3. Ý nghĩa khoa học của đề tài
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu
Tiến hành thu thập số liệu từ các nguồn thông tin đáng tin cậy như các sách về thực vật cho lâm sản ngoài gỗ, báo cáo khoa học, kỷ yếu, tạp chí khoa học,... Kế thừa có chọn lọc các tư liệu về tài nguyên thực vật tại Khu rừng đặc dụng Hương Sơn, các bản đồ tài nguyên rừng,…
2.4.2.2. Phương pháp chuyên gia
Dựa vào trình độ và kinh nghiệm của các chuyên gia đặc biệt là các vấn đề như xác định tên khoa học của các mẫu đã thu hái, các thuật ngữ về các bệnh được chữa trị, các loài được dùng làm cảnh, đồ thủ công mỹ nghệ …
2.4.2.3. Điều tra thực địa theo tuyến
Điều tra khảo sát sơ bộ, sau đó ta tiến hành chọn tuyến điều tra. Tuyến được chọn phải đảm bảo yêu cầu phải chạy qua các sinh cảnh đặc trưng cho Khu rừng đặc dụng Hương Sơn. Đã thực hiện 4 tuyến điều tra qua các xã Hương Sơn, Hùng Tiến, An Tiến và An Phú.
Tuyến II: Đi từ đền Cây Thị đến Núi Mái Trắng (giáp địa danh xã An Tiến) dài 5km.
Tuyến III: Đi từ Núi Mái Trắng đến Khu vực giáp Lò Gạch thuộc thôn An Đà xã An Tiến dài 7km.
Tuyến IV: Đi từ thôn Đồng Chiêm vòng phía Đông – Nam Hồ Thung Cấm đến Núi Dái Đàn xã An Phú dài 13km.
Trên mỗi tuyến tiến hành nghiên cứu thu thập các loài cây; nếu tuyến quá dài, cứ 500 m lại mở ra một tuyến phụ theo kiểu xương cá (theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 1997, 2007). Các loài cây (tài nguyên thực vật) được điều tra trong phạm vi 10 m mỗi bên.
Sau thời gian gần một năm với 4 tuyến điều tra thực địa, được sự giúp đỡ của BQL rừng Phòng hộ - Đặc dụng Hà Nội và các Trạm kiểm lâm Mỹ Đức, các ông lang, bà mế, người dân và thương nhân chúng tôi đã tiến hành 4 tuyến điều tra khảo sát và thu mẫu trong phạm vi khu vực nghiên cứu.
2.4.2.4. Phương pháp phỏng vấn có sự tham gia của người dân (PRA)
Phỏng vấn đồng bào, các cán bộ làm công tác quản lý, nhất là các ông lang, bà mế, các hộ buôn bán kinh doanh tại khu vực Khu rừng đặc dụng Hương Sơn. Thông qua các bảng câu hỏi đã được xây dựng sẵn để sưu tầm và phát hiện các nguồn sử dụng thực vật như làm thực phẩm, thuốc chữa bệnh, thủ công mỹ nghệ, làm cảnh… Mỗi loài đều có mẫu thu và ghi chép các thông tin cần thiết như công dụng, bộ phận sử dụng, cách sử dụng của cây. Sử dụng phương pháp phỏng vấn nhanh theo Gary J. Martin (2002).
2.42.5. Xử lý số liệu
- Xử lý mẫu tiêu bản thực vật
Các tiêu bản tươi được thu thập ngoài thực địa tiếp tục xử lý trong phòng thí nghiệm. Các mẫu sau khi sấy khô được ngâm tẩm bằng dung dịch cồn chứa 0,3-0,5% HgCl2 để diệt khuẩn và chống côn trùng phá hại. Các
mẫu tiêu bản được sấy khô, ép phẳng, trình bày và khâu trên giấy bìa cứng kích thước 28 cm x 42cm.
+ Định loại mẫu:
Xác định tên khoa học, kiểm tra, chỉnh lý tên theo các tài liệu chính là các tập Cây cỏ Việt Nam (Phạm Hoàng Hộ), Thực vật chí Việt Nam (nhiều tác giả), Danh lục các loài thực vật ở Việt Nam (nhiều tác giả) cùng nhiều tài liệu liên quan khác,….
+ Xây dựng danh lục (số liệu thô):
- Xử lý số liệu
Từ dữ liêu điều tra, lập danh lục thực vật (số liệu thô), tiến hành phân tích:
+ Sự đa dạng về các bậc taxon trong ngành.
+ Sự đa dạng các taxon dưới ngành: đa dạng về bậc họ, đa dạng về bậc chi và đa dạng về bậc loài.
+ Đa dạng về giá trị tài nguyên thực vật. + Giá giá trị bảo tồn nguồn gen thực vật.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hiện trạng nguồn tài nguyên thực vật bậc cao có mạch
3.1.1. Một số yếu tố chi phối khu hệ thực vật của hệ sinh thái núi đá vôi ở
Hương Sơn
Một số đặc điểm về địa hình, địa mạo chi phối khu hệ thực vật của hệ sinh thái núi đá vôi ở Hương Sơn
Hệ sinh thái núi đá vôi Hương Sơn là một hệ sinh thái đặc biệt rất nhạy cảm, có lịch sử địa chất lâu dài, được hình thành trên nền đất đặc biệt là đá vôi, được cấu tạo bởi đá vôi hệ tầng Đồng Giao, giòn dễ vỡ, trong đá có chứa nhiều loại hoá thạch, thành phần của đá có hàm lượng CaO rất cao. Do trải qua nhiều chu kỳ kiến tạo khác nhau, đã làm xuất hiện trong khối đá vôi Hương Sơn một hệ thống khe nứt, tạo nên các hang động, các đỉnh và các thung lũng như ngày nay, điều kiện thuỷ văn thường là khô hạn, vì vậy nếu bị phá huỷ thì rất khó có thể khôi phục.
Hệ sinh thái núi đá vôi phát triển trong điều kiện khí hậu nhiệt đới núi thấp, cao nhất là đỉnh Cà Lồ - độ cao 381m so với mặt nước biển. Đây là phần cuối của hệ thống núi và cao nguyên đá vôi Mộc Châu (Sơn La), tiếp giáp với vùng đồng bằng Bắc bộ, ở đây chỉ tồn tại kiểu núi thấp. Nhưng địa hình có biên độ chia cắt lớn, mật độ chia cắt dày, đặc trưng bởi các hố sụt, phễu, máng trũng Karstơ đã tạo ra các hang động lớn, nổi tiếng (chiều dài 20-50 m, cao 10-30 m), như Hương Tích, Hinh Bồng, Long Vân, Tuyết Sơn… Các khối núi nhỏ với bề mặt đỉnh và sườn thoải gần đỉnh là đặc trưng của dạng Karstơ nhiệt đới ẩm, bề mặt lởm chởm đá tai mèo chỉ hình thành ở các thung lũng, tạo nên phong cảnh đẹp và hùng vĩ.
Địa mạo của hệ sinh thái đá vôi có dạng Karstơ ngầm và bề mặt. Các hang động là đặc trưng cho dạng Karstơ ngầm, đây có thể coi là một hệ sinh thái đặc biệt của hệ sinh thái rừng Hương Sơn. Các hang động lớn và dài tại
Hương Sơn tập trung ở ba cụm lớn là Hương Tích, Long Vân và Tuyết Sơn, ngoài ra còn các hang ngắn xuất hiện rải rác ở khu vực. Các tháp cụt hay phễu/máng hoặc máng trũng rửa lũa là đặc trưng cho dạng Karstơ bề mặt, trong đó đáng chú ý là các máng trũng rửa lũa - một số dạng hiếm nhưng đã phát hiện ở hệ sinh thái núi đá vôi Hương Sơn, có phân bố rải rác trên rìa núi đá vôi.
Hệ sinh thái núi đá vôi phát triển trong điều kiện khí hậu nhiệt đới núi thấp ở độ cao 381m, chịu ảnh hưởng của nền khí hâụ miền Bắc Việt Nam, đó là kiểu khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa hè nóng mưa nhiều và mùa đông lạnh ít mưa. Nhiệt độ trung bình năm 230C, lượng mưa trung bình 1.914,8 mm/năm (Trạm Mỹ Đức). Hàng năm có 7 tháng khô (từ tháng 9 đến cuối tháng 3 năm sau). Gió mùa Đông Bắc từ tháng 2 bị biến tính mang hơi ẩm của biển đã tạo nên mưa phùn. Đây là kiểu khí hậu nóng ẩm, là điều kiện thuận lợi cho kiểu thảm thực vật rừng kín thường xanh cây lá rộng mưa mùa nhiệt đới phát triển. Tuy nhiên, lượng mưa cao là nguyên nhân gây xói mòn, rửa lũa, sập lở trên vùng núi đá vôi, đó là một trong những nguyên nhân tạo nên các hang động ở Hương Sơn.
Giá trị về đa dạng và bảo tồn: hệ sinh thái núi đá vôi chứa đựng tiềm năng đa dạng sinh học rất cao, tiềm ẩn nhiều nguồn gen độc đáo, có giá trị. Hệ sinh thái này được đặc trưng bởi một số loài thực vật chỉ có ở núi đá vôi như: nghiến, trai,... Đây cũng là nơi có nhiều loài thuốc quý như củ mài, củ bình vôi (Stephania sp.), cốt toái bổ (Drynaria fortunei), tắc kè đá; nhiều loài cây cảnh đẹp có giá trị làm thuốc thuộc họ Lan (Orchidaceae) như lan kim tuyến, lan vân nam, lan một lá, thạch hộc,… Tại hệ sinh thái núi đá vôi này phát hiện nhiều loài thực vật có giá trị như Nghiến, Sưa, Lát, Trai,… nhưng do khai thác quá mức trong nhiều năm nên các loài này rất hiếm gặp hoặc đã biến mất khỏi hệ sinh thái núi đá vôi nơi đây.
Giá trị sinh thái: diện tích rừng trên núi đá vôi giữ vai trò quan trọng trong bảo vệ nguồn nước, chống xói mòn, điều tiết khí hậu, góp phần đáng kể trong giảm thiểu biến đổi khí hậu.
Giá trị sử dụng: là nơi cung cấp gỗ và lâm sản ngoài gỗ cho người dân địa phương hàng chục năm về trước. Đặc biệt người dân nơi đây có phương thức canh tác và chăn nuôi gia súc trong rừng.
Giá trị du lịch: Nhiều hang động nổi tiếng cùng với cảnh quan rừng núi đá vôi cho vẻ đẹp hùng vĩ kết hợp với các dòng suối uốn lượn bao quanh các dãy núi đá đã tạo phong cảnh hữu tình khi dạo chơi trên chiếc thuyền nan nhỏ bé lướt trên dòng suối yến, là nơi phát triển du lịch tâm linh, du lịch sinh thái hấp dẫn, khách du lịch yêu thích.
Rừng ở hệ sinh thái trên núi đá vôi đã và đang đóng vai trò vô cùng quan trọng trong kinh tế, môi trường và nghiên cứu khoa học của nước ta. Tài nguyên rừng của khu rừng đặc dụng trên núi đá vôi vốn rất phong phú và đa dạng nhưng ngày nay đã bị xâm hại, nhiều loài động, thực vật quý suy giảm về số lượng, chất lượng rừng bị suy giảm, dẫn đến sự thay đổi tiểu khí hậu, ảnh hưởng nghiêm trọng tới cuộc sống của con người và các sinh vật sống trong khu vực núi đá vôi.
3.1.2. Tính đa dạng nguồn tài nguyên thực vật bậc cao có mạch ởrừng Hương Sơn rừng Hương Sơn
Khu rừng Hương Sơn hiện đang bảo vệ diện tích rừng thường xanh trên núi đá vôi của cả nước nói chung và của Hà Nội nói riêng, là nơi giàu có về đa dạng sinh học và chứa đựng quần thể nhiều hang động, di tích lịch sử và danh lam thắng cảnh nổi tiếng của nước ta.
Qua điều tra và thừa kế các kết quả nghiên cứu gần đây, đã xác nhận nguồn tài nguyên thực vật bậc cao có mạch là 748 loài thuộc 6 ngành thực vật từ Ngành thực vật cổ xưa nhất cho tới ngành tiến hóa nhất. Sáu ngành thực vật gồm ngành Lá thông (Psilotophyta), ngành Thông đất (Lycopodiophyta),
ngành Mộc tặc (Equisetophyta), ngành Dương xỉ (Polypodiophyta), ngành Thông (Pinophyta) và ngành Ngọc lan (Magnoliophyta). Trong đó Ngọc lan (Magnoliophyta) là ngành chiếm tỷ lệ lớn nhất về số họ, số chi, số loài với các giá trị tương ứng là 126 (82,89%), 432 (92,70%) và 701 (93,72%) với 2 lớp là lớp Ngọc lan và lớp Hành. Đáng chú ý là ngành Psilotophyta xuất hiện với một loài duy nhất, mới bắt gặp được ở 1 điểm trên tuyến Thiên trù - động Hương Tích. Đây là ngành thực vật rất cổ, không phải hệ thực vật nào cũng có, hiện trên thế giới ngành này chỉ có 1 họ, 2 chi và trên 10 loài còn sót lại.
3.1.2.1. Đa dạng về các bậc taxon trong ngành
Có thể nói tài nguyên thực vật bậc cao có mạch tại rừng đặc dụng Hương Sơn rất phong phú và đa dạng; bao gồm 6 ngành thực vật bậc cao có mạch của hệ thực vật Việt Nam với tổng số 748 loài thuộc 466 chi, 152 họ. So với các nghiên cứu trước đây, kết quả điều tra đã chỉnh lý tên khoa học và bổ sung 62 loài, 17 chi và 2 họ cho khu vực nghiên cứu. Đây là một dẫn liệu mới cho hệ thực vật của khu rừng Hương Sơn. Các công trình nghiên cứu trước đây đã ghi nhận được từ 555 - 917 loài nhưng bao gồm cả cây trồng nông nghiệp và cây thủy sinh (các loại cây lương thực thực phẩm, cây trồng thuộc họ Cải, họ Cúc, họ Thầu dầu, họ Bìm bìm, họ Hòa thảo, rong đuôi chó, cây hoa súng, cây hoa sen, cây trang,…) và nhiều loài chưa được chỉnh lý tên khoa học.
Khi đi sâu nghiên cứu về thành phần loài thực vật ở khu vực nghiên cứu, thấy rằng các taxon phân bố ở các ngành là không đều nhau. Tính đa dạng nguồn thực vật tại khu vực nghiên cứu không chỉ thể hiện ở số lượng lớn các taxon bậc ngành (6 ngành) mà còn được thể hiện ở số lượng của các bậc taxon phân bố trong các ngành khác nhau.
Ngành Lá thông và ngành Mộc tặc là hai ngành kém đa dạng nhất, chỉ có 1 loài, 01 chi (chỉ chiếm 0,13% so với tổng số loài và 0,21% tổng số chi thực vật ở rừng Hương Sơn). Trái ngược với hai ngành trên, ngành Ngọc lan
(Magnoliophyta) có tỷ trọng lớn hơn cả, đây là ngành đa dạng nhất với tổng số 126 họ (chiếm 82,89%), 432 chi (92,70%) và 701 loài (93,72%). Các ngành còn lại đáng kể là ngành Duơng xỉ (Polypodiophyta) có 17 họ (chiếm 11,18%), 24 chi (5,15%), 34 loài (4,55%); kế tiếp là ngành Thông 5 họ (3,29%), 6 chi (1,29%), 7 loài (0,94%) và ngành Thông đất (Lycopodiophyta) có 2 họ (chiếm 1,32%), 2 chi (0,43%) và 4 loài (0,53%) (bảng 3.1).
Kết quả này phản ánh hiện trạng thực vật rừng ở Hương Sơn và nếu so với hệ thực vật Việt Nam (12.000 loài) thì chiếm 6,23% tổng số loài của hệ thực vật cả nước với sự có mặt của 6 trong tổng số 7 ngành thực vật bậc cao có mạch.
Sự ưu thế về tỉ trọng số loài của ngành Ngọc lan trong hệ thực vật Hương Sơn (93,72%) gần với kết quả nghiên cứu của một số hệ thực vật ở Việt nam nói chung và hệ thực vật có phân bố địa lý gần với rừng Hương Sơn nói riêng. Ví dụ, ở hệ thực vật Lâm Sơn (huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình), tỉ trọng này là 89,5%, ở hệ thực vật Cúc Phương là 91,5%; ở hệ thực vật Bắc Việt Nam là 90,7% và ở hệ thực vật Việt Nam là 92,7%. Như vậy, cả 4 hệ thực vật này tỷ lệ về số loài của ngành Ngọc lan không có sự sai khác nhiều, chứng tỏ rằng tỷ lệ (%) này không phụ thuộc vào diện tích các hệ thực vật nghiên cứu, có sự tương đồng nhất định.
Bảng 3.1: Số lượng và tỷ lệ các họ/chi/loài trong 6 ngành thực vật
STT Ngành 1 Ngành Lá thông - Psilotophyta 2 Ngành Thông đất -Lycopodiophyta Ngành Mộc tặc -
4 Ngành Dương xỉ - Polypodiophyta 5 Ngành Thông Pinophyta 6 Ngành Ngọc lan - Magnoliophyta Tổng 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 % họ % chi % Loài Hình 3.1: Biểu đồ tỷ lệ các họ trong 6 ngành thực vật bậc cao có mạch
Qua kết quả bảng 3.1 bảng 3.2 và hình 3.1 cho thấy, đại đa số các taxon bậc họ, chi và loài tập trung ở ngành Ngọc lan (Magnoliophyta). Nhưng trong ngành Ngọc lan có sự phân chia về số lượng loài, số lượng chi và họ giữa lớp Ngọc lan với lớp Hành không đồng đều, các taxon chủ yếu ở lớp Ngọc lan, sự phân chia này cũng khá phù hợp với quy luật chung của hệ thực vật Việt Nam. Ngành Ngọc lan là ngành thực vật tiến hóa nhất và có nhiều loài có giá trị. Do vậy, đi sâu phân tích về tính đa dạng của các taxon trong ngành Ngọc lan cho thấy: ngành có hai lớp: lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) và lớp Hành
(Liliopsida). Trong đó, lớp Ngọc lan chiếm ưu thế với số loài là 597 (chiếm 85,20%), số chi là 360 (chiếm 83,33%), số họ là 104 (chiếm 82,5%). Lớp Hành (Liliopsida) chiếm tỷ trọng thấp hơn hẳn, với số loài là 104 (chiếm 14,8%), số chi là 72 (chiếm 16,67%) và 22 họ (chiếm 17,5%) (bảng 3.2).
Bảng 3.2: Phân bố các taxon trong ngành Ngọc lan (Magnoliopsida)
Lớp Ngọc lan Magnoliopsida Hành - Liliopsida Tổng Tỷ trọng lớp Magnoliopsida/ Liliopsida
Qua kết quả thống kê ở bảng 3.2 nêu trên ta thấy số lượng các taxon giữa 2 lớp: lớp Ngọc lan và lớp Hành khác biệt rõ rệt. Tỷ lệ tương quan về số họ giữa lớp Ngọc lan và lớp Hành là 4,72, nghĩa là cứ 4,72 họ thuộc lớp Ngọc lan thì có 1 họ thuộc lớp Hành, tỷ lệ này tăng dần ở bậc chi 5,00/1 và loài 5,74/1. Tỷ lệ này thể hiện tính vượt trội về bậc phân loại của lớp Ngọc lan so với lớp Hành.
Nếu so sánh tỉ lệ về số loài giữa lớp Ngọc lan và lớp Hành ở rừng Hương Sơn (5,74/1) với hệ thực vật Lâm Sơn (tỉ lệ này là 4/1) và hệ thực vật Cúc Phương (tỉ lệ là 3,8/1) thì thấy ở rừng Hương Sơn cao hơn; sự khác nhau này có thể thấy yếu tố thổ nhưỡng, khí hậu đã ảnh hưởng tới sự xuất hiện loài; địa hình, địa chất ở rừng Hương Sơn là hệ sinh thái núi đá vôi, khô cằn, độ ẩm