệ sống của cây mầm tái sinh từ mức dưới 40% lên trên 75%.
  3. Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp tuần tra bảo vệ nghiêm ngặt: Thiết lập ranh giới bảo vệ tuyệt đối trên diện tích 300 ha rừng có Dầu cát phân bố tập trung. Chi cục Kiểm lâm tỉnh Bình Thuận cần xây dựng hệ thống đường băng cản lửa và trạm chốt chặn mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau) nhằm ngăn chặn triệt để nguy cơ cháy rừng và hành vi khai thác dầu nhựa trái phép.
  4. Hỗ trợ chuyển đổi sinh kế bền vững cho cư dân vùng đệm: Ủy ban nhân dân huyện Hàm Thuận Nam phối hợp triển khai các mô hình khuyến nông thâm canh cây thanh long công nghệ cao (đạt giá trị thu hoạch 27.000 đồng/kg vào vụ chong đèn) và thu hút lao động địa phương vào các chuỗi dịch vụ du lịch sinh thái, giúp giảm hơn 90% sự phụ thuộc tiêu cực của người dân vào việc khai thác lâm sản.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn cung cấp nguồn tư liệu học thuật và thực tiễn giá trị cho 4 nhóm đối tượng chính:

  • Cán bộ quản lý và kiểm lâm viên tại các khu rừng đặc dụng: Cung cấp bản đồ phân bố sinh thái, quy trình giám sát vật hậu và phương pháp bảo vệ nghiêm ngặt nguồn gen cây họ Dầu trên vùng đất cát duyên hải.
  • Nhà nghiên cứu và học viên cao học chuyên ngành Lâm học, Sinh thái học: Nắm bắt phương pháp luận nghiên cứu cấu trúc lâm phần định lượng qua chỉ số IV%, kỹ thuật phân tích phẫu diện đất rừng và mô hình hóa toán học tương quan sinh trưởng.
  • Kỹ sư lâm nghiệp và các ban quản lý dự án trồng rừng phòng hộ: Ứng dụng trọn vẹn quy trình chọn giống, thời vụ thu hái quả hạt và kỹ thuật điều chỉnh tán che để phục hồi thành công các diện tích đất cát hoang hóa ven biển miền Trung.
  • Giảng viên và sinh viên các trường đại học khối nông lâm nghiệp: Sử dụng làm tài liệu tham khảo giảng dạy trực quan trong các học phần Lâm sinh học, Đo sai sinh trưởng rừng và Quản trị tài nguyên rừng nhiệt đới.

Câu hỏi thường gặp

  1. Cây Dầu cát phân bố tập trung ở những dạng lập địa nào tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tà Kóu? Cây Dầu cát phân bố chủ yếu ở độ cao từ 12 m đến 50 m trên hai nhóm đất chính là đất phù sa cổ có tầng loang lổ và đất cát nâu thẫm phong hóa từ đá bazan. Cây sinh trưởng ưu thế tại các dải cát ven biển và ven các khe suối duy trì nước quanh năm như suối Vận, suối Tre.

  2. Làm thế nào để phân biệt quả Dầu cát với quả Dầu rái trong tự nhiên? Quả Dầu cát có dạng hình cầu tròn trịa, bề mặt vỏ quả hoàn toàn nhẵn bóng không có cạnh khía với đường kính từ 2 cm đến 3 cm. Ngược lại, quả Dầu rái có kích thước lớn hơn và thân quả mang 5 cạnh gờ dọc nổi rất rõ rệt từ gốc đến đỉnh quả.

  3. Gỗ và dầu nhựa của cây Dầu cát có giá trị kinh tế và kỹ thuật như thế nào? Gỗ Dầu cát thuộc nhóm gỗ nặng và cứng, tỷ trọng đạt từ 740 kg/m³ đến 970 kg/m³ ở độ ẩm tiêu chuẩn 15%, chịu lực tốt cho xây dựng và đóng tàu thuyền. Dầu nhựa trích từ thân cây có độ tinh khiết cao, được sử dụng phổ biến để sản xuất dầu bóng, xảm thuyền nan và làm chất đốt thắp sáng.

  4. Chu kỳ vật hậu ra hoa kết quả của loài Dầu cát diễn ra vào thời gian nào trong năm? Dầu cát bắt đầu rụng lá vào cuối mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 11, ra chồi mới và phân hóa mầm hoa trong tháng 11 đến tháng 12. Quá trình tạo quả non bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 1 và quả đạt độ chín hoàn toàn để thu hái trong khoảng tháng 3 đến tháng 5.

  5. Độ chua và hàm lượng dinh dưỡng của đất rừng Dầu cát biến động ra sao theo độ sâu? Tại tầng đất mặt 0 - 10 cm, đất có độ chua trao đổi pH KCl từ 4,05 đến 5,10 cùng hàm lượng mùn giàu từ 3,65% đến 4,93%. Xuống sâu tầng 20 - 50 cm, độ chua tăng nhẹ và hàm lượng mùn giảm xuống còn 0,76% đến 2,50% do quá trình rửa trôi sét diễn ra mạnh mẽ.

Kết luận

  • Luận văn đã mô tả đầy đủ các đặc trưng hình thái, vật hậu và chu kỳ sinh trưởng của loài Dầu cát (Dipterocarpus chartaceus Sym) với chiều cao cây đạt tới 45 m và mùa quả chín từ tháng 3 đến tháng 5.
  • Xác lập cơ sở định lượng về cấu trúc lâm phần qua 9 ô tiêu chuẩn, chứng minh tính ưu thế sinh thái của cây họ Dầu khi chiếm trên 50% diện tích và 10 loài ưu thế chiếm 66,20% mật độ cây tầng cao.
  • Phân tích chi tiết tính chất hóa lý của 2 nhóm đất lập địa chính, ghi nhận hàm lượng mùn tầng mặt đạt tới 4,93% và xác lập mô hình tương quan Hvn - D1.3 tuân theo hàm bậc hai Quadratic.
  • Đề xuất hệ thống 4 giải pháp đồng bộ kết hợp kỹ thuật lâm sinh mở tán với phát triển kinh tế vùng đệm nhằm bảo vệ nguồn tài nguyên rừng trước áp lực của hơn 52.000 dân cư.
  • Nghiên cứu tiếp theo cần triển khai thử nghiệm các mô hình nhân giống vô tính và theo dõi sinh trưởng rừng trồng Dầu cát trong giai đoạn 2017 - 2025 nhằm hoàn thiện quy trình phục hồi rừng ven biển bền vững.