Luận án Tiến sĩ chuyên ngành Môi trường đất và nước: Nghiên cứu sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao trên các vùng sinh thái khác nhau tại tỉnh An Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:294

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là xác định sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao có mạch trên các vùng sinh thái khác nhau để làm cơ sở cho việc khai thác bền vững và bảo tồn đa dạng thực vật của tỉnh An Giang. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ chuyên ngành Môi trường đất và nước: Nghiên cứu sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao trên các vùng sinh thái khác nhau tại tỉnh An Giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ÐÀO TẠO TRƯỜNG ÐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN THỊ HẢI LÝ NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ ĐA DẠNG THỰC VẬT BẬC CAO TRÊN CÁC VÙNG SINH THÁI KHÁC NHAU TẠI TỈNH AN GIANG LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH MÔI TRUỜNG ÐẤT VÀ NUỚC 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ÐÀO TẠO TRƯỜNG ÐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN THỊ HẢI LÝ NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ ĐA DẠNG THỰC VẬT BẬC CAO TRÊN CÁC VÙNG SINH THÁI KHÁC NHAU TẠI TỈNH AN GIANG LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH MÔI TRUỜNG ÐẤT VÀ NUỚC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN HỮU CHIẾM 2019
LỜI CẢM ƠN Tác giả xin được chân thành tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn khoa học là Phó Giáo sư – Tiến sĩ Nguyễn Hữu Chiếm, Khoa Môi Trường và Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ đã tận tình hướng dẫn, động viên và góp ý về chuyên môn trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án tiến sĩ. Tác giả cũng xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả quý thầy cô đã và đang giảng dạy, hỗ trợ và hướng dẫn học thuật cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn sinh viên, học viên đã hỗ trợ cho tôi trong quá trình thực hiện các nghiên cứu. Tác giả xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, bạn bè đồng nghiệp và các em sinh viên Khoa Tài Nguyên và Môi trường, Trung tâm Phân tích Hóa học – Trường Đại học Đồng Tháp đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian khảo sát và phân tích mẫu. Cảm ơn Ban lãnh đạo và bạn bè ở Sở Tài Nguyên và Môi Trường tỉnh An Giang, Chi cục kiểm lâm Tỉnh An Giang, Hạt kiểm lâm Tri Tôn và Tịnh Biên. Cám ơn gia đình chú Bảy (Núi Cấm) và cộng đồng người dân địa phương đã hỗ trợ tôi trong suốt quá trình khảo sát. Xin chân thành cảm ơn chồng và gia đình cha mẹ hai bên đã hết lòng thương yêu, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án. Nguyễn Thị Hải Lý i
TÓM TẮT Nghiên cứu sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao có mạch trên các vùng sinh thái khác nhau của tỉnh An Giang đã được thực hiện từ năm 2015 đến năm 2017 với 460 OTC (100 m2). Dựa vào bản đồ phân vùng sinh thái nông nghiệp và bản đồ phân bố đất, nghiên cứu bố trí các OTC khảo sát thực vật thân gỗ (10m x 10m) và thân thảo (1m x 1m) ở từng nhóm đất của vùng đồi núi, vùng đồng lụt ven sông và vùng đồng lụt hở. Tại mỗi OTC thu thập số lượng loài, số lượng cá thể và D1,3, giá trị sử dụng và tác động của người dân, mẫu thực vật và đất. Xác định tên loài bằng phương pháp so sánh hình thái và các thông số hóa lý của đất được phân tích trong phòng thí nghiệm. Số liệu được xử lý bằng các phương pháp thống kê là ANOVA, Regression, PCA, CCA và RDA. Kết quả nghiên cứu cho thấy ở vùng đồng lụt ven sông, đất có lượng thịt và độ xốp cao, chua ít với giá trị pHKCl là 5,62±0,06 (tầng 0-20 cm) và 5,67±0,06 (tầng 20- 50 cm) (p
Các loài cần bảo tồn là giống Lúa mùa nổi ở huyện Tri Tôn, Lúa ma (Oryza rufipogon) và Cà na (Elaeocarpus hygrophilus). Các loài Tràm (Melaleuca), Cà na (E. hygrophilus), Mua (Melastoma affine) và Năng (Eleocharis) là các loài ưu thế và chỉ thị cho khu vực đất bị nhiễm phèn. Về đa dạng, vùng đồi núi đa dạng về taxon, các loài quý hiếm và nhóm giá trị sử dụng, trong đó đa dạng nhất là nhóm cây làm thuốc (429 loài), nhóm cây ăn được (135 loài) và nhóm cây lấy gỗ (23 loài). Vùng đồng lụt ven sông có nhóm cây ăn được với các loài ăn trái, lúa và rau màu đa dạng loài cao (136 loài), trong khi vùng đồng lụt hở kém đa dạng hơn ở các nhóm giá trị này. Đánh giá định lượng qua các chỉ số đa dạng cho thấy cây thân gỗ và thân thảo đa dạng cao ở vùng đồng lụt ven sông, nhưng ưu thế cao ở vùng đồng lụt hở. Do đặc điểm khí hậu giống nhau nên đất và con người là hai nhân tố ảnh hưởng đến sự khác nhau về phân bố và đa dạng thực vật ở từng vùng sinh thái. Ở vùng đồi núi, đất giải thích 45,6% sự đa dạng và là yếu tố chính quyết định đến sự phân bố và đa dạng của thực vật. Thịt+phosphor, độ xốp+kali, cát+nitơ hữu dụng+Ca2++Mg2+ ảnh hưởng đến sự phân bố và đa dạng của thực vật lần lượt ở đất vàng macma, đất xói mòn và đất xám macma. Ở vùng đồng lụt ven sông, vai trò của đất và tác động của người dân đến sự phân bố và đa dạng của thực vật là như nhau với 7,0% (do đất) và 6,1% (do con người). Độ xốp+thịt ảnh hưởng đến sự phân bố của thực vật ở đất phù sa bồi và không bồi, trong khi sét ảnh hưởng đến thực vật ở đất phù sa gley và phù sa có tầng loang lỗ. Ở vùng đồng lụt hở, sự kết hợp của tác động con người và yếu tố đất đã giải thích được 20,8% sự đa dạng của thực vật. Sa cấu và pHKCl là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phân bố và đa dạng thực vật ở đất phèn hoạt động nông và đất phèn hoạt động sâu, trong khi ở đất than bùn phèn lại là độ xốp. Tập quán canh tác và sở thích trồng của người dân đã ảnh hưởng tích cực đến sự phân bố và đa dạng cây thân gỗ, trong khi kiểm soát cỏ dại và làm đất ảnh hưởng tiêu cực đến cây thân thảo. Dựa trên kết quả nghiên cứu, bản đồ phân bố các loài thực vật ưu thế và quý hiếm ở ba vùng sinh thái tại tỉnh An Giang đã được xây dựng. Cần ưu tiên bảo tồn và phát triển bền vững các sinh cảnh đặc trưng cho từng vùng sinh thái, các loài quý, hiếm có trong Sách đỏ và Nghị định 32 của Chính phủ, các loài đặc hữu và loài bản địa cho từng vùng sinh thái. Từ khóa: Sự phân bố, sự đa dạng, thực vật bậc cao có mạch, vùng đồng lụt hở, vùng đồng lụt ven sông, vùng đồi núi, vùng sinh thái tỉnh An Giang. iii
ABSTRACT Study of the distribution and diversity of vascular plants in different ecological areas of An Giang province was conducted from 2015 to 2017 with 460 quadrats (100 m2). Based on the agro-ecological zones map and the soil distribution map, sampling design was taken in types of soil in the mountainous area, fluvial plain area and opened depression of floodplain area by quadrat (100m2) for trees and shrubs, and quadrat (1 m2) for herbs. Within quadrat, the data was recorded including species, individual, useful value and local human impacts. The morphological comparison method was applied to determine the species’s scientific name. The physico-chemical parameters of soil were analyzed in the laboratory. The data were analyzed by the statistical methods as ANOVA, Regression, PCA, CCA and RDA. The results of the study showed that the soil in three ecological areas was the difference of physico-chemical characteristics. In the fluvial plain, the soil properties were characterized by the main silty component (more than 50% of the mineral fragments), little acidity (ranging pHKCl from 5.62±0.06 in layer 0-20 cm to 5.67±0.06 in layer 20-50 cm) (p
floodplain was identified as the least diversity species, only 142 species, and 120 genera of 58 families. They included 74 wild species and 68 planted species. The most diversity families were Poaceae, Fabaceae and Cucurbitaceae. O. rufipogon, Elaeocarpus hygrophilus and the floating rice were some rare species that should be conserved. Melaleuca, E. hygrophilus, Melastoma affine, Eleocharis were some dominant species that indicated the acid sulfate soil. In teams of diversity, the vascular plants of mountainous area diversified taxa, rare species and the group of useful value. There were 429 medicinal species, 135 edible species and 23 timber species while the fluvial plain was 136 species in edible plants group, mainly of fruit trees, rice and vegetables. In the opened depression of floodplain, plants were less diverse species than in these useful groups. Quatitative assessment by diversity indexes showed that the woody and herbaceous plants diversified in the fluvial plain area while they dominated in the opened depression of floodplain. Because of climatic similarity, the soil or human activities were factors that differently affected the distribution and diversity status of flora in each ecological. In mountainous areas, soil that was the main element explained 45.6% of plant diversity data. The silt and phosphor, porosity and potassium affected the distribution and diversity of plants in Ferralsols and Leptosols while sand, available nitrogen, Ca2+ and Mg2+ affected to them in Acrisols. In the fluvial plain, both soil and local people showed an equal role on the diversity status of plants, belonging to 7.0% (land) and 6.1% (human). The porosity and silt affected to flora in Anofluvic and Orthofluvic fluvisols while clay affected to them in Gleyic and Cambic fluvisols. In the opened depression of floodplain, the combination of human impacts and soil explained 20.8% the data of plant diversity. The texture and pHKCl were two soil elements that affected to the status of flora in active acid sulfate soil with sulfuric materials present near layer (0-50 cm) and depth in soil (>50 cm), while the flora of acid sulfidicpeat soil was strongly influenced by porosity. Although the planting habits and hobbies of the local people positively affected to the diversity status of woods, weed control and tillage practices also caused a decrease in herbaceous diversity in agricultural ecosystems. Three maps of the distribution of flora and rare species for each ecological zone was built in the research. Finally, priority should be given to the conservation and sustainable development of specific habitats, rare species that were listed in the Red Book and the Government's Decree 32, endemic and local species for each ecological region. Keywords: An Giang ecological area, distribution, diversity, fluvial plain, mountainous area, opened depression of floodplain, vascular plant. v
MỤC LỤC CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU.................................................................................. 1 1.1. Đặt vấn đề ..................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu ........................................................................................................ 3 1.2.1 Mục tiêu tổng quát ...................................................................................... 3 1.2.2 Mục tiêu cụ thể ........................................................................................... 3 1.3. Nội dung nghiên cứu..................................................................................... 3 1.4. Ý nghĩa của luận án ...................................................................................... 3 1.4.1 Ý nghĩa khoa học ........................................................................................ 3 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn......................................................................................... 3 1.5. Những luận điểm mới của luận án ................................................................ 4 1.6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................... 4 1.6.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................... 4 1.6.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 4 1.6.3. Giới hạn nghiên cứu................................................................................... 5 CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................. 6 2.1. Tổng quan về thực vật bậc cao có mạch ....................................................... 6 2.2. Khái niệm về cây hoang dã và cây trồng ...................................................... 7 2.3. Sự phân bố của thực vật ................................................................................ 8 2.4. Tổng quan về đa dạng sinh học..................................................................... 8 2.5. Đa dạng các loài thực vật quý hiếm.............................................................. 10 2.5.1. Phân hạng tình trạng đe dọa của các loài thực vật ..................................... 10 2.5.2. Đánh giá sự quý hiếm ................................................................................ 11 2.6. Đánh giá đa dạng thực vật............................................................................. 12 2.6.1. Đánh giá đa dạng thành phần loài .............................................................. 12 2.6.2. Đa dạng về công dụng................................................................................ 12 2.7. Định lượng sự đa dạng sinh học ................................................................... 13 2.7.1. Đa dạng alpha (Alpha diversity) ................................................................ 13 2.7.2. Đa dạng beta (Beta diversity) .................................................................... 15 2.7.3. Đa dạng gamma (Gamma diversity) .......................................................... 15 2.8. Khái quát về tỉnh An Giang .......................................................................... 15 2.8.1. Điều kiện tự nhiên...................................................................................... 15 2.8.2. Các vùng sinh thái của tỉnh An Giang ....................................................... 19 2.8.2.1. Đặc điểm về khí hậu....................................................................... 20 2.8.2.2. Đặc điểm về địa hình và thổ nhưỡng ............................................. 21 2.9. Hiện trạng phát triển nông lâm nghiệp ở tỉnh An Giang .............................. 28 2.10. Cơ sở khoa học về phương pháp chọn số lượng OTC ................................ 29 vii
2.11. Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước ......................................... 31 2.11.1. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đất đến sự phân bố và đa dạng các loài thực vật bậc cao ............................................................................. 31 2.11.1.1. Các yếu tố vật lý của môi trường đất ........................................... 32 2.11.1.2. Các yếu tố dinh dưỡng của môi trường đất .................................. 33 2.11.2. Các nghiên cứu về sự phân bố và đa dạng thực vật theo các loại đất ở ĐBSCL ........................................................................................................ 42 2.12. Cơ sở lý luận cho việc xây dựng bản đồ ..................................................... 44 CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ................................................ 46 3.1. Phương pháp điều tra và đánh giá đa dạng thực vật ..................................... 46 3.1.1. Xác định vị trí nghiên cứu ......................................................................... 46 3.1.2. Phương pháp chọn số lượng OTC ............................................................. 48 3.1.3 Phương pháp khảo sát thực vật ................................................................... 48 3.1.3.1. Nội dung 1: Khảo sát thực vật vùng đồi núi thấp .......................... 48 3.1.3.2. Nội dung 2: Khảo sát thực vật vùng đồng lụt hở ........................... 49 3.1.3.3. Nội dung 3: Khảo sát thực vật vùng đồng lụt ven sông ................. 50 3.1.4. Phương pháp thu và bảo quản mẫu thực vật .............................................. 53 3.1.5. Xác định tên loài và xây dựng bảng danh lục thực vật .............................. 53 3.1.6. Phương pháp đánh giá sự đa dạng ............................................................. 54 3.1.6.1. Phương pháp đánh giá sự quý hiếm ............................................... 54 3.1.6.2. Đánh giá độ thường gặp ................................................................. 54 3.1.6.3. Đánh giá mức độ gần gũi của hệ thực vật ...................................... 54 3.1.6.4. Đánh giá sự đa dạng α .................................................................... 55 3.1.7. Chỉ số giá trị quan trọng ............................................................................ 55 3.1.8. Phương pháp xác định diện tích tiết diện thân........................................... 56 3.1.8.1. Phương pháp đo đường kính ngang ngực ...................................... 56 3.1.8.2 Tính tiết diện ngang thân cây .......................................................... 57 3.1.9. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu về đa dạng ................................... 57 3.2. Phương pháp khảo sát và đánh giá tính chất đất........................................... 57 3.2.1. Thu và xử lý mẫu đất ................................................................................. 57 3.2.2. Phân tích mẫu đất....................................................................................... 58 3.2.3. Phương pháp xử lý số liệu đất ................................................................... 58 3.3. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố đất và con người đến sự phân bố và đa dạng của thực vật .......................................................................... 59 3.3.1. Mối quan hệ giữa yếu tố đất và thực vật.................................................... 59 3.3.2. Mối quan hệ giữa yếu tố con người và thực vật ........................................ 60 3.3.3. Định lượng sự đóng góp của yếu tố đất và con người đến sự đa dạng ...... 60 3.4. Phương pháp xây dựng bản đồ hiện trạng về phân bố các loài ưu thế ......... 61 viii
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................... 62 4.1. Đặc điểm môi trường đất của ba vùng sinh thái ở tỉnh An Giang ................ 62 4.2. Sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở vùng đồi núi ................ 66 4.2.1. Số lượng OTC theo đường cong tích lũy loài ở vùng đồi núi .................. 66 4.2.2. Đặc điểm hóa lý của đất............................................................................. 68 4.2.3. Sự phân bố thành phần loài thực vật ở vùng đồi núi ................................. 73 4.2.4. Đa dạng về công dụng................................................................................ 81 4.2.5. Các loài thực vật quý hiếm và đặc hữu ...................................................... 85 4.2.6. Định lượng đa dạng thực vật ở vùng đồi núi ............................................. 90 4.2.6.1. Đánh giá mức độ gần gũi của hệ thực vật ở vùng đồi núi qua chỉ số đa dạng Sorensen .................................................................................... 90 4.2.6.2. Đánh giá đa dạng thực vật ở vùng đồi núi qua các chỉ số đa dạng alpha ............................................................................................................ 90 4.2.7. Ảnh hưởng của môi trường đất đến thành phần loài ở vùng đồi núi ......... 97 4.3. Sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở vùng đồng lụt hở ......... 106 4.3.1. Số lượng OTC theo đường cong tích lũy loài ở vùng đồng lụt hở ............ 106 4.3.2. Đặc điểm hóa lý của đất ở vùng đồng lụt hở ............................................. 108 4.3.3. Sự phân bố thành phần loài thực vật bậc cao theo từng loại đất ở vùng đồng lụt hở ........................................................................................................... 112 4.3.4. Đa dạng về công dụng ............................................................................... 117 4.3.5. Định lượng đa dạng thực vật ở vùng đồng lụt hở ...................................... 118 4.3.5.1.Đánh giá mức độ gần gũi của hệ thực vật qua chỉ số đa dạng Sorensen ..................................................................................................... 118 4.3.5.2. Đánh giá đa dạng thực vật qua các chỉ số đa dạng alpha ............... 119 4.3.6. Ảnh hưởng của môi trường đất đến loài ưu thế ở vùng đồng lụt hở ......... 124 4.4. Sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở vùng đồng lụt ven sông 129 4.4.1. Số OTC theo đường cong tích lũy loài ở vùng đồng lụt ven sông ............ 129 4.4.2. Đặc điểm hóa lý của đất ở vùng đồng lụt ven sông ................................... 130 4.4.3.Sự phân bố thực vật theo môi trường đất vùng đồng lụt ven sông ............. 134 4.4.4. Đa dạng về công dụng tài nguyên thực vật vùng đồng lụt ven sông.. ....... 138 4.4.5. Đánh giá đa dạng về giá trị bảo tồn .......................................................... 139 4.4.6. Định lượng đa dạng thực vật ở vùng đồng lụt ven sông ............................ 140 4.4.6.1. Đánh giá mức độ gần gũi của hệ thực vật qua chỉ số đa dạng Sorensen ...................................................................................................... 140 4.4.6.2. Đánh giá đa dạng thực vật qua các chỉ số đa dạng alpha ............... 140 4.4.7. Ảnh hưởng của đất đến loài ưu thế ở vùng đồng lụt ven sông .................. 144 4.5. Xây dựng bản đồ phân bố các loài ưu thế và quý hiếm ở tỉnh An Giang ..... 147 4.6. Đề xuất các giải pháp bảo tồn tài nguyên thực vật tỉnh An Giang ............... 154 ix
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 156 5.1. Kết luận ......................................................................................................... 156 5.2. Kiến nghị....................................................................................................... 157 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 158 Phụ lục 1. Danh lục thực vật vùng đồi núi thấp................................................... 173 Phụ lục 2. Danh lục thực vật vùng đồng lụt hở ................................................... 191 Phụ lục 3. Danh lục thực vật vùng đồng lụt ven sông ......................................... 198 Phụ lục 4. Hình ảnh một số loài thực vật quý hiếm ở tỉnh An Giang.................. 209 Phụ lục 5. Hình ảnh của loài đặc hữu vùng đồi núi tỉnh An Giang ..................... 218 Phụ lục 6. Hình ảnh một số loài ưu thế ở tỉnh An Giang..................................... 219 Phụ lục 7. Các loài thực vật làm thuốc ................................................................ 243 Phụ lục 8. Các phương pháp phân tích mẫu đất .................................................. 245 Phụ lục 9. Kết quả xử lý số liệu ........................................................................... 250 Phụ lục 10. Bản đồ đất tỉnh An Giang theo hệ thống phân loại Fao/Unesco ...... 276 x
DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Bản đồ vị trí địa lý (a) và bản đồ hành chính tỉnh An Giang (b) ......... 16 Hình 2.2: Bản đồ sinh thái nông nghiệp vùng ĐBSCL ....................................... 18 Hình 2.3: Bản đồ sinh thái nông nghiệp vùng ĐBSCL (a) và bản đồ ba vùng sinh thái ở tỉnh An Giang (b) ............................................................................... 19 Hình 2.4: Biểu đồ đặc điểm khí hậu tỉnh An Giang ............................................ 21 Hình 2.5: Diễn biến tài nguyên rừng giai đoạn 2005 – 2009 .............................. 28 Hình 2.6: Diễn biến diện tích đất sản xuất nông nghiệp ở tỉnh An Giang........... 29 Hình 2.7: Đường cong tích lũy loài ..................................................................... 30 Hình 2.8: Sự thay đổi giá trị EC theo các loại sa cấu đất khác nhau ................... 35 Hình 3.1: (a) Bản đồ phân vùng sinh thái nông nghiệp và (b) bản đồ ba vùng sinh thái tỉnh An Giang ........................................................................................ 46 Hình 3.2: Bản đồ đất tỉnh An Giang .................................................................... 47 Hình 3.3: Các vị trí lấy mẫu tại tỉnh An Giang .................................................... 52 Hình 3.4: Danh mục các nguồn cơ sở dữ liệu tra cứu thông tin thực vật ............ 53 Hình 3.5: Các vị trí đo đường kính (D1,3) thân cây.............................................. 56 Hình 4.1: Đặc điểm hóa lý môi trường đất ở ba vùng sinh thái, An Giang ......... 62 Hình 4.2: Đường cong tích lũy loài thân gỗ ở vùng đồi núi ................................ 67 Hình 4.3: Đường cong tích lũy loài thân thảo ở vùng đồi núi ............................. 67 Hình 4.4: Một số loài thực vật nguy cấp (EN) (a,b,c) ......................................... 87 Hình 4.5: Một số loài thực vật sẽ nguy cấp (VU) (a,b) ....................................... 87 Hình 4.6: Ngải tượng (Stephania rotunda) (IIA) ................................................ 88 Hình 4.7: Ảnh hưởng của yếu tố đất đến các chỉ số cây thân gỗ và thân thảo ở vùng đồi núi ......................................................................................................... 93 Hình 4.8: Ảnh hưởng của yếu tố môi trường đất đến các loài thân gỗ ưu thế ở vùng đồi núi ......................................................................................................... 102 Hình 4.9: Ảnh hưởng của yếu tố môi trường đất đến các loài thảo ưu thế ở vùng đồi núi ......................................................................................................... 104 Hình 4.10: Đường cong tích lũy loài thân gỗ ở vùng đồng lụt hở ...................... 107 Hình 4.11: Đường cong tích lũy loài thân thảo ở vùng đồng lụt hở .................... 107 Hình 4.12: Hạt lúa ma và lúa mùa nổi ................................................................. 116 Hình 4.13: Lúa ma (a) và lúa mùa nổi (b) ........................................................... 116 Hình 4.14: Ảnh hưởng của yếu tố đất đến các chỉ số đa dạng của cây thân gỗ và thân thảo ở vùng đồng lụt hở .......................................................................... 122 Hình 4.15: Ảnh hưởng của yếu tố đất đến các loài thân gỗ và thân thảo ưu thế ở vùng đồng lụt hở ............................................................................................... 126 Hình 4.16: Đường cong tích lũy loài thân gỗ ở vùng đồng lụt ven sông ............ 129 xi
Hình 4.17: Đường cong tích lũy loài thân thảo ở vùng đồng lụt ven sông.......... 130 Hình 4.18: Ảnh hưởng của yếu tố môi trường đất đến các chỉ số đa dạng của cây thân gỗ và thân thảo ở vùng đồng lụt ven sông............................................. 142 Hình 4.19: Ảnh hưởng của yếu tố đất đến các cây thân gỗ và thân thảo ưu thế ở vùng đồng lụt ven sông ..................................................................................... 146 Hình 4.20: Bản đồ phân bố các loài thân gỗ ưu thế theo từng vùng sinh thái, tỉnh An Giang....................................................................................................... 149 Hình 4.21: Bản đồ phân bố các loài thân thảo ưu thế theo từng vùng sinh thái, tỉnh An Giang....................................................................................................... 150 Hình 4.22: Bản đồ phân bố các loài quý hiếm theo từng vùng sinh thái, tỉnh An Giang .............................................................................................................. 153 xii
DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Đặc điểm khí hậu của ba vùng sinh thái ở tỉnh An Giang .................. 20 Bảng 2.2: Các loại đất ở ba vùng sinh thái tiêu biểu của tỉnh An Giang ............. 22 Bảng 2.3: Đặc điểm hóa lý của đất xám trên đá macma acid .............................. 23 Bảng 2.4: Đặc điểm lý hóa của đất phèn hoạt động nông ................................... 24 Bảng 2.5: Đặc điểm lý hóa của đất phèn hoạt động sâu ...................................... 25 Bảng 2.6: Một số đặc điểm lý hóa của đất than bùn phèn ................................... 25 Bảng 2.7: Đặc điểm lý hóa của đất phù sa được bồi ........................................... 26 Bảng 2.8: Đặc điểm lý hóa của đất phù sa không được bồi ................................ 26 Bảng 2.9: Đặc điểm lý hóa của đất phù sa gley ................................................... 27 Bảng 2.10: Đặc điểm lý hóa của đất phù sa có tầng loang lỗ .............................. 27 Bảng 2.11: Thang đánh giá dung trọng theo Kachinski ...................................... 33 Bảng 2.12: Thang đánh giá độ chua tiềm tàng pHKCl (Tỉ lệ đất/KCl=1/2,5) ....... 34 Bảng 2.13: Mối tương quan Pearson giữa pH và đa dạng cây thân thảo............. 34 Bảng 2.14: Thang đánh giá độ dẫn điện của đất .................................................. 35 Bảng 2.15: Thang đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất ............................ 36 Bảng 2.16: Thang đánh giá hàm lượng đạm tổng số ........................................... 38 Bảng 2.17: Thang đánh giá hàm lượng lân tổng số ............................................. 39 Bảng 2.18: Thang đánh giá hàm lượng lân hữu dụng trong đất .......................... 39 Bảng 2.19: Thang đánh giá kali tổng số .............................................................. 40 Bảng 2.20: Thang đánh giá kali hữu dụng ........................................................... 40 Bảng 2.21: Thang đánh giá hàm lượng Canxi trao đổi ........................................ 41 Bảng 2.22: Thang đánh giá hàm lượng Magie trao đổi ....................................... 41 Bảng 2.23: Đa dạng loài trên các vùng đất khác nhau .................................... ... 44 Bảng 3.1: Số lượng OTC (100 m2) khảo sát ở ba vùng sinh thái của An Giang . 49 Bảng 3.2: Số lượng OTC theo đai độ cao ở từng loại đất của vùng đồi núi........ 49 Bảng 3.3: Số lượng OTC theo từng loại đất ở vùng đồng lụt hở......................... 50 Bảng 3.4: Số lượng OTC theo từng loại đất ở vùng đồng lụt ven sông .............. 51 Bảng 3.5: Các chỉ số đa dạng α ........................................................................... 55 Bảng 3.6: Các thông số và phương pháp phân tích cho mẫu đất......................... 58 Bảng 4.1: Đặc điểm vật lý đất ở ba vùng sinh thái, tỉnh An Giang ..................... 63 Bảng 4.2: Đặc điểm hóa học đất ở ba vùng sinh thái, tỉnh An Giang ................. 64 Bảng 4.3: Đặc điểm vật lý của từng loại đất ở vùng đồi núi ............................... 68 Bảng 4.4: Đặc điểm hóa học của từng loại đất ở vùng đồi núi ............................ 70 Bảng 4.5: Đặc điểm vật lý của đất xói mòn và đất vàng macma theo độ cao ..... 71 Bảng 4.6: Đặc điểm hóa học của đất xói mòn và đất vàng macma theo độ cao . 72 Bảng 4.7: Đa dạng ngành thực vật ở vùng đồi núi tỉnh An Giang ...................... 73 xiii
Bảng 4.8: Các loài mới bổ sung vào danh lục thực vật tỉnh An Giang ............... 74 Bảng 4.9: Số lượng họ, chi và loài theo từng loại đất ở vùng đồi núi ................. 75 Bảng 4.10: Sự đa dạng họ, chi và loài ở đất vàng macma và đất xói mòn .......... 76 Bảng 4.11: Sư giàu loài trong họ thực vật ở vùng đồi núi tỉnh An Giang ........... 78 Bảng 4.12: Sự ưu thế của họ thực vật ở đất vàng macma và đất xói mòn .......... 79 Bảng 4.13: Giá trị sử dụng của các loài thực vật ở vùng đồi núi, An Giang ....... 82 Bảng 4.14: Đa dạng cây nông nghiệp vùng đồi núi............................................. 83 Bảng 4.15: Danh mục các loài thực vật quý hiếm ............................................... 85 Bảng 4.16: Các loài thực vật đặc hữu Đông Dương và Việt Nam gặp ở vùng đồi núi, tỉnh An Giang ......................................................................................... 89 Bảng 4.17: Mức độ gần gũi của hệ thực vật ở vùng đồi núi, tỉnh An Giang ....... 90 Bảng 4.18: Giá trị của các chỉ số đa dạng ở vùng đồi núi ................................... 91 Bảng 4.19: Sự đa dạng của các HST ở vùng đồi núi ........................................... 92 Bảng 4.20: Kết quả phân tích CCA giữa các chỉ số đa dạng và yếu tố đất ở vùng đồi núi ......................................................................................................... 93 Bảng 4.21: Tác động con người đến các chỉ số đa dạng ở đất vàng macma ....... 95 Bảng 4.22: Tác động con người đến các chỉ số đa dạng ở đất xói mòn .............. 95 Bảng 4.23: Tác động con người đến các chỉ số đa dạng ở đất xám macma ........ 96 Bảng 4.24: Định lượng sự đóng góp của yếu tố đất và con người đến sự đa dạng ở vùng đồi núi ............................................................................................. 97 Bảng 4.25: Các loài ưu thế trên đất xói mòn ....................................................... 97 Bảng 4.26: Các loài ưu thế trên đất vàng macma ................................................ 98 Bảng 4.27. Các loài ưu thế trên đất xám macma ................................................. 99 Bảng 4.28. Các loài ưu thế thân gỗ ở các HST vùng đồi núi .............................. 100 Bảng 4.29: Phân tích CCA giữa các loài ưu thế với yếu tố đất ở vùng đồi núi... 105 Bảng 4.30: Đặc điểm vật lý của môi trường đất ở vùng đồng lụt hở .................. 109 Bảng 4.31: Đặc điểm hóa học của môi trường đất ở vùng đồng lụt hở ............... 110 Bảng 4.32: Đa dạng ngành thực vật ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang ............ 112 Bảng 4.33: Số lượng họ, chi và loài thực vật ở vùng đồng lụt hở ....................... 112 Bảng 4.34: Sư đa dạng loài trong họ thực vật theo điều kiện đất ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang ........................................................................................... 113 Bảng 4.35: Sư đa dạng loài hoang dại và loài trồng trong họ thực vật ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang .................................................................................. 115 Bảng 4.36: Các loài thực vật quý hiếm ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang ....... 116 Bảng 4.37: Giá trị sử dụng của thực vật ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang ...... 117 Bảng 4.38: Đa dạng cây nông nghiệp vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang............. 118 Bảng 4.39: Mức độ gần gũi của hệ thực vật ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang .............................................................................................................................. 119 xiv
Bảng 4.40: Giá trị của các chỉ số đa dạng ở vùng đồng lụt hở ............................ 119 Bảng 4.41: Sự đa dạng của các HST ở vùng đồng lụt hở .................................... 120 Bảng 4.42: Phân tích CCA giữa các chỉ số đa dạng của cây thân gỗ và thân thảo với yếu tố đất ở vùng đồng lụt hở ................................................................ 121 Bảng 4.43: Ảnh hưởng của tác động con người đến các chỉ số đa dạng ............. 123 Bảng 4.44: Định lượng sự đóng góp của yếu tố đất và con người đến sự đa dạng ở vùng đồng lụt hở ...................................................................................... 124 Bảng 4.45: Các loài thực vật ưu thế ở vùng đồng lụt hở ..................................... 125 Bảng 4.46: Phân tích CCA các loài ưu thế với yếu tố đất ở vùng đồng lụt hở.... 127 Bảng 4.47: Đặc điểm vật lý môi trường đất của vùng đồng lụt ven sông ........... 131 Bảng 4.48: Đặc điểm hóa học của môi trường đất ở vùng đồng lụt ven sông..... 132 Bảng 4.49: Đa dạng ngành thực vật ở vùng đồng lụt ven sông, tỉnh An Giang .. 134 Bảng 4.50: Số lượng họ, chi và loài thực vật ở vùng đồng lụt ven sông ............. 134 Bảng 4.51: Sư đa dạng loài trong họ thực vật ở vùng đồng ven sông ................. 135 Bảng 4.52: Sư đa dạng loài hoang dại và loài trồng trong họ thực vật ở vùng đồng ven sông ...................................................................................................... 137 Bảng 4.53: Giá trị sử dụng của các loài thực vật ở vùng đồng lụt ven sông, tỉnh An Giang .............................................................................................................. 138 Bảng 4.54: Danh lục loài cây quý hiếm có giá trị bảo tồn .................................. 139 Bảng 4.55: Mức độ gần gũi của hệ thực vật ở vùng đồng lụt ven sông .............. 140 Bảng 4.56: Giá trị của các chỉ số đa dạng ở các loại đất khác nhau .................... 1411 Bảng 4.57: Phân tích CCA các chỉ số đa dạng với yếu tố đất ở vùng đồng lụt ven sông ............................................................................................................... 142 Bảng 4.58: Tác động của con người đến các chỉ số đa dạng ở vùng đồng lụt ven sông ............................................................................................................... 143 Bảng 4.59: Định lượng sự đóng góp của yếu tố đất và con người đến sự đa dạng ở vùng đồng lụt ven sông ............................................................................ 143 Bảng 4.60. Các loài thực vật ưu thế ở vùng đồng lụt ven sông ........................... 145 Bảng 4.61: Phân tích CCA ảnh hưởng của yếu tố đất đến các loài ưu thế ở vùng đồng lụt ven sông ........................................................................................ 147 xv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Ý nghĩa CEC Khả năng trao đổi cation CHC Chất hữu cơ CCA Phân tích tương quan chính tắc dgo Chỉ số (d) của cây thân gỗ dthao Chỉ số (d) của cây thân thảo ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long ĐDSH Đa dạng sinh học ĐXM Đất xói mòn ĐVM Đất vàng macma ĐX Đất xám macma EC Độ dẫn điện GIS Hệ thống thông tin địa lý GPS Hệ thống định vị toàn cầu HST Hệ sinh thái Hgo Chỉ số (H’) của cây thân gỗ Hthao Chỉ số (H’) của cây thân thảo IUCN Liên minh quốc tế về bảo tồn thiên nhiên IVI Chỉ số giá trị quan trọng Jgo Chỉ số (J’) của cây thân gỗ Jthao Chỉ số (J’) của cây thân thảo OM Vật chất hữu cơ OTC Ô tiêu chuẩn RDA Phân tích dự phòng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Tp Thành phố (Lambda)go Chỉ số (λ’) của cây thân gỗ (Lambda)thao Chỉ số (λ’) của cây thân thảo Nhuudung Nitơ hữu dụng Khuudung Kali hữu dụng Phuudung Phosphor hữu dụng xvi
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1. Đặt vấn đề Một trong những tính năng độc đáo của thảm thực vật trên cạn là hấp thu các nguồn dinh dưỡng từ các môi trường đất, nước và không khí hoàn toàn khác nhau (Chapin et al., 2002). Khi các yếu tố môi trường này thay đổi cũng làm thay đổi thành phần thực vật của khu vực đó (Tavili and Jafari, 2009). Vì vậy, tại các vùng sinh thái khác nhau sẽ có sự phân bố và đa dạng về thành phần loài thực vật khác nhau. Austin et al. (1984) cho rằng có nhiều yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự phân bố và đa dạng của thực vật. Các yếu tố này có thể sắp xếp thành ba nhóm chính, đó là nhóm không ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của thực vật, nhóm có ảnh hưởng trực tiếp nhưng không phải là nguồn dinh dưỡng cần thiết cho sự cạnh tranh và nhóm dinh dưỡng có ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của chúng. Trong điều kiện sinh thái của từng khu vực, tính chất môi trường đất hoạt động như là một bộ lọc ngăn cản sự hiện diện của các loài thiếu các đặc điểm sinh lý cần thiết để tồn tại (Pausas and Austin, 2001). Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tính chất vật lý và hóa học của đất đã ảnh hưởng sự phân bố và đa dạng của thực vật theo từng vùng sinh thái khác nhau (Tilman, 1982; Zuo et al., 2009; Ritu et al., 2010; Shabani et al., 2011). Trong đó, các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển như sa cấu, pH và nguồn dinh dưỡng là các yếu tố quyết định cho sự thay đổi của thảm thực vật theo không gian ở trong cùng một vùng khí hậu đặc biệt (Tuomisto et al., 2003; Fayolle et al., 2012; Dado and Jiwen, 2014). Vì vậy, để bảo tồn tài nguyên thực vật thì sự nghiên cứu về phân bố và đa dạng theo đặc điểm môi trường đất cần phải được xem xét trong công tác quy hoạch bảo tồn. Tỉnh An Giang có vị trí đặc biệt trong tổng thể toàn bộ Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) cả về góc độ tự nhiên lẫn kinh tế xã hội. Về tự nhiên, đây là vùng có địa hình đặc trưng gồm đồi núi và đồng bằng với nhiều hệ sinh thái khác nhau. Bên cạnh hệ sinh thái nông nghiệp, An Giang còn có hệ sinh thái rừng trên núi và hệ sinh thái rừng đồng bằng với thành phần loài thực vật khác nhau (Nguyễn Đức Thắng, 2003) và đã tạo nên nhiều cảnh quan vô cùng độc đáo. Đặc biệt, vùng Bảy Núi, tỉnh An Giang là một trong những khu vực có nhiều loài gỗ giá trị và nhiều loài dược liệu quý (Võ Văn Chi, 1991; Nguyễn Đức Thắng, 2003). Thêm vào đó, An Giang còn là một trong những tỉnh có sự đa dạng về cây nông nghiệp (Cục thống kê An Giang, 2014). Ngoài các loài cây cho năng suất và chất lượng cao, An Giang còn lưu giữ nhiều giống loài 1
bản địa có khả năng thích ứng với điều kiện sinh thái khá đặc thù của từng vùng như đất cát vùng đồi núi (Nguyễn Văn Minh và ctv., 2008) và đất phèn vùng ngập lụt (Nguyễn Văn Kiền, 2013). Tuy nhiên, trong những năm gần đây, diện tích rừng mất đi nhiều hơn diện tích rừng được phục hồi và điều này đồng nghĩa với sự mất đi các loài dược liệu và thực vật quý (Nguyễn Đức Thắng, 2003). Tính đến nay, ở Việt Nam có gần 700 loài bị đe dọa tuyệt chủng ở cấp quốc gia, trong đó có trên 300 loài bị đe dọa tuyệt chủng ở cấp toàn cầu và 49 loài bị đe dọa ở cấp toàn cầu ở Việt Nam thuộc loại “cực kỳ nguy cấp” (Sách đỏ Việt Nam, 2007; trích bởi Lê Thanh Phong và Châu Hoàng Hải, 2014). Bên cạnh đó, việc khai thác quá mức và sự thay đổi nhanh chóng các mô hình sử dụng đất đã làm suy giảm đa dạng thực vật và đe dọa các loài quý hiếm. Theo Magnus and Albert (2003), sau thời kỳ Đổi Mới, ở ĐBSCL, diện tích sản xuất nông nghiệp chiếm 83%, trong đó thâm canh nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản là hai nguyên nhân chính làm thu hẹp các khu đất ngập nước giàu đa dạng sinh học. Trước nguy cơ suy giảm đa dạng sinh học ngày càng gia tăng, năm 2008, Luật Đa dạng sinh học đã ra đời và là nền tảng cho chiến lược quốc gia về xây dựng quy hoạch bảo tồn đa dạng sinh học nhằm sử dụng bền vững các hệ sinh thái tự nhiên và tài nguyên sinh vật, phục vụ cho phát triển kinh tế và xã hội tại địa phương. Dựa vào sự khác biệt về yếu tố địa mạo, thổ nhưỡng và độ sâu ngập lũ, tỉnh An Giang được phân thành ba vùng sinh thái là vùng đồi núi, vùng đồng lụt hở và vùng đồng lụt ven sông (Nguyen Huu Chiem, 1993; Nguyễn Hiếu Trung và ctv., 2012). Các vùng sinh thái này có đặc điểm môi trường khác nhau sẽ hình thành sự đa dạng và phân bố thực vật cũng khác nhau. Mặc dù, sự đa dạng tài nguyên thực vật tại tỉnh An Giang đã được quan tâm và đẩy mạnh nghiên cứu trong những năm trước đây (Võ Văn Chi, 1991; Nguyễn Đức Thắng, 2003), nhưng các nghiên cứu này chỉ chú trọng vào đa dạng thành phần loài, chưa mô tả sự đa dạng và phân bố thực vật bậc cao có mạch theo các vùng sinh thái. Đồng thời, các yếu tố sinh thái quyết định đến sự đa dạng và phân bố của thảm thực vật ở từng vùng sinh thái tại tỉnh An Giang cũng chưa được đề cập trong các kết quả nghiên cứu này. Vì vậy, đánh giá được sự phân bố và đa dạng thực vật theo tính chất môi trường đất trên các vùng sinh thái khác nhau tại tỉnh An Giang làm cơ sở khoa học cho quy hoạch và sử dụng hợp lý tài nguyên thực vật là cần thiết. Xuất phát từ các yêu cầu thực tiễn nói trên, luận án “Nghiên cứu sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao trên các vùng sinh thái khác nhau tại tỉnh An Giang” đã được thực hiện. 2