i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thế Hƣng (Đại học Quốc gia Hà Nội), ngƣời thầy đã tận tình hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong khoa Sinh học, trƣờng Đại học Sƣ phạm (Đại học Thái Nguyên), khoa Sau Đại học (Đại học Thái Nguyên), Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong học tập, nghiên cứu khoa học. Tôi xin trân trọng cảm ơn Sở Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, Sở Tài Nguyên - Môi Trƣờng tỉnh Thái Nguyên, UBND tỉnh Thái Nguyên, UBND xã Tân Cƣơng đã giúp đỡ tôi trong quá trình triển khai nghiên cứu đề tài. Qua đây, tôi cũng xin gửi lời cám ơn chân thành tới Ban Giám Hiệu trƣờng THPT Bắc Sơn, Phổ Yên, Thái Nguyên. Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong thời gian học Cao học. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. Trong quá trình thực hiện luận văn do còn hạn chế về thời gian, kinh phí cũng nhƣ trình độ chuyên môn nên không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận đƣợc những ý kiến quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 25 tháng 7 năm 2011 Tác giả Lê Thị Thanh ii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất cứ công trình nào. Thái Nguyên, ngày 25 tháng 7 năm 2011 Tác giả Lê Thị Thanh iii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục i Danh mục các ký hiệu iv Danh mục các bảng v Danh mục các hình vii MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 3 3. Đối tƣợng và địa điểm nghiên cứu 3 4. Những đóng góp mới của luận văn 3 Chƣơng I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Các quan điểm về thảm thực vật và cách phân chia thảm thực vật 4 1.1.1. Khái niệm chung về thảm thực vật. 4 1.1.2. Phân loại thảm thực vật 5 1.2. Những nghiên cứu về thành phần loài và dạng sống thực vật 10 1.2.1. Những nghiên cứu về thành phần loài 10 1.2.2. Những nghiên cứu về thành phần dạng sống thực vật 14 1.3. Những nghiên cứu về cấu trúc của thảm thực vật 17 1.3.1. Trên thế giới 17 1.3.2. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam. 19 1.4. Nghiên cứu quá trình tái sinh của rừng 1.4.1. Trên thế giới 22 iv Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.4.2. Ở nƣớc ta 23 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 25 2.2. Nội dung nghiên cứu 25 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 25 2.3.1. Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài thực địa 25 2.3.2. Phân tích và xử lý số liệu 27 2.3.3. Phƣơng pháp điều tra trong nhân dân 29 Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 3.1. Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu 30 3.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới 30 3.1.2. Địa hình 30 3.1.3. Đất đai 31 3.1.4. Khí hậu, thuỷ văn. 31 3.1.5. Tài nguyên khoáng sản 31 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu 3.2.1 Tình hình dân sinh kinh tế 33 3.2.2 Tình hình văn hóa xã hội 33 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1. Thành phần loài, thành phần dạng sống thực vật 35 4.1.1 Thành phần loài thực vật 35 4.1.2 Dạng sống 47 4.2. Cấu trúc không gian của các trạng thái thảm thực vật theo chiều thẳng đứng 58 4.2.1 Rừng phục hồi tự nhiên 58 4.2.2 Thảm thực vật cây bụi 59 v Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.2.3 Rừng keo trồng 60 4.3. Kiểu phân bố trên mặt đất của cây gỗ trong các trạng thái thảm thực vật 62 4.3.1 Rừng phục hồi tự nhiên 63 4.3.2. Thảm thực vật cây bụi 63 4.3.3 Rừng keo trồng 63 4.4. Khả năng tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ trong các trạng thái thảm thực vật 65 4.4.1 Mật độ cây gỗ tái sinh 65 4.4.2 Thành phần loài cây gỗ trong lớp tái sinh tự nhiên 67 4.4.3 Sự phân bố cây gỗ tái sinh theo các cấp chiều cao 68 4.4.4 Nguồn gốc và chất lƣợng của cây gỗ tái sinh 70 4.4.5. Biến động về mật độ cây gỗ tái sinh theo vị trí địa hình 72 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC 84 vi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Hvn Chiều cao vút ngọn D1,3 Đƣờng kính thân cây tại vị trí 1,3 m OTC Ô tiêu chuẩn ODB Ô dạng bản Rừng PHTN Rừng phục hồi tự nhiên vii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 4.1 : Thống kê thành phần loài thực vật trong các điểm nghiên cứu 35 Bảng 4.2: Sự phân bố các taxon giữa lớp hai lá mầm (Magnoliopsida) và lớp một lá mầm ( Liliopsida) trong ngành Hạt kín ( Angiospermae) 36 Bảng 4.3: Số lƣợng và tỷ lệ phần trăm về số loài, chi và họ thực vật trong các thảm thực vật 38 Bảng 4.4: Sự biến động về số loài trong các họ thực vật ở khu vực nghiên cứu 39 Bảng 4.5: Sự biến động về số chi trong các họ thực vật ở khu vực nghiên cứu 39 Bảng 4.6: Số loài trong các họ giàu loài nhất ( từ 4 loài trở lên) trong các thảm thực vật 40 Bảng 4.7: Một số chỉ tiêu về cấu trúc hệ thống của các thảm thực vật 41 Bảng 4.8: Sự phân bố số loài trong các họ thực vật ở rừng phục hồi tự nhiên 43 Bảng 4.9: Sự phân bố số chi trong các họ thực vật ởrừng phục hồi tự nhiên 44 Bảng 4.10: Sự phân bố số loài trong các họ thực vật ở thảm thực vật cây bụi 45 Bảng 4.11: Sự phân bố số chi trong các họ thực vật ở thảm thực vật cây bụi 45 Bảng 4.12: Sự phân bố số loài trong các họ thực vật ở rừng keo trồng 47 viii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 4.13: Sự phân bố số chi trong các họ thực vật ở rừng keo trồng 47 Bảng 4.14: Sự phân bố các kiểu dạng sống trong các họ thực vật của các thảm thực vật. 49 Bảng 4.15: Thành phần dạng sống thực vật ở rừng phục hồi tự nhiên 51 Bảng 4.16: Thành phần dạng sống thực vật ở thảm thực vật cây bụi 52 Bảng 4.17: Thành phần dạng sống thực vật ở rừng keo trồng 53 Bảng 4.18: Tỷ lệ các loài cây gỗ thuộc các kiểu dạng sống Megaphanerophytes – Mesophanerophytes – (MM) và kiểu dạng sống Microphanerophytes – (Mi) trong các thảm thực vật 55 Bảng 4.19: Mật độ cây gỗ tái sinh trong các thảm thực vật 65 Bảng 4.20: Sự biến thiên về mật độ cây tái sinh qua các cấp chiều cao trong các thảm thực vật 69 Bảng 4.21: Nguồn gốc và chất lƣợng của cây gỗ tái sinh trong các thảm thực vật 71 Bảng 4.22: Sự biến động về mật độ cây gỗ tái sinh theo vị trí địa hình trong các thảm thực vật 72 ix Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Tên hình Trang Hình 2.1: Cách bố trí các ô dạng bản trong các ô tiêu chuẩn 26 Hình 4.1: Sự phân bố của các loài, các chi và các họ trong các ngành thực vật 36 Hình 4.2: Sự phân bố các taxon giữa lớp Hai lá mầm ( Magnoliopsida) và lớp Một lá mầm ( Liliopsida) trong ngành Hạt kín ( Angiospermae) 37 Hình 4.3: Biểu đồ về số loài, số chi và số họ thực vật trong các thảm thực vật 38 Hình 4.4: Sự biến động về số loài và số chi trong các họ thực vật ở khu vực nghiên cứu 40 Hình 4.5: Một số chỉ tiêu về cấu trúc hệ thống trong các thảm thực vật 41 Hình 4.6: Các nhóm dạng sống thực vật trong các thảm thực vật 49 Hình 4.7: Phổ dạng sống của các thảm thực vật 50 Hình 4.8: Tỷ lệ các loài cây gỗ thuộc các kiểu dạng sống Megaphanerophytes – Mesophanerophytes – (MM) và kiểu dạng sống Microphanerophytes – (Mi) trong các thảm thực vật 55 Hình 4.9 : Mật độ cây gỗ tái sinh (cây/ha) trong các thảm thực vật 66 Hình 4.10: Sự biến động mật độ cây gỗ tái sinh qua các cấp chiều cao trong các thảm thực vật 69 Hình 4.11: Nguồn gốc của cây gỗ tái sinh trong các thảm thực vật 71 Hình 4.12: Chất lƣợng của cây gỗ tái sinh trong các trạng thái thảm thực vật 72 Hình 4.13: Sự biến động mật độ cây tái sinh (cây/ha) theo vị trí địa hình trong các trạng thái thảm thực vật 73 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu Hệ sinh thái rừng đóng vai trò hết sức quan trọng đối với con ngƣời. Rừng là lá phổi xanh khổng lồ điều hoà khí hậu, hạn chế thiên tai bão lũ, hạn chế xói mòn, bảo vệ bờ biển là khâu quan trọng trong chu trình tuần hoàn vật chất của thiên nhiên, là nơi cƣ trú và cung cấp thức ăn cho nhiều loài động vật. Đặc biệt thảm thực vật rừng còn có vai trò rất quan trọng cung cấp nguồn nguyên liệu cho các hoạt động của con ngƣời nhƣ lấy gỗ, giấy, xây dựng nhà cửa và các trang thiết bị nội thất, cho dầu béo, tinh dầu, làm thuốc, làm cảnh và nhiều giá trị sử dụng khác. Mặc dù các lợi ích môi trƣờng do rừng đem lại là rất lớn nhƣng việc quản lý bền vững tài nguyên rừng vẫn là những thách thức. Cùng với chiến tranh và thiên tai, sự bùng nổ dân số trong thế kỷ qua đã làm cho nguồn lƣơng thực, thực phẩm bị thiếu trầm trọng. Để giải quyết nhu cầu lƣơng thực trƣớc mắt, con ngƣời đã khai thác tài nguyên rừng quá mức và áp dụng tập quán canh tác lạc hậu. Nạn chặt phá rừng và chuyển đổi rừng sang mục đích khác( nông nghiệp, công nghiệp, chăn nuôi…) đang diễn ra ở mức báo động làm mất nhiều diện tích rừng tự nhiên, làm mất dần tính đa dạng sinh học, tài nguyên rừng và tài nguyên khoáng sản bị khai thác cạn kiệt, đất đai bị xói mòn rửa trôi, tầng ozon của khí quyển bị suy giảm và nồng độ khí CO 2 trong không khí tăng lên. Trong giai đoạn 1990- 2000 tổng diện tích rừng trên toàn thế giới mất đi là 8,9 triệu ha và trong giai đoạn 2000- 2005 là 7,5 triệu ha (FAO 2005a). Ở Việt Nam, diện tích rừng cũng bị giảm đi nhanh chóng trong giai đoạn 1943- 1990. Diện tích rừng mất đi trong giai đoạn này là khoảng 5 triệu ha. Trong giai đoạn 1990- 2005 diện tích rừng đƣợc cải thiện đáng kể. diện tích rừng toàn quốc hiện nay khoảng 13.118.773 ha, trong đó rừng tự nhiên là [...]... Cƣơng, thành phố Thái Nguyên (tỉnh Thái Nguyên) 4 Những đóng góp mới của luận văn 4.1 Đóng góp về mặt khoa học - Bổ sung thêm một số dẫn liệu về đặc điểm của thảm thực vật thoái hoá có nguồn gốc sau canh tác nƣơng rẫy ở xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên vào đặc điểm thảm thực vật ở tỉnh Thái Nguyên của các công trình nghiên cứu trƣớc 4.2 Đóng góp về mặt thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể... Cương, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên 2 Mục tiêu nghiên cứu: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 Trên cơ sở nghiên cứu một số đặc điểm của một số trạng thái thảm thực vật ở xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên (tỉnh Thái Nguyên) , luận văn đƣa ra một số kết luận khoa học làm cơ sở cho việc đề xuất phƣơng hƣớng sử dụng và bảo vệ thảm thực vật hợp lý, đáp... giá thực trạng và đặc điểm của các trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên sau canh tác nƣơng rẫy và rừng trồng làm cơ sở khoa học cho việc đề ra các biện pháp lâm sinh nhằm nâng cao độ che phủ của thực bì và cải thiện môi trƣờng ở trong vùng một cách hiệu quả Chúng tôi chọn đề tài: Nghiên cứu đặc điểm của một số trạng thái thảm thực vật có nguồn gốc sau nương rẫy ở xã Tân Cương, thành phố. .. PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu Là 3 trạng thái thảm thực vật tại xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên bao gồm: - Trạng thái rừng phục hồi tự nhiên sau canh tác nƣơng rẫy - Trạng thái thảm cây bụi sau canh tác nƣơng rẫy - Rừng trồng trên nển thảm cây bụi sau canh tác nƣơng rẫy 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1.Điều kiện tự nhiên, xã hội vùng nghiên cứu (vị trí địa lý, địa hình,... sinh thái sẽ hình thành thảm thực vật đặc trƣng, sự khác biệt của thảm này so với thảm khác biểu thị bởi thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc và động thái của nó Vì vậy, việc nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại loại hình thảm thực vật [33] Ở Việt Nam các công trình nghiên cứu về thành phần loài thực vật đã đƣợc nghiên cứu từ lâu và có rất... tế - xã hội và bảo vệ môi trƣờng, phát triển bền vững ở địa phƣơng 3 Đối tƣợng và địa điểm nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Các trạng thái thảm thực vật thứ sinh nhân tác có nguồn gốc sau nƣơng rẫy - Rừng phục hồi tự nhiên sau canh tác nƣơng rẫy - Rừng trồng trên nền thảm cây bụi sau canh tác nƣơng rẫy (5 năm) - Thảm thực vật cây bụi sau canh tác nƣơng rẫy (5 năm) 3.2 Địa điểm nghiên cứu Xã Tân Cƣơng,... thảm thực vật rừng thứ sinh ở huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên đã nghiên cứu cấu trúc của các trạng thái thảm thực vật ở đây theo cấu trúc không gian thẳng đứng Qua nghiên cứu đã cho thấy, hai trạng thái thảm cỏ và thảm cây bụi đều có cấu trúc đơn giản, chỉ có 2 tầng chính là: tầng cây bụi, cây gỗ nhỏ và tầng thảm tƣơi Ở trạng thái rừng non đã có cấu trúc 3 tầng rõ rệt Tầng cây gỗ, tầng cây bụi, tầng thảm. .. đã trở nên nghèo kiệt, các hệ sinh thái rừng bị phá huỷ, tính chất đất đai bị thay đổi làm suy giảm chất lƣợng đất rừng, suy giảm đa dạng sinh học, cuộc sống của ngƣời dân bị đe doạ Xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên là địa phƣơng tồn tại nhiều trạng thái thảm thực vật thoái hóa Mặc dù khác nhau về nhiều đặc điểm, nhƣng các thảm thực vật này đều có nguồn gốc sau canh tác nƣơng rẫy. .. nghiên cứu quá trình phục hồi rừng bằng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở tỉnh Thái Nguyên đã phân chia thực vật thành các dạng sống cơ bản nhƣ sau: Cây gỗ, cây bụi, cây cỏ, dây leo Đặng Thị Thu Hƣơng (2005) [25] khi nghiên cứu đặc điểm và đánh giá năng lực tái sinh tự nhiên của thảm thực vật cây bụi tại Trạm đa dạng Sinh học Mê Linh (Vĩnh Phúc) đã có kết quả phổ dạng sống thực vật trong các kiểu thảm. .. việc nghiên cứu thành phần dạng sống là một trong những nội dung quan trọng của việc nghiên cứu bất kì một hệ thực vật nào Khi nghiên cứu thành phần dạng sống cho ta thấy mối quan hệ chặt chẽ của dạng sống với điều kiện tự nhiên của từng vùng và sự tác động của điều kiện sinh thái với từng loài thực vật Trên thế giới có nhiều phƣơng pháp phân loại dạng sống thực vật nhƣng phƣơng pháp phân loại của Raunkiaer . của một số trạng thái thảm thực vật có nguồn gốc sau nương rẫy ở xã Tân Cương, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên 2. Mục tiêu nghiên cứu: 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái. Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Trên cơ sở nghiên cứu một số đặc điểm của một số trạng thái thảm thực vật ở xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên (tỉnh Thái Nguyên) , luận văn đƣa ra một số. mới của luận văn. 4.1. Đóng góp về mặt khoa học - Bổ sung thêm một số dẫn liệu về đặc điểm của thảm thực vật thoái hoá có nguồn gốc sau canh tác nƣơng rẫy ở xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên