Tổng quan nghiên cứu

Khu Bảo tồn Thiên nhiên Phu Canh thuộc huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình sở hữu tổng diện tích tự nhiên 5.647 ha, trong đó phân khu bảo vệ nghiêm ngặt chiếm 2.434,6 ha và phân khu phục hồi sinh thái chiếm 3.212,4 ha. Khu bảo tồn đóng vai trò phòng hộ đầu nguồn thiết yếu cho hồ thủy điện Hòa Bình và bảo tồn hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới đặc trưng vùng Tây Bắc với độ che phủ rừng đạt 74,6% tương đương 4.213,9 ha. Nơi đây lưu giữ hơn 100 loài động thực vật quý hiếm, gồm 52 loài thực vật bị đe dọa với 44 loài ghi trong Sách đỏ Việt Nam năm 2007. Tuy nhiên, áp lực từ hoạt động kinh tế của cư dân tại 4 xã vùng đệm gồm Tân Pheo, Đồng Chum, Đồng Ruộng, Đoàn Kết cùng sự xâm hại của các loài sinh vật gây hại đang đe dọa nghiêm trọng tính đa dạng sinh học.

Trong các nhóm sinh vật gây hại rừng, họ Xén tóc (Cerambycidae) là đối tượng nguy hiểm hàng đầu. Ấu trùng xén tóc sống ẩn sinh đục phá trong thân gỗ của các loài cây bản địa quý hiếm như Sến, Táu, Nghiến, gây cản trở nghiêm trọng đến công tác phát hiện và xử lý sớm. Nhằm thiết lập cơ sở khoa học cho quản lý tài nguyên, đề tài tập trung xác định thành phần loài xén tóc, đánh giá đặc điểm sinh học, sinh thái ở pha trưởng thành và đề xuất các biện pháp quản lý phù hợp. Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 5 đến tháng 10 năm 2016 trên toàn bộ diện tích Khu bảo tồn Phu Canh. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu về 25 loài xén tóc thu thập từ 122 cá thể, đóng góp trực tiếp vào nhiệm vụ bảo vệ 4.106,5 ha rừng tự nhiên và nâng cao hiệu quả phòng hộ môi trường sinh thái.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết ngách sinh thái, lý thuyết đánh giá đa dạng sinh học quần xã và nguyên lý quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) trong lâm nghiệp nhiệt đới. Mô hình nghiên cứu phân loại họ Xén tóc thành 3 phân họ chính gồm Cerambycinae, Lamiinae và Prioninae, đồng thời chia nhóm gây hại thành hai đối tượng đặc trưng: nhóm gây hại cây đứng và nhóm gây hại cây đổ.

Khung lý thuyết của luận văn vận hành dựa trên 5 khái niệm cốt lõi:

  1. Họ Xén tóc (Cerambycidae): Nhóm côn trùng cánh cứng có râu dài, chuyên đục phá mô gỗ ở giai đoạn sâu non và ăn vỏ cây, lá cây ở pha trưởng thành.
  2. Trạng thái rừng: Hệ thống phân chia thảm thực vật từ rừng phục hồi tái sinh nghèo kiệt (Ic), rừng trung bình (IIa, IIb) đến rừng giàu gỗ lớn (IIIa1, IIIa2).
  3. Tuyến điều tra (TĐT): Tuyến khảo sát thực địa cắt ngang các dạng địa hình sinh cảnh có chiều dài từ 4 đến 6 km.
  4. Ô tiêu chuẩn (OTC): Đơn vị mẫu định lượng diện tích 100 m² (10m x 10m) được thiết lập định kỳ dọc theo tuyến khảo sát.
  5. Bộ chỉ số đa dạng sinh thái học: Hệ thống định lượng gồm chỉ số phong phú Margalef (Dv), chỉ số đa dạng Shannon-Weaver (H'), độ đồng đều Pielou (J') và chỉ số ưu thế Simpson (1-D).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập từ 5 tuyến điều tra thực địa dài từ 4 đến 6 km, phân bố tại các khu vực Lóng Cỏ Kháu, Cửa Chông, Tràng Ngàn, Dốc Dài và Tiêng Luộng. Tổng cộng có 25 điểm điều tra tương ứng 25 ô tiêu chuẩn diện tích 100 m² được thiết lập trên 5 trạng thái rừng khác nhau ở dải độ cao từ 300m đến 1.349m.

Phương pháp chọn mẫu áp dụng là phương pháp điều tra theo tuyến kết hợp lập ô tiêu chuẩn định khoảng 1 km một điểm nhằm đảm bảo tính đại diện cho mọi trạng thái sinh cảnh và địa hình hiểm trở có độ dốc trên 30 độ. Cỡ mẫu thu thập được gồm 122 cá thể trưởng thành thuộc 25 loài. Phương pháp thu thập kết hợp quan sát định tính trên cây đứng, bóc vỏ thân cây đổ, kiểm tra tán cây bụi và sử dụng vợt bắt côn trùng chuyên dụng. Mẫu vật sau khi thu thập được bảo quản trong cồn 70 độ đến 90 độ và xử lý cắm kim làm tiêu bản phục vụ giám định hình thái.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích chỉ số sinh thái Margalef, Shannon, Simpson và Pielou là nhằm đánh giá chính xác cấu trúc quần xã, mức độ phong phú loài và tính đồng đều sinh thái giữa các trạng thái rừng. Việc định loại hình thái sử dụng khóa phân loại chuyên khảo của các nhà côn trùng học uy tín trong nước và quốc tế. Quá trình thu thập số liệu thực địa được tiến hành qua 4 đợt khảo sát chuyên sâu (10 ngày mỗi đợt) vào các tháng 6, 7, 8 và 9 năm 2016.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, nghiên cứu đã ghi nhận 25 loài xén tóc thuộc 3 phân họ tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Phu Canh. Trong đó, phân họ Lamiinae chiếm ưu thế tuyệt đối với 12 loài, chiếm tỷ lệ 48,0% tổng số loài phát hiện. Phân họ Cerambycinae xếp thứ hai với 8 loài, chiếm 32,0%. Phân họ Prioninae có số lượng ít nhất với 5 loài, chiếm 20,0%.

Thứ hai, mật độ và số lượng cá thể phân bố không đồng đều giữa các trạng thái rừng. Tổng số 122 cá thể thu thập được phân bố nhiều nhất ở trạng thái rừng giàu gỗ lớn IIIa2 với trung bình 8,5 cá thể/điểm (chiếm 31,1% tổng số lượt gặp), tiếp đến là trạng thái IIIa1 với 6,25 cá thể/điểm (chiếm 22,9%). Ngược lại, trạng thái rừng phục hồi nghèo kiệt Ic chỉ đạt 4,0 cá thể/điểm (chiếm 14,6%). Về số lượng loài, trạng thái IIIa2 ghi nhận trung bình 5,5 loài/điểm, cao hơn 3,05 lần so với trạng thái Ic vốn chỉ đạt 1,8 loài/điểm.

Thứ ba, phân tích chỉ số sinh thái khẳng định mức độ đa dạng sinh học cao ở các trạng thái rừng ít bị tác động. Trạng thái rừng IIa đạt chỉ số đa dạng loài Margalef cao nhất (Dv = 4,54), chỉ số Shannon cao nhất (H' = 2,7938) và chỉ số Simpson cao nhất (1-D = 0,9265). Giá trị trung bình của toàn khu vực đạt Dv = 3,81, H' = 2,4703 và 1-D = 0,8999, cùng chỉ số đồng đều Pielou rất cao (J' = 0,967).

Thứ tư, nghiên cứu phát hiện quy luật biến động mùa rõ rệt. Tháng 7 ghi nhận số loài xuất hiện cao nhất với 18 loài, tháng 8 có 17 loài, tháng 6 có 15 loài, nhưng đến tháng 9 giảm mạnh xuống chỉ còn 6 loài (giảm 66,7% so với tháng 7). Có 3 loài gây hại nguy hiểm xuất hiện liên tục trong cả 4 đợt khảo sát là Batocera rubus Linn, Apriona germari Hope và Anoplophora chinensis Forster. Kích thước cơ thể biến thiên rộng từ 15-25 mm ở loài Miccolamia glabricula Bates đến 55-70 mm ở loài Strongylaspis boliviana Monné & Santos-Silva.

Thảo luận kết quả

Sự chênh lệch về mật độ và số lượng loài giữa các trạng thái rừng phản ánh mối tương quan chặt chẽ giữa tính đa dạng thực vật và sự phong phú của côn trùng ăn gỗ. Trạng thái rừng IIIa2 và IIa có tầng tán phát triển, nhiều cây thân gỗ đường kính lớn như Sến, Táu, Phay kết hợp với lượng cành mục, cây đổ dồi dào, tạo nguồn dinh dưỡng phong phú cho ấu trùng phát triển. Ngược lại, trạng thái Ic chủ yếu là đồi nương phục hồi sau canh tác, thành phần thực vật đơn điệu và thiếu các cây chủ thích hợp nên quần thể xén tóc kém phát triển.

Khi đối chiếu với công trình của một nghiên cứu trước đây tại khu vực Bắc Thái ghi nhận 55 loài xén tóc qua 3 năm khảo sát, kết quả phát hiện 25 loài chỉ trong 4 tháng tại Phu Canh cho thấy tiềm năng đa dạng côn trùng cánh cứng tại đây rất đáng kể. Đỉnh cao xuất hiện vào tháng 6 đến tháng 8 hoàn toàn trùng khớp với các báo cáo chuyên ngành về chu kỳ sinh học côn trùng nhiệt đới gió mùa khi độ ẩm trung bình đạt trên 83% và nhiệt độ dao động từ 25 đến 29 độ C. Dữ liệu này có thể được mô hình hóa trực quan thông qua biểu đồ cột so sánh chỉ số Shannon giữa 5 trạng thái rừng và đồ thị đường biểu diễn sự sụt giảm số loài từ tháng 8 sang tháng 9. Các phát hiện hình thái của loài Batocera rubus với kích thước 30-65 mm và vệt trắng dài hai bên cơ thể cung cấp dấu hiệu nhận biết quan trọng để phát hiện sớm các ổ dịch hại gỗ.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Thực hiện các giải pháp kỹ thuật lâm sinh và phòng trừ sinh học: Ban Quản lý Khu bảo tồn cần tổ chức dọn dẹp cây đổ gãy mục nát tại các phân khu IIIa1 và IIIa2 trước mùa sinh sản của xén tóc vào tháng 5 hàng năm. Lắp đặt hệ sinh thái bẫy đèn và bẫy dẫn dụ pheromone đối với 3 loài xén tóc nguy hiểm gồm Batocera rubus, Apriona germari và Anoplophora chinensis. Bảo tồn các loài thiên địch tự nhiên như ong ký sinh họ Pteromalidae nhằm mục tiêu giảm 30% đến 40% mật độ ấu trùng đục thân trong giai đoạn 2017 - 2020.

  2. Nâng cao năng lực quản lý và tuần tra giám sát: Hạt Kiểm lâm huyện Đà Bắc và Ban Quản lý Khu bảo tồn cần phối hợp với Đại học Lâm nghiệp mở 4 khóa tập huấn chuyên môn định kỳ hàng năm cho 100% cán bộ kiểm lâm địa bàn. Nội dung tập trung vào kỹ năng nhận dạng 25 loài xén tóc qua đặc điểm râu đầu, cánh cứng và phương pháp lập bản đồ theo dõi dịch hại từ tháng 6 đến tháng 8.

  3. Phát triển sinh kế bền vững giảm áp lực lên tài nguyên rừng: Ủy ban nhân dân huyện Đà Bắc và chính quyền 4 xã vùng đệm cần đẩy mạnh giao khoán bảo vệ 7.000 ha rừng phòng hộ, nhân rộng mô hình trồng 364 ha rừng luồng kinh tế và 113 ha cây ăn quả. Hỗ trợ vốn vay phát triển chăn nuôi đại gia súc nhằm nâng mức thu nhập bình quân của người dân từ 3,0 triệu đồng/người/năm lên 6,0 triệu đồng/người/năm trong lộ trình 3 năm tới, triệt tiêu động lực phá rừng làm nương rẫy.

  4. Thiết lập mạng lưới quản lý rừng dựa vào cộng đồng: Thành lập 8 tổ tự quản bảo vệ rừng tại 28 xóm bản quanh khu bảo tồn. Tổ chức tối thiểu 12 buổi tuyên truyền lưu động mỗi năm nhằm nâng cao nhận thức cho người dân tộc Tày, Mường, Dao về tác hại của côn trùng đục thân gỗ, phấn đấu đạt tỷ lệ 100% hộ gia đình ký cam kết không khai thác gỗ trái phép và hỗ trợ phát hiện sớm sâu bệnh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cán bộ quản lý khu bảo tồn và lực lượng kiểm lâm: Cung cấp danh lục 25 loài xén tóc, phân loại thành 2 nhóm gây hại cây đứng và cây đổ cùng chu kỳ phát sinh từ tháng 6 đến tháng 9, phục vụ trực tiếp công tác tuần tra bảo vệ 4.213,9 ha diện tích rừng tự nhiên.

  2. Các nhà nghiên cứu côn trùng học và sinh thái học lâm nghiệp: Sử dụng nguồn dữ liệu định lượng chuẩn xác về các chỉ số sinh thái Margalef (3,81), Shannon (2,4703), Simpson (0,8999) và các mô tả hình thái phân loài làm tài liệu đối sánh cho các công trình nghiên cứu khu hệ sinh thái Tây Bắc.

  3. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Quản lý Tài nguyên Rừng: Cung cấp tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp thiết lập 5 tuyến điều tra, 25 ô tiêu chuẩn 100 m² và quy trình xử lý tiêu bản cắm kim côn trùng cánh cứng đạt chuẩn khoa học.

  4. Cơ quan quản lý nhà nước và chính quyền địa phương huyện Đà Bắc: Cung cấp bức tranh toàn diện về mối quan hệ giữa áp lực sinh kế của hơn 2.200 hộ dân vùng đệm với diễn biến suy thoái rừng, hỗ trợ hoạch định chính sách phát triển lâm nghiệp bền vững gắn liền với xóa đói giảm nghèo.

Câu hỏi thường gặp

  1. Họ Xén tóc tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Phu Canh có bao nhiêu loài và phân họ nào chiếm ưu thế nhất? Kết quả khảo sát đã phát hiện 25 loài xén tóc thuộc 3 phân họ. Trong đó phân họ Lamiinae chiếm ưu thế lớn nhất với 12 loài (chiếm 48,0% tổng số loài), phân họ Cerambycinae có 8 loài (chiếm 32,0%) và phân họ Prioninae có 5 loài (chiếm 20,0%).

  2. Trạng thái rừng nào ghi nhận mật độ và mức độ đa dạng xén tóc cao nhất? Trạng thái rừng giàu gỗ lớn IIIa2 có mật độ cá thể cao nhất với trung bình 8,5 cá thể/điểm (31,1%) và số loài cao nhất với 5,5 loài/điểm. Xét theo chỉ số đa dạng loài Margalef thì trạng thái rừng IIa dẫn đầu với giá trị 4,54 và chỉ số Shannon đạt 2,7938.

  3. Thời điểm nào trong năm xén tóc trưởng thành xuất hiện nhiều nhất tại Phu Canh? Xén tóc trưởng thành xuất hiện rộ từ tháng 6 đến tháng 8 với 15 đến 18 loài mỗi tháng, đỉnh điểm vào tháng 7 với 18 loài. Đến tháng 9, số lượng loài giảm mạnh xuống chỉ còn 6 loài khi bước vào giai đoạn cuối mùa mưa.

  4. Vì sao việc phát hiện và kiểm soát xén tóc hại rừng gặp rất nhiều khó khăn? Khó khăn chủ yếu do giai đoạn sâu non của xén tóc sống ẩn sinh hoàn toàn bên trong thân gỗ, rất khó quan sát từ bên ngoài. Địa hình Phu Canh hiểm trở với độ dốc trên 30 độ và độ che phủ rừng rộng lớn khiến công tác phát hiện sớm đòi hỏi phải nhận biết chính xác pha trưởng thành.

  5. Những loài xén tóc nào gây hại nguy hiểm nhất được ghi nhận tại khu bảo tồn? Nghiên cứu chỉ ra 3 loài nguy hiểm nhất xuất hiện liên tục trong cả 4 tháng khảo sát gồm Batocera rubus Linn, Apriona germari Hope và Anoplophora chinensis Forster. Đây là các loài có kích thước cơ thể lớn, khả năng đục phá thân cây gỗ sống và gỗ sau khai thác rất nghiêm trọng.

Kết luận

  • Luận văn đã xác định được 25 loài xén tóc thuộc 3 phân họ tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Phu Canh, trong đó phân họ Lamiinae chiếm tỷ lệ áp đảo 48,0%.
  • Tổng số 122 cá thể được ghi nhận với mật độ cao nhất tại trạng thái rừng gỗ lớn IIIa2 (8,5 cá thể/điểm) và thấp nhất tại trạng thái rừng phục hồi Ic (4,0 cá thể/điểm).
  • Hệ thống chỉ số sinh thái đạt mức khá cao với Margalef trung bình 3,81, Shannon trung bình 2,4703 và Simpson trung bình 0,8999, phản ánh thảm thực vật Phu Canh còn giữ được độ đa dạng sinh học tốt.
  • Xác định thời gian xuất hiện rộ của xén tóc trưởng thành tập trung vào giai đoạn tháng 6 đến tháng 8, đồng thời phân tích chi tiết đặc điểm hình thái của 4 loài đặc trưng gồm Batocera rubus, Aphrodisium sauteri, Apriona germari và Anoplophora chinensis.
  • Hệ thống 4 nhóm giải pháp toàn diện từ kỹ thuật lâm sinh, đào tạo kiểm lâm đến hỗ trợ sinh kế và huy động cộng đồng đã được xây dựng khả thi.

Công trình là nghiên cứu chuyên sâu đầu tiên về khu hệ Xén tóc tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Phu Canh, tạo cơ sở dữ liệu nền tảng cho công tác bảo tồn côn trùng học lâm nghiệp. Trong 6 đến 12 tháng tới, cơ quan quản lý cần tiến hành mở rộng mạng lưới giám sát dịch hại định kỳ và triển khai các mô hình bẫy sinh học ngoài thực địa. Các nhà khoa học, nhà quản lý rừng và chính quyền địa phương cần nhanh chóng phối hợp ứng dụng các phát hiện này nhằm bảo tồn bền vững hệ sinh thái rừng phòng hộ đầu nguồn sông Đà.