Nghiên cứu sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao trên các vùng sinh thái khác nhau tại tỉnh an giang tt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ -oOo- TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Môi trường đất nước Mã ngành: 9440303 NGUYỄN THỊ HẢI LÝ TÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ ĐA DẠNG THỰC VẬT BẬC CAO TRÊN CÁC VÙNG SINH THÁI KHÁC NHAU TẠI TỈNH AN GIANG Cần Thơ, 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Hữu Chiếm Luận án bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường Họp tại: Vào lúc … … ngày … tháng … năm … Phản biện 1: Phản biện 2: Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ Thư viện Quốc gia Việt Nam DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ [1] Nguyễn Thị Hải Lý, Lư Ngọc Trâm Anh, Trần Quốc Minh Nguyễn Hữu Chiếm, 2018 Tài nguyên thực vật bậc cao theo điều kiện môi trường đất vùng đồi núi thấp, tỉnh An Giang Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 54(Số chuyên đề: Nông nghiệp): 106-116 ISSN 1859-2333 [2] Nguyễn Thị Hải Lý Nguyễn Hữu Chiếm, 2017 Khảo sát thành phần loài thực vật bậc cao theo loại đất vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chuyên đề: Môi trường Biến đổi khí hậu (2): 120-128 ISSN 1859-2333 [3] Nguyen Thi Hai Ly, Lu Ngoc Tram Anh and Nguyen Huu Chiem, 2016 A survey of vascular plant species in the dry season, Cam Mountain, An Giang province Journal of Science and Technology Vol 54, 2016 ISSN 0866-708X [4] Nguyễn Thị Hải Lý, Lê Văn Quý Nguyễn Hữu Chiếm, 2016 Đánh giá trạng thực vật bậc cao núi Cấm, tỉnh An Giang Tạp chí Mơi Trường (Số 4), 39-40 ISSN 1859042X [5] Nguyễn Thị Hải Lý, Lư Ngọc Trâm Anh, Huỳnh Thị Tròn Nguyễn Hữu Chiếm, 2017 Thành phần loài thuốc Huyện Tịnh Biên, Tỉnh An Giang Hội nghị Tài nguyên sinh vật sinh thái toàn quốc lần thứ 7, Hà Nội 1332-1339 ISBN: 978-604-913-615-3 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Thực vật cạn hấp thu chất dinh dưỡng từ mơi trường đất, nước khơng khí hồn tồn khác (Chapin et al., 2002) nên môi trường thay đổi làm thay đổi thành phần thực vật (Tavili and Jafari, 2009) Austin et al (1984) cho nhóm yếu tố ảnh hưởng đến phân bố đa dạng chúng nhóm địa lý (địa hình, độ dốc), nhóm có ảnh hưởng trực tiếp khơng phải nguồn dinh dưỡng (pH) nhóm dinh dưỡng có ảnh hưởng đến phát triển chúng Trong điều kiện sinh thái, môi trường đất giống lọc ngăn cản diện loài thiếu đặc điểm sinh lý thích hợp để tồn (Pausas and Austin, 2001) Trong tính chất lý hóa đất ảnh hưởng rõ đến phân bố đa dạng thực vật (Zuo et al., 2009; Ritu et al., 2010; Shabani et al., 2011), yếu tố sa cấu, pH dinh dưỡng định đến thay đổi thực vật khu vực khác (Fayolle et al., 2012; Dado and Jiwen, 2014) Vì vậy, phân bố đa dạng thực vật (ĐDTV) theo đặc điểm môi trường đất cần phải nghiên cứu Tỉnh An Giang có đa dạng địa hình với nhiều hệ sinh thái (HST) khác Bên cạnh HST nông nghiệp, An Giang cịn có HST rừng núi HST rừng đồng (Nguyễn Đức Thắng, 2003) với nhiều loài quý (Võ Văn Chi, 1991; Nguyễn Đức Thắng, 2003) giống lồi địa thích ứng với mơi trường sinh thái đặc thù tỉnh (Nguyễn Văn Minh ctv., 2008; Nguyễn Văn Kiền, 2013) Tuy nhiên, nay, việc rừng khai thác mức làm biến nhiều loài quý dược liệu có giá trị Trước nguy suy giảm đa dạng sinh học (ĐDSH), năm 2008, Luật Đa dạng sinh học đời tảng xây dựng quy hoạch bảo tồn ĐDSH cho địa phương Với điều kiện khí hậu giống nhau, khác biệt địa mạo, thổ nhưỡng độ sâu ngập lũ sở khoa học để xác định An Giang có ba khu vực sinh thái khác vùng đồi núi, vùng đồng lụt hở vùng đồng lụt ven sông (Nguyen Huu Chiem, 1993; Nguyễn Hiếu Trung ctv., 2012) Mặc dù, có nghiên cứu ĐDTV tỉnh An Giang (Võ Văn Chi, 1991; Nguyễn Đức Thắng, 2003), kết trọng vào đa dạng taxon, chưa đề cập đến phân bố đa dạng thực vật theo môi trường đất đặc biệt chưa làm rõ yếu tố ảnh hưởng đến trạng ĐDTV vùng sinh thái Vì vậy, đánh giá xác định yếu tố ảnh hưởng đến phân bố đa dạng thực vật theo môi trường đất vùng sinh thái khác tỉnh An Giang cần thiết Xuất phát từ thực tiễn trên, luận án “Nghiên cứu phân bố đa dạng thực vật bậc cao vùng sinh thái khác tỉnh An Giang” thực 1.2 Mục tiêu 1.2.1 Mục tiêu tổng quát Xác định phân bố đa dạng thực vật bậc cao có mạch vùng sinh thái khác để làm sở cho việc bảo tồn khai thác bền vững tài nguyên thực vật tỉnh An Giang 1.2.2 Mục tiêu cụ thể - Xác định tính chất lý hóa mơi trường đất đặc trưng ba vùng sinh thái tỉnh An Giang theo độ sâu - Xác định trạng yếu tố ảnh hưởng đến phân bố đa dạng thực vật bậc cao có mạch theo tính chất mơi trường đất ba vùng sinh thái tỉnh An Giang 1.3 Nội dung nghiên cứu + Khảo sát đánh giá tính chất đất ba vùng sinh thái + Điều tra, đánh giá trạng đa dạng thực vật theo môi trường đất ba vùng sinh thái + Nghiên cứu mối quan hệ đất với đa dạng thực vật + Xây dựng đồ trạng phân bố loài ưu quý đại diện cho vùng sinh thái + Đề xuất giải pháp bảo tồn khai thác bền vững tài nguyên thực vật cho tỉnh An Giang 1.4 Tính luận án + Kết nghiên cứu bổ sung thêm 56 loài, thuộc 30 họ ba ngành cho khu hệ thực vật tỉnh An Giang + Luận án xác định số loài hoang dại loài trồng cho ba vùng sinh thái tỉnh An Giang Đồng thời cung cấp dẫn liệu phân bố loài thực vật bậc cao có mạch theo tính chất đất xác định loài quý hiếm, loài đặc hữu, loài ưu cho vùng sinh thái + Bổ sung số đặc điểm lý hóa học cho loại đất ba vùng sinh thái khác tỉnh An Giang cung cấp dẫn liệu đặc điểm môi trường đất theo đai độ cao vùng đồi núi + Nghiên cứu mô tả phân tích phân bố lồi thực vật ưu thế, đồng thời so sánh đánh giá trạng đa dạng qua số đa dạng theo tính chất mơi trường đất vùng sinh thái, từ xác định yếu tố đất người ảnh hưởng đến số đa dạng loài ưu + Xây dựng đồ phân bố thực vật ưu để phục vụ cho công tác quản lý tài nguyên thực vật bảo tồn đa dạng sinh học 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu + Thành phần lồi thực vật bậc cao có mạch + Các thơng số hóa lý mơi trường đất 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu + Ba vùng sinh thái tỉnh An Giang vùng đồi núi thấp (khu vực Bảy Núi, huyện Tri Tôn Tịnh Biên), vùng đồng lụt hở (đồng huyện Tri Tôn Tịnh Biên) vùng đồng lụt ven sông (huyện Chợ Mới, Phú Tân, Tân Châu, Châu Phú, Châu Thành, Thoại Sơn) + Nghiên cứu ô tiêu chuẩn (OTC) tuyến khảo sát ba vùng sinh thái với thân gỗ (D1,3≥6 cm) thân thảo + Thời gian thu mẫu từ tháng đến tháng 12 (trừ mùa khô) vùng đồi núi từ tháng 12 đến tháng (trừ mùa ngập lũ) vùng đồng lụt hở đồng lụt ven sông 1.6 Ý nghĩa luận án + Ý nghĩa khoa học: Luận án cung cấp cở sở khoa học trạng phân bố đa dạng thực vật bậc cao có mạch môi trường đất ba vùng sinh thái tiêu biểu tỉnh An Giang + Ý nghĩa thực tiễn: Luận án cung cấp thông tin cho ngành lâm nghiệp, môi trường, quan quản lý nhà nước người dân trạng phân bố đa dạng thân gỗ thân thảo tỉnh An Giang để có biện pháp bảo vệ khai thác hợp lý CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan thực vật bậc cao có mạch Thực vật bậc cao có mạch đặc trưng mơ dẫn có quan sinh sản bào tử, nón hoa (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008) Mơ dẫn tổ chức chuyên hóa cao, cấu tạo tế bào dài, xếp nối tiếp thành dãy dọc song song với trục quan Các mơ có nhiệm vụ vận chuyển nước chất dinh dưỡng hòa tan từ rễ lên dẫn chất hữu tổng hợp đến phận khác để ni (Hồng Thị Sản Nguyễn Phương Nga, 2003) Chúng gồm ngành sau: Quyết trần (Rhyniophyta), Lá thông (Psilotophyta), Thông đá (Lycopodiophyta), Cỏ tháp bút (Equisetophyta), Dương xỉ (Polypodiophyta), Hạt trần (Pinophyta) Hạt kín (Angiospermatophyta) 2.2 Khái quát vùng sinh thái tỉnh An Giang Dựa đặc điểm địa hình, chế độ sâu ngập thổ nhưỡng, tỉnh An Giang định vị ba vùng sinh thái vùng đồi núi, phần vùng ngập lụt ven sông phần vùng ngập lụt hở (Nguyen Huu Chiem, 1993; Nguyễn Hiếu Trung ctv., 2012) Hình 2.1: (a) Bản đồ sinh thái nông nghiệp vùng ĐBSCL (Nguyễn Hiếu Trung ctv., 2012) (b) Bản đồ ba vùng sinh thái tỉnh An Giang + Đặc điểm khí hậu: Ba vùng sinh thái có nhiệt độ, độ ẩm số ngày mưa trung bình khơng có khác biệt, lượng mưa trung bình năm vùng đồng lụt ven sông (1200–1700 mm) cao so với hai vùng sinh thái lại (1200-1600 mm) + Đặc điểm địa hình thổ nhưỡng Vùng đồi núi có độ dốc từ 150-350, gồm nhiều núi với đỉnh cao 710 m núi Cấm Ngoài cánh đồng với độ cao từ 5-10 m bao bọc quanh chân núi, quanh năm không ngập nước (Nguyễn Đức Thắng, 2003) Đất đồi núi có ba nhóm đất đỏ vàng, đất xói mịn đất xám macma, chủ yếu hình thành từ trình phong hóa đá mẹ trầm tích chỗ (Phân viện QH & TKNN Miền Nam, 2003) Vùng đồng lụt hở cánh đồng trũng vùng Tứ giác Long Xuyên bao quanh hai huyện Tri Tôn – Tịnh Biên Do địa hình thấp nằm vị trí thượng nguồn nên bị ngập lụt năm từ 3-4 tháng với độ sâu ngập 0,5 m bị phèn nặng (Nguyễn Đức Thắng, 2003) Đất khu vực gồm ba loại đất phèn hoạt động nông, đất phèn hoạt động sâu đất than bùn phèn Vùng đồng lụt ven sông nằm ven sông Tiền sông Hậu, gồm đơn vị địa mạo đê ven sông, cồn cát bưng sau đê (Nguyen Huu Chiem, 1993), có độ sâu ngập 0,5 m (Nguyễn Hiếu Trung ctv., 2012) Nhóm đất phù sa phân thành bốn loại sau: Đất phù sa bồi, đất phù sa không bồi, đất phù sa gley, đất phù sa có tầng loang lỗ CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phương pháp điều tra đánh giá đa dạng thực vật 3.1.1 Phương pháp khảo sát thực vật a) Vùng đồi núi: Từ tháng 06/2015 đến tháng 05/2017 khảo sát 230 OTC (100m2) đất vàng macma, đất xói mịn đất xám macma chân núi Ở tuyến bố trí OTC theo độ cao 100m độ cao, bố trí OTC 100 m2 thân gỗ có (D1,3) ≥ 6cm bụi Trong OTC 100 m2 bố trí OTC 1m2 thân thảo theo đường chéo, trảng thiết lập OTC 1m2 (Lê Quốc Huy, 2005; Hoàng Chung, 2006) b) Vùng đồng lụt hở: Từ tháng 7/2016 đến tháng 4/2017 khảo sát 85 OTC (100m2) vùng đồng lụt hở, thuộc đồng hai huyện Tri Tôn Tịnh Biên Các OTC khảo sát theo ba loại đất đất phèn hoạt động nông (đốm Jarosite gần bề mặt đất 0-50 cm), đất phèn hoạt động sâu (đốm Jarosite độ sâu >50 cm) đất than bùn phèn Ở tuyến bố trí OTC 100 m2 thân gỗ có (D1,3) ≥6cm bụi Trong OTC 100 m2 bố trí OTC 1m2 thân thảo theo đường chéo, trảng HST ruộng thiết lập OTC 1m2 c) Vùng đồng lụt ven sông: Từ tháng 1/2017 đến tháng 12/2017 khảo sát 155 OTC (100m2) đất phù sa bồi, đất phù sa không bồi, đất phù sa gley đất phù sa có tầng loang lỗ huyện Chợ Mới, Phú Tân, Tân Châu, Châu Thành Châu Phú, tỉnh An Giang Hình 3.1: Vị trí lấy mẫu ba vùng sinh thái tỉnh An Giang (IRMC, 2003) Sử dụng GPS để xác định tọa độ OTC Trong OTC thu thập (i) số lượng loài, thu mẫu thực vật; (ii) số lượng cá thể (gốc cho bụi thảo, thảo mọc bò đếm số lượng thân) (Lê Quốc Huy, 2005) Điều tra người dân tên địa phương công dụng, vấn số lần thay đổi giống trồng, số lần chặt trồng lại, số lần phun thuốc diệt cỏ, làm cỏ, số lần bón phân, cày xới Tất tác động liệt kê dạng số lần tác động với số hộ điều tra vùng đồi núi n=60 (cây thân gỗ) n=75 (cây thân thảo); vùng đồng lụt hở n=32 (cây thân gỗ) n=41 (cây thân thảo) n=92 (cây thân gỗ) n=108 (cây thân thảo) vùng đồng lụt ven sơng 3.1.2 Xác định tên lồi xây dựng bảng danh lục thực vật Xác định tên loài theo phương pháp so sánh hình thái dựa tài liệu Cây cỏ Việt Nam–tập 1,2,3 (Phạm Hoàng Hộ, 1999), Từ điển thực vật thông dụng–tập 1,2 (Võ Văn Chi, 2002) Cơng dụng lồi thực vật điều tra cộng đồng người dân, đồng thời tra cứu dựa vào tài liệu Những thuốc vị thuốc Việt Nam (Đỗ Tất Lợi, 2004), Từ điển thuốc Việt Nam (Võ Văn Chi, 2018), Từ điển thực vật thông dụng (Võ Văn Chi, 2002) Tinh dầu (Lê Ngọc Thạch, 2003) Lập bảng danh lục thực vật với thông tin taxon, dạng cây, công dụng loại đất phân bố 3.1.3 Phương pháp đánh giá đa dạng + Đánh giá quý hiếm: Dựa vào Sách đỏ Việt Nam – Phần II (Thực vật), Nghị định số 32/2006/NĐ-CP số (RI): 𝒏 𝑹𝑰 = (𝟏 − ) × 𝟏𝟎𝟎 𝑵 Trong RI (Rarity index) số hiếm; n số OTC xuất loài khảo sát; N tổng số OTC khu vực nghiên cứu + Đánh giá đa dạng α : Bảng 3.1: Các số đa dạng alpha Chỉ số Margalef (d) Cơng thức S: tổng lồi d=(S-1)/logeN N: tổng cá thể Pielou’s (J’) J’=H’/logeS H’: số Shannon Shannon (H’) H’=-∑ 𝑃𝑖 ∗ log⁡(𝑃𝑖) Pi: Ni/N Simpson (λ’) λ’={∑ 𝑁𝑖(𝑁𝑖 − 1)}/{𝑁(𝑁 − 1)} Ni: tổng số cá thể loài i Ý nghĩa Xác định phong phú loài Thể cá thể phân bố loài Để đánh giá đa dạng loài quần xã Để đánh giá ưu loài 12 13 14 Bạch đàn trắng Thốt nốt Xoài Đất xám macma Eucalyptus camaldulensis Borassus flabellifer Mangifera indica Euccam Borfla Manind 66,34 26,40 20,41 Vùng đồi núi có từ 10 đến 11 lồi thân thảo chiếm ưu Cỏ (A conyzoides), Gừng gió (Z zerumbert), Nghệ vàng (C domestica), Cẩm địa la (B rotunda), Sa nhân/Hồng khấu (Amomum spp.), Cỏ gà (C dactylon), Rau mương (L prostrata) Màn tím (C chelidonii) chiếm ưu cao Một số loài ưu điển hình thể Bảng 4.6 Bảng 4.6: Một số loài ưu thân thảo vùng đồi núi TT Tên Việt Nam Nghệ vàng Cẩm địa la Gừng gió Sa nhân/hồng khấu Cỏ Gừng gió Cỏ tre Cẩm địa la 10 11 12 Cỏ gà Rau mương nhỏ Màn tím Danh pháp khoa học Đất vàng macma Curcuma domestica Boesenbergia rotunda Zingiber zerumbert Amomum spp Đất xói mịn Ageratum conyzoides Zingiber zerumbert Oplismenus comporitus Boesenbergia rotunda Đất xám macma Cynodon dactylon Ludwigia prostrata Cleome chelidonii Viết tắt IVI Curdom Boerot Zinzer Amomum 38,63 23,16 13,01 10,16 Agecon Zinzer Oplcom Boerot 18,14 16,46 14,76 12,69 Cyndac Ludpro Cleche 24,43 13,69 13,08 Hình 4.2 (a&b) cho thấy đất xói mịn, yếu tố đất định phân bố loài ưu theo thứ tự kali hữu dụng, kali tổng, độ xốp, nitơ tổng CHC Ở đất vàng macma, lượng phosphor, lượng thịt + sét yếu tố đất định phân bố loài ưu Ở đất xám macma, lượng cát, Ca2+, Mg2+, EC, nitơ hữu dụng yếu tố ảnh hưởng đến phân bố loài thân gỗ thân thảo ưu Hệ số tương quan loài ưu yếu tố môi trường đất với trục Axis dao động từ 0,665 đến 0,926 thân gỗ (p