Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu hiện trạng thảm thực vật và hệ thực vật ở xã Phúc Xuân, Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:92

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là đánh giá được hiện trạng của thảm thực vật và hệ thực vật ở xã Phúc Xuân (Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên); đề xuất được một số biện pháp cụ thể nhằm bảo vệ và phát triển thảm thực vật và hệ thực vật ở xã Phúc Xuân (Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên).

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu hiện trạng thảm thực vật và hệ thực vật ở xã Phúc Xuân, Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM SONEXAY PHILAVONG NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG THẢM THỰC VẬT VÀ HỆ THỰC VẬT Ở XÃ PHÚC XUÂN, THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN, NĂM 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM SONEXAY PHILAVONG NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG THẢM THỰC VẬT VÀ HỆ THỰC VẬT Ở XÃ PHÚC XUÂN, THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành: Sinh thái học Mã số: 8 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ NGỌC CÔNG THÁI NGUYÊN, NĂM 2020
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 xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Tác giả Sonexay Philavong i
LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ ngành Sinh thái học, tại Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên (Việt Nam), tôi đã nhận được sự giúp đỡ, động viên của các Thầy, Cô giáo, đồng nghiệp, bạn bè và gia đình. Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Lê Ngọc Công 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 Thày, Cô giáo Khoa Sinh học, Phòng Đào tạo đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Trường. Trong quá trình thực hiện luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế. Rất mong nhận được những ý kiến góp ý của các Thầy, Cô giáo, các nhà khoa học, cùng bạn bè, đồng nghiệp. Xin trân trọng cảm ơn. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2020 Tác giả Sonexay Philavong ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT .................................................................. vi DANH MỤC BẢNG, HÌNH ...................................................................................... vii MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề ................................................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................. 2 3. Thời gian và giới hạn nghiên cứu ............................................................................. 2 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................... 4 1.1. Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu .............................................. 4 1.1.1. Khái niệm về thảm thực vật ................................................................................ 4 1.1.2. Khái niệm về thảm thực vật nguyên sinh và thảm thực vật thứ sinh.................. 4 1.2. Nghiên cứu về thảm thực vật trên Thế giới và Việt Nam...................................... 5 1.2.1. Trên Thế giới ...................................................................................................... 5 1.2.2. Ở Việt Nam ......................................................................................................... 5 1.3. Nghiên cứu về thành phần loài, dạng sống thực vật trên Thế giới và Việt Nam .......... 7 1.3.1. Thành phần loài thực vật .................................................................................... 7 1.3.2. Thành phần dạng sống thực vật ........................................................................ 11 1.4. Nghiên cứu về yếu tố địa lý thực vật ................................................................... 13 1.5. Nghiên cứu giá trị sử dụng của thực vật .............................................................. 14 1.6. Nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật ở khu vực xã Phúc Xuân................... 15 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 16 2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 16 2.2. Nội dung nghiên cứu............................................................................................ 16 2.2.1. Nghiên cứu hiện trạng thảm thực vật ở xã Phúc Xuân ..................................... 16 2.2.2. Nghiên cứu hiện trạng hệ thực vật trong các kiểu TTV chọn nghiên cứu........ 16 2.2.3. Đề xuất các giải pháp bảo vệ đa dạng thực vật ở xã Phúc Xuân ...................... 16 2.3. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 16 iii
2.3.1. Phương pháp điều tra ngoài thực địa ................................................................ 16 2.3.2. Phương pháp trong phòng thí nghiệm .............................................................. 17 2.3.3. Phương pháp kế thừa ........................................................................................ 19 Chương 3: ÐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU .......................................................................................................... 20 3.1. Ðiều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu ............................................................... 20 3.1.1. Vị trí địa lý ........................................................................................................ 20 3.1.2. Địa hình............................................................................................................. 20 3.1.3. Khí hậu, thủy văn .............................................................................................. 20 3.1.4. Đá mẹ, Thổ nhưỡng .......................................................................................... 21 3.2. Ðiều kiện kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu.................................................... 22 3.2.1. Dân số, dân tộc.................................................................................................. 22 3.2.2. Hoạt động nông, lâm nghiệp ............................................................................. 22 3.2.3. Giao thông, thủy lợi .......................................................................................... 22 3.2.4. Văn hóa, giáo dục, y tế ..................................................................................... 22 3.3. Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến thảm thực vật và hệ thực vật KVNC ......................................................................... 23 3.3.1. Những yếu tố thuận lợi ..................................................................................... 23 3.3.2. Những yếu tố khó khăn ..................................................................................... 23 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................................... 25 4.1. Hiện trạng thảm thực vật ở khu vực nghiên cứu ................................................. 25 4.1.1. Thảm thực vật tự nhiên ..................................................................................... 26 4.1.2. Thảm thực vật nhân tạo (Rừng trồng) .............................................................. 31 4.2. Hiện trạng hệ thực vật của các kiểu thảm thực vật chọn nghiên cứu .................. 31 4.2.1. Thành phần và số lượng bậc taxon của các kiểu thảm thực vật chọn nghiên cứu ............. 31 4.2.2. Thành phần và số lượng các bậc taxon của từng kiểu thảm thực vật chọn nghiên cứu ........................................................................................................ 35 4.2.3. Thành phần dạng sống thực vật trong các kiểu thảm chọn nghiên cứu............ 43 4.2.4. Cấu trúc hình thái (cấu trúc thẳng đứng) của các kiểu thảm thực vật .............. 46 4.2.5. Yếu tố địa lý của hệ thực vật trong các kiểu thảm chọn nghiên cứu ................ 50 iv
4.2.6. Giá trị sử dụng của thực vật trong các kiểu thảm nghiên cứu .......................... 51 4.3. Đề xuất một số giải pháp bảo vệ đa dạng thực vật ở xã Phúc Xuân ................... 56 4.3.1. Nhóm các giải pháp cấp bách ........................................................................... 56 4.3.2. Nhóm các giải pháp lâu dài .............................................................................. 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 60 PHỤ LỤC....................................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TT Kí hiệu Xin đọc là 1 A Ăn được 2 Ags Làm thức ăn gia súc 3 Ca Làm cảnh 4 Doc Cây có độc 5 Dtc Đồ thủ công mỹ nghệ 6 G Cho gỗ 7 KVNC Khu vực nghiên cứu 8 Nh Cho nhựa 9 Nxb Nhà xuất bản 10 ODB Ô dạng bản 11 OTC Ô tiêu chuẩn 12 RTK Rừng trồng Keo 13 RTS Rừng thứ sinh 14 SL Số lượng 15 Soi Lấy sợi 16 T Làm thuốc 17 TCB Thảm cây bụi 18 Td Cho tinh dầu 19 TTV Thảm thực vật 20 TV Thực vật 21 UNESCO Tổ chức Văn hóa, Khoa học và Giáo dục của Liên Hợp Quốc. vi
DANH MỤC BẢNG, HÌNH Bảng Bảng 4.1. Hệ thống các kiểu thảm thực vật ở xã Phúc Xuân ...................................25 Bảng 4.2. Sự phân bố các bậc taxon .........................................................................32 Bảng 4.3. Các họ có số loài nhiều nhất (từ 4 loài trở lên) tại KVNC ......................33 Bảng 4.4. Các chi có số loài nhiều nhất (3 loài trở lên) tại KVNC ..........................34 Bảng 4.5. Số lượng, tỷ lệ (%) các họ, chi, loài trong từng kiểu thảm thực vật ........35 Bảng 4.6. Các họ có từ 3 loài trở lên trong các kiểu thảm thực vật .........................36 Bảng 4.7. Các chi có từ 2 loài trở lên trong từng kiểu thảm thực vật ......................40 Bảng 4.8. Tỷ lệ (%) thành phần dạng sống thực vật ở các kiểu thảm ......................43 Bảng 4.9. Tỷ lệ (%) thành phần dạng sống trong từng kiểu thảm thực vật..............43 Bảng 4.10. Cấu trúc hình thái (cấu trúc thẳng đứng) của các kiểu thảm thực vật......46 Bảng 4.11. Các yếu tố địa lý của hệ thực vật trong các kiểu thảm chọn nghiên cứu .......50 Bảng 4.12. Giá trị sử dụng của thực vật trong các kiểu thảm nghiên cứu .................52 Bảng 4.13. Các họ có nhiều loài cây làm thuốc (từ 3 loài trở lên) .............................53 Bảng 4.14. Các họ có nhiều loài cây gỗ (từ 3 loài trở lên) .........................................54 Hình Hình 3.1. Sơ đồ xã Phúc Xuân (Thành phố Thái Nguyên) ......................................24 vii
MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Thảm thực vật nói chung và rừng nói riêng có vai trò hết sức quan trọng đối với đời sống của sinh vật trên Trái Đất. Rừng là một hệ sinh thái mà quần xã cây gỗ rừng giữ vai trò chủ đạo trong mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường. Rừng còn có vai trò to lớn đối với cuộc sống của con người cũng như môi trường: Điều hòa không khí, điều hòa nước, là nơi cư trú của động vật, lưu trữ các nguồn gen quý hiếm, bảo vệ và ngăn chặn gió bão, chống xói mòn, đảm bảo sự sống và sức khỏe của con người…; 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 của một quốc gia tối ưu là 45%). Hàng thập kỷ qua do nhiều nguyên nhân khác nhau như sự tàn phá của chiến tranh, khai khác tài nguyên rừng quá mức, diện tích rừng bị thu hẹp với nhiều mục đích khác nhau như lấy đất làm khu công nghiệp, khai thác khoáng sản, làm nhà ở, đường giao thông, lấy đất sản xuất hay do cháy rừng… Hậu quả của việc mất rừng đã gây ra những tổn thất nặng nề cho con người như hạn hán, lũ lụt, biến đổi khí hậu, do đó ảnh hưởng đến nền kinh tế, chất lượng cuộc sống của con người... Nhận thức được tầm quan trọng của việc bảo vệ rừng khôi phục rừng tự nhiên, phát triển rừng đối với nền kinh tế, văn hóa xã hội, an toàn cho hệ sinh thái môi trường toàn cầu, Chính phủ Việt Nam đã có nhiều chương trình, dự án khôi phục, bảo tồn và phát triển rừng, như chương trình 327 phủ xanh đất trống đồi trọc, dự án trồng mới 5 triệu ha rừng theo quyết định số 661/QĐ- TTg của Chính phủ..., thành lập và quy hoạch các Khu bảo tồn thiên nhiên, Vườn Quốc gia... Xã Phúc Xuân là đơn vị hành chính thuộc Thành phố Thái Nguyên (tỉnh Thái Nguyên), có diện tích khá lớn với thành phần động, thực vật phong phú, đa dạng. Hiện nay, thảm thực vật rừng ở xã Phúc Xuân đã được quy hoạch và giao cho các hộ gia đình quản lý và bảo vệ. Tình trạng chặt phá rừng và khai thác gỗ trái phép đã giảm nhiều, song việc khai thác gỗ và một số tài nguyên lâm sản ngoài gỗ (dược liệu, rau rừng....) vẫn diễn ra. Vì vậy, tính đa dạng của thảm thực vật, hệ thực vật, hệ động vật bị suy giảm đáng kể, ảnh hưởng tới chức năng bảo vệ môi trường (đất, nước, không 1
khí), cân bằng hệ sinh thái, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống của con người trong khu vực. Để góp phần đánh giá hiện trạng thảm thực vật và hệ thực vật ở xã Phúc Xuân làm cơ sở cho công tác bảo tồn và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thực vật, chúng tôi đã chọn nghiên cứu đề tài luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu hiện trạng thảm thực vật và hệ thực vật ở xã Phúc Xuân, Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá được hiện trạng của thảm thực vật và hệ thực vật ở xã Phúc Xuân (Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên). - Đề xuất được một số biện pháp cụ thể nhằm bảo vệ và phát triển thảm thực vật và hệ thực vật ở xã Phúc Xuân (Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên). 3. Thời gian và giới hạn nghiên cứu 3.1. Thời gian nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu đề tài từ tháng 6 năm 2019 đến tháng 12 năm 2019. 3.2. Giới hạn nghiên cứu 3.2.1. Giới hạn về nội dung - Đối với thảm thực vật: Trong khuôn khổ của một luận văn thạc sĩ, đề tài nghiên cứu kỹ các kiểu thảm thực vật tự nhiên (rừng thứ sinh, thảm cây bụi) và thảm thực vật nhân tạo (rừng trồng Keo 8 tuổi) tại xã Phúc Xuân (Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên). Các kiểu thảm cây trồng nông nghiệp, công nghiệp không thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài. - Đối với hệ thực vật: Đề tài chỉ nghiên cứu hệ thực vật bậc cao có mạch ở 3 kiểu thảm thực vật (rừng thứ sinh, thảm cây bụi, rừng trồng Keo 8 tuổi) về các nội dung cơ bản: Thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc hình thái, các yếu tố địa lý thực vật và các giá trị sử dụng của thực vật trong cuộc sống của con người. Trên cơ sở đó đề xuất được một số biện pháp cụ thể nhằm bảo vệ và phát triển thảm thực vật và hệ thực vật ở khu vực nghiên cứu. 3.2.2. Giới hạn về địa điểm Đề tài nghiên cứu trong phạm vi xã Phúc Xuân (Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên). 4. Ý nghĩa của đề tài 2
4.1. Về lý luận Xác định được hiện trạng thảm thực vật và hệ thực vật ở xã Phúc Xuân làm cơ sở cho công tác bảo tồn và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thực vật. 4.2. Về thực tiễn Đề xuất được các biện pháp cụ thể nhằm bảo tồn và phát triển bền vững thảm thực vật và hệ thực vật ở khu vực nghiên cứu. 3
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Khái niệm về thảm thực vật Thảm thực vật (Vegetation) là khái niệm được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đưa ra các định nghĩa khác nhau. Theo Schmithusen J. (1959) [36] thảm thực vật là lớp thực bì của Trái Đất và các bộ phần cấu thành khác nhau của nó. Thái Văn Trừng (1978) [44] cho rằng thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Theo Trần Đình Lý (2006) [27] thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ trên bề mặt Trái Đất. Ở khái niệm này thảm thực vật mới chỉ là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đặc trưng hay phạm vi không gian của một đối tượng cụ thể nào. Nó chỉ có nội hàm cụ thể khi có định ngữ kèm theo như thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật rừng núi đá vôi hay thảm thực vật tỉnh Thái Nguyên. Thành phần chủ yếu của thảm thực vật là các loài cây cỏ, nhưng đối tượng nghiên cứu chủ yếu của thảm thực vật là tập thể cây cối được hình thành do một số lượng những cá thể của loài thực vật tập hợp lại. Do vậy thảm thực vật còn được coi là bộ mặt phản ánh tính đa dạng sinh học cho một vùng, một địa phương. 1.1.2. Khái niệm về thảm thực vật nguyên sinh và thảm thực vật thứ sinh Thảm thực vật nguyên sinh được hình thành trong điều kiện tự nhiên bởi các yếu tố như địa lý-địa hình, khí hậu-thủy văn, đá mẹ-thổ nhưỡng, nguồn hạt giống và thời gian. Khi quần xã thực vật phát triển đến giai đoạn đỉnh cực (climax), đó là quần xã đã ổn định, bền vững trong một thời gian khá dài ứng với nhiều thế hệ con người. Quần xã đó được gọi là thảm thực vật nguyên sinh hay rừng nguyên sinh, hay rừng già. Thảm thực vật thứ sinh được hình thành khi thảm thực vật nguyên sinh bị tác động bởi các yếu tố như thay đổi của khí hậu, sự tàn phá của con người (khai thác quá mức tài nguyên gỗ và lâm sản ngoài gỗ, hay do cháy rừng…). Trong quá trình diễn thế thoái hóa từ thảm thực vật nguyên sinh đến thảm thực vật thứ sinh thường trải qua các giai đoạn khác nhau như: thảm cây gỗ nhỏ (hay rừng thứ sinh), thảm cây bụi và thảm cỏ, đó cũng là các quần xã ổn định nhưng ở trạng thái mất đỉnh cực (disclimax). Thảm 4
thực vật nguyên sinh khác với thảm thực vật thứ sinh về thành phần loài thực vật, dạng sống, cấu trúc tầng tán, mật độ cây gỗ, năng lực phát triển, sinh khối gỗ và nhiều tính chất khác. Khi thảm cỏ hình thành và không còn khả năng phục hồi lại thành rừng thì người ta có thể trồng lại rừng bằng các loài cây gỗ tùy theo nhu cầu sản phẩm gỗ mong muốn, như rừng trồng keo, rừng trồng bạch đàn…; rừng trồng cũng được gọi là thảm thực vật thứ sinh hay thảm thực vật nhân tạo. 1.2. Nghiên cứu về thảm thực vật trên Thế giới và Việt Nam 1.2.1. Trên Thế giới Tác giả Champion H.G. (1936) khi nghiên cứu 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 (theo Thái Văn Trừng, 1978 [44]). Bead J. (1938) đưa ra hệ thống phân loại gồm 3 cấp. Ông cho rằng rừng nhiệt đới có 5 loạt quần hệ: Loạt quần hệ rừng xanh mưa 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 (theo Nguyễn Thị Thoa, 2014 [39]). Maurand (1943) nghiên cứu về thảm thực vật ở Đông Dương đã chia thảm thực vật 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 [50]. UNESCO (1973) [52] đã công bố một khung phân loại thảm thực vật thế giới dựa trên nguyên tắc ngoại mạo cấu trúc và được thể hiện trên bản đồ tỷ lệ 1:2.000 000. Hệ thống đó được sắp xếp theo thứ tự từ cao xuống thấp như sau: 1. Lớp quần hệ (Formation class); 1.A. Phân lớp quần hệ (Formation subclass); 1.A.1. Nhóm quần hệ (Formation group); 1.A.1.1. Quần hệ (Formation); 1.A.1.1.1. Phân quần hệ (Subformation). Theo hệ thống phân loại này thì thảm thực vật thế giới có 5 lớp quần hệ là: (1) Lớp quần hệ rừng kín, (2) Lớp quần hệ rừng thưa, (3) Lớp quần hệ cây bụi, (4) Lớp quần hệ cây bụi lùn và các quần xã có liên quan, (5) Lớp quần hệ trảng cỏ. 1.2.2. Ở Việt Nam Nhà khoa học người Pháp Chevalier (1918)[49], là người đầu tiên đã đưa ra một bảng phân loại thảm thực vật rừng Bắc Bộ Việt Nam (đây được xem là bảng phân loại 5
thảm thực vật rừng nhiệt đới châu Á đầu tiên trên thế giới). Theo bảng phân loại này, rừng miền Bắc Việt Nam được chia thành 10 kiểu. Maurand (1943) đã chia Đông Dương thành 3 vùng thảm thực vật: Thảm thực vật Bắc Đông Dương, Trung Đông Dương, Nam Đông Dương và đã liệt kê ra 8 kiểu thảm thực vật trong 3 vùng đó. Đến năm 1956 có bảng phân loại mới về thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam của Dương Hàm Hi trong cuốn “Tài nguyên rừng rú Việt Nam” (theo Hoàng Chung, 2005 [12]). Năm 1953 ở Miền Nam Việt Nam xuất hiện bảng phân loại thảm thực vật rừng Miền Nam của Maurand khi ông tổng kết về các công trình nghiên cứu các quần thể rừng thưa của Rollet, Lý Văn Hội, Neang Sam Oil (theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004 [41]). Năm 1960, bảng phân loại đầu tiên về thảm thực vật rừng Việt Nam là của Cục điều tra và Quy hoạch rừng thuộc Tổng cục Lâm nghiệp. Bảng phân loại này đã áp dụng cách phân loại rừng theo trạng thái của Loschau (theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004 [41]) và phân chia rừng trên toàn lãnh thổ Việt Nam làm 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 nên trở thành 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. Bảng phân loại này không phân biệt được kiểu rừng nguyên sinh với các kiểu phụ thứ sinh và các giai đoạn diễn thế. Trần Ngũ Phương (1970) [33] đưa ra bảng phân loại rừng miền Bắc Việt Nam, chia 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. Trong mỗi đai rừng lại được chia thành các kiểu rừng khác nhau. 6
Thái Văn Trừng (1975) đã đưa ra bảng phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam trên quan điểm sinh thái, đây được xem là bảng phân loại thảm thực vật rừng ở Việt Nam phù hợp nhất trên quan điểm sinh thái cho đến nay [43]. Phan Kế Lộc (1985)[23] 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: Rừng rậm, 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 phân quần hệ. Vũ Tự Lập (1995) [21] 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. Thái Văn Trừng (1998) khi nghiên cứu hệ sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam đã kết hợp 2 hệ thống phân loại (hệ thống phân loại lấy đặc điểm cấu trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn và hệ thống phân loại thảm thực vật dựa trên yếu tố phát sinh hệ thực vật làm tiêu chuẩn) để phân chia thảm thực vật Việt Nam thành 5 kiểu thảm với 14 quần hệ [45]. Nguyền Thế Hưng (2003)[18] cũng dựa trên nguyên tắc phân loại của UNESCO (1973) đã xây dựng được 8 kiểu thảm thực vật khác nhau đặc trưng cho loại hình thảm cây bụi ở huyện Hoành Bồ, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh). Cũng theo khung phân loại của UNESCO (1973), Lê Ngọc Công (2004) [7] 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 (trảng cỏ, trảng cây bụi và rừng thưa) được hình thành do tác động của con người. Nhìn chung, những nghiên cứu về thảm thực vật của các tác giả hầu hết chỉ tập trung nghiên cứu ở một vùng cụ thể và phần lớn các tác giả đều dựa vào khung phân loại của UNESCO (1973) để phân loại thảm thực vật trong nghiên cứu của mình. 1.3. Nghiên cứu về thành phần loài, dạng sống thực vật trên Thế giới và Việt Nam 1.3.1. Thành phần loài thực vật * Trên Thế giới Những công trình nghiên cứu về thành phần loài thực vật của Alokhin (1904), Vưsotxki (1915), Craxit (1927), Sennhicốp (1933), Creepva (1978)…, đã chỉ ra rằng 7
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. Việc nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống là một chỉ tiêu quan trọng trong phân loại thảm thực vật (theo Hoàng Chung, 2005 [12]). Slucop G.N (1962) đã đưa ra số loài thực vật hạt kín phân bố ở các châu lục như sau: - Châu Á có khoảng 125.000 loài, trong đó đông Nam Á (80.000 loài); các khu vực nhiệt đới Ấn Độ (26.000 loài); Tiểu Á (8.000 loài); Viễn đông thuộc Liên Bang Nga, Triều Tiên, Đông Bắc Trung Quốc (6.000 loài); Xibêria thuộc Liên Bang Nga, Mông Cổ và Trung Á (5.000 loài). - Châu Âu có khoảng 15.000 loài, trong đó: Trung và Bắc Âu (5.000 loài); Nam Âu vùng Ban căng và Capcasơ (10.000 loài). - Châu Mỹ có khoảng 97.000 loài, trong đó Hoa kỳ và Canada (25.000 loài), Mêhicô và Trung Mỹ (17.000 loài), Nam Mỹ (56.000 loài), Đất lửa và Nam Cực (1.000 loài). - Châu Phi có khoảng 40.500 loài, trong đó: Các vùng nhiệt đới ẩm (15.00l loài); Madagasca (7.000 loài), Nam Phi (6.500 loài); Bắc Phi, Angieri, Marốc và các vùng phụ cận khác (4.500 loài); Abixini (4.000 loài); Tuynidi và Ai Cập (2.000); Xomali Eritrea (1.000 loài); Taxman và Tân Tây Lan (4.500 loài). - Châu Úc có khoảng 21.000 loài trong đó Đông Bắc Úc: 6.000 loài; Tây Nam Úc: 5.500 loài, Lục địa Úc: 5.000 loài; Taxman và Tân Tây Lan: 4.500 loài (dẫn theo Lê Trọng Cúc, 2002 [8]). 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; 19.000 - 140.000 loài Tảo; 15.000 - 20.000 loài Địa y; 85.000 - 100.000 loài Nấm và các loài thực vật bậc thấp khác (dẫn theo Lã Đình Mỡi, 2002 [30]). 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 hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi và 167 loài (theo Ma Thị Ngọc Mai, 2007 [31]). 8
Tổng số loài thực vật đã biết hiện nay trên thế giới có nhiều biến động và chưa cụ thể tùy từng tác giả do chưa nghiên cứu và điều tra đầy đủ. Nhìn chung các nhà thực vật học dự đoán số loài thực vật bậc cao hiện nay có trên thế giới vào khoảng 500.000 - 600.000 loài. * Ở Việt Nam Công trình đầu tiên là bộ Thực vật chí Đại cương Đông Dương của các tác giả người Pháp là Lecomte và Humbert (1907-1952) đã thống kê ở Đông Dương có 7.004 loài thực vật bậc cao có mạch. Đây là công trình rất có ý nghĩa và nguồn tư liệu quý trong nghiên cứu hệ thực vật (Thái Văn Trừng, 1978 [44]). Phan Kế Lộc (1970) trong công trình “Bước đầu thống kế số loài đã biết ở Việt Nam” cho thấy hệ thực vật Bắc Việt Nam có 5.609 loài thuộc 1.660 chi và 240 họ [22]. Hoàng Chung (2004), khi nghiên cứu về đồng cỏ vùng núi phía Bắc Việt Nam đã xác định được 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ [11]. Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (1983), khi nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên đã thống kê được 3.210 loài, chiếm gần một nửa số loài đã biết của toàn Đông Dương [2]. Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1995), nghiên cứu thành phần loài của savan bụi và đồi trung du Bắc Thái (cũ) đã ghi nhận được 123 loài thuộc 47 họ [6]. Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (1995), nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái, sinh vật học của savan Quảng Ninh và các mô hình sử dụng đã công bố 60 họ thực vật với 131 loài [17]. Nguyễn Nghĩa Thìn (1997), thống kê thành phần loài Vườn Quốc gia Tam Đảo ghi nhận có khoảng 2.000 loài thực vật, trong đó có 904 loài cây có ích thuộc 478 chi, 213 họ của 3 ngành: Dương xỉ, Hạt trần và Hạt kín. Các loài này xếp thành 8 nhóm giá trị sử dụng khác nhau. Trong các loài trên có 42 loài đặc hữu và 64 loài quý hiếm cần được bảo tồn... [40]. Nguyễn Tiến Bân (1997) đã giới thiệu khái quát những đặc điểm cơ bản của 265 họ và khoảng 2.300 chi thuộc ngành Hạt kín ở Việt Nam [3]. Phan Kế Lộc (1998) đã kiểm kê và ghi nhận đến nay trong hệ thực vật Việt Nam đã biết 9.653 loài thực vật bậc cao có mạch mọc tự nhiên, thuộc 2.011 chi và 291 họ. Nếu kể cả khoảng 733 loài cây trồng được nhập nội thì tổng số loài thực vật bậc cao có 9
mạch ở Việt Nam đã lên tới 10.386 loài, thuộc 2.257 chi, 305 họ, chiếm khoảng 4% tổng số loài, 15% tổng số chi và 75% tổng số họ của toàn thế giới [24]. Lê Đồng Tấn (2000) [38] khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy ở Sơn La đã kết luận: mật độ cây giảm khi độ dốc tăng, mật độ cây giảm từ chân lên đỉnh đồi... Kết quả cho thấy ở tuổi 4 có 41 loài; tuổi 10 có 56 loài; tuổi 14 có 53 loài. Phạm Hoàng Hộ (2003) trong “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê số loài của hệ thực vật là 10.500 loài [15]. Lê Ngọc Công (2004) [7], nghiên cứu hệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đã thống kê các loài thực vật bậc cao có mạch gồm 160 họ, 468 chi, 654 loài chủ yếu là cây lá rộng thường xanh, trong đó có nhiều loài cây gỗ quý… Vũ Thị Liên (2005)[28] khi nghiên cứu một số kiểu thảm thực vật ở Sơn La đã thu được 452 loài thuộc 326 chi, 153 họ. Đinh Thị Phượng (2010) [34] đã điều tra được 298 loài, 224 chi thuộc 81 họ thực vật bậc cao có mạch trong một số kiểu thảm ở Võ Nhai và Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên. Trần Thị Hân (2016) [14], nghiên cứu đặc trưng các hệ sinh thái rừng ven biển tỉnh Quảng Trị đã điều tra được 299 loài thuộc 219 chi, 98 họ. Đặng Quốc Vũ (2016) [46] đã công bố số loài thực vật ở khu BTTN Xuân Liên (Thanh Hóa) có 1.560 loài thuộc 701 chi, 170 họ của 6 ngành thực vật bậc cao có mạch. Vũ Thị Thanh Hương (2017)[19] khi nghiên cứu đặc điểm TTV thoái hóa ở Thành phố Cẩm Phả (Quảng Ninh) đã thống kê được 281 loài thực vật thuộc 216 chi, 78 họ. Nguyễn Thanh Nhàn (2017) [32], đánh giá tính đa dạng thực vật bậc cao có mạch tại VQG Pù Mát (Nghệ An) đã xác định được 2.600 loài thuộc 493 chi, 204 họ, trong đó ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) chiếm ưu thế lớn. Nhìn chung, những công trình của các tác giả hầu hết chỉ tập trung nghiên cứu và đánh giá thành phần loài thực vật ở một vùng hay khu vực cụ thể, phản ánh hệ thực vật đặc trưng trong mối tương quan với điều kiện khí hậu, địa hình. Hiện nay số lượng các công trình nghiên cứu khá đa dạng, tuy nhiên cần có những nghiên cứu kỹ, điều tra 10
đầy đủ, rộng rãi hơn để đánh giá chính xác về thành phần loài thực vật đặc trưng ở một khu vực hoặc một quốc gia. 1.3.2. Thành phần dạng sống thực vật Dạng sống của thực vật là biểu hiện về hình thái, cấu trúc cơ thể thực vật thích nghi với môi trường sống của nó, nên đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu từ rất sớm. * Trên Thế giới Patsoxki I.K. (1915) chia thảm thực vật thành 6 nhóm: thực vật thường xanh; thực vật rụng lá vào thời kì bất lợi trong năm; thực vật tàn lụi phần trên mặt đất trong thời kỳ bất lợi; thực vật tàn lụi trong thời kỳ bất lợi; thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển ngắn; thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển lâu năm. Vưsôxki G.N (1951) chia thực vật thảo nguyên làm 2 lớp: lớp cây nhiều năm và lớp cây hàng năm (dẫn theo Hoàng Chung, 2004 [11]). Raunkiaer (1934) [51] đã sắp sếp các loài của hệ thực vật vào một trong các dạng sống. Cơ sở phân chia dạng sống của ông là sự khác nhau về khả năng thích nghi, Raunkiaer chỉ chọn một dấu hiệu là vị trí của chồi nằm ở đâu trên mặt đất trong suốt thời gian bất lợi trong năm. Ông đã chia 5 nhóm dạng sống cơ bản: Phanerophytes (Ph): Nhóm cây có chồi trên mặt đất; Chamaetophytes (Ch): Nhóm cây có chồi sát mặt đất; Hemicryptophytes (He): Nhóm cây có chồi nửa ẩn; Cryptophytes (Cr): Nhóm cây có chồi ẩn; Therophytes (Th): Nhóm cây sống một năm. Ông đã xây dựng phổ dạng sống tiêu chuẩn ở các vùng khác nhau trên trái đất: SN= 46Ph + 9Ch + 26He + 6Cr + 13Th. Hệ thống phân chia dạng sống của Raunkiaer có ý nghĩa quan trọng, đảm bảo tính khoa học, dễ áp dụng, được dựa trên những đặc điểm cấu tạo, phương thức sống của thực vật, đó là kết quả tác động tổng hợp của các yếu tố môi trường tạo nên. Thuộc về những đặc điểm này có hình dạng ngoài của thực vật, đặc điểm qua đông, sinh sản… Xêrêbriacốp (1964) đưa ra bảng phân loại dạng sống mang thính chất sinh thái học hơn của Raunkiaer. Trong bảng phân loài này, ngoài những dấu hiệu hình thái sinh thái, Xêrêbriacốp sử dụng cả những dấu hiệu như ra quả nhiều lần hay một lần trong cả đời của cá thể bao gồm: ngành, kiểu, lớp và lớp phụ (theo Hoàng Chung, 2008 [13]). Ông còn phân chia ra các đơn vị nhỏ hơn: nhóm, nhóm phụ, tổ và các dạng đặc thù. Bảng phân loại dạng sống cây thuộc thảo đã được lập ra lần đầu tiên bởi Canon (1911), 11