ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------
PHAN THỊ HIỀN
ĐÁNH GIÁ TÍNH ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT
KHU VỰC TRẠM NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH
LÀM CƠ SỞ KHOA HỌC CHO BẢO TỒN VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
HÀ NỘI - Năm 2015
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------
PHAN THỊ HIỀN
ĐÁNH GIÁ TÍNH ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT
KHU VỰC TRẠM NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH
LÀM CƠ SỞ KHOA HỌC CHO BẢO TỒN VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ
Chuyên ngành : Khoa học Môi trƣờng
Mã số
: 60 44 03 01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội, ngày 30 tháng 11 năm 2015
Tác giả
Phan Thị Hiền
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 2
3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 2
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 3
1.1. Tổng quan các hƣớng nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật................. 3
1.1.1. Khái quát các hƣớng nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật trên
thế giới ........................................................................................................ 3
1.1.2. Khái quát các hƣớng nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật ở
Việt Nam ..................................................................................................... 8
1.1.3. Nghiên cứu về bảo tồn và sử dụng hợp lý đa dạng sinh học
thực vật ...................................................................................................... 15
1.2. Tổng quan về khu vực trạm ĐDSH Mê Linh ....................................... 16
1.2.1. Chức năng, nhiệm vụ của Trạm ĐDSH Mê Linh ........................... 16
1.2.2. Điều kiện tự nhiên khu vực Trạm ĐDSH Mê Linh ........................ 17
1.2.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội khu vực Trạm ĐDSH Mê Linh ............. 20
1.2.4. Tình hình nghiên cứu ở khu vực Trạm ĐDSH Mê Linh ................ 20
CHƢƠNG II. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. 24
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................... 24
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................... 24
2.2.1. Phƣơng pháp kế thừa ...................................................................... 24
2.2.2. Phƣơng pháp điều tra thực địa ........................................................ 24
2.2.3. Phƣơng pháp đánh giá tính đa dạng hệ thực vật ............................. 26
Chấn, 1999) ............................................................................................ 11
Bảng 1.5. Phổ dạng sống cơ bản theo Raunkiaer (1934) ........................................ 13
Bảng 1.6. Phổ dạng sống cơ bản của nhóm cây chồi trên đất – Phanerophytes ...... 13
Bảng 3.1. Đa dạng các taxon của hệ thực vật Mê Linh ........................................... 32
Bảng 3.2. Tỷ lệ % số loài của lớp Ngọc lan - Magnoliopsida so vớilớp Hành –
Liliopsida ................................................................................................ 34
Bảng 3.3. Tỷ lệ % mƣời họ giầu loài nhất hệ thực vật Việt Nam .......................... 35
Bảng 3.4. Tỷ lệ % mƣời họ giàu loài nhất Mê Linh ................................................ 35
Bảng 3.5. Mƣời chi giàu loài nhất tại khu vực trạm ĐDSH Mê Linh ..................... 37
Bảng 3.6. Tỷ lệ dạng sống các loài trong hệ thực vật Mê Linh ............................... 38
Bảng 3.7. Phổ yếu tố địa lý hệ thực vật Mê Linh..................................................... 40
Bảng 3.8. Các nhóm công dụng chính của tài nguyên thực vật Mê Linh ................ 44
Bảng 3.9. Các loài cây làm thuốc khu vực Trạm ĐDSH Mê Linh .......................... 46
Bảng 3.10. Một số loài cây cho gỗ của hệ thực vật Mê Linh .................................. 51
Bảng 3.11. Một số loài cây làm thức ăn cho ngƣời của hệ thực vật Mê Linh ......... 54
Bảng 3.12. Các loài quý hiếm ở Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh ......................... 60
Biểu
Biểu đồ 3.1. Tỷ lệ % các taxon trong hệ thực vật Mê Linh ..................................... 33
Biểu đồ 3.2. Tỷ lệ % các dạng sống của hệ thực vật Mê Linh ................................. 39
Biểu đồ 3.3. Tỷ lệ % số lƣợng loài trong mỗi nhóm công dụng .............................. 45
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Bản đồ địa hình Trạm ĐDSH Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc ......................... 18
Hình 3.1. Một số loại cây thuốc tại trạm ĐDSH Mê Linh ....................................... 50
Hình 3.2. Một số loại cây cho gỗ tại trạm ĐDSH Mê Linh ..................................... 54
Hình 3.3. Một số hình ảnh về loài cây làm thức ăn cho ngƣời ................................ 58
Hình 3.4. Một số loài quý hiếm ở trạm ĐDSH Mê Linh ......................................... 62
Hình 3.5. Một số loài cây đƣợc trồng tại vƣờn thuốc trạm ĐDSH Mê Linh ........... 64
Hình 3.6. Một số loài lan tại vƣờn lan của trạm ĐDSH Mê Linh ............................ 66
3
KBTTN
4
UNEP
5
UNESCO
6
VQG
Vƣờn quốc gia
7
WWF
Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên
Khu bảo tồn thiên nhiên
Chƣơng trình Môi trƣờng Liên Hiệp
Quốc
Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn
hóa của Liên hiệp quốc
Tam Đảo là một trong số ít địa điểm có những thuận lợi đó và rất phù hợp để thực
hiện nghiên cứu tính đa dạng sinh học thực vật.
1
Do vậy, đề tài “Đánh giá tính đa dạng sinh học thực vật khu vực trạm
nghiên cứu đa dạng sinh học Mê Linh làm cơ sở khoa học cho bảo tồn và sử
dụng hợp lý” là cần thiết để cung cấp những thông tin cơ bản về các giá trị khoa
học, làm cơ sở cho việc đánh giá một cách chính xác giá trị ĐDSH trong vùng. Từ
đó, làm cơ sở khoa học đề xuất một số định hƣớng xây dựng những giải pháp bảo
tồn, sử dụng một cách hợp lý, bền vững nguồn tài nguyên thực vật của Trạm ĐDSH
Mê Linh.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định đặc điểm của hệ thực vật, các quần xã thực vật trong khu vực
nghiên cứu, thống kê thành phần loài ƣu thế, cấu trúc sinh thái của mỗi đơn vị thảm
thực vật, đánh giá tính ĐDSH và tiềm năng tái sinh của chúng.
- Định hƣớng công tác bảo tồn và sử dụng hợp lý đa dạng sinh học.
3. Nội dung nghiên cứu
- Phân tích tính ĐDSH hệ thực vật theo cấu trúc hệ thống, dạng sống, công
dụng, thống kê các loài có giá trị khoa học và kinh tế.
- Thống kê tính ĐDSH thảm thực vật, phân tích cấu trúc, phân bố và giá trị
sử dụng.
- Định hƣớng sử dụng và bảo tồn hợp lý hệ sinh thái trong khu vực.
2
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan các hƣớng nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật
Bên cạnh đó, còn rất nhiều những công trình khoa học và các báo cáo khác
lần lƣợt đƣợc xuất bản và rất nhiều cuộc hội thảo khác nhau đã đƣợc tổ chức nhằm
thảo luận về quan điểm, về phƣơng pháp luận cũng nhƣ thông báo các kết quả đã
đạt đƣợc trong nghiên cứu về đa dạng sinh vật và bảo tồn trên toàn thế giới. Các kết
quả nghiên cứu đƣợc công bố trong các báo cáo và hội nghị, hội thảo đã cơ bản thiết
lập nên một hệ thống thông tin đa dạng sinh vật trên toàn thế giới đã và đang góp
phần nâng cao nhận thức đa dạng sinh vật và bảo tồn, khôi phục lại một số hệ sinh
thái, hệ thực vật trên các vùng lãnh thổ cấp quốc gia.
1.1.1.2. Nghiên cứu thảm thực vật
Thảm thực vật đã đƣợc xác định là tổ hợp các cá thể của các loài thực vật
khác nhau, có cấu trúc ngoại mạo, chức năng sinh thái và quy luật phân bố địa lý
khác nhau, có thể định loại và sắp xếp theo các hệ thống phân loại ở các bậc khác
nhau, đƣợc gọi tên theo thuật ngữ xác định.
Trong mỗi hệ thống phân loại đều có ƣu điểm nổi bật và hạn chế nhất định.
Về cơ bản có thể xếp chúng theo các nhóm theo nguyên tắc phân loại chính của
thảm thực vật.
a. Nhóm nguyên tắc phân loại thảm thực vật theo cấu trúc - hình thái - đặc điểm
sinh thái của môi trường
Nguyên tắc này đƣợc ứng dụng rộng rãi cho các vùng nhiệt đới, nơi mà thảm
thực vật có quy luật phân bố, cấu trúc, các mối quan hệ với môi trƣờng khá phức
tạp, thành phần loài đa dạng.
Để có thể xếp chúng vào khung phân loại, những đặc điểm sinh thái của môi
trƣờng trở thành những định hƣớng chủ yếu. Dựa vào nguyên tắc này, Warming
(1895) đã phân chia các quần xã thực vật thành các “nhóm sinh thái” theo tính chất
của môi trƣờng đất. Schimper (1898), phân biệt cấu trúc và tính thích ứng sinh thái
của các bậc phân loại lớn thành các quần hệ: quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhƣỡng,
quần hệ vùng núi. Trong quần hệ khí hậu, Schimper đã phân biệt sáu kiểu: rừng ƣa
mƣa, rừng gió mùa (mƣa rào), rừng savan (savane - forest), rừng cây có gai (thorn
forest), trảng cỏ nhiệt đới (tropical grassland) và sa mạc nhiệt đới (tropical desert).
điểm phân loại, thuật ngữ phân loại và đây chính là trở ngại lớn trong việc xây dựng
hệ thống phân loại trên bản đồ thảm thực vật. Vì vậy, năm 1973, UNESCOđã công
bố bảng phân loại và thành lập bản đồ thảm thực vật quốc tế. Bảng phân loại đƣợc
sự tham, đóng góp của nhiều nhà khoa học nhƣ: Poore, Ellenberg (1965); Gaussen
(1966)... Bảng phân loại này cơ bản dựa vào tiêu chuẩn cấu trúc hình thái, các chỉ
5
tiêu về mật độ tán, trạng thái sinh học... bởi nguyên tắc tổ hợp cấu trúc và so sánh
ngang bằng. Đồng thời còn có các tiêu chuẩn bổ sung tiếp theo là: Điều kiện sinh
thái môi trƣờng (vùng khí hậu, chế độ khô hạn, chế độ thoát nƣớc, điều kiện thổ
nhƣỡng...) quy luật phân bố địa lý... Giới hạn khung phân loại này là từ bậc phân
loại lớn nhất (lớp quần hệ) đến bậc phân loại thấp nhất (dƣới quần hệ). Các bậc
phân loại ở giữa là: dƣới lớp quần hệ, nhóm quần hệ, quần hệ [61]. Các bậc phân
loại và cách gọi tên các quần xã trong khung phân loại thảm thực vật của UNESCO,
1973 nhƣ sau:
Bảng 1.1. Tên gọi và một số bậc phân loại cơ bản của UNESCO [61]
Bậc phân loại
Một số ví dụ về tên gọi
Các tiêu chuẩn cơ bản
I. Lớp quần hệ
Ia. Rừng rậm
- Hình thái quần xã
- Chủ yếu bởi sự phân
(UNESCO-1973)
hoá của địa hình-địa lý
(Đai cao-vĩ độ)
- Chế độ thoát nƣớc
- Đặc trƣng thổ nhƣỡng
1.Dƣới quần hệ
1. Cây lá rộng
- Hình thái lá, thân
(UNESCO-1973)
2. Cây lá kim
hoặc thành phần các họ,
chi ƣu thế của thực vật
đặc trƣng.
6
b. Nhóm nguyên tắc phân loại thảm thực vật theo cấu trúc thành phần loài
Nguyên tắc cơ bản phân loại thảm thực vật theo cấu trúc thành phần loài là
tìm ra các loài đặc trƣng chiếm ƣu thế tuyệt đối trong quần xã và các loài phân biệt
1.1.2. Khái quát các hướng nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật ở Việt Nam
1.1.2.1. Nghiên cứu hệ thực vật
Hệ thực vật ở Việt Nam đến nay đã thống kê đƣợc gần 12.000 loài thực vật
[14, 15], nhiều nhóm có tính đặc hữu cao, nhiều loài đặc hữu có giá trị khoa học và
thực tiễn lớn [40, 43]. Những công trình nghiên cứu về thực vật Việt Nam, trƣớc hết
phải kể đến những tác phẩm cổ điển nhƣ các công trình của Loureiro (1790), của
Pierre (1879 - 1907) [13] hay của Lecomte với bộ “Thực vật chí Đông Dương” [63].
Sau đó, các nhà thực vật học ngƣời Việt Nam cùng với các nhà thực vật học
quốc tế khác đã tiếp tục kế thừa và nghiên cứu bổ sung: Thái Văn Trừng (1978) đã
thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7004 loài, 1850 chi và 289 họ [45], về sau
Humbert đã bổ sung, chỉnh lý để hoàn thiện việc đánh giá thành phần loài cho toàn
vùng [63]; Bộ “Thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam” do Aubréville khởi
xƣớng và chủ biên (1960 - 1997) cùng với nhiều tác giả khác đã công bố 29 tập
gồm 74 họ cây có mạch [62]. Tiếp theo có thể kể đến bộ “Cây cỏ thường thấy ở Việt
Nam” gồm 6 tập do Lê Khả Kế chủ biên (1969 - 1976) [19] hay “Cây gỗ rừng Việt
Nam” (1971 - 1988, 7 tập) [6]của Viện Điều tra Quy hoạch Rừng, “1900 cây có ích
ở Việt Nam”của Trần Đình Lý và tập thể (1995) [26], “Từ điển cây thuốc Việt Nam”
của Võ Văn Chi (1996) [10].
Trong các công trình nghiên cứu về hệ thực vật Việt Nam, bộ“Cây cỏ Việt
Nam” của Phạm Hoàng Hộ (1991 - 1993) [14] xuất bản tại Canada và đã đƣợc tái
bản có bổ sung tại Việt Nam (1999 - 2000) [15] là bộ danh sách đầy đủ và dễ sử
dụng, góp phần đáng kể cho khoa học thực vật ở Việt Nam.
Những nghiên cứu về thành phần loài hệ thực vật cụ thể ở các miền và cụ thể
hơn nữa là ở các địa phƣơng (các VQG, KBTTN...) đã đƣợc tiến hành liên tục trong
nhiều năm qua với sự tham gia của rất nhiều các nhà khoa học trong và ngoài nƣớc.
Có thể kể đến các công trình sau: Pócs Tamás (1965) đã thống kê đƣợc ở miền Bắc
có 5190 loài ( kể cả một số loài ở vùng giữa 120 và 170 độ vĩ Bắc và 155 loài cây
trồng có nguồn gốc nhập nội [64]; Phan Kế Lộc (1969) thống kê và bổ sung nâng số
loài ở miền Bắc lên 5.609 loài, 1.660 chi và 140 họ (xếp theo hệ thống Engler) [11,
đƣợc trình bày theo bảng 1.2 [45, 46]:
9
Bảng 1.2. Các yếu tố địa lý thực vật của hệ thực vật Đông Dƣơng
theo Gagnepain [45, 46]
Yếu tố
Tỉ lệ
Yếu tố Trung Hoa
33,8%
Yếu tố Xích Kim - Himalaya
18,5%
Yếu tố Malaysia và nhiệt đới khác
15,0%
Yếu tố đặc hữu bán đảo Đông Dƣơng
11,9%
Yếu tố nhập nội và phân bố rộng
20,8%
Từ Ấn Độ và Himalaya
9,33 %
Từ Malaysia - Indonesia
25,69 %
Từ các vùng nhiệt đới khác
7,36 %
Nhân tố khác
4,83 %
Ôn đới
3,27 %
Thế giới
1,56 %
Nhân tố nhập nội, trồng trọt
3,08 %
Tổng
Nam
những loài phân bố cả ba miền (Bắc, Trung, Nam) điều
đáng lƣu ý là một số loài chỉ phân bố ở bắc và trung bộ
hoặc chỉ phân bố ở Nam bộ và ranh giới cuối cùng là
cực bắc Trung bộ. Nhƣ vậy, có một khu vực trung gian
là giới hạn cuối cùng của các loài là không hoàn toàn là
đặc hữu Bắc bộ và cũng không hoàn toàn là đặc hữu
Nam bộ, nhƣng cũng chƣa có khu phân bố trên cả nƣớc.
Yếu tố Đông Dƣơng
Gồm các loài phân bố ở Việt Nam, Lào, Campuchia,
(Theo nghĩa rộng)
toàn bộ phần nhiệt đới của Mianma, Thái Lan (trừ phần
cực nam kéo xuống Malaixia).
Yếu
tố
Nam
Quốc
Trung Gồm các loài phân bố ở Việt Nam và các vùng nhiệt
đới Tây nam và Nam Trung Quốc
Yếu tố Hải Nam, Đài Gồm các loài phân bố Việt Nam, Hải Nam, Đài Loan,
Yếu
tố
Malaixia
- Gồm các loài phân bố ở Việt Nam, Malaixia,
Indonexia - châu Úc
Indonexia, châu Úc
Yếu tố châu Á nhiệt đới
Gồm các loài phân bố ở Ấn Độ, Đông Dƣơng (theo
nghĩa rộng), Malaixia, Indonexia, Philippin, các đảo
Thái Bình Dƣơng.
Yếu tố cổ nhiệt đới
Gồm những loài phân bố ở vùng nhiệt đới châu Á, châu
Phi và châu Úc.
Yếu tố tân nhiệt đới và Bao gồm các loài phân bố ở nhiệt đới châu Mỹ, nhiệt
liên nhiệt đới
đới châu Á, nhiệt đới châu Phi. Nói cách khác là toàn
bộ vành đai nhiệt đới của thế giới.
Yếu tố Đông Á
các vùng miền khác nhau và toàn thế giới thông qua tổ hợp dạng sống của tất cả các
loài cây trong đó, đƣợc gọi là phổ dạng sống (SB = Spectrum Biology).
12
Khi phân biệt các dạng sống của thực vật trong hàng loạt các dạng thích
nghi, Raunkiaer chỉ chọn một dấu hiệu làm biểu thị để phân loại dạng sống của
mình. Đó chính là vị trí của chồi so với mặt đất trong thời gian bất lợi của năm, từ
đó ông chia ra năm nhóm dạng sống cơ bản nhƣ bảng 1.5 [57] dƣới đây:
Bảng 1.5. Phổ dạng sống cơ bản theo Raunkiaer (1934) [57]
STT
Thuật ngữ dạng sống cơ bản
Nội dung
Ký hiệu
1
Phanerophytes
Cây chồi trên đất
Ph
2
Chamaephytes
thấy ở vùng nhiệt đới ẩm (Ghi theo Thái Văn Trừng, 1978) [45] nhƣ sau:
Bảng 1.6. Phổ dạng sống cơ bản của nhóm cây chồi trên đất-Phanerophytes [45]
Nội dung
TT
1
2
3
4
5
6
7
Cây chồi trên lớn Megaphanerophytes: Là cây gỗ cao
từ 25m trở lên
Cây chồi trên trung bình Mesophanerophytes: Là cây
gỗ cao từ 8m - 25m
Cây chồi trên nhỏ Microphanerophytes: Là cây gỗ
dạng bụi và cây bụi cao từ 2m - 8m
Cây chồi trên lùn Nanophanerophytes: Là cây bụi
lùn, cây thảo hoá gỗ cao từ 25 cm - 2m
Cây bì sinh Epiphytes: Gồm các loài bì sinh sống lâu
năm trên thân, cành cây và bám trên đá...
Dây leo Liannes : Cây chồi trên dạng dây leo thân
hoá gỗ hoặc thân thảo.
Cây chồi trên thân thảo hoá gỗ Herbaceous
Ký hiệu
R.Mega
R.Meso
Bắc Việt Nam thành:
- Đai rừng nhiệt đới mưa mùa, phân bố ở độ cao 400m-700m.
- Đai rừng á nhiệt đới mưa mùa, phân bố ở độ cao từ khoảng +00m - 700m
đến độ cao 1.600m - 1.800m.
- Đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao, phân bố ở độ cao từ 1900m-2000m.
Năm 1970-1978, Thái Văn Trừng [45] dựa trên quan điểm sinh thái phát sinh
đã trình bày bảng phân loại thảm thực vật toàn lãnh thổ Việt Nam, bảng phân loại
của ông đƣa ra hai nhóm kiểu thảm thực vật chủ yếu phân hoá theo đai cao là:
1. Nhóm kiểu thảm thực vật nhiệt đới ở vùng thấp và vùng cao có độ cao
trung bình dưới 700m ở Miền Bắc và dưới 1000m ở Miền Nam.
2. Nhóm những kiểu thảm thực vật ở vùng núi có độ cao >700m ở Miền Bắc
và
1.2.1. Chức năng, nhiệm vụ của Trạm ĐDSH Mê Linh
Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật, đƣợc thành lập theo Quyết định 1063/QĐ-KHCNQG ngày 6 tháng 8 năm 1999
của Giám đốc Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, nay là Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Theo quyết định, Trạm Đa dạng sinh học Mê
Linh - Vĩnh Phúc có những nhiệm vụ sau:
- Xây dựng bộ sƣu tập sống về các loài động thực vật nhiệt đới Việt Nam.
- Tổ chức nghiên cứu cơ bản về đa dạng sinh học ở Việt Nam. Nghiên cứu
các giải pháp bảo tồn các nguồn gen quí hiếm, phục hồi và phát triển các nguồn gen
có nguy cơ tuyệt chủng.
- Tổ chức nghiên cứu di thực nhập nội, gieo trồng các loài thực vật, thuần
dƣỡng các loài động vật quý, có giá trị kinh tế hay khoa học từ các vùng sinh thái
khác nhau trong cả nƣớc và từ nƣớc ngoài, làm phong phú thêm cho bộ sƣu tập
sống các loài sinh vật của Việt Nam.
- Tiến hành các nghiên cứu về sinh thái quần thể, các mối quan hệ tƣơng tác
giữa các yếu tố môi trƣờng với các yếu tố sinh học, qui luật diễn thế, giải pháp phục
hồi các hệ sinh thái suy thoái nghèo kiệt, đề xuất biện pháp bảo vệ và duy trì cân
bằng sinh thái bền vững.
16