Tài liệu Nghiên cứu sự thay đổi một số nhân tố sinh thái chủ đạo theo các đai độ cao ở dãy hoàng liên sơn (thuộc tỉnh lào cai) phục vụ bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển du lịch sinh thái

  • Số trang: 26 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 873 |
  • Lượt tải: 0
dangvantuan

Tham gia: 02/08/2015

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ********* Trương Ngọc Kiểm NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ NHÂN TỐ SINH THÁI CHỦ ĐẠO THEO CÁC ĐAI ĐỘ CAO Ở DÃY HOÀNG LIÊN SƠN (THUỘC TỈNH LÀO CAI) PHỤC VỤ BẢO TỒN ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ PHÁT TRIỂN DU LỊCH SINH THÁI TÓM TẮT DỰ THẢO LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Hà Nội, 2014 MỞ ĐẦU Các công trình nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước đều đánh giá, khu vực Hoàng Liên Sơn (tỉnh Lào Cai) có giá trị bảo tồn đặc biệt bởi tính ĐDSH cao, các HST đặc trưng. Đây cũng là vùng đất giầu tiềm năng để phát triển du lịch bền vững. Việc bảo tồn đa dạng thực vật hài hoà với mục tiêu sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên đang là vấn đề có tầm chiến lược ở khu vực Hoàng Liên Sơn (thuộc tỉnh Lào Cai) trong bối cảnh các hoạt động nông - lâm nghiệp và du lịch hiện nay ở khu vực này vẫn dựa chủ yếu vào điều kiện tự nhiên. Với mục tiêu bảo tồn đa dạng thực vật thì việc xem xét sự thay đổi của thảm thực vật theo độ cao địa hình trong mối tương quan với các nhân tố khí hậu - thổ nhưỡng (các nhân tố sinh thái chủ đạo tác động đến sự hình thành và phân hoá thảm thực vật) là điều hết sức cần thiết. Vì vậy, luận án được tiến hành với mục tiêu:  Nghiên cứu sự phân hoá các yếu tố khí hậu, thổ nhưỡng, thảm thực vật theo các đai độ cao ở dãy Hoàng Liên Sơn (thuộc tỉnh Lào Cai).  Tìm hiểu bản chất mối quan hệ giữa khí hậu, đất với sự hình thành và phát triển của thảm thực vật từ đó xây dựng bảng danh lục phân bố các loài thực vật theo các đai độ cao phục vụ việc bảo tồn các loài đặc hữu, các loài quý hiếm…  Đề xuất định hướng bảo tồn đa dạng thực vật, phát triển du lịch theo hướng bền vững. Luận án gồm 3 chương với 155 trang, 36 bảng, 29 hình và biểu đồ, 20 bản đồ chuyên đề minh hoạ bao gồm: Mở đầu (5 trang), Chương 1. Tổng quan tài liệu (36 trang), Chương 2. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu (14 trang), Chương 3. Kết quả và thảo luận (85 trang), Kết luận và Kiến nghị (2 trang), Tài liệu tham khảo (13 trang), Phần phụ lục (200 trang). 1 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ QUY LUẬT ĐAI CAO 1.1.1. Trên thế giới Bản chất của quy luật đai cao mang tính đặc thù địa phương phụ thuộc vào đai cơ sở chân núi cùng các yếu tố khác nên ở mỗi vùng trên thế giới đều có những công trình khác nhau liên quan đến quy luật này. Một số công trình tiêu biểu của các tác giả như A.Hensen (1920), Meusel (1943), Stearn (1960), Stainton (1972), Dobremer (1972), Hara et al. (1978-1982), Kapos et al. (2000), Rainer W. Bussmann (2006), J.M.Ninot & A.Ferré (2008)... Các nghiên cứu này đều tập trung vào việc phân chia các đai độ cao trên cơ sở phân hoá điều kiện tự nhiên, hướng phơi địa hình,... 1.1.2. Ở Việt Nam Do đồi núi ở Việt Nam phân hoá liên tục từ Bắc vào Nam nên sự phân hoá lãnh thổ chịu sự chi phối rất rõ nét của quy luật đai cao. Thái Văn Trừng (1978) chia các đai: nhiệt đới ẩm (dưới 700m ở miền Bắc và dưới 100m ở miền Nam), á nhiệt đới úi thấp tầng dưới (từ 700m - 1600m ở miền Bắc và từ 1000m 1800m ở miền Nam), ôn đới ấm núi thấp tầng trên (từ 1600m - 2400m ở miền Bắc và từ 1800m – 2600m ở miền Nam), ôn đới lạnh núi vừa tầng dưới: trên 2400m ở miền Bắc và 2600m ở miền Nam. V.M. Friđlanđ chia theo ranh giới đất tương quan so sánh giữa 2 miền Bắc - Nam. Vũ Tự Lập (1976) chia thành 3 đai: Từ 0 - 600m (đai nội chí tuyến gió mùa chân núi, gồm các á đai), Từ 600 2.600m (đai á chí tuyến gió mùa trên núi, gồm các á đai), Trên 2.600m (đai ôn đới gió mùa trên núi). 1.2. NGHIÊN CỨU VỀ SINH KHÍ HẬU 1.2.1. Trên thế giới W.Koppen (1936) chia 5 đới khí hậu phù hợp với 5 lớp phủ thực vật chính dựa trên chỉ tiêu nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất và lượng mưa năm. Ivanôp (1948) đã dùng hệ số ẩm ướt để phân chia ra 6 loại khí hậu cơ bản. Gaussen 2 (1945) đã khái quát hoá mối quan hệ nhiệt - ẩm và coi đây là nhân tố quan trọng nhất để xây dựng phương trình cân bằng nước cho thực vật. Hầu hết các công trình nghiên cứu về sinh khí hậu thảm thực vật khác, các tác giả đều lựa chọn phức hệ nhiệt - ẩm làm chỉ tiêu phân đới, phân loại, phân kiểu sinh khí hậu. 1.2.2. Ở Việt Nam Vấn đề nghiên cứu, đánh giá tài nguyên khí hậu Việt Nam còn được đề cập đến trong nhiều tài liệu về tự nhiên, kinh tế sinh thái, cơ sở sinh khí hậu của các tác giả: Phạm Ngọc Toàn, Phạm Tất Đắc (1967), Vũ Tự Lập (1976), Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (1985), Lê Bá Thảo (1998), Nguyễn Khanh Vân (1999). Mặt khác, tài nguyên khí hậu rất đa dạng và phức tạp nên việc nghiên cứu và đánh giá tài nguyên khí hậu cho một khu vực hẹp mang lại ý nghĩa thực tiễn cao. Các công trình tiêu biểu của Nguyễn Văn Đông, Đặng Ngọc San, Lâm Công Định, ... 1.3. NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC THẢM THỰC VẬT THEO ĐAI CAO 1.3.1. Trên thế giới Trên thế giới có 5 hệ thống phân loại thảm thực vật chính dựa theo các tiêu chí khác nhau: lấy hệ thực vật (thành phần loài) làm tiêu chuẩn (hệ thống Braun-Blanquet, 1928); lấy đặc điểm ngoại mạo làm tiêu chí chủ đạo (Schmithüsen, 1959); dựa vào phân bố không gian làm tiêu chuẩn; dựa vào các yếu tố phát sinh quần thể thực vật làm yếu tố chủ đạo; dựa trên ngoại mạo và cấu trúc thảm thực vật làm tiêu chuẩn (hệ thống phân loại của UNESCO, 1973). Nghiên cứu của Edward W. Beals (1969) là nghiên cứu đầu tiên có vai trò định hướng cho các nghiên cứu sự thay đổi thảm thực vật theo đai cao sau này. Tiếp đó, nhiều công trình ở các khu vực khác nhau đánh giá sự thay đổi cấu trúc, thành phần loài, nhóm loài ưu thế, mật độ quần xã thực vật theo các đai độ cao. 3 1.3.2. Ở Việt Nam Những nghiên cứu đầy đủ về sự phân hoá thảm thực vật theo đai cao không nhiều mà thường chỉ là một trong các nội dung nghiên cứu về hệ thực vật. Một số nghiên cứu tiêu biểu như: Loschau (1960) đưa ra khung phân loại 4 trạng thái rừng ở Quảng Ninh, Trần Ngũ Phương (1970, 1995) đã chia các đai độ cao dựa vào điều kiện địa hình, tính chất sinh thái và thành phần thực vật. Trên quan điểm sinh thái phát sinh, Thái Văn Trừng (1978) chia thảm thực vật Việt Nam thành hai nhóm: Nhóm I - Các kiểu thảm ở độ cao dưới 1000m ở miền Nam, dưới 700m ở miền Bắc. Nhóm II - Các kiểu thảm vùng núi có độ cao trên 1000m ở miền Nam và trên 700m ở miền Bắc. Vũ Tự Lập (1976) sử dụng độ ưu thế của các loài cây trong ô tiêu chuẩn để xác định các quần hợp, ưu hợp và phức hợp của thảm thực vật. Phan Kế Lộc (1985) [80] đã vận dụng khung phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) để đưa ra khung phân loại thảm thực vật ở Việt Nam theo thứ bậc: 1. Lớp quần hệ --> 1.A. Phân lớp quần hệ --> 1.A1. Nhóm quần hệ --> 1.A1.1. Quần hệ --> 1.A1.1.1. Phân quần hệ với 5 lớp quần hệ như sau: Lớp quần hệ rừng rậm, Lớp quần hệ rừng thưa, Trảng cây bụi, Trảng cây bụi lùn, Trảng cỏ. Bảng phân loại này được một số tác giả áp dụng để tiến hành phân loại thảm thực vật trong nghiên cứu của mình . Nguyễn Vạn Thường (1995) đã chia 4 vùng sinh thái Bắc Trung Bộ căn cứ vào độ cao so với mặt biển. 1.4. NGHIÊN CỨU SINH THÁI HỌC ĐẤT TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI THẢM THỰC VẬT, ĐỘ CAO ĐỊA HÌNH VÀ SINH KHÍ HẬU 1.4.1. Trên thế giới Hađi (1936), Monin (1937), Baur (1946) và P. W Richards (1952), A.Giacốp (1956), P.W.Richards (1964) là những nhà khoa học đầu tiên nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cấu trúc thảm thực vật rừng nhiệt đới tới khả năng cấp nước, không khí, các đặc tính lí hóa của đất. Gần đây, các nghiên cứu của S. McG-Wilson và cộng sự (2001), Zhang, J.-T., Zhang, F (2007), Jiří Doležal 4 và Miroslav Šrůtek (2002), M. Kappelle và J.-G. Van Uffelen (2006)... tập trung làm rõ sự tương tác qua lại giữa thảm thực vật và các đặc tính lý hoá của đất trong các điều kiện thời tiết, địa hình khác nhau. 1.4.2. Ở Việt Nam Ở Việt Nam có rất nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của đất đến thảm thực vật như A.Chavalier (1918), Thái Văn Trừng (1978), Nguyên Vi và Trần Khải (1978), Nguyễn Thoan (1986), Đặng Ngọc Anh (1993), Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (1995) .... Theo đó, điều kiện đất và loại đất có ảnh hưởng lớn tới khả năng tái sinh của cây rừng, tổ thành rừng. Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư, Lê Đồng Tấn (1995) nghiên cứu quá trình tái sinh phục hồi thảm thực vật sau nương rẫy tại Sapa đã nhận định: đất thoái hóa nhẹ thì quá trình diễn thế thứ sinh phục hồi thảm thực vật diễn ra nhanh, nếu đất xấu thì quá trình diễn ra ngược lại. Khi nghiên cứu các loại đất rừng Việt Nam trên nhiều kiểu rừng tự nhiên phân bố theo nhiều độ cao khác nhau, Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh (1978), Nguyễn Tử Xiêm, Thái Phiên (1999) cũng xem xét mối quan hệ ảnh hưởng lẫn nhau giữa tính chất, độ phì của đất với sự phân bố của thảm thực vật. Gần đây có các nghiên cứu của Lê Ngọc Công, Hoàng Chung về sự thay đổi các đặc tính lý-hoá-sinh học của đất theo các trạng thái thảm thực vật. 1.5. CÁC NGHIÊN CỨU Ở DÃY HOÀNG LIÊN SƠN (TỈNH LÀO CAI) 1.5.1. Nghiên cứu về các yếu tố sinh khí hậu: được nêu khái quát trong các công trình nghiên cứu của Vũ Tự Lập (1976). Đặng Kim Nhung, Nguyễn Khanh Vân (1996, 2005) nghiên cứu phân loại sinh khí hậu phục vụ phát triển nông, lâm nghiệp, du lịch và nghỉ dưỡng ở Sapa. 1.5.2. Nghiên cứu về sinh thái học đất: có công trình của Fridland và Vũ Ngọc Tuyên (1959), Phạm Gia Tu và Vũ Ngọc Tuyên (1962), Tôn Thất Chiểu (1992), Kemp et al (1995). Nguyễn An Thịnh (2007) đưa ra hệ thống phân loại dất khu vực SaPa gồm 6 nhóm với 10 loại đất. 5 1.5.3. Nghiên cứu về thảm thực vật: bắt đầu từ các nghiên cứu của các nhà thực vật người Pháp Pê-tê-lô, Pierre,…đến các tác giả Võ Văn Chi (1970), Kem, L.M Chan và M.Dilger (1994), Nguyễn Nghĩa Thìn, Daniel Harder (1996), Trần Đình Lý (1996), Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư, Lê Đồng Tấn (1997); Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Thị Thời (1998), Andrew T., Steven Sw./ Mark G., Hanna S. (1999), Trương Ngọc Kiểm (2007), Nguyễn Quốc Trị (2009) và Trần Minh Hợi (2012). Các nghiên cứu này tập trung đánh giá tính đa dạng về thành phần loài, các chỉ số đa dạng, mô tả và hệ thống hoá các trạng thái thảm thực vật ở các phần khác nhau của khu vực Hoàng Liên Sơn phục vụ bảo tồn và phát triển bền vững. 1.5.4. Luận điểm phân đai cao ở khu vực Hoàng Liên Sơn (tỉnh Lào Cai) Trước đây, có nhiều nhà khoa học đã phân đai độ cao theo những tiêu chuẩn khác nhau nên có sự chênh lệch về các mốc độ cao địa hình giữa các đai theo các quan điểm khác nhau. Nguyễn Vạn Thường (1995) chia 4 vùng sinh thái căn cứ vào độ cao so với mặt nước biển. Thái Văn Trừng (1999) phân đai theo các nhân tố sinh thái phát sinh thảm thực vật. Vũ Tự Lập (2006) phân đai dựa trên sự phân hóa chế độ nhiệt ẩm của khí hậu. Nguyễn Quốc Trị (2009) chia cố định các đai chênh lệch mỗi 500m để xem xét sự biến đổi trong cấu trúc thảm thực vật theo độ cao. Nguyễn An Thịnh (2007) phân tích những biến đổi trong điều kiện tự nhiên, thảm thực vật theo độ cao dựa trên quan điểm phân đai tự nhiên của Vũ Tự Lập và quan điểm sinh thái phát sinh của Thái Văn Trừng đã chia 05 đai: dưới 700m; từ 700 - 1700m; từ 1700 - 2200m; từ 2200 - 2800m và trên 2800m. Trên cơ sở sự phân hoá các đặc điểm khí hậu, thổ nhưỡng, địa hình theo độ cao cùng với những quan sát ngoài thực địa về thay đổi trạng thái thảm thực vật, chúng tôi nhận thấy cách phân chia của Nguyễn An Thịnh (2007) là phù hợp. 6 1.6. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC HOÀNG LIÊN SƠN (THUỘC TỈNH LÀO CAI) 1.6.1. Điều kiện tự nhiên 1.6.1.1. Ranh giới hành chính: Dãy Hoàng Liên nằm trong khu vực tỉnh Lào Cai với tổng diện tích đất tự nhiên là 366.005,39 ha bao gồm toàn bộ huyện Bát Xát, Sapa, Văn Bàn và một phần huyện Bảo Thắng, Bảo Yên, Thành phố Lào Cai. 1.6.1. 2. Địa hình: là một hệ thống các đỉnh núi cao trên 2000m chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Mức độ chia cắt theo chiều ngang và chiều thẳng đứng rất mạnh tạo ra sự phức tạp của địa hình và độ dốc lớn. 1.6.1.3. Địa chất và Thổ nhưỡng: cấu tạo từ các loại đá nguồn gốc mắc ma như granit, amphilolit, filit, đá vôi. Khu vực có 2 nhóm, 5 nhóm phụ, 8 loại và 29 loại phụ, 8 loại đất chính. 1.6.1.4. Khí hậu: chia thành hai mùa rõ rệt: mùa nóng kéo dài từ tháng V đến tháng X, và mùa lạnh kéo dài từ tháng XI cho đến tháng IV năm sau. Nhiệt độ trung bình từ 15 0C đến 24 0C, số giờ nắng trung bình năm trong khoảng 1.400 - 1.460 giờ. Mùa mưa bắt đầu từ giữa tháng 3 đến giữa tháng 10 với lượng mưa trung bình khá cao. Độ ẩm không khí trung bình năm khoảng 86%. Sương mù tập trung chủ yếu từ tháng 11 cho đến tháng 3 năm sau. Số ngày mưa phùn trong năm khoảng 65 đến 72 ngày. 1.6.1.5. Thủy văn: hệ thống thủy văn khá dày đặc, gồm hệ thống sông Hồng và các hệ thống suối lớn: Nậm Tha, Ngòi chăn, Ngòi Nhủ, suối Đun, suối Bo và suối Mường Hoa. 1.3.1.6. Tài nguyên rừng: gồm 168.156,93 ha đất có rừng. 1.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội dãy Hoàng Liên 1.3.2.1. Dân số: 203.448 người thuộc nhiều dân tộc khác nhau trong đó chiếm ưu thế là người Kinh, Mông, Dao. 7 1.3.2.2. Lao động và tập quán: người dân sống chủ yếu bằng nông nghiệp, nghề rừng và những ngành nghề thủ công truyền thống. Tập quán canh tác chủ yếu dụa vào độ phì tự nhiên sẵn có của đất, không sử dụng bón phân, kể cả phân hữu cơ là nguồn tại chỗ, năng suất thấp, đời sống chủ yếu phụ thuộc vào thiên nhiên. Giống mới chưa được sử dụng rộng rãi. 1.3.2.3. Văn hóa xã hội: cộng đồng dân cư gồm nhiều dân tộc khác nhau công việc tuyên truyền giáo dục, bài trừ các hủ tục, phát huy thuần phong mỹ tục còn hạn chế. Nạn thất học, mù chữ và trẻ em không được đến lớp vẫn còn tồn tại. Cơ sở vật chất thiếu thốn, đội ngũ giáo viên ít. Cơ sở y tế nghèo nàn, thuốc men thiếu thốn, đội ngũ mỏng, không đáp ứng được nhu cầu phòng và chữa bệnh cho đồng bào vùng cao. Công tác vệ sinh, phòng bệnh chưa được chú ý đúng mức, các loại bệnh như bướu cổ, sốt rét,…còn tồn tại. 1.3.2.4. Tình hình giao thông và cơ sở hạ tầng: được đầu tư nâng cấp và làm mới bằng nhiều nguồn vốn khác nhau nhưng xét một cách tổng thể ở dãy Hoàng Liên thì điều kiện giao thông của khu vực còn gặp nhiều khó khăn. Các đường liên xã, liên thôn chủ yếu là đường mòn. Chương 2. PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Phạm vi nghiên cứu 2.1.1. Địa điểm: dãy Hoàng Liên Sơn thuộc địa phận tỉnh Lào Cai (giới hạn bởi sông Hồng chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam). 2.1.2. Thời gian: từ 5/2010 - 9/2013 với 8 đợt khảo sát (120 ngày) thực địa. 2.1.3. Đối tượng: các nhân tố sinh thái phát sinh thảm thực vật gồm: khí hậu, thảm thực vật, thổ nhưỡng. 2.2. Nội dung nghiên cứu  Khảo sát, thu thập, phân loại mẫu; xây dựng danh lục phân bố các loài thực vật bậc cao có mạch, loài đặc hữu, các loài quý hiếm theo các đai độ cao phục vụ khoanh vùng bảo tồn đa dạng thực vật.  Mô tả và hệ thống hoá các trạng thái thảm thực vật theo thang phân loại của 8 UNESCO (1973) được Phan Kế Lộc (1985) vận dụng vào thực tế Việt Nam; phân tích sự biến đổi về trạng thái và cấu trúc thảm thực vật theo các đai cao.  Phân tích sự thay đổi các yếu tố khí hậu, tính chất lý - hoá học đất theo các đai độ cao và theo trạng thái thảm thực vật phục vụ việc phục hồi thảm thực vật, bảo vệ các hệ sinh thái.  Phân tích mối quan hệ giữa các nhân tố khí hậu, đất với sự thay đổi cấu trúc TTV theo các đai độ cao khác nhau để đề xuất định hướng bảo tồn đa dạng thực vật và phát triển du lịch bền vững. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp kế thừa: kế thừa có chọn lọc và phát triển các kết quả nghiên cứu trước đây của các tác giả khác nhau ở khu vực Hoàng Liên Sơn. 2.3.2. Các phương pháp nghiên cứu điều tra thực địa (ngoại nghiệp) + Xác định tuyến nghiên cứu: dựa vào bản đồ địa hình, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, ảnh vệ tinh của dãy Hoàng Liên Sơn. + Lựa chọn điểm nghiên cứu: sử dụng la bàn, GPS và bản đồ địa hình, ảnh vệ tinh để xác định vị trí của các điểm nghiên cứu ngoài thực địa. 2.3.2.1. Nghiên cứu thảm thực vật: Áp dụng theo phương pháp được Nguyễn Nghĩa Thìn giới thiệu trong Cẩm nang nghiên cứu Đa dạng sinh vật (1997) và Hệ sinh thái rừng nhiệt đới (2004). 2.3.2.2. Quan trắc các số liệu sinh khí hậu Thiết lập 5 trạm quan trắc để đo đồng thời các chỉ tiêu khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm không khí, độ ẩm của đất, tốc độ gió, hướng gió, cường độ ánh sáng) theo 05 đai độ cao với các thiệt bị hiện đại. 2.3.2.3. Nghiên cứu thổ nhưỡng Đào, quan sát và mô tả phẫu diện đất ở các đai độ cao khác nhau và đại diện cho các trạng thái thảm thực vật khác nhau; thu mẫu đất theo các tầng, bảo quản để phân tích các đặc tính lý - hoá của đất. 9 2.3.3. Các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 2.3.3.1. Phân tích, xử lý mẫu thực vật và đánh giá thảm thực vật * Xác định tên khoa học và lập bảng danh lục thực vật bậc cao có mạch phân bố ở khu vực Hoàng Liên Sơn (tỉnh Lào Cai) theo các bước: phân loại sơ bộ, so mẫu chuẩn bảo tàng và xác định tên loài, kiểm tra và hiệu chỉnh tên khoa học, Lập bảng danh lục. * Phân tích, đánh giá thảm thực vật - Phân tích phổ dạng sống của các loài thực vật bậc cao có mạch: áp dụng hệ thống của Raunkiaer (1934) theo các sách chuyên khảo thực vật hiện có. - Mô tả, phân tích, hệ thống hoá các kiểu thảm thực vật trên cơ sở các thang phân loại trước đó của Thái Văn Trừng (1978) Phan Kế Lộc (1985) kết hợp các kết quả nghiên cứu ô tiêu chuẩn. - Đánh giá sự biến đổi của thảm thực vật theo độ cao: về số lượng và thành phần loài; trạng thái và cấu trúc thảm thực vật, phân bố các loài đặc trưng, các loài quý hiếm, các loài đặc hữu, mối tương quan giữa các đai. 2.3.3.2. Phân tích, xử lý số liệu khí hậu Các dữ liệu về khí hậu thu được sẽ được xử lý sơ bộ, sắp xếp và phân chia theo các cấp độ khác nhau phù hợp với điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu phục vụ việc thành lập bản đồ sinh khí hậu (phân hoá khí hậu theo các đai độ cao khác nhau). 2.3.3.3. Phân tích mẫu đất * Xử lý mẫu đất thô * Xác định độ pH bằng bằng máy pH meter * Xác định độ mùn trong đất theo phương pháp Chiuria * Xác định Photpho tổng số bằng phương pháp so mầu “xanh molipden” * Xác định Nitơ tổng số theo phương pháp Kjeldahl * Xác định Photpho dễ tiêu theo phương pháp Oniani * Xác định Nitơ dễ tiêu theo phương pháp Chiurin và Cononova 10 * Xác định Kali dễ tiêu theo phương pháp Matlova * Xác định Cation trao đổi (Ca2+, Mg2+) theo phương pháp Trilon B (EDTA) * Đo các chỉ số về tổng lượng Sắt, Nhôm, Kali tổng số bằng phép đo cao tần plasma ghép nối khổi phổ nhờ máy ICP-MS. 2.3.4. Các phương pháp thành lập bản đồ Phương pháp cơ bản được sử dụng để tích hợp dữ liệu và thành lập các dạng bản đồ chuyên đề là ứng dụng GIS và viễn thám - Tư liệu: Ảnh vệ tinh Sport chụp năm 2010-2011; bản đồ địa hình, hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng rừng năm 2010; bản đồ hành chính năm 2012 - Phần mềm ứng dụng: MAPINFO 11.0 (Vector hóa bản đồ), PCI 4.0 (Nắn chỉnh hình học, nắn chỉnh phổ, phân loại và chỉnh sửa kết quả), ARC- GIS 10.0 - Các bước thành lập bản đồ: Quét bản đồ, Nắn bản đồ, VECTOR hóa, Chỉnh sửa dữ liệu, Kiểm tra - bổ sung đối tượng, Tiếp biên, Biên tập và trình bày bản đồ, Áp dụng công nghệ viễn thám và GIS cập nhật dữ liệu nền bản đồ địa hình bằng ảnh viễn thám Sport, Tích hợp dữ liệu chuyên đề. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. SỰ PHÂN HOÁ CÁC NHÂN TỐ KHÍ HẬU THEO ĐAI ĐỘ CAO 3.1.1. Chế độ bức xạ và số giờ nắng Từ thu đông sang xuân hè, số giờ nắng tăng dần, gia tăng nhiệt còn từ xuân hè sang thu đông số giờ nắng giảm dần, giảm nhiệt. Đai núi trung bình và núi cao, số giờ nắng thấp nhất vào tháng 6 - 7 do nhiều mưa, sương mù. Từ thấp lên cao, số giờ nắng và mức độ dao động số giờ nắng có xu hướng tăng lên. Cường độ chiếu sáng biến thiên rõ rệt theo nhịp điệu ngày đêm, tăng dần từ sáng sớm và thường đạt cực đại trong khoảng từ 8 giờ đến 15 giờ sau đó giảm dần đến tắt hẳn vào 18 giờ đến 19 giờ; càng lên cao số giờ nắng càng tăng và cường độ chiếu sáng cũng càng tăng 11 3.1.2. Nhiệt độ Chế độ nhiệt ở Hoàng Liên Sơn khá phức tạp, vừa chịu ảnh hưởng cơ chế gió mùa vừa có sự phân hoá mang tính phi địa đới do địa hình núi cao. Ở tất cả các đai, nhiệt độ có xu hướng tăng dần từ tháng 1 (tháng lạnh nhất) đến tháng 6 - tháng 7 (tháng nóng nhất) rồi giảm dần cho đến tháng 1 năm sau. Mức độ chênh lệch cũng như trị số trung bình của nhiệt độ không khí cao nhất và thấp nhất trung bình tháng và năm thì không lớn. Chênh lệch giữa các tháng mùa đông và các tháng mùa hè trị số cực trị của nhiệt độ trung bình từ 10 - 12 0C. Biến trình nhiệt độ ngày đêm phản ánh rõ sự giảm nhiệt theo đai độ cao, càng lên đai cao nền nhiệt và biên độ giao động nhiệt càng giảm, trung bình 0,5 - 0,7 oC/100m, giảm mạnh nhất lên tới 1,27 oC/100m từ đai 1700-2200m lên đai 2200-2800m (đai chuyển tiếp từ khí hậu á nhiệt đới lên đai ôn đới). 3.1.3. Độ ẩm Độ ẩm không khí ảnh hưởng tới sự thoát hơi nước của cây. Độ ẩm trung bình thường cao trên 80%, càng lên cao độ ẩm không khí càng tăng. Khi độ ẩm tương đối lớn dễ gây mưa, tăng chỉ số ẩm ướt cao tạo điều kiện cho thực vật phát triển xanh tốt. Biến trình độ ẩm không khí ngày đêm phù hợp với biến trình nhiệt độ và cường độ chiếu sáng ngày đêm: đạt cực đại vào đêm và sáng sớm sau đó giảm dần khi mặt trời lên cao và cực tiểu vào buổi trưa - chiều sau đó lại tăng dần lên. Ban ngày có nền độ ẩm thấp hơn rõ rệt so với ban đêm. Càng lên cao độ ẩm càng tăng, đạt cực đại ở đai trên 2800m. Biên độ dao động độ ẩm ngày đêm có xu hướng giảm dần khi tăng độ cao. 3.1.4. Chế độ mây Lượng mây tổng quan vào khoảng 6,8 - 8 phần mười bầu trời. Diễn biến của lượng mây trong năm ngược với biến trình nắng nhưng phù hợp với diễn biến của độ ẩm không khí. 3.1.5. Lượng mưa 12 Lượng mưa biến thiên theo đai độ cao, càng lên cao lượng mưa càng tăng. Mùa mưa kéo dài trên 7 tháng, tập trung cao từ tháng 6 đến tháng 8, số ngày mưa vào các tháng này lớn, khoảng 15-20 ngày, sự phân hoá lượng mưa theo không gian và thời gian càng tạo nên sự đa dạng sinh thái của cây trồng. 3.1.6. Chế độ gió Hướng gió không phản ánh đầy đủ điều kiện hoàn lưu và mang tính chất địa phương sâu sắc, phụ thuộc vào điều kiện địa lí. Về tốc độ gió, trung bình phổ biến từ 1 - 2m/s, có nơi trên 2m/s, vùng núi cao có thể đạt 6 - 7m/s, có xu hướng giảm từ Đông Nam lên Tây Bắc, cùng một khu vực thì gió tăng theo chiều cao của địa hình. Gió mạnh nhất thường xẩy ra lúc giao giữa mùa lạnh và mùa nóng, nhiều nơi sức gió tối đa đạt trên 40m/s. 3.1.7. Tổng kết đặc điểm và sự biến đổi của các nhân tố khí hậu theo các đai độ cao ở khu vực Hoàng Liên Sơn (thuộc tỉnh Lào Cai) Bảng 3.3. Đặc điểm các đai khí hậu khu vực Hoàng Liên Sơn Các đặc trưng khí hậu dưới 700 Tổng số giờ nắng trung bình 1573,4 Lượng mưa trung bình năm (mm) 1600 1900 o Nhiệt độ trung bình năm ( C) > 22 o Nhiệt độ tối thấp ( C) 1,4 o Nhiệt độ tối cao ( C) 42,4 Độ ẩm trung bình năm (%) 60 - 80 Đai độ cao (mét) 700 1700 2200 trên - 1700 - 2200 - 2800 2800 1540 1471,8 1525 1568 1900> 2400 > 2500 > 2500 2400 16 -22 12 - 16 10 - 12 < 10 3,5 - 3,6 - 5,7 34,3 29,2 24,4 87 86 92 Các nhân tố khí hậu có sự thay đổi rõ nét theo độ cao. Chính sự phân hoá này tạo nên các vành đai khí hậu theo độ cao là cơ sở cho việc hình thành các lớp phủ thực vật và phân hoá thổ nhưỡng theo độ cao. 3.1.8. Phân vùng sinh khí hậu khu vực Hoàng Liên Sơn (tỉnh Lào Cai) Sự tồn tại và phát triển của thực vật phụ thuộc vào tổ hợp các điều kiện môi trường, trong đó khí hậu là nhân tố quan trọng có ảnh hưởng sâu sắc, đôi khi có tính quyết định. Trên cơ sở bảng hệ thống chỉ tiêu sinh khí hậu thảm thực 13 vật tự nhiên ở khu vực Hoàng Liên Sơn (bảng 3.5), thành lập bản đồ phân vùng sinh khí hậu khu vực nghiên cứu làm cơ sở cho việc xác định vùng phân bố mở rộng của các cây quý hiếm phục vụ mục đích bảo tồn đa dạng sinh học. 3.2. SỰ PHÂN HOÁ CÁC NHÂN TỐ THỔ NHƯỠNG THEO ĐAI CAO 3.2.1. Phân bố các loại đất ở khu vực Hoàng Liên Sơn (tỉnh Lào Cai) Thổ nhưỡng có sự phân hóa rõ nét theo quy luật đai cao, hình thành 4 đai đất. gồm 5 nhóm với 15 loại đất: A/ Nhóm đất feralit đỏ vàng núi thấp (độ cao dưới 700m) 1. Đất feralit đỏ vàng trên đá sét và đá biến chất (Fj) 2. Đất feralit vàng đỏ trên đá macma axit/granit (Fa) 3. Đất feralit vàng nhạt trên đá cát (Fq) 4. Đất feralit vàng nâu trên phù sa cổ (Fp) 5. Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa (Fl) B/ Nhóm đất mùn đỏ vàng núi trung bình (700 -1700m) 6. Đất mùn đỏ vàng trên đá sét và đá biến chất (HFj) 7. Đất mùn vàng đỏ trên đá macma axit (HFa) 8. Đất mùn vàng nhạt trên đá cát (HFq) C/ Nhóm đất mùn alit núi cao (1700 - 2200, 2200 - 2800) 9. Đất mùn alit vàng nhạt trên đá macma axit (Ha) 10. Đất mùn alit vàng đỏ trên đá sét và biến chất (Hj) 11. Đất mùn alit nâu vàng trên đá vôi (mầu 31) (Hv) D/ Nhóm đất mùn thô than bùn núi cao (>2800m) 12. Đất mùn thô than bùn núi cao (A) E/ Nhóm đất khác 13. Đất phù sa ngòi suối (Py) 14. Đất phù sa sông (Pb) (được bồi/ không được bồi, lầy) 15. Đất dốc tụ đa nguồn gốc (D) 14 3.2.2. Đặc điểm phẫu diện đất ở các đai độ cao Qua các phẫu diện đất rừng - đất trống và trảng cỏ, thấy có sự khác biệt về hình thái của đất theo độ cao cũng như ở các trạng thái thảm phủ thực vật. Đa số các loại đất có sự chuyển lớp rõ ràng theo mầu sắc, ở trên mặt có mầu xám, nâu đến đen xuống các lớp dưới dần chuyển sang vàng nhạt đến vàng đậm. Các trạng thái rừng, đất có lớp mùn dày hơn. Càng lên cao, sự tích luỹ lớp mùn càng dày. 3.2.3. Sự thay đổi hoá học đất theo độ cao Kết quả phân tích 10 chỉ tiêu về thành phần hoá học của đất cho thấy sự đa dạng và phức tạp trong cấu trúc tổ thành của đất. Các chỉ tiêu này có sự biến thiên theo các đai độ cao và theo trạng thái lớp phủ thực vật cũng như chiều sâu của phẫu diện. Đây chính là nguyên nhân gây ra sự phân hoá thảm thực vật theo các đai độ cao và mỗi loại đất đều có những nhóm thực vật ưu thế có vai trò quan trọng trong quần xã thực vật ở khu vực Hoàng Liên Sơn. Bảng 3.16. Tổng hợp xu hướng biến thiên các chỉ tiêu hoá học đất STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 theo độ sâu phẫu diện đất pHKCl Tăng Độ mùn Giảm Nitơ tổng số Giảm Photpho tổng số Giảm Kali tổng số Tăng Nitơ dễ tiêu Giảm Photpho dễ tiêu Giảm Kali dễ tiêu Giảm Hàm lượng sắt Tăng Hàm lượng nhôm Tăng Chỉ tiêu theo các đai độ cao Giảm Tăng Tăng Tăng Giảm Tăng Giảm Giảm Theo trạng thái lớp phủ thực vật Tăng Tăng Tăng Tăng Tăng Tăng Tăng - 3.3. SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC THẢM THỰC VẬT THEO ĐỘ CAO 3.3.1. Đặc điểm hệ thực vật bậc cao có mạch ở khu vực Hoàng Liên Sơn 15 Mặc dù chỉ chiếm 1,01% diện tích trên đất liền nhưng khu vực Hoàng Liên Sơn hiện lưu giữ 3252 loài, 1126 chi, 230 họ thuộc 6 ngành thực vật bậc cao có mạch chiếm 31,6% tổng số loài, 50,13% tổng số chi và 68,86% tổng số họ hiện có ở Việt Nam. Trong đó, ngành Ngọc lan - Magnoliophyta chiếm ưu thế tuyệt đối với 2889 loài (chiếm 88,84%), 1006 chi (chiếm 89,34%), 195 họ (chiếm 84,79%). Điều này khẳng định Hoàng Liên Sơn là một trong những trung tâm đa dạng thực vậc vào bậc nhất của Việt Nam. Dù phân bố ở nơi có hệ thống núi cao nhất của Việt Nam nhưng hệ thực vật Hoàng Liên Sơn vẫn mang tính chất nhiệt đới điển hình. Lớp Ngọc lan luôn chiếm tỷ trọng lớn hơn so với lớp Loa kèn ở tất cả các bậc từ 4-5 lần, cụ thể ở bậc loài là 4,39 lần, bậc chi là 4,00 lần, bậc họ là 5,5 lần. 10 họ đa dạng nhất có 1000 loài, 321 chi, (chiếm 30,75% tổng số loài và 28,51% tổng số chi), 10 chi đa dạng nhất có 322 loài chiếm 9,90% tổng số loài của toàn khu vực. Hệ thực vật khu vực Hoàng Liên Sơn có 236 loài cây quý hiếm (chiếm 7,26% tổng số loài), trong đó có 163 loài trong SĐVN, 83 loài trong danh mục của IUCN, 48 loài theo NĐ32 và 22 loài trong danh mục CITES. Trong tổng số 3252 loài thực vật bậc cao có mạch phân bố ở khu vực Hoàng Liên Sơn có 775 loài đặc hữu chiếm 23,83% tổng số loài của toàn khu hệ. Số loài đặc hữu Hoàng Liên Sơn là 77 loài (chiếm 2,37%), đặc hữu Bắc Bộ là 155 loài (chiếm 4,77%), cận đặc hữu là 303 loài (chiếm 9,32%) và đặc hữu Việt Nam là 240 loài (chiếm 7,38%). 3.3.2. Các kiểu thảm thực vật ở khu vực Hoàng Liên Sơn Kết quả cho thấy thảm thực vật khu vực Hoàng Liên Sơn khá phong phú với 12 quần hệ thực vật thuộc 8 nhóm quần hệ của 6 phân lớp quần hệ và 3 lớp quần hệ: rừng kín, trảng cây bụi và trảng cỏ. Các kiểu thảm thực vật được mô tả và sắp xếp theo hệ thống phân loại của UNESCO (1973) được Phan Kế Lộc vận dụng ở Việt Nam (1985). 16 3.3.3. Sự thay đổi trạng thái thảm thực vật theo độ cao Bảng 3.22. Sự phân bố các kiểu thảm thực vật ở Hoàng Liên Sơn theo độ cao Quần hệ IA2b IA2c IA2d IA2e IIIA1a IIIA1b VA3a VA5a VB2a VB3a VC2a VD1a Nhân tác < 700m 700 -1700m 1700- 2200m 2200-2800m >2800m + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Dưới 700m, theo lý thuyết có rừng kín nhiệt đới thường xanh gió mùa trên núi thấp nhưng do tác động mạnh của con người nên kiểu rừng này chỉ còn ở dạng thứ sinh, tối đa 2 tầng cây gỗ. Mức độ tác động của con người ở đai 700m- 2200m ít hơn nên rừng có từ 2 đến 3 tầng. Rừng có xu hướng giảm số tầng tán và giảm chiều cao cây ở các đai trên 2200m, bản chất thảm thực vật chuyển từ á nhiệt đới thấp tầng trên (2 tầng) sang á nhiệt đới núi vừa tầng dưới (1 tầng), thảm thực vật có bản chất giống với thực vật ôn đới theo vĩ độ. Tỷ lệ của trảng (gồm trảng cỏ và trảng cây bụi) cũng phân hóa theo độ cao. Ở các vùng thấp, trảng hình thành do tác động chặt phá khai thác gỗ hoặc đốt nương làm rẫy làm suy thoái rừng thì ở những đai cao, trảng được hình thành một cách tự nhiên nên diện tích trảng của các đai là khá lớn nhưng trong tương lai, với việc quản lý tốt công tác phát triển rừng thì rõ ràng diện tích trảng của các đai thấp là thấp hơn so với các đai cao. 3.3.4. Sự thay đổi cấu trúc thảm thực vật theo độ cao 3.3.4.1. Số lượng và thành phần các bậc taxon 17 Bảng 3.23. Sự thay đổi thành phần các bậc taxon theo các độ cao Ngành SL % Dưới 700m 6 100 700-1700m 6 100 1700-2200m 5 83,33 2200-2800m 3 50 Trên 2800m 3 50 Tổng số 6 100 TT Đai độ cao 1 2 3 4 5 Họ SL 201 221 165 89 43 230 % 87,39 96,09 71,74 38,69 18,69 100 Chi SL 859 1029 493 186 77 1126 % 76,29 91,38 43,78 16,52 6,84 100 Loài SL % 1988 61,13 2790 85,79 1023 31,46 319 9,81 116 3,57 3252 100 Nếu như không tính đai dưới 700 m thì càng lên cao thì thành phần các bậc taxon càng ít phong phú hơn, thấp nhất là đai trên 2800m, cao nhất là đai 700 - 1700m. Phần lớn các loài tập trung ở đai độ cao dưới 1700 m, chỉ có 28 loài chỉ phân bố ở trên 2200m (không có mặt ở các đai dưới) chiếm 0,86% tổng số loài của khu vực nghiên cứu và chỉ có 136 loài chỉ phân bố ở trên 1700m (chiếm 4,18%) và có 326 loài chỉ phân bố ở dưới 700m (chiếm 10,02%). Vì vậy, công tác bảo tồn đa dạng thực vật cần đặc biệt quan tâm đến đai độ cao từ 700 -1700m, nhất là trong bối cảnh ở đai độ cao này các trạng thái thảm thực vật tự nhiên đang bị tác động mạnh bởi con người. Hiện ở đai độ cao này của dãy Hoàng Liên Sơn (tỉnh Lào Cai) chỉ còn những mảnh nhỏ rừng nguyên sơ ở KBTTN Hoàng Liên - Văn Bàn. 3.3.4.2. Mức độ phân hoá số loài theo độ cao Bảng 3.25. Sự phân hóa số loài theo độ cao ở dãy Hoàng Liên Sơn TT 1 2 3 4 5 Đai độ cao Dưới 700m 700-1700m 1700-2200m 2200-2800m Trên 2800m Số loài/ ha 89 116 168 109 29 Mức độ biến thiên + 2,7 + 10,3 - 11,8 -13,3 Sự thay đổi độ cao và sự tác động của con người là nguyên nhân chính ảnh hưởng đến đa dạng sinh học của khu vực nghiên cứu. Từ đai độ cao dưới 700m lên đến đai 1700-2200m số lượng loài/ hecta tăng lên do tác động của con 18 người giảm đi còn từ đai 1700 -200m đến đai trên 2800m, số loài /hecta giảm đi do sự thay đổi độ cao kéo theo các điều kiện bất lợi về khí hậu và thổ nhưỡng. 3.1.4.3. Mối quan hệ giữa các đai độ cao Chỉ số Sorensen thể hiện mức độ quan hệ giữa 2 quần xã thực vật, xác định mức độ phân hóa về thành phần loài giữa các đai. Ở khu vực Hoàng Liên Sơn, giữa các đai chỉ số này dao động từ 0,22 đến 0,35. Điều này phản ánh sự phân hoá về thành phần loài thực vật giữa các đai là rất rõ nét hay nói cách khác các mốc độ cao này là phù hợp để phân chia ranh giới cho sự biến đổi về thành phần loài của hệ thực vật theo chiều cao địa hình ở Hoàng Liên Sơn. 3.1.4.4. Sự thay đổi thành phần các loài quý hiếm Bảng 3.27. Phân hoá số loài quý hiếm theo các đai độ cao ở Hoàng Liên Sơn Đai độ cao < 700m Tổng số loài 1988 Loài quý hiếm 125 (%) (52,97) % tổng số loài 6,29 7001700m 2790 203 (86,02) 7,27 17002200m 1023 91 (38,56) 8,89 2200>2800m HLS 2800m 319 116 3252 24 6 236 (10,17) (2,54) (100) 7,52 5,17 7,26 Các loài quý hiếm phân bố không đều trên các đai độ cao, tập trung nhiều nhất ở đai 700-1700 m với 203 loài (chiếm 7,27% số loài của đai và 86,02% tổng số loài quý hiếm của toàn khu vực). Thấp nhất là đai trên 2800m chỉ có 6 loài (chiếm5,17% số loài của đai và 2,54% tổng số loài quý hiếm của khu vực). 3.1.4.5. Sự thay đổi về thành phần các loài đặc hữu Bảng 3.28. Phân hoá các loài đặc hữu theo các đai độ cao ở Hoàng Liên Sơn < 700700m 1700m Tổng số loài 1988 2790 Loài đặc hữu 335 638 (%) (43,22) (82,32) % tổng số loài 16,85 22,87 Đai độ cao 17002200m 1023 217 (28,00) 21,21 2200>2800m HLS 2800m 319 116 3252 59 19 775 (7,61) (2,45) (100) 18,49 16,38 23,81 Số loài đặc hữu thay đổi theo các đai độ cao, càng lên cao số loài đặc hữu giảm đi. Đai từ 700 -1700m có số lượng loài đặc hữu nhiều nhất. 19
- Xem thêm -