Tổng quan nghiên cứu

Loài Ươi (Scaphium macropodum (Miq.) Heyne) thuộc họ Trôm (Sterculiaceae) là cây gỗ lớn nhiệt đới bản địa có giá trị kinh tế và dược liệu đặc biệt cao. Quả ươi khô trên thị trường có mức giá dao động từ 400.000 đến 500.000 đồng/kg, mỗi cây trưởng thành cho sản lượng trung bình từ 50 đến 100 kg quả mỗi vụ. Tuy nhiên, áp lực kinh tế đã dẫn đến tình trạng người dân địa phương chặt hạ cây để thu hái tận diệt, khiến quần thể Ươi tự nhiên suy giảm nghiêm trọng và đứng trước nguy cơ tuyệt chủng cục bộ.

Nghiên cứu được triển khai tại khu vực phía Nam Vườn Quốc gia Cát Tiên thuộc địa phận tỉnh Đồng Nai, với phạm vi điều tra trọng điểm nằm trong phân khu bảo vệ nghiêm ngặt có diện tích 40.963,46 ha. Mục tiêu cốt lõi của công trình là xác định rõ các quy luật phân bố sinh thái, cấu trúc lâm phần, mối quan hệ loài đi kèm và đặc tính tái sinh tự nhiên của loài Ươi trong sinh cảnh đặc trưng.

Dữ liệu thực nghiệm thu thập từ 2.942 cá thể Ươi phân bố tự nhiên cung cấp luận cứ khoa học định lượng chuẩn xác, làm cơ sở thực tiễn để xây dựng quy trình kỹ thuật lâm sinh, khoanh nuôi phục hồi và bảo tồn nguồn gen quý hiếm. Kết quả nghiên cứu đóng vai trò chiến lược trong việc cân bằng giữa mục tiêu bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển sinh kế bền vững cho hơn 7.000 hộ dân sinh sống tại các xã vùng đệm ven Vườn Quốc gia Cát Tiên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết hệ sinh thái rừng và sinh thái học quần xã theo quan điểm của Odum và Krebs, khẳng định cấu trúc quần xã thực vật là kết quả tương tác chặt chẽ giữa các yếu tố môi trường vô sinh (địa hình, đất đai, khí hậu) và sinh vật. Bên cạnh đó, tác giả áp dụng lý thuyết cấu trúc hình thái tầng thứ rừng mưa nhiệt đới của Richards và Baur nhằm phân tích quy luật phân bố không gian và tổ thành loài cây gỗ. Phân loại thảm thực vật rừng nhiệt đới theo quan điểm sinh thái của Thái Văn Trừng được sử dụng làm cơ sở xác định các trạng thái lập địa tự nhiên.

Hệ thống khái niệm chuyên ngành cốt lõi trong nghiên cứu bao gồm:

  • Chỉ số giá trị quan trọng (IVi%): Thước đo biểu thị vai trò sinh thái tương đối của loài qua tổ hợp tỷ lệ số cây, tiết diện ngang và thể tích thân cây.
  • Độ tàn che lâm phần: Mức độ che kín của tầng tán cây rừng đối với bề mặt đất theo phương thẳng đứng.
  • Tái sinh tự nhiên: Quá trình xuất hiện, sinh trưởng và phát triển của thế hệ cây con hình thành từ nguồn hạt rơi rụng hoặc chồi tự nhiên.
  • Cấu trúc tầng thứ: Sự phân hóa thảm thực vật theo các tầng phiến sinh thái chiều cao thẳng đứng trong quần thể rừng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra thực địa kết hợp xử lý dữ liệu viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong khung thời gian từ tháng 05/2016 đến tháng 11/2016. Cỡ mẫu khảo sát tổng thể đạt 2.942 cây Ươi được định vị tọa độ tuyệt đối bằng thiết bị GPS Garmin 64S tại 7 vùng sinh thái chính (Sa Mách, Đất Đỏ, Đăng Hà, Tà Lài, Bầu Sấu, C10, Đa Bông Cua).

Phương pháp chọn mẫu điển hình tạm thời được áp dụng thông qua việc thiết lập 3 ô tiêu chuẩn (OTC) có diện tích 2.000 m²/ô (tổng diện tích 6.000 m²) tại các khu vực Ươi phân bố tập trung nhằm đo đếm toàn diện các chỉ tiêu lâm học của cây gỗ có đường kính thân từ 6 cm trở lên. Trong mỗi OTC, tác giả bố trí 3 tuyến song song cách nhau 10 m, mỗi tuyến gồm 3 ô dạng bản (ODB) diện tích 25 m²/ô (tổng số 27 ODB với diện tích 675 m²) để đánh giá mật độ, chất lượng và nguồn gốc tầng cây tái sinh. Cấu trúc tầng thứ được mô hình hóa qua trắc đồ đứng dải rừng kích thước 10 m x 50 m theo phương pháp Richards và Davis ở tỷ lệ 1/200. Đặc tính thổ nhưỡng được phân tích từ các phẫu diện đất sâu đến 2 m tại phòng thí nghiệm chuyên ngành thổ nhưỡng. Toàn bộ dữ liệu số lượng được phân tích thống kê toán học bằng phần mềm MapInfo và SPSS nhằm đảm bảo độ tin cậy khoa học cao nhất.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận 4 phát hiện quan trọng có tính đột phá về đặc điểm sinh thái và lâm học của loài Ươi tại khu vực phía Nam Vườn Quốc gia Cát Tiên:

Thứ nhất, phân bố theo đai độ cao của loài Ươi có tính chuyên hóa sinh thái rõ rệt. Trong tổng số 2.942 cá thể được ghi nhận ở dải độ cao từ 84 m đến 334 m, có tới 2.201 cá thể phân bố ở đai độ cao 200 đến dưới 300 m (chiếm tỷ lệ áp đảo 74,81%). Đai 100 đến dưới 200 m ghi nhận 441 cá thể (14,99%), đai trên 300 m đạt 277 cá thể (9,42%), trong khi đai dưới 100 m chỉ xuất hiện 23 cá thể (chiếm vỏn vẹn 0,78%). Điều này khẳng định độ cao 200 đến dưới 300 m là đai sinh thái tối thích tuyệt đối của loài.

Thứ hai, trạng thái rừng hỗn giao gỗ - tre nứa là sinh cảnh cư trú thuận lợi nhất của Ươi với 1.550 cá thể (chiếm 52,68%), tiếp theo là trạng thái rừng gỗ tự nhiên lá rộng thường xanh nửa rụng lá với 1.326 cá thể (chiếm 45,07%). Hai trạng thái này chiếm tới 97,75% tổng số cây, trong khi rừng lồ ô thuần loại chỉ có 63 cá thể (2,14%) và rừng phục hồi sau nương rẫy chỉ ghi nhận 3 cá thể (0,10%).

Thứ ba, phân bố không gian theo khu vực địa lý cho thấy vùng Đất Đỏ tập trung mật độ quần thể Ươi lớn nhất với 1.725 cá thể (chiếm 58,63% toàn vùng), đặc biệt đạt đỉnh 1.613 cây tại đai cao 200 đến dưới 300 m. Vùng Đăng Hà đứng thứ hai với 476 cá thể (16,18%), tập trung chủ yếu ở đai cao trên 300 m.

Thứ tư, điều kiện thổ nhưỡng nơi Ươi phân bố phát triển mạnh nhất trên nền đất Feralit hình thành từ đá bazan màu nâu đỏ đến nâu đen, có tầng đất dày trên 1,5 m, độ xốp cao và giàu mùn dinh dưỡng, chiếm gần 60% tổng diện tích tự nhiên của Vườn.

Thảo luận kết quả

Sự tập trung cao độ của loài Ươi ở đai cao 200 đến 300 m và trạng thái rừng hỗn giao tre nứa - gỗ bắt nguồn từ đặc tính sinh thái ưa sáng khi trưởng thành nhưng lại chịu bóng nhẹ ở giai đoạn cây con dưới 3 năm tuổi. Cấu trúc tán rừng hỗn giao tre nứa tạo ra độ tàn che dao động từ 0,5 đến 0,6, cung cấp chế độ ánh sáng khoảng 50%, rất phù hợp với kết luận thực nghiệm của Lê Quốc Huy và Yamada khi nghiên cứu động thái sinh trưởng của Ươi ở giai đoạn vườn ươm và rừng tự nhiên.

Dữ liệu nghiên cứu được trực quan hóa sinh động qua các bản đồ GIS phân bố mật độ và trắc đồ đứng không gian 3 chiều dải rừng 10 m x 50 m. Trắc đồ cho thấy cây Ươi trưởng thành thường vươn lên chiếm lĩnh tầng vượt tán hoặc tầng ưu thế sinh thái (A1 và A2) với chiều cao vút ngọn đạt 20 đến 25 m, tán lá hình mâm xôi tập trung ở đỉnh cành. Ngược lại, tại các trạng thái rừng lồ ô thoái hóa hoặc rừng phục hồi nghèo kiệt, tầng thảm tươi phát triển quá dày đặc khiến hạt Ươi khó tiếp xúc với đất khoáng, đồng thời tỷ lệ cây mạ chết rụi do cạnh tranh dinh dưỡng là rất lớn. Kết quả này giải thích rõ tại sao các khu vực trảng cỏ cây bụi hoặc rừng thoái hóa chỉ có tỷ lệ xuất hiện dưới 0,10%.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các dẫn liệu lâm học định lượng, tác giả đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý đồng bộ nhằm bảo tồn và phát triển bền vững loài Ươi tại Vườn Quốc gia Cát Tiên:

Thứ nhất, quy hoạch và thực hiện khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp làm giàu rừng trên diện tích 1.500 ha thuộc vùng Đất Đỏ và Sa Mách. Ban Quản lý Vườn Quốc gia Cát Tiên cần chủ trì triển khai kỹ thuật phát luỗng dây leo, mở tán cục bộ tạo chế độ ánh sáng 50% quanh các cây mẹ gieo giống, mục tiêu nâng tỷ lệ cây tái sinh triển vọng lên 35% trong giai đoạn 2018 - 2022.

Thứ hai, thiết lập vườn ươm bảo tồn nguồn gen giống cây Ươi tại trạm Đất Đỏ với quy mô sản xuất 50.000 cây giống/năm. Áp dụng quy trình gieo ươm hạt ngay sau thu hái nhằm đạt tỷ lệ nảy mầm trên 90%, kết hợp nghiên cứu thử nghiệm kỹ thuật ghép chồi từ 30 cây mẹ trội đã được tuyển chọn để tạo giống cây Ươi tán thấp phục vụ trồng rừng kinh tế, thời gian hoàn thiện quy trình kỹ thuật trong 24 tháng.

Thứ ba, hiện đại hóa công tác tuần tra và kiểm soát bảo vệ rừng bằng hệ thống định vị GPS kết hợp bản đồ số GIS. Đội ngũ Kiểm lâm Vườn Quốc gia Cát Tiên cần thiết lập 12 chốt bảo vệ nghiêm ngặt tại các cửa rừng trọng điểm vùng Đất Đỏ, Đăng Hà và Sa Mách trong suốt mùa quả chín (từ tháng 5 đến tháng 8 hàng năm), giảm thiểu 95% tình trạng chặt hạ cây lấy quả.

Thứ tư, xây dựng mô hình nông lâm kết hợp trồng xen Ươi với cây công nghiệp (Điều, Cà phê) và cây che bóng tại các xã vùng đệm như Đắc Lua, Phú Lý, Đăng Hà. Chính quyền huyện Tân Phú, Vĩnh Cửu và Bù Đăng phối hợp cùng các đơn vị lâm nghiệp hỗ trợ vốn, cây giống và kỹ thuật cho 500 hộ gia đình nghèo trong lộ trình 2018 - 2025, tạo nguồn thu nhập 30 đến 50 triệu đồng/hộ/năm từ năm thứ 6 trở đi.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu tham khảo học thuật và ứng dụng thực tiễn chuyên sâu dành cho 4 nhóm đối tượng trọng điểm:

  • Ban Quản lý các Vườn Quốc gia và Khu bảo tồn thiên nhiên: Ứng dụng trực tiếp bản đồ sinh thái phân bố và hướng dẫn kỹ thuật khoanh nuôi xúc tiến tái sinh để bảo vệ các quần xã thực vật rừng nguy cấp có sự hiện diện của loài Ươi.
  • Các nhà khoa học, giảng viên và học viên cao học ngành Lâm học, Sinh thái học, Quản lý tài nguyên rừng: Sử dụng khung phương pháp luận điều tra lâm phần, phương pháp tính chỉ số quan trọng IVi% và mô hình hóa trắc đồ cấu trúc rừng làm tài liệu giảng dạy và nghiên cứu thực địa.
  • Chính quyền địa phương và cơ quan khuyến nông - khuyến lâm các tỉnh Đông Nam Bộ và Tây Nguyên: Vận dụng cơ sở lý luận và đề xuất mô hình trồng xen cây Ươi trong vườn rừng hộ gia đình để xây dựng các chương trình giảm nghèo bền vững cho đồng bào dân tộc thiểu số vùng đệm.
  • Các doanh nghiệp dược liệu và tổ chức phát triển nông lâm nghiệp: Tham khảo số liệu năng suất sinh học, đặc tính sinh thái và kỹ thuật nhân giống phục vụ dự án quy hoạch vùng trồng dược liệu sạch quy mô lớn theo tiêu chuẩn thực hành tốt trồng trọt và thu hái.

Câu hỏi thường gặp

Loài Ươi thích nghi và sinh trưởng tối ưu ở đai độ cao nào tại Vườn Quốc gia Cát Tiên?
Loài Ươi sinh trưởng tối ưu ở đai độ cao từ 200 m đến dưới 300 m so với mực nước biển, nơi chiếm tới 74,81% tổng số cá thể điều tra (2.201 cây). Ở các đai cao dưới 100 m, loài thích nghi rất kém với tỷ lệ bắt gặp chỉ đạt 0,78% do ngập úng mùa mưa và tầng đất mỏng.

Tại sao loài Ươi phân bố chủ yếu trong rừng hỗn giao gỗ - tre nứa?
Rừng hỗn giao gỗ - tre nứa tạo ra độ tàn che bình quân 0,5 đến 0,6, đáp ứng hoàn hảo nhu cầu che bóng khoảng 50% của cây Ươi con giai đoạn dưới 20 tháng tuổi. Khi cây trưởng thành, tre nứa không cản trở không gian dinh dưỡng, giúp Ươi vươn lên tầng vượt tán cao trên 20 m.

Khu vực nào tại phía Nam Cát Tiên có trữ lượng cây Ươi tự nhiên lớn nhất?
Khu vực Đất Đỏ là trung tâm phân bố lớn nhất với 1.725 cá thể, chiếm 58,63% tổng số cá thể ghi nhận toàn vùng. Nơi đây sở hữu tầng đất Feralit nâu đỏ màu mỡ phát triển trên đá bazan sâu trên 1,5 m, địa hình đồi lượn sóng thoai thoải rất thuận lợi cho cây sinh trưởng.

Nguyên nhân chính khiến loài Ươi đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng cục bộ là gì?
Do giá trị hạt ươi khô rất cao (400.000 đến 500.000 đồng/kg) cùng với đặc điểm thân cây thẳng cao tới 25 m khó leo hái, người dân thường chặt hạ toàn bộ cây để thu gom quả già và non. Tập quán khai thác triệt hạ này làm biến mất các cây mẹ gieo giống và triệt tiêu khả năng tái sinh tự nhiên.

Biện pháp kỹ thuật nào giúp nâng cao tỷ lệ sống của cây Ươi khi gieo ươm nhân tạo?
Hạt Ươi cần được xử lý và đem gieo ngay sau khi thu hái khi quả vừa chín sinh lý để đạt tỷ lệ nảy mầm trên 90%. Ở giai đoạn vườn ươm dưới 3 tháng tuổi, cây con bắt buộc phải được che bóng 50% bằng giàn che chuyên dụng và duy trì độ ẩm đất ổn định từ 65% đến 70%.

Kết luận

  • Luận văn xác định rõ ràng 2.201 cá thể Ươi (chiếm 74,81%) tập trung tối ưu tại đai cao 200 đến dưới 300 m và 1.550 cá thể (52,68%) phân bố trong rừng hỗn giao tre nứa - gỗ.
  • Đất Feralit phát triển trên đá bazan dày trên 1,5 m tại vùng Đất Đỏ là lập địa sinh thái then chốt quyết định sự thành bại của công tác phục hồi loài Ươi.
  • Đóng góp khoa học cốt lõi của đề tài là xây dựng hoàn chỉnh cơ sở dữ liệu số hóa GIS về phân bố lâm học và cấu trúc không gian tầng thứ của loài Scaphium macropodum.
  • Lộ trình giai đoạn 2018 - 2025 đặt mục tiêu hoàn thiện quy trình nhân giống vô tính cây Ươi tán thấp và chuyển giao mô hình vườn rừng cho 500 hộ dân vùng đệm.
  • Đề nghị Ban Quản lý Vườn Quốc gia Cát Tiên và các đơn vị nghiên cứu lâm nghiệp sớm đưa kết quả luận văn vào chương trình hành động bảo tồn nguồn gen thực vật quý hiếm cấp quốc gia.