Tổng quan luận án
Hệ thực vật bậc cao có mạch là thành phần cấu trúc giữ vị trí chủ đạo trong các hệ sinh thái tự nhiên, đóng vai trò nền tảng đối với việc duy trì chức năng môi trường, cung cấp tài nguyên sinh vật và phục vụ nghiên cứu khoa học. Vườn Quốc gia (VQG) Phia Oắc – Phia Đén, tỉnh Cao Bằng là khu vực có điều kiện địa hình núi cao hiểm trở, khí hậu đặc thù thuộc vùng núi Đông Bắc Việt Nam, sở hữu tính đa dạng sinh học cao. Trước khi luận án được thực hiện, các công trình khoa học tại đây chủ yếu dừng lại ở mức độ khảo sát bước đầu hoặc đánh giá cục bộ một số nhóm loài, chưa có nghiên cứu nào điều tra và hệ thống hóa toàn diện về hệ thực vật bậc cao có mạch.
Luận án tiến sĩ mang tên "Nghiên cứu đa dạng Hệ Thực vật bậc cao có mạch tại Vườn Quốc gia Phia Oắc – Phia Đén, tỉnh Cao Bằng" được thực hiện nhằm giải quyết khoảng trống dữ liệu này.
Mục tiêu nghiên cứu tổng quát của luận án:
- Đánh giá được tính đa dạng Hệ Thực vật bậc cao có mạch tại VQG Phia Oắc – Phia Đén, tỉnh Cao Bằng.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài được xác định gồm:
- Ý nghĩa khoa học:
- Cập nhật, bổ sung và hệ thống hóa các dẫn liệu về tính đa dạng Hệ Thực vật bậc cao có mạch tại VQG Phia Oắc – Phia Đén; phát hiện, mô tả và công bố 01 loài mới cho khoa học.
- Đánh giá tính đa dạng các bậc taxon (ngành, lớp, họ, chi, loài), dạng sống, yếu tố địa lý, giá trị sử dụng trên cơ sở ứng dụng phần mềm Microsoft Access.
- Xây dựng danh lục và sơ đồ phân bố các loài thực vật nguy cấp, quý hiếm; đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển đa dạng Hệ Thực vật bậc cao có mạch tại khu vực nghiên cứu.
- Ý nghĩa thực tiễn: Cung cấp cơ sở khoa học để các nhà khoa học và cơ quan quản lý đề xuất, xây dựng chiến lược bảo tồn tổng thể, định hướng ưu tiên bảo tồn và phát triển bền vững tài nguyên thực vật tại VQG Phia Oắc – Phia Đén.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Các loài thực vật bậc cao có mạch hiện diện tại VQG Phia Oắc – Phia Đén, tỉnh Cao Bằng.
- Phạm vi không gian: Toàn bộ diện tích tự nhiên 10.593,5 ha của VQG Phia Oắc – Phia Đén thuộc địa bàn 05 xã, thị trấn của huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng gồm xã Thành Công, xã Quang Thành, xã Phan Thanh, xã Hưng Đạo và thị trấn Tĩnh Túc (theo Quyết định số 57/2018/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ).
- Phạm vi thời gian: Đề tài tiến hành điều tra thực địa và thu thập mẫu vật trong thời gian 3 năm, từ tháng 11/2016 đến tháng 10/2019.
Bố cục luận án: Luận án gồm 144 trang, 62 bảng, 18 hình và 38 trang ảnh tư liệu. Kết cấu bao gồm: Mở đầu (2 trang); Chương 1: Tổng quan tài liệu (24 trang); Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu (10 trang); Chương 3: Kết quả và thảo luận (90 trang); Kết luận và kiến nghị (2 trang); Những đóng góp mới của luận án (1 trang); Tài liệu tham khảo (14 trang); Danh mục công trình công bố liên quan đến luận án (1 trang) và Phần phụ lục.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Tổng quan tài liệu của luận án đã điểm lại lịch sử nghiên cứu thực vật học trên thế giới và ở Việt Nam qua nhiều giai đoạn:
-
Các nghiên cứu trên thế giới:
- Nghiên cứu phân loại học cổ điển và hiện đại: Plinus (79-23 TCN) mô tả gần 1.000 loài thực vật trong "Lịch sử tự nhiên"; Ray (1628-1705) mô tả 18.000 loài trong "Lịch sử thực vật"; Carl Linnaeus (1707-1778) đặt nền móng cho khái niệm loài và danh pháp hai phần; Antoine-Laurent de Jussieu (1748-1836) sắp xếp thực vật theo họ; H. Lecomte (1907-1952) chủ biên bộ "Thực vật chí đại cương Đông Dương" (7 tập); Aubréville cùng cộng sự (1960-1994) khởi xướng bộ "Thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam" (đã xuất bản 36 tập với 83 họ).
- Hệ thống hóa taxon và dữ liệu đa dạng sinh học toàn cầu: Hutchinson (1975), Heywood (1997), Takhtajan (2009); R. Brummitt (1992) thống kê 13.884 chi, 511 họ thuộc 6 ngành thực vật có mạch; Byng (2016) ước tính 374.000 loài thực vật (trong đó có 308.312 loài có mạch); Corlett (2016) ước tính khoảng 500.000 loài; Dalrymple và Zanne (2019) đối soát dữ liệu từ The Plant List, GBIF, TRY và GenBank; Enquist et al. (2019) xác định tỷ lệ 36,5% loài hiếm trong 435.000 loài thực vật thế giới.
- Các bộ thực vật chí khu vực lân cận: Thực vật chí Malaixia (1948-1972), Thực vật chí Hải Nam (1971-1980), Thực vật chí Vân Nam (1977-1997), Thực vật chí Trung Quốc (1994-2013), Đa dạng Hệ Thực vật Ấn Độ (Rao, 1997), Thực vật chí Hồng Kông (2007-2009), Thực vật chí Đài Loan (1993-2000); Thực vật chí Thái Lan (Tem Smitinand & Kai Larsen, 1970-1997; Thawatchai Santisuk & Kai Larsen, 1999-2008; Boyce et al., 2012; Puglisi & Middleton, 2017); nghiên cứu tại Lào (Jin H., 2007), Campuchia (Rundel, 2017), Mianma (Thet Thet Mar Win et al., 2019) và Vân Nam (Longchun et al., 1993).
- Nghiên cứu dạng sống, địa lý và bảo tồn: Phân loại dạng sống theo Raunkiaer (1934) với 5 nhóm (Ph, Ch, Hm, Cr, Th) và phổ sinh học chuẩn SB = 46%Ph + 9%Ch + 26%Hm + 6%Cr + 13%Th; Braun-Blanquet (1951); Costa et al. (2016). Nghiên cứu yếu tố địa lý và đặc hữu của Yuanjun Zhu et al. (2019), Kyriacos G. (2010), Shinwari (2010), Romeiras et al. (2016). Khung tiêu chuẩn Danh lục đỏ IUCN (1964, 1994, 2004, 2019), Sách đỏ Liên Xô (1978) và Danh lục đỏ Đức.
-
Các nghiên cứu tại Việt Nam:
- Công trình nền tảng: Loureiro (1790), Pierre (1880-1888), Thái Văn Trừng (1978 thống kê 7.004 loài, 1.850 chi, 289 họ), Lê Khả Kế et al. (1969-1976), Phạm Hoàng Hộ (1999-2000 ghi nhận 11.611 loài), Viện Điều tra Quy hoạch rừng (1971-1988, 7 tập "Cây gỗ rừng Việt Nam"), Võ Văn Chi (2012), Nguyễn Nghĩa Thìn (2007), Phan Kế Lộc (1970), Nguyễn Tiến Bân (1997, 2003, 2005), Trung tâm CRES (2001), Lê Trần Chấn et al. (1999), Trần Đình Lý et al. (1993, 2006), Viện Dược liệu (2004, 2016), Joongku Lee, Trần Thế Bách et al. (2011, 2012, 2014), Sangmi Eum & Trần Thế Bách (2016).
- Nghiên cứu chuyên khảo theo các họ, chi: Averyanov et al. (2003, 2004 - Orchidaceae), Nguyễn Nghĩa Thìn (1999 - Euphorbiaceae), Nguyễn Tiến Bân (2000 - Annonaceae), Nguyễn Khắc Khôi (2002 - Cyperaceae), Trần Thị Kim Liên (2002 - Myrsinaceae), Vũ Xuân Phương (2000, 2007 - Lamiaceae, Verbenaceae), Trần Đình Lý (2007 - Apocynaceae), Lê Kim Biên (2007 - Asteraceae), Dương Đức Huyến (2007 - Dendrobium), Nguyễn Thị Đỏ (2007, 2008 - Polygonaceae, Liliales), Hà Minh Tâm (2017 - Sapindaceae), Trần Thị Phương Anh & Andrew Henderson (2017 - Arecaceae), Đỗ Thị Xuyến (2017 - Malvaceae), Trần Thế Bách (2017 - Asclepiadaceae).
- Nghiên cứu hệ thực vật các vùng lân cận và địa phương: Phan Nguyên Hồng (1991), Đậu Bá Thìn (2013), Hoàng Chung (1980), Nguyễn Tiến Bân et al. (1983), Lê Ngọc Công (1998, 2004), Nguyễn Thế Hưng & Hoàng Chung (1995), Lê Đồng Tấn (2000), Đặng Kim Vui (2002), Vũ Thị Liên (2005).
- Nghiên cứu tại Cao Bằng và VQG Phia Oắc – Phia Đén: Lê Vũ Khôi (2003) nghiên cứu vùng Thang Hen (Trà Lĩnh) ghi nhận 340 loài; Nguyễn Hữu Tứ et al. (2009) nghiên cứu khu vực Vượn Cao vít (Trùng Khánh) ghi nhận 960 loài; Trần Công Khánh (2012) thống kê 617 loài cây thuốc toàn tỉnh. Tại Phia Oắc – Phia Đén, Trần Thị Thu Thủy, La Quang Độ, Nguyễn Quang Hùng (2014) khảo sát thành phần loài quý hiếm và nguy cấp, bước đầu ghi nhận 33 loài thuộc 27 chi, 20 họ.
Khoảng trống nghiên cứu: Các công trình tại Phia Oắc – Phia Đén trước đây chỉ phản ánh dữ liệu sơ bộ, phân tán ở các nhóm thực vật quý hiếm hoặc phạm vi hẹp. Luận án giải quyết khoảng trống về việc lập danh lục đầy đủ, giám định định danh mẫu vật chính xác, phân tích toàn diện cấu trúc taxon từ ngành đến loài, phổ dạng sống, yếu tố địa lý, giá trị tài nguyên và hiện trạng nguồn gen thực vật nguy cấp trên toàn bộ diện tích VQG.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Luận án sử dụng các hệ thống lý thuyết, khung phân loại học thực vật và phương pháp nghiên cứu chuyên ngành:
-
Hệ thống phân loại và khung phân tích:
- Khung phân loại ngành thực vật: Sắp xếp theo quan điểm tiến hóa của "Danh lục các loài thực vật Việt Nam" (2001, 2003, 2005) gồm 6 ngành: Psilotophyta, Lycopodiophyta, Equisetophyta, Polypodiophyta, Pinophyta, Magnoliophyta (chia thành 2 lớp: Magnoliopsida và Liliopsida).
- Khung phân loại dạng sống: Tiêu chuẩn Raunkiaer (1934) với hiệu chỉnh của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007), chia thành 5 nhóm cơ bản: Phanerophytes (Ph - chồi trên mặt đất, phân nhánh chi tiết: Mi, Me, Lp, Na, Mg, Hp, Pp, Ep), Hemicryptophytes (Hm - chồi nửa ẩn), Cryptophytes (Cr - chồi ẩn), Chamaephytes (Ch - chồi sát mặt đất) và Therophytes (Th - chồi một năm).
- Khung phân tích yếu tố địa lý: Hệ thống 16 yếu tố địa lý thực vật theo Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) và Lê Trần Chấn (1999), bao gồm: Toàn thế giới (10); Liên nhiệt đới (11); Cổ nhiệt đới (12); Cổ nhiệt đới châu Á và châu Úc (13); Cổ nhiệt đới châu Á và châu Phi (14); Nhiệt đới châu Á (15); Đông Dương - Malêzi (16); Đông Dương - Ấn Độ (17); Đông Dương - Himalaya (18); Đông Dương - Nam Trung Hoa (19); Đông Dương (20); Ôn đới Bắc (21); Đông Á (22); Đặc hữu Việt Nam (23); Cây trồng và nhập nội (24); Yếu tố khác/châu Á (25). Tác giả không áp dụng khái niệm "cận đặc hữu".
- Khung phân loại giá trị sử dụng: Phân chia thành 9 nhóm công dụng theo Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) và "Tên cây rừng Việt Nam" (2000): Cây ăn được (And), Cây cho gỗ (Lgo), Cây cho sợi (Soi), Cây cho tinh dầu (Ctd), Cây có độc (Doc), Cây làm cảnh (Can), Cây thức ăn động vật (And), Cây làm thuốc (Thu), Cây nhuộm (Nhu).
- Đánh giá tình trạng bảo tồn: Căn cứ Sách đỏ Việt Nam (2007), Danh lục đỏ IUCN (2019), Nghị định số 06/2019/NĐ-CP và Nghị định số 160/2013/NĐ-CP của Chính phủ.
-
Phương pháp nghiên cứu cụ thể:
- Phương pháp kế thừa và chuyên gia: Kế thừa bản đồ hiện trạng rừng, bản đồ địa hình, dữ liệu khí tượng thủy văn, kinh tế - xã hội; tham vấn các chuyên gia thực vật học trong định danh mẫu khó.
- Phương pháp điều tra thực địa theo tuyến: Thực hiện theo phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (2005, 2007). Thiết lập 13 tuyến chính và mở rộng thành 23 tuyến điều tra chi tiết theo kiểu xương cá, tổng chiều dài khảo sát trên 100 km, phủ đều qua các trạng thái rừng, sinh cảnh và đai cao tại các xã Thành Công, Quang Thành, Phan Thanh, Hưng Đạo và thị trấn Tĩnh Túc. Thu mẫu trong phạm vi 10 m mỗi bên tuyến, mỗi loài thu từ 6-8 tiêu bản chuẩn.
- Thu thập và xử lý mẫu vật: Thu thập được 674 số hiệu tiêu bản thực vật, ghi nhận tọa độ bằng GPS, chụp ảnh hình thái và sinh cảnh. Mẫu vật được xử lý, sấy khô, làm tiêu bản chuẩn và lưu trữ tại Phòng Thực vật, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật.
- Phương pháp định danh: Giám định bằng phương pháp hình thái so sánh, tra cứu các khóa định loại trong các bộ Thực vật chí Việt Nam, Thực vật chí Trung Quốc, Thực vật chí Đông Dương, Danh lục các loài thực vật Việt Nam và đối chiếu mẫu vật tại các phòng tiêu bản.
- Kỹ thuật xử lý dữ liệu: Ứng dụng phần mềm Microsoft Access để xây dựng cơ sở dữ liệu số hóa quản lý các taxon, dạng sống, yếu tố địa lý, nhóm công dụng và phân hạng bảo tồn. Ứng dụng phần mềm ArcView để xây dựng sơ đồ phân bố không gian các loài thực vật quý hiếm, nguy cấp.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương 1 trình bày tổng quan tình hình nghiên cứu thực vật trong và ngoài nước, đồng thời tổng hợp các đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu:
- Điều kiện địa hình: VQG Phia Oắc – Phia Đén nằm ở đầu mút phía Bắc của cánh cung Ngân Sơn. Địa hình chia thành 3 khu vực chính: Vùng núi đá vôi phía Bắc; Khu vực Tây Bắc, Tây và rìa phía Nam cấu tạo từ đá granit; Khu vực núi thấp xen kẽ. Độ cao phổ biến từ 500 đến 1.000 m; đỉnh Phia Oắc cao nhất đạt 1.931 m, cùng các đỉnh Niot Ti (1.574 m), Tam Long (1.446 m), Phia Đén (1.391 m), Ki Doan (1.200 m).
- Thổ nhưỡng và thủy văn: Đất đai gồm 7 nhóm với 16 loại đất (đất Phù sa, đất Đen, đất Đỏ vàng, đất Mùn - Đỏ vàng trên núi, đất Mùn Alit núi cao, đất Đỏ vàng biến đổi do trồng lúa nước, đất Dốc tụ). Thủy văn thuộc đầu nguồn 3 hệ thống sông: Gâm, Năng và Bằng Giang, mạng lưới sông suối ngắn, dốc, lũ lên nhanh rút nhanh sau 2-3 ngày.
- Khí hậu và thảm thực vật: Khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi, có mùa đông lạnh, nhiệt độ trung bình phân hóa theo đai cao (trên 1.500 m mùa lạnh kéo dài quanh năm); lượng mưa trung bình năm 1.300-1.900 mm, mùa mưa kéo dài 5-6 tháng (chiếm 75-91% lượng mưa năm). Thảm thực vật gồm các kiểu rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới địa hình thấp, rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới núi thấp, rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới núi trung bình, rừng hỗn giao tre nứa, trảng cây bụi và trảng cỏ.
- Dân sinh, kinh tế - xã hội: Dân số trung bình năm 2011 là 33.000 người, mật độ trung bình 51 người/km² (TT. Tĩnh Túc 135 người/km², xã Quang Thành 28 người/km², xã Thành Công 25 người/km²). Thành phần dân tộc gồm Dao (48,62%), Nùng (23%), Tày (14%), Mông (10%) và người Kinh. Hoạt động kinh tế chủ yếu là nông lâm nghiệp (trồng trọt chiếm 78,1% cơ cấu nông nghiệp); công nghiệp có Mỏ thiếc Tĩnh Túc và Nhà máy xi măng Nguyên Bình.
Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 mô tả hệ thống các tuyến điều tra, quy trình thu mẫu và phương pháp xử lý số liệu:
- Thiết lập 23 tuyến nghiên cứu thực địa cụ thể với tọa độ điểm đầu, điểm cuối và chiều dài tuyến:
| Tuyến | Địa bàn xã | Tuyến đường điều tra | Chiều dài (km) | Tọa độ điểm đầu | Tọa độ điểm cuối |
|---|---|---|---|---|---|
| Tuyến 1 | Thành Công | Dọc đường vào UBND xã | 3,0 | N: 22°32'29,4"; E: 105°52'21,5" | N: 22°32'30,2"; E: 105°52'57,5" |
| Tuyến 2 | Thành Công | Đường chính vào UBND theo đường mòn vào rừng | 1,7 | N: 22°32'39,7"; E: 105°53'09,9" | N: 22°32'56,1"; E: 105°52'56,8" |
| Tuyến 3 | Thành Công | Đường chính vào UBND theo đường mòn vào rừng | 2,0 | N: 22°32'41,5"; E: 105°53'25,7" | N: 22°32'52,3"; E: 105°53'23,8" |
| Tuyến 4 | Thành Công | Xóm Nà Rẻo đi xóm Hoài Khao | 4,5 | N: 22°32'55,2"; E: 105°54'02,7" | N: 22°34'30,5"; E: 105°54'34,5" |
| Tuyến 5 | Thành Công | ĐT 232 theo đường mòn vào rừng | 2,5 | N: 22°34'58,4"; E: 105°52'40,2" | N: 22°34'50,3"; E: 105°53'29,9" |
| Tuyến 6 | Thành Công | ĐT 232 (Ao Cá) theo đường mòn vào rừng | 5,5 | N: 22°35'39,7"; E: 105°53'05,4" | N: 22°35'43,0"; E: 105°53'58,0" |
| Tuyến 7 | Thành Công | ĐT 232 theo đường khai thác quặng vào rừng | 4,7 | N: 22°35'54,5"; E: 105°52'54,8" | N: 22°35'26,2"; E: 105°52'38,1" |
| Tuyến 8 | Thành Công | Trạm BV Phia Oắc đi Chợ Phia Đén | 4,4 | N: 22°36'13,9"; E: 105°53'09,7" | N: 22°34'59,0"; E: 105°52'32,5" |
| Tuyến 9 | Thành Công | Trạm BV Phia Oắc theo đường mòn phía sau | 1,5 | N: 22°36'13,9"; E: 105°53'09,7" | N: 22°36'02,2"; E: 105°53'29,8" |
| Tuyến 10 | Quang Thành | Trạm gác Phia Oắc (ĐT 212) đi Trạm phát sóng FM | 5,5 | N: 22°36'14,1"; E: 105°53'10,1" | N: 22°36'55,8"; E: 105°51'48,6" |
| Tuyến 11 | Quang Thành | Theo khe tuyến đường mòn trong rừng | 1,2 | N: 22°36'29,6"; E: 105°52'09,1" | N: 22°36'55,9"; E: 105°52'27,8" |
| Tuyến 12 | Quang Thành | Theo khe đường mòn trong rừng | 1,0 | N: 22°36'26,8"; E: 105°52'04,6" | N: 22°36'15,4"; E: 105°52'11,2" |
| Tuyến 13 | Quang Thành | Trạm BV Phia Oắc đi ĐT 212 ra ngã ba Sơn Đông | 8,1 | N: 22°36'13,9"; E: 105°53'09,7" | N: 22°37'30,8"; E: 105°54'18,6" |
| Tuyến 14 | Quang Thành | Từ ĐT 212 đi theo đường mòn | 2,2 | N: 22°36'19,1"; E: 105°53'13,0" | N: 22°36'33,4"; E: 105°53'43,1" |
| Tuyến 15 | Quang Thành | Từ ĐT 212 đi theo đường mòn | 1,2 | N: 22°37'15,5"; E: 105°52'36,9" | N: 22°37'14,8"; E: 105°52'16,1" |
| Tuyến 16 | Phan Thanh | Cầu đá theo đường mòn vào rừng | 1,5 | N: 22°35'17,5"; E: 105°51'35,3" | N: 22°35'37,5"; E: 105°51'53,6" |
| Tuyến 17 | Phan Thanh | Cá Hồi 2 theo đường mòn vào rừng | 1,5 | N: 22°35'36,6"; E: 105°51'24,7" | N: 22°35'42,7"; E: 105°51'31,1" |
| Tuyến 18 | Phan Thanh | Theo hướng đường mòn vào rừng | 1,3 | N: 22°37'01,7"; E: 105°50'39,3" | N: 22°37'21,8"; E: 105°51'20,8" |
| Tuyến 19 | Phan Thanh | Theo hướng đường mòn vào rừng | 0,9 | N: 22°38'04,5"; E: 105°50'37,3" | N: 22°38'09,6"; E: 105°51'11,0" |
| Tuyến 20 | TT. Tĩnh Túc | Trạm gác bảo vệ rừng TT. Tĩnh Túc | 3,5 | N: 22°38'34,2"; E: 105°50'47,9" | N: 22°38'44,6"; E: 105°51'49,1" |
| Tuyến 21 | TT. Tĩnh Túc | Trạm gác bảo vệ rừng TT. Tĩnh Túc | 2,5 | N: 22°38'34,2"; E: 105°50'47,9" | N: 22°38'16,0"; E: 105°51'19,2" |
| Tuyến 22 | Hưng Đạo | Từ đường thôn theo đường mòn vào rừng | 1,0 | N: 22°34'58,4"; E: 105°56'55,9" | N: 22°35'17,4"; E: 105°56'49,0" |
| Tuyến 23 | Hưng Đạo | Từ đường thôn theo đường mòn vào rừng | 1,1 | N: 22°34'51,9"; E: 105°56'33,4" | N: 22°35'00,0"; E: 105°56'19,3" |
- Thu thập và định loại 674 số hiệu tiêu bản thực vật, đối chiếu mẫu chuẩn và xử lý dữ liệu qua phần mềm Microsoft Access.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 3 trình bày các phát hiện và số liệu thống kê chi tiết về tính đa dạng hệ thực vật:
- Đa dạng ở mức độ ngành và lớp: Luận án ghi nhận tổng số 1.448 loài và dưới loài thuộc 754 chi và 204 họ của 6 ngành thực vật bậc cao có mạch.
| TT | Ngành / Lớp | Tên Việt Nam | Số họ | Tỷ lệ (%) | Số chi | Tỷ lệ (%) | Số loài | Tỷ lệ (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Psilotophyta | Ngành Khuyết lá thông | 1 | 0,49 | 1 | 0,13 | 1 | 0,07 |
| 2 | Lycopodiophyta | Ngành Thông đất | 2 | 0,98 | 4 | 0,53 | 8 | 0,55 |
| 3 | Equisetophyta | Ngành Cỏ tháp bút | 1 | 0,49 | 1 | 0,13 | 2 | 0,14 |
| 4 | Polypodiophyta | Ngành Dương xỉ | 24 | 11,76 | 72 | 9,55 | 130 | 8,98 |
| 5 | Pinophyta | Ngành Thông | 6 | 2,95 | 10 | 1,33 | 17 | 1,17 |
| 6 | Magnoliophyta | Ngành Ngọc lan | 170 | 83,33 | 666 | 88,33 | 1.290 | 89,09 |
| - | Magnoliopsida | Lớp Ngọc lan | 146 | 71,57 | 558 | 74,01 | 1.072 | 74,03 |
| - | Liliopsida | Lớp Hành | 24 | 11,76 | 108 | 14,32 | 218 | 15,06 |
| Tổng | 204 | 100 | 754 | 100 | 1.448 | 100 |
Trong ngành Ngọc lan, lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) chiếm ưu thế áp đảo với 1.072 loài (chiếm 83,10% số loài của ngành), gấp 4,92 lần so với lớp Hành (Liliopsida) có 218 loài (16,90%). Tỷ lệ họ giữa hai lớp là 6,08 và tỷ lệ chi là 5,17. Phát hiện 01 loài mới cho khoa học: Nhị thập cao bằng (Staurogyne caobangensis D. Hai & Joongku Lee, họ Acanthaceae) và bổ sung 232 loài cho hệ thực vật VQG Phia Oắc – Phia Đén.
- So sánh với Hệ Thực vật Việt Nam và các Vườn Quốc gia khác:
| TT | Ngành | Số loài tại Phia Oắc – Phia Đén | Số loài HTV Việt Nam | Tỷ lệ so với VN (%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Psilotophyta | 1 | 2 | 50,00 |
| 2 | Lycopodiophyta | 8 | 57 | 14,04 |
| 3 | Equisetophyta | 2 | 2 | 100,00 |
| 4 | Polypodiophyta | 130 | 669 | 19,43 |
| 5 | Pinophyta | 17 | 63 | 26,98 |
| 6 | Magnoliophyta | 1.290 | 9.605 | 13,65 |
| Tổng | 1.448 | 10.608 | 13,65 |
Ghi nhận cả 2 loài thuộc ngành Equisetophyta có tại Việt Nam là Equisetum diffusum D. Don và Equisetum ramosissimum Desf. Khi so sánh với VQG Hoàng Liên (2.432 loài) và VQG Xuân Sơn (1.232 loài), số loài tại Phia Oắc – Phia Đén bằng 59,54% của Hoàng Liên và bằng 117,53% của Xuân Sơn. Về mật độ loài theo diện tích: Phia Oắc – Phia Đén đạt 0,137 loài/ha (1.448 loài / 10.593,5 ha), cao hơn so với VQG Hoàng Liên (0,081 loài/ha với 2.432 loài / 29.845 ha).
- Đa dạng ở mức độ họ: Trong 204 họ, có 38 họ chứa 1 loài, 49 họ chứa 2 loài; 45 họ có trên 10 loài. 10 họ giàu loài nhất gồm 367 loài (chiếm 25,35% tổng số loài của hệ):
| STT | Tên khoa học | Tên Việt Nam | Số loài | Tỷ lệ (%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Asteraceae | Họ Cúc | 54 | 3,73 |
| 2 | Euphorbiaceae | Họ Thầu dầu | 47 | 3,25 |
| 3 | Rubiaceae | Họ Cà phê | 43 | 2,97 |
| 4 | Poaceae | Họ Cỏ | 42 | 2,90 |
| 5 | Cyperaceae | Họ Cói | 39 | 2,69 |
| 6 | Lauraceae | Họ Long não | 30 | 2,07 |
| 7 | Rosaceae | Họ Hoa hồng | 30 | 2,07 |
| 8 | Fabaceae | Họ Đậu | 28 | 1,93 |
| 9 | Moraceae | Họ Dâu tằm | 28 | 1,93 |
| 10 | Araliaceae | Họ Ngũ gia bì | 26 | 1,80 |
| Tổng | 10 họ (chiếm 4,90% tổng số họ) | 367 | 25,35 |
10 họ có số lượng chi nhiều nhất gồm: Asteraceae (41 chi, 5,44%), Euphorbiaceae (29 chi, 3,85%), Poaceae (28 chi, 3,71%), Rubiaceae (18 chi, 2,39%), Orchidaceae (17 chi, 2,25%), Melastomataceae (15 chi, 1,99%), Polypodiaceae (12 chi, 1,59%), Urticaceae (12 chi, 1,59%), Annonaceae (11 chi, 1,46%), Lamiaceae (11 chi, 1,46%). Tổng số 10 họ này có 194 chi, chiếm 25,73% tổng số chi toàn hệ.
- Đa dạng ở mức độ chi: Trong tổng số 754 chi, 10 chi giàu loài nhất gồm 120 loài (chiếm 8,29% tổng số loài toàn hệ):
| TT | Tên chi | Tên họ | Số loài | Tỷ lệ (%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Ficus (Sung) | Moraceae (Họ Dâu tằm) | 20 | 1,38 |
| 2 | Ardisia (Cơm nguội) | Myrsinaceae (Họ Đơn nem) | 15 | 1,04 |
| 3 | Carex (Cói túi) | Cyperaceae (Họ Cói) | 12 | 0,83 |
| 4 | Begonia (Thu hải đường) | Begoniaceae (Họ Thu hải đường) | 12 | 0,83 |
| 5 | Rubus (Mâm xôi) | Rosaceae (Họ Hoa hồng) | 12 | 0,83 |
| 6 | Schefflera (Ngũ gia bì) | Araliaceae (Họ Ngũ gia bì) | 11 | 0,76 |
| 7 | Viburnum (Vót) | Caprifoliaceae (Họ Cơm cháy) | 10 | 0,69 |
| 8 | Litsea (Bời lời) | Lauraceae (Họ Long não) | 10 | 0,69 |
| 9 | Strobilanthes (Chàm) | Acanthaceae (Họ Ô rô) | 9 | 0,62 |
| 10 | Alpinia (Riềng) | Zingiberaceae (Họ Gừng) | 9 | 0,62 |
| Tổng | 10 chi (chiếm 1,33% tổng số chi) | 120 | 8,29 |
Kết quả và những đóng góp mới
Luận án đã đạt được các kết quả và đóng góp mới về mặt khoa học lý luận và thực tiễn:
-
Đóng góp về mặt khoa học lý luận:
- Xây dựng danh lục hệ thống, cập nhật và có cơ sở mẫu vật chứng thực gồm 1.448 loài và dưới loài thuộc 754 chi và 204 họ của 6 ngành thực vật bậc cao có mạch tại VQG Phia Oắc – Phia Đén, tỉnh Cao Bằng.
- Phát hiện, mô tả hình thái và công bố 01 loài thực vật mới cho khoa học là Nhị thập cao bằng (Staurogyne caobangensis D. Hai & Joongku Lee) thuộc họ Ô rô (Acanthaceae).
- Ghi nhận bổ sung 232 loài thực vật bậc cao có mạch cho Hệ Thực vật VQG Phia Oắc – Phia Đén.
- Ứng dụng phần mềm Microsoft Access để xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý các chỉ số đa dạng về bậc phân loại, dạng sống, yếu tố địa lý, công dụng và phân hạng bảo tồn.
- Xây dựng sơ đồ phân bố không gian cho các loài nguy cấp, quý hiếm trên địa bàn Vườn Quốc gia bằng ứng dụng phần mềm ArcView.
-
Đóng góp về mặt thực tiễn và giải pháp đề xuất:
- Cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học để Ban quản lý VQG Phia Oắc – Phia Đén và cơ quan quản lý lâm nghiệp tỉnh Cao Bằng xây dựng chiến lược quy hoạch, bảo tồn đa dạng sinh học tổng thể và phát triển bền vững tài nguyên thực vật.
- Xác lập danh mục các loài thực vật cần ưu tiên bảo vệ dựa trên các tiêu chí của Sách đỏ Việt Nam (2007), Danh lục đỏ IUCN (2019), Nghị định số 06/2019/NĐ-CP và Nghị định 160/2013/NĐ-CP.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
-
Hạn chế:
- Nghiên cứu thực hiện trong khung thời gian 3 năm (11/2016 - 10/2019), tập trung điều tra theo 23 tuyến thực địa trên diện tích 10.593,5 ha. Do địa hình chia cắt phức tạp và thời tiết núi cao khắc nghiệt, một số sinh cảnh hiểm trở ở vùng núi đá vôi phía Bắc và đỉnh núi cao có thể chưa được khảo sát trọn vẹn ở tất cả các mùa sinh học trong năm.
-
Hướng nghiên cứu tiếp:
- Tiếp tục điều tra bổ sung thành phần loài thực vật tại các đai cao và các sinh cảnh đặc thù chưa khảo sát triệt để nhằm hoàn thiện danh lục.
- Đi sâu nghiên cứu đặc điểm sinh thái cá thể, sinh học sinh sản và biến động mật độ quần thể của loài mới Staurogyne caobangensis cùng các loài thực vật nguy cấp, quý hiếm.
- Xây dựng mô hình bảo tồn nguyên vị (in-situ) gắn liền với nghiên cứu nhân giống, bảo tồn chuyển chỗ (ex-situ) các loài cây thuốc quý và cây gỗ có giá trị kinh tế cao tại địa phương.
Giá trị tham khảo
Luận án là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho các nhóm đối tượng:
- Giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên và sinh viên ngành Thực vật học, Lâm nghiệp, Sinh thái học và Quản lý tài nguyên rừng: Cung cấp tài liệu thực chứng về phương pháp điều tra tuyến (Nguyễn Nghĩa Thìn), phương pháp thu thập và định danh 674 số hiệu tiêu bản, phân tích phổ dạng sống Raunkiaer hiệu chỉnh, phân tích 16 yếu tố địa lý và kỹ thuật xây dựng cơ sở dữ liệu Access, ArcView.
- Cán bộ quản lý VQG Phia Oắc – Phia Đén, Chi cục Kiểm lâm Cao Bằng và các khu bảo tồn thiên nhiên vùng Đông Bắc: Sử dụng danh lục 1.448 loài, sơ đồ phân bố các loài nguy cấp và bảng phân loại giá trị tài nguyên để phục vụ công tác giám sát, tuần tra và lập kế hoạch bảo tồn đa dạng sinh học hàng năm.
- Cơ quan hoạch định chính sách bảo tồn tài nguyên thiên nhiên cấp tỉnh và trung ương: Tham khảo các căn cứ phân tích để phân bổ nguồn lực bảo tồn và xây dựng các chương trình phát triển lâm sản ngoài gỗ, cây thuốc bền vững tại địa phương.
Câu hỏi thường gặp
1. Hệ thực vật bậc cao có mạch tại VQG Phia Oắc – Phia Đén ghi nhận được bao nhiêu taxon và phân bố giữa các ngành như thế nào? Luận án ghi nhận tổng số 1.448 loài và dưới loài, 754 chi và 204 họ thuộc 6 ngành thực vật: Psilotophyta (1 loài, 1 chi, 1 họ); Lycopodiophyta (8 loài, 4 chi, 2 họ); Equisetophyta (2 loài, 1 chi, 1 họ); Polypodiophyta (130 loài, 72 chi, 24 họ); Pinophyta (17 loài, 10 chi, 6 họ); Magnoliophyta (1.290 loài, 666 chi, 170 họ).
2. Luận án có phát hiện mới nào về phân loại học cho khoa học và khu hệ địa phương? Tác giả đã phát hiện, mô tả và công bố 01 loài thực vật mới cho khoa học là Nhị thập cao bằng (Staurogyne caobangensis D. Hai & Joongku Lee) thuộc họ Ô rô (Acanthaceae), đồng thời bổ sung 232 loài thực vật bậc cao có mạch chưa từng được ghi nhận trước đó cho Hệ Thực vật VQG Phia Oắc – Phia Đén.
3. Mức độ đa dạng của Hệ Thực vật VQG Phia Oắc – Phia Đén tương quan ra sao khi so sánh với Hệ Thực vật Việt Nam và các Vườn Quốc gia khác? Số loài tại VQG Phia Oắc – Phia Đén chiếm 13,65% tổng số loài của Hệ Thực vật Việt Nam (đặc biệt ngành Equisetophyta chiếm 100% với 2 loài, Pinophyta chiếm 26,98%, Polypodiophyta chiếm 19,43%). Khi so sánh theo mật độ số loài trên diện tích, VQG Phia Oắc – Phia Đén đạt 0,137 loài/ha (1.448 loài trên 10.593,5 ha), cao hơn so với VQG Hoàng Liên (0,081 loài/ha với 2.432 loài trên 29.845 ha).
4. Những họ và chi thực vật nào chiếm ưu thế lớn nhất về số lượng loài tại VQG Phia Oắc – Phia Đén? 10 họ giàu loài nhất gồm họ Cúc (Asteraceae - 54 loài), họ Thầu dầu (Euphorbiaceae - 47 loài), họ Cà phê (Rubiaceae - 43 loài), họ Cỏ (Poaceae - 42 loài), họ Cói (Cyperaceae - 39 loài), họ Long não (Lauraceae - 30 loài), họ Hoa hồng (Rosaceae - 30 loài), họ Đậu (Fabaceae - 28 loài), họ Dâu tằm (Moraceae - 28 loài) và họ Ngũ gia bì (Araliaceae - 26 loài). Chi có nhiều loài nhất là Ficus (20 loài), tiếp theo là Ardisia (15 loài), Carex (12 loài), Begonia (12 loài), Rubus (12 loài) và Schefflera (11 loài).
5. Những phần mềm nào được tác giả ứng dụng để quản lý và xử lý dữ liệu nghiên cứu trong luận án? Luận án ứng dụng phần mềm Microsoft Access để xây dựng cơ sở dữ liệu, quản lý và phân tích thống kê thành phần taxon, dạng sống, yếu tố địa lý, giá trị sử dụng và nguồn gen nguy cấp; đồng thời ứng dụng phần mềm ArcView để xây dựng sơ đồ phân bố không gian cho các loài thực vật nguy cấp, quý hiếm.
Kết luận
Luận án đã hoàn thành việc điều tra, thống kê và đánh giá toàn diện tính đa dạng của Hệ Thực vật bậc cao có mạch tại Vườn Quốc gia Phia Oắc – Phia Đén, tỉnh Cao Bằng với 1.448 loài và dưới loài thuộc 754 chi và 204 họ của 6 ngành thực vật có mạch. Công trình đã công bố 01 loài mới cho khoa học (Staurogyne caobangensis), bổ sung 232 loài cho khu hệ thực vật địa phương và thiết lập cơ sở dữ liệu số hóa bằng phần mềm Microsoft Access kết hợp sơ đồ phân bố ArcView. Toàn bộ các dẫn liệu và số liệu phân tích cấu trúc taxon, dạng sống, yếu tố địa lý và hiện trạng bảo tồn nguồn gen cung cấp cơ sở khoa học xác thực phục vụ công tác quy hoạch, quản lý và bảo tồn đa dạng sinh học bền vững tại khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam.