Luận án tiến sĩ sinh học: Nghiên cứu sự thay đổi một số nhân tố sinh thái chủ đạo theo các đai độ cao ở dãy Hoàng Liên Sơn (thuộc tỉnh Lào Cai) phục vụ bảo tồn đa dạng sinh học (thực vật bậc cao có mạch) và phát triển du lịch sinh thái

_ ĐẠIHỌC QUỐC GIAHANOI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

tk: 8 SS is oR oR sk

Truong Ngoc Kiém

NGHIEN CUU SU THAY DOI

MOT SO NHAN TO SINH THAI CHU DAO

THEO CAC DAI ĐỘ CAO O DAY HOÀNG LIEN SƠN

(THUOC TINH LAO CAI) PHUC VU BAO TON DA DẠNG

LUAN AN TIEN Si SINH HOC

Hà Nội, 2015

_ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀNỌI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi với sự hướng dẫn khoa học

của tập thé cán bộ hướng dẫn Các kết quả nêu trong luận án là trung thực vàchưa từng được ai công bồ trong bat kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận án

Trương Ngọc Kiém

LOI CAM ON

Trong suốt quá trình thực hiện Luận án, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ, ủnghộ, động viên, chia sẻ của tập thé giáo viên hướng dẫn, co sở đào tao, cơ quan công

tác, các thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp và gia đình Tôi luôn trân trọng, ghi nhớ

và tri ân những sự giúp đỡ quý báu đó.

Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với GS.TSKH Nguyễn NghĩaThìn, người thay tận tụy đã chia sẻ những kinh nghiệm sống và định hướng, diu dattôi trên con đường khoa học từ khi tôi là sinh viên năm thứ 2 đến nay Tôi cũng xin

chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Thu Hà đã hỗ trợ và chỉ bảo trong quá trình học tập

và làm việc tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo, anh chị em bạn bèđồng nghiệp trong Khoa Sinh học nói chung và PTN Sinh thái học và Sinh học Môitrường, Bộ môn Thực vật học, Bộ môn Động vật có xương sống nói riêng đã luônquan tâm, hỗ trợ, động viên và đóng góp ý kiến trong quá trình nghiên cứu và làm

việc cua tdi.

Trong quá trình hoc tap, nghiên cứu va thực hiện Luận án, tôi luôn nhận

được sự giúp đỡ, động viên, góp ý, tư vấn, chia sẻ tài liệu, hỗ trợ nghiên cứu thực

địa của GS.TS Mai Đình Yên, GS.TS Vũ Trung Tạng| GS.TSKH Tran Đình Lý,GS.TS Nguyễn Hoàng Trí, GS.TS La Dinh Moi, GS.TS Nguyễn Cao Huan,GS.TSKH Trương Quang Hải, PGS.TS Nguyễn Xuân Huấn, PGS.TS Lưu LanHương, PGS.TS Trần Minh Hợi, PGS.TS Nguyễn Khắc Khôi, PGS.TS Vũ XuânPhương, PGS.TS Mai Sỹ Tuấn, PGS.TS Lưu Đàm Cư, PGS.TS Nguyễn VănQuảng, PGS.TS Nguyễn Trung Thành, PGS.TS Đoàn Hương Mai, PGS.TS.

Nguyễn Văn Vịnh, PGS.TS Nguyễn Xuân Quýnh, PGS.TS Nguyễn Hữu Nhân,

TS Đỗ Hữu Thư, TS Nguyễn An Thịnh, TS Đỗ Thị Xuyến, TS Bùi Văn Thanh,TS Nguyễn Thị Hồng Liên, TS Trần Thế Bách, TS Ngô Thị Thuý Hường, TS.

Ngô Thị Lan Phương, TS Nguyễn Thị Mai, TS Nguyễn Thuy Dương, ThS VũAnh Tài, ThS Nguyễn Anh Đức, ThS Nguyễn Thị Kim Thanh, ThS Phạm Hữu

Hiếu, ThS Phạm Xuân Cảnh, ThS Trần Xuân Tú, ThS Bùi Thị Hoa, CN ChuHồng Đức cùng các chuyên gia trong lĩnh vực Sinh thái học, Thực vật học, Khoa

học Trái đất và các cán bộ phụ trách công tác đào tạo Sau đại học Tôi thực sự biết

ơn những sự hỗ trợ quý báu đó.

Bên cạnh đó, tôi cũng xin được cảm ơn Lãnh đạo Đại học Quốc gia Hà Nội,

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Khoa Sinh học và các đơn vị chức năng đã tạo

điều kiện về thời gian, công việc, hỗ trợ tài chính cũng như động viên dé tôi có thê

hoàn thành được nghiên cứu của mình Tôi cũng cảm ơn các anh chị em cán bộ

Đoàn - Hội Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội và cácem sinh viên Khoa Sinh học đã chia sẻ khó khăn, sát cánh cùng tôi trong suốt thờigian qua dé tôi có thể chuyên tâm, dành thời gian cho nghiên cứu và hoàn thành

luận án.

Trong quá trình nghiên cứu thực địa, tôi luôn nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ

của ban lãnh đạo, các cán bộ khoa học, cán bộ kiểm lâm Vườn Quốc gia HoàngLiên, Khu bao ton thiên nhiên Hoàng Liên - Văn Bàn, lãnh đạo các địa phương và

ba con nhân dân các dân tộc huyện Sapa, Bát Xát, Văn Bàn (tỉnh Lào Cai); sự giúp

đỡ của Chi cục Kiểm lâm, Chi cục Lâm nghiệp, Chi cục Thống kê, Chi cục Bảo vệMôi trường, Sở Văn hoá - Thê thao và Du lịch tỉnh Lào Cai Nhân địp này, tôi

cũng xin được cảm ơn sự hợp tác và giúp đỡ quý báu ấy.

Xin được cám ơn đại gia đình đã luôn bên cạnh, ủng hộ, động viên dé tôi có

thé yên tâm công tác, hoàn thành luận án, vững bước trong cuộc sông va phan đấu

trong sự nghiệp Xin cảm ơn đến anh em, bạn bè, đồng chí, đồng nghiệp đã quantâm, chia sẻ, động viên và ủng hộ tôi trong tất cả mọi việc.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 05 tháng 05 năm 2015

NCS Trương Ngọc Kiểm

Trang00/9099 1

DANH MỤC CAC KY HIỆU VA CHU VIET TẮTT -¿222+++2z++22x+rzrseez 3

DANH MỤC HINH uses ssssssssssssssessssesssscsssscsssesssscsssecassecssscsssscsssesssscsssecasscsasscessecsseceases 4

DANH MUC BANG 6.“ -.-:‡444 , 4

¡98271000155 ::‹+1A¬A 6

CHƯƠNG 1 TONG QUAN TÀI LIỆU -2- ©5252 52522S2Ee£zzzzzsezxered 9

1.1 NGHIÊN CỨU VỀ QUY LUAT DAI CAO -¿- ¿- ++5t+E++E+E+EvEErErrrrerkeee 91.2 NGHIÊN CUU VE SINH KHÍ HẬU .2-2¿©+¿22+222+++2E++etxxezrxeecrez 11

1.3 NGHIEN CUU SU THAY DOI CAU TRUC CUA THAM THUC VAT THEO

CAC DAI DO CAO 2 : ÔỎ 14

1.4 NGHIEN CUU SINH THAI HOC DAT TRONG MOI QUAN HE VOI THAM

THUC VAT, ĐỘ CAO DIA HÌNH VA SINH KHÍ HẬU -. :-5+- 19

1.5 CAC NGHIÊN CUU Ở DAY HOANG LIÊN SON (TINH LAO CAI) 23

1.6 KHÁI QUAT VE KHU VUC HOANG LIEN SON (TINH LAO CAI) 27

CHUONG 2 DOI TƯỢNG, NOI DUNG VA PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU 32

2.1 DOI TƯỢNG NGHIÊN CUU ooeessccsssesssssssssessssessssessscsssecssscsssecsssscaseessicessucesseesssees 32

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CUU oeessessssssosessosssssseesssssssscsssscsssssansesssscasesesseccuseessseeaseceases 342.3 PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CUU 2¿- 22¿+2++2E+++EEE+2EE+t2EE+tzrxeerkererked 35

2.3.1 Cách tiếp cận -©2+ 52222 E1 E12E1E71271121121111211 11.2111 1e xe 35

2.3.2 Phương pháp kế thừa ¿- 5-55 22EE2E2EEEEEEEEEEEErkerkerkrree 36

2.3.3 Các phương pháp nghiên cứu thực địa (ngoại nghiệp) 362.3.4 Các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 38

2.3.5 Phương pháp thành lập bản đồ 2-2 2 sec: 422.3.6 Phương pháp phỏng vấn, điều tra xã hội học 44

CHƯƠNG 3 KET QUA VÀ THẢO LUẬN 2 2-5 +ESE+E+EeEerzxereree 45

3.1 SỰ PHAN HOÁ CÁC NHÂN TO KHÍ HẬU THEO DAI ĐỘ CAO 45

3.1.1 Chế độ bức xạ và thời gian chiếu sáng . : s+55++: 45

kh nắăšäg,<7g8 47

3.1.3 Độ âm :-©2¿22t2 + 22x22122112212112711211211121112112111211211 11c 503.1.4 Ché in - 53

3.1.5 LƯỢng mưƯa - c1 TH HH HH ệt

3.1.6 Chế độ giÓ ¿- ¿5+ St St 2E 1 EEEE1E1111121121121121111111 111111110.3.1.7 Tổng kết đặc điểm và sự biến đồi của các nhân tố khí hậu theo các

đai độ cao ở khu vực Hoàng Liên Sơn (thuộc tỉnh Lao Cai)

3.1.8 Phân vùng sinh khí hậu khu vực Hoàng Liên Son (tinh Lao cai)

3.2 SU PHAN HOÁ CÁC NHÂN TO THÔ NHƯỠNG THEO DAI ĐỘ CAO

3.2.1 Phân bố các loại đất ở khu vực Hoàng Liên Son (tỉnh Lao Cai)

3.2.2 Đặc điểm phẫu diện đất ở các đai độ cao -c csc©5c+:

3.2.3 Sự thay đổi thành phan hoá học đất theo độ cao

-3.3 SỰ THAY DOI CAU TRÚC THẢM THỰC VAT THEO DAI ĐỘ CAO

3.3.1 Đặc điểm hệ thực vật bậc cao có mạch ở khu vực Hoàng Liên Sơn3.3.2 Các kiêu thảm thực vật ở khu vực Hoàng Liên Sơn

3.3.3 Sự thay đôi trạng thái thảm thực vật theo độ cao ở dãy Hoàng

Lin SOM 011m IAA

3.3.4 Sự thay đổi cấu trúc thảm thực vật theo độ cao ở dãy Hoàng Liên

3.4 MOI QUAN HỆ GIỮA CÁC NHÂN TO KHÍ HẬU - THO NHƯỠNG - THAM

THUC VAT THEO CÁC DAI ĐỘ CAO 2© ©E+SE+EE£EESEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrrrrree

3.5 ĐỊNH HƯỚNG CONG TÁC BAO TON ĐA DẠNG THUC VAT VÀ PHÁT

TRIEN DU LICH BEN VUNG -¿- - 65t tSEk+EEEEEEEEEEESEEEEEEEEEEEESEEEEEEEEEEEkrrrrkerres

3.5.1 Dinh hướng công tác bao tồn đa dạng thực Vat - 3.5.2 Định hướng phát triển du lịch bền vững -. :

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, - - 2S E+S2SE2E£E+EEEEEEEEEEEEEEEEEEEErkrkerrkrkeeTÀI LIEU THAM KHẢO - 5-5-5: 52252 SSE2E2E£EEE2EEEE E2 EEEEEEEEErrrrkrkee

PHAN PHU LUC

Phụ lục 1: Danh lục các loài thực vat bậc cao có mach phân bố ở khu vực

Hoàng Liên Sơn (thuộc địa phân tỉnh Lào Cai)

Phụ lục 2: Danh lục các loài quý hiếm ở khu vực Hoàng Liên Sơn

Phụ lục 3: Danh lục các loài đặc hữu ở khu vực Hoàng Liên Sơn

Phụ lục 4: Phương pháp phân tích thành phần hoá học đất

Phụ lục 5: Một số kiêu thảm thực vật ở Hoàng Liên Sơn

Phụ lục 6: Một số hình ảnh nghiên cứu thực địa

P-173

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VA CHỮ VIET TATCITES Convention of International Trade of Endangered species

(Công ước về thương mai quốc tế các loài nguy cấp)

DLST Du lịch sinh thái

DDSH Da dang sinh hoc

ĐHKHTN Trường Dai hoc Khoa học Tự nhiên

DHQGHN _ Dai học Quốc gia Hà Nội

GIS Geographic Information Systems (Hệ thống thông tin địa lý)

HLS Hoàng Liên Sơn

HST/HTV Hệ sinh thái / Hệ thực vật

IUCN International Union for Conservation of Nature and Nature Rescources

(Liên minh quốc tế bảo tồn thiên nhiên và tai nguyên thiên nhiên)KBTTN Khu bảo tổn thiên nhiên

KVNC Khu vực nghiên cứu

ND 32 Nghị định 32/2006/NĐ-CP ngày 30/3/2006 về quan lý thực vat rừng,động vật rừng nguy cấp, quý hiếm

NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

RNDTX Rừng nhiệt đới thường xanh

SDVN Sách đỏ Việt Nam

TTV Tham thực vat

UBND Uy ban nhan dan

UNESCO United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (Tổchức giáo dục, Khoa học và Văn hoá của Liên hợp quốc)

VQG Vườn Quốc gia

DANH MỤC HÌNH

TT Tên hình Trang

1.1 | Biểu đồ sinh khí hậu khu vực Sapa- Hoàng Liên Sơn 282.1 | Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu 322.2 | Sơ đồ các tuyến nghiên cứu, điểm khảo sát thực địa 332.3 | Cách đo các chỉ số của cây 372.4 | Xác định thành phan cơ giới theo phương pháp ngoài đồng ruộng 382.5 | Danh mục các nguồn cơ sở di liệu tra cứu thông tin thực vật 392.6 | Sơ đồ tóm tắt phương pháp thành lập ban đồ 43

3.1 | Biến trình năm của số giờ nắng trung bình tháng 45

3.2 | Biến trình ngày đêm cường độ ánh sáng theo đai độ cao 47

3.3 | Biến trình năm của nhiệt độ ở khu vực Hoàng Liên Sơn 473.4 | Biến trình ngày đêm của nhiệt độ theo các đai độ cao 49

3.5 | Biến trình năm của độ 4m tương đối (% ) trung bình các tháng 513.6 | Biến trình ngày đêm của độ 4m tương đối (%) theo các đai độ cao 52

3.7 | Biến trình năm của chế độ mây tổng quan trung bình (phan 10) 33

3.8 | Biến trình năm của lượng mưa theo các đai độ cao (mm) 53

3.9 | Biến trình ngày đêm tốc độ gió ở các dai độ cao (m/s) 553.10 | Biểu đồ phân bó số loài thực vật theo các độ cao ở Hoàng Liên Son 104

3.11 | Biểu đồ sự phân hóa số loài theo độ cao 1063.12 | Biéu đồ phân bố số loài quý hiếm theo độ cao 108

3.13 | Biểu đồ sự biến đổi chiều cao cây gỗ theo độ cao 113

DANH MỤC BẢNG

TT Tên bảng Trang2.1 | Thời gian, lịch trình các đợt khảo sát thực địa 34

2.2 | Thang phân chia dạng sống thực vật của Raunkiaer, 1934 40

3.1 | Sự biến thiên cường độ chiếu sáng theo các đai độ cao 46

3.2 | Biến thiên nhiệt độ không khí (°C) trong năm theo các đai độ cao 483.3 | Biến thiên nhiệt độ không khí (°C) ngày đêm theo các đai độ cao 49

3.4 | Biên độ giảm nhiệt mỗi 100m độ cao giữa các dai 50

3.5 | Biến thiên độ âm tương đối (%) ngày đêm theo các đai độ cao 513.6 | Đặc điểm các đai khí hậu khu vực Hoàng Liên Sơn 56

3.7 | Tổng hợp sự thay đổi của các nhân tố khí hậu theo độ cao 5738 Hệ thong chi tiéu sinh khi hau của thảm thực vật tự nhiên ở khu vực 59

Hoang Lién Son (tinh Lao Cai)

3.9 | Bién thién pHkc¡ cua đất theo các dai độ cao 69

4

3.10 | Biến thiên hàm lượng mùn (%) trung bình theo đai độ cao 70

3.11 | Biến thiên hàm lượng photpho tổng số (%) theo các đai độ cao 713.12 | Biến thiên hàm lượng photpho dé tiêu (%) trong đất theo đai độ cao 72

3.13 | Biến thiên hàm lượng kali tổng số theo đai độ cao (mg/100 g dat) 73

3.14 | Biến thiên hàm lượng Kali dễ tiêu theo đai độ cao (mg/ 100g đất) 74

3.15 | Biến thiên hàm lượng Nitơ tổng số theo đai độ cao (%) 75

3.16 | Biến thiên hàm lượng Nitơ dễ tiêu theo các đai độ cao (mgd!) 763.17 | Biến thiên hàm lượng Sắt theo đai độ cao (mg/kg đất) 71

3.18 | Biến thiên hàm lượng Nhôm trong dat theo đai độ cao (mg/kg đất) 783.19 | Biến thiên hàm lượng Canxi trong đất theo đai độ cao (mgdl/100g) 793.20 | Biến thiên hàm lượng Magie trong đất theo đai độ cao (mgdl/100g) 80

3.21 | Téng hop xu hướng biến thiên các chỉ tiêu hoá học đất 81322 Thành phân các bậc taxon của hệ thực vật bậc cao có mạch khu vực 82

Hoàng Liên Sơn (tinh Lào Cai)

323 Ty trọng 2 lớp trong ngành Ngoc lan của hệ thực vat khu vực Hoang 83

Liên Sơn

3.24 | Các ho da dạng nhất của hệ thực vật Hoàng Liên Sơn 84

3.25 | Các chi đa dạng nhất của hệ thực vật Hoàng Liên Sơn 853.26 | Các chỉ số đa dạng của hệ thực vật khu vực Hoàng Liên Sơn 863.27 | Chỉ số đa dạng của một số hệ thực vật của Việt Nam 863.28 | Su phân bố các kiều thảm thực vật ở Hoàng Liên Sơn theo độ cao 98

3.29 | Sự biến đổi trạng thái của thảm thực vật theo độ cao 103

3.30 Sự thay đôi thành phần các bậc taxon theo các độ cao ở khu vực núi 104

Hoàng Liên Sơn (thuộc tinh Lao Cai)

331 Sự phân hoá thành phần các bậc taxon theo các đai độ cao ở khu vực 105

Hoàng Liên Sơn

3.32 | Sự phân hóa số loài theo độ cao ở day Hoàng Liên Sơn 1063.33 | Số loài chung nhau giữa các đai độ cao ở Hoàng Liên Sơn 1073.34 | Phân hoá số loài quý hiếm theo các đai độ cao ở Hoàng Liên Sơn 108

3.35 | Phan hoá các loài đặc hữu theo các đai độ cao ở Hoàng Liên Son 109

3.36 | Phân hoá phô dạng sống theo các đai độ cao ở Hoàng Liên Sơn 1103.37 | Phân hoá nhóm cây chồi trên theo các đai độ cao ở Hoàng Liên Sơn 1113.38 | Sự thay đổi chiều cao cây gỗ theo độ cao 112

3.39 | Tổng hợp biến đổi thành phan loài theo các đai độ cao 121

MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết

Sự hình thành và phát triển của thảm thực vật (TTV) chịu tác động của nhiều yếutố trong đó các yếu tố thuộc về địa hình, ngoại mạo, khí hậu, thổ nhưỡng, thủy vănđóng vai trò là các nhân tố phát sinh TTV Các yếu tố này lại có sự phân hóa theo độcao địa hình nên sự thay đổi về độ cao địa hình sẽ có ảnh hưởng rõ nét đến các đặcđiểm cau trúc TTV va ở mỗi đai độ cao khác nhau thường có các kiểu TTV đặc trưngvới những loài thực vật phản ánh đặc trưng của chế độ sinh khí hậu, thổ nhưỡng Haynói cách khác, các yếu tô khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa, độ am ) - thé nhưỡng - độ cao

địa hình chính là các nhân tố sinh thái chủ đạo tác động đến sự hình thành và phân hoá

TTV Do đó, với mục tiêu bảo vệ da dạng thực vật thì việc xem xét sự thay đổi củaTTV theo độ cao địa hình trong mối tương quan với các nhân tố khí hậu - thổ nhưỡng

là điều hết sức cần thiết.

Hoàng Liên Sơn từ lâu không chỉ nổi tiếng bởi vẻ đẹp hùng vĩ của núi rừng mà

còn là một trong những trung tâm đa dang sinh học (ĐDSH) của Việt Nam, là ngôi nhà

chung của nhiều dân tộc với vốn văn hoá phong phú Các công trình nghiên cứu củacác nhà khoa học trong và ngoài nước đều đánh giá, khu vực Hoàng Liên Sơn (tỉnh Lào

Cai) là khu vực trọng yếu, có giá trị đặc biệt cần bảo tồn tính ĐDSH và các hệ sinh thái

(HST) đặc trưng đồng thời đây cũng là vùng đất giầu tiềm năng dé phát triển du lịch

bên vững Điều này làm nảy sinh những thách thức giữa bảo vệ môi trường, sinh thái,

cảnh quanh thiên nhiên và phát triển kính tế - xã hội bền vững trong bối cảnh các hoạt

động nông - lâm nghiệp và du lịch ở khu vực Hoàng Liên Sơn vẫn dựa chủ yếu vào cácyếu tổ mang tính tự nhiên Van dé này ngày càng trở nên cấp bách hon bao giờ hết

trong bối cảnh những tác động mạnh mẽ của con người vào thiên nhiên đã và đang gây

hậu quả nghiêm trọng đối với các HST nơi đây: nhiều cánh rừng bị biến mat, khai thác

tận diệt làm nhiều loài thực vật có giá trị đứng trước nguy cơ tuyệt chủng, cải tạo cảnhquan thiên nhiên không tuân theo quy hoạch sinh thái, môi trường sinh thái bị biến đổi

theo hướng bat lợi

Vì vậy, nghiên cứu bảo tồn đa dạng thực vật hài hoà với mục tiêu sử dụng hợp lý

tài nguyên thiên nhiên đang là vấn đề quan trọng, có tầm chiến lược ở khu vực HoàngLiên Sơn (thuộc tỉnh Lao Cai) - một trong những trung tâm DDSH vào bậc nhất của

Việt Nam Do đó, việc tiến hành luận án: “Nghiên cứu sự thay đổi một số nhân tổ

sinh thái chủ dao theo các đai độ cao ở day Hoàng Liên Sơn thuộc (tinh Lào Cai)

phục vụ bảo tôn đa dạng sinh học (thực vật bậc cao có mạch) và phát triển du lịch

sinh thái” sẽ đáp ứng các yêu cầu nảy sinh từ thực tiễn nói trên.

6

Mục tiêu chính của Luận án là phân tích sự phân hoá TTV theo các đai độ cao

trong tông thé mối quan hệ tác động qua lại với các nhân tố phát sinh TTV làm cơ sởkhoa học cho công tác bảo tồn đa dạng thực vật và phát triển du lịch sinh thái (DLST)

theo hướng bền vững ở khu vực Hoàng Liên Sơn (thuộc địa phận tỉnh Lào Can) Vì vậy,

các nhiệm vụ nghiên cứu chính đặt ra gồm:

“+ Nghiên cứu sự phân hoá các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, độ âm, lượng mưa, độdài mùa khô, độ dài mùa lạnh), thổ nhưỡng (độ dày, thành phần cơ giới, mùn, pH,các nguyên tố khoáng, cation trao đổi), thảm thực vật (trạng thái, cấu trúc) theo

các đai độ cao ở dãy Hoàng Liên Sơn (thuộc tỉnh Lào Cai) Đây cũng chính là các

nhân tô sinh thái chủ đạo được nghiên cứu trong luận án.

* Tìm hiểu bản chất mối quan hệ giữa các yếu tô khí hậu, thé nhưỡng với sự

hình thành và phát triển của thảm thực vật theo các đai độ cao từ đó xây dựngbảng danh lục phân bố các loài thực vật theo các đai độ cao phục vụ việc bảo tồncác loài đặc hữu, các loài quý hiếm

s* Trên cơ sở sự phân hoá các nhân tố sinh thái theo độ cao và tình hình thực tếtại địa phương dé xuất định hướng bảo tồn đa dạng thực vật và phát triển DLSTtheo hướng bền vững.

Y nghĩa và đóng góp của luận án

Ý nghĩa khoa học: Việc thực hiện nghiên cứu này có ý nghĩa cao về mặt lý luận,phương pháp luận khi phân tích một cách hệ thống sự biến đổi thành phan, cấu trúcTTV theo các đai độ cao trong mối quan hệ với các yếu tô sinh thái phát sinh TTV ở

Hoàng Liên Sơn - dãy núi cao nhất Đông Dương Đây cũng là một trong những nghiêncứu đầu tiên về sinh thái học thực vật và sinh thái học HST theo hướng tiếp cận liên

ngành/đa ngành phục vụ phát triển kinh tế - xã hội Kết quả luận án cung cấp các dẫn

liệu cập nhật và đầy đủ nhất về đa dạng thực vật, sự phân hoá các yếu té sinh khí hậu,

thổ nhưỡng và thảm thực vật của khu vực Hoàng Liên Sơn làm cơ sở cho công tác bảo

tôn các loài đặc hữu, quý hiêm, có giá trị khoa học cao ở khu vực nghiên cứu.

Ý nghĩa thực tiễn: việc xây dựng danh lục phân bồ thực vật theo các đai độ caovà định hướng bảo tồn đa dạng thực vật có ý nghĩa thực tiễn to lớn không chỉ ở khu vực

Hoàng Liên Sơn mà còn góp phan thực thi Chiến lược bảo tồn DDSH của Việt Namđến năm 2020 mà Chính phủ vừa ban hành Các kết quả nghiên cứu về sinh khí hậu,

thé nhưỡng, TTV trong luận án là cơ sở dé đánh giá tính thích nghi sinh thái của thựcvật phù hợp với điều kiện tự nhiên, thé nhưỡng có thé được ứng dụng triển khai trong

việc khoanh nuôi, bảo vệ hoặc thuân hóa các nhóm thực vật quý hiém, có giá tri kinh tê

7

cao; lựa chọn các nhóm cây trồng phù hợp với điều kiện sinh thái của địa phương gópphần nâng cao thu nhập cho cộng đồng dân cư xung quanh vùng làm giảm sức ép củasự phát triển kinh tế - xã hội đối với rừng, góp phần giữ rừng và bảo vệ các loài thực

vật quý hiếm đang tôn tại nơi đây.

Bên cạnh đó, hệ thống cơ sở dữ liệu và những phân tích, đánh giá của luận án vềđa dạng thực vật, sự phân hoá TTV và các yếu tố sinh thái theo các đai độ cao sẽ là cơsở khoa học phục vụ công tác quản lý hiệu quả đồng thời giúp các nhà hoạch địnhchính sách đưa ra những giải pháp cụ thể vừa đảm bảo mục tiêu phát triển kinh tế xã

hội vừa hạn chế các tác động tiêu cực đến HST rừng, bảo vệ cảnh quan thiên nhiên,

hướng tới mục tiêu phát triên bên vững trên toàn khu vực Hoàng Liên Sơn.

Những diém mới của luận án

“+ Lan đầu tiên cung cap dẫn liệu day đủ nhất và nhận xét về mỗi quan hệ giữa

các nhân tô khí hậu, thô nhưỡng, TTV phân hoá theo các đai độ cao ở dãy núi

Hoàng Liên Sơn phục vụ bảo tồn đa dạng thực vật.

* Lan đầu tiên cung cấp một cách đầy đủ, cập nhật nhất về TTV va đa dang

thực vật, thành lập bảng danh lục phân bố các loài thực vật bậc cao có mạch, cácloài quý hiếm, các loài đặc hữu theo các đai độ cao ở khu vực Hoàng Liên Sơn

(thuộc tỉnh Lao Cai) - một trong những trung tâm DDSH của Việt Nam với 3252

loài, 1121 chi, 230 họ thuộc 6 ngành thực vat bậc cao có mạch

¢ Lần đầu tiên thành lập ban đồ tỷ lệ 1:50.000 về sự phân hoá sinh khí hậu,phân bó thé nhưỡng và các kiêu TTV ở dãy Hoàng Liên Sơn (thuộc địa phận tinhLào Cai) làm cơ sở cho các nghiên cứu sinh thái ứng dụng phục vụ phát triển kinh

tẾ - xã hội, cải thiện sinh kế, xoá đói giảm nghèo.

Cấu trúc của luận án

Luận án gồm 3 chương được trình bày trong 150 trang, sử dụng 41 bảng, 20 hìnhvà 06 bản đồ chuyên đề minh hoạ Trong đó:

Mở đầu (3 trang); Chương 1: Tổng quan tài liệu (23 trang); Chương 2: Đối tượng,

nội dung và phương pháp nghiên cứu (13 trang); Chương 3: Kết quả và thảo luận (91trang); Kết luận và Kiến nghị (2 trang); Danh mục các công trình khoa học công bố (1

trang); Tài liệu tham khảo (12 trang).

Phần phụ lục (gồm 6 phụ lục, 175 trang).

CHUONG 1 TONG QUAN TÀI LIEU

1.1 NGHIEN CUU VE QUY LUAT DAI CAO

Quy luật dai cao là quy luật phân hóa điều kiện tự nhiên va cảnh quan theo độ caotuyệt đối của địa hình do sự phân hóa các nhân tố khí hậu như nhiệt độ, độ âm, chế độmưa theo độ cao so với mực nước biển Quy luật đai cao là diễn ra ở tất cả các vùngnúi tuy nhiên do đồi núi thường bị chia cắt mạnh, các đai cao có diện tích không lớn,

tính chất mỗi đai lại phụ thuộc vào vi trí, độ cao, hình dáng và hướng sườn của dải núi

hay khối núi cho nên mang tính chất địa phương sâu sắc Do đó, khi nghiên cứu và xácđịnh các đai cao thường xác định trên từng dải núi hay khối núi cụ thể nằm trong cáckhu địa lý tự nhiên và phải dựa vào đai cơ sở chân núi tức là đai ngang, đồng thời tínhchất và số lượng các đai có liên quan chặt chẽ với đai cơ sở chân núi ở các đai vĩ độ,hướng sườn phơi nắng và đón gió [73,74,45]

1.1.1 Trên thế giới

Sự phân chia các đai độ cao và mô tả các HST tự nhiên phân bố ở các độ caokhác nhau do sự thay đổi điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ 4m, thành phan của dat vàbức xạ mặt trời) là các yếu tố quan trọng trong việc xác định các hệ sinh thái đặc trưngở các đai độ cao với các loài thực vật, động vật đặc trưng Bản chất của quy luật dai caomang tính đặc thù địa phương phụ thuộc vào đai cơ sở chân núi cùng các yêu tố khác

nên ở mỗi vùng trên thế giới đều có những công trình liên quan đến quy luật này.

Theo Frahm và Gradstein [124], Alexander von Humboldt - nha địa lý học người

Nga là người đầu tiên nghiên cứu về phân vùng sinh thái theo các dai độ cao khi nghiêncứu sự phân hoá các đai của dãy Andes ở Pêru và nhận ra rằng nhiệt độ giảm khi tăng

độ cao Theo đó, dãy Andes được phân thành các đai: đai rừng nhiệt đới âm điển hình

(0-600m), đai rừng chuyên tiếp từ nhiệt đới sang á nhiệt đới trên núi (600-1200m), đai

rùng lá rộng ôn đới xanh quanh năm trên núi (1200 - 2500m), đai rừng lá rộng ôn đớitrên núi có ảnh hưởng rụng lá (2500-3100m), đai rừng lá kim ôn đới (3100-3700m), đai

cây bụi ôn đới trên núi (3700 - 4400m), đai đồng cỏ Anpi (4400 - 4800m), đai băngtuyết vĩnh cửu trên núi (> 4800m).

Năm 1920, A.Hensen đã phân chia hệ thực vật thế giới theo các vành đai vĩ độ và

độ cao (8 vành đai) đặc trưng cho các vùng nhiệt độ khác nhau dựa trên kết quả phân

tích các đặc điểm khu hệ thực vật Đến năm 1943, Meusel phân chia hệ thực vật thành

các vành đai khác nhau (4 vành đai) dựa vào vĩ độ địa lý, độ cao so với mặt nước biển

và độ lục địa (ghi theo Thái Văn Trừng [98])

Vào năm 2000, Kapos và cộng sự [139] sử dụng tổ hợp độ cao và độ dốc trên cơsở đữ liệu địa hình từ mô hình số độ cao toàn cầu GTOPO30 làm tiêu chuẩn đánh giácác môi trường núi cao trên thé giới và chia các vùng núi cao thành 7 lớp khác nhau.

9

Năm 2006, Rainer W Bussmann đã hệ thống toàn bộ sự phân hoá các đai độ cao

ở Châu Phi khi phân tích các thảm thực vật núi cao ở lục địa này trong đó, sự phân hoá

thảm thực vật được dùng chỉ thị cho sự phân hoá tự nhiên, chỉ thị cho sự chuyền tiếp

các dai độ cao Ví dụ như ở đỉnh núi Kilimanjaro, Bussmann chia thành 6 đai: dưới

1400m, 1400 - 2000m, 2000-3000m, 3000-4000m, 4000-5000m và trên 5000m (đến5985m) đồng thời chỉ rõ thảm thực vật có sự phân hoá rõ nét theo các đai cao và theosườn núi (giữa sườn Tây Bắc và sườn Đông Nam) [117].

Ở day Himalaya với Everest (hay Chomolungma) cao nhất thế giới cũng có nhiềunghiên cứu về đai cao như của Stearn (1960), Stainton (1972), Dobremer (1972), Hara

et al (1978-1982) trong đó đáng chú ý nghiên cứu Dobremer (1972) ở Himalaya (thuộc

lãnh thổ Nepal) theo đó khu vực núi cao Himalaya được chia thành 6 đai và 11 4 dai:

đai nhiệt đới (dưới 1000m) gồm 2 a đai: dưới 500m và từ 500 -1000m; đai cận nhiệt

đới (1000-2000m) gồm 2 á đai: 1000-1500m và 1500 - 2000m; đai ôn đới 3000m) gồm 2 a đai: 2000-2500m (collinean) và 2500-3000m (montane); dai cậnalpine (3000-4000m) gồm 2 á đai: 3000-3500m và 3500-4000m; đai alpine điển hình(4000-5000m) gồm 2 á đai: 4000-4500m và 4500 -5000m; đai băng tuyết (nival; trên

(2000-5000m) (ghi theo W.Doppler [122]).

Ở Chau Au, khi nghiên cứu mối quan hệ giữa các nhân tố sinh thái và thảm thực

vật vùng Catalonia (Tây Ban Nha), J.M.Ninot & A.Ferré cũng đã chia 5 đai cao: đai

cơ sở (basal, dưới 800m), đai núi thấp (submontane, từ 800 - 1300m), đai núi cao

(montane, từ 1300 - 1800m), dai can alpine (subalpine, từ 1800m - 2400m) va dai

alpine (trén 2400m) [150].

1.1.2 Ở Việt Nam

Do đặc điểm về vi trí địa lý và địa hình, lãnh thé Việt Nam có 3/4 là đồi núi,

nhưng không cao, khoảng 70% lãnh thé Việt Nam ở độ cao dưới 500m, nếu tính đến

dưới 1000m thì lên tới 85% [73] Tuy nhiên do đôi núi ở Việt Nam phân hoá liên tục từBắc vào Nam nên sự phân hoá lãnh thé chịu sự chi phối rất rõ nét của quy luật đai cao.

Thái Văn Trừng [98-100] khi nghiên cứu về TTV ở Việt Nam đã chia các đai:Đai nhiệt đới âm (dưới 700m ở miền Bắc và dưới 1000m ở miền Nam), Đai á nhiệt đớinúi thấp tầng dưới (từ 700m - 1600m ở miền Bắc và từ 1000m - 1800m ở miền Nam),

Đai ôn đới ấm núi thấp tầng trên (từ 1600m - 2400m ở miền Bắc và từ 1800m - 2600m

ở miền Nam), Đai ôn đới lạnh núi vừa tầng dưới (trên 2400m ở miền Bắc và 2600m ởmiền Nam) Đồng thời, Thái Văn Trừng cũng cho rằng ở Việt Nam càng lên cao quá

trình mùn hoá càng tăng và càng xuống thấp quá trình Feralit hoá càng tăng do việtnam nằm trong chế độ khí hậu nhiệt đới 4m là chủ yếu.

Khi nghiên cứu về thổ nhưỡng ở Việt Nam, V.M Fridland đã chỉ ra ranh giớiphân hoá các loại đất theo các đai độ cao khác nhau Ở miền Bắc: dưới 900m là đất

10

feralit; từ 900 đến 1.700 -1.800m là dat feralit vàng đỏ trên núi; trên 1800m là đất min

alit Ở miền Nam: ranh giới đất feralit lên cao đến khoảng 1.000m (ghi theo Hoàng

Chung [15])

Khi nghiên cứu sự phân hoá lãnh thé Việt Nam trên quan điểm tổng hợp các yêu

tố địa lý tự nhiên và TTV, Vũ Tự Lập [44,45] chia 3 đai:

+ Từ 0 - 600m: đai nội chí tuyến gió mùa chân núi, gồm các á đai:

® Dưới 100m: á đai nhiệt đới âm điền hình, không có mùa đông rét;

e Từ 100 - 300m: 4 đai chỉ vài nơi có mùa đông tết;

¢ Từ 300 - 600m: 4 đai có mùa đông rét ở nhiều nơi;

+ Từ 600 - 2.600m: đai á chí tuyến gió mùa trên núi, gồm các á đai:

© Từ 600 - 1.000m: á đai chuyền tiếp từ nhiệt đới qua 4 nhiệt đới trên núi;e Từ 1.000 - 1.600m: 4 đai mang tính chat á chí tuyến điển hình;

e Tir 1.600 - 2.600m: á đai chuy én tiếp lên đai ôn đới trên núi;

+ Trên 2.600m: đai ôn đới gió mùa trên núi.

Theo cách chia này, hầu hết lãnh thé Việt Nam năm trong 2 đai: nội chí tuyến gió

mùa chân núi và á chí tuyến gió mùa trên núi (độ cao dưới 2.000m), chỉ có duy nhất

dãy Hoàng Liên Sơn với nhiều đỉnh cao khoảng 3.000m là có đại diện cho cả 3 dai.

Do sự phân hoá điều kiện tự nhiên theo đai độ cao nên nước ta mặc dù nằm trongvùng nhiệt đới âm nhưng vẫn có các kiêu khí hậu của các vùng vĩ tuyến cao ở vùng núi,một số nơi có khí hậu ôn hoà dé phát triển du lịch nghỉ dưỡng như: Sa Pa, Tam Đảo,

Đà Lạt Tuy nhiên, những vành đai núi cao ở Việt Nam không đồng nhất về độ cao sovới mực nước biển bởi đa số các dãy núi chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam nên

hướng sườn Đông đón gió mùa đông bắc trong khi suờn Tây thì được che khuất Đồngthời, các day núi hình cánh cung ở vùng Đông Bắc làm cho các khối khí lạnh dé dàngxâm nhập sâu xuống đồng bằng Bắc Bộ, nhiệt độ mùa đông bị hạ thấp hơn mức bìnhthường Chính vì vậy, vành đai á nhiệt đới và ôn đới ở phía Tây Trường Sơn xuất hiện

ở độ cao 1000 - 1100m, trong khi ở sườn Đông chỉ vào khoảng 700 - 800m, còn ở khu

Việt Bắc thì xuống đến 500 - 600m, có khi còn thấp hơn nữa [44,73,74,45].1.2 NGHIÊN CỨU VE SINH KHÍ HẬU

Nghiên cứu sinh khí hậu là hướng nghiên cứu liên ngành, tìm hiểu bản chất tác

động của điều kiện khí hậu lên những thành phần song (các cơ thể sông, quá trình

sống) của HST trong đó có TTV tự nhiên Các yếu tố khí hậu với đặc trưng chủ yếu làchế độ nhiệt - 4m có ảnh hưởng đến sự tôn tại, sinh trưởng và phát triển của TTV tự

nhiên do đó giữa khí hậu va sự phân bố TTV có mối quan hệ chặt chẽ và mức độ ảnh

hưởng sâu sắc Ứng với mỗi chế độ nhiệt 4m cụ thé sẽ hình thành nên một kiểu TTV tựnhiên nhất định đặc trưng về hình thái, trạng thái và cấu trúc khác nhau Sự phân bốcủa các kiểu TTV tự nhiên phù hợp với sự phân hoá của chế độ nhiệt 4m [21,60,57,55].

lI

1.2.1 Trên thế giới

Nghiên cứu và đánh giá ảnh hưởng của khí hậu đến TTV tự nhiên cũng như cây

trồng được các tác giả tiễn hành từ lâu và có nhiều kết quả quan trong làm nền tảng cho

các nghiên cứu sinh khí hậu ứng dụng sau này W.Koppen - nhà khí hậu học người Đức

cho rằng TTV bản địa là minh chứng tốt nhất cho khí hậu nên ranh giới dé phân chia

các đới khí hậu phải dựa trên sự phân bố TTV Do đó, năm 1900, W.Koppen căn cứvào bản đồ thực vật của Griesebach chia bề mặt Trái Đất thành 6 đới khí hậu và 24 loạihình khí hậu dựa trên các chỉ tiêu: nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất và tháng lạnh

nhất, lượng mưa ít nhất và đánh giá tác động của khí hậu đến cây trồng (tên gọi các

đới, các loại hình khí hậu đều gắn liền với các kiểu TTV) Đến năm 1936, W.Koppencải tiến cách phân loại của mình thành 5 đới khí hậu phù hợp với 5 lớp phủ thực vậtdựa trên chỉ tiêu nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất và lượng mưa năm Trong các đới

khí hậu, độ dài mùa khô, mùa rét lạnh và thời gian xuất hiện được dùng dé chia thành11 loại khí hậu khác nhau từ đới khí hậu nhiệt đới mưa nhiều đến đới khí hậu băngtuyết (ghi theo McKnight T.L va Darrel H [147])

Năm 1948, nhà khí hậu hoc Ivanôp (ghi theo Nguyễn An Thịnh [87]) đã dùng hệ

số âm ướt K =r/E; (r là lượng mưa năm, Ep là lượng bốc hơi năm) dé phân chia ra 6 loại

khí hậu cơ bản sau:

e Khu vực rất âm ướt (K> 1,5) ứng với rừng nhiệt đới và á nhiệt đới xanh quanhnăm, rừng 4m ướt và đài nguyên âm ướt ở ôn đới.

e Khu vực khá âm ướt (1 < K < 1,49) ứng với rừng rụng lá về mùa khô ở nhiệt

đới, rừng lá kim và lá rộng ôn đới.

e Khu vực 4m ướt trung bình (0,6 < K < 0,99) ứng với thảo nguyên và rừng thưa

nhiệt đới ở nhiệt đới và rừng lá cứng ở á nhiệt đới; thảo nguyên ở ôn đới.

e Khu vực hơi âm (0,3 < K < 0,59) ứng với thảo nguyên và rừng thưa nhiệt đới

khô ráo, rừng mọc ở vùng khô nhiệt đới, thảo nguyên và đất cỏ ở á nhiệt đới.

e Khu vực thiếu âm ướt (0,13< K<0,29) vùng bán hoang mạc và vùng quán mộcnơi khô có nhiều gai.

e Khu vực khô ráo hoặc hoang mạc (0 < K <0,12).

Với cách phân loại này, yếu tố 4m ướt là yếu tô chính còn nhiệt độ ít được xét đếnnên một khu vực khí hậu có thể kéo dài từ nhiệt đới cho đến tận ôn đới mà TTV ở cáckhu vực khác nhau phụ thuộc rất nhiều vào khí hậu.

Kế thừa kết quả các nghiên cứu trước đó, Gaussen đã khái quát hoá mối quan hệnhiệt - âm và coi đây là nhân tố quan trọng nhất để xây dựng phương trình cân bằngnước cho thực vật: r = 2t Trong đó: r là tổng lượng mưa tháng (mm), t là nhiệt độ trungbình tháng (°C) Chi số khô (K) được xác định: r < 2t: tháng khô; r < t: tháng hạn; r = 0:

tháng kiệt ( hầu như không có mưa) Chỉ số khô (K) của Gaussen được nhiều nhà thực

12

vật công nhận khả năng ứng dụng thực tiễn Năm 1961, Walter và Lieth đã dùng chỉ số

này dé giải thích, mô ta sự hình thành tự nhiên của thực vat trên thế gidi Két quả đượcthé hiện bằng biểu đồ khí hậu với hai yếu tố chính được thê hiện là nhiệt độ và lượngmưa Đến năm 1962, H.Walter khi nghiên cứu sinh thái thảm thực vật rừng nhiệt đới và

cận nhiệt đới (lượng bức xạ dồi dào, nền nhiệt lượng cao) đã cho rằng sự phân hoá

quần thé hệ thực vật ở đây phụ thuộc vào chế độ khô, âm hơn là chế độ nhiệt (trừ cácvùng cao là nơi độ cao địa hình có tính quyết định quy luật này mới ít rõ rệt) Từ đó,H.Walter đã đưa ra cách phân loại về mối quan hệ giữa kiểu thảm thực vật với số tháng

khô hạn (ghi theo Lâm Công Định [21]).

Như vậy, hầu hết trong tất cả các công trình nghiên cứu về sinh khí hậu thảm thựcvật nỗi tiếng trên thế giới của các tác giả đều lựa chọn phức hệ nhiệt - 4m làm chỉ tiêu

phân đới, phân loại, phân kiểu sinh khí hậu Điều này góp phần xác định hình thái củathảm thực vật tự nhiên một cách rõ nét nhất.

1.2.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và đánh giá tài nguyên khí hậu được tiến hành từ

khi miền Bắc hoàn toàn giải phóng (1954) và đạt được những kết quả quan trọng, góp

phần vào sự nghiệp khôi phục kinh tế và xây dựng đất nước sau chiến tranh.

Trước hết, phải kế đến chương trình tiến bộ khoa học kĩ thuật trọng điểm cấp Nhanước mã số 42A: “Đánh giá tài nguyên và điều kiện thiên nhiên về khí tượng thuỷ vănphục vụ sản xuất và quốc phòng, trọng tâm là phục vụ nông nghiệp” với sự tham giacủa nhiều chuyên gia dưới sự chỉ đạo của Uỷ ban Khoa học kĩ thuật Nhà nước, đã được

hoàn thành vào năm 1988 (ghi theo Nguyễn Viết Phổ, Vũ Văn Tuan [60]) Kết quả củachương trình 42A là tiền đề cho các công trình nghiên cứu, điều tra khảo sát và đánh

giá tài nguyên khí hậu phục vụ phát triển kinh tế xã hội khác.

Các công trình nghiên cứu sinh khí hậu tiêu biểu phải kế đến là: “Khí hậu nông

nghiệp” của Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc (1967); “Khí hậu và phát triển kinh tế”

của D.H.K Lee (1973); “Đánh giá và sử dụng tài nguyên khí hậu trong việc xây dựng

chiến lược phát triển kinh tế” của Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (1985); “Sinh

khí hậu ứng dụng trong nông nghiệp ở Việt Nam” của Lâm Công Dinh (1992) [21];

“Đánh giá khai thác và bảo vệ tài nguyên khí hậu và tài nguyên nước ở Việt Nam” của

Nguyễn Viết Phổ, Vũ Văn Tuấn (1994) [60]; “Khí hậu và tai nguyên khí hậu Việt

Nam” của Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (2004) [57], “Vi khí hậu và khí hậu

ứng dụng” của Trần Công Minh (2007) [55]

Ngoài ra, vấn đề nghiên cứu, đánh giá tài nguyên khí hậu Việt Nam còn được đềcập đến trong một số giáo trình, tài liệu nghiên cứu về địa lý tự nhiên Việt Nam, kinh tế

sinh thái, cơ sở sinh khí hậu của các tác giả: Vũ Tự Lập, Lê Bá Thảo, Nguyễn Pháp,Mai Trọng Thông, Nguyễn Khanh Vân [44,58,73,103,104,74,45].

13

Mặt khác, tài nguyên khí hậu rất đa dạng và phức tạp nên việc nghiên cứu và

đánh giá tài nguyên khí hậu cho một khu vực hẹp (ví dụ cấp tỉnh) mang lại ý nghĩa thựctiễn cao Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu tại những khu vực hẹp còn ít và nhiềuhạn chế Gan đây có một số công trình tiêu biểu như: “Phân tích đánh giá diễn biếnmùa nhiệt ở vùng núi phía Bắc và đồng bằng Bắc Bộ” của Mai Trọng Thông; “Nghiêncứu đặc điểm sinh khí hậu phục vụ cho việc bố trí một số cây trồng thích nghi tỉnhNghệ An” của Nguyễn Văn Đông; "Đánh giá tiềm năng ân ở Thanh Hoá” của ĐặngNgọc San (ghi theo Trần Công Minh [55]).

Nguyễn Khanh Vân và cộng sự đã tiến hành nhiều nghiên cứu về sinh khí hậu ởViệt Nam nói chung và các vùng địa lý nói riêng tiêu biểu như Phân kiêu và thành lập

bản đồ sinh khí hậu TTV tự nhiên toàn quốc, tỷ lệ 1/1.000.000 (1992), Các kiểu sinh

khí hậu Việt Nam (1993), Đánh giá các dạng tài nguyên phục vụ việc quy hoạch phát

triển kinh tế - xã hội vùng Đông Nam Bộ (1995), Đánh giá điều kiện khí hậu vùng Bắc

Trung Bộ phục vụ sản xuất nông lâm nghiệp và du lịch, Các phương pháp phân loại

sinh khí hậu hiện có ở Việt Nam (1999) [103], Nghiên cứu sinh khí hậu người phục vụ

du lịch, nghỉ dưỡng và dân sinh ở Việt Nam (2000), Các biểu đồ sinh khí hậu Việt Nam(2000) [104] Kết quả của các nghiên cứu này đã xác lập cơ sở khoa học và phương

pháp luận cho các nghiên cứu sinh khí hậu phục vụ nông lâm nghiệp và phát triển kinh

tế - xã hội ở Việt Nam.

1.3 NGHIÊN CỨU SỰ THAY DOI CẤU TRÚC CUA THAM THUC VATTHEO CÁC DAI ĐỘ CAO

Theo J.Schmithusen [63]: “TTV là lớp thực bì của trái đất và các bộ phận hợpthành khác nhau của nó” Tran Dinh Lý [52] thì cho răng “TTV vật là lớp phủ thực vatở một vùng cụ thé hay trên toàn bộ bề mặt trái đất” Thái Văn Trừng [98] định nghĩa“TTV gom cac quan thé thuc vat phủ lên trên bề mặt trái đất như một tam thảm xanh”.1.3.1 Trên thế giới

Hệ thống phân loại đầu tiên về TTV rừng nhiệt đới là của A.F.Schimper năm

1898 (ghi theo Nguyễn Nghĩa Thìn [78]), ông đã chia TTV thành 3 quan hệ: quần hệkhí hậu, quần hệ thé nhưỡng va quan hệ vùng núi Từ đó đến nay trên thế giới hình

thành 5 hệ thống phân loại TTV chính

+ Hệ thống phân loại TTV theo nguyên tắc lay hé thuc vat (thanh phan loài) làm

tiêu chuẩn: chủ đạo là hệ thống Braun-Blanquet (1928) phân loại các quần xã thực vậtvới đơn vị cơ bản là quần hợp (association) Hệ thống này tiếp tục được kế thừa, pháttriển bởi các nhà thực vật học theo trường phái của Pháp.

+ Hệ thống phân loại TTV lấy đặc điểm ngoại mạo làm tiêu chí chủ đạo: căn cứvào dạng sống (cau trúc ngoại mạo của quan xã thực vật) dé phân loại TTV với đơn vịcơ bản là quần hệ (formation) hay là kiểu thảm thực vật, kiểu quần lạc thực vật Tiêu

14

biểu cho trường phái này là Schmithiisen (1959) và được phát triển bởi các nhà thực vật

người Đức.

+ Hệ thống phân loại TTV dựa vào phân bố không gian do các nhà địa lý thực vật

đề xuất và phát triển trên cơ sở sự phân bố các quần thể, quần xã thực vật trên các vùng

lãnh thổ và mối quan hệ giưa chúng với nhau và với môi trường.

+ Hệ thống phân loại TTV dựa vào các yếu tố phát sinh quần thé thực vật (khíhậu - thuỷ văn, địa lý - địa hình, địa chất - thé nhưỡng, sinh vật ) làm yếu tố chủ đạo

với don vị cơ sở là các kiểu thảm thực vật (dưới đó là kiểu phụ kiểu trái và thấp nhất làquần hợp thực vật, trên đó là quần hệ).

+ Năm 1973, UNESCO đã công bố một khung phân loại thảm thực vật thé giớidựa trên nguyên tắc ngoại mạo và cấu trúc, chia thảm thực vật thế giới thành 5 lớp

quan hệ (Lớp quan hệ rừng kín, lớp quan hệ rừng thưa, lớp quan hệ cây bụi, lớp quanhệ cây bụi lùn, lớp quần hệ cây thảo).

Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của các hệ thống phân loại TTV nói trên làkhông thấy rõ mối quan hệ nhân quả giữa các yếu té sinh thái với TTV, hoặc là khônglàm nổi bật mối quan hệ qua lại giữa các nhân tố sinh thái với nhau.

Ké từ khi Alexander von Humbold phát hiện sự phân hoá rừng theo các độ cao

dọc theo gradient môi trường nhiệt đới vào thế kỷ 19 (ghi theo Beals E.W [114]) đã córất nhiều học giả nghiên cứu sự phân hoá TTV theo độ cao và tìm hiểu nguyên nhâncủa sự phân hoá này ở các vùng núi nhiệt đới khác nhau trên thế giới Các tác giả đềucho rằng sự phân hoá khí hậu và các nhân tố môi trường đóng vai trò quan trọng trong

sự phân hoá các yếu tô sinh học.

Năm 1969, Edward W Beals [114] bằng việc so sánh sự thảm thực vật (về mậtđộ, thành phần loài trong các ô tiêu chuẩn) ở 2 vùng núi của Ethiopia, ông đã chỉ ra ảnhhưởng của độ dốc và đai độ cao đến sự thay đổi TTV Trong đó, các sườn thoải sự thayđổi TTV liên tục theo các độ cao còn ở các sườn dốc thì sự thay đôi này là gián đoạnhơn Đây là nghiên cứu đầu tiên có vai trò định hướng cho các nghiên cứu sự thay đổi

TTV theo dai cao sau này.

Đến năm 1990, Hajra P K và R R Rao [133] công bố kết quả nghiên cứu về

phân bố các kiểu TTV, địa lý thực vật và bảo tồn nguồn tài nguyên thực vật ở Tây Bacdãy Himalaya Theo đó, ở sườn Tây Bắc của dãy Himalaya không đa dang và giầu loàigiống như ở sườn phía Đông Thảm thực vật được chia làm 5 đai theo độ cao: (i) rừng

nhiệt đới, (1) rừng cận nhiệt doi, (11) rừng ôn đới, (iv) rừng cận alipine, (v) thảm thựcvật alpine với 7 nhóm tài nguyên thực vật: (i) thực vật hoang dã làm thức ăn, (1ñ) làm

dược liệu và hương liệu, (iii) làm cây cảnh, (iv) nhóm phong lan, (v) nguồn thức ăn,

(vi) nhóm tre trúc và (vii) các loài sinh học ấn tượng khác.

Năm 1993, Michael Auerbach và Avi Shmida [112] nghiên cứu sự thay đôi củathảm thực vật theo các đai độ cao ở dãy Hermon, Israel (cao từ 300m đến 2814m doc

15

biên giới Lebanon và Syria) và thấy không có ranh giới chuyển đai rõ ràng của các

quần xã thực vật mặc dù TTV có sự phân hoá theo 3 đai: 300 - 1300m, 1300 - 1900m,1900 - 2800m và ở mỗi đai đều có các loài ưu thế, các loài đặc trưng khác nhau.

Ngoài ra còn có các nghiên cứu của A.K.Hegazy và cộng sự (1998) [134] về đadạng thành phần loài và TTV theo các đai độ cao ở vùng Tây Bắc Ả rập Saudi; Pauli H.và cộng sự (1999) [151] về sự phan bố thực vật có mạch ở vành dai giới hạn thấp nhiệt

(alpine) ở Ao; Austrheim G (2002) [113] về đa dạng thực vật thảo nguyên bán tựnhiên miền nam Na Uy ở độ cao từ 530m tới 1230m; Grytnes J.A và cộng sự (2006)

[129] về sự phong phú thành phần loài của thực vật có mạch, rêu và địa y theo độ cao ởNauy; Joseph S và cộng sự (2008) [138] về sự phân bố các quan xã thực vật theo

gradient khí hậu và địa hình ở Mudumalai, An Độ Các kết quả nghiên cứu cho thaymối tương quan giữa sự phong phú loài, các quan xã thực vật với độ cao; sự thay đổicác nhân tố môi trường theo độ cao chính là nguyên nhân dẫn tới sự đa dạng về kiểu

nơi sống, sự phong phú quan xã thực vật và hình thành các đai TTV Các quan xã thựcvật được xác định bởi địa hình như sườn núi, hướng phơi, độ dốc, đỉnh; sự đa dạng củathực vật có mạch trong các ô tiêu chuẩn cao nhất ở độ cao trung bình và giảm liên tụccùng với độ cao trong khi đa dạng của nhóm sinh sản bằng bào tử tăng cùng với độ cao.

Dựa trên số liệu định lượng thành phần và cấu trúc quần xã thực vật thu được tạicác ô tiêu chuẩn đặt tại các độ cao khác nhau trên sườn đông của núi cận nhiệt đới am

Emei, (Tu Xuyén, Trung Quốc), Tang C.Q và Ohsawa M [162,163] đã định lượng sự

phân đai rừng (dựa trên sự thay đổi thành phan loài, các loài ưu thé) và mối liện hệ giữacác dạng sống khác nhau của cây trong quần xã của mỗi đai Ba đai rừng được phânchia nhờ ngoại mạo theo các đai độ cao, bao gồm: đai rừng lá rộng thường xanh (660-

1500m), đai rừng hỗn giao (1500-2500m) và đai rừng lá kim (2500-3099m) Mật độ

loài ở đai trung bình là cao nhất do sự đan xen các dạng sống khác nhau và sự biến

thiên tương quan nhiệt độ - độ cao.

Năm 2004, Zhang J.-T và Chen T.G [169] ứng dung các chương trình

TWINSPAN, DECORANA và các chi số đa dạng, độ đồng đều dé nghiên cứu sự biến

đổi của quần xã thực vật theo các đai độ cao ở vùng núi Guandi, Bắc Trung Quốc Kếtquả nghiên cứu cho thay tính đa dang các quan xã có liên hệ chặt chẽ với độ cao, thànhphần loài và sự phân bố của các quần xã thực vật khác nhau rất lớn theo các đai độ caodo sự thay đôi nhiệt độ và chế độ nước, ban đầu có xu hướng tăng lên sau đó giảm đi,độ đa dạng cao nhất ở độ cao trung bình.

Năm 2006, Jon C Lovett và cộng sự [145] nghiên cứu sự thay đổi TTV rừng theo

đai độ cao ở VQG Udzungwa (Tanzania) từ 470 - 1700m theo 2 phương pháp đặt các 6

định vị cố định và ô biến thiên đã làm sáng tỏ sự khác biệt về cấu trúc rừng, mật độ vàthành phan các loài cây gỗ trong quan xã thực vật của các TTV theo các đai độ cao.

16

Theo đó, mật độ gốc cây có xu hướng tăng tuyến tính với độ cao; đa dang loài cao nhất

ở các dai cao và ranh giới phân vùng của TTV theo các đai độ cao là không rõ ràng.

Cùng năm đó, Rainer W Bussmamn [117] đã phân tích sự phân hoá địa hình, khí

hậu, thảm thực vật theo độ cao và theo các sườn núi có điều kiện khô và âm khác nhau(tuỳ theo hướng phơi của sườn núi) của những dãy núi điển hình trên luc dia đen từ đódé xuất cách gọi tên cho các đai TTV nhiệt đới châu Phi Kết quả phân tích cho thấy,TTV có sự thay đổi cấu trúc, thành phần loài, nhóm loài ưu thế, mật độ quần xã thực

vật theo các đai độ cao.

Như vậy, các kết quả nghiên cứu của các tác giả tiến hành ở các dãy núi khác

nhau trên thế giới đều khăng định mối tương quan giữa trạng thái và cấu trúc thảm thực

vật (thành phan loài, các loài ưu thé, mật d6, ) với độ cao địa hình đồng thời sự thayđổi các nhân tổ môi trường theo các đai độ cao là nguyên nhân chính dẫn tới sự phân

hoá thảm thực vật theo độ cao.

1.3.2 Ở Việt Nam

Những công trình nghiên cứu riêng biệt và đầy đủ về TTV ở Việt Nam khôngnhiều thường chỉ là một trong những nội dung nghiên cứu về hệ thực vật nói chung.

Trước năm 1960 các nghiên cứu này chủ yếu được thực hiện bởi các tác giả người

nước ngoài như: Chevalier (1918), Maurand (1943), Dương Hàm Nghi (1956),

Rollet Năm 1960, Loschau đưa ra khung phân loại rừng ở Quang Ninh gồm 4 trạngthái: Rừng loại 1 (đất đai hoang trọc, trảng cỏ và cây bụi, cần phải trồng rừng), rừng

loại 2 (rừng non mới mọc cần tra dặm thêm hoặc tỉa thưa), rừng loại 3 (rừng đã bị khaithác trở nên nghèo kiệt, tuy nhiên còn có thé khai thác lấy gỗ trụ nhỏ nhưng phải táisinh, tu bổ và cải tạo), rừng loại 4 (rừng nguyên sinh chưa bị khai phá do đó cần phảibảo vệ và khai thác hợp lý) Đây là hệ thống phân loại rừng đã được áp dụng khá rộng

rãi ở nước ta trong việc điều tra tái sinh rừng cũng như điều tra tài nguyên rừng theo

trạng thái Viện Điều tra Quy hoạch rùng đã áp dụng hệ thống này vào việc phân loạitrạng thái rừng phục vụ công tác quy hoạch, thiết kế kinh doanh rừng (ghi theo Nguyễn

ở Việt Nam với cơ sở dit liệu đồ sộ (ghi theo Nguyễn Nghĩa Thìn [7§]).

17

Khi xây dựng bảng phân loại rừng miền Bắc, Trần Ngũ Phương [61] đã chia các

kiểu rừng theo đai độ cao dựa vào điều kiện địa hình, tính chất sinh thái và thành phầnthực vật đồng thời nghiên cứu quy luật diễn thé thứ sinh, diễn thế độ phi, tính chat vậtlý, hoá học và dinh dưỡng đất qua các giai đoạn phát triển của rừng Bảng phân loạigồm các đai và các kiêu rừng sau:

A Đai rừng nhiệt đới mưa mùa.

1 Kiểu rừng nhiệt đới lá rộng thường xanh ngập mặn.

2 Kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh.3 Kiểu rừng nhiệt đới 4m lá rộng thường xanh.

4 Kiéu rừng nhiệt đới âm lá rộng thung lũng.

5 Kiểu phụ rừng nhiệt đới lá rộng thường xanh núi đá vôi.

B Đai rừng á nhiệt đới mưa mùa.

6 Kiểu rừng á nhiệt đới lá rộng thường xanh.

7 Kiéu rừng 4 nhiệt đới lá kim trên núi đá vôi.

C Dai rừng 4 nhiệt đới mưa mùa núi cao.

Trên quan điểm sinh thái phát sinh quan thé thực vật, Thái Van Trừng [98-100]

chia TTV Việt Nam thành các kiều kiêu phụ, kiểu trái và thấp nhất là các ưu hợp trongmột khung có trật tự trước sau theo các nhân tố sinh thái, đồng thời theo một trật tự

giảm dần từ kiểu tốt nhất đến kiểu kém nhất Mặc dù, tác giả cho rang khung phân loạinày mang tinh địa phương, chuyên biệt nhưng đến nay đây vẫn là công trình tổng quátvà được vận dụng nhiều nhất trong các nghiên cứu sinh thái, TTV Bảng phân loại chia

làm hai nhóm:

Nhóm I: Các kiếu TTV ở dưới 1000m ở miền Nam, dưới 700m ở miền Bắc

© Các kiểu rừng rú kín vùng thấp: rừng kín thường xanh mưa hơi âm nhiệt đới;rừng kín nửa rụng lá khô nhiệt đới; rừng kín rụng lá, hơi âm nhiệt đới; rú kín lá cứng,

hơi khô nhiệt đới.

© Các kiểu rừng thưa: rừng thưa cây lá rộng, rụng lá, hơi khô nhiệt đới; rừngthưa cây lá kim hơi khô á nhiệt đới núi thấp.

© Các kiểu trang, truông: trang cây to, cây bụi cỏ cao, khô nhiệt đới; truông bụi

gai, hạn nhiệt đới.

Nhóm II: Các kiểu TTV trên 1000m ở miền Nam và trên 700m ở miền Bac.

e Các kiêu rừng kín: rừng kín thường xanh mua âm 4 nhiệt đới núi thâp; rừng

kín hon hop lá rộng - lá kim, âm 4 nhiệt đới núi thâp; rừng lá kim âm ôn đới núi vừa

© Các kiêu quan hệ khô lạnh vùng cao: quan hệ khô vùng cao, quan hệ lạnh vùng cao

Năm 1976, Vũ Tự Lập [45] sử dụng độ ưu thế của các loài trong ô tiêu chuẩn đểxác định các quần hợp, ưu hợp và phức hợp Trong các yếu tố phát sinh, khí hậu là yếu

tố phát sinh ra kiểu thực vật; còn các yếu tố địa lý, địa hình, địa chất, thô nhưỡng, khu

hệ thực vật và con người là yếu tố phát sinh của các kiểu phụ, kiêu trái và ưu hợp.

18

Năm 1985, Phan Kế Lộc [46] đã vận dụng khung phân loại TTV của UNESCO

(1973) để đưa ra khung phân loại TTV ở Việt Nam gồm 5 lớp quần hệ như sau: Lớp

quần hệ rừng rậm, Lớp quần hệ rừng thưa, Trảng cây bụi, Trảng cây bụi lùn, Trảng cỏ

được xếp theo thứ bậc sau: 1 Lớp quần hệ — 1.A Phân lớp quần hệ > 1.AI Nhóm

quần hệ > 1.A1.1 Quần hệ >1.A1.1.1 Phân quần hệ Bang phân loại này được nhiều

tác giả áp dụng khi phân loại TTV như: Trần Đình Đại (1990), Trần Đình Lý (1996)[50], Nguyễn Nghĩa Thìn (1997-2008) [75,76,78,82-84], Nguyễn Thế Hung (2003),

Nguyễn Ngọc Công (2004), Ma Thị Ngọc Mai (2009) [53]

Đến năm 1995, Nguyễn Vạn Thường xây dựng bản đồ TTV Bắc Trung Bộ đãchia 4 vùng sinh thái chính căn cứ vào độ cao so với mặt biển: dưới 700m nhiệt đới âm,dưới 700m nhiệt đới âm có nửa mùa khô, dưới 700m hơi khô có mùa mưa rõ và 800 -

1500m nhiệt đới âm (ghi theo Nguyễn Nghĩa Thìn [78]) Có thể nói, đây là một trongnhững sơ đồ tổng quát nhất về TTV Bắc Trung Bộ cho đến nay.

Gần đây, Chương trình hỗ trợ ngành Lâm nghiệp và đối tác (thuộc BộNN&PTNT) công bố tài liệu Cam nang ngành Lâm nghiệp gồm 32 chương, 32 tập [6]

do tập thể các nhà khoa học của nhiều đơn vị khác nhau nghiên cứu, biên soạn Căn cứvào các nhân tổ phát sinh TTV, các tác giả đã chia các hệ sinh thái rừng tự nhiên ở Việt

Nam thành 8 nhóm: HST rừng kín thường xanh mưa âm nhiệt đới, HST rừng kín nửarụng lá 4m nhiệt đới, HST rừng lá rộng thường xanh trên núi đá vôi, HST rừng lá kim

tự nhiên, HST rừng thưa cây họ dầu (rừng khộp), HST rừng ngập mặn, HST rừng tràm

va HST tre nứa Các HST này được phân tích và đánh giá trên các phương diện: nơi

phân bó, điều kiện sinh thái, đặc điểm cấu trúc rừng, tái sinh và diễn thế rừng, ý nghĩa

kinh tế, phòng hộ và khoa học.

Như vậy, ở Việt Nam các nghiên cứu tông quan về sự phân hoá trạng thái và cau

trúc TTV theo các đai độ cao là không nhiều, ngoại trừ nghiên cứu của Thái Văn Trừng

và Nguyễn Vạn Thường Các nghiên cứu khác hầu như chỉ tập trung vào việc khảo sát,mô tả các trạng thái và đánh giá các chỉ tiêu về TTV ở các khu vực nghiên cứu khác

nhau nhằm phục vụ các mục đích khác nhau chứ không đánh giá TTV trong mối quan

hệ với các nhân tố sinh thái phát sinh TTV.

1.4 NGHIÊN CỨU SINH THÁI HỌC ĐÁT TRONG MÓI QUAN HỆ VỚITHAM THỰC VAT, ĐỘ CAO DIA HÌNH VÀ SINH KHÍ HẬU

Năm 1979, Dokuchaev - người sáng lập Thổ nhưỡng học đã định nghĩa đất (thénhưỡng) là một thé tự nhiên hình thành từ lớp trên của vỏ trái đất đưới ảnh hưởng tổng

hợp của các yếu tố: Khí hậu, đá mẹ, địa hình, sinh vật và tuổi địa chất Sinh vật nóichung và TTV nói riêng là một trong các yếu té ảnh hưởng rat lớn tới sự hình thành củađất và ngược lại đặc tính của đất cũng làm phân hoá thành phan, cấu trúc TTV (ghi

theo Lê Văn Khoa [42]).

19

1.4.1 Trên thế giới

Các nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa thực vật và các đặc tính vật lý, hoá học,

sinh học của đất được tiến hành từ rất lâu nhưng tập trung trong lĩnh vực nông nghiệpsau đó mới xuất hiện các nghiên cứu về sinh thái học đất trong mối tương quan với cácTTV tự nhiên như các HST rừng, trang cỏ TTV có ảnh hưởng rất lớn tới HST đắt,

giảm thoái hóa, giảm xói mòn, làm thay đôi tính chất lý, hóa học, hệ vi sinh vật trongđất từ đó có tác dụng cải tạo đất Mỗi kiểu TTV có lượng vật chất rơi rụng trả lại cho

đất cũng khác nhau trong đó kiểu rừng mưa nhiệt đới có lượng vật chất cung cấp cho

đất lớn nhất khoảng 10 - 20 tan/ha/nam, rừng ôn đới là 5 - 7 tấn/ha/năm, thảm cỏ và

thảo nguyên là 1 - 3 tắn/ha/năm (Monin, 1937; ghi theo Trần Kông Tau [72]).

Các nghiên cứu cua Hadi (1936), Baur (1946) va P W Richards (1952) vé HSTrừng nhiệt đới cho thấy các đặc tính vat ly của đất ảnh hưởng đến khả năng cấp nước,không khí và độ sâu tầng đất sẽ làm phân hóa thành phần của HST rừng mưa hơn tính

chất hóa học của đất Kết quả nghiên cứu vai trò của mùn trong đất đối với cây củaA.Giacép (1956) cho thấy ngoài cung cấp chất dinh dưỡng cải tao đất, nâng cao độ phì

cho đất thì mùn còn chứa chất quynon có tác dụng kích thích sự tăng trưởng của rễ, ảnhhưởng lớn đến sự sinh trưởng và phát triển cây rừng Khi phân chia các kiểu rừngtrong mối quan hệ với thé nhưỡng 6 Inđônêxia và Malaixia, P.W Richards và Braming(1964) cho rằng ở vùng nhiệt đới dù chỉ khác biệt rất ít về đất cũng dẫn đến sự khácnhau về thành phần thực vật đồng thời đất rừng nhiệt đới càng thành thục thì hàm

lượng chất khoáng hòa tan càng giảm do quá trình rửa trôi tăng lên và TTV rừng nhiệt

đới là nhân tố quan trọng dé chéng lại quá trình đó (ghi theo Lê Van Khoa [42]).

Năm 2001, S McG-Wilson va cộng sự [146] dùng phép phân tích da biến (CCA)dé phân loại các điểm sinh thái rừng ở Anh trong đó tích hợp điều kiện khí hậu, chế độâm, chế độ dinh dưỡng, hoá học đất và dữ liệu thực vật Kết quả cho thấy, pH và sự cómặt của các khoáng mtơ (đặc biệt là nitrat), canxi rất quan trọng đối với sự đa dạng lớp

phủ thực vật; giữa TTV, các loại mùn và dinh dưỡng đất có mối tương quan với nhau

nên TTV cũng như các loại mtn có thê được sử dụng làm chỉ thị dinh dưỡng đất.

Nghiên cứu của Jiïí DoleZal va Miroslav Šrủtek năm 2002 về mối liên hệ giữa sựthay đổi thành phan, cấu trúc quần xã thực vật với lớp đất trên núi Velky Gápel

(Slovakia) cho thay dưới tầng cây, đất có một lớp min hữu cơ dày trên lớp nền khoáng,

độ sâu đất giảm khi độ cao tăng lên và giá trị tối đa tại độ cao trung bình, các TTV biếnđổi có liên quan đến địa hình, sự đa dạng loài giảm với độ dày tang tán [121]

M Kappelle, J.-G Van Uffelen (2006) [140] và Achim Hager (2010) [131] đãnghiên cứu sự phân hoá các loài thực vật cũng như HST rừng theo đai độ cao, khí hậu,

đất ở Costa Rica Đây là nghiên cứu tổng hợp liên ngành đặt mối quan hệ giữa đất - khíhậu - độ cao - TTV trong một thé thống nhất có tác động tương hỗ qua lại với nhau, sựthay đôi của thành phan này sẽ dẫn đến sự thay đổi của các yếu tố khác trong hệ Kết

20

qua cho thấy độ giầu loài, sự đa dạng các loài cây gỗ, mật độ và chiều cao trung bình

cây gỗ tầng vòm rừng đều giảm theo độ cao, lớn nhất ở độ cao trung bình Các yếu tố

khí hậu (nhiệt độ, độ 4m, độ dài mùa khô - âm), các yếu tố thé nhưỡng (độ dày, thành

phần hoá học, lớp mùn) phân hoá theo độ cao và theo 2 sườn Các nhân tố khí hậu, tínhchat của dat tác động mạnh mẽ đến đa dạng cấu trúc, thành phần TTV Các nhân tố nàybiến đổi theo đai độ cao và theo 2 sườn làm cho TTV cũng có sự phân hoá theo.

Năm 2007, Zhang J.-T và Zhang F khi sử dụng CCA nghiên cứu tính đa dạng

và thành phần các nhóm thực vật KBTTN Lishan (Bắc Trung Quốc) đã nhận thấy mốiquan hệ giữa sự thay đổi độ giầu loài, mật độ và sự đồng đều của các nhóm thực vậtvới môi trường trong đó, độ cao là biến số quan trọng nhất trong sự thay đổi về đa dangloài Tất cả các nhóm thực vật có mối tương quan với độ cao và đồng (Cu); các cây gỗ

tương quan với photpho (P), cây thao va cây bụi tương quan với mun hữu cơ và nito

(N), trong khi các cây tái sinh tương quan với độ dốc và ngoại mạo Độ giàu loài, sự

đồng đều và mật độ thực vật tương đồng trong cách phan ứng với sự thay đối độ cao,mật độ lớn nhất ở độ cao trung bình [168]

Kết quả nghiên cứu của Gerold G., Schawe M và Bach K [125] về mối quan hệgiữa TTV và các yếu tố vô sinh tại vành đai rừng nhiệt đới âm ở Yungas (Bolivia) cho

thay sự thay đổi cấu trúc hệ thực vật và các kiểu TTV chịu ảnh hưởng bởi những tác

động phức tạp của khí hậu và thổ nhưỡng theo từng lát cắt địa hình từ độ cao 1.700 đến

3.400 m Loại đắt, nguồn sốc, đặc điểm phẫu diện, cấu trúc hạt và các tính chất vật lý

-hoá học của đất có mối tương quan với các đai thực vật và sự giảm nhiệt độ và gia tăng

lượng mưa hàng năm.

Đến năm 2011, Strong C.L và cộng sự căn cứ kết quả quan trắc nhiệt độ, độ âm,

tốc độ và hướng gió ở 5 đai độ cao cũng như các yêu tô vật lý, hoá học của đất ở VQGLamington (Australia) đã chỉ ra mối tương quan giữa sự thay đổi các đặc tính vi khíhậu và tính chất đất theo độ cao đặc biệt khi độ âm tăng và nhiệt độ giảm ở những điểmcó độ cao cao hơn; địa hình làm phân hóa độ ầm và chế độ nhiệt theo độ cao Càng lêncao không khí càng lạnh, biên độ dao động về nhiệt độ và độ âm càng thấp; dinh dưỡngvà pH giảm trong khi các hợp chất hữu cơ và độ tan của nhôm tăng do giảm tính thâmthấu các chất dinh dưỡng ở độ 4m cao hơn ở độ cao cao hơn cũng như hoạt tính của vi

sinh vật ở thời tiết lạnh và âm ướt [160].

Như vậy, kết qua các nghiên cứu đều khang định mối quan hệ giữa khí hậu đất TTV là tương tác động hai chiều, sự thay đổi của yếu tô này sẽ dẫn đến sự thay đổi củacác yếu tố khác đồng thời chỉ ra mối tương quan giữa sự thay đổi độ cao với sự phânhoá các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, độ âm, lượng mưa, tốc độ gIÓ ), các yếu tố thd

-nhưỡng (độ dày, cấu trúc hạt, tính chất vật lý, hoá học ) Đây chính là nguyên nhânthay đôi thành phan loài cũng như cấu trúc, trang thái TTV theo các đai độ cao.

21

với 10 kiểu thảm khác nhau và ông cho rằng đất là yếu tố hình thành các kiểu TTV (ghi

theo Nguyễn Nghia Thìn [78]) Năm 1978, Thái Văn Trừng [99] đưa ra bang phân loại

các kiểu rừng Việt Nam dựa trên nhiều yếu tố khác nhau trong đó thô nhưỡng được coilà yếu tố phát sinh các kiều TTV Theo Nguyễn Thoan (1986), loại và thé nằm của đá

mẹ, độ dày, độ âm, độ cứng của đất ảnh hưởng đến sự phát triển hình thái của rễ câyrừng, độ 4m và dinh dưỡng trong đất ảnh hưởng đến sự phát triển các bộ phận trên mặt

đất Kết quả nghiên cứu của Đặng Ngọc Anh (1993) cho thấy hàm lượng dinh dưỡngvà độ sâu tầng đất ảnh hưởng tới khả năng tái sinh Dẻ (ghi theo Lê Văn Khoa [42]).Như vậy, đặc điểm loại đất ảnh hưởng tới khả năng tái sinh của cây rừng trong khi tínhchất vật lý, hóa học đất (các chất dinh dưỡng, pH, thành phần cơ giới và độ âm) ảnhhưởng đến tô thành rừng.

Nghiên cứu về tính chất hóa học của đất ở miền Bắc, Nguyên Vi và Trần Khải(1978) khăng định vai trò của TTV trong quá trình hình thành và nâng cao độ phì củađất Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Lân Dũng (1984) về nguồn gốc chất hữu cơ trongđất chỉ ra 4/5 lượng chất hữu cơ đưa vào đất là từ xác cây xanh (từ 2-10 tắn/ha/năm).Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Điều (1992) cho thấy lượng chất hữu cơ rơi xuống đất ởrừng trồng thuần loại 5 - 6 tuổi từ 5 - 10 tan/ha/nam, trong đó chứa khoảng 80 - 90 kg

đạm, 8 kg lân, 205 kg kali Đặc biệt hàng năm lượng cành, lá phân hủy thành chất mùn

ở rừng ram nhiệt đới gấp 5 lần rừng ôn đới Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thế Hung,Hoàng Chung (1995) về đặc điểm sinh học, sinh thái của savan Quảng Ninh cho thấysự đa dạng về thành phần loài, dạng sống của thực vật là yếu tố cải thiện tính chất lý,hóa học của đất (ghi theo Hoàng Chung [15,16]).

Năm 1997, Tran Dinh Lý, Đỗ Hữu Thư, Lê Đồng Tan [51] khi nghiên cứu quátrình tái sinh phục hồi TTV tại Hoàng Liên Sơn đã nhận định: Đất thoái hóa nhẹ thì quá

trình diễn thế thứ sinh phục hồi thảm thực vật diễn ra nhanh, nếu đất xấu (đất thoái hóa

trung bình, nặng và rất nặng) thì quá trình diễn ra ngược lại.

Về nghiên cứu cải tạo đất của TTV: theo Trương Văn Lung (1996) các cây hođậu có tác dụng làm gia tăng các thành phần nông hoá của đất Hoàng Xuân Tý (1996)sử dụng cây họ đậu (Đậu triều An Độ, Keo dậu, Đậu tràm) đề diệt cỏ, chống cháy mùa

22

khô và cải thiện độ phì cho đất Khi nghiên cứu trồng xen cây họ Đậu (Keo hoa vàng,

Keo mỡ) dé cải tạo đất gò đồi, Trần Dinh Ly (1997) nhận thấy các chỉ tiêu lý học, hóahọc của đất trước va sau khi trồng các cây họ Dau thay đôi: Độ am tăng từ 2% lên 17%,pH tăng từ 4,1% lên 4,3%, mùn tăng từ 0,94% lên 2,91%, Nito tổng số tăng từ 0,039%lên 0,059% Nghiên cứu các loại đất trên nhiều kiểu rừng tự nhiên phân bố theo nhiều

độ cao khác nhau ở Việt Nam, Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh (1978), Nguyễn Tử

Xiêm, Thái Phiên (1999) thấy răng giữa tinh chất, độ phi của đất và sự phân bố TTV cótác dộng qua lại với nhau Kết quả nghiên cứu của Lê Ngọc Công, Hoàng Chung(1988) về vai trò của độ che phủ ở các trạng thái TTV cho thấy giá trị pHxc, hamlượng min và các chat dé tiêu trong đất tăng tỉ lệ thuận với độ che phủ của TTV Kếtquả nghiên cứu ảnh hưởng của quan xã thực vật đến môi trường đất trong diễn thế phụchồi rừng sau nương rẫy của Lê Ngọc Công (2004) cho thấy độ che phủ của TTV ảnh

hưởng tích cực tới tính chất hóa học của đất, lượng vi sinh vật và thành phần giun đất;

TTV làm biến đổi tính chất hóa học của đất, làm tăng độ phì (tăng hàm lượng mùn,đạm, K;O, POs, độ pH, Ca”*, Mg”* trao đồi) (ghi theo Trần Kông Tau [72]).

1.5 CÁC NGHIÊN CỨU Ở DAY HOANG LIEN SƠN (TINH LAO CAD1.5.1 Nghiên cứu về các yếu tổ sinh khí hậu

Mặc dù, khu vực dãy núi Hoàng Liên Sơn (thuộc địa phan tinh Lao Cai) là vùng

núi cao điển hành, nơi duy nhất ở Việt Nam có đủ 3 đai độ cao theo quan điểm của VũTự Lập [44.45] Tuy nhiên, ở khu vực Hoàng Liên Sơn có rất ít công trình nghiên cứuđánh giá cụ thể về tài nguyên khí hậu hoặc nghiên cứu sự phân hoá khí hậu theo các đaiđộ cao Ngoài cơ sở dữ liệu lưu trữ của Trung tâm Khí tượng thuỷ văn Quốc gia, Trạm

Khí tượng thuỷ văn Lào Cai thì khí hậu của tỉnh Lào Cai nói chung và khu vực Hoàng

Liên Sơn nói riêng được nêu khái quát trong các công trình nghiên cứu của Vũ Tự Lập,

Thái Văn Trừng [44,99] sau chuyến khảo sát Phan si pang; Ban Khoa học và Kỹ thuật

Hoàng Liên Sơn (1983) [1] về đặc điểm khí hậu Hoàng Liên Sơn; Đài khí tượng LàoCai (1986) về phân chia các vùng khí hậu tỉnh Lào Cai và sự phân hóa các điều kiện

khí hậu theo đai cao phục vụ sản xuất nông, lâm nghiệp; Mai Trọng Thông, Nguyễn

Thị Hiền (1997) [88] về vai trò của sinh khí hậu trong nghiên cứu địa lý, quy hoạch vàtổ chức lãnh thé tại Lao Cai Đặc biệt là các nghiên cứu của nhóm tác giả Mai TrọngThông, Nguyễn Khanh Vân và cộng sự (1996-2000) [58,103] về phân loại sinh khí hậu

phục vụ phát triển nông, lâm nghiệp, du lịch và nghỉ dưỡng ở một số vùng núi của Việt

Nam trong đó có khu vực Sapa - Hoàng Liên Sơn Đây là hướng nghiên cứu về khí hậu

ứng dụng có ý nghĩa thực tiễn cao vào đời sống, các tác giả đã xây dựng biéu đồ sinh

khí hậu cho từng vùng trên cả nước Với biéu đồ này, thì khí hậu Hoàng Liên thuộc khíhậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh với mưa hè, thời kỳ khô từ 2,1 đến 3,0 tháng.

23

1.5.2 Nghiên cứu về sinh thái học đất

Những khảo sát Phan si pang của Fridland và Vũ Ngọc Tuyên (1959), Phạm Gia

Tu và Vũ Ngọc Tuyên (1962) phục vụ thành lập so đồ thé nhưỡng miền Bắc Việt Namlà những nghiên cứu đầu tiên về thổ nhưỡng Hoàng Liên Sơn Bản đồ thổ nhưỡng LàoCai (bao gồm khu vực Hoàng Liên Sơn) tỷ lệ 1:100.000 được thành lập năm 1972 theo

nguyên tắc phát sinh, kèm theo hình ảnh và báo cáo chỉ tiết về hệ thống phân loại, đặctính lý - hóa học của 4 nhóm và 24 loại đất, đánh giá tiềm năng phục vụ phát triển nông- lâm nghiệp Đến năm 1992, Tôn Thất Chiêu tiến hành nghiên cứu chuyên đổi phân

loại đất Lào Cai theo hệ thông FAO-UNESCO Theo Kemp và cộng sự (1995), địa chấtkhu vực Hoàng Liên Sơn gồm trầm tích biến hóa và sự xâm nhập của đá granit, nền địachất của khu vực có nguồn sốc kiến tạo thuộc ky Trias, chịu ảnh hưởng rất lớn của hoạt

động tạo sơn Indexin (dẫn theo Nguyễn An Thịnh [87]).

Theo Vũ Tự Lập [44], Hoàng Liên Sơn được cấu tạo từ mắc ma như granit,amphibolit, filit, đá vôi, trong đó đá granit là phổ biến nhất Trong điều kiện nhiệt đớivà á nhiệt đới âm, chúng có lớp vỏ phong hóa dày ở khu vực chân núi nhưng sườn đốc

do sự bào mòn mạnh của nước chảy nên sự xâm thực nhanh hơn nhiều so với phonghóa, đá sốc lộ ra nhiều làm cho các đỉnh hầu như có dạng sắc nhọn.

Trên cơ sở phân tích các nhân tố hình thành đất theo phát sinh của Hội Khoahọc Pat Việt Nam và Vũ Tự lập, Phạm Quang Tuấn và cộng sự [92], Nguyễn An Thịnh[87] đã đưa ra hệ thống phân loại dất khu vực Sa Pa gồm 6 nhóm với 10 loại: đấtferanit đỏ vàng, đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa, đất mùn đỏ vàng trên núi trung bình(đất mùn vàng xám trên đá macma axit, dat min vàng đỏ trên đá biến chất), đất min

alit trên núi cao, đất mùn thô than bùn trên núi cao, đất phù sa ngòi suối, đất dốc tụ Hệ

thống phân loại này đã phản ánh rõ tương quan giữa cường độ các quá trình hình thànhđất và tác động đồng thời của cả quy luật địa đới, phi địa đới đai cao và nội địa đới.

1.5.3 Nghiên cứu về thảm thực vật

Các nhà thực vật người Pháp như Lecomte, Petelot, Pierre, là những người

đầu tiên nghiên cứu về thực vật ở khu vực Hoàng Liên Sơn để xây dựng bộ Thực vậtchí đại cương Đông Dương gồm7 tập do Lecomte chủ biên [175] Những mẫu thực vậtcủa các đợt khảo sát ở Hoàng Liên Sơn hiện vẫn được bảo quản nguyên vẹn tại một 86bao tang thực vật ở Việt Nam như Bảo tàng Thực vật, Dai học Tổng hợp Hà Nội trước

đây nay là Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Các nghiên cứu tiêu biểutiếp theo về thực vật Hoàng Liên Sơn của tác gia Võ Văn Chi (1970), Kem, L.M Chan

và M.Dilger (1994), Nguyễn Nghĩa Thìn, Daniel Harder (1996), Andrew T., Steven

Sw./ Mark G., Hanna S (1999) Tuy vậy, những nghiên cứu này mới chi dừng lại ở

việc thu thập mẫu vật, phân tích, định loại mà chưa có tính hệ thống.

24

Những nghiên cứu có tính chất hệ thống về đa dạng thực vật và thảm thực vật

Hoàng Liên Sơn phải kế đến các công trình của tập thé tác giả: Trần Đình Lý, Dé HữuThư, Lê Đồng Tan và cộng sự (1996 - 1997) về thảm thực vật và diễn thé thảm thực

sau cháy rừng, sau nương ray ở khu vực Hoàng Liên Sơn - Phanxipan [50,51]; Nguyễn

Nghĩa Thìn, Nguyễn Thị Thời (1998) về tính đa dạng thực vật có mạch vùng núi cao

Sapa - Phanxipan [76] Bên cạnh đó, một 86 nghién cuu về thảm thực vat ở các khuvực thuộc Hoàng Liên Sơn cũng được tiến hành như Nguyễn Hữu Cường (2005) về đadạng thực vật tại xã Tả van; Vũ Anh Tài (2006) về thảm thực vật ở độ cao trên 1700mcủa VQG Hoàng Liên; Trương Ngọc Kiểm (2007) về sự thay đôi trạng thái, cấu trúcTTV theo các đai độ cao ở Vườn Quốc gia Hoàng Liên; Nguyễn Quốc Trị (2009) [90]

về tính đa dạng thực vật và sự biến đổi TTV theo đai cao ở VQG Hoàng Liên; Nguyễn

Khắc Khôi, Trần Minh Hợi và cộng sự (2011) [41] về tính đa dạng thực vật bậc cao cómạch tại KBTTN Hoàng Liên - Văn Bàn Các kết quả nghiên cứu này góp phần tạo cơ

sở dữ liệu phục vụ bảo tồn ĐDSH ở khu vực Hoàng Liên Sơn.

1.5.4 Luận điểm phân đai ở khu vực Hoàng Liên Sơn (tỉnh Lào Cai)

Các yếu tố thuộc về địa hình, ngoại mạo, khí hậu, thé nhưỡng, thủy văn là cácnhân tố phát sinh TTV, ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển của TTV Ngược lai,sự có mặt của TTV cũng góp phan làm thay đổi các đặc tính của thé nhưỡng, khí hậu.Trong khí đó, các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, độ âm, lượng mưa, chế độ gió ) và tínhchất thé nhưỡng phân hóa rõ nét theo vĩ độ địa lý và độ cao địa hình nên ở mỗi đai độ

cao sẽ hình thành các TTV đặc trưng Mặt khác, khí hậu thay đôi mang tính quy luật

nhưng phụ thuộc vào vi trí, độ cao và hướng phơi của dải núi nên mang tính địa

phương sâu sắc Do đó, cấu trúc TTV cũng sẽ thay đổi theo những quy luật nhất địnhnhưng lại mang tính chất đặc thù cho từng khu vực Như vậy, sự tác động qua lại giữa

TTV với các yêu tố khí hậu, thé nhưỡng là mối quan hệ động và biến thiên theo độ caonên dé tìm hiểu bản chất mối quan hệ giữa các nhân tố sinh thái này, việc phân đai độcao cô định dé xem xét việc thay déi cấu trúc, thành phần TTV cũng như các yếu tô khí

hậu, thô nhưỡng trong mối tương tác hai chiều là rất cần thiết.

Trước đây, nhiều tác giả đã phân đai độ cao theo những tiêu chí khác nhau nêncó sự khác nhau về các mốc độ cao của các đai Năm 1995, Nguyễn Vạn Thường khixây dựng bản đồ TTV Bắc Trung bộ đã chia 4 vùng sinh thái căn cứ vào độ cao so với

mặt nước biển, trong đó có 3 vùng dưới 700 m (nhiệt đới âm, nhiệt đới âm có nửa mùa

khô và nhiệt đới hơi khô có mùa mưa rõ rệt) và vùng nhiệt đới âm 800 - 1500 m (ghi

theo Nguyễn Nghĩa Thìn [78]).

Dựa trên các nhân tố sinh thái phát sinh thảm thực vật, Thái Văn Trừng 100] đã xác định độ cao dưới 700m ở miền Bắc và dưới 1000m ở miền Nam là đainhiệt đới vùng thấp, độ cao từ 700m - 1800m ở miền Bắc và từ 1000m - 1800m ở miền

[98-25

Nam là đai á nhiệt đới núi thấp tầng dưới, độ cao từ 1800 - 2600m là đai ôn đới ấm núi

thấp tầng trên, độ cao trên 2600m là đai ôn đới lạnh núi vừa tầng dưới.

Trên cơ sở sự phân hóa tự nhiên của các yếu tố của khí hậu (đặc biệt chế độ

nhiệt ầm), Vũ Tự Lập [44.45] đã chia thành 3 đai độ cao trên núi là từ 0 - 600m (gồm 3

á đai), 600 - 2600m (gồm 3 á đai), trên 2600 m Trong đó, á đai á nhiệt đới điển hình từ

1000 tới 1600 m.

Khi nghiên cứu sinh thái cảnh quan huyện Sapa, Nguyễn An Thịnh (2008) [87]

đã kế thừa quan điểm phân đai tự nhiên của Vũ Tự Lập, quan điểm sinh thái phát sinhcủa Thái Văn Trừng và quan trắc biến đổi thực tế của điều kiện tự nhiên, TTV theo độcao đề chia khu vực Sapa - Hoàng Liên Sơn thành 05 đai độ cao: dưới 700m; từ 700 -

1700m; từ 1700 - 2200m; từ 2200 - 2800m và trên 2800m.

Dé tìm hiểu sự biến đôi trong cau trúc thảm thực vật phụ thuộc vào sự biến thiênđộ cao, Nguyễn Quốc Trị (2009) [90] đã chia khu vực núi cao VQG Hoàng Liên thành

06 đai độ cao: dưới 500m, 500-1000m, 1000-1500m, 1500-2000m, 2000-2500m, trên

2500m và chỉ ra ranh giới chuyên tiếp á đai ở độ cao 2000m.

Do tính địa phương của quy luật đai cao nên không có một ranh giới chuẩn mựcvề đai độ cao ở bất kỳ một khu vực nào dé có thể nhận ra được đó là ranh giới của các

dai và những phân chia như trên của các tác giả đều mang tính tổng quát Khu vực

Hoàng Liên Son (tỉnh Lao Cai) trải rộng từ độ cao 88m ở ven sông Hồng đến đỉnhPhan si pang cao 3143 m nên có sự phân hóa các yếu tố khí hậu theo độ cao rất rõ nét.

Ở dưới 700m do tác động mạnh của con người nên các kiểu rừng tự nhiên đã bị chặtphá, thay thế vào đó là các kiêu rừng thứ sinh, các nương rẫy trồng các cây lương thựccủa bà con đồng bào dân tộc hoặc dé hoang hóa ma không trồng trọt do hậu qua củanạn du canh du cư Ở độ cao trên 2800m, TTV tương đối đồng nhất, không phân hóanhiều bởi sự khắc nghiệt của chế độ khí hậu, địa hình dốc Bên cạnh đó, hiện nay ở khuvực Hoàng Liên Sơn hình thành nên hai dạng thảm thực vật nhân tác đó là rừng trồng(do dự án 661 triển khai) và thảm canh tác (do đồng bào dân tộc cải tạo rừng làm rẫy).Hai kiểu thảm thực vật này phân bố khắp các dai dưới 2800m tại những nơi phù hợp

với mục đích và nhu cầu của con người.

Trên cơ sở sự phân hoá các đặc điểm khí hậu theo độ cao ở khu vực Hoàng LiênSơn (thông qua số liệu quan trắc của các trạm đo khí tượng thuỷ văn trên địa bàn vàvùng lân cận) bao gồm sự phân hoá nhiệt độ trung bình năm, nhiệt độ tối cao, nhiệt độtối thấp, độ âm, lượng mưa trung bình năm và sự phân hoá thổ nhưỡng, địa hình, độcao cùng với những quan sát ngoài thực địa về thay đổi trạng thái và cau trúc thảm thực

vật tự nhiên, cách chia 05 đai độ cao như tác giả Nguyễn An Thịnh (2008) là hợp lý

nhất Do đó, khu vực nghiên cứu được chia thành 05 đai độ cao: dưới 700m, từ 700

-1700m, từ 1700-2200m, từ 2200-2800m và trên 2800m trong các nghiên cứu của luậnán này.

26

1.6 KHÁI QUÁT VE KHU VUC HOANG LIÊN SON (TINH LAO CAI)1.6.1 Điều kiện tự nhiên

Hoàng Liên Sơn là một hệ thống các đỉnh núi cao trên 2000m chạy theo hướng

Tây Bắc - Đông Nam với đỉnh Phansipan cao nhất Đông Dương cao 3.143m so với mặtnước biên Phần lớn đỉnh núi có độ cao trung bình từ 2000 - 2500m, thấp nhất là vùng

ven sông Hồng chỉ dat 88m (ở huyện Bát Xat) Mức độ chia cắt theo chiều ngang vàthang đứng của dia hình rất mạnh tạo ra sự phức tạp của địa hình và có độ dốc lớn Cácdạng địa hình chủ yếu của Day Hoàng Liên gồm núi cao, thung lũng, sườn đôi núi và

có thê chia thành 2 dạng chính: địa hình vùng núi cao và địa hình vùng núi thấp; càng

về phía Nam các thung lũng càng bằng phang, rộng hon va được người dân làm ruộngbậc thang dé canh tác Vùng núi cao: mức độ chia cắt lớn, thung lũng hẹp, nhiều khesâu, độ đốc phô biến từ 20 - 30°, một số nơi trên 40° hoặc dựng đứng Kiểu địa hìnhnày gây nhiều khó khăn cho sản xuất nông nghiệp và phát triển cơ sở hạ tầng, hiệntượng sat lở diễn ra ở nhiều nơi Vùng núi thấp: gồm các dãy núi, đôi thấp, độ cao trungbình dưới 700 mét, độ dốc trung bình từ 3 - 10°, phần lớn dạng địa hình này năm trên

vỉa quặng apatít nên thuận lợi cho việc phát triển nông - lâm nghiệp [89,90,64].

1.6.1.3 Địa chất và Thổ nhưỡng

Khu vực Hoàng Liên Son cấu tao từ các loại đá có nguồn gốc mắc ma như granit,

amphilolit, filit, đá vôi mà phổ biến nhất là đá granit, trong điều kiện nhiệt đới va ánhiệt đới âm Ở vành đai chân núi thì vỏ phong hóa dày còn ở sườn dốc do sự bào mònvà xâm thực mạnh của dòng nước chảy nên nhiều đá lộ đầu sắc nhọn Vào đại Tân

sinh, do sự nâng lên của một khối mắc - ma đã chọc xuyên qua khối núi làm cho toàn

khu vực được nâng lên cao hơn và gần như đều khắp Sự vận động này làm quá trìnhxâm thực của nước diễn ra mạnh hơn hình thành nên nhiều sườn dốc thăng xuống vànhiều thung lũng sâu Phần đáy của thung lũng là đá diệp thạch với phạm vi nhỏ và hẹp

hơn đá granit Đá granit mở rộng từ suối Mường Hoa đến đỉnh của Phansipan và chạy

sang sườn bên kia suối Độ 4m và lượng mưa lớn nên sự phong hóa xây ra khá phô

biến, thể hiện rõ lượng dat sét nhiều trong đất Khoáng sản có: FeS;, Au, Ag, [89]

Địa chất và địa hình, kết hợp với khí hậu tạo nên sự phân hóa thé nhưỡng ở

Hoàng Liên Sơn đặc biệt là tuân theo quy luật đai cao Lớp phủ thổ nhưỡng được

phong hóa từ các loại đá mẹ trong điều kiện thoát hơi nước tốt, đất feralit hình thành

27

trong các điều kiện phong hóa địa hình cao, từ 500m trở lên Tuy nhiên, quá trình

feralit hóa trong một số trường hợp vẫn còn xuất hiện ở những độ cao lớn hơn (tới1600m) Từ độ cao 1600m, đất chuyền sang loại đất nhiều min dạng thô thuộc loại alittrên núi cao Khu vực Hoàng Liên Sơn gồm 8 loại đất chính như sau: [89]

+“ Đất min thô than bùn màu xám trên núi cao phân bố tư 1600 - 2800m.

Đất Feralit biến đổi do trồng lúa.

LN NNN NN Dat dốc tu trồng lúa.

Đất min alit mùn vàng nhạt trên núi cao, phân bố từ 1600 - 2800m.

Đất Feralit mùn vàng đỏ trên núi cao phát triển trên đá axit từ 600 - 1600m.

Dat Feralit min vàng đỏ trên núi cao phát triển trên đá biến chất 600 - 1600mĐất Feralit vàng đỏ vùng núi phát triển trên đá axit từ 300 - 600m.

Dat Feralit vàng đỏ vùng núi phát triển trên đá biến chất từ 300 - 600m.

Các loại đât có hàm lượng mùn cao, phân lớn là dạng viên nhỏ, xói mòn và rửa

trôi yêu, độ tơi xốp cao, độ âm lớn, độ dầy tầng đất ở mức trung bình (từ 50 đến 120cm), thành phần cơ giới từ thịt nhẹ đến thịt nặng, thuận lợi cho việc trồng và phục hồirừng Địa hình đốc nên đất dễ bị rửa trôi và

bào mòn, kết hợp với các hoạt động địa chấtlâu dài, xâm thực, phong hóa, bồi tụ đã hình

thành nên các thung lũng phù sa màu mỡ

nam rải rác trong dãy Hoàng Liên Sơn.

1.6.1.4 Khí hậu

Do địa hình phức tạp nên chế độ khí

hậu khu vực Hoàng Liên phân hóa mạnh

mẽ theo độ cao và hướng địa hình, hầu như

quanh năm duy trì tình trạng âm ướt đặcbiệt là vào mùa đông mưa dai dăng trên

toàn vùng.

Nhiệt độ: trung bình từ 15°C đến24°C, cao nhất là 39°C vào tháng 4-7 vàthấp nhất là -3,2°C ở trên 1500m vào mùađông; mùa nóng kéo dài từ tháng 5 đến

tháng 10, mùa lạnh kéo dài từ tháng 11 cho

Hình 1.1 Biéu đồ sinh khi hậu

khu vực Sapa - Hoàng Liên Sơn

(nguồn: Nguyễn Khanh Vân [104])

- 200 giờ, tháng 10 số giờ nang ít nhất, khoảng 30 - 40 giờ [1,18]

Lượng mưa: lượng mưa trung bình năm ở Hoàng Liên khá cao, phân bố khôngđều giữa các tháng trong năm, mùa mưa bắt đầu từ giữa tháng 3 đến giữa tháng 10, tậptrung từ tháng 5 đến tháng 10 (chiếm 80% tông lượng mưa cả năm) [1,18]

Độ ẩm: độ âm không khí tương đối cao, không có hiện tượng thời tiết khô, trungbình năm khoảng 86%, cao nhất vào tháng 9 - tháng 11(độ âm trên 90%); khô nhất vào

thấp) ngưng tụ lại tạo thành sương mù [1,1§]

Mưa phùn: là thời tiết khá quen thuộc ở Hoàng Liên vào nửa cuối mùa đông, tập

trung từ tháng 1 đến tháng 3, số ngày mưa phùn từ 65 đến 72 ngày/năm [1,18]

Dong: xây ra chủ yếu vào mùa hè từ 13h đến 19h, tập trung từ tháng 4 đến tháng7 do sự phát triển mạnh của đối lưu nhiệt và các nhiễu động khí quyền Trong nhữngtháng này số ngày déng lên tới 16 đến 20 ngày/tháng Dong thường kèm theo mưa rào

với cường độ lớn nên có thé gây thiệt hại cho sản xuất và đời sống [1,18].

Mưa đá: thường xuất hiện vào mùa hè trong những ngày rat nóng, nhiệt độ caonên bốc hơi nước nhiều, gặp nhiệt độ thấp hình thành các tinh thé băng, từ đó tạo thànhmưa đá Mỗi năm có từ 2 đến 4 ngày có mưa đá Thời gian mưa ngắn, 10-15 phút [18].

Tuyết: ít gặp ở vùng dưới 1500m, những đỉnh núi cao trên1500m có hiện tượngđóng băng vào mùa đông Trảng cỏ và trảng cây bụi thường bị chết khô trong thời kỳcó băng tuyết [1§]

Sương muối: là hiện tượng thời tiết gây nhiều tác hại cho cây trồng và vật nuôi,thường xuất hiện vào mùa đông từ 5 đến 6 ngày, khi nhiệt độ hạ thấp xuống dưới 0C,

làm hạn chế sự phát triển của cây co [18].

1.6.1.5 Thuy van

Day Hoàng Liên có hệ thống thủy văn khá day đặc gồm hệ thống sông Hồngchạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam và các hệ thống suối lớn như Nậm Tha, Ngòichăn, Ngòi Nhu (Văn Ban); Dun, Bo và Mường Hoa (Sapa) Hệ thống sông Hồng lànguôồn cung cấp nước chủ yếu cho sản xuất, sinh hoạt và phục vụ giao thông vận tải.Đồng thời, do có hàm lượng phù sa lớn từ 6000-8000g/mỶ nên các vùng đất được phùsa bồi đắp rất màu mỡ thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp Bên cạnh đó, khu vựcHoàng Liên Sơn có rất nhiều các khe suối lớn nhỏ với tổng chiều dai hàng trăm km Da

số chúng có lòng hẹp, dốc, nhiều thác ghénh, lưu lượng nước cao đáp ứng tốt nhu cầu

29

về nước sản xuất cũng như sinh hoạt nhưng có thê gây thiệt hại cho người dân trong

mùa mưa lũ [89,64].

1.3.1.6 Tài nguyên rừng

Khu vực Hoàng Liên Sơn có 168.156,93 ha đất có rừng, đa số là rừng phòng hộgóp phần bảo vệ môi trường, hạn chế lũ lụt, hạn hán ở hạ lưu Tuy nhiên, hiện tượng ducanh, phát nương làm rẫy đã làm suy giảm diện tích và chất lượng rừng rừng một cáchnhanh chóng, tán rừng bị phá vỡ, số lượng động vật rừng giảm, một số loài quý hiếmcó nguy cơ bị tuyệt chủng Bên cạnh đó, hiện tượng cháy rừng do con người; săn bắt

động vật rừng làm thực phẩm, bán lây tiền (da, sừng, mật), làm dược liệu, các hoạt

động khác như khai thác gỗ, củi, lâm sản ngoài gỗ, đã trở thành mối đe dọa và nguy

cơ suy giảm đa dạng sinh học và mất rung [102,64].

1.6.2 Điều kiện kinh tế - xã hội1.6.2.1 Dân số

Khu vực Hoàng Liên Sơn hiện là nơi sinh sống của 203.448 người thuộc nhiềudân tộc khác nhau, trong đó chiếm ưu thế là người Kinh, Mông, Dao [18].

1.6.2.2 Lao động và tập quán

Đa số người dân trong vùng đã sống định canh định cư, tuy vậy vẫn còn một sốít sống du canh du cư Đồng bào các dân tộc cư trú tại đây sống chủ yếu dựa vào sản

xuất nông nghiệp, làm rừng và nghề thủ công truyền thống như dệt thé cam, mây tre

dan Người Kinh sống chủ yếu ở trị tran Sa Pa với nghề dich vụ thương mai, du lịch

Loại hình sản xuất nông nghiệp chủ yếu là trồng lúa nước trên ruộng bậc thanghẹp hoặc trồng lúa nương và chăn nuôi Tập quán sản xuất chủ yếu dụa vào độ phì tự

nhiên của dat, không sử dụng bón phân, kể cả phân hữu cơ là nguồn tại chỗ Công cụ

lao động đơn giản như cày cuốc, dao phát Giống mới chưa được sử dụng rộng rãi,

năng suất thấp, đời sống chủ yêu phụ thuộc vào thiên nhiên Ngoài sản xuất lương thực,người dân còn trồng Thảo quả và một số loại cây dược liệu và rau ăn khác [65,64].

1.6.2.3 Văn hóa xã hội

Văn hóa: Cộng đồng dân cư sống ở dãy Hoàng Liên Sơn gồm nhiều dân tộc khácnhau nên các hoạt động văn hóa rất đa dạng và mang những đặc điểm riêng Tuy nhiên,do điều kiện giao thông khó khăn, kinh tế còn nghèo nàn, phương tiện thông tin đại

chúng còn thiếu thốn nên công việc tuyên truyền giáo dục, bài trừ các hủ tục, phát huythuần phong mỹ tục còn hạn chế [65]

Giáo dục: Nạn thất học, mù chữ và trẻ em trong độ tudi đi học không được đếnlớp vẫn còn tồn tại Cơ sở vật chất, trường lớp thiếu thốn, đội ngũ giáo viên ít lại không

30

được quan tâm đúng mức nên SỐ lượng học sinh và chất lượng giáo dục có dấu hiệu

giảm sút [65]

Y té: Cũng như giáo dục, tình hình y tế cũng xuống cấp nghiêm trong Cơ sở y tế

nghèo nàn, thuốc men thiếu thốn, đội ngũ mỏng, không đáp ứng được nhu cầu phòngvà chữa bệnh cho đồng bào vùng cao Công tác vệ sinh, phòng bệnh chưa được chú ýđúng mức, các loại bệnh như bướu cô, sốt rét, cdn tồn tại [65].

Xã hội: các tệ nạn xã hội phô biến trước đây như nghiện hút, cờ bạc, mê tín di

đoan đã bị xóa bỏ cơ bản nay lại phục hồi và đang có xu thế tăng [65].

1.6.2.4 Tình hình giao thông và cơ sở hạ tang

Hệ thống giao thông đường bộ được đầu tu nâng cấp và làm mới bằng nhiềunguôồn vốn khác nhau theo phương thức Nhà nước dau tư vốn, nhân dân góp công Tuynhiên, xét một cách tông thé ở day Hoàng Liên thì điều kiện giao thông của khu vực

còn gặp nhiều khó khăn Các đường liên xã, liên thôn chủ yếu là đường mòn.

1.6.2.5 Các hoạt động bảo ton da dang thực vật ở khu vực Hoàng Liên Sơn

Tại khu vực này đã có những hành động bảo tồn đa dạng sinh học được thực hiện.Ví dụ như: Xây dựng được các vườn ươm lâm nghiệp, khu bảo tồn:

+ VQG Hoàng Liên: nơi bảo tồn khá nghiêm nghặt đa dạng sinh học, và được

công nhận là Vườn di sản ASEAN năm 2006.

+ KBTTN Hoàng Liên - Văn Bàn: Đang tiến hành nghiên cứu và nhân giống

nhiều loài cây quý, trong đó có dự kiến hồi phục loài cây Bách tán Đài Loan.

+ KBTTN đang được đề xuất ở khu vực Y Tý - Dền Sáng - Sàng Ma Sáo (huyệnBát Xát) nhằm bảo vệ và giữ gìn các hệ sinh thái núi cao đặc trưng vốn nỗi tiếng với

tên gọi “rừng treo”.

Thành lập các chốt, các trạm kiểm lâm bảo vệ rừng: các huyện Văn Bàn và Bát

Xát đều thành lập các trạm kiểm lâm, với mục tiêu bảo vệ rừng hạn chế tối đa sự phá

hoại rừng.

Tuyên truyền ý nghĩa của việc bảo vệ đa dang sinh học tại các trường học, các tô

chức, các bản làng Nhằm mục đích nâng cao tinh thần chung tay bảo vệ tài nguyên

31

CHƯƠNG 2.

ĐÓI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐÓI TƯỢNG NGHIÊN CỨU2.1.1 Địa điểm

Khu vực nghiên cứu năm ở sườn Đông của dãy Hoàng Liên Sơn, thuộc địa phận tỉnhLào Cai (giới hạn bởi sông Hồng chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam) bao gồm toàn

bộ diện tích tự nhiên của huyện Bát Xát, huyện Sapa, huyện Văn Bàn và một phần củaThành phó Lào Cai, huyện Bảo Thắng, Bảo Yên (xem hình 2.1).

2.1.2 Thời gian

Thực hiện từ tháng 11 năm 2009 đến tháng 11 năm 2013, trong đó tiến hành 8 đợt

khảo sát thực địa tại khu vực nghiên cứu với thời gian trung bình từ 14 - 15 ngay/ đợt,

đợt ngắn nhất là 11 ngày, đợt dài nhất là 25 ngày (xem hình 2.2 và bang 2.1)

—— Thyển khảo sic “SF

@ Bist tye dia ie

0: Đường giao thong chính Nai

Bảng 2.1 Thời gian, lịch trình các đợt khảo sát thực địa

Dot 1 | 9/4 - 3/5/2010 | Lào Cai - Bát Xát - Sapa - Bảo Thắng - Văn Bàn

Đợt 2 24/12/2010- ` ¬= : Ũ = Ds08/01/2011 Lao Cai - Bát Xát - Sapa - Bao Thang - Van Ban

Đợt3 | 22/4-2/5/2011 | Y Tý - Dền Sáng - Sàng Ma Sáo - Mường Hum - Trung

Lèng Hồ, Vườn Quốc gia Hoàng Liên (huyện Sapa),

KBTTN Hoàng Liên - Văn Bàn (huyện Văn Bàn)

Đợt4 | 20- 31/10/2011 | Séo My Tỷ, Tả Van, Hau Thao, Lao Chai, San Sa Hỗ, Tả

Phin, Tả Giang Phình, Trạm Tôn - Phan si pang

Đợt 5 14-24/4/2012 | KBTTN Hoàng Liên - Văn Ban (Nam Xé, Nam Xây,

Liêm Phú), Minh Lương, Khánh Yên

Đợt6 | 14- 30/7/2012 | Bản Hồ, Tả Van, Cát Cát, Sín Chải, từ Trạm Tôn đến

Phan si pang

Dot 7 5-20/6/2013 | A Mu Sung - Y Ty - Trinh Tường - Dén Sáng - Sang Ma

Sáo - Mường Hum - Trung Lèng Hồ - Dén Thang

Dot 8 | 23/8-3/9/2013 | Lào Cai - Bát Xát - Sapa - Bảo Thắng - Văn Bàn2.1.3 Đối tượng nghiên cứu

Các nhân tố sinh thái phát sinh thảm thực vật (nhân tố sinh thái chủ đạo) bao gồm:

s* Nhóm nhân tổ sinh khí hậu: chế độ nhiệt (nhiệt độ trung bình năm/tháng, nhiệt

độ tối cao/ tối thấp, bức xạ nhiệt, cường độ ánh sáng), chế độ mưa - 4m (lượng

mưa trung bình năm/ tháng, độ am không khí ), độ dai mùa khô, độ dài mùa

lạnh, tốc độ gió, hướng gió, các hiện tượng thời tiết cực đoan * Nhóm nhân tố TTV: cấu trúc, thành phan loài, trạng thái TTV

* Nhóm nhân tố thé nhưỡng: đặc điểm phẫu diện, pH, và thành phần hoá học đấtbao gồm độ mùn, các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thực vật (Nitơ, Phốtpho,Kali tong số và dé tiêu), các cation trao đổi (Sắt, Nhôm, Canxi, Magle)

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

s* Phân tích sự phân hoá các yêu tô khí hậu (chê độ bức xạ, nhiệt độ, độ âm, chê độ

mây, lượng mưa, chế độ gió ) theo các đai độ cao từ đó thành lập bản đồ phân hoá

nhiệt độ, lượng mưa và phân vùng sinh khí hậu ở khu vực Hoàng Liên Sơn (thuộc

địa phận tỉnh Lào Cai).

* Nghiên cứu sự thay đổi đặc điểm, thành phan hoá học của đất (pH, dinh dưỡng

khoáng, các cation trao đôi ) theo các đai độ cao và thành lập bản bồ phân bổ cácloại đất ở khu vực Hoàng Liên Sơn (Lao Cai).

34