Chương 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được các đặc điểm, đặc trưng của hệ thực vật tại khu vực rừng Phòng hộ huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An làm cơ sở đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển tài nguyên thực vật tại đây.
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Các loài thực vật bậc cao có mạch phân bố tự nhiên tại khu vực nghiên cứu.
Pham vi nghiên cứu: Được thực hiện hiện trên các tuyến điều tra tại các xã Văn Lợi; Châu Tiến; Châu Thành; Châu Hồng; Châu Cường; Châu Lý; Nam Sơn; Bắc Sơn; Châu Thái; Châu Đình; Thọ Hợp và Hạ Sơn, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An trong thời gian từ tháng 5 năm 2018 đến tháng 11 năm 2018.
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu đa dạng về phân loại của hệ thực vật.
- Nghiên cứu yếu tố địa lý của hệ thực vật.
- Nghiên cứu dạng sống của hệ thực vật.
- Nghiên cứu các tác động đến hệ thực vật.
- Đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên thực vật tại khu vực nghiên cứu.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
Hệ thực vật là tập hợp các loài cây có tính chất lịch sử trong một khu đất nhất định. Nhiệm vụ của nghiên cứu hệ thực vật là: Phát hiện và mô tả các bậc taxon (đơn vị sinh vật), các đơn vị hệ thực vật; Vẽ nên một bức tranh đúng đắn và khách quan về cấu trúc, về thành phần, về sự phân bố, tính chất
sinh thái và nguồn gốc của chúng. Từ những cơ sở trên đề tài đã xác định các phương pháp theo từng nội dung nghiên cứu như sau:
2.4.1. Phương pháp nghiên cứu đa dạng về phân loại của hệ thực vật - Phương pháp kế thừa tài liệu:
Kế thừa chọn lọc các số liệu, tài liệu, kết quả nghiên cứu có liên quan tới vấn đề nghiên cứu: Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, tài nguyên rừng của khu vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu đã có, các báo cáo khoa học về Khu rừng Phòng hộ huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An.
- Phương pháp phỏng vấn:
Đối tượng phỏng vấn: Người dân địa phương am hiểu về rừng, Cán bộ, công nhân viên các đơn vị quản lý Khu rừng Phòng hộ huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An.
Nắm được các thông tin sơ bộ về Khu rừng Phòng hộ huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An, phân bố các hệ sinh thái đặc trưng, các loài, tuyến điều tra.
- Điều tra sơ thám:
Việc đầu tiên của phương pháp ngoại nghiệp là xác định địa điểm thu mẫu, tuyến thu mẫu trên bản đồ địa hình của khu vực. Tiến hành điều tra sơ bộ nhằm xác định ranh giới, phạm vi cũng như điều kiện địa hình thực tế của khu vực nghiên cứu. Từ đó làm cơ sở xác định vị trí để đặt các tuyến điều tra tỷ mỷ tất cả các loài của hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu.
- Điều tra tuyến:
Các tuyến điều tra được lập dựa trên kết quả điều tra sơ bộ thực tế của khu vực nghiên cứu. Tuyến điều tra đi qua được càng nhiều sinh cảnh đại diện cho khu vực điều tra càng tốt, cắt qua được các khu vực nhu hoặc chọn nhiều tuyến đi theo các hướng khác nhau đại diện cho khu vực nghiên cứu. trên mỗi tuyến tiến hành điều tra tất cả các loài thực vật mọc tự nhiên.
Số lƣợng tuyến điều tra: Tổng số 19 tuyến, mỗi tuyến có chiều dài 5 - 20 km (70.310 m). Trên các tuyến điều tra, ngoài bản thân, có hỗ trợ thêm của 7 - 8 người, gồm: 03 cán bộ Phân viện Điều tra, Quy hoạch rừng Bắc Trung bộ (Viện Điều tra, Quy hoạch rừng) và 04 cán bộ Ban quản lý rừng Phòng hộ Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An thông thạo địa hình, thực vật tại khu vực nghiên cứu dẫn đường và hỗ trợ thu mẫu. Chi tiết xem phụ lục 04.
Diện tích khu vực nghiên cứu: 11.177 ha, trong đó:
- Đất có rừng là 9.416 ha, bao gồm:
+ Rừng tự nhiên là 8.855 ha;
+ Rừng trồng là 561 ha.
- Đất chưa có rừng là 1.762 ha.
- Phương pháp thu mẫu:
Khi nghiên cứu tính đa dạng của hệ thực vật thì việc thu thập mẫu là nhiệm vụ rất quan trọng là cơ sở để xác định tên taxon và xây dựng bảng danh lục chính xác, đầy đủ. Để tiến hành tìm hiểu, thu thập các thông tin về khu vực nghiên cứu có liên quan cần chuẩn bị một số dụng cụ phục vụ công tác điều tra như, Sổ ghi chép, bút, thước kẻ, máy ảnh, dao, túi đụng mẫu, nhãn (ghi số hiệu mẫu), dây buộc…
Phương pháp thu mẫu: mô tả các đặc điểm của loài và ghi vào phần lý lịch mẫu, thu mẫu, ghi số hiệu mẫu vào etiket, treo số hiệu mẫu lên mẫu vật thu và chụp ảnh.
Nguyên tắc thu mẫu:
- Mẫu thu phải là mẫu đại diện nhất của cây, thể hiện được các đặc điểm của loài;
- Mẫu thu phải có đầy đủ các bộ phận cành, lá và hoa đối với cây lớn;
thu mẫu cả cây đối với cây thân thảo và có quả càng tốt;
- Mỗi cây nên thu từ 3 - 5 mẫu, còn mẫu cây thân thảo nên tìm các mẫu giống nhau và cũng thu số lượng trên để vừa nghiên cứu tính biến dạng của loài vừa để trao đổi;
- Cách đánh số hiệu mẫu, các mẫu thu trên cùng một cây thì đánh cùng một số hiệu mẫu. Có hai cách đánh số từ 1 trở đi kể từ khi thu mẫu đầu tiên cho đến hết đời làm nghiên cứu khoa học hoặc đánh số theo năm tháng không phụ thuộc vào các đợt thu trước đó. Ghi số hiệu mẫu theo năm - tháng - ngày - số thứ tự mẫu. Ví dụ: Thu mẫu vào ngày 03 tháng 5 năm 2018 ta có thể đánh số là 180503 là gốc và sau đó lần lượt ghi tiếp từ số 01 trở đi. Cách đánh số hiệu này giúp ta nhận biết được thời gian thu mẫu nhưng có nhược điểm là không thể biết cả cuộc đời của nhà thực vật đã thu được bao nhiêu mẫu;
- Khi thu mẫu phải ghi chép ngay những đặc điểm mà mẫu không thể hiện được như đặc điểm vỏ cây, kích thước cây, màu sắc của hoa, quả, nhựa mủ, mùi vị… Khi ghi chép phải ghi bằng bút chì nén, không nên dùng bút bi, bút mực để tránh bị mất khi bị dính nước. Sau khi thu mẫu và ghi số hiệu mẫu, treo etiket lên mẫu, đặt mẫu lên tấm bìa phẳng, màu đồng nhất và chụp ảnh. Chụp cả mặt trước, mặt sau lá, cuống lá, mép lá, gân lá, hoa, quả (nếu có) hoặc một số đặc điểm đặc biệt đặc trưng của loài.
- Phương pháp định mẫu:
Giám định mẫu bằng phương pháp Hình thái so sánh (đối chiếu mẫu cần giám định với bộ mẫu lưu hoặc các tài liệu chuyên khảo về phân loại thực vật). Kết quả giám định mẫu gồm: tên loài phổ thông, khoa học; tên họ phổ thông, khoa học; và các thông tin bổ sung như: dạng sống, công dụng, yếu tố địa lý, mức độ quý hiếm…
Phân tích mẫu: Dựa vào một số nguyên tắc, phân tích từ tổng thể đến chi tiết, từ cái lớn đến cái nhỏ và phải ghi chép lại. Để xác định tên loài cần thực hiện theo các trình tự sau: Phân họ, phân loại tất cả các mẫu theo từng họ và các vật mẫu trong từng họ được phân loại theo từng chi. Để làm được việc đó phải dùng phương pháp chuyên gia, như vậy mới giảm nhẹ được gánh nặng trong khâu xác định tên khoa học.
Tra tên khoa học: Sau khi đã phân tích mẫu, tham khảo các tài liệu về thực vật để xác định được tên sơ bộ ban đầu của các mẫu. Những mẫu chưa biết tên tiếp tục tiến hành tra cứu các tài liệu chuyên khảo và hỏi ý kiến chuyên gia. Khi đã xác định được tên các loài thì tiến hành kiểm tra lại tên khoa học bằng các tài liệu khoa học để hạn chế mức tối đa sự nhầm lẫn, sai sót.
- Phương pháp xây dựng danh lục các loài thực vật:
Bảng danh lục thực vật được xây dựng theo hệ thống phân loại của Brummit (1992) các loài được sắp xếp theo mẫu biểu 01.
Mẫu biểu 01. Danh lục thực vật
STT Tên Việt Nam
Tên khoa học
Dạng sống
Công dụng
Mức độ quý hiếm
Số hiệu
mẫu Ảnh
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
Ghi chú:
Cột 1: Thứ tự của taxon trong danh lục;
Cột 2: Ghi tên phổ thông của các taxon (ngành, lớp, họ, loài);
Cột 3: Ghi tên khoa học của các ngành, lớp, họ và loài, xếp theo các ngành thực vật từ thấp đến cao. Các họ trong ngành (lớp) và các loài trong họ được xếp theo thứ tự trong bảng chữ cái abc;
Cột 4: Dạng sống theo cách phân loại của Raunkiaer (1934). Gồm các nhóm sau: Cây chồi trên (Ph), Cây chồi trên to (Mg), Cây chồi trên nhỡ (Me), Cây chồi trên nhỏ (Mi), Cây chồi trên lùn (Na), Cây bì sinh (Ep), Dây leo gỗ (Lp), Cây chồi sát đất (Ch), Cây chồi nửa ẩn (Hm), Cây chồi ẩn (Cr), Cây một năm (T);
Cột 5: Giá trị sử dụng của loài thực vật đó trên theo cách phân chia nhóm công dụng của Trần Minh Hợi (2013) như sau: Cây lấy gỗ (A), Cây trồng rừng và phụ trợ trong nông lâm nghiệp (B), Các loài tre trúc (C), Cây có hoa, làm cảnh và bóng mát (D), Cây song mây (E), Cây có dầu béo (F), Cây dùng làm thức ăn cho người và gia súc (G), Cây cho tannin và chất tạo màu (H), Cây làm thuốc (I), Cây cho tinh dầu (K);
Cột 6: Mức độ quý hiếm về các loài Nguy cấp quý hiếm, theo phân hạng của IUCN (2016), Sách Đỏ Việt Nam, 2007, Nghị định 32 của Chính phủ năm 2006;
Cột 7, 8: Các thông tin về số hiệu mẫu và ảnh mẫu đã thu được tại khu vực nghiên cứu.
- Đánh giá tính đa dạng của hệ thực vật:
Sau khi xây dựng được danh lục các loài thực vật, tôi tiến hành đánh giá tính đa dạng của hệ thực vật ở các khía cạnh khác nhau theo phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (1997, 2004).
a. Đánh giá đa dạng về phân loại
- Đánh giá đa dạng về thành phần ở cấp độ ngành, thống kê đánh giá thành phần loài, chi, họ của các ngành từ cao đến thấp (ngành, lớp, phân lớp, bộ, họ, chi, loài) và tỷ lệ phần trăm.
- Đánh giá đa dạng ở cấp độ lớp, áp dụng cho hai lớp trong ngành Ngọc lan, tính tỷ trọng của mỗi taxon (họ, chi, loài).
- Đánh giá đa dạng loài của các họ, xác định họ có nhiều loài, tính tỷ lệ phần trăm số loài của các họ đó so với tổng số loài của cả hệ để đánh giá mức giàu loài của họ.
- Đánh giá đa dạng loài của các chi, xác định chi nhiều loài, tính tỷ lệ phần trăm số loài của các chi đó so với tổng số loài của cả hệ để đánh giá được mức độ giàu loài của chi.
b. Nghiên cứu những loài quý hiếm và có nguy cơ bị tuyệt chủng
Đánh giá mức độ đe dọa của loài dựa theo tiêu chí của IUCN [11], Sách Đỏ Việt Nam, Phần II thực vật, 2007 [5]; Nghị định số 32/2006/NĐ-CP ngày 30 tháng 3 năm 2006 của Chính phủ [10]. Ngoài ra, dựa theo điều kiện thực tế của khu vực nghiên cứu để xác định những loài cây quý hiếm, cây có giá trị bảo tồn cao.
c. Nghiên cứu các loài có giá trị sử dụng
Tham khảo các tài liệu đã công bố để ghi nhận công dụng của các loài thực vật tại Khu rừng Phòng hộ huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An như: Danh lục các loài thực vật Việt Nam (2001, 2003, 2005, tập 1-3) [3]; Sách Đỏ Việt
Nam, Phần thực vật, 2007 [5]; 1900 cây có ích (Trần Đình Lý, 1993); Từ điển cây thuốc Việt Nam (Võ Văn Chi, 2011, 2012) [9]; 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 - 1999, tập II - 2002); Ngoài ra công dụng của các loài còn dựa trên kết quả phỏng vấn người dân địa phương trong huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An.
Đánh giá giá trị tài nguyên thực vật của hệ thực vật thông qua các số lượng và tỷ lệ các loài cây theo các nhóm công dụng: Cây lấy gỗ (A), Cây trồng rừng và phụ trợ trong nông lâm nghiệp (B), Các loài tre trúc (C), Cây có hoa, làm cảnh và bóng mát (D), Cây song mây (E), Cây có dầu béo (F), Cây dùng làm thức ăn cho người và gia súc (G), Cây cho tannin và chất tạo màu (H), Cây làm thuốc (I), Cây cho tinh dầu (K).
Để đánh giá mức độ giống nhau hay khác nhau của các hệ thực vật, căn cứ vào các chỉ số giống nhau theo Sorenson (Ane E. Magurran, 1983).
Trong đó:
- S là chỉ số Sorenson nhận giá trị thực từ 0 đến 1;
- a là số loài của hệ thực vật A;
- b là số loài của hệ thực vật B;
- c là số loài mà cả hệ thực vật A và B đều có;
Theo công thức, ta có:
- S = 1 chỉ xảy ra khi hai hệ thực vật có các loài hoàn toàn giống nhau;
- S = 0 xảy ra khi hai hệ thực vật không có loài nào giống nhau chung;
- S đạt giá trị càng gần 1 tương ứng với mối quan hệ giữa hai hệ thực vật càng chặt chẽ;
- S có giá trị càng gần 0 chứng tỏ mối quan hệ giữa hai hệ thực vật càng cách xa nhau.
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu yếu tố địa lý của hệ thực vật
Mỗi một hệ thực vật hình thành nhờ mối tương tác của các sinh vật với các yếu tố sinh thái môi trường khác nhau, ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện địa chất địa lý. Khi xem xét sự đa dạng về thành phần loài, cần xem xét bản chất cấu thành hệ thực vật của một vùng và các yếu tố địa lý thực vật của Khu rừng phòng hộ Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An.
Để thiết lập phổ các yếu tố địa lý, tôi tham khảo theo cách phân chia của Nguyễn Nghĩa Thìn (1999), bao gồm các yếu tố chính sau:
1. Yếu tố toàn cầu: Gồm các taxon phân bố khắp nơi trên thế giới.
2. Yếu tố Liên nhiệt đới: Gồm các taxon mà vùng phân bố của chúng ở vùng nhiệt đới châu Á, Úc, Phi và châu Mỹ. Một số có thể mở rộng tới vùng ôn đới.
2.1. Nhiệt đới châu Á, châu Úc và châu Mỹ.
2.2. Nhiệt đới châu Á, châu Phi và châu Mỹ.
2.3. Nhiệt đới châu Á, châu Úc, châu Mỹ và các đảo Thái Bình Dương.
3. Yếu tố Cổ nhiệt đới: Gồm các taxon mà khu phân bố của chúng ở vùng nhiệt đới châu Á, châu Úc, châu Phi và các đảo lân cận.
3.1. Nhiệt đới châu Á và châu Úc: Gồm các taxon mà khu phân bố của chúng ở vùng nhiệt đới châu Á tới châu Úc và các đảo lân cận. Nó nằm phía đông của Cổ nhiệt đới và mở rộng đến các đảo của Ấn Độ nhưng không bao giờ tới lục địa châu Phi.
3.2. Nhiệt đới châu Á và châu Phi: Gồm các taxon mà vùng phân bố của chúng ở vùng nhiệt đới châu Á, châu Phi và các đảo lân cận. Đây là cánh cửa Tây của vùng Cổ nhiệt đới và có thể mở rộng tới Phi-gi và các đảo nam Thái Bình Dương nhưng không bao giờ tới châu Úc.
4. Yếu tố nhiệt đới châu Á (Inđô - Malezi): Gồm các taxon mà vùng phân bố của chúng ở vùng nhiệt đới châu Á từ Ấn độ, Srilanca, Mianma, Thái Lan, Đông Dương và Tây Nam và Nam Trung Quốc (lục địa châu Á), Indonesia, Malaixia, Philippin đến Niu Ghine và mở rộng tới Phi-gi và các đảo Nam Thái Bình Dương (vùng Malezi) nhưng không bao giờ tới châu Úc.
Kiểu này được tác thành các kiểu phụ sau,
4.1. Yếu tố Đông Dương- Malêzi: Gồm các taxon mà chúng phân bố ở vùng nhiệt đới châu Á từ lục địa Đông Nam Á (Mianma, Thái Lan, Đông Dương và Tây Nam - Nam - Trung Quốc) đến Malaixia, Indonesia, Philippin, Niu Ghine và mở rộng tới Phi-gi và các đảo Nam Thái Bình Dương nhưng không bao giờ tới châu Úc ở phía Nam và Ấn Độ ở phía Tây (giống yếu tố 4 trừ Ấn Độ).
4.2. Yếu tố Đông Dương - Ấn Độ, gồm các taxon mà vùng phân bố ở vùng nhiệt đới châu Á từ Ấn Độ, Srilanca, Mianma, Thái Lan, Đông Dương và Tây Nam Nam Trung Quốc không tới vùng Malei (giống yếu tố 4 trừ Malezi).
4.3. Yếu tố Đông Dương- Hymalaya (lục địa Đông Nam Á) (giống yếu tố 4, trừ Malezi và Ấn Độ) đôi khi còn gọi là yếu tố Đông Dương (theo nghĩa rộng): Gồm các taxon mà vùng phân bố ở vùng nhiệt đới châu Á từ chân Himalaya, Mianma, Thái Lan, Đông Dương và Tây Nam Trung Quốc, một số chúng có thể mở rộng đến bán đảo Malaixia ở phía Nam. Đây thường là nhóm thực vật phân bố chủ yếu trên núi cao.
4.4. Yếu tố Đông Dương - Nam Trung Quốc: Gồm các taxon mà chúng phân bố ở Đông Dương và Nam Trung Quốc đặc biệt xung quanh biên giới Trung Quốc (chỉ có ở Nam Vân Nam, Quảng Tây, Quảng Đông, Đài Loan, Hải Nam).
4.5. Yếu tố Đông Dương: Các taxon phân bố giới hạn trong phạm vi 3 nước Đông Dương và đôi khi có thể gặp ở Thái Lan.
5. Yếu tố ôn đới Bắc: Gồm các taxon mà vùng phân bố trong phạm vi ôn đới châu Á, châu Âu và châu Mỹ và có thể mở rộng tới vùng núi nhiệt đới và thậm chí tới vùng ôn đới Nam bán cầu. Có loài phân bố ở khu vực ôn đới châu Á, châu Âu và châu Mỹ.
5.1. Yếu tố Đông Á - Bắc Mỹ: Gồm các taxon mà chúng phân bố trong vùng ôn đới châu Á và Bắc Mỹ và có thể mở rộng tới vùng núi nhiệt đới.
5.2. Yếu tố ôn đới Cổ thế giới: Bao gồm các taxon mà chúng phân bố ở ôn đới châu Âu, châu Á và có thể mở rộng tới vùng núi nhiệt đới châu Phi và châu Úc.
5.3. Yếu tố ôn đới Địa trung Hải - châu Âu - châu Á: Bao gồm các taxon mà chúng phân bố trong vùng ôn đới quanh Địa Trung Hải, châu Âu và châu Á.
5.4. Yếu tố Đông Á: Gồm các taxon mà chúng phân bố trong vùng ôn đới từ Himalaya đến Đông Trung Quốc tới Triều Tiên hay Nhật Bản và có thể mở rộng tới vùng núi nhiệt đới.
Từ kết quả của danh lục thực vật, nghiên cứu sẽ tổng hợp số loài và tỷ lệ % số loài theo các yếu tố địa lý; Phân tích các đặc trưng về yếu tố địa lý của hệ thực vật Khu rừng Phòng hộ huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An. So sánh đánh giá phổ yếu tố địa lý với các hệ thực vật khác.
2.4.3. Phương pháp nghiên cứu dạng sống của hệ thực vật
Phổ dạng sống là một đặc trưng về bản chất sinh thái của hệ thực vật cũng như thảm thực vật của hệ sinh thái đó. Để nghiên cứu về phổ dạng sống của hệ thực vật, tôi sử dụng phương pháp của Raunkiaer (1934) đã được Thái Văn Trừng (1999) xây dựng theo sơ đồ theo hai mùa, thuận lợi và khó khăn.