Tổng quan nghiên cứu

Khu dự trữ sinh quyển quần đảo Cát Bà, Hải Phòng, với diện tích tự nhiên gần 30.000 ha, trong đó có khoảng 9.800 ha rừng trên núi đá vôi, là một hệ sinh thái đặc thù và đa dạng sinh học cao. Theo báo cáo quy hoạch bảo tồn và phát triển bền vững Vườn Quốc gia Cát Bà đến năm 2020, khu vực này ghi nhận 1.585 loài thực vật trên cạn, 343 loài động vật có xương sống, cùng nhiều loài sinh vật biển quý hiếm. Tuy nhiên, rừng trên núi đá vôi tại đây đang chịu áp lực khai thác quá mức, dẫn đến suy thoái nghiêm trọng về số lượng và chất lượng rừng, ảnh hưởng đến khả năng tái sinh tự nhiên và sự ổn định của hệ sinh thái.

Mục tiêu nghiên cứu là xác định đặc điểm lâm học cơ bản của một số quần xã thực vật (QXTV) rừng tự nhiên trên núi đá vôi tại khu dự trữ sinh quyển Cát Bà, từ đó đề xuất các giải pháp phục hồi và phát triển tài nguyên rừng một cách bền vững. Nghiên cứu tập trung vào bốn kiểu QXTV rừng trên núi đá vôi, với phạm vi thời gian thực hiện trong năm 2018 và không gian nghiên cứu giới hạn trong khu vực dự trữ sinh quyển. Việc nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý, bảo vệ và phát triển rừng trên núi đá vôi, góp phần duy trì đa dạng sinh học và phát triển kinh tế - xã hội địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sinh thái rừng, trong đó có:

  • Lý thuyết cấu trúc rừng: Phân tích tổ thành tầng cây cao theo chỉ số quan trọng (IV%), mật độ, độ tàn che và phân bố cây rừng theo mặt phẳng nằm ngang. Các mô hình phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) và chiều cao (N/Hvn) được mô phỏng bằng hàm Weibull và phân bố khoảng cách, giúp hiểu rõ quy luật kết cấu lâm phần.

  • Lý thuyết tái sinh rừng tự nhiên: Nghiên cứu tổ thành, mật độ, chất lượng và phân bố cây tái sinh, đồng thời đánh giá ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái như độ tàn che, cây bụi và thảm tươi đến quá trình tái sinh. Lý thuyết này giúp xác định các điều kiện thuận lợi và khó khăn trong phục hồi rừng.

  • Mô hình quản lý bảo tồn dựa vào cộng đồng: Nhấn mạnh vai trò của cộng đồng địa phương trong bảo vệ và phát triển rừng, phù hợp với các khu dự trữ sinh quyển trên thế giới, nhằm hài hòa giữa bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển kinh tế - xã hội.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Kế thừa số liệu từ đề tài cấp quốc gia về bảo tồn và sử dụng hợp lý tài nguyên đa dạng sinh học khu dự trữ sinh quyển Cát Bà, kết hợp thu thập số liệu ngoại nghiệp năm 2018.

  • Phương pháp điều tra ngoại nghiệp: Lập 12 ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình, mỗi ô diện tích 1 ha, đại diện cho bốn trạng thái rừng nghiên cứu. Trong mỗi ô, đo đạc các chỉ tiêu sinh trưởng (đường kính ngang ngực D1.3, chiều cao vút ngọn Hvn, đường kính tán Dt), xác định thành phần loài, mật độ, độ tàn che và phân bố cây.

  • Điều tra cây tái sinh: Lập 9 ô dạng bản (ODB) diện tích 25 m2 trong mỗi OTC, phân bố theo độ tàn che cao, trung bình và không có tán cây. Đo chiều cao, phẩm chất và thành phần loài cây tái sinh.

  • Phân tích số liệu: Sử dụng phương pháp thống kê toán học, tính toán các đặc trưng mẫu như trị số trung bình, phương sai, hệ số biến động. Mô hình hóa quy luật phân bố số cây theo đường kính và chiều cao bằng hàm Weibull và phân bố khoảng cách. Xác định tổ thành loài theo chỉ số quan trọng IV% và hệ số tổ thành cây tái sinh.

  • Timeline nghiên cứu: Thu thập và xử lý số liệu ngoại nghiệp trong năm 2018, phân tích và viết luận văn hoàn thành trong cùng năm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đặc điểm sinh trưởng cây rừng: Sinh trưởng đường kính ngang ngực (D1.3) trung bình dao động từ 0,3 đến 0,5 cm/năm, chiều cao vút ngọn (Hvn) tăng khoảng 0,4 đến 0,7 m/năm, đường kính tán (Dt) tăng từ 0,2 đến 0,4 m/năm tùy trạng thái rừng. Mức độ sinh trưởng này thấp hơn khoảng 50% so với rừng trên núi đất, phản ánh điều kiện sinh thái khắc nghiệt của núi đá vôi.

  2. Cấu trúc rừng: Bốn kiểu QXTV rừng trên núi đá vôi có tổ thành tầng cây cao đa dạng với 15-20 loài cây, trong đó 4-7 loài chiếm tổng IV% trên 40%, được xem là nhóm loài ưu thế. Mật độ cây trung bình từ 200 đến 300 cây/ha, độ tàn che dao động 0,45-0,61, phân bố cây rừng chủ yếu theo dạng cụm và ngẫu nhiên, chưa đạt dạng cách đều lý tưởng.

  3. Tái sinh rừng tự nhiên: Mật độ cây tái sinh trung bình khoảng 1.000-1.500 cây/ha, trong đó tỷ lệ cây tái sinh có phẩm chất tốt chiếm khoảng 30-40%. Cây tái sinh chủ yếu tập trung ở chiều cao dưới 1,5 m, phân bố theo dạng cụm, chịu ảnh hưởng rõ rệt bởi độ tàn che và mật độ cây bụi, thảm tươi. Độ tàn che từ 40-60% tạo điều kiện thuận lợi cho tái sinh phát triển.

  4. Ảnh hưởng của nhân tố sinh thái: Độ tàn che cao giúp bảo vệ cây tái sinh khỏi ánh sáng trực tiếp và hạn chế sự phát triển của cây bụi, thảm tươi gây cạnh tranh. Mật độ cây bụi và thảm tươi cao làm giảm mật độ và chất lượng cây tái sinh do cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng.

Thảo luận kết quả

Kết quả sinh trưởng thấp của cây rừng trên núi đá vôi phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy tốc độ tăng trưởng chỉ bằng khoảng một nửa so với rừng trên đất. Điều này do điều kiện đất nghèo dinh dưỡng, địa hình dốc và khí hậu khắc nghiệt. Cấu trúc rừng đa tầng với nhóm loài ưu thế chiếm tỷ lệ lớn phản ánh sự thích nghi của các loài cây với môi trường đá vôi, tuy nhiên phân bố cây chưa đều cho thấy sự cạnh tranh không gian còn cao, ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của rừng.

Tái sinh tự nhiên chưa ổn định với mật độ thấp và phân bố cụm cho thấy cần có các biện pháp kỹ thuật nhằm cải thiện điều kiện sinh thái, giảm cạnh tranh từ cây bụi và thảm tươi. So sánh với các khu dự trữ sinh quyển trên thế giới, việc kết hợp quản lý bảo tồn dựa vào cộng đồng và áp dụng các biện pháp khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh là cần thiết để phục hồi rừng trên núi đá vôi.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tăng trưởng sinh trưởng D1.3, Hvn, Dt theo từng trạng thái rừng; bảng tổng hợp chỉ số IV% của các loài ưu thế; biểu đồ phân bố mật độ cây tái sinh theo chiều cao và độ tàn che; cùng bảng so sánh mật độ cây bụi, thảm tươi và ảnh hưởng đến tái sinh.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Khoanh nuôi bảo vệ rừng tái sinh: Thực hiện khoanh vùng bảo vệ các khu vực có cây tái sinh tự nhiên với mật độ từ 1.000 cây/ha trở lên, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho cây phát triển. Thời gian thực hiện trong 3-5 năm, do Ban quản lý khu dự trữ sinh quyển phối hợp với chính quyền địa phương.

  2. Xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung: Áp dụng biện pháp trồng bổ sung các loài cây ưu thế và có giá trị kinh tế như Lát Hoa, Lát Mê hi cô để tăng mật độ và đa dạng loài. Thời gian triển khai từ năm 1 đến năm 3, do các đơn vị lâm nghiệp và cộng đồng dân cư thực hiện.

  3. Quản lý cây bụi và thảm tươi: Thường xuyên cắt tỉa cây bụi, kiểm soát thảm tươi để giảm cạnh tranh với cây tái sinh, nâng cao chất lượng tái sinh. Thực hiện định kỳ hàng năm, do lực lượng bảo vệ rừng và cộng đồng địa phương phối hợp.

  4. Nâng cao nhận thức và tham gia cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tập huấn về bảo vệ rừng và phát triển bền vững cho người dân địa phương, tăng cường vai trò cộng đồng trong quản lý rừng. Thời gian liên tục, do Ban quản lý khu dự trữ sinh quyển và các tổ chức phi chính phủ thực hiện.

  5. Giám sát và đánh giá định kỳ: Thiết lập hệ thống giám sát sinh trưởng, tái sinh và đa dạng sinh học để điều chỉnh kịp thời các biện pháp kỹ thuật. Thực hiện hàng năm, do các cơ quan nghiên cứu và quản lý rừng chủ trì.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý rừng và cơ quan bảo tồn: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, kế hoạch quản lý và phục hồi rừng trên núi đá vôi, nâng cao hiệu quả bảo tồn đa dạng sinh học.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành lâm nghiệp, sinh thái học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả phân tích cấu trúc rừng và tái sinh tự nhiên, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về hệ sinh thái rừng đặc thù.

  3. Cộng đồng dân cư địa phương và các tổ chức phi chính phủ: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật và mô hình quản lý dựa vào cộng đồng để bảo vệ và phát triển rừng, đồng thời nâng cao sinh kế bền vững.

  4. Doanh nghiệp lâm nghiệp và phát triển sinh thái: Tham khảo các biện pháp phục hồi rừng và mô hình trồng bổ sung nhằm phát triển kinh tế rừng bền vững, góp phần bảo vệ môi trường và đa dạng sinh học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao rừng trên núi đá vôi có tốc độ sinh trưởng thấp hơn so với rừng trên núi đất?
    Do đất trên núi đá vôi nghèo dinh dưỡng, mỏng và dễ bị xói mòn, cùng với địa hình dốc và khí hậu khắc nghiệt, cây rừng phát triển chậm hơn khoảng 50% so với rừng trên núi đất.

  2. Các yếu tố sinh thái nào ảnh hưởng lớn nhất đến tái sinh tự nhiên?
    Độ tàn che của tầng cây cao, mật độ cây bụi và thảm tươi là những nhân tố chính ảnh hưởng đến mật độ và chất lượng cây tái sinh, do chúng điều chỉnh ánh sáng và cạnh tranh dinh dưỡng.

  3. Làm thế nào để cải thiện mật độ và chất lượng tái sinh rừng?
    Áp dụng các biện pháp khoanh nuôi bảo vệ, xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung loài ưu thế, đồng thời quản lý cây bụi và thảm tươi để giảm cạnh tranh.

  4. Vai trò của cộng đồng địa phương trong bảo vệ rừng là gì?
    Cộng đồng địa phương tham gia quản lý, bảo vệ và phục hồi rừng giúp tăng hiệu quả bảo tồn, đồng thời cải thiện sinh kế và giảm xung đột giữa bảo tồn và phát triển kinh tế.

  5. Phương pháp nào được sử dụng để xác định cấu trúc rừng trong nghiên cứu?
    Sử dụng ô tiêu chuẩn điều tra thực địa, đo đạc các chỉ tiêu sinh trưởng, mật độ, độ tàn che, phân bố cây và tính toán chỉ số quan trọng IV% để xác định tổ thành và cấu trúc tầng cây cao.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định được đặc điểm sinh trưởng, cấu trúc và tái sinh tự nhiên của bốn kiểu quần xã thực vật rừng trên núi đá vôi tại khu dự trữ sinh quyển Cát Bà, Hải Phòng.
  • Tốc độ sinh trưởng cây rừng trên núi đá vôi thấp hơn khoảng 50% so với rừng trên núi đất, phản ánh điều kiện sinh thái khắc nghiệt.
  • Tái sinh tự nhiên chưa ổn định với mật độ thấp và phân bố cụm, chịu ảnh hưởng bởi độ tàn che và mật độ cây bụi, thảm tươi.
  • Đề xuất các giải pháp khoanh nuôi bảo vệ, xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung, quản lý cây bụi và thảm tươi, cùng nâng cao vai trò cộng đồng trong quản lý rừng.
  • Các bước tiếp theo bao gồm triển khai thực nghiệm các giải pháp đề xuất, giám sát hiệu quả và điều chỉnh phù hợp nhằm phục hồi bền vững rừng trên núi đá vôi.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ và phát triển bền vững rừng trên núi đá vôi tại Cát Bà – nguồn tài nguyên quý giá của thiên nhiên và cộng đồng!