Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của một số kiểu thảm thực vật đến tính chất của đất dưới các quần xã rừng trồng ở xã phú đình huyện định hóa tỉnh thái nguyên

.. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐINH THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT DƯỚI CÁC QUẦN XÃ RỪNG TRỒNG Ở XÃ PHÚ ĐÌNH, HUYỆN ĐỊNH HÓA, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2017 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www. lrc.tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐINH THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT DƯỚI CÁC QUẦN XÃ RỪNG TRỒNG Ở XÃ PHÚ ĐÌNH, HUYỆN ĐỊNH HÓA, TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60 40 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. ĐINH THỊ PHƯỢNG THÁI NGUYÊN - 2017 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www. lrc.tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là cồng 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 cứ công trình nào khác. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2017 Tác giả luận văn Đinh Thị Thu Hiền i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS.Đinh Thị Phượng - người thầy đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận văn Thạc sĩ này. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo, Ban Chủ nhiệm Khoa Sinh học, các cán bộ Khoa Sau đại học trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường. Tôi xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm và giúp đỡ nhiệt tình của UBND huyện Định Hóa, UBND xã Phú Đình và người dân địa phương đã giúp đỡ, cung cấp thông tin và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi tiến hành điều tra, nghiên cứu để hoàn thành luận văn. Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ sự cảm ơn chân thành của mình tới bạn bè đồng nghiệp, tới những người thân trong gia đình đã động viên, giúp đỡ tôi về mọi mặt để tôi có thể hoàn thành khóa học và thực hiện luận văn này. Trong quá trình thực hiện luận văn do còn hạn chế về thời gian, kinh phí cũng như trình độ chuyên môn nên không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến quý báu của các thầy cô giáo, các bạn bè đồng nghiệp để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 4 năm 2017 Tác giả luận văn Đinh Thị Thu Hiền ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................... ii MỤC LỤC...................................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................... iv DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................................v DANH MỤC HÌNH................................................................................................................... vi MỞ ĐẦU ...........................................................................................................................................1 1. Đặt vấn đề.....................................................................................................................................1 2. Thời gian và phạm vi nghiên cứu .......................................................................................3 3. Đóng góp mới của luận văn ............................................................................. 3 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4 1.1. Những nghiên cứu về thành phần loài, dạng sống và cấu trúc của thảm thực vật ..............................................................................................................................................4 1.1.1. Những nghiên cứu về thành phần loài ......................................................................4 1.1.2. Những nghiên cứu về dạng sống .................................................................................7 1.2. Những nghiên cứu về ảnh hưởng giữa thực vật và đất ........................................10 1.2.1. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất ..........................10 1.2.2. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của đất tới thảm thực vật……………12 1.2.3. Những nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật .......................15 Chương 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................................................18 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ...........................................................................................................18 2.2. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu ...............................................................................18 2.3. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................................18 2.4. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................................18 2.4.1. Những trang bị phục vụ cho nghiên cứu ................................................................18 2.4.2. Nghiên cứu ngoài thiên nhiên .....................................................................................19 iii 2.4.3. Phương pháp thu mẫu ....................................................................................................20 2.4.4. Phương pháp phân tích mẫu vật.................................................................................21 2.4.5. Phương pháp điều tra trong nhân dân ......................................................................23 Chương 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................................................................................................24 3.1. Điều kiện tự nhiên ...............................................................................................................24 3.1.1. Vị trí địa lý .........................................................................................................................24 3.1.2. Địa hình, địa chất, thổ nhưỡng ...................................................................................26 3.1.3. Thảm thực vật ...................................................................................................................29 3.1.4. Khí hậu, thủy văn.............................................................................................................29 3.2. Điều kiện kinh tế, xã hội...................................................................................................33 3.2.1. Điều kiện kinh tế ..............................................................................................................33 3.2.2. Điều kiện xã hội ...............................................................................................................35 3.3. Thuận lợi và khó khăn tại điểm nghiên cứu .............................................................35 3.3.1. Thuận lợi .............................................................................................................................36 3.3.2. Khó khăn .............................................................................................................................36 Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................................38 4.1. Thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc các quần xã thực vật .......38 4.1.1. Thành phần loài thực vật trong các quần xã nghiên cứu .................................38 4.1.2. Thành phần dạng sống thực vật trong các quần xã nghiên cứu ....................58 4.1.3. Đặc điểm cấu trúc các quần xã nghiên cứu ...........................................................65 4.2. Đặc điểm hình thái phẫu diện đất trong các quần xã thực vật...........................69 4.2.1. Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng Keo 7 tuổi ...........................................................69 4.2.2. Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng Mỡ 24 tuối ..........................................................70 4.2.3. Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng Quế 22 tuổi .........................................................70 4.3. Tính chất lí học của đất dưới một số quần xã thực vật.........................................71 4.3.1. Thành phần cơ giới đất ..................................................................................................71 4.3.2. Độ ẩm đất ............................................................................................................................72 4.3.3. Mức độ xói mòn đất........................................................................................................74 iv 4.4. Tính chất hóa học của đất dưới một số quần xã thưc vật ....................................75 4.4.1. Độ chua pH(KCl) .................................................................................................................76 4.4.2. Hàm lượng mùn tổng số (%).......................................................................................77 4.4.3. Hàm lượng đạm tổng số (%) .......................................................................................79 4.4.4. Hàm lượng lân và kali dễ tiêu.....................................................................................80 4.4.5. Hàm lượng Ca2+ và Mg2+ trao đổi .............................................................................82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..............................................................................................86 1. Kết luận .......................................................................................................................................86 2. Đề nghị ........................................................................................................................................87 TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................................88 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Viết tắt RQU Rừng trồng quế RMO Rừng trồng mỡ RKE Rừng trồng keo TDT Tuyến điều tra OTC Ô tiêu chuẩn ODB Ô dạng bản TT Thị trấn Ph Nhóm cây có chồi trên mặt đất Ch Nhóm cây có chồi sát mặt đất He Nhóm cây có chồi nửa ẩn Cr Nhóm cây có chồi ẩn Th Nhóm cây sống 1 năm iv DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Phân loại mức độ xói mòn đất......................................................... 22 Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng đất xã Phú Đình năm 2016 .............................. 28 Bảng 3.2. Nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm và tổng số giờ nắngtrung bình tháng huyện Định Hóa năm 2016.............................................................. 29 Bảng 4.1. Danh lục các loài thực vật tại các khu vực nghiên cứu ................... 39 Bảng 4.2. Thành phần dạng sống trong các quần xã nghiên cứu .................... 58 Bảng 4.3. Cấu trúc của các quần xã rừng trồng tại điểm nghiên cứu .............. 65 Bảng 4.4. Thành phần loài, dạng sống, cấu trúc tầng và độ che phủcủa các quần xã nghiên cứu .................................................................................. 68 Bảng 4.5. Thành phần cơ giới đất của các quần xã rừng trồng ....................... 72 Bảng 4.6. Độ ẩm (%) và mức độ xói mòn của đất ở các quần xã ................... 73 Bảng 4.7. Một số tính chất hóa học của đất dưới các quần xã nghiên cứu ..... 76 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Nhãn và thông tin cần thu thập ................................................ 20 Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên ....................................... 24 Hình 3.2. Bản đồ hành chính huyện Định Hóa ........................................ 25 Hình 3.3. Biểu đồ nhiệt độ theo tháng ở huyện Định Hóa năm 2016 ....... 30 Hình 3.4. Biểu đồ tổng lượng mưa theo tháng ở huyện Định Hóa năm 2016 .....31 Hình 3.5. Biểu đồ độ ẩm theo tháng ở huyện Định Hóa năm 2016 ........... 32 Hình 3.6. Biểu đồ tổng số giờ nắng theo tháng ở huyện Định Hóa năm 2016.... 33 Hình 4.1. Biểu đồ độ ẩm (%) theo chiều sâu phẫu diện của các quần xã nghiên cứu .............................................................................. 73 Hình 4.2. Biểu đồ pH(KCl) theo độ sâu của các quần xã nghiên cứu .......... 77 Hình 4.3. Biểu đồ hàm lượng mùn tổng số (%) theo độ sâu của các quần xã nghiên cứu .............................................................................. 78 Hình 4.4. Biểu đồ hàm lượng đạm tổng số (%) theo độ sâu của các quần xã nghiên cứu .............................................................................. 79 Hình 4.5. Biểu đồ hàm lượng Lân dễ tiêu P2O5 (ppm) theo độ sâu của các quần xã nghiên cứu ................................................................. 80 Hình 4.6. Biểu đồ hàm lượng Kali dễ tiêu K2O (ppm) theo độ sâu của các quần xã nghiên cứu ................................................................. 82 Hình 4.7. Biểu đồ hàm lượng Ca2+ trao đổi (ppm) theo độ sâu của các quần xã nghiên cứu .......................................................................... 83 Hình 4.8. Biểu đồ hàm lượng Mg2+ trao đổi (ppm) theo độ sâu của các quần xã nghiên cứu .......................................................................... 84 vi MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Đất là một thành phần quan trọng của hệ sinh thái.Nó có ý nghĩa rất lớn tới khả năng cung cấp nước, muối khoáng, chất dinh dưỡng cho cây. Do đó nó có ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển của thảm thực vật. Mỗi loại đất sẽ có một kiểu thảm thực vật riêng. Ngược lại mỗi kiểu thảm thực vật này sẽ đặc trưng cho một kiểu đất xác định. Các kiểu đất này khác nhau bởi hàng loạt chỉ tiêu như: màu sắc, tính chất lí học, hóa học, hệ vi sinh vật và động vật đất. Đặc tính cơ bản của đất được thể hiện qua độ phì. Độ phì là nhân tố tổng hợp được quy định bởi nhiều yếu tố: Đá mẹ, thành phần cơ giới, cấu tượng đất, đặc điểm hóa tính. Do đó độ phì ảnh hưởng đến nhiều mặt của hệ sinh thái cũng như của quần xã thực vật nói riêng. Đất tốt hay không được đánh giá qua độ phì của đất. Độ phì càng cao thì đất càng tốt, ngược lại thảm thực vật cũng có tác động trở lại với đất một cách rất tích cực, nó thúc đẩy cho đất nhanh chóng tăng độ phì nhiêu. Rừng là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá đối với các quốc gia. Thực vật nói chung và thực vật rừng nói riêng là loài sinh vật duy nhất trên trái đất có khả năng quang hợp tạo nên sinh chất nuôi sống mình và nuôi sống các sinh vật khác, góp phần quan trọng vào chu trình tuần hoàn vật chất và năng lượng. Thực vật rừng là nguồn tài nguyên thiên nhiên có khả năng tái tạo cung cấp cho loài người từ lương thực, thực phẩm, các loài ốc chữa bệnh, các vật liệu sử dụng hàng ngày cho đến các nguyên liệu, nhiên liệu dùng trong công nghiệp. Quần thể thực vật rừng tạo nên môi trường sinh thái thích hợp là nơi cư trú cho nhiều loài sinh vật, 1 nó cũng góp phần cải tạo môi trường không khí, đất, nước và làm tăng vẻ đẹp nơi sống của con người. Trong thời gian gần đây do tác động trực tiếp hoặc gián tiếp của con người cũng như những biến đổi của thiên nhiên đã làm cho đất rừng ngày càng bị suy thoái. Từ đó đã làm giảm diện tích rừng một cách nhanh chóng. Năm 1980, khoảng 15,2 triệu ha rừng nhiệt đới bị phá mỗi năm và có xu hướng tăng lên trong thập niên này. Theo tổ chức nông nghiệp và lương thực Liên Hiệp Quốc (FAO), diện tích rừng tiếp tục bị giảm nhanh, đặc biệt ở các nước đang phát triển, khoảng giữa năm 1985 và 1995, đã mất khoảng 200 triệu ha rừng. Mặc dù, được bù đắp bởi sự tái trồng rừng, tạo những khu đất trồng rừng mới, sự tái phát triển từ từ và việc mở rộng diện tích trồng rừng ở các nước phát triển, nhưng diện tích rừng cũng mất khoảng 180 triệu ha nghĩa là khoảng 12 triệu ha/năm. Ở các nước phát triển, việc chuyển đổi rừng không quan trọng nhưng sự suy thoái rừng lại đáng báo động. Ở Việt Nam, trong những năm qua, do quá trình khai thác quá mức tài nguyên rừng cùng với phong tục tập quán lạc hậu của các địa phương: du canh du cư, đốt nương làm rẫy, sự phát triển của ngành chăn nuôi gia súc làm cho diện tích rừng nước ta ngày càng bị thu hẹp. Theo số liệu thống kê năm 1945, độ che phủ rừng ở nước ta là 43%, đến năm 1990 chỉ còn 27,8%. Mặc dù năm 2002, con số này đã tăng lên 35,8% (nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tính đến tháng 12 năm 2003) nhưng vẫn chưa đảm bảo mức an toàn sinh thái cho sự phát triển bền vững của đất nước. Chính vì vậy, Đảng và Nhà nước ta đã hết sức chú trọng tới vấn đề bảo vệ, phục hồi rừng nói riêng và thảm thực vật nói chung. Xuất phát từ ý tưởng cho rằng cần có những nghiên cứu sâu hơn về tính chất của đất để thấy được ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất rừng, nhằm mục đích phục hồi lại hệ sinh thái rừng và sử dụng đất hợp lí trên quan điểm sinh thái và phát triển bền vững, đồng thời đề xuất biện pháp cải tạo đất bị xói mòn, bạc màu để nhanh chóng phủ nhanh đất trống, đồi trọc. 2 Với những lý do trên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số kiểu thảm thực vật đến tính chất của đất dưới các quần xã rừng trồng ở xã Phú Đình, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên”. 2. Thời gian và phạm vi nghiên cứu Thời gian nghiên cứu: đề tài được thực hiện từ tháng 5 năm 2016 đến tháng 4 năm 2017. Phạm vi nghiên cứu: Do điều kiện thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của một số quần xã thực vật đến một số tính chất lí, hóa học cơ bản của đất dưới các quần xã rừng trồng ở xã Phú Đình, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên, không nghiên cứu sự tác động trở lại của các yếu tố môi trường đất đến các quần xã rừng trồng trên khu vực nghiên cứu. 3. Đóng góp mới của luận văn Mô tả đặc điểm hình thái phẫu diện đất dưới một số thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu. Đưa ra các dẫn liệu định lượng góp phần làm sáng tỏ ảnh hưởng của một số thảm thực vật đến môi trường đất dưới quần xã rừng trồng xã Phú Đình, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên làm cơ sở cho việc quy hoạch và lựa chon cây trồng phù hợp để đẩy nhanh quá trình phủ xanh đất trồng đồi trọc, tăng diện tích che phủ và lợi ích kinh tế cho người dân. 3 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Những nghiên cứu về thành phần loài, dạng sống và cấu trúc của thảm thực vật 1.1.1. Những nghiên cứu về thành phần loài 1.1.1.1. Trên thế giới Những nghiên cứu đa dạng sinh học và bảo tồn nguồn gen sinh vật trên thế giới được bắt đầu từ rất sớm bằng những công trình phân loại về thực vật và động vật. Nhiều tổ chức quốc tế đã ra đời để hướng dẫn, giúp đỡ và tổ chức việc đánh giá, bảo tồn các loài thực vật. Trong lĩnh vực nghiên cứu về đa dạng của hệ thực vật và thảm thực vật đã có nhiều tác giả trên thế giới quan tâm và có các công trình công bố như: Nhà sinh vật người Anh, John Ray(1627 - 1705)đã công bố hai công trình nổi tiếng nhất về thực vật học là “Methodus Plantaum Novo” (Ray, 1682) và “Hisloria planlarum”(Ray, 1686 - 1704) với 3 tập.Ông đã mô tả 18000 loài thực vật, trong đó có nhiều loài nằm ở Châu Âu. Ông chia thực vật thành hai nhóm lớn: nhóm bất toàn (imperfecta) gồm nấm, rêu, dương xỉ, các thực vật thủy sinh và nhóm có hoa. Ray đã chia thực vật có hoa làm hai nhóm: thực vật hai lá mầm và thực vật một lá mầm. Đồng thời hệ thồng Ray và Bauhin có thể coi là sự bắt đầu của hệ thống phân loại tự nhiên [41]. Hệ thống phân loại của nhà thực vật Thụy Điển, Carl Linnaeus (1707 1778) được coi là bất hủ của hệ thồng phân loại nhân tạo. Ông đã mô tả được 10000 loài xếp vào 1000 chi và 116 bộ trong tác phẩm “Species Plantarum” (1973) [41]. Năm 1789, nhà thực vật Antoine Laurent de Jussieu đã công bố “Genera Plantarum secundum ordines Naturaees disposita” trong đó 100 nhóm ông gọi là Bộ hiện nay vẫn được sử dụng và gọi là Họ. Hệ thống của Jussieu hơn hẳn hệ thống Linnaeus [41]. 4 Năm 1883 August Wilhelm Eichler (1839 - 1887) đã chia thực vật thành: thực vật không hạt (Cryptogamae) bao gồm Nấm, Tảo, Rêu và khuyết thực vật, thực vật có hạt(Phanerogamae) gồm Hạt trần và Hạt kín, trong đó thực vật hạt kín lại được chia thành nhóm một lá mầm và hai lá mầm[41]. Sau đó có nhiều có nhiều coogn trình được công bố như Robert Thorne (1968, 1976), nhà thực vật người Nga Armen Takhtajan (1969, 1970, 1987, 1989, 1997), nhà thực vật người Mỹ Arthur Cronquist (1968). Mỗi tác giả đều giới thiệu tổng quan về hệ thống phân loại của họ [41]. Long Chun và cộng sự (1993), nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuang Bana tỉnh Vân Nam Trung Quốc đã nhận xét: khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi và 167 loài [dẫn theo 45]. Những nghiên cứu của các tác giả trên thế giới trên đều tập trung nghiên cứu và đánh giá thành phần loài ở một vùng và khu vực cụ thể, phản ánh hệ thực vật đặc trung trong mối tương quan với điều kiện địa hình và khí hậu. Tuy vậy, số lượng các công trình nghiên cứu còn chưa nhiều, cần có những nghiên cứu cụ thể hơn rộng rãi hơn nhằm mục đích có thể đánh giá chính xác thành phần loài thực vật đặc trưng của một khu vực hoặc một quốc gia 1.1.1.2. Ở Việt Nam Ở Việt Nam, việc nghiên cứu về đa dạng của hệ thực vật và thảm thực cũng được nhiều nhà nghiên cứu tiến hành từ khá sớm.Ngày nay việc nghiên cứu, tìm hiểu sự đa dạng của các kiểu thảm thực vật, các loài cây quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng đang rất được quan tâm.Việc nghiên cứu góp phần sâu hơn và công tác bảo tồn và phục hổicác nguồn cây quý. Một số công trình có thể kể đến: Năm 1978,trong quyển “Thảm thực vật rừng Việt Nam” tác giả Thái Văn Trừng thống kê hệ thực vật rừng Việt Nam có 7004 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 1850 chi, 289 họ [47]. 5 Năm 1980, Hoàng Chung trong công trình nghiên cứu đồng cỏ vùng núi Bắc Việt Nam đã thu được 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ [11]. Trong “Cây cỏ Việt Nam” (1991 - 1993), Phạm Hoàng Hộđã thống kê số loài hiện có của hệ thực vật là 12000 loài [21]. Năm 1991, tác giả Phan Nguyên Hồng lập danh mục cùng với một số chỉ tiêu khác (dạng sống, môi trường, khu phân bố) của 75 loài thuộc 2 nhóm loài cây ngập mặn điển hình và cây gia nhập vào rừng ngập mặn [22]. Khi nghiên cứu thành phần loài và dạng sống của sa van bụi vùng đồi trung du Bắc Thái, 2 tác giả Lê Ngọc Công và Hoàng Chung (1994) đã thồng kê 123 loài thuộc 47 họ khác nhau [15]. Năm 2000 khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy ở Sơn La tác giả Lê Đồng Tấn đã kết luận: mật độ cây giảm khi độ dốc tăng, mật độ cây giảm từ chân lên đỉnh đồi, mức độ thoái hoá đất ảnh hưởng đến mật độ, số lượng loài cây và tổ thành loài cây [39]. Khi nghiên cứu về thảm thực vật Vườn quốc gia Ba Vì năm 2005 Thái Văn Thụy và Nguyễn Phúc Nguyên phát hiện 11 kiểu quần xã thực vật khác nhau. Trong quần xã cây bụi thứ sinh thường xanh, lá rộng thành phần chủ yếu là cây gỗ dạng bụi cao từ 2 - 5m [44]. Năm 2010, khi nghiên cứu tính đa dạng thực vật bậc cao có mạch trong 4 trạng thái rừng ở tỉnh Thái Nguyên tác giả Lê Ngọc Công đã công bố danh lục gồm 733 loài, 465 chi, 145 họ thuộc 5 ngành thực vật bậc cao có mạch. Tác giả cho biết có 71 loài thực vật có tên trong Sách đỏ Việt Nam (2007), IUCN (2001) và Nghị định 32/2006/NĐ-CP[14]. Tác giả Lê Đồng Tấn, Nguyễn Anh Hùng và Dương Thị Vân Anh (2010), khi nghiên cứu về hiện trạng thảm thực vật tại xã Phú Đình huyện Định Hóa, bước đầu đã ghi nhận 547 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 121 họ 372 chi 5 ngành[40]. 6 Các nhà nghiên cứu trong nước cũng đã phân loại và phát hiện được loài mới qua phân loại thực vật theo từng khu vực nghiên cứu, qua đó nhận biết được mức độ đa dạng thành phần loài của khu vực nghiên cứu. 1.1.2. Những nghiên cứu về dạng sống Dạng sống của thực vật là sự biểu hiện về hình thái cấu trúc cơ thể thực vật thích nghi với điều kiện môi trường của nó, nên đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu từ rất sớm. 1.1.2.1. Trên thế giới Bảng phân loại dạng sống cây thuộc thảo đã được lập ra lần đầu tiên là Cannon (1911), sau đó hàng loạt bảng đã được đưa ra.Với cây thảo, đặc điểm phần dưới đất đóng vai trò rất quan trọng trong phân chia dạng sống, nó biểu thị mức độ khắc nghiệt khác nhau của môi trường sống, là phần sống lâu năm của cây.Vì thế, sử dụng phần dưới đất để làm tiêu chuẩn phân chia dạng sống sẽ giúp cho ta đánh giá đúng hơn kiểu thảm, những đặc điểm đặc trưng của môi trường. Thí dụ: Thân rễ dài đặc trưng cho môi trường đất thuộc loại trung bình và tốt, đất khô cằn thì chủ yếu là nhóm mọc thành búi, cây một năm...[12]. Ngày nay, hệ thống phân loại dạng sống của Raunkiaer (1934)vẫn được khi phân tích bản chất sinh thái của mỗi hệ thực vật, nhất là hệ thực vật của các vùng ôn đới.Raunkiaer đã chia 5 nhóm dạng sống cơ bản: 1. Phanerophytes (Ph): nhóm cây có chồi trên mặt 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 Ph Ch He Cr Th 46 9 26 6 13 và công thức phổ dạng sống là SN = 46 Ph + 9 Ch + 26 He + 6 Cr + 13 Th. 7 Đây là cơ sở để so sánh các phổ dạng sống của các vùng khác nhau trên trái đất. Thường ở vùng nhiệt đới ẩm thì nhóm cây chồi trên - Ph chiếm khoảng 80%, Ch khoảng 20%, những nhóm khác hầu như không có. Trái lại, ở các vùng khô hạn thì nhóm Th và Cr lại có tỷ lệ khá cao còn Ph thì giảm xuống [12]. Hệ thống phân chia dạng sống của Raunkiaer có ý nghĩa quan trọng, đảm bảo tính khoa học, dễ áp dụng. Phân chia dạng sống của Raunkiaer dựa trên những đặc điểm cơ bản của thực vật, nghĩa là dựa trên đặc điểm cấu tạo, phương thức sống của thực vật, đó là kết quả tác động tổng hợp của các yếu tố môi trường tạo nên. Thuộc về những đặc điểm này có hình dạng ngoài của thực vật, đặc điểm qua đông, sinh sản... Vì lẽ đó, trong nghiên cứu của mình, tôi cũng chọn lựa cách phân chia dạng sống này của Raunkiaer. Những tiêu chuẩn được sử dụng trong bảng phân loại của Golubép (1962): phần trên mặt đất: cấu tạo thân, hình dạng và kích thước của nó, hình thức tạo chồi; phần dưới đất: kiểu hệ rễ, kiểu thân rễ, và kích thước một số đặc điểm riêng biệt; Chu kì sống của cá thể [12]. Xêrêbriacốp (1962, 1964), đưa ra bảng phân loại dạng sống mang tính chất sinh thái học hơn của Raunkiaer. Trong bảng phân loại này, ngoài những dấu hiệu hình thái sinh thái, Xêrêbriacốp sử dụng cả những dấu hiệu như ra quả nhiều lần hay một lần trong cả đời của cá thể bao gồm: ngành, kiểu, lớp và lớp phụ.Trong bảng phân loại của ông không bao gồm những cây thuỷ sinh. Trong đó ông còn chia ra các đơn vị nhỏ hơn là nhóm, nhóm phụ, tổ và các dạng đặc thù[12]. 1.1.2.2. Ở Việt Nam Ở Việt Nam có một số công trình nghiên cứu về dạng sống như: Khithống kê thành phần dạng sống cho loại hình đồng cỏ miền bắc Việt Nam năm 1980 Hoàng Chung đã đưa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản và bảng phân loại kiểu đồng cỏ sa van, thảo nguyên [11]. Khi nghiên cứu hệ thực vật Lâm Sơn tỉnh Hoà Bình năm 1990 tác giả Lê Trần Chấn đã phân chia hệ thực vật thành 5 nhóm dạng sống chính theo phương pháp của Raunkiaer [10]. 8 Khi nghiên cứu thực vật trong đồng cỏ vùng núi bắc Việt NamHoàng Chung đã phân chia 8 kiểu dạng sống chính là: kiểu cây gỗ, kiểu cây bụi, kiểu cây bụi thân bò, kiểu cây bụi nhỏ, kiểu cây bụi nhỏ bò, kiểu nửa bụi, kiều thực vật có khả năng tạo chồi mới từ rễ, kiểu cây thảo có hệ rễ cái sống lâu năm [12]. Nguyễn Bá Thụđã xây dựng phổ dạng sống của hệ thực vật Vườn quốc gia Cúc Phương theo nguyên tắc của Raunkiaer [43]: SB = 57,8Ph +10,5Ch + 12,4He + 8,3Cr + 1 l,0Th Năm 1999 khi nghiên cứu tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái sau nương rẫy vùng Tây Nam Nghệ An tác giả Phạm Hồng Ban cũng áp dụng khung phân loại của Raunkiaer để phân chia dạng sống, phổ dạng sống như sau[5]: SB = 67,40Ph + 7,33 Ch + 12,62H e + 8,53Cr + 4,09Th Năm 2002, tác giả Đặng Kim Vuilại phân chia dạng sống thực vật của rừng phục hồi sau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên dựa vào hình thái cây: Cây gỗ, cây bụi, dây leo và cây cỏ, ông đã xác định được 17 kiểu dạng sống trong đó có 5 kiểu dạng cây bụi: Cây bụi, cây bụi thân bò, cây bụi nhỏ, cây bụi nhỏ thân bò, cây nửa bụi[51]. Năm 2003, trong nghiên cứu dạng sống thực vật trong các thảm thực vật tại Hoành Bồ (Quảng Ninh) tác giảNguyễn Thế Hưng đã phân loại thực vật theo nguyên tắc của Raunkiaer: nhóm cây chồi trên đất có 196 loài chiếm 60,49% tồng 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% [25]. Năm 2004, Lê Ngọc Công khi nghiên cứu quá trình phân loại 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 [13]. Năm 2013 khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tính đa dạng thực vật trong một số trạng thái thảm thực vật ở xã San Sả Hồ, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai, tác giả Phan Trọng Khương đã áp dụng bảng hệ thống phân chia dạng sống của Raunkiaer để phân chia dạng sống và phổ dạng sống, kết quả thu được là[27]: SB = 43,31Ph + 4,52Ch + 30,05He + 8,05Cr +11,07Th 9 Nghiên cứu về thành phần loài và thành phần dạng sống thực vật là một trong những nội dung quan trọng của các nhiệm vụ nghiên cứu của bất kì hệ thực vật nào. Đặc điểm thành phần loài và dạng sống là một trong các chỉ tiêu quan trọng để phân biệt giữa kiểu thảm thực vật này với kiểu thảm thực vật khác. 1.2. Những nghiên cứu về ảnh hưởng giữa thực vật và đất Thảm thực vật có tác dụng mạnh mẽ tới đất. Chúng làm thay đổi tính chất lí, hóa học, thành phần và số lượng động vật đất, vi sinh vật đất, từ đó có tác dụng cải tạo đất. Hiện nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất. 1.2.1. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất Thảm thực vật có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ đất: giữ độ ẩm, hạn chế xói mòn, chống rửa trôi chất dinh dưỡng của đất… Thảm thực vật ảnh hưởng rất đa dạng tới đất rừng, do đó trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về nội dung này. 1.2.1.1. Trên thế giới Năm 1879, Dokuchaev đã định nghĩa đất (hay thổ nhưỡng) là một vật thể tự nhiên hình thành từ lớp trên của vỏ trái đất dưới ảnh hưởng tổng hợp của các yếu tố: khí hậu, đá mẹ, địa hình, sinh vật và tuổi địa chất của từng đia phương. Như vậy sinh vật nói chung và thực vật nói riêng là một trong các yếu tố ảnh hưởng rất lớn tới sự hình thành của đất (dẫn theo Nguyễn Ngọc Bình, 1996) [9]. Năm 1937 tác giả Moni nghiên cứu các kiểu rừng khác nhau thì đã đưa ra kết luận: rừng mưa nhiệt đới, chất rơi rụng hàng năm là 10 - 20 tấn/ha, rừng ôn đới là 5 - 7 tấn/ha, thảm cỏ và thảo nguyên là 1 - 3 tấn/ha. Lượng vật chất rơi rụng trả lại cho đất ở mỗi kiểu thảm thực vật khác nhau là khác nhau[dẫn theo 30]. Khi nghiên cứu các chất mà cây đã bổ sung cho đất, M.M.Kononove 10