Điều kiện giao thông còn rất khó khăn, các con đường liên thôn, liên xã chủ yếu là đường đất, đá, đặc biệt khi trời mưa chúng trở nên rất lầy lội làm cho việc đi lại rất khó khăn. Đây cũng là nguyên nhân làm cho kinh tế khu vực chưa phát triển.
22
Chƣơng 3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tƣợng
- Toàn bộ cây gỗ tại khu bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu, tỉnh Tuyên Quang.
- Một số mô hình trồng rừng ở quanh khu bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu, tỉnh Tuyên Quang.
3.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Kiểm kê và hệ thống lại các loài cây gỗ ở khu bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu, tỉnh Tuyên Quang.
- Đánh giá tính đa dạng cây gỗ thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu, tỉnh Tuyên Quang.
- Giới thiệu một số mô hình trồng rừng xung quanh khu bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu, tỉnh Tuyên Quang.
3.3. Nội dung nghiên cứu
1. Xây dựng danh lục các loài cây gỗ thu được theo Brummit năm 1992.
2. Đánh giá tính đa dạng với các phương diện sau: - Đa dạng về thành phần: ngành, họ, chi, loài. - Đa dạng về dạng sống.
- Đa dạng về các yếu tố địa lý. - Đa dạng về giá trị tài nguyên.
3. Tìm hiểu một số mô hình trồng rừng tại khu BTTN Chạm Chu.
3.4. Địa điểm.
Địa điểm thu mẫu tại khu bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu, tỉnh Tuyên Quang.
Xử lý mẫu vật, phân tích, định tên khoa học… tại Bảo tàng Sinh vật, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN.
23
3.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 3.5.1. Phƣơng pháp kế thừa
Tiếp thu có chọn lọc những kết quả nghiên cứu có trước về các vấn đề đa dạng thực vật là hết sức quan trọng để có tính hệ thống, do vậy chúng tôi đã kế thừa các nghiên cứu trước đây.
Kế thừa các số liệu về điều kiện tự nhiên (vị trí địa lý, địa hình, địa chất, thổ nhưỡng, khí hậu…), điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội của khu vực nghiên cứu được tổng hợp từ các số liệu của địa phương và các nghiên cứu khác.
3.5.2. Phƣơng pháp chuyên gia
Trong quá trình thực hiện đề tài này, chúng tôi đã tham khảo ý kiến của các chuyên gia, các nhà khoa học trong quá trình điều tra, khảo sát thực địa cũng như xác định tên khoa học của các loài thực vật.
3.5.3. Phƣơng pháp nghiên cứu đa dạng thực vật 3.5.3.1. Thu mẫu và xử lý
*Xác định địa điểm và tuyến thu mẫu
Để thu mẫu một cách đầy đủ và đại diện cho một khu nghiên cứu, chúng tôi không thể đi hết các điểm trong khu nghiên cứu vì thế việc chọn tuyến và điểm thu mẫu là cần thiết. Tuyến đường đi phải xuyên qua các môi trường sống của khu nghiên cứu. Chúng tôi đã chọn nhiều tuyến theo các hướng khác nhau, nghĩa là các tuyến đó cắt ngang các vùng đại diện cho khu nghiên cứu. Trên các tuyến đó chúng tôi lại chọn những điểm chốt, tức là những điểm đặc trưng nhất để thu mẫu kĩ hay có thể đặt các ô tiêu chuẩn vừa phục vụ cho nghiên cứu về đa dạng loài vừa nghiên cứu được về đa dạng hệ sinh thái.
Ở đây, do địa hình dốc và cây cối rậm rạp nên chúng tôi lựa chọn điều tra theo tuyến mà không lập các ô tiêu chuẩn. Dựa vào địa hình của KBTTN
24
Chạm Chu, chúng tôi đã phân tuyến điều tra, lấy độ cao 800m làm giới hạn. Có các tuyến chính và từ các tuyến chính này thì các tuyến phụ theo kiểu xương cá được mở về 2 phía và đi qua các quần xã khác nhau. Trung bình 1,5km chiều dài tuyến chính lại có 2 tuyến phụ được mở ra. Trên mỗi tuyến tiến hành điều tra tất cả các loài thực vật nằm ở phạm vi 10m mỗi bên.
Với thời gian điều tra thực địa gần 3 tháng, đồng thời được sự giúp đỡ của Chi cục kiểm lâm Tuyên Quang, Hạt kiểm lâm Hàm Yên, các trạm kiểm lâm trực thuộc trong khu bảo tồn và nhân dân địa phương, chúng tôi đã tiến hành điều tra khảo sát và thu mẫu ở khu bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu.
+ Dụng cụ thu mẫu: Túi đựng mẫu bằng túi dứa và túi polyetylen cỡ lớn; kéo cắt cây; giấy báo; dây buộc; nhãn; kim chỉ; bút chì 2B, sổ ghi chép; cồn; băng dính các loại; máy ảnh.
+ Nguyên tắc thu mẫu
- Chúng tôi thu mẫu dựa trên nguyên tắc: Mỗi mẫu phải có đầy đủ các bộ phận, nhất là cành, lá và hoa đối với cây lớn. Nếu có quả chúng tôi sẽ thu cả quả.
- Mỗi cây chúng tôi thu từ 3 - 10 mẫu. Các mẫu thu trên cùng một cây thì đánh cùng một số hiệu mẫu. Khi thu mẫu phải ghi chép ngay những đặc điểm dễ nhận biết ngoài thực địa như: đặc điểm vỏ cây, kích thước cây, nhất là các đặc điểm dễ mất sau khi sấy mẫu như: màu sắc, mùi vị…
- Thu và ghi chép xong cho vào túi polyetylen hoặc bao dứa to mang về mới làm mẫu. Việc cho vào túi polyetylen có lợi là gọn nhẹ, không bị va quệt khi băng qua rừng, mẫu giữ được tươi lâu kể cả khi trời nắng to. Cho mẫu vào túi một cách nhẹ nhàng, nếu có hoa thì chúng tôi dùng lá của mẫu để bọc lấy trước khi cho vào túi. Có thể dùng túi nhỏ và mỏng đựng từng loài và buộc chặt lại rồi tất cả các túi nhỏ đó cho vào túi to hay bao tải.
25
Sau một ngày đi thu mẫu về, chúng tôi sẽ xử lý mẫu. Lúc này sẽ chỉnh sửa và đeo nhãn cho mẫu. Trên nhãn chúng tôi dùng bút chì ghi các đầy đủ các mục như:
- Số hiệu mẫu.
- Địa điểm và nơi lấy mẫu. - Ngày lấy mẫu.
- Đặc điểm quan trọng: độ cao, đường kính, màu lá, hoa, quả… - Người lấy mẫu.
Sau khi đã đeo nhãn cho mẫu, chúng tôi xử lý ướt mẫu bằng cách ép mẫu tạm thời giữa hai tờ báo gập đôi, không chèn ngay mà bó chặt lại rồi cho mẫu đó vào túi polyetylen cỡ lớn. Mỗi túi có thể chứa nhiều bó mẫu. Dùng cồn đổ cho thấm ướt các tờ báo và buộc chặt lại để chuyển về nơi có điều kiện sấy khô. Việc đổ cồn vào là nhằm mục đích giết các enzym chống rụng lá.
+ Xử lý mẫu trong phòng thí nghiệm
- Khi mẫu được chuyển về phòng thí nghiệm, chúng tôi đã tiến hành xử lý mẫu ngay. Trước hết dùng các tờ báo mới rồi lần lượt mang từng mẫu ra, giải đều trên tờ báo có kích thước 30 x 40cm, vuốt cho lá phẳng ra và đảm bảo lá luôn luôn có mặt lá sấp và mặt ngửa. Dùng các tờ báo khác phủ lên. Lớp phủ càng dày càng tốt để mẫu được phẳng. Cứ sau 5 – 6 mẫu lại chèn thêm một tấm nhôm lượn sóng. Được khoảng 15 -20 mẫu thì dùng hai cặp mắt cáo buộc lại cho chặt. Các mẫu sau khi bó chặt được cho vào tủ sấy. Sấy liên tục trong một tuần thì các mẫu sẽ khô. Cứ sau hai ngày sấy thì thay báo một lần. Sau khi mẫu đã khô, các mẫu được lấy ra đặt giữa các tờ báo rồi xếp thành bó và buộc lại để chờ định tên.
26
3.5.3.2. Xác định tên khoa học
Các mẫu sau khi đã được sấy khô, chúng tôi tiến hành tiến hành nghiên cứu tài liệu và kiểm tra, xác định tên khoa học của chúng theo phương pháp phân loại truyền thống.
+ Phân loại sơ bộ: Chúng tôi tiến hành phân loại sơ bộ mẫu vật theo các taxon từ ngành tới họ, thậm chí là tới chi. Để làm được việc này, chúng tôi có tham khảo ý kiến của các chuyên gia hoặc tham khảo các tài liệu hiện có tại Bảo tàng Thực vật.
+ So mẫu và xác định tên loài: Sau phân loại sơ bộ, chúng tôi tiến hành phân tích so sánh mẫu cần xác định tên với bộ mẫu chuẩn hiện có tại Bảo tàng Thực vật để có tên sơ bộ. Khi đã định tên khoa học các mẫu thực vật chúng tôi tiến hành phân tích các mẫu dựa trên các đặc điểm của cành, lá, hoa, quả…Đặc biệt là các đặc điểm của cơ quan sinh sản vì nó có ý nghĩa đặc trưng cho loài. Để xác định tên khoa học, chúng tôi đã sử dụng các phương pháp như phân tích mẫu, tra khóa phân loại, nghiên cứu các tài liệu hiện có, tham khảo ý kiến của các chuyên gia…
+ Kiểm tra tên khoa học: Sau khi đã xác định tên loài, chúng tôi tiến hành chỉnh lý lại tên khoa học theo tên chi theo Brummitt (1992), điều chỉnh tên loài theo “Danh lục các loài thực vật Việt Nam”.
Để đảm bảo tính hệ thống, tránh sự nhầm lẫn và sai sót chúng tôi kiểm tra tên khoa học. Điều chỉnh khối lượng họ và chi theo hệ thống của Brummitt trong “Vascular Plant Families and Genera” (1992), điều chỉnh tên loài theo các tài liệu “Cây cỏ Việt Nam” của Phạm Hoàng Hộ (1999-2000), “Tạp chí sinh học chuyên đề thực vật” (1994-1995), “Thực vật chí Việt Nam” (các họ Lamiaceae, Annonaceae, Myrsinaceae, Cyperaceae...) và “Danh lục các loài thực vật Việt Nam” (2001 - 2005) và chỉnh tên tác giả theo tài liệu “Authors of Plant Names” của Brummitt và Powell (1992).
27
Bên cạnh đó chúng tôi còn tiến hành tra cứu các tài liệu hiện có để bổ sung các thông tin về tính đa dạng sinh học của các loài thực vật tại đây về yếu tố địa lý, về phổ dạng sống, về công dụng và tình trạng đe dọa, bảo tồn. Ngoài các tài liệu trên còn sử dụng các tài liệu khác như “Sách Đỏ Việt Nam” (1994), “Từ điển cây thuốc Việt Nam” (Võ Văn Chi, 1997), “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam” (Đỗ Tất Lợi, 2001), “Cây cỏ có ích ở Việt Nam” (Võ Văn Chi - Trần Hợp, tập I năm 1999, tập II năm 2002), “Tài nguyên thực vật Đông Nam Á” (PROSEA), “Từ điển thực vật thông dụng” (Võ Văn Chi, 2003), Nghị định 32/2006/NĐ - CP.
3.5.3.3. Xây dựng bảng danh lục thực vật
Từ các kết quả đã thu thập được, chúng tôi xây dựng nên bảng danh lục cây gỗ của Khu BTTN Chạm Chu. Bảng danh lục cây gỗ được xây dựng theo hệ thống phân loại của Brummitt (1992), trong đó các ngành được xếp theo hướng tiến hóa tăng dần, các họ trong một ngành, các chi trong một họ, các loài trong một chi được xếp theo trật tự chữ cái đầu từ A đến Z. Bảng danh lục ngoài tên khoa học và tên Việt Nam của các loài còn có ghi các thông tin khác như dạng sống, yếu tố địa lý, công dụng, tình trạng bảo tồn trong Sách Đỏ và thực vật rừng nguy cấp, quý, hiếm.
3.5.3.4. Đánh giá đa dạng sinh học
3.5.3.4.1. Đánh giá đa dạng của các taxon bậc ngành, họ, chi
Khi đã có danh lục hoàn chỉnh, chúng tôi tiến hành thống kê số loài trong các chi, số chi trong các họ, số họ cây gỗ khác nhau rồi tính tỉ lệ phần trăm của các bậc taxon, từ đó ta có thể đánh giá tính đa dạng của các bậc taxon.
Thống kê các họ và các chi nhiều loài, tính tỉ lệ phần trăm số loài của các chi và các họ nhiều loài so với toàn bộ số loài cây gỗ trong khu hệ thực vật. Từ đó, ta đánh giá các chi và các họ cây gỗ đa dạng nhất tại Khu BTTN Chạm Chu.
28
3.5.3.4.2. Đánh giá tính đa dạng về các yếu tố địa lý thực vật
Mỗi một khu hệ thực vật được hình thành ngoài mối tương quan của các sinh vật với các yếu tố sinh thái như khí hậu, đất đai, địa hình, địa mạo... chúng còn phụ thuộc vào các điều kiện địa lý, địa chất xa xưa ít khi thấy được một cách trực tiếp. Chính các yếu tố này đã tạo nên sự đa dạng về thành phần loài của từng khu vực. Vì vậy, trong khi xem xét sự đa dạng về thành phần loài, cần xem xét bản chất cấu thành nên hệ thực vật của mỗi vùng và các yếu tố địa lý thực vật của vùng nghiên cứu. Việc thiết lập phổ các yếu tố địa lý, chúng tôi áp dụng sự phân chia của Nguyễn Nghĩa Thìn (2004).
Sau đó, chúng tôi tiến hành lập phổ các yếu tố địa lý để dễ dàng so sánh và xem xét cấu trúc các yếu tố địa lý thực vật giữa các vùng với nhau.
3.5.3.4.3. Đánh giá tính đa dạng về dạng sống
Dạng sống có liên quan mật thiết đến môi trường sinh thái và sự tác động của môi trường lên khu hệ thực vật. Chính vì vậy sự đa dạng về phổ dạng sống nói lên tính chất nguyên sinh của một hệ thực vật và phản ánh sự tác động của các nhân tố sinh thái lên hệ thực vật đó. Nếu như hệ thực vật đó có nhóm cây chồi trên nhiều, chiếm tỉ lệ lớn thì chứng tỏ hệ thực vật còn mang tính chất nguyên sinh và mức độ tác động ít.
Để thiết lập phổ dạng sống, chúng tôi căn cứ theo thang phân loại của Raunkiear (1934), Thái Văn Trừng (1978) và của Nguyễn Nghĩa Thìn (2004).
Sau khi đã thống kê được các loài theo từng kiểu dạng sống, chúng tôi tiến hành lập phổ dạng sống và dựa vào đó để đánh giá mức độ đa dạng của điều kiện sống cũng như mức độ tác động của các nhân tố đối với hệ thực vật Khu BTTN Chạm Chu.
3.5.3.4.4. Đánh giá về giá trị tài nguyên và mức độ đe dọa
Dựa vào các tài liệu : Sách đỏ Việt Nam, Cây gỗ rừng Việt Nam, Từ điển cây thuốc Việt Nam, Nghị định 32/2006/NĐ-CP... để phân tích thông tin làm cơ sở đánh giá.
29
Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Đa dạng thành phần loài cây gỗ trong khu vực nghiên cứu 4.1.1. Đa dạng ở mức độ ngành 4.1.1. Đa dạng ở mức độ ngành
Trên cơ sở những mẫu thu được trong khu vực nghiên cứu chúng tôi tiến hành xử lý, phân tích. Sau khi xác định được tên khoa học, chúng tôi tiến hành chỉnh lý các thông tin, bao gồm cả việc xác định tên khoa học mới nhất, tên đồng nghĩa, tên tác giả... các thông tin về yếu tố địa lý, dạng sống, công dụng, mức độ bảo tồn theo các tài liệu chuyên ngành có độ tin cậy cao như Danh lục các loài thực vật Việt Nam (2003 - 2005), Thực vật chí Việt Nam, Cây cỏ Việt Nam... Kết quả thu được danh lục các loài cây gỗ tương đối đầy đủ [Phụ lục 1].
Theo bảng danh lục này, đã thống kê được trong hệ thực vật cây gỗ khu bảo tồn thiên nhiên Chạm Chu, tỉnh Tuyên Quang có tổng số 308 loài cây gỗ thuộc 197 chi và 81 họ của 2 ngành thực vật bậc cao có mạch là: ngành Hạt trần (Gymnospermae): 12 loài, 8 chi, 6 họ; ngành Hạt kín (Angiospermae): 296 loài, 189 chi, 75 họ.
Bảng 1. Phân bố các taxon trong các ngành
Tên ngành Loài Chi Họ Số lƣợng % Số lƣợng % Số lƣợng % Gymnospermae 12 3,90 8 4,06 6 7,41 Angiospermae 296 96,10 189 95,94 75 92,59 Tổng 308 100 197 100 81 100
30
Hình 1. Tỷ lệ % số loài cây gỗ trong các ngành của khu BTTN Chạm Chu
Từ kết quả bảng 1 và hình 1 chúng ta có thể nhận thấy mức độ đa dạng về các ngành cây gỗ ở khu vực nghiên cứu. Tuy nhiên thành phần taxon phân bố không đều giữa các ngành thực vật. Trong đó, ngành Hạt kín có số loài cây gỗ chiếm chủ yếu với 96,10% số loài, 95,94% số chi, 92,59% số họ; còn lại là ngành Hạt trần với 3,90% số loài, 4,06% số chi và 7,41% số họ. Đồng thời, chúng ta cũng thấy rằng các cây gỗ trong ngành Hạt kín chiếm ưu thế, điều đó thể hiện rõ tính chất nhiệt đới của hệ thực vật cây gỗ ở khu vực nghiên cứu.
4.1.2. Tỷ trọng hai lớp trong ngành Hạt kín
Khi nghiên cứu số lượng và tỉ lệ phần trăm các họ, chi, loài thực vật tại khu vực nghiên cứu chúng ta nhận thấy, không chỉ có sự đa dạng các loài cây gỗ giữa các ngành thực vật mà ngay trong ngành Hạt kín cũng có sự khác biệt giữa lớp Một lá mầm và lớp Hai lá mầm.
31
Bảng 2. Tỷ lệ của hai lớp trong ngành Hạt kín