MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu Hệ sinh thái rừng đóng vai trò hết sức quan trọng đối với con ngƣời. Rừng là lá phổi xanh khổng lồ điều hoà khí hậu, hạn chế thiên tai bão lũ, hạn chế xói mòn, bảo vệ bờ biển là khâu quan trọng trong chu trình tuần hoàn vật chất của thiên nhiên, là nơi cƣ trú và cung cấp thức ăn cho nhiều loài động vật. Đặc biệt thảm thực vật rừng còn có vai trò rất quan trọng cung cấp nguồn nguyên liệu cho các hoạt động của con ngƣời nhƣ lấy gỗ, giấy, xây dựng nhà cửa và các trang thiết bị nội thất, cho dầu béo, tinh dầu, làm thuốc, làm cảnh và nhiều giá trị sử dụng khác.
Mặc dù các lợi ích môi trƣờng do rừng đem lại là rất lớn nhƣng việc quản lý bền vững tài nguyên rừng vẫn là những thách thức. Cùng với chiến tranh và thiên tai, sự bùng nổ dân số trong thế kỷ qua đã làm cho nguồn lƣơng thực, thực phẩm bị thiếu trầm trọng. Để giải quyết nhu cầu lƣơng thực trƣớc mắt, con ngƣời đã khai thác tài nguyên rừng quá mức và áp dụng tập quán canh tác lạc hậu. Nạn chặt phá rừng và chuyển đổi rừng sang mục đích khác( nông nghiệp, công nghiệp, chăn nuôi…) đang diễn ra ở mức báo động làm mất nhiều diện tích rừng tự nhiên, làm mất dần tính đa dạng sinh học, tài nguyên rừng và tài nguyên khoáng sản bị khai thác cạn kiệt, đất đai bị xói mòn rửa trôi, tầng ozon của khí quyển bị suy giảm và nồng độ khí CO2 trong không khí tăng lên.
Trong giai đoạn 1990- 2000 tổng diện tích rừng trên toàn thế giới mất đi là 8,9 triệu ha và trong giai đoạn 2000- 2005 là 7,5 triệu ha (FAO 2005a). Ở Việt Nam, diện tích rừng cũng bị giảm đi nhanh chóng trong giai đoạn 1943- 1990. Diện tích rừng mất đi trong giai đoạn này là khoảng 5 triệu ha. Trong giai đoạn 1990- 2005 diện tích rừng đƣợc cải thiện đáng kể.
diện tích rừng toàn quốc hiện nay khoảng 13.773 ha, trong đó rừng tự nhiên là Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.591 ha và diện tích rừng trồng là 2.182 ha, rừng mới trồng là 342.730 ha, độ che phủ rừng là 38,7% tính đến ngày 31 tháng 12 năm 2008 (Nguồn: Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2009) Thái Nguyên là một tỉnh miền núi trung du phía Bắc có diện tích rừng và tiềm năng rừng rất lớn nhƣng nhiều năm qua do nhiều nguyên nhân khác nhau nhƣ đốt rừng làm nƣơng rẫy, chăn thả gia súc, khai thác gỗ củi.dẫn đến diện tích rừng và tài nguyên rừng ngày càng thu hẹp và suy giảm. Rừng tự nhiên có trữ lƣợng gỗ cao bị mất dần, thay vào đó là rừng trồng với độ đa dạng thấp và đồi núi trơ trọi. Đó là do áp lực về dân số ở vùng có rừng tăng nhanh, nghèo đói, hoàn cảnh kinh tế khó khăn, ngƣời dân ở gần rừng sinh kế chủ yếu dựa vào khai thác tài nguyên rừng, trình độ dân trí vùng sâu vùng xa thấp, kiến thức bản địa chƣa đƣợc phát huy, hoạt động khuyến nông khuyến lâm chƣa phát triển, cơ cấu cây rừng chƣa hợp lý, chính sách quản lý về rừng đối với cộng đồng còn nhiều bất cập, cơ cấu xã hội truyền thống có nhiều thay đổi do đó rừng bị khai thác quá mức đã trở nên nghèo kiệt, các hệ sinh thái rừng bị phá huỷ, tính chất đất đai bị thay đổi làm suy giảm chất lƣợng đất rừng, suy giảm đa dạng sinh học, cuộc sống của ngƣời dân bị đe doạ. Xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên là địa phƣơng tồn tại nhiều trạng thái thảm thực vật thoái hóa.
Mặc dù khác nhau về nhiều đặc điểm, nhƣng các thảm thực vật này đều có nguồn gốc sau canh tác nƣơng rẫy. Để đánh giá thực trạng và đặc điểm của các trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên sau canh tác nƣơng rẫy và rừng trồng làm cơ sở khoa học cho việc đề ra các biện pháp lâm sinh nhằm nâng cao độ che phủ của thực bì và cải thiện môi trƣờng ở trong vùng một cách hiệu quả. Chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm của một số trạng thái thảm thực vật có nguồn gốc sau nương rẫy ở xã Tân Cương, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên” 2. Mục tiêu nghiên cứu: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 3 Trên cơ sở nghiên cứu một số đặc điểm của một số trạng thái thảm thực vật ở xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên (tỉnh Thái Nguyên), luận văn đƣa ra một số kết luận khoa học làm cơ sở cho việc đề xuất phƣơng hƣớng sử dụng và bảo vệ thảm thực vật hợp lý, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trƣờng, phát triển bền vững ở địa phƣơng.
Đối tƣợng và địa điểm nghiên cứu 3. Đối tượng nghiên cứu Các trạng thái thảm thực vật thứ sinh nhân tác có nguồn gốc sau nƣơng rẫy - Rừng phục hồi tự nhiên sau canh tác nƣơng rẫy - Rừng trồng trên nền thảm cây bụi sau canh tác nƣơng rẫy (5 năm) - Thảm thực vật cây bụi sau canh tác nƣơng rẫy (5 năm) 3. Địa điểm nghiên cứu Xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên (tỉnh Thái Nguyên) 4. Những đóng góp mới của luận văn.
Đóng góp về mặt khoa học - Bổ sung thêm một số dẫn liệu về đặc điểm của thảm thực vật thoái hoá có nguồn gốc sau canh tác nƣơng rẫy ở xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên vào đặc điểm thảm thực vật ở tỉnh Thái Nguyên của các công trình nghiên cứu trƣớc. Đóng góp về mặt thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm cơ sở cho việc đề ra các biện pháp lâm sinh nhằm nâng cao độ che phủ của thực bì và cải thiện môi trƣờng ở vùng nghiên cứu một cách hiệu quả. Chƣơng I Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 4 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Các quan điểm về thảm thực vật và cách phân chia thảm thực vật.
Khái niệm chung về thảm thực vật.Schmithusen (1976) [43] : “Thảm thực vật là lớp thực bì của trái đất và các bộ phận hợp thành khác nhau của nó ”. Theo Trần Đình Lý (1998) [30] thì “Thảm thực vật là lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay trên toàn bộ bề mặt trái đất” .Thái Văn Trừng (1978) [54] đã định nghĩa “Thảm thực vật gồm có các quần thể thực vật phủ lên trên bề mặt trái đất nhƣ một tấm thảm xanh”. Nhƣ vậy thảm thực vật mới chỉ là khái niệm chung chƣa chỉ rõ một đối tƣợng cụ thể nào. Chúng ta đều biết thành phần chủ yếu của thảm thực vật là những cá thể của loài cây cỏ, nhƣng đối tƣợng nghiên cứu về thảm thực vật là những tập thể cây cối đƣợc hình thành do số lƣợng lớn hay nhỏ những cá thể của các loài 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 hai chiều hƣớng nghiên cứu khác nhau. Chiều hƣớng thứ nhất gồm một số ít các nhà nghiên cứu cho rằng cá thể các loài cây là thực thể duy nhất trong thiên nhiên và phủ nhận sự tồn tại của các quần thể. Theo quan điểm này còn gọi là quan điểm của các cá thể thì thảm thực vật là một biến trạng liên tục, có nghĩa là bao gồm những tập hợp ngẫu nhiên của các cá thể các loài cây luôn thay đổi thành phần và không có ranh giới rõ nét. Đại biểu cho quan điểm này là các tác giả Negri(Italia); Gleason, Curtis ( Mỹ); Whittaker, Brown (Anh), Fournier, Lenoble ( Pháp) và Ramenxki ( Liên xô trƣớc 1953) Chiều hƣớng thứ hai gồm đa số các nhà khoa học có uy tín của nhiều nƣớc trên thế giới nhƣ: Braun – Blanquet, Pavillard (Pháp); Clements ( Anh); Walter (Đức), Lavrenco ( Liên xô cũ)…, đều nhất trí cho rằng đối tƣợng nghiên cứu cơ bản của thảm thực vật là những quần thể Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 5 thực vật.
Theo quan điểm này còn gọi là quan điểm quần thể thì thảm thực vật bao gồm những đơn vị cụ thể của hình dáng, cấu trúc, thành phần, ranh giới, động thái và vùng phân bố…đều dự trên cơ sở sinh thái học và địa lý học thực vật ( Thái Văn Trừng, 1978) [54] 1. Phân loại thảm thực vật 1. Nguyên tắc phân loại. Nhƣ chúng ta đã biết thảm thực vật biểu hiện ra vô cùng đa dạng, nhiều hình, nhiều vẻ.
Chúng hình thành, tồn tại và phát triển trong nhiều điều kiện và mối tƣơng tác khác nhau nhƣ địa lý - địa hình, đá mẹ - thổ nhƣỡng, khí hậu - thuỷ văn, các yếu tố hệ thực vật, động vật,…Vậy căn cứ vào đâu, dựa vào tiêu chuẩn nào để phân loại chúng, xếp vào một hệ thống có thứ bậc trên dƣới rõ ràng? Đã từ lâu nhiều nhà khoa học đã cố gắng tìm kiếm các tiêu chuẩn có thể chấp nhận đƣợc để phân loại thảm thực vật, nhƣng cho đến nay vẫn chƣa tìm ra các tiêu chuẩn có sự nhất trí chung giữa các nhà khoa học. Dựa trên quan điểm và các phƣơng pháp nghiên cứu khác nhau, ngƣời ta đƣa ra những nguyên tắc và hệ thống phân loại khác nhau. Cho đến nay chúng ta có thể tóm tắt thành 3 nguyên tắc chính sau: * Nguyên tắc phân loại lấy tổ thành thực vật làm tiêu chuẩn chủ đạo. Nguyên tắc này đã đƣợc đặt nền móng bởi R.
Về sau đƣợc các nhà thực vật Pháp mở rộng bổ sung nhƣ Josai Braun – Blanquet ( 1928). Đơn vị phân loại cơ bản của thảm thực vật theo nguyên tắc phân loại này là quần hợp (Association). Trong hệ thống này bậc phân loại cao nhất là lớp quần hợp, dƣới lớp là bộ quần hợp, liên quần hợp, quần hợp, phân quần hợp, biến thể và cuối cùng là diện. Hệ thống phân loại của Braun - Blanquet (Trích theo Strasburger, 1983) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 6 Bậc phân loại Cấu trúc đuôi Ví dụ Lớp quần hợp (Class) - etea Molinio - Arrhenatheretea Bộ quần hợp (Order) - etalia Arrhenatheretalia Liên quần hợp (Alliance) - ion Arrhenathererion Quần hợp (Association) - etum Arrhenatheretum Phân quần hợp - etosum Arrhenatheretum (Subassociation) brizetosum Biến thể (Variant) Không có đuôi riêng Diện (Facies) - osum Arrhenatheretum brizetosum * Nguyên tắc phân loại lấy yếu tố ngoại mạo làm nhân tố chủ đạo.