Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đa dạng thực vật tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hu, tỉnh Thanh Hoá

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:75

Thêm vào BST

Báo xấu

27
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm đánh giá được tính đa dạng về các kiểu thảm thực vật và thành phần loài thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hu. Xác định được nguyên nhân gây suy giảm đa dạng thực vật ở khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hu để từ đó đề xuất các giải pháp bảo tồn Đa dạng thực vật có hiệu quả. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đa dạng thực vật tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hu, tỉnh Thanh Hoá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP --------------------------- NGUYỄN HỮU CƯỜNG NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG THỰC VẬT TẠI KHU BẢO TỒN THIÊNNHIÊN PÙ HU, TỈNH THANH HÓA Chuyên ngành: Quản lý bảo vệ tài nguyên rừng Mã số : 60.62.68 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: HƯỚNG DẪN CHÍNH: TS. HOÀNG VĂN SÂM HƯỚNG DẪN PHỤ: TS. NGUYỄN VĂN DƯ HÀ NỘI, 2010
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Khu BTTN Pù Hu được UBND tỉnh Thanh Hoá quyết định thành lập năm 1999, theo sự đồng ý của Chính Phủ. Với tổng thể diện tích của đơn vị quản lý là 27.502,89 ha, bao gồm 16.264,74 ha rừng cần được bảo vệ nghiêm ngặt; 11.238,15 ha rừng phục hồi sinh thái tạo thành một thảm thực vật khổng lồ trải khắp 11 xã của 2 huyện vùng cao, biên giới là Quan Hoá và Mường Lát, tỉnh Thanh Hoá. Trụ sở của khu bảo tồn nằm trên địa phận hành chính của xã Xuân Hoa, huyện Quan Hóa, tỉnh Thanh Hóa. Khu BTTN Pù Hu là một khối núi nằm ở phía Tây của vành đai núi đá vôi Chạy theo hướng Tây- Nam, từ khu BTTN Pù Luông tới VQG Cúc Phương với thành phần địa chất chủ yếu là núi đất. Nơi đây có hai kiểu rừng chính: rừng thường xanh đất thấp phân bố ở độ cao dưới 700 m, với các loài thực vật ưu thế thuộc họ Đậu - Fabaceae, họ Xoan - Meliaceae và họ Bồ hòn - Sapindaceae. Kiểu rừng thường xanh núi thấp phân bố ở độ cao trên 700 m, với các loài thực vật ưu thế của họ Dẻ - Fagaceae, họ Dâu tằm - Moraceae và họ Re - Lauraceae. Theo những thông tin từ đợt khảo sát thực địa của tỉnh Thanh Hoá 1997 thì Pù Hu có 509 loài thực vật bậc cao. Song từ đó cho đến nay chưa có một công trình nghiên cứu nào có tính hệ thống về khu hệ thực vật, tổ thành thực vật cũng như việc đánh giá tính đa dạng thực vật của khu bảo tồn. Việc điều tra, đánh giá tài nguyên thực vật là hết sức quan trọng, bởi nó cung cấp những tài liệu khoa học chính xác và cập nhật làm cơ sở cho việc đề xuất hướng bảo vệ đa dạng sinh học ở khu bảo tồn. Bên cạnh đó vấn đề bảo tồn đa dạng sinh học nói chung và bảo tồn nguồn gen nói riêng sẽ có hiệu quả hơn nếu như ta có sự đánh giá và phân tích tính đa dạng một cách tổng quát hơn, đồng thời nghiên cứu bổ sung những mặt còn thiếu như danh lục thực vật, dạng sống, công dụng, các quần xã thực vật, các nguyên nhân gây suy giảm đa dạng sinh học, tại khu Bảo tồn. Xuất phát từ những lý do trên tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu đa dạng thực vật tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hu, tỉnh Thanh Hoá”.
2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Nghiên cứu về thảm thực vật Thảm thực vật là lớp thảm xanh phủ trên bề mặt trái đất, hoặc là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể nào đó hay toàn bộ bề mặt của đất. Như vậy, thảm thực vật mới chỉ là một khái niệm chung, chưa chỉ rõ một đối tượng cụ thể nào. Đây là một khái niệm bao gồm nhiều thuật ngữ đã được cụ thể hoá như: quần hợp, quần xã, quần hệ, hệ sinh thái, sinh địa quần lạc, thực vật địa quyền…được các nhà khoa học sử dụng từ những năm đầu của thế kỷ 20. Khái niệm về thảm thực vật được hội nghị Quốc tế ngành sinh học lần thứ 6 tổ chức tại Paris (1954) thông qua: thảm thực vật là những tập thể cây cỏ lớn đem lại một hình dáng đặc biệt cho phong cảnh do sự tập hợp nhưng cây cỏ khác loài nhưng cùng chung một dạng sống ưu thế [18,49]. Thành phần chủ yếu của thảm thực vật là cây cỏ, những đối tượng nghiên cứu về thảm thực vật là tập thể cây cối hình thành do một số lượng những cá thể của các loài thực vật hợp lại. Tuy nhiên, không phải tất cả các nhà nghiên cứu về thảm thực vật đều hoàn toàn nhất trí với nhau về đơn vị nghiên cứu cơ bản. Một số nhà nghiên cứu như: Negri (Italia); Gleason, Curtis (Hoa Kỳ); Whittaker, Brown (Anh); Fournier, Lenoble (Pháp)…cho rằng thảm thực vật bao gồm những tập hợp ngẫu nhiên của cá thể các loài cây, tập hợp này luôn luôn thay đổi và không có danh giới rõ rệt. Những người theo trường phái này, trường phái cá thể không xem thảm thực vật như là những đơn vị quần thể riêng biệt hợp thành, tức là phủ nhận sự tồn tại của các quần thể [18,49]. Phần đông các nhà bác học trên thế giới như: Braun – Blauquet, Pavilard (Pháp); Durietz, Rubel (Scandinavi); Weaver, Clement (Anh); Walter (Đức); Shoo, Tuen (Hungari); Pavloxki (Balan); Sucasep, Lavrenko (Nga)… đều nhất trí cho rằng đối tượng nghiên cứu cơ bản của thảm thực vật là những quần thể thực vật. Theo quan điểm này – quan điểm quần thể, thì thảm thực vật bao gồm những đơn vị củ thể có hình dáng, cấu trúc, thành phần, ranh giới, trạng mùa, động thái, vùng phân bố… đều dựa trên cơ sở sinh thái học và địa lý thực vật học [18,49]
3 1.1.1. Nghiên cứu về thảm thực vật trên thế giới Theo Schmitthusen (1959), ở châu Âu có 2 hệ thống phân loại thảm thực vật chủ yếu đó là hệ thống phân loại các quần xã thực vật của Braun – Blanquet (1928), được thực hiện chủ yếu bởi các nhà thực vật học theo trường phái của Pháp và hệ thống phân loại các quần thực vật chủ yếu được thực hiện bởi những nhà địa thực vật của Đức [18,49]. Về phân loại rừng phục vụ các mục đích kinh doanh rất đa dạng với nhiều trường phái và phương pháp phân loại khác nhau như: trường phái Liên Xô, trường phái Pháp, trường phái Hà Lan, trường phái Hoa Kỳ, Canada… Nói chung tuỳ theo mục đích nghiên cứu mà mỗi trường phái lựa chon mục đích chủ đạo và đưa ra nguyên tắc phân loại khác nhau. Vấn đề này đã được Phùng Ngọc Lan (1986) tổng kết rất đầy đủ trong giáo trình “ Nguyên lý lâm sinh học”[28]. Liên Xô 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, Môrôdôp G.F mới là người đặt nền móng vững chắc cho vấn đề phân loại rừng phục vụ kinh doanh [18,49]. Theo ông, thì kiểu rừng là tập hợp các lâm phần có thể khác nhau về những đặc trưng thứ yếu nhưng tương tự nhau về lập địa, đặc biệt là về nhân tố thổ nhưỡng. Ông đã tiến hành phân loại rừng theo 5 yếu tố thành rừng:  Đặc tính sinh thái học của loài 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.  Nhân tố lịch sử địa chất.  Tác động của con người. Kế thừa học thuyết của Môđôđốp G.F. và trên quan điểm coi rừng là một sinh địa quần lạc, Sucasep V.N. đã xây dựng nên trường phái phân loại kiểu rừng mà theo ông thì phải dựa vào những đặc điểm tổng hợp để phân loại. Khi tiến hành phân loại rừng thì yếu tố đều tiên cần phải chú ý là địa hình, sau đó là thực bì và thổ nhưỡng (ở đây địa hình tuy không phải là thành phần của quần lạc sinh địa nhưng nó nhân tố có ảnh hưởng lớn đến điều kiện hoàn cảnh, thông qua đó có ảnh hưởng
4 đến các thành phần khác của sinh địa quần lạc). Sucasep chủ trương dùng các đơn vị phân loại cơ bản của quần lạc thực vật là quần hợp để xác định ranh giới của kiểu quần lạc sinh địa, vì nó có khả năng phản ánh điều kiện khí hậu thổ nhưỡng của quần lạc sinh địa [18,49]. Học thuyết phân loại kiểu rừng của Sucasep dựa trên nguyên lý sinh địa quần lạc đã có tác dụng phục vụ thiết thực cho công tác kinh doanh rừng ở các nước thuộc Liên Xô trước đây và các nước Đông Âu. Cũng xuất phát từ quan điểm coi rừng là thể thống nhất giữa sinh vật rừng và hoàn cảnh, Pôgrepnhiac P.S. cho rằng hoàn cảnh là cái có trước, chủ đạo, tương đối ổn định và nhiệm vụ của việc phân loại kiểu rừng là phải đánh giá đầy đủ khả năng của nguồn tài nguyên về sinh thái học [18,50]. Vì vậy, tốt nhất là nên dựa vào điều kiện lập địa để phân loại kiểu rừng. Ông đưa ra hệ thống phân loại bao gồm 3 cấp như sau:  Kiểu lập địa  Kiểu rừng  Kiểu lâm phần Kiểu lập địa: là cấp phân loại lớn nhất bao gồm mọi khu đất có điều kiện thổ nhưỡng giống nhau kể cả khu đất có rừng và không có rừng. Trong điều kiện thổ nhưỡng thì độ phì và độ ẩm được chú trọng hơn cả. Kiểu rừng: là tổng hợp những khu đất có điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu giống nhau. Như vậy, kiểu rừng là kiểu lập địa trong một điều kiện khí hậu nhất định, bất kể là khu đất có rừng hoặc không có rừng. Bởi vì nếu điều kiện thổ nhưỡng khí hậu giống nhau sẽ dẫn đến khả năng xuất hiện rừng nguyên sinh tương tự. Kiểu lâm phần: trong cùng một kiểu rừng, nhưng do tác động của các nhân tố bên ngoài khác nhau như cháy rừng, khai thác,… có thể xuất hiện các quần xã thực vật thứ sinh có cấu trúc khác nhau. Kiểu lâm phần bao gồm những khoảng rừng giống nhau cả về điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu và quần xã thực vật. Học thuyết phân loại kiểu rừng của Pôgrepnhiac đã tìm thấy sự hưởng ứng rộng rãi, vì nó đáp ứng được yêu cầu của công tác trồng rừng.
5 Các học thuyết phân loại rừng ở Liên Xô trước đây đã có ảnh hưởng đến các nước khác như: Ba Lan, Hungari… thường phân loại rừng theo kiểu lập địa, còn ở Tiệp Khắc có trường phái Brônô do Zlatnic đứng đầu, dựa trên cở sở học thuyết sinh địa quần lạc của Sucasep. Đơn vị kiểu rừng của trường phái này bao gồm các kiểu rừng, các biến thể địa lý, các nhóm và các kiểu trung gian [18,49]. Ở Thuỵ Điển, có hai trường phái đó là trường phái sinh học phân loại rừng dựa theo 2 nhân tố là: độ ẩm và độ phì của đất, trường phái quần xã thực vật dựa vào đặc trưng chủ yếu là tổ thành thực vật và coi quần hợp là đơn vị cơ bản. Ở Phần Lan, Caiande A.K. chủ trương phân loại rừng dựa vào thực vật thảm tươi. 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. Điều này đã không hoàn toàn đúng, vì thực tế thảm tươi có khả năng chỉ thị nhưng không có khả năng chỉ thị cho tất cả điều kiện lập địa; ngoài ra các yếu tố bên ngoài như: lửa rừng, khai thác… cũng ảnh hưởng đến thảm tươi. Ở Hoa Kỳ, phân loại rừng chủ yếu theo học thuyết cực đỉnh (climax) của Cơlêmăng. Climax là một 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 xác định climax. Ngoài khái niệm climax, các nhà lâm học Hoa Kỳ còn đưa ra khái niệm tiền đỉnh cực đỉnh (á đỉnh cực), đơn đỉnh cực [18,49]. Ở vùng nhiệt đới, Schimper (1918) là người đầu tiên đưa ra hệ thống phân loại thảm thực vật rừng nhiệt đới [18,49]. Trong hệ thống này, Schimper đã phân chia thảm thực vật thành quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhưỡng và quần hệ vùng núi. Trong quần hệ khí hậu lại được phân chia thành 4 kiểu: rừng thưa, rừng gió mùa, rừng trảng, rừng gai. Ngoài ra còn có thêm 2 kiểu là thảo nguyên nhiệt đới và hoang mạc nhiệt đới. Năm 1903, dựa trên dạng sống của các cá thể thực vật chiếm ưu thế trong quần thể, ông đã phân chia 3 kiểu: quần thụ, quần thảo và hoang mạc.
6 Sau Schimper là hệ thống của Rubel, Ilinski, Burt- Davy, Aubresville… trong đó đáng chú ý nhất là hệ thống của Aubresville. Trong hệ thống này, ông đã căn cứ vào độ tàn che trên mặt đất của tầng ưu thế sinh thái để phân biệt các kiểu quần thể thưa thành rừng thưa và trảng truông [18,49]. Champion (1936) đã phân biệt 4 đai thảm thực vật lớn theo nhiệt: 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) đưa ra đề án hệ thống phân loại chung cho 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 [18,49]. Theo Schmithusen (1959), thảm thực vật trái đất được phân chia thành 9 lớp quần hệ sau là: lớp quần hệ rừng, lớp quần hệ đồng cỏ, lớp quần hệ cây bụi nhỏ và nửa cây bụi, lớp quần hệ sống 1 năm, lớp quần hệ hoang mạc, lớp quần hệ thực vật hồ nước nội địa và lớp quần hệ thực vật biển [18,49]. Gần đây các nhà sinh thái và địa thực vật Đức đã phân chia thảm thực vật ở cạn thành 16 kiểu quần hệ: rừng mưa nhiệt đới, rừng mưa á nhiệt đới, rừng mưa lạnh ôn đới, rừng xanh mưa mùa, rừng lá rộng xanh mùa hè, rừng lá kim rộng ôn đới, rừng kiểu quần hệ cây gỗ có gai, kiểu cây gỗ có lá rộng, kiểu thảo nguyên rừng, kiểu trảng cỏ nhiệt đới, kiểu thảo nguyên ôn đới, kiểu đầm lầy, kiểu hoang mạc nóng và kiểu hoang mạc khô lạnh [18,49]. UNESCO (1973) đã công bố một khu phân loại thảm thực vật thế giới dựa trên nguyên tắc ngoại mạo cấu trúc và được thể hiện trên bản đồ 1:2000 000. Hệ thống đó được sắp xếp như sau [18]: 1. Lớp quần hệ 1.A. Dưới lớp quần hệ 1.A1. Nhóm quần hệ 1.A1.1. Quần hệ 1.A1.1.1. Dưới quần hệ Theo hệ thống phân loại này thì thảm thực vật thế giới có 5 lớp quần hệ là: 1. Lớp quần hệ rừng kín (Close forest)
7 2. Lớp quần hệ rừng thưa (Open stand of tree) 3. Lớp quần hệ cây bụi (Scrubland) 4. Lớp quần hệ cây bụi lùn và các quần xã có liên quan (Dwarf – Scrubland related communities) 5. Lớp quần hệ trảng cỏ (Herbaceous Vegetation) 1.1.2. Nghiên cứu về thảm thực vật ở Việt Nam Trước năm 1960 các công trình nghiên cứu về thảm thực vật chủ yếu được thực hiện bởi các nhà khoa học người nước ngoài như: Chevalier (1918); Maurand (1943); Dương Hàm Nghi (1956); Rollet, Ly Văn Hội và Neay Sam Oil (1958),… [18,49]. Từ năm 1960, Loschau đưa ra một khung phân loại rừng theo trạng thái ở Quảng Ninh. Bảng phân loại này đã phân thành 4 trạng thái như sau [18,50]: Rừng loại I: gồm những đất đai hoang trọc, trảng cỏ và cây bụi. Rừng loại II: gồm những rừng non mới mọc Rừng loại III: gồm tất cả các rừng đã bị khai thác trở nên nghèo kiệt, tuy còn có thể khai thác lấy gỗ trụ mỏ. Rùng loại IV: rừng nguyên sinh chưa bị khai phá. Đây là hệ thống phân loại rừng đã được áp dụng khá rộng rãi ở nước ta trong việc điều tra tái sinh rừng cũng như điều tra tài nguyên rừng theo khối trạng thái. Viện điều tra Quy hoạch rừng cũng áp dụng hệ thống này vào việc phân loại trạng thái rừng phục vụ công tác quy hoạch, thiết kế kinh doanh rừng. Trần Ngũ Phương (1970) đã xây dựng bản phân loại rừng miền Bắc, trong đó chú ý đến việc nghiên cứu qui luật diễn thế thứ sinh, diễn biến độ phì, các tính chất vật lý, hoá học và dinh dưỡng đất qua các giai đoạn phát triển của rừng. Bảng phân loại gồm có các đai rừng và kiểu rừng sau [38]: A. Đai rừng nhiệt đới mưa mùa 1. Kiểu rừng nhiệt đới lá rộng thường xanh ngập mặn, bao gồm các kiểu phụ thổ nhưỡng rừng mắm (Avicenia marina), rừng đước (Bruguiera gymnorrhiza), rừng vẹt (Bruguiera erioperata) và các kiểu phụ thứ sinh.
8 2. Kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh 3. Kiểu rừng nhiệt đới ẩm lá rộng thường xanh 4. Kiểu rừng nhiệt đới ẩm lá rộng thung lũng 5. Kiểu phụ rừng nhiệt đới lá rộng thường xanh núi đá vôi B. Đai rừng á nhiệt đới mưa mùa 6. Kiểu rừng á nhiệt đới lá rộng thường xanh 7. Kiểu rừng á nhiệt đới lá kim trên núi đá vôi C. Đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao Trên quan điểm sinh thái phát sinh, Thái Văn Trừng (1978, 2001) đã xây dựng bảng phân loại rừng Việt Nam. Trong hệ thống này, tác giả đã sắp xếp các kiểu thảm thực vật hiện có ở Việt Nam vào một khung hợp lý, qui định được trật tự trước sau giữa các nhân tố sinh thái, đồng thời lại theo một trật tự giảm dần từ kiểu tốt nhất đến kiểu xấu nhất. Đây là một công trình tổng quát, đáp ứng được quy hoạch sinh thái. Tuy nhiên theo tác giả thì bản phân loại này thuộc loại đặc biệt hay mang tính chất địa phương của một vùng hay một nước. Bảng phân loại được chia làm 2 nhóm: nhóm các kiểu thảm thực vật ở vùng thấp (có độ cao dưới 1000 mét ở miền Nam và dưới 700 mét ở miền Bắc) và nhóm các kiểu thảm thực vật ở vùng cao (có độ cao trên 1000 mét ở miền Nam và độ cao trên 700 mét ở miền Bắc) [49]. - Nhóm các kiểu thảm ở độ cao dưới 1000 m ở miền Nam, dưới 700 m ở miền Bắc có các kiểu sau: + Các kiểu rừng rú kín vùng thấp:  Rừng kín thường xanh mưa hơi ẩm nhiệt đới: là quần thụ nhiều tầng, cao 25 – 30 m, cây gỗ lớn thường xanh, các loài cây chủ yếu: Dầu, Sao, Kền kền, Chò chỉ, Chò nâu, Dầu rái, Táu, Vên vên,…  Kiểu rừng kín nửa rụng lá khô nhiệt đới: là quần thụ phải bao gồm có 25% - 75% cây rụng lá. Loài cây chủ yếu là các loài thuộc các họ: Dầu, Bàng, Tử vi, Dâu tằm, Xoan, Bời lời, Đậu, Trôm, Mỡ, Bồ đề, Lim, Sau sau, Nứa.
9  Kiểu rừng kín rụng lá, hơi ẩm nhiệt đới: kiểu này có cấu trúc đơn giản, gồm hai tầng, tầng cao gồm những cây rụng lá cao trung bình 25 m, tầng dưới cao 15 – 20 m. Các loài cây chủ yếu: Tử vi, Thung, Đậu, Dẻ, Sau sau, Gạo, Sổ, Bồ đề, Xoan, Thẩu tấu lông, Thành ngạnh,…  Kiểu rừng kín lá cứng, hơi khô nhiệt đới: kiểu này ít gặp ở Việt Nam. Thường ở ven biển và Nam Trường Sơn. + Các kiểu rừng thưa:  Kiểu rừng thưa cây lá rộng, rụng lá, khô nhiệt đới: phân bố ở các tỉnh Đắc Lắc, Thuận Hải, Buôn Ma Thuột, Sơn La, Nghệ An, Hà Tĩnh, Hà Tây, Hoà Bình.  Kiểu rừng thưa cây lá kim hơi khô á nhiệt đới núi thấp: phân bố ở Sơn La, Đà Lạt. Các kiểu rừng thưa trên có đặc điểm chính là tầng cây gỗ thưa cây. Các loài cây chủ yếu là: Dầu, Bàng, Cẩm liên, Cà chắc, Chiêu liêu, Sơn, Thẩu tấu lông, Me rừng… + Các kiểu trảng, truông:  Kiểu trảng cây to, cây bụi cao, khô nhiệt đới (gặp nhiều ở miền Nam, ở miền Bắc gặp ở Hà Bắc, Lai Châu, Nghệ An, Hà Tĩnh). Đặc điểm của kiểu này là tầng ưu thế sinh thái là tầng cỏ, trong tầng cây thì số cây to, nhỏ cây bụi rất thưa thớt. Thực vật chủ yếu là các cây thuộc các họ Lúa, họ Tuế, họ Thầu dầu, họ Trôm và Cỏ lào.  Kiểu truông bụi gai, hạn nhiệt đới (thường gặp ở vùng thấp và cao trung bình). Nét đặc trưng là thành phần thực vật chủ yếu là cây bụi có gai và thảm cỏ thưa thớt. - Nhóm các kiểu thảm vùng núi có độ cao trên 1000 m (miền Nam) và trên 700 m (miền Bắc) gồm: + Các kiểu rừng kín:
10  Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp (thường gặp ở miền Bắc)  Kiểu rừng kín hỗn hợp lá rộng, lá kim, ẩm á nhiệt đới núi thấp (thường gặp ở miền Bắc)  Kiểu rừng lá kim ẩm ôn đới núi vừa (thường gặp ở vùng núi cao như dãy Hoàng Liên Sơn, Lai Châu, Tà Pìng, Nam Trung Bộ). Đó là các kiểu rừng vùng cao, có các quần thụ cây gỗ kín rậm. Thực vật gồm: Dẻ, Re, Ngọc lan, Sau sau, Cáng lò, Tre gầy, Giang, Nghiến, Kim giao, Hoàng đàn. + Các kiểu quần hệ khô lạnh vùng cao:  Kiểu quần hệ khô vùng cao. Đó là rú cây bụi nhỏ, trảng cỏ cao, cỏ thấp, nhóm loài ưu thế gồm: Dẻ, Óc chó, Cỏ lách, Cỏ lào, Ngải cứu.  Kiểu quần hệ lạnh vùng cao (thường gặp ở đỉnh núi cao như Fanxipăng, Tà Pình, Tây Côn Lĩnh…) nhóm loài ưu thế, đặc trưng gồm: Dẻ, Pơ mu, Đỗ quyên, Thông… Phan Kế Lộc (1985) dựa trên khung phân loại của UNESCO (1973) đã đưa ra khung phân loại thảm thực vật ở Việt Nam có thể thể hiện được trên bản đồ 1:2.000.000. Bảng phân loại gồm 5 lớp quần hệ [30]: - Lớp quần hệ rừng rậm. - Lớp quần hệ rừng thưa. - Trảng cây bụi. - Trảng cây bụi lùn. - Trảng cỏ. Trong đó, dưới lớp quần hệ là phân quần hệ, nhóm quần hệ, quần hệ và thấp nhất là dưới quần hệ. Bảng phân loại này đã được một số tác giả áp dụng để tiến hành phân loại thảm thực vật trong nghiên cứu của mình như: Trần Đình Đại (1990), Trần Đình Lý (1995), Nguyễn Nghĩa Thìn (1996) [57]. Vũ Đình Huề (1984) đã đề nghị phương pháp phân loại rừng phục vụ mục đích kinh doanh. Theo tác giả, kiểu rừng là một loạt các xã hợp thực vật thuộc
11 một kiểu trạng thái trong phạm vi một kiểu điều kiện thực bì rừng và tương ứng có một biện pháp lâm sinh thích hợp [18,49]. Ngoài công trình trên, Vũ Tự Lập (1976) trong công trình “Cảnh quan địa lý miền Bắc Việt Nam” đã sử dụng nhân tố độ ưu thế của các loài trong ô tiêu chuẩn để xác định các quần hợp, ưu hợp, phức hợp [18]. Trong các yếu tố phát sinh thì khí hậu là yếu tố phát sinh ra kiểu thực vật, còn các yếu tố địa lý, địa hình, địa chất, thổ nhưỡng, khu hệ thực vật và con người…là yếu tố phát sinh của kiểu phụ, kiểu trái và ưu hợp. Đối với mỗi miền đều có những công trình nghiên cứu như: ở miền Bắc có công trình của Trần Ngũ Phương (1970); ở miền Nam có công trình thảm thực vật Nam Trung Bộ của Schmid (1974). Năm 1995, Nguyễn Vạn Thường xây dựng bản đồ thảm thực vật Bắc Trung Bộ. Có thể nói đó là sơ đồ tổng quát nhất về thảm thực vật Việt Nam [18,49]. 1.1.3. Nghiên cứu về thảm thực vật ở Pù Hu Các công trình nghiên cứu về Thảm thực vật tại khu BTTN Pù Hu là rất ít. Năm 1997 Viện Điều tra Quy hoạch rừng kết hợp, trường Đại học Lâm nghiệp và Chi cục Kiểm lâm tỉnh Thanh Hoá đã điều tra về Thảm thực vật để đề xuất xây dựng khu BTTN Pù Hu. Dựa trên cơ sở những nguyên tắc sinh thái của Thái Văn Trừng nhóm điều tra đã đưa ra kết luận Thảm thực vật rừng tại Pù Hu có các kiểu sau: * Kiểu rừng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới * Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới * Kiểu phụ thứ sinh nhân tác do hoạt động của con người: - Kiểu phụ thứ sinh nhân tác hỗn giao gỗ và nứa trên đất nguyên trạng - Kiểu phụ thứ sinh nhân tác nứa - Kiểu phụ thứ sinh nhân tác rừng Luồng trồng * Trảng cỏ cây bụi. 1.2. Nghiên cứu về hệ thực vật 1.2.1. Nghiên cứu về hệ thực vật trên thế giới
12 Việc nghiên cứu các hệ thực vật trên thế giới đã có từ lâu, tuy nhiên những công trình nghiên cứu có giá trị lại chủ yếu xuất hiện vào thế kỷ XIX – XX như: Thực vật chí Hong Kong (1861), Thực vật chí Australia (1866), Thực vật chí rừng Tây Bắc và trung tâm Ấn độ (1874), Thực vật chí Ấn độ 7 tập (1872 – 1897), Thực vật chí Miến Điện (1877), Thực vật chí Malaysia (1892 – 1925), Thực vật chí Hải Nam (1972 – 1977), Thực vật chí Vân Nam (1977). Ở Nga, từ 1928 đến 1932 được xem là thời kỳ mở đầu cho thời kỳ nghiên cứu hệ thực vật cụ thể. Tolmachop A.I. cho rằng “ Chỉ cần điều tra trên một diện tích đủ lớn để có thể bao chùm được sự phong phú của nơi sống nhưng không có sự phân hoá mặt địa lý”. Ông gọi đó là hệ thực vật cụ thể. Tolmachop đã đưa ra một nhận định là số loài của một hệ thực vật cụ thể ở vùng nhiệt đới ẩm thường là 1500- 2000 loài. Các nhà sinh vật học Nga tập chung các nghiên cứu vào việc xác định diện tích biểu hiện tối thiểu để có thể kiểm kê được đầy đủ nhất số loài của từng hệ thực vật cụ thể. Việc xác định diện tích biểu hiện gồm các giai đoạn sau: 1. Kiểm kê số loài trên diện tích hạn chế nhất định. 2. Mở rộng dần ra vùng đồng nhất và điều kiện địa lý tự nhiên để thấy mức độ tăng số lượng loài. 3. Khi số loài tăng không đáng kể thì xác định đó là diện tích biểu hiện tối thiểu. 1.2.2. Nghiên cứu về hệ thực vật ở Việt Nam Lãnh thổ Việt Nam trải dài từ 8030’ Bắc đến 230 Nam. Sự khác biệt lớn về khí hậu và địa hình giữa các miền, tạo ra tính đa dạng về môi trường tự nhiên và ĐDSH. Các hệ sinh thái rất đa dạng: từ rừng mưa thường xạnh cận nhiệt đới ở phía Bắc cho tới rừng khộp nhiệt đới ở phía Nam, tới rừng ngập mặn và các hệ sinh thái gập nước ven biển. Đến nay đã thống kê được gần 13.000 loài thực vật. Nhiều nhóm có tính đặc hữu cao, nhiều loài đặc hữu có giá trị khoa học và thực tiễn lớn [39,44, 47,48] .
13 Ngoài những tác phẩm nổi tiếng của Loureiro (1790), của Pierre (1879 – 1907), từ những năm đầu thế kỷ đã xuất hiện một số công trình nổi tiếng, là nền tảng cho việc đánh giá tính đa dạng thực vật Việt Nam. Một trong những công trình nổi tiếng đó là bộ “Thực vật chí Đông Dương” do H. Lecomte chủ biên (1907 – 1952). Trong công trình này, các tác giả người Pháp đã thu mẫu và định tên, lập khoá mô tả các loài thực vật có mạch trên toàn bộ lãnh thổ Đông Dương [45]. Thái Văn Trừng (1978) cũng đã dựa vào công trình này để thống kê hệ thực vật Việt Nam và biết được có 7004 loài, 1850 chi, 289 họ [50]. Riêng miền Bắc Pócs Tamás (1965) thống kê được 5190 loài, Phan Kế Lộc (1969) thống kê và bổ sung, nâng số loài ở miền Bắc lên 1660 chi và 140 họ. Trong đó có 5069 loài thực vật thuộc ngành hạt kín và 540 loài thuộc các ngành còn lại. Gần đây, Aubréville khởi xướng và chủ biên bộ “Thực vật chí Campuchia, Lào, Việt Nam” (1960 – 1997) [18] cùng với nhiều tác giả khác đến nay đã công bố 29 tập nhỏ, gồm 74 họ cây có mạch (chưa đầy 20% tổng số họ đã có) (Ngô Tiến Dũng, 2006) [19]. Ngoài ra còn có công trình “Cây cỏ thường thấy ở Việt Nam” gồm 6 tập do Lê Khả Kế chủ biên từ năm 1969 – 1976 [24], “Cây cỏ miền Nam Việt Nam” của phạm Hoàng Hộ giới thiệu 5326 loài, trong đó có 60 loài thực vật bậc thấp và 20 loài Rêu, còn lại 5246 loài thực vật có mạch [22] (Nguyễn Nghĩa Thìn – Nguyễn Thanh Nhàn, 2004) [44] Viện Điều tra Quy hoạch rừng Việt Nam (1971 – 1988) đã công bố 7 tập “ Cây gỗ rừng Việt Nam” giới thiệu khá chi tiết cùng với tranh vẽ minh hoạ. Đến năm 1996, công trình này được dịch ra tiếng Anh do Vũ Văn Dũng chủ biên. Võ Văn Chi (1997) đã công bố “Từ điển cây thuốc Việt Nam” (Ngô Tiến Dũng, 2006) [19] Trong thời gian gần đây, các nhà thực vật Nga và Việt Nam đã hệ thống lại hệ thực vật Việt Nam đăng trên Kỷ yếu “Cây có mạch của thực vật Việt Nam – Vascular Plants Synopsis of Vietnamese Flora” tập 1 – 2 (1996) và Tạp chí Sinh học số 4 chuyên đề (1994 và 1995) (Ngô Tiến Dũng, 2006) [19]. Đáng chú ý nhất phải kể đến bộ “Cây cỏ Việt nam” của Phạm Hoàng Hộ (1991 – 1993) [20] xuất bản tại Canada và đã được tái bản có bổ sung tại Việt Nam
14 hai năm (1999 – 2000) [21], đây là bộ sách khá đầy đủ và dễ sử dụng, góp phần đáng kể cho khoa học thực vật ở Việt Nam và là những tài liệu quan trọng làm cơ sở cho việc đánh giá về đa dạng phân loại thực vật Việt Nam. Từ năm 1995 – 2003, Nguyễn Nghĩa Thìn cùng một số tác giả khác đã công bố một số bài báo đa dạng thành phần loài ở Vườn Quốc gia Cúc Phương, vùng núi đá vôi Hoà Bình, Sơn La, khu Bảo tồn Na Hang của Tuyên Quang, vùng núi cao Sa Pa – Phanxipang, Vùng ven biển Nam Trung Bộ, Vườn Quốc gia Ba Bể, Cát Bà, Bến En, Pù Mát, Phong Nha Kẻ Bàng, Cát Tiên…Trong quá trình nghiên cứu tác giả đã công bố cuốn “Cẩm nang nghiên cứu đa dạng sinh vật” [41] nhằm hướng dẫn cách đánh giá tính đa dạng thực vật của vùng nghiên cứu cho các Vườn Quốc gia và khu Bảo tồn trong cả nước (Ngô Tiến Dũng, 2006) [19]. 1.2.3. Nghiên cứu về hệ thực vật ở Pù Hu Trong “Đề án xây dựng khu BTTN Pù Hu”, Viện Điều tra Quy hoạch rừng (1998), đã thống kê khu BTTN Pù Hu có 495 loài, 305 chi, 101 họ. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở bản danh lục thực vật sơ bộ mà chưa đi sâu vào nghiên cứu thảm thực vật. Năm 2010 có sinh viên Đại học Lâm nghiệp (Nguyễn Văn Phú): “ Nghiên cứu sự đa dạng thực vật thân gỗ tại Khu BTTN Pù Hu Thanh Hoá”). Tuy nhiên, do thời gian ngằn và giới hạn của luận văn tốt nghiệp đại học nên công trình mới chỉ dừng lại ở mức điều tra và đánh giá sơ bộ.
15 CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu 2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá được tính đa dạng về các kiểu thảm thực vật và thành phần loài thực vật Khu BTTN Pù Hu. - Xác định được nguyên nhân gây suy giảm đa dạng thực vật ở Khu BTTN Pù Hu để từ đó đề xuất các giải pháp bảo tồn Đa dạng thực vật có hiệu quả. 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu Bao gồm thảm thực vật, loài hệ thực vật bậc cao có mạch phân bố trong phạm vi khu BTTN Pù Hu và các nguyên nhân gây suy giảm đa dạng thực vật ở khu BTTN Pù Hu. 2.2. Nội dung nghiên cứu 2.2.1. Đa dạng hệ thực vật - Xây dựng hoàn thiện danh lục thực vật tại khu BTTN Pù Hu một cách đầy đủ có hệ thống đến thời điểm nghiên cứu. - Đa dạng bậc ngành và dưới ngành. - Đa dạng về dạng sống. - Đa dạng về về giá trị sử dụng và xác định các loài quý hiếm để có biện pháp bảo tồn. 2.2.2. Đa dạng thảm thực vật Xác định các hệ thống phân loại một số kiểu thảm thực vật tại khu BTTN Pù Hu và mô tả chúng. 2.2.3. Các nguyên nhân gây suy giảm và đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật ở khu BTTN Pù Hu 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp kế thừa
16 Kế thừa các công trình có liên quan của các nhà khoa học đã nghiên cứu tại Khu BTTN Pù Hu trong những năm trước đây kể cả các văn bản, các cuộc hội nghị, hội thảo, các chương trình, kế hoạch hành động… 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu về thảm thực vật Sử dụng ảnh bản đồ địa hình để xác định ranh giới các kiểu thảm thực vật từ đó xây dựng các tuyến nghiên cứu cũng như các điểm nghiên cứu cụ thể trước khi tiến hành nghiên cứu ngoài thực địa. Từ bản đồ xây dựng sơ bộ đó, bằng hệ thống GPS xác định cụ thể các tuyến và các điểm nghiên cứu trên thực địa. Mỗi một điểm tiến hành đo đếm các chỉ tiêu, thu mẫu, mô tả, đánh giá cấu trúc và đánh giá tính đa dạng của các kiểu thảm thực vật. Các bước nghiên cứu thảm thực vật cụ thể tiến hành theo Nguyễn Nghĩa Thìn ( 1997) [41]. - Bước 1: Dựa trên cơ sở bản đồ thảm thực vật sơ thảo, đã xác định tuyến và nghiên cứu, sử dụng GPS để xác định các điểm cụ thể trên thực địa đại diện cho toàn bộ khu vực nghiên cứu. - Bước 2: Quan trắc, đo đếm, mô tả và thu thập mẫu vật. - Bước 3: Xử lý tư liệu sau thực địa trong phòng thí nghiệm: xác định tên cây, tính toán các chỉ số và sau đó mô tả ô tiêu chuẩn. Bước 4: Trên cở sở phân loại của Thái Văn Trừng (1978) xây dựng hệ thống phân loại các kiểu thảm ở khu vực nghiên cứu. 2.3.2.1. Nghiên cứu thực địa Các tuyến nghiên cứu: + Tuyến I: Tiểu khu 98 (xã Hiề n Chung) – Đỉnh Pù Hu (xã Trung Thành). Đô ̣ dài tuyế n: 7000 m
17 Kiể u thảm thường bắ t gă ̣p: Trảng cỏ, cây bụi, rừng phục hồi sau nương rẫy, rừng thường xanh trên núi đá xen lẫn núi đất. + Tuyế n II: Tiểu khu 98 (xã Hiền Chung) - Đỉnh Pù Hu Nọi (xã Phú Sơn ). Độ dài tuyến: 4500 m Kiể u rừng thường gă ̣p: Trảng cơ, cây bụi, rừng phục hồi sau khai thác chọn, rừng thường xanh trên núi đá xen lẫn núi đấ t. + Tuyến III: Tiểu khu 51 ( Phú Sơn) – Tiểu khu 43 ( Trung Thành) Chiề u dài tuyế n: 6000 m Kiể u rừng thường gă ̣p: Rừng nứa, rừng luồng, trảng cây bụi, rừng phục hồi sau nương rẫy, rừng hỗn giao gỗ - tre nứa. - Điều tra theo tuyến: Trên các tuyến tiến hành quan sát phát hiện, xác định loài, phát hiện các quần xã, ưu hợp, phức hợp, kiểu rừng. - Cách lập OTC: Trên mỗi tuyến điều tra lập 3 OTC điển hình. Chúng tôi chọn và lập OTC đại diện nhất, đặc trưng nhất về ngoại mạo với diện tích 1000m2 (40m x 25m). Sử dụng dây nilon có màu để định vị chu vi ô. Đánh dấu các điểm trên dây, ứng với 10m một dấu. Ô được căng thành 4 ô nhỏ liên tiếp (kích thước đồng đều 10x 25m). - Thông tin thu thập trong OTC: Vị trí ô (xác định bằng GPS), địa hình, địa mạo, hướng phơi, trạng thái thảm thực vật, độ che phủ (ước lượng) và tất cả các cây cao, thực vật ngoại tầng, dạng sống... trong giới hạn dây nilon. Trên mỗi OTC lập 5 ô dạng bản, diện tích mỗi ô dạng bản là 25m2 (5m x 5m) để điều tra cây tái sinh và cây bụi thảm tươi. 2.3.2.2. Xử lý trong phòng thí nghiệm
18 Xác định tên khoa học, tính toán các thông số trong OTC và xác định các quần xã ưu thế (đó là nhóm loài đạt trên 50% độ quan trọng và số lượng loài dưới 10 cá thể). 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu hệ thực vật 2.3.3.1. Nghiên cứu thực địa Xác định địa điểm và tuyến thu mẫu: Để thu mẫu một cách đầy đủ và đại diện cho một khu nghiên cứu, chúng tôi không thể đi hết các điểm trong khu nghiên cứu, vì thế việc chọn tuyến và điểm thu mẫu là rất cần thiết.Tuyến đường đi phải xuyên qua các môi trường sống của khu nghiên cứu. Có thế chọn nhiều tuyến theo các hướng khác nhau, nghĩa là các tuyến đó cắt ngang các vùng đại diện cho khu vực nghiên cứu. Trên các tuyến đó chúng tôi chọn những điểm chốt, tức là những điểm đặc trưng để đặt OTC vừa phục vụ cho nghiên cứu về đa dạng loài, vừa nghiên cứu về đa dạng hệ sinh thái, như đã giới thiệu. Trong OTC chúng tôi ghi chép, chụp ảnh và lấy mẫu tất cả các loài. Dụng cụ thu mẫu: Cặp hay túi đựng mẫu, giấy báo, dây buộc, nhãn, kim chỉ, bút chì 2B, sổ ghi chép, cồn, kéo cắt cành. Phương pháp thu mẫu: Để thu mẫu, hiện nay chúng tôi dùng túi polyetylen để đựng mẫu, không dùng kẹp gỗ như trước đây vừa cồng kềnh vừa khó bảo quản, cần có sổ ghi chép riêng, nhãn hay băng dính giấy có thể viết được và kéo cắt cành. Nguyên tắc thu mẫu: - Mỗi mẫu phải có đầy đủ các bộ phận, nhất là: cành, lá, hoa hay cả cây đối với cây thảo và có quả càng tốt. - Mỗi cây nên thu từ 3 – 5 mẫu, còn mẫu cây thân thảo nên tìm các mẫu giống nhau và cũng thu với số lượng trên để vừa nghiên cứu các biến dạng của loài vừa để trao đổi.
19 - Các mẫu thu trên cùng một cây thì đánh cùng một số hiệu mẫu. Khi thu mẫu phải ghi chép ngay những đặc điểm dễ nhận biết ngoài thực địa như: đặc điểm vỏ cây, kích thước cây, nhất là các đặc điểm dễ mất sau khi sấy mẫu như: màu sắc, mùi vị… - Thu và ghi chép xong cho vào túi polyetylen mang về nhà mới làm mẫu. Việc cho mẫu vào túi polyetylen có lợi là gọn nhẹ, không bị va quệt khi băng qua rừng, mẫu giữ tươi lâu kể cả khi trời nắng to nhưng cần chú ý là khi cho mẫu vào túi phải nhẹ nhàng, nếu có hoa thì dùng các lá của mẫu để bọc lấy trước khi cho vào túi. Có thể dùng túi nhỏ và mỏng đựng từng loài và buộc chặt lại rồi tất cả các túi nhỏ đó cho vào túi to hay bao tải. Cách xử lý và bảo quản mẫu: Sau một ngày lấy mẫu cần đeo nhãn cho mỗi mẫu. Nhãn có thể chỉ ghi số hiệu mẫu của tác giả còn các thông tin khác sẽ ghi vào sổ riêng hoặc trên nhãn ghi đầy đủ các thông tin như sau: - Số hiệu mẫu. - Địa điểm (tỉnh, huyện, xã…) và nơi lấy (ven suối, thung lũng, sườn hay đỉnh núi hoặc đồi…) - Ngày lấy mẫu. - Đặc điểm quan trọng: cây gỗ hay dây leo, độ cao, đường kính, màu lá, hoa, quả… - Người lấy mẫu. Khi ghi phải dùng bút chì mềm, tuyệt đối không dùng bút bi, bút mực để tránh bị mất khi ngâm tẩm về sau. 2.3.3.2. Xử lý trong phòng thí nghiệm Mẫu tiêu bản thu thập trong quá trình điều tra được mang về và xử lý tại Trung tâm Đa dạng sinh học - Trường Đại học Lâm nghiệp. Nội dung công việc gồm: