ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Hà Thị Hoa
NGHIÊN CỨU SỰ ĐA DẠNG CÂY GỖ VÀ ĐIỀU TRA
MỘT SỐ MÔ HÌNH TRỒNG RỪNG TẠI KHU BẢO TỒN
THIÊN NHIÊN CHẠM CHU, TỈNH TUYÊN QUANG
LÀM CƠ SỞ CHO CÔNG TÁC BẢO TỒN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2013
ii
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Hà Thị Hoa
NGHIÊN CỨU SỰ ĐA DẠNG CÂY GỖ VÀ ĐIỀU TRA
MỘT SỐ MÔ HÌNH TRỒNG RỪNG TẠI KHU BẢO TỒN
THIÊN NHIÊN CHẠM CHU, TỈNH TUYÊN QUANG
LÀM CƠ SỞ CHO CÔNG TÁC BẢO TỒN
Chuyên ngành: Thực vật học
Mã số: 60 42 01 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Trung Thành
Hà Nội - 2013
iii
LỜI CẢM ƠN
Nhân dịp hoàn thành luận văn thạc sĩ, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
PGS.TS Nguyễn Trung Thành, người thầy đã hướng dẫn tôi, giúp đỡ tôi hoàn
thành đề tài tốt nghiệp của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn Thực vật
học, khoa Sinh học, trường Đại học khoa học tự nhiên, đại học Quốc gia Hà Nội đã
nhiệt tình giảng dạy cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu khoa học
tại trường.
Tôi xin cảm ơn cảm ơn các anh trong đoàn thu mẫu đã giúp đỡ và tạo
điều kiện thuận lợi cho tôi thu thập tài liệu và nghiên cứu trong suốt thời gian làm
luận văn.
Cuối cùng tôi xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn giúp đỡ
để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Mặc dù rất cố gắng nhưng vì trình độ chuyên môn và thời gian có hạn nên
luận văn của tôi không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những ý
kiến đóng góp của các thầy cô và bạn bè để đề tài được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2013
Học viên cao học
Hà Thị Hoa
iv
MỤC LỤC
Trang
Mở đầu
1
Chương 1. Tổng quan tài liệu
3
1.1. Nghiên cứu về đa dạng sinh học trên thế giới
3
1.2. Nghiên cứu đa dạng thực vật trên thế giới
5
1.3. Nghiên cứu đa dạng thực vật ở Việt Nam
9
1.4. Nghiên cứu về các yếu tố địa lý
11
1.5. Nghiên cứu về phổ dạng sống của hệ thực vật
15
Chương 2. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội
17
2.1. Điều kiện tự nhiên
17
2.1.1. Vị trí địa lý
17
2.1.2. Địa hình
18
2.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng
18
2.1.4. Khí hậu
18
2.1.5. Thủy văn
19
2.2. Điều kiện kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu
20
2.2.1. Dân số
20
2.2.2. Lao động và tập quán
20
2.2.3. Văn hóa xã hội
20
2.2.4. Cơ sở hạ tầng, giao thông
21
Chương 3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
22
3.1. Đối tượng
22
3.2. Mục tiêu nghiên cứu
22
3.3. Nội dung nghiên cứu
22
v
3.4. Địa điểm
22
3.5. Phương pháp nghiên cứu
23
3.5.1. Phương pháp kế thừa
23
3.5.2. Phương pháp chuyên gia
23
3.5.3. Phương pháp nghiên cứu đa dạng thực vật
23
3.5.3.1. Thu mẫu và xử lý
23
3.5.3.2. Xác định tên khoa học
26
3.5.3.3. Xây dựng bảng danh lục thực vật
27
3.5.3.4. Đánh giá đa dạng sinh học
27
3.5.3.4.1. Đánh giá đa dạng của các taxon bậc ngành, họ,
chi
27
3.5.3.4.2. Đánh giá tính đa dạng về các yếu tố địa lý thực
vật
28
3.5.3.4.3. Đánh giá tính đa dạng về dạng sống
28
3.5.3.4.4. Đánh giá về giá trị tài nguyên và mức độ đe dọa
28
Chương 4. Kết quả nghiên cứu
29
4.1. Đa dạng thành phần loài cây gỗ trong khu vực nghiên cứu
29
4.1.1. Đa dạng ở mức độ ngành
29
4.1.2. Tỷ trọng hai lớp trong ngành Hạt kín
30
4.1.3. Đánh giá đa dạng các taxon dưới ngành
32
4.1.3.1. Đa dạng ở mức độ họ
32
4.1.3.2. Đa dạng ở mức độ chi
34
4.2. Đa dạng các yếu tố địa lý của các loài
35
4.3. Đa dạng về dạng sống
40
4.4. Đa dạng về giá trị sử dụng nguồn tài nguyên cây gỗ ở Khu
Bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu
41
vi
4.4.1. Đa dạng về giá trị sử dụng
41
4.4.2. Đa dạng về các loài quý hiếm
43
4.4.2.1. Các loài nằm trong Sách đỏ Việt Nam
43
4.4.2.2. Các loài nằm trong danh sách của Nghị định 32-
2006/CP
44
4.5. Các mô hình trồng cây ở Khu Bảo tồn thiên nhiên Chạm
Chu
45
4.5.1. Mô hình trồng Cam
45
4.5.2. Mô hình trồng Xoan
46
4.5.3. Mô hình trồng Luồng
47
4.5.4. Mô hình trồng Bương
49
4.5.5. Mô hình trồng Cọ
50
4.5.6. Mô hình trồng Lát hoa
51
Kết luận và Kiến nghị
55
Tài liệu tham khảo
58
Phụ lục
1
MỞ ĐẦU
Thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang đứng trước một thực tế
đáng lo ngại đó là các nguồn tài nguyên thiên nhiên đặc biệt là nguồn tài
nguyên rừng đang bị khai thác kiệt quệ, làm giảm sự đa dạng sinh học của
các hệ sinh thái. Làm thế nào để bảo tồn và phát huy vai trò của rừng, làm
tăng tính đa dạng sinh học của các hệ sinh thái là một trong những vấn đề cấp
bách. Ý thức được điều đó, ngay từ năm 1962 việc điều tra khảo sát lựa chọn
địa điểm và xây dựng các khu rừng đặc dụng đã được tiến hành. Đến năm
2008, hệ thống khu bảo tồn thiên nhiên của Việt Nam gồm 164 khu rừng đặc
dụng (bao gồm 30 Vườn quốc gia, 69 khu dự trữ thiên nhiên, 45 khu bảo vệ
cảnh quan, 20 khu nghiên cứu thực nghiệm khoa học) và 03 khu bảo tồn biển.
Hiện nay, Bộ Tài nguyên và môi trường đang có kế hoạch thành lập 41 khu
bảo tồn mới với tổng diện tích 775.000ha vào năm 2020. Các khu bảo tồn
thiên nhiên là những tài sản thiên nhiên quý báu không chỉ có giá trị trước
mắt cho thế hệ hôm nay mà còn là di sản của nhân loại mãi mãi về sau.
Tuyên Quang là một tỉnh miền núi nằm ở vùng Đông Bắc nước ta,
cách Hà Nội khoảng 160 km về Phía Bắc, Phía Bắc và Tây Bắc giáp tỉnh Hà
Giang và Cao Bằng, Phía Nam giáp tỉnh Phú Thọ và Vĩnh Phúc, Phía Đông
giáp tỉnh Bắc Kạn và Thái Nguyên, Phía Tây giáp tỉnh Yên Bái. Tổng diện
tích rừng của Tuyên Quang là 386.382 ha. Trong đó diện tích rừng tự nhiên là
284.673 ha, diện tích rừng trồng là 101.709 ha. Tháng 9 năm 2001, tỉnh
Tuyên Quang đã ra Quyết định công nhận khu bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu
với diện tích 58.187ha. Hiện nay, tỉnh Tuyên Quang đang lập dự án trình
Chính phủ phê duyệt và công nhận khu bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu là
vườn quốc gia.
Rừng là nguồn tài nguyên quý giá, là một trong những nguồn lực quan
trọng cho quá trình tăng trưởng, phát triển kinh tế của tỉnh Tuyên Quang.
2
Rừng là một bộ phận quan trọng của môi trường sinh thái, là nhu cầu, là đối
tượng hoạt động trong các lĩnh vực kinh tế - xã hội của nhân dân các dân tộc
tỉnh Tuyên Quang. Tuy nhiên trong những năm vừa qua việc khai thác quá
mức nguồn tài nguyên rừng đã làm cho diện tích rừng tự nhiên nơi đây giảm
đi đáng kể.
Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ của các nhà khoa học. Khu BTTN
Chạm Chu không những đa dạng về các kiểu hệ sinh thái rừng mà hệ thực vật
ở đây còn phong phú và đa dạng về thành phần loài; Về thành phần loài thực
vật có mạch ở đây lên đến 1500 - 2000 loài, trong đó 10 loài đặc hữu, quý
hiếm có tên trong Sách đỏ Việt Nam, nhiều loài thực vật có giá trị kinh tế cao
như Hoàng Đàn, Pơ Mu, Thông tre, Nghiến và Trai Lý, Chò chỉ, Gù hương
hệ động vật đã ghi nhận được 45 loài thú, 127 loài Chim, 38 loài Bò sát và 15
loài lưỡng cư; trong đó 32 loài đặc hữu, quý hiếm có nhiều loài nằm trong
Sách đỏ Việt nam và Thế giới, đặc biệt là sự tồn tại của các loài linh trưởng
đang bị đe dọa trên toàn cầu như: Voọc mũi hếch, Voọc đen má trắng, Cu ly
lớn, Cu ly nhỏ
Những nghiên cứu về hệ thực vật ở đây đã được tiến hành từ lâu. Tuy
nhiên kết quả mới chỉ ở mức độ lập danh lục mà chưa công bố. Việc nghiên
cứu bảo tồn hệ thực vật nói chung và thực vật thân gỗ nói riêng là hết sức
quan trọng. Do đó chúng tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu sự đa dạng cây gỗ
và điều tra một số mô hình trồng rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên Chạm
Chu, tỉnh Tuyên Quang làm cơ sở cho công tác bảo tồn”.
3
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Nghiên cứu về đa dạng sinh học trên thế giới
Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu và bảo vệ đa dạng sinh học
đang trở thành nhiệm vụ quan trọng đối với tất cả các nước trên thế giới. Vậy
đa dạng sinh học là gì? Khái niệm về đa dạng sinh học đã được nhiều tổ chức,
nhiều cá nhân đưa ra và liên tục được bổ sung, hoàn thiện theo thời gian.
Lần đầu tiên, vào năm 1980 hai nhà khoa học Norse và Mc Manus đã
đưa ra định nghĩa, đa dạng sinh học bao gồm hai khái niệm có liên quan với
nhau là: đa dạng di truyền (tính đa dạng về mặt di truyền trong một loài) và
đa dạng sinh thái (số lượng các loài trong một quần xã sinh vật).
Vào năm 1989, quỹ quốc tế về bảo tồn thiên nhiên (WWF) đã đưa ra
định nghĩa như sau: “Đa dạng sinh học là sự phồn vinh của sự sống trên trái
đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật và vi sinh vật, là những gen chứa
đựng trong các loài và là hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong môi
trường”
Trong chương trình hành động đa dạng Sinh học Việt Nam khái niệm
đa dạng sinh học được trình bày như sau: “Đa dạng sinh học là tập hợp tất cả
các nguồn sinh vật sống trên hành tinh, gồm tổng số loài động vật và thực
vật, tính đa dạng và sự phong phú trong từng loài, tính đa dạng hệ sinh thái
của cộng đồng sinh thái khác nhau, hoặc tập hợp các loài sống ở các vùng
khác nhau trên thế giới và các hoàn cảnh khác nhau”.
Năm 1992 tại hội nghị thượng đỉnh toàn cầu về môi trường và phát
triển của liên hợp quốc ở Rio de Janeiro đã đưa ra khái niệm về đa dạng sinh
học như sau: “Đa dạng sinh học là sự biến đổi giữa các sinh vật ở tất cả mọi
nguồn, bao gồm hệ sinh thái trên đất liền, trên biển và các hệ sinh thái nước
khác, sự đa dạng thể hiện trong từng loài, giữa các loài và các hệ sinh thái”
4
Năm 1994 hiệp hội quốc tế bảo vệ thiên nhiên IUCN đã đưa ra định
nghĩa đa dạng sinh học như sau: “Đa dạng sinh học là thuật ngữ chỉ sự phong
phú của sự sống trên trái đất của hàng triệu loài thực vật, động vật, vi sinh vật
cùng nguồn gen của chúng và các hệ sinh thái mà chúng là thành viên. Từ đó,
đa dạng sinh học được định nghĩa là sự đa dạng của các sinh vật từ tất cả các
nguồn, trong đó bao gồm các hệ sinh thái trên cạn, dưới biển, các thủy vực và
các phức hệ sinh thái mà chúng cấu thành. Đa dạng sinh học bao gồm sự đa
dạng của loài, giữa các loài và các hệ sinh thái”.
Tóm lại, đa dạng sinh học là khoa học nghiên cứu về tính đa dạng của
vật sống trong tự nhiên, từ các sinh vật phân cắt đến các động vật và thực vật
(trên cạn cũng như dưới nước) và cả loài người chúng ta, từ mức độ phân tử
đến các cơ thể, các loài và các quần xã mà chúng ta sống. Đa dạng sinh học
gồm đa dạng về di truyền, đa dạng về loài và đa dạng về hệ sinh thái.
Ngày nay đa dạng sinh học đã trở thành vấn đề thu hút sự quan tâm của
toàn nhân loại. Nhiều tổ chức quốc tế đã ra đời để hướng dẫn, giúp đỡ và tổ
chức đánh giá, bảo tồn và phát triển sinh vật trên phạm vi toàn cầu. Ví dụ
như: Hiệp hội quốc tế bảo vệ thiên nhiên (IUCN), quỹ quốc tế bảo vệ thiên
nhiên (WWF), chương trình môi trường liên hợp quốc (UNEP), viện tài
nguyên di truyền quốc tế (IPGRI)…
Một trong những mốc quan trọng đánh dấu sự chung tay của toàn thế
giới trong việc bảo tồn đa dạng sinh học đó là Công ước đa dạng sinh học
(Convention on Biological Diversity viết tắt là CBD) có hiệu lực từ ngày
29/12/1992. Ngày 25 tháng 5 hàng năm được Liên hiệp quốc chọn làm ngày
Đa dạng sinh học thế giới. Mục tiêu chính của công ước là nhằm bảo tồn đa
dạng sinh học, sử dụng bền vững các thành phần của đa dạng sinh học, chia
sẻ công bằng và hợp lí những lợi ích thu được từ việc sử dụng tài nguyên sinh
5
học. Hiểu rõ tầm quan trọng của công ước, ngày càng có nhiều quốc gia tham
gia vào công ước đa dạng sinh học. Tính đến năm 2010 đã có 193 nước tham
gia vào công ước này. Năm 1994 Việt Nam chính thức gia nhập Công ước đa
dạng sinh học.
Hiện nay, có khoảng 300 công ước quốc tế về bảo vệ môi trường. Việt
Nam là một trong những quốc gia rất tích cực tham gia và thực hiện nghiêm
túc nhiều công ước quốc tế về môi trường sau khi đã kí kết. Hệ thống pháp
luật về đa dạng sinh học đã được quốc hội thông qua ngày 13/11/2008 và
chính thức có hiệu lực từ ngày 01/7/2009. Đây là cơ sở pháp lí quan trọng
trong công tác bảo tồn đa dạng sinh học ở nước ta.
1.2. Nghiên cứu đa dạng thực vật trên thế giới
Việc nghiên cứu hệ thực vật trên thế giới có từ lâu. Người ta đã tìm
thấy các tài liệu mô tả về thực vật xuất hiện ở Ai Cập khoảng 3.000 năm
trước Công nguyên và ở Trung Quốc 2.000 năm trước Công nguyên. Song
những công trình có giá trị xuất hiện vào thế kỉ 19-20 như: Thực vật chí
Hongkong (1861), thực vật chí Australia (1866), thực vật chí rừng Tây Bắc
và trung tâm Ấn Độ (1874). Theo hướng nghiên cứu thống kê và mô tả thực
vật phải kể đến các công trình: Thực vật chí Đông Dương của Leconmte và
cộng sự (1907-1952), thực vật chí Malaysia (1948-1972), thực vật chí Vân
Nam (1979-1997).
Nghiên cứu đa dạng thực vật trên thế giới được bắt đầu bằng việc phân
loại thực vật. Mở đầu là Theophraste, học trò của Aristotle. Ông đã đề xướng
phương pháp phân loại và phân biệt một số tính chất cơ bản trong cấu tạo cơ
thể thực vật. Trong tác phẩm “Lịch sử tự nhiên của thực vật” và “Cơ sở thực
vật” ông đã mô tả gần 500 loài cây và phân ra thành cây to, cây nhỡ, cây nhỏ,
cây thân gỗ, cây sống trên cạn, cây sống dưới nước…
6
Tiếp sau đó là Plinus, nhà bác học người La mã viết bộ “Lịch sử tự
nhiên” đã mô tả gần 1000 loài cây và cũng phân chia như Theophraste nhưng
chú ý đến cây ăn quả và cây làm thuốc.
Trong suốt thời gian dài thời trung cổ, do sự thống trị của Giáo hội và
nhà thờ, khoa học bị kìm hãm, nghiên cứu đa dạng thực vật cũng không phát
triển được. Tới thời kì phục hưng, cùng với sự phát triển của chủ nghĩa tư
bản, nghiên cứu về đa dạng thực vật cũng được phát triển. Số cây cối được
biết đến tăng lên rất nhiều, đòi hỏi phải xây dựng những bảng phân loại để
tiện sử dụng. Trong thời kì này có ba sự kiện xảy ra đóng vai trò quan trọng
đối với sự phát triển của việc nghiên cứu thực vật. Đó là sự phát sinh tập bách
thảo (thế kỉ XVI), việc xây dựng vườn bách thảo (thế kỉ XV - XVI) và việc
biên soạn các cuốn “Bách khoa toàn thư” về thực vật. Do tích lũy được nhiều
tài liệu thực tế từ thế kỉ XVI đến gần cuối thế kỉ XVIII, việc xây dựng các
bảng phân loại đã trở thành nhiệm vụ trọng tâm của nghiên cứu thực vật.
Thời kì này đã xuất hiện nhiều bảng phân loại.
Bảng phân loại của Caesalpine (1519-1603). Caesalpine là một trong
những nhà thực vật học của thời kì này được đánh giá cao bởi quan điểm cho
rằng việc phân loại thực vật không phải dựa vào ý thích của con người mà
phải là các đặc điểm quan trọng của thực vật. Và ông cho rằng cơ quan sinh
sản (quả và hạt) là đặc điểm quan trọng.
Tiếp theo là J. Ray (1628-1705) là người đầu tiên đưa ra khái niệm loài
và đã mô tả 18000 loài thực vật trong “Lịch sử thực vật”. Ông phân chia thực
vật dựa vào lá mầm. Theo ông, thực vật gồm hai nhóm lớn: nhóm “bất toàn”
gồm Nấm, Rêu, Dương xỉ, các thực vật thủy sinh và nhóm “hiển hoa” gồm
thực vật Một lá mầm và thực vật Hai lá mầm.
Sau Ray là J.P.de Tournefort (1656-1708) lấy tràng hoa là cơ sở cho
phân loại, chia thực vật có hoa thành nhóm không cánh và nhóm có cánh hoa.
7
Mãi đến Linaeus (1707-1778) với bảng phân loại được coi là đỉnh cao
của thời kì phân loại nhân tạo. Ông đã dựa vào cơ quan sinh sản (hoa) mà cụ
thể là số lượng nhị để phân loại và chia thực vật làm 24 lớp, trong đó thực vật
có hoa 23 lớp (lớp 1 nhị, lớp 2 nhị…) và 1 lớp bao gồm Tảo, Nấm, Địa y,
Rêu, Dương xỉ. Dưới lớp có 116 bộ, 1000 chi và mô tả được 10000 loài.
Trong hệ thống này nhiều nhóm thực vật được phản ánh đúng bản chất và
còn đúng đến ngày nay tuy nhiên vì chỉ dựa trên một đặc điểm chính là số
lượng nhị nên đã không phản ánh được đầy đủ bản chất tự nhiên của hệ
thống, nhiều chỗ còn bị sai lệch như đại đa số cây họ Lúa có 3 nhị được xếp
vào lớp thứ 3 nhưng cây lúa có 6 nhị lại bị xếp vào lớp thứ 6 cùng với những
cây khác rất xa lạ, v.v. Linaeus cũng có công rất lớn trong việc đề xuất danh
pháp hai từ để gọi tên loài và được sử dụng cho tới ngày nay.
Nói chung các nhà phân loại thực vật từ đầu cho tới Linaeus chỉ dựa
vào một hay hai tính chất được lựa chọn tùy ý để phân loại thực vật nên chưa
phản ánh được các nhóm tự nhiên của thực vật.
Sau Linaeus các nhà thực vật đã không phân loại thực vật dựa trên một
hay một vài tính chất được lựa chọn tùy ý, mà vào toàn bộ các đặc điểm
chính của thực vật nên đã dần thiết lập được các nhóm tự nhiên của thực vật.
Có thể kể đến một số hệ thống tự nhiên như: Các hệ thống phân loại của
Bernard Jussieu (1699-1777) và cháu ông là A.L.de Jussieu (1749-1836) đã
sắp xếp thực vật theo trình tự từ thấp đến cao, xếp chúng vào các họ, giữa các
họ đều có những dạng chuyển tiếp, phản ánh được mối quan hệ giữa các
nhóm thực vật với nhau. A.L. de Jussieu đã chia thực vật thành thực vật
không lá mầm (gồm Tảo, Nấm, Rêu, Dương xỉ) và thực vật có lá mầm (Tùng
bách, thực vật Một lá mầm và thực vật Hai lá mầm).
Người có công lớn trong giai đoạn này là O.P. de Candole (1778-
1841), đã đưa số họ thực vật lên 161 họ. Brown (1773-1858) là người đầu
8
tiên nghiên cứu tỉ mỉ về Tùng, Bách và Tuế, do đó đã tách rời hạt Trần ra
khỏi hạt Kín. Vào giữa thế kỉ XIX là một giai đoạn bắt đầu của ý tưởng tiến
hóa. Khi tác phẩm “Nguồn gốc các loài” của Darwin ra đời năm 1858 thì
khoa học về sinh vật đã có những thay đổi lớn. Bằng những lí luận chặt chẽ
và những bằng chứng cụ thể, học thuyết tiến hóa của Darwin đã phủ nhận
tính chất bất biến của loài và xem loài là kết quả của sự phát triển tiến hóa tự
nhiên. Học thuyết này đã khiến cho người ta nhận ra rằng trong khi phân loại
thực vật, cần phải tập hợp những dạng thống nhất với nhau về nguồn gốc chứ
không chỉ đơn thuần giống nhau đại bộ phận tính chất. Sự sắp xếp các nhóm
thực vật không chỉ phản ánh mối tương quan và nối tiếp giữa chúng mà còn
phải phản ánh con đường phát triển tiến hóa của giới thực vật.
Ở Nga, từ năm 1928 đến 1932 được xem là giai đoạn mở đầu cho thời
kỳ nghiên cứu hệ thực vật cụ thể. Tolmachop A.I cho rằng: “chỉ cần điều tra
trên một diện tích đủ lớn để có thể bao trùm được sự phong phú của nơi sống
nhưng không có sự phân hóa về mặt địa lý”. Tác giả đã đưa ra nhận định một
hệ thực vật cụ thể ở vùng nhiệt đới ẩm thường khoảng 1500 đến 2000 loài.
Brummitt (1992), chuyên gia của phòng bảo tàng thực vật Hoàng gia
Anh trong cuốn “Vascular plant families and genera” đã thống kê tiêu bản
thực vật bậc cao có mạch trên thế giới là 511 họ, 13884 chi, 6 ngành là
Khuyết lá thông (Psilotophyta), Thông đất (Lycopodiophyta), cỏ tháp bút
(Equisetophyta), Dương xỉ (Polypodiophyta), Hạt trần (Gymnospermae) và
Hạt kín (Angiospermae). Trong đó, ngành Hạt kín có 13477 chi, 454 họ và
được chia ra làm hai lớp: lớp Hai lá mầm (Dicotyledoneae) bao gồm 10715
chi, 357 họ và lớp Một lá mầm (Môncotyledoneae) bao gồm 2762 chi, 97 họ.
Từ thế kỷ XX, với các thành tựu của nhiều môn khoa học khác đã hỗ
trợ nhiều cho các nghiên cứu về đa dạng thực vật, tạo cơ sở về dẫn liệu và
phương pháp để xây dựng các bảng hệ thống tiến hóa.
9
1.3. Nghiên cứu đa dạng thực vật ở Việt Nam
Việt Nam là quốc gia có khí hậu nóng ẩm, lượng mưa hàng năm tương
đối cao, tạo điều kiện thuận lợi cho các loài thực vật phát triển, vì thế nước ta
có mức độ đa dạng sinh học cao so với các nước trên thế giới. Việc nghiên
cứu về hệ thực vật ở nước đã có từ lâu. Vào năm 1417, tác giả Tuệ Tĩnh đã
đưa ra cuốn sách “Nam dược thần hiệu” mô tả 579 loài thuốc, năm 1595 Lý
Thời Trân trong cuốn “Bản thảo cương mục” đã đề cập đến hơn 1000 vị
thuốc thảo mộc.
Việc nghiên cứu hệ thực vật Việt Nam diễn ra với quy mô lớn vào thời
Pháp thuộc, trước hết là công trình nghiên cứu “Thực vật chí Nam Bộ” của
tác giả Leureiro; thực vật chí rừng Nam bộ của tác giả Pierre; công trình lớn
nhất là bộ “Thực vật chí đại cương Đông Dương” của tác giả Lecomete trong
đó phân loại, thống kê, mô tả các loài cây từ Dương xỉ cho đến thực vật Hạt
kín toàn Đông Dương, trong nghiên cứu này thì toàn Đông Dương có hơn
7000 loài; cho đến nay bộ sách vẫn còn nguyên giá trị đối với những người
nghiên cứu thực vật Đông dương nói chung và hệ thực vật Việt Nam nói
riêng.
Bên cạnh những nghiên cứu của các tác giả người Pháp, sau năm 1954
đã xuất hiện nhiều các nghiên cứu của các tác giả trong nước; có thể kể đến
các công trình sau: “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam” của tác giả Đỗ
Tất Lợi (1969, 1977); bộ “ Cây cỏ thường thấy ở Việt Nam” do Lê Khả Kế
chủ biên (1969, 1975); thảm thực vật rừng Việt Nam (1978) của Thái Văn
Trừng, bộ “ 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” do Viện điều tra qui
hoạch rừng biên soạn.
Năm 1984, Nguyễn Tiến Bân, Trần Bình Đại, Phan kế Lộc cùng tập
thể các tác giả đã xuất bản tập “Danh lục thực vật Tây Nguyên” công bố 3754
10
loài thực vật bậc cao có mạch. Trong công trình “Thực vật ở đảo Phú Quốc ”
(1985), tác giả Phạm Hoàng Hộ đã thống kê được 929 loài thực vật bậc cao
có mạch, trong đó có 112 loài cây trồng, 817 loài cây có phân bố tự nhiên và
ghi nhận thêm 19 loài mới cho Việt Nam, không kể Nấm.
Trong số đó, đáng chú ý nhất là bộ “Cây cỏ Việt Nam” lần đầu tiên
xuất bản tại Canada (1991- 1993) đã thống kê được 10419 loài thực vật bậc
cao có mạch ở Việt Nam. Trong hai năm 1999- 2000, tác giả đã chỉnh lí, bổ
sung và tái bản tại Việt Nam. Bộ sách mới đã thống kê, mô tả 11611 loài
thuộc 3179 chi, 295 họ và 6 ngành.
Năm 1993, Trần Đình Lý và tập thể cũng công bố cuốn “1900 loài
cây có ích của Việt Nam”. Năm 1996, “Tên cây gỗ rừng Việt Nam” là kết
quả đóng góp của nhiều tác giả đã được chỉnh lý và dịch sang tiếng Anh.
Cùng năm này, Võ Văn Chi công bố cuốn “Từ điển cây thuốc Việt Nam” và
gần đây là cuốn “Từ điển thực vật thông dụng” (2003). Nguyễn Tiến Bân
công bố cuốn “Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật ở Việt Nam”
(1997). Võ Văn Chi và Trần Hợp (1999) công bố cuốn “Cây cỏ có ích ở
Việt Nam”. Đỗ Tất Lợi giới thiệu “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam”
và các tài liệu do Viện dược liệu biên soạn như “Cây thuốc Việt Nam”
(1990); “Tài nguyên cây thuốc Việt Nam”(1993); năm 1999, trong cuốn
“Một số đặc điểm cơ bản của hệ thực vật Việt Nam”, tác giả Lê Trần Chấn
đã thống kê được 10192 loài, 2298 chi và 285 họ thuộc 7 ngành thực vật bậc
cao có mạch.
Gần đây nhất, năm (2001- 2005), tập thể các tác giả thuộc trung tâm
nghiên cứu tài nguyên và môi trường- Đại học Quốc gia Hà Nội, Viện sinh
thái và tài nguyên sinh vật- Viện khoa học và công nghệ Việt Nam, đã xuất
bản bộ sách gồm 3 tập đó là “Danh lục các loài thực vật Việt Nam”. Bộ sách
này đã thông kê được đầy đủ nhất các loài thực vật có ở Việt Nam.
11
Nghiên cứu về tính đa dạng thực vật tại các vườn Quốc gia và các khu
bảo tồn thiên nhiên của Việt Nam cho đến nay đã có nhiều công trình. Điển
hình phải kể đến các nghiên cứu của Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Bá Thụ ở
vườn quốc gia Cúc Phương (1995), Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Thanh
Nhàn ở vườn quốc gia Pù Mát (2004), Nguyễn Nghĩa Thìn và cộng sự ở
vườn quốc gia Bạch Mã (2003), Lê Thị Huyên ở Vườn quốc gia Cát Bà
(1998).
Bên cạnh các công trình nghiên cứu về toàn thể hệ thực vật thì còn
phải kể đến các nghiên cứu về các họ thực vật riêng biệt trong cả nước như
“Orchidaceae Đông Dương” của Seidenfaden (1992), “Orchidaceae Việt
Nam” của Leionid Averyanov (1994), Nguyễn Nghĩa Thìn với
“Euphorbiaceae Việt Nam” (1995, 1999, 2007), Nguyễn Tiến Bân với
“Annonaceae Việt Nam” (2000), “Lamiaceae” của Vũ Xuân Phương (2000);
“Myrsinaceae” của Trần Thị Kim Liên (2002), “Cyperaceae” của Nguyễn
Khắc Khôi (2002), và Vũ Xuân Phương với “Verbenaceae” (2007)… Tuy chỉ
đề cập đến một họ nhất định nhưng đây là những công trình nghiên cứu
chuyên sâu, trình bày đầy đủ các thông tin cần thiết về các loài trong họ. Đây
là những tài liệu quan trọng làm cơ sở cho việc đánh giá về đa dạng phân loại
của các họ thực vật Việt Nam.
1.4. Nghiên cứu về các yếu tố địa lý
Yếu tố địa lí là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đánh giá
sự đa dạng của hệ thực vật.
Gagnepain là người đầu tiên phân tích các yếu tố địa lý của hệ thực vật
Việt Nam với hai tác phẩm “Góp phần nghiên cứu hệ thực vật Đông Dương”
(1926) và “Giới thiệu về hệ thực vật Đông Dương” (1944). Ông đã chia hệ
thực vật Đông Dương thành 5 yếu tố.
12
Yếu tố Trung Quốc
33,8%
Yếu tố nhập nội và phân bố rộng
20,8%
Yếu tố Xích Kim - Himalaya
18,5%
Yếu tố Malaysia và nhiệt đới khác
15%
Yếu tố đặc hữu bán đảo Đông Dương
11,9%
Sau đó vào năm 1965, khi nghiên cứu về hệ thực vật Bắc Việt Nam,
Pócs Tamás đã phân chia thành các nhóm yếu tố như sau:
- Nhân tố bản địa đặc hữu 39,9%
Của Việt Nam 32,55%
Của Đông Dương 7,35%
- Nhân tố di cư từ các vùng nhiệt đới: 55,27%
Từ Trung Quốc 12,89%
Từ Ấn Độ và Himalaya 9,33%
Từ Malaysia - Indonesia 25,69%
Từ các vùng nhiệt đới khác 7,36%
- Nhân tố khác 4,83%
Ôn đới 3,27%
Thế giới 1,56%
Trong nhân tố khác thì nhân tố nhập nội, trồng trọt chiếm 3,08%
Tổng 100%
Năm 1978, Thái Văn Trừng căn cứ vào bản thống kê của các loài thực
vật Bắc Việt Nam đã cho rằng ở Việt Nam có 3% số chi và 27,5% số loài đặc
hữu. Nhưng khi thảo luận tác giả đã gộp các nhân tố di cư từ nam Trung Hoa
và nhân tố đặc hữu bản địa Việt Nam làm một và căn cứ vào khu phân bố
hiện tại, nguồn gốc phát sinh của loài đó đã cho ra tỉ lệ như sau:
13
- Nhân tố bản địa đặc hữu 50%
- Nhân tố di cư 39%
Từ Malaysia - Indonesia 15%
Từ Himalaya - Vân Nam - Quí Châu 10%
Từ Ấn Độ - Miến Điện 14%
- Nhân tố khác 11%
Nhiệt đới 7%
Ôn đới 3%
Thế giới 1%
Trong nhân tố khác thì nhân tố nhập nội vẫn là 3,08%.
Tổng 100%
Căn cứ các khung phân loại của Pócs Tamás (1965), Ngô Chinh Dật
(1993), Lê Trần Chấn (1994) và trên cơ sở các công trình nghiên cứu của
mình, Nguyễn Nghĩa Thìn (1999) đã xây dựng thang phân loại các yếu tố địa
lý thực vật cho hệ thực vật Việt Nam và áp dụng cho việc sắp xếp các chi
thực vật Việt Nam vào các yếu tố địa lý. Thang phân loại này đã được tác giả
chỉnh sửa, bổ sung vào các năm 2004 trong “Hệ sinh thái rừng nhiệt đới”
(Nxb ĐHQGHN, 2004) và năm 2008 trong cuốn “Các phương pháp nghiên
cứu thực vật” theo đó hệ thực vật Việt Nam bao gồm các yếu tố chính sau:
1. Yếu tố toàn thế giới
2. Liên nhiệt đới
2.1. Nhiệt đới châu Á, châu Úc và châu Mỹ
2.2. Nhiệt đới châu Á, châu Phi và châu Mỹ
2.3. Nhiệt đới châu Á và Mỹ
14
3. Cổ nhiệt đới
3.1. Nhiệt đới châu Á và châu Úc
3.2. Nhiệt đới châu Á và châu Phi
4. Nhiệt đới châu Á (Inđô - Malêzi)
4.1. Đông Dương - Malêzi
4.2. Đông Dương - Ấn Độ hay Lục địa châu Á nhiệt đới
4.3. Đông Dương - Himalaya hay lục địa Đông Nam Á (trừ
Malêzi, Ấn Độ)
4.4. Đông Dương - Nam Trung Hoa
4.5. Đông Dương
5. Ôn đới Bắc
5.1. Đông Á - Bắc Mỹ
5.2. Ôn đới cổ thế giới
5.3. Vùng ôn đới Địa Trung Hải, châu Âu, châu Á
5.4. Đông Á
6. Đặc hữu Việt Nam
6.1. Cận đặc hữu
7. Yếu tố cây trồng
8. Yếu tố không xác định: bao gồm các taxon không có đủ thông tin để
xếp vào một trong các yếu tố ở trên.
15
1.5. Nghiên cứu về phổ dạng sống của hệ thực vật
Dạng sống là một đặc tính biểu hiện sự thích nghi của thực vật với điều
kiện môi trường. Vì vậy, việc nghiên cứu dạng sống sẽ cho thấy mối quan hệ
chặt chẽ của các dạng với điều kiện tự nhiên của từng vùng và biểu hiện sự
tác động của điều kiện sinh thái đối với từng loài thực vật. Nghiên cứu về phổ
dạng sống chính là tìm hiểu bản chất sinh thái của hệ thực vật.
Nghiên cứu về phân loại dạng sống ở trên thế giới cũng có nhiều kiểu
khác nhau. Điển hình là cách phân loại, lập phổ dạng sống của Raunkiaer
(năm 1934). Theo ông, dấu hiệu để phân loại là vị trí của chồi so với mặt đất
trong thời gian bất lợi của năm. Hệ thống phân loại gồm những dạng sống cơ
bản sau:
1. Cây chồi trên - Phanerophytes (Ph): gồm những cây có chồi trong
mùa khó khăn nằm cách mặt đất từ 25cm trở lên.
a) Cây chồi trên to - Megaphanerophytes (Mg): cây gỗ cao từ 25m trở
lên.
b) Cây chồi trên nhỡ - Mesophanerophytes (Me): cây gỗ từ 8 - 25m.
c) Cây chồi trên nhỏ - Microphanerophytes (Mi): cây gỗ nhỏ, cây bụi,
dây leo gỗ, có thân cây hóa gỗ, cao từ 2 - 8m.
d) Cây chồi trên lùn - Nanophanerophytes (Na): cây gỗ lùn, cây bụi
hay cây nửa bụi, dây leo gỗ nhỏ, có thân cây hóa gỗ, cao từ 25 - 200cm.
e) Cây bì sinh - Epiphytes (Ep): các loài cây bì sinh sống lâu năm trên
thân, cành cây gỗ, trên vách đá.
f) Cây ký sinh hay bán ký sinh - Parasit-hemiparasit phanerophytes
(Pp)
g) Cây mọng nước - Succulentes (Suc)
16
h) Dây leo - Lianophanerophytes (Lp)
i) Cây chồi trên thân thảo - Herbaces phanerophytes (Hp)
2. Cây chồi sát đất - Chamaephytes (Ch): gồm những cây có chồi trong
mùa khó khăn cách mặt đất dưới 25cm, mùa đông được lớp tuyết hay lá khô
bao phủ chống lạnh hay chống khô.
3. Cây chồi nửa ẩn - Hemicryptophytes (Hm): gồm những cây có chồi
trong mùa khó khăn nằm sát mặt đất (ngang mặt) được lá khô che phủ bảo vệ,
thường các loài này có thân nửa nằm dưới đất, nửa trên mặt đất.
4. Cây chồi ẩn - Cryptophytes (Cr): gồm những cây có chồi trong mùa
khó khăn nằm dưới đất.
5. Cây một năm - Therophytes (T): gồm những cây vào thời kì khó
khăn, toàn bộ cây chết đi, chỉ còn duy trì nòi giống dưới dạng hạt. Đó là toàn
bộ cây có đời sống ngắn hơn một năm, sống ở bất kể môi trường nào.
17
Chƣơng 2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI
2.1. Điều kiện tự nhiên
2.1.1. Vị trí địa lý
Khu Bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu nằm trên địa bàn tỉnh Tuyên
Quang, cách Hà Nội khoảng 240km về phía Bắc. Có tọa độ địa lý 22
0
14’16’’
đến 22
0
21’30’’ vĩ độ Bắc; 104
0
53’27’’ đến 105
0
14’16’’ kinh độ Đông. Khu
bảo tồn chạy dài từ ranh giới Hà Giang - Tuyên Quang đến xã Minh Hương
(Hàm Yên) và Hòa Phú (Chiêm Hóa). Toàn bộ khu bảo tồn nằm giữa hai con
sông lớn của tỉnh Tuyên Quang là sông Lô và sông Gâm nên Khu BTTN
Chạm Chu đồng thời là khởi nguồn của hai hệ thống sông thuộc hai huyện
Hàm Yên và Chiêm Hóa. Về địa giới hành chính, nó bao gồm 10 xã, trong đó
6 xã của huyện Hàm Yên là Yên Thuận, Minh Khương, Bạch Xa, Minh Dân,
Phù Lưu, Minh Hương và 4 xã Trung Hà, Hạ Lang, Tân An, Hòa Phú thuộc
huyện Chiêm Hóa. Có ranh giới tiếp giáp với:
- Phía Đông giáp các xã Minh Quang, Tâm Mỹ, Phúc Thịnh, Tân
Thịnh
- Phía Tây giáp xã Yên Hương (Hàm Yên)
- Phía Nam giáp xã Bình Xa (Hàm Yên) và Yên Nguyên (Chiêm Hóa)
- Phía Bắc giáp huyện Bắc Quang tỉnh Hà Giang
Tổng diện tích đất đai của khu bảo tồn là 58.187 ha. Trong đó vùng
lõi, vùng đệm, khu phục hồi sinh thái và dịch vụ hành chính chưa được quy
hoạch. Hiện khu bảo tồn trực thuộc Chi cục Kiểm lâm tỉnh Tuyên Quang
với 3 trạm kiểm lâm. Cơ sở vật chất của khu bảo tồn Chạm Chu còn thiếu,
văn phòng hạt và các trạm kiểm lâm địa bàn chưa xây dựng được còn phải
đi thuê.
18
2.1.2. Địa hình
Địa hình Khu BTTN Chạm Chu nằm bao phủ toàn bộ khu vực núi
Chạm Chu với đỉnh cao nhất là đỉnh Chạm Chu nằm ở phía Tây – Nam của
một vùng núi đá vôi rộng lớn có độ cao 1.587 m. Bên cạnh đó là đỉnh Pù
Loan (1154m) và đỉnh Khau Vuông (1218m).
Khu bảo tồn bị chia cắt mạnh, đặc biệt là khu trung tâm của 3 đỉnh cao
bởi các hệ thống khe suối dày đặc như hệ thống suối thuộc Khuổi Bún (xã Hà
Lang), hệ thống suối thuộc Khuổi Luồng (xã Trung Hà) nằm ở phần phía
Đông của khu bảo tồn và hệ thống suối thuộc Nậm Nương (xã Phù Lưu), suối
Minh Hương (xã Minh Hương) nằm ở phần phía Tây của khu bảo tồn.
2.1.3. Địa chất và thổ nhƣỡng
Khu bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu gồm 5 loại đất chính:
- Đất Feralit màu và dốc từ tầng đất dày, thành phần cơ giới trung bình,
đất màu mỡ đã được sử dụng trồng hoa màu (phần tiếp giáp sông Lô và vùng
dân cư phía Đông khu bảo tồn).
- Đất Feralit màu vàng đỏ trên sườn đồi và chân núi, tầng đất dày có
mùn.
- Đất Feralit màu vàng nhạt trên núi, tầng đất có nhiều mùn.
- Đất Feralit màu sẫm chân núi đá vôi (chủ yếu thuộc vùng núi Cánh
Tiên).
- Đất Feralit màu đỏ vàng trên núi cao, tầng đất mỏng có nhiều mùn.
2.1.4. Khí hậu
Vùng Chạm Chu có những nét tương đồng với chế độ khí hậu vùng
Đông Bắc.
19
Nhiệt độ trung bình hàng năm 22,9
0
C; Nhiệt độ trung bình tháng lạnh
nhất xuống đến 15,5
0
c vào tháng 1, tháng cao nhất lên đến 28,2
0
C rơi vào
tháng 7. Biên độ dao động nhiệt độ giữa tháng lạnh và nóng nhất lên đến
7,3
0
C.
Tổng lượng mưa trung bình năm đạt 1661mm đặc biệt 4 tháng có
lượng mưa trung bình trên 230mm là các tháng 6,7,8,9 chiếm đến 65,24%
tổng lượng mưa năm. Điều này gây nên hiện tượng lũ lụt, xói mòn đất và các
thiệt hại về người, môi trường và kinh tế.
Thời kỳ khô hạn là thời kỳ kéo dài từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau,
đây là thời kỳ khô hạn đối với sự phát triển của hệ sinh thái.
2.1.5. Thủy văn
Đặc điểm chung của vùng núi Đông Bắc là hệ thống sông suối dày đặc,
cộng với lượng mưa năm lớn (1661mm), hệ thống sông suối góp phần tạo
nên độ ẩm không khí cao về mùa mưa. Tổng chiều dài sông suối trong toàn
bộ khu vực đạt đến 1113,7 km tương ứng khoảng 1,9 km/km
2
. Phía Tây là
sông Lô đây cũng là ranh giới của Khu bảo tồn, phía Đông có hệ thống sông
Khuổi Guồng bắt nguồn từ thũng lũng xã Trung Hà chảy qua địa phận xã Hà
Lang, hợp lưu với hệ thống sông Tân Thành và sông Phúc Ninh ở phía Tây
Nam khu bảo tồn.