Giới thiệu dự án

Rừng nhiệt đới Việt Nam là một trong những hệ sinh thái có tính đa dạng sinh học (ĐDSH) cao nhất thế giới, với hơn 11.524 loài thực vật thuộc 378 họ trong 7 ngành khác nhau. Tuy nhiên, áp lực khai thác quá mức đã khiến diện tích rừng tự nhiên sụt giảm nghiêm trọng — từ 14,3 triệu ha năm 1943 xuống còn 9,3 triệu ha năm 1993, tương đương mất trung bình 110.000–120.000 ha/năm trong 50 năm. Trong bức tranh đó, loài Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis (Gagnep.) Chang & Miau, 1978) — một loài gỗ quý thuộc họ Đay (Tiliaceae), bộ Bông (Malvales), ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta) — đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng nghiêm trọng khi hơn 50% cá thể trưởng thành đã bị chặt hạ, theo đánh giá của Sách đỏ Việt Nam 2007 (phân hạng EN A1a–d+2c,d).

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Hoàng Ngọc Sơn, Khoa Lâm nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên (khóa 2015–2019), dưới sự hướng dẫn của TS. Đặng Thị Thu Hà, tập trung vào nghiên cứu đặc điểm lâm học của loài Nghiến gân ba tại xã Vũ Chấn, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên — một trong những vùng rừng núi đá vôi còn tồn tại quần thể loài này.

Mục tiêu nghiên cứu gồm 4 nhóm chính:

  1. Điều tra sự hiểu biết, khai thác và sử dụng của người dân địa phương đối với Nghiến gân ba.
  2. Mô tả đặc điểm hình thái nổi bật (rễ, thân, lá) của loài tại khu vực nghiên cứu.
  3. Phân tích đặc điểm phân bố, mật độ và cấu trúc sinh thái tầng cây gỗ nơi loài phân bố.
  4. Đề xuất các biện pháp bảo tồn và phát triển bền vững dựa trên dữ liệu thực địa.

Phạm vi nghiên cứu: Xã Vũ Chấn (tọa độ 21°48′53″N, 106°1′32″E), diện tích 47,8 km², trong đó rừng chiếm 6.609,41 ha (85,07% diện tích tự nhiên). Thời gian thực hiện: 1/2019 – 6/2019.


Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Nghiến gân ba từng phân bố rộng khắp vùng núi đá vôi miền Bắc Việt Nam — từ Sơn La, Hà Giang, Tuyên Quang, Cao Bằng, đến Quảng Ninh và Hòa Bình. Tuy nhiên, thực trạng khai thác không kiểm soát (đặc biệt khai thác làm thớt xuất khẩu trái phép) đã biến loài này thành "hàng hiếm": thương lái thu mua với giá 20–30 triệu đồng/m³, nhưng nguồn cung gần như cạn kiệt. Tại Vũ Chấn, khoảng 10 năm trước vẫn còn cây đường kính >1m, nhưng trong 5 năm gần nhất chỉ còn lại các cây đường kính không quá 40 cm với số lượng rất ít.

Tiêu chí Hiện trạng tại Vũ Chấn Tình trạng quốc gia
Đường kính cây lớn nhất còn lại 22 cm Từng đạt 80–90 cm
Chiều cao vút ngọn lớn nhất 23 m Có thể đạt 30–35 m
Mật độ Nghiến trung bình 16,7 cây/ha Không đồng đều, suy giảm mạnh
Tình trạng IUCN Nguy cấp (EN) EN A1a–d+2c,d
Tỷ lệ cá thể trưởng thành bị khai thác >50% >50%

Thiết kế hệ thống nghiên cứu

Thiết lập ô tiêu chuẩn (OTC): Lập 9 OTC điển hình tạm thời, diện tích 1.000 m² (25×40 m), cạnh dài song song với đường đồng mức. Trong mỗi OTC lập 5 ô dạng bảng (ODB) kích thước 5×5 m = 25 m² để điều tra cây bụi và thảm tươi, tổng cộng 45 ODB.

Điều tra tuyến: Thiết lập 9 tuyến điều tra song song, cách đều nhau 400 m, đi qua các dạng rừng đại diện.

Chỉ tiêu đo đếm tầng cây cao (D1.3 ≥ 6 cm): Đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), chiều cao dưới cành (Hdc), đường kính tán (Dt).

Công cụ đo đạc: Máy ảnh, thước dây, ống nhòm, thước đo độ cao, GPS, máy đo độ tàn che Spherical Densiometer Model-A, thước kẹp kỹ thuật số.

Methodology

Phương pháp xử lý số liệu — Chỉ số mức độ quan trọng (Importance Value Index):

$$IVI_i = A_i% + D_i%$$

Trong đó:

  • $A_i% = \frac{N_i}{\sum N_i} \times 100$ (độ phong phú tương đối)
  • $D_i% = \frac{G_i}{\sum G_i} \times 100$ (độ ưu thế tương đối theo tiết diện ngang)

Ngưỡng sinh thái: Loài có IVI ≥ 5% mới có ý nghĩa sinh thái trong lâm phần (theo Thái Văn Trừng, 1978). Nhóm loài chiếm >50% tổng số cá thể được coi là nhóm loài ưu thế.

Phương pháp tính trữ lượng:

$$M = G \times H \times f$$

Trong đó: M — trữ lượng gỗ (m³/ha); G — tổng tiết diện ngang (m²/ha); H — chiều cao bình quân (m); f — hệ số thon.

Thiết kế phỏng vấn: 30 phiếu/xã, đối tượng gồm người dân khai thác, cụ già, cán bộ kiểm lâm — để thu thập tri thức bản địa về giá trị sử dụng, phân bố lịch sử, và tập quán khai thác.


Implementation và kết quả

Đặc điểm hình thái loài

Cây Nghiến gân ba tại Vũ Chấn là cây gỗ lớn thường xanh, thân thẳng, phân cành cao, gốc có bạnh vè đặc trưng. Hệ rễ trụ ăn sâu, phát triển mạnh giúp cây đứng vững trên địa hình đá vôi dốc.

Chỉ số hình thái Giá trị nhỏ nhất Giá trị lớn nhất Trung bình
D1.3 (cm) 8 22 13,8
Hvn (m) 8 23 17,06
Chiều dài cuống lá (cm) 2–4 5–7 3–5
Chiều dài lá (cm) 6–7 10–15 9–12
Chiều rộng lá (cm) 5–7 8–12 7–10

Lá đơn mọc cách, hình trứng tròn, phiến dày cứng, nhẵn bóng, mép nguyên. Lá non hơi dính, lá già chuyển vàng đỏ khi rụng vào tháng 11. Vỏ nứt sần sùi, khi bóc vỏ lộ màu đỏ thẫm đặc trưng — dấu hiệu nhận dạng quan trọng ngoài thực địa.

Đặc điểm phân bố

Phân bố theo tuyến điều tra:

Tuyến Chiều dài (km) Số cá thể Tần số (cây/km)
Tuyến 6 11,5 3 0,260
Tuyến 9 9,5 2 0,210
Tuyến 13 9,8 2 0,204
Tuyến 18 11,1 3 0,270
Tuyến 14 10,3 1 0,097
Tuyến 15 11,5 1 0,086
Trung bình 0,158

Phân bố theo vị trí địa hình: Nghiến phân bố từ chân đến đỉnh núi, nhưng tập trung nhiều nhất ở sườn (33,3%)đỉnh (46,7%), chân núi chỉ chiếm 20%. Đây phản ánh đặc tính cây ưa sáng và thích nghi với địa hình núi đá vôi dốc cao.

Cấu trúc sinh thái

Mật độ tầng cây gỗ: Mật độ lâm phần trung bình 338,9 cây/ha (dao động 310–390 cây/ha), mật độ Nghiến trung bình 16,7 cây/ha (dao động 10–30 cây/ha). Độ tàn che trung bình toàn khu 0,57, trong đó OTC 6 thấp nhất (0,48) và các OTC 1, 2, 3, 4, 5, 8 cao nhất (0,60) — cho thấy Nghiến ưu tiên các khoảng rừng thưa sáng.

Cấu trúc tổ thành (IVI%) — trường hợp điển hình OTC 3:

17,3 Mạy puôn + 10,8 Nghiến + 8,2 Dướng + 7,2 Sồi gai + 6,8 Dẻ gai
+ 6,0 Kháo lá to + 5,6 Thích năm thùy + 5,5 Móc bắc sơn
+ 5,1 Dâu da xoan + 27,6 LK

IVI của Nghiến đạt cao nhất tại OTC 3 là 10,8% và OTC 5 là 7,8%, thấp nhất tại OTC 8 (2,0%). Các loài thường đi kèm Nghiến: Mạy puôn, Dướng, Sồi gai, Han voi, Lát hoa, Kháo lá to — đây là cơ sở để thiết kế lô hỗn giao trong trồng rừng bảo tồn.

Chất lượng cây tái sinh:

Chỉ tiêu Số cây Tỷ lệ (%)
Chất lượng Tốt 17 26,56
Chất lượng Trung bình 23 35,94
Chất lượng Xấu 24 37,50
Nguồn gốc từ Hạt 52 81,25
Nguồn gốc từ Chồi 12 18,75

Trữ lượng rừng: Trữ lượng lâm phần trung bình từ 40,044 m³/ha (OTC 8) đến 44,524 m³/ha (OTC 2). Trữ lượng riêng Nghiến dao động từ 0,38278 m³/ha (OTC 9) đến 3,920981 m³/ha (OTC 1).


Đổi mới và đóng góp

Khóa luận có ba đóng góp nổi bật so với các nghiên cứu trước:

  • Cập nhật dữ liệu phân bố mới nhất (2019): Xác nhận Nghiến gân ba còn tồn tại tại Vũ Chấn với mật độ cực thấp (16,7 cây/ha), đồng thời ghi nhận không còn cây nào đạt D1.3 > 40 cm — dữ liệu này chưa được báo cáo trong Dự án điều tra Nghị định 32/2006/NĐ-CP (2010) hay Danh lục Thực vật Việt Nam (2003).
  • Kết hợp tri thức bản địa với điều tra sinh thái: Lần đầu tiên tại khu vực Võ Nhai, nghiên cứu phối hợp 30 phiếu phỏng vấn với 9 OTC + 45 ODB để tạo bức tranh toàn diện về cả áp lực nhân sinh lẫn hiện trạng sinh thái loài.
  • Xác định quần xã thực vật đi kèm: Lập danh sách 10+ loài cây gỗ đi kèm Nghiến (Mạy puôn, Dướng, Sồi gai, Lát hoa, Kháo lá to…) làm cơ sở khoa học cho thiết kế rừng hỗn loài trong bảo tồn chuyển vị — điều mà các nghiên cứu hình thái đơn thuần trước đây (Chang & Miau, 1978; Sách đỏ 2007) chưa đề cập.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Biện pháp bảo tồn được đề xuất

Thuận lợi: Vũ Chấn có 6.609,41 ha rừng (85,07% diện tích), điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa phù hợp (nhiệt độ TB 22,4°C, lượng mưa TB 1.941 mm/năm, độ ẩm 83%), địa hình núi đá vôi đặc thù phù hợp sinh thái loài Nghiến.

Khó khăn: Người dân chưa biết kỹ thuật nhân giống; 0/30 người được phỏng vấn biết giá trị dược liệu; áp lực kinh tế thúc đẩy khai thác trái phép.

Biện pháp bảo tồn nguyên vị (in-situ):

  • Đánh dấu GPS và theo dõi định kỳ 15 cây cá thể Nghiến còn lại trong 9 OTC.
  • Phối hợp kiểm lâm xã Vũ Chấn tăng cường tuần tra 3 xóm có Nghiến phân bố: Na Đồng, Na Rang, Na Mấy.
  • Xây dựng vùng lõi bảo vệ nghiêm ngặt bán kính 50 m quanh các cây mẹ có IVI ≥ 7%.

Biện pháp phát triển loài:

  • Thu hái và ươm giống từ hạt (nguồn gốc tái sinh tự nhiên chiếm 81,25%) — ưu tiên hạt từ cây mẹ tại OTC 1 và OTC 3 có trữ lượng cao nhất.
  • Trồng hỗn giao Nghiến với Mạy puôn, Sồi gai theo tỉ lệ 1:3 tại các lô rừng có độ tàn che 0,48–0,57 — phù hợp đặc tính ưa sáng của loài.
  • Xây dựng vườn ươm thử nghiệm quy mô nhỏ tại xã, chuyển giao kỹ thuật cho 5–10 hộ dân tình nguyện.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật:

  • Nghiên cứu được thực hiện trong 6 tháng (1–6/2019), không bao phủ chu kỳ ra hoa (tháng 3–4) và kết quả (tháng 8–10), thiếu dữ liệu về năng lực ra hạt và tỷ lệ nảy mầm tự nhiên.
  • Hoa cái của loài E. tonkinensis "chưa biết" (theo Chang & Miau, 1978) — chưa thu được mẫu hoa cái trong thực địa để bổ sung mô tả.
  • Chưa phân tích mẫu đất tại các OTC để đánh giá yêu cầu lập địa định lượng.
  • Số lượng OTC (9 OTC/xã) còn hạn chế so với diện tích rừng 6.609 ha.

Hướng phát triển:

  • Mở rộng điều tra sang toàn huyện Võ Nhai và khu BTTN Thần Sa–Phượng Hoàng để xây dựng bản đồ phân bố GIS.
  • Nghiên cứu sinh lý hạt giống: nhiệt độ nảy mầm tối ưu, thời gian bảo quản hạt, kỹ thuật xử lý hạt trước khi gieo.
  • Áp dụng phân tích DNA barcode để xác minh quan hệ di truyền giữa quần thể Vũ Chấn với các quần thể tại Hữu Liên, Ba Bể, Phong Nha.
  • Nghiên cứu kinh tế lượng: tính toán chi phí–lợi ích của mô hình trồng Nghiến hỗn giao 20–30 năm.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Lâm nghiệp & Quản lý tài nguyên rừng: Có tài liệu tham khảo về phương pháp thiết lập OTC, tính IVI, và áp dụng công thức tổ thành — trực tiếp phục vụ học phần Điều tra rừng và Lâm sinh học.
  • Cán bộ kiểm lâm địa bàn: Có dữ liệu GPS và bản đồ phân bố Nghiến tại 3 xóm trọng điểm (Na Đồng, Na Rang, Na Mấy) để tăng cường tuần tra có mục tiêu.
  • Nhà nghiên cứu sinh thái: Cơ sở dữ liệu IVI, mật độ (16,7 cây/ha), và cấu trúc tổ thành 10 loài đi kèm phục vụ so sánh liên vùng và mô hình hóa sinh thái.
  • Chính quyền và nhà hoạch định chính sách: Bằng chứng định lượng về suy giảm quần thể (không còn cây D1.3 > 40 cm) hỗ trợ đề xuất đưa khu vực vào vùng bảo vệ nghiêm ngặt theo Nghị định 160/2013/NĐ-CP.
  • Cộng đồng địa phương: Tiếp cận tri thức nhân giống và mô hình kinh tế từ việc tham gia trồng và bảo vệ Nghiến theo hợp đồng khoán rừng.

Câu hỏi thường gặp

1. Nghiến gân ba có thể trồng được không, và yêu cầu điều kiện gì? Có thể trồng từ hạt (tỷ lệ tái sinh từ hạt 81,25%). Cây ưa sáng, thích hợp trên đất rừng núi đá vôi, độ cao dưới 800 m, lượng mưa >1.500 mm/năm, độ ẩm >80%. Độ tàn che phù hợp khi trồng: 0,4–0,6.

2. Mật độ trồng đề xuất để bảo tồn hiệu quả? Dựa trên mật độ tự nhiên 16,7 cây/ha, khuyến nghị mật độ trồng ban đầu 200–300 cây/ha (hỗn giao), sau đó tỉa thưa về 50–100 cây/ha sau 10 năm.

3. Làm thế nào phân biệt Nghiến gân ba với các loài cây khác ngoài thực địa? Dấu hiệu nhận dạng chính: gốc có bạnh vè, vỏ nứt sần, khi bóc vỏ lộ màu đỏ thẫm; lá hình trứng rộng 7–10 cm, gân bên 5–7 đôi có 3 gân gốc (đặc điểm định danh chi Excentrodendron); lá non hơi dính.

4. Các mối đe dọa chính hiện nay với quần thể Nghiến tại Vũ Chấn? Khai thác trái phép lấy gỗ và thớt (giá thị trường 20–30 triệu đồng/m³); không có hoạt động gây trồng bổ sung; tỷ lệ tái sinh chất lượng kém (37,5% xấu, chỉ 26,56% tốt); không ai trong cộng đồng biết kỹ thuật nhân giống.

5. Nghiên cứu này có thể nhân rộng sang các khu bảo tồn khác không? Có. Phương pháp OTC + IVI + phỏng vấn tri thức bản địa đã được chuẩn hóa và có thể áp dụng trực tiếp tại KBTTN Hữu Liên (Lạng Sơn), VQG Ba Bể (Bắc Kạn), và KBTTN Thần Sa–Phượng Hoàng (Thái Nguyên) — nơi Nghiến gân ba cũng được ghi nhận nhưng chưa có nghiên cứu định lượng chi tiết.


Kết luận

Nghiên cứu đã cung cấp một bộ dữ liệu định lượng đầy đủ và có hệ thống về loài Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) tại xã Vũ Chấn — khu vực núi đá vôi điển hình của tỉnh Thái Nguyên. Những số liệu quan trọng nhất gồm: mật độ Nghiến trung bình 16,7 cây/ha, chiều cao vút ngọn đạt 17,06 m, D1.3 trung bình 13,8 cm (không còn cây nào đạt 40 cm), trữ lượng Nghiến dao động 0,38–3,92 m³/ha, và tỷ lệ tái sinh từ hạt chiếm 81,25% nhưng chất lượng phần lớn ở mức trung bình–xấu.

Kết quả này xác nhận loài đang ở trạng thái suy giảm nghiêm trọng tại địa phương, đồng thời cung cấp bằng chứng khoa học để hỗ trợ các cơ quan quản lý xây dựng chính sách bảo tồn khẩn cấp phù hợp với Nghị định 160/2013/NĐ-CP và Luật Đa dạng sinh học 2008. Các đề xuất trồng hỗn giao Nghiến với Mạy puôn và Sồi gai, kết hợp xây dựng vườn ươm cộng đồng, là bước đi thực tiễn khả thi trong điều kiện nguồn lực địa phương hiện tại.

Các nhà nghiên cứu, quản lý rừng và sinh viên quan tâm đến bảo tồn thực vật quý hiếm vùng núi đá vôi có thể sử dụng khóa luận này như tài liệu tham khảo nền tảng, đồng thời cần tiếp tục mở rộng nghiên cứu theo hướng phân tích di truyền quần thể và xây dựng mô hình dự báo phân bố loài trong bối cảnh biến đổi khí hậu.