Nghiên Cứu Đặc Điểm Thảm Thực Vật Tại Rừng Quốc Gia Yên Tử

Nghiên cứu đặc điểm thảm thực vật tại rừng quốc gia Yên Tử, Quảng Ninh, cung cấp cái nhìn sâu sắc về hệ sinh thái và bảo tồn thiên nhiên.

• Tác giả: Nguyễn Thị Tuyến
• Người hướng dẫn: TS. Đoàn Đức Lân
• Trường học: Trường đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Điểm Thảm Thực Vật Tại Rừng Quốc Gia Yên Tử
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.1.1. Nghiên cứu về thảm thực vật
• 1.1.2. Nghiên cứu về đa dạng thực vật
• 1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.2.1. Nghiên cứu về thảm thực vật
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Thảm Thực Vật Rừng Yên Tử

Việt Nam, với vị trí địa lý đặc biệt, sở hữu sự đa dạng về địa hình, khí hậu và đất đai, tạo điều kiện cho sự phát triển phong phú của đa dạng sinh học. Các hệ sinh thái phong phú không chỉ mang lại lợi ích trực tiếp cho con người, đặc biệt trong nông - lâm nghiệp và thủy sản, mà còn đóng góp to lớn vào nền kinh tế, đảm bảo an ninh lương thực và duy trì nguồn gen. Tuy nhiên, đa dạng sinh học đang suy giảm nhanh chóng, đặt ra thách thức lớn cho công tác quản lý. Rừng Quốc gia Yên Tử, với diện tích 2.783 ha, là một khu vực tiềm năng với nhiều nguồn gen động, thực vật quý hiếm. Việc bảo vệ và phát triển thảm thực vật rừng Yên Tử là vô cùng cần thiết, đặc biệt khi nơi đây còn là danh lam thắng cảnh và trung tâm Phật giáo.

1.1. Giá trị Đa Dạng Sinh Học của Rừng Yên Tử

Rừng Quốc gia Yên Tử chứa đựng tiềm năng đa dạng sinh học to lớn, với nhiều nguồn gen động, thực vật quý hiếm. Theo Quyết định số 1671/QĐ-TTg, khu vực này có 830 loài thực vật thuộc 171 họ, 509 chi, cùng 38 loài quý hiếm có tên trong sách đỏ Việt Nam. Những loài này cần được bảo tồn và phát triển. Rừng Yên Tử không chỉ là kho tàng sinh học mà còn là nơi lưu giữ các mẫu chuẩn hệ sinh thái rừng của vùng Đông Bắc Việt Nam.

1.2. Tiềm Năng Phát Triển Du Lịch và Khoa Học tại Yên Tử

Yên Tử không chỉ là khu vực giàu đa dạng sinh học mà còn là điểm du lịch, lễ hội truyền thống nổi tiếng. Hàng năm, hàng triệu du khách đến thăm viếng, tham quan, học tập và nghiên cứu khoa học. Điều này tạo ra cơ hội phát triển kinh tế, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo tồn thảm thực vật rừng Yên Tử để duy trì cảnh quan và giá trị văn hóa.

II. Vấn Đề Nghiên Cứu Bảo Tồn Thảm Thực Vật Rừng Yên Tử

Mặc dù Rừng Quốc gia Yên Tử có giá trị to lớn, nhưng một số nội dung quan trọng vẫn chưa được đánh giá đầy đủ, đặc biệt là hệ thống phân loại và đặc điểm các kiểu thảm thực vật. Việc ứng dụng phương pháp định lượng trong nghiên cứu đa dạng thực vật cũng còn hạn chế. Nghiên cứu này nhằm bổ sung và hoàn thiện cơ sở khoa học cho việc bảo tồn hệ thực vật và các kiểu rừng đặc trưng tại Rừng Quốc gia Yên Tử, tỉnh Quảng Ninh.

2.1. Sự Cần Thiết của Nghiên Cứu Định Lượng Đa Dạng Thực Vật

Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng phương pháp định lượng để đánh giá đa dạng thực vật tại Rừng Quốc gia Yên Tử. Điều này bao gồm việc sử dụng các chỉ số đa dạng sinh học để xác định mức độ phong phú và đồng đều của các loài thực vật. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho công tác bảo tồn và quản lý thảm thực vật.

2.2. Thiếu Hụt trong Hệ Thống Phân Loại Thảm Thực Vật Yên Tử

Hiện tại, hệ thống phân loại và đặc điểm của các kiểu thảm thực vật tại Rừng Quốc gia Yên Tử vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Việc xác định rõ các kiểu rừng và đặc điểm sinh thái của chúng là cần thiết để xây dựng các biện pháp bảo tồn hiệu quả. Nghiên cứu này sẽ góp phần làm rõ hệ thống phân loại và đặc điểm thảm thực vật rừng Yên Tử.

2.3. Ảnh hưởng của Con Người đến Thảm Thực Vật Yên Tử

Ảnh hưởng của con người đến thảm thực vật Yên Tử là một vấn đề cần được quan tâm. Hoạt động khai thác, du lịch và các hình thức sử dụng đất khác có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến đa dạng sinh học và cấu trúc thảm thực vật. Nghiên cứu này sẽ đánh giá mức độ ảnh hưởng của các hoạt động này và đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Khám Phá Hệ Thực Vật Rừng Yên Tử

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp luận khác nhau, bao gồm nghiên cứu kế thừa tài liệu, thu thập số liệu thực địa và xử lý số liệu thống kê. Phương pháp luận đóng vai trò then chốt, sử dụng phương pháp kế thừa tài liệu để tổng hợp các kết quả nghiên cứu trước đó. Số liệu được thu thập thông qua các ô tiêu chuẩn (OTC) đại diện cho các kiểu rừng khác nhau. Các chỉ số đa dạng sinh học được tính toán để đánh giá mức độ phong phú và đồng đều của các loài thực vật.

3.1. Thu Thập và Xử Lý Số Liệu Thực Địa Chi Tiết

Việc thu thập số liệu thực địa được thực hiện bằng phương pháp điều tra theo tuyến và bố trí các ô tiêu chuẩn (OTC) đại diện cho các kiểu thảm thực vật khác nhau. Trong mỗi OTC, các thông tin về thành phần loài, số lượng cá thể, đường kính thân cây, chiều cao cây được ghi nhận chi tiết. Số liệu sau đó được xử lý bằng các phần mềm thống kê để tính toán các chỉ số đa dạng sinh học và phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố môi trường và thảm thực vật.

3.2. Ứng Dụng Phương Pháp Nghiên Cứu Kế Thừa Tài Liệu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kế thừa tài liệu để tổng hợp các kết quả nghiên cứu trước đó về thảm thực vật và đa dạng sinh học tại Rừng Quốc gia Yên Tử. Các tài liệu tham khảo bao gồm sách, báo, tạp chí khoa học, báo cáo hội nghị và các công trình nghiên cứu khác. Phương pháp này giúp nắm bắt được tình hình nghiên cứu hiện tại và xác định những vấn đề còn tồn tại cần được giải quyết.

3.3. Sử Dụng Các Chỉ Số Đa Dạng Sinh Học Phổ Biến

Nghiên cứu sử dụng các chỉ số đa dạng sinh học phổ biến như chỉ số Shannon-Wiener, Simpson, và Pielou để đánh giá mức độ phong phú và đồng đều của các loài thực vật. Các chỉ số này cho phép so sánh đa dạng sinh học giữa các kiểu thảm thực vật khác nhau và đánh giá tác động của các yếu tố môi trường đến đa dạng sinh học.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Đặc Điểm Thảm Thực Vật Rừng Yên Tử

Kết quả nghiên cứu cho thấy Rừng Quốc gia Yên Tử có thảm thực vật đa dạng, bao gồm kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới và kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa á nhiệt đới núi thấp. Cấu trúc tầng cây cao có sự khác biệt rõ rệt giữa các kiểu rừng, với sự chiếm ưu thế của các loài cây khác nhau. Cây tái sinh cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và phục hồi thảm thực vật.

4.1. Phân Bố và Đặc Điểm Kiểu Rừng Kín Thường Xanh Mưa Nhiệt Đới

Kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới là một trong những kiểu thảm thực vật quan trọng tại Rừng Quốc gia Yên Tử. Kiểu rừng này có đặc điểm là độ che phủ cao, thành phần loài phong phú và sự phát triển mạnh mẽ của các loài cây gỗ lớn. Cần phân tích sâu hơn về tổ thành loài, mật độ và các yếu tố sinh thái ảnh hưởng đến sự phân bố của kiểu rừng này.

4.2. Cấu Trúc và Thành Phần Loài Của Tầng Cây Cao Tại Yên Tử

Nghiên cứu đã chỉ ra sự khác biệt về cấu trúc tầng cây cao giữa các kiểu thảm thực vật tại Rừng Quốc gia Yên Tử. Cần phân tích chi tiết về tổ thành loài, mật độ, đường kính thân cây và chiều cao của các loài cây gỗ lớn trong từng kiểu rừng. Thông tin này sẽ giúp hiểu rõ hơn về chức năng sinh thái và giá trị kinh tế của thảm thực vật.

4.3. Vai Trò Quan Trọng Của Cây Tái Sinh Trong Thảm Thực Vật

Cây tái sinh đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và phục hồi thảm thực vật tại Rừng Quốc gia Yên Tử. Nghiên cứu đã xác định các loài cây tái sinh phổ biến và phân tích sự phân bố của chúng theo cấp chiều cao. Việc bảo vệ và quản lý cây tái sinh là cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của thảm thực vật.

V. Giải Pháp Quản Lý và Bảo Tồn Thảm Thực Vật Rừng Yên Tử

Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp quản lý và bảo tồn tài nguyên thực vật tại Rừng Quốc gia Yên Tử, bao gồm giải pháp về chính sách và quản lý, giải pháp về kinh tế - xã hội và giải pháp về khoa học kỹ thuật. Tuyên truyền và nâng cao nhận thức của người dân về bảo tồn đa dạng sinh học cũng là một yếu tố quan trọng.

5.1. Đề Xuất Chính Sách Quản Lý Bền Vững Tài Nguyên Thực Vật

Để bảo tồn tài nguyên thực vật tại Rừng Quốc gia Yên Tử, cần có các chính sách quản lý bền vững. Điều này bao gồm việc xây dựng và thực thi các quy định về bảo vệ rừng, kiểm soát khai thác và sử dụng đất, và khuyến khích các hoạt động du lịch sinh thái có trách nhiệm. Các chính sách này cần được xây dựng dựa trên cơ sở khoa học và có sự tham gia của cộng đồng địa phương.

5.2. Giải Pháp Kinh Tế Xã Hội Hỗ Trợ Bảo Tồn Đa Dạng Sinh Học

Các giải pháp kinh tế - xã hội có thể đóng góp quan trọng vào việc bảo tồn đa dạng sinh học tại Rừng Quốc gia Yên Tử. Điều này bao gồm việc tạo ra các cơ hội kinh tế cho cộng đồng địa phương thông qua các hoạt động du lịch sinh thái, sản xuất nông lâm kết hợp và các dự án phát triển cộng đồng. Các giải pháp này cần đảm bảo rằng lợi ích kinh tế của cộng đồng địa phương gắn liền với việc bảo vệ tài nguyên thực vật.

5.3. Ứng Dụng Khoa Học Kỹ Thuật Trong Bảo Tồn Thảm Thực Vật

Việc ứng dụng khoa học kỹ thuật có thể giúp nâng cao hiệu quả công tác bảo tồn thảm thực vật tại Rừng Quốc gia Yên Tử. Điều này bao gồm việc sử dụng các công nghệ GIS và viễn thám để theo dõi sự biến đổi của thảm thực vật, áp dụng các biện pháp phục hồi rừng tiên tiến và sử dụng các phương pháp nhân giống và bảo tồn gen các loài cây quý hiếm.

VI. Kết Luận và Khuyến Nghị về Thảm Thực Vật Rừng Yên Tử

Nghiên cứu này đã cung cấp những thông tin quan trọng về đặc điểm thảm thực vật tại Rừng Quốc gia Yên Tử. Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học cho việc xây dựng các chiến lược và kế hoạch bảo tồn đa dạng sinh học tại khu vực này. Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và hoạt động của con người đến thảm thực vật để có những giải pháp ứng phó kịp thời.

6.1. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Biến Đổi Khí Hậu

Biến đổi khí hậu có thể gây ảnh hưởng lớn đến thảm thực vật tại Rừng Quốc gia Yên Tử. Cần tiếp tục nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu đến sự phân bố, thành phần loài và chức năng sinh thái của thảm thực vật. Kết quả nghiên cứu sẽ giúp xây dựng các biện pháp thích ứng và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu.

6.2. Tiếp Tục Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Con Người Đến Thảm Thực Vật

Ảnh hưởng của con người đến thảm thực vật tại Rừng Quốc gia Yên Tử là một vấn đề cần được quan tâm thường xuyên. Cần tiếp tục nghiên cứu về tác động của các hoạt động khai thác, du lịch và sử dụng đất đến đa dạng sinh học và cấu trúc thảm thực vật. Kết quả nghiên cứu sẽ giúp điều chỉnh các hoạt động này để giảm thiểu tác động tiêu cực.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khu Rừng quốc gia Yên Tử thuộc địa bàn thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh, sở hữu tổng diện tích tự nhiên 2.783 ha với địa hình núi cao hiểm trở dao động từ 50 m đến đỉnh cao nhất 1.068 m. Vùng đất này lưu giữ hệ sinh thái rừng nhiệt đới và á nhiệt đới đặc trưng của vùng Đông Bắc Việt Nam, với danh lục thống kê gồm 830 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 509 chi và 171 họ, trong đó có 38 loài quý hiếm được ghi nhận trong Sách đỏ Việt Nam. Tuy nhiên, sự phát triển mạnh mẽ của hoạt động du lịch tâm linh đón hàng triệu lượt du khách mỗi năm, cùng với áp lực khai thác than đá xung quanh ranh giới và tập quán khai thác lâm sản ngoài gỗ của cộng đồng cư dân vùng đệm, đã khiến diện tích rừng tự nhiên bị chia cắt, cấu trúc phân tầng bị suy giảm và nhiều loài gỗ quý đứng trước nguy cơ suy thoái.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là xác định toàn diện đặc điểm cấu trúc, tính đa dạng của các kiểu thảm thực vật, đồng thời phân tích định lượng ảnh hưởng của đai cao (dưới 700 m và từ 700 m đến 1.068 m) cùng hướng phơi sườn núi (Đông và Tây) đến hệ thực vật thân gỗ. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2013–2015 trên toàn bộ phạm vi 2.064 ha rừng tự nhiên thuộc Khu A và Khu B của Rừng quốc gia. Kết quả nghiên cứu cung cấp hệ thống dữ liệu sinh thái định lượng chuẩn xác, làm luận cứ khoa học trực tiếp cho công tác phân vùng bảo tồn nghiêm ngặt, phục hồi sinh cảnh và phát triển bền vững nguồn tài nguyên thực vật quý giá tại danh thắng Yên Tử.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên quan điểm sinh thái phát sinh quần xã thực vật rừng của Thái Văn Trừng (1978, 1999), kết hợp hệ thống phân loại trạng thái rừng của Loeschau (1960) và Quy phạm thiết kế kinh doanh rừng (QPN6-84). Trường phái sinh thái phát sinh khẳng định cấu trúc hình thái và tổ thành loài của thảm thực vật là kết quả tương tác chặt chẽ giữa 5 nhóm nhân tố sinh thái: địa hình - địa lý, khí hậu - thủy chế, đá mẹ - thổ nhưỡng, lịch sử khu hệ thực vật và tác động nhân vi sinh.

Bên cạnh đó, đề tài ứng dụng lý thuyết đa dạng sinh học theo không gian của Whittaker để đánh giá độ đa dạng Alpha (độ giàu loài nội tại trong lâm phần) và độ đa dạng Beta (mức độ thay đổi thành phần loài dọc theo các gradient môi trường). Các khái niệm then chốt được vận dụng bao gồm: Quần xã thực vật rừng (tập hợp các loài cùng sinh sống trong một sinh cảnh xác định), Cấu trúc tầng tán thẳng đứng (gồm tầng vượt tán A1, tầng ưu thế sinh thái A2, tầng dưới tán A3, tầng cây bụi và tầng thảm tươi), cùng Chỉ số giá trị quan trọng (Importance Value Index - IVI%) theo Daniel Marmillod nhằm lượng hóa vai trò sinh thái thực tế của từng loài cây trong quần xã.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra thực địa kết hợp xử lý số liệu thống kê sinh thái học rừng, triển khai theo quy trình chuẩn hóa:

• Phương pháp chọn mẫu và cỡ mẫu: Đề tài áp dụng phương pháp lấy mẫu phân tầng ngẫu nhiên có hệ thống (Stratified Random Sampling) dọc theo 10 tuyến điều tra khảo sát đại diện dài từ 0,5 km đến 4,0 km, cắt qua mọi dạng sinh cảnh chính. Tổng cộng 16 ô tiêu chuẩn (OTC) định vị tạm thời với diện tích 1.000 m² mỗi ô (kích thước 20 m x 50 m) được thiết lập, tương ứng tổng diện tích mẫu điều tra cây gỗ là 16.000 m² (1,6 ha). Trong đó, 12 OTC bố trí ở đai cao dưới 700 m và 4 OTC bố trí ở đai cao 700–1.068 m; chia đều thành 8 OTC sườn Đông và 8 OTC sườn Tây nhằm phản ánh toàn diện tác động của tiểu khí hậu và hướng phơi.
• Điều tra tầng cây gỗ và cây tái sinh: Tầng cây gỗ tiến hành đo đếm toàn bộ các cá thể có đường kính thân tại vị trí 1,3 m (D1.3) từ 6 cm trở lên, xác định chiều cao vút ngọn (HVN), chiều cao dưới cành (HDC) và đường kính tán lá (DT). Trong mỗi OTC, thiết lập 5 ô dạng bản (ODB) diện tích 25 m² (5 m x 5 m) bố trí theo hình chữ thập và đường chéo (tổng cộng 80 ODB, diện tích 2.000 m²) để đo đếm cây tái sinh theo 3 cấp chiều cao (dưới 50 cm, 50–100 cm, trên 100 cm), phân định nguồn gốc (hạt hoặc chồi) và đánh giá chất lượng (tốt, trung bình, xấu).
• Phương pháp phân tích dữ liệu: Lý do lựa chọn hệ thống chỉ số định lượng nhằm loại bỏ tính chủ quan trong mô tả cảm quan. Tỷ lệ tổ thành xác định qua công thức Daniel Marmillod (IVI% = [Ni% + Gi%] / 2, với Ni% là tỷ lệ số cây và Gi% là tỷ lệ tiết diện ngang). Đa dạng loài được đánh giá qua chỉ số đa dạng loài Shannon-Wiener (H'), chỉ số mức độ chiếm ưu thế Simpson (Cd), chỉ số độ đồng đều Pielou (E), và mức độ biến đổi thành phần loài qua chỉ số tương đồng Sorensen (SI). Mẫu thực vật chưa định danh được xử lý tiêu bản và giám định tên khoa học theo bộ sách Cây cỏ Việt Nam và Danh lục các loài thực vật Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã làm sáng tỏ hiện trạng phân bố và đặc tính sinh thái của thảm thực vật Rừng quốc gia Yên Tử thông qua các phát hiện nổi bật:

1. Phân hóa thành 2 kiểu thảm thực vật chính theo đai cao:

   • Kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới phân bố ở đai cao dưới 700 m, bao gồm 4 kiểu phụ: Rừng thứ sinh phục hồi sau khai thác kiệt chiếm diện tích lớn nhất với 934,0 ha (45,3% diện tích rừng tự nhiên); Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới đã qua tác động mạnh (trạng thái IIIA1) chiếm 573,3 ha (27,8%); Rừng bị khai thác quá mức nhưng phục hồi tốt (trạng thái IIIA2) có diện tích 321,6 ha (15,5%); Rừng ít bị tác động (trạng thái IIIA3) chiếm diện tích nhỏ nhất 125,0 ha (6,0%). Ngoài ra còn có diện tích rừng trồng thuần loài 393,6 ha và hỗn giao 151,9 ha.
   • Kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa á nhiệt đới núi thấp phân bố từ độ cao 700 m đến 1.068 m, nơi tập trung nhiều quần xã cây lá kim và lá rộng cổ thụ chịu sương mù quanh năm.

2. Cấu trúc tầng tán và quy luật phân bố lâm phần: Tại trạng thái rừng ít bị tác động (IIIA3), cấu trúc duy trì 5 tầng tán hoàn chỉnh, độ tàn che đạt 0,6–0,7, chiều cao vút ngọn tầng vượt tán (A1) đạt 20–30 m với các loài cổ thụ quý như Hồng tùng (Dacrydium elatum), Thông tre lá ngắn (Podocarpus neriifolius), Lim xanh (Erythrofloeum fordii), Gụ lau (Sindora tonkinensis), Táu mật (Vatica odorata). Ngược lại, tại trạng thái phục hồi sau khai thác kiệt, rừng chỉ có 2 tầng cây gỗ không liên tục, độ tàn che chỉ đạt 0,3–0,5, chiều cao trung bình 7–10 m và bị lấn át bởi các loài cây tiên phong ưa sáng như Sau sau, Thẩu tấu, Chẹo tía, Ba soi.

3. Hiện trạng tái sinh tự nhiên và suy giảm chất lượng: Tầng cây bụi và thảm tươi ở các trạng thái rừng bị tác động phát triển rất mạnh với độ che phủ từ 55% đến 65%. Đặc biệt, loài Giang và Sặt xâm lấn dữ dội với mật độ tập trung từ 5.000 đến 7.000 cây/ha tại khu vực phía trên chùa Giải Oan, gây ức chế mạnh mẽ khả năng nảy mầm của hạt cây gỗ lớn. Tỷ lệ cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt của các loài gỗ quý rất thấp, chủ yếu tái sinh chồi từ gốc cũ sau chặt phá.

4. Sự biến đổi đa dạng sinh học theo đai cao và hướng phơi: Chỉ số đa dạng Shannon-Wiener (H') đạt giá trị cao nhất tại đai thấp dưới 700 m (trung bình H' dao động từ 2,8 đến 3,4) và có xu hướng giảm dần khi lên cao trên 700 m (H' đạt 2,1 đến 2,5). Sườn Đông đón gió ẩm có độ giàu loài và mật độ cây gỗ ưu thế vượt trội so với sườn Tây chịu khô nóng, thể hiện qua chỉ số tương đồng Sorensen (SI) giữa hai sườn chỉ đạt mức trung bình khoảng 0,52–0,58.

Thảo luận kết quả

Sự khác biệt sâu sắc về diện mạo thảm thực vật giữa các trạng thái phản ánh rõ nét lịch sử tác động nhân sinh kết hợp yếu tố lập địa. Khu vực dưới 700 m gần các điểm dân cư Khe Sú và Năm Mẫu với 838 hộ dân trước đây từng chịu áp lực khai thác gỗ làm vì kèo, cột nhà và khai thác gỗ chống lò cho ngành than, khiến cấu trúc rừng bị bẻ gãy. Ngược lại, các khu rừng trên 700 m và quanh các cụm di tích cổ từ chùa Hoa Yên lên Bảo Sái được giữ gìn tốt hơn nhờ ý thức bảo vệ chốn tôn nghiêm và địa hình vách đá hiểm trở.

Dữ liệu thực nghiệm của nghiên cứu có thể được trực quan hóa tối ưu thông qua các phương thức biểu diễn khoa học. Cụ thể, biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D1.3) ở các trạng thái rừng phục hồi tuân theo dạng hàm giảm chữ L hoặc hàm Weibull, minh chứng cho việc lớp cây non chiếm ưu thế nhưng thiếu vắng các cá thể đường kính lớn trên 40 cm. Biểu đồ cột chồng thể hiện tỷ lệ phần trăm các cấp chiều cao cây tái sinh chỉ ra rằng cấp chiều cao dưới 50 cm chiếm tới trên 60%, trong khi cấp trên 100 cm chỉ chiếm khoảng 15–20%, phản ánh tỷ lệ suy hao cây non rất lớn trong quá trình cạnh tranh sinh tồn. Bảng ma trận chỉ số tương đồng (SI) và biểu đồ phân tán chỉ số Shannon-Wiener theo hướng phơi sườn Đông - Tây cung cấp bằng chứng rõ ràng về vai trò của ẩm độ không khí (trung bình 81%) và lượng mưa (1.785 mm/năm) trong việc định hình các ưu hợp thực vật bản địa.

So sánh với các nghiên cứu trước đây tại khu bảo tồn Yên Tử và các vùng núi Đông Bắc, kết quả này khẳng định tính ổn định của hệ thực vật bản địa cổ nhưng đồng thời gióng lên hồi chuông cảnh báo về nguy cơ suy thoái cục bộ nếu tre nứa và dây leo không được xử lý lâm sinh kịp thời.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm bảo tồn tính đa dạng sinh học và phục hồi cấu trúc các kiểu thảm thực vật tại Rừng quốc gia Yên Tử, 4 nhóm giải pháp chiến lược cần được triển khai đồng bộ:

1. Phân định ranh giới và xác lập hồ sơ quản lý đất rừng: Chủ trì bởi Ban Quản lý Di tích và Rừng quốc gia Yên Tử phối hợp với UBND thành phố Uông Bí, tiến hành cắm mốc ranh giới thực địa đạt 100% tại các khu vực tranh chấp giáp ranh Công ty lâm nghiệp Uông Bí (tiểu khu 36B) và khu dân cư Năm Mẫu trong thời hạn 12 tháng.
2. Triển khai các biện pháp lâm sinh phục hồi sinh thái: Lực lượng kiểm lâm chuyên trách thực hiện phát dọn dây leo, chặt tỉa cây sâu bệnh và khống chế mật độ tre nứa (Giang, Sặt) xuống dưới 2.000 cây/ha trên toàn bộ 934,0 ha rừng phục hồi sau khai thác kiệt và 573,3 ha rừng IIIA1; tiến hành trồng bổ sung các loài cây bản địa có giá trị cao như Lim xanh, Gụ lau, Sến mật nhằm nâng độ tàn che lên trên 0,6 trong giai đoạn 2016–2020.
3. Bảo tồn nghiêm ngặt nguyên vị (In-situ) các loài nguy cấp: Xây dựng 4 phân khu bảo tồn nghiêm ngặt đối với quần thể Hồng tùng cổ thụ, Thông tre lá ngắn, Vù hương, Trúc Yên Tử và Mai vàng Yên Tử tại khoảnh 8 và 9 tiểu khu 32 quanh khu vực Am Hoa và chùa Hoa Yên; thực hiện giám sát diễn thế định kỳ 6 tháng/lần với sự hỗ trợ chuyên môn từ Trường Đại học Lâm nghiệp.
4. Hỗ trợ sinh kế cộng đồng và kiểm soát du lịch bền vững: UBND xã Thượng Yên Công và xã Phương Đông phối hợp triển khai mô hình trồng trọt thảo dược bản địa (Trầu tiên, Trúc Yên Tử) dưới tán rừng cho 838 hộ dân vùng đệm; thiết lập trạm kiểm soát mùa lễ hội nhằm giảm thiểu 80% tình trạng người dân vào rừng đào bới măng mai, chặt rễ thuốc và săn bắt động vật hoang dã.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và hệ thống dữ liệu của luận văn mang giá trị ứng dụng cao cho nhiều nhóm đối tượng:

1. Ban quản lý rừng đặc dụng và Chi cục Kiểm lâm: Ứng dụng bản đồ hiện trạng thảm thực vật và kết quả đánh giá 16 ô tiêu chuẩn để xây dựng Phương án Quản lý rừng bền vững giai đoạn 10 năm, thiết kế các phân khu chức năng (bảo vệ nghiêm ngặt, phục hồi sinh thái, dịch vụ hành chính).
2. Cán bộ nghiên cứu, giảng viên và học viên cao học ngành Lâm nghiệp, Sinh thái học: Sử dụng khung phương pháp định lượng sinh thái (tính toán IVI, chỉ số Shannon-Wiener, Simpson, Sorensen) và chuỗi dữ liệu thực địa 10 tuyến điều tra làm tài liệu tham khảo chuẩn mực trong phân tích cấu trúc thảm thực vật nhiệt đới.
3. Các tổ chức bảo tồn thiên nhiên trong và ngoài nước: Khai thác cơ sở dữ liệu về 38 loài thực vật quý hiếm trong Sách đỏ Việt Nam và 830 loài thực vật bậc cao có mạch để xây dựng các dự án tài trợ bảo tồn nguồn gen nguy cấp tại vùng Đông Bắc Việt Nam.
4. Chính quyền địa phương và doanh nghiệp phát triển du lịch sinh thái: Vận dụng các đánh giá về sức chịu tải môi trường và tính nhạy cảm của thảm thực vật để quy hoạch hợp lý hạ tầng cáp treo, đường mòn hành hương và các công trình dịch vụ, ngăn ngừa suy thoái cảnh quan thiên nhiên.

Câu hỏi thường gặp

Rừng quốc gia Yên Tử có những kiểu thảm thực vật đặc trưng nào? Rừng quốc gia Yên Tử gồm hai kiểu thảm thực vật chính phân theo độ cao: Kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới phân bố ở đai dưới 700 m với diện tích rừng phục hồi sau khai thác kiệt chiếm 934,0 ha, và Kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa á nhiệt đới núi thấp phân bố từ độ cao 700 m đến 1.068 m.

Yếu tố đai cao tác động như thế nào đến độ đa dạng của thảm thực vật? Độ cao có mối quan hệ nghịch đảo với mức độ phong phú loài cây gỗ. Ở đai thấp dưới 700 m, điều kiện đất feralit sâu 30–80 cm và nhiệt độ ấm 23,4°C giúp chỉ số đa dạng Shannon-Wiener (H') đạt giá trị cao từ 2,8 đến 3,4. Lên trên 700 m, do khí hậu lạnh và đất mỏng, chỉ số H' giảm xuống còn 2,1 đến 2,5.

Những loài thực vật quý hiếm nào có nguy cơ bị đe dọa cao nhất tại khu vực? Khu rừng ghi nhận 38 loài thuộc Sách đỏ Việt Nam, điển hình là quần thể cây Hồng tùng cổ thụ hàng trăm năm tuổi, Thông tre lá ngắn, Vù hương, Re hương, Lim xanh, Sến mật cùng các loài đặc hữu bản địa như Trúc Yên Tử và Trầu tiên, vốn chịu sức ép lớn từ du lịch và thu hái trái phép.

Tại sao rừng phục hồi sau khai thác kiệt có khả năng tự tái sinh hạt kém? Tại 934,0 ha rừng phục hồi kiệt, độ tàn che thấp (0,3–0,5) khiến thảm cây bụi và dây leo phủ kín 35–45%, kết hợp mật độ tre nứa xâm lấn từ 5.000 đến 7.000 cây/ha đã che khuất ánh sáng tầng mặt đất, làm hạt gỗ quý khó nảy mầm và chủ yếu chỉ tái sinh chồi từ gốc bị chặt.

Phương pháp định lượng nào đã được ứng dụng để đánh giá thảm thực vật? Nghiên cứu ứng dụng tổ hợp phương pháp định lượng sinh thái học gồm: xác định tỷ lệ tổ thành IVI% theo Daniel Marmillod, chỉ số đa dạng Shannon-Wiener (H'), chỉ số ưu thế Simpson (Cd), độ đồng đều Pielou (E) và chỉ số tương đồng Sorensen (SI), xử lý trên 16 ô tiêu chuẩn 1.000 m² và 80 ô dạng bản 25 m².

Kết luận

• Hệ thống hóa đầy đủ 2 kiểu thảm thực vật chính và 4 kiểu phụ thứ sinh trên tổng diện tích 2.783 ha tại Rừng quốc gia Yên Tử.
• Đánh giá định lượng chi tiết 2.064 ha rừng tự nhiên, chỉ ra trạng thái phục hồi sau khai thác kiệt chiếm tỷ lệ áp đảo 45,3% diện tích.
• Xác định cấu trúc 5 tầng hoàn chỉnh cùng sự hiện diện của các loài cây gỗ quý đường kính trên 35 cm tại 125,0 ha rừng ít bị tác động.
• Chứng minh quy luật phân hóa sinh thái rõ nét theo đai cao từ 50 m đến 1.068 m và sự vượt trội về độ đa dạng của sườn Đông so với sườn Tây.
• Đề xuất đồng bộ 4 nhóm giải pháp kỹ thuật lâm sinh, phân định ranh giới và hỗ trợ sinh kế cho 838 hộ dân vùng đệm.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là hoàn thiện cơ sở dữ liệu định lượng về sinh thái thảm thực vật, tạo nền tảng vững chắc cho công tác quản lý Rừng quốc gia Yên Tử sau khi chuyển đổi từ khu rừng đặc dụng. Trong giai đoạn tiếp theo từ năm 2016 đến 2025, các cơ quan chức năng cần khẩn trương đưa các khuyến nghị kỹ thuật vào kế hoạch hành động hàng năm, tăng cường ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong quan trắc rừng. Các nhà hoạch định chính sách, nhà khoa học và cộng đồng địa phương hãy cùng chung tay bảo vệ và phục hồi tài nguyên thảm thực vật Yên Tử – di sản tự nhiên và văn hóa vô giá của quốc gia.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1. Nghiên cứu về thảm thực vật Thảm thực vật rừng hay lớp phủ cây cỏ trên mặt trái đất, gồm các quần thể thực vật thân gỗ, không những cung cấp lâm sản phục vụ cho đời sống con người, mà còn có tác dụng bảo vệ môi trường sinh thái, hạn chế tác hại của thiên tai như lũ lụt, hạn hán, bão lốc,. Phân loại thảm thực vật là một nội dung quan trọng được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm.

Có thể nêu một số nghiên cứu đáng chú ý của các tác giả sau: Theo Schmitthusen (1959), ở châu Âu có 2 hệ thống phân loại thảm thực vật chủ yếu, đó là hệ thống phân loại các quần xã thực vật của Braun - Blanquet (1928), được thực hiện chủ yếu bởi các nhà thực vật học theo trường phái của Pháp và hệ thống phân loại các quần thể thực vật được thực hiện bởi những nhà địa thực vật của Đức (dẫn theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004) [37]. Ở Phần Lan, Caiande A. chủ trương phân loại rừng dựa vào thực vật thảm tươi. Ông cho rằng, trong lâm phần thành thục, tổ thành thảm tươi không chỉ phụ thuộc vào hoàn cảnh sinh thái môi trường mà còn phụ thuộc vào cả tổ thành loài cây gỗ của lâm phần.

Theo đó, thảm tươi là chỉ tiêu tốt nhất để xem xét tính đồng nhất sinh học của môi trường, kể cả tính đồng nhất về hiệu quả của thực vật rừng. Tuy thế, điều này đã không hoàn toàn đúng vì thực tế thảm tươi có khả năng chỉ thị nhưng không có khả năng chỉ thị cho tất cả các điều kiện lập địa. Ngoài ra, các yếu tố bên ngoài như: lửa rừng, khai thác. cũng ảnh hưởng lên thảm tươi (dẫn theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004) [37].

Ở Hoa Kỳ, phân loại rừng chủ yếu theo học thuyết cực đỉnh (Climax) của Clement. Phân loại theo Climax tạo cho quần xã thực vật ổn định trong quá trình phát triển lâu dài trên những vùng lãnh thổ rộng lớn với đất đai đã được hình thành từ lâu. Khí hậu là nhân tố để xác định Climax. Ngoài khái niệm Climax, các nhà 4 lâm học Hoa Kỳ còn đưa ra khái niệm tiền đỉnh cực (á đỉnh cực), đơn đỉnh cực, đa đỉnh cực (dẫn theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004) [37].

Ở vùng nhiệt đới, theo Thái Văn Trừng (1978) [45], có lẽ Schimper (1898) là người đầu tiên đưa ra hệ thống phân loại thảm thực vật rừng nhiệt đới. Trong hệ thống này, Schimper đã phân chia thảm thực vật thành quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhưỡng và quần hệ vùng núi. Trong quần hệ khí hậu lại được phân chia thành 4 kiểu: Rừng thưa, rừng gió mùa, rừng trảng, rừng gai, ngoài ra còn có thêm 2 kiểu là thảo nguyên nhiệt đới và hoang mạc nhiệt đới. Sau Schimper là các hệ thống của Rubel, Ilinski, Burt - Davy, Aubréville.

trong đó đáng chú ý nhất là hệ thống của Aubréville. Trong hệ thống này, ông đã căn cứ vào độ tàn che trên mặt đất của tầng ưu thế sinh thái để phân biệt các kiểu quần thể thưa thành: Rừng thưa và truông cỏ (dẫn theo Thái Văn Trừng, 1978) [45]. Champion (1936) đã phân biệt 4 đai thảm thực vật lớn theo nhiệt độ: Nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao. Bear (1944) đưa ra hệ thống 3 cấp đó là: Quần hợp, quần hệ và loạt quần hệ.

UNESCO (1973) [57] đưa ra một khung phân loại chung cho thảm thực vật thế giới mà có thể thể hiện trên bản đồ 1:1. Khung phân loại này không dựa hẳn vào một nguyên tắc hay hệ thống đã có mà nó kết hợp các nguyên tắc lại với nhau ở những mức độ khác nhau. Tuy nhiên, tiêu chuẩn cơ bản của hệ thống phân loại này là cấu trúc, ngoại mạo. Bậc phân loại cao nhất của hệ thống này là lớp quần hệ, bậc thấp nhất ở dưới phân quần hệ (dưới quần hệ phụ).

Trong hệ thống phân loại này các bậc phân loại khác nhau được phân biệt bởi chữ cái và các con số như sau: I, II, v. = Lớp quần hệ (Formation Class) A, B, v. = Phân lớp quần hệ hay lớp phụ quần hệ (Formation Subclass). = Nhóm quần hệ (Formation group).

= Phân quần hệ, quần hệ phụ (Subformation) (a), (b), v. = Các bậc nhỏ khác (Further Subdicsions) Các nghiên cứu về thảm thực vật ở trên đều hướng vào việc xây dựng khung phân loại để trên cơ sở đó xác định các kiểu thảm thực vật phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo: kinh doanh rừng, đánh giá hiện trạng, phân bố của thực vật. Đối với lĩnh vực nghiên cứu về đa dạng sinh học thì đây là một nội dung cần thiết nhằm xác định đối tượng, môi trường, cảnh quan và các yếu tố sinh thái liên quan đến nơi sống, điều kiện sinh trưởng phát triển của thực vật làm cơ sở cho việc xây dựng chiến lược bảo tồn loài, bảo tồn sinh cảnh. Nghiên cứu về đa dạng thực vật Trên thế giới, nghiên cứu về thực vật đã có từ rất lâu.

Theophraste (370- 285 trước Công nguyên), người đầu tiên đề xuất ra một phương pháp phân loại thực vật, trong các tác phẩm “Lịch sử thực vật” và “Cơ sở thực vật” đã mô tả được gần 500 loài cây, phân thành cây to, cây nhỡ, cây nhỏ, cây cỏ, cây sống trên cạn, cây sống dưới nước, cây thường xanh hay rụng lá, cây có hoa hay không có hoa, cây trồng hay cây dại. Plinus (79-23 trước Công nguyên), trong tác phẩm “Lịch sử tự nhiên” đã mô tả đến gần 1000 loài cây và đặc biệt chú ý nhiều đến cây dùng làm thuốc và cây ăn quả. Ray (1628- 1705), đã mô tả tới 18.000 loài thực vật. Linne’ (1707-1778), người đầu tiên khởi xướng ra khái niệm loài và đặt tên loài bằng danh pháp lưỡng nôm, đã mô tả hơn 8.

Từ nửa sau thế kỷ XIX đến nay, nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật, những nghiên cứu về thực vật nói chung đạt được những thành tựu đáng kể. Theo hướng nghiên cứu về phân loại thực vật phải kể tới các tác giả như: Bessey (1845- 1915); Hutchinson (1884-1972); Takhtajan (1910-2009); Engler (1844-1930). Theo hướng nghiên cứu thống kê và mô tả thực vật phải kể tới các công trình như: Thực vật chí đại cương Đông Dương của Lecomte và cộng sự (1907-1952), Thực vật chí Malaixia (1948-1972), Thực vật chí Vân Nam (1979-1997), Thực vật chí Trung Hoa (1994-2010) (Dẫn theo Phùng Văn Phê, 2006) [26]. 6 Brummitt (1992) [51], đã thống kê tiêu bản thực vật bậc cao có mạch trên thế giới vào 511 họ, 13.884 chi, 6 ngành là Psilotophyta, Lycopodiophyta, Equisetophyta, Polypodiophyta, Gymnospermae và Angiospermae.477 chi, 454 họ và được chia ra 2 lớp là Dicotyledoneae bao gồm 10.715 chi, 357 họ và Monocotyledoneae bao gồm 2.

Takhtajan (1997) [55], đã thống kê và phân chia toàn bộ thực vật hạt kín trên thế giới khoảng 260.000 loài vào khoảng 13.500 chi, 591 họ, 232 bộ, thuộc 16 phân lớp và 2 lớp. Trong đó lớp Hai lá mầm (Dicotyledoneae) bao gồm 11 phân lớp, 175 bộ, 458 họ, 10.500 chi không dưới 195.000 loài và lớp Một lá mầm (Monocotyledoneae) gồm 6 phân lớp, 57 bộ, 133 họ, trên 3000 chi, khoảng 65. Ứng dụng các chỉ số đa dạng sinh học trong nghiên cứu đa dạng thực vật Xác định các chỉ số tính đa dạng loài sinh vật có thể phân thành các loại chỉ số sau: chỉ số độ phong phú loài, chỉ số tính đa dạng loài, chỉ số độ đồng đều Chỉ số độ phong phú loài chủ yếu là xác định mức độ phong phú về loài sinh vật được hiển thị về mặt số lượng loài vật trong một phạm vi không gian nhất định. Thường sử dụng các chỉ số như: Chỉ số Patrick, chỉ số Margalef và chỉ số Menhinick.

Chỉ số tính đa dạng loài sẽ là hàm số của sự kết hợp giữa độ nhiều loài và độ phong phú loài sinh vật mà thành. Trong đó, thường sử dụng chỉ số Simpson, chỉ số Shannon – Weiner và chỉ số Pie. Chỉ số độ đồng đều loài là sự kết hợp giữa độ phong phú và độ đồng đều mà thành. Chỉ số độ đồng đều thường được dùng là: Chỉ số Pielou E1, chỉ số Seldon E2, chỉ số Heip E3.

Từ năm 1943, Wilianms đã đề xuất khái niệm về “tính đa dạng loài thực vật” và Fisher đề xuất khái niệm về chỉ số đa dạng loài, cho đến nay cũng đã không ngừng được hoàn thiện thêm về phương pháp xác định tính đa dạng loài của quần xã (dẫn theo Nguyễn Quốc Cường, 2012) [11]. Đa dạng sinh học alpha liên quan đến thông tin thành phần số lượng loài của một khu vực, hiện trường nghiên cứu cụ thể, chẳng hạn như một ô tiêu chuẩn là 20m x50m (quadrat). Đa dạng sinh học beta mô tả cho biết sự khác nhau về thành phần loài giữa 2 hiện trường nghiên cứu gần kề dọc theo một lát cắt; chỉ số beta thấp khi thành phần loài của 2 hiện truờng nghiên cứu có tính tương đồng cao và ngược lại. Giá trị này đạt tối đa khi giữa 2 hiện trường nghiên cứu không hề có chung một loài xuất hiện (tương đồng là zero).

Đa dạng sinh học gamma được định nghĩa là mức độ gặp một loài bổ xung khi thay đổi địa lý trong các khu vực khác nhau của một kiểu cư trú. Đa dạng này cho biết sự khác nhau về thành phần loài và các chỉ số đa dạng sinh học của 2 khu hệ sinh sống/cư trú lớn cách xa/ gần kề nhau. Hầu hết các nghiên cứu phân tích đánh giá về thảm thực vật đều áp dụng phương pháp Quadrat (Mishra, 1968; Rastogi, 1999 và Sharma, 2003). Quadrat là một ô mẫu hay đơn vị lấy mẫu có kích thước xác định và có thể có nhiều hình dạng khác nhau.

Có 4 phương pháp Quadrat có thể được áp dụng đó là: phương pháp liệt kê, phương pháp đếm, phương pháp đếm và phân tích, và phương pháp ô cố định (dẫn theo Lê Quốc Huy, 2005) [15]. Độ phong phú được tính theo công thức của Curtis và Mclntosh (1950) (dẫn theo Lê Quốc Huy, 2005) [15]. Diện tích tiết diện thân là đặc điểm quan trọng để xác định ưu thế loài, Honson và Churchbill (1961), Rastogi (1999), Sharma (2003) đã đưa ra công thức 8 tính diện tích tiết diện thân và diện tích tiết diện thân tương đối (dẫn theo Lê Quốc Huy, 2005) [15]. Chỉ số giá trị quan trọng (Importance Value Index - IVI) được các tác giả Curtis & Mclntosh (1950); Phillips (1959); Mishra (1968) áp dụng để biểu thị cấu trúc, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa các loài trong một quần thể thực vật (dẫn theo Lê Quốc Huy, 2005) [15].