Đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở vùng tây nam khu bảo tồn thiên nhiên xuân liên, thanh hoá

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

mở đầu 1. Lý do chọn đề tài ở Việt Nam, trớc đây rừng và đất rừng chiếm 3/4 diện tích lãnh thổ. Tài nguyên rừng với thành phần động, thực vật đa dạng, phong phú. Đến năm 1943, diện tích rừng nớc ta còn 14,3 triệu ha, tỷ lệ che phủ là 43%, đến năm 1993 chỉ còn 26%. Năm 1999 con số này đã tăng lên 33,2% nhng vẫn cha đảm bảo mức an toàn sinh thái cho sự phát triển bền vững của đất nớc. Mặc dù, hàng năm chúng ta vẫn bổ sung thêm một diện tích rừng trồng mới, song hơn nửa thế kỷ qua rừng nớc ta đã giảm đi 5 triệu ha. Những nguyên nhân làm cho rừng nớc ta bị giảm sút nhanh cả về số lợng cũng nh chất lợng, đó là một phần do chiến tranh kéo dài, mặt khác do dân số nớc ta gia tăng nhanh, nhu cầu sử dụng gỗ, củi tăng, trình độ dân trí thấp, phong tục tập quán canh tác còn lạc hậu, đồng bào dân tộc miền núi vẫn duy trì cuộc sống du canh, du c đốt nơng làm rẫy, vấn đề sử dụng đất đai cha hợp lý, hình thức quản lý, bảo vệ rừng còn hạn chế cha phù hợp với tình hình mới. Chính vì vậy mất rừng dẫn đến thiên tai (hạn hán, lũ lụt .) xảy ra liên tiếp, nạn ô nhiễm môi trờng gia tăng, nguồn gen quý hiếm dang có nguy cơ bị tuyệt chủng. Chính vì vậy chính phủ đã thành lập các khu bảo tồn thiên nhiên nhằm hạn chế các hậu quả do mất rừng gây ra. Khu BTTN Xuân Liên là một trong 104 khu vực bảo tồn thiên nhiên trong cả nớc, đợc thành lập ng y 15/06/2000 theo Q1476/QĐ-UB của UBND tỉnh Thanh Hóa thuộc địa phận huyện Thờng Xuân. Với tổng diện tích là 27.236,3 ha trong đó có 20.699,6 ha là rừng tự nhiên chiếm 76% diện tích. Với vị trí địa lý tiếp giáp Khu BTTN Pù Hoạt (Nghệ An) và Khu BTTN Nậm Xam nớc CHDCND Lào đã tạo ra một tam giác khu hệ động thực vật phong phú và đa dạng. Việc nghiên cứu hệ thực vật ở đây là rất cần thiết, nhằm mục đích cho công tác bảo tồn đa dạng hệ thực vật. Từ những lí do trên chúng tôi đã chọn đề tài: Đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở vùng Tây Nam khu Bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên, Thanh Hoá. 1 2. Mục tiêu Nhằm phản ánh thành phần loài thực vật, đánh giá tính đa dạng hệ thực vật. từ đó có cơ sở khoa học cho các nhà hoạch định chính sách trong việc bảo tồn cũng như khôi phục lại hệ thực vật, góp phần bảo vệ các loài thực vật, bảo vệ hệ sinh thái, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế xã hội. 2 Chơng 1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu của thực vật 1.1. Tình hình nghiên cứu thực vật trên thế giới Khi loài ngời mới xuất hiện thì các nhu cầu của con ngời về ăn, ở, mặc hoàn toàn phụ thuộc vào thiên nhiên. Con ngời đã tiếp xúc với giới thực vật phong phú ở xung quanh để phục vụ cho nhu cầu đó của mình. Do đó, vốn hiểu biết về hình thái các loại cây đã đợc hình thành và càng ngày đợc tích luỹ thêm. Những công trình đầu tiên xuất hiện ở Ai Cập cổ đại cách đây hơn (3.000 năm TCN) [theo 53] 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 53] là ngời đầu tiên đề xớng ra phơng 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 đợc khoảng 500 loài cây. Sau đó nhà bác học La Mã Plinus (79 - 24 TCN) viết bộ "Lịch sử tự nhiên" (Historia naturalis) [theo 53] ông đã mô tả gần 1.000 loài cây. Cùng thời này có Dioseoride (20 -60) [theo 13] một thầy thuốc của vùng Tiểu á đã viết cuốn sách "Dợc liệu học" chủ yếu nói về cây thuốc. Ông nêu đợc hơn 500 loài cây và xếp chúng vào các họ. Sau một thời gian dài, vào thời kỳ Phục Hng 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 13] thành lập vờn bách thảo (TKXV - XVI) và biên soạn cuốn "Bách khoa toàn th về thực vật Từ đây xuất hiện các công trình nh: Andrea Caesalpino (1519 - 1603) [theo 53] ông đa ra bảng phân loại đầu tiên và đợc đánh giá cao; John Ray (1628 - 1705) [theo 11] mô tả đợc gần 18.000 loài thực vật trong cuốn "Lịch sử thực vật . Tiếp sau đó Linnée (1707 - 1778) [theo 13] với bảng phân loại đợc coi là đỉnh cao của hệ thống phân loại thực vật. Ông đã 3 đa ra cách đặt tên bằng tiếng La tinh gồm 2 từ ghép lại mà ngày nay chúng ta còn sử dụng. Ông đã đa ra hệ thống phân loại gồm 7 đơn vị: Giới, ngành, lớp, bộ, họ, chi, loài. 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 đợc công bố nh: Thực vật chí Hồng Công, thực vật Chí Anh (1869), thực vật chí ấn Độ 7 tập (1872 - 1897, 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 Java, Thực vật chí Malaysia, Thái Lan 1.2. Tình hình nghiên cứu thực vật ở Việt Nam Lịch sử phát triển môn phân loại thực vật ở Việt Nam diễn ra chậm hơn so với các nớc khác. Thời gian đầu chỉ có các nhà nho, thầy lang su tập các cây có giá trị làm thuốc chữa bệnh nh: Tuệ Tĩnh (1417) [theo 13] 11 quyển "Nam dợc thần hiệu" đã mô tả đợc 759 loài cây thuốc, Lê Quý Đôn trong "Vân Đài loại ngữ" 100 cuốn đã phân ra cây cho hoa, quả, ngũ cốc. Lê Hữu Trác (1721 - 1792) dựa vào bộ "Nam dợc thần hiệu" đã bổ sung thêm 329 vị thuốc mới trong sách "Hải Thợng Y tôn tâm linh" gồm 66 quyển. Ngoài ra trong tập "Lĩnh nam bản thảo" ông đã tổng hợp đợc 2.850 bài thuốc chữa bệnh. Đến thời kỳ Pháp thuộc tài nguyên rừng nớc ta còn rất phong phú và đa dạng, thu hút nhiều nhà khoa học phơng Tây. Do đó, việc nghiên cứu về thực vật đợc đẩy mạnh và nhanh chóng. Điển hình nh các công trình của Loureiro (1790) [theo 13] "Thực vật ở Nam Bộ" ông mô tả gần 700 loài cây. Pierre (1879) [theo 13] "Thực vật rừng Nam Bộ" ông đã mô tả gần 800 loài cây gỗ. Công trình lớn nhất là "Thực vật chí Đông Dơng" do H. Lecomte và một số nhà thực vật ngời Pháp biên soạn từ 1907 - 1943 gồm 7 tập mô tả đợc gần 7000 loài thực vật có ở Đông Dơng [70]. Trên cơ sở "Thực vật chí Đông Dơng" Thái Văn Trừng (1978) đã thống kê Việt Nam có 7.004 loài, 1.850 chi, 289 họ [60]. 4 Đến năm 1965 Pócs Tamás đã thống kê đợc ở miền Bắc có 5.190 loài và năm 1969 Phan Kế Lộc thống kê và bổ sung nâng số loài của miền Bắc lên 5.609 loài, 1.660 chi và 140 họ xếp theo hệ thống của Engle [72]. Từ 1969 - 1976 Lê Khả Kế (chủ biên) cho xuất bản bộ sách "Cây cỏ thờng thấy ở Việt Nam" gồm 6 tập [26]. Để phục vụ công tác nghiên cứu tài nguyên, Viện điều tra quy hoạch rừng đã công bố 7 tập cây gỗ rừng Việt Nam (1971 - 1988) [theo 61]. Đáng chú ý nhất phải kể đến bộ Cây cỏ Việt nam của Phạm Hoàng Hộ (1991 - 1993) [21] xuất bản tại Canada với 3 tập 6 quyển và tái bản năm 2000 [22] đã mô tả đợc 10.500 loài thực vật bậc cao có mạch ở Việt Nam. Có thể nói đây là bộ sách đầy đủ nhất về thành phần loài thực vật bậc cao ở Việt Nam, tuy nhiên theo tác giả thì số loài thực vật ở hệ thực vật Việt Nam có thể lên tới 12.000 loài. Nguyễn Tiến Bân và các tác giả (1984) đã công bố thực vật rừng Tây Nguyên với 3.754 loài thực vật có mạch [3]; Phùng Ngọc Lan, Nguyễn Nghĩa Thìn cùng các cộng sự với công trình "Tính đa dạng thực vật ở Cúc Phơng" đã công bố 1.944 loài thực vật bậc cao [29]; Phan Kế Lộc, Lệ Trọng Cúc (1997) đã công bố 3.858 loài thuộc 1.394 chi, 254 họ Thực vật Sông Đà [31]; Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Thị Thời (1998) [45] đã giới thiệu 2.024 loài thực vật bậc cao, 771 chi, 200 họ thuộc 6 ngành của vùng núi cao Sa Pa - Phansipan. Lê Trần Chấn (1999) với công trình "Một số đặc điểm cơ bản của hệ thực vật Việt Nam" đã công bố 10.440 loài thực vật [12]. Đặc biệt 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 đợc tái bản và bổ sung năm 2007 [8, 9]. Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) đã tổng hợp và chỉnh lý tên theo hệ thống của Brummit 1992 đã chỉ ra hệ thực vật Việt nam có 11.178 loài, 2.582 chi, 395 họ [44]. 5 Về đánh giá đa dạng phân loại theo từng vùng: mở đầu là các công trình của Nguyễn Nghĩa Thìn (1992 - 1994) về đa dạng thực vật Cúc Phơng, tiếp theo là Phan Kế Lộc (1992) về cấu trúc hệ thực vật Cúc Phơng; Lê Trần Chấn, Phan Kế Lộc, Nguyễn Nghĩa Thìn, Nông Văn Tiếp (1994) về đa dạng hệ thực vật Lâm Sơn (Hoà Bình) [10]. Ngoài ra Nguyễn Nghĩa Thìn, Phùng Ngọc Lan, Nguyễn Bá Thụ đã công bố cuốn sách "Tính đa dạng thực vật Cúc Phơng" (1996) [29] và Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Thị Thời công bố cuốn "Đa dạng thực vật có mạch vùng núi cao Sa Pa - Phan Si Pan" (1998) [45], Nguyễn Nghĩa Thìn, Mai Văn Phô công bố cuốn "Đa dạng sinh học khu hệ Nấm và Thực vật ở Vờn Quốc gia Bạch Mã" (2003) [50]; Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Thanh Nhàn (2004) [54] đã công bố cuốn Đa dạng thực vật ở Vờn Quốc gia Pù Mát. Nguyễn Nghĩa Thìn (2006) công bố cuốn Đa dạng hệ thực vật ở khu bảo tồn thiên nhiên Na hang [57]. Đó là những kết quả nghiên cứu trong nhiều năm các tác giả, nhằm phục vụ cho công tác bảo tồn của các Vờn Quốc gia và Khu bảo tồn ở Việt Nam. Hiện nay, các nhà khoa học đang đi theo hớng là nghiên cứu các họ thực vật dới dạng thực vật chí nh các công trình nh: Euphorbiaceae của Nguyễn Nghĩa Thìn (1999, 2006) [46, 58], Annonaceae của Nguyễn Tiến Bân (2000) [5], Lamiaceae của Vũ Xuân Phơng (2002) [37], Myrsinaceae của Trần Thị Kim Liên (2002) [30], Cyperaceae của Nguyễn Khắc Khôi (2002) [27], Apocynaceae của Trần Đình Lý (2005) [35], Verbenaceae (2005) của Vũ Xuân Phơng [37]. Đây là cơ sở để đánh giá hệ thực vật Việt Nam một cách đầy đủ nhất về thành phần loài. 1.3. Nghiên cứu đa dạng về yếu tố địa lý thực vật Mỗi hệ thực vật bao gồm nhiều yếu tố địa lý thực vật khác nhau, các yếu tố này thể hiện ở yếu tố đặc hữu và yếu tố di c, các loài thuộc yếu tố đặc hữu thể hiện ở sự khác biệt giữa các hệ thực vật với nhau, còn các loài thuộc yếu tố di c sẽ chỉ ra sự liên hệ giữa các hệ thực vật đó. 6 Phân tích các yếu tố địa lý thực vật là một trong những nội dung quan trọng khi nghiên cứu một hệ thực vật hay bất kỳ một khu hệ sinh vật nào để hiểu bản chất cấu thành của nó làm cơ sở cho việc định hớng bảo tồn và dẫn giống vật nuôi, cây trồng . Phân tích và đánh giá các yếu tố cấu thành hệ thực vật Việt Nam về mặt địa lý trớc tiên phải kể đến các công trình của Gagnepain: Góp phần nghiên cứu hệ thực vật Đông Dơng (1926) và Giới thiệu về hệ thực vật Đông Dơng (1944) [55]. Theo tác giả, hệ thực vật Đông Dơng bao gồm các yếu tố: Yếu tố Trung Quốc 33,8% Yếu tố Xích Kim - Himalaya 18,5% Yếu tố Malaysia và nhiệt đới khác 15,0% Yếu tố đặc hữu bán đảo Đông Dơng 11,9% Yếu tố nhập nội và phân bố rộng 20,8% Theo Pócs Tamás (1965) [72], khi nghiên cứu hệ thực vật Bắc Việt Nam, đã phân biệt 3 nhóm các yếu tố nh sau: - Nhân tố bản địa đặc hữu 39,90 % Của Việt Nam 32,55 % Của Đông Dơng 35 % - Nhân tố di c từ các vùng nhiệt đới: 55,27 % Từ Trung Quốc 12,89 % Từ ấn Độ và Himalaya 9,33 % Từ Malaysia - Indonesia 25,69 % Từ các vùng nhiệt đới khác 7,36 % - Nhân tố khác 4,83 % Ôn đới 3,27 % Thế giới 1,56 % Nhân tố nhập nội, trồng trọt 3,08 % Tổng: 100,00 % 7 Năm 1978, Thái Văn Trừng [60] căn cứ vào bảng thống kê các loài của hệ thực vật Bắc Việt Nam đã cho rằng ở Việt Nam có 3% số chi và 27,5% số loài đặc hữu. Nhng khi thảo luận tác giả đã gộp các nhân tố di c từ nam Trung Hoa và nhân tố đặc hữu bản địa Việt Nam làm một và căn cứ vào khu phân bố hiện tại, nguồn gốc phát sinh của loài đó đã nâng tỷ lệ các loài đặc hữu bản địa lên 50% (tơng tự 45,7% theo Gagnepain và 52,79% theo Pócs Tamás), còn yếu tố di c chiếm tỷ lệ 39% (trong đó từ Malaysia - Indonesia là 15%, từ Hymalaya - Vân Nam - Quí Châu là 10% và từ ấn Độ - Miến Điện là 14%), các nhân tố khác theo tác giả chỉ chiếm 11% (7% nhiệt đới, 3% ôn đới và 1% thế giới), nhân tố nhập nội vẫn là 3,08%. Năm 1999 Nguyễn Nghĩa Thìn căn cứ vào các khung phân loại của Pócs (1965) và Ngô Chinh Dật (1993), tác giả đã xây dựng thang phân loại các yếu tố địa lý thực vật cho hệ thực vật Việt Nam và áp dụng cho việc sắp xếp các chi thực vật Việt Nam vào các yếu tố địa lý nh sau [54]: 1- Yếu tố toàn cầu 2- Yếu tố Liên nhiệt đới 2.1- Yếu tố á - Mỹ 2.2- Yếu tố nhiệt đới châu á, châu Phi, Châu Mỹ 2.3-Yếu tố nhiệt đới châu á, châu úc, châu Mỹ và các đảo Thái Bình dơng 3- Yếu tố Cổ nhiệt đới 3.1- Yếu tố á - úc 3.2- Yếu tố á - Phi 4- Yếu tố nhiệt đới Châu á 4.1- Yếu tố Đông Dơng - Malêzi 4.2- Yếu tố Đông Dơng - ấn Độ 4.3- Yếu tố Đông Dơng - Himalaya 4.4- Yếu tố Đông Dơng - Nam Trung Hoa 8 4.5- Yếu tố Đông Dơng 5- Yếu tố ôn đới 5.1- Yếu tố Đông á - Nam Mỹ 5.2- Yếu tố ôn đới Cổ thế giới 5.3- Yếu tố ôn đới Địa Trung Hải 3.4- Yếu tố Đông Nam á 6- Yếu tố đặc hữu Việt Nam 6.1- Yếu tố gần đặc hữu. 6.2- Yếu tố đặc hữu. 7- Yếu tố cây trồng. Từ khung phân loại các yếu tố địa lý đó Nguyễn Nghĩa Thìn và cộng sự đã lần lợt xác định các yếu tố địa lý thực vật của hệ thực vật các Vờn Quốc Gia và Khu bảo tồn thiên nhiên trong cả nớc. Tài liệu mới nhất về các yếu tố địa lý thực vật của hệ thực vật chính ở Vờn Quốc gia Bạch Mã (2003) [50] đợc chỉ ra nh sau: Yếu tố toàn cầu: 0,61 % Yếu tố nhiệt đới: 62,93 % Yếu tố ôn đới: 3,76 % Yếu tố đặc hữu: 25,12 % Yếu tố cây trồng: 1,64 % Đối với Vờn Quốc gia Pù Mát [54], năm 2004 các yếu tố địa lý thực vật chính đã đợc tác giả và cộng sự chỉ ra nh sau: Yếu tố toàn cầu: 2,40 % Yếu tố nhiệt đới: 65,05 % Yếu tố ôn đới: 5,35 % Yếu tố đặc hữu: 14,19 % Yếu tố cây trồng: 5,56 % 9 Năm 2006, khi nghiên cứu hệ thực vật Na Hang [57], Nguyễn Nghĩa Thìn đã đa ra các yếu tố địa lý nh sau: Yếu tố toàn cầu: 2,58 % Yếu tố nhiệt đới: 80,21 % Yếu tố ôn đới: 5,25% Yếu tố đặc hữu: 8,87 % Yếu tố cây trồng: 0,34 % 1.4. Nghiên cứu đa dạng về phổ dạng sống của hệ thực vật Dạng sống là một đặc tính biểu hiện sự thích nghi của thực vật với điều kiện môi trờng. Vì vậy, việc nghiên cứu dạng sống sẽ cho thấy mối quan hệ chặt chẽ của các dạng với điều kiện tự nhiên của từng vùng và biểu hiện sự tác động của điều kiện sinh thái đối với từng loài thực vật. Trên thế giới, ngời ta thờng dùng thang phân loại của Raunkiaer (1934) [74] về phổ dạng sống, thông qua dấu hiệu vị trí chồi so với mặt đất trong thời gian bất lợi của năm. Thang phân loại này gồm 5 nhóm dạng sống cơ bản. 1- Cây có chồi trên đất (Ph) 2- Cây chồi sát đất (Ch) 3- Cây chồi nửa ẩn (Hm) 4- Cây chồi ẩn(Cr) 5- Cây chồi một năm (Th) Trong đó cây chồi trên đất (Ph) đợc chia thành 9 dạng nhỏ: a- Cây gỗ lớn cao trên 30m (Mg) b- Cây lớn có chồi trên đất cao 8 - 30m (Me) c- Cây nhỏ có chồi trên đất 2 - 8m (Mi) d- Cây có chồi trên đất lùn dới 2m (Na) e- Cây có chồi trên đất leo cuốn (Lp) f- Cây có chồi trên đất sống nhờ và sống bám (Ep) 10