MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Đất là một thành phần quan trọng của hệ sinh thái. Nó có ý nghĩa rất lớn tới khả năng cung cấp nƣớc, muối khoáng, chất dinh dƣỡng cho cây. Do đó nó có ảnh hƣởng tới quá trình sinh trƣởng, phát triển của thảm thực vật.
Mỗi loại đất sẽ có một kiểu thảm thực vật riêng. Ngƣợc lại mỗi kiểu thảm thực vật sẽ đặc trƣng cho một kiểu đất xác định. Các kiểu đất này sẽ khác nhau bởi hàng loạt chỉ tiêu nhƣ: màu sắc, tính chất lí học, hoá học, hệ vi sinh vật và động vật đất. Đặc tính cơ bản của đất đƣợc thể hiện qua độ phì, độ phì là nhân tố tổng hợp đƣợc quy định bởi nhiều yếu tố: Đá mẹ, thành phần cơ giới, cấu tƣợng đất, độ ẩm, độ thoáng khí, độ dày tầng đất, đặc điểm hoá tính.
Do đó độ phì ảnh hƣởng đến nhiều mặt của hệ sinh thái rừng nói riêng cũng nhƣ thảm thực vật nói chung. Đất càng tốt thì độ phì càng cao. Ngƣợc lại thảm thực vật sẽ có tác dụng trở lại với đất một cách rất tích cực, nó thúc đẩy cho đất nhanh chóng tăng đƣợc độ phì nhiêu của đất. Trong thời gian gần đây do tác động trực tiếp hoặc gián tiếp của con ngƣời cũng nhƣ những biến đổi của thiên nhiên đã làm cho đất rừng ngày càng bị suy thoái.
Từ đó đã làm giảm diện tích rừng một cách nhanh chóng. Nếu trƣớc kia trên trái đất diện tích rừng chiếm khoảng 6 tỉ ha thì đã giảm xuống còn 4,4 tỉ ha vào năm 1958 và 3,8 tỉ ha vào năm 1973. Hiện nay diện tích rừng chỉ còn khoảng 2,9 tỉ ha. Các nhà khoa học đã cảnh báo rằng hàng năm thế giới sẽ mất đi trung bình 16,7 triệu ha rừng nếu tiếp tục đà này thì trong vòng 166 năm tới trên trái đất sẽ không còn rừng nữa [31].
Ở Việt Nam trong những năm qua do quá trình khai thác quá mức tài nguyên rừng cùng với phong tục tập quán lạc hậu của các địa phƣơng nhƣ: du canh du cƣ, đốt rừng làm nƣơng rẫy và sự phát triển của ngành chăn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái 1 Nguyên http://www.vn/ nuôi gia súc đã làm cho diện tích rừng nƣớc ta ngày càng bị thu hẹp. Theo số liệu thống kê năm 1943 độ che phủ rừng ở nƣớc ta là 43%, đến năm 1993 chỉ còn 26%. Mặc dù năm 1999 con số này đã tăng lên 33,2% nhƣng vẫn chƣa đảm bảo mức an toàn sinh thái cho sự phát triển bền vững của đất nƣớc. Chính vì vậy Đảng và nhà nƣớc ta đã hết sức chú trọng tới vấn đề bảo vệ, phục hồi lại rừng nói riêng và thảm thực vật nói chung.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn cần có những nghiên cứu sâu hơn về tính chất của đất để thấy đƣợc ảnh hƣởng của thảm thực vật tới đất rừng, nhằm mục đích phục hồi lại hệ sinh thái rừng và sử dụng đất một cách hợp lí trên quan điểm sinh thái và phát triển bền vững. Đồng thời đề xuất những biện pháp để cải tạo những nơi đất bị xói mòn, bạc màu, nhanh chóng phủ xanh đất trống đồi trọc. Với lý do nhƣ vậy tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu sự thay đổi môi trường đất dưới các quần xã rừng trồng và rừng tự nhiên ở hai phường Duyên Hải và Bắc Cường, thành phố Lào Cai tỉnh Lào Cai”. Mục tiêu nghiên cứu - Xác định đƣợc đặc điểm về thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc tầng tán, độ che phủ của các kiểu thảm thực vật nghiên cứu.
- Xác định đƣợc những tính chất vật lý, hóa học cơ bản của đất dƣới các kiểu thảm thực vật nghiên cứu, trên cơ sở đó bƣớc đầu đánh giá đƣợc tác dụng bảo vệ đất chống xói mòn và rửa trôi các chất dinh dƣỡng trong đất, nâng cao độ phì của từng kiểu quần xã thực vật. - Đề xuất những biện pháp lâm sinh phù hợp cho một số kiểu thảm nhằm nâng cao khả năng phục hồi rừng, tăng độ che phủ, góp phần vào việc bảo vệ môi trƣờng nói chung và b ả o v ệ môi trƣờng đất nói riêng, đồng thời tạo ra giá trị kinh tế phục vụ cho cuộc sống con ngƣời. Phạm vi nghiên cứu Đề tài đƣợc thực hiện trong thời gian từ năm 2013 đến năm 2014 tại hai Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái 2 Nguyên http://www.vn/ phƣờng Duyên Hải và Bắc Cƣờng thành phố Lào Cai tỉnh Lào Cai. Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số tính chất lý, hóa học cơ bản của đất trong mối quan hệ với một số quần xã thực vật chọn nghiên cứu mà không nghiên cứu sự tác động trở lại của các yếu tố môi trƣờng đất đến các kiểu quần xã thực vật.
Các khu vực chọn nghiên cứu thuộc hai phƣờng Duyên Hải và Bắc Cƣờng đều có những đặc điểm tƣơng đối đồng nhất nhƣ: đá mẹ, địa hình, hƣớng phơi, sự tác động của con ngƣời và động vật… 4. Đóng góp mới của luận văn - Mô tả đặc điểm hình thái phẫu diện đất ở một số quần xã thực vật trong khu vực nghiên cứu. - Đƣa ra các dẫn liệu định lƣợng góp phần làm sáng tỏ ảnh hƣởng của một số quần xã rừng trồng và rừng tự nhiên đến một số tính chất lý, hóa học cơ bản của đất ở hai phƣờng Duyên Hải và Bắc Cƣờng thành phố Lào Cai tỉnh Lào Cai. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái 3 Nguyên http://www.vn/ Chƣơng 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.
Nghiên cứu về thành phần loài và dạng sống thực vật 1. Nghiên cứu về thành phần loài * Trên thế giới Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về thành phần loài và nó là một trong những nội dung đƣợc tiến hành từ lâu trên thế giới. Ở Liên Xô (cũ) có nhiều công trình nghiên cứu của Vƣsotxki (1915), Alokhin (1904), Craxit (1927), Sennhicốp (1933), Creepva (1978)… Do đó việc nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại loại hình thảm thực vật. Ramakrisnan (1981 - 1992) khi nghiên cứu thảm thực vật sau nƣơng rẫy ở vùng Tây Bắc Ấn Độ đã khẳng định: chỉ số đa dạng loài rất thấp, chỉ số loài ƣu thế đạt cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hoá (Phạm Hồng Ban, 2000 [4]) Longchun và cộng sự (1993) nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nƣơng rẫy tại Xishuang Bana tỉnh Vân Nam Trung Quốc đã nhận xét: khi nƣơng rẫy bỏ hoá đƣợc 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi và 167 loài (Phạm Hồng Ban, 2000 [4]) * Ở Việt Nam Các công trình nghiên cứu về thành phần loài thực vật cũng rất phong phú.
Thái Văn Trừng (1978) thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7.004 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 1. Hoàng Chung (1980)[12] nghiên cứu về đồng cỏ vùng núi phía bắc Việt Nam đã công bố 233 loài thực vật thuộc 54 họ và 44 bộ. Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (1983) khi nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên đã thống kê đƣợc 3.210 loài, chiếm gần 1/2 số loài đã biết của toàn Đông Dƣơng [6]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái 4 Nguyên http://www.vn/ Phan Kế Lộc (1970) đã xác định hệ thực vật miền bắc Việt Nam có 5609 loài thuộc 1660 chi và 240 họ [27].
Phạm Hoàng Hộ (1991 - 1993) [19] trong công trình “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê đƣợc số loài hiện có của hệ thực vật Việt Nam là 10.500 loài, gần đạt số lƣợng 12.000 loài theo dự đoán của nhiều nhà thực vật học. Lê Mộng Chân (1994) điều tra tổ thành vùng núi cao Vƣờn Quốc gia Ba Vì đã phát hiện đƣợc 483 loài thuộc 323 chi, 136 họ thực vật bậc cao có mạch trong đó gặp 7 loài đƣợc mô tả lần đầu tiên [10]. Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) [35] khi tổng kết các công trình nghiên cứu về khu hệ thực vật ở Việt Nam đã ghi nhận có 2.393 loài thực vật bậc thấp và 1.373 loài thực vật bậc cao thuộc 2.524 chi và 378 họ. Đặng Kim Vui (2002) [48] nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nƣơng rẫy để làm cơ sở đề xuất các giải pháp khoanh nuôi làm giàu rừng ở huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên đã đƣa ra kết luận: Đối với giai đoạn phục hồi từ 1-2 tuổi, thành phần loài thực vật là 72 loài thuộc 36 họ và họ Hòa thảo (Poaceae) có số lƣợng lớn nhất là 10 loài.
Sau đó đến họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) 6 loài, họ Trinh nữ (Mimosaceae) và họ Cà phê (Rubiaceae) mỗi họ có 4 loài. Giai đoạn 3-5 tuổi có 65 loài thuộc 34 họ; giai đoạn 5 - 10 tuổi có 56 loài thuộc 36 họ; giai đoạn 11 - 15 tuổi có 57 loài thuộc 31 họ. Theo danh lục các loài thực vật Việt Nam (2003) [5] đã thống kê đƣợc 368 loài Vi khuẩn lam (Tiền nhân-Procaryota); 2176 loài Tảo (Algae); 481 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái 5 Nguyên http://www.vn/ loài Rêu (Bryophyta); 1 loài Quyết lá thông (Psilotophyta); 53 loài Thông đất (Lycopodiophyta); 2 loài Cỏ tháp bút (Equisetophyta); 691 loài Dƣơng xỉ (Polypodiophyta); 69 loài Hạt trần (Gymnospermae); và 13.000 loài thực vật Hạt kín (Angiospermae), đƣa tổng số loài thực vật Việt Nam lên đến hơn 20. Lê Ngọc Công (2004) [14] nghiên cứu hệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đã thống kê các loài thực vật bậc cao có mạch gồm 160 họ, 468 chi, 654 loài, chủ yếu là cây lá rộng thƣờng xanh, trong đó có nhiều cây gỗ quý: Lim, Dẻ, Trai, Nghiến… Vũ Thị Liên (2005) khi nghiên cứu một số kiểu thảm thực vật ở Sơn La đã thu đƣợc 452 loài thuộc 326 chi, 153 họ [26].
Thái Văn Thụy, Nguyễn Phúc Nguyên (2005) nghiên cứu về thảm thực vật Vƣờn quốc gia Ba Vì đã xác định ở đây có 11 kiểu quần xã thực vật khác nhau. Trong quần xã cây bụi thứ sinh thƣờng xanh, lá rộng thành phần chủ yếu là cây gỗ dạng bụi cao từ 2 – 5m [40]. Năm 2010, Lê Ngọc Công nghiên cứu tính đa dạng thực vật bậc cao có mạch trong 4 trạng thái rừng ở tỉnh Thái Nguyên đã công bố danh lục gồm 733 loài, 465 chi, 145 họ thuộc 5 ngành thực vật bậc cao có mạch. Tác giả cho biết có 71 loài thực vật có tên trong Sách đỏ Việt Nam (2007), IUCN (2001) và Nghị định 32/2006/NĐ-CP [15].