BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

ĐỖ KHẮC HÙNG

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG THẢM THỰC VẬT
VÀ QUÁ TRÌNH PHỤC HỒI RỪNG TỰ NHIÊN Ở
HUYỆN VỊ XUYÊN, TỈNH HÀ GIANG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

ĐỖ KHẮC HÙNG

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG THẢM THỰC VẬT VÀ
QUÁ TRÌNH PHỤC HỒI RỪNG TỰ NHIÊN Ở HUYỆN VỊ
XUYÊN, TỈNH HÀ GIANG

Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 62 42 01 20
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Lê Ngọc Công
2. GS. TSKH. Trần Đình Lý

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

thiên nhiên Tây Côn Lĩnh; Cán bộ và nhân dân địa phương đã tạo mọi điều kiện và
giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Nhân dịp này tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của gia đình, bạn bè và
đồng nghiệp, đó là nguồn cổ vũ, động viên to lớn để tôi hoàn thành công trình này.
Tác giả luận án

Đỗ Khắc Hùng


iii


iii
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan

i Lời

cảm ơn

ii Mục lục

iii Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt

iv

Danh mục các bảng


...................................... 15
1.3.1. Những nghiên cứu về tái sinh ..................................................................... 15
1.3.2. Những nghiên cứu về diễn thế ....................................................................
21


iii
1.3.3. Những nghiên cứu về phục hồi rừng........................................................... 25
1.4. Những nghiên cứu về ảnh hưởng qua lại giữa thảm thực vật và
đất....................... 31
1.4.1. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của đất tới thảm thực vật ........................
31
1.4.2. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất ........................
32


iv

1.4.3. Những nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật ......................
35
1.5. Những công trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài ở tỉnh Hà
Giang.................. 37
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 38
2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................
38
2.2. Nội dung nghiên cứu..............................................................................................
38
2.3. Thời gian nghiên cứu .............................................................................................
38
2.4. Phương pháp nghiên cứu........................................................................................

4.1.3. Các nguyên nhân làm suy thoái rừng ở huyện Vị Xuyên tỉnh Hà Giang...... 78


v

4.2. Những thay đổi các yếu tố chủ yếu trong quá trình diễn thế đi lên từ thảm cỏ
đến thảm cây bụi thấp, thảm cây bụi cao và đến rừng thứ sinh ở huyện Vị
Xuyên, tỉnh Hà Giang ................................................................................................. 83
4.2.1. Đặc điểm các kiểu thảm thực vật nghiên cứu.............................................. 83
4.2.2. Sự thay đổi về thành phần thực vật trong các kiểu thảm thực vật ................
85
4.2.3. Sự thay đổi số lượng các loài cây trong các kiểu thảm thực vật .................. 86
4.2.4. Sự thay đổi mật độ, phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh trong các kiểu
thảm thực vật .......................................................................................................
88
4.2.5. Sự thay đổi về cấu trúc quần xã trong kiểu thảm thực vật ...........................
89
4.2.6. Sự thay đổi về tốc độ sinh trưởng của các loài cây gỗ chính ....................... 93
4.2.7. Sự thay đổi đặc điểm phẫu diện đất trong các kiểu thảm thực vật ...............
95
4.2.8. Mức độ xói mòn đất ................................................................................... 97
4.2.9. Sự thay đổi về một số tính chất vật lý của đất trong các kiểu thảm thực
vật....... 98
4.2.10. Sự thay đổi một số tính chất hoá học cơ bản của đất trong các kiểu thảm
thực vật ..............................................................................................................
101
4.2.11. Sự thay đổi của vi sinh vật đất trong các kiểu thảm thực vật ...................
108
4.2.12. Sự thay đổi thành phần, số lượng và phân bố của động vật đất trong các
kiểu thảm thực vật..............................................................................................


2

ĐVT

Đơn vị tính

3

Hvn

Chiều cao vút ngọn

4

KVNC

Khu vực nghiên cứu

5

OTC

Ô tiêu chuẩn

6

ODB

Ô dạng bản


12

TĐT

Tuyến điều tra

13

TTV

Thảm thực vật

14

VSV

Vi sinh vật


5


6

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1: Hệ thống phân loại thảm thực vật của Braun - Blanquet............................ 7

118



DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí ODB ....................................................................................40
Hình 3.1. Bản đồ hành chính huyện Vị Xuyên........................................................47
Hình 3.2: Sự thay đổi nhiệt độ theo năm.................................................................48
Hình 3.3: Sự thay đổi lượng mưa theo năm ............................................................50
Hình 3.4: Sự thay đổi độ ẩm theo năm....................................................................50
Hình 3.5: Sự thay đổi số giờ nắng theo năm ...........................................................51
Hình 4.1: Gỗ Nghiến bị khai thác trái phép ở xã Phong Quang huyện Vị Xuyên ....80
Hình 4.2: Những cây Nghiến được cắt thành thớt để bán qua biên giới...................80
Hình 4.3: Tỷ lệ (%) loài, chi, họ ở các kiểu thảm thực vật ......................................85
Hình 4.4: Phân bố của cây gỗ theo cấp chiều cao ở các kiểu thảm thực vật.............90
Hình 4.5: Sự phân bố của cây gỗ theo cấp đường kính ở các kiểu thảm thực vật.....92
Hình 4.6: Độ pHKCl trong đất ở các kiểu thảm thực vật........................................102
Hình 4.7: Hàm lượng đạm tổng số (%) trong đất ở các kiểu thảm thực vật ...........103
Hình 4.8: Hàm lượng mùn trong đất ở các kiểu thảm thực vật ..............................104
Hình 4.9: Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất ở các kiểu thảm thực vật .....................105
Hình 4.10: Hàm lượng kali dễ tiêu trong đất ở các kiểu thảm thực vật ..................106
2+

Hình 4.11: Hàm lượng Ca trong đất ở các kiểu thảm thực vật ............................107
2+

Hình 4.12: Hàm lượng Mg trong đất ở các kiểu thảm thực vật ...........................108



còn có vai trò quan trọng trong điều hòa khí hậu, duy trì cân bằng sinh thái và
làm chậm quá trình nóng lên của trái đất.
Vị Xuyên là một huyện vùng thấp của tỉnh Hà Giang có tổng diện tích rừng
là 102.072,06 ha chiếm 68% diện tích tự nhiên. Tuy diện tích rừng hiện nay là khá
lớn nhưng do hậu quả của tập quán du canh, du cư, phá rừng làm nương rãy, khai
thác tài nguyên rừng,…của đồng bào các dân tộc thiểu số diễn ra trong thời gian


khá dài nên chất lượng rừng ở huyện Vị Xuyên đã suy giảm nghiêm trọng, diện tích
rừng hiện nay chủ yếu là rừng non, rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên.
Quá trình phục hồi rừng tự nhiên có thể trải qua các giai đoạn khác nhau và
phụ thuộc vào điều kiện khác nhau ở từng vùng. Ở huyện Vị Xuyên quá trình phục
hồi thảm thực vật cũng có xu hướng phát triển qua các giai đoạn từ thảm cỏ đến
thảm cây bụi thấp, thảm cây bụi cao và rừng thứ sinh. Tuy nhiên, đến nay ở huyện
Vị Xuyên chưa có công trình nào nghiên cứu về khả năng tái sinh và phục hồi rừng
tự nhiên.
Xuất phát từ những lý do như trên chúng tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu
hiện trạng thảm thực vật và quá trình phục hồi rừng tự nhiên ở huyện Vị Xuyên,
tỉnh Hà Giang”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định và phân tích được một số đặc điểm của các kiểu thảm thực vật ở
huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang.
Làm sáng tỏ sự khác biệt về tính chất vật lý, hóa học, vi sinh vật và động vật
đất của các kiểu thảm thực vật khác nhau làm cơ sở đề xuất các biện pháp phục
hồi rừng ở huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang.
3. Phạm vi nghiên cứu
- Về thực vật và môi trường đất: Nghiên cứu các kiểu thảm thực vật cây lá
rộng trên núi đất, hệ thực vật bậc cao có mạch và môi trường đất dưới các kiểu
thảm thực vật nghiên cứu.
- Về nguyên nhân gây suy thoái rừng: Tập trung nghiên cứu những hoạt

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Một số khái niệm liên quan
1.1.1. Khái niệm thảm thực vật
Thảm thực vật (vegetation) là khái niệm phổ biến trong nghiên cứu sinh
thái học, đã có nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đưa ra các định nghĩa khác
nhau về thảm thực vật.
Theo Schmithusen J. (1976) [67] thì thảm thực vật là lớp thực bì của trái đất
và các bộ phận hợp thành khác nhau của nó.
Thái Văn Trừng (1999) [86] cho rằng thảm thực vật là các quần hệ thực vật
phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh.
Trần Đình Lý (1998) [54] 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. Theo tác giả, thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đặc
trưng hay phạm vi không gian của đối tượng cụ thể. 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 rừng ngập
mặn…
Chúng ta đều biết thành phần chủ yếu của thảm thực vật là những cá thể
của các loài cây cỏ, nhưng đối tượng nghiên cứu của thảm thực vật là những tập
thể cây cối được hình thành do một số lượng lớn hay nhỏ những cá thể của các
loài tập hợp lại. Tuy nhiên không phải các nhà nghiên cứu về thảm thực vật đều
nhất trí với nhau về đơn vị nghiên cứu cơ bản. Do đó trên thế giới có hai chiều
hướng nghiên cứu khác nhau. Chiều hướng thứ nhất gồm một số ít các nhà
nghiên cứu: Negri (Italia); Gleason, Curtis (Mỹ); Whitaker, Brown (Anh); Fournier,
Lenoble (Pháp) và Ramenxki (Liên Xô cũ, trước 1953) cho rằng cá thể các loài cây
là thực thể duy nhất trong thiên nhiên và phủ nhận sự tồn tại của các quần
thể (theo Thái Văn Trừng 1970, [85]). Theo quan điểm này - còn gọi là quan điểm
cá thể thì thảm thực vật là một biến trạng liên tục, có nghĩa là bao gồm những tập
hợp ngẫu nhiên của cá thể các loài cây luôn luôn thay đổi thành phần và không có
ranh giới rõ nét. Chiều hướng thứ hai gồm đa số các nhà khoa học có uy tín của

Sự xuất hiện lớp cây con mới làm phong phú thêm số lượng và thành phần
loài trong quần thể sinh vật. Động vật, thực vật, vi sinh vật đóng góp vào việc thay
đổi cả quá trình trao đổi vật chất và năng lượng trong hệ sinh thái. Do đó theo
nghĩa rộng tái sinh rừng là sự tái sinh nhằm đảm bảo cho sự tồn tại liên tục của
một hệ sinh thái rừng.


1.1.3. Khái niệm về phục hồi rừng tự nhiên
Phục hồi rừng là quá trình biến đổi tuần tự theo hướng đi lên của các kiểu
thảm thực vật để hình thành một quần xã rừng tương đối ổn định. Theo quan
điểm sinh thái học thì phục hồi rừng là một quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái
mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu. Đó là một quá trình sinh địa phức
tạp gồm nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây
gỗ bắt đầu khép tán (Trần Đình Lý, 1995) [50].
Phục hồi rừng tự nhiên là quá trình hình thành rừng thứ sinh (secondary
forest) do diễn thế đi lên ở nơi rừng đã bị mất hoặc bị khai thác cạn kiệt.
Chỉ tiêu định lượng xác định rừng non thứ sinh phục hồi đối với rừng gỗ,
chúng tôi sử dụng quan điểm của Trần Đình Lý (1995): Độ tàn che của cây gỗ có
chiều cao từ
3m trở lên đạt 0,3 [50].
1.2. Những nghiên cứu về phân loại thảm thực vật
1.2.1. Các nguyên tắc phân loại thảm thực vật
Thảm thực vật trên trái đất vô cùng phong phú và đa dạng, chúng hình
thành, tồn tại và phát triển trong các điều kiện và các mối tương tác khác nhau như
địa lý - địa hình, đá mẹ - thổ nhưỡng, khí hậu - thủy văn, các yếu tố hệ thực vật,
động vật và vi sinh vật…Cho đến nay các nhà khoa học vẫn chưa tìm được những
tiêu chuẩn có sự thống nhất chung để phân loại thảm thực vật. Dựa trên quan
điểm và phương pháp nghiên cứu khác nhau người ta đã đưa ra những nguyên
tắc phân loại và xây dựng hệ thống phân loại khác nhau. Có những nhà khoa học
lấy tổ thành hệ thực vật (chủ yếu là các loài thực vật) làm yếu tố chủ đạo để phân


Lớp quần hợp - Class

- etea

Arrhenatheretea

Bộ quần hợp - Order

- etalia

Arrhenatheretalia

Liên quần hợp - Alliance

- ion

Arrhenatherion

Quần hợp - Association

- etum

Arrhenatheretum

Phân quần hợp - Subassociation

- etosum

Brizeetosum