Chương 1 TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Những nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật 1. Một số khái niệm liên quan 1. Thảm thực vật Tìm hiểu khái niệm thảm thực vật (vegetation) có ý nghĩa quan trọng khi nghiên cứu về thảm thực vật.
Thuật ngữ này được sử dụng rộng rãi, nhưng tùy thuộc vào quan điểm của từng nghiên cứu các tác giả đã đưa ra các khái niệm khác nhau. Theo Schmithusen (1959), thảm thực vật là lớp thực bì của Trái đất và các thành phần cấu thành của nó. Thái Văn Trừng (1978) cho rằng thảm thực vật gồm các quần hệ thực vật bao phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1998) đưa ra khái niệm thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng hay toàn bộ lớp phủ thực vật trên toàn bộ bề mặt Trái đất.
Do đó, thảm thực vật là một khái niệm chung chưa xác định một đối tượng cụ thể nào. Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ đính kèm như: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật rừng nhiệt đới. Thảm thực vật thứ sinh Thảm thực vật nguyên sinh bị tác động bởi nhiều nguyên nhân như thay đổi của khí hậu, tàn phá do con người… sẽ hình thành thảm thực vật thứ sinh. Thảm thực vật thứ sinh bao gồm: Thảm cỏ, Thảm cây bụi, Rừng thứ sinh ở các giai đoạn khác nhau.
Nếu so sánh, chúng ta sẽ thấy thảm thực vật thứ sinh khác với thảm thực vật nguyên sinh về thành phần thực vật, dạng sống, tầng phiến, cấu trúc tầng tán, mật độ, năng lực phát triển, sinh khối và các yếu tố khác. Trên thế giới Nghiên cứu thảm thực vật được các nhà khoa học quan tâm tiến hành từ khá sớm. Phương pháp nghiên cứu chủ yếu mà các nhà khoa học sử dụng để phân loại là dựa trên những đặc trưng của thảm thực vật: phân loại dựa trên hình thái thảm thực vật, phân loại dựa trên động thái thảm thực vật hoặc đơn vị Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn thảm thực vật. Có thể dựa trên môi trường vật lí quyết định các đặc trưng của thảm thực vật: Phương pháp phân loại khí hậu, phương pháp phân loại địa lí tự nhiên.
Với cách phân loại này, các nhà khoa học đã công bố một số công trình nghiên cứu về thảm thực vật. Warming (1896) với quan điểm dựa vào điều kiện sinh thái đã phân chia thảm thực vật thành các kiểu thảm thực vật thủy sinh, hạn sinh, ẩm sinh và trung sinh. Humboldt (1804-1859), Grisebach, Schimper (1898), Rubel (1926), Clements (1928), Schmithusen (1939), Walter (1960) và nhiều nhà nghiên cứu khác đã lấy hình dạng bề ngoài của quần thể thực vật là nhân tố cơ bản để phân loại thảm thực vật. Theo các tác giả, đặc điểm ngoại mạo được thể hiện tập trung ở dạng sống, bởi vì dạng sống không chỉ nói lên vẻ bề ngoài mà nó là kết quả của quá trình tác động qua lại lâu dài giữa cơ thể thực vật và môi trường [29].
Maurand (1943), kỹ sư lâm nghiệp người Pháp đã chia thảm thực vật Đông Dương thành 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung gian. Theo bảng phân loại này vùng Đông Dương có 8 kiểu rừng [61]. Trong thời kì Pháp thuộc, thực vật vùng Đông Dương được Lecomte. (1907 -1942) là nhà thực vật học người Pháp đã liệt kê được 7.004 loài thực vật Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn bậc cao thuộc 1.850 chi, 289 họ của 3 nước Việt Nam, Lào, Campuchia trong bộ sách “Thực vật chí Đông Dương” [60].
Longchun và cộng sự (1993) nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuang Bana tỉnh Vân Nam Trung Quốc đã nhận xét khi nương rẫy bỏ hóa được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hóa 19 năm thì có 60 họ, 134 chi và 167 loài [1]. Ở Việt Nam Trước năm 1960, các công trình nghiên cứu về thảm thực vật chủ yếu được thực hiện bởi các tác giả người nước ngoài như: Chevalier (1918) [59], Maurand (1943), Dương Hàm Hy (1956); Rollet, Lý Văn Hội và Neay Sam Oil (1958), trong đó Chevalier (1918) đã đưa ra bảng phân loại thảm thực vật rừng Bắc Bộ Việt Nam với 10 kiểu [45]. Từ năm 1960, Loschau [46] đã đưa ra một khung phân loại rừng theo trạng thái ở Quảng Ninh. Bảng phân loại này đã phân thành 4 trạng thái sau: Loại I: Đất đai hoang trọc, những trảng cỏ và cây bụi, trên đất này cần phải trồng rừng.
Loại II: Những rừng non mới mọc, cần phải tra dặm thêm cây và tỉa cây. Loại III: Gồm tất cả các loại hình bị khai thác mạnh trở nên nghèo kiệt, tuy còn có thể khai thác lấy gỗ, 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 lí. Đây là hệ thống phân loại rừng đã được áp dụng khá rộng rãi ở nước ta trong điều tra tái sinh rừng cũng như điều tra tài nguyên rừng theo trạng thái.
Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã áp dụng hệ thống này để phân loại trạng thái Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn rừng phục vụ công tác quy hoạch, thiết kế kinh doanh rừng. Tuy nhiên bảng phân loại này có nhược điểm không phân biệt được kiểu rừng nguyên sinh với kiểu phụ thứ sinh và các giai đoạn diễn thế [45],[48]. Năm 1970, Trần Ngũ Phương đưa ra bảng phân loại rừng miền Bắc Việt Nam, ông 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 (dẫn theo [45]). Năm 1970, Thái Văn Trừng đã đưa ra bảng phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam trên quan điểm sinh thái.
Đây được xem là bảng phân loại rừng Việt Nam phù hợp nhất cho đến nay [50]. Theo bảng phân loại này, rừng Việt Nam được chia thành 14 kiểu. Trong mỗi kiểu thảm thực vật lại chia thành các kiểu phụ miền (phụ thuộc vào tổ thành thực vật), kiểu phụ thổ nhưỡng (phụ thuộc vào điều kiện đất), kiểu phụ nhân tác (phụ thuộc vào tác động của con người) và trong mỗi kiểu phụ đó, tùy theo độ ưu thế của các loài cây mà hình thành nên những phức hợp, ưu hợp và quần hợp tự nhiên khác nhau. Như vậy, bức tranh hệ sinh thái rừng nước ta rất đa dạng và phong phú và bảng phân loại thảm thực vật của Thái Văn Trừng được các nhà khoa học sử dụng trong các hoạt động nghiên cứu của mình.
Hoàng Chung (1980), khi nghiên cứu đồng cỏ vùng núi phía Bắc Việt Nam đã công bố thành phần loài thu được là 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ. Trong công trình này tác giả đưa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản và bảng phân loại đồng cỏ, savan, thảo nguyên và đề ra những biện pháp sử dụng hợp lí [12]. Năm 1984, Nguyễn Tiến Bân cùng tập thể tác giả đã công bố kết quả nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên trong công trình “Danh mục thực vật Tây Nguyên” đã thống kê được 3000 loài, chiếm ½ số loài đã biết ở Đông Dương [4]. Bảng phân loại này Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn của ông từ bậc quẩn hệ trở lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của UNESCO (1973) [40].
Theo Phạm Hoàng Hộ (2003) trong cuốn Cây cỏ Việt Nam đã thống kê được số loài hiện có của thực vật Việt Nam là 10. Đặng Kim Vui (2002), nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên, cho thấy thảm phục hồi 1-2 tuổi có 76 loài thuộc 36 họ, 3-5 tuổi có 65 loài thuộc 34 họ, 5-10 tuổi có 56 loài thuộc 36 họ, 11-15 tuổi có 57 loài thuộc 31 họ [56]. Phạm Ngọc Thường (2003) khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên và đề xuất một số biện pháp kĩ thuật lâm sinh phục hồi rừng sau nương rẫy ở 2 tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn, đã kết luận quá trình phục hồi rừng sau nương rẫy chịu tác động tổng hợp của các nhóm nhân tố sinh thái như: nguồn giống, địa hình, thoái hóa đất, con người. Mật độ cây giảm dần theo thời gian phục hồi của thảm thực vật, cây gỗ trên đất tốt nhiều nhất từ 11-25 loài, trên đất xấu từ 8-12 loài [48].
Lê Ngọc Công (2004) khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng bằng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên đã xếp thảm thực vật tỉnh Thái Nguyên vào 4 lớp quần hệ: lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cây cỏ. Thành phần thực vật ở đây thống kê được 654 loài thuộc 468 chi và 160 họ [14]. Trần Đình Lý (2006), dựa theo cách phân loại của UNESCO, đã phân loại thảm thực vật các tỉnh Bắc Trung Bộ thành 4 lớp quần hệ: lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ thảm cỏ. Tác giả thống kê thực vật vùng này có 1750 loài thực vật bậc cao có mạch [42].
Theo khung phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) nhiều tác giả khác đã áp dụng trong các công trình nghiên cứu của mình như: Phan Kế Lộc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc. Lê Đức Chiến (2012) [10], khi nghiên cứu khu hệ thực vật Vườn Quốc gia Xuân Sơn tỉnh Phú Thọ đã công bố có 1217 loài thực vật thuộc 680 chi, 180 họ của 6 ngành thực vật. Nguyễn Xuân Hoà, Nguyễn Thị Thanh Thuỷ, Nguyễn Nhật Như Thuỷ (2013) [27] khi nghiên cứu hiện trạng hệ sinh thái rừng ngập mặn và thảm cỏ biển ở khu vực đầm thuỷ triều tỉnh Khánh Hoà đã cho thấy thành phần loài cây khá nghèo nàn với 26 loài được xác định, trong đó có 16 loài cây ngập mặn thực sự và 10 loài cây tham gia rừng ngập mặn. Thành phần cỏ biển trong đầm đa dạng với 8 loài được xác định, có mật độ và độ phủ cao tạo môi trường thuận lợi cho nhiều loài thuỷ sinh vật có giá trị đến cư trú và sinh sản.
Nguyễn Anh Hùng (2014), khi điều tra đánh giá nguồn tài nguyên thực vật tại vùng ATK Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên đã thống kê được 636 loài thuộc 401 chi, 126 họ của 5 ngành thực vật; thống kê được 10 nhóm giá trị sử dụng của các loài thực vật và phát hiện 50 loài thực vật có tên trong Sách đỏ Việt Nam (2007).