Nghiên cứu cấu trúc rừng tại một số thảm thực vật ở khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc - Phia Đén, tỉnh Cao Bằng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ PHƯƠNG ANH NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN PHIA OẮC – PHIA ĐÉN, TỈNH CAO BẰNG Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thế Cường HÀ NỘI, 2017 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin cảm ơn TS Nguyễn Thế Cường (Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật) – người hướng dẫn trực tiếp tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn TS.Hà Minh Tâm (hiện làm việc trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2) giúp đỡ thực chuyến điều tra thực địa định loại mẫu vật Trong trình thực đề tài, nhận tạo điều kiện giúp đỡ Ban Quản lý Khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc – Phia Đén để thực đề tài Khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc – Phia Đén cách thuận lợi thu kết tốt Tôi xin bày tỏ trận trọng cảm ơn giúp đỡ quý báu Tôi xin trân trọng cảm ơn Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, Viện Sinh Thái Tài nguyên sinh vật, tạo điều kiện tốt để hoàn thành khóa học làm luận văn tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn đến giúp đỡ, động viên gia đình, bạn bè suốt thời gian học tập nghiên cứu Một lần nữa, xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả Nguyễn Thị Phương Anh LỜI CAM ĐOAN Để đảm bảo tính trung thực Luận văn, xin cam đoan: Luận văn “Nghiên cứu tính đa dạng thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc – Phia Đén, tỉnh Cao Bằng” công trình nghiên cứu cá nhân tôi, thực hướng dẫn TS Nguyễn Thế Cường (Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật) Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Các kết trình bày luận văn chưa công bố công trình trước Tác giả Nguyễn Thị Phương Anh Mục lục LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC HÌNH I MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài 2.Mục đích nghiên cứu Ý nghĩa đề tài Điểm đề tài Bố cục luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Một số khái niệm Lược sử nghiên cứu tính đa dạng đơn vị phân loại Trên giới 1.2.2 Ở Việt Nam 11 1.3 Lược sử nghiên cứu đa dạng dạng sống 13 1.3.1 Trên giới 13 1.3.2 Ở Việt Nam 15 1.4 Lược sử nghiên cứu tính đa dạng thảm thực vật 17 1.4.1 Trên giới 17 1.4.2 Ở Việt Nam 17 1.5 Lược sử nghiên cứu yếu tố địa lý cấu thành hệ thực vật 20 1.5.2 Ở Việt Nam 20 1.6 Một số công trình nghiên cứu loài thực vật quý có nguy bị tuyệt chủng Việt Nam 23 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 25 Đối tượng nghiên cứu 25 2 Thời gian nghiên cứu 25 Nội dung nghiên cứu 25 2.4 Phương pháp nghiên cứu 25 2.4.1 Kế thừa 25 2.4.3 Phương pháp vấn nhanh có tham gia người dân (PRA) 27 2.4.4 Phương pháp thu mẫu xử lý mẫu vật 27 2.4.5 Phương pháp định loại mẫu vật 30 2.4.6 Phương pháp nghiên cứu đa dạng thảm thực vật 31 2.4.7 Phân tích xử lý số liệu 31 2.4.8 Phương pháp nghiên cứu tính đa dạng yếu tố địa lý 32 2.4.9 Phương pháp nghiên cứu tính đa dạng dạng sống 33 2.4.10 Phương pháp nghiên cứu giá trị tài nguyên giá trị bảo tồn 33 2.5 Địa điểm nghiên cứu 34 2.5.1 Vị trí địa lý, địa hình 34 2.5.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn 35 2.5.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 36 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 38 3.1 Tính đa dạng đơn vị phân loại 38 3.1.1 Đa dạng mức độ ngành 38 3.1.2 Họ giàu loài 40 3.1.3 Chi giàu loài 41 3.2 Tính đa dạng yếu tố địa lý 42 3.3 Tính đa dạng dạng sống 47 3.3.2 Nhóm chồi sát đất 51 3.3.3 Nhóm chồi nửa ẩn 52 3.3.4 Nhóm có chồi năm 52 3.4 Tính đa dạng cấu trúc thảm thực vật 52 3.4.1 Rừng kín thường xanh nhiệt đới núi cao (hay gọi rừng rêu rừng lùn) 52 3.4.2 Rừng tự nhiên núi trung bình 58 3.4.3 Rừng tái sinh núi đất 62 3.5 Giá trị tài nguyên, giá trị bảo tồn loài thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc-Phia Đén 68 3.5.1 Giá trị tài nguyên loài thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc-Phia Đén 68 3.5.2 Giá trị bảo tồn loài thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc-Phia Đén 71 3.6 Nguyên nhân gây suy giảm đa dạng thực vật 80 3.6.1 Do tự nhiên 80 3.6.3 Do sinh vật 82 3.7 Đề xuất số giải pháp bảo tồn phát triển bền vững hệ thực vật khu vực nghiên cứu 83 3.7.1 Nhóm giải pháp kinh tế 83 3.7.2 Nhóm giải pháp xã hội 83 3.7.3 Nhóm giải pháp khoa học công nghệ 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 DANH MỤC BẢNG, BIỂU Bảng 1.1 Bảng đánh giá số loài thực vật mô tả toàn giới .10 Bảng 3.1 So sánh tỉ lệ (%) taxon hệ thực vật Khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc-Phia Đén với hệ thực vật Việt Nam …………………………………………… 40 Bảng3.2 Phân bố taxon ngành…………… ………………………….40 Bảng 3.3 So sánh tỉ lệ (%) ngành số hệ thực vật Việt Nam.….…42 Bảng 3.4 10 họ giàu loài hệ thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc-Phia Đén……………………………………………………………………………………43 Bảng 3.5 Các chi giàu loài………………………………………………………… 43 Bảng 3.6 Thành phần yếu tố địa lý thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oăc-Phia Đén……………………………………………………………………………………45 Bảng 3.7 Thành phần dạng sống thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc-Phia Đén……………………………………………………………………………………51 Bảng 3.8 So sánh phổ dạng sống hệ thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oăc -Phia Đén với hệ thực vật Việt Nam Bắc Việt Nam……………………………….52 Bảng 3.9 Thống kê dạng sống loài thuộc nhóm chồi trên…………….…53 Bảng 3.10 Bảng tính số đa dạng mức độ ưu loài gặp 6OTC độ cao 1600m đến 1931m………………………………………………………… 56 Bảng 3.11 Bảng tính số đa dạng mức độ ưu loài gặp 5OTC độ cao 1400m –1600m ………………………………… ………………….…… 62 Bảng 3.12 Bảng tính số đa dạng mức độ ưu loài gặp 5OTC rừng tái sinh núi đất………………………………………………………… 66 Bảng 3.13 Một số công dụng loài thực vật vùng nghiên cứu…… … 71 Bảng 3.14 Các loài thực vật có giá trị bảo tồn nguồn gen giá trị kinh tế… … … … 75 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Biểu đồ cấu ngành hệ thực vật Khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc-Phia Đén Phia Oắc-Phia Đén 41 Hình 3.2: Biểu đồ cấu dạng sống thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc –Phia Đén 52 Hình 3.3: Biểu đồ cấu dạng sống loài thuộc nhóm chồi khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oăc-Phia Đén 53 I MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việt Nam nước thuộc vùng Đông Nam Á giàu đa dạng sinh học Hệ thực vật Việt Nam phong phú đa dạng, theo thống kê Nguyễn Nghĩa Thìn (2008) hội thảo quốc tế Việt Nam học lần thứ hệ thực vật Viêt Nam có 600 loài Nấm, 793 loài Rêu (Bryophyta), loài Khuyết thông (Psilotophyta), 57 loài Thông đất (Lycopodiophyta), loài Thân đốt (Cỏ tháp bút - Equisetophyta), 691 loài Dương xỉ (Polypodiophyta), 69 loài Hạt trần (Pinophyta) 13.000 loài Hạt kín (Magnoliophyta) Tuy nhiên, nằm xu chung giới đa dạng hệ thực vật Việt Nam đà suy thoái biến động tác động người môi trường Vì vậy,việc nghiên cứu tính đa dạng thực vật quan trọng, nhằm hiểu thành phần, tính chất hệ thực vật nơi, vùng, nhằm xây dựng mô hình phục hồi hệ sinh thái bị suy thoái cần thiết Khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc – Phia Đén thuộc huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng với diện tích 11960 ha, có 8812,15ha rừng tự nhiên (chiếm 73,68 % diện tích rừng) tiếng với nhiều cảnh quan thiên nhiên đẹp, hệ thực vật đa dạng phong phú thuận lợi cho việc nghiên cứu tính đa dạng thực vật Từ thực tế nêu trên, chọn đề tài “Nghiên cứu tính đa dạng thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc – Phia Đén, tỉnh Cao Bằng” 2.Mục đích nghiên cứu Cập nhật bổ sung liệu tính đa dạng thực vật phục vụ cho việc đề xuất giải pháp phục hồi phát triển hệ sinh thái rừng bị suy thoái, đặc biệt bảo vệ loài thực vật quý địa bàn khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc –Phía Đén Ý nghĩa đề tài Ý nghĩa khoa học: Góp phần bổ sung liệu cho chuyên ngành Sinh thái học sở khoa học cho nghiên cứu tài nguyên thực vật, đa dạng sinh học nông lâm nghiệp, Ý nghĩa thực tiễn: Kết đề tài phục vụ trực tiếp việc bảo tồn hệ sinh thái xây dựng mô hình phục hồi rừng khu vực nghiên cứu Điểm đề tài Cung cấp số liệu cập nhật đa dạng thực vật khu vực nghiên cứu Cung cấp số sở khoa học phục vụ cho công tác bảo tồn phát triển rừng Bố cục luận văn Gồm 87 trang, 15 bảng, biểu đồ, chia thành phần sau: Mở đầu trang, chương Tổng quan tài liệu (22 trang), chương Đối tượng, phạm vi, thời gian, nội dung phương pháp nghiên cứu (10 trang), chương 3: Điều kiện tự nhiên- xã hội khu vực nghiên cứu (3 trang) chương Kết nghiên cứu (47 trang), Kết luận kiến nghị (3 trang) Ngoài có phần: Tài liệu tham khảo, Phụ lục, 204 Phụ lục ảnh Một số hình ảnh thực địa khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc –Phia Đén, Cao Bằng Ảnh 1: Nhóm thực địa tiến hành khảo sát hệ thực vật khu vực nghiên cứu (Ảnh Nguyễn Thế Cường , chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 2: Nhóm thực địa tiến hành ghi chép số liệu điều tra (Ảnh Hà Minh Tâm, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2017) Ảnh 3: Nhóm thực địa tiến hành làm ô tiêu chuẩn (Ảnh Hà Minh Tâm, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2017) 205 Phụ lục ảnh 2: Các thảm thực vật khu vực nghiên cứu Ảnh 4: Tổng quan thảm thực vật khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 5: Tổng quan thảm thực vật khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) 206 Ảnh 6: Rừng kín thường xanh nhiệt đới Ảnh 7: Rừng kín thường xanh nhiệt đới núi cao (cấu trúc) núi cao (nơi bị sặt xâm chiếm) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 8: Rừng kín thường xanh nhiệt đới núi cao (nhìn từ mgoài vào) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) 207 Ảnh 9: Rừng tự nhiên núi trung bình (nhìn từ vào) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 10: Rừng tự nhiên núi trung bình (cấu trúc) (Ảnh Nguyễn Thế Cường, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) 208 Ảnh 11: Rừng tái sinh núi đất (cấu trúc ) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 12: Rừng tái sinh núi đất (cấu trúc ) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 13: Rừng tái sinh núi đất (nhìn từ vào) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) 209 Phụ lục ảnh 3: Các loài thực vật khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng Ảnh 14: Vaccinium exaristatum Kurz -Sơn trâm (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 15: Rhododendron nuttalii Booth ex Nutt -Đỗ quyên (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 16 : Rhododendron tanastylum Balf.f & Ward.- Đỗ quyên Tana (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) 210 Ảnh 17: Acer olivetianum Pax - Thích thùy (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 18: Acer olivetianum Pax - Thích thùy (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 19: Acer laurinum Hassk -Thích quế (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) 211 Ảnh 20: Acronychia pedunculata (L.) Miq Bưởi bung Ảnh 21: Desmos chinensis Lour - Hoa dẻ thơm (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia (Ảnh Nguyễn Thế Cường, chụp Phia Oắc- Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2017) Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 22: Ranunculus cantoniensis DC -Mao lượng quảng đông) Ảnh 23 : Styrax tonkinensis (Pierre) Craib ex Hartw - Bồ đề (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2017 Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2017) 212 Ảnh 24: Viburnum lutescens Blume –Vót Ảnh 25: Illicium verum Hook f - Hồi (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2017) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2017) Ảnh 26: Eurya groffii Merr - Sơn trà grô Ảnh 27: Eurya laotica Gagnep.- Súm to (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) 213 Ảnh 28: Litsea cubeba (Lour.) Pers - Màng tang Ảnh 29: Litsea glutinosa (Lour.) C B Robins - Bời lời nhớt (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 30: Quercus poilanei Hickel & A.Camus - Sồi poilane Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 31: Ilex Viridis Champ ex Benth- Nhựa ruồi Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016 214 Ảnh 32: Duchesnea indica (Andr.) Focke Dâu đất (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2017) Ảnh 33: Asarum glabrum Merr - Hoa tiên Ảnh 34: Melastoma sanguineum Sím -Mua bà Ảnh 35: Smilax ovalifolia Roxb ex D.Don – Kim cang trứng (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2017) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2017) Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2017) 215 Ảnh 36: Magnolia insignis Wall.Blume -Giổi đá (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 37: Magnolia baillonii Pierre - Giổi găng Ảnh 38: Itea chinensis Hook & Arn - Lưỡi nai Ảnh 39: Wrightia laevis Hook.f - Thùng mức trái (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) 216 Ảnh 40: Canarium album (Lour.) Raeusch.Trám trắng (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 41: Dalbergia tonkinensis Prain Trắc thối Ảnh 42: Euonymus eberhardtii Tard.- Chân danh Eberhard (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 43: Ampelopsis glandulosa var heterophylla (Thunb.) Momiy - Song nho dị diệp (Ảnh Nguyễn Thế Cường, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2014) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 44: Artabotrys hongkongensis Hance Móng rồng hồng kông Ảnh 45: Lonicera macrantha Spreng - Kim ngân hoa to (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) Ảnh 46: Liquidambar formosana Hance – Sau sau Ảnh 47: Blastus cochinchinensis Lour – Bo bắc (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016) (Ảnh Nguyễn Thị Phương Anh, chụp Phia Oắc-Phia Đén, Cao Bằng, 2016)