4. Đóng góp mới của luận văn
1.2.3. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trọng hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể chung sống hài hoà và đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiên. Cấu trúc của rừng vừa là kết quả, vừa là sự thể hiện quan hệ đấu tranh và thích ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi trường sinh thái và giữa các sinh vật với nhau. Các nhân tố trong cấu trúc rừng là: cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng (trên mặt đất và dưới mặt đất), cấu trúc tuổi…
Những nghiên cứu về cấu trúc rừng của nước ta có một số tác giả như: Phạm Minh Nguyệt (1994) [36] đưa ra những tiêu chuẩn về một cấu trúc rừng cần được quan tâm khi tiến hành chặt tu bổ. Cấu trúc thích hợp tức là mọi tầng cây đều phát triển tốt. Tầng cây trên cung cấp nguyên vật liệu cho kinh doanh nhưng cũng tạo ra các điều kiện khác cho cây rừng phát triển cân đối nhịp nhàng. Tầng trung bình bổ sung độ tàn che tạo điều kiện sinh thái thuận lợi cho cây rừng và cung cấp một số nguyên liệu. Tầng cây tái sinh mọc xen giữa thảm tươi cây bụi, dây leo là tiềm lực của rừng tạo điều kiện tái sinh lâu dài.
Nguyễn Văn Trương (1982) [52] đưa ra một số cấu trúc tiêu chuẩn cần được đảm bảo điều chế rừng theo phương pháp chặt chọn. Ông cho rằng nếu áp dụng chặt chọn như hiện nay thì không thể tạo lại vốn rừng như trước khi chặt nên dùng thuật ngữ khai thác nuôi dưỡng rừng.
Vũ Đình Phương (1987) trong vấn đề thâm canh rừng tự nhiên ở nước ta, ông cho rằng muốn xác định được hướng kỹ thuật thâm canh rừng tự nhiên cần phải hiểu biết về rừng, nắm bắt được quy luật tự nhiên của rừng. Những quy luật tự nhiên của rừng có liên quan đến cấu trúc rừng, nghiên cứu về cấu trúc rừng hỗn loài thường xanh (cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng, cấu trúc theo thời gian…) là cơ sở cho việc đề xuất biện pháp thâm canh rừng [38]. Nguyễn Hải Tuất (1991), nghiên cứu quy luật cấu trúc quần thể cây rừng (Ba Vì) cho rằng, điều kiện sinh thái ở đây đảm bảo tính ổn định của một hệ sinh thái núi cao thể hiện qua các quy luật cấu trúc rừng [53].
Trần Văn Con (1992) ứng dụng mô phỏng toán học trong nghiên cứu động thái rừng tự nhiên tại lâm trường Nam Phú Nhơn (Gia Lai Kon Tum) đã cho rằng, sự biến đổi cấu trúc lâm phần (động thái) là kết quả tổng hợp của ba quá trình: tái sinh, sinh trưởng và đào thải (chết tự nhiên và tỉa
thưa). Mô phỏng toán học có thể rút ngắn thời gian nghiên cứu để dự báo sự thay đổi cấu trúc khi biết hiện trạng rừng và các tương quan nhất định [12].
Võ Đại Hải (1996), đưa ra khái niệm chức năng phòng hộ nguồn nước của thảm thực vật. Theo tác giả mô hình cấu trúc hợp lý của rừng phòng hộ đầu nguồn là mô hình cấu trúc rừng đáp ứng được yêu cầu phòng hộ về điều tiết nước và xói mòn. Trong mô hình cấu trúc, ông đề cập tổ thành loài cây và điều kiện sinh trưởng phát triển của chúng [21].
* Nhận xét chung
Những nghiên cứu về thành phần loài của các tác giả trên thế giới và ở Việt Nam đều tập trung nghiên cứu và đánh giá thành phần loài ở một vùng và khu vực cụ thể, phản ánh hệ thực vật đặc trưng trong mối tương quan với điều kiện địa hình và khí hậu. Tuy vậy, số lượng các công trình nghiên cứu còn chưa nhiều, cần có những nghiên cứu cụ thể hơn rộng rãi hơn nhằm mục đích có thể đánh giá chính xác thành phần loài thực vật đặc trưng của một khu vực hoặc một quốc gia.
Về thành phần dạng sống: khi nghiên cứu hệ thực vật ở một khu vực cụ thể, các tác giả đều phân chia và sắp xếp các loài thực vật thành các nhóm dựa vào các tiêu chuẩn cụ thể tuỳ từng tác giả. Tuy nhiên có thể nhận thấy rằng, hầu hết các tác giả đều sử dụng cách phân chia dạng sống của Raunkiaer trong những nghiên cứu của mình. Hệ thống phân chia của ông có ý nghĩa quan trọng, đảm bảo tính khoa học và dễ áp dụng. Ông chỉ chọn một dấu hiệu là vị trí của chồi nằm ở đâu trên mặt đất trong suốt thời gian bất lợi trong năm làm tiêu chuẩn để phân chia các kiểu dạng sống. Vì lẽ đó, trong nghiên cứu của mình, tôi cũng chọn lựa cách phân chia dạng sống này của Raunkiaer.
Những nghiên cứu về cấu trúc rừng còn tương đối ít, mỗi tác giả đều đưa ra những tiêu chuẩn riêng để xây dựng một cấu trúc rừng thích hợp. Cấu trúc thích hợp tức là mọi tầng cây đều phát triển tốt. Tuỳ từng giai đoạn mà cấu trúc rừng có thể thay đổi, phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
1.3. Những nghiên cứu về các loài thực vật quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng
Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội, do những nguyên nhân khác nhau, nhiều loài thực vật đã bị tuyệt chủng hoặc bị đe doạ tuyệt chủng, các nguồn tài nguyên sinh học không ngừng bị suy giảm. Để nâng cao nhận thức trong xã hội và toàn cộng đồng về tính cấp thiết của việc bảo tồn đa dạng sinh học và tạo cứ liệu quan cho công tác bảo tồn, từ năm 1964, hiệp hội bảo tồn thiên nhiên thế giới (IUCN) đã cho xuất bản các Bộ sách đỏ nhằm cung cấp một cách khoa học và có hệ thống danh sách về tình trạng bảo tồn và đa dạng của các loài động vật và thực vật đang có nguy cơ tuyệt chủng trên thế giới. Năm 1994, IUCN đã đề xuất những thứ hạng và tiêu chuẩn mới cho việc phân hạng tình trạng các loài động vật, thực vật bị đe doạ trên thế giới [58]. Các thứ hạng và tiêu chuẩn của IUCN được cụ thể hoá như sau: loài tuyệt chủng (EX), loài rất nguy cấp (CR), loài nguy cấp (EN), loài sẽ nguy cấp (VU)…
Ở Việt Nam, tuyển tập “Sách đỏ Việt Nam (phần thực vật)” của tập thể tác giả thuộc Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ quốc gia, nay là Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam là tài liệu duy nhất công bố một cách đầy đủ các loài thực vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng ở Việt Nam. Cuốn sách được xuất bản vào các năm 1992, 1996 và mới nhất là năm 2007. Trong cuốn “sách đỏ Việt Nam (phần thực vật)” năm 2007 đã công bố 847 loài (thuộc 201 họ) quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng cần được bảo vệ.
Theo nghị định 32/2006/NĐ-CP về quản lý thực vật, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm đã chia thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm thành 2 nhóm:
- Nhóm I: nghiêm cấm khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại, gồm những loài thực vật rừng, động vật rừng có giá trị đặc biệt về khoa học, môi trường hoặc có giá trị cao về kinh tế, số lượng quần thể còn rất ít trong tự
nhiên hoặc có nguy cơ tuyệt chủng cao. Thực vật rừng, động vật rừng nhóm I được phân thành: nhóm IA gồm các loài thực vật rừng thuộc 2 ngành là: ngành Thông với 7 loài và ngành Mộc lan với 8 loài, nhóm IB gồm các loài động vật rừng.
- Nhóm II: hạn chế khai thác sử dụng vì mục đích thương mại, gồm những loài thực vật rừng, động vật rừng có giá trị khoa học, môi trường hoặc có giá trị cao về kinh tế, số lượng quần thể còn ít trong tự nhiên hoặc có nguy cơ tuyệt chủng. Thực vật rừng, động vật rừng nhóm II cũng được chia thành: nhóm IIA gồm các loài thực vật rừng thuộc 2 ngành: ngành Thông với 10 loài và ngành Mộc lan với 27 loài, nhóm IIB gồm các loài động vật rừng [9].
Ngoài tập “Sách đỏ Việt Nam (phần thực vật)” thống kê số loài thực vật có nguy cơ tuyệt chủng của cả nước, thì các công trình nghiên cứu về các loài có nguy cơ tuyệt chủng ở từng vùng và khu vực cụ thể còn rất ít. Một số công trình đáng chú ý là:
Nguyễn Thị Yến (2003) [56] khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tính đa dạng nguồn tài nguyên cây thuốc ở một số kiểu thảm thực vật tại xã Xuân Sơn, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ, đã thống kê được 20 loài thực vật quý hiếm, trong đó có 15 loài ở mức sẽ nguy cấp (VU) và 5 loài ở mức nguy cấp dựa theo những thứ hạng và tiêu chuẩn của Sách đỏ Việt Nam (2007) và IUCN.
Phân viện Điều tra quy hoạch rừng Tây Bắc Bộ (2009) khi nghiên cứu hiện trạng hệ thực vật ở khu Bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng đã thống kê và lập danh mục số loài thực vật quý hiếm ở khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phương Hoàng gồm có 44 loài có tên trong Sách đỏ Việt Nam và 22 loài có tên trong nghị định số 32/2006/NĐ-CP [6].
Tóm lại, những nghiên cứu về các loài thực vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng ở nước ta còn rất ít. Hiện nay, do nhiều nguyên nhân khác nhau
mà số lượng loài thực vật có giá trị đang bị giảm sút, bị đe doạ và có nguy cơ tuyệt chủng. Tuỳ từng thời điểm, một loài có thể đang ở cấp này có thể chuyển sang cấp khác (do nhiều nguyên nhân). Vì vậy, cần có nhiều nghiên cứu đầy đủ hơn để đánh giá số loài thực vật có nguy cơ tuyệt chủng ở từng vùng cụ thể và phải đánh giá thường xuyên nhằm có thể bảo tồn các loài thực vật quý hiếm có giá trị ở nước ta.
1.4. Những nghiên cứu về thảm thực vật, đa dạng thực vật ở Thái Nguyên và khu vực nghiên cứu và khu vực nghiên cứu
Những công trình nghiên cứu về thảm thực vật và đa dạng thực vật ở Thái Nguyên còn rất ít và tản mạn. Cuối năm 70, Sở Nông lâm Thái Nguyên đã nghiên cứu một số mô hình rừng trồng nhằm phủ xanh đất trống đồi núi trọc như mô hình Lim, Dẻ, Trám…ở xã Hoá Thượng, huyện Đồng Hỷ. Mô hình Bạch đàn hoặc Bạch đàn - Keo ở vùng hồ Núi Cốc, huyện Đại Từ. Các mô hình này có hiệu quả kinh tế tốt đối với người dân, rừng đã được phục hồi. Năm 1986 – 1987 Vụ Khoa học kỹ thuật - Bộ Lâm nghiệp tiến hành nghiên cứu một số mô hình nông lâm kết hợp, trong đó có mô hình cây màu xen cây công nghiệp (chè) hoặc cây màu trồng xen với cây ăn quả (Mít, Dứa…) ở xã Hoá Thượng, huyện Đồng Hỷ đã có kết quả tốt [55].
Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1994) nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống của quần hệ sa van cây bụi trên vùng đồi trung du Thái Nguyên, đã đưa ra một số loại hình khoanh nuôi phục hồi và một số mô hình rừng trồng (Lim, Dẻ, Trám…) [13].
Lê Ngọc Công (2004) đã thống kê các loài thực vật bậc cao có mạch của tỉnh Thái Nguyên là 160 họ, 468 chi, 654 loài chủ yếu là cây lá rộng thường xanh, trong đó có nhiều cây gỗ quý như: Lim, Dẻ, Trai, Nghiến… [15]
Nguyễn Xuân Quát (1995) nghiên cứu mô hình rừng tự nhiên, mô hình vườn chè tại các vùng đồi núi thấp, đất đai bị thoái hoá mạnh của các huyện Đồng Hỷ, Phú Lương, Định Hoá, Đại Từ và thành phố Thái Nguyên [39].
Đặng Kim Vui (2002) [54] khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên đã thống kê số họ và số loài thực vật ở từng giai đoạn phục hồi, đó là: giai đoạn phục hồi 1 – 2 tuổi, thành phần loài thực vật là 72 loài thuộc 36 họ; giai đoạn 3 – 5 tuổi có 65 loài thuộc 34 họ; giai đoạn 5 – 10 tuổi có 56 loài thuộc 36 họ; giai đoạn 11 – 15 tuổi có 57 loài thuộc 31 họ.
Ở khu vực nghiên cứu (xã Thần Sa), các công trình nghiên cứu về thảm thực vật và hệ thực vật ở đây còn rất ít. Năm 2008, Ban quản lý khu Bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng đã thống kê số loài số loài thực vật trong khu bảo tồn là 1635 loài thuộc 817chi, 191 họ được phân bố cụ thể trong bảng 1.3 [3].
Bảng 1.2. Số loài thực vật ở khu Bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phƣợng Hoàng STT Ngành thực vật Số họ Số chi Số loài 1 Ngành Thông đất - Lycopodiophyta 2 3 7 2 Ngành Mộc tặc – Equisetophyta 1 1 1 3 Ngành Dương xỉ - Polypodiophyta 15 31 58 4 Ngành Thông – Pinophyta 3 5 7 5 Ngành Mộc lan – Magnoliophyta 170 777 1561 Lớp Mộc lan - Magnoliopsida 142 606 1166 Lớp Hành – Liliopsida 28 171 395 Cộng 191 817 1635
Trong tổng số 191 họ ở khu vực nghiên cứu có 55 họ chỉ có 1 loài, 42 họ có 2 – 3 loài. 53 họ có 4 – 9 loài, 25 họ có 10 – 19 loài, 17 họ có 20 loài.
Phân viện Điều tra quy hoạch rừng Tây Bắc Bộ [6] đã lập danh mục các loài thực vật ở Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng bao gồm 5 ngành, 160 họ và 1096 loài. Bên cạnh đó, các tác giả còn phân chia giá trị sử
dụng của các loài thực vật theo 4 nhóm chính là: cây lấy gỗ, cây làm thuốc, cây ăn được và cây làm cảnh. Những kết quả vừa nêu mới chỉ là số liệu bước đầu, cần phải có những nghiên cứu sâu hơn để làm cơ sở cho công tác quản lý, bảo tồn đa dạng sinh học và đầu tư phát triển khu du lịch sinh thái. Đề tài luận văn Thạc sĩ của tác giả góp phần nghiên cứu giải quyết các yêu cầu đó.
Chƣơng 2
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 2.1. Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu
2.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới
Võ Nhai có diện tích tự nhiên 84.510,4ha, gồm 14 xã và 1 thị trấn, trong đó có 11 xã thuộc khu vực III, còn lại 4 đơn vị thuộc khu vực II. Dân số hiện có 63.000 người.
- Phía Tây giáp huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên - Phía Bắc giáp huyện Chợ Mới và Na Rì - tỉnh Bắc Kạn
- Phía Đông giáp huyện Bắc Sơn, Bình Gia, Hữu Lũng - Tỉnh Lạng Sơn - Phía Nam giáp huyện Yên Thế - Tỉnh Bắc Giang
Xã Thần Sa là khu vực nghiên cứu, có tổng diện tích tự nhiên là 10.144ha thuộc khu Bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng, nằm trên địa bàn hành chính huyện Võ Nhai, có ranh giới như sau:
+ Phía Tây giáp xã Văn Lăng, huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên + Phía Bắc giáp huyện Chợ Mới - Tỉnh Bắc Kạn
+ Phía Đông giáp xã Thượng Nung và Cúc Đường - Huyện Võ Nhai + Phía Nam giáp xã Tân Long, huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên
2.1.2. Địa hình
Thái Nguyên có nhiều dãy núi cao chạy theo hướng Bắc-Nam và thấp dần xuống phía Nam. Cấu trúc vùng núi phía Bắc chủ yếu là đá phong hóa mạnh, tạo thành nhiều hang động và thung lũng nhỏ.
Phía Tây Nam có dãy Tam Đảo với đỉnh cao nhất 1.590 m, các vách núi dựng đứng và kéo dài theo hướng Tây Bắc-Đông Nam. Ngoài dãy núi trên còn có dãy Ngân Sơn bắt đầu từ Bắc Kạn chạy theo hướng Đông Bắc-Tây Nam đến Võ Nhai và dãy núi Bắc Sơn cũng chạy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam. Cả ba dãy núi Tam Đảo, Ngân Sơn, Bắc Sơn đều là những dãy núi cao che chắn gió mùa đông bắc.
Thái Nguyên là một tỉnh trung du miền núi nhưng địa hình lại không phức tạp lắm so với các tỉnh trung du, miền núi khác, đây là một thuận lợi của Thái Nguyên cho canh tác nông lâm nghiệp và phát triển kinh tế xã hội nói chung so với các tỉnh trung du miền núi khác.
Huyện Võ Nhai nói chung và xã Thần Sa nói riêng đều có địa hình phức tạp, đồi núi là chủ yếu, đất ruộng ít, phần lớn diện tích là đồi núi thấp và núi đá vôi, những vùng đất bằng phẳng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp nhỏ, chủ yếu theo các khe suối, triền sông và thung lũng.
2.1.3. Đất đai