Tổng quan nghiên cứu

Đa dạng sinh học đóng vai trò nền tảng trong việc duy trì cân bằng sinh thái, tuy nhiên sự suy giảm các loài thực vật quý hiếm đang diễn ra ở mức độ đáng báo động trên phạm vi toàn cầu. Sa mộc dầu (Cunninghamia konishii Hayata) là loài cây gỗ lớn bản địa thuộc họ Hoàng đàn (Cupressaceae), được xếp vào Nhóm IIA trong Danh mục thực vật rừng nguy cấp, quý, hiếm của Việt Nam và thuộc cấp Sắp nguy cấp đến Đang nguy cấp theo tiêu chuẩn của Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế. Tại tỉnh Điện Biên, diện tích rừng tự nhiên lưu trữ nguồn gen này đang bị suy giảm nghiêm trọng do áp lực khai thác lấy gỗ phục vụ xây dựng, đồ mỹ nghệ và tình trạng canh tác nương rẫy kéo dài.

Nghiên cứu được triển khai tại huyện Tủa Chùa, tỉnh Điện Biên nhằm giải quyết khoảng trống dữ liệu về phân bố, cấu trúc lâm phần và năng lực tái sinh tự nhiên của loài. Mục tiêu cụ thể là xác định các chỉ số sinh thái, đánh giá tương quan tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh, từ đó xây dựng cơ sở khoa học để hoạch định phương án bảo tồn bền vững. Không gian nghiên cứu tập trung tại xã Xá Nhè và xã Mường Đun trên phạm vi độ cao từ 900 mét đến 1.500 mét so với mực nước biển, trong khung thời gian hoàn thành năm 2021. Đề tài mang ý nghĩa quan trọng khi cung cấp bộ dữ liệu định lượng về 11 cá thể trưởng thành và các quần thể tái sinh, đóng góp trực tiếp vào mục tiêu phục hồi 100% các điểm phân bố tự nhiên có nguy cơ tuyệt chủng tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên lý thuyết hệ sinh thái rừng nhiệt đới gió mùa và học thuyết diễn thế sinh thái, tập trung vào mối quan hệ tương hỗ giữa sinh vật với các nhân tố hoàn cảnh như đất đai, khí hậu và địa hình. Bên cạnh đó, mô hình cấu trúc không gian rừng và lý thuyết tái sinh rừng tự nhiên theo vệt và phân tán liên tục được vận dụng để phân tích sự phân bố tầng thứ. Ba khái niệm chuyên ngành then chốt được chuẩn hóa bao gồm:

  • Đặc điểm lâm học: Tổ hợp các đặc tính hình thái, sinh thái, quy luật sinh trưởng, cấu trúc tầng tán và khả năng tái sinh của loài cây trong điều kiện lập địa tự nhiên.
  • Chỉ số giá trị quan trọng (IV%): Đại lượng tổng hợp phản ánh vai trò sinh thái và mức độ ưu thế của một loài trong quần xã thông qua tỷ lệ phần trăm số cây và tỷ lệ phần trăm tiết diện ngang.
  • Tái sinh tự nhiên: Tiến trình phục hồi và phát triển thế hệ cây con từ hạt hoặc chồi dưới tán rừng nhằm thay thế tầng cây già cỗi.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu sơ cấp từ điều tra thực địa kết hợp dữ liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên tại huyện Tủa Chùa giai đoạn 2019 - 2021. Về phương pháp chọn mẫu, đề tài thiết lập 3 tuyến điều tra có chiều dài trên 2 kilômét đi qua các dạng địa hình phức tạp, đồng thời lập 6 ô tiêu chuẩn tạm thời điển hình với diện tích 2.000 mét vuông (40 x 50 mét) tại các đai cao từ 900 mét đến 1.500 mét. Tổng diện tích đo đếm tầng cây cao đạt 1,2 hecta, khảo sát toàn bộ các cây có đường kính ngang ngực từ 6 centimét trở lên. Tại mỗi ô tiêu chuẩn, 4 ô dạng bản được bố trí ở 4 góc để đo đếm tầng cây tái sinh và lớp cây bụi thảm tươi.

Phương pháp điều tra ô 6 cây xung quanh cá thể Sa mộc dầu mục tiêu được áp dụng nhằm đánh giá quan hệ tương hỗ liên loài. Việc lựa chọn phương pháp phân tích định lượng dựa trên chỉ số IV% và các đại lượng thống kê mô tả là tối ưu nhất vì giúp phản ánh chính xác cấu trúc sinh thái phức tạp của rừng tự nhiên nhiều tầng tán. Toàn bộ số liệu ngoại nghiệp được xử lý bằng phần mềm chuyên dụng SPSS và Microsoft Excel 2016 nhằm xác định phương sai, sai số tiêu chuẩn, hệ số biến động và công thức tổ thành loài.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả điều tra thực địa đã làm sáng tỏ các đặc tính sinh thái và lâm học cốt lõi của loài Sa mộc dầu tại địa bàn huyện Tủa Chùa:

Thứ nhất, phân bố sinh cảnh của loài tập trung chủ yếu ở đai cao từ 900 mét đến 1.500 mét, nơi có nhiệt độ trung bình năm đạt 19,2 độ C, lượng mưa dao động từ 1.500 milimét đến 1.800 milimét và độ ẩm không khí đạt 82%. Trong tổng số 11 cá thể ghi nhận trên các tuyến điều tra, có 63,63% (7 cá thể) phân bố ở sườn núi, trong khi khu vực chân núi và đỉnh núi chỉ chiếm 18,18% (2 cá thể) cho mỗi vị trí. Đất đai nơi mọc tự nhiên chủ yếu thuộc nhóm đất đỏ vàng phát triển trên đá phiến sét với diện tích toàn huyện là 13.200 hecta và đất mùn vàng đỏ trên núi chiếm 33.880,14 hecta (tương đương 49,43% tổng diện tích đất tự nhiên).

Thứ hai, cấu trúc tầng cây cao cho thấy Sa mộc dầu tham gia vào tổ thành rừng ở đai cao 1.300 mét với chỉ số giá trị quan trọng đạt 7,9%, đứng vị trí thứ 6 trong 8 loài ưu thế, xếp sau Nghiến (16,8%) và Vối thuốc (15,1%). Tại các đai cao 900 - 1.100 mét và trên 1.500 mét, số lượng cá thể bắt gặp rất thấp nên không xuất hiện trực tiếp trong công thức tổ thành chính. Phẩm chất cây trưởng thành đạt tỷ lệ tốt lên tới 90,91%, chiều cao vút ngọn phổ biến từ 8,8 mét đến 12 mét và đường kính ngang ngực dao động từ 13 centimét đến 23 centimét.

Thứ ba, cấu trúc tầng thứ rừng tự nhiên phân chia thành 4 tầng rõ rệt: Tầng vượt tán (chiều cao trên 10 - 13 mét gồm Sa mộc dầu, Nghiến, Bằng lăng ổi), tầng tán chính (chiều cao 7 - 10 mét), tầng dưới tán (chiều cao 5 - 7 mét) và tầng cây bụi thảm tươi (chiều cao dưới 5 mét). Lớp cây bụi thảm tươi có độ che phủ trung bình từ 37,95% đến 45,97% với chiều cao trung bình đạt 0,68 mét.

Thứ tư, tầng cây tái sinh tại đai cao 1.300 mét ghi nhận mật độ Sa mộc dầu tham gia công thức tổ thành với hệ số Ki đạt 1,3 trên tổng số 126 cây tái sinh khảo sát. Tuy nhiên, số lượng cây con giảm mạnh theo chiều cao: tập trung nhiều nhất ở cấp chiều cao 0,5 - 1 mét và giảm sút rõ rệt ở cấp chiều cao trên 1 mét do sự cạnh tranh gay gắt về ánh sáng.

Thảo luận kết quả

Sự hiện diện của Sa mộc dầu tập trung nhiều nhất ở sườn núi phản ánh tính thích ứng sinh thái với điều kiện lập địa có độ dốc vừa phải, tầng đất mặt màu mỡ và khả năng thoát nước tốt. Số liệu cấu trúc lâm phần có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính hình chuông lệch và bảng ma trận tổ thành loài theo chỉ số IV%, qua đó làm nổi bật sự cộng sinh giữa Sa mộc dầu với các loài cây lá rộng như Nghiến, Óc chó, Vối thuốc và Bằng lăng ổi.

Khi so sánh với các nghiên cứu tại Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên (tỉnh Thanh Hóa) và Pù Hoạt (tỉnh Nghệ An), Sa mộc dầu tại Tủa Chùa có mật độ cá thể trưởng thành thưa thớt hơn nhưng tỷ lệ cây sinh trưởng tốt (90,91%) lại tương đương. Nguyên nhân khiến khả năng tái sinh tự nhiên ở cấp chiều cao trên 1 mét bị hạn chế là do độ tàn che tầng trên cao kết hợp độ che phủ tầng cây bụi lên tới 45,97%, cản trở hạt giống tiếp xúc với tầng đất khoáng và che khuất ánh sáng trong giai đoạn cây con chuyển sang ưa sáng.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu thực nghiệm, bốn nhóm giải pháp chiến lược được đề xuất nhằm bảo tồn và phục hồi loài Sa mộc dầu tại huyện Tủa Chùa:

  1. Thiết lập phân khu bảo tồn nghiêm ngặt và cắm mốc ranh giới: Ủy ban nhân dân huyện Tủa Chùa phối hợp cùng Hạt Kiểm lâm huyện tiến hành khoanh vùng bảo vệ tuyệt đối 11 cây mẹ trưởng thành và diện tích rừng tự nhiên có loài phân bố tại xã Xá Nhè và xã Mường Đun. Hoàn thành cắm biển báo và lập hồ sơ quản lý định danh từng cá thể trong quý 2 năm 2022, hướng tới mục tiêu giảm 100% các vụ vi phạm chặt phá rừng trái phép.

  2. Áp dụng kỹ thuật lâm sinh xúc tiến tái sinh tự nhiên có tác động: Hạt Kiểm lâm và các chủ rừng tổ chức phát dọn cây bụi thảm tươi cục bộ quanh gốc cây mẹ với bán kính từ 5 mét đến 10 mét trước mùa quả chín (tháng 8 - tháng 9 hàng năm). Tiến hành xới đất nhẹ tạo điều kiện cho hạt tiếp xúc đất khoáng, đồng thời điều chỉnh độ tàn che tầng cây cao về mức 0,5 - 0,6 nhằm nâng tỷ lệ cây tái sinh triển vọng vượt cấp chiều cao 1 mét lên trên 45% trong giai đoạn 2022 - 2025.

  3. Triển khai chương trình nhân giống và gây trồng bảo tồn ngoại vi: Trung tâm Khuyến nông và Ban quản lý rừng phối hợp với các cơ sở nghiên cứu lâm nghiệp thu hái hạt giống từ các cây mẹ phẩm chất tốt vào tháng 9 hàng năm để xây dựng vườn ươm nhân tạo giống bản địa. Đặt mục tiêu sản xuất 10.000 cây giống đạt tiêu chuẩn kỹ thuật đến năm 2025 để trồng bổ sung vào các trạng thái rừng phục hồi sinh thái.

  4. Nâng cao năng lực cộng đồng và giao khoán bảo vệ rừng gắn với sinh kế: Chính quyền địa phương chi trả đầy đủ tiền dịch vụ môi trường rừng cho các hộ dân nhận khoán bảo vệ rừng tại thôn bản giáp ranh. Tổ chức tối thiểu 12 lớp tập huấn tuyên truyền pháp luật bảo vệ động thực vật hoang dã nguy cấp nhóm IIA cho hơn 500 lượt người dân địa phương tham gia định kỳ hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và dữ liệu thực nghiệm của luận văn là tài liệu tham khảo giá trị cho 4 nhóm đối tượng sau:

  1. Cơ quan quản lý kiểm lâm và cán bộ bảo tồn thiên nhiên: Sử dụng số liệu điều tra tọa độ, đai cao và hiện trạng 11 cây mẹ để lập phương án tuần tra, giám sát diễn biến tài nguyên rừng và thiết lập kế hoạch hành động bảo tồn đa dạng sinh học cấp huyện.

  2. Giảng viên, nhà nghiên cứu và học viên chuyên ngành Lâm học: Ứng dụng mô hình phương pháp lập ô tiêu chuẩn 2.000 mét vuông, phương pháp điều tra ô 6 cây và hệ thống công thức tính chỉ số IV%, mật độ tái sinh tự nhiên phục vụ các đề tài nghiên cứu thực vật nhiệt đới.

  3. Ban quản lý rừng phòng hộ và doanh nghiệp trồng rừng môi trường: Khai thác dữ liệu về điều kiện khí hậu (nhiệt độ 19,2 độ C, lượng mưa 1.500 - 1.800 milimét) và đặc điểm đất đai để lựa chọn địa bàn, thiết kế kỹ thuật phục hồi rừng đầu nguồn bằng loài cây bản địa quý hiếm.

  4. Các tổ chức phi chính phủ và dự án phát triển bền vững: Làm căn cứ khoa học thực chứng để xây dựng đề xuất tài trợ cho các dự án bảo tồn nguồn gen nguy cấp và phát triển mô hình sinh kế gắn với quản lý rừng cộng đồng tại vùng Tây Bắc.

Câu hỏi thường gặp

Loài Sa mộc dầu tại huyện Tủa Chùa phân bố chủ yếu ở độ cao và địa hình nào? Nghiên cứu chỉ ra rằng Sa mộc dầu phân bố tự nhiên trong đai cao từ 900 mét đến 1.500 mét so với mực nước biển. Trong đó, có tới 63,63% cá thể tập trung tại các sườn núi có độ ẩm cao và thoát nước tốt, trong khi vị trí chân núi và đỉnh núi chỉ chiếm 18,18% cho mỗi khu vực.

Cấu trúc tầng cây cao nơi Sa mộc dầu sinh sống có đặc điểm gì nổi bật? Tầng cây cao nơi có Sa mộc dầu phân bố thuộc trạng thái rừng hỗn giao gỗ tự nhiên và rừng lá rộng thường xanh trung bình với mật độ 295 - 410 cây/ha. Sa mộc dầu đóng vai trò là cây vượt tán (cao trên 10 - 13 mét), tham gia công thức tổ thành tại đai cao 1.300 mét với chỉ số giá trị quan trọng đạt 7,9%.

Tại sao khả năng tái sinh tự nhiên của Sa mộc dầu lại gặp khó khăn ở giai đoạn cây cao trên 1 mét? Mặc dù hạt nảy mầm tốt ở giai đoạn đầu dưới bóng râm, nhưng lớp cây bụi thảm tươi có độ che phủ từ 37,95% đến 45,97% cùng tầng tán rậm rạp đã cạnh tranh khốc liệt về không gian dinh dưỡng và ánh sáng, khiến tỷ lệ sống sót của cây con suy giảm khi vượt mốc chiều cao 1 mét.

Sa mộc dầu được xếp vào cấp độ bảo tồn nào theo quy định hiện hành? Sa mộc dầu được xếp vào Nhóm IIA trong Danh mục thực vật rừng nguy cấp, quý, hiếm của Việt Nam, chịu sự quản lý và hạn chế khai thác nghiêm ngặt. Theo Sách Đỏ Việt Nam và tiêu chuẩn của IUCN, loài nằm trong nhóm nguy cơ tuyệt chủng cao do kích thước quần thể nhỏ và bị chia cắt sinh cảnh.

Giải pháp kỹ thuật lâm sinh nào là cấp thiết nhất để phát triển loài cây này? Giải pháp cấp thiết nhất là phát dọn cục bộ dây leo, cây bụi thảm tươi quanh gốc cây mẹ trước mùa quả chín từ tháng 8 đến tháng 9, kết hợp xới đất nhẹ nhằm tăng khả năng tiếp xúc của hạt giống với đất khoáng và nâng độ tàn che thích hợp cho cây con sinh trưởng.

Kết luận

  • Luận văn đã xác định rõ ràng vùng phân bố tự nhiên của Sa mộc dầu tại xã Xá Nhè và Mường Đun (huyện Tủa Chùa) trong đai cao từ 900 mét đến 1.500 mét trên đất đỏ vàng và đất mùn vàng đỏ.
  • Khảo sát ghi nhận 11 cá thể trưởng thành với 90,91% đạt phẩm chất tốt, chủ yếu sinh trưởng ở sườn núi (63,63%) và đóng vai trò là tầng cây vượt tán trong cấu trúc rừng tự nhiên.
  • Đánh giá định lượng cấu trúc lâm phần cho thấy Sa mộc dầu đạt chỉ số giá trị quan trọng IV% bằng 7,9% ở đai cao 1.300 mét, đồng thời chỉ ra rào cản tái sinh ở cấp chiều cao trên 1 mét do lớp cây bụi có độ che phủ lên tới 45,97%.
  • Đóng góp hệ thống 4 nhóm giải pháp toàn diện kết hợp giữa kỹ thuật khoanh nuôi xúc tiến tái sinh, nhân giống nhân tạo với quản lý bảo vệ rừng dựa vào cộng đồng địa phương.
  • Kế hoạch tiếp theo đòi hỏi các cơ quan chức năng tiến hành khoanh vùng bảo vệ ngay trong giai đoạn 2022 - 2025 và kêu gọi sự chung tay của toàn xã hội nhằm bảo tồn nguồn gen thực vật quý hiếm này cho thế hệ tương lai.