Bước đầu nghiên cứu tính đa dạng hệ thực vật bậc cao có mạch trên núi đá vôi vườn quốc gia bến en thanh hoá

1 Bộ giáo dục đào tạo trờng đại học vinh Đỗ Ngọc đài Bớc đầu nghiên cứu tính đa dạng hệ thực vật bậc cao có mạch núi đá vôi vờn quốc gia bến en-thanh hoá Luận văn thạc sĩ sinh học Vinh, 2007 Bộ giáo dục đào tạo trờng đại học vinh Đỗ Ngọc đài Bớc đầu nghiên cứu tính đa dạng hệ thực vật bậc cao có mạch núi đá vôi vờn quốc gia bến en-thanh hoá Chuyên ngnh Thực vậtnh Thực vật M· sè: 60.42.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngêi híng dÉn khoa häc: TS PHẠM HỒNG BAN Vinh, 2007 Lời cảm ơn Trong suốt trình học tập thực đề tài tốt nghiệp chơng trình đào tạo Thạc sĩ Sinh học, chuyên ngành Thực vật, Khoa Đào tạo Sau đại học - Trờng Đại học Vinh, nhận đợc ủng hộ giúp đỡ thầy cô giáo, đồng nghiệp, bạn bè gia đình Nhân dịp xin đợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Phạm Hồng Ban ngời thầy hớng dẫn khoa học đà dẫn giúp đỡ hoàn thành luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn hớng dẫn, giúp đỡ kỹ s Lê Vũ ThảoNguyên cán Phân viện điều tra quy hoạch rừng Bắc Trung Bộ Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô giáo Khoa Sau đại học - Trờng Đại học Vinh, Ban giám đốc, cán công nhân viên phòng Kỹ thuật, Hạt kiểm lâm, Trạm kiểm lâm Yên Lý, Đồng Mời, Sông Chàng- Vờn Quốc gia Bến En đà giúp đỡ trình thực đề tài Trong trình thực hạn chế mặt thời gian, trình độ tài nên luận văn nhiều thiếu sót Tôi mong muốn nhận đợc đóng góp ý kiến quý báu thầy cô giáo, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp Tôi xin trân trọng cảm ơn! Vinh, ngày 25 tháng 12 năm 2007 Tác giả Đỗ Ngọc Đài Mục lục Mở Đầu Chơng Tổng quan nghiên cứu tài liệu 1.1 Nghiên cứu đa dạng sinh học giới 1.2 Nghiên cứu đa dạng phân loại hệ thực vật Việt nam 1.3 Nghiên cứu đa dạng yếu tố địa lý thực vật 1.4 Nghiên cứu đa dạng phổ dạng sống hệ thực vật 1.5 Nghiên cứu đa dạng thực vật núi đá vôi Việt Nam 1.6 Nghiên cứu thực vật Vờn Quốc gia Bến En Chơng Điều kiện tự nhiên xà hội khu vực nghiên cứu 2.1 Điều kiện tự nhiên Vờn Quốc gia Bến En 2.1.1 Vị trí địa lý 2.1.2 Địa chất thổ nhỡng 2.1.3 Địa hình 2.1.4 Sông ngòi 2.1.5 Khí hậu 2.2 Điều kiện xà hội Chơng Đối tợng - Nội dung - Phơng pháp nghiên cứu 3.1 Đối tợng 3.2 Thời gian nghiên cứu 3.3 Nội dung 3.4 Phơng pháp nghiên cứu 3.4.1 Thu thập số liệu thực địa 3.4.2 Phơng pháp thu mẫu thiên nhiên 3.4.3 Xử lý trình bày mẫu 3.4.4 Xác định kiểm tra tên khoa học 3.4.5 Xây dựng bảng danh lục thực vật 3.4.6 Phơng pháp đánh giá đa dạng thực vật phân loại 3.4.6.1 Đánh giá đa dạng taxon ngành Trang 3 13 15 16 17 17 17 17 17 20 21 21 23 23 23 23 23 23 23 24 24 26 26 26 vật 3.4.6.2 Đánh giá đa dạng loài họ 3.4.6.3 Đánh giá đa dạng loài chi 3.4.7 Phơng pháp đánh giá đa dạng yếu tố địa lý thực 27 27 27 3.4.8 Phơng pháp đánh giá đa dạng dạng sống 3.4.9 Phơng pháp đánh giá giá trị tài nguyên mức độ bị 28 29 đe dọa Chơng Kết nghiên cứu thảo luận 4.1 Đa dạng taxon 4.2 Phân tích đa dạng dạng sống 4.3 Phân tích đa dạng yếu tố cấu thành hệ thực vật mặt địa lý 4.4 Đa dạng nguồn tài nguyên thực vật 4.4.1 Đa dạng nguồn gen có giá trị sử dụng cao 4.4.2 Đa dạng nguồn gen 4.5 Mối quan hƯ cđa khu hƯ thùc vËt BÕn En víi c¸c khu hệ khác Kết luận Kiến nghị Danh mục công trình công bố Tài liệu kham thảo Phụ lục 30 30 56 61 63 63 64 66 68 69 70 71 78 Danh mục sơ đồ bảng biểu Trang 18 19 20 21 Sơ đồ Sơ đồ Sơ đồ Bảng Vị trí địa lý Vờn Quốc gia Bến En Bản đồ địa hình Vờn Quốc gia Bến En Bản đồ Vờn Quốc gia Bến En Dữ liệu thời tiết trung bình nhiệt độ lợng ma khu vực Bến En Bảng Danh lục thực vật bậc cao có mạch núi đá vôi Vờn Quốc gia Bến En - Thanh Hoá 30 B¶ng B¶ng B¶ng B¶ng B¶ng Sự phân bố taxon ngành hệ thực vật Bến En Sự phân bố taxon lớp ngành Mộc lan Bến En Thống kê 10 họ ®a d¹ng nhÊt hƯ thùc vËt BÕn En Thèng kê chi đa dạng hệ thực vật Bến En Thống kê dạng sống loài khu hệ thực vật Bến En Thống kê dạng sống loài thuộc nhóm chồi 53 54 55 56 59 B¶ng 59 B¶ng Thống kê yếu tố địa lý hệ thực vật Bến En Bảng 10 Thống kê giá trị sử dụng hệ thực vật Bến En Bảng 11 Thống kê loài bị đe dọa núi đá vôi Bến En Bảng 12 Thống kê loài thực vật bị đe dọa núi đá vôi Vờn Quốc gia Bến En Bảng 13 So sánh diện tích mật độ loài Bến En với Cúc Phơng, Na Hang, Pù Mát Bảng 14 So sánh số đa dạng khu hệ Bến En với Cúc Phơng, Na Hang, Pù Mát 62 63 65 66 66 67 Danh Mục hình Phụ lục Hình Hình Hình Phân bố taxon hệ thực vật có mạch Bến En Phân bố lớp ngành Magnoliophyta Mô tả dạng sống theo Raunkiaer (1934 - trích dẫn theo Thái Văn Trừng, 1978) Hình Phổ dạng sống hệ thực vật có mạch Bến En Hình Phổ dạng sống nhóm chồi (Ph) Hình Phổ yếu tố địa lý khu hệ thực vật Bến En Hình Các nhóm c«ng dơng chÝnh cđa khu hƯ thùc vËt BÕn En Hình So sánh số đa dạng khu hệ Bến En với Cúc Phơng, Na Hang, Pù Mát Phụ lục Phiếu ghi thực địa Phụ lục Phiếu Etiket Phụ lục Một số hình ảnh hệ thực vật núi đá vôi Bến En Các ký hiệu viết tắt Dạng sống Trang 53 54 58 58 60 61 64 67 78 78 79 Ph Phanerophytes - có chồi đất Mg Megaphanerophytes - có chồi lớn Me Mesophanerophytes- Cây chồi vừa Mi Microphanerophytes - có chồi nhỏ đất Na Nanophanerophytes - có chồi lùn đất Lp Lianesphanerophytes - c©y leo Ep Epiphytes phanerophytes - c©y sèng bám Hp Herbo phanerophytes - có chồi thân thảo Pp Parasit-hemiparasit-phanerophytes - Cây ký sinh hay bán ký sinh Suc Phanerophytes Succulentes - C©y mäng níc Ch Chamaephytes - có chồi sát mặt đất Hm Hemicryptophytes - c©y cã chåi nưa Èn Cr Cryptophytes - c©y cã chồi ẩn Th Therophytes - năm 2- Yếu tố địa lý Yếu tố Toàn giới Yếu tố liên nhiệt đới 2.1 Yếu tố nhiệt đới ¸ - Mü 2.2 Ỹu tè nhiƯt ®íi ¸ -Phi- Mỹ 2.3 Yếu tố nhiệt đới - Phi-Mỹ đảo Thái Bình Dơng Yếu tố cổ nhiệt ®íi 3.1 3.2 4.1 4.2 Ỹu tè nhiƯt ®íi ¸ - óc Ỹu tè nhiƯt ®íi ¸ - Phi Yếu tố châu nhiệt đới Yếu tố lục địa Đông Nam - Malêsia Lục địa Đông Nam 4.3 Yếu tố lục địa Đông Nam - Himalaya 4.4 Đông Dơng - Nam Trung Quốc 4.5 Đặc hữu Đông Dơng Yếu tố ôn đới 5.1 Ôn đới châu - Bắc Mỹ 5.2 Ôn đới cổ giới 5.3 Ôn đới Địa Trung Hải 5.4 Đông Đặc hữu Việt Nam 6.1 Gần đặc hữu Việt Nam Yếu tố trồng nhập nội 3- Công dụng Or Cây làm ảnh T Cây cho gỗ M Cây cho thuốc Oil Cây có tinh dầu F Cây làm thức ăn K Cây cho công dụng khác Mở đầu Lý chọn đề tài Núi đá vôi Việt Nam tập trung chủ yếu từ Quảng Bình trở ra, phân bố độ cao khác chiếm diện tích đáng kể, môi trờng đặc biệt tạo hệ sinh thái đặc biệt mà chứa nhiều loài đặc hữu, nhiều loài quý nơi lu giữ nhiều loài Chính nhiều Khu bảo tồn, Vờn Quốc gia đà đợc thành lập nh: Cúc Phơng, Phong Nha, Pà Cò, Bến En, Na Hang, Cát Bà nằm núi đá vôi Cho nên, việc bảo vệ loài, hệ sinh thái - môi trờng mà chúng sống tức bảo vệ đa dạng sinh vật nhiệm vụ đặt cÊp b¸ch Søc kháe ngêi chóng ta tïy thc vào sinh tồn hay diệt vong đa dạng sinh vật Trong đó, thực vật quan trọng nhà máy sản xuất tạo vật chất nuôi sống sinh vật khác Hiện nay, hệ thực vật núi đá vôi bị suy giảm nhiều tác động ngời khai thác nh: lấy gỗ, lấy củi, chăn thả gia súc Ngoài ngời khai thác đá vôi để nấu vôi, làm xi măng Dẫn đến đá vôi bị mất, xói mòn mạnh, tợng thành đá tai mèo nhanh cối cằn cỗi tha thớt, phần lớn bụi dây leo NÕu ngêi cø tiÕp tơc khai th¸c hƯ sinh thái núi đá vôi không gỗ, đất đá bị đốt nóng mạnh nên thu nhiệt nhiều ảnh hởng lớn đến tiêu hao nớc đồng ruộng quanh vùng Cho tới nay, công tác điều tra nghiên cứu hệ thực vật núi đá vôi đà có bớc tiến đáng kể nhng cha đợc quan tâm đầy đủ Đặc biệt rừng núi đá vôi hệ sinh thái tơng đối nhạy cảm khó tái sinh Vì lý nên chọn đề tài: "Bớc đầu nghiên cứu tính đa dạng hệ thực vật bậc cao có mạch núi đá vôi Vờn Quốc gia Bến En-Thanh Hóa" Mục tiêu Nhằm phản ánh thành phần loài thực vật, đánh giá tính đa dạng hệ thực vật núi đá vôi Từ có sở khoa học cho nhà hoạch định sách việc bảo tồn nh khôi phục lại hệ thực vật này, góp phần bảo vệ môi trờng, bảo vệ loài thực vật quý Chơng Tổng quan tài liệu 1.1 Nghiên cứu đa dạng sinh học giới Vấn đề đa dạng sinh vật bảo tồn đà trở thành chiến lợc toàn giới Nhiều tổ chức quốc tế đà đời để hớng dẫn, giúp đỡ tổ chức việc đánh giá, bảo tồn phát triển đa dạng sinh vật toàn phạm vi giới Đó Hiệp hội quốc tế bảo vệ thiên nhiên (IUCN) [54], Chơng trình môi trờng Liên hợp quốc (UNEP) [50], Quỹ quốc tế bảo vệ thiên nhiên (WWF) [54], Viện Tài nguyên di truyền quốc tế (IPGRI) [54] Loài ngời muốn tồn lâu dài hành tinh phải có dạng phát triển phải có cách sống Nhu cầu sống ngời phụ thuộc vào tài nguyên trái đất, tài nguyên bị giảm sút sống cháu bị đe doạ Chúng ta đà lạm dụng tài nguyên trái đất mà không nghĩ đến tơng lai, nên ngày loài ngời đứng trớc hiểm hoạ Để tránh huỷ hoại tài nguyên phải tôn trọng trái đất sống cách bền vững, dù muộn không ý, Hội nghị thợng đỉnh bàn vấn đề môi trờng đa dạng sinh vật đà đợc tổ chức Rio de Janeiro (Brazil) tháng năm 1992, 150 nớc đà ký vào Công ớc đa dạng sinh vật bảo vệ chúng Từ nhiều hội thảo đợc tổ chức để thảo luận nhiều sách mang tính chất dẫn đời Năm 1990 WWF đà cho xuất sách nói tầm quan trọng đa dạng sinh vËt (The importance of biological diversity) [50] hay IUCN, UNEP WWF đa chiến lợc bảo tồn giới (World conservation strategy) Wri, IUCN and WWF ®a chiÕn lợc sinh vật toàn cầu (Global biological strategy) [54] Năm 1991 Wri, Wcu, WB, WWF xuÊt b¶n cuèn b¶o tån ®a d¹ng sinh vËt thÕ giíi (Conserving the World's biological diversity) [54] IUCN, UNEP, WWF xuất "HÃy quan tâm tới trái đất" (Caring for the earth) [50] Cùng năm, Wri, IUCN UNEP xuất chiến lợc đa dạng sinh vật chơng trình hành động [50]; tất sách nhằm hớng dẫn đề phơng pháp để bảo tồn đa dạng sinh học, làm tảng cho công tác bảo tồn phát triển tơng lai Năm 1992 - 1995 WCMC công bố sách tổng hợp (Đánh giá đa dạng sinh vật toàn cầu) t liệu đa dạng sinh vật nhóm sinh vật khác vùng khác toàn giới (Global biodiversity assessment) làm sở cho việc bảo tồn chúng có hiệu [50] Bên cạnh đó, hàng ngàn tác phẩm, công trình khoa học khác đời hàng ngàn hội thảo khác đợc tổ chức nhằm thảo luận quan điểm, phơng pháp luận thông báo kết đà đạt đợc khắp nơi toàn giới Nhiều tổ chức quốc tế hay khu vực đợc nhóm họp tạo thành mạng lới phục vụ cho việc đánh giá bảo tồn phát triển đa dạng sinh học Những công trình xuất Ai Cập cổ đại cách (3.000 năm TCN) [49] Trung Quốc cổ đại (2.200 năm TCN) sau Hy Lạp, La Mà cổ đại xuất hàng loạt c¸c t¸c phÈm vỊ thùc vËt ThÐophraste (371 - 286 TCN) [10] ngời đề xớng phơng pháp phân loại thực vật phân biệt số tính chất cấu tạo thể thực vật Trong hai tác phẩm "Lịch sử thực vật" (Historia Plantarum) "Cơ sở thực vật" ông mô tả đợc khoảng 500 loài Sau nhà bác học La 10 M· Plinus (79 - 24 TCN) viÕt bé "LÞch sử tự nhiên" (Historia naturalis) [10] ông đà mô tả gần 1.000 loài Cùng thời có Dioseoride (20 -60) [10] thầy thuốc vùng Tiểu đà viết sách "Dợc liệu học" chủ yếu nói thuốc Ông nêu đợc 500 loài xếp chúng vào họ Sau thời gian dài, vµo thêi kú Phơc Hng thÕ kû (XV - XVI) với phát triển ngành khoa học kỹ tht kÐo theo sù ph¸t triĨn cđa thùc vËt häc Thời kỳ xảy kiện quan trọng ®èi víi sù ph¸t triĨn cđa thùc vËt häc ®ã là: Sự phát sinh tập bách thảo (Herbier) kỷ XVI [10] thành lập vờn bách thảo (Thế kỷ XV - XVI) biên soạn "Bách khoa toàn th thực vật Từ xuất công trình nh: Andrea Caesalpino (1519 - 1603) [10] ông đa bảng phân loại đợc đánh giá cao; John Ray (1628 -1705) [49] mô tả đợc gần 18.000 loài thực vật "Lịch sử thực vật Tiếp sau Linnée (1707-1778) [49] với bảng phân loại đợc coi đỉnh cao hệ thống phân loại thực vật Ông đà đa cách đặt tên tiếng La tinh gồm từ ghép lại mà ngày sử dụng ông đa hệ thống phân loại gồm đơn vị: Giới, ngành, lớp, bộ, họ, chi, loài Cho đến kỷ XIX việc nghiên cứu hệ thực vật đà thực phát triển mạnh mẽ với nhiều công trình có giá trị đợc công bố nh: Thực vật chí Hồng Công, thực vËt chÝ Anh (1869), thùc vËt chÝ Ên §é tËp (1872-1897, thùc vËt V©n Nam (1977), thùc vËt chÝ Malayxia, thùc vËt chÝ Trung Quèc, thùc vËt chÝ Liªn Xô, thực vật Australia, thực vật chí Thái Lan, 1.2 Nghiên cứu đa dạng phân loại hệ thực vật Việt Nam Ngoài tác phẩm cổ điển Loureiro (1790) Pierre (1879 1907), từ năm đầu kỷ đà xuất công trình tiếng, tảng cho việc đánh giá tính đa dạng thực vật Việt Nam, thực vật chí Đông Dơng Lecomte H chủ biên (1907 - 1951) Trong công trình này, tác giả ngời Pháp đà thu mẫu định tên, lập khoá mô tả loài thực vật có mạch toàn lÃnh thổ Đông Dơng [70] Trên sở thực vật chí Đông Dơng, Thái Văn Trừng (1978) đà thống kê hệ thùc vËt ViƯt Nam cã 7.004 loµi, 1.850 chi vµ 289 họ [59] Ngành Hạt kín có 3.366 loài (90,9%), 1.727 chi (93,4%) 239 họ (82,7%) Ngành Dơng Xỉ họ hàng Dơng Xỉ có 599 loài (8,6%), 205 chi (5,57%) 42 họ (14,5%) Ngành Hạt trần 39 loµi (0,5%), 18 chi (0,9%) vµ hä (2,8%) VỊ sau Humbert (1938 - 1950) ®· bỉ sung, chØnh lý để hoàn thiện việc đánh giá thành phần loài cho toàn vùng gần phải kể đến Thực vËt chÝ ... đa dạng hệ thực vật bậc cao có mạch núi đá vôi Vờn Quốc gia Bến En- Thanh Hóa" Mục tiêu Nhằm phản ánh thành phần loài thực vật, đánh giá tính đa dạng hệ thực vật núi đá vôi Từ có sở khoa học cho... Vờn Quốc gia Bến En Bản đồ địa hình Vờn Quốc gia Bến En Bản đồ Vờn Quốc gia Bến En Dữ liệu thời tiết trung bình nhiệt độ lợng ma khu vực Bến En Bảng Danh lục thực vật bậc cao có mạch núi đá vôi. .. Phổ dạng sống hệ thực vật có mạch Bến En Hình Phổ dạng sống nhóm chồi (Ph) Hình Phổ yếu tố địa lý khu hệ thực vật Bến En Hình Các nhóm công dụng khu hệ thực vật Bến En Hình So sánh số đa dạng cđa