Nghiên cứu, đánh giá hệ sinh thái rừng đầu nguồn tỉnh Nghệ An và định hướng bảo tồn hợp lý

BTTN	Bảo tồn thiên nhiên
BVR	Bảo vệ rừng
CBD	Công ước đa dạng sinh học
DTSQ	Dự trữ sinh quyển
ĐDSH	Đa dạng sinh học
HST	Hệ sinh thái
KBTTN	Khu bảo tồn thiên nhiên
KBT	Khu bảo tồn
LSNG	Lâm sản ngoài gỗ
QHLN	Quy hoạch lâm nghiệp
QLBVR	Quản lý bảo vệ rừng
VQG	Vườn quốc gia
UBND	Ủy ban nhân dân

Trong những năm gần đây, sự phát triển của kinh tế, xã hội và đời sống đã dần đưa tỉnh Nghệ An có những chuyển biến rõ nét. Tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và đô thị hóa đang có tác động mạnh mẽ làm tăng mức độ sử dụng tài nguyên thiên nhiên. Là một trong những tỉnh được thiên nhiên ưu đãi với các hệ sinh thái tự nhiên rất phong phú và độ đa dạng sinh học cao. Tuy nhiên, các hệ sinh thái này lại đang đứng trước những áp lực vô cùng to lớn của việc gia tăng dân số thêm vào đó là ô nhiễm môi trường và tác động của biến đổi khí hậu…đã và đang là mối đe dọa cho các hệ sinh thái đứng trước nguy cơ suy thoái nghiêm trọng.

Đứng trước những nguy cơ đó, cùng với việc thực hiện quy hoạch tổng thể bảo tồn đa dạng sinh học của cả nước đến năm 2020 đính hướng đến năm 2030 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt vào tháng 01 năm 2014 thì UBND tỉnh Nghệ An cũng đã ban hành kế hoạch hành động về bảo vệ đa dạng sinh học, an toàn sinh học. Đây là những văn bản có tính pháp lý cao cho các kế hoạch hành động bảo tồn đa dạng sinh học trên địa bàn tỉnh Nghệ An.

Để có cơ sở dữ liệu cho việc xây dựng, ban hành các chương trình, giải pháp, kế hoạch thực hiện cụ thể trong công tác bảo vệ đa dạng sinh học và phục hồi các hệ sinh thái tự nhiên đang bị suy thoái trên địa bàn tỉnh Nghệ An nói chung cũng như các hệ sinh thái rừng đầu nguồn trên địa bàn tỉnh Nghệ An nói riêng, học viên lựa chọn đề tài "Nghiên cứu, đánh giá hệ sinh thái rừng đầu nguồn tỉnh Nghệ An và định hướng bảo tồn hợp lý" là một trong những bước đi mở đầu cần thiết và có ý nghĩa quan trọng trong công tác bảo vệ đa dạng sinh học của các hệ sinh thái tự nhiên trên địa bàn tỉnh nhà.

Với mục tiêu đặt ra là làm rõ hiện trạng tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái rừng đầu nguồn tỉnh Nghệ An hiện nay. Xác định đúng vai trò của các HST rừng đầu nguồn trong lợi ích về sinh thái cảnh quan, môi trường và lợi ích kinh tế. Đề tài nghiên cứu tập trung vào đánh giá HST rừng đầu nguồn với những nội dung chính về đánh giá cấu trúc, đánh giá chức năng và đánh giá dịch vụ của HST rừng đầu nguồn trên địa bàn tỉnh Nghệ An. Từ đó phân tích và xác định các nguyên nhân gây suy thoái và hậu quả do tác động từ việc suy thoái của các hệ sinh thái để tìm ra định hướng bảo tồn hợp lý các HST rừng đầu nguồn trên địa bàn tỉnh Nghệ An.

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

a) Vị trí địa lý

Khu hệ sinh thái rừng đầu nguồn tỉnh Nghệ An nằm gọn trong khu vực của khu Dự trữ sinh quyển (DTSQ) miền Tây Nghệ An có tọa độ địa lý: Kinh độ: 103,874345 – 105,500152; vĩ độ: 18,579179 – 19,727594. Với tổng diện tích toàn khu DTSQ là 1.303.285 ha thuộc địa bàn 9 huyện miền núi (Con Cuông, Anh Sơn, Tương Dương, Quế Phong, Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Kỳ Sơn, Thanh Chương, Tân Kỳ) đồng thời có 440,8 km biên giới hữu nghị với nước CHDC Nhân dân Lào.



b) Địa hình

Hệ sinh thái rừng đầu nguồn thuộc Khu DTSQ miền Tây Nghệ An có độ cao so với mực nước biển là 2000m. Kết quả nghiên cứu các đặc điểm địa mạo thuộc các huyện thuộc khu Hệ sinh thái rừng đầu nguồn cho thấy độ cao địa hình nhìn chung thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Bậc địa hình cao nhất phân bố dọc theo biên giới Việt – Lào thành một dải dài theo phương Tây Bắc- Đông Nam tạo thành các đỉnh như đỉnh Pù Hoạt, Pù Miêng, Pù Samtie, Pù Tong Chinh, Pù Xông, Pù Xai Lai Leng với độ cao từ 2000-2700 m. Thấp nhất là các bề mặt đáy thung lũng với độ cao từ 0-10 m phân bố dọc theo sông Cả và các sông suối trong khu vực. Trên cơ sở tổng hợp các tài liệu thực tế, bản đồ địa mạo ảnh, bản đồ trắc lượng hình thái và các tài liệu có trước địa hình khu vực nghiên cứu được chia thành hai nhóm bề mặt địa hình chính:

- Nhóm bề mặt nguồn gốc tích tụ: Khu vực nghiên cứu có hệ thống sông suối khá dày đặc song các sông suối đều ngắn, dốc, lòng hẹp, nước chảy xiết do đó ít thuận lợi cho việc hình thành địa hình tích tụ. Vì lẽ đó địa hình tích tụ chỉ chiếm điện tích rất nhỏ (khoảng 2%), bao gồm bãi bồi, bậc thềm I, bậc thềm II, bậc thềm III, bề mặt tích tụ sườn – lũ tích, bề mặt tích tụ sông – lũ tích.

- Nhóm bề mặt nguồn gốc bóc mòn xâm thực: Các bề mặt thuộc nhóm này chiếm diện tích chủ yếu của vùng nghiên cứu bao gồm các bề mặt san bằng và các bề mặt sườn.

c) Khí hậu, thủy văn khu vực:

Vùng nghiên cứu chủ yếu ở vùng núi đặc điểm của đất bao gồm các nhóm đất sau:

- Đất Feralit vùng núi thấp có thảm thực vật che phủ tương đối cao. Do sườn núi dốc mạnh, nước ngầm không đọng lại trong đất, dòng nước ngầm chảy mạnh, nên các dạng kết vón và tầng đá ong không phát triển được. Hàm lượng mùn 2 ÷ 4%; đạm tổng số 0,1 ÷ 0,25%; lân tổng số 0,06 ÷ 0,07%; kali tổng số 1 ÷ 2%; độ chua thuỷ phân 6,61đl ÷ 15đl/100g đất, tổng số cation trao đổi 91đl ÷ 14đl/100g đất, thành phần cơ giới từ thịt nặng đến sét nhẹ, độ dày tầng đất phổ biến trên 50 cm, ở các nơi đồi trọc, đất hoang hoá, tầng đất mỏng hơn (30 cm –50 cm).

e) Kinh tế xã hội

Hệ sinh thái là tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi trường vật lý, nơi mà quần xã đó tồn tại, trong đó các sinh vật tương tác với nhau và tương tác với môi trường để phát triển ổn định theo thời gian thông qua hoạt động của các chu trình sinh địa hóa và sự biến đổi năng lượng.

Hệ sinh thái rừng là một hệ sinh thái mà thành phần nghiên cứu chủ yếu là sinh vật rừng và môi trường vật lý của chúng. Đặc trưng cơ bản của hệ sinh thái rừng là trong tổ thành thực vật, loài cây cao phải chiếm ưu thế, chúng có một mật độ nhất định mọc chung với nhau trên một diện tích nhất định, giữa các thực vật hệ sinh thái rừng với nhau và giữa thực vật hệ sinh thái rừng với hoàn cảnh có mối quan hệ qua lại với nhau, hệ sinh thái rừng luôn luôn vận động theo những quy luật của hệ sinh thái và hình thành nên những quần xã có tính ổn định cao, luôn diễn ra các quá trình chức năng để đảm bảo duy trì tính ổn định của HST như:

Quá trình tổng hợp và phân hủy các chất hữu cơ trong hệ sinh thái.

Điều khiển sinh học của môi trường hóa học trong hệ sinh thái.

Quá trình sinh địa hóa học.

Rừng đầu nguồn là hệ sinh thái rừng nằm thượng lưu của các lưu vực các con sông. Cũng như các hệ sinh thái khác, hệ sinh thái rừng đầu nguồn là một trong những hệ sinh thái thành phần năng động nhất của sinh quyển. Rừng đầu nguồn có ảnh hưởng tổng hợp đến môi trường xung quanh, là trung tâm trong việc cung cấp sản phẩm và dịch vụ cho sự phát triển bền vững của loài người. Trong phạm vi ảnh hưởng qua lại giữa rừng với sinh quyển, chúng ta có thể nhận thấy một chức năng cực kỳ quan trọng của hệ sinh thái rừng là chức năng sinh quyển. Đó là sự hình thành sinh quyển và cải biến sinh quyển. Chức năng này biểu hiện ở chỗ, hệ sinh thái rừng có khả năng cải biến tình trạng của sinh quyển. Trên bình diện chung, chức năng sinh quyển của hệ sinh thái rừng là chức năng lớn nhất. Nó biểu hiện ở khả năng hấp thu và cải biến năng lượng ánh sáng mặt trời, sản xuất chất hữu cơ và giải phóng ra oxy tự do. Những chức năng còn lại (hình thành và cải biến khí hậu; hình thành và bảo vệ đất; hình thành và bảo vệ nguồn nước; hình thành sinh cảnh,…) là chức năng sản xuất và bảo tồn sự sống.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng: Các hệ sinh thái là cơ sở sinh tồn của mọi sự sống, bao gồm trong đó cả đời sống con người. Hệ sinh thái đảm bảo cho sự vận động không ngừng của các nguyên tố hóa học giữa môi trường và quần xã sinh vật, duy trì sự ổn định và màu mỡ của đất đai, điều tiết nước ngầm, chống xói lở bờ bãi, điều hòa chế độ thủy văn, khí hậu, thời tiết, thanh lọc các chất ô nhiễm. Ngoài ra, các hệ sinh thái còn có các chức năng dịch vụ. Có thể phân thành bốn loại dịch vụ của hệ sinh thái như sau:

Từ các chức năng cơ bản của hệ sinh thái rừng, nhiều nghiên cứu hệ sinh thái rừng và ảnh hưởng của rừng đến môi trường đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu. Nhiều nghiên cứu đã khẳng định vai trò to lớn của rừng trong việc phòng hộ đầu nguồn. Các chức năng phòng hộ của rừng bao gồm cả việc giữ đất và do đó kiểm soát xói mòn và quá trình lắng đọng bùn cát, điều tiết dòng chảy, hạn chế lũ lụt, cung cấp nguồn nước, kiểm soát chất lượng nước... Việc mất đi lớp thảm phủ rừng do việc khai thác gỗ bừa bãi hoặc sử dụng đất không hợp lý ở vùng đầu nguồn có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với vùng hạ lưu (Hamilton và King, 1993) [17].

Ở các nước phát triển trên thế giới, việc nghiên cứu về sinh thái rừng đã sớm được nghiên cứu và giới thiệu trong các tài liệu và diễn đàn quốc tế từ đầu thế kỷ 20. Mấy chục năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu về rừng đã bước đầu cho thấy sự thoái hóa lập địa do khai thác rừng Thông Pinus radiata với chu kỳ ngắn ở Úc. Theo các tác giả, có tới 90% chất dinh dưỡng trong sinh khối bị lấy đi khỏi rừng khi khai thác. Turvey (1983)) [29] cũng cho rằng sự thay thế rừng Bạch đàn tự nhiên bằng rừng Thông Pinus radiata với chu kỳ chặt 15- 20 năm cũng làm giảm độ phì của đất do khai thác gỗ. Mặt khác, tầng thảm mục dày và khó phân giải của Thông cũng làm chậm sự quay vòng của các nguyên tố khoáng và đạm ở các lập địa này.

Trong vùng nhiệt đới, rừng cây mọc nhanh ảnh hưởng đến đất không chỉ ở việc tiêu thụ dinh dưỡng. Tốc độ tuần hoàn vật chất cũng diễn ra một cách nhanh chóng hơn. Những nghiên cứu gần đây tập trung tìm hiểu về các chức năng sinh thái môi trường của rừng. Theo Lee Soo-hwa (Lee-Soo-hwa, 2007, http://www.korea.net/news/news) [16] cho rằng đất rừng tốt có thể thấm được khoảng 250 mm nước mưa trong một giờ. khi rừng được cải thiện tầng tán thì sẽ tạo điều kiện cho nước mưa thấm vào đất nhiều hơn, đất lưu giữ được nước tốt hơn và sự chiếu sáng sẽ làm cho các vi sinh vật đất như giun hoạt động tốt hơn. Vì vậy có tác dụng duy trì nguồn nước và cải thiện nguồn nước tốt hơn.

Farley và cộng sự (2005) [29] đã chỉ ra rằng khi đất trảng cỏ và đất cây bụi chuyển sang rừng bằng phương thức trồng hoặc khoanh nuôi thì lượng dòng chảy năm giảm đi 44% và 31%. Nisbet (2001) [29], đã chứng minh rừng có thể có tác dụng làm giảm dòng chảy mặt và chống xói mòn tốt; tuy nhiên các hoạt động trồng rừng và tác động vào rừng như: làm đường giao thông, làm đất khi trồng rừng, chăm sóc rừng, khai thác ...có thể dẫn tới làm tăng dòng chảy mặt và xói mòn cho lưu vực.

Theo Zhang và cộng sự (2007) [29] cho rằng, nếu các chỉ số về trạng thái thảm thực vật rừng (cấu trúc, loại đất, địa hình...) có ảnh hưởng đến dòng chảy của lưu vực thì phân bố không gian của rừng cũng ảnh hưởng quan trọng, nhất là khi rừng được phân bố ở những khu vực tiếp nối trực tiếp với hệ thống tích nước của thuỷ vực như sông, suối, hồ... Ngoài ra, những khoảng trống ở phần trên sườn dốc có thể gây ra ảnh hưởng đối với dòng chảy mặt ở phần dưới sườn dốc. Vì vậy, cần ưu tiên lựa chọn vùng trồng rừng cho hợp lý trên quan điểm quản lý nguồn nước.

M. Guardiola và cộng sự (2010) [29], việc thay thế các rừng cây bản địa bằng rừng Cao su ở Nam Keng (Trung Quốc) và ở Pang Khum (miền Bắc Thái Lan) đã làm tăng lượng bốc thoát hơi nước, do đó làm giảm dòng chảy cũng như lượng nước được tích trữ trong lưu vực. Mặc dù, việc trồng rừng và những biện pháp bảo tồn đất có những tác dụng nhất định trong việc giảm đỉnh lũ nhưng ít có trường hợp nào cho thấy các biện pháp đó có tác dụng làm tăng dòng chảy kiệt.

Ảnh hưởng sự phấn bố không gian của rừng tới nguồn nước đã được nghiên cứu một cách khá hệ thống trong công trình của Carsten và cộng sự (2007) [29]. Công trình này đã thừa nhận vai trò của rừng đối với việc cải thiện nguồn nước và chu trình vật chất; đồng thời nghiên cứu này cũng khẳng định rằng ảnh hưởng của rừng tới nước trên quy mô rộng vẫn cần được nghiên cứu nhiều hơn nữa.

Nghiên cứu sử dụng đất rừng phòng hộ đầu nguồn là lĩnh vực cũng được quan tâm. Các mô hình sử dụng đất đã được xây dựng có thể kể tới như: mô hình du canh của Conklin, 1975; tiếp đó là phương thức Taungya được U.Pankle đề xuất năm 1806. Phương thức Taungya của Pankle là trồng xen cây nông nghiệp ngắn ngày vào rừng Tếch chưa khép tán. Đến năm 1977 King đã đề xuất phương thức nông lâm kết hợp thay thế cho phương thức Taungya.

Các giải pháp phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn cũng được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu. Các tác giả chủ yếu quan tâm tới các vấn đề như tái sinh rừng nhiệt đới, tổ thành cây tái sinh có khác biệt hay giống với tầng cây cao như các tác giả: Mibbread, 1930; Richards, 1933, 1939,1965; Aubrerrille, 1983;... [5]. Các phương thức kỹ thuật lâm sinh xử lý nhằm xúc tiến tái sinh rừng nhiệt đới cũng được nghiên cứu bởi nhiều tác giả như Kennedy, 1935; Lancaster, 1953...

Việt Nam là một quốc gia nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa. Tài nguyên rừng của nước ta khá phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, trong những năm gần đây rừng luôn phải đối mặt với nguy cơ bị khai thác quá mức, kèm theo đó là sự suy giảm đáng kể các chức năng sinh thái mà rừng đã và đang cung cấp trong việc bảo vệ môi trường và phòng chống thiên tai.Trước tình hình đó vấn đề về môi trường rừng đã được khởi động nghiên cứu, tuy nhiên, do nhiều lý do các nghiên cứu về sinh thái môi trường rừng chưa được chú ý đúng mức, vẫn còn rất nhiều bất cập và cần thiết phải có nhiều các công trình nghiên cứu tiếp theo. Một số công trình nghiên cứu về lĩnh vực này có thể được ghi nhận là:

+ Nghiên cứu đánh giá tác động của rừng tới môi trường, đặc biệt là rừng tự nhiên ở nước ta đã được chú ý từ đầu những năm 1970 với cơ sở ban đầu do Liên Xô cũ giúp đỡ, nội dung nghiên cứu tập trung vào khả năng chống xói mòn và điều tiết nguồn nước của các trạng thái rừng; các nội dung nghiên cứu khác như vai trò điều tiết tiểu khí hậu, đất đai... nhưng chưa nhiều và hệ thống.

+ Từ năm 1973 đến năm 1981 Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp đã xây dựng các khu nghiên cứu thuỷ văn rừng định vị ở Núi Tiên (Hữu Lũng) và Tứ Quận (Hà Tuyên). Các công trình nghiên cứu trong thời gian này tập trung chủ yếu vào nghiên cứu một số các nhân tố khí hậu rừng, khả năng ngăn cản nước mưa của tán rừng, ảnh hưởng của độ tàn che rừng tới khả năng giữ đất và điều tiết dòng chảy mặt của rừng như công trình của Bùi Ngạnh và Nguyễn Danh Mô (1984)[18], của Hoàng Niêm (1994)[20]... Đây là những công trình nghiên cứu khởi điểm tạo lập được một số cơ sở khoa học cho việc xây dựng rừng giữ nước, bảo vệ đất.

+ Trong những năm 1980 các công trình nghiên cứu đã tập trung vào xói mòn đất và khả năng giữ nước của một số thảm cây trồng nông nghiệp và công nghiệp, đặc biệt là ở các vùng Tây Nguyên. Trong thời gian này, nhiều khu nghiên cứu quan trắc định vị đã được xây dựng kiên cố bằng gạch và xi măng, gỗ, kim loại,… Hàng loạt các công trình mang nhiều sắc thái và đi vào định lượng một cách vững chắc như công trình nghiên cứu của Nguyễn Quang Mỹ, Lê Thạc Cán (1983), của Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm, Hoàng Xuân Cơ (1984)[3]... Những công trình nghiên cứu này đã làm rõ ảnh hưởng của nhân tố địa hình tới xói mòn, vai trò phòng hộ về chống xói mòn của một số thảm thực vật, định hướng cho việc xây dựng các giải pháp phòng chống xói mòn trên đất dốc.

Đầu những năm 1990, khi nước ta thực hiện chương trình 327 với đối tượng chủ yếu là rừng phòng hộ, nghiên cứu thuỷ văn và xói mòn đất rừng cũng được đẩy mạnh. Nguyễn Ngọc Bình đã nghiên cứu về các biện pháp công trình và cây xanh che phủ ở Bắc Thái, Sơn La... Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1996)[14] đã nghiên cứu phân cấp xung yếu cho lưu vực nguồn nước. Kết quả những nghiên cứu này cho thấy độ dốc tăng từ 10-15^o thì xói mòn sẽ tăng lên 21,44%. Khi chiều dài sườn dốc tăng lên gấp đôi thì xói mòn cũng tăng lên gấp 2 lần. Nghiên cứu của Võ Đại Hải (1996)[8], Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1996) [14] đã xây dựng 20 khu nghiên cứu định vị ở Tây Nguyên dưới các dạng thảm thực vật có cấu trúc khác nhau. Đây là những công trình nghiên cứu tương đối toàn diện về xói mòn đất rừng ở nước ta, đặc biệt là đã làm rõ vai trò phòng hộ chống xói mòn và điều tiết nước của rừng. Các nghiên cứu của Võ Đại Hải cho thấy khi giảm độ tàn che từ 0,7 - 0,8 xuống mức 0,3 - 0,4 thì dòng chảy mặt tăng 30,4% đối với rừng tự nhiên và 33,8% đối với rừng Le. Khi độ dốc tăng lên thì thì lượng dòng chảy cũng tăng lên. Chẳng hạn khi độ dốc tăng lên 2 lần thì lượng dòng chảy mặt tăng lên 58,1%.

Vũ Thanh Te, Trần Quốc Thưởng, Phạm Anh Tuấn (2005)[29] nghiên cứu tác động của lớp phủ thực vật đến khả năng gây xói mòn đất và vận chuyển bùn cát trên lưu vực sông chợ Lèn đã nhận thấy lớp phủ thực vật càng dày thì khả năng làm chậm dòng chảy trên bề mặt sườn dốc càng tăng (từ 7 - 11 lần).

Một số tác giả khác đã tập trung nghiên cứu vai trò điều tiết nước, xói mòn của rừng, ảnh hưởng của thảm thực vật đến dòng chảy của các con sông, suối như công trình của Nguyễn Viết Phổ (1992), Vũ Văn Tuấn (1982)[33], Thái Phiên và Trần Đức Toàn (1988)[31]... Những nghiên cứu này đã cho ta thấy vai trò điều tiết nước hữu hiệu của thảm thực vật rừng, đặc biệt là việc cung cấp nước cho các con sông, suối vào mùa khô, dòng chảy kiệt ở những vùng có rừng cao hơn những vùng không có rừng.

Khi so với lượng mưa, dòng chảy mặt biến động rất lớn và thường dao động trong khoảng từ 3 - 5% đối với rừng Thông (Ngô Đình Quế, 2008)[22] trong đó cao nhất ở trảng cỏ đến thảm cây bụi, rừng trồng và thấp nhất ở rừng tự nhiên. Lượng dòng chảy mặt phụ thuộc vào nhân tố lượng mưa, địa hình, tính chất đất, cấu trúc thảm thực vật và cả phương pháp quan trắc. Hệ số dòng chảy mặt có liên hệ chặt chẽ với các nhân tố độ dốc mặt đất, hệ số xói mòn đất, độ giao tán hoặc độ tàn che tầng cây cao, độ che phủ của thảm tươi cây bụi và độ che phủ của rừng (Phạm Thị Hương Lan, 2005)[12]

Theo Nguyễn Quang Mỹ (1990) thì vật rơi rụng ở trạng thái thô có thể hút được lượng nước bằng 1,38 lần trọng lượng khô của nó, nếu đã bị phân huỷ 30 - 40% thì có thể hút được lượng nước gấp 3,21 lần trọng lượng khô. Về giá trị tuyệt đối, lớp thảm mục có thể hút được 35,840 lít nước trên 1 ha rừng tự nhiên (tương đương với một trận mưa 3,6 mm). Tuy nhiên thì tỷ lệ % lượng nước hữu hiệu của vật rơi rụng thấp hơn tỷ lệ % lượng giữ nước tối đa của nó (chỉ đạt từ 2,5 - 83,2 mm/ha/năm, tương đương với mức 0,1 - 4,6% tổng lượng mưa)[14].

Trong nghiên cứu về vai trò bảo vệ nguồn nước của 4 dạng thảm thực vật (thảm cây bụi cao, thảm cây bụi thấp, rừng trồng Keo và rừng trồng Bạch đàn), Nguyễn Thế Hưng (2008) đã cho thấy khả năng giữ nước của các thảm thực vật giảm dần từ thảm cây bụi cao đến rừng trồng Keo, rừng trồng Bạch đàn và thấp nhất là thảm cây bụi thấp, với tổng lượng nước hàng năm giữ được trong các thảm thực vật tương ứng là 988,97 tấn/ha, 639,07 tấn/ha, 724,58 tấn/ha và 660,62 tấn/ha.

Vai trò của rừng trong việc giữ nước là rất quan trọng. Nghiên cứu của Võ Minh Châu (1993)[5] cho thấy sự suy giảm diện tích rừng đầu nguồn sông Ngàn Mọ từ 23,971 ha xuống còn 6.000 ha đã làm cho nước hồ Kẻ Gỗ giảm đi đáng kể, giảm từ 340 triệu m³ nước xuống còn 60 triệu m³. Do đó không đảm bảo nước cho sản xuất nông nghiệp trên diện tích 6.000 ha.

Một số công trình nghiên cứu đã được tiến hành về sử dụng đất dốc, hạn chế xói mòn và tăng độ phì của đất cho một số vùng với những đối tượng cụ thể. Việc thiết lập băng cây xanh theo đường đồng mức nhằm chia cắt dòng chảy bề mặt có hiệu quả cao, lượng nước trôi có thể giảm từ 31% - 42%, lượng đất trôi có thể giảm 49% - 52% và năng suất cây trồng tăng 41% - 43% (Đậu Cao Lộc và các cộng tác viên, 1998). Mặc dù hàng rào cây xanh họ đậu chiếm khoảng 10% diện tích, song năng suất cây trồng vẫn tăng 15 - 25% so với không làm băng xanh (Nguyễn Tử Xiêm và Thái Phiên)[31].

Nghiên cứu của Trần Quang Bảo (1999)[1] tại Cẩm Xuyên - Hà Tĩnh cho thấy cường độ xói mòn đất dưới tán rừng Bạch đàn trắng phụ thuộc vào mật độ rừng trồng và độ xốp, độ dốc, độ dày tầng đất. Số liệu nghiên cứu của Nguyễn Quang Mỹ (1984)[3] ở Tây Nguyên cho thấy độ tàn che của thảm cây trồng có ảnh hưởng rất lớn tới độ vẩn đục của dòng chảy (hay còn gọi là dòng rắn), thảm cây trồng có độ che phủ yếu thì nồng độ đậm đặc của dòng chảy chiếm tỉ lệ cao hơn.

Nguyễn Xuân Quát (1996)[21] đã nghiên cứu “Sử dụng đất tổng hợp và bền vững”, kết quả đã đưa ra được các mô hình sử dụng đất tổng hợp và bền vững, khoanh nuôi và phục hồi rừng Việt Nam, bước đầu đề xuất tập đoàn cây trồng thích ứng cho các mô hình này. Nguyễn Hoàng Nghĩa (2003)[19] cũng đã có nghiên cứu xác định phạm vi phân bố và vùng tiềm năng trồng rừng của một số loài cây dựa vào nhu cầu khí hậu.

Trong những năm gần đây, phương pháp nghiên cứu xói mòn theo các mô hình định lượng được phát triển mạnh nhờ công nghệ tin học và GIS. Ưu điểm của phương pháp này là nhanh, độ chính xác cao. Ở Việt Nam đã có một số tác giả áp dụng phương pháp nghiên cứu này ở các mức độ khác nhau như: Phạm Ngọc Dũng - trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, Nguyễn Quang Mỹ - Đại học Tổng hợp, Võ Đại Hải - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam; Lại Huy Phương - Viện Điều tra Quy hoạch Rừng.

Hệ thống rừng tại Việt Nam đã phát huy tốt vai trò bảo vệ nguồn đa dạng sinh học,… nguồn gen sinh vật, di tích lịch sử, văn hóa, cảnh quan môi trường rừng; góp phần giảm thiểu các tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu và có tác động tích cực đối với phát triển kinh tế, xã hội ở cấp quốc gia và địa phương. Tuy nhiên, bên cạnh những thành tựu đã đạt được, mặc dù nhiều nỗ lực đã thực hiện để giảm tốc độ xói mòn ĐDSH, nhưng ĐDSH hệ sinh thái rừng Việt Nam vẫn đang bị suy thoái nhanh chóng. Diện tích các khu vực có các hệ sinh thái tự nhiên quan trọng bị thu hẹp dần. Số loài và số lượng cá thể của các loài hoang dã bị suy giảm mạnh mà nguyên nhân chính dẫn đến sự suy giảm ĐDSH hệ sinh thái rừng từ những áp lực sau:

Áp lực về dân số tăng nhanh; đòi hỏi về nhu cầu đất ở đất sản xuất và khai thác lâm sản phục vụ cho nhu cầu cuộc sống, nhất là đối với khu vực người dân nghèo thiếu đất sản xuất nông nghiệp, sống chủ yếu dựa vào rừng để khai thác, săn bắt động vật hoang dã. Đây là áp lực rất lớn đối với các khu rừng phòng hộ, đặc dụng hiện nay, mặc dầu cộng đồng đã có những cam kết tham gia bảo vệ rừng nhưng sự gắn kết, phối hợp chưa được tốt. Việc quản lý nhân hộ khẩu của các cấp chính quyền địa phương còn hạn chế, chưa quan tâm dẫn đến một số đối tượng ở nơi khác đến lợi dụng, xúi dục, lôi kéo một số đối tượng trong cộng đồng vi phạm luật bảo vệ phát triển rừng.

Giá trị lâm sản quý hiếm và động vật rừng ngày càng cao trong khi đó tài nguyên rừng ở vùng đệm và khu vực lân cận các khu rừng phòng hộ, đặc dụng hầu như đã cạn kiệt, nên áp lực vào rừng ngày càng lớn, dẫn đến ĐDSH hệ sinh thái rừng giảm.

Nhiều diện tích rừng phòng hộ, đặc dụng bị chuyển đổi mục đích sử dụng rừng để xây dựng các công trình thuỷ điện, công trình cơ sở hạ tầng, đường giao thông, khai thác khoáng sản đã tạo áp lực lớn đối với quản lý bảo vệ rừng tạo điều kiện cho các hoạt động phá rừng, khai thác và vận chuyển lâm sản trái phép, ảnh hưởng ĐDSH rừng.

Lực lượng bảo vệ rừng còn mỏng, địa bàn hoạt động rộng, trang thiết bị, phương tiện còn thiếu chưa đáp ứng được tình hình quản lý BVR hiện nay. Việc xử lý một số vụ vi phạm pháp luật về quản lý bảo vệ rừng thiếu nghiêm minh, kéo dài, chưa trừng trị thích đáng kẻ chủ mưu tổ chức và xúi giục người khác vi phạm lâm luật, nên chưa có tác dụng răn đe kẻ vi phạm, do đó tác dụng giáo dục, phòng ngừa không cao, dẫn tới biểu hiện coi thường pháp luật, chống người thi hành công vụ, ảnh hưởng chất lượng tài nguyên rừng.

Sự phối kết hợp giữa các cấp chính quyền địa phương, các cơ quan ban ngành chức năng chưa thường xuyên liên tục và đồng bộ mà chỉ hoạt động theo chiến dịch. Đặc biệt là chính quyền địa phương cấp xã, một số xã chưa làm tốt công tác tuyên truyên giáo dục ý thức chấp hành pháp luật của người dân, chưa phối hợp chặt chẽ với lực lượng bảo vệ rừng để kiểm tra trấn áp bọn lâm tặc dẫn đến chất lượng rừng tự nhiên bị đe dọa.

Về chính sách đầu tý cho các khu rừng phòng hộ, đặc dụng còn hạn chế, thiếu các dự án phát triển vùng đệm. Tỷ trọng vốn đầu tư của xã hội cho công tác bảo vệ rừng không đáng kể, chủ yếu mới chỉ bố trí cho khoán bảo vệ rừng từ dự án 661. Tình hình biến đổi khí hậu kèm theo thời tiết diễn biễn ngày càng phức tạp, khô hạn kéo dài, bão lũ xảy ra thường xuyên gây thiệt hại tới tài nguyên sinh vật.

ĐDSH suy giảm gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với đời sống, kinh tế, văn hóa, tâm linh... của con người. Sự suy giảm tài nguyên ĐDSH sẽ làm giảm khả năng đáp ứng nhu cầu của con người, của tự nhiên và sự biến mất của các loài sinh vật.

Hệ sinh thái rừng đầu nguồn trên địa bàn tỉnh nằm trong địa phận khu DTSQ miền Tây Nghệ An là hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới thuộc trong 12 loại hình hệ sinh thái chính mà UNESCO-MAB nêu ra. Những khu rừng mưa nhiệt đới nguyên sinh còn sót lại tại khu DTSQ này là một di sản hết sức quí giá sau rất nhiều biến cố, nhất là sau hai cuộc chiến tranh chống Pháp và chống Mỹ và đặc biệt là trong điều kiện kinh tế hết sức khó khăn mà hầu hết sinh kế của người dân địa phương đều phụ thuộc vào nguồn tài nguyên rừng. Đồng thời, điều này cũng nói lên nỗ lực bảo vệ rừng của chính quyền và nhân dân địa phương trong điều kiện rừng bị khác thác kiệt quệ cho mục đích phát triển kinh tế ở nhiều vùng khác.

Dãy núi Trường Sơn từ lâu đã được các nhà nghiên cứu thực vật quan tâm sâu sắc bởi lẽ là cầu nối cho các luồng di cư thực vật từ Nam ra Bắc và sự di cư của hệ thực vật á nhiệt đới trên các núi cao phía Bắc ăn sâu xuống các vĩ độ thấp của đai khí hậu nhiệt đới điển hình của các tỉnh Trung Bộ và Tây Nguyên (Thái Văn Trừng, 1974, 2000; Pocs Tomas, 1968) [32]. Tuy nhiên việc kiểm kê đa dạng loài thực vật các vùng thuộc dãy Trường Sơn mới chỉ được tiến hành và cũng chỉ tập trung ở một số địa điểm gắn liền với sự ra đời của các khu bảo tồn thiên nhiên/vườn quốc gia như Pù Hoạt (Nghệ An), Pù Huống (Nghệ An), Pù Mát (Nghệ An), Vũ Quang (Hà Tĩnh), Hồ Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh), Phong Nha – Kẻ Bàng (Quảng Bình), Đa Krông (Quảng Trị)... Trừ trường hợp VQG Pù Mát, tất cả các điểm nghiên cứu khác thường chỉ nêu ra một bản danh lục thực vật, chủ yếu là cây rừng và ở trên đất rừng, và mô tả thảm thực vật như là các sinh cảnh. Cùng với những phát hiện về các loài thú mới phần phía Bắc dãy Trường Sơn trở thành điểm nóng về đa dạng sinh học, các hoạt động nghiên cứu ở khu vực này được đẩy mạnh với rất nhiều đoàn nghiên cứu trong và ngoài nước tham gia tại nhiều khu vực bảo tồn trọng điểm như VQG Pù Mát (EU, 1998-2000), (SEE-Frontier (1995)), Pù Hoạt (SEE-Frontier, 1999-2000), VQG Vũ Quang (WWF-Indochina Programme (2000-2001), NEDA(DGIS) Activity N^oVN003301 (2002)...).

Tỉnh Nghệ An có 3 khu bảo vệ là Vườn quốc gia Pù Mát, Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống và Pù Hoạt. Các khu hệ sinh thái này có tính đa dạng sinh học cao và đã được ghi nhận trong nhiều nghiên cứu gần đây. Tuy nhiên những nghiên cứu chủ yếu là sự thống kê về thành phần loài động vật và thực vật. Có lẽ nghiên cứu về VQG Pù Mát là trường hợp đầu tiên cho vùng này, mà nghiên cứu đa dạng thực vật và thảm thực vật được tiến hành quy củ và được quan tâm ít nhiều thỏa đáng. Ngoài ra, rải rác trong các công trình khác, hệ thực vật tại Nghệ An nói chung và Pù Mát nói riêng cũng được nghiên cứu ở một số khía cạnh như: Thành phần loài thực vật trên nương rẫy của người H’Mông tại Xã Nậm Căn, Kỳ Sơn của Hoàng Văn Sơn (1998)[24]đã xác định được 158 loài, 126 chi và 59 họ; Góp phần điều tra thành phần loài Dương xỉ khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Mát, Nghệ An của Nguyễn Thị Quý (1998))[23] đã xác định được 90 loài thuộc 42 chi, 23 họ; Nghiên cứu tính đa dạng hệ thực vật tại xã Môn Sơn, Con Cuông của Nguyễn Anh Dũng (2002) [4] xác định được 497 loài thực vật bậc cao có mạch; Góp phần điều tra thành phần loài cây họ Đậu tại VQG Pù Mát của Bạch Thị Thu Hiền (2005) ; Nghiên cứu tính đa dạng hệ thực vật tại xã Môn Sơn, Con Cuông của Nguyễn Anh Dũng (2002) [4] xác định được 47 loài thuộc 23 chi với phân họ vang là 18 loài thuộc 5 chi, phân họ đậu với 27 loài thuộc 16 chi, phân họ trinh nữ với 2 loài thuộc 2 chi;

Về động vật có các công trình: Điều tra nghiên cứu đa dạng sinh học các loài thú ăn thịt nhỏ khu vực Tây Bắc Nghệ An của Chu Đình Liệu (2006) [13] Nghiên cứu tính đa dạng hệ thực vật tại xã Môn Sơn, Con Cuông của Nguyễn Anh Dũng (2002) [4] đã xác định được 18 loài thú ăn thịt nhỏ; Đa dạng sinh học khu hệ thú ở Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống, tỉnh Nghệ An của Trần Mạnh Hùng (2007) [10] đã lập được danh lục các loài thú ở Khu BTTN Pù Huống gồm 100 loài thuộc 28 họ, 10 bộ. Trong đó, có 92 loài đã được ghi nhận khẳng định, 8 loài ghi nhận chưa đủ chắc chắn. Đó là các loài Chồn bay, Khỉ mốc, Chà vá chân nâu, Cầy vằn bắc, Cầy gấm, Sóc má đào, Chuột nhắt nương, Chuột Suri; Nghiên cứu tính đa dạng sinh học chim Khu bảo tồn Pù Huống, Nghệ An của Hoàng Ngọc Thảo (2004) [30] đã ghi nhận được tổng số loài chim ở Khu BTTN Pù Huống là 129 loài thuộc 37 họ, 12 bộ. So với tổng số loài của Bắc Trung Bộ thì số loài ghi nhận được chiếm 35,05% (Võ Quý, Nguyễn Cử, 1995) và chiếm 15,18% so với tổng số loài của Việt Nam (Nguyễn Cử, 2000); Góp phần tìm hiểu thành phần loài Lưỡng Cư – Bò Sát tại vùng đệm VQG Pù Mát, Nghệ An của Nguyễn Đức Lương (2004) [15] xác định được 834 mẫu vật về Lưỡng cư - Bò sát tại vùng đệm VQG Pù Mát; Nghiên cứu đa dạng sinh học Lưỡng cư, Bò sát VQG Pù Mát của Lê Đông Hiếu (2008) [9] đã ghi nhận được thành phần loài lưỡng cư, bò sát VQG Pù Mát có 130 loài thuộc 78 giống, 23 họ, 4 bộ. Trong đó lưỡng cư có 51 loài thuộc 26 giống, 7 họ, 2 bộ; 79 loài bò sát thuộc 52 giống, 16 họ, 2 bộ; Đa dạng sinh học Lưỡng dư, Bò sát ở huyện Quỳ Hợp, Nghệ An của Đậu Quang Vinh (2008)) [34] xác định được 74 loài lưỡng cư Bò Sát thuộc 50 giống, 21 họ, 3 bộ trong đó có 46 loài được xác định bằng mẫu vật, 6 loài qua điều tra và qua tư liệu là 22 loài; Góp phần nghiên cứu khu hệ cá ở các khe suối khu bảo tồn thiên nhiên Pù Mát và vùng phụ cận của Nguyễn Xuân Khoa (2001)) [11] đã xác định được 76 loài ở các khu vực khe khặng, khe thơi và khe choang.

Công trình lớn nhất nghiên cứu về hệ sinh thái rừng cũng như đa dạng sinh học tại Nghệ An là Điều tra đa dạng sinh học tại VQG Pù Mát của dự án SFNC (EU, 1998-2004) [6] với hệ thực vật ghi nhận được có 1.297 loài thuộc 607 chi và 160 họ của 6 ngành thực vật bậc cao có mạch và 1.121 loài động vật thuộc các nhóm thú, chim, bò sát, lưỡng cư, cá.

Nhìn chung, các nghiên cứu trong nước về môi trường rừng và tác động của rừng đến môi trường được tiến hành liên tục và toàn diện cả về nội dung, không gian, cũng như đối tượng nghiên cứu. Tuy nhiên, các nghiên cứu chuyên sâu mang tính tổng hợp về hệ sinh thái rừng đầu nguồn còn tản mạn, chưa mang tính hệ thống. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu hệ sinh thái rừng đầu nguồn, đặc biệt ở miền trung đặt ra là một vấn đề hết sức cấp bách và cần thiết. Đề tài nghiên cứu học viên chọn lựa chính là tìm ra cơ sở khoa học giải quyết tính cấp thiết của vấn đề này.