Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên trong một số kiểu thảm thực vật ở xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:114

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là xác định các kiểu thảm thực vật, đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số kiểu thảm thực vật ở xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên; đề xuất được một số biện pháp phục hồi của các kiểu thảm thực vật nghiên cứu, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế, xã hội và môi trường của địa phương.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên trong một số kiểu thảm thực vật ở xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM –––––––––––––––––––– NÔNG THỊ HUẾ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊN TRONG MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT Ở XÃ THẦN SA, HUYỆN VÕ NHAI, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM –––––––––––––––––––– NÔNG THỊ HUẾ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊN TRONG MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT Ở XÃ THẦN SA, HUYỆN VÕ NHAI, TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60.42.01.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ NGỌC CÔNG THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Nông Thị Huế Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN i http://www.lrc.tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN Trước tiên tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến PGS. TS. Lê Ngọc Công – người thầy đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành được luận văn này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo khoa Sinh – KTNN, Phòng Đào tạo – Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường. Xin trân trọng cảm ơn Ban quản lý và cán bộ của các Trạm kiểm lâm trong Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng Hoàng, Ủy ban nhân dân xã Thần Sa đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực địa và cung cấp các tài liệu cần thiết. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. Do thời gian nghiên cứu còn ngắn cũng như trình độ bản thân của tôi còn hạn chế, luận văn không tránh khỏi những thiếu xót nhất định. Rất mong nhận được những ý kiến quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 15 tháng 5 năm 2015 Tác giả Nông Thị Huế Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTNii http://www.lrc.tnu.edu.vn
MỤC LỤC Lời cam đoan ........................................................................................................ i Lời cẢm ơn .......................................................................................................... ii Mục lục ............................................................................................................... iii Danh mục các chữ viết tắt .................................................................................. iv Danh mục các bảng.............................................................................................. v MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1 2. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 2 3. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 2 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 3 1.1. Một số khái niệm liên quan .......................................................................... 3 1.1.1. Thảm thực vật ............................................................................................ 3 1.1.2. Khái niệm rừng .......................................................................................... 3 1.1.3. Tái sinh rừng .............................................................................................. 4 1.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu trên Thế giới và Việt Nam ........................... 5 1.2.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật ......................................................... 5 1.2.2. Những nghiên cứu về thành phần loài ....................................................... 8 1.2.3. Những nghiên cứu về thành phần dạng sống .......................................... 12 1.2.4. Những nghiên cứu về tái sinh rừng ......................................................... 15 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 21 2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 21 2.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 21 2.2.1. Xác định các kiểu thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu ................... 21 2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm chính của một số kiểu thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu................................................................................................... 21 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTNiii http://www.lrc.tnu.edu.vn
2.2.3. Đánh giá khả năng tái sinh tự nhiên của một số kiểu thảm tại khu vực nghiên cứu.......................................................................................................... 21 2.2.4. Đề xuất một số giải pháp thúc đẩy tái sinh tự nhiên phục hồi thảm thực vật .............................................................................................................. 21 2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 21 2.3.1. Phương pháp tuyến điều tra (TĐT) ......................................................... 21 2.3.2. Phương pháp ô tiêu chuẩn (OTC)............................................................ 22 2.3.3. Phương pháp phân tích và thu thập số liệu .............................................. 25 2.3.4. Phương pháp điều tra trong nhân dân ...................................................... 26 Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU ... 27 3.1. Điều kiện tự nhiên ...................................................................................... 27 3.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới .............................................................................. 27 3.1.2. Địa hình ................................................................................................... 29 3.1.3. Đặc điểm thổ nhưỡng .............................................................................. 29 3.1.4. Khí hậu, thủy văn..................................................................................... 30 3.1.5. Tài nguyên khoáng sản ............................................................................ 31 3.1.6. Tài nguyên rừng ....................................................................................... 31 3.2. Điều kiện xã hội vùng nghiên cứu .............................................................. 32 3.2.1. Dân tộc, dân số ........................................................................................ 32 3.2.2. Hoạt động nông lâm nghiệp .................................................................... 32 3.2.3. Giao thông, thủy lợi ................................................................................. 33 3.2.4. Văn hóa, giáo dục, y tế ............................................................................ 33 3.2.5. Điện, nước sạch ....................................................................................... 34 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 36 4.1. Các kiểu thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu ..................................... 36 4.2. Đặc điểm thành phần loài trong các kiểu thảm thực vật nghiên cứu ......... 42 4.2.1. Thảm cỏ cao............................................................................................. 47 4.2.2. Rừng thứ sinh .......................................................................................... 49 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTNiv http://www.lrc.tnu.edu.vn
4.2.3. Thảm cây bụi ........................................................................................... 51 4.3. Đặc điểm về thành phần dạng sống ............................................................ 53 4.3.1. Thảm cỏ cao............................................................................................. 55 4.3.2. Rừng thứ sinh .......................................................................................... 57 4.3.3. Thảm cây bụi ........................................................................................... 59 4.4. Khả năng tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ trong ba kiểu thảm thực vật nghiên cứu.................................................................................................... 61 4.4.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ tái sinh ............................. 62 4.4.2. Phân bố cây gỗ tái sinh theo các cấp chiều cao ....................................... 65 4.4.3. Phân bố cây gỗ tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang ............................... 67 4.4.4. Nguồn gốc và chất lượng của cây gỗ tái sinh .......................................... 68 4.4.5. Nhận xét về khả năng tái sinh của các loài cây gỗ trong các kiểu thảm nghiên cứu ................................................................................................ 71 4.5. Đề xuất các giải pháp thúc đẩy phục hồi các kiểu thảm thực vật nghiên cứu ......................................................................................................... 71 4.5.1. Đối với Thảm cỏ cao ............................................................................... 72 4.5.2. Đối với Rừng thứ sinh ............................................................................. 72 5.4.3. Đối với thảm cây bụi ............................................................................... 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 75 PHỤ LỤC ......................................................................................................... 80 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTNv http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Viết đầy đủ OTC Ô tiêu chuẩn ODB Ô dạng bản TĐT Tuyến điều tra TTV Thảm thực vật KVNC Khu vực nghiên cứu Nxb Nhà xuấ bản UBND Ủy ban nhân dân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTNiv http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Kí hiệu độ nhiều (độ dày rậm) thảm tươi theo Drude ....................... 23 Bảng 4.1. Số lượng và tỷ lệ (%) các họ, chi, loài trong các ngành thực vật ở khu vực nghiên cứu ........................................................................... 42 Bảng 4.2. Tỷ lệ (%) các họ, chi, loài trong các kiểu thảm thực vật .................. 44 Bảng 4.3. Sự biến động về số loài trong các họ thực vật ở khu vực nghiên cứu ......................................................................................... 45 Bảng 4.4. Sự biến động về số chi trong các họ thực vật ở khu vực nghiên cứu .... 46 Bảng 4.5. Số loài trong các họ giàu loài nhất (từ 4 loài trở lên) trong các kiểu thực vật nghiên cứu ................................................................... 46 Bảng 4.6. Một số chỉ tiêu về cấu trúc hệ thống của các kiểu thảm thực vật ..... 47 Bảng 4.7. Sự phân bố số loài trong các họ thực vật ở Thảm cỏ cao ................. 48 Bảng 4.8. Sự phân bố số chi trong các họ thực vật ở Thảm cỏ cao .................. 49 Bảng 4.9. Sự phân bố số loài trong các họ thực vật ở Rừng thứ sinh ............... 50 Bảng 4.10. Sự phân bố số chi trong các họ thực vật ở Rừng thứ sinh .............. 50 Bảng 4.11. Sự phân bố loài trong các họ thực vật của Thảm cây bụi ............... 51 Bảng 4.12. Sự phân bố chi trong các họ thực vật của Thảm cây bụi ................ 52 Bảng 4.13. Sự phân bố các nhóm dạng sống thực vật trong các kiểu thảm thực vật nghiên cứu ........................................................................... 53 Bảng 4.14. Thành phần dạng sống trong từng kiểu thảm thực vật.................... 54 Bảng 4.15. Cấu trúc tổ thành, mật độ cây gỗ tái sinh của các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu ........................................................................... 63 Bảng 4.16. Mật độ cây gỗ tái sinh theo các cấp chiều cao của các kiểu thảm thực vật .............................................................................................. 65 Bảng 4.17. Nguồn gốc và chất lượng cây gỗ tái sinh trong các kiểu thảm thực vật .............................................................................................. 69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTNv http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ bố trí ODB trong OTC ở Thảm cây bụi (a) và Rừng thứ sinh (b) ..... 23 Hình 4.1. Phân bố của các họ, chi, loài trong các ngành thực vật ở KVNC ..... 43 Hình 4.2. Tỷ lệ (%) số họ, chi, loài trong các kiểu thảm thực vật .................... 44 Hình 4.3. Tỷ lệ (%) các nhóm dạng sống thực vật trong các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu ........................................................................... 54 Hình 4.4. Tỷ lệ (%) các nhóm dạng sống của các kiểu thảm thực vật nghiên cứu ......................................................................................... 55 Hình 4.5. Sự biến động mật độ cây gỗ tái sinh qua các cấp chiều cao trong các kiểu thảm thực vật nghiên cứu .................................................... 66 Hình 4.6. Nguồn gốc của cây gỗ tái sinh trong các kiểu thảm thực vật ............ 69 Hình 4.7. Chất lượng cây gỗ tái sinh trong các kiểu thảm thực vật .................. 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTNvi http://www.lrc.tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Rừng có ý nghĩa đặc biệt lớn, không chỉ cung cấp của cải cho nền kinh tế của đất nước mà còn có vai trò quan trọng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ, cải thiện môi trường và cân bằng sinh thái. Vai trò của rừng là rất to lớn, thế nhưng trong những năm vừa qua diện tích rừng tự nhiên của chúng ta ngày càng giảm sút cả về số lượng và chất lượng. Bởi vậy, bảo vệ rừng và nguồn tài nguyên rừng luôn trở thành một một yêu cầu, nhiệm vụ không thể trì hoãn đối với tất cả các quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam. Đó là một thách thức vô cùng to lớn đòi hỏi mỗi cá nhân, tổ chức thuộc các cấp trong một quốc gia và trên thế giới nhận thức được vai trò và nhiệm vụ của mình trong công tác phục hồi và phát triển rừng. Rừng là một hệ sinh thái mà quần xã cây rừng giữ vai trò chủ đạo trong mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường. Rừng là hơi thở của sự sống, là một nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, nó giữ một vai trò rất quan trọng trong quá trình phát triển và sinh tồn của loài người. Rừng điều hòa khí hậu (tạo ra oxy, điều hòa nước, ngăn chặn gió bão, chống xói mòn đất…) bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường sống. Rừng còn giữ vai trò đặc biệt quan trọng đối với việc phát triển kinh tế như: cung cấp nguồn gỗ, tre, nứa, đặc sản rừng, các loại động, thực vật có giá trị trong nước và xuất khẩu, ngoài ra nó còn mang ý nghĩa quan trọng về cảnh quan thiên nhiên và an ninh quốc phòng. Vì vậy tỷ lệ đất có rừng che phủ của một quốc gia là một chỉ tiêu an ninh môi trường quan trọng (diện tích đất có rừng đảm bảo an toàn môi trường của một quốc gia tối ưu là 45% tổng diện tích). Việt Nam nằm trong vành đai nhiệt đới gió mùa, nước ta là một trong 16 quốc gia có tính đa dạng sinh học cao nhất trên thế giới. Với sự đa dạng về chủng loại, phong phú về thành phần động - thực vật rừng đã cung cấp lâm sản, thuốc chữa bệnh cho con người. 1
Đất nước ta đang trên đà phát triển và hội nhập với quốc tế, quá trình đô thị hóa diễn ra một cách nhanh chóng, một diện tích đất rừng không nhỏ đã được sử dụng để xây dựng các công trình nhà cửa, xí nghiệp, đường xá, khu vui chơi… Bên cạnh đó nạn phá rừng làm rẫy, khai thác gỗ củi và các nguồn tài nguyên khác vẫn thường xuyên xảy ra, diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp, nhiều loài sinh vật quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng, lâm tặc ngày càng lộng hành tàn phá thiên nhiên… Nếu không có các biện pháp ngăn chặn kịp thời thì trong những năm tới, nguồn tài nguyên rừng sẽ bị cạn kiệt hoàn toàn. Xã Thần Sa nằm trong khu vực bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng Hoàng. Nơi đây chủ yếu là rừng tự nhiên nên tính đa dạng thực vật rất cao. Tuy nhiên, nhiều năm nay tình trạng khai thác gỗ, củi và các nguồn lợi lâm thổ sản khác vẫn diễn ra trong khu bảo tồn. Do đó tính đa dạng sinh học nói chung và tài nguyên rừng nói riêng đang bị giảm sút nghiêm trọng, cần phải nghiên cứu để đề xuất các biện pháp phục hồi, phát triển nguồn tài nguyên trong khu bảo tồn. Vì vậy chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên trong một số kiểu thảm thực vật ở xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên”. 2. Mục đích nghiên cứu - Xác định các kiểu thảm thực vật, đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số kiểu thảm thực vật ở xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất được một số biện pháp phục hồi của các kiểu thảm thực vật nghiên cứu, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế, xã hội và môi trường của địa phương. 3. Phạm vi nghiên cứu Đề tài được thực hiện trong thời gian từ năm 2014 đến năm 2015 tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu, xác định tính đa dạng thành phần loài, đa dạng về thành phần dạng sống, cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số kiểu thảm thực vật tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. 2
Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Một số khái niệm liên quan 1.1.1. Thảm thực vật Thảm thực vật (vegetation) là khái niệm rất quen thuộc, có nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đưa ra các định nghĩa khác nhau. Theo Schmithusen J. (1959) thì thảm thực vật là lớp thực bì của trái đất và các bộ phận cấu thành khác nhau của nó. Thái Văn Trừng (1978) [47] cho rằng thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1998) [30] cho rằng thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thảm thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất. Thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể nào, nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ kèm theo như: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật rừng ngập mặn… Thảm thực vật thứ sinh là các trạng thái thảm thực vật xuất hiện sau khi thảm thực vật nguyên sinh bị tác động làm thay đổi hoặc bị phá hoại. Thảm thực vật thứ sinh thường gồm các trạng thái: thảm cỏ, thảm cây bụi, rừng tái sinh tự nhiên ở các giai đoạn khác nhau (rừng non, rừng trưởng thành, rừng già…). Nếu so sánh sẽ nhận thấy thảm thực vật thứ sinh khác biệt so với thảm thực vật nguyên sinh ở thành phần thực vật, cấu trúc tầng tán, năng lực phát triển, sinh khối, hoàn cảnh rừng và nhiều yếu tố khác. 1.1.2. Khái niệm rừng Rừng là quần xã sinh vật trong đó cây gỗ rừng là thành phần chủ yếu. Quần xã sinh vật phải có diện tích đủ lớn. Giữa quần xã sinh vật và môi trường, các thành phần trong quần xã sinh vật phải có mối quan hệ mật thiết để đảm bảo khác biệt giữa hoàn cảnh rừng và các hoàn cảnh khác. Ngay từ thuở sơ khai, con người đã có những khái niệm cơ bản nhất về rừng. Rừng là nơi cung cấp mọi thứ phục vụ cuộc sống của họ. Lịch sử càng 3
phát triển, những khái niệm về rừng được tích lũy, hoàn thiện thành những học thuyết về rừng. Quần lạc sinh địa rừng là một khoảng đất bất kỳ có sự đồng nhất về thành phần, cấu trúc và đặc điểm các thành phần tạo nên nó và mối quan hệ giữa chúng với nhau, có nghĩa là đồng nhất về thực vật che phủ, về thế giới động vật và vi sinh vật cư trú tại đó, về các điều kiện tiểu khí hậu, thủy văn, về đất đai, về các kiểu trao đổi chất và năng lượng với các thành phần của nó với các hiện tượng tự nhiên khác (Sucasep V.N. 1964). Hệ sinh thái rừng (Forest ecosystem): là một hệ sinh thái mà thành phần nghiên cứu chủ yếu là sinh vật rừng (các loài cây gỗ, cây bụi, thảm tươi, hệ động vật và vi sinh vật rừng) và môi trường vật lý của chúng (khí hậu và đất). Nội dung nghiên cứu hệ sinh thái rừng bao gồm cả cá thể, quần thể, quần xã và hệ sinh thái, về mối quan hệ ảnh hưởng lẫn nhau giữa các cây rừng và giữa chúng với các sinh vật khác trong quần xã, cũng như mối quan hệ lẫn nhau giữa những sinh vật này với hoàn cảnh xung quanh tại nơi mọc của chúng [52]. 1.1.3. Tái sinh rừng Tái sinh rừng là quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện ở sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ dưới tán rừng. Tái sinh rừng là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Theo nghĩa rộng, tái sinh rừng là sự tái tạo một hệ sinh thái rừng mới bảo đảm cho rừng tồn tại và phát triển. Có 3 mức độ tái sinh: - Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên. Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [23], tái sinh được coi là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng. Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở nơi còn hoàn cảnh rừng. Theo ông, vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ 4
bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Ông cũng khẳng định, tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng. - Tái sinh nhân tạo: nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo giống trực tiếp. -Tái sinh bán nhân tạo: nguồn giống được con người tạo ra bằng cách trồng bổ sung các cây giống, sau đó chính cây giống sẽ là tạo ra nguồn hạt cho quá trình tái sinh. 1.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu trên Thế giới và Việt Nam 1.2.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật 1.2.1.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật trên thế giới Trên thế giới, những công trình nghiên cứu về thảm thực vật đã được công bố nhiều, trong đó tiêu biểu là các tác giả sau đây: Champion H.G. (1936) [50] khi nghiên cứu các kiểu rừng Ấn Độ - Miến Điện đã phân chia 4 kiểu thảm thực vật lớn theo nhiệt độ đó là: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao. Maurand (1943) [51] nghiên cứu về thảm thực vật Đông Dương đã chia thảm thực vật Đông Dương thành 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung gian. Đồng thời ông đã liệt kê 8 kiểu quần lạc trong các vùng đó. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của các hệ thống phân loại thảm thực vật nói trên là không thấy rõ mối quan hệ nhân quả giữa các yếu tố sinh thái với thảm thực vật, hoặc là không làm nổi bật mối quan hệ qua lại giữa các nhân tố sinh thái với nhau. 1.2.1.2. Những nghiên cứu về thảm thực vật ở Việt Nam Rừng là tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá, vì vậy sử dụng rừng hợp lý là rất cần thiết để bảo tồn nguồn tài nguyên này. Trong kinh doanh rừng, nghiên cứu về rừng thì phân loại rừng là hướng đi hiệu quả. Công tác phân loại thảm thực vật rừng ở Việt Nam thực sự mới được tiến hành khi người Pháp tiến hành khai thác thuộc địa. 5
Bảng phân loại đầu tiên của ngành lâm nghiệp Việt Nam về thảm thực vật rừng Việt Nam là bảng phân loại của Cục Điều tra và Quy hoạch rừng thuộc Tổng cục lâm nghiệp Việt Nam (1960), rừng trên lãnh thổ Việt Nam được chia thành 4 loại hình lớn. Loại I: đất đai hoang trọc, những trảng cỏ và cây bụi, trên loại này cần phải trồng rừng. Loại II: gồm những rừng non mới mọc, cần phải tra dặm thêm cây hoặc tỉa thưa. Loại III: gồm tất cả các loại hình rừng bị khai thác mạnh trở lên nên nghèo kiệt tuy còn có thể khai thác lấy gỗ, trụ mỏ, củi, nhưng cần phải xúc tiến tái sinh, tu bổ, cải tạo. Loại IV: gồm những rừng già nguyên sinh còn nhiều nguyên liệu, chưa bị phá hoại, cần khai thác hợp lý. Phân loại này không phân biệt được kiểu rừng nguyên sinh với kiểu phụ thứ sinh và các giai đoạn diễn thế. Trần Ngũ Phương (1970) [33] đưa ra bảng phân loại rừng ở miền Bắc Việt Nam thành 3 đai lớn theo độ cao: Đai rừng nhiệt đới mưa mùa, đai rừng Á nhiệt đới mưa mùa, đai rừng Á nhiệt đới mưa mùa núi cao. Năm 1975, trên cơ sở các điều kiện lập địa trên toàn lãnh thổ Việt Nam, tại hội nghị thực vật học quốc tế lần thứ XII (Leningrat,1975), Thái Văn Trừng [47] đã đưa ra bảng phân loại thảm thực vật rừng ở Việt Nam phù hợp nhất trên quan điểm sinh thái cho đến nay. Gồm 16 kiểu rừng sau: 1. Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới: Phân bố ở Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hà Giang, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng. 2. Kiểu rừng kín nửa rụng lá ẩm nhiệt đới: Phân bố ở Ba Chẽ (Quảng Ninh), An Châu, Biển Động (Bắc Giang), Bến Chuông (Thanh Hóa), Quỳ Châu (Nghệ An). 3. Kiểu rừng kín rụng lá hơi ẩm nhiệt đới: Phân bố ở Nghệ An, Bắc Giang, Đắc Lắc, Đồng Nai. 6
4. Kiểu rừng kín hơi khô nhiệt đới 5. Kiểu rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới 6. Kiểu rừng cây lá kim hơi khô nhiệt đới 7. Kiểu trảng cây to, cây bụi cỏ cao, khô nhiệt đới 8. Chuông bụi gai hạn nhiệt đới 9. Rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp 10. Rừng kín hỗn hợp cây lá rộng lá kim ẩm á nhiệt đới núi thấp 11. Kiểu rừng kín cây lá kim ẩm ôn đới núi cao 12. Kiểu rừng thưa cây lá kim hơi khô á nhiệt đới núi thấp 13. Kiểu quần hệ khô vùng cao 14. Kiểu quần hệ lạnh vùng cao Phan Kế Lộc (1985) [27] dựa trên bảng phân loại của UNESCO (1973), cũng đã xây dựng thang phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam thành 5 lớp quần hệ, 15 dưới lớp, 32 nhóm quần hệ và 77 quần hệ khác nhau. Nguyễn Nghĩa Thìn (1994-1996) cũng đã áp dụng cách phân loại này trong những nghiên cứu của ông. Vũ Tự Lập và cộng sự (1995) [24] cho rằng khí hậu ảnh hưởng đến sự hình thành và phân bố các kiểu thực bì thông qua nhiệt độ và độ ẩm. Dựa vào mối quan hệ giữa hình thái thực bì và khí hậu chia ra 15 kiểu thực bì khác nhau: kiểu rừng rậm nhiệt đới gió mùa rụng lá, kiểu rừng rậm nhiệt đới ẩm thường xanh, kiểu rừng rậm nhiệt đới gió mùa nửa rụng lá, kiểu rừng khô nhiệt đới gió mùa khô rụng lá, kiểu rừng thưa nhiệt đới khô lá kim, kiểu sa van nhiệt đới khô, kiểu truông nhiệt đới khô, kiểu rùng nhiệt đới trên đất đá vôi, kiểu rừng nhiệt đới trên đất mặn, kiểu rừng nhiệt đới trên đất phèn, kiểu rừng rậm á nhiệt đới ẩm lá rộng thường xanh, kiểu rừng rậm á nhiệt đới ẩm hốn giao, kiểu rừng thưa á nhiệt đới hơi ẩm lá kín, kiểu rừng rậm á nhiệt đới mưa mùa, kiểu rừng lùn đỉnh cao. Dựa trên nguyên tắc phân loại UNESCO (1973) [54], Nguyễn Thế Hưng (2003) [22] đã xây dựng được 8 trạng thái thảm thực vật khác nhau đặc trưng cho loại hình thảm cây bụi ở huyện Hoành Bồ, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh). 7
Lê Ngọc Công (2004) [14] cũng dựa theo khung phân loại của UNESCO (1973) [54] đã phân chia thảm thực vật của tỉnh Thái Nguyên thành 4 lớp quần hệ: rừng rậm, rừng thưa, trảng cây bụi và trảng cỏ. Ở đây, những trạng thái thứ sinh (được hình thành do tác động của con người như: khai thác gỗ, củi, chặt đốt rừng làm nương rẫy…) bao gồm: trảng cỏ, trảng cây bụi và rừng thưa. Ngô Tiến Dũng (2004) [16] đã phân chia thảm thực vật Vườn Quốc gia Yok Don thành: kiểu rừng kín thường xanh; kiểu rừng thưa nửa rụng lá và kiểu rùng thưa cây lá rộng rụng lá gồm 6 quần xã khác nhau dựa theo phương pháp phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) [54]. 1.2.2. Những nghiên cứu về thành phần loài 1.2.2.1. Những nghiên cứu về thành phần loài trên Thế giới Nghiên cứu về thành phần loài là một trong những nội dung được tiến hành từ lâu trên thế giới. Ở Liên Xô (cũ) có nhiều công trình của Vưsotxki (1915), Alokhin (1904), Craxit (1927), Sennhicốp (1933), Creepva (1978)… Nói chung theo các tác giả thì mỗi vùng sinh thái sẽ hình thành thảm thực vật đặc trưng, sự khác biệt của thảm này so với thảm khác biểu thị bởi thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc và động thái của nó. Vì vậy, việc nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại loại hình thảm thực vật. Ramakrishman (1981-1992) nghiên cứu thảm thực vật sau nương rẫy tại vùng Tây Bắc Ấn Độ đã khẳng định: chỉ số đa dạng loài rất thấp, chỉ số loài ưu thế đạt cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hóa. Long Chun và cộng sự (1993), nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuang Bana tỉnh Vân Nam (Trung Quốc) đã nhận xét: khi nương rẫy bỏ hóa 13 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hóa 16 năm thì có 60 họ,134 chi và 167 loài (Dẫn theo Lê Thị Xuân Thu, 2007 [42]). Từ những dẫn liệu trên ta thấy những nghiên cứu về thành phần loài của các tác giả trên thế giới đều tập trung nghiên cứu và đánh giá thành phần loài ở 8
một vùng và khu vực cụ thể, phản ánh hệ thực vật đặc trưng trong mối tương quan với điều kiện khí hậu và địa hình. Tuy vậy, các công trình nghiên cứu còn chưa nhiều, cần có những nghiên cứu cụ thể hơn, rộng rãi hơn nhằm mục đích có thể đánh giá chính xác thành phần loài thực vật đặc trưng của một khu vực hoặc một quốc gia. 1.2.2.2. Những nghiên cứu về thành phần loài ở Việt Nam Phan Kế Lộc (1978) [26] đã xác định hệ thực vật miền Bắc Việt Nam có 5.609 loài thuộc 1.160 chi và 240 họ. Phan Kế Lộc (1998) [27] điều tra phát hiện 20 loài cây có tanin thuộc họ Trinh nữ (Mimosaceae) và giới thiệu có 4 loài khác ở Việt Nam có tannin. Hoàng Chung (1980) [9] khi nghiên cứu đồng cỏ vùng núi Bắc Việt Nam đã công bố thành phần loài thu được gồm 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ. Trong công trình tổng kết các kết quả nghiên cứu đồng cỏ Bắc Việt Nam, Dương Hữu Thời (1981) [41] đã công bố thành phần loài thuộc 5 vùng Bắc Việt Nam gồm 213 loài. Nguyễn Tiến Bân (1983) [4] khi nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên đã thống kê được 3.210 loài, chiếm gần 1/2 tổng số loài đã biết của toàn Đông Dương. Phạm Hoàng Hộ (2003) [18] trong “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê số loài hiện có của hệ thực vật là 10.500 loài. Phan Nguyên Hồng (1991) [19] lập danh mục cùng với một số chỉ tiêu khác (dạng sống, môi trường, khu phân bố) của 75 loài thuộc 2 nhóm loài cây ngập mặn điển hình và cây gia nhập vào rừng ngập mặn. Lê Mộng Chân (1994) [7] điều tra tổ thành vùng núi cao Vườn Quốc gia Ba Vì đã phát hiện được 483 loài thuộc 32 chi, 136 họ thực vật bậc cao có mạch, trong đó gặp 7 loài được mô tả lần đầu tiên. Đỗ Tất Lợi (1995) [28] khi nghiên cứu các loài cây thuốc đã công bố 798 loài thuộc 164 họ có ở hầu hết các tỉnh nước ta. 9
Trần Đình Đại (2001) [17] căn cứ vào kết quả điều tra thực địa, mẫu vật lưu giữ tại các phòng tiêu bản đã thống kê danh lục các loài thực vật tại vùng Tây Bắc bộ (Lai Châu, Lào Cai, Sơn La) gồm 226 họ, 1.050 chi và 3.074 loài thuộc 6 ngành thực vật bậc cao có mạch. Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1994) [12] nghiên cứu thành phần loài, dạng sống của savan bụi vùng đồi trung du Bắc Thái (cũ) đã phát hiện được 123 loài thuộc 47 họ khác nhau. Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (1995) [21] khi nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái, sinh vật học của savan Quảng Ninh và các mô hình sử dụng đã phát hiện 60 họ thực vật khác nhau với 131 loài. Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) [38] đã thống kê thành phần loài của Vườn Quốc gia Tam Đảo có khoảng 2.000 loài thực vật, trong đó có 904 loài cây có ích thuộc 478 chi, 213 họ thuộc 3 ngành: Dương xỉ, Hạt trần và Hạt kín. Các loài này được xếp thành 8 nhóm có giá trị khác nhau. Năm 1998, khi nghiên cứu về họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) ở Việt Nam, ông thu được 156 loài trong tổng số 425 loài của họ Thầu dầu ở Việt Nam chia làm 7 nhóm theo cách sử dụng. Lê Ngọc Công (1998) [13] khi nghiên cứu tác dụng cải tạo môi trường của một số mô hình rừng trồng ở một số tỉnh miền núi phía bắc đã công bố thành phần loài gồm 211 loài thuộc 64 họ. Thái Văn Trừng (1998) [48] khi nghiên cứu về hệ thực vật Việt Nam đã có nhận xét về tổ thành loài thực vật của tầng cây bụi như sau: trong các trạng thái thảm khác nhau của rừng nhiệt đới Việt Nam, tổ thành loài của tầng cây bụi chủ yếu có sự đóng góp của các chi Psychotria, Prismatomeris, Pavetta (họ Cà phê – Rubiaceae); chi Tabermontana (họ Trúc đào – Apocynaceae); chi Ardisia, Maesa (họ Đơn nem – Myrsinaceae). Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) [38] khi tổng kết các công trình nghiên cứu về khu hệ thực vật ở Việt Nam đã ghi nhận có 2.393 loài thực vật bậc thấp và 1.373 loài thực vật bậc cao thuộc 2.524 chi, 378 họ. 10