Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Một số khái niệm có liên quan Thảm thực vật (vegetation) là thuật ngữ được các nhà khoa học trong và ngoài nước đưa ra nhiều định nghĩa khác nhau. Ở nước ngoài, tác giả Schmithusen J. (1959) [38] cho rằng thảm thực vật là lớp thực bì của Trái đất và các bộ phận cấu thành khác nhau của nó.
Ở Việt Nam, theo Thái Văn Trừng (1978) [55] thì thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1998) [31] đưa ra khái niệm 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 che phủ trên bề mặt một vùng phản ánh hiện trạng về tài nguyên thực vật và các nguồn tài nguyên sinh vật khác cùng tồn tại trong đó. Đặc điểm tự nhiên của một vùng có thể được thể hiện qua chính lớp thảm thực vật và chính lớp thảm thực vật phản ánh trở lại một phần nào đó tính chất đặc điểm tự nhiên của vùng đó do các mối quan hệ và tương tác của các yếu tố tự nhiên với lớp thảm thực vật.
Như vậy, thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ một 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 tỉnh Thái Nguyên,… Rừng là một hệ sinh thái, một kiểu thảm thực vật mà cây gỗ (hay tre, nứa) là nhân tố chủ đạo chi phối mối quan hệ tương hỗ giữa chúng với nhau và với cảnh sinh thái, ảnh hưởng quyết định đến quá trình sinh trưởng, phát triển, biến đổi của rừng. Ở đó tạo ra một kiểu khí hậu và thổ nhưỡng đặc trưng gọi là môi trường rừng. Với rừng thì cây gỗ phải có chiều cao 5m so với mặt đất và độ tàn che (k) của chúng phải đạt 0,3, đối với rừng tre nứa độ tàn che > 0,5.
Nếu k < 0,3 thì chưa thành rừng, k = 0,3 - 0,6 là rừng thưa, k > 0,6 là rừng kín [31]. Thảm thực vật thứ sinh là các trạng thái thảm thực vật xuất hiện sau khi thảm thực vật nguyên sinh bị mất đi do các nguyên nhân khách quan hay chủ quan: có thể do biến động của vỏ Trái đất hay do con người khai thác quá mức, do chiến tranh, đốt rừng làm nương rẫy. Thảm thực vật thứ sinh hình thành 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com theo thời gian thường bao gồm các trạng thái sau: thảm cỏ, thảm cây bụi, rừng non, rừng trưởng thành, rừng già. Cấu trúc của thảm thực vật thứ sinh và thảm thực vật nguyên sinh rất khác nhau ở thành phần thực vật, cấu trúc tầng tán, khả năng phát triển, sinh khối, hoàn cảnh rừng và nhiều yếu tố khác.
Nghiên cứu về thảm thực vật và hệ thực vật trên thế giới và Việt Nam 1. Trên thế giới 1. Nghiên cứu về thảm thực vật Từ rất lâu trên thế giới đã xuất hiện rất nhiều công trình nghiên cứu về thảm thực vật. Đầu tiên kể đến là hệ thống phân loại thảm thực vật rừng nhiệt đới của Schimper (1898), ông đã chia thảm thực vật thành 3 quần hệ: quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhưỡng và quần hệ vùng núi (theo Thái Văn Trừng, 1978 [55]).
Theo Patsoxki (1915) thảm thực vật được chia thành 5 nhóm: thực vật thường xanh, thực vật rụng lá vào bất kỳ thời điểm trong năm, thực vật tàn lụi trên mặt đất thời kỳ bất lợi, thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển ngắn, thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển lâu năm. Như vậy, Patsoxki chủ yếu dựa vào đặc điểm sinh học của cây rừng, song không phản ánh được ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu, địa hình đến sự phân bố của thảm thực vật (theo Hoàng Chung, 2015 [11]). Năm 1936, Champion khi nghiên cứu kiểu rừng ở Ấn Độ, Miến Điện đã phân chia thành 4 kiểu thảm thực vật lớn theo nhiệt độ là: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao. Theo quan điểm phân loại thảm thực vật của Champion thì sự thay đổi nhiệt độ có ảnh hưởng đến sự phân bố, cấu trúc của thảm thực vật.
[59] Năm 1938, Beard đưa ra hệ thống phân loại thảm thực vật gồm 3 cấp: quần hợp, quần hệ và loạt quần hệ. Ông cho rằng rừng nhiệt đới có 5 loạt quần hệ: loạt quần hệ khô thường xanh, loạt quần hệ miền núi, loạt quần hệ ngập từng mùa và loạt quần hệ ngập quanh năm, loạt quần hệ rừng xanh từng mùa (dẫn theo Giáp Thị Hồng Anh, 2007 [1]). 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Năm 1973, UNESCO đã công bố một khung phân loại chung cho thảm thực vật thế giới và có thể thể hiện trên bản đồ có tỷ lệ 1:1. Tiêu chuẩn cơ bản của hệ thống phân loại này là cấu trúc ngoại mạo, với sự bổ sung các thông tin về sinh thái, địa lý.
Khung phân loại này đã chia thảm thực vật thế giới làm 5 lớp quần hệ (Lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cây bụi lùn, lớp quần hệ cây thảo) [61]. Nghiên cứu về hệ thực vật Năm 1962, Slucop (theo Phạm Hồng Ban, 2000 [2]) đã đưa ra số lượng các loài thực vật hạt kín phân bố ở khắp các châu lục, và phân chia nhỏ tại các khu vực khác nhau.1 đã thống kê số lượng cụ thể như sau: Bảng 1. Số lượng thực vật ngành Hạt kín trên thế giới Khu vực Số lượng loài Tổng số loài Đông Nam Á 80.000 Nhiệt đới Ấn Độ 26.000 Châu Á Viễn đông thuộc Liên bang Nga, 125.000 Triều Tiên, Đông bắc Trung Quốc Xibêria, 5.000 Mông Cổ và Trung Á Hoa Kỳ, Canada 25.000 Mehico, Trung Mỹ 17.000 loài Nam Mỹ 56.000 Đất lửa, Nam Cực 1.000 Bắc Phi, Angieri, Ma Rốc… 4.000 loài Châu Phi Tuynidi và Ai cập 2.500 loài Xomali và Eritrea 1.000 loài; Các vùng nhiệt đới ẩm 15.500 loài Nam Phi 6.000 loài Tây Nam Úc 5.000 loài Lục địa Úc 5.000 loài Taxman và Tây tây lan 4.500 loài Trung và Bắc Âu 5.000 loài Châu Âu 15.000 loài Nam Âu, vùng Ban căng và Capcasơ 10.000 loài 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Năm 1965, Phêđôrốp (dẫn theo Nguyễn Thị Ngọc, 2000 [33]) đã dự đoán khá sát về số lượng loài thực vật. Theo ông thì thực vật hạt kín chiếm số lượng nhiều nhất, nấm và các loài thực vật khác chỉ đứng sau ngành hạt kín.
Số lượng các loài được thể hiện qua bảng 1. Số lượng loài trong các ngành Thực vật trên thế giới Ngành thực vật Số lượng loài Thực vật hạt kín 300.000 loài Thực vật hạt trần 5.000 loài Quyết thực vật 6.000 loài Nấm và các loài thực vật khác 85.000 loài Lecointre và Guyader (2001) đã đưa ra bảng đánh giá số loài thực vật bậc cao được mô tả trên toàn thế giới được trình bày ở bảng 1. Số loài Nấm và TVBC được mô tả trên thế giới Tên ngành Số loài mô tả Tỷ lệ (%) số loài được mô tả Nấm 100.000 0,90 Ngành Thông đất 1.275 0,07 Ngành Dương xỉ 9.500 0,50 Ngành Thông 601 0,03 Ngành Ngọc lan 233. Nghiên cứu về thảm thực vật Tại Việt Nam, trước năm 1960 các công trình nghiên cứu về thảm thực vật đã được tiến hành chủ yếu do các nhà thực vật học người nước ngoài thực hiện.
7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Năm 1918, Chevalier là người đầu tiên đã đưa ra một bảng phân loại thảm thực vật rừng Bắc bộ Việt Nam gồm 10 kiểu (đây được xem là bảng phân loại thảm thực vật rừng nhiệt đới châu Á đầu tiên trên thế giới) [47]. Năm 1953, ở miền Nam Việt Nam xuất hiện bảng phân loại thảm thực vật rừng của Maurand khi ông tổng kết về các công trình nghiên cứu các quần thể rừng thưa của Rollet, Lý Văn Hội, Neang Sam Oil.) Từ năm 1960, Loschau đã đưa ra một khung phân loại rừng theo trạng thái ở Quảng Ninh. Bảng phân loại này đã phân chia thảm thực vật nước ta thành 4 loại hình lớn: Loại I: Đất đai hoang trọc, những trảng cỏ và cây bụi, trên loại này cần phải trồng rừng. Loại II: Gồm những rừng non mới mọc, cần phải tra dặm thêm cây hoặc tỉa thưa.
Loại III: Gồm tất cả các loại hình rừng bị khai thác mạnh nên trở thành nghèo kiệt tuy còn có thể khai thác lấy gỗ, trụ mỏ, 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 lý. Đây là hệ thống phân loại rừng đã được áp dụng khá phổ biến ở nước ta trong điều tra tái sinh rừng cũng như điều tra tài nguyên rừng theo trạng thái. Cục Điều tra và Quy hoạch rừng (thuộc tổng cục lâm nghiệp Việt Nam) đã áp dụng hệ thống này để phân loại trạng thái rừng phục vụ công tác quy hoạch, thiết kế kinh doanh rừng.
8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trên cơ sở các điều kiện lập địa trên toàn lãnh thổ Việt Nam, tại hội nghị thực vật học quốc tế lần thứ XII (Leningrat, 1975), 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 thảm thực vật rừng ở Việt Nam phù hợp nhất trên quan điểm sinh thái cho đến nay [55]. Phan Kế Lộc (1985) [28] dựa trên khung phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) đã đưa ra bảng phân loại thảm thực vật ở Việt Nam. Theo bảng phân loại này thảm thực vật Việt Nam gồm 5 lớp quần hệ: lớp quần hệ rừng rậm, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ trảng cây bụi, lớp quần hệ trảng cây bụi lùn và lớp quần hệ trảng cỏ. Trên cơ sở khung phân loại của UNESCO (1973) nhiều nhà khoa học khác đã áp dụng để tiến hành phân loại thảm thực vật trong nghiên cứu của mình như: Trần Đình Lý (1998) [31], Lê Đồng Tấn (2000) [40], Phạm Ngọc Thường, 2003 [50], Ngô Tiến Dũng, 2004 [18], Lê Ngọc Công (2004) [16], Ma Thị Ngọc Mai (2007) [32], Đinh Thị Phượng (2010) [37].
Vũ Tự Lập và cộng sự (1995) cho rằng khí hậu ảnh hưởng đến sự hình thành và phân bố các kiểu thực bì thông qua nhiệt độ và độ ẩm.