Tổng quan nghiên cứu

Hệ sinh thái rừng trên các đảo đá vôi ven biển đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc điều hòa vi khí hậu, bảo tồn nguồn gen và duy trì cảnh quan du lịch sinh thái. Khu vực Vịnh Lan Hạ thuộc huyện Cát Hải, thành phố Hải Phòng sở hữu khoảng 388 hòn đảo lớn nhỏ trên tổng diện tích mặt nước và đảo rộng trên 7.000 ha. Nằm trong vùng tọa độ địa lý từ 20°44' đến 20°52' vĩ độ Bắc và từ 106°59' đến 107°06' kinh độ Đông, khu vực này mang tính chất đại diện tiêu biểu cho hệ thực vật nhiệt đới ẩm gió mùa trên nền địa hình karst ngập mặn Bắc Bộ, với đỉnh Cao Vọng đạt độ cao 322 mét.

Mặc dù có giá trị sinh thái vượt trội, hệ thực vật nơi đây đang phải đối mặt với nhiều áp lực nhân sinh gay gắt. Sự bùng nổ của các hoạt động du lịch nghỉ dưỡng, tình trạng chuyển đổi mục đích sử dụng đất rừng, khai thác lâm sản ngoài gỗ và thu hái cây thuốc trái phép đang làm suy thoái thảm thực vật tự nhiên. Bên cạnh đó, áp lực từ đời sống cộng đồng dân cư với tỷ lệ hộ nghèo chiếm khoảng 7% tại các xã vùng đệm khiến công tác quản lý tài nguyên gặp nhiều thách thức.

Nghiên cứu được triển khai từ tháng 6/2019 đến tháng 11/2019 trên các đảo trọng điểm như Cát Dứa, Cát Ông và Nam Cát nhằm đánh giá toàn diện tính đa dạng về taxon phân loại, yếu tố địa lý, phổ dạng sống và xác định các mối đe dọa sinh thái. Với việc định danh chính xác 233 loài thuộc 89 họ, công trình cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng nền tảng giúp Ban quản lý Vườn quốc gia Cát Bà và chính quyền địa phương xây dựng giải pháp quy hoạch bảo tồn nghiêm ngặt, hướng tới phát triển bền vững tài nguyên rừng biển.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng hệ thống phân loại thực vật bậc cao có mạch của R.K. Brummitt (1992) để sắp xếp các bậc taxon từ ngành, lớp, bộ, họ, chi đến loài một cách chuẩn hóa. Đồng thời, công trình kết hợp thang đánh giá tính đa dạng thực vật nhiệt đới của A.L. Tolmachev (1974), trong đó xác định một hệ thực vật nhiệt đới đa dạng khi tổng tỷ lệ số loài của 10 họ giàu loài nhất nằm trong ngưỡng từ 40% đến 50%.

Để làm rõ cấu trúc sinh thái thích nghi của hệ thực vật, tác giả vận dụng hệ thống phân loại dạng sống của C. Raunkiaer (1934) đã được hiệu chỉnh cho điều kiện rừng Việt Nam bởi nhà thực vật học Thái Văn Trừng (1999). Phương pháp này phân tích tỷ lệ các nhóm chồi trên (Phanerophytes), chồi sát đất (Chamaephytes), chồi nửa ẩn (Hemicryptophytes), chồi ẩn (Cryptophytes) và cây một năm (Therophytes) qua các mùa sinh trưởng. Ngoài ra, các khái niệm cốt lõi như taxon phân loại học, hệ thực vật cụ thể, loài bản địa, loài đặc hữu và hệ số tương đồng Sorenson được áp dụng đồng bộ để làm rõ mối quan hệ phát sinh địa lý quần xã.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng phương pháp điều tra thực địa kết hợp chọn mẫu theo tuyến phân tầng đại diện. Cỡ mẫu khảo sát bao gồm 10 tuyến điều tra với chiều dài từ 0,5 km đến 2,0 km mỗi tuyến, cắt qua các dạng địa hình núi đá vôi, thung lũng và dốc tụ ven biển. Trong đó, đảo Cát Dứa bố trí 3 tuyến, đảo Cát Ông 2 tuyến, đảo Nam Cát 1 tuyến và các đảo nhỏ lân cận bố trí 4 tuyến. Tổng cộng có 242 số hiệu mẫu thực vật được thu thập qua 3 đợt điều tra ngoại nghiệp trong giai đoạn từ tháng 6/2019 đến tháng 11/2019.

Phương pháp hình thái học so sánh được sử dụng làm công cụ phân tích chủ đạo để giám định mẫu vật, đối chiếu trực tiếp với các tài liệu chuyên khảo uy tín như Danh lục các loài thực vật Việt Nam và bộ Cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ. Những mẫu vật phức tạp được tham vấn trực tiếp qua phương pháp chuyên gia từ các nhà thực vật học thuộc Trường Đại học Lâm nghiệp và Vườn quốc gia Cát Bà. Lý do lựa chọn tổ hợp phương pháp này là nhằm tối ưu hóa độ chính xác định danh ngoài thực địa, hạn chế tối đa sai số phân loại và đảm bảo đối chiếu chuẩn mực với tiêu chí phân hạng bảo tồn của Sách Đỏ Việt Nam 2007 cùng Nghị định số 06/2019/NĐ-CP của Chính phủ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Hệ thống số liệu qua quá trình điều tra thực địa đã xác định những đặc trưng nổi bật của hệ thực vật Vịnh Lan Hạ:

  • Tính đa dạng ở cấp độ ngành: Toàn khu vực ghi nhận 233 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 202 chi, 89 họ, phân bố trong 4 ngành thực vật chính. Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) giữ ưu thế tuyệt đối với 222 loài (chiếm 95,28%), 192 chi (chiếm 95,05%) và 81 họ (chiếm 91,01%). Trong đó, lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) chiếm ưu thế với 184 loài (tỷ lệ 82,88%), còn lớp Loa kèn (Liliopsida) có 38 loài (tỷ lệ 17,12%).
  • Sự hiện diện của các ngành cổ xưa: Ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) đứng thứ hai về độ phong phú với 9 loài (chiếm 3,86%), 8 chi và 6 họ. Ngành Thông đất (Lycopodiophyta) và ngành Thông (Pinophyta) có quy mô rất nhỏ, mỗi ngành chỉ ghi nhận 1 loài, 1 chi và 1 họ (mỗi ngành chiếm 0,43% tổng số loài).
  • Cấu trúc các họ giàu loài nhất: Tổng số loài của 10 họ giàu nhất là 92 loài (chiếm 39,48% hệ thực vật) và 74 chi (chiếm 36,63%). Dẫn đầu là họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) với 22 loài (chiếm 9,44%) và 17 chi; tiếp theo là họ Đậu (Fabaceae) với 13 loài (chiếm 5,58%), họ Dâu tằm (Moraceae) với 10 loài (chiếm 4,29%), họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) và họ Hòa thảo (Poaceae) cùng có 8 loài (chiếm 3,43%).
  • Tỷ lệ cao của các họ đơn loài: Nghiên cứu đã thống kê được 45 họ đơn loài, chiếm tỷ lệ lên đến 50,56% tổng số họ tại khu vực. Nhiều họ đơn loài mang giá trị bảo tồn nguồn gen cao và nhạy cảm sinh thái như họ Kim giao (Podocarpaceae) với loài Thông la hán (Podocarpus macrophyllus), họ Bóng nước (Balsaminaceae) với loài Bóng nước hạ long (Impatiens halongensis), hay họ Trám (Burseraceae) với loài Rẫm (Bursera tonkinensis).

Thảo luận kết quả

Cấu trúc phân loại của hệ thực vật Vịnh Lan Hạ phản ánh tính chất điển hình của thảm thực vật nhiệt đới ẩm gió mùa trên nền karst ngập biển. Việc 10 họ giàu loài nhất chiếm tỷ lệ 39,48% hoàn toàn phù hợp với quy luật của Tolmachev (dưới ngưỡng 40-50%), chứng minh hệ thực vật tại đây có tính phân hóa tự nhiên cao, phong phú về thành phần họ chi và không bị lấn át đơn độc bởi bất kỳ nhóm phân loại cá biệt nào.

So sánh với các khu vực phụ cận bằng chỉ số Sorenson, hệ thực vật Lan Hạ có mối liên hệ sinh thái mật thiết với hệ thực vật Vườn quốc gia Cát Bà (nơi có 1.588 loài) và khu vực Vịnh Hạ Long, khẳng định nguồn gốc bản địa Bắc Việt Nam kết hợp các luồng di cư thực vật nhiệt đới từ Đông Dương - Nam Trung Hoa. Về mặt trình diễn dữ liệu, cơ cấu này có thể được mô hình hóa trực quan qua biểu đồ hình tròn thể hiện tỷ trọng 95,28% của ngành Ngọc lan so với 4,72% của các ngành còn lại, kết hợp cùng bảng ma trận đối sánh 10 họ giàu loài để làm nổi bật ưu thế của họ Thầu dầu và họ Đậu trong việc tái sinh, thích nghi với điều kiện đất dốc và sỏi đá khô cằn.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các phát hiện thực địa và hiện trạng suy thoái môi trường sống, 4 nhóm giải pháp hành động cụ thể được đề xuất nhằm quản lý và phát triển bền vững tài nguyên thực vật:

  • Khoanh vùng bảo vệ nghiêm ngặt 45 họ đơn loài và các loài quý hiếm: Thiết lập hệ thống biển báo, cắm mốc ranh giới bảo tồn tại các phân khu có sự hiện diện của Thông la hán, Rẫm và Bóng nước hạ long trên các đảo Cát Dứa, Cát Ông và Nam Cát. Mục tiêu bảo vệ nguyên vẹn 100% diện tích phân bố tự nhiên trước năm 2028. Cơ quan chủ trì thực hiện là Hạt Kiểm lâm Cát Hải phối hợp cùng Ban quản lý Vườn quốc gia Cát Bà.
  • Xây dựng vườn ươm thực nghiệm và nhân giống vô tính: Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô và giâm hom đối với các loài cây thuốc, cây gỗ quý bản địa có nguy cơ tuyệt chủng cao như Lan một lá (Nervilia fordii) và Bình vôi (Stephania rotunda). Mục tiêu sản xuất 5.000 cây giống đạt chuẩn hàng năm trong giai đoạn 2026 - 2030 để phục hồi các thảm rừng nghèo kiệt. Đơn vị thực hiện là Trung tâm Cứu hộ, Bảo tồn và Phát triển sinh vật Vườn quốc gia Cát Bà.
  • Kiểm soát tải lượng du khách và phân luồng tuyến tham quan: Ban hành quy chế khống chế mật độ tàu du lịch cập bến tối đa không quá 50 lượt/ngày tại các đảo sinh thái nhạy cảm; ngăn chặn hành vi bẻ cành, thu hái thực vật làm cảnh. Mục tiêu giảm thiểu 30% tác động tiêu cực của rác thải và xói mòn thảm thực vật ven bờ. Chủ thể thực hiện là Sở Du lịch Hải Phòng phối hợp Ủy ban nhân dân huyện Cát Hải.
  • Chuyển đổi sinh kế bền vững cho cộng đồng vùng đệm: Hỗ trợ vốn và chuyển giao kỹ thuật nuôi trồng thủy sản an toàn sinh học kết hợp mô hình du lịch sinh thái có sự tham gia của cộng đồng cho khoảng 7% số hộ nghèo địa phương. Mục tiêu nâng thu nhập bình quân của người dân lên 25% trong vòng 3 năm, giảm thiểu tình trạng chặt phá rừng và khai thác dược liệu tự nhiên trái phép.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị học thuật và thực tiễn cao, đặc biệt phù hợp với 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

  • Cán bộ quản lý khu bảo tồn thiên nhiên và lực lượng kiểm lâm: Cung cấp danh lục định danh 233 loài cùng tọa độ 10 tuyến điều tra thực địa, hỗ trợ trực tiếp công tác lập kế hoạch tuần tra rừng, giám sát đa dạng sinh học và phát hiện sớm các tác động xâm lấn sinh cảnh đảo.
  • Nhà khoa học, giảng viên chuyên ngành Thực vật học và Lâm nghiệp: Tài liệu cung cấp nguồn số liệu gốc đáng tin cậy về 242 mẫu tiêu bản, là dẫn liệu giá trị để thực hiện các nghiên cứu so sánh về địa lý thực vật, sinh thái học quần xã karst và tiến hóa thích nghi của thực vật vùng biển đảo.
  • Chuyên gia quy hoạch môi trường và hoạch định chính sách du lịch: Cung cấp luận cứ khoa học để xây dựng báo cáo đánh giá tác động môi trường chiến lược, phân định các phân khu chức năng du lịch bền vững và tính toán sức tải sinh thái cho quần đảo Cát Bà - Vịnh Lan Hạ.
  • Học viên cao học và sinh viên ngành Quản lý tài nguyên rừng: Đóng vai trò như một tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp luận nghiên cứu thực vật học, kỹ thuật điều tra thực địa theo tuyến, phương pháp định loại theo Brummitt và cách xử lý số liệu sinh thái định lượng.

Câu hỏi thường gặp

  • Hệ thực vật Vịnh Lan Hạ có bao nhiêu loài và ngành nào chiếm ưu thế nhất?
    Qua phân tích 242 số hiệu mẫu, nghiên cứu ghi nhận 233 loài thuộc 202 chi và 89 họ trong 4 ngành thực vật có mạch. Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) chiếm ưu thế áp đảo với 222 loài (đạt tỷ lệ 95,28%), phản ánh điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa rất thuận lợi cho các loài thực vật hạt kín sinh trưởng.

  • Tại sao nhóm họ đơn loài tại khu vực nghiên cứu lại cần được ưu tiên bảo tồn?
    Khu vực có 45 họ đơn loài, chiếm tới 50,56% tổng số họ của hệ thực vật. Những loài này như Thông la hán (Podocarpus macrophyllus) đại diện duy nhất cho họ Podocarpaceae tại đây, có số lượng cá thể rất ít và biên độ sinh thái hẹp. Nếu bị xâm hại, nguy cơ biến mất toàn bộ một bậc họ tại địa phương là rất lớn.

  • Những nguyên nhân chính nào đang đe dọa trực tiếp đến thảm thực vật Vịnh Lan Hạ?
    Các nguyên nhân trực tiếp bao gồm chuyển đổi diện tích rừng để xây dựng hạ tầng du lịch nghỉ dưỡng, khai thác lâm sản và thu hái cây thuốc trái phép. Bên cạnh đó, sức ép sinh kế từ hơn 7% hộ dân nghèo cùng lượng khách du lịch gia tăng nhanh chóng tạo áp lực xói mòn và ô nhiễm môi trường sống.

  • Nghiên cứu đã áp dụng phương pháp chọn mẫu và khảo sát thực địa như thế nào?
    Tác giả thiết lập 10 tuyến điều tra với chiều dài từ 0,5 km đến 2,0 km trên các đảo trọng điểm như Cát Dứa, Cát Ông và Nam Cát trong thời gian 6 tháng (từ tháng 6/2019 đến tháng 11/2019). Phương pháp điều tra đi qua nhiều dạng lập địa karst, kết hợp giám định hình thái so sánh và ý kiến chuyên gia phân loại học.

  • Luận văn đề xuất giải pháp trọng tâm nào để bảo tồn nguồn gen thực vật nguy cấp?
    Giải pháp trọng tâm là kết hợp bảo tồn nguyên vị (in-situ) thông qua cắm mốc phân khu nghiêm ngặt và bảo tồn chuyển vị (ex-situ) bằng cách xây dựng vườn ươm nhân giống vô tính mô, hom cho các loài quý hiếm với chỉ tiêu sản xuất 5.000 cây giống sạch bệnh hàng năm trong giai đoạn 2026 - 2030.

Kết luận

  • Xây dựng hoàn chỉnh danh lục thực vật bậc cao có mạch tại Vịnh Lan Hạ gồm 233 loài, 202 chi, 89 họ thuộc 4 ngành thực vật chính.
  • Xác lập ưu thế vượt trội của ngành Ngọc lan với 222 loài (chiếm 95,28%), trong khi ngành Dương xỉ, Thông đất và Thông chỉ chiếm 4,72% tổng số loài.
  • Chứng minh tính chất đa dạng nhiệt đới chuẩn mực theo tiêu chí Tolmachev với 10 họ giàu loài nhất chiếm tỷ lệ 39,48% hệ thực vật.
  • Phát hiện 45 họ đơn loài (chiếm 50,56% tổng số họ) mang giá trị nguồn gen đặc sắc và độ nhạy cảm sinh thái cao cần bảo vệ khẩn cấp.
  • Đề xuất hệ thống 4 giải pháp đồng bộ kết hợp kỹ thuật lâm sinh, khoanh vùng bảo tồn, kiểm soát sức tải du lịch và chuyển đổi sinh kế cộng đồng.

Công trình là đóng góp học thuật quan trọng, cung cấp cơ sở dữ liệu thực vật học gốc định lượng giúp chính quyền địa phương hoàn thiện quy hoạch bảo tồn thiên nhiên. Trong giai đoạn 2026 - 2030, các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung số hóa bản đồ phân bố không gian và giám sát tự động biến động thảm phủ rừng. Các đơn vị quản lý tài nguyên và doanh nghiệp du lịch cần khẩn trương phối hợp ứng dụng các khuyến nghị này vào thực tiễn để bảo tồn toàn vẹn di sản thiên nhiên Vịnh Lan Hạ.