Tổng quan nghiên cứu

Loài Bách vàng (Xanthocyparis vietnamensis Fajon & Hiep) là một loài cây gỗ quý hiếm, đặc hữu tại Việt Nam, được xếp vào nhóm rất nguy cấp theo Sách đỏ Việt Nam và danh mục đỏ IUCN. Loài này phân bố hẹp, chủ yếu tại các đỉnh núi cao từ 1.285 đến 1.330 m so với mực nước biển ở huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng và khu bảo tồn Bát Đại Sơn, tỉnh Hà Giang. Theo điều tra, số lượng cá thể Bách vàng còn lại rất ít, với khoảng 34 cá thể được ghi nhận tại xã Ca Thành, huyện Nguyên Bình, trong đó có 25 cá thể trưởng thành và 9 cá thể tái sinh. Tình trạng khai thác gỗ Bách vàng mạnh mẽ trong những năm gần đây đã đẩy loài này đứng trước nguy cơ tuyệt chủng, đồng thời khả năng tái sinh tự nhiên rất kém, mật độ cây con thấp và chất lượng tái sinh không cao.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định các đặc điểm lâm học của loài Bách vàng tại xã Ca Thành, đánh giá khả năng nhân giống bằng phương pháp giâm hom, từ đó đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển nguồn gen quý hiếm này. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2018-2020 tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng, một khu vực có điều kiện địa hình đồi núi phức tạp, khí hậu cận nhiệt đới và tài nguyên rừng phong phú nhưng đang bị suy giảm nghiêm trọng. Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ nằm ở việc bảo tồn loài cây quý hiếm mà còn góp phần phát triển bền vững tài nguyên rừng, nâng cao nhận thức cộng đồng và hỗ trợ các chính sách quản lý tài nguyên thiên nhiên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sinh thái rừng, đặc biệt là:

  • Lý thuyết cấu trúc rừng: Mô tả quy luật sắp xếp và tổ hợp các thành phần cấu tạo quần xã thực vật theo không gian và thời gian, bao gồm các chỉ số như mật độ, độ tàn che, tổ thành loài (IV%), phân bố kích thước cây (N/D) và chiều cao (N/H). Các mô hình toán học như hàm Weibull và Meyer được sử dụng để mô phỏng phân bố cây theo đường kính và chiều cao.

  • Lý thuyết tái sinh rừng: Tái sinh được xem là quá trình phục hồi hệ sinh thái rừng, bao gồm tái sinh tự nhiên và nhân tạo. Các yếu tố ảnh hưởng đến tái sinh như ánh sáng, độ ẩm đất, thảm thực vật tầng dưới, và sự cạnh tranh được phân tích để đánh giá khả năng phục hồi của loài.

  • Mô hình nhân giống vô tính bằng hom: Áp dụng các chất kích thích ra rễ (NAA, IBA, IAA) với các nồng độ khác nhau để đánh giá hiệu quả giâm hom nhằm nhân giống loài cây quý hiếm có khả năng tái sinh tự nhiên thấp.

Các khái niệm chính bao gồm: mật độ cây, độ tàn che, tổ thành loài (IV%), phân bố cây theo kích thước, chất lượng tái sinh, và hiệu quả nhân giống bằng hom.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thu thập từ 8 tuyến điều tra thực địa tại xã Ca Thành, huyện Nguyên Bình, với 8 ô tiêu chuẩn (OTC) đại diện cho các trạng thái rừng khác nhau (TXDK, TXDN, TXDB). Tổng diện tích điều tra là 1 ha cho mỗi OTC, với 32 ô dạng bản (ODB) 5x5 m để khảo sát cây tái sinh.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp mô tả định tính và định lượng đặc điểm hình thái, sinh thái, phân bố và tái sinh của loài Bách vàng. Các chỉ số sinh trưởng như đường kính thân (D1.3), chiều cao vút ngọn (HVN), mật độ cây, độ tàn che được đo đạc và phân tích. Mô hình phân bố cây theo đường kính và chiều cao được mô phỏng bằng hàm Weibull và Meyer. Tổ thành loài được xác định qua chỉ số IV%.

  • Thí nghiệm nhân giống: Giâm hom với 1.050 hom được xử lý bằng 3 loại chất kích thích ra rễ (NAA, IBA, IAA) ở các nồng độ 500, 750 và 1.000 ppm, cùng đối chứng không dùng thuốc. Thí nghiệm được thực hiện tại vườn ươm Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén, theo thiết kế khối ngẫu nhiên đầy đủ với 3 lần nhắc lại.

  • Timeline nghiên cứu: Điều tra thực địa và thu thập số liệu từ năm 2018 đến 2020; thí nghiệm giâm hom tiến hành từ tháng 2/2019 đến tháng 4/2020; phân tích và đề xuất giải pháp bảo tồn hoàn thành trong năm 2020.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đặc điểm hình thái và sinh trưởng của Bách vàng: Cây trưởng thành có chiều cao trung bình 8-10 m, đường kính ngang ngực trung bình 12,4 cm, cá thể lớn nhất đạt 24 cm đường kính và 10 m chiều cao. Lá có ba dạng: lá non, lá chuyển tiếp và lá trưởng thành dạng vảy. Thời kỳ ra nón bắt đầu từ tháng 11, nở rộ vào tháng 2-3, quả chín vào tháng 1-2 năm sau.

  2. Phân bố và mật độ cây: Bách vàng phân bố rải rác trên các đỉnh núi đá vôi ở độ cao 1.285-1.330 m, với tổng số cá thể điều tra là 34 (25 cây trưởng thành, 9 cây tái sinh). Mật độ tái sinh rất thấp, trung bình 0,65 cây tái sinh/gốc cây mẹ, tập trung quanh gốc cây mẹ và phân bố không đồng đều.

  3. Chất lượng tái sinh: Trong số 33 cây tái sinh được phát hiện, 75% có chất lượng kém, chiều cao dưới 50 cm, không có cây nào sinh trưởng tốt. Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng rất thấp, cho thấy khả năng tái sinh tự nhiên của loài rất hạn chế.

  4. Hiệu quả nhân giống bằng hom: Tỷ lệ hom sống sau 60 ngày giâm đạt từ 78% đến 100% khi sử dụng các chất kích thích NAA và IBA ở nồng độ 500-1.000 ppm, cao hơn đáng kể so với đối chứng (không dùng thuốc). Chất IAA cho tỷ lệ ra rễ thấp hơn (70-80%). Kết quả cho thấy Bách vàng có khả năng nhân giống vô tính hiệu quả bằng phương pháp giâm hom với sự hỗ trợ của các chất kích thích ra rễ.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy Bách vàng là loài cây gỗ quý hiếm có đặc điểm sinh trưởng chậm, khả năng tái sinh tự nhiên rất kém, phù hợp với các báo cáo trước đây về loài này. Mật độ cây tái sinh thấp và chất lượng kém phản ánh sự suy giảm nghiêm trọng của quần thể trong tự nhiên, nguyên nhân chủ yếu do khai thác gỗ quá mức và điều kiện môi trường sống không thuận lợi. Việc phân bố cây con tập trung quanh gốc cây mẹ cho thấy khả năng tái sinh chủ yếu qua chồi, nhưng không đủ để duy trì quần thể ổn định.

Hiệu quả nhân giống bằng hom với tỷ lệ sống cao khi sử dụng NAA và IBA chứng minh phương pháp này là giải pháp khả thi để bảo tồn và phát triển nguồn gen Bách vàng. So sánh với các nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới và các loài cây lá kim quý hiếm khác, việc áp dụng kỹ thuật nhân giống vô tính sẽ giúp khắc phục hạn chế tái sinh tự nhiên, đồng thời tạo nguồn cây giống chất lượng phục vụ trồng rừng và bảo tồn.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố mật độ cây theo chiều cao và đường kính, bảng tổng hợp tỷ lệ hom sống và ra rễ theo từng loại thuốc kích thích, cũng như biểu đồ so sánh chất lượng tái sinh trong tự nhiên.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Thực hiện nhân giống và trồng lại Bách vàng bằng phương pháp giâm hom: Áp dụng kỹ thuật giâm hom với chất kích thích NAA và IBA ở nồng độ 500-1.000 ppm để tăng tỷ lệ sống hom, triển khai nhân giống tại vườn ươm Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén trong vòng 1-2 năm tới. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý vườn quốc gia, các cơ sở nghiên cứu lâm nghiệp.

  2. Bảo tồn tại chỗ (In-situ): Thiết lập khu vực bảo vệ nghiêm ngặt tại các vùng phân bố tự nhiên của Bách vàng ở xã Ca Thành, hạn chế khai thác gỗ, kiểm soát tác động của con người và động vật. Thời gian thực hiện: ngay lập tức và duy trì lâu dài. Chủ thể: chính quyền địa phương, lực lượng kiểm lâm.

  3. Phục hồi và cải thiện môi trường sống: Thực hiện các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như điều chỉnh độ tàn che, quản lý thảm thực vật tầng dưới để tạo điều kiện thuận lợi cho tái sinh tự nhiên. Thời gian: 2-3 năm. Chủ thể: các tổ chức bảo tồn, nhà khoa học.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng và phát triển sinh kế bền vững: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, đào tạo cho người dân địa phương về giá trị và cách bảo vệ Bách vàng, đồng thời phát triển các mô hình sinh kế thay thế khai thác gỗ. Thời gian: liên tục. Chủ thể: chính quyền địa phương, các tổ chức phi chính phủ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý tài nguyên rừng và bảo tồn thiên nhiên: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách bảo vệ loài cây quý hiếm, thiết lập khu bảo tồn và quản lý bền vững nguồn gen.

  2. Các nhà khoa học và nghiên cứu sinh ngành lâm nghiệp, sinh thái học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, dữ liệu sinh thái và kỹ thuật nhân giống vô tính để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về bảo tồn đa dạng sinh học.

  3. Cơ sở đào tạo và giảng dạy ngành lâm nghiệp: Áp dụng nội dung luận văn làm tài liệu giảng dạy về sinh thái rừng, tái sinh rừng và kỹ thuật nhân giống cây gỗ quý hiếm.

  4. Các tổ chức phi chính phủ và dự án bảo tồn: Dựa trên kết quả nghiên cứu để triển khai các chương trình bảo tồn, phục hồi rừng và phát triển sinh kế bền vững cho cộng đồng dân cư vùng núi.

Câu hỏi thường gặp

  1. Bách vàng có đặc điểm sinh thái nào nổi bật?
    Bách vàng là cây gỗ lớn, thường xanh, có chiều cao 8-10 m, lá dạng vảy và lá non khác biệt, ra nón vào mùa đông xuân. Loài này sinh trưởng chậm, tái sinh tự nhiên kém, phân bố hẹp trên các đỉnh núi đá vôi cao.

  2. Tại sao khả năng tái sinh tự nhiên của Bách vàng lại thấp?
    Nguyên nhân chính là do khai thác gỗ quá mức, điều kiện môi trường sống khắc nghiệt, mật độ cây con thấp và chất lượng tái sinh kém, cây con thường không phát triển tốt do cạnh tranh và thiếu ánh sáng.

  3. Phương pháp nhân giống nào hiệu quả cho Bách vàng?
    Giâm hom cành với các chất kích thích ra rễ NAA và IBA ở nồng độ 500-1.000 ppm cho tỷ lệ hom sống và ra rễ cao nhất, là phương pháp nhân giống vô tính hiệu quả để bảo tồn và phát triển loài.

  4. Các giải pháp bảo tồn Bách vàng được đề xuất là gì?
    Bao gồm bảo tồn tại chỗ, nhân giống và trồng lại bằng hom, cải thiện môi trường sống, và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm giảm khai thác và phát triển sinh kế bền vững.

  5. Nghiên cứu này có ý nghĩa gì đối với phát triển lâm nghiệp bền vững?
    Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để bảo tồn nguồn gen quý hiếm, góp phần duy trì đa dạng sinh học, phát triển rừng bền vững và hỗ trợ các chính sách quản lý tài nguyên rừng hiệu quả.

Kết luận

  • Bách vàng là loài cây gỗ quý hiếm, phân bố hẹp và đang bị đe dọa nghiêm trọng tại huyện Nguyên Bình, Cao Bằng.
  • Khả năng tái sinh tự nhiên rất kém với mật độ cây con thấp và chất lượng tái sinh không đảm bảo.
  • Phương pháp giâm hom với chất kích thích NAA và IBA cho hiệu quả nhân giống cao, mở ra hướng bảo tồn và phát triển nguồn gen.
  • Cần triển khai đồng bộ các giải pháp bảo tồn tại chỗ, nhân giống, cải thiện môi trường sống và nâng cao nhận thức cộng đồng.
  • Nghiên cứu là cơ sở khoa học quan trọng cho các bước tiếp theo trong bảo vệ và phát triển loài Bách vàng, góp phần phát triển lâm nghiệp bền vững tại địa phương.

Hành động bảo tồn và nhân giống Bách vàng cần được ưu tiên thực hiện trong vòng 1-3 năm tới để ngăn chặn nguy cơ tuyệt chủng và duy trì đa dạng sinh học quý giá của vùng núi phía Bắc Việt Nam.