Đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở vùng đệm khu bảo tồn thiên nhiên pù hoạt thuộc hai xã thông thụ và hạnh dịch, huyện quế phong, nghệ an

Luận văn, khóa luận, tiểu luận, báo cáo, đề tài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HOÀNG DANH TRUNG ĐA DẠNG THỰC VẬT BẬC CAO CÓ MẠCH Ở VÙNG ĐỆM KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN PÙ HOẠT THUỘC HAI XÃ THÔNG THỤ VÀ HẠNH DỊCH, HUYỆN QUẾ PHONG, NGHỆ AN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC (Chuyên ngành: Thực vật) Vinh – 2010 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HOÀNG DANH TRUNG ĐA DẠNG THỰC VẬT BẬC CAO CÓ MẠCH Ở VÙNG ĐỆM KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN PÙ HOẠT THUỘC HAI XÃ THÔNG THỤ VÀ HẠNH DỊCH, HUYỆN QUẾ PHONG, NGHỆ AN Chuyên ngành: Thực vật Mã số: 60.42.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. PHẠM HỒNG BAN Vinh – 2010 2 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: PGS.TS.Phạm Hồng Ban đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn khoa học và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban chủ nhiệm khoa Sau Đại học; Ban chủ nhiệm khoa Sinh học cùng các thầy cô giáo,cán bộ thí nghiệm trong bộ môn Thực vật trường Đại học Vinh; Chi cục kiểm lâm , Ban quản lý rừng phòng hộ cũng như chính quyền và nhân dân hai xã Thông Thụ và Hạnh Dịch huyện Quế Phong đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Vinh, tháng 12 năm 2010 Tác giả 3 MỤC LỤC Trang Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài 2. Mục tiêu Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Nghiên cứu về thực vật trên thế giới 1.2. Nghiên cứu phân loại hệ thực vật ở Việt Nam 1.3. Nghiên cứu về yếu tố địa lý thực vật 1.4. Nghiên cứu về dạng sống của hệ thực vật 1.5. Nghiên cứu thực vật ở Nghệ An 1.5. Nghiên cứu thực vật ở Pù Hoạt 1.6. Điều kiện tự nhiên và xã hội ở khu vực nghiên cứu 1.6.1. Vị trí địa lí 1.6.2. Địa hình 1.6.3. Địa chất thổ nhưỡng 1.6.4. Khí hậu 1.6.5. Thủy văn 1.6.6. Thảm thực vật 1.6.7. Đặc điểm kinh tế xã hội Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2.2. Thời gian nghiên cứu 2.3. Nội dung 2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Thu thập số liệu ở thực địa 2.4.2. Phương pháp thu mẫu ngoài thiên nhiên 4 2.4.3. Xử lý và trình bày mẫu 2.4.4. Xác định và kiểm tra tên khoa học 2.4.5. Xây dựng bảng danh lục thực vật 2.4.6. Phương pháp đánh giá đa dạng thực vật 2.4.6.1. Đánh giá đa dạng các taxon trong ngành 2.4.6.2. Đánh giá đa dạng loài của các họ 2.4.6.3. Đánh giá đa dạng loài của các chi 2.4.7. Phương pháp đánh giá đa dạng về yếu tố địa lý thực vật 2.4.8. Phương pháp đánh giá đa dạng về dạng sống 2.4.9. Phương pháp đánh giá về giá trị tài nguyên và mức độ bị đe dọa Chương 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Đa dạng về thành phần loài 3.2. Mối quan hệ của khu hệ thực vật ở Thông Thụ và Hạnh Dịch với các khu hệ khác 3.3. Đa dạng về bậc họ và chi 3.4. Phân tích đa dạng về dạng sống 3.5. Phân tích đa dạng về yếu tố cấu thành hệ thực vật về mặt địa lý 3.6. Đa dạng về nguồn tài nguyên thực vật 3.6.1. Đa dạng về nguồn gen có giá trị sử dụng 3.6.2. Đa dạng về nguồn gen hiếm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận 2. Kiến nghị DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI TÀI LIỆU THAM KHẢO 5 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Cho đến nay, việc khẳng định tầm quan trọng của đa dạng sinh học cũng như nghiên cứu và bảo tồn nó không còn là vấn đề cần bàn cãi. Chúng ta đã mắc phải những sai lầm, đó là khai thác, tàn phá thiên nhiên, đặc biệt là nguồn tài nguyên rừng . Diện tích rừng ngày càng giảm sút một cách nhanh chóng, chỉ tính trong giai đoạn 1990 - 1995 ở các nước đang phát triển đã có hơn 65 triệu ha rừng bị mất đi, đến năm 1995 diện tích rừng trên toàn thế giới chỉ còn 3,454 triệu ha (FAO 1997), tỷ lệ che phủ còn khoảng 35%. Hiện nay, mỗi tuần trên thế giới có khoảng 500.000 ha rừng tự nhiên bị mất hoặc bị thoái hoá. Hậu quả là số loài sinh vật ngày càng giảm về số lượng và chất lượng và đi kèm với nó tất nhiên là những hậu quả mà điều đó mang lại là giông bão, lũ lụt, hạn hán…Chúng ta không còn cách nào khác là đồng sức , đồng lòng cứu vớt những phần còn lại của thiên nhiên, ít nhất củng phải duy trì những gì hiện có. Bởi vì điều này có ý nghĩa sống còn đối với sự phồn thịnh và phát triển bền vững của con người. Nghiên cứu về hệ thực vật là một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu đối với công tác nghiên cứu và bảo tồn đa dạng sinh học. Vì thực vật chính là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn của hầu hết các hệ sinh thái, là nơi sống, nơi trú ẩn, giá thể của nhiều loài sinh vật khác. Sự tồn tại của thảm thực vật là nền tảng cho sự phát triển và tiến hoá của sinh giới. Nghệ An là một tỉnh có diện tích rừng lớn, phong phú và đa dạng. Các khu rừng chạy dọc theo dãy Trường Sơn được đánh giá là một trong những khu vực có tính đa dạng cao. Năm 2007, UNESCO đã công nhận vùng Tây Nghệ An là Khu dự trữ sinh quyển của thế giới. Cùng với vườn quốc gia Pù Mát, khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Pù Huống thì khu BTTN Pù Hoạt là một trong những vùng trung tâm của Khu dự trử sinh quyển. Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt thuộc địa phận huyện Quế Phong dọc theo biên giới Việt - Lào với chiều dài 47 km và giáp với huyện Thường Xuân 6 -Thanh Hoá với chiều dài 25km . Là khu bảo tồn có tính đa dạng sinh học cao với nhiều loài động thực vật quý hiếm. Trong vùng đệm của khu bảo tồn có dân tộc như Kinh, Thái, H Mông sinh sống chủ yếu dựa vào các hoạt động canh tác nông lâm nghiệp. Các hoạt động canh tác này đã gây ảnh hưởng rất lớn đến việc bảo vệ và phát triển khu bảo tồn. Nhằm giúp cho Khu bảo tồn có cơ sở khoa học để đề ra chiến lược trong công tác bảo tồn và là nền tản cho các nghiên cứu tiếp theo. Chính vì lí do trên chúng tôi chọn đề tài: Đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở vùng đệm Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt thuộc hai xã Thông Thụ và Hạnh Dịch, huyện Quế Phong - Nghệ An. 2. Mục tiêu Đánh giá tính đa dạng thực vật của địa điểm nghiên cứu. Từ đó, có cơ sở khoa học cho các nhà hoạch định chính sách trong việc bảo tồn, góp phần bảo vệ môi trường, bảo vệ các loài thực vật, bảo vệ hệ sinh thái. 7 Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Nghiên cứu về thực vật trên thế giới Những công trình đầu tiên xuất hiện ở Ai Cập cổ đại cách đây hơn (3.000 năm TCN) [theo 12] và Trung Quốc cổ đại (2.200 năm TCN) sau đó là ở Hy Lạp, La Mã cổ đại cũng xuất hiện hàng loạt các tác phẩm về thực vật. Théophraste (371 - 286 TCN) [theo 44] là người đầu tiên đề xướng ra phương pháp phân loại thực vật và phân biệt một số tính chất cơ bản trong cấu tạo cơ thể thực vật. Trong hai tác phẩm "Lịch sử thực vật" (Historia Plantarum) và "Cơ sở thực vật" ông mô tả được khoảng 500 loài cây. Sau đó nhà bác học La Mã Plinus (79 - 24 TCN) viết bộ "Lịch sử tự nhiên" (Historia naturalis) [theo 12] ông đã mô tả gần 1.000 loài cây. Cùng thời này có Dioseoride (20 -60) [theo 12] một thầy thuốc của vùng Tiểu á đã viết cuốn sách "Dược liệu học" chủ yếu nói về cây thuốc. Ông nêu được hơn 500 loài cây và xếp chúng vào các họ. Sau một thời gian dài, vào thời kỳ Phục Hưng thế kỷ (XV - XVI) với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật kéo theo sự phát triển của thực vật học. Thời kỳ này xảy ra 3 sự kiện quan trọng đối với sự phát triển của thực vật học đó là: Sự phát sinh tập bách thảo (Herbier) thế kỷ XVI [theo 44] thành lập vườn bách thảo (Thế kỷ XV - XVI) và biên soạn cuốn "Bách khoa toàn thư về thực vật” Từ đây xuất hiện các công trình như: Andrea Caesalpino (1519 - 1603) [theo 12] ông đưa ra bảng phân loại đầu tiên và được đánh giá cao; John Ray (1628 -1705) [theo 48] mô tả được gần 18.000 loài thực vật trong cuốn "Lịch sử thực vật”. Tiếp sau đó Linnée (1707-1778) [ theo 12] với bảng phân loại được coi là đỉnh cao của hệ thống phân loại thực vật. Ông đã đưa ra cách đặt tên bằng tiếng La tinh gồm 2 từ ghép lại mà ngày nay chúng ta còn sử dụng và ông đưa ra hệ thống phân loại gồm 7 đơn vị: Giới, ngành, lớp, bộ, họ, chi, loài. 8 Cho đến thế kỷ XIX việc nghiên cứu các hệ thực vật đã thực sự phát triển mạnh mẽ với nhiều công trình có giá trị được công bố như: Thực vật chí Hồng Công, thực vật chí Anh (1869), thực vật chí ấn Độ 7 tập (1872-1897 [54], thực vật Vân Nam (1977), thực vật chí Malayxia, thực vật chí Trung Quốc, thực vật chí Liên Xô, thực vật Australia, thực vật chí Thái Lan, . 1.2. Nghiên cứu phân loại hệ thực vật ở Việt Nam Ở Việt Nam, ngoài những tác phẩm cổ điển của Loureiro (1790), của Pierre (1879 - 1907), từ những năm đầu thế kỷ đã xuất hiện một công trình nổi tiếng, là nền tảng cho việc đánh giá tính đa dạng thực vật Việt Nam, đó là bộ thực vật chí Đông Dương do Lecomte H. chủ biên (1907 - 1951). Trong công trình này, các tác giả người Pháp đã thu mẫu và định tên, lập khoá mô tả các loài thực vật có mạch trên toàn bộ lãnh thổ Đông Dương [53]. Trên cơ sở bộ thực vật chí Đông Dương, Thái Văn Trừng (1978) đã thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7.004 loài, 1.850 chi và 289 họ [47]. Ngành Hạt kín có 3.366 loài (90,9%), 1.727 chi (93,4%) và 239 họ (82,7%). Ngành Dương Xỉ và họ hàng Dương Xỉ có 599 loài (8,6%), 205 chi (5,57%) và 42 họ (14,5%). Ngành Hạt trần 39 loài (0,5%), 18 chi (0,9%) và 8 họ (2,8%). Về sau Humbert (1938 - 1950) đã bổ sung, chỉnh lý để hoàn thiện việc đánh giá thành phần loài cho toàn vùng và gần đây phải kể đến bộ Thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam do Aubréville khởi xướng và chủ biên (1960 - 1997) cùng với nhiều tác giả khác. Đến nay đã công bố 29 tập nhỏ gồm 74 họ cây có mạch nghĩa là chưa đầy 20% tổng số họ đã có. Trên cơ sở các công trình đã có, năm 1965 Pócs Tamás đã thống kê được ở Miền Bắc có 5.190 loài [54] và năm 1969 Phan Kế Lộc thống kê và bổ sung nâng số loài ở miền Bắc lên 5.609 loài, 1.660 chi và 140 họ (xếp theo hệ thống Engler), trong đó có 5.069 loài thực vật Hạt kín và 540 loài thuộc các ngành còn lại [28]. Song song với sự thống kê đó ở Miền Bắc từ 1969 - 1976, nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật đã cho xuất bản bộ sách "Cây cỏ thường thấy ở Việt Nam" gồm 6 tập do Lê Khả Kế chủ biên [22] và ở Miền Nam, Phạm 9 Hoàng Hộ công bố hai tập “Cây cỏ Miền Nam Việt Nam” giới thiệu 5.326 loài, trong đó có 60 loài thực vật bậc thấp và 20 loài Rêu còn lại 5.246 loài thực vật có mạch [17]. Để phục vụ công tác khai thác tài nguyên viện Điều tra Qui hoạch Rừng đã công bố 7 tập “Cây gỗ rừng Việt Nam” (1971 - 1988) giới thiệu khá chi tiết cùng với hình vẽ minh hoạ [49], đến năm 1996 công trình này được dịch ra tiếng Anh do Vũ Văn Dũng chủ biên. Trần Đình Lý và tập thể (1993) công bố “1.900 loài cây có ích ở Việt Nam” [31]. Để phục vụ cho công tác bảo tồn nguồn gen thực vật năm 1996 các nhà thực vật Việt Nam đã cho xuất bản cuốn "Sách đỏ Việt Nam" phần thực vật đã mô tả 356 loài thực vật quý hiếm ở Việt Nam có nguy cơ tuyệt chủng và được tái bản bổ sung năm 2007 [7]; Võ Văn Chi (1997) công bố từ điển cây thuốc Việt Nam [13]. Trong thời gian gần đây hệ thực vật Việt Nam đã được hệ thống lại bởi các nhà thực vật Liên Xô và Việt Nam và đăng trong Kỷ yếu cây có mạch của thực vật Việt Nam - Vascular Plants Synopsis of Vietnamese Flora tập 1 - 2 (1996) và Tạp chí Sinh học số 4 (chuyên đề) 1994 và 1995 [35, 36]. Đáng chú ý nhất phải kể đến bộ “Cây cỏ Việt Nam” của Phạm Hoàng Hộ (1991 - 1993) xuất bản tại Canada và đã được tái bản có bổ sung tại Việt Nam trong những năm gần đây [19, 20]. Đây là bộ danh sách đầy đủ nhất và dễ sử dụng nhất góp phần đáng kể cho khoa học thực vật ở Việt Nam. Bên cạnh đó một số họ riêng biệt đã được công bố như Orchidaceae Việt Nam [52] Euphorbiaceae của Nguyễn Nghĩa Thìn (1999) [40], Annonaceae của Nguyễn Tiến Bân (2000) [4], Lamiaceae của Vũ Xuân Phương (2002) [33], Myrsinaceae của Trần Thị Kim Liên (2002) [26], Cyperaceae của Nguyễn Khắc Khôi (2002) [23], Apocynaceae của Trần Đình Lý (2005) [32], Verbenaceae (2005) của Vũ Xuân Phương [34], . Đây là những tài liệu quan trọng nhất làm cơ sở cho việc đánh giá về đa dạng phân loại thực vật Việt Nam. 10 . HOÀNG DANH TRUNG ĐA DẠNG THỰC VẬT BẬC CAO CÓ MẠCH Ở VÙNG ĐỆM KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN PÙ HOẠT THUỘC HAI XÃ THÔNG THỤ VÀ HẠNH DỊCH, HUYỆN QUẾ PHONG, NGHỆ AN. đề tài: Đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở vùng đệm Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt thuộc hai xã Thông Thụ và Hạnh Dịch, huyện Quế Phong - Nghệ An. 2. Mục