Tài liệu Nghiên cứu tính đa dạng thực vật tại một số kiểu thảm thực vật trên vùng gò đồi ở chí linh hải dương phục vụ công tác bảo tồn và phát triển rừng (lv02002)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 ------------------------------ CHU THỊ HƢƠNG NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT TẠI MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT TRÊN VÙNG GÒ ĐỒI Ở CHÍ LINH – HẢI DƢƠNG PHỤC VỤ CÔNG TÁC BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN RỪNG Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thế Cƣờng HÀ NỘI, 2016 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình nghiên cứu, tôi đã nhận đƣợc sự hƣớng dẫn và giúp đỡ của TS. Nguyễn Thế Cường. Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến thầy. Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi còn nhận đƣợc sự giúp đỡ của nhiều tổ chức và cá nhân trong và ngoài trƣờng. Nhân dịp này tôi xin trân trọng cảm ơn chân thành đến chính quyền địa phƣơng thị xã Chí Linh – Hải Dƣơng, đặc biệt là sự giúp đỡ, động viên, khích lệ của gia đình, bạn bè trong suốt thời gian tôi học tập và nghiên cứu. Một lần nữa, tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 10/ 08/ 2016 TÁC GIẢ Chu Thị Hƣơng LỜI CAM ĐOAN Để đảm bảo tính trung thực của Luận văn, tôi xin cam đoan: Luận văn “Nghiên cứu tính đa dạng Thực vật tại một số kiểu thảm Thực vật trên vùng gò đồi ở Chí Linh – Hải Dƣơng phục vụ công tác bảo tồn và phát triển rừng” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Thế Cường. Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đƣợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Các kết quả trình bày trong luận văn chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào trƣớc đây. Hà Nội, ngày 10 tháng 08 năm 2016 TÁC GIẢ Chu Thị Hƣơng MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................. 1 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn................................................................................... 1 3.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................... 1 3.2. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................................... 1 4. Tính mới của đề tài.................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................................... 1 1.1. Một số khái niệm .................................................................................................... 2 1.2. Lƣợc sử nghiên cứu ................................................................................................ 3 1.2.1. Trên thế giới ........................................................................................................ 3 1.2.1.1. Những nghiên cứu về tính đa dạng các đơn vị phân loại ................................. 3 1.2.1.2. Những nghiên cứu tính đa dạng về dạng sống ................................................. 7 1.2.1.3. Những nghiên cứu về tính đa dạng thảm thực vật ........................................... 8 1.2.2. Ở Việt Nam ......................................................................................................... 9 1.2.2.1. Những nghiên cứu tính đa dạng về các đơn vị phân loại ................................. 9 1.2.2.2. Những nghiên cứu tính đa dạng về dạng sống ................................................. 11 1.2.2.3. Những nghiên cứu về thảm thực vật rừng........................................................ 13 1.2.2.4. Một số công trình nghiên cứu về các loài thực vật quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng ở Việt Nam ................................................................................................ 16 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, THỜI GIAN ........................... 18 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................................. 18 2.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................ 18 2.3. Thời gian nghiên cứu ............................................................................................. 18 2.4. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 21 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu........................................................................................ 22 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................... 30 3.1. Tính đa dạng về các đơn vị phân loại. ................................................................... 30 3.1.1. Đa dạng ở mức độ ngành .................................................................................... 30 3.1.2. Họ giàu loài ......................................................................................................... 32 3.1.3. Chi giàu loài ........................................................................................................ 33 3.2. Tính đa dạng về yếu tố địa lý ................................................................................. 34 3.3. Tính đa dạng về dạng sống..................................................................................... 36 3.4. Tính đa dạng về các kiểu thảm thực vật. ................................................................ 44 3.4.1. Thảm thực vật rừng tự nhiên ............................................................................... 44 3.4.2. Thảm thực vật nhân tạo ....................................................................................... 48 3.5. Giá trị tài nguyên, giá trị bảo tồn ........................................................................... 51 3.6. Nguyên nhân gây suy giảm đa dạng sinh học ........................................................ 57 3.7. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu. ................................................................................................................................ 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................... 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 70 DANH MỤC BẢNG, BIỂU Bảng 3.1: So sánh tỉ lệ (%) các taxon giữa hệ thực vật vùng gò đồi ở Chí Linh với hệ thực vật Việt Nam .................................................................................................... 30 Bảng 3.2: Phân bố các taxon trong các ngành .............................................................. 30 Bảng 3.3: So sánh tỉ lệ (%) của các ngành trong một số hệ thực vật của Việt Nam .... 32 Bảng 3.4: 10 họ giàu loài nhất của hệ thực vật vùng gò đồi Chí Linh.......................... 33 Bảng 3.5: Các chi giàu loài ........................................................................................... 34 Bảng 3.6: Thành phần yếu tố địa lý thực vật ở Chí Linh .............................................. 35 Bảng 3.7: Thành phần dạng sống thực vật ở Chí Linh ................................................. 40 Bảng 3.8: So sánh phổ dạng sống của các hệ thực vật vùng gò đồi Chí Linh, bắc Việt Nam và Việt Nam .................................................................................................. 41 Bảng 3.9: Thống kê dạng sống của các loài thuộc nhóm cây chồi trên ........................ 42 Bảng 3.10: Một số công dụng chính của các loài thực vật vùng nghiên cứu ............... 51 Bảng 3.11: Các loài thực vật có giá trị bảo tồn nguồn gen và giá trị kinh tế ............... 56 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Biểu đồ cơ cấu các ngành trong hệ thực vật ở Chí Linh ............................... 31 Hình 3.2: Biểu đồ cơ cấu các dạng sống trong thực vật ở Chí linh .............................. 41 Hình 3.3: Biểu đồ cơ cấu các dạng sống của các loài thuộc nhóm cây chồi trên ở Chí Linh ............................................................................................................................... 42 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Việt Nam là một nƣớc nằm trong vùng nhiệt đới có hệ sinh thái rừng vô cùng phong phú và đa dạng. Do sự tác động của tự nhiên cũng nhƣ của con ngƣời đã làm cho các hệ sinh thái này luôn luôn có sự biến đổi. Việc nghiên cứu về tính đa dạng thực vật nhằm hiểu đƣợc thành phần, tính chất các hệ thực vật ở từng nơi, từng vùng, nhằm xây dựng mô hình phục hồi các hệ sinh thái đã bị suy thoái là rất cần thiết. Theo số liệu đã đƣợc điều tra, khảo sát trong những năm trƣớc đây, diện tích đất lâm nghiệp đồi rừng ở Chí Linh chiếm khoảng 38,9% diện tích đất tự nhiên toàn thị xã,với hệ thực vật đa dạng và phong phú. Cho nên rất thuận lợi cho việc nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên, xây dựng các mô hình phục hồi rừng, góp phần bảo tồn và phát triển các hệ sinh thái mang lại lợi ích chung cho cộng đồng. Từ thực tế nêu trên, chúng tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu tính đa dạng Thực vật tại một số kiểu thảm Thực vật trên vùng gò đồi ở Chí Linh – Hải Dƣơng phục vụ công tác bảo tồn và phát triển rừng”. 2. Mục đích nghiên cứu Cập nhật và bổ sung dẫn liệu về tính đa dạng thực vật phục vụ cho việc đề xuất các giải pháp phục hồi và phát triển các hệ sinh thái rừng đã và đang bị suy thoái, đặc biệt là bảo vệ các loài thực vật quý hiếm trên địa bàn Thị xã Chí Linh, tỉnh Hải Dƣơng. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1. Ý nghĩa khoa học Góp phần bổ sung dữ liệu cho chuyên ngành Sinh thái học và là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu về tài nguyên thực vật, đa dạng sinh học và trong nông lâm nghiệp,... 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả của đề tài phục vụ trực tiếp việc bảo tồn các hệ sinh thái và xây dựng các mô hình phục hồi rừng tại khu vực nghiên cứu. 4. Tính mới của đề tài - Cung cấp một số dẫn liệu cập nhật về đa dạng thực vật tại khu vực nghiên cứu. - Cung cấp một số cơ sở khoa học phục vụ cho công tác bảo tồn và phát triển rừng. 2 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Một số khái niệm Trong đề tài chúng tôi có sử dụng một số khái niệm có liên quan đến nội dung nghiên cứu: • Đa dạng sinh học Định nghĩa “Đa dạng sinh học” do Quỹ Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên – WWF(1989) đề xuất nhƣ sau: Đa dạng sinh học là sự phồn thịnh 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 những hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trƣờng. Do vậy đa dạng sinh học phải đƣợc tính theo ba mức độ. Đa dạng sinh học ở cấp loài bao gồm toàn bộ các sinh vật sống trên Trái đất, từ vi khuẩn đến các loài thực, động vật và các loài nấm. Ở một mức độ tinh tế hơn, đa dạng sinh học bao gồm cả sự khác biệt về gen giữa các loài, khác biệt về gen giữa các quần thể sống cách ly nhau về địa lý cũng nhƣ khác biệt giữa các cá thể cùng chung sống trong một quần thể. Đa dạng sinh học còn bao gồm cả sự khác biệt giữa các quần xã mà trong đó các loài sinh sống, các hệ sinh thái nơi mà các loài cũng nhƣ các quần xã sinh vật tồn tại và cả sự khác biệt của các mối tƣơng tác giữa chúng với nhau. Tất cả các mức của đa dạng sinh học là rất cần thiết cho sự tiếp tục tồn tại của các loài và các quần xã tự nhiên, và tất cả những điều này cũng đều rất quan trọng đối với con ngƣời. Đa dạng loài là số lƣợng và sự đa dạng của các loài đƣợc 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 nhƣ đối với các quần thể khác nhau. •Thảm thực vật – Rừng Thảm thực vật (Vegetation) là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất. Nhƣ vậy thảm thực vật là một khái niệm chung chƣa chỉ rõ đối tƣợng cụ thể nào. Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ kèm theo nhƣ: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật trên đất cát ven biển, thảm thực vật rừng ngặp mặn, thảm thực vật tỉnh Thanh Hoá,... 3 Theo Thái Văn Trừng (1978), Thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất nhƣ một tấm thảm xanh. Theo 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. Theo khái niệm này thảm thực vật mới chỉ là một khái niệm chung chƣa chỉ rõ đặc trƣng hay phạm vi không gian của một đối tƣợng cụ thể. Nó chỉ có nội hàm cụ thể khi có tính ngữ kèm theo nhƣ “thảm thực vật Mê Linh” hay “thảm thực vật Tam Đảo”, “thảm thực vật cây bụi”,…. Thành phần chủ yếu của thảm thực vật là cây cỏ, nhƣng đối tƣợng nghiên cứu chủ yếu của thảm thực vật là tập thể cây cối đƣợc hình thành do một số lƣợng những cá thể của loài thực vật tập hợp lại. Rừng là một kiểu thảm thực vật mang các đặc trƣng riêng, chẳng hạn nhƣ trong rừng cây gỗ (hay tre nứa) là yếu tố chủ đạo trong đó cây gỗ phải có chiều cao 5m trở lên so với mặt đất và độ tàn che (k) của chúng đạt từ 0,3; đối với tre nứa độ tàn che > 0,5. Nếu k < 0,3 thì chƣa thành rừng; k = 0,3 - 0,6 là rừng thƣa; k > 0,6 là rừng kín. 1.2. Lƣợc sử nghiên cứu 1.2.1. Trên thế giới 1.2.1.1. Những nghiên cứu về tính đa dạng các đơn vị phân loại Đa dạng sinh học và bảo tồn đã trở thành một chiến lƣợc, chƣơng chình hành động quan trọng trên toàn thế giới. Nhiều tổ chức quốc tế lớn đã ra đời để hƣớng dẫn, giúp đỡ và tổ chức thực hiện việc kiểm kê, đánh giá, bảo tồn và phát triển đa dạng sinh vật trên phạm vi các quốc gia, khu vực, châu lục và toàn cầu. Đó là Hiệp hội quốc tế bảo vệ thiên nhiên (IUCN), Chƣơng trình môi trƣờng liên hợp quốc (UNEP), Quỹ quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (WWF), Viện Tài nguyên Di truyền quốc tế (IPGRI),... Để tránh sựphá huỷ tài nguyên và duy trì sự sống một cách bền vững trên trái đất, Hội nghị thƣợng đỉnh bàn về môi trƣờng và đa dạng sinh vật đã đƣợc tổ chức tại Rio de Janeiro (Brazil) tháng 6/1992. Tại Hội nghị này, 150 quốc gia đã ký vào Công ƣớc về Đa Dạng sinh vật và bảo vệ chúng. Từ đó nhiều cuộc Hội thảo đƣợc tổ chức và nhiều cuốn sách chỉ dẫn ra đời. Quỹ bảo vệ thiên nhiên thế giới (WWF) xuất bản sách về tầm quan trọng của đa dạng sinh vật; IUCN, 4 UNEP và WWF đƣa ra chiến lƣợc bảo tồn thế giới; IUCN và WWF xuất bản cuốn Bảo tồn đa dạng sinh vật thế giới; IUCN và UNEP xuất bản sách chiến lƣợc đa dạng sinh vật và chƣơng trình hành động; ... Tất cả các công trình đó nhằm hƣớng dẫn và đề xuất phƣơng pháp để bảo tồn đa dạng sinh vật, làm nền tảng cho công tác bảo tồn và phát triển trong tƣơng lai. Trung tâm giám sát bảo tồn thế giới (WCMC) (1992) công bố công trình đánh giá đa dạng sinh vật toàn cầu, cung cấp tƣ liệu về đa dạng sinh vật của các nhóm sinh vật khác nhau, ở các vùng khác nhau trên toàn thế giới làm cơ sở cho việc bảo tồn có hiệu quả. Cùng với các công trình đó, đã có hàng ngàn cuộc hội thảo quốc tế khác nhau đƣợc tổ chức nhằm thảo luận về quan điểm, phƣơng pháp, cùng các kết quả đạt đƣợc ở khắp mọi nơi trên toàn thế giới. Nhiều tổ chức quốc tế và khu vực đƣợc tạo thành mạng lƣới phục vụ cho việc đánh giá bảo tồn và phát triển đa dạng sinh vật. Cho đến nay, hầu hết các khu vực, các quốc gia hay các vùng lãnh thổ trên thế giới đều đã và đang nghiên cứu đánh giá hay có những công trình về đa dạng thực vật ở các mức độ khác nhau, mức cao là các chuyên khảo (Monographia), các bộ sách Thực vật chí (Flora) hay mức độ thấp là Danh lục thực vật (Checklist) cũng nhƣ các công trình riêng lẻ khác. Các công trình thực vật kinh điển trong thời kỳ phân loại tự nhiên đƣợc kể đến nhƣ: Linnaeus (1735), Systema Naturae; Linnaeus (1737), Generale Plantaruum; Linnaeus (1753), Species Plantarum; A. L. Jussieu (1789), Generale Plantarum secundum ordines Naturaees disposita; Alphonso de Candolle (1813), Theori elementarie de la botanique; Alphonso de Candolle (18161841), Prodromus Systematis Naturaeis regni Vegetabilis; Alphonso & Casimir de Candolle, Monographae Phanerogamarum; Bentham & Hooker (1862-1883), Generale Plantarum. Đến thời kỳ các công trình nghiên cứu phân loại thực vật dựa trên những bằng chứng tiến hóa dựa trên học thuyết của Darwin, tác giả đƣợc đề cập nhiều nhất là nhà thực vật học ngƣời Đức là Eichler. Ông đã chia giới thực vật thành Thực vật không hạt (Cryptogramae) và Thực vật có hạt (Phaerogramae). Nhóm thứ nhất gồm Nấm, Tảo và Rêu; nhóm thứ hai gồm thực vật Hạt trần và thực vật Hạt kín (bao 5 gồm thực vật Một lá mầm và thực vật Hai lá mầm). Tiếp sau đó là công trình của Engler (1887-1915), Die Naturalichen Pflanzenfamilien. Hiện nay, các công trình nghiên cứu hệ thống học vẫn liên tục đƣợc cải tiến và cập nhật. Những năm gần đây, các hệ thống của Rober Thorn (1968, 1976); Arthun Cronquist (1968); A. L. Takhtajan (1969, 1973, 1987, 1992, 2009)... và ngày nay là các hệ thống của Angiosperm Phylogeny Group (APG) liên tục đƣợc cập nhật. Trong khu vực, hầu hết các quốc gia và vùng lãnh thổ đã và đang hoàn thiện các công trình thực vật chí nhƣ: Auctor. (1993), Flora of Australia; Chen S. S. & W. Y. Chua (eds.), (1959- 1987), Flora Reipublicae Popularis Sinicae; Wu Z. Y. & P. H. Raven (eds.), (1994-2000). Flora of China; Hooker, C. B. (ed.) 18761894. Flora of British India; Phengklai, C., Thawatchai S., Larsen K. (eds.), 19932011. Flora of Thailand; Auctor. (2007), A Checklist of the Vascular Plants of Lao PDR…. Tổng số loài thực vật hiện nay trên thế giới có nhiều biến động và chƣa cụ thể, tùy từng tác giả do chƣa có sự nghiên cứu và điều tra đầy đủ. Các nhà thực vật học dự đoán số loài thực vật bậc cao hiện có trên thế giới vào khoảng 500.000 – 600.000 loài. Năm 1965, Al. A. Phêđôrốp dự đoán 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 – 40.000 loài tảo; 15.000 – 20.000 loài địa y; 85.000 – 100.000 loài nấm và các loài thực vật bậc thấp khác. Đối với từng châu lục, G. N. Slucop (1962) đƣa ra số lƣợng các loài thực vật hạt kín phân bố ở các châu lục nhƣ sau (dẫn theo Đào Ngọc Tú, 2010): - 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). 6 - 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). Lecointre và Guyader (2001) đã đƣa ra bảng đánh giá số loài thực vật bậc cao đƣợc mô tả trên toàn thế giới nhƣ sau: Bảng 1.1: Bảng đánh giá số loài thực vật đƣợc mô tả trên toàn thế giới Bậc phân loại Tên thƣờng gọi Số loài mô tả % số loài đã đƣợc mô tả Fungi Nấm 100800 5,80 Bryophyta Ngành Rêu 15000 0,90 Lycopodiophyta Ngành Thông đất 1275 0,07 Polypodiophyta Ngành Dƣơng xỉ 9500 0,50 Pinophyta Ngành Thông 601 0,03 Magnoliophyta Ngành Ngọc lan 233885 13,40 Trên thế giới những nghiên cứu về thành phần loài đã đƣợc tiến hành từ khá lâu. Ở Liên Xô (cũ) có các nghiên cứu của Alokhin (1904), Craxit (1927), Sennhicốp (1933), Creepva (1978)… Theo các tác giả thì mỗi vùng sinh thái khác nhau sẽ hình thành những kiểu thảm thực vật khác nhau. Sự khác biệt này đƣợc thể hiện bởi thành phần loài, nhóm dạng sống, cấu trúc và động thái của thảm thực vật. Vì vậy, nghiên cứu thành phần, dạng sống của hệ thực vật là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại thảm thực vật. 7 Ramakrishman (1981 - 1992) nghiên cứu thảm thực vật sau nƣơng rẫy ở vùng Tây bắc Ấn Độ đã nhận định rằng chỉ số đa dạng loài rất thấp, chỉ số loài ƣu thế đạt 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 nƣơng rẫy tại Xishuang Bana tỉnh Vân Nam Trung Quốc đã nhận xét: khi nƣơng rẫy bỏ hoá đƣợc 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi và 167 loài. 1.2.1.2. Những nghiên cứu tính đa dạng về dạng sống Dạng sống là một đặc tính biểu hiện sự thích nghi của thực vật với điều kiện môi trƣờng. Vì vậy, việc nghiên cứu dạng sống sẽ cho thấy mối quan hệ chặt chẽ của các dạng sống với điều kiện tự nhiên của từng vùng và biểu hiện sự tác động của điều kiện sinh thái đối với loài thực vật. Bảng phân loại dạng sống cây thuộc thảo đã đƣợc lập ra lần đầu tiên bởi Canon (1911). Với cây thảo, đặc điểm phần dƣới đất đóng vai trò rất quan trọng trong phân chia dạng sống, nó biểu thị mức độ khắc nghiệt khác nhau của môi trƣờng sống, là phần sống lâu năm của cây. Vì thế việc sử dụng phần dƣới đất để làm tiêu chuẩn phân chia dạng sống sẽ giúp cho ta đánh giá đúng hơn kiểu thảm, những đặc điểm đặc trƣng của môi trƣờng. I. K. Patsoxki (1915) chia thảm thực vật thành 6 nhóm: thực vật thƣờng xanh; thực vật rụng lá vào thời kỳ bất lợi trong năm; thực vật tàn lụi phần trên mặt đất trong thời kỳ bất lợi; thực vật tàn lụi vào thời kỳ bất lợi; thực vật có thời kỳ sinh trƣởng và phát triển ngắn; thực vật có thời kỳ sinh trƣởng và phát triển lâu năm. G. N. Vƣxôxki (1915) chia thực vật thảo nguyên làm 2 lớp: lớp cây nhiều năm và lớp cây hàng năm. Raunkiaer (1934)[33]chọn vị trí của chồi nằm ở đâu trên mặt đất trong suốt thời gian bất lợi trong năm để phân chia dạng sống thực vật. Theo đó có 5 nhóm dạng sống cơ bản nhƣ sau:  Phanerophytes (Ph): nhóm cây có chồi trên mặt đất  Cây gỗ lớn cao trên 30m (Mg)  Cây lớn có chồi trên đất cao 8 – 30m (Me) 8  Cây nhỏ có chồi trên đất 2 - 8m (Mi)  Cây nhỏ có chồi trên đất lùn dƣới 2m (Na)  Cây có chồi trên đất leo quốn (Lp)  Cây có chồi trên đất sống nhờ và sống bám (Ep)  Cây có chồi trên đất thân thảo (Hp)  Cây mọng nƣớc (Succ) (1) Phanerophytes (Ph): Cây chồi trên đất (2) Chamaetophytes (Ch): nhóm cây có chồi sát mặt đất (3) Hemicryptophytes (He): nhóm cây có chồi nửa ẩn (4) Cryptophytes (Cr): nhóm cây có chồi ẩn (5) Therophytes (Th): nhóm cây sống 1 năm Tác giả đã tính toán cho hơn 1.000 loài cây ở các vùng khác nhau trên trái đất và tìm đƣợc tỷ lệ % trung bình cho từng loài, gộp lại thành phổ dạng sống tiêu chuẩn (ký hiệu SN) Ph Ch Hm Cr Th 46 9 26 6 13 Hay SN = 46 Ph + 9 Ch + 26 Hm + 6 Cr + 13 Th Hệ thống phân chia dạng sống của Raunkiaer có ý nghĩa quan trọng, đảm bảo tính khoa học, dễ áp dụng do vậy đã có nhiều nhà khoa học khi phân xác định thành phần dạng sống đã áp dụng khung phân loại này để nghiên cứu. Xêrêbriacốp (1964)đƣa ra bảng phân loại dạng sống khác có tính chất sinh thái học hơn so với bảng phân loại của Raunkiaer. Trong bảng phân loại này, ngoài những dấu hiệu hình thái sinh thái ông đã sử dụng cả những dấu hiệu về vận hậu nhƣ ra quả nhiều lần hay một lần trong cả đời của cá thể và phân chia thành các bậc: ngành, kiểu, lớp và lớp phụ; các đơn vị nhỏ hơn là nhóm, nhóm phụ, tổ và các dạng đặc thù. Bảng phân loại này không gồm cây thuỷ sinh. 1.2.1.3. Những nghiên cứu về tính đa dạng thảm thực vật Trên thế giới, những nghiên cứu về kiểu thảm thực vật đƣợc tiến hành từ khá sớm. 9 A.F.W.Schimper (1898) đã chia thảm thực vật vùng nhiệt đới thành những quần hệ khí hậu và quần hệ thổ nhƣỡng. Rubel (1935) đã lập một bảng phân loại đƣợc xem nhƣ kinh điển. Nhƣng cách phân chia các đơn vị của ông không dựa trên một tiêu chuẩn thống nhất và ông đã không chú ý đến tiêu chuẩn quan trọng trong cấu trúc quần lạc tức độ che nền đất của tần ƣu thế sinh thái để phân chia các thảm thực vật. H.G. 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. J. Beard (1938) đƣa ra hệ thống phân loại gồm 3 cấp (quần hợp, quần hệ và loạt quần hệ). Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng rừng nhiệt đới có 5 loạt quần hệ: loạt quần hệ rừng xanh từng mùa; loạt quần hệ khô thƣờng xanh; loạt quần hệ miền núi; loạt quần hệ ngập từng mùa và loạt quần hệ ngập quanh năm. Maurand (1943) [32] nghiên cứu về thảm thực vật Đông Dƣơng đã chia thảm thực vật Đông Dƣơng thành 3 vùng: Bắc Đông Dƣơng, Nam Đông Dƣơng và vùng trung gian. Đồng thời ông đã liệt kê 8 kiểu quần lạc trong các vùng đó. Segova (1957) lại chia thảm thực vật theo vành đai: Vành đai ven biển bùn lầy, vành đai núi thấp dƣới 800 – 1000m và vành đai cao hơn. Năm 1973, UNESCO đã công bố một khung phân loại thảm thực vật thế giới dựa trên nguyên tắc ngoại mạo và cấu trúc, chia thẩm thực vật thế giới thành 5 lớp quần hệ ( lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thƣa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cây bụi lùn, lớp quần hệ cây thảo). 1.2.2. Ở Việt Nam 1.2.2.1. Những nghiên cứu tính đa dạng về các đơn vị phân loại Trong thời kì Pháp thuộc, thực vật rừng nƣớc ta đƣợc M.H.Lecomte – nhà thực vật học ngƣời Pháp – đã nghiên cứu và công trình của ông để lại cho đến nay vẫn hết sức giá trị, đó là bộ sách “Thực vật chí Đông Dƣơng”. 10 Ở nƣớc ta trong cuốn thực vật chí Đại cƣơng Đông Dƣơng và các tập bổ sung tiếp theo đã mô tả và ghi nhận có khoảng 240 họ với khoảng 7.000 loài thực vật bậc cao có mạch. Phan Kế Lộc (1970) [19] đƣa ra con số hệ thực vật miền bắc Việt Nam có 5.609 loài thuộc 1660 chi và 240 họ. Cũng tác giả (1998) đƣa ra dẫn liệu cho thấy số loài thực vật bậc cao có mạch đã biết là 9.653 loài, thuộc 2.011 chi, 291 họ. Nếu kể cả 733 loài cây trồng đã đƣợc nhập nội thì tổng số loài thực vật bậc cao có mạch biết đƣợc ở Việt Nam đã lên tới 10.386 loài, thuộc 2.257 chi và 305 họ, chiếm 4% tổng số loài, 15% tổng số chi và 57% tổng số họ của toàn thế giới. Đồng thời cho biết hệ thực vật nƣớc ta gồm các yếu tố của hệ thực vật Indonesia – Malaisia, Nam Trung Hoa, Ấn Độ - Trung và Nam Tiểu Á. Hoàng Chung (1980) [10] đã công bố thành phần loài trong đồng cỏ vùng núi phía Bắc Việt Nam có 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ. Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (1983) [1], khi nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên đã thống kê đƣợc 3210 loài, chiếm gần ½ số loài đã biết của toàn Đông Dƣơng. Phạm Hoàng Hộ (1991-1993) [13] trong “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê số loài hiện có của hệ thực vật là 10.500 loài. Nguyễn Tiến Bân (1997) [3] trong cuốn “Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín ở Việt Nam” đã mô tả khóa phân loại của 265 họ và khoảng 2.300 chi. Trong cuốn "Danh lục các loài thực vật Việt Nam" [4] [5]các nhà nghiên cứu đã đƣa ra số liệu thống kê hệ thực vật Việt Nam gồm 368 loài vi khuẩn lam (Tiền nhân - Procaryota ), 2.200 loài nấm (Fungi), 2.176 loài tảo (Algae), 841 loài rêu (Bryophyta), 1 loài khuyết lá thông (Psilotophyta), 53 loài thông đất (Lycopodiophyta), 2 loài cỏ Tháp bút (Equisetophyta), 691 loài dƣơng xỉ (Polipodiophyta), 69 loài hạt trần (Gymnospermae), và khoảng 10.000 loài (trên 850 taxon dƣới loài-phân loài, thứ, dạng,...) hạt kín (Angiospermae), đƣa tổng số loài thực vật Việt Nam lên gần 20.000 loài. Cho đến nay, đây là danh lục thực vật 11 đầy đủ nhất ở Việt Nam đã đƣợc cập nhật tên khoa học, tên đồng nghĩa cũng nhƣ phân bố của chúng ở Việt Nam và trên Thế giới. Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) trong khi tổng kết các công trình về khu hệ thực vật ở Việt Nam đã ghi nhận có 2393 loài thực vật bậc thấp và 11373 loài thực vật bậc cao thuộc 2524 chi, 378 họ. Ngoài những công trình trên, còn có nhiều công trình nghiên cứu về hệ thực vật ở các vùng, khu vực hay các trong cả nƣớc: Phan Kế Lộc(1978); Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (1983); Lê Mộng Chân (1994); Đỗ Tất Lợi (1995)… Để phục vụ công tác khai thác tài nguyên Viện Điều tra Quy hoạch Rừng đã công bố 7 tập Cây gỗ rừng Việt Nam (1971 - 1988). Trần Đình Lý và cộng sự (1993) công bố 1.900 cây có ích ở Việt Nam; Võ Văn Chi (1997) công bố từ điển cây thuốc Việt Nam; Viện Dƣợc liệu (2004) cho ra cuốn cây thuốc và động vật làm thuốc... Những nghiên cứu về hệ thực vật trên thế giới và ở Việt Nam, hầu hết các tác giả đều mới chỉ đƣa ra con số dự đoán về hệ thực vật ở một châu lục, một quốc gia, hoặc một khu vực cụ thể. Những số liệu này chƣa đƣợc nghiên cứu và điều tra đầy đủ. Vì vậy số loài thực vật hiện có chắc chắn còn dao động và cao hơn nhiều.Trong vài thập kỷ vừa qua, các nhà khoa học đã bổ sung thêm nhiều loài mới vào danh sách các loài của Việt Nam, trong đó có một số loài mới cho khoa học. Trong giai đoạn 1993-2002, có 13 chi, 222 loài và 30 taxon dƣới loài đã đƣợc ghi nhận. Có 2 họ, 19 chi và hơn 70 loài đƣợc ghi nhận mới cho hệ thực vật Việt Nam. Trong đó có 3 loài mới cho khoa học thuộc ngành Hạt trần. Tỷ lệ phát hiện loài mới nhiều nhất là họ Lan (Orchidaceae) với 3 chi mới và 62 loài. 1.2.2.2. Những nghiên cứu tính đa dạng về dạng sống Dạng sống là một đặc tính biểu hiện sự thích nghi của thực vật với điều kiện môi trƣờng. 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 loài thực vật. 12 Phổ dạng sống đƣợc biểu thị bằng một biểu thức cộng các nhóm dạng sống (tính theo %). Thông qua phổ dạng sống có thể biết đƣợc đặc tính sinh thái của hệ thực vật và. Đây là cơ sở để thể so sánh về điều kiện sinh thái học của hệ thực vật ở vùng này với hệ thực vật ở vùng khác. Một số công trình nghiên cứu về dạng sống ở Việt Nam nhƣ: Doãn Ngọc Chất (1969) nghiên cứu dạng sống của một số loài thực vật thuộc họ Hoà thảo (Poaceae). Hoàng Chung (1980) [10] thống kê thành phần dạng sống cho loại hình đồng cỏ Bắc Việt Nam, đã đƣa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản và bảng phân loại kiểu đồng cỏ sa van, thảo nguyên. Thái Văn Trừng (1978) [28] cũng áp dụng nguyên tắc của Raunkiaer khi phân chia dạng sống của hệ thực vật ở Việt Nam. Lê Trần Chấn (1990) [8] khi nghiên cứu hệ thực vật Lâm Sơn tỉnh Hoà Bình cũng phân chia hệ thực vật thành 5 nhóm dạng sống chính theo phƣơng pháp của Raunkiaer. Tuy nhiên tác giả đã dùng thêm ký hiệu để chi tiết hoá một số dạng sống (a: ký sinh; b: bì sinh; c: dây leo; d: cây chồi trên thân thảo). Tác giả không xếp phƣơng thức sống ký sinh, bì sinh vào dạng sống cơ bản mà chỉ coi đây là những dạng phụ. Phan Nguyên Hồng (1991) [15] khi nghiên cứu hình thái thảm thực vật rừng ngập mặn Việt Nam đã chia thành 7 dạng sống cơ bản: cây gỗ (G), cây bụi (B), cây thân thảo (T), dây leo (L), cây gỗ thấp hoặc dạng cây bụi (G/B), ký sinh (K), bì sinh (B). Áp dụng theo nguyên tắc của Raunkiaer, Nguyễn Bá Thụ, Phùng Ngọc Lan, Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) đã xây dựng phổ dạng sống của hệ thực vật Vƣờn quốc gia Cúc Phƣơng: SB = 57,8Ph + 10,5Ch + 12,4He + 8,3Cr + 11,0Th Phạm Hồng Ban (1999) nghiên cứu tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái tái sinh sau nƣơng rẫy vùng Tây Nam Nghệ An, áp dụng khung phân loại của Raunkiaer để phân chia dạng sống, phổ dạng sống: 13 SB = 67,40Ph + 7,33Ch + 12,62He + 8,53Cr + 4,09Th Nguyễn Thế Hƣng (2003) [16] 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 đất có 196 loài chiếm 60,49% tổng số loài của toàn hệ thực vật; 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 10,80%. Ngô Tiến Dũng (2004) [12] nghiên cứu về dạng sống của hệ thực vật ở Vƣờn quốc gia Yok Don dựa vào thang phân loại dạng sống của Raunkiaer đã lập đƣợc phổ dạng sống của thực vật Yok Don nhƣ sau: SB = 71,73Ph + 1,41Ch + 7,77He + 4,59Cr + 6Th + 8,48 Chƣa xác định Lê Ngọc Công (2004) [11] nghiên cứu quá trình phục hồi rừng bằng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật tại Thái Nguyên đã phân chia thảm thực vật thành các nhóm dạng sống: cây gỗ, cây bụi, cây cỏ và dây leo. Vũ Thị Liên (2005) [18] phân chia dạng sống thực vật trong thảm thực vật sau nƣơng rẫy ở Sơn La theo thang phân loại của Raunkiaer. Kết quả phổ dạng sống nhƣ sau: SB = 69,69Ph + 3,76Ch + 9,29He + 10,84Cr + 6,42Th Nguyễn Nghĩa Thìn - Nguyễn Thị Thời (1998) khi nghiên cứu đa dạng thực vật có mạch vùng núi cao Sa Pa - Phan Si Pan, đã xây dựng đƣợc phổ dạng sống căn cứ trên dạng sống của thân cây nhƣ: C các loài cây thân cỏ, Ch-Dl nhóm thân ngầm,... đã xác định đƣợc 7 nhóm loài cây chính trên vùng Sa Pa - Pan Si Pan mang tính đặc thù điển hình của phổ dạng sống thực vật trên vùng núi cao. SB=18,4ĐM+16,8TM+B +12DL + FS-Pl +1.1Bks + 18.2 Ch-Đl + 26.5C 1.2.2.3. Những nghiên cứu về thảm thực vật rừng Tài nguyên thực vật nƣớc ta mới bắt đầu đƣợc nghiên cứu từ đầu thế kỷ 19, cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về thảm thực vật rừng nƣớc ta đƣợc tiến hành bởi các nhà khoa học trong và ngoài nƣớc.