Tài liệu Nghiên cứu tính đa dạng về tài nguyên cây thuốc trong một số kiểu thảm thực vật tại khu di tích lịch sử tân trào, tỉnh tuyên quang​

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN TRUNG KIÊN NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG VỀ TÀI NGUYÊN CÂY THUỐC TRONG MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT TẠI KHU DI TÍCH LỊCH SỬ TÂN TRÀO, TỈNH TUYÊN QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN TRUNG KIÊN NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG VỀ TÀI NGUYÊN CÂY THUỐC TRONG MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT TẠI KHU DI TÍCH LỊCH SỬ TÂN TRÀO, TỈNH TUYÊN QUANG Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60.42.01.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Lê Ngọc Công THÁI NGUYÊN - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm. Tác giả luận văn Nguyễn Trung Kiên i LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ tại khoa Sinh ho ̣c Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, tôi đã nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, gia đình và bạn bè. Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo PGS. TS. Lê Ngọc Công người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo khoa Sinh ho ̣c, Phòng Đào tạo - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn toàn thể gia đình, bạn bè, đồ ng chi,́ đồ ng nghiê ̣p đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 04 năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Trung Kiên ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ii MỤC LỤC ................................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .............................................. iv DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ v DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................ vi MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề ........................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2 3. Giới hạn nghiên cứu............................................................................................ 2 Chương 1 TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................. 3 1.1. Nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật ....................................................... 3 1.1.1. Trên thế giới ............................................................................................. 3 1.1.2. Ở Việt Nam............................................................................................... 4 1.2. Nghiên cứu về dạng sống thực vật................................................................... 8 1.2.1. Trên thế giới ............................................................................................. 8 1.2.2. Ở Việt Nam............................................................................................. 10 1.3. Nghiên cứu về giá trị sử dụng của thực vật ................................................... 11 1.3.1. Trên Thế giới .......................................................................................... 11 1.3.2. Ở Việt Nam............................................................................................. 11 1.4. Tình hình nghiên cứu và sử dụng cây thuốc .................................................. 12 1.4.1. Trên Thế giới .......................................................................................... 12 1.4.2. Ở Việt Nam............................................................................................. 14 1.5. Nghiên cứu cây thuốc ở tỉnh Tuyên Quang và KVNC .................................. 17 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 18 2.1. Đối tượng, địa điểm nghiên cứu .................................................................... 18 2.2. Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 18 2.2.1. Các kiểu thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu................................. 18 2.2.2. Đa dạng thực vật làm thuốc .................................................................... 18 2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 18 iii 2.3.1. Phương pháp điều tra theo tuyến và ô tiêu chuẩn .................................. 18 2.3.2. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................. 19 2.3.3. Phương pháp phân tích mẫu thực vật ..................................................... 20 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................... 20 Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU... 21 3.1. Điều kiện tự nhiên.......................................................................................... 21 3.1.1. Vị trí địa lí, ranh giới .............................................................................. 21 3.1.2. Địa hình ................................................................................................... 22 3.1.3. Khí hậu - thủy văn.................................................................................... 22 3.1.4. Tài nguyên .............................................................................................. 23 3.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội ................................................................................ 25 3.2.1. Đặc điểm về kinh tế ................................................................................ 25 3.2.2. Đặc điểm về xã hội và cơ sở hạ tầng ...................................................... 26 3.3. Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội KVNC ...................... 28 3.3.1. Những yếu tố thuận lợi ........................................................................... 28 3.3.2. Những yếu tố khó khăn .......................................................................... 28 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................... 30 4.1. Đa dạng các kiểu thảm thực vật trong KVNC ............................................... 30 4.1.1. Thảm thực vật tự nhiên........................................................................... 30 4.1.2. Rừng trồng .............................................................................................. 34 4.2. Đa dạng các bậc taxon thực vật làm thuốc ở KVNC ..................................... 34 4.3. Đa dạng thành phần loài cây thuốc trong các kiểu TTV nghiên cứu ............ 38 4.3.1. Thành phần loài cây thuốc ở rừng nguyên sinh bị tác động................... 41 4.3.2. Thành phần loài cây thuốc ở rừng thứ sinh ............................................ 45 4.3.3. Thành phần loài cây thuốc ở thảm cây bụi ............................................. 50 4.3.4. Thành phần loài cây thuốc ở rừng Cọ .................................................... 55 4.4. Đa dạng về dạng sống thực vật làm thuốc ..................................................... 58 4.4.1. Đa dạng về dạng sống thực vật làm thuốc ở rừng nguyên sinh bị tác động ............................................................................................................ 61 4.4.2. Đa dạng về dạng sống thực vật làm thuốc ở rừng thứ sinh .................... 63 iv 4.4.3. Đa dạng về dạng sống thực vật làm thuốc ở thảm cây bụi ..................... 65 4.4.4. Đa dạng về dạng sống thực vật làm thuốc ở rừng Cọ ............................ 67 4.5. Đa dạng về giá trị sử dụng cây thuốc chữa trị các nhóm bệnh ...................... 69 4.6. Đa dạng các bộ phận thực vật sử dụng làm thuốc ......................................... 72 4.7. Đa da ̣ng các loài cây thuố c quý hiế m có nguy cơ bị đe dọa trong các kiểu TTV nghiên cứu .................................................................................................... 75 4.7.1. Theo Sách đỏ Việt Nam (2007) .............................................................. 76 4.7.2. Theo Nghị định 32/CP/2006.................................................................... 76 4.7.3. Theo danh lục đỏ cây thuốc (2004) ........................................................ 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 77 1. Kết luận ............................................................................................................. 77 2. Kiến nghị........................................................................................................... 78 DANH MỤC CÔNG TRÌ NH ĐƯỢC CÔNG BỐ ...................................... 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 81 PHỤ LỤC ................................................................................................................. 85 v DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Chữ viết tắt RNS : Rừng nguyên sinh bị tác động RTS : Rừng thứ sinh TCB : Thảm cây bụi RCO : Rừng Cọ TTV : Thảm thực vâ ̣t CR : Rất nguy cấp EN : Nguy cấp VU : Sẽ nguy cấp KVNC : Khu vực nghiên cứu NĐ 32 : Nghị định 32/2006/NĐ - CP của Chính phủ Nhóm IA : Thực vật rừng nghiêm cấm khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại Nhóm IIA : Thực vật rừng hạn chế khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại TĐT : Tuyế n điề u tra ODB : Ô dạng bản OTC : Ô tiêu chuẩn g : Thân gỗ t : Thân thảo b : Thân bụi l : Thân leo Ps : Phụ sinh Tre : Thân tre Cau : Thân cau SĐVN : Sách đỏ Việt Nam UBND : Ủy ban nhân dân UNESCO : Tổ chức giáo dục, khoa học và văn hóa của Liên Hợp quốc Nxb : Nhà xuất bản WHO : Tổ chức Y tế thế giới Ph : Cây có chồi trên đất Ch : Cây có chồi mặt đất He : Cây chồi nửa ẩn Cr : Cây có chồi dưới đất Th : Cây có chồi 1 năm iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1. Phân bố cây thuốc trong các bậc taxon ở KVNC .................................. 34 Bảng 4.2. Số lượng họ, chi, loài trong 2 lớp của ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) .................................................................................... 35 Bảng 4.3. So sánh tỉ lệ các họ, chi, loài cây thuốc với các họ, chi, loài thực vật ở khu vực nghiên cứu ............................................................................ 36 Bảng 4.4. Các chi có từ 2 loài làm thuốc trở lên ở KVNC .................................... 37 Bảng 4.5. Sự phân bố các họ, chi, loài cây thuốc trong các kiểu TTV tại KVNC .................................................................................................... 38 Bảng 4.6. Bảng so sánh sự phân bố các họ, chi, loài trong hệ thực vật và cây thuốc trong từng kiểu TTV tại KVNC .................................................. 39 Bảng 4.7. Các họ có từ 4 loài cây thuốc trở lên trong các kiểu TTV tại KVNC ... 40 Bảng 4.8. Phân bố các họ, chi, loài cây thuốc ở rừng nguyên sinh bị tác động .... 41 Bảng 4.9. Các chi có từ 2 loài trở lên ở Rừng nguyên sinh bị tác động ................ 44 Bảng 4.10. Phân bố các họ, chi, loài cây thuốc ở rừng thứ sinh ............................... 45 Bảng 4.11. Các chi có từ 2 loài trở lên ở rừng thứ sinh ............................................ 49 Bảng 4.12. Phân bố các họ, chi, loài cây thuốc ở thảm cây bụi ................................ 50 Bảng 4.13. Các chi có từ 2 loài trở lên ở thảm cây bụi ............................................. 54 Bảng 4.14. Phân bố các họ, chi, loài cây thuốc ở rừng Cọ ....................................... 55 Bảng 4.15. Các chi có từ 2 loài trở lên ở rừng Cọ tại KVNC ................................... 58 Bảng 4.16. Thành phần dạng sống thực vật làm thuốc ở KVNC.............................. 59 Bảng 4.17. Thành phần dạng sống thực vật làm thuốc ở Rừng nguyên sinh bị tác động của KVNC............................................................................... 61 Bảng 4.18. Thành phần dạng sống thực vật làm thuốc ở Rừng thứ sinh .................. 63 Bảng 4.19. Thành phần dạng sống thực vật làm thuốc ở thảm cây bụi .................... 65 Bảng 4.20. Thành phần dạng sống thực vật làm thuốc ở rừng Cọ ............................ 67 Bảng 4.21. Giá trị sử dụng cây thuốc chữa trị các nhóm bệnh ................................. 69 Bảng 4.22. Các bộ phận của cây được sử dụng làm thuốc ....................................... 72 Bảng 4.23. Những loài cây thuố c quý hiế m có nguy cơ bị đe dọa ........................... 75 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ bố trí OTC và ODB ở rừng nguyên sinh bi ̣ tác đô ̣ng, rừng thứ sinh, rừng Co .......................................................................................... 19 ̣ Hình 4.1. Số lượng các họ, chi, loài cây thuốc trong các taxon thực vật .............. 35 Hình 4.2. Số lượng họ, chi, loài thực vật làm thuốc trong các TTV ..................... 38 Hình 4.3. Phân bố các họ, chi, loài cây thuốc ở rừng nguyên sinh bị tác động .... 42 Hình 4.4. Phân bố các họ, chi, loài cây thuốc ở rừng thứ sinh .............................. 46 Hình 4.5. Phân bố các họ, chi, loài cây thuốc ở thảm cây bụi .............................. 51 Hình 4.6. Phân bố các họ, chi, loài cây thuốc ở rừng Cọ ...................................... 55 Hình 4.7. Thành phần dạng sống thực vật làm thuốc ở KVNC ............................ 59 Hình 4.8. Thành phần dạng sống thực vật làm thuốc ở rừng nguyên sinh bị tác động ................................................................................................. 61 Hình 4.9. Thành phần dạng sống thực vật làm thuốc ở rừng thứ sinh .................. 63 Hình 4.10. Thành phần dạng sống thực vật làm thuốc ở thảm cây bụi ..................... 66 Hình 4.11. Thành phần dạng sống thực vật làm thuốc ở rừng Cọ ............................ 68 vi MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Đất nước Việt Nam trải dài trên nhiều vĩ tuyến và đai cao, với địa hình rất đa dạng, 3/4 lãnh thổ là đồi núi, lại có khí hậu thay đổi từ nhiệt đới ẩm phía Nam, đến á nhiệt đới ở vùng cao phía Bắc, đã tạo nên sự đa dạng về hệ sinh thái tự nhiên và sự phong phú về các loài sinh vật. Điều kiện tự nhiên đó đã thực sự ưu đãi cho đất nước và con người Việt Nam hệ sinh thái phong phú với tiềm năng to lớn về tài nguyên cây thuốc. Kết quả điều tra nguồn tài nguyên dược liệu ở Việt Nam giai đoạn 2001- 2005 của Viện Dược liệu (2006) cho biết ở Việt Nam có 3.948 loài thực vật bậc cao, bậc thấp và nấm lớn được dùng làm thuốc. Trong đó nhóm thực vật bậc cao có mạch có 3.870 loài. Những cây thuốc có giá trị sử dụng cao, có khả năng khai thác trong tự nhiên là những cây thuốc nằm trong danh mục 185 cây thuốc và vị thuốc thiết yếu của Bộ Y tế cũng như những cây thuốc đang được thị trường dược liệu quan tâm gồm có 206 loài cây thuốc có khả năng khai thác [52]. Dược liệu nói chung, cây thuốc nói riêng có giá trị kinh tế to lớn hơn bất kỳ cây lương thực, thực phẩm nào. Theo thống kê của WHO, những năm gần đây, nhiều công ty, nhà sản xuất đã có hướng đi mới là sản xuất các thuốc bổ trợ, các thực phẩm chức năng, mỹ phẩm, hương liệu… từ dược liệu. Chính vì vậy, dược liệu đã và đang mang lại nguồn lợi lớn cho nền kinh tế ngoài việc cung cấp nguyên liệu cho sản xuất thuốc. Theo kết quả điều tra đánh giá tại một số vùng trong cả nước, nuôi trồng sản xuất dược liệu nói chung, cây thuốc nói riêng có thể thu nhận trên 100 triệu đồng/ha. Phát triển trồng cây thuốc đã giúp cho nhiều vùng nông thôn, miền núi xóa đói giảm nghèo, phát triển kinh tế, đảm bảo an sinh xã hội và bảo vệ môi trường. UBND tỉnh Tuyên Quang đã ban hành Quyết định số 314/QĐ-UBND ngày 06/9/2013, phê duyệt Quy hoạch bảo tồn đa dạng sinh học tỉnh Tuyên Quang giai đoạn 2013 - 2020 và định hướng đến năm 2030 [53], với mu ̣c tiêu bảo tồ n đa da ̣ng sinh ho ̣c, đa dạng các loài thực vật có nguy cơ tuyệt chủng, có giá tri ̣ kinh tế , ta ̣o cảnh quan và xây dựng vùng trồ ng cây dươ ̣c liê ̣u có giá tri ̣vào phu ̣c vu ̣ thực tiễn. 1 Khu vực nghiên cứu là 2 xã Tân Trào và Trung Yên (huyện Sơn Dương) thuộc Khu Di tích lịch sử Tân Trào. Từ ngày 10 tháng 5 năm 2012 đã trở thành Khu Di tích Quốc gia đặc biệt theo Quyết định số 548/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ. Khu Di tích lịch sử Tân Trào có diện tích 6.633 ha, gồm 10 xã của 2 huyện Sơn Dương và Yên Sơn, bao gồm 183 di tích lớn, nhỏ. Tám tháng đầu năm 2016, nơi đây đã đón 518.000 lượt khách đến tham quan, du lịch. Do đó, các hoạt động khai thác tài nguyên rừng (cây thuốc, cây cảnh, rau rừng...) để bán cho khách tham quan của nhân dân địa phương diễn ra rất gay gắt trong thời gian dài. Điều đó dẫn đến đa dạng sinh học nói chung và nguồn tài nguyên thực vật rừng nói riêng bị giảm sút, nhiều loài có nguy cơ bị đe dọa cao. Xuấ t phát từ những lý do trên, chúng tôi tiế n hành cho ̣n đề tài: “Nghiên cứu tính đa da ̣ng về tài nguyên cây thuố c trong một số kiểu thảm thực vật ta ̣i khu di tích lich ̣ sử Tân Trào, tỉnh Tuyên Quang” nhằm nghiên cứu, bảo tồn và phát triể n nguồ n cây thuố c ta ̣i điạ bàn khu di tích lich ̣ sử Tân Trào. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Xác đinh ̣ tiń h đa da ̣ng của hệ thực vật, thảm thực vật ở khu vực nghiên cứu. - Xác định tính đa dạng nguồ n tài nguyên cây thuố c trong một số kiể u thảm thực vâ ̣t: Rừng nguyên sinh bi ̣tác đô ̣ng, rừng thứ sinh, thảm cây bu ̣i, rừng Co ̣. 3. Giới hạn nghiên cứu - Đề tài chỉ nghiên cứu sự đa dạng về thành phần cây thuốc trong mô ̣t số kiể u thảm thực vật: Rừng nguyên sinh bi ̣tác đô ̣ng, rừng thứ sinh, thảm cây bu ̣i, rừng Co ̣ thuộc khu di tích lich ̣ sử Tân Trào, tin̉ h Tuyên Quang. - Các kiểu thảm thực vật được nghiên cứu trên địa bàn 2 xã là Tân Trào (rừng Cọ) và Trung Yên (rừng nguyên sinh bị tác động, rừng thứ sinh và thảm cây bụi) thuộc huyện Sơn Dương tỉnh Tuyên Quang. 2 Chương 1 TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Nghiên cứu về thảm thực vật, hệ thực vật 1.1.1. Trên thế giới Nghiên cứu thảm thực vật được các nhà khoa học quan tâm tiến hành từ khá sớm. Phương pháp nghiên cứu chủ yếu mà các nhà khoa học sử dụng để phân loại là dựa trên những đặc trưng của thảm thực vật: phân loại dựa trên hình thái thảm thực vật, phân loại dựa trên động thái thảm thực vật hoặc xã hợp hoặc đơn vị thảm thực vật. Có thể dựa trên môi trường vật lí quyết định các đặc trưng của thảm thực vật: phương pháp phân loại khí hậu, phương pháp phân loại địa lí tự nhiên. Với cách phân loại này, các nhà khoa học đã công bố một số công trình nghiên cứu về thảm thực vật. Warming (1896) với quan điểm dựa vào điều kiện sinh thái đã phân chia thảm thực vật thành các kiểu thảm thực vật thủy sinh, hạn sinh, ẩm sinh và trung sinh. Sennhicov (1941, 1964) đưa ra quan điểm phân loại rừng theo nơi sống của quần xã thực vật (theo Hoàng Chung, 1980 [12]). Braun-Blanquet (1928) là nhà khoa học tiêu biểu cho trường phái phân loại thảm thực vật theo thành phần thực vật và lấy đơn vị phân loại cơ bản là quần hợp (Association). Humboldt (1804-1859), Grisebach, Schimper (1898), Rubel (1926), Clements (1928), Schmithusen (1939), Walter (1960) và nhiều nhà nghiên cứu khác đã lấy hình dạng bề ngoài của quần thể thực vật là nhân tố cơ bản để phân loại thảm thực vật. Theo các tác giả, đặc điểm ngoại mạo được thể hiện tập trung ở dạng sống, bởi vì dạng sống không chỉ nói lên vẻ bề ngoài mà nó là kết quả của quá trình tác động qua lại lâu dài giữa cơ thể thực vật và môi trường. Schimper (1898), đã chia thảm thực vật rừng nhiệt đới thành 3 quần hệ: quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhưỡng và quần hệ vùng núi (theo Thái Văn Trừng, 1970 [52]). Champion H. G. (1936) đã chia các kiểu rừng ở Ấn Độ - Miến Điện thành 4 kiểu thảm thực vật theo nhiệt độ là: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao [58]. 3 Beard J. (1938), đưa ra hệ thống phân loại gồm 3 cấp (quần hợp, quần hệ, loạt quần hệ). Ông đã chia rừng nhiệt đới ra làm 5 loạt quần hệ: loạt quần hệ rừng thường xanh mưa mùa, loạt quần hệ khô thường xanh, loạt quần hệ miền núi, loạt quần hệ từng mùa, loạt quần hệ ngập quanh năm (theo Hoàng Thị Thanh Thuỷ [49]). Maurand (1943), kỹ sư lâm nghiệp người Pháp đã chia thảm thực vật Đông Dương thành 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung gian. Theo bảng phân loại này vùng Đông Dương có 8 kiểu rừng [61]. Trong thời kì Pháp thuộc, thực vật vùng Đông Dương được Lecomte M. H. (1907 -1942) là nhà thực vật học người Pháp đã liệt kê được 7.004 loài thực vật bậc cao thuộc 1.850 chi, 289 họ của 3 nước Việt Nam, Lào, Campuchia trong bộ sách “Thực vật chí Đông Dương” [59]. UNESCO (1973) dựa trên cơ sở lí thuyết các kiểu thực vật đỉnh cực hoặc gần đỉnh cực, trên cơ sở các tiêu chuẩn về cấu trúc ngoại mạo kết hợp với các điều kiện sinh thái để đưa ra một hệ thống phân loại chung về thảm thực vật cho thế giới. Hệ thống này sắp xếp theo thứ bậc từ cấp cao tới cấp thấp, từ lớp cho tới quần hệ là cấp đơn vị cơ bản của thảm thực vật. Đây là bảng phân loại tuy còn mang tính nhân tạo nhưng lại cần thiết theo yêu cầu thực tế hiện nay [32],[39]. Ramakrisnan (1981- 1992) khi nghiên cứu thảm thực vật sau nương rẫy ở vùng Tây Bắc Ấ n Đô ̣ đã khẳ ng đi nh ̣ chỉ số đa da ̣ng loài rấ t thấ p, chỉ số loài ưu thế đa ̣t cao nhấ t ở pha đầ u củ a quá trình diễn thế và giả m dầ n theo thờ i gian bỏ hó a (Phạm Hồ ng Ban, 1999 [1]). Longchun và cô ̣ng sự (1993) nghiên cứ u về đa dạng thực vâ ̣t ở hê ̣ sinh thái nương rẫy ta ̣i Xishuang Bana tỉnh Vân Nam Trung Quố c đã nhâ ̣n xét khi nương rẫy bỏ hó a được 3 năm thì có 17 ho ̣, 21 chi, 21 loài; bỏ hó a 19 năm thì có 60 ho ̣, 134 chi và 167 loà i (Pha ̣m Hồng Ban, 1999 [1]). 1.1.2. Ở Việt Nam Trước năm 1960, các công trình nghiên cứu về thảm thực vật chủ yếu được thực hiện bởi các tác giả người nước ngoài như: Chevalier (1918) [56], Maurand (1943), Dương Hàm Hy (1956); Rollet, Lý Văn Hội và Neay Sam Oil (1958), trong đó Chevalier (1918) đã đưa ra bảng phân loại thảm thực vật rừng Bắc Bộ Việt Nam với 10 kiểu (dẫn theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004 [46]). 4 Từ năm 1960, Loschau đã đưa ra một khung phân loại rừng theo trạng thái ở Quảng Ninh. Bảng phân loại này đã phân thành 4 trạng thái sau: Loại I: đất đai hoang trọc, những trảng cỏ và cây bụi, trên đất này cần phải trồng rừng. Loại II: những rừng non mới mọc, cần phải tra dặm thêm cây và tỉa cây. Loại III: gồm tất cả các loại hình bị khai thác mạnh trở nên nghèo kiệt, tuy còn có thể khai thác lấy gỗ, củi, nhưng cần phải xúc tiến tái sinh, tu bổ cải tạo. Loại IV: gồm những rừng già nguyên sinh còn nhiều nguyên liệu, chưa bị phá hoại, cần khai thác hợp lí. Đây là hệ thống phân loại rừng đã được áp dụng khá rộng rãi ở nước ta trong điều tra tái sinh rừng cũng như điều tra tài nguyên rừng theo trạng thái. Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã áp dụng hệ thống này để phân loại trạng thái rừng phục vụ công tác quy hoạch, thiết kế kinh doanh rừng. Tuy nhiên bảng phân loại này có nhược điểm không phân biệt được kiểu rừng nguyên sinh với kiểu phụ thứ sinh và các giai đoạn diễn thế [46], [49]. Năm 1970, Trần Ngũ Phương đưa ra bảng phân loại rừng miền Bắc Việt Nam, ông chia thành 3 đai lớn theo độ cao: Đai rừng nhiệt đới mưa mùa, đai rừng á nhiệt đới mưa mùa, đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao [36]. Năm 1970, Thái Văn Trừng đã đưa ra bảng phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam trên quan điểm sinh thái. Đây được xem là bảng phân loại rừng Việt Nam phù hợp nhất cho đến nay [52]. Theo bảng phân loại này, rừng Việt Nam được chia thành 14 kiểu. Trong mỗi kiểu thảm thực vật lại chia thành các kiểu phụ miền (phụ thuộc vào tổ thành thực vật), kiểu phụ thổ nhưỡng (phụ thuộc vào điều kiện đất), kiểu phụ nhân tác (phụ thuộc vào tác động của con người) và trong mỗi kiểu phụ đó, tùy theo độ ưu thế của các loài cây mà hình thành nên những phức hợp, ưu hợp và quần hợp tự nhiên khác nhau. Như vậy, bức tranh hệ sinh thái rừng nước ta rất đa dạng và phong phú và bảng phân loại thảm thực vật của Thái Văn Trừng được các nhà khoa học sử dụng trong các hoạt động nghiên cứu của mình. 5 Hoàng Chung (1980), khi nghiên cứu đồng cỏ vùng núi phía Bắc Việt Nam đã công bố thành phần loài thu được là 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ. Trong công trình này tác giả đưa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản và bảng phân loại đồng cỏ, savan, thảo nguyên và đề ra những biện pháp sử dụng hợp lí [12]. Năm 1984, Nguyễn Tiến Bân cùng tập thể tác giả đã công bố kết quả nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên trong công trình “Danh mục thực vật Tây Nguyên” đã thống kê được 3000 loài, chiếm ½ số loài đã biết ở Đông Dương [4]. Theo Phạm Hoàng Hộ (2003) trong cuốn Cây cỏ Việt Nam đã thống kê được số loài hiện có của thực vật Việt Nam là 10.500 loài [23]. Đặng Kim Vui (2002), nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên, cho thấy thảm phục hồi 1-2 tuổi có 76 loài thuộc 36 họ, 3-5 tuổi có 65 loài thuộc 34 họ, 5-10 tuổi có 56 loài thuộc 36 họ, 11-15 tuổi có 57 loài thuộc 31 họ [55]. Phạm Ngọc Thường (2003) khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên và đề xuất một số biện pháp kĩ thuật lâm sinh phục hồi rừng sau nương rẫy ở 2 tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn, đã kết luận quá trình phục hồi rừng sau nương rẫy chịu tác động tổng hợp của các nhóm nhân tố sinh thái như: nguồn giống, địa hình, thoái hóa đất, con người. Mật độ cây giảm dần theo thời gian phục hồi của thảm thực vật, cây gỗ trên đất tốt nhiều nhất từ 11-25 loài, trên đất xấu từ 8-12 loài [49]. Lê Ngọc Công (2004) khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng bằng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên đã xếp thảm thực vật tỉnh Thái Nguyên vào 4 lớp quần hệ: lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cây cỏ. Thành phần thực vật ở đây thống kê được 654 loài thuộc 468 chi và 160 họ [14]. Vũ Thị Liên (2005) khi nghiên cứu thành phần loài trong một số kiểu thảm thực vật ở Sơn La đã thu được 452 loài thuộc 326 chi và 153 họ [32]. Trần Đình Lý (2006), dựa theo cách phân loại của UNESCO, đã phân loại thảm thực vật các tỉnh Bắc Trung Bộ thành 4 lớp quần hệ: lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ thảm cỏ. Tác giả thống kê thực vật vùng này có 1750 loài thực vật bậc cao có mạch [35]. 6 Theo khung phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) nhiều tác giả khác đã áp dụng trong các công trình nghiên cứu của mình như: Phan Kế Lộc (1985) [33], Nguyễn Nghĩa Thìn (2005) [43], Nguyễn Nghĩa Thìn và cs (2007) [434, Lê Đồng Tấn (2000) [41], Đỗ Khắc Hùng, Lê Ngọc Công (2013) [26]. Ma Thị Ngọc Mai, Lê Đồng Tấn (2009) khi nghiên cứu thành phần cây tái sinh dưới tán rừng thứ sinh ở Trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc đã thống kê được 33 loài cây tái sinh, trong đó có 7 loài đạt hệ số tổ thành trên 5% [36]. Sỹ Danh Thường (2009) đã có nhận định họ Màn màn ở Việt Nam là họ không lớn, chỉ có khoảng 55 loài nhưng lại có giá trị về nhiều mặt: làm thuốc, rau ăn, lấy gỗ, làm cảnh và có giá trị nghiên cứu khoa học [50]. Lê Đức Chiến (2012) [10], khi nghiên cứu khu hệ thực vật Vườn Quốc gia Xuân Sơn tỉnh Phú Thọ đã công bố có 1217 loài thực vật thuộc 680 chi, 180 họ của 6 ngành thực vật. Nguyễn Xuân Hoà, Nguyễn Thị Thanh Thuỷ, Nguyễn Nhật Như Thuỷ (2013) [24] khi nghiên cứu hiện trạng hệ sinh thái rừng ngập mặn và thảm cỏ biển ở khu vực đầm thuỷ triều tỉnh Khánh Hoà đã cho thấy thành phần loài cây khá nghèo nàn với 26 loài được xác định, trong đó có 16 loài cây ngập mặn thực sự và 10 loài cây tham gia rừng ngập mặn. Thành phần cỏ biển trong đầm đa dạng với 8 loài được xác định, có mật độ và độ phủ cao tạo môi trường thuận lợi cho nhiều loài thuỷ sinh vật có giá trị đến cư trú và sinh sản. Nguyễn Anh Hùng (2014), khi điều tra đánh giá nguồn tài nguyên thực vật tại vùng ATK Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên đã thống kê được 636 loài thuộc 401 chi, 126 họ của 5 ngành thực vật; thống kê được 10 nhóm giá trị sử dụng của các loài thực vật và phát hiện 50 loài thực vật có tên trong Sách đỏ Việt Nam (2007). Từ đó làm căn cứ đề xuất giải pháp sử dụng hợp lí và phát triển bền vững tài nguyên thực vật trong khu vực nghiên cứu [27]. Tóm lại, trên Thế giới cũng như ở Việt Nam việc nghiên cứu phân loại thảm thực vật, hệ thực vật được các nhà khoa học quan tâm tiến hành từ khá sớm. Có nhiều bảng phân loại các kiểu thảm thực vật cũng như nhiều công bố số liệu về thành phần loài thực vật ở các khu vực khác nhau trên thế giới. Đặc biệt khung phân loại của 7 UNESCO (1973) được đánh giá là rất cần thiết, có thể áp dụng để phân loại thảm thực vật trên phạm vi rộng (toàn thế giới) hoặc phạm vi hẹp (một vùng, một tỉnh) và có thể thể hiện trên bản đồ có tỷ lệ 1:1.000.000 hay bé hơn. Vì vậy nó được nhiều nhà nghiên cứu trong và ngoài nước áp dụng. 1.2. Nghiên cứu về dạng sống thực vật Dạng sống là kết quả thích nghi của thực vật với môi trường sống của chúng. Sự đa dạng trong các hệ sinh thái không chỉ thể hiện ở tổ hợp thành phần loài mà còn tổ hợp về dạng sống. Vì vậy nghiên cứu dạng sống thực vật là một chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá đặc điểm sinh thái từng vùng. 1.2.1. Trên thế giới Trên thế giới, việc nghiên cứu về thành phần dạng sống thực vật được tiến hành khá sớm. Raunkiaer- nhà thực vật học Đan Mạch là người đầu tiên đưa ra khái niệm dạng sống, ông đã tiến hành đánh giá sự đa dạng của các khu hệ thực vật ở các vùng miền khác nhau của toàn thế giới thông qua tổ hợp dạng sống của tất cả các loài cây trong đó và gọi là phổ dạng sống (SB= Spectrum Biology). Bản thảo đầu tiên xuất hiện năm 1907 và đến 1934 được tác giả và cộng sự hoàn chỉnh và dịch ra tiếng Anh. Raunkiaer đã phân chia dạng sống dựa vào những đặc điểm cơ bản của thực vật: đặc điểm cấu tạo, phương thức sống, hình dạng ngoài, sinh sản….Đây là bảng phân loại tương đối dễ làm nên được nhiều người sử dụng trong công tác phân loại dạng sống thực vật của các vùng nghiên cứu [7], [40]. Trong bảng phân loại này Raunkiaer dùng vị trí chồi so với mặt đất và đặc điểm của nó trong thời kì khó khăn nhất cho sự sinh trưởng ở thực vật làm cơ sở phân loại, bảng này bao gồm 5 dạng sống chính: 1. Nhóm cây chồi trên (Ph) Thường là những cây gỗ nhiều năm, có chồi búp cao trên 25 cm so với mặt đất. Dạng sống của cây chồi trên được mô tả chi tiết hơn: Cây gỗ lớn (Mg): gồm các cây gỗ to lớn chiều cao trên 30m. Cây gỗ vừa (Me): gồm những cây có chiều cao trung bình từ 8- 30m. Cây gỗ vừa và lớn (MM): những cây gỗ có chiều cao trên 8m. Cây gỗ nhỏ (Mi): cây có chiều cao từ 2- 8m 8 Cây bụi hoặc cây thân gỗ (Na): gồm những cây có chiều cao từ 25cm- 8m. Khi nghiên cứu ở khu vực nhiệt đới ẩm, ông còn bổ sung thêm dạng khác: Cây chồi trên leo quấn (Lp): thân thảo hoặc gỗ nhưng phải dựa trên giá thể để leo lên. Cây bì sinh, phụ sinh (Ep): thân thảo, gỗ sống bám, sống nhờ vào cây khác. Cây chồi trên thân thảo (Hp): chồi trên không có chất gỗ, sống nhiều năm. Cây chồi trên mọng nước (Sp): thân thảo, không chất gỗ, tích nhiều chất dinh dưỡng trong thân, mọng nước. 2. Nhóm cây chồi sát đất (Ch) Bao gồm cây chồi búp trên và chồi non lan sát mặt đất, những cây gỗ nhiều năm mọc sát mặt đất, cao không quá 25 cm. 3. Nhóm cây chồi nửa ẩn (He) Cây thảo sống lâu năm, chồi được tạo thành nằm sát mặt đất. 4. Nhóm cây chồi ẩn (Cr) Thực vật địa sinh (thân củ, thân hành, thân rễ) hoặc mọc từ đáy ao hồ, chồi được hình thành sát mặt đất. 5. Nhóm cây một năm (Th) Thuộc nhóm cây một năm, nhiều thực vật sa mạc trong mùa bất lợi nó tồn tại ở dạng hạt. Canon (1911) là người đầu tiên đưa ra bảng dạng sống cây thuộc thảo, sau đó hàng loạt bảng khác cũng được công bố. Với thực vật vùng đồng cỏ, Golubep (1962) (dẫn theo Hoàng Chung [12]) chia thực vật thành 10 kiểu dạng sống chính: 1. Kiểu cây gỗ: cây gỗ lớn hay nhỡ, hệ rễ cái phát triển 2. Kiểu cây bụi: cây thuộc mộc, phân cành mạnh, chiều cao tối đa 4,5m, hệ rễ cái phát triển 3. Kiểu cây bụi thân bò: thân thuộc mộc nhỏ, thấp, hệ rễ cái phát triển 4. Kiểu cây bụi nhỏ: thân thuộc mộc nhỏ, thấp, hệ rễ bên phát triển 5. Kiểu cây bụi nhỏ bò: thân thuộc mộc, mảnh và dài, rễ bên phát triển 6. Kiểu nửa bụi: phần gốc thân khí sinh hoá gỗ, sống lâu năm, hệ rễ phát 9 triển mạnh 7. Kiểu thực vật có khả năng tạo chồi mới từ rễ 8. Kiểu cây thảo hệ rễ cái, sống lâu năm 9. Nhóm kiểu cây thảo, hệ rễ chùm, sống lâu năm 10. Nhóm kiểu cây thảo sống một năm Xerebriacov (1964) đưa ra bảng phân loại dạng sống mang tính chất sinh thái học hơn của Raunkiaer (1934). Ngoài những dấu hiệu sinh thái, Xerebriacov sử dụng cả những dấu hiệu như ra quả một lần hay nhiều lần trong cả đời của cá thể (theo Hoàng Chung, 2008 [12]). 1.2.2. Ở Việt Nam Ở Việt Nam, dạng sống được nghiên cứu muộn hơn và cũng ít công trình nghiên cứu về dạng sống thực vật. Hoàng Chung (1980) thống kê thành phần dạng sống của loại hình đồng cỏ phía Bắc Việt Nam gồm 11 kiểu dạng sống cơ bản [12]. Phan Nguyên Hồng (1991) đã chia ra 7 dạng sống cơ bản khi nghiên cứu thành phần loài cây ngập mặn: cây gỗ, cây bụi, cây thân thảo, cây leo, gỗ thấp hoặc dạng bụi, ký sinh, bì sinh [25]. Nhiều tác giả khác chia làm 4 dạng sống cơ bản: thân gỗ, thân thảo, thân bụi, thân leo (Lê Ngọc Công, 2004 [14]; Phạm Hồng Ban, 1999 [1]). Vũ Thị Liên (2005) [32] khi phân chia dạng sống thực vật trong thảm thực vật sau nương rẫy ở Sơn La đã lập được công thức phổ dạng sống: SB= 69,69Ph + 3,76Ch + 9,29He + 10,84Cr + 6,42Th. Đỗ Ngọc Đài (2009) [18], với công trình nghiên cứu Vườn Quốc gia Bến En - Thanh Hóa đã đưa ra công thức phổ dạng sống theo Raunkiaer như sau: SB= 82,40Ph + 6,70Ch + 1,04He + 7,54Cr + 1,96 Th. Lê Đức Chiến (2012) [10], khi nghiên cứu dạng sống khu hệ thực vật Vườn Quốc gia Xuân Sơn tỉnh Phú Thọ đã xếp chúng vào bốn nhóm: gỗ, bụi, thảo, leo. Trong đó, nhóm cây thân gỗ với 388 loài chiếm tỉ lệ 31,88%; dạng thân leo với 184 loài chiếm tỉ lệ 15,12%; dạng thân bụi với 115 loài chiếm tỉ lệ 9,4% và thân thảo chiếm ưu thế với 530 loài chiếm 43,55%. 10