3. Giới hạn nghiên cứu
1.6. Nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật ở tỉnh Quảng Ninh
Công trình nghiên cứu về thảm thực vật và hệ thực vật ở Quảng Ninh còn ít và chủ yếu là kết quả nghiên cứu của những năm gần đây.
Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (1995) [28] khi nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái, sinh vật học của savan Quảng Ninh và các mô hình sử dụng đã phát hiện được 60 họ thực vật khác nhau với 131 loài.
Nguyễn Thế Hưng (2003) [29] đã thống kê trong các trạng thái thảm thực vật ở huyện Hoành Bồ, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh) có 324 loài, 251 chi và 93 họ của 3 ngành thực vật bậc cao có mạch. Tác giả cũng xác định được dạng sống thực vật trong các trạng thái ở Hoành bồ (Quảng Ninh) gồm: nhóm cây chồi trên đất chiếm 60,49% tổng số loài của hệ thực vật; nhóm cây chồi sát đất chiếm 8,02%; nhóm cây chồi nửa ẩn chiếm 13,27%; nhóm cây chồi ẩn chiếm 7,47%; nhóm cây 1 năm chiếm 10,80%.
Phùng Văn Phê, Trần Minh Hộ, Nguyễn Thành Trung (2006) [49] khi nghiên cứu tính đa dạng thực rừng đặc dụng Yên Tử, tỉnh Quảng Ninh đã đưa ra những số liệu quan trọng. Hệ thực vật ở đây đã được ghi nhận 711 loài, 427 chi, 154 họ thuộc 4 ngành. Trong đó, ngành Hạt kín (Angiospermae) chiếm ưu thế với 670 loài, 398 chi và 133 họ. Thực vật ở rừng đặc dụng Yên Tử có tất cả các kiểu dạng sống khác nhau. Trong đó sự ưu thế thuộc về nhóm cây có chồi trên đất (Ph), chiếm 84,29% tổng số loài đã biết. Về giá trị sử dụng có 547 loài cây có
ích, với 13 nhóm công dụng khác nhau. Rừng đặc dụng Yên Tử có 20 loài thực vật bị đe doạ tiêu diệt, được ghi trong Sách Đỏ Việt Nam (1996) và 6 loài được ghi trong Nghị định 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ, cần được ưu tiên bảo tồn.
Phan Thanh Lâm (2016) [34] khi nghiên cứu tính đa dạng thực vật và cấu trúc rừng tại rừng Quốc gia Yên tử đã mô tả và phân tích đặc điểm thảm thực vật, các chỉ số đa dạng sinh học, sự biến đổi thực vật theo đai cao, đồng thời xác định được 987 loài, 174 họ thuộc 5 ngành thực vật bậc cao có mạch, trong đó đã bổ sung 2 loài mới cho hệ thực vật Việt Nam.
Đỗ Xuân Trường (2016) [70] khi nghiên cứu tính đa dạng thực vật cây gỗ tại khu Bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn - Kỳ Thượng, đã đưa ra kết luận: hệ thực vật cây gỗ của khu BTTN này có 375 loài thuộc 211 chi, 73 họ của 2 ngành thực vật bậc cao có mạch.
Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Văn Hải, Lê Ngọc Công, Đỗ Thị Hà (2017) [30] nghiên cứu đặc điểm cấu trúc thảm thực vật trên núi đá vôi Cẩm phả đã đưa ra nhận định: cấu trúc tổ thành của thảm thực vật núi đá vôi Cẩm Phả tương đối phức tạp, các loài ưu thế không rõ ràng. Trung bình có 3-5 loài tham gia vào cấu trúc tổ thành, chỉ số IVI% dao động từ 20,8-71%, cấu trúc N/D1.3 và N/Hvn của thực vật thung lũng núi đá vôi ổn định, không gián đoạn, tương quan Hvn và D1.3 không chặt chẽ…
Vũ Thị Thanh Hương (2017) [32] nghiên cứu đặc điểm thảm thực vật thoái hóa và một số mô hình rừng trồng ở thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh đã xác định được các mức độ thoái hóa khác nhau như rừng IIA, thảm cây bụi (IC, IA) và thảm cỏ cao, giữa các thảm thực vật này có sự khác biệt về thành phần, mức độ ưu thế của các loài, tỷ lệ các loài cây gỗ, độ che phủ, cấu trúc không gian và đặc điểm tái sinh của các loài cây gỗ…
Như vậy, có thể thấy chưa có công trình nào nghiên cứu về đặc điểm của thảm thực vật ở xã Kỳ Thượng (huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh). Vì vậy, đây là lý do cần thiết để chúng tôi thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ này, nhằm cung cấp những tư liệu góp phần bảo vệ và phát triển bền vững thảm thực vật ở địa phương.
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu
Là các kiểu thảm thực vật tự nhiên tại xã Kỳ Thượng (huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh) gồm: Rừng thứ sinh, Thảm cây bụi, Thảm cỏ thấp.
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.2.1. Nghiên cứu xác định các kiểu thảm thực vật ở KVNC
2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm cơ bản của các kiểu thảm thực vật ở KVNC
- Sự phân bố các họ, chi, loài thực vật trong các kiểu thảm thực vật. - Thành phần loài thực vật trong từng kiểu thảm thực vật.
- Thành phần dạng sống thực vật trong từng kiểu thảm thực vật. - Cấu trúc hình thái của từng kiểu thảm thực vật.
- Khả năng tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ trong từng kiểu thảm thực vật, gồm:
+ Mật độ, tổ thành cây gỗ tái sinh.
+ Nguồn gốc, chất lượng cây gỗ tái sinh.
+ Phân bố cây gỗ tái sinh trên bề mặt đất và theo cấp chiều cao.
2.2.3. Nghiên cứu chiều hướng phát triển và đề xuất một số biện pháp sử dụng hợp lýcác kiểu thảm thực vật ở KVNC dụng hợp lýcác kiểu thảm thực vật ở KVNC
2.3. Phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp thực hiện đề tài nghiên cứu cụ thể như sau:
2.3.1. Phương pháp xác định các kiểu thảm thực vật
- Xác định các kiểu thảm thực vật tại xã Kỳ Thượng theo khung phân loại của UNESCO, 1973 [83]. Khung này có cấu trúc như sau:
I. Lớp quần hệ
I.A. Phân lớp quần hệ I.A.1. Nhóm quần hệ I.A.1.1. Quần hệ
2.3.2. Phương pháp tuyến điều tra và ô tiêu chuẩn
Để mô tả một quần xã thực vật, số liệu cần được thu thập trên một số ô tiêu chuẩn đủ lớn. Chúng tôi thu thập số liệu bằng phương pháp tuyến điều tra và ô tiêu chuẩn của Hoàng Chung (2008) [12] như sau:
- Tuyến điều tra (TĐT): dựa trên cơ sở bản đồ địa hình khu BTTN Đồng
Sơn -Kỳ Thượng, địa phận thuộc xã Kỳ Thượng và các tài liệu thu thập khác để lập tuyến điều tra. Các tuyến điều tra có hướng vuông góc với đường đồng mức chính, các tuyến sau song song với tuyến đầu và được đánh dấu trên bản đồ. Chiều rộng của tuyến điều tra là 4m. Khoảng cách giữa các tuyến điều tra là 50 - 100m tùy vào địa hình cụ thể của từng quần xã. Dọc theo tuyến điều tra bố trí 3 OTC cho mỗi loại thảm thực vật, mỗi ô có diện tích 1m2 (1m x 1m) đối thảm cỏ thấp, 16m2 (4m x 4m) đối với thảm cây bụi, 400m2 (20m x 20m) đối với rừng thứ sinh. Tổng số tuyến điều tra là 7 tuyến: Tuyến 1 dài 3000m, tuyến 2 dài 2350m, tuyến 3 dài 1850m, tuyến 4 dài 1500m, tuyến 5 dài 1450m, tuyến 6 dài 1350m, tuyến 7 dài 1550m. Như vậy tuyến dài nhất 3000m và tuyến ngắn nhất là 1350m. Trên TĐT quan sát, thống kê tên các loài đã gặp (tên khoa học hay tên địa phương), thống kê thành phần dạng sống theo Raunkiaer (1934) [81], Hoàng Chung (2008) [12].
- Ô tiêu chuẩn (OTC): để thu thập số liệu của thảm thực vật, chúng tôi áp dụng OTC với các kích trước như trên. Đối với rừng thứ sinh mỗi OTC đặt 5 ô dạng bản kích thước 5m x 5m, được bố trí chỗ giao nhau của các đường chéo và ở 4 góc. Tổng diện tích trên các ô dạng bản phải đạt ít nhất 1/3 ô tiêu chuẩn. Tổng số OTC đã thực hiện là 15 OTC.Sơ đồ bố trí OTC và ODB như hình 2.1.
20m
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí OTC và ODB ở Rừng thứ sinh
Trong các OTC thu thập các thông tin về thành phần loài, dạng sống, chiều cao vút ngọn (Hvn), đường kính thân. Cụ thể như sau:
- Đối với cây gỗ có chiều cao từ 4m trở xuống được đo bằng sào chia vạch đến 0,01m. Đối với cây cao trên 4m được đo bằng thước Blumeleiss đo theo nguyên tắc lượng giác.
- Đo đường kính cây (tại điểm cách mặt đất 1,30m - D1.3). Những cây có đường kính từ 20cm trở xuống đo trực tiếp bằng thước kẹp với độ chính xác 0,1cm. Cây lớn hơn 20cm, đo chu vi bằng thước dây, tra bảng tương quan đường kính - chu vi, tính được đường kính tương ứng.
* Phương pháp nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang (phân bố khoảng cách từ một điểm ngẫu nhiên đến các cây lân cận).
Cây tái sinh (cây gỗ) là cây có chiều cao ≥ 20cm, đường kính < 6cm. Ứng dụng phương pháp ô 6 cây của Thomasius, mỗi kiểu thảm thực vật chọn 36 vị trí ngẫu nhiên đến 6 cây gần nhất. Khi đó trong phân bố Poisson được phép sử dụng tiêu chuẩn U (phân bố chuẩn) của Clark và Evans để đánh giá khi dung lượng mẫu đủ lớn. Qua đó dự đoán được đặc điểm giai đoạn phát triển của quần xã thực vật trong khu vực nghiên cứu. U được tính theo công thức:
( . 0, 5). 0, 26136 r n U Trong đó:
+ r: là giá trị trung bình khoảng cách gần nhất n lần quan sát
+:là mật độ cây tái sinh trên đơn vị diện tích (cây /m2) + n : là số lần quan sát.
Nếu U ≤ - 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố cụm. Nếu U ≥ 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố đều.
* Nghiên cứu cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao (n/Hvn) theo các cấp sau:
Cấp chiều cao Cự ly cấp chiều cao (cm)
I < 50
II 50 - 100
III 100 - 150
IV 150 - 200
V > 250
* Mật độ cây tái sinh (cây/ ha) tính theo công thức:
N =
s n
x 10.000 Trong đó:
+ N: là mật độ cây tái sinh (cây/ha) + n: là số lượng cây
+ S: là diện tích ô điều tra
* Hệ số tổ thành loài cây được tính theo công thức:
Ni % = m 1 i ni ni x 100 Trong đó: Ni %: là hệ số tổ thành ni: là số cây của loài thứ i trong quần xã m: là tổng số loài trong quần xã
+ Nếu Ni 5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành và
đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành sinh thái rừng.
+ Nếu Ni < 5% thì loài đó không tham gia vào công thức tổ thành.
Trong ODB: Xác định tên loài, đếm số lượng cây gỗ tái sinh, đo Hvn, xác định nguồn gốc cây tái sinh (từ hạt, chồi). Phân loại chất lượng cây tái sinh theo 3 tiêu chuẩn: tốt, trung bình, xấu.
+ Cây tốt (A) là cây có tán lá phát triển đều, thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trưởng phát triển tốt không sâu bệnh.
+ Cây trung bình (B) là cây không cong queo, không sâu bệnh, ít khuyết tật, không gãy cành, cụt ngọn nhưng khả năng sinh trưởng kém hơn.
+ Cây xấu (C) là cây cong queo, cụt ngọn, sinh trưởng phát triển kém, khuyết tật nhiều và bị sâu bệnh.
- Xác định độ che phủ: tính theo tỉ lệ phần trăm (%) diện tích đất bị thảm thực vật che phủ. Độ nhiều (độ dày rậm) thảm tươi được đánh giá theo tiêu chuẩn của Drude, cụ thể ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Kí hiệu độ nhiều (độ dày rậm) thảm tươi theo Drude
Kí hiệu Tình hình thực bì
Soc Thực vật gần như khép tán có độ phủ trên 90% diện tích.
Cop 3 Thực vật gặp rất nhiều có độ phủ là 90 - 70 % diện tích Cop 2 Thực vật gặp nhiều có độ phủ là 70 - 50 % diện tích Cop 1 Thực vật có khá nhiều có độ phủ 50 - 30 % diện tích
Sp Thực vật mọc rải rác phân tán có độ phủ 30 - 10 % diện tích Sol Thực vật gặp rất ít có độ phủ < 10%
Un Một vài cây cá biệt
2.3.3. Phương pháp phân tích mẫu thực vật
- Định loại các loài cây theo phương pháp so sánh hình thái, đối chiếu với khóa phân loại và mô tả loài theo các tài liệu “Cây cỏ Việt Nam” của Phạm Hoàng Hộ (2003) [24]; “Tên cây rừng Việt Nam” của Bộ Nông nghiệp và PTNT (2000) [3], “Danh lục các loài thực vật Việt Nam” của Nguyễn Tiến Bân (chủ biên) và cộng sự (2003 - 2005) [5].
- Xác định dạng sống theo thang 5 bậc của Raunkiaer (1934) [81] và Hoàng Chung (2008) [12]. Theo cách phân loại này dạng sống thực vật gồm các kiểu sau:
1. Cây chồi trên mặt đất (Phanerophytes) - Ph. 2. Cây chồi mặt đất (Chamephytes) - Ch. 3. Cây chồi nửa ẩn (Hemicryptophytes) - He. 4. Cây chồi ẩn (Cryptophytes) - Cr.
5. Cây một năm (Therophytes) - Th.
- Xác định chiều hướng phát triển của các kiểu thảm thực vật theo quy luật diễn thế tiến hóa của Trần Đình Lý (1998)[44] và Thái Văn Trừng (2000)[67].
2.3.4. Phương pháp kế thừa
Đề tài kế thừa những tài liệu, số liệu của các tổ chức (Sở NN & PTNN, UBND các cấp, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Quảng Ninh) và của các nhà khoa học có liên quan đến vấn đề nghiên cứu.
Chương 3
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 3.1. Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu
3.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới
Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Quảng Ninh
Khu vực nghiên cứu: Xã Kỳ Thượng, huyện Hoành Bồ
Kỳ Thượng là một xã miền núi nằm ở phía Đông Bắc của huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh, nằm trong khoảng 21°11′13″ vĩ độ Bắc, 107°9′0″ kinh độ Đông, với các mặt tiếp giáp: Phía Đông giáp với xã Đồn Đạc của huyện Ba Chẽ; Phía Tây giáp với xã Đồng Sơn; Phía Nam giáp với các xã: Đồng Lâm, Vũ Oai, Hoà Bình; Phía Bắc giáp với các xã: Đạp Thanh, Thanh Sơn của huyện Ba Chẽ. Tổng diện tích đất tự nhiên của xã là: 9.780,16 ha. Đất nông - lâm nghiệp có 9.267,90 ha, chiếm 94,76% so với tổng diện tích đất tự nhiên của xã. Trong đó: đất sản xuất nông nghiệp: 97,91 ha, chiếm 1,06% đất nông nghiệp và 1,00% so với tổng diện tích tự nhiên của xã, đất lâm nghiệp: 9.169,69 ha chiếm 98,94% đất nông nghiệp và 93,76% so với tổng diện tích đất tự nhiên của xã.
3.1.2. Địa hình
Địa hình xã Kỳ Thượng tương đối đa dạng, thuộc loại địa hình đồi núi, đại bộ phận nằm trong hệ thống cánh cung bình phong Đông Triều - Móng Cái. Địa hình đồi núi chiếm phần lớn diện tích tự nhiên, độ cao trung bình từ 150 - 250m so với mặt biển, sắp xếp theo dạng bát úp và cấu tạo bởi đá lục nguyên, có độ dốc từ 12 - 350. Đặc biệt đỉnh Thiên Sơn cao nhất với 1.096 m so với mực nước biển. Địa hình đồi có độ chia cắt trung bình từ 1,5 - 2 km, quá trình phong hoá và xói mòn đều diễn ra mạnh, nên lớp phủ thổ nhưỡng thường có tầng dày, mỏng đến trung bình, quá trình đá ong hoá cũng diễn ra ở một số đỉnh đồi tạo lên lớp đất xói mòn trơ sỏi đá. Đây là vùng đất có khả năng quy hoạch trồng rừng lấy gỗ, phát triển chăn nuôi đại gia súc. [7]
3.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng
Tài liệu địa chất miền Bắc Việt Nam cho thấy địa chất của khu vực xã Kỳ Thượng hình thành từ kỷ Triat thuộc thời kỳ Đệ Tứ với các loại đá mẹ thuộc nhóm đá trầm tích chính: Phấn sa, Sa thạch, Sỏi sạn kết, Phù sa cổ, đôi chỗ có đá phiến sét xen kẽ. Trên các đỉnh núi, đá mẹ có nguồn gốc macma phun trào nhờ hoạt động tạo sơn Hymalaya thuộc kỷ Trias - judava tạo nên. Kết quả điều tra xây dựng bản đồ dạng đất do Viện Điều tra Quy hoạch rừng xây dựng tháng 04 năm 2001, đã phát hiện trong khu vực có 22 dạng đất trong 4 nhóm đất chính sau:
- Đất Feralit có mùn trên núi (độ cao trên 700 m). Đất khá nhiều mùn nên có màu nâu nhạt, phát triển trên đá Sa thạch khối, có tầng đất mỏng đến trung bình hoặc rất mỏng, có nhiều đá lộ đầu, phân bố rải rác nhưng tập trung chủ yếu trên núi cao Thiên Sơn, Am Váp, đèo Mo.
- Đất Feralit màu nâu vàng, vàng nhạt vùng đồi phát triển trên đá Phiến sét, Sa thạch, Phấn sa, Sạn kết. Phân bố chủ yếu ở vùng thấp dưới 700 m. Tầng đất dày đến trung bình, nơi đất mỏng thường là sườn các đỉnh núi có đá Sa thạch khối phân bố, thành phần cơ giới trung bình,
- Đất Feralit màu vàng đỏ đến đỏ vàng hay xám vàng, phát triển trên Sa