MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Rừng có ý nghĩa đặc biệt lớn, không chỉ cung cấp của cải cho nền kinh tế của đất nước mà còn có vai trò quan trọng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ, cải thiện môi trường và cân bằng sinh thái. Vai trò của rừng là rất to lớn, thế nhưng trong những năm vừa qua diện tích rừng tự nhiên của chúng ta ngày càng giảm sút cả về số lượng và chất lượng. Bởi vậy, bảo vệ rừng và nguồn tài nguyên rừng luôn trở thành một một yêu cầu, nhiệm vụ không thể trì hoãn đối với tất cả các quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam.
Đó là một thách thức vô cùng to lớn đòi hỏi mỗi cá nhân, tổ chức thuộc các cấp trong một quốc gia và trên thế giới nhận thức được vai trò và nhiệm vụ của mình trong công tác phục hồi và phát triển rừng. Rừng là một hệ sinh thái mà quần xã cây rừng giữ vai trò chủ đạo trong mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường. Rừng là hơi thở của sự sống, là một nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, nó giữ một vai trò rất quan trọng trong quá trình phát triển và sinh tồn của loài người. Rừng điều hòa khí hậu (tạo ra oxy, điều hòa nước, ngăn chặn gió bão, chống xói mòn đất…) bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường sống.
Rừng còn giữ vai trò đặc biệt quan trọng đối với việc phát triển kinh tế như: cung cấp nguồn gỗ, tre, nứa, đặc sản rừng, các loại động, thực vật có giá trị trong nước và xuất khẩu, ngoài ra nó còn mang ý nghĩa quan trọng về cảnh quan thiên nhiên và an ninh quốc phòng. Vì vậy tỷ lệ đất có rừng che phủ của một quốc gia là một chỉ tiêu an ninh môi trường quan trọng (diện tích đất có rừng đảm bảo an toàn môi trường của một quốc gia tối ưu là 45% tổng diện tích). Việt Nam nằm trong vành đai nhiệt đới gió mùa, nước ta là một trong 16 quốc gia có tính đa dạng sinh học cao nhất trên thế giới. Với sự đa dạng về chủng loại, phong phú về thành phần động - thực vật rừng đã cung cấp lâm sản, thuốc chữa bệnh cho con người.
1 Đất nước ta đang trên đà phát triển và hội nhập với quốc tế, quá trình đô thị hóa diễn ra một cách nhanh chóng, một diện tích đất rừng không nhỏ đã được sử dụng để xây dựng các công trình nhà cửa, xí nghiệp, đường xá, khu vui chơi… Bên cạnh đó nạn phá rừng làm rẫy, khai thác gỗ củi và các nguồn tài nguyên khác vẫn thường xuyên xảy ra, diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp, nhiều loài sinh vật quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng, lâm tặc ngày càng lộng hành tàn phá thiên nhiên… Nếu không có các biện pháp ngăn chặn kịp thời thì trong những năm tới, nguồn tài nguyên rừng sẽ bị cạn kiệt hoàn toàn. Xã Thần Sa nằm trong khu vực bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng Hoàng. Nơi đây chủ yếu là rừng tự nhiên nên tính đa dạng thực vật rất cao. Tuy nhiên, nhiều năm nay tình trạng khai thác gỗ, củi và các nguồn lợi lâm thổ sản khác vẫn diễn ra trong khu bảo tồn.
Do đó tính đa dạng sinh học nói chung và tài nguyên rừng nói riêng đang bị giảm sút nghiêm trọng, cần phải nghiên cứu để đề xuất các biện pháp phục hồi, phát triển nguồn tài nguyên trong khu bảo tồn. Vì vậy chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên trong một số kiểu thảm thực vật ở xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên”. Mục đích nghiên cứu - Xác định các kiểu thảm thực vật, đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số kiểu thảm thực vật ở xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất được một số biện pháp phục hồi của các kiểu thảm thực vật nghiên cứu, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế, xã hội và môi trường của địa phương.
Phạm vi nghiên cứu Đề tài được thực hiện trong thời gian từ năm 2014 đến năm 2015 tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu, xác định tính đa dạng thành phần loài, đa dạng về thành phần dạng sống, cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số kiểu thảm thực vật tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. 2 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Một số khái niệm liên quan 1.
Thảm thực vật Thảm thực vật (vegetation) là khái niệm rất quen thuộc, có 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 (1978) [47] cho rằng thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1998) [30] cho rằng thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thảm thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất.
Thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ 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… Thảm thực vật thứ sinh là các trạng thái thảm thực vật xuất hiện sau khi thảm thực vật nguyên sinh bị tác động làm thay đổi hoặc bị phá hoại. Thảm thực vật thứ sinh thường gồm các trạng thái: thảm cỏ, thảm cây bụi, rừng tái sinh tự nhiên ở các giai đoạn khác nhau (rừng non, rừng trưởng thành, rừng già…). Nếu so sánh sẽ nhận thấy thảm thực vật thứ sinh khác biệt so với thảm thực vật nguyên sinh ở thành phần thực vật, cấu trúc tầng tán, năng lực phát triển, sinh khối, hoàn cảnh rừng và nhiều yếu tố khác. Khái niệm rừng Rừng là quần xã sinh vật trong đó cây gỗ rừng là thành phần chủ yếu.
Quần xã sinh vật phải có diện tích đủ lớn. Giữa quần xã sinh vật và môi trường, các thành phần trong quần xã sinh vật phải có mối quan hệ mật thiết để đảm bảo khác biệt giữa hoàn cảnh rừng và các hoàn cảnh khác. Ngay từ thuở sơ khai, con người đã có những khái niệm cơ bản nhất về rừng. Rừng là nơi cung cấp mọi thứ phục vụ cuộc sống của họ.
Lịch sử càng 3 phát triển, những khái niệm về rừng được tích lũy, hoàn thiện thành những học thuyết về rừng. Quần lạc sinh địa rừng là một khoảng đất bất kỳ có sự đồng nhất về thành phần, cấu trúc và đặc điểm các thành phần tạo nên nó và mối quan hệ giữa chúng với nhau, có nghĩa là đồng nhất về thực vật che phủ, về thế giới động vật và vi sinh vật cư trú tại đó, về các điều kiện tiểu khí hậu, thủy văn, về đất đai, về các kiểu trao đổi chất và năng lượng với các thành phần của nó với các hiện tượng tự nhiên khác (Sucasep V. Hệ sinh thái rừng (Forest ecosystem): là một hệ sinh thái mà thành phần nghiên cứu chủ yếu là sinh vật rừng (các loài cây gỗ, cây bụi, thảm tươi, hệ động vật và vi sinh vật rừng) và môi trường vật lý của chúng (khí hậu và đất). Nội dung nghiên cứu hệ sinh thái rừng bao gồm cả cá thể, quần thể, quần xã và hệ sinh thái, về mối quan hệ ảnh hưởng lẫn nhau giữa các cây rừng và giữa chúng với các sinh vật khác trong quần xã, cũng như mối quan hệ lẫn nhau giữa những sinh vật này với hoàn cảnh xung quanh tại nơi mọc của chúng [52].
Tái sinh rừng Tái sinh rừng là quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện ở sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ dưới tán rừng. Tái sinh rừng là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Theo nghĩa rộng, tái sinh rừng là sự tái tạo một hệ sinh thái rừng mới bảo đảm cho rừng tồn tại và phát triển. Có 3 mức độ tái sinh: - Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên.
Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [23], tái sinh được coi là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng. Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở nơi còn hoàn cảnh rừng. Theo ông, vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ 4 bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ.
Ông cũng khẳng định, tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng. - Tái sinh nhân tạo: nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo giống trực tiếp. -Tái sinh bán nhân tạo: nguồn giống được con người tạo ra bằng cách trồng bổ sung các cây giống, sau đó chính cây giống sẽ là tạo ra nguồn hạt cho quá trình tái sinh. Tổng quan vấn đề nghiên cứu trên Thế giới và Việt Nam 1.
Những nghiên cứu về thảm thực vật 1. Những nghiên cứu về 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: Champion H. (1936) [50] 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 và núi cao. Maurand (1943) [51] nghiên cứu về 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. Những nghiên cứu về thảm thực vật ở Việt Nam Rừng là tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá, vì vậy sử dụng rừng hợp lý là rất cần thiết để bảo tồn nguồn tài nguyên này. Trong kinh doanh rừng, nghiên cứu về rừng thì phân loại rừng là hướng đi hiệu quả.