Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của thảm thực vật đến tính chất hóa học của môi trường đất xã tân cương, tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------- NGUYỄN THÚY QUỲNH Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THẢM THỰC VẬT ĐẾN TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẤT XÃ TÂN CƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Khoá học : 2011 - 2015 Thái Nguyên, năm 2015 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------- NGUYỄN THÚY QUỲNH Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THẢM THỰC VẬT ĐẾN TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẤT XÃ TÂN CƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Khoá học : 2011 - 2015 Giáo viên hướng dẫn: TH.S HÀ ĐÌNH NGHIÊM Khoa Môi trường - Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, năm 2015 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TH.S Hà Đình Nghiêm đã tận tình hướng dẫn tôi để có thể hoàn thành khóa luận này. Tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ khoa Môi trường, Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập và nguyên cứu khoa học tại trường. Tôi xin cảm ơn các cán bộ Địa chính - Môi trường và UBND xã Tân Cương, tỉnh Thái Nguyên đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài này. Tôi cũng xin được các ơn các tác giả của các công trình nghiên cứu trước đó đã cung cấp nhiều tài liệu tham khảo để tôi hoàn thành tốt và đúng tiến độ báo cáo này. Xin được cám ơn bạn bè và gia đình đã luôn động viên và tạo mọi điệu kiện tốt nhất trong quá trình học tập nghiên cứu. ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT B Thân bụi B Bì sinh BVMT Bảo vệ môi trường CP Chính phủ DN Doanh nghiệp G Thân gỗ G/S Cây bụi K Ký sinh KCN Khu công nghiệp KHKT Khoa học kĩ thuật KVNC Khu vực nghiên cứu L Thân leo NĐ Nghị định NN Nông nghiệp NXB Nhà xuất bản OTC Ô tiêu chuẩn PCCR Phòng chống cháy rừng PTNT Phát triển nông thôn T Thân thảo TĐT Tuyến điều tra TTTP Trung tâm thành phố UBND Ủy ban nhân dân UNESCO Tổ chức giáo dục, khoa học và văn hóa Liên hợp quốc iii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1. Bảng đánh giá số loài thực vật được mô tả trên toàn thế giới ........ 10 Bảng 3.1. Ký hiệu độ nhiều của thực bì theo chuẩn của Drude...................... 31 Bảng 4.1. Hiện trạng sử dụng đất xã Tân Cương năm 2014........................... 32 Bảng 4.2. Cấu trúc hình thái theo chiều thẳng đứng của các trạng thái thảm cỏ, thảm cây bụi và rừng thứ sinh ................................................................... 37 Bảng 4.3. Hình thái phẫu diện đất trong các giai đoạn phục hồi rừng ........... 40 Bảng 4.4. Hàm lượng chất dinh dưỡng của đất qua các giai đoạn phục hồi rừng ................................................................................................................. 42 Bảng 4.5. Độ chua & lượng Ca2+, Mg2+ trao đổi trong đất qua các giai đoạn phục hồi rừng .................................................................................................. 46 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 4.1. Hàm lượng đạm tổng số trong đất................................................... 43 Hình 4.2. Hàm lượng lân tổng số trong đất..................................................... 44 Hình 4.3. Sự biến đổi độ chua PHKCl .............................................................. 46 Hình 4.4. Sự biến biến đổi hàm lượng Mg2+ ................................................. 47 Hình 4.5. Sự biến biến đổi hàm lượng Ca2+ .................................................... 47 v MỤC LỤC Trang PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................. 1 1.1. Tính cấp thiết của vấn đề ........................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 3 1.2.1. Mục tiêu tổng quát .................................................................................. 3 1.2.2 Mục tiêu cụ thể ......................................................................................... 3 1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ...................................... 3 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ........................................................................... 4 PHẦN 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 5 2.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật trên thế giới và Việt Nam ................ 5 2.1.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật ....................................................... 5 2.1.2. Những nghiên cứu về hệ thực vật ........................................................... 8 2.2. Những nghiên cứu về thành phần loài và dạng sống thực vật, cấu trúc ...... 11 2.2.1. Những nghiên cứu về thành phần loài .................................................. 11 2.2.2. Những nghiên cứu về thành phần dạng sống ........................................ 14 2.2.3 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng ....................................................... 18 2.3. Những nghiên cứu về ảnh hưởng qua lại giữa thực vật rừng và đất........ 20 2.3.1. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của đất tới thảm thực vật trên thế giới và Việt Nam .................................................................................................... 20 2.3.2. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất trên thế giới và Việt Nam .................................................................................................... 22 2.3.3. Những ảnh hưởng về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật trên thế giới và Việt Nam ............................................................................................. 24 2.4. Những nghiên cứu về thảm thực vật, đa dạng thực vật ở Thái nguyên và vùng nghiên cứu .............................................................................................. 26 vi PHẦN 3: NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU28 3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................... 28 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 28 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 28 3.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................... 28 3.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 28 3.2.1. Điều kiện tự nhiên và xã hội của vùng nghiên cứu............................... 28 3.2.2. Hiện trạng thảm thực vật - Cấu trúc thảm thực vật KVNC .................. 28 3.2.3. Đặc điểm của đất qua các giai đoạn phục hồi rừng .............................. 28 3.2.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công tác bảo vệ tài nguyên rừng và bảo vệ môi trường ........................................................................................... 28 3.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 28 3.3.1. Phương pháp luận.................................................................................. 28 3.3.2 Phương pháp phân chia giai đoạn phục hồi ........................................... 29 3.3.3. Điều tra thu thập số liệu ........................................................................ 29 3.3.4. Phương pháp phân tích .......................................................................... 31 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................... 32 4.1. Điều kiện tự nhiên và xã hội của vùng nghiên cứu.................................. 32 4.2 Hiện trạng thảm thực vật - Cấu trúc thảm thực vật KVNC ...................... 36 4.2.1. Giai đoạn I - Trạng thái thảm cỏ ........................................................... 38 4.2.2. Giai đoạn II - Trạng thái thảm cây bụi .................................................. 38 4.2.3. Giai đoạn III - Trạng thái rừng non thứ sinh......................................... 38 4.3. Đặc điểm của đất qua các giai đoạn phục hồi rừng ................................. 39 4.3.1. Hình thái phẫu diện đất ......................................................................... 39 4.3.2. NPK tổng số và PK dễ tiêu ................................................................... 41 4.3.3. Sự thay đổi độ chua và Ca2+, Mg2+ trao đổi .......................................... 45 4.4. Các giải pháp bảo vệ môi tường .............................................................. 48 vii 4.4.1. Các giải pháp chung .............................................................................. 48 4.4.2 Các giải pháp sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên đất........................ 51 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 54 5.1 Kết luận ..................................................................................................... 54 5.2. Đề nghị ..................................................................................................... 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Tính cấp thiết của vấn đề Rừng - lá phổi của hành tinh, rừng không chỉ là nơi cung cấp nhiều loại lâm sản quý và là nguồn nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp (Trần Ngũ Phương, 1970)[28]. Vai trò quan trọng nhất của rừng đối với trái đất với đời sống con người là vai trò điều hòa khí hậu. Rừng có ảnh hưởng đến sự bốc hơi nước ở môi trường xung quanh và giữ cân bằng nồng độ oxi trong khí quyển. Rừng không chỉ cung cấp oxi mà còn có tác dụng lọc không khí, làm cho không khí trong lành. Rừng hấp thụ một lượng lớn khí CO2 trong khí quyển, làm giảm các tác nhân gây ra hiệu ứng nhà kính (Thái Văn Trừng, 1998)[31]. Ngoài ra, rừng có vai trò quan trọng trong việc hạn chế xói mòn đất, nhất là xói mòn trên sườn đất dốc (Nguyễn Tử Xiêm và Thái Phiên, 1999)[34]. Rừng là tài nguyên vô cùng quý giá của mỗi quốc gia, tuy nhiên rừng lại đang bị khai thác một cách quá mức vì các lợi ích kinh tế. Vì cái lợi ích trước mắt, con người chúng ta sẵn sàng hủy hoại môi trường sống của mình (Nguyễn Ngọc Bình, 1996)[6]. Đất là một trong những tài nguyên vô cùng quý giá của con người, điều kiện sống cho động vật, thực vật và con người trên trái đất.Đất là thành phần quan trọng của hệ sinh thái và là một trong những yếu tố hình thành quần thể rừng, đất có quá trình phát sinh và phát triển phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó có khí hậu, đá mẹ, thực vật, tuổi địa chất và hoạt động của con người ( Giacop.A ,1956 )[15]. Đất và quần thể rừng có mối quan hệ hữu cơ chặt chẽ vì đất vừa là yếu tố hình thành rừng, có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng của rừng, đồng thời ảnh hưởng trực tiếp của thảm thực vật tạo nên độ 2 phì đất rừng, độ phì đó chính là nhân tố tổng hợp được quy định bởi nhiều yếu tố như: Thành phần cơ giới, cấu tượng đất, độ ẩm, độ thoáng khí, độ dày tầng đất, đặc điểm hóa tính. Do đó độ phì ảnh hưởng đến nhiều mặt của hệ sinh thái rừng nói riêng cũng như thảm thực vật nói chung. Đất càng tốt độ phì càng cao. Ngược lại thảm thực vật có tác dụng trở lại với đất một cách rất tích cực, nó thúc đẩy cho đất nhanh chóng tăng độ phì nhiêu của đất (Lê Văn Khoa và cs, 1998)[21]. Trong những năm qua ở nước ta do khai thác quá mức nguồn tài nguyên rừng, cùng với phong tục tập quán lạc hậu của một số địa phương như: Du canh du cư, đốt rừng làm nương rẫy và sự phát triển của ngành chăn nuôi gia súc đã làm cho diện tích rừng nước ta ngày càng bị thu hẹp (Nguyễn Thế Hưng, 2003)[17]. Theo số liệu thống kê năm 1943 độ che phủ rừng ở nước ta là 43%, đến năm 1993 chỉ còn 26% (Vũ Thị Liên, 2005)[24]. Mặc dù năm 1999 con số này đã tăng lên 33, 2% nhưng vẫn chưa đảm bảo mức an toàn sinh thái cho sự phát triển bền vững của đất nước, kinh tế xã hội phát triển mạnh, cùng với sự tăng dân số nhanh đã làm cho mối quan hệ giữa người và đất ngày càng căng thẳng những sai lầm liên tục của con người trong quá trình sử dụng đất đã dẫn đến huỷ hoại môi trường đất, một số công năng nào đó của đất đai bị yếu đi, vấn đề sử dụng đất đai càng trở nên quan trọng và mang tính toàn cầu (Nguyễn Trọng Điều, 1992)[14]. Càng ngày xã hội càng phát triển, khoa học kỹ thuật phát triển mạnh, đời sống của con người đòi hỏi càng cao, các nhu cầu luôn biến đổi, cùng với những thay đổi đó các chính sách của nhà nước và tình hình kinh tế cũng thay đổi theo. Chính vì vậy Đảng và nhà nước ta đã hết sức chú trọng tới vấn đề bảo vệ, phục hồi lại rừng nói riêng và thảm thực vật nói chung (Lê Ngọc Công, 2004)[11]. Xã Tân Cương là một xã có diện tích rừng lớn, cũng như nhiều địa phương khác trong huyện thời gian qua nhiều diện tích rừng đã suy giảm. 3 Nhiều diện tích rừng vẫn đang bị khai thác quá mức làm ảnh hưởng tới môi trường. Xuất phát từ những lý do trên, được sự đồng ý của Ban giám hiệu Nhà trường, sự giúp đỡ của Ban chủ nhiệm Khoa Môi trường, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy giáo TH.S Hà Đình Nghiêm, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của thảm thực vật đến tính chất hóa học của môi trường đất xã Tân Cương, tỉnh Thái Nguyên”. 1.2. Mục tiêu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu tổng quát - Đánh giá được ảnh hưởng của thảm thực vật đến môi trường đất xã Tân Cương, tỉnh Thái Nguyên. 1.2.2 Mục tiêu cụ thể - Phân loại thảm thực vật, xác định các giai đoạn phát triển của thảm thực vật, cấu trúc hình thái các kiểu thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu. - Xác định được những tính chất hóa học của đất dưới các kiểu thảm thực vật nghiên cứu. - Đề xuất một số biện pháp nhằm nâng cao khả năng phục hồi rừng, tăng độ che phủ, góp phần vào việc vừa có tác dụng bảo vệ môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng, vừa tạo ra giá trị kinh tế. 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học + Vân dụng và phát huy được kiến thức đã học tập và nghiên cứu + Nâng cao nhận thức, kỹ năng và rút ra kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này. 4 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn + Tăng cường công tác quản lý tài nguyên rừng nhằm phòng, chống xói mòn, rửa trôi các chất dinh dưỡng trong đất. + Tăng cường trách nhiệm bảo vệ rừng, từ đó có hành động tích cực trong công tác bảo vệ rừng đặc biệt là rừng đầu nguồn. + Đánh giá được hiện trạng thảm thực vật và tính chất hóa học của đất tại xã Tân Cương, tỉnh Thái Nguyên. 5 PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật trên thế giới và Việt Nam 2.1.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật 2.1.1.1. Khái niệm về thảm thực vật Thảm thực vật mới chỉ là một khái niệm chung,chưa chỉ rõ một 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…Đây là một khái niệm bao gồm nhiều thuật ngữ đã được cụ thể hóa như : Quần hệ,quần hợp,xã hợp,quần xã,hệ sinh thái,sinh địa quần thể,thực vật địa quyền…được các nhà nghiên cứu sử dụng từ những năm đầu thế kỷ 20 trở lại đây. Thành phần chủ yếu của thảm thực vật là cây cỏ,những đối tượng nghiên cứu về thảm thực vật là tập thể cây cối được hình thành do một số lượng cá thể của các loài thực vật tập hợp lại.Tuy nhiên không phải tất cả các nhà nghiên cứu về thảm thực vật đều nhất trí với nhau về đơn vị nghiên cứu cơ bản. Do đó trên thế giới phân thành nhiều chiều hướng nghiên cứu. 2.1.1.2. Những nghiên cứu thảm thực vật trên thế giới Trên thế giới, những công trình nghiên cứu về thảm thực vật đã được công bố nhiều, trong đó tiêu biểu là các tác giả sau đây: Theo Thái Văn Trừng (1998)[31], hệ thống phân loại đầu tiên về thảm thực vật rừng nhiệt đới là của A.F.Schimper (1898), ông đã chia thảm thực vật thành 3 quần hệ: quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhưỡng và quần hệ vùng núi. 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, núi cao (Lê Trần Chấn, 1990)[8]. 6 J.Beard (1938) đưa ra hệ thống phân loại gồm 3 cấp (quần hệ, quần hợp, loạt quần hợp). Ông cho răng rừng nhiệt đới có 5 loạt quần hệ: loạt quần hệ rừng xanh từng mùa, loạt quần hệ khô từng xanh, loạt quần hệ miền núi, loạt quần hệ ngập từng mùa và loạt quần hệ ngập quang năm (Lê Trần Chấn, 1990)[8]. Maurand (1943) Nghiên cứu 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. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của các hệ thống phân loại thảm thực vật nói trên là không thấy rõ mối quan hệ nhân quả giữa các yếu tố sinh thái với thảm thực vật, hoặc là không làm nổi bật mối quan hệ qua lại giữa các nhân tố sinh thái với nhau (Hoàng Chung, 2005)[9]. 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 thảm thực vật thế giới thành 5 lớp quần hệ (Lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cây bụi lùn, lớp quần hệ cây thảo) 2.1.1.3. Những nghiên cứu thảm thực vật Việt Nam Những nghiên cứu thảm thực vật việt nam đến nay còn rất ít. Chelavier (1918) là người đầu tiên đưa ra một bảng phân loại thảm thực vật rừng Bắc Bộ Việt Nam (đây được xem là bảng phân loại rừng nhiệt đới Châu Á đầu tiên trên thế giới). Theo bảng phân loại rừng ở miền bắc Việt Nam chia thành 10 kiểu (Trần Ngũ Phương, 1970)[28]. Năm 1953 ở Việt Nam xuất hiện bảng phân loại thảm thực vật rừng miền Nam của Maurand khi ông tổng kết các công trình nghiên cứu các quần thể rừng thưa của Jollet, Lý Văn Hội, Neang sam oil. 7 Bảng phân loại đầu tiên của ngành Lâm Nghiệp Việt Nam về thảm thực vật rừng ở Việt Nam là bảng phân loại của Cục điều tra và quy hoạch rừng (1960). Theo bảng phân loại này thì rừng Việt Nam chia thành 4 loại hình lớn Loại I: Đất đai hoang trọc, những trảng cỏ và cây bụi, trên loại này cần phải trồng rừng. Loại II: Gồm những rừng non mới mọc, cần phải tra dặm thêm cây hoặc tỉa thưa. Loại III: Gồm tất cả các loại rừng bị khai thác mạnh trở nên nghèo kiệt tuy có thể lấy gỗ, trụ mỏ, củi nhưng phải xúc tiến tái sinh, tu bổ, cải tạo. Loại IV: Gồm những rừng già nguyên sinh còn nhiều nguyên liệu chư bị phá hủy cần khai thác hợp lý. Năm 1998, Thái Văn Trừng [31] khi nghiên cứu hệ sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam đã kết hợp 2 hệ thống phân loại (hệ thống phân loại lấy đặc điểm cấu trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn và hệ thống phân loại thực vật dựa trên yếu tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn) để phân chia thảm thực vật Việt Nam thành 5 kiểu thảm (5 nhóm quần hệ) với 14 kiểu quần hệ (14 quần hệ). Bảng phân loại này của ông từ bậc quần hệ trở lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của UNESCO (1973). Nghiên cứu một số đặc trưng chủ yếu về sinh thái của các quần thể thực vật tại vùng núi cao Ba Vì đã chia ra 3 kiểu rừng cơ bản: kiểu rừng hỗn giao ẩm á nhiệt đới; kiểu rừng kín hỗn giao ẩm á nhiệt đới núi cao; kiểu rừng kín hỗn giao cây hạt kín và hạt trần. Vũ Tự Lập (1995)[23] cho rằng khí hậu ảnh hưởng đến sự hình thành và phân bố các kiểu thực bì thông qua nhiệt độ và độ ẩm. Dựa vào mối quan hệ giữa hình thái thực bì và khí hậu chia ra 15 kiểu thực bì khác nhau: kiểu rừng rậm nhiệt đới gió mùa rụng lá; kiểu rừng rậm nhiệt đới ẩm thường xanh; kiểu rừng rậm nhiệt đới gió mùa nửa rụng lá; kiểu rừng khô nhiệt đới gió mùa 8 khô rụng lá; kiểu rừng thưa nhiệt đới khô lá kim; kiểu sa van nhiệt đới khô; kiểu truông nhiệt đới khô; kiểu rừng nhiệt đới trên đất đá vôi; kiểu rừng nhiệt đới trên đất mặn; kiểu rừng nhiệt đới trên đất phèn; kiểu rừng rậm á nhiệt đới ẩm lá rộng thường xanh; kiểu rừng rậm á nhiệt đới ẩm hỗn giao; kiểu rừng thưa á nhiệt đới hơi ẩm lá kín; kiểu rừng rêu á nhiệt đới mưa mùa; kiểu rừng lùn đỉnh cao. Nguyễn Thế Hưng (2003)[17] cũng dựa trên nguyên tắc phân loại UNESCO (1973) đã xây dựng được 8 trạng thái thảm thực vật khác nhau đặc trưng cho loại hình thảm cây bụi ở huyện Hoành Bồ, thị xã Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh. Năm 2004, Lê Ngọc Công cũng dựa theo khung phân loại của UNESCO (1973) đã phân chia thảm thực vật của tỉnh Thái Nguyên thành 4 lớp quần hệ: rừng rậm; rừng thưa; trảng cây bụi và trảng cỏ. Ở đây, những trạng thái thứ sinh (được hình thành do tác động của con người như: Khai thác gỗ, củi, chặt đốt rừng làm nương rẫy…) bao gồm: Trảng cỏ; trảng cây bụi và rừng thưa [11]. 2.1.2. Những nghiên cứu về hệ thực vật *Trên thế giới Tổng số loài thực vật hiện nay trên thế giới có nhiều biến động và chưa cụ thể, tuỳ từng tác giả do chưa 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 (Phạm Hoàng Hộ, 1993)[16]. Năm 1965, Al. A. Phêđôrốp đã dự đoán trên 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. 9 Năm 1962, G. N. Slucop đã đưa ra số lượng các loài thực vật hạt kín phân bố ở các châu lục như sau: Châu Mỹ có khoảng 97.000 loài trong đó: Hoa Kỳ + Canada: 25.000 loài; Mehico + Trung Mỹ: 17.000 loài; Nam Mỹ: 56.000 loài; Đất lửa + Nam cực: 1.000 loài. Châu Âu có khoảng 15.000 loài trong đó: Trung và Bắc Âu: 5.000 loài; Nam Âu, vùng Ban căng và Capcasơ: 10.000 loài. Châu Phi có khoảng 40.500 loài trong đó: các vùng nhiệt đới ẩm: 15.500 loài; Madagasca: 7.000 loài; Nam Phi: 6.500 loài; Bắc Phi, Angieri, Ma Rốc và các vùng phụ cận khác: 4.500 loài; Abitxini: 4.000 loài; Tuynidi và Ai cập: 2.000 loài; Xomali và Eritrea: 1.000 loài. 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 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 [17], [34]. Lecointre và Guyader (2001) đã đưa ra bảng đánh giá số loài thực vật bậc cao được mô tả trên toàn thế giới được trình bày ở bảng 2.1. Qua số liệu ở bảng 2.1 có thể thấy thực vật ngành Ngọc Lan có số loài được mô tả nhiều nhất trên thế giới. 10 Bảng 2.1. Bảng đánh giá số loài thực vật được mô tả trên toàn thế giới Số loài % số loài đã mô tả được mô tả Nấm 100.800 5, 80 Fungi Bryophyta Ngành Rêu 15.000 0, 90 Bryophyta Lycopodiophyta Ngành Thông đất 1.275 0, 07 Lycopodiophyta Polypodiophyta Ngành Dương xỉ 9.500 0, 50 Polypodiophyta Pinophyta Ngành Thông 601 0, 03 Pinophyta Magnoliophyta Ngành Ngọc lan 233.885 13, 40 Magnoliophyta Bậc phân loại Tên thường gọi Fungi Bậc phân loại * Ở Việt Nam Ở nước ta, trong thực vật chí Đại cương Đông Dương 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. Những năm gần đây, nhiều nhà thực vật dự đoán con số đó có thể lên tới 10.000 đến 12.000 loài.Trên cơ sở những thông tin mới nhất và những căn cứ chắc chắn, năm 1997, Nguyễn Tiến Bân [5] đã giới thiệu khái quát những đặc điểm cơ bản của 265 họ và khoảng 2.300 chi thuộc ngành hạt kín ở nước ta.Gần đây, Phan Kế Lộc (1998) đã kiểm kê và ghi nhận đến nay trong hệ thực vật Việt Nam đã biết được 9.653 loài thực vật bậc cao có mạch mọc tự nhiên, thuộc 2.011 chi và 291 họ. Nếu kể cả khoảng 733 loài cây trồng đã được nhập nội thì tổng số loài thực vật bậc cao có mạch biết được ở Việt Nam đã lên tới 10.386 loài, thuộc 2.257 chi và 305 họ, chiếm khoảng 4% tổng số loài, 15% tổng số chi và 57% tổng số họ của toàn thế giới. Cũng do điều kiện khí hậu và địa hình đa dạng, đặc thù nên hệ thực vật nước ta có thành phần loài khá phong phú mang cả yếu tố của thực vật nhiệt đới ẩm Indonesia - Malaisia, yếu tố của thực vật nhiệt đới gió mùa, thực vật ôn đới nam Trung Hoa và các yếu tố của thực vật Ấn Độ - Trung và Nam Tiểu Á [8]. 11 2.2. Những nghiên cứu về thành phần loài và dạng sống thực vật, cấu trúc 2.2.1. Những nghiên cứu về thành phần loài Những nghiên cứu về thành phần loài là một trong những nghiên cứu được tiến hành từ lâu trên thế giới.Ở Liên Xô (cũ) có nhiều công trình nghiên cứu của Vưsotxki (1915), Alokhin (1904), Craxit (1927), Sennhicốp (1933), Creepva (1978) …Nói chung theo các tác giả thì mỗi vùng sinh thái sẽ hình thành thảm thực vật đặc trưng, sự khác biệt của thảm này so với thảm khác biểu thị bởi thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc và động thái của nó.Vì vậy, việc nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại loại hình thảm thực vật [5]. Ramakrishman (1981 - 1992) nghiên cứu thảm thực vật sau nương rẫy ở vùng Tây bắc Ấn Độ đã khẳng định:chỉ số đa dạng loài rất thấp, chỉ số loài ưu 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 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 [16]. Ở Việt Nam, Phan Kế Lộc (1970) đã xác định hệ thực vật miền bắc Việt Nam có 5609 loài thuộc 1660 chi và 240 họ. Nguyễn Đăng Khôi (1971) đã bổ sung thêm 26 loài không được F.Gagnepain ghi nhận ở Miền bắc Việt Nam trong “Thực vật chí đại cương Đông Dương” [4]. Nguyễn Đăng Khôi và Nguyễn Văn Phú (1975) đã thống kê 39 loài cây bộ Đậu thân bò và thân leo làm thức ăn giàu protein cho gia súc Miền Bắc Việt Nam.Thái Văn Trừng (1970) thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7004 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 1850 chi, 289 họ [3].