Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu đặc điểm cơ bản của một số kiểu thảm thực vật tại xã Kỳ Thượng, huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:121

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là xác định được các đặc điểm cơ bản của một số kiểu thảm thực vật tại xã Kỳ Thượng (huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh). Xác định được chiều hướng phát triển và đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý, hướng tới phát triển bền vững thảm thực vật của địa phương. 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 văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu đặc điểm cơ bản của một số kiểu thảm thực vật tại xã Kỳ Thượng, huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRẦN THỊ VÂN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT TẠI XÃ KỲ THƯỢNG, HUYỆN HOÀNH BỒ, TỈNH QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRẦN THỊ VÂN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT TẠI XÃ KỲ THƯỢNG, HUYỆN HOÀNH BỒ, TỈNH QUẢNG NINH Ngành: SINH THÁI HỌC Mã số: 8.42.01.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ NGỌC CÔNG THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm. Tác giả Trần Thị Vân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Sinh thái học, tại khoa Sinh Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, tôi đã nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình. Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS Lê Ngọc Công - người thầy đã hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo Khoa Sinh, phòng Đào tạo -Trường Đại học sư phạm Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi học tập và nghiên cứu tại trường. Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn UBND xã Kỳ Thượng, Trung tâm khí tượng thủy văn tỉnh Quảng Ninh, Ban quản lý và cán bộ nhân viên và đặc biệt là ông Vũ Văn Mỳ, Giám đốc khu Bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn - Kỳ Thượng, huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh đã giúp đỡ tôi trong việc điều tra nghiên cứu thực tế để hoàn thành luận văn này. Trong quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn, do điều kiện hạn chế về thời gian, nhân lực không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy, cô giáo, các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. 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. Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 4 năm 2019 Tác giả Trần Thị Vân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://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 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ .............................................................. vi MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................ 2 3. Giới hạn nghiên cứu ........................................................................................ 2 Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 3 1.1. Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu ..................................... 3 1.1.1. Thảm thực vật ............................................................................................ 3 1.1.2. Thảm thực vật thứ sinh .............................................................................. 3 1.1.3. Khái niệm về rừng ..................................................................................... 3 1.1.4. Tái sinh rừng .............................................................................................. 4 1.1.5. Phục hồi rừng............................................................................................. 4 1.2. Nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật trên Thế giới và ở Việt Nam ..... 5 1.2.1. Nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật trên Thế giới ........................... 5 1.2.2. Nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật ở Việt Nam ............................. 6 1.3. Nghiên cứu về thành phần dạng sống thực vật trên Thế giới và ở Việt Nam ........................................................................................................... 10 1.3.1. Nghiên cứu về thành phần dạng sống trên Thế giới................................ 10 1.3.2. Nghiên cứu về thành phần dạng sống ở Việt Nam.................................. 12 1.4. Nghiên cứu về cấu trúc rừng trên Thế giới và ở Việt Nam ........................ 13 1.4.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới ............................................... 13 1.4.2. Nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam .................................................... 16 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
1.5. Nghiên cứu về tái sinh rừng trên Thế giới và ở Việt Nam ......................... 18 1.5.1. Nghiên cứu về tái sinh rừng trên Thế giới............................................... 18 1.5.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam................................................. 20 1.6. Nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật ở tỉnh Quảng Ninh ................... 23 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..... 25 2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 25 2.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 25 2.2.1. Nghiên cứu xác định các kiểu thảm thực vật ở KVNC ........................... 25 2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm cơ bản của các kiểu thảm thực vật ở KVNC ........ 25 2.2.3. Nghiên cứu chiều hướng phát triển và đề xuất một số biện pháp sử dụng hợp lý các kiểu thảm thực vật ở KVNC ................................................... 25 2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 25 2.3.1. Phương pháp xác định các kiểu thảm thực vật ........................................ 25 2.3.2. Phương pháp tuyến điều tra và ô tiêu chuẩn ........................................... 26 2.3.3. Phương pháp phân tích mẫu thực vật ...................................................... 29 2.3.4. Phương pháp kế thừa ............................................................................... 30 Chương 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU ................................................................................................. 31 3.1. Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu .......................................................... 31 3.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới .............................................................................. 31 3.1.2. Địa hình ................................................................................................... 32 3.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng............................................................................ 32 3.1.4. Khí hậu, thủy văn..................................................................................... 33 3.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu................................................ 35 3.2.1. Dân số, dân tộc ........................................................................................ 35 3.2.2. Hoạt động sản xuất nông, lâm nghiệp ..................................................... 35 3.2.3. Giao thông ............................................................................................... 36 3.2.4. Giáo dục, y tế ........................................................................................... 36 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU........................................................... 38 4.1. Các kiểu thảm thực vật trong KVNC ......................................................... 38 4.1.1. Thảm thực vật tự nhiên ............................................................................ 38 4.1.2. Rừng trồng ............................................................................................... 43 4.2. Đặc điểm cơ bản của các kiểu TTV thứ sinh trong KVNC ....................... 44 4.2.1. Sự phân bố các taxon trong các kiểu TTV .............................................. 44 4.2.2. Thành phần loài thực vật trong các kiểu TTV nghiên cứu ...................... 46 4.2.3. Thành phần dạng sống thực vật trong các kiểu thảm thực vật ................ 57 4.2.4. Cấu trúc hình thái của từng kiểu thảm thực vật....................................... 64 4.2.5. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của loài cây gỗ trong từng kiểu TTV ........... 68 4.3. Chiều hướng phát triển và đề xuất một số biện pháp sử dụng hợp lý các kiểu thảm thực vật ở KVNC........................................................................ 75 4.3.1. Chiều hướng phát triển của các kiểu thảm thực vật thứ sinh ở khu vực nghiên cứu................................................................................................... 75 4.3.2. Đề xuất một số biện pháp sử dụng hợp lý các kiểu TTV nghiên cứu........... 76 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................... 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 81 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Viết đầy đủ D1.3 Đường kính ngang ngực Hvn Chiều cao vút ngọn KVNC Khu vực nghiên cứu NN và PTNN Nông nghiệp và phát triển nông thôn ODB Ô dạng bản OTC Ô tiêu chuẩn TĐT Tuyến điều tra TTV Thảm thực vật UNESCO Tổ chức giáo dục, khoa học và văn hóa của liên hợp quốc UBND Ủy ban nhân dân KBTTN Khu Bảo tồn thiên nhiên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Kí hiệu độ nhiều (độ dày rậm) thảm tươi theo Drude ................... 29 Bảng 4.1. Số lượng và tỷ lệ (%) taxon thực vật ở khu vực nghiên cứu ........ 44 Bảng 4.2. Số lượng và tỷ lệ (%) các họ, chi, loài trong các kiểu thảm thực vật ở KVNC........................................................................... 46 Bảng 4.3. Số loài và tỷ lệ (%) các dạng sống thực vật trong KVNC ............ 57 Bảng 4.4. Thành phần dạng sống trong các kiểu thảm thực vật. ................... 58 Bảng 4.5. Cấu trúc thẳng đứng của các kiểu TTV trong KVNC....................... 65 Bảng 4.6. Cấu trúc tổ thành, mật độ cây gỗ tái sinh ở KVNC ...................... 69 Bảng 4.7. Mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao ở các kiểu TTV ............... 71 Bảng 4.8. Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang ở các kiểu TTV ...................................................................................... 73 Bảng 4.9. Nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh ở KVNC ........................... 74 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ Hình 2.1. Sơ đồ bố trí OTC và ODB ở Rừng thứ sinh ...................................... 26 Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Quảng Ninh ................................................. 31 Hình 4.1. Sự phân bố các taxon ở KVNC ......................................................... 45 Hình 4.2. Tỷ lệ các họ, chi, loài trong các kiểu thảm thực vật ở KVNC .......... 46 Hình 4.3. Thành phần và tỷ lệ (%) dạng sống thực vật trong KVNC ............... 57 Hình 4.4. Sự phân bố dạng sống thực vật trong các kiểu TTV ......................... 58 Hình 4.5. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ở hai kiểu TTV .................. 72 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Rừng có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ đất, nước, không khí tạo nên sự phát triển bền vững và sự cân bằng sinh thái của sự sống trên Trái Đất. Rừng có ý nghĩa to lớn trong đời sống con người như cung cấp gỗ, củi, dược liệu… Đối với một quốc gia, tỷ lệ đất có rừng che phủ là chỉ tiêu an ninh môi trường quan trọng, đảm bảo sự phát triển bền vững của đất nước. Trong những thập kỷ gần đây, diện tích rừng đã thu hẹp đáng kể do nhiều nguyên nhân như cháy rừng, chiến tranh, do áp lực dân số của các khu vực phát triển nhanh, nghèo đói... gây hậu quả nghiêm trọng cho các vùng sinh thái. Theo số liệu công bố của Ngân hàng Thế giới, Trái Đất đã mất 1,3 triệu km2 rừng từ năm 1990 tới nay. Nếu diện tích rừng vẫn tiếp tục bị thu hẹp với tốc độ như trên thì trong tương lai không xa, trên trái đất sẽ không còn rừng. Ở Việt Nam, trong hơn 70 năm qua, diện tích rừng bị suy giảm nghiêm trọng. Theo kết quả nghiên cứu của Viện điều tra và Quy hoạch rừng, năm 1945 độ che phủ của rừng là 43,8 %, năm 1995 chỉ còn 28,2%. Đến năm 2005 con số này đã tăng lên 36,7%. Đặc biệt, năm 2015 tổng diện tích rừng cả nước đã tăng với độ che phủ rừng đạt 40,8%. Tuy nhiên, diện tích rừng đủ tiêu chuẩn độ che phủ cần đạt là 41,45 % [2]. Nhận thức về vai trò quan trọng của rừng, Chính phủ đã có nhiều chương trình, dự án trồng mới rừng, quy hoạch các Khu bảo tồn thiên nhiên, Vườn Quốc gia nhằm mục đích khôi phục, bảo tồn và phát triển rừng. Khu bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn - Kỳ Thượng được thành lập theo Quyết định số 2041/QĐ-UBND, ngày 13/8/2013 của UBND tỉnh Quảng Ninh. Khu bảo tồn có diện tích 16.878,7 ha, nằm trên địa bàn của các xã Đồng Lâm, Đồng Sơn, Kỳ Thượng, Vũ Oai, Hoà Bình thuộc huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh. Trong đó, xã Kỳ Thượng có diện tích rừng tự nhiên là 3.279,6 (chiếm 33,53% diện tích đất tự nhiên toàn xã), được xem là khu vực điển hình của hệ sinh thái rừng kín thường xanh núi thấp. Đặc biệt rừng còn chứa các nguồn gen quý, các mẫu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
chuẩn hệ sinh thái có giá trị không những ở trong nước mà trên cả thế giới. Tuy nhiên, nhiều năm qua, do cuộc sống còn nhiều khó khăn, đa số người dân địa phương lấy hoạt động khai thác rừng (gỗ, củi, măng rừng, dược liệu...) làm sinh kế chủ yếu. Do đó, nhiều loài thực vật quý đang giảm mạnh về số lượng, một số loài được đánh giá có nguy cơ tuyệt chủng. Vì vậy, việc nghiên cứu các đặc điểm cơ bản (thành phần loài, dạng sống, cấu trúc hình thái, khả năng tái sinh) của một số kiểu thảm thực vật ở xã Kỳ Thượng là rất cần thiết, góp phần đánh giá hiện trạng thảm thực vật và hệ thực vật làm cơ sở cho công tác bảo tồn, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thực vật của địa phương. Với ý nghĩa đó, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cơ bản của một số kiểu thảm thực vật tại xã Kỳ Thượng, huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh”. 2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được các đặc điểm cơ bản của một số kiểu thảm thực vật tại xã Kỳ Thượng (huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh). Xác định được chiều hướng phát triển và đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý, hướng tới phát triển bền vững thảm thực vật của địa phương. 3. Giới hạn nghiên cứu 3.1. Giới hạn về khu vực nghiên cứu Khu vực nghiên cứu là xã Kỳ Thượng (huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh). 3.2. Giới hạn về đối tượng và thời gian nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là các kiểu thảm thực bao gồm: Thảm cỏ thấp, Thảm cây bụi, Rừng thứ sinh. Các kiểu thảm này được hình thành do rừng tự nhiên bị khai thác ở các mức độ khác nhau trong thời gian dài trước đây. Thời gian nghiên cứu từ tháng 6/2018 đến tháng 01/2019. 3.3. Giới hạn về nội dung nghiên cứu Nội dung của đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số đặc điểm cơ bản về thành phần loài, thành phần dạng sống thực vật, cấu trúc hình thái và khả năng tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ trong 3 kiểu thảm thực vật tại xã Kỳ Thượng (Thảm cỏ thấp, Thảm cây bụi, Rừng thứ sinh). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Thảm thực vật Tìm hiểu khái niệm thảm thực vật (vegetation) có ý nghĩa quan trọng khi nghiên cứu về thảm thực vật. Thuật ngữ này được sử dụng rộng rãi, nhưng tùy thuộc vào quan điểm của từng nghiên cứu các tác giả đã đưa ra các khái niệm khác nhau. Theo Schmithusen (1959) [55], thảm thực vật là lớp thực bì của Trái đất và các thành phần cấu thành của nó. Thái Văn Trừng (1978) [66] cho rằng thảm thực vật gồm các quần hệ thực vật bao phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1998) [44] đưa ra khái niệm thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng hay toàn bộ lớp phủ thực vật trên toàn bộ bề mặt Trái đất. Do đó, thảm thực vật là một khái niệm chung chưa xác định một đối tượng cụ thể nào. Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ đính kèm như: thảm thực vật rừng nhiệt đới, thảm thực vật núi đá vôi ở tỉnh Quảng Ninh... 1.1.2. Thảm thực vật thứ sinh Thảm thực vật nguyên sinh bị tác động bởi nhiều nguyên nhân như thay đổi của khí hậu, tàn phá do con người… sẽ hình thành thảm thực vật thứ sinh. Thảm thực vật thứ sinh bao gồm: Thảm cỏ, Thảm cây bụi, Rừng thứ sinh ở các giai đoạn khác nhau. Nếu so sánh, chúng ta sẽ thấy thảm thực vật thứ sinh khác với thảm thực vật nguyên sinh về thành phần thực vật, dạng sống, tầng phiến, cấu trúc tầng tán, mật độ, năng lực phát triển, sinh khối và các yếu tố khác. 1.1.3. Khái niệm về rừng Khái niệm về rừng được nhiều tác giả định nghĩa khác nhau. Theo Sukhatrep (1964): "Rừng là một quần lạc sinh địa. Quần lạc sinh địa là tổ hợp các yếu tố thiên nhiên đồng nhất trên vùng đất xác định (khí hậu, đá mẹ, đất, các điều kiện thuỷ văn, thực vật, động vật, vi sinh vật). Các yếu tố tự nhiên có vai trò thiết lập ra các mối quan hệ, cùng với các nhóm sinh vật chúng hình Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
thành nên kiểu trao đổi chất và năng lượng đặc trưng giữa chúng với nhau và với các yếu tố tự nhiên, nó là một thể thống nhất, đang biến động và phát triển" (dẫn theo Hoàng Chung, 2005 [11]). Theo Trần Đình Lý (2006) [45], rừng là một hệ sinh thái mà cây gỗ (hay tre, nứa) chiếm số lượng lớn. Cây gỗ phải có độ tàn che (K) đạt từ 0,3; đối với tre nứa phải có độ tàn che trên 0,5. Nếu K< 0,3 thì chưa phải là rừng, K = 0,3 - 0,6 là rừng thưa, K > 0,6 là rừng kín. Chiều cao cây gỗ phải đạt từ 5m trở lên. 1.1.4. Tái sinh rừng Tái sinh rừng (forestry regeneration) là thuật ngữ được sử dụng để mô tả sự tái sinh của cây con dưới tán rừng. Ba mức tái sinh dựa trên nguồn gốc như sau: - Tái sinh tự nhiên: nguồn giống hoàn toàn tự nhiên. - Tái sinh nhân tạo: sự tái tạo trực tiếp của các loài cây do con người chăm sóc để tạo ra các khu rừng mới trên đất rừng. Bằng cách này, người dân chủ động chọn cây trồng, kiểm soát được loại cây trồng, mật độ cây phù hợp với mục đích con người. - Tái sinh bán nhân tạo: nguồn cây giống được hình thành vườn ươm, sau đó đem trồng bổ sung dưới tán thảm cây bụi hay rừng bị khai thác kiệt. Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [40], tái sinh rừng được hiểu là sự tái sinh của toàn bộ hệ sinh thái rừng. Cụ thể, tái sinh rừng là khôi phục lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là lớp cây gỗ. Do đó, tái sinh rừng nhấn mạnh khả năng và quá trình hình thành cây con dưới tán rừng. Trồng rừng là trồng cây con đã được tạo ra trong vườn ươm. Tái sinh rừng là cây con có nguồn gốc từ hạt và chồi, trong trường hợp sinh sản nhân tạo, cây con cũng phải được trồng từ hạt. Như vậy, tái sinh rừng là một quá trình sinh học, là đặc trưng của hệ sinh thái rừng. 1.1.5. Phục hồi rừng Tái sinh rừng trên các khu vực rừng bị phá được gọi là phục hồi rừng. Như vậy, phục hồi rừng là một quá trình tái tạo hệ sinh thái rừng với thành phần chính là cây gỗ. Phục hồi rừng là một quá trình sinh học phức tạp có nhiều giai đoạn và cuối cùng là một thảm thực vật cây gỗ bắt đầu khép tán (Trần Đình Lý và các cộng sự, 1995 [42]). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
1.2. Nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật trên Thế giới và ở Việt Nam 1.2.1. Nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật trên Thế giới 1.2.1.1. Nghiên cứu về thảm thực vật Đã có nhiều nghiên cứu về thảm thực vật trên thế giới. Dựa vào nhiệt độ Champion H.G.(1936) đã phân chia rừng Ấn Độ - Miến Điện thành 4 kiểu thảm thực vật: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới, núi cao. Beard J.(1944) phát triển hệ thống phân loại gồm 3 cấp (quần hợp, quần hệ, loạt quần hệ). Ông kết luận rằng rừng nhiệt đới có 5 loạt quần hệ: loạt quần hệ rừng xanh từng mùa; loạt quần hệ khô thường xanh; loạt quần hệ miền núi; loạt quần hệ ngập từng mùa và loạt quần hệ ngập quanh năm. Dựa trên hình thái cấu trúc ngoại mạo, Fosberg (1958) đã đề xuất hệ thống phân loại chung cho thảm thực vật rừng nhiệt đới gồm: lớp quần hệ, quần hệ và quần hệ phụ (Theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004 [61]). Thảm thực vật Đông Dương được chia thành ba vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung gian (Maurand, 1943 [77]). Ông đã thống kê 8 kiểu quần lạc trong khu vực đó. Tuy nhiên, nhược điểm chính của các hệ thống phân loại thảm thực vật này là chúng quá sơ lược hoặc chưa làm nổi bật mối quan hệ giữa các nhân tố sinh thái. Theo Schmithusen (1959) [55], thảm thực vật trên Trái đất có 9 lớp quần hệ: lớp quần hệ rừng, quần hệ cây bụi, quần hệ savan và đồng cỏ, quần hệ đồng cỏ, quần hệ cây bụi nhỏ và cây nửa bụi, quần hệ thực vật sống một năm, quần hệ hoang mạc, quần hệ thực vật hồ nước nội địa, quần hệ thực vật biển. Dựa trên nguyên tắc ngoại mạo và cấu trúc, UNESCO (1973) [83] chia thảm thực vật Thế giới thành 5 lớp quần hệ: lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cây bụi lùn, lớp quần hệ cỏ. 1.2.1.2. Nghiên cứu về hệ thực vật Bộ “Thực vật chí đại cương Đông Dương” do Lecomte H. chủ biên năm (1907 - 1952) [78] được công bố những năm đầu thế kỷ XX. Công trình nổi tiếng này đã đánh giá tính đa dạng thực vật Việt Nam. Tác giả người Pháp đã thu mẫu và định tên khoảng 240 họ, lập khoá mô tả khoảng 7.000 loài thực vật bậc cao có mạch trên toàn bộ lãnh thổ Đông Dương. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
Bộ Thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam do Aubréville khởi xướng và chủ biên (1960 - 1997) [82] cùng với nhiều tác giả khác. Đến nay đã công bố 29 tập nhỏ gồm 74 họ cây có mạch, nghĩa là chưa đầy 20% tổng số họ đã có. Năm 1965, Phêđôrốp đã dự đoán trên thế giới có khoảng 300.000 loài thực vật Hạt kín; 5.000 - 7.000 loài thực vật Hạt trần; 6.000 - 10.000 loài Quyết thực vật; 14.000 - 18.000 loài Rêu,…(dẫn theo Lê Trần Chấn, 1990 [9]). Long chun và cộng sự (1993) nghiên cứu về đa dạng thực vật sau nương rẫy tại Xishuang Banna tỉnh Vân Nam (Trung Quốc) đã kết luận: khi nương rẫy bị bỏ hoang 3 năm thì có 17 họ, 21 loài thực vật; bỏ hóa 19 năm thì có 60 họ, 134 chi và 167 loài (dẫn theo Thái Văn Thụy, Nguyễn Phúc Nguyên (2005) [63]). Nhiều bài báo khoa học, các hội thảo đã được tổ chức để thảo luận về quan điểm, phương pháp luận đồng thời phân tích kết quả đã đạt được trong nghiên cứu về đa dạng sinh học và bảo tồn trên toàn thế giới. Kết quả của các nghiên cứu được công bố đã thiết lập cơ bản một hệ thống thông tin đa dạng sinh học trên khắp thế giới. Kết quả này đã góp phần nâng cao nhận thức về đa dạng sinh học và bảo tồn, đề ra giải pháp khôi phục một số hệ sinh thái, hệ thực vật trong lãnh thổ quốc gia. 1.2.2. Nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật ở Việt Nam 1.2.2.1. Nghiên cứu thảm thực vật Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (2004) [61], nghiên cứu về thảm thực vật ở Việt Nam trước năm 1960 chủ yếu do các tác giả người nước ngoài như Chevalier (1918), Maurand (1943), Dương Hàm Hy (1956), Rollet, Lý Văn Hội và Neay Sam Oil (1958). Năm 1960, Loschau đưa ra một khung phân loại rừng theo trạng thái ở Quảng Ninh, gồm 4 trạng thái như sau: Loại 1: gồm những đất đai hoang trọc, trảng cỏ và trảng cây bụi. Loại 2: gồm những rừng non mới mọc. Loại 3: Gồm tất cả các rừng đã bị khai thác trở nên nghèo kiệt, tuy còn có thể khai thác lấy gỗ trụ mỏ. Loại 4: Gồm những 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 điều tra tái Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
sinh rừng cũng như điều tra tài nguyên rừng theo trạng thái. Schmid M. (1974) dựa trên các nhân tố sinh thái đã mô tả các đơn vị thảm thực vật Việt Nam theo các sinh khí hậu khác nhau bao gồm: sinh khí hậu nửa khô nóng, sinh khí hậu ẩm gần núi, sinh khí hậu luôn ẩm vùng núi. Trần Ngũ Phương (1970) [50] xây dựng bảng phân loại rừng miền Bắc nước ta đã chú ý đến việc nghiên cứu quy luật diễn thế thứ sinh, diễn biến độ phì, các tính chất lý, hóa và dinh dưỡng của đất qua các giai đoạn phát triển của rừng. Bảng phân loại gồm có các đai rừng là: đai rừng nhiệt đới mưa mùa, đai rừng á nhiệt đới mưa mùa, đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao; trong mỗi đai lại được phân ra thành các kiểu rừng khác nhau. Thái Văn Trừng (1978) [66], dựa trên quan điểm sinh thái phát sinh 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, có trật tự trước sau giữa các nhân tố sinh thái, đồng thời theo trật tự giảm dần từ kiểu tốt nhất đến kiểu kém nhất, đáp ứng được quy hoạch sinh thái. Tuy nhiên, theo tác giả thì bảng phân loại này có hạn chế là mang tính chất địa phương của một vùng hay một nước. Bảng phân loại được chia thành 2 nhóm: đai thấp gồm các kiểu TTV có độ cao dưới 1000m ở miền Nam và dưới 700m ở miền Bắc; đai cao gồm các kiểu TTV có độ cao trên 1000m ở miền Nam và trên 700m ở miền Bắc, trong mỗi nhóm lại được chia thành các kiểu rừng khác nhau. Phan Kế Lộc (1985) [37] dựa trên khung phân loại của UNESCO (1973) đã đưa ra bảng phân loại thảm thực vật Việt Nam có thể thể hiện được trên bản đồ tỷ lệ 1: 2.000.000. Bảng phân loại gồm 5 lớp quần hệ: lớp quần hệ rừng rậm, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ trảng cây bụi, lớp quần hệ trảng cây bụi lùn, lớp quần hệ trảng cỏ. Nguyễn Nghĩa Thìn và cộng sự (2004) [61], đã xây dựng hệ thống phân loại thảm thực vật Vườn Quốc gia Pù Mát (Nghệ An)…; Ngoài ra, trong những năm gần đây đã có một số nghiên cứu về thảm thực vật ở các địa phương, ở các Vườn Quốc gia và Khu bảo tồn thiên nhiên như Trần Đình Lý (1995) [42]… Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
1.2.2.2. Nghiên cứu hệ thực vật Nghiên cứu hệ thực vật Việt Nam có từ khá sớm bởi các tác giả Loureiro (1790), Pierre (1879 - 1907). Đầu thế kỷ XX, Lecomte [78] cùng các tác giả khác đã biên soạn bộ Thực vật chí đại cương Đông Dương gồm 7 tập (1907- 1952). Aubréville (chủ biên), đã công bố bộ Thực vật chí Camphuchia, Lào và Việt Nam có 29 tập gồm 74 họ thực vật có mạch. Lê Khả Kế (1969-1973) [33] xuất bản bộ sách “Cây cỏ thường thấy ở Việt Nam” gồm 6 tập. Viện Điều tra quy hoạch rừng xuất bản cuốn “Cây gỗ rừng Việt Nam” (1971 - 1988) gồm 7 tập và cuốn “Những loài thực vật rừng quý hiếm cần bảo vệ ở Việt Nam”. Phan Kế Lộc (1970) [35] đã nghiên cứu và có bổ sung nâng số loài thực vật ở miền Bắc lên 5.609 loài, 1.660 chi và 140 họ. Năm 1978 [36] ông đã xác định được 20 loài cây có tanin thuộc họ Trinh nữ (Mimosaceae) và giới thiệu 4 loài khác mọc ở Việt Nam có tanin. Thái Văn Trừng (1978) [66] đã thống kê hệ thực vật Việt Nam, gồm 7.004 loài, 1850 chi, 289 họ. Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (1983) [4] đã thống kê được 3210 loài, số loài này chiếm ½ tổng số loài đã biết ở toàn Đông Dương khi nghiên cứu về hệ thực vật Tây Nguyên. Phạm Hoàng Hộ (2003) [24] có bộ Cây cỏ Việt Nam, tác giả đã thống kê có mô tả và kèm theo hình vẽ của hơn 11.600 loài thực vật Việt Nam. Trần Đình Lý và cộng sự (1993) [41] đã thống kê được 1.900 cây có ích ở Việt Nam, trong đó đã xác định được giá trị sử dụng của từng loài và mô tả được đặc điểm hình thái của chúng. Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1995) [17] nghiên cứu thành phần loài, dạng sống của savan bụi ở vùng đồi trung du Bắc Thái (cũ) đã phát hiện 123 loài thuộc 47 họ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [60] khi nghiên cứu thành phần loài của Vườn Quốc gia Tam Đảo đã thống kê gần 2.000 loài thực vật, trong đó có có 904 cây có ích thuộc 478 chi, 213 họ của 3 ngành Dương xỉ, Hạt trần và Hạt kín, các loài này được xếp thành 8 nhóm có giá trị khác nhau. Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [60] đã ghi nhận có 2.393 loài thực vật bậc thấp và 1.373 loài thực vật bậc cao thuộc 2524 chi, 378 họ khi tổng kết các công trình nghiên cứu về khu hệ thực vật ở Việt Nam. Lê Ngọc Công (1998) [18] khi nghiên cứu tác động cải tạo môi trường của một số mô hình rừng trồng ở các tỉnh miền núi phía Bắc đã thống kê được 211 loài thuộc 64 họ. Phan Kế Lộc (1998) [38] đã tổng kết hệ thực vật Việt Nam có 9.628 loài cây hoang dại có mạch, thuộc 2.010 chi, 291 họ. Trần Đình Đại (2001) [17] đã thống kê danh lục các loài thực vật tại vùng Tây Bắc (Lai Châu, Lào Cai, Sơn La) gồm 226 họ, 1050 chi và 3074 loài thuộc 6 ngành thực vật bậc cao có mạch. Đặng Kim Vui (2002) [75] nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy để làm cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm giầu rừng ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên đã kết luận; giai đoạn phục hồi 1-2 tuổi, thành phần loài thực vật là 72 loài thuộc 36 họ, trong đó có họ Hòa thảo có số lượng lớn nhất là 10 loài, tiếp đến là họ Thầu dầu (6 loài)…; giai đoạn 3-5 tuổi có 65 loài thuộc 34 họ; giai đoạn 5-10 tuổi có 56 loài thuộc 36 họ; giai đoạn 11- 15 tuổi có 57 loài thuộc 31 họ. Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (2003-2005) [5] đã xây dựng được danh lục các loài thực vật Việt Nam và ghi nhận 11.603 loài, trong đó ngành Ngọc lan có 10.775 loài. Lê Ngọc Công (2004) [19] nghiên cứu hệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đã xác định các loài thực vật bậc cao có mạch là 160 họ, 468 chi, 654 loài chủ yếu là cây lá rộng thường xanh, trong đó có nhiều cây gỗ quý: Lim, Dẻ, Trai, Nghiến… Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn
Võ Văn Chi (1997, 2012) [9] đã xuất bản cuốn Từ điển cây thuốc Việt Nam, trong đó mô tả 3.107 loài cây làm thuốc. Nguyễn Thị Thanh Hương (2015) [31] khi nghiên cứu tính đa dạng nguồn cây thuốc được sử dụng trong cộng đồng các dân tộc thiểu số ở tỉnh Thái Nguyên đã ghi nhận 745 loài, thuộc 445 chi, 145 họ của 5 ngành thực vật bậc cao có mạch. Đặng Quốc Vũ (2016) [74] nghiên cứu đa dạng thực vật ở Khu BTTN Xuân Liên (Thanh Hóa) đã xác định được 1.560 loài, 701 chi, 170 họ thuộc 6 ngành thực vật bậc cao có mạch. Nguyễn Thanh Nhàn (2017) [47] đã ghi nhận được 2.600 loài, 493 chi, 204 họ thực vật của Vườn Quốc gia Pù Mát, tỉnh Nghệ An. Qua nghiên cứu chúng tôi nhận thấy thảm thực vật, hệ thực vật trên thế giới cũng như ở Việt Nam vô cùng phong phú đa dạng. Trong những năm gần đây có một số công trình nghiên cứu chuyên sâu về hệ thực vật bậc cao có mạch tại các Vườn Quốc gia và các KBTTN Việt Nam. Những công trình này có nhiều đóng góp trong việc bảo tồn và phát triển hệ thực vật, thảm thực vật ở một số khu vực trên lãnh thổ Việt Nam. Nhưng so với nhu cầu thực tế thì số lượng các công trình vẫn còn khiêm tốn. 1.3. Nghiên cứu về thành phần dạng sống thực vật trên Thế giới và ở Việt Nam 1.3.1. Nghiên cứu về thành phần dạng sống trên Thế giới Dạng sống được nhiều nhà khoa học nghiên cứu từ rất sớm. Dạng sống của thực vật là một biểu hiện của cấu trúc sinh lý của cơ thể thực vật phù hợp với điều kiện môi trường của nó. Canon (1911) là người lập bảng phân loại dạng sống cây thảo đầu tiên, tiếp theo là nhiều nhà khoa học khác. Đặc điểm phần dưới đất có ý nghĩa rất lớn trong phân chia dạng sống đối với cây thảo, dựa vào nó người ta có thể biết được sự khắc nghiệt khác nhau của môi trường sống. Phần dưới đất của cây thảo là phần sống lâu năm của cây. Để đánh giá đúng về kiểu hình cây thảo và đặc trưng môi trường sống, các nhà khoa học sử dụng phần dưới đất làm tiêu chuẩn phân chia dạng sống. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên http://lrc.tnu.edu.vn