Tổng quan nghiên cứu

Khu di tích lịch sử Đền Hùng tại tỉnh Phú Thọ là không gian văn hóa tâm linh đặc biệt thiêng liêng của dân tộc Việt Nam, có tổng diện tích quy hoạch 1.625 ha. Mặc dù vùng trung tâm và vùng bảo vệ nghiêm ngặt từng ghi nhận 285 ha rừng nguyên sinh, hiện nay toàn khu vực chỉ còn lại 13,1 ha rừng tự nhiên phân bố tập trung trên núi Nghĩa Lĩnh. Hệ sinh thái này đang lưu giữ 458 loài thực vật có mạch thuộc 131 họ, 328 chi và 5 ngành thực vật khác nhau. Vấn đề nghiên cứu cốt lõi đặt ra là sự suy thoái nghiêm trọng của thảm thực vật tự nhiên dưới tác động kép từ quá trình đào thải sinh học và áp lực của hàng triệu lượt du khách hành hương mỗi năm.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là điều tra, đánh giá toàn diện tính đa dạng sinh học của khu hệ thực vật, lập hồ sơ kiểm kê tình trạng sinh trưởng của hệ thống cây cổ thụ, cây di tích và phân tích cấu trúc tổ thành tầng cây cao. Trên cơ sở đó, đề tài xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh và quản lý chăm sóc nhằm kéo dài tuổi thọ cho cây xanh, phục hồi rừng bền vững. Phạm vi không gian nghiên cứu tập trung tại vùng lõi 32 ha của khu di tích trên địa bàn xã Hy Cương, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ, với các mốc thời gian theo dõi dữ liệu chuyên sâu từ năm 1998 đến năm 2007.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện qua việc bảo tồn nguồn gen cho 11 loài thực vật quý hiếm ghi danh trong Sách đỏ Việt Nam, duy trì 204 loài cây thuốc bản địa có giá trị dược liệu cao (chiếm tỷ lệ 44,5% tổng số loài), đồng thời bảo vệ cảnh quan sinh thái trường tồn cho khu di tích lịch sử quốc gia.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết phát sinh quần thể trong các kiểu thảm thực vật rừng nhiệt đới của giáo sư Thái Văn Trừng, xác định thảm thực vật núi Nghĩa Lĩnh thuộc kiểu rừng nhiệt đới thường xanh mưa mùa đai thấp miền Bắc Việt Nam. Bên cạnh đó, đề tài tích hợp nguyên lý cảnh quan sinh thái học với nền tảng chỉnh thể luận, xem xét khu di tích như một hệ sinh thái bán tự nhiên đặc thù chịu sự chi phối mạnh mẽ từ hoạt động nhân sinh. Mô hình can thiệp lâm sinh cho rừng mưa nhiệt đới của Baur và Richards cũng được ứng dụng nhằm giải quyết bài toán tái sinh và nuôi dưỡng rừng hỗn loài không đều tuổi.

Các khái niệm chính được làm rõ trong luận văn bao gồm:

  • Cấu trúc tổ thành tầng cây cao: Tỷ lệ tham gia và mức độ ưu thế sinh thái của từng loài cây gỗ trong quần xã.
  • Độ tàn che và hệ số chờm lợp tán rừng: Chỉ số phản ánh mức độ khép tán ngang và sự tận dụng không gian dinh dưỡng thẳng đứng của các tầng tán cây.
  • Cây cổ thụ và cây di tích: Những chứng tích sinh thái sống có niên đại lâu năm hoặc gắn liền với các dấu ấn lịch sử, sự kiện văn hóa và chính trị trọng đại của quốc gia.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được kết hợp giữa việc kế thừa các tài liệu khí tượng thổ nhưỡng giai đoạn trước và hệ thống dữ liệu điều tra thực địa mới trên diện tích 13,1 ha rừng tự nhiên cùng vườn cây lưu niệm 230 cây. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 6 ô tiêu chuẩn đại diện điển hình, mỗi ô có diện tích từ 400 m2 đến 500 m2, được thiết lập tại ba vị trí địa hình chính gồm sườn chân, sườn giữa và sườn đỉnh theo hai hướng phơi chủ đạo là hướng Bắc và hướng Đông Nam.

Phương pháp chọn mẫu điển hình vạt rừng được lựa chọn vì tính chất phân hóa rõ rệt của địa hình đồi núi trung du với độ dốc trung bình 20 đến 27 độ, độ dốc cục bộ lên tới 43 độ. Đối với hệ thống cây cổ thụ và cây di tích, tác giả sử dụng phương pháp điều tra toàn diện 100% số lượng cá thể.

Phương pháp thu thập và phân tích dữ liệu lâm học bao gồm: đo đường kính ngang ngực D1.3 bằng thước kẹp kính với độ chính xác đến mm, đo chiều cao vút ngọn bằng thước Blumeleiss với độ chính xác đến dm, xác định diện tích tán bằng thước dây và tính toán công thức tổ thành dựa trên số lượng cá thể tham gia. Lý do lựa chọn phương pháp này là nhằm bảo đảm tính định lượng khách quan, phản ánh chính xác cấu trúc quần xã thực vật mà không làm tổn hại đến cảnh quan tôn nghiêm của di tích.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, tính đa dạng thành phần loài thực vật tại khu di tích Đền Hùng đạt mức độ phong phú cao với 458 loài có mạch thuộc 131 họ, 328 chi và 5 ngành thực vật. Trong đó, ngành Ngọc lan chiếm ưu thế tuyệt đối với 431 loài (chiếm 94,1%), bao gồm 374 loài thuộc lớp Hai lá mầm và 57 loài thuộc lớp Một lá mầm. Tỷ lệ 10 họ giàu loài nhất chỉ chiếm 33% tổng số loài (150 loài), phản ánh đúng quy luật đa dạng sinh học của rừng nhiệt đới theo tiêu chuẩn Tolmachop.

Thứ hai, giá trị công dụng của khu hệ thực vật rất đa dạng, phân bố vào 5 nhóm chính: nhóm cây làm thuốc có 204 loài (chiếm 44,5%, cao vượt trội so với tỷ lệ 16,1% của miền Bắc và 22% của toàn quốc); nhóm cây cho gỗ có 153 loài (chiếm 33,5%); nhóm cây làm cảnh chiếm 10,8%; nhóm cây ăn quả chiếm 7,5%; và nhóm cây cho rau ăn chiếm 7,4%. Khu vực bảo tồn 11 loài thực vật quý hiếm trong Sách đỏ Việt Nam, điển hình như Trầm hương, Sưa, Kim giao, Lát hoa, Cẩu tích, Vù hương và Bách bộ.

Thứ ba, nghiên cứu đã lập danh lục và đánh giá hiện trạng cho 13 cây cổ thụ lớn và 230 cây di tích thuộc 40 loài tại vườn lưu niệm. Nổi bật nhất là cây Vạn tuế chùa Thiền Quang trên 750 năm tuổi (đường kính 45 cm, cao 4,2 m) và cây Thông ba lá trước cổng Đền chính trên 200 năm tuổi (đường kính 70 cm, cao 25 m). Nhiều cây cổ thụ đang trong tình trạng sâu bệnh, cụt ngọn, rỗng ruột và xói mòn trơ gốc rễ.

Thứ tư, cấu trúc tổ thành tầng cây cao có sự phân hóa rõ rệt theo địa hình và hướng phơi. Số lượng loài tại sườn giữa đạt cao nhất với 25 loài, sườn chân đạt 19 loài và sườn đỉnh đạt 15 loài. Hướng Đông Nam có mức độ đa dạng cao hơn (31 loài, bình quân 2,8 cây/loài) so với hướng Bắc (19 loài, bình quân 2,26 cây/loài).

Thảo luận kết quả

Sự suy giảm trữ lượng và chất lượng của khu hệ thực vật bắt nguồn từ nhiều nguyên nhân phức tạp. Về điều kiện tự nhiên, 54,82% diện tích đất tại khu vực bị xói mòn mạnh do đất Feralit phát triển trên đá Gnai có tầng mùn mỏng, độ chua cao với pH từ 4,1 đến 4,5, dễ bị khô hạn vào mùa khô. Về nhân sinh, việc xây dựng các công trình hạ tầng, mở rộng đường giao thông cùng áp lực giẫm đạp của hàng triệu du khách đã làm nén chặt đất, cản trở nghiêm trọng quá trình tái sinh tự nhiên của tầng cây con. Ngoài ra, việc tỉa cành cây cổ thụ không có quy trình quét thuốc bảo vệ vết cắt đã khiến nấm mục và mối xâm nhập sâu vào thân cây.

So với các công trình nghiên cứu thảm thực vật trước năm 1972, trạng thái rừng tại Đền Hùng đã suy thoái từ rừng tự nhiên giàu sang trạng thái rừng thứ sinh nghèo kiệt, tầng tán A1 bị phá vỡ với độ che phủ dao động 60% đến 70%. Để hỗ trợ việc theo dõi và đánh giá trực quan, toàn bộ dữ liệu về mật độ cá thể và tần số xuất hiện của các loài cây gỗ chính như Chò nâu, Trám trắng, Lim xẹt, Dẻ gai có thể được mô hình hóa chi tiết qua bảng ma trận tổ thành loài và biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính tại từng vị trí đai cao.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết luận rút ra từ thực địa, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm phát triển bền vững khu hệ thực vật:

  1. Thực hiện các giải pháp kỹ thuật lâm sinh chuyên sâu: Tiến hành phát luỗng dây leo xâm lấn, chặt tỉa cây bụi tại các vị trí sườn giữa và sườn chân hướng Bắc để giải phóng không gian dinh dưỡng cho tầng cây tái sinh; áp dụng quy trình xử lý ngoại khoa đối với 100% cây cổ thụ bị mục thân bằng cách nạo bỏ phần gỗ hoại tử, khử trùng bằng thuốc trừ nấm và bịt kín hốc cây bằng vật liệu chuyên dụng; đẩy mạnh trồng dặm bổ sung các loài cây bản địa như Chò nâu, Sưa, Lát hoa, Trám trắng nhằm nâng độ tàn che của rừng lên trên 75% trong lộ trình 5 năm tới.
  2. Hoàn thiện quy hoạch cảnh quan và bảo vệ môi trường: Thiết lập vành đai bảo vệ nghiêm ngặt cho 32 ha vùng lõi núi Nghĩa Lĩnh; lắp đặt hệ thống giá đỡ cơ học kiên cố cho các cây cổ thụ có thân nghiêng nguy hiểm tại Đền Giếng và Đền Hạ; xây dựng mạng lưới thu gom và xử lý rác thải khép kín trong bán kính 500 m quanh các khu đền để ngăn chặn triệt để nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngầm.
  3. Tăng cường nguồn lực tài chính và ứng dụng khoa học kỹ thuật: Trích lập cố định từ 15% đến 20% nguồn thu phí tham quan và công đức hàng năm để phục vụ công tác chăm sóc cây xanh; ứng dụng phần mềm quản lý cây di tích và gắn mã định danh điện tử để theo dõi sinh trưởng định kỳ 6 tháng một lần cho 230 cây lưu niệm và toàn bộ cây cổ thụ.
  4. Nâng cao năng lực tổ chức và phối hợp quản lý: Ban Quản lý Khu di tích lịch sử Đền Hùng cần phối hợp chặt chẽ với các viện nghiên cứu và trường đại học chuyên ngành lâm nghiệp để tổ chức các khóa tập huấn kỹ thuật chăm sóc cây cổ thụ cho 100% đội ngũ cán bộ công nhân viên cảnh quan trước các mùa lễ hội hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

  1. Ban Quản lý các khu di tích lịch sử, danh lam thắng cảnh và rừng đặc dụng: Cung cấp quy trình kiểm kê, lập hồ sơ quản lý và bộ giải pháp kỹ thuật ngoại khoa để chăm sóc, kéo dài tuổi thọ cho các quần thể cây cổ thụ và cây lưu niệm gắn với di tích văn hóa.
  2. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Quản lý tài nguyên rừng và Môi trường: Cung cấp tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp điều tra cấu trúc tổ thành tầng cây cao, tính toán hệ số chờm lợp tán rừng và đánh giá đa dạng sinh học thực vật vùng trung du Bắc Bộ.
  3. Các cơ quan quản lý nhà nước về Bảo tồn thiên nhiên và Quy hoạch đô thị: Sử dụng các căn cứ khoa học từ mô hình phân vùng bảo vệ nghiêm ngặt và vùng đệm của Đền Hùng để xây dựng chính sách quản lý lâm nghiệp đô thị và bảo tồn đa dạng sinh học theo các quyết định của Chính phủ.
  4. Doanh nghiệp và chuyên gia tư vấn thiết kế cảnh quan sinh thái: Khai thác danh mục 458 loài thực vật bản địa, 204 loài cây thuốc và các loài cây gỗ quý để ứng dụng vào việc thiết kế, tôn tạo các công viên lịch sử và khu du lịch sinh thái tâm linh trên toàn quốc.

Câu hỏi thường gặp

Khu di tích lịch sử Đền Hùng sở hữu mức độ đa dạng thực vật như thế nào? Điều tra khoa học ghi nhận khu di tích sở hữu 458 loài thực vật có mạch thuộc 131 họ, 328 chi và 5 ngành thực vật. Mặc dù diện tích rừng tự nhiên chỉ còn 13,1 ha trên núi Nghĩa Lĩnh, mật độ loài tại đây rất cao với 204 loài cây thuốc chiếm 44,5% và 11 loài nằm trong Sách đỏ Việt Nam như Trầm hương, Sưa, Kim giao.

Cây cổ thụ có niên đại cao nhất tại khu di tích Đền Hùng là cây nào? Cây cổ thụ lâu năm nhất là cây Vạn tuế tại chùa Thiền Quang với niên đại trên 750 năm tuổi. Cây có đường kính thân 45 cm, chiều cao vút ngọn 4,2 m, phân thành 3 thân chính từ độ cao 2,5 m và hiện vẫn sinh trưởng phát triển ổn định với các chồi non tái sinh ở gốc.

Những nguyên nhân chính nào dẫn đến sự xuống cấp của hệ thống cây xanh cổ thụ tại đây? Sự xuống cấp xuất phát từ hiện tượng già cỗi sinh học tự nhiên, đất đai bị xói mòn mạnh chiếm 54,82% diện tích, sâu bệnh nấm mục và mối đục khoét thân. Ngoài ra, việc tỉa cành không đúng kỹ thuật lâm sinh kết hợp cùng áp lực du khách giẫm đạp làm nén đất đã đẩy nhanh quá trình mục rỗng thân cây.

Cấu trúc tầng cây cao giữa hướng Đông Nam và hướng Bắc có điểm gì khác biệt? Hướng Đông Nam có mức độ đa dạng thực vật vượt trội với 31 loài và bình quân 2,8 cây mỗi loài, trong đó Trám, Chò nâu và Lim xẹt chiếm ưu thế. Ngược lại, hướng Bắc chỉ ghi nhận 19 loài với mật độ 2,26 cây mỗi loài, cấu trúc chủ yếu gồm Thị rừng, Chẹo tía và Dẻ gai.

Biện pháp lâm sinh trọng tâm nào cần triển khai ngay để bảo tồn rừng tự nhiên Đền Hùng? Biện pháp cấp bách gồm phát dọn dây leo tầng mặt, nạo bỏ gỗ mục và quét thuốc diệt nấm cho thân cây cổ thụ, làm giá đỡ chịu lực cho cây nghiêng tại Đền Giếng, kết hợp xúc tiến tái sinh tự nhiên và trồng bổ sung các loài cây bản địa như Chò nâu, Sưa, Trám để nâng độ tàn che lên trên 75%.

Kết luận

  • Luận văn đã xác lập danh lục khoa học hoàn chỉnh gồm 458 loài thực vật có mạch, khẳng định giá trị nguồn gen đặc biệt của 204 loài cây thuốc và 11 loài quý hiếm trong Sách đỏ Việt Nam trên 13,1 ha rừng tự nhiên núi Nghĩa Lĩnh.
  • Hoàn thành kiểm kê, đánh giá hiện trạng bệnh học và lập hồ sơ quản lý cho 13 cây cổ thụ đại diện cùng 230 cây di tích lưu niệm tại khu trung tâm di tích.
  • Phân tích rõ quy luật biến động cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo 3 cấp đai sườn và 2 hướng phơi địa hình, chỉ ra thực trạng suy giảm mật độ của các loài cây gỗ lớn như Lim xanh, Đinh, Sưa.
  • Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp đồng bộ kết hợp giữa kỹ thuật lâm sinh ngoại khoa, quy hoạch phân vùng cảnh quan, bảo đảm nguồn lực tài chính và chuẩn hóa năng lực quản lý nhân sự.
  • Kế hoạch hành động trong giai đoạn 3 đến 5 năm tới cần ưu tiên xử lý dứt điểm tình trạng mối mục thân cho cây cổ thụ và triển khai trồng dặm phục hồi rừng bản địa.

Quý độc giả, nhà nghiên cứu và các nhà quản lý cảnh quan hãy tham khảo toàn văn công trình nghiên cứu để tiếp cận chi tiết hệ thống công thức tổ thành, danh mục tiêu bản thực vật và áp dụng quy trình bảo tồn lâm sinh hiệu quả cho các di tích lịch sử văn hóa.