Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu tính đa dạng thực vật làm cơ sở cho công tác bảo tồn ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị

Chia sẻ: Hoamaudon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:273

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu tính đa dạng thực vật làm cơ sở cho công tác bảo tồn ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị nhằm đánh giá được tính đa dạng thực vật về hệ thực vật và thảm thực vật ở Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị. Đề xuất được các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật ở Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu tính đa dạng thực vật làm cơ sở cho công tác bảo tồn ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HÀ VĂN HOAN NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT LÀM CƠ SỞ CHO CÔNG TÁC BẢO TỒN TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN BẮC HƯỚNG HÓA, TỈNH QUẢNG TRỊ Ngành: Quản lý tài nguyên rừng Mã số: 9620211 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. Đỗ Thị Xuyến 2. PGS. TS. Vũ Quang Nam HÀ NỘI, 2022 1
i LỜI CAM ĐOAN Để đảm bảo tính trung thực của luận án, tôi xin cam đoan: Luận án “Nghiên cứu tính đa dạng thực vật làm cơ sở cho công tác bảo tồn ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Đỗ Thị Xuyến và PGS. TS. Vũ Quang Nam, các tài liệu tham khảo đều được trích nguồn. Các kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố ở bất kì công trình nào trước đây./. Hà Nội, ngày tháng 02 năm 2022 Tác giả Hà Văn Hoan
ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Đỗ Thị Xuyến, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội và PGS. TS. Vũ Quang Nam, Trường Đại học Lâm nghiệp đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học Lâm nghiệp, Phòng đào tạo sau đại học, Ban lãnh đạo Khu Bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ thuộc Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng, Khoa Quản lý tài nguyên rừng và Môi trường; Bộ môn Thực vật, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên; Phòng Thực vật - Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Phòng Kỹ thuật, Khu BTTN Bắc Hướng Hóa đã tận tình giúp đỡ và đưa ra nhiều ý kiến quý báu về mặt chuyên môn, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình công tác thực địa và nghiên cứu. Bên cạnh đó, chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới tất cả các cán bộ Kiểm lâm Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, Quảng Trị đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu thực địa. Tôi xin trân trọng cảm ơn các nhà khoa học về phân loại thực vật: cố PGS. TS. Vũ Xuân Phương, TS. Đỗ Văn Hài, TS. Bùi Hồng Quang, TS. Nguyễn Thế Cường, TS. Nguyễn Thị Kim Thanh, ThS. Nguyễn Anh Đức đã giúp đỡ tôi trong quá trình định loại những mẫu vật thực vật khó. Nhân dịp này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các bạn bè, các đồng nghiệp: Đỗ Văn Hài, Nguyễn Anh Đức, Nguyễn Tấn Hiếu,.. đã giúp đỡ và cho phép tôi trong việc sử dụng nguồn ảnh chụp. Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, đồng nghiệp, những người bạn đã bên cạnh, chia sẻ, ủng hộ chúng tôi trong suốt thời gian qua./. Hà Nội, ngày tháng 02 năm 2022 Tác giả Hà Văn Hoan
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................... vi DANH MỤC BẢNG .................................................................................................vii DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ viii MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ......................... 4 1.1. Quan điểm nhận thức về đa dạng sinh học ....................................................... 4 1.2. Một số công trình nghiên cứu về thực vật bậc cao có mạch trên thế giới ........ 6 1.2.1. Một số nghiên cứu về thảm thực vật (TTV) .............................................. 6 1.2.2. Một số nghiên cứu về hệ thực vật trên thế giới ........................................ 8 1.2.3. Một số nghiên cứu về nguyên nhân suy giảm đa dạng thực vật ............. 11 1.3. Một số công trình nghiên cứu về thực vật bậc cao có mạch tại Việt Nam ..... 15 1.3.1. Một số nghiên cứu về thảm thực vật ....................................................... 15 1.3.2. Một số nghiên cứu về hệ thực vật ........................................................... 19 1.3.3. Một số nghiên cứu về nguyên nhân suy giảm đa dạng thực vật ............. 25 1.4. Một số công trình nghiên cứu về thực vật bậc cao có mạch tại khu bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hoá. .................................................................................. 27 1.4.1. Một số nghiên cứu về thảm thực vật ....................................................... 27 1.4.2. Một số nghiên cứu về hệ thực vật: ......................................................... 28 1.4.3. Một số nghiên cứu về nguyên nhân suy giảm ......................................... 29 1.5. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị [1, 2, 13, 14] ..................................................................................................... 30 1.5.1. Điều kiện tự nhiên .................................................................................. 30 1.5.2. Điều kiện về kinh tế xã hội ..................................................................... 32 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 34 2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 34
iv 2.2. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 34 2.2.1. Đa dạng hệ thực vật tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa ............................ 34 2.2.2. Đa dạng các kiểu thảm thực vật tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa .......... 34 2.2.3. Đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa.................................................................................................................... 34 2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 34 2.3.1. Cách tiếp cận .......................................................................................... 34 2.3.2. Phương pháp kế thừa và phương pháp chuyên gia ................................ 35 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu đa dạng hệ thực vật....................................... 35 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu đa dạng thảm thực vật .................................. 38 2.3.5. Phương pháp xác định các nguy cơ suy giảm và đề xuất giải pháp bảo tồn hệ thực vật .................................................................................................. 40 2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................... 41 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 49 3.1. Đa dạng hệ thực vật tại khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị ............ 49 3.1.1. Xác định loài và xây dựng danh lục thực vật bậc cao có mạch tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị ........................................................... 49 3.1.2. Đa dạng phân loại các taxon hệ thực vật ............................................... 53 3.1.3. Đa dạng về dạng sống của thực vật ....................................................... 63 3.1.4. Đa dạng về các yếu tố địa lý thực vật .................................................... 66 3.1.5. Đa dạng về giá trị sử dụng của thực vật ................................................ 69 3.1.6. Đa dạng về nguồn gen nguy cấp, quý, hiếm ........................................... 76 3.2. Đa dạng các kiểu thảm thực vật tại khu BTTN Bắc Hướng Hóa ................... 88 3.2.1. Hệ thống các kiểu thảm thực vật. ........................................................... 88 3.2.2. Mô tả các đơn vị phân loại trong hệ thống thảm thực vật. .................... 89 3.3. Nguyên nhân gây suy giảm đa dạng thực vật và đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật bậc cao có mạch tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị107 3.3.1. Nguyên nhân gây suy giảm đa dạng thực vật ....................................... 107 3.3.2. Những thuận lợi trong công tác bảo tồn đa dạng thực vật .................. 118 3.3.3. Những khó khăn trong công tác bảo tồn đa dạng thực vật .................. 120
v 3.3.4. Đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị .......................................................... 122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 134 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO/CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN LUẬN ÁN ................................................................ 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 138 PHỤ LỤC
vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Ý ngĩa BQL Ban quản lý BTTN Bảo tồn thiên nhiên BVR Bảo vệ rừng CHDCND Cộng hòa dân chủ nhân dân CTTT Công thức tổ thành ĐDSH Đa dạng sinh học HST Hệ sinh thái HTV Hệ thực vật IUCN Liên minh quốc tế bảo tồn thiên nhiên và tài nguyên thiên nhiên LSNG Lâm sản ngoài gỗ NĐ06 Nghị định số 06/2019/NĐ-CP của Chính phủ ngày 6/1/2019 về quản lý thực vật rừng, động vật rừng quý, hiếm, nguy cấp và các loài thuộc danh mục CITES. OTC Ô tiêu chuẩn PCCCR Phòng cháy chữa cháy rừng SĐVN Sách Đỏ Việt Nam TK Tiểu khu UBND Ủy ban nhân dân UNESCO Tổ chức Giáo dục, khoa học và Văn hóa Liên hợp quốc VQG Vườn quốc gia
vii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Các tuyến khảo sát tại khu BTTN Bắc Hướng Hóa .................................36 Bảng 2.2. Phiếu điều tra các loài thực vật cây gỗ (mẫu)...........................................39 Bảng 2.3. Danh lục các loài thực vật ở Khu BTTN Bắc Hướng Hóa (Mẫu) ............42 Bảng 3.1. Sự phân bố của các taxon trong các ngành của HTV Khu BTTN Bắc Hướng Hóa ................................................................................................................49 Bảng 3.2. So sánh tỷ lệ % số loài của HTV Khu BTTN Bắc Hướng Hóa với HTV Việt Nam ...................................................................................................................54 Bảng 3.3. Sự phân bố của các taxon trong ngành Ngọc lan tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa ................................................................................................................56 Bảng 3.4. Các chỉ số đa dạng của từng ngành và cả hệ thực vật tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa ................................................................................................................57 Bảng 3.5. Các họ đơn loài tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa .....................................58 Bảng 3.6. Thống kê 10 họ đa dạng nhất trong hệ thực vật Khu BTTN Bắc Hướng Hóa 61 Bảng 3.7. Thống kê các chi đa dạng nhất trong HTV Khu BTTN Bắc Hướng Hóa .......62 Bảng 3.8. Thống kê các dạng sống của các loài trong HTV Khu BTTN Bắc Hướng Hóa ............................................................................................................................64 Bảng 3.9. Thống kê các dạng sống của các loài thuộc nhóm cây chồi trên ..............65 Bảng 3.10. Bảng các yếu tố địa lý các loài của HTV Khu BTTN Bắc Hướng Hóa .....67 Bảng 3.11. Thống kê các giá trị sử dụng của HTV Khu BTTN Bắc Hướng Hóa ....70 Bảng 3.12. Các loài nguy cấp, quý, hiếm và tình trạng bảo tồn ...............................77 theo các tiêu chí .........................................................................................................77 Bảng 3.13. Thống kê các loài quý, hiếm, nguy cấp ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa ................................................................................................................80 Bảng 3.14. Các nguyên nhân trực tiếp làm suy giảm đa dạng thực vật ở Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị .............................................................................108 Bảng 3.15. Thống kê về khai thác gỗ trái phép từ năm 2014-2019 ........................109 Bảng 3.16. Tình hình khai thác lâm sản ngoài gỗ trái phép tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa từ năm 2015-2019 ...............................................................................111 Bảng 3.17. Phân tích các nguyên nhân trực tiếp và gián tiếp làm suy giảm đa dạng thực vật tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa ................................................................115 Bảng 3.18. Các giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động gây suy giảm .................123 đa dạng thực vật tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa ...................................................123
viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ hiện trạng rừng Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị .....33 Hình 2.1. Sơ đồ tuyến điều tra thực vật tại khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị năm 2019 .............................................................................................................48 Hình 3.1. Biểu đồ so sánh tỷ lệ % các taxon trong từng ngành của HTV Khu BTTN Bắc Hướng Hóa .........................................................................................................50 Hình 3.2. Ô pi quảng đông (Opithandra dinghushanensis W. T. Wang.) ................52 Hình 3.3. Trâm suối lá nhỏ (Syzygium fluviatile (Hemsley) Merrill & L. M. Perry)52 Hình 3.4. Biểu đồ phân bố tỷ lệ % của hai lớp trong ngành Ngọc lan tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa .........................................................................................................57 Hình 3.5. Biểu đồ tỷ lệ kiểu dạng sống cơ bản của HTV Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị ..................................................................................................64 Hình 3.6. Biểu đồ phổ các yếu tố địa lý cơ bản của các loài trong khu HTV Khu BTTN Bắc Hướng Hóa .............................................................................................68 Hình 3.7. Biểu đồ tỷ lệ % theo số loài các nhóm công dụng chính của khu hệ thực vật Khu BTTN Bắc Hướng Hóa ...............................................................................71 Hình 3.8. Đơn đỏ - Ixora chinensis Lam. (cây làm cảnh) ........................................74 Hình 3.9. Mán đỉa chevalie - Archidendron chevalieri (Kosterm.) I. Nielsen (cây cho gỗ) .......................................................................................................................74 Hình 3.10. Tổ điểu - Asplenium griffithianum Hook. (cây làm thuốc) .....................74 Hình 3.11. Bánh lái - Pentaphragma sinense Hemsl. & Wils. (cây làm rau ăn) ......74 Hình 3.12. Lá ngón - Gelsemium elegans (Gardn. & Champ.) Benth. (cây có độc) 75 Hình 3.13. Mỏ quạ nam - Maclura cochinchinensis (Lour.) Corn. (cây làm thuốc) 75 Hình 3.14. Bình vôi - Stephania rotunda Lour. (NĐ06/2019) .................................87 Hình 3.15. Gắm núi - Gnetum montanum Margf. (IUCN, 2020) .............................87 Hình 3.16. Ba gạc vòng - Rauvolfia verticillata (Lour.) Baill. (SĐVN, 2007) ........87 Hình 3.17. Sến mật - Madhuca pasquieri (Dubard) H. J. Lam (SĐVN, 2007) ........87 Hình 3.18. Lệ dương - Aeginetia indica L. (SĐVN, 2007) ......................................87 Hình 3.19. Nấm đất - Balanophora latisepala (Tiegh.) Lecomte (SĐVN, 2007) ....87
ix Hình 3.20: Phẫu đồ kiểu rừng thường xanh mưa mùa nhiệt đới cây lá rộng với tầng vượt tán không rõ ràng (vẽ ô tiêu chuẩn số 5) ..........................................................91 Hình 3.21: Phẫu đồ kiểu rừng phục hồi cây lá rộng thường xanh phục hồi sau nương rẫy (vẽ ô tiêu chuẩn số 4) ..........................................................................................95 Hình 3.22: Phẫu đồ kiểu rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới cây lá rộng ở núi đất, đất dốc (vẽ ô tiêu chuẩn số 20) ..................................................................102 Hình 3.23: Phẫu đồ kiểu rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới hỗn giao cây lá kim và cây lá rộng trên núi đất (vẽ ô tiêu chuẩn số 17) ..........................................106 Hình 3.24. Gỗ bị khai thác trái phép tại Hướng Lập...............................................110 Hình 3.25. Gỗ bị khai thác trái phép tại Hướng Lập...............................................110 Hình 3.26. Sử dụng trâu kéo gỗ xã Hướng Sơn ......................................................110 Hình 3.27. Tạo tổn thương cây Trầm hương để tạo trầm .......................................110 Hình 3.28. Thu mua quả loài mây bột ở Hướng Lập ..............................................110 Hình 3.29. Thu mua quả loài mây bột ở Hướng Lập ..............................................110 Hình 3.30: Hội trại năm 2019 với chủ đề Vai trò của cộng đồng trong công tác bảo vệ rừng, bảo tồn đa dạng sinh học...........................................................................127 Hình 3.31: Trại của các thôn/ bản thuộc vùng đệm của Khu bảo tồn tham gia Hội trại. .. 127
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài luận Tài nguyên rừng không những cung cấp cho con người nguồn thức ăn, nước uống, dược liệu,… mà còn có một vai trò đặc biệt quan trọng hơn cả - đó là cung cấp nguồn Oxy vô tận cho con người và các loài sinh vật có thể tồn tại đến ngày nay. Cùng với chức năng cung cấp lâm sản phục vụ nhu cầu của con người, rừng còn có chức năng bảo vệ môi trường sinh sống và là nơi lưu giữ các nguồn gen động, thực vật. Rừng có được những chức năng đó là nhờ có tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái. Một hệ sinh thái bền vững phải đảm bảo tính ổn định ở cấu trúc, trong đó yếu tố thực vật là rất quan trọng có vai trò quyết định đến sự tồn vong của hệ sinh thái. Tuy nhiên, trong những năm gần đây diện tích rừng trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang bị suy giảm, nguyên nhân chủ yếu là do con người sử dụng nguồn tài nguyên rừng không hợp lý. Mất rừng đồng nghĩa với sự thay đổi môi trường sinh thái và làm không ít các loài sinh vật đã và đang có nguy cơ bị tuyệt chủng. Nghiên cứu về hệ thực vật rừng là một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu cho công tác nghiên cứu và bảo tồn đa dạng sinh học. Việc nghiên cứu hệ thực vật giúp người ta hiểu biết rõ được thành phần, tính chất các hệ thực vật ở từng nơi, từng vùng, nhằm xây dựng mô hình về khai thác, sử dụng, phát triển và bảo vệ nguồn tài nguyên thực vật một cách bền vững. Vì vậy, việc điều tra, đánh giá tính đa dạng thực vật rừng để xây dựng các biện pháp quản lý và bảo tồn chúng là rất cần thiết. Khu Bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Bắc Hướng Hóa tỉnh Quảng Trị, cách thành phố Đông Hà khoảng 70 km về phía Tây Bắc. Có diện tích 23.456,7 ha, đa phần diện tích nằm ở phía Tây của dãy Trường Sơn trong đó phải kể đến là vùng địa hình cao nhất của tỉnh Quảng Trị với hai đỉnh núi cao nổi trội đỉnh Sa Mù (1550 m) và đỉnh Voi Mẹp (1700 m), là nơi có hệ thực vật phong phú và hệ sinh thái điển hình của vùng đồi núi Trung Trường Sơn và là nơi lưu giữ các nguồn gen thực vật quý, hiếm, nguy cấp như: Đỉnh tùng (Cephalotaxus mannii), Thông nàng (Podocarpus imbricatus), Thông tre lá dài (Podocarpus nerifolius), Kim giao (Nageia
2 wallichiana), Sến mật (Madhuca pasquieri), các loài Lan kim tuyến (Anoectochilus spp.), Lan Hài (Paphiopedilum spp.)… đặc biệt là sự có mặt của một số loài được coi là đặc hữu của hệ thực vật Việt Nam như Vù hương (Cinnamomum balansae), Re hương (Cinnamomum glaucescens), Lá nến không gai (Macaranga balansae),... Hiện tại vùng đệm của Khu bảo tồn có 2 dân tộc Vân Kiều và Kinh cùng sinh sống. Đời sống của họ còn phụ thuộc nhiều vào rừng. Các hoạt động như phát nương làm rẫy, khai thác gỗ và lâm sản ngoài gỗ, săn bắt động vật hoang dã và lấn chiếm đất rừng,... vẫn còn diễn ra, làm ảnh hưởng không nhỏ đến tài nguyên rừng. Cho đến nay, các nghiên cứu về thực vật tại khu BTTN Bắc Hướng Hóa mới chỉ dừng lại ở phần ghi nhận danh lục hay một số nghiên cứu lẻ tẻ ghi nhận taxon mới. Hiện tại, chưa có bất kỳ nghiên cứu nào được thực hiện ở khu vực nhằm tìm ra các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật. Vì lẽ đó, tôi thực hiện đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu tính đa dạng thực vật làm cơ sở cho công tác bảo tồn ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị”. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Mục tiêu chung: Đánh giá được hiện trạng đa dạng thực vật bậc cao có mạch và đề xuất được các giải pháp bảo tồn tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Bắc Hướng Hóa. - Mục tiêu cụ thể: + Xây dựng được danh lục các loài thực vật ở Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị. + Đánh giá được tính đa dạng thực vật về hệ thực vật và thảm thực vật ở Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị. + Đề xuất được các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật ở Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Ý nghĩa khoa học + Cung cấp dữ liệu chi tiết về tính đa dạng của thực vật ở Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị.
3 + Đề xuất được các giải pháp cho quản lý bảo tồn đa dạng thực vật tại Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị. - Ý nghĩa thực tiễn Đề tài là tư liệu góp phần vào công tác quản lý, sử dụng, phát triển bền vững tài nguyên thực vật tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị. 4. Điểm mới của luận án - Đã xây dựng danh lục các loài thực vật bậc cao có mạch ở Khu BTTN Bắc Hướng Hóa với 1494 loài và dưới loài, 703 chi thuộc 168 họ của 5 ngành thực vật bậc cao có mạch (Lycopodiophyta, Equisetophyta, Polypodiophyta, Pinophyta và Magnoliophyta). Trong đó: + Đã phát hiện 2 loài bổ sung cho hệ thực vật Việt Nam là loài Ô pi quảng đông (Opithandra dinghushanensis W. T. Wang) họ Tai voi (Gesneriaceae); Trâm suối lá nhỏ (Syzygium fluviatile (Hemsley) Merrill & L. M. Perry) thuộc họ Sim (Myrtaceae). + Đã ghi nhận 2 loài có vùng phân bố ở Việt Nam mà trước đây chưa tài liệu nào của Việt Nam ghi nhận chúng có mặt trên lãnh thổ Việt Nam là loài Chàm hossei (Strobilanthes hossei) và Thài lài trung quốc (Murdannia loriformis (Hassk.) R. S. Rao & Kammathy). - Đã mô tả và đánh giá được các quần xã thực vật có ở Khu BTTN Bắc Hướng Hóa. - Đã đưa ra được 6 nguyên nhân trực tiếp, 5 nguyên nhân gián tiếp gây suy giảm tài nguyên thực vật và đề xuất được 6 nhóm giải pháp nhằm bảo tồn nguồn tài nguyên thực vật tại Khu BTTN Bắc Hướng Hóa. 5. Bố cục của luận án Luận án gồm 145 trang, 21 bảng, 33 hình, được cấu trúc thành các phần chính như sau: Mở đầu (3 trang); Chương 1: Tổng quan về tình hình nghiên cứu (30 trang); Chương 2: Đối tượng, nội dung, phương pháp và địa điểm nghiên cứu (15 trang); Chương 3: Kết quả nghiên cứu (85 trang); Kết luận và kiến nghị (3 trang); Tài liệu tham khảo (8 trang) Phần phụ lục (gồm 6 phụ lục, 116 trang, 42 ảnh).
4 Chương 1 TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU 1.1. Quan điểm nhận thức về đa dạng sinh học Ngày nay, yêu cầu bảo tồn đa dạng sinh học (ĐDSH), tài nguyên thiên nhiên và môi trường là một vấn đề rất quan trọng và cấp thiết của các quốc gia. ĐDSH không những có giá trị về mặt môi trường sinh thái mà còn có giá trị về văn hoá, giáo dục, thẩm mỹ,... Chính vì vậy Công ước Quốc tế về bảo tồn ĐDSH đã được thông qua tại Hội nghị Thượng đỉnh ở Rio de Janeiro (Braxin, 1992). Đây là sự kiện ghi nhận việc cam kết của các quốc gia trên toàn thế giới về bảo tồn ĐDSH, đảm bảo việc sử dụng bền vững nguồn tài nguyên sinh vật. Do mới được quan tâm nên ĐDSH vẫn còn là một khái niệm chung chung và nghĩa khá rộng nên được nhiều tập thể tác giả đề cập đến. Trong Công ước Quốc tế về bảo tồn ĐDSH đã định nghĩa: “ĐDSH là tính khác biệt, muôn hình muôn vẻ về cấu trúc, chức năng và các đặc tính khác giữa các sinh vật ở tất cả mọi nguồn bao gồm hệ sinh thái trên đất liền và các hệ sinh thái dưới nước” [Ghi theo 50, 57]. Theo Quỹ quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên (WWF, 1990) đề xuất khái niệm ĐDSH như sau: “ĐDSH là sự phồn thịnh của sự sống trên trái đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật và vi sinh vật, là những gen chứa đựng trong các loài và là những hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong một môi trường”. Như vậy, ĐDSH được xem xét ở cả 3 mức độ: ĐDSH ở cấp độ loài bao gồm toàn bộ các sinh vật sống trên trái đất, từ vi khuẩn đến các loài động, thực vật và các loài nấm. Ở mức độ sâu hơn, ĐDSH bao gồm cả sự khác biệt về gen giữa các loài, giữa các quần thể sống cách ly nhau về địa lý cũng như giữa các cá thể cùng chung sống trong một quần thể. ĐDSH còn bao gồm cả sự khác biệt giữa các quần xã mà trong đó các loài sinh sống, giữa các hệ sinh thái, nơi mà các loài cũng như các quần xã sinh vật tồn tại, và cả sự khác biệt của các môi trường sống tương tác giữa chúng với nhau [57]. Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (2005) ĐDSH còn được định nghĩa như sau: “ĐDSH là tập hợp tất cả các nguồn sống trên hành tinh chúng ta, bao gồm tổng số các loài động, thực vật, tính đa dạng và phong phú trong từng loài, tính đa dạng của
5 các hệ sinh thái trong các cộng đồng sinh thái khác nhau hay là tập hợp của các loài sống ở các vùng khác nhau trên thế giới với các hoàn cảnh khác nhau” trong “Kế hoạch hành động đa dạng sinh học của Việt Nam”. Định nghĩa này tuy đã đề cập đến mức độ đa dạng của sinh vật trên hành tinh, song còn quá dài và không cụ thể khiến người đọc khó hình dung. Mặt khác, định nghĩa trên vẫn chưa đề cập đến mức đa dạng gen (di truyền), chỉ đề cập đến tính đa dạng của hệ động vật, thực vật mà chưa đề cập đến các sinh vật khác như vi sinh vật, tảo, nấm,… là một trong những mắt xích không thể thiếu được trong chuỗi thức ăn để từ đó tạo ra quần xã sinh vật và hệ sinh thái [50]. Vào năm 1993, Viện Tài nguyên gen và Thực vật Quốc tế (IPGRI) đã cho ra đời tác phẩm “Đa dạng cho sự phát triển” trong đó ĐDSH được hiểu rằng “ĐDSH là sự biến dạng của các cơ thể sống và các phức hệ sinh thái mà chúng sống”. Định nghĩa này tuy ngắn gọn, song chưa chính xác và gây cho người đọc khó hiểu. Tiếp đó, Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) trong “Cẩm nang nghiên cứu đa dạng sinh vật” đã đưa ra “ĐDSH là toàn bộ các dạng sống khác nhau của cơ thể sống trên trái đất gồm từ các sinh vật phân cắt đến động, thực vật ở trên cạn cũng như ở dưới nước, từ mức độ phân tử ADN đến các quần thể sinh vật kể cả xã hội loài người. Khoa học nghiên cứu về tính đa dạng đó gọi là ĐDSH” [50]. Ở đây, ĐDSH được hiểu theo 3 khía cạnh: + Đa dạng ở mức độ di truyền: mỗi loài sinh vật và thậm chí trong một cá thể của loài đều có những phân tử ADN đặc trưng cho loài. Tính đặc trưng này được thể hiện qua số lượng và trình tự sắp xếp các nucleotit trong phân tử ADN, qua hàm lượng trong nhân tế bào và tỷ lệ giữa các cặp bazo A+T/G+X. Trật tự các nucleotit trong các gen có liên quan đến việc qui định các tính trạng và các đặc tính của cơ thể. Trong quá trình tiến hóa của sinh vật từ thấp đến cao, hàm lượng ADN trong các tế bào cũng được tăng lên. Đó là một sự biểu hiện của đa dạng gen. + Đa dạng ở mức độ loài: phạm trù chỉ mức độ phong phú về số lượng các loài hoặc số lượng các phân loài (loài phụ) trên trái đất, ở một vùng địa lý, trong một quốc gia hay một sinh cảnh nhất định. Loài là một nhóm cá thể khác biệt với các nhóm cá thể khác về mặt sinh học và sinh thái. Các cá thể trong loài có vật chất
6 di truyền tương tự nhau và có khả năng trao đổi thông tin di truyền (giao phối, giao phấn) với nhau và cho ra các thế hệ con cái hữu thụ (có khả năng sinh sản tiếp tục). Như vậy, các cá thể trong loài chứa toàn bộ thông tin di truyền của loài. Vì vậy, tính đa dạng loài hoàn toàn bao trùm tính đa dạng di truyền và thường được coi trọng nhất khi đề cập đến tính ĐDSH. + Đa dạng ở mức độ hệ sinh thái: Thể hiện bằng sự khác nhau của các kiểu quần xã sinh vật tạo nên. Quần xã sinh vật được xác định bởi các loài sinh vật trong một sinh cảnh nhất định cùng các mối quan hệ qua lại giữa các cá thể trong loài và giữa các loài với nhau. Quần xã sinh vật cũng quan hệ với môi trường xung quanh tạo thành một hệ sinh thái. Hệ sinh thái là một cấu trúc và chức năng của sinh quyển bao gồm các quần xã động, thực vật, các quần xã vi sinh vật, thổ nhưỡng và các yếu tố khí hậu. Các thành phần này liên hệ với nhau thông qua các chu trình vật chất và năng lượng. Cao hơn nữa, định nghĩa này đã đề cập đến xã hội loài người đó là đa dạng các loại hình văn hóa dân tộc. Đây là một quan điểm mới được đề cập đến mang tính nhân đạo và sự công bằng xuất phát từ nguyên nhân đạo đức, đó chính là câu trả lời cho một phần của câu hỏi vì sao phải bảo tồn ĐDSH. 1.2. Một số công trình nghiên cứu về thực vật bậc cao có mạch trên thế giới 1.2.1. Một số nghiên cứu về thảm thực vật (TTV) Có rất nhiều tác giả khác nhau đưa ra những lý luận riêng của mình về phân loại rừng phục vụ cho đánh giá đa dạng về sinh thái. Mỗi lý luận đều đưa ra những cách thức phân loại riêng theo mục đích của tác giả như phân loại rừng dựa theo cấu trúc và ngoại mạo: đây là hướng cổ điển được nhiều người áp dụng như A. F. Schimper (1903), Champion (1936), A. Aubréville (1949), Schimithusen (1959), UNESCO (1973),… cơ sở phân loại của xu hướng này thường là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một số đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật [ghi theo 8]. Champion (1936) đã phân biệt 4 đai thảm thực vật lớn theo nhiệt độ: Nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao. Bear (1944) đưa ra hệ thống 3 cấp đó là: Quần hợp, quần hệ và loạt quần hệ. Fosberg (1958) đề xuất hệ thống phân loại chung cho
7 thảm thực vật rừng nhiệt đới dựa trên hình thái ngoại mạo cấu trúc quần thể là: Lớp quần hệ, quần hệ và quần hệ phụ (ghi theo Thái Văn Trừng, 1978) [61]. Theo Schmitthusen (1959), ở châu Âu hệ thống phân loại thảm thực vật chủ yếu phân loại theo quần xã thực vật. Ở Phần Lan, A. K. Caiande lại dựa vào thực vật thảm tươi để phân loại rừng. Ông cho rằng trong lâm phần thành thục, tổ thành thảm tươi không chỉ phụ thuộc vào hoàn cảnh sinh thái môi trường mà còn phụ thuộc vào cả tổ thành loài cây gỗ của lâm phần. Theo đó, thảm tươi là chỉ tiêu tốt nhất để xem xét tính đồng nhất sinh học của môi trường, kể cả tính đồng nhất về hiệu quả của thực vật rừng. Tuy thế, điều này không hoàn toàn đúng vì thực tế thảm tươi có khả năng chỉ thị nhưng không có khả năng chỉ thị cho tất cả các điều kiện lập địa. Ngoài ra các yếu tố bên ngoài như lửa rừng, khai thác,… cũng ảnh hưởng lên thảm tươi [ghi theo Thái Văn Trừng, 1978]. Cũng theo Schmitthusen (1959), thảm tươi trên trái đất được chia thành 9 lớp quần hệ là lớp quần hệ rừng, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ Sa-van, lớp quần hệ đồng cỏ và nửa cây bụi, lớp quần hệ thực vật sống 1 năm, lớp quần hệ hoang mạc, lớp quần hệ đồng rêu, lớp quần hệ thực vật hồ nước nội địa và lớp quần hệ thực vật biển [ghi theo Thái Văn Trừng, 1978]. Năm 1973, UNESCO đã công bố khung phân loại thảm thực vật trên thế giới dựa theo nguyên tắc ngoại mạo và cấu trúc, chia có 5 lớp quần hệ trên thế giới làm 5 lớp quần hệ là lớp quần hệ rừng rậm, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cây bụi lùn và các quần xã gần gũi và lớp quần hệ cây thảo. Mỗi lớp quần hệ lại chia ra thành các phân lớp, mỗi phân lớp lại chia ra thành các nhóm quần hệ và sau đó mới đến các quần hệ. Mỗi quần hệ được phân nhỏ thành các phân quần hệ và dưới đó là quần hợp [84]. Đến nay, dù dưới các hình thức phân loại khác nhau, dựa trên những nhân tố khác nhau nhưng 14 nhóm thảm thực vật chính trên trái đất được nhiều tác giả công nhận. Các nhóm đó đan xen vào nhau và xuất hiện trong các đai khí hậu khác nhau. Điều đó được thể hiện khá rõ nét trên cơ sở bản đồ của Udvardy (1975) và sơ đồ phân loại của Holdridge (1867) [ghi theo 50]. Chi tiết các nhóm như sau:
8 1. Rừng mưa nhiệt đới 8. Sa mạc, bán sa mạc lạnh 2. Rừng mưa á nhiệt đới - ôn đới 9. Đầm rêu (Tundra) và sa mạc cực 3. Rừng lá kim ôn đới 10. Trảng và đồng cỏ nhiệt đới 4. Rừng khô nhiệt đới 11. Đồng cỏ ôn đới 5. Rừng lá rộng rộng ôn đới 12. Thảm thực vật vùng núi 6. Rừng lá cứng thường xanh 13. Thảm thực vật vùng đảo 7. Sa mạc và bán sa mạc 14. Thảm thực vật ao hồ 1.2.2. Một số nghiên cứu về hệ thực vật trên thế giới 1.2.2.1. Một số nghiên cứu về phân loại và hệ thống học thực vật Việc nghiên cứu về thực vật học có từ lâu đời, ngay từ khi con người biết sử dụng cây cỏ trong cuộc sống. Nhưng chỉ từ khi tri thức con người phát triển thì những nghiên cứu mới được ghi chép, hệ thống hóa. Plinus (79-23 trước Công nguyên), nhà bác học La Mã, trong tác phẩm “Lịch sử tự nhiên” đã mô tả đến gần 1.000 loài cây và đặc biệt chú ý nhiều đến cây dùng làm thuốc và cây ăn quả. Ray (1628- 1705), người Anh, trong tác phẩm “Lịch sử thực vật” đã mô tả tới 18.000 loài thực vật. Linné (1707-1778), nhà bác học Thụy Điển, người đầu tiên khởi xướng ra khái niệm loài và đặt tên loài bằng danh pháp lưỡng nôm, đã mô tả hơn 8.000 loài cây. Antoine - Laurent de Jussieu (1748 - 1836), nhà bác học người Pháp, người đầu tiên sắp xếp thực vật vào các họ và đã mô tả gần 100 họ. [ghi theo 50, 55] Từ nửa sau thế kỷ XIX đến nay, nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật, những nghiên cứu về thực vật nói chung đạt được những thành tựu đáng kể. Theo hướng nghiên cứu về phân loại thực vật phải kể tới các tác giả như: Bessey (1845- 1915); Hutchinson (1884-1972); Takhtajan (1910-2009); Engler (1844-1930),... Đáng lưu ý, R. K. Brummitt (1992), chuyên gia của Bảo tàng Thực vật Hoàng Gia Anh, trong cuốn “Vascular plant families and genera” đã thống kê thực vật bậc cao có mạch trên thế giới vào 13.884 chi, 511 họ thuộc 6 ngành là Psilotophyta, Lycopodiophyta, Equisetophyta, Polypodiophyta, Gymnospermae và Angiospermae. Trong đó Angiospermae có 13.477 chi, 454 họ và được chia ra 2 lớp là Dicotyledoneae (bao gồm 10.715 chi, 357 họ) và Monocotyledoneae (bao gồm 2.762 chi, 97 họ) [68]. Bên cạnh đó, V. H. Heywood (1996 và 2007) đã ghi nhận thực vật có hoa trên thế giới với ước tính có khoảng 250.000 loài. [ghi theo 50]
9 Một số công trình tiêu biểu của một số nước lân cận với Việt Nam như Thực vật chí Malaixia (1948-2012), Thực vật chí Thái Lan (1984-2013), Thực vật chí Ấn Độ (1873-1890), Thực vật chí Hải Nam (1972-1977), Thực vật chí Vân Nam (1979- 1997), Thực vật chí Trung Quốc (1994-2014), Thực vật chí Hồng Kông (1993, 2007), Thực vật chí Đài Loan (1989-1999),… Đây là những bộ sách công bố về phân loại các taxon thực vật trên lãnh thổ các nước, thường được xuất bản nhiều tập, nhiều năm khác nhau [66, 67, 81, 82] 1.2.2.2. Một số nghiên cứu về dạng sống của thực vật Dạng sống của thực vật là một đặc tính biểu hiện sự thích nghi của thực vật với điều kiện môi trường. Vì vậy, việc nghiên cứu dạng sống sẽ cho thấy mối quan hệ chặt chẽ của thực vật với điều kiện tự nhiên của từng vùng và biểu hiện sự tác động của điều kiện sinh thái đối với từng loài thực vật. Khi người ta lập được phổ dạng sống (phổ sinh học) của hệ thực vật, nghĩa là tính được tỷ số % số loài của mỗi nhóm dạng sống nhất định thì người ta có thể hiểu được bản chất sinh thái của một hệ thực vật và có thể so sánh với các hệ thực vật khác. Nghiên cứu về phân loại dạng sống của thực vật ở trên thế giới cũng có nhiều kiểu khác nhau. Điển hình là cách phân loại, lập phổ dạng sống của Raunkiaer, 1934. Theo Raunkiaer dấu hiệu biểu thị để phân loại được chọn là vị trí của chồi so với mặt đất trong thời gian bất lợi của năm. Hệ thống phân loại đó có thể được trình bày tóm tắt như sau: - Cây có chồi trên đất Ph (Phanérophytes) + Cây gỗ lớn chồi trên đất Meg (Mégaphanérophytes) + Cây gỗ vừa có chồi trên đất Mes (Mésophanérophytes) + Cây nhỏ có chồi trên đất Mi (Microphanérophytes) + Cây thấp có chồi trên đất Na (Nanophanérophytes) + Cây có chồi trên đất leo cuốn Lp (Lianes phanérophytes) + Cây có chồi trên đất sống nhờ và sống bám Ep (Epiphytes phanérophytes) + Cây có chồi trên đất thân thảo Hp (Phanérophytes herbacés) + Cây có chồi trên đất thân mọng nước Succ (Phanérophytes succulents) - Cây có chồi sát đất Ch (Chaméphytes) - Cây có chồi nửa ẩn H (Hémicryptophytes)
10 - Cây chồi ẩn Cr (Cryptophytes) - Cây một năm Th (Thérophytes) Phổ dạng sống của các vùng được kí hiệu là SB. Đây là một cơ sở để so sánh các phổ dạng sống của các thảm thực vật giữa nhiều vùng khác nhau trên trái đất. Thông thường, ở các vùng nhiệt đới, trong rừng ẩm thì Ph là 80%, Ch khoảng gần 20%, còn Hm, Cr, Th ít gần như không có. Trái lại trong vùng khô hạn thì Th và Cr có thể có tỷ lệ khá cao, còn Ph thì giảm xuống. [76] 1.2.2.3. Một số nghiên cứu về yếu tố địa lý cấu thành hệ thực vật: Các loài thực vật cấu thành nên một HTV nào đó không chỉ khác nhau về thành phần phân loại mà còn khác nhau về sự phân bố địa lý, nguồn gốc địa lý và cả thời gian xuất hiện trong HTV. Phân tích các yếu tố địa lý thực vật là một trong những nội dung quan trọng khi nghiên cứu một hệ thực vật hay bất kỳ một khu hệ sinh vật nào để hiểu bản chất cấu thành của nó làm cơ sở cho việc định hướng bảo tồn và dẫn giống vật nuôi, cây trồng,... Phân tích các loài thành các nhóm căn cứ vào sự giống nhau ít hay nhiều về khu phân bố của chúng. Tập hợp tất cả các loài của một HTV có khu phân bố ít nhiều giống nhau tập hợp lại thành một yếu tố địa lý. Tập hợp tất cả các yếu tố địa lý của hệ thực vật (tính tỷ lệ %) là phổ các yếu tố địa lý của HTV đó. Mặc dù vậy, việc nghiên cứu về yếu tố địa lý cấu thành của hệ thực vật cũng rất phức tạp và phải phụ thuộc vào khả năng của từng tác giả cũng như nguồn tài liệu cho phép. Việc chia nhóm khu phân bố rộng hay hẹp khác nhau đều phải đảm bảo nguyên tắc chung là mỗi yếu tố địa lý của hệ thực vật bao gồm tất cả các loài của HTV đó có khu phân bố ít nhiều giống nhau. Các yếu tố địa lý thực vật này được chia ra làm 2 nhóm yếu tố chủ đạo là yếu tố đặc hữu và yếu tố di cư, các loài thuộc yếu tố đặc hữu thể hiện ở sự khác biệt giữa các hệ thực vật với nhau, còn các loài thuộc yếu tố di cư sẽ chỉ ra sự liên hệ giữa các hệ thực vật đó. Một số tác giả tiêu biểu như Gagnepain (1926), E. Gail et al. (1979), Maguran (1995) [ghi theo 8, 83],... 1.2.2.4. Một số nghiên cứu về giá trị sử dụng của hệ thực vật Về giá trị sử dụng của các loài thực vật đã có nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới. Ban đầu, các nhà nghiên cứu phần lớn tập trung vào những cây có giá