MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài Thông pà cò (Pinus kwangtungensis Chun exTsiang) là loài thực vật cổ, đặc hữu của Miền Bắc Việt Nam và nam Trung Hoa, được phát hiện lần đầu tiên ở Việt Nam vào những năm 1980 tại Khu bảo tồn thiên nhiên Hang Kia - Pà Cò tỉnh Hòa Bình. Loài Thông năm lá này có phân bố tự nhiên rải rác tại các tỉnh Hòa Bình, Sơn La, Thanh Hóa, Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn (Nguyễn Tiến Hiệp et al, 2004) Đây là loài cây lớn được dùng làm nhà và các đồ gia dụng tại địa phương, ngoài ra còn có tiềm năng làm cây cảnh do tán lá đẹp (Nguyễn Đức Tố Lưu, Thomas P. Việt Nam được công nhận là một trong những điểm nóng về đa dạng sinh học. Nhiều hệ sinh thái và môi trường sống bị thu hẹp diện tích và nhiều taxon bậc loài và dưới loài đang đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng trong tương lai gần.
Nhận thấy tầm quan trọng phải bảo vệ và phát triển rừng, Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn đã thành lập các vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên mục tiêu là đảm bảo các giá trị cảnh quan được gìn giữ, đa dạng sinh học sẽ được bảo tồn. Hiện nay cả nước có khoảng 169 khu bảo tồn và Vườn quốc gia nhằm gìn giữ nguồn gen của địa phương, là cơ sở quyết định cho sự phát triển hệ sinh thái nông nghiệp, lâm nghiệp, ngư nghiệp đa dạng và bền vững. Cũng như các khu bảo tồn và Vườn quốc gia khác, Vườn quốc gia Xuân Sơn là nơi lưu giữ những nguồn gen và các loài động thực vật có giá trị, đặc biệt là một số loài thực vật quý hiếm như: Nghiến, Sến mật, Dẻ tùng sọc trắng, Giảo cổ lam.Năm 2018, loài được ghi nhận tại đỉnh núi Băng thuộc tiểu khu 274, trong đó số lượng cá thể ước tính 50-70 cá thể, đường kính trung bình 40-60 cm, chiều cao từ 15-20m, độ cao phân bố >1300 m. Do là loài mới ghi nhận nên chưa có nghiên cứu về các loài thực vật này.
h 2 Để hỗ trợ cho bảo tồn loài Thông pà cò, rất cần thiết phải xác định được vị trí và khu vực phân bố, đồng thời xây dựng bản đồ phân bố cho loài. Đây sẽ là cơ sở khoa học và thực tiễn góp phần quản lý loài Thông pà cò hiệu quả hơn. Xuất phát từ lý do trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ phân bố loài Thông pà cò (Pinus kwangtungensis Chun ec Tsiang) tại vườn Quốc gia Xuân Sơn - tỉnh Phú Thọ”. Mục tiêu nghiên cứu 1.
Mục tiêu chung Góp phần bổ sung thông tin về cấu trúc rừng và vị trí phân bố chính xác của loài Thông pà cò làm cơ sở đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển loài cây này ở tại VQG Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ 1. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được sinh trưởng và đặc điểm cấu trúc rừng nơi Thông pà cò phân bố. - Ứng dụng phần mềm QGIS xây dựng bản đồ phân bố của loài Thông pà cò tại khu vực nghiên cứu. - Xác định được đặc điểm tái sinh và xây dựng bản đồ phân bố của loài Thông pà cò tái sinh tại khu vực nghiên cứu.
- Bước đầu đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển loài cây này ở VQG Xuân Sơn và Việt Nam. Ý nghĩa khoa học của đề tài. - Về mặt khoa học: Bổ sung các thông tin khoa học về vị trí và khu vực phân bố cho các nhà quản lý bảo tồn. - Về mặt thực tiễn: Cơ sở để thực hiện nghiên cứu loài Thông pà cò (Excentrodendron tonkinense (Gagnep) chang & Miau, 1978) làm cơ sở đề xuất hướng bảo tồn loài và giám sát đa dạng sinh học tại Vườn Quốc gia Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ.
h 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Các nghiên cứu về loài Thông Pà Cò 2.1 Nghiên cứu về hình thái và phân bố Tên gọi, phân loại Thông pà cò có tên khoa học (Pinus kwangtungensis Cun ex Tsiang, 1948. Thuộc họ: Thông Pinaceae, Bộ: Thông Pinales. * Đặc điểm nhận dạng: Theo Lê Mộng Chân và Lê Thị Huyên (2000) [2] cho thấy Thông pà cò là cây gỗ nhỡ, có tán hình dù rộng, thường xanh, cao từ 20 tới 25m, đường kính thân từ 0,8 tới 1m. Thân thẳng, không có bạnh gốc, cành nằm ngang.
Vỏ thân màu xám, thơm. Chồi đông màu nâu đen, nhựa màu trắng đục. Lá hình kim thừơng luôn luôn 5 lá trong 1 bó trên cành, dài đến 7cm, dải lỗ khí màu trắng rất rõ ở mặt dưới (mặt xa trục - abaxial). Nón cái đơn độc, cuống dài 0,7 - 2cm , màu nâu đỏ khi trưởng thành, hình trụ thuôn hoặc trụ - trứng, có nhựa, dài 6 - 9 (-17), rộng 4 - 7cm.
Vảy hạt hình trứng ngược, dài khoảng 3 - 3,5cm, rộng khoảng 2 - 2,3cm, rốn vảy hình thoi, đầu mỏng, thẳng hoặc hơi uốn cong. Hạt hình bầu dục hoặc trứng ngược, dài khoảng 2,8 - 3cm (kể cả cánh). Nón xuất hiện tháng 4 - 5, hạt chín vào tháng 10 của năm sau nữa. Tái sinh từ hạt bình thường.
* Phân bố: Trong nước: Sơn La (Yên Châu: Mường Lựm; Mộc Châu; Vân Hồ), Hà Giang (Quản Bạ), Cao Bằng (Trà Lĩnh, Trùng Khánh), Hoà Bình (Mai Châu: Hang Kia, Pà Cò), Thanh Hoá (Bá Thước: Cổ Lũng), Đắk Lắk (Chư Yang Sinh). Tại Vườn quốc gia Xuân Sơn: Được phát hiện năm 2018, trên đỉnh núi Băng. Thế giới: Trung Quốc (Quảng Đông, Quí Châu, Hồ Nam, Hải Nam).2 Nghiên cứu về đặc điểm sinh thái Cây trung sinh và ưa sáng, mọc rải rác trong nhiều quần xã rừng hoặc thuần loà.3 i, trên đường đỉnh và đỉnh núi đá vôi. Mọc thành các dải rừng hẹp thuần loại trên các đường đỉnh và đỉnh núi và đá vôi, ở độ cao khoảng 1200 - 1400m.
Dưới tán thông pà cò là tầng cây gỗ nhỏ với các loài ưu thế Platycarya longipes họ Hồ đào - Juglandaceae và tầng cây bụi với các loài thông tre lá ngắn - Podocarpus pilgeri họ Kim giao - Podocarpaceae, các loài Sơn trâm Vaccinium spp. và các loài đỗ quyên - Rhododendron spp. họ Đỗ quyên - Ericaceae. Tầng dưới với một số loài thuộc ngành Dương xỉ Polypodiophyta sp.
và các loài có túi - Carex spp. còn trên bề mặt đá bám dày đặc rêu và địa y và ở sườn núi đá vôi thường hỗn giao với một số loài cây lá rộng nhiệt đới thành rừng rậm thường xanh trên núi đá vôi.3 Nghiên cứu về giá trị và tình trạng - Giá trị: Loài thuộc yếu tố Đông á. Gỗ cứng, không bị mối mọt, dùng trong xây dựng. - Tình trạng: Loài phân bố hẹp, thường bị đe doạ do dân địa phương khai thác lấy gỗ và môi trường sống bị xâm hại.
- Phân hạng: VU A1a,c,d B1+ 2b,c,e 2. Tổng quan về CSDL GIS và QGIS 2. Khái niệm Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống phần mềm máy tính được sử dụng trong việc vẽ bản đồ, phân tích các vật thể, hiện tượng tồn tại trên trái đất. Công nghệ GIS tổng hợp các chức năng chung về quản lý dữ liệu như truy vấn (query) và phân tích thống kê (Statistical analysis) với sự thể hiện trực quan (visialization) và sự phân tích các vật thể hiện tượng không gian (geographic analysis) trong bản đồ.
Sự khác biệt giữa GIS và các hệ h 5 thống thông tin thông thường là tính ứng dụng của nó rất rộng trong việc giải thích hiện tượng, dự báo và quy hoạch chiến lược. Chức năng cơ bản của GIS Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý để phục vụ một mục đích nghiên cứu và quản lý nhất định. Một hệ thống GIS có những nhóm chức năng cơ bản sau: Nhập và biến đổi dữ liệu địa lý Đây là quá trình chuyển đổi dạng dữ liệu từ dạng bản đồ giấy, từ tài liệu, văn bản khác nhau thành dạng số để có thể sử dụng được trong GIS. Sau khi nhập số liệu và bản đồ vào máy tính, khâu tiền xử lý cho phép hoàn thiện dữ liệu bản đồ trên máy với các nội dung như: - Gắn thuộc tính cho các đối tượng bản đồ: Liên kết các dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính.
- Xây dựng cấu trúc topo (quan hệ không gian) - Biên tập các lớp thông tin và trình bày bản đồ - Chuyển đổi hệ chiếu (hệ tọa độ) - Chuyển đổi khuôn dạng, cấu trúc dữ liệu bản đồ. Quản lý dữ liệu Trong GIS, dữ liệu được sắp xếp theo các lớp (layer), theo chủ đề, theo không gian (khu vực), theo thời gian (năm tháng) và theo tầng cao và được lưu trữ ở các thư mục một cách hệ thống. Chức năng quản lý dữ liệu của GIS được thể hiện qua các nội dung sau: - Lưu trữ dữ liệu trong CSDL GIS - Khôi phục dữ liệu từ CSDL h 6 - Tổ chức dữ liệu theo những dạng cấu trúc dữ liệu thích hợp. Thực hiện các chức năng lưu trữ và khôi phục trong các thiết bị lưu trữ.
Truy nhập và cập nhật dữ liệu. - GIS có thể tìm kiếm đối tượng thỏa mãn những điều kiện cho trước một cách dễ dàng và chính xác. Xử lý và phân tích dữ liệu GIS cho phép xử lý trên máy tính hàng loạt các phép phân tích bản đồ và số liệu một cách nhanh chóng chính xác, phục vụ các yêu cầu xây dựng bản đồ và phân tích quy hoạch lãnh thổ. GIS có thể thực hiện các phép biến đổi bản đồ cơ bản, chồng xếp bản đồ, xử lý dữ liệu không gian theo các mô hình.
Kết xuất dữ liệu Chức năng xuất dữ liệu hay còn gọi là chức năng báo cáo của GIS cho phép hiển thị, trình bày các kết quả phân tích và mô hình hóa không gian. Các dữ liệu này có thể ở dạng bản đồ, bảng thuộc tính, báo cáo, biểu đồ.trên màn hình máy tính hoặc trên các vật liệu truyền thống khác ở các tỷ lệ và chất lượng khác nhau tùy theo yêu cầu của người dùng. Các dạng dữ liệu này phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống GIS, các kỹ thuật, quy trình xây dựng và các chuyên gia GIS. Phần mềm QGIS 2.
Giới thiệu phần mềm QGIS Quantum GIS (QGIS) là một ứng dụng GIS mã nguồn mở có giao diện rất thân thiện với người dùng, chạy trên nhiều hệ điều hành khác nhau như Linux, Unix, Mac OSX, and Windows, hỗ trợ định dạng dữ liệu vector, raster, và định dạng CSDL. QGIS có thể mở trực tiếp và trình bày các định dạng dữ liệu GIS phổ biến ở nước ta như .