Nghiên cứu ứng dụng GIS trong quy hoạch bảo tồn và phát triển cây sâm ngọc linh ở huyện Nam Trà My, Quảng Nam

• Tác giả: Đinh Văn Quỳnh
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Lợi
• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm Huế
• Chuyên ngành: Lâm Nghiệp
• Đề tài: Ứng Dụng GIS Trong Quy Hoạch Bảo Tồn Và Phát Triển Cây Sâm Ngọc Linh Tại Nam Trà My, Quảng Nam
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Huế

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC HỆ THỐNG BẢNG
• DANH MỤC HỆ THỐNG HÌNH ẢNH
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.1.1. Mục tiêu chung
• 1.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
• 1.2.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.1. Một số khái niệm và cơ sở lý luận
• 2.1.1. Quy hoạch
• 2.1.2. Bảo tồn
• 2.1.3. Bảo tồn đa dạng sinh học
• 2.1.4. Bảo tồn nguyên vị (in-situ conservation)
• 2.1.5. Bảo tồn chuyển vị (ex-situ conservation)

I. Giới thiệu về ứng dụng GIS trong quy hoạch

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã trở thành công cụ quan trọng trong việc quy hoạch và quản lý tài nguyên thiên nhiên. Ứng dụng GIS trong quy hoạch bảo tồn và phát triển cây sâm Ngọc Linh tại huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam không chỉ giúp xác định các khu vực phân bố của cây mà còn hỗ trợ trong việc phân tích các yếu tố sinh thái ảnh hưởng đến sự phát triển của cây. Việc sử dụng GIS cho phép xây dựng các bản đồ hiện trạng, bản đồ phân bố, và bản đồ độ dốc, từ đó tạo ra cơ sở dữ liệu vững chắc cho việc quy hoạch. Theo nghiên cứu, cây sâm Ngọc Linh chủ yếu phân bố ở độ cao từ 1.200 m trở lên, với điều kiện sinh thái lý tưởng tại độ cao 1.600 m. Điều này cho thấy tầm quan trọng của GIS trong việc xác định các khu vực tiềm năng cho phát triển cây sâm, đồng thời bảo tồn nguồn gen quý hiếm này.

II. Quy hoạch bảo tồn và phát triển cây sâm Ngọc Linh

Quy hoạch bảo tồn và phát triển cây sâm Ngọc Linh là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhằm bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng diện tích quy hoạch cho bảo tồn là 2.359,75 ha, trong khi diện tích quy hoạch cho phát triển là 13.000 ha. Việc phân chia các khu vực thành các phân khu chức năng như phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và phân khu phục hồi sinh thái là cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững. Các giải pháp quy hoạch bao gồm việc sử dụng đất hợp lý, bảo vệ và phát triển rừng, cũng như xây dựng cơ chế chính sách hỗ trợ cho người dân địa phương. Điều này không chỉ giúp bảo tồn cây sâm Ngọc Linh mà còn góp phần vào phát triển kinh tế địa phương, tạo ra việc làm và nâng cao đời sống cho người dân.

III. Phân tích các yếu tố sinh thái ảnh hưởng đến cây sâm Ngọc Linh

Các yếu tố sinh thái như độ cao, độ ẩm, và nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến sự phân bố và phát triển của cây sâm Ngọc Linh. Nghiên cứu cho thấy cây phát triển tốt nhất ở độ cao từ 1.600 m trở lên, với độ ẩm từ 85,5% đến 87,5%. Nhiệt độ trung bình ban ngày từ 20 đến 25 độ C và ban đêm từ 15 đến 18 độ C là điều kiện lý tưởng cho sự sinh trưởng của cây. Việc sử dụng GIS để phân tích các yếu tố này giúp xác định các khu vực thích hợp cho việc trồng và bảo tồn cây sâm. Điều này không chỉ có giá trị trong việc bảo tồn mà còn trong việc phát triển các sản phẩm từ cây sâm, đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng tăng.

IV. Giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững

Để bảo tồn và phát triển cây sâm Ngọc Linh, cần có các giải pháp đồng bộ và hiệu quả. Các giải pháp bao gồm quy hoạch sử dụng đất, bảo vệ rừng, và phát triển cơ sở hạ tầng. Cần thiết phải có sự tham gia của cộng đồng địa phương trong việc bảo vệ và phát triển cây sâm, thông qua các chương trình đào tạo và nâng cao nhận thức. Hơn nữa, việc áp dụng công nghệ mới trong sản xuất và chế biến sản phẩm từ cây sâm cũng là một yếu tố quan trọng. Các chính sách hỗ trợ từ chính quyền địa phương và trung ương sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển bền vững cây sâm Ngọc Linh, góp phần vào việc bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển kinh tế địa phương.

Tổng quan nghiên cứu

Cây sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis) là một trong bốn loại sâm quý hiếm nhất thế giới, có giá trị dược liệu và kinh tế cao. Tại Việt Nam, cây sâm này phân bố chủ yếu ở huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam, với điều kiện sinh thái đặc thù như độ cao trên 1.200 m, độ ẩm từ 85,5% đến 87,5%, nhiệt độ ban ngày từ 20 đến 25°C và ban đêm từ 15 đến 18°C. Diện tích vùng quy hoạch bảo tồn và phát triển sâm Ngọc Linh tại Nam Trà My là khoảng 16.735 ha, trong đó vùng lõi chiếm 7.235 ha và vùng đệm 9.499 ha. Việc bảo tồn và phát triển cây sâm không chỉ góp phần bảo vệ đa dạng sinh học mà còn thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương, giảm nghèo và nâng cao đời sống người dân.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào đánh giá đặc điểm sinh thái, vùng phân bố, thực trạng quản lý và khai thác cây sâm Ngọc Linh; xây dựng mô hình ứng dụng GIS để quy hoạch bảo tồn và phát triển cây sâm; đồng thời đề xuất các giải pháp bảo tồn hiệu quả. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn từ tháng 8/2015 đến tháng 4/2016 tại huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc định hướng phát triển bền vững nguồn gen sâm quý, đồng thời hỗ trợ công tác quản lý tài nguyên rừng và phát triển kinh tế nông lâm kết hợp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Quy hoạch lâm nghiệp: Là quá trình lập kế hoạch sử dụng đất rừng nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế, xã hội và bảo tồn môi trường. Quy hoạch được thực hiện ở nhiều cấp độ từ toàn cầu đến địa phương, với mục tiêu cân bằng giữa khai thác và bảo vệ tài nguyên rừng.

• Bảo tồn đa dạng sinh học: Bao gồm bảo tồn nguyên vị (in-situ) và bảo tồn chuyển vị (ex-situ). Bảo tồn nguyên vị tập trung bảo vệ các loài và hệ sinh thái trong môi trường tự nhiên, trong khi bảo tồn chuyển vị liên quan đến việc lưu giữ và nhân giống ngoài môi trường tự nhiên.

• Ứng dụng GIS (Hệ thống thông tin địa lý): GIS là công cụ phân tích không gian mạnh mẽ, cho phép thu thập, quản lý, phân tích và hiển thị dữ liệu địa lý. GIS hỗ trợ xây dựng các bản đồ hiện trạng, phân bố, độ dốc, đai cao, và các bản đồ tiềm năng phát triển cây sâm Ngọc Linh, từ đó phục vụ quy hoạch bảo tồn và phát triển.

Các khái niệm chính bao gồm: đặc điểm sinh thái cây sâm Ngọc Linh, vùng phân bố, các nhân tố sinh thái ảnh hưởng (địa hình, khí hậu, thảm thực vật), quy hoạch bảo tồn, và mô hình phân tích đa nhân tố trong GIS.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Kết hợp dữ liệu thứ cấp và sơ cấp. Dữ liệu thứ cấp gồm các bản đồ hành chính, địa hình, đất đai, hiện trạng rừng, số liệu khí hậu, dân số, kinh tế xã hội từ UBND huyện Nam Trà My và các cơ quan liên quan. Dữ liệu sơ cấp thu thập qua điều tra thực địa, phỏng vấn 60 hộ dân tại 3 nhóm tuổi khác nhau, khảo sát thị trường tiêu thụ sâm Ngọc Linh.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm GIS (ArcMap 10.5) và Ecognition Developer để xử lý ảnh vệ tinh Spot5, xây dựng bản đồ phân bố và bản đồ quy hoạch. Phân tích đa nhân tố được áp dụng để xác định trọng số và điểm thích hợp của các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sự phát triển cây sâm. Phương pháp thống kê mô tả và phân tích so sánh được sử dụng để đánh giá thực trạng và hiệu quả bảo tồn.

• Timeline nghiên cứu: Thực hiện từ tháng 8/2015 đến tháng 4/2016, bao gồm các bước: thu thập dữ liệu, điều tra thực địa, xử lý ảnh vệ tinh, phân tích GIS, xây dựng bản đồ quy hoạch, đề xuất giải pháp.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Lựa chọn 60 hộ dân đại diện cho các nhóm tuổi và giới tính nhằm đảm bảo tính đa dạng và đại diện cho cộng đồng dân cư trong vùng nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Đặc điểm sinh thái và phân bố cây sâm Ngọc Linh: Cây sâm phân bố chủ yếu trong rừng tự nhiên ở độ cao từ 1.200 m trở lên, sinh trưởng tốt nhất ở trên 1.600 m với độ tàn che từ 0,7 trở lên, độ ẩm 85,5% - 87,5%, nhiệt độ ban ngày 20-25°C, ban đêm 15-18°C. Đất phù hợp là đất mùn feralit trên đá granit, tầng đất mặt dày 30-50 cm, độ dốc không quá 35°. Diện tích vùng quy hoạch bảo tồn và phát triển là 16.735,03 ha, trong đó vùng lõi chiếm 7.235,27 ha và vùng đệm 9.499,76 ha.

2. Hiện trạng tài nguyên rừng và quản lý: Tổng diện tích rừng tự nhiên tại huyện Nam Trà My là khoảng 16.026 ha, chủ yếu là rừng lá rộng thường xanh nguyên sinh với độ tàn che cao. Rừng có nhiều lâm sản ngoài gỗ quý hiếm như song mây, giảo cổ lam, quế và sâm Ngọc Linh. Tuy nhiên, công tác bảo vệ rừng còn nhiều khó khăn do địa hình phức tạp và sự khai thác manh mún.

3. Ứng dụng GIS trong quy hoạch: Việc xây dựng bản đồ hiện trạng, bản đồ phân bố, bản đồ độ dốc, đai cao và bản đồ thích hợp tiềm năng đã giúp xác định rõ các phân khu chức năng trong vùng quy hoạch. Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt chiếm 2.249,65 ha, phân khu phục hồi sinh thái chiếm phần còn lại. GIS hỗ trợ tích hợp các dữ liệu không gian và thuộc tính, tạo cơ sở khoa học cho quy hoạch bảo tồn và phát triển cây sâm.

4. Thực trạng phát triển và thị trường: Có khoảng 556 hộ dân tham gia trồng sâm, tuy nhiên tỷ lệ hộ nghèo vẫn còn cao (khoảng 72-86% ở một số xã). Giá trị kinh tế của sâm rất lớn, với giá bán sâm tươi lên đến 30-50 triệu đồng/kg. Nếu trồng 1 ha sâm, sau 8 năm có thể thu lợi nhuận trên 1 tỷ đồng, tạo động lực phát triển kinh tế địa phương.

Thảo luận kết quả

Các kết quả cho thấy điều kiện sinh thái tự nhiên tại Nam Trà My rất phù hợp cho sự phát triển của cây sâm Ngọc Linh, đặc biệt là độ cao, độ ẩm và nhiệt độ. Việc ứng dụng GIS đã nâng cao hiệu quả quy hoạch, giúp phân vùng bảo tồn và phát triển một cách khoa học, tránh khai thác quá mức và suy thoái tài nguyên. So với các nghiên cứu trước đây, kết quả này khẳng định vai trò quan trọng của công nghệ GIS trong quản lý tài nguyên rừng và bảo tồn đa dạng sinh học.

Tuy nhiên, thực trạng phát triển sâm còn gặp nhiều thách thức do cơ sở hạ tầng giao thông khó khăn, trình độ dân trí thấp và tỷ lệ hộ nghèo cao. Việc phát triển kinh tế dựa trên cây sâm cần kết hợp với các chính sách hỗ trợ về vốn, kỹ thuật và truyền thông để nâng cao nhận thức và năng lực của người dân. Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố diện tích rừng theo đai cao, bản đồ phân vùng chức năng và bảng thống kê số hộ trồng sâm theo xã để minh họa rõ nét hơn.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường công tác bảo vệ rừng và quản lý nguồn gen sâm: Thiết lập các phân khu bảo vệ nghiêm ngặt, kiểm soát chặt chẽ việc khai thác sâm tự nhiên, đồng thời phát triển các trại giống và nhân giống sâm dưới tán rừng. Thời gian thực hiện trong 5 năm, chủ thể là UBND huyện và Ban quản lý rừng phòng hộ.

2. Phát triển hạ tầng giao thông và cơ sở vật chất: Cải thiện đường giao thông đến các thôn vùng quy hoạch, xây dựng các cơ sở thu mua, chế biến sâm để tạo điều kiện thuận lợi cho người dân và doanh nghiệp. Thời gian 3-5 năm, chủ thể là chính quyền địa phương và các nhà đầu tư.

3. Hỗ trợ kỹ thuật và đào tạo nâng cao năng lực cho người dân: Tổ chức các lớp tập huấn về kỹ thuật trồng, chăm sóc và bảo vệ cây sâm, đồng thời nâng cao nhận thức về bảo tồn đa dạng sinh học. Thời gian liên tục, chủ thể là các cơ quan chuyên môn và tổ chức phi chính phủ.

4. Xây dựng chính sách hỗ trợ vốn và khuyến khích đầu tư: Cung cấp các gói tín dụng ưu đãi cho người dân và doanh nghiệp trồng sâm, đồng thời khuyến khích đầu tư phát triển sản phẩm chế biến từ sâm Ngọc Linh. Thời gian 5 năm, chủ thể là các ngân hàng, chính quyền tỉnh và huyện.

5. Đẩy mạnh truyền thông và quảng bá sản phẩm: Tăng cường các hoạt động truyền thông về giá trị dược liệu và kinh tế của sâm Ngọc Linh, mở rộng thị trường tiêu thụ trong và ngoài nước. Chủ thể là các cơ quan truyền thông, doanh nghiệp và chính quyền địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý tài nguyên rừng và chính quyền địa phương: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách bảo tồn, quy hoạch phát triển cây sâm phù hợp với điều kiện thực tế, nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên.

2. Các nhà nghiên cứu và chuyên gia lâm nghiệp, dược liệu: Tham khảo các phương pháp ứng dụng GIS trong quy hoạch bảo tồn, cũng như đặc điểm sinh thái và phân bố của cây sâm Ngọc Linh để phát triển nghiên cứu sâu hơn.

3. Doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực nông lâm nghiệp: Áp dụng các giải pháp quy hoạch và kỹ thuật trồng sâm để phát triển sản xuất, nâng cao giá trị kinh tế và mở rộng thị trường.

4. Người dân và cộng đồng địa phương: Nâng cao nhận thức về bảo tồn và phát triển cây sâm, áp dụng kỹ thuật trồng và chăm sóc hiệu quả, góp phần cải thiện đời sống và phát triển kinh tế bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Cây sâm Ngọc Linh phân bố ở đâu và điều kiện sinh thái như thế nào?
   Cây sâm Ngọc Linh phân bố chủ yếu ở huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam, tại độ cao trên 1.200 m, sinh trưởng tốt nhất trên 1.600 m với độ ẩm 85,5%-87,5%, nhiệt độ ban ngày 20-25°C và ban đêm 15-18°C, đất mùn feralit trên đá granit.

2. Ứng dụng GIS giúp gì trong quy hoạch bảo tồn cây sâm?
   GIS cho phép xây dựng các bản đồ phân bố, hiện trạng rừng, độ dốc, đai cao và bản đồ tiềm năng phát triển sâm, giúp xác định phân khu chức năng bảo tồn và phát triển một cách khoa học, nâng cao hiệu quả quản lý.

3. Giá trị kinh tế của cây sâm Ngọc Linh ra sao?
   Giá bán sâm tươi hiện nay khoảng 30-50 triệu đồng/kg. Trồng 1 ha sâm sau 8 năm có thể thu lợi nhuận trên 1 tỷ đồng, tạo nguồn thu nhập quan trọng cho người dân địa phương.

4. Những thách thức trong bảo tồn và phát triển cây sâm là gì?
   Bao gồm cơ sở hạ tầng giao thông khó khăn, trình độ dân trí thấp, tỷ lệ hộ nghèo cao, khai thác manh mún và thiếu quy hoạch tổng thể, đòi hỏi các giải pháp đồng bộ về kỹ thuật, chính sách và truyền thông.

5. Các giải pháp chính để bảo tồn và phát triển cây sâm Ngọc Linh?
   Tăng cường bảo vệ rừng, phát triển trại giống, cải thiện hạ tầng, hỗ trợ kỹ thuật và vốn cho người dân, đẩy mạnh truyền thông và mở rộng thị trường tiêu thụ.

Kết luận

• Cây sâm Ngọc Linh có đặc điểm sinh thái phù hợp với vùng núi cao Nam Trà My, với điều kiện khí hậu, đất đai và thảm thực vật thuận lợi cho sự phát triển.
• Ứng dụng GIS trong quy hoạch bảo tồn và phát triển cây sâm đã tạo ra các bản đồ phân vùng chức năng khoa học, hỗ trợ quản lý hiệu quả tài nguyên rừng.
• Thực trạng phát triển cây sâm còn nhiều khó khăn do cơ sở hạ tầng và điều kiện kinh tế xã hội của địa phương.
• Đề xuất các giải pháp đồng bộ về bảo vệ rừng, hỗ trợ kỹ thuật, vốn và truyền thông nhằm phát triển bền vững cây sâm Ngọc Linh.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho công tác quản lý, bảo tồn và phát triển cây sâm quý hiếm, góp phần nâng cao đời sống người dân và phát triển kinh tế địa phương trong giai đoạn 5-10 năm tới.

Call to action: Các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và doanh nghiệp cần phối hợp triển khai các giải pháp quy hoạch và bảo tồn dựa trên kết quả nghiên cứu để phát huy tối đa tiềm năng của cây sâm Ngọc Linh, đồng thời bảo vệ nguồn gen quý hiếm cho các thế hệ tương lai.