Tổng quan nghiên cứu

Khu Bảo tồn Thiên nhiên Thượng Tiến thuộc tỉnh Hòa Bình sở hữu diện tích tự nhiên 7.245,2 ha, trong đó diện tích đất có rừng đạt 5.824,9 ha với 5.333,5 ha là rừng tự nhiên giàu tính đa dạng sinh thái. Mặc dù sở hữu thảm thực vật phong phú, hệ sinh thái nơi đây đang chịu áp lực suy thoái nguồn gen nghiêm trọng do tập quán khai thác lâm sản truyền thống từ cộng đồng địa phương với tỷ lệ lao động nông nghiệp chiếm 89,1%. Trước thực trạng đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm xác định các quy luật cấu trúc tầng cây gỗ, mật độ phân bố không gian và động thái tái sinh tự nhiên của các loài thực vật thuộc chi Camellia (chi Chè).

Nghiên cứu tập trung giải quyết mục tiêu làm rõ mối quan hệ sinh thái giữa tầng cây cao và lớp cây tái sinh, làm cơ sở khoa học đề xuất giải pháp bảo tồn và phát triển lâm nghiệp bền vững. Phạm vi khảo sát được triển khai trên 9 ô tiêu chuẩn đại diện tại các đai cao từ 100 m đến 700 m thuộc vùng núi có độ dốc phổ biến trên 35 độ, với đỉnh cao nhất là Cốt Ca đạt 1.073 m. Kết quả thu được mang ý nghĩa thực tiễn sâu sắc, cung cấp hệ số định lượng giúp tối ưu hóa tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng đạt trên 60%, góp phần bảo tồn hiệu quả các loài thực vật có giá trị dược liệu và sinh thái cao tại vùng Tây Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết cấu trúc hình thái rừng nhiệt đới của Richards và mô hình phân tầng thảm thực vật rừng tự nhiên Việt Nam của Thái Văn Trừng. Theo quan điểm sinh thái học, cấu trúc rừng phản ánh mối quan hệ tương tác hữu cơ giữa các cá thể thực vật với nhau và giữa quần xã thực vật với môi trường lập địa. Hệ thống lý thuyết phân tích cấu trúc toán học lâm phần thông qua hàm hồi quy tương quan chiều cao - đường kính và các mô hình phân bố xác suất như Meyer, Weibull cũng được tích hợp để mô phỏng quy luật phân bố số cây.

Bốn khái niệm cốt lõi được áp dụng xuyên suốt bao gồm:

  1. Cấu trúc tầng thứ thẳng đứng của tán rừng.
  2. Tổ thành loài biểu thị qua hệ số mức độ quan trọng theo số lượng cá thể.
  3. Chỉ số thân thuộc sinh thái Sorensen thể hiện mức độ gắn kết thực chất giữa các cặp loài cây.
  4. Tiềm năng tái sinh tự nhiên phản ánh khả năng thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi dưới tán rừng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp nguồn dữ liệu thứ cấp từ tài liệu quy hoạch lâm nghiệp của khu bảo tồn với dữ liệu sơ cấp thu thập qua điều tra thực địa trong giai đoạn 2010 - 2014. Phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên phân tầng được áp dụng dựa trên 9 ô tiêu chuẩn điển hình có diện tích 1.000 m2 (kích thước 25 m x 40 m), tổng diện tích điều tra đạt 9.000 m2. Các ô được bố trí trên 3 đai cao chính gồm 100 - 300 m, 300 - 500 m và 500 - 700 m, đại diện cho các vị trí địa hình đỉnh, sườn và chân đồi. Lý do lựa chọn phương pháp này nhằm đảm bảo tính đại diện cao trong điều kiện địa hình chia cắt phức tạp, hạn chế sai số do biến động tiểu khí hậu.

Tại mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành đo đếm toàn bộ cây tầng cao về đường kính thân tại vị trí 1,3 m, chiều cao vút ngọn, chiều cao dưới cành và đường kính tán lá. Đồng thời, lập 5 ô dạng bản diện tích 25 m2 (tổng cộng 45 ô dạng bản) tại 4 góc và trung tâm ô tiêu chuẩn để đo đếm cây tái sinh theo cấp chiều cao (dưới 1 m, 1 - 3 m, trên 3 m), đánh giá phẩm chất (tốt, trung bình, xấu) và xác định nguồn gốc tái sinh từ hạt hay chồi. Các công thức toán học lâm nghiệp được xử lý để tính toán hệ số tổ thành cho các loài có chỉ số lớn hơn hoặc bằng 0,5, mức độ thường gặp và chỉ số gắn kết sinh thái Sorensen.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực địa đã xác định được 03 loài thực vật thuộc chi Camellia phân bố tự nhiên và nhân tạo tại khu vực gồm: Hồng trà (Camellia rubiflora Ninh), Trà rừng (Camellia sinensis var. assamica (Mast.) Pierre) và Chè xanh (Camellia sinensis (L.) Kuntze). Mật độ tầng cây gỗ biến thiên rõ rệt theo địa hình, dao động từ 820 cây/ha tại đỉnh đồi (ô tiêu chuẩn số 1) lên 1.080 cây/ha tại khu vực chân đồi (ô tiêu chuẩn số 9), tương ứng mức tăng 31,7% số lượng cá thể khi điều kiện lập địa thuận lợi hơn.

Phân bố mật độ của các loài chi Camellia có xu hướng tăng dần theo đai cao. Tại đai cao 500 - 700 m, mật độ Trà rừng đạt giá trị cao nhất với 15 cây/ha (đường kính bình quân 15 cm, chiều cao bình quân 12 m) và Chè xanh đạt 7,5 cây/ha, cao hơn từ 25% đến 66,7% so với mật độ tại đai 300 - 500 m (12 cây/ha đối với Trà rừng và 7 cây/ha đối với Chè xanh). Ở đai thấp 100 - 300 m, không ghi nhận sự xuất hiện của Trà rừng mà chỉ có Chè xanh với mật độ 6 cây/ha.

Mật độ cây tái sinh dưới tán rừng dao động từ 360 đến 520 cây/ha, trong đó mật độ tái sinh của các loài chi Camellia đạt từ 20 đến 60 cây/ha. Quá trình tái sinh bằng hạt chiếm ưu thế tuyệt đối với tỷ lệ từ 73,08% đến 92,11%, trong khi tái sinh từ chồi chỉ chiếm từ 7,89% đến 26,92%. Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng (chiều cao 1 - 3 m, sinh trưởng tốt và trung bình) chiếm tỷ trọng cao, dao động từ 43,25% đến 63,10% tổng số cây tái sinh được điều tra.

Thảo luận kết quả

Sự phân bố tập trung của chi Camellia ở đai cao trên 500 m bắt nguồn từ điều kiện tiểu khí hậu mát mẻ, lượng mưa đạt 1.600 mm/năm và độ ẩm không khí duy trì ở mức cao 85%, rất phù hợp với đặc tính sinh lý của cây chè nhiệt đới. Ở đai thấp, mật độ suy giảm do tác động thu hái thường xuyên của người dân địa phương.

Dữ liệu điều tra khi biểu diễn trên biểu đồ cột mật độ và bảng ma trận thân thuộc sinh thái cho thấy cấu trúc tầng thứ có tính phân hóa cao. Mặc dù chi Camellia không tham gia vào công thức tổ thành tầng cây cao (do thuộc tầng cây gỗ nhỏ và cây bụi dưới tán), loài Hồng trà lại có chỉ số gắn kết sinh thái Sorensen đạt mức tuyệt đối (q = 1,0) với các loài cây ưu thế như Dẻ gai, Chò chỉ, Sau sau, Bứa và Sấu. Điều này khẳng định sự cộng sinh thực chất giữa chi Camellia và các loài cây gỗ tán lớn trong quần xã rừng tự nhiên.

Kết quả này hoàn toàn nhất quán với các nghiên cứu lâm sinh học kinh điển tại Việt Nam, khẳng định cây mẹ tầng cao đóng vai trò điều tiết ánh sáng và độ ẩm lập địa, tạo tán che thuận lợi để hạt chè nảy mầm và phát triển thành lớp cây tái sinh kế cận.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Khoanh vùng bảo tồn nguyên vị (In-situ) tại đai cao 500 - 700 m: Ban Quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến cần chủ trì lập ranh giới bảo vệ nghiêm ngặt 500 ha rừng tự nhiên có mật độ cá thể Hồng trà và Trà rừng cao, đặt mục tiêu duy trì mật độ tái sinh tự nhiên đạt trên 50 cây/ha trong giai đoạn 2026 - 2028.
  2. Thực hiện các biện pháp lâm sinh điều chỉnh tán che và phát dọn thực bì: Lực lượng Kiểm lâm phối hợp cộng đồng nhận khoán rừng triển khai chặt tỉa dây leo, dọn bớt cây bụi phi mục đích lấn át với tần suất 2 lần/năm, nhằm nâng tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng đạt mức trên 70% từ nay đến năm 2030.
  3. Nghiên cứu công nghệ nhân giống sinh dưỡng bằng giâm hom: Bộ phận Kỹ thuật lâm nghiệp phối hợp với các cơ sở nghiên cứu thực hiện quy trình giâm hom cành chè rừng và hồng trà, hướng đến tỷ lệ ra rễ đạt trên 75% và cung ứng 20.000 cây giống đạt tiêu chuẩn phục vụ làm giàu rừng giai đoạn 2027 - 2029.
  4. Xây dựng mô hình trồng chè bán tự nhiên dưới tán rừng gắn với sinh kế: Ủy ban nhân dân các xã vùng đệm gồm Thượng Tiến và Quý Hòa phối hợp với ban quản lý dự án hỗ trợ cây giống, kỹ thuật canh tác hữu cơ cho 150 hộ dân, mục tiêu tăng thu nhập hộ gia đình từ 15% đến 20%, chấm dứt hoàn toàn tình trạng khai thác hủy diệt rừng tự nhiên vào năm 2030.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Ban quản lý các khu bảo tồn thiên nhiên và vườn quốc gia: Cung cấp tài liệu định lượng về đặc tính phân bố đai cao và mật độ lâm phần để xây dựng phương án quản lý rừng bền vững và bảo tồn nguồn gen thực vật quý hiếm.
  2. Cán bộ nghiên cứu và giảng viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng: Cung cấp cơ sở dữ liệu thực chứng và phương pháp đo đếm 9 ô tiêu chuẩn phục vụ công tác giảng dạy lâm học, sinh thái học quần xã và điều tra rừng.
  3. Doanh nghiệp và hợp tác xã phát triển dược liệu, trà thảo dược: Ứng dụng các thông số về lập địa, độ ẩm 85% và kỹ thuật nhân giống từ hạt, hom cành để quy hoạch vùng trồng chuyên canh cây chè hoa vàng và trà rừng dưới tán rừng tự nhiên.
  4. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường cấp tỉnh, huyện: Tham khảo bức tranh kinh tế - xã hội vùng đệm để hoạch định chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng và chuyển đổi cơ cấu nghề nghiệp cho cộng đồng người Mường bản địa.

Câu hỏi thường gặp

Những loài thực vật nào thuộc chi Camellia được phát hiện trong nghiên cứu?

Nghiên cứu đã ghi nhận chính xác 03 loài thuộc chi Camellia tại khu bảo tồn gồm: Hồng trà (Camellia rubiflora), Trà rừng (Camellia sinensis var. assamica) và Chè xanh (Camellia sinensis). Các loài này phân bố rải rác dưới tán rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở các trạng thái rừng tự nhiên phục hồi.

Vì sao các loài thuộc chi Camellia phân bố nhiều nhất ở đai cao từ 500 đến 700 m?

Đai cao 500 - 700 m có điều kiện khí hậu ẩm mát với lượng mưa bình quân 1.600 mm/năm và độ ẩm không khí đạt 85%, đất feralit giàu mùn. Hơn nữa, khu vực núi cao hiểm trở ít chịu tác động khai thác lá và củi của con người so với các đai thấp dưới 300 m.

Đặc điểm tái sinh tự nhiên của các loài trong chi Camellia có điểm gì đặc biệt?

Tái sinh tự nhiên diễn ra chủ yếu bằng hạt, chiếm tỷ lệ vượt trội từ 73,08% đến 92,11%, tái sinh chồi chỉ chiếm dưới 27%. Mật độ cây tái sinh của chi Camellia đạt từ 20 đến 60 cây/ha và có khoảng 30% số cây tái sinh phát triển vượt tầng cây bụi đạt chiều cao trên 3 m.

Vì sao các loài chi Camellia không xuất hiện trong công thức tổ thành tầng cây cao?

Các loài trong chi Camellia có đặc tính sinh học là cây gỗ nhỏ hoặc cây bụi cao từ 2 đến 5 m, sinh trưởng ở tầng dưới tán. Do chiều cao và đường kính thân nhỏ hơn nhiều so với các loài cây gỗ tầng vượt tán và ưu thế như Chò chỉ, Sấu hay Dẻ gai, chúng không đủ điều kiện tham gia công thức tổ thành tầng cây cao.

Phương pháp nhân giống nào mở ra triển vọng lớn nhất cho các loài Chè rừng tại đây?

Bên cạnh nguồn gieo ươm từ hạt tự nhiên, khả năng tái sinh chồi gốc ghi nhận tại thực địa mở ra triển vọng ứng dụng phương pháp nhân giống vô tính bằng giâm hom cành kết hợp chất điều hòa sinh trưởng, giúp sản xuất cây con đồng đều với tỷ lệ sống cao.

Kết luận

  • Đã xác định được 03 loài thuộc chi Camellia tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Thượng Tiến gồm Hồng trà, Trà rừng và Chè xanh phân bố chủ yếu ở đai cao 500 - 700 m.
  • Dữ liệu thực nghiệm trên 9 ô tiêu chuẩn chỉ ra mật độ cây gỗ giảm dần từ chân lên đỉnh đồi (1.080 xuống 820 cây/ha), phản ánh tính phân hóa rõ nét theo địa hình.
  • Tái sinh tự nhiên bằng hạt chiếm ưu thế áp đảo từ 73,08% đến 92,11%, với tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng đạt từ 43,25% đến 63,10%.
  • Chỉ số thân thuộc Sorensen khẳng định mối liên kết sinh thái bền vững giữa chi Camellia và các loài cây gỗ lớn như Chò chỉ, Dẻ gai và Sau sau.
  • Đã đề xuất đồng bộ 4 nhóm giải pháp kỹ thuật lâm sinh và sinh kế cộng đồng nhằm bảo tồn 500 ha sinh cảnh tự nhiên.

Đóng góp cốt lõi của nghiên cứu là cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng chính xác về cấu trúc lâm phần và động thái tái sinh của chi Camellia tại Hòa Bình. Trong giai đoạn 2026 - 2030, các đơn vị quản lý cần ưu tiên triển khai mô hình khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp nhân giống giâm hom bản địa. Các nhà khoa học, nhà quản lý và doanh nghiệp lâm nghiệp hãy chung tay ứng dụng ngay các phát hiện này vào thực tiễn để bảo vệ và phát triển bền vững nguồn gen thực vật quý giá của Việt Nam.