Luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu đa dạng thực vật bậc cao có mạch và đề xuất các giải pháp bảo tồn ở Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Hoạt, tỉnh Nghệ An

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:160

Thêm vào BST

Báo xấu

48
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá được tính đa dạng hệ thực vật bậc cao có mạch (thành phần loài, thảm thực vật) ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt nhằm đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững. 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 Sinh học: Nghiên cứu đa dạng thực vật bậc cao có mạch và đề xuất các giải pháp bảo tồn ở Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Hoạt, tỉnh Nghệ An

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- NGUYỄN DANH HÙNG NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG THỰC VẬT BẬC CAO CÓ MẠCH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP BẢO TỒN Ở KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN PÙ HOẠT, TỈNH NGHỆ AN LUẬN ÁN TIẾN SỸ SINH HỌC HÀ NỘI - 2020
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ……..….***………… NGUYỄN DANH HÙNG NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG THỰC VẬT BẬC CAO CÓ MẠCH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP BẢO TỒN Ở KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN PÙ HOẠT, TỈNH NGHỆ AN LUẬN ÁN TIẾN SỸ SINH HỌC Chuyên ngành: Thực vật học Mã số: 9.42.01.11 Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Đỗ Ngọc Đài 2. PGS. TS. Trần Minh Hợi Hà Nội - 2020
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu riêng tôi. Các số liệu trong luận án được trích dẫn đầy đủ, rõ ràng. Tác giả luận án NCS Nguyễn Danh Hùng
MỤC LỤC MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án ............................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................. 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .................................................................. 2 4. Bố cục của luận án .................................................................................... 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU....................................................... 3 1.1. Đa dạng sinh học.................................................................................... 3 1.2. Nghiên cứu về thực vật trên thế giới ..................................................... 3 1.2.1. Nghiên cứu về hệ thực vật .................................................................. 3 1.2.2. Nghiên cứu thảm thực vật ................................................................... 5 1.3. Nghiên cứu về thực vật ở Việt Nam ...................................................... 8 1.3.1. Nghiên cứu hệ thực vật ....................................................................... 8 1.3.2. Nghiên cứu thảm thực vật ................................................................. 12 1.4. Nghiên cứu yếu tố địa lý thực vật ........................................................ 20 1.5. Nghiên cứu phổ dạng sống .................................................................. 23 1.6. Nghiên cứu thực vật ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt ................... 25 1.7. Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội ở Khu BTTN Pù Hoạt ............. 26 1.7.1. Điều kiện tự nhiên khu BTTN Pù Hoạt ............................................ 26 1.7.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................. 30 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................................ 33 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................ 33 2.2. Thời gian nghiên cứu ............................................................................ 33 2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 33 2.4. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 34 2.4.1. Phương pháp kế thừa ........................................................................ 34 2.4.2. Phương pháp điều tra thực địa .......................................................... 34
2.4.3. Xử lý và trình bày mẫu ..................................................................... 35 2.4.4. Giám định tên khoa học ..................................................................... 36 2.4.5. Lập danh lục thành phần loài ............................................................ 36 2.4.6. Phương pháp đánh giá về đa dạng thực vật ...................................... 36 2.4.6.1. Đánh giá đa dạng các ngành, lớp, họ và chi .................................. 36 2.4.6.2. Phương pháp đánh giá về dạng sống ............................................. 36 2.4.6.3. Phương pháp đánh giá đa dạng về yếu tố địa lý ............................ 37 2.4.6.4. Phương pháp đánh giá về giá trị tài nguyên và các loài thực vật quý hiếm, bảo tồn............................................................................................... 38 2.4.7. Phương pháp xây dựng bản đồ thảm thực vật và hệ thống các đơn vị thảm thực vật............................................................................................... 39 2.4.8. Phương pháp xây dựng đề xuất các giải pháp quản lý, bảo tồn đa dạng thực vật ở Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Hoạt .................................... 40 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................. 42 3.1. Đa dạng về thành phần loài thực vật Bậc cao có mạch ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt ............................................................................................... 42 3.1.1. Đa dạng về các taxon thực vật ở Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Hoạt42 3.1.1.1. Đa dạng về bậc ngành .................................................................... 42 Về các chỉ số đa dạng của các taxon ........................................................... 51 3.1.1.2. Đa dạng về bậc họ.......................................................................... 52 3.1.1.3. Đa dạng về bậc chi ......................................................................... 54 3.1.2. Đa dạng về giá trị sử dụng ................................................................ 55 3.1.3. Đa dạng về dạng sống ....................................................................... 63 3.1.4. Đa dạng về yếu tố địa lý ................................................................... 67 3.1.5. Đa dạng về các loài thực vật nguy cấp ............................................. 70 3.1.6. Một số phát hiện mới cho khoa học và cho HTV Việt Nam ở Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Hoạt...................................................................... 72 3.2. Đa dạng về thảm thực vật ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt .......... 91 3.2.1. Thành phần các kiểu thảm thực vật ở Khu BTTN Pù Hoạt ............. 93 3.2.2. Đặc điểm các kiểu thảm tại Khu BTTN Pù Hoạt ............................. 94
3.3. Đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật ở Khu BTTN Pù Hoạt ................................................................................................................... 105 3.3.1. Nguyên nhân đe dọa đa dạng thực vật tại Khu BTTN Pù Hoạt ..... 105 3.3.2. Những thuận lợi trong công tác bảo tồn đa dạng thực vật.............. 114 3.3.3. Những khó khăn trong công tác bảo tồn đa dạng thực vật ............. 116 3.3.4. Đề xuất giải pháp quản lý hệ thực vật tại Khu BTTN Pù Hoạt ...... 118 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 129 1. Kết luận ................................................................................................. 129 2. Kiến nghị............................................................................................... 130 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ......................................... 131 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN ......................................................................................... 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 134 PHỤ LỤC 1. DANH LỤC CÁC LOÀI THỰC VẬT Ở KHU BTTN PÙ HOẠT ......................................................... Error! Bookmark not defined. PHỤ LỤC 2. DANH LỤC CÁC LOÀI THỰC VẬT NGUY CẤP Ở KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN PÙ HOẠT ...... Error! Bookmark not defined. PHỤ LỤC 3. HÌNH ẢNH VỀ ĐIỀU TRA THỰC ĐỊA VÀ MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT Ở KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN PÙ HOẠT ............ Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 3.1. Phân bố của các bậc taxon ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù 43 Hoạt Bảng 3.2. Phân bố của các taxon trong hai lớp của ngành Ngọc lan 44 Bảng 3.3. So sánh cấu trúc tỷ lệ % số loài của lớp Ngọc lan và lớp Hành 45 trong ngành Ngọc lan giữa Pù Hoạt với Pù Mát, Pù Luông và Xuân Liên Bảng 3.4. So sánh tỷ lệ % số loài của HTV Pù Hoạt với HTV Việt 46 Nam Bảng 3.5. So sánh cấu trúc tỷ lệ % số loài của HTV Pù Hoạt với Pù 48 Mát, Pù Luông và Xuân Liên Bảng 3.6. So sánh tỷ lệ % số loài của Pù Hoạt với Xuân Liên, Pù Mát và 50 Pù Luông Bảng 3.7. So sánh số loài trên cùng một đơn vị diện tích của Pù Hoạt 51 với Xuân Liên, Pù Mát và Pù Luông Bảng 3.8. Các chỉ số đa dạng của từng ngành và cả hệ thực vật 51 Bảng 3.9. So sánh các chỉ số của HTV Pù Hoạt với các chỉ số của Pù 52 Mát, Xuân Liên và Pù Luông Bảng 3.10. Các họ đa dạng nhất của hệ thực vật Pù Hoạt 53 Bảng 3.11. So sánh số lượng các loài trong các họ đa dạng nhất của hệ 54 thực vật Pù Hoạt với hệ thực vật Việt Nam Bảng 3.12. Các chi đa dạng nhất của hệ thực vật Pù Hoạt 55 Bảng 3.13. Giá trị sử dụng của các loài thực vật ở Khu BTTN Pù Hoạt 56 Bảng 3.14. So sánh tỷ lệ % về số loài các giá trị tài nguyên nổi bật của 62 HTV Pù Hoạt với Xuân Liên, Pù Mát và Pù Luông Bảng 3.15. Dạng sống của các loài thực vật ở Khu BTTN Pù Hoạt 63 Bảng 3.16. So sánh phổ dạng sống của Pù Hoạt với các hệ thực vật Pù 64 Luông, Xuân Liên, Pù Mát, Bến En và Việt Nam
Bảng 3.17. Tỷ lệ dạng sống cây chồi trên (Ph) ở Khu BTTN Pù Hoạt 65 Bảng 3.18. Yếu tố địa lý của các loài thực vật ở Khu BTTN Pù Hoạt 68 Bảng 3.19. Phân bố của các loài theo theo các mức độ bị đe dọa ở Pù 71 Hoạt Bảng 3.20. So sánh loài Camellia ngheanensis với loài Camellia 74 euphlebia Bảng 3.21. So sánh loài C. puhoatensis với loài C. dormoyana 77 Bảng 3.22. So sánh loài Loxostigma puhoatensis với loài Loxostigma 81 mekongense và Loxostigma griffithii Bảng 3.23. Thông tin tóm tắt đặc điểm các ô tiêu chuẩn ở Khu BTTN Pù 92 Hoạt Bảng 3.24. Diện tích các kiểu thảm thực vật rừng tại Khu BTTN Pù 93 Hoạt Bảng 3.25. Số vụ khai thác gỗ trái phép tại Pù Hoạt giai đoạn 2013-2019 106 Bảng 3.26. Giá trị thương mại của một số loài LSNG trên thị trường Nghệ 108 An
DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1. Sơ đồ tuyến điều tra thực vật tại Khu BTTN Pù Hoạt Hình 3.1. Phân bố của các taxon bậc ngành ở Khu BTTN Pù Hoạt 43 Hình 3.2. Tỷ lệ % của lớp Ngọc lan so với lớp Hành trong ngành 45 Ngọc lan Hình 3.3. So sánh tỷ lệ % số loài của lớp Hành và Ngọc lan trong 46 ngành Ngọc lan của Pù Hoạt với Pù Mát, Pù Luông, Xuân Liên Hình 3.4. So sánh tỷ lệ % của HTV Pù Hoạt với HTV Việt Nam 47 Hình 3.5. So sánh tỷ lệ % số loài trong các ngành thực vật ở Pù 49 Hoạt với Pù Mát, Xuân Liên và Pù Luông Hình 3.6. Giá trị sử dụng của các loài thực vật ở Khu BTTN Pù 57 Hoạt Hình 3.7. Phổ dạng sống của hệ thực vật Khu BTTN Pù Hoạt 64 Hình 3.8. Phổ dạng sống của nhóm cây chồi trên Ph ở Khu BTTN 66 Pù Hoạt Hình 3.9. Phố các yếu tố địa lý cơ bản của hệ thực vật Pù Hoạt 69 Hình 3.10. Bản đồ phân bố các loài thực vật nguy cấp ở Khu BTTN Pù Hoạt Hình 3.11. Ảnh vệ tinh Sentinel ranh giới Khu BTTN Pù Hoạt Hình 3.12. Bản đồ thảm thực vật rừng tại Khu BTTN Pù Hoạt
DANH MỤC CÁC ẢNH Trang Ảnh. 3.1. Camellia ngheanensis Do N. D., Luong V.D., Ly N.S., 73 Le T.H. & Nguyen D.H. Ảnh 3.2. Camellia puhoatensis N.S. Ly, V.D. Luong, T.H. Le, 76 D.H. Nguyen & N.D. Do Ảnh 3.3. Loxostigma puhoatensis Ly N.S., Le T.H., Nguyen 80 D.H. & Do D.N. Ảnh 3.4. Zingiber nudicarpum D. Fang 83 Ảnh 3.5. Zingiber neotruncatum T.L. Wu, K. Larsen & Turland 86 Ảnh 3.6. Amomum glabrum S.Q.Tong 88 Ảnh 3.7. Spatholobus pulcher Dunn 90 Ảnh 3.8. Một số nhân tố tác động đến hệ thực vật Khu BTTN 107 Pù Hoạt Ảnh. 3.9. Khai thác các loại lâm sản ngoài gỗ 110
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTTN: Bảo tồn thiên nhiên ĐDSH: Đa dạng sinh học HTV: Hệ thực vật VQG: Vườn quốc gia QLBVR: Quản lý bảo vệ rừng TCN: Trước công nguyên SL: Số lượng 1. Dạng sống Ph Phanerophytes - Cây có chồi trên đất Mg Megaphanerophytes - Cây có chồi lớn Me Mesophanerophytes- Cây chồi trên vừa Mi Microphanerophytes - Cây có chồi nhỏ trên đất Na Nanophanerophytes - Cây có chồi lùn trên đất Lp Lianesphanerophytes - Cây dây leo Ep Epiphytes phanerophytes - Cây sống bám Hp Herbo phanerophytes -Cây có chồi trên thân thảo Pp Parasit-hemiparasit-phanerophytes - Cây ký sinh hay bán ký sinh Suc Phanerophytes Succulentes - Cây mọng nước Ch Chamaephytes - Cây có chồi sát mặt đất Hm Hemicryptophytes - Cây có chồi nửa ẩn Cr Cryptophytes - Cây có chồi ẩn Th Therophytes - Cây một năm 2- Yếu tố địa lý 1 Yếu tố toàn thế giới 2 Yếu tố liên nhiệt đới 2.1 Yếu tố nhiệt đới Á - Mỹ 2.2 Yếu tố nhiệt đới Á - Phi - Mỹ 2.3 Yếu tố nhiệt đới Á - Phi - Mỹ và các đảo Thái Bình Dương 3 Yếu tố cổ nhiệt đới 3.1 Yếu tố nhiệt đới Á - Úc
3.2 Yếu tố nhiệt đới Á - Phi 4 Yếu tố châu á nhiệt đới 4.1 Yếu tố Đông Dương - Malêsia 4.2 Yếu tố Đông Dương-Ấn Độ 4.3 Yếu tố Đông Dương - Himalaya 4.4 Yếu tố Đông Dương - Nam Trung Quốc 4.5 Đặc hữu Đông Dương 5 Yếu tố ôn đới 5.1 Ôn đới châu Á - Bắc Mỹ 5.2 Ôn đới cổ thế giới 5.3 Ôn đới Địa Trung Hải 5.4 Đông Á 6 Đặc hữu Việt Nam 6.1 Yếu tố gần đặc hữu Việt Nam 7 Yếu tố cây trồng 3. Giá trị sử dụng CAN Cây làm ảnh LGO Cây cho gỗ THUOC Cây cho thuốc CTD Cây có tinh dầu ANĐ Cây ăn được AGS Cây làm thức ăn gia súc DAN Cây đan lát DOC Cây cho độc CDB Cây cho dầu béo TAN Cây cho tanin DAY Cây cho dây buộc GIA Cây cho gia vị
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án Đa dạng sinh học (ĐDSH) có vai trò cực kì to lớn đối với con người. Từ xa xưa, con người đã sử dụng nguồn tài nguyên này cho nhiều mục đích khác nhau để phục vụ đời sống như: lương thực, thực phẩm, thuốc chữa bệnh, nơi ở và ngay cả những hoạt động tinh thần như phong tục tập quán, nghệ thuật - thi ca, hội hoạ... cũng đều xuất phát từ mối liên hệ giữa con người và những sinh vật xung quanh. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, với các khu hệ động vật, thực vật, nấm, vi sinh vật rất đa dạng và phong phú nên được xem là một trong những trung tâm ĐDSH cao trên thế giới. Đến nay, ở Việt Nam biết khoảng hơn 13.000 loài thực vật bậc cao có mạch [1]; hàng năm, con số này vẫn tăng lên vì có nhiều loài mới được phát hiện và bổ sung thêm. Khu BTTN Pù Hoạt bao gồm những khối núi lớn với độ cao là 2.457 m. Đây là vùng nằm trong “Khu dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An” được UNESCO công nhận ngày 20/9/2007. Khu BTTN Pù Hoạt có tổng diện tích 90.741 ha, thuộc phạm vi 9 xã của huyện Quế Phong gồm: Thông Thụ, Đồng Văn, Tiền Phong, Hạch Dịch, Nậm Giải, Tri Lễ, Nậm Nhoóng, Cắm Muộn và Châu Thôn, ở phía Tây Bắc tỉnh Nghệ An, có tọa độ địa lý 19027’46” - 19059’55” độ vĩ Bắc, 104037’-104014’ độ kinh Đông. Tuy có Hệ thực vật phong phú nhưng những nghiên cứu về chúng còn rất ít. Một số công trình đã có của Lê Thị Hương và công sự (2012) [2], Đoàn Điều tra Quy hoạch lâm nghiệp Nghệ An (2013) [3], Sở Khoa học và Công nghệ Nghệ An (2017) [4] mới đề cập đến những khía cạnh khác nhau chưa mang tính hệ thống và cập nhập đầy đủ về Khu hệ thực vật bậc cao có mạch. Chính vì vậy, tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu đa dạng thực vật bậc cao có mạch và đề xuất các giải pháp bảo tồn ở Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Hoạt, tỉnh Nghệ An”. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá được tính đa dạng hệ thực vật bậc cao có mạch (thành phần loài, thảm thực vật) ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt nhằm đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Ý nghĩa khoa học + Cập nhật, bổ sung và hệ thống các dẫn liệu về đa dạng Hệ thực vật bậc cao có mạch tại Khu BTTN Pù Hoạt, trong số đó đã mô tả 3 loài mới cho khoa học, ghi nhận 4 loài bổ sung cho Hệ thực vật Việt Nam. + Đánh giá được tính đa dạng thành phần loài, dạng sống, yếu tố địa lý, giá trị sử dụng và giá trị bảo tồn làm cơ sở cho công tác bảo tồn đa dạng thực vật nói riêng và sinh học nói chung ở Khu BTTN Pù Hoạt. + Phân loại các kiểu thảm thực vật ở Khu BTTN Pù Hoạt. + Đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật. - Ý nghĩa về thực tiễn + Trên cơ sở những luận cứ khoa học thu được, kết quả của luận án sẽ giúp các nhà quản lý đề xuất và xây dựng chiến lược bảo tồn tổng thể cũng như bảo tồn các loài thực vật có giá trị khoa học, kinh tế, quý hiếm, cùng các kiểu rừng hiện có tại Khu BTTN Pù Hoạt. + Danh lục các loài cây có giá trị sử dụng sẽ hỗ trợ tốt cho việc định hướng quản lý, phát triển, khai thác và sử dụng hợp lý bền vững trong tương lai. 4. Bố cục của luận án Luận án gồm 130 trang, 25 bảng, 14 hình, 9 trang ảnh. Được cấu trúc thành các phần chính như sau: Mở đầu (2 trang); Chương 1: Tổng quan tài liệu (30 trang); Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu (9 trang); Chương 3: Kết quả và thảo luận (87 trang); Kết luận và kiến nghị (2 trang); Điểm mới của luận án (1 trang); Danh mục công trình công bố liên quan đến luận án (2 trang); Tài liệu tham khảo (14 trang) và phần phụ lục (gồm 3 phụ lục, 143 trang, 142 ảnh). 2
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Đa dạng sinh học Vấn đề đa dạng sinh học và bảo tồn đã trở thành một chiến lược trên toàn thế giới. Nhiều tổ chức quốc tế đã ra đời để hướng dẫn, giúp đỡ và tổ chức việc đánh giá, bảo tồn và phát triển đa dạng sinh học trên toàn cầu. Đó là Hiệp hội Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên (IUCN) [5], Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) [6], Quỹ Quốc tế Bảo vệ thiên nhiên (WWF) [7], Viện Tài nguyên di truyền thực vật Quốc tế (IPGRI) [8]... Loài người muốn tồn tại lâu dài trên trái đất thì phải có một dạng phát triển mới và phải có cách sống mới. Nhu cầu cơ bản và sự sống còn của con người phụ thuộc vào tài nguyên thiên nhiên, nếu những tài nguyên đó bị giảm sút thì cuộc sống của chúng ta và con cháu của chúng ta sẽ bị đe doạ [9]. Chúng ta đã quá lạm dụng những nguồn tài nguyên đó, nên ngày nay loài người đang đứng trước hiểm hoạ. Hội nghị thượng đỉnh về vấn đề môi trường và đa dạng sinh học đã được tổ chức tại Rio de Janeiro (Brazil) tháng 6 năm 1992, 150 nước đã ký vào Công ước về Đa dạng sinh vật và các biện pháp bảo vệ chúng. Công ước Quốc tế tại Rio de Janeiro (Brazil) tháng 6 năm 1992 đã xác định: sự đa dạng trong một loài, sự tác động gữa các loài và đa dạng hệ sinh thái [10]. 1.2. Nghiên cứu về thực vật trên thế giới 1.2.1. Nghiên cứu về hệ thực vật Nghiên cứu về hệ thực vật được thực hiện từ thời Ai Cập Cổ đại cách đây hơn 3.000 năm TCN và Trung Quốc cổ đại cách đây 2.200 năm TCN, sau đó là ở Hy Lạp, La Mã cổ đại cũng xuất hiện hàng loạt các tác phẩm về thực vật [11]. Théophraste (371-286 TCN) là người đầu tiên đề xướng ra phương pháp phân loại thực vật và phân biệt một số tính chất cơ bản trong cấu tạo cơ thể thực vật. Trong hai tác phẩm "Lịch sử thực vật" (Historia Plantarum) và "Cơ sở thực vật" đã mô tả được khoảng 500 loài cây cỏ. Sau đó nhà bác học 3
La Mã Plinus (79-24 TCN) viết bộ "Lịch sử tự nhiên" (Historia Naturalis), đã mô tả gần 1.000 loài cây. Cùng thời này có Dioseoride (20-60) một thầy thuốc của vùng Tiểu Á đã viết cuốn sách "Dược liệu học" chủ yếu nói về cây thuốc với hơn 500 loài cây và xếp chúng vào các họ khác nhau [11]. Thời kỳ Phục Hưng thế kỷ (XV - XVI) có các công trình của Andrea Caesalpino (1519 - 1603) ông đưa ra bảng phân loại đầu tiên về thực vật [12]; John Ray (1628 -1705) mô tả được gần 18.000 loài thực vật trong cuốn "Lịch sử thực vật” [12]. Tiếp sau đó Linnée (1753) với bảng phân loại được coi là đỉnh cao của hệ thống phân loại thực vật lúc bấy giờ. Ông đã đưa ra cách đặt tên bằng tiếng La tinh gồm 2 từ ghép lại mà ngày nay chúng ta còn sử dụng và ông đưa ra hệ thống phân loại gồm 7 đơn vị phân loại: Giới, ngành, lớp, bộ, họ, chi, loài [13]. Từ nửa sau thế kỷ XIX đến nay có các công trình nghiên cứu về phân loại thực vật của các tác giả như: Cronquits (1981) [14], Hutchinson (1975) đã đưa ra hệ thống phân loại của thực vật có hoa [15], Takhtajan (1987, 2009) [16], [17]. 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 tiêu bản thực vật bậc cao có mạch trên thế giới vào 13.884 chi, 511 họ thuộc 6 ngành là: Psilotophyta, Lycopodiophyta, Equisetophyta, Polypodiophyta, Pinophyta và Magnoliophyta. Trong đó Magnoliophyta có 13.477 chi, 454 họ và được chia ra 2 lớp là Magnoliopsida bao gồm 10.715 chi, 357 họ và Liliopsida bao gồm 2.762 chi, 97 họ [18]. V. H. Heywood (2007) đã ghi nhận thực vật có hoa trên thế giới với ước tính có khoảng 250.000 loài [19]. Gần đây, dựa trên sinh học phân tử các nhà nghiên cứu về thực vật phân loại dựa vào chủng loại phát sinh đã phân chia các lớp, phân lớp theo hệ thống APG IV [20]. Ở các nước châu Âu, châu Mỹ, việc nghiên cứu hệ thực vật trên toàn lãnh thổ đã được hoàn thành từ lâu. Hầu hết các vật mẫu đã được thu thập và lưu trữ tại các phòng mẫu khô (Herbarium) như: Kew (Anh), Bảo tàng Lịch sử tự nhiên Paris (Pháp), New York (Hoa Kỳ), Xanh Pê-téc-bua (Nga)... Vì vậy, khi xây 4
dựng các Khu BTTN và VQG hết sức thuận lợi, đơn giản đối với họ. Một số công trình tiêu biểu của một số nước châu Á như: Thực vật chí Ấn Độ [21], Thực vật chí Malaixia (1948-1972) [22], Thực vật chí Thái Lan (1970-2012) [23], Thực vật chí Hải Nam (1971-1980) [24], Thực vật chí Vân Nam (1977- 1997) [25], Thực vật chí Trung Quốc (1994-2013), (1968-2000) [26], [27], Thực vật chí Hồng Kông (2007-2009) [28], Thực vật chí Đài Loan (1993- 2000) [29],… Như vậy, nghiên cứu về đa dạng thực vật nói chung trên thế giới ở các nước tiên tiến đã có các công trình khá đầy đủ về thực vật chí, phòng tiêu bản thực vật để giúp cho quá trình tra cứu và nghiên cứu tiếp theo được thuận lợi và dễ dàng. 1.2.2. Nghiên cứu thảm thực vật Nghiên cứu về thảm thực vật, có nhiều quan điểm khác nhau, mỗi quan điểm đều đưa ra những cách thức phân loại riêng theo từng mục đích như phân loại rừng dựa theo cấu trúc và ngoại mạo. Đây là hướng cổ điển được nhiều nhà nghiên cứu áp dụng như A. F. Schimper (1903) [30], Champion (1936) [31], A. Aubréville (1949) [32], Schimithusen (1959) [33], UNESCO (1973) [34],… 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. Champion (1936) đã phân biệt 4 đai thảm thực vật lớn dựa vào nhiệt độ là: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao [31]. Bear (1944) đã đưa ra hệ thống 3 cấp là: quần hợp, quần hệ và loạt quần hệ [35]. Forber (1958) đưa ra đề án hệ thống phân loại chung cho thảm thực vật rừng nhiệt đới dựa vào hình thái ngoại mạo cấu trúc quần thể là: lớp quần hệ, quần hệ và phân quần hệ [36]. Theo Schimitthusen (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 5
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 [33]. Ở Mỹ, phân loại rừng chủ yếu dựa vào học thuyết cực đỉnh (climax) của Clement. Theo học tuyết này, climax tạo cho quần xã thực vật ổn định trong quá trình phát triển lâu dài trên những vùng lãnh thổ rộng lớn với đất đai đã được hình thành từ lâu. Khí hậu là nhân tố để xác định Climax [33]. 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 [33]. Năm 1973, UNESCO đã công bố khung phân loại thảm thực vật trên thế giới dựa theo nguyên tắc ngoại mạo và cấu trúc, được thể hiện trên bản đồ 1:2.000 000; 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 [34]. Hệ thống đó được sắp xếp như sau: 1. Lớp quần hệ 1.A. Phân lớp quần hệ 1.A.1. Nhóm quần hệ 1.A.1.1. Quần hệ 1.A.1.1.1. Phân quần hệ 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 6
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). Chi tiết các nhóm như sau: 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 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 Ở châu Âu, theo Schitmithusen (1959) có hai hệ thống phân loại thảm thực vật chủ yếu, đó là hệ thống phân loại quần xã thực vật của Braun- Blanquet 1928 phần lớn được thực hiện bởi các nhà thực vật học theo trường phái của Pháp và hệ thống phân loại các quần thể thực vật chủ yếu được thực hiện bởi các nhà địa thực vật học của Đức. Việc phân loại rừng nhằm các mục đích kinh doanh đều rất đa dạng với nhiều trường phái và phương pháp phân loại khác nhau như: trường phái Liên Xô cũ, trường phái Pháp, trường phái Hà Lan, trường phái Mỹ, trường phái Canada,… Nói chung tùy mục đích nghiên cứu, mỗi trường phái lựa chọn yếu tố chủ đạo và đưa ra nguyên tắc phân loại khác nhau. Nga là một nước có lịch sử lâu dài về vấn đề phân loại rừng theo điều kiện tự nhiên. Tuy nhiên phải đến đầu thế kỷ 20, Môrôđốp mới là người đầu tiên đặt nền móng chắc chắn cho vấn đề phân loại rừng phục vụ kinh doanh. Theo ông, kiểu rừng là tập hợp các lâm phần có thể khác nhau về những đặc trưng thứ yếu nhưng lại tương tự nhau về lập địa, đặc biệt là nhân tố thổ nhưỡng. Ông đã tiến hành phân loại rừng theo 5 yếu tố hình thành rừng: + Đặc tính sinh thái học của cây cao. + Hoàn cảnh địa lý (khí hậu, thổ nhưỡng, địa chất,…). + Quan hệ giữa các thực vật tạo nên quần lạc và quan hệ giữa chúng với động vật. 7
+ Nhân tố lịch sử địa chất. + Tác động của con người. Kế thừa học thuyết của Môrôđốp và dựa trên quan điểm coi rừng là một sinh địa quần lạc, Sucasốp đã xây dựng nên trường phái phân loại kiểu rừng mà theo ông nó phải dựa vào những đặc điểm tổng hợp để phân loại. Theo đó, khi tiến hành phân loại rừng yếu tố đầu tiên cần phải chú ý là địa hình, sau đó là thực bì và thổ nhưỡng. 1.3. Nghiên cứu về thực vật ở Việt Nam 1.3.1. Nghiên cứu hệ thực vật Nghiên cứu về Hệ thực vật Việt Nam chủ yếu là các tác giả người Pháp, điển hình là các công trình của Loureiro (1793) về nghiên cứu rừng ở Nam Bộ [37], sang thế kỷ XIX có công trình của Pierre (1880-1988) [38] và cho đến những năm đầu của thế kỷ XX đã xuất hiện một số công trình nổi tiếng, là nền tảng cho việc đánh giá tính đa dạng thực vật Việt Nam, đó là bộ Thực vật chí đại cương Đông Dương, gồm 7 tập chính và 1 tập bổ sung, đã được công bố từ năm 1907 tới 1952 bởi nhà thực vật người Pháp là H. Lecomte chủ biên cùng cộng sự (1907-1951) [39]. Trong công trình này, các tác giả người Pháp đã thu mẫu và định tên, lập khoá định loại và mô tả các loài thực vật có mạch trên toàn bộ lãnh thổ ba nước Đông Dương. Trên cơ sở bộ thực vật chí Đông Dương, Thái Văn Trừng (1978) trong công trình “Thảm thực vật rừng Việt Nam” đã thống kê Khu Hệ thực vật Việt Nam có 7.004 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 1.850 chi và 289 họ. Trong đó: ngành Ngọc lan có 3.366 loài (90,9%), 239 họ (82,7%) và 1.727 chi (93,4%). Ngành Dương xỉ và họ hàng Dương xỉ có 599 loài (8,6%), 42 họ (14,5%) và 205 chi (5,57%); ngành Thông 39 loài (0,5%), 8 họ (2,8%), 18 chi (0,9%) [40], [41]. Tiếp theo phải kể đến bộ sách Thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam "Flore du Cambodge du Laos et du Vietnam" do Aubréville khởi xướng và chủ biên (1960-2001) cùng với nhiều tác giả khác. Đến nay đã công bố 31 tập nhỏ gồm 75 họ cây có mạch, nghĩa là chưa đầy 21% tổng số họ đã có 8