ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
HOÀNG THỊ HOÀI
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÍNH ĐA DẠNG
THỰC VẬT CÓ MẠCH TRONG THẢM THỰC VẬT
TÁI SINH TỰ NHIÊN TẠI XÃ QUÂN CHU
HUYỆN ĐẠI TỪ - 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: TS. Ma Thị Ngọc Mai
Thái Nguyên - 2013
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
i
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ, tôi đã
nhận được sự giúp đỡ, ủng hộ của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp, bạn bè
và gia đình.
Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô giáo - TS. Ma Thị
Ngọc Mai đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình tôi thực hiện
đề tài. Đồng thời, tôi cũng xin cảm ơn Trạm kiểm lâm huyện Đại Từ - Tỉnh
Thái Nguyên đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian tôi thực hiện đề tài trên
địa bàn xã.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong Ban chủ nhiệm Khoa Sau
đại học, Khoa Sinh - KTNN, Trường THPT Đồng Yên, gia đình và bạn bè đã
tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành tốt luận văn của mình.
Trong quá trình thực hiện luận văn do còn hạn chế về thời gian cũng
như trình độ chuyên môn nên không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong
nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa
học, cùng bạn bè, đồng nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 20 tháng 5 năm 2013
Tác giả
Hoàng Thị Hoài
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những kết quả nghiên cứu trong luận văn thạc sĩ này
là do công sức của mình, tuyệt đối không sao chép của bất kì ai ở bất kì tài
liệu nào và không trùng với bất kì tài liệu nào khác.
Tác giả
Hoàng Thị Hoài
Ý kiến của cán bộ hƣớng dẫn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
iii
MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn i
Lời cam đoan ii
Mục lục iii
Mục lục các bảng iv
Danh mục các hình v
Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt vi
Chƣơng I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3
1.1. Một số khái niệm cơ bản 3
1.2. Tình hình nghiên cứu hệ thực vật 6
1.2.1. Tình hình nghiên cứu hệ thực vật trên thế giới 6
1.2.2. Tình hình nghiên cứu hệ thực vật ở Việt Nam 7
1.3. Tình hình nghiên cứu dạng sống và thành phần loài 9
1.3.1. Tình hình nghiên cứu dạng sống 9
1.3.2. Tình hình nghiên cứu thành phần loài 11
1.4. Nghiên cứu về thực vật quý hiếm theo sách đỏ Việt Nam 13
Chƣơng II: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 15
2.1. Mục tiêu nghiên cứu 15
2.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 15
2.3. Đối tượng nghiên cứu 15
2.4. Địa điểm nghiên cứu 15
2.5. Nội dung nghiên cứu 15
2.5.1. Nghiên cứu đa dạng về hệ thực vật 15
2.5.2. Đa dạng của hệ thực vật có mạch 16
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2.5.3. Đa dạng về thành phần dạng sống 16
2.5.4. Đa dạng về giá trị sử dụng 16
2.5.5. Đa dạng về các kiểu thảm thực vật 16
2.5.6. Đa dạng về các loài thực vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng 16
2.5.7. Đa dạng về cấu trúc hình thái theo chiều thẳng đứng của các trạng thái
thảm thực vật 16
2.6. Phương pháp nghiên cứu 16
2.6.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 16
2.6.2. Phương pháp phân tích mẫu thực vật 18
2.6.3. Phương pháp điều tra trong nhân dân 18
Chƣơng III: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC
NGHIÊN CỨU 19
3.1. Điều kiện tự nhiên 19
3.1.1. Vị trí địa lý 19
3.1.2. Địa hình, đất đai, thổ nhưỡng 19
3.1.3. Khí hậu, thủy văn 20
3.2. Điều kiện kinh tế, xã hội 21
Chƣơng IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25
4.1. Đa dạng về các kiểu thảm thực vật 25
4.1.1. Thảm thực vật tự nhiên 25
4.1.2. Rừng trồng 29
4.2. Đa dạng về cấu trúc hình thái theo chiều thẳng đứng của các trạng thái
thảm thực vật 29
4.2.1. Trạng thái thảm cỏ 31
4.2.2. Trạng thái thảm cây bụi 31
4.2.3. Trạng thái rừng non thứ sinh 32
4.2.4. Trạng thái rừng thứ sinh trưởng thành 33
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4.3. Đa dạng về hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu 35
4.3.1. Đa dạng về các bậc taxon 35
4.3.2. Đa dạng ở mức độ ngành 39
4.3.3. Đa dạng về mức độ họ 40
4.3.4. Đa dạng về mức độ chi 44
4.4. Đa dạng hệ thực vật trong các trạng thái thảm thực vật 45
4.4.1. Đa dạng về mức độ ngành trong các trạng thái thảm thực vật 45
4.4.2. Đa dạng về mức độ họ trong các trạng thái thảm thực vật 46
4.4.3. Đa dạng về mức độ chi trong các trạng thái thảm thực vật 52
4.5. Đa dạng về giá trị sử dụng 57
4.5.1. Nhóm loài cho củ ăn được 58
4.5.2. Nhóm loài cho dầu và tinh dầu 60
4.5.3. Nhóm loài cho gỗ 61
4.5.4. Nhóm loài cho quả, hạt 66
4.5.5. Nhóm loài làm thuốc 67
4.6. Đa dạng về thành phần dạng sống của hệ thực vật tại KVNC 77
4.7. Đa dạng về các loài thực vật quý hiếm 80
Chƣơng V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81
5.1. Kết luận 81
5.2. Kiến nghị 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO 84
PHỤ LỤC
iv
MỤC LỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Khí hậu huyện Đại Từ 20
Bảng 4.1. Cấu trúc hình thái theo chiều thẳng đứng của các trạng thái thảm
thực vật tại KVNC 30
Bảng 4.2. Bảng tổng hợp các taxon của hệ thực vật tại KVNC 35
Bảng 4.3. Phân bố các taxon trong các ngành 39
Bảng 4.4. Những họ đa dạng nhất tại KVNC 41
Bảng 4.5. Các chi đa dạng nhất tại KVNC 44
Bảng 4.6. Số lượng họ, chi, loài trong các trạng thái thảm thực vật 45
Bảng 4.7. Những họ đa dạng nhất trong các trạng thái thảm thực vật 47
Bảng 4.8. Những họ có số chi và số loài nhiều nhất trong KVNC 52
Bảng 4.9. Các chi đa dạng nhất trong các trạng thái thảm thực vật 53
Bảng 4.10. Một số công dụng chính của các loài thực vật tại KVNC 57
Bảng 4.11. Danh sách các loài cho củ ăn được tại KVNC 58
Bảng 4.12. Danh sách các loài cho dầu và tinh dầu tại KVNC 60
Bảng 4.13. Danh sách nhóm loài thực vật cho gỗ tại KVNC 61
Bảng 4.14. Danh sách nhóm loài cho quả, hạt tại KVNC 66
Bảng 4.15. Danh sách nhóm loài làm thuốc tại KVNC 67
Bảng 4.16. Danh sách nhóm loài làm rau ăn tại KVNC 75
Bảng 4.17. Đa dạng về thành phần dạng sống trong các trạng thái thảm thực vật 79
Bảng 4.18. Các loài thực vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng tại KVNC 80
v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Bản đồ hành chính huyện Đại Từ 23
Hình 4.1. Biểu đồ phân bố các bậc taxon (Họ,chi loài) trong các ngành 40
Hình 4.2. Biểu đồ phân bố các taxon trong các trạng thái thảm thực vật 46
Hình 4.3. Biểu đồ phổ dạng sống trong các trạng thái thảm thực vật 79
vi
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
Xin đọc là
KVNC
Khu vực nghiên cứu.
EN
Nguy cấp (Endangered).
UV
Sẽ nguy cấp (Vulnerable).
SL
Số lượng.
%
Tỷ lệ %.
IUCN
Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên nhiên Quốc
tế (The International Union for Conservation of nature and
Natural Resources).
ODB
Ô dạng bản.
OTC
Ô tiêu chuẩn
Nxb
Nhà xuất bản
ĐDSH
Đa dạng sinh học
TTV
Thảm thực vật
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đại Từ là một huyện miền núi nằm ở phía Tây Bắc của tỉnh Thái
Nguyên. Tổng diện tích đất lâm nghiệp toàn huyện có 28.020 ha, trong đó
rừng tự nhiên chiếm 16.022 ha. Với lượng mưa hàng năm tương đối cao
khoảng 1.700 mm - 1.800 mm/năm, khí hậu thường ẩm ướt độ ẩm trung bình
từ 70 - 80%, nhiệt độ trung bình hàng năm từ 22 - 27
0
C, đây là điều kiện lý
tưởng cho nhiều loại cây trồng phát triển. Nhờ vậy, các khu rừng tự nhiên ở
đây có tính đa dạng sinh học tương đối cao, trong đó đa dạng thực vật trong
thảm thực vật tái sinh tự nhiên đóng vai trò quan trọng quyết định đến cấu trúc,
thành phần và hình thành nên hệ sinh thái của rừng.
Trong những năm gần đây, đa dạng sinh học là một vấn đề đang được
rất nhiều nhà khoa học sinh học quan tâm nghiên cứu, bởi đây chính là nguồn
cung cấp thức ăn, nguồn nước uống và không khí trong lành cho cuộc sống
con người. Đa dạng sinh học, đặc biệt là đa dạng thực vật đang bị suy thoái
nghiêm trọng do tập quán du canh, du cư của người dân; do khai thác không
hợp lý làm thất thoát nặng nề các nguồn tài nguyên thực vật kéo theo đó là sự
mất cân bằng sinh thái. Vì vậy nghiên cứu tính đa dạng thực vật là một đề tài có ý
nghĩa hết sức to lớn và thiết thực.
Để góp phần giải quyết những vấn đề trên, và lấy cơ sở để xây dựng
chiến lược quản lý, bảo tồn và phát triển bền vững các loài thực vật trong
rừng tự nhiên trên cả nước nói chung và ở huyện Đại Từ nói riêng, chúng tôi
đã chọn đề tài: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tính đa dạng thực vật có
mạch trong thảm thực vật tái sinh tự nhiên tại xã Quân Chu - Đại Từ -
Thái Nguyên.
2. Thời gian nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2
- Thời gian nghiên cứu: đề tài thực hiện từ tháng 9 năm 2012 đến tháng 5
năm 2013.
- Phạm vi nghiên cứu: đề tài nghiên cứu về tính đa dạng thực vật có
mạch trong một số kiểu thảm thực vật tái sinh tự nhiên tại xã Quân Chu -
huyện Đại Từ - Tỉnh Thái Nguyên.
3. Đóng góp của đề tài
Xác định được thành phần loài và thành phần dạng sống của thực vật
có mạch trong một số kiểu thảm thực vật tái sinh tự nhiên; cấu trúc hình thái
thảm thực vật tái sinh tự nhiên và xác định các loài thực vật quý hiếm cần
được bảo tồn tại xã Quân Chu. Kết quả nghiên cứu góp phần xây dựng cơ sở
khoa học cho công tác quản lý và bảo tồn nguồn tài nguyên thực vật của
huyện Đại Từ nói chung và của xã nói riêng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3
Chƣơng I
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Một số khái niệm cơ bản
Trong đề tài này, chúng tôi có sử dụng một số khái niệm có liên quan
đến nội dung nghiên cứu:
- Thảm thực vật: Thảm thực vật là một thành phần có ngoại mạo đặc
trưng của lục địa trên hành tinh này [37]. Theo Giáo sư, Tiến sĩ khoa học Thái
Văn Trừng: Thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một
tấm thảm xanh [44]. Theo Giáo sư Trần Đình Lý (1998): Thảm thực vật là
toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thực vật trên
bề mặt trái đất [27]. Ở khái niệm này, thảm thực vật mới chỉ là khái niệm
chung, chưa chỉ rõ đặc trưng hay phạm vi không gian của một đối tượng cụ
thể. Thành phần chủ yếu của thảm thực vật là cây cỏ, nhưng đối tượng nghiên
cứu chủ yếu của thảm thực vật là toàn bộ cây cối được hình thành do một số
lượng những cá thể của loài thực vật tập hợp lại. Do vậy, tính đa dạng sinh
học của một vùng, hay một địa phương còn được đánh giá qua nghiên cứu thảm
thực vật tại vùng, hay địa phương đó.
- Thảm thực vật thứ sinh: thảm thực vật được phát triển trên nền tảng
của một thảm thực vật đã tồn tại trước đó nhưng do nhiều yếu tố ngoại cảnh
tác động mà đã biến mất, sau một thời gian dưới điều kiện ngoại cảnh một
thảm thực vật khác phát triển và thay thế thảm thực vật cũ, đây chính là thảm
thực vật thứ sinh.
- Cấu trúc thảm thực vật là sự phân bố của các loài thực vật trong thảm
thực vật theo chiều thẳng đứng hoặc chiều nằm ngang, cấu trúc này có thể
thay đổi theo không gian và thời gian do hoạt động sống của các loài thực vật
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4
nên còn có sự phân chia cấu trúc thảm thực vật theo không gian và thời gian,
tuy nhiên sự phân chia này không phổ biến.
- Đa dạng sinh học: Theo Công ước về bảo tồn Đa dạng sinh học đã
thông qua tại Hội nghị thượng đỉnh toàn cầu tổ chức tại Rio De Janeiro năm
1992 “Đa dạng sinh học” có nghĩa là tính (đa dạng) biến thiên giữa các sinh
vật sống của tất cả các nguồn bao gồm các hệ sinh thái tiếp giáp, trên cạn,
biển, các hệ sinh thái thuỷ vực khác và các tập hợp sinh thái mà chúng là một
phần. Tính đa dạng này thể hiện trong nội bộ loài, giữa các loài và các hệ sinh
học [58].
Thuật ngữ đa dạng sinh học dùng để mô tả sự phong phú và đa dạng
của giới tự nhiên. Đa dạng sinh học là sự phong phú của mọi cơ thể sống từ
mọi nguồn, trong hệ sinh thái đất liền, dưới biển, các hệ sinh thái dưới nước
khác và mọi tổ hợp sinh thái mà chúng tạo nên. Đa dạng sinh học bao gồm sự
đa dạng trong loài, giữa các loài và trong hệ sinh thái.
Đa dạng loài là số lượng và sự đa dạng của các loài được tìm thấy tại
một khu vực nhất định tại một vùng nào đó. Đa dạng loài là tất cả sự khác biệt
trong một hay nhiều quần thể của một loài cũng như đối với các quần thể
khác nhau.
- Dạng sống của thực vật: Hiện nay hệ thống phân loại dạng sống thực
vật được sử dụng thông dụng trên thế giới là hệ thống dạng sống của
Raunkiaer. Cách phân loại dạng sống của Raunkiaer rất tiện cho việc so sánh
với phổ dạng sống tiêu chuẩn và cách chia theo kích thước chiều cao là phù
hợp với kích thước dạng sống của thực vật.
Ngoài ra, Raunkiaer cũng dùng cả trạng thái mùa và hiện tượng chồi có
bao hay không có bao để chia thêm các dạng phụ trong dạng sống của các cây
có chồi trên đất cùng với các dạng đặc biệt. Dạng sống của cây có chồi trên
đất tức dạng sống mà trong mùa không thuận lợi cho sự sinh trưởng (mùa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5
tuyết ở vùng ôn đới, vùng hàn đới hay mùa khô hạn ở vùng nhiệt đới), cây
không có đủ nước sinh lý để dinh dưỡng bình thường, chồi ngọn của cây ở
cao trên mặt đất.
Raunkiaer căn cứ vào chiều cao của cây để chia thành bốn dạng chủ yếu.
- Megaphanerophytes (Mega), cây to có chồi trên mặt đất, trên 30m.
- Mesophanerophytes (Meso), cây vừa có chồi trên mặt đất, từ 8 đến 30m.
- Microphanerophytes (Micro), cây nhỏ có chồi trên mặt đất, từ 2 đến 8m.
- Nanophanerophytes (Nano), cây thấp có chồi trên mặt đất, dưới 2m.
Ngoài bốn dạng của cây có chồi trên mặt đất gặp được phổ biến tại
khắp các vùng trên trái đất, sau này Raunkiaer còn tìm thấy các dạng sống ở
các vùng nhiệt đới ẩm và khô hạn như sau:
- Lianes phanerophytes (Liano): Cây có chồi trên mặt đất leo quấn. Đây
là một dạng sống rất phổ biến trong rừng cẩm nhiệt đới. Dạng cây leo có thể
là thân cỏ hay thân gỗ, song dù là thân gỗ cũng không đủ chất gỗ, nên phải
dựa vào những cây khác để vượt lên tầng lớp thích hợp với điều kiện sinh thái
của chúng.
- Epiphytes phanerophytes (Epi): là dạng sống của những cây có chồi
trên đất sống nhờ và sống bám vào cây khác, rất phổ biến trong rừng ẩm nhiệt
đới. Dạng này có thề là thân cỏ hay thân gỗ. Những loài cây này không mọc
từ đất lên, mà mọc ngay trên thân những cây gỗ to, cây gỗ nhỏ. Trong dạng
này, có loài phụ sinh thân gỗ, dần dần phát triển lên rất to, ôm lấy thân cây
chủ và như sợi dây thòng lọng thắt ghét lại, có thể làm cho cây chủ chết dần.
- Phanerophytes herbaces (Her): Là dạng sống của các loài cây có chồi
trên đất thân cỏ, tức dạng sống mà thân không có chất gỗ. Trong mùa không
thuận lợi, chồi ngọn vẫn ở cao trên mặt đất chứ không chết ngang mặt đất như
dạng sống có chồi ngang mặt đất.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
- Phanerophytes suculents (Suc.): Là dạng sống của các loài cây có chồi
trên mặt đất thân mọng.
Sau này Raunkiaer còn dùng thêm yếu tố trạng mùa để phân ra mười
hai dạng sống phụ cho bốn dạng lớn của các loài cây có chồi trên mặt đất
(Phanerophytes):
- SMgo: Cây to có chồi trên đất, thường xanh, không bao.
- SMeo: Cây vừa có chồi trên đất, thường xanh, không bao.
- SMio: Cây nhỏ có chồi trên đất, thường xanh, không bao.
- SNao: Cây thấp có chồi trên đất, thường xanh, không bao.
- SMgC: Cây to có chồi trên đất, thường xanh, có bao.
- SMeC: Cây vừa có chồi trên đất, thường xanh, có bao.
- SMiC: Cây nhỏ có chồi trên đất, thường xanh, có bao.
- SNaC: Cây thấp có chồi trên đất, thường xanh, có bao.
- DMgC: Cây to có chồi trên đất, rụng lá, có bao.
- DMeC: Cây vừa có chồi trên đất, rụng lá, có bao.
- DMiC: Cây nhỏ có chồi trên đất, rụng lá, có bao.
- DNaC: Cây thấp có chồi trên đất, rụng lá, có bao [41].
1.2. Tình hình nghiên cứu hệ thực vật
1.2.1. Tình hình nghiên cứu hệ thực vật trên thế giới
Năm 1623, Caspar Bauhin, một nhà thực vật Thụy Sĩ, công bố “Pinax
theatribotaniei” đã thống kê 6.000 loài cây. Pinax đã cung cấp nhiều tên đồng
loại. Đó là tài liệu rất có giá trị và bổ ích. Tuy các chi chưa có mô tả nhưng đã
xác định đặc điểm của các loài trong chi [36].
Năm 1962, G.N.Slucop đã đưa ra số lượng các 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
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
7
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
(15.500 loài); Madagasca (7000 loài); Nam Phi (6.500 loài); Bắc Phi, Angieri,
Marốc và các vùng phụ cận khác (4.500 loài); Abitxini (4.000 loài); Tuynidi
và Aicập (2.000 loài); Xomali và Eritrea (1.000 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 Tây Tây Lan
(4.500 loài) (dẫn theo Lê Trọng Cúc [18]).
Lecointre và Guyader (2001) đã đưa ra số lượng loài thực vật bậc cao
được mô tả trên toàn thế giới như sau: Nấm (Fungi) có 100.800 loài được mô
tả (chiếm 5,8% số loài đã được mô tả), ngành Rêu (Bryophyta) có 15.000 loài
(chiếm 0,9% số loài đã được mô tả), ngành Thông đất (Lycopodiophyta) có
1.275 loài được mô tả (chiếm 0,07% số loài đã được mô tả), ngành Dương xỉ
(Polypodiophyta) có 9.500 loài mô tả (chiếm 0,5% số loài đã được mô tả),
ngành Thông (Pinophyta) có 601 loài được mô tả (chiếm 0,03% số loài đã
được mô tả), ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) có 233.885 loài được mô tả
(chiếm 13,4% số loài đã được mô tả) [20].
1.2.2. Tình hình nghiên cứu hệ thực vật ở Việt Nam
Việt Nam là một trong mười trung tâm đa dạng sinh học quan trọng của
thế giới, nó được thể hiển bởi sự phong phú đa dạng về nguồn gen, số lượng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
8
loài, hệ sinh thái và vùng địa lý sinh học. Vì vậy, Việt Nam là một nước có đa
dạng sinh học cao.
Ngay từ những năm 1879 - 1899, Pierre đã tìm hiểu, nghiên cứu về hệ
thực vật của Việt Nam và cho ra đời cuốn sách “Thực vật chí rừng Nam Bộ”
với độ dày 400 trang và được xuất bản tại Paris. Kế đó là hàng loạt các tác giả
người Pháp như Petelot, Poilane, Chevalier, Gagnepain…đã dày công nghiên
cứu hệ thực vật Việt Nam từ những năm 1907 đến năm 1937 và cho ra đời bộ
sách “Thực vật chí đại cương Đông Dương” gồm 7 tập cũng được xuất bản tại
Paris do H. Lecomte chủ biên. Trong bộ “Thực vật chí đại cương Đông
Dương ” có khoảng 7.004 loài thực vật bậc cao có mạch được miêu tả kỹ
lưỡng [41].
Ngày nay, nhiều nhà khoa học vẫn tiếp tục những công trình nghiên
cứu của mình trên phạm vi cả nước với nhiều hướng thực hiện khác nhau
nhưng đều nhằm đến mục đích chung là gìn giữ và phát triển tính đa dạng sinh
học nói chung.
Lê Ngọc Công và Hoàng Chung (1995) nghiên cứu thành phần loài,
dạng sống của savan bụi và đồi trung du Bắc Thái (cũ) đã phát hiện được 123
loài thuộc 47 họ khác nhau [16].
Năm 2009, Hoàng Thị Thanh Thuỷ thực hiện đề tài: Nghiên cứu hiện
trạng hệ thực vật và thảm thực vật ở Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng
Hoàng, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. Qua điều tra, bước đầu đã thống kê
được 305 loài, 233 chi, 88 họ, thuộc 4 ngành thực vật bậc cao có mạch là ngành
Thông đất, ngành Dương xỉ, ngành Thông và ngành Mộc lan [39].
Nghiên cứu tính đa dạng thực vật có mạch tại xã Ngọc Thanh, thị xã
Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc kết quả cho thấy: Hệ thực vật có mạch trong khu
vực nghiên cứu tương đối đa dạng về số loài với 456 loài, thuộc 323 chi và
114 họ thực vật bậc cao có mạch. Khu vực nghiên cứu có 5 ngành thực vật,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
9
trong đó ngành Hạt kín có số họ chiếm tỉ lệ nhiều nhất (91,22%), số loài của
lớp Ngọc Lan so với lớp Hành là 5,87/1, có 10 họ giàu loài nhất có từ 9 đến
42 loài [3].
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 nước ta [5].
Phan Kế Lộc (1998) đã kiểm kê và ghi nhận đến nay trong hệ thực vật
Việt Nam đã biết được 9653 loài thực vật bậc cao có mạch mọc tự nhiên,
thuộc 2011 chi và 291 họ. Nếu kể cả khoảng 733 loài cây trồng được nhập nội
thì tổng số loài thực vật bậc cao có mạch biết được ở Việt Nam đã lên tới
10.386 loài, thuộc 2257 chi và 305 họ, chiếm khoảng 4% tổng số loài, 15%
tổng số chi và 57% tổng số họ của toàn thế giới [25].
1.3. Tình hình nghiên cứu dạng sống và thành phần loài
Dạng sống và thành phần loài giúp chúng ta phân biệt sự khác nhau
giữa thảm thực vật này với thảm thực vật khác. Khi nghiên cứu các nhà khoa
học thường quan tâm nhiều đến dạng sống và thành phần loài của thực vật. Vì
thế mà nhiều công trình nghiên cứu về dạng sống và thành phần loài trong các
kiểu thảm thực vật ở trong nước và trên thế giới đã ra đời.
1.3.1. Tình hình nghiên cứu dạng sống
Nói đến các công trình nghiên cứu về dạng sống thực vật, trước tiên
chúng ta phải nhắc đến công trình của Raunkiær - nhà thực vật học người Đan
Mạch (1934) [15], theo hệ thống phân chia dạng sống thực vật của Raunkiær,
thực vật có các nhóm dạng sống chính, phân biệt theo vị trí của chồi mầm
trong mùa khắc nghiệt nhất đối với sinh trưởng thường niên của chúng, có 5
nhóm dạng sống chính:
- Nhóm cây chồi trên (Phanerophytes) - Ký hiệu Ph
- Nhóm cây chồi sát đất (Chamaephytes) - Ký hiệu Ch
- Nhóm cây chồi nửa ẩn (Hemicryptophytes) - Ký hiệu Hm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
10
- Nhóm cây chồi ẩn (Cryptophytes) - Ký hiệu Cr
- Nhóm cây một vụ (Therophytes) - Ký hiệu Th
Ông đã xây dựng phổ chuẩn của các dạng sống ở các vùng khác nhau
trên trái đất và công thức phổ dạng sống là:
SN = 46 Ph + 9 Ch + 26 Hm + 6 Cr + 13 Th.
Braun - Blanquet (1951) đánh giá cách mọc của thực vật dựa vào tính
liên tục hay đơn độc của loài đã chia thành 5 thang: mọc lẻ, mọc thành vạt,
mọc thành dải nhỏ, mọc thành vạt lớn và mọc thành khóm lớn [1].
Canon (1911) là người đầu tiên lập ra bảng phân loại dạng sống cây
thuộc thảo [14].
Một số công trình nghiên cứu về dạng sống ở Việt Nam. Dương Hữu
Thời (1961) đã lập phổ dạng sống của các quần xã cỏ trên bãi cát sông Hồng
[36]. Doãn Ngọc Chất (1969) nghiên cứu dạng sống của một số loài thực vật
thuộc họ Hoà thảo. Thái Văn Trừng (1978) cũng áp dụng nguyên tắc của
Raunkiaer khi phân chia dạng sống của hệ thực vật ở Việt Nam [44].
Hoàng Chung (1980) thống kê thành phần dạng sống cho loại hình
đổng cỏ Bắc Việt Nam, đã đưa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản và bảng phân loại
kiểu đồng cỏ savan, thảo nguyên [13].
Lê Trần Chấn (1990) khi nghiên cứu hệ thực vật Lâm Sơn tỉnh Hoà
Bình cũng phân chia hệ thực vật thành 5 nhóm dạng sống chính theo phương
pháp của Raunkiaer. Tuy nhiên, tác giả đã dùng thêm kí hiệu để chi tiết hoá
một số dạng sống (a. Kí sinh; b. Bì sinh, c. dây leo; d. cây chồi trên thân
thảo), và không xếp phương thức sống ký sinh, bì sinh vào dạng sống cơ bản
mà chỉ coi đây là những dạng phụ [10].
Nguyễn Thế Hưng (2003) khi nghiên cứu dạng sống thực vật trong các
trạng thái thảm thực vật tại Hoành Bồ (Quảng Ninh) đã kết luận: nhóm cây
chồi trên mặt đất có 196 loài chiếm 60,49% tổng số loài của toàn hệ thực vật;
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
11
nhóm cây chồi sát đất có 26 loài chiếm 8,02%; nhóm cây chồi nửa ẩn có 43
loài chiếm 13,27%; nhóm cây chồi ẩn có 24 loài chiếm 7,47%; nhóm cây 1
năm có 35 loài chiếm 10,8% [23].
Lê Ngọc Công (2004) khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng bằng
khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên đã phân chia thực vật
thành các nhóm dạng sống sau: cây gỗ, cây bụi, cây cỏ và dây leo [17].
Hoàng Chung (2008) khi nghiên cứu thực vật trong đồng cỏ vùng núi Bắc
Việt Nam đã phân chia 8 kiểu dạng sống chính là: kiểu cây gỗ, kiểu cây bụi, kiểu
cây thân bò, kiểu cây bụi nhỏ, kiểu cây bụi nhỏ bò, kiểu nửa bụi, kiểu thực vật có
khả năng tạo chồi mới từ rễ, kiểu cây thảo có hệ rễ cái sống lâu năm [42].
1.3.2. Tình hình nghiên cứu thành phần loài
Những nghiên cứu về thành phần loài đã được tiến hành từ lâu trên thế
giới. Ở Liên Xô (cũ) có rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu về thành phần loài
như Vưsotxki (1951), Alokhin (1904), Craxit (1927), Sennhicốp (1933),
Creepva (1973)…Theo các tác giả, 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 [29].
Ramakrishman (1981- 1992) nghiên cứu thảm thực vật sau nương rẫy
của vùng Tây Bắc Ấn Độ đã khẳng định: chỉ số đa dạng loài rất thấp, chỉ số
loài đạt ưu thế cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời
gian bỏ hoá.
Longchun 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 13 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; 19 năm thì có
60 họ, 134 chi và 167 loài [38].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
12
Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997), nước ta có khoảng 11.373 loài thực
vật thuộc 2524 chi và 378 họ. Các nhà thực vật học dự đoán con số loài thực
vật ở nước ta còn có thể lên đến 15.000 loài. Trong các loài cây nói trên có
khoảng 7.000 loài thực vật có mạch, số loài thực vật đặc hữu của Việt Nam
chiếm khoảng 30% tổng số loài thực vật ở miền Bắc và chiếm khoảng 25%
tổng số loài thực vật trên toàn quốc (Lê Trần Chấn, 1997), có ít nhất 1.000
loài cây đạt kích thước lớn, 354 loài cây có thể dùng để sản xuất gỗ thương
phẩm. Các loài tre nứa ở Việt Nam cũng rất phong phú, trong đó có ít nhất 40
loài có giá trị thương mại. Sự phong phú về loài cây đã mang lại cho rừng
Việt Nam những giá trị to lớn về kinh tế và khoa học. Theo thống kê của Viện
Dược liệu (2003), hiện nay đã phát hiện được 3.850 loài cây dùng làm dược
liệu chữa bệnh, trong đó chữa được cả những bệnh nan y hiểm nghèo. Theo
thống kê ban đầu, đã phát hiện được 76 loài cây cho nhựa thơm, 600 loài cây
cho tananh, 500 loài cây cho tinh dầu và 260 loài cây cho dầu béo [8].
Đặng Văn Sơn và Nguyễn Nghĩa Thìn nghiên cứu thành phần loài thực
vật cây thân gỗ tại huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh, kết quả nghiên
cứu cho thấy, tại vùng nghiên cứu đã phát hiện được 117 loài, 85 chi, 40 họ
thuộc 23 bộ của một ngành thực vật Magnoliophyta (ngành Ngọc lan). Các họ
thực vật có nhiều loài nhất gồm: họ Cà phê (Rubiaceae, 6 loài), họ Sim
(Myrtaceae, 7 loài), họ Dầu (Dipterocarpaceae, 7 loài), họ Dâu tằm
(Moraceae, 8 loài) và họ Thầu dầu (Euphorbiaceae, 15 loài). Dạng sống của
hệ thực vật được chia làm những dạng chính như sau: cây gỗ lớn có 21
loài (chiếm 17,95 %), gỗ vừa có 27 loài (23,08 %), gỗ nhỏ có 55 loài (47,01
%) và cây bụi có 14 loài (11,96 %) trong tổng số 117 loài thực vật vùng
nghiên cứu. Có 92 loài loài thực vật có công dụng, trong đó làm thuốc 42
loài, cho gỗ 37 loài, làm cảnh 6 loài, ăn quả 3 loài, gia dụng 3 loài và làm
rau 1 loài [33].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
13
Gần đây nhất, Hoàng Công Tín và Mai Văn Phô đã nghiên cứu hiện
trạng thành phần loài thực vật ngập mặn (TVNM) ở TT-Huế. Kết quả
nghiên cứu đã xác định được 50 loài thuộc 42 chi, 31 họ và 2 ngành Dương
xỉ (Polypodiophyta) và Ngọc lan (Magnoliophyta). Trong đó, đã bổ sung 3
loài TVNM cho khu vực Rú Chá và khu vực cửa sông Bù Lu. Số lượng
thành phần loài TVNM ở Thừa Thiên Huế tăng dần theo không gian phân
bố từ Bắc vào Nam theo thứ tự các khu vực là Rú Chá < Tân Mỹ < Bù Lu <
Lập An[42].
1.4. Nghiên cứu về thực vật quý hiếm theo sách đỏ Việt Nam
Việt Nam là một nước có tính đa dạng sinh học cao với khoảng 12.000
loài thực vật có mạch, trong đó đã định tên được khoảng 7.000 loài thực vật
bậc cao, 800 loài rêu và 600 loài nấm. Tính đặc hữu của hệ thực vật rất cao,
có ít nhất là 40% số loài đặc hữu, không có họ thực vật đặc hữu, nhưng có tới
3% số chi thực vật đặc hữu. Nhưng trong những năm gần đây, đa dạng sinh
học đang bị đe doạ nghiêm trọng bởi nhiều nguyên nhân khác nhau. Điều đó
đã khiến Việt Nam nằm trong điểm nóng Inđô-Bơ Ma do tổ chức bảo tồn
quốc tế xác định, là một trong những vùng sinh học bị đe dọa nhất và giàu có nhất
trên trái đất [19].
Trước thực trạng của đa dạng sinh học Việt Nam, những nghiên
cứu về nguy cơ suy giảm ĐDSH và các biện pháp bảo tồn cũng đã được
chú ý ngày càng nhiều ở Việt Nam. Trước năm 1975, ở cả hai miền đã
xây dựng được nhiều khu rừng cấm. Sau giải phóng 1975, nhà nước đã
quan tâm xây dựng các Khu bảo tồn thiên nhiên và Vườn quốc gia để bảo
vệ tính ĐDSH. Số lượng các khu bảo tồn và vườn quốc gia đã tăng từ 49
khu năm 1975 lên 73 khu năm 1980 và năm 2005 đã lên tới 128 khu với
tổng diện tích gần 2 triệu ha [56].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
14
Khi nghiên cứu về hiện trạng hệ thực vật ở khu bảo tồn Thần Sa -
Phương Hoàng (Võ Nhai - Thái Nguyên), căn cứ vào Sách Đỏ Việt Nam
(2007) và Danh lục Đỏ IUCN (2001), Hoàng Thị Thanh Thuỷ đã xác định
được 11 loài quý hiếm (chiếm 3,61% tổng số loài) có tên trong Sách Đỏ Việt
Nam (2007) và Danh lục Đỏ IUCN (2001), trong đó có 5 loài ở mức nguy cấp
(EN) và 6 loài ở mức sẽ nguy cấp (VU), cần có kế hoạch ưu tiên bảo vệ để
tránh nguy cơ bị tuyệt chủng [39].
Nguyễn Thị Yến (2003) khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tính đa
dạng nguồn tài nguyên cây thuốc ở một số kiểu thảm thực vật tại xã Xuân Sơn,
huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ đã thống kê được 20 loài thực vật quý hiếm,
trong đó có 15 loài ở mức sẽ nguy cấp và 5 loài ở mức nguy cấp dựa theo
những thứ hạng và tiêu chuẩn của sách Đỏ Việt Nam (2007) và IUCN [47].
Sách đỏ Việt Nam (2007) với phiên bản mới nhất được công bố vào
ngày 26 tháng 6 năm 2008, theo số liệu này, hiện nay tại Việt Nam có 882
loài (418 loài động vật và 464 loài thực vật) đang bị đe dọa ngoài thiên nhiên,
tăng 167 loài so với thời điểm năm 1992. Trong đó có 45 loài thực vật “rất
nguy cấp” (trong số 196 loài thực vật “đang nguy cấp”).
Mặc dù, Việt Nam là một trong nước có thảm thực vật phong phú và
tính đa dạng sinh học cao, tuy nhiên nhiều loài thực vật quý hiếm hiện nay
đang có nguy cơ bị đe dọa, nếu không có biện pháp bảo vệ và duy trì nguồn
gen thì có thể dẫn đến tuyệt chủng.
Do vậy, đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tính đa dạng
của thực vật có mạch trong thảm thực vật tái sinh tự nhiên tại xã Quân
Chu - Huyện Đại Từ - Tỉnh Thái Nguyên” mà chúng tôi thực hiện sẽ góp
phần nghiên cứu và khuyến cáo người dân khai thác đúng cách và bảo vệ
có hiệu quả tính đa dạng của thực vật có mạch trong khu vực xã Quân
Chu, huyện Đại Từ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
15
Chƣơng II
MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Tìm hiểu tính đa dạng về thành phần loài và thành phần dạng sống của
thực vật có mạch trong một số kiểu thảm thực vật tái sinh tự nhiên; cấu trúc
hình thái thảm thực vật tái sinh tự nhiên và xác định các loài thực vật quý
hiếm cần được bảo tồn tại xã Quân Chu - Huyện Đại Từ - Tỉnh Thái Nguyên.
2.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Xác định được tính đa dạng về thành phần loài,
thành phần dạng sống của thực vật có mạch trong thảm thực vật tái sinh tự
nhiên; đồng thời xác định được cấu trúc hình thái thảm thực vật tái sinh tự
nhiên và đưa ra danh sách các loài thực vật quý hiếm cần được bảo tồn tại xã
Quân Chu.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp
phần xây dựng cơ sở khoa học cho công tác quản lý, bảo tồn nguồn tài
nguyên thực vật và phát triển bền vững các loài thực vật trong thảm thực vật
tự nhiên tại xã Quân Chu nói riêng và của huyện Đại Từ nói chung.
2.3. Đối tƣợng nghiên cứu
Đề tài thực hiện nghiên cứu trên đối tượng là các loài thực vật có mạch
trong thảm thực vật tái sinh tự nhiên.
2.4. Địa điểm nghiên cứu
Đề tài thực hiện nghiên cứu ở một số thảm thực vật tái sinh tự nhiên tại
xã Quân Chu - Huyện Đại Từ - Tỉnh Thái Nguyên.
2.5. Nội dung nghiên cứu
2.5.1. Nghiên cứu đa dạng về hệ thực vật
- Đa dạng về thành phần loài
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
16
- Đa dạng ở mức độ ngành
- Đa dạng ở mức độ số họ
- Đa dạng ở mức độ chi
2.5.2. Đa dạng của hệ thực vật có mạch
2.5.3. Đa dạng về thành phần dạng sống
2.5.4. Đa dạng về giá trị sử dụng
2.5.5. Đa dạng về các kiểu thảm thực vật
2.5.6. Đa dạng về các loài thực vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng
2.5.7. Đa dạng về cấu trúc hình thái theo chiều thẳng đứng của các trạng thái
thảm thực vật
2.6. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.6.1. Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài thực địa
Để thực hiện mục tiêu và nội dung mà đề tài đã đặt ra, chúng tôi sử
dụng các phương pháp nghiên cứu sau đây:
2.6.1.1. Phương pháp tuyến điều tra (TĐT)
- Lập tuyến điều tra: trước hết là xác định địa điểm nghiên cứu, căn cứ
vào bản đồ của khu vực lập các tuyến điều tra (TĐT). TĐT đầu tiên hướng
vuông góc với đường đồng mức, các tuyến sau song song với tuyến đầu.
Chiều rộng quan sát của TĐT là 2m. Khoảng cách giữa các tuyến là 50 -
100m tùy vào địa hình cụ thể của từng quần xã. Dọc theo tuyến điều tra bố trí
các ô tiêu chuẩn (OTC) có diện tích 100 - 400m
2
và các ô dạng bản (ODB)
(kích thước: 2m x2m) để thu thập số liệu OTC.
- Nguyên tắc thu mẫu: Mỗi mẫu cần lấy đầy đủ các bộ phận gồm cành,
lá và hoa với cây gỗ, còn với cây thảo nên lấy cả cây. Mỗi cây nên thu từ 3 -
10 mẫu, có thể đánh số từ 1 trở đi từ khi thu mẫu đầu tiên đến khi kết thúc
nghiên cứu hoặc đánh số theo vùng nghiên cứu.