Nghiên cứu tính đa dạng thực vật trong một số trạng thái thảm thực vật ở xã Phan Thanh, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

BÙI THỊ THU TRANG

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT

TRONG MỘT SỐ TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT

Ở XÃ PHAN THANH, HUYỆN NGUYÊN BÌNH,

TỈNH CAO BẰNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thái Nguyên, năm 2017

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

BÙI THỊ THU TRANG

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT

TRONG MỘT SỐ TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT

Ở XÃ PHAN THANH, HUYỆN NGUYÊN BÌNH,

TỈNH CAO BẰNG

Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC

Mã số: 60 42 01 20

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ NGỌC CÔNG

Thái Nguyên, năm 2017

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi. Các số

liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong

bất kỳ công trình nào khác. Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Tác giả

Bùi Thị Thu Trang

i

ii

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS Lê Ngọc Công -

người thầy đã hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo Khoa Sinh học,

Phòng Đào tạo - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong quá

trình học tập và nghiên cứu tại Trường.

Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn UBND xã Phan Thanh, Chi cục Kiểm lâm tỉnh

Cao bằng, Công ty Lâm nghiệp Cao Bằng, Trung tâm khí tượng thủy văn tỉnh Cao

Bằng, Trường Cao đẳng Sư phạm Cao Bằng đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn

thành luận văn này.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè và đồng

nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua.

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 04 năm 2017

Tác giả

Bùi Thị Thu Trang

ii

iii

MỤC LỤC

TRANG BÌA PHỤ

LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i

LỜI CẢM ƠN............................................................................................................... ii

MỤC LỤC ...................................................................................................................iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.......................................................................... iv

DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... v

DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................................ vi

MỞ ĐẦU...................................................................................................................... 1

1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 1

2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................ 2

3. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................. 2

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................ 3

1.1. Nghiên cứu về thảm thực vật và hệ thực vật trên thế giới và Việt Nam ............... 3

1.1.1. Nghiên cứu về thảm thực vật.............................................................................. 3

1.1.2. Nghiên cứu về hệ thực vật .................................................................................. 6

1.2. Nghiên cứu về thành phần loài, thành phần dạng sống và cấu trúc TTV ............. 8

1.2.1. Nghiên cứu về thành phần loài thực vật ............................................................. 8

1.2.2. Nghiên cứu về thành phần dạng sống thực vật................................................. 12

1.2.3. Nghiên cứu về cấu trúc rừng............................................................................. 16

1.3. Nghiên cứu về các loài thực vật quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng ............... 17

1.4. Nghiên cứu các yếu tố địa lý cấu thành hệ thực vật ........................................... 20

1.5. Nghiên cứu về thảm thực vật, đa dạng thực vật ở Cao Bằng và khu vực

nghiên cứu................................................................................................................... 21

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........... 23

2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 23

2.2. Nội dung nghiên cứu............................................................................................ 23

2.2.1. Đa dạng các trạng thái thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu ..................... 23

2.2.2. Đa dạng thực vật trong các trạng thái thảm thực vật chọn nghiên cứu ............ 23

2.2.3. Đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật ................................................ 23

iii

iv

2.3. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 23

2.3.1. Phương pháp tuyến điều tra (TĐT)................................................................... 23

2.3.2. Phương pháp ô tiêu chuẩn (OTC)..................................................................... 24

2.3.3. Phương pháp phân tích mẫu thực vật ............................................................... 25

2.3.4. Phương pháp xác định các yếu tố địa lý cấu thành hệ thực vật........................ 26

2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 28

2.3.6. Phương pháp kế thừa ........................................................................................ 28

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU............. 29

3.1. Điều kiện tự nhiên................................................................................................ 29

3.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới ....................................................................................... 29

3.1.2. Địa hình............................................................................................................. 29

3.1.3. Thổ nhưỡng....................................................................................................... 29

3.1.4. Khí hậu, thủy văn.............................................................................................. 30

3.1.5. Tài nguyên ........................................................................................................ 31

3.1.6. Đặc điểm cảnh quan.......................................................................................... 31

3.2. Điều kiện kinh tế, xã hội vùng nghiên cứu.......................................................... 32

3.2.1. Dân tộc, dân số.................................................................................................. 32

3.2.2. Hoạt động nông, lâm nghiệp............................................................................. 32

3.2.3. Ngành công nghiệp ........................................................................................... 33

3.2.4. Giao thông......................................................................................................... 34

3.2.5. Văn hóa, giáo dục, y tế ..................................................................................... 34

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.................................................................... 37

4.1. Đa dạng các trạng thái thảm thực vật ở KVNC................................................... 37

4.2. Đa dạng hệ thực vật trong các trạng thái TTV chọn nghiên cứu......................... 40

4.2.1. Đa dạng ở mức độ ngành.................................................................................. 41

4.2.2. Đa dạng về số họ, số chi và loài trong từng trạng thái TTV ............................ 42

4.3. Đa dạng thành phần dạng sống trong các trạng thái TTV .................................. 50

4.4. Đa dạng về cấu trúc hình thái ............................................................................. 58

4.5. Đa dạng về giá trị sử dụng................................................................................... 65

4.6. Đa dạng về các loài cây quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng............................. 66

v

4.7. Đa dạng các yếu tố địa lý cấu thành hệ thực vật ................................................. 68

4.8. Đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật .................................................. 69

4.8.1. Các biện pháp về chính sách............................................................................. 69

4.8.2. Các biện pháp quản lý bảo vệ, phục hồi thảm thực vật .................................... 70

4.8.3. Các biện pháp về kỹ thuật................................................................................. 70

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ....................................................................................... 72

Kết luận....................................................................................................................... 72

Đề nghị........................................................................................................................ 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 74

PHỤ LỤC 1

PHỤ LỤC 2

iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Viết đầy đủ

KVNC Khu vực nghiên cứu

Nxb Nhà xuất bản

ODB Ô dạng bản

OTC Ô tiêu chuẩn

RNS Rừng nguyên sinh bị tác động

RTS Rừng thứ sinh (hình thành sau khai thác)

RTH Rừng trồng Thông (20 năm)

TCB Thảm cây bụi (hình thành sau khai thác)

TĐT Tuyến điều tra

TTV Thảm thực vật

UBND Ủy ban nhân dân

UNESCO Tổ chức Văn hóa, Khoa học, Giáo dục của

Liên hợp Quốc

iv

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Kí hiệu độ nhiều (độ dày rậm) thảm tươi theo Drude ................................ 25

Bảng 4.1. Sự phân bố của các bậc taxon ở KVNC..................................................... 41

Bảng 4.2. Số lượng và tỷ lệ (%) các họ, chi, loài trong các trạng thái TTV .............. 43

Bảng 4.3. Các họ có từ 3 loài trở lên trong các trạng thái TTV ở KVNC.................. 45

Bảng 4.4. Các chi có từ 3 loài trở lên trong các trạng thái TTV ở KVNC................. 48

Bảng 4.5. Thành phần dạng sống thực vật trong các trạng thái nghiên cứu............... 50

Bảng 4.6. Thành phần dạng sống trong từng trạng thái TTV..................................... 51

Bảng 4.7. Cấu trúc thẳng đứng của các quần xã trong khu vực nghiên cứu.................... 59

Bảng 4.8. Giá trị sử dụng các loài thực vật tại KVNC................................................... 66

Bảng 4.9. Các loài thực vật có nguy cơ bị tuyệt chủng ở KVNC............................... 66

Bảng 4.10. Đa dạng các yếu tố địa lý cấu thành hệ thực vật...................................... 68

v

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1. Sơ đồ bố trí ODB trong OTC 100m2 ở các trạng thái rừng nguyên

sinh bị tác động, rừng thứ sinh và rừng trồng Thông tại KVNC................................ 24

Hình 4.1. Phân bố của các bậc taxon ở KVNC…. .................................................... 42

Hình 4.2. Tỷ lệ (%) các họ, chi, loài trong các trạng thái TTV.................................. 43

Hình 4.3. Tỷ lệ (%) thành phần dạng sống trong các trạng thái nghiên cứu .............. 50

Hình 4.4. Tỷ lệ (%) thành phần dạng sống trong các trạng thái TTV ........................ 52

vi

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Rừng đóng vai trò hết sức quan trọng đối với con người. Nếu không có rừng

thì xã hội loài người sẽ không thể tồn tại được. Trong vài thập kỷ gần đây do sự tàn

phá của chiến tranh, do những sai lầm trong công cuộc “phát triển nhanh” của các

Quốc gia đã làm cho rừng bị suy thoái nặng nề, độ che phủ giảm sút đến mức báo

động, chất lượng của rừng cũng bị giảm sút quá mức. Những sự mất mát về rừng là

khó có thể bù đắp được và đã gây nhiều tổn thất lớn về kinh tế, về công ăn việc làm

và cả về phát triển kinh tế xã hội một cách lâu dài. Loài người đã và đang phải hứng

chịu những hậu quả nặng nề do việc mất rừng gây ra như lũ lụt, hạn hán, mưa bão...

Ở Việt Nam, theo Maurand thì năm 1943 có 14,352 triệu ha rừng, chiếm 43%

diện tích đất nước [52]. Từ năm 1945 – 1975 nước ta mất 3 triệu ha, tỉ lệ che phủ của

rừng giảm xuống 38% (1975). Từ năm 1975 – 1995 tỉ lệ che phủ của rừng tiếp tục

giảm xuống còn 28%, cả nước chỉ còn khoảng 9,3 triệu ha rừng (trong đó có 1 triệu

ha rừng trồng). Hiện nay diện tích rừng bị giảm ước tính vào khoảng 200.000 ha/năm

trong đó 60.000 ha bị chặt để chuyển thành đất nông nghiệp ngoài kế hoạch, 50.000

ha bị cháy và 90.000 ha bị khai thác lấy gỗ, củi. Trong khi đó tốc độ trồng rừng

khoảng 50.000 – 100.000 ha/ năm không thể bù lại tốc độ mất rừng [1].

Cao Bằng là một tỉnh miền núi nằm ở phía Đông Bắc Việt Nam. Khí hậu Cao

Bằng mang tính chất đặc thù của dạng khí hậu miền núi cao và có đặc trưng khí hậu á

nhiệt đới thể hiện 4 mùa trong năm. Tính đến 31 tháng 12 năm 2013, diện tích đất có

rừng toàn tỉnh Cao Bằng đạt 339.484,70 ha (rừng tự nhiên 318.706,77 ha, rừng trồng

22.777,93 ha) độ che phủ đạt trên 50,5% với nhiều loài động thực vật quý hiếm [20].

Tuy nhiên, hiện nay hầu như rừng đang bị suy giảm do bị khai thác quá mức, một số

loài đang có nguy cơ tuyệt chủng như Hoàng Đàn, Du Sam…

Khu vực nghiên cứu là xã Phan Thanh, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng.

Xã có diện tích đất tự nhiên là 8397,29 ha, trong đó diện tích đất lâm nghiệp là

7452,17 ha (chiếm 88% diện tích đất tự nhiên). Đây là xã có nhiều rừng của huyện

2

Nguyên Bình, tuy nhiên trong những năm gần đây, do nhu cầu cuộc sống, nguồn tài

nguyên rừng (gỗ, hoa, quả, rau rừng, cây thuốc) đang ngày càng bị cạn kiệt dần do

khai thác quá mức. Vì vậy, để có cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn đa dạng thực

vật ở đây, chúng tôi chọn đề tài “ Nghiên cứu tính đa dạng thực vật trong một số

trạng thái thảm thực vật ở xã Phan Thanh, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng”.

2. Mục đích nghiên cứu

- Xác định được tính đa dạng các trạng thái thảm thực vật đặc trưng tại khu

vực nghiên cứu.

- Xác định được tính đa dạng của hệ thực vật ở khu vực nghiên cứu: đa dạng

về thành phần loài, dạng sống, cấu trúc hình thái, đa dạng các giá trị sử dụng, đa dạng

các yếu tố địa lý cấu thành thảm thực vật, đa dạng các loài cây quý hiếm cần được

bảo vệ.

- Đề xuất được các biện pháp cụ thể để bảo tồn đa dạng thực vật ở khu vực

nghiên cứu.

3. Phạm vi nghiên cứu

Đề tài được thực hiện trong thời gian từ tháng 07 năm 2016 đến tháng 12 năm

2016 tại xã Phan Thanh, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng.

Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu

tính đa dạng thực vật trong một số trạng thái thảm thực vật chọn nghiên cứu: rừng

nguyên sinh bị tác động, rừng thứ sinh (hình thành sau khai thác), thảm cây bụi (hình

thành sau khai thác), rừng trồng Thông (20 năm).

3

Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Nghiên cứu về thảm thực vật và hệ thực vật trên thế giới và Việt Nam

1.1.1. Nghiên cứu về thảm thực vật

1.1.1.1. Khái niệm về thảm thực vật

Thảm thực vật (vegetation) là khái niệm phổ biến, có nhiều nhà khoa học trong

và ngoài nước đưa ra các định nghĩa khác nhau. Theo Schmithusen (1959) thì thảm

thực vật là lớp thực bì của trái đất và các bộ phận cấu thành khác nhau của nó. Thái

Văn Trừng (1970) [43] cho rằng thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt

đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1995) [28] cho rằng thảm thực vật là toàn

bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thảm thực vật trên toàn bộ

bề mặt Trái đất. Thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể

nào. Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ kèm theo như: thảm thực vật

cây bụi, thảm thực vật rừng ngập mặn, thảm thực vật tỉnh Cao Bằng.

1.1.1.2. Nghiên cứu về thảm thực vật trên Thế giới

Champion (1936) khi nghiên cứu các kiểu rừng Ấn Độ - Miến Điện đã phân

chia 4 kiểu thảm thực vật lớn theo nhiệt độ đó là: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi

cao [48].

Beard (1938) đưa ra hệ thống phân loại gồm 3 cấp (quần hợp, quần hệ và loạt

quần hệ). Ông cho rằng rừng nhiệt đới có 5 loạt quần hệ: loạt quần hệ rừng xanh từng

mùa; loạt quần hệ khô thường xanh; loạt quần hệ miền núi; loạt quần hệ ngập từng

mùa và loạt quần hệ ngập quanh năm (dẫn theo Thái Văn Trừng, 1998) [44].

Maurand (1943) nghiên cứu về thảm thực vật Đông Dương đã chia thảm thực

vật Đông Dương thành 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung

gian. Đồng thời ông đã liệt kê 8 kiểu quần lạc trong các vùng đó [52].