MỞ ĐẦU 1. Ðặt vấn đề Rừng đóng vai trò quan trọng đối với con người. Rừng là lá phổi xanh khổng lồ điều hòa khí hậu, hạn chế thiên tai, bão lũ, là khâu quan trọng trong chu trình tuần hoàn vật chất của thiên nhiên, là nơi cư trú của nhiều loài động vật, là nơi cung cấp thức ăn cho động vật nói chung. Đặc biệt thảm thực vật rừng còn có vai trò quan trọng cung cấp nguồn nguyên liệu cho các hoạt động của con người như lấy gỗ, giấy, xây dựng nhà cửa và các thiết bị nội thất, cho dầu béo, tinh dầu, làm thuốc, làm cảnh và nhiều giá trị sử dụng khác.
Việt Nam với điều kiện khí hậu và địa hình đa dạng, là nơi gặp gỡ của 2 trung tâm giàu loài trên thế giới là Trung Quốc và Indonesia. Hệ thực vật Việt Nam có thành phần loài mang cả yếu tố thực vật nhiệt đới ẩm Indonesia và Malaysia, thực vật vùng nam Trung hoa và các yếu tố của thực vật Ấn Độ -Trung và nam Tiểu Á. Theo thống kê, hiện nay Việt Nam có tới 10.257 chi và 305 họ, chiếm khoảng 4% tổng số loài, 15% tổng số chi và 57% tổng số họ của toàn thế giới. Mặc dù nguồn tài nguyên phong phú như vậy, nhưng nhiều vùng, nhiều loài thực vật vẫn chưa được điều tra và nghiên cứu một cách đầy đủ.
Rừng phòng hộ Phượng Hoàng có tọa độ địa lý 21°36'45"N 105°43'29"E, thuộc xã Cù Vân, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, có diện tích gần 400 ha, với trung tâm là hồ Phượng Hoàng rộng 30 ha, phục vụ nước tưới cho khoảng 300 ha đất nông nghiệp của xã Cù Vân và An Khánh. Đã hơn 30 năm qua, hệ thực vật rừng Phượng Hoàng vẫn được chính quyền và nhân dân địa phương giữ gìn và bảo vệ rất tốt. Vì vậy hệ thực vật nơi đây vẫn còn lưu trữ các loài thực vật có giá trị. Việc nghiên cứu, điều tra số loài thực vật hiện có, thống kê số lượng các loài thực vật có giá trị nhằm đề ra các biện pháp bảo tồn và giữ gìn bền vững hệ thực vật nơi đây là rất cần thiết.
Với những lý do trên chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu tính đa dạng thực vật có mạch tại rừng phòng hộ Phượng Hoàng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên". Mục tiêu nghiên cứu Xác định được tính đa dạng thực vật có mạch trong một số kiểu thảm thực vật tại khu vực rừng phòng hộ Phượng Hoàng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, làm cơ sở khoa học cho việc bảo tồn và phục hồi rừng tại địa phương. Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – 1ĐHTN http://www. Thời gian và phạm vi nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: đề tài được thực hiện từ tháng 4 năm 2014 đến tháng 4 năm 2015 - Phạm vi nghiên cứu: đề tài chỉ tập trung nghiên cứu về tính đa dạng thực vật có mạch tại khu vực rừng phòng hộ Phượng Hoàng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Đề tài cung cấp số liệu về các trạng thái thảm thực vật, thành phần loài thực vật, dạng sống, cấu trúc hình thái và giá trị sử dụng của các loài thực vật tại khu vực nghiên cứu làm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo và ứng dụng các kết quả này trong thực tiễn. Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – 2ĐHTN http://www.vn Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 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: 1. Khái niệm về thảm thực vật - Rừng Thảm thực vật (vegetation) là khái niệm được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đưa ra các định nghĩa khác nhau.
(1959) thì thảm thực vật là lớp thực bì của trái đất và các bộ phận cấu thành khác nhau của nó. Thái Văn Trừng 1970 [37] cho rằng thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Theo Trần Đình Lý (1998) [22] thì thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ trên bề mặt trái đất. Ở khái niệm này thảm thực vật mới chỉ là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đặc trưng hay phạm vi không gian của một đối tượng cụ thể.
Nó chỉ có nội hàm cụ thể khi có định ngữ kèm theo như “Thảm thực vật Thái Nguyên” hay “Thảm thực vật Trường Sơn”, “Thảm thực vật cây bụi”…v. Thành phần chủ yếu của thảm thực vật là cây cỏ, nhưng đối tượng nghiên cứu chủ yếu của thảm thực vật là tập thể cây cối được hình thành do một số lượng những cá thể của loài thực vật tập hợp lại. Do vậy thảm thực vật còn được coi là bộ mặt phản ánh tính đa dạng sinh học cho một vùng, một địa phương. Rừng là một kiểu thảm thực vật mang các đặc trưng riêng, chẳng hạn như rừng cây gỗ (hay rừng tre nứa).
Với rừng cây gỗ thì yếu tố chủ đạo trong đó là cây gỗ và cây gỗ phải có chiều cao 5m so với mặt đất và độ tàn che (k) của chúng phải 0,3, đối với rừng tre nứa độ tàn che > 0,5. Nếu k < 0,3 thì chưa thành rừng, k = 0,3 - 0,6 là rừng thưa, k > 0,6 là rừng kín [22]. Đa dạng sinh học, đa dạng loài Theo Công ước về Bảo tồn đa dạng sinh học đã thông qua tại Hội nghị thượng đỉnh toàn cầu ở Rio de Janeiro năm 1992: "Đa dạng sinh học" có nghĩa là (tính đa dạng) biến thiên giữa các sinh vật của tất cả các nguồn bao gồm các hệ sinh thái tiếp giáp, trên cạn, biển, các hệ sinh thái thủy vực khác và các tập hợp sinh thái mà chúng là một phần. Tính đa dạng này thể hiện ở trong mỗi loài, giữa các loài và các hệ sinh thái.
Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – 3ĐHTN http://www.vn Thuật ngữ đa dạng sinh học (Biodiversity) dùng để mô tả sự phong phú và đa dạng của giới tự nhiên. Đa dạng sinh học là sự phong phú của mọi cơ thể sống từ mọi nguồn, trong hệ sinh thái đất liền, hệ sinh thái biển và các hệ sinh thái dưới nước khác và mọi tổ hợp sinh thái mà chúng tạo nên. Đa dạng sinh học bao gồm sự đa dạng trong loài (đa dạng di truyền hay đa dạng gen); giữa các loài (đa dạng loài); các hệ sinh thái (đa dạng hệ sinh thái); Bao gồm cả các nguồn tài nguyên di truyền, các cơ thể hay các phần của cơ thể, các quần thể hay các hợp phần sinh học khác của hệ sinh thái, hiện đang có giá trị sử dụng hay có tiềm năng sử dụng cho loài người. Đa dạng loài là số lượng và sự đa dạng của các loài được tìm thấy trong một khu vực nhất định tại một vùng hoặc địa điểm nào đó.
Đa dạng loài là tất cả sự khác biệt trong một hay nhiều quần thể của một loài cũng như đối với các quần thể khác nhau. Những nghiên cứu về thảm thực vật trên thế giới và Việt Nam 1. Những nghiên cứu về thảm thực vật trên thế giới Champion H. (1938) đưa ra hệ thống phân loại gồm 3 cấp.
Ông cho rằng rừng nhiệt đới có 5 loạt quần hệ: Loạt quần hệ rừng xanh mưa mùa; loạt quần hệ khô thường xanh; loạt quần hệ miền núi; loạt quần hệ ngập từng mùa và loạt quần hệ ngập quanh năm [57] Maurand (1943) nghiên cứu về thảm thực vật ở Đông Dương đã chia thảm thực vật 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 [46]. Những nghiên cứu về thảm thực vật ở Việt Nam Năm 1918 nhà khoa học người Pháp, là người đầu tiên đã đưa ra một bảng phân loại thảm thực vật rừng Bắc bộ Việt Nam (đây được xem là bảng phân loại thảm thực vật rừng nhiệt đới châu Á đầu tiên trên thế giới). Theo bảng phân loại này, rừng ở miền Bắc Việt Nam được chia thành 10 kiểu [59]. Năm 1943 kỹ sư lâm học người Pháp Maurand đã chia Đông Dương thành 3 vùng thảm thực vật: - Thảm thực vật Bắc Đông Dương.
- Thảm thực vật Trung Đông Dương. Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – 4ĐHTN http://www.vn - Thảm thực vật Nam Đông Dương. Năm 1953 Maurand khi ông tổng kết về các công trình nghiên cứu các quần thể rừng thưa của Rollet, Lý Văn Hội, Neang Sam Oil, trên cơ sở nghiên cứu của các nhà khoa học ông đã đưa ra bảng phân loại thảm thực vật rừng miền Nam Việt Nam. Năm 1956 giáo sư người Việt Nam, Dương Hàm Hi đã xếp loại thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam theo một bảng phân loại mới.
Năm 1962 ở miền Nam Việt Nam còn xuất hiện một bảng phân loại thảm thực vật rừng Nam Trường Sơn. Bảng phân loại đầu tiên của ngành lâm nghiệp Việt Nam về thảm thực vật rừng ở Việt Nam là của Cục điều tra và Quy hoạch rừng thuộc Tổng cục lâm nghiệp Việt Nam, bảng phân loại này xây dựng năm 1960 đã áp dụng cách phân loại rừng theo trạng thái của Loschau [34]. Theo bảng phân loại này, rừng trên toàn lãnh thổ Việt Nam được chia làm 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 hình rừng bị khai thác mạnh nên trở thành nghèo kiệt tuy còn có thể khai thác lấy gỗ, trụ mỏ, củi, nhưng cần phải xúc tiến tái sinh, tu bổ, cải tạo. +Loại IV: Gồm những rừng già nguyên sinh còn nhiều nguyên liệu, chưa bị phá hoại, cần khai thác hợp lý. Bảng phân loại này không phân biệt được kiểu rừng nguyên sinh với các kiểu phụ thứ sinh và các giai đoạn diễn thế. Năm 1970, Trần Ngũ Phương đưa ra bảng phân loại rừng ở miền Bắc Việt Nam, chia thành 3 đai lớn theo độ cao: Đai rừng nhiệt đới mưa mùa; đai rừng á nhiệt đới mưa mùa; đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao [29].
Năm 1975, trên cơ sở các điều kiện lập địa trên toàn lãnh thổ Việt Nam, tại Hội nghị thực vật học quốc tế lần thứ XII (Leningrat, 1975), Thái Văn Trừng đã đưa ra bảng phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam trên quan điểm sinh thái, đây được Số hoá bởi Trung tâm Học liệu – 5ĐHTN http://www.vn xem là bảng phân loại thảm thực vật rừng ở Việt Nam phù hợp nhất trên quan điểm sinh thái cho đến nay [36].