Nghiên cứu tri thức bản địa về khai thác và sử dụng tài nguyên cây thuốc của cộng đồng dân tộc Dao tại khu rừng du lịch văn hóa xã Mẫu Sơn, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn

--- NGUYỄN THÀNH LUÂN NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT CỦA TRẠNG THÁI RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN IIB CỦA XÃ HOÀNG NÔNG HUYỆN ĐẠ TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạ

-

NGUYỄN THÀNH LUÂN

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT CỦA TRẠNG THÁI RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN (IIB) CỦA XÃ HOÀNG NÔNG

HUYỆN ĐẠ TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng

Khóa học : 2011 - 2015

Thái Nguyên - 2015

-

NGUYỄN THÀNH LUÂN

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT CỦA TRẠNG THÁI RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN (IIB) CỦA XÃ HOÀNG NÔNG

HUYỆN ĐẠ TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng

Khóa học : 2011 – 2015 Giảng viên hướng dẫn : TS Đỗ Hoàng Chung ThS Trịnh Quang Huy Khoa Lâm Nghiệp - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu tính đa dạng thực vật trạng thái rừng phục hồi tự nhiên tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên” là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, công

trình được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Đỗ Hoàng Chung và ThS Trịnh Quang Huy trong thời gian từ Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong khóa luận đã được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo Các số liệu thô và kết quả nghiên cứu trình bày trong khóa luận là quá trình điều tra thực địa hoàn toàn trung thực, nếu có sai sót gì tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

và chịu mọi hình thức kỉ luật của khoa và nhà trường đề ra

XÁC NHẬN CỦA GVHD Thái Nguyên, ngày tháng năm (Đồng ý cho bảo vệ kết quả Người viết cam đoan

trước hội đồng khoa học)

Nguyễn Thành Luân

XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN Xác nhận đã sửa chữa sai sót sau khi hội đồng đánh giá chấm

(Kí, họ và tên)

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình làm khoá luận, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ của TS Đỗ Hoàng Chung và Th.S Trịnh Quang Huy Nhân dịp này tôi xin bày

tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy

Tôi xin chân trọng cảm ơn UBND xã Hoàng Nông cùng tập thể cán bộ trạm kiểm lâm Hoàng Nông đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và tận tình giúp

đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu

Trong quá trình thực hiện đề tài tôi còn nhận đựoc sự giúp đỡ của nhiều tổ chức và cá nhân trong và ngoài trường Nhân dịp này tôi xin chân trọng cảm ơn người dân xã Hoàng Nông Đặc biệt là sự giúp đỡ, động viên của gia bác Trần Văn Phúc trong suốt thời gian tôi học tập và nghiên cứu

Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn!

Thái Nguyên28 , tháng 05 năm 2015

Sinh viên

Nguyễn Thành Luân

ĐDSH : Đa dạng sinh học

TN : Tự nhiên

CBD : Hiệp định Quốc tế về bảo tồn đa dạng sinh học OTC : Ô tiêu chuẩn

IUCN : Hiệp hội quốc tế và bảo vệ thiên nhiên

UNEF : Trương trình môi trường liên hợp quốc

WWF : Quỹ quốc tế về bảo vệ thiên nhiên

HN : Hoàng Nông

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 2

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.4 Ý nghĩa nghiên cứu 3

PHẦN 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1 Cơ sở khoa học 4

2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 5

2.2.1 Một số kết quả nghiên cứu về đa dạng sinh học trên thế giới 5

2.2.2 Một số kết quả nghiên cứu về đa dạng sinh học ở Việt Nam 7

2.2.3 Những nghiên cứu tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 11

2.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 11

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 3.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 14

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 14

3.3.2 Đa dạng về thành phần loài 14

3.3.3 Đề xuất một số giải pháp 15

3.4 Phương pháp tiến hành 15

3.4.1 Phương pháp luận 15

3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu 15

3.4.2.1 Tính kế thừa 15

3.4.2.2 Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn 16

3.4.2.3 Phương pháp nghiên cứu thực vật học 17

3.4.2.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 18

3.4.2.5 Đánh giá chỉ số quan trọng IVI 18

PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 23

4.1 Các đặc điểm cấu trúc của rừng tự nhiên tại xã Hoàng Nông 23

4.2 Đánh giá chỉ số quan trọng 24

4.2.1 Rừng cây gỗ đai cao dưới 200m 24

4.2.2 Rừng cây gỗ hỗn giao với tre nứa 27

4.2.3 Rừng cây gỗ đai cao hơn 200m 31

4.3 Đa dạng về thành phần loài cây gỗ 35

4.3.1 Xây dựng danh lục các loài cây gỗ 35

4.3.2 So sánh các chỉ số đa dạng sinh học trong các quần xã 46

4.4 Đề xuất một số giải pháp quản lí, sử dụng và phát triển bền vững tính đa dạng sinh học tại xã Hoàng Nông 48

PHẦN 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 50

5.1 Kết luận 50

5.2 Tồn tại 51

5.3 Kiến nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

Bảng 2.1 Đa dạng loài sinh vật trên thế giới 6 Bảng 2.2 Đa dạng các nhóm sinh vật ở Việt Nam 9 Bảng 2.3 Đa dạng các taxon của các ngành thực vật bậc cao ở Việt Nam 9 Bảng 2.4 Các họ thực vật đa dạng nhất của hệ thực vật Việt Nam 10 Bảng 4.1 Một số đặc điểm của rừng tự nhiên tại xã Hoàng Nông, huyện Đại

Từ, tỉnh Thái Nguyên 23 Bảng 4.2 Đánh giá chỉ số quan trọng của các loài trong rừng Hoàng Nông 1 25 Bảng 4.3 Đánh giá chỉ số quan trọng của các loài trong rừng Hoàng Nông 02 28 Bảng 4.4 Đánh giá chỉ số quan trọng của các loài trong rừng Hoàng Nông 03 31 Bảng 4.5 Danh mục các loài cây gỗ ở các hệ sinh thái rừng tự nhiên tại xã Hoàng Nông 36 Bảng 4.6 Bảng thống kê 10 họ đa dạng nhất trong quần xã nghiên cứu 41 Bảng 4.7 Thống kê các chi đa dạng nhất trong khu vực nghiên cứu 44 Bảng 4.8 Chỉ số đa dạng Shannon (H) và chỉ số đa dạng Simpson của các loại hình rừng nghiên cứu 46 Bảng 4.8 Chỉ số mức độ tương đồng của các các loại hình rừng nghiên cứu 47

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Hiệp định Quốc tế về bảo tồn đa dạng sinh học (CBD) đã được 179 nước trên thế giới thông qua, trong đó có Việt Nam Tài nguyên đa dạng sinh học đang thu hút sự quan tâm của toàn nhân loại bởi giá trị và tầm quan trọng của

nó Thế giới sinh học trải qua hàng triệu năm phát triển để được như ngày nay với khoảng 10 – 100 triệu loài sinh sống, trong đó khoảng 1,7 triệu loài đã được định tên (Hawksworth và Ritchie, 1998), đang bị tàn phá nghiêm trọng Khoảng 20% số loài đã bị biến mất trong vòng 30 năm qua và 50% hoặc hơn nữa sẽ ra

đi vào cuối thế kỷ 21 (Myers, 1993; Sharma, 2004) Nguyên nhân suy thoái gây nên bởi con người do sự tàn phá các khu vực sinh sống tự nhiên, canh tác, khai thác bừa bãi, ô nhiễm, du nhập ồ ạt cây trồng và vật nuôi vv

Nghiên cứu đánh giá tài nguyên đa dạng sinh học là một hoạt động hết sức cần thiết nhằm tạo nên cơ sở dữ liệu cho các giải pháp bảo tồn, hoạch định chính sách và kế hoạch phát triển sử dụng bền vững tài nguyên Khái niệm đánh giá đa dạng sinh học có thể hiểu với 2 hoạt động khác nhau, nhưng có liên quan quyết định lẫn nhau, thứ nhất là phân tích định lượng các chỉ số đa dạng sinh học (biodiversity measurement) (IVI- Importance Value Index; H- Shannon - Weiner’s Index, Cd- Simpson’s index, ) thứ hai là đánh giá giá trị của tài nguyên đa dạng sinh học (biodiversity valueing) bao gồm giá trị sử dụng trực tiếp, gián tiếp và giá trị không sử dụng, giá trị địa phương và toàn cầu (Vermeulen và Izabella, 2002) Nghiên cứu phân tích định lượng đa dạng sinh học nói chung mang tính tương đối, không gian và thời gian Theo lẽ tự nhiên thì tính đa dạng sinh học cao sẽ có giá trị đa dạng sinh học cao và sẽ mang lại nhiều nguồn lợi Tuy nhiên các hoạt động nghiên cứu này còn rất hạn chế, áp dụng ở Việt Nam, trong khi đó chúng ta lại đang có rất nhiều các chương trình bảo tồn và phát triển bền vững

Xã Hoàng Nông – huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên nằm trong vùng đệm của Vườn quốc gia Tam Đảo Đây là vùng đồi núi khá cao nằm ở Đông Bắc Việt Nam nơi rừng đã bị phá hủy một cách nghiêm trọng do những tác động của con người như: Đốt nương làm rẫy, chăn thả gia súc, khai thác gỗ củi… Tuy nhiên sau 10 năm được khoanh nuôi bảo vệ rừng tại nơi đây dần được hồi phục cả về cấu trúc nói chung và đa dạng sinh học nói riêng Việc nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học cho công tác quản lý, bảo vệ, phục hồi và

sử dụng hợp lý rừng phục hồi tự nhiên là rất cần thiết trong đó đánh giá đa dạng sinh học của các thảm thực vật rừng là một khâu cơ bản không thể thiếu

Bên cạnh đó, việc áp dụng những kiến thức học được để áp dụng giải quyết những vấn đề thực tiễn cụ thể là rất quan trọng, qua đó tôi có thể thực hành những phương pháp đã được học, cũng như bước đầu làm quen với hoạt động nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực lâm nghiệp

Trước thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu tính

đa dạng thực vật của rừng phụ hồi tự nhiên tại xã Hoàng Nông, huyện Đại

Từ, tỉnh Thái Nguyên”

1.2 Mục đích nghiên cứu

Khoá luận cung cấp cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về đa dạng sinh học cũng như cũng cấp một số giải pháp nhằm phục hồi rừng phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học và bảo tồn các loài thực vật nhằm làm tăng tính đa dạng sinh học của tỉnh Thái Nguyên nói chung và rừng của xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên nói riêng

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định thành phần và mối quan hệ của những loài cây trong khu vực nghiên cứu

- Xác định các loài chiếm ưu thế và phát hiện được một số loài, nhóm sinh thái quý hiếm trong quần xã cây gỗ của rừng cần được bảo tồn

- Đề xuất các giải pháp quản lý, sử dụng và phát triển bền vững tính đa dạng sinh học của xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

1.4 Ý nghĩa nghiên cứu

Kết quả việc đánh giá tính đa dạng các loài thực vật trong các thảm thực vật tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên làm cơ sở cho việc

quản lý, sử dụng và phát triển bền vững tính đa dạng thực vật nơi này

PHẦN 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở khoa học

* Đa dạng sinh học

Trong công ước về đa dạng sinh học, thuật ngữ “đa dạng sinh học” được dùng để chỉ sự phong phú và đa dạng của giới sinh vật từ mọi nguồn trên trái đất, nó bao gồm sự đa dạng trong cùng một loài, giữa các loài và sự đa dạng hệ sinh thái (Gaston and Spicer, 1998)

- “Đa dạng di truyền” là phạm trù chỉ mức độ đa dạng của biến dị di truyền, đó chính là sự khác biệt về di truyền giữa các xuất xứ, quần thể và giữa các cá thể trong một loài hay một quần thể dưới tác dụng của đột biến, đa bội hóa và tái tổ hợp

- “ Đa dạng loài” là phạm trù chỉ mức độ phong phú về số lượng loài hoặc số lượng các phân loài (loài phụ) trên trái đất, trong một vùng địa lý, một quốc gia hay trong một sinh cảnh nhất định

- “Đa dạng hệ sinh thái” sự phong phú của môi trường trên cạn và dưới nước trên trái đất tạo nên một số lượng lớn các hệ sinh thái khác nhau Sự đa dạng của các hệ sinh thái được thể hiện qua sự đa dạng về sinh cảnh, cũng như mối quan hệ giữa các quần xã sinh vật và các quá trình sinh thái trong sinh quyển [3]

Đa dạng sinh học Alpha, beta và gamma (α; β, ω - diversity):

Whittaker (1975) và Sharma (2003) phân biệt 3 loại đa dạng sinh học

loài khác nhau đó là α, β và ω [ 16]

- Đa dạng sinh học alpha liên quan đến thông tin thành phần số lượng

loài của một khu vực, hiện trường nghiên cứu cụ thể, chẳng hạn như một ô tiêu chuẩn là 20m x 50m (quadrat)

- Đa dạng sinh học beta mô tả cho biết sự khác nhau về thành phần loài

giữa 2 hiện trường nghiên cứu gần kề dọc theo một lát cắt; chỉ số beta thấp khi thành phần loài của 2 hiện truờng nghiên cứu có tính tương đồng cao và ngược lại Giá trị này đạt tối đa khi giữa 2 hiện trường nghiên cứu không hề có chung một loài xuất hiện (tương đồng là zero)

- Đa dạng sinh học gamma được định nghĩa là mức độ gặp một loài bổ

xung khi thay đổi địa lý trong các khu vực khác nhau của một kiểu cư trú Đa dạng này cho biết sự khác nhau về thành phần loài và các chỉ số đa dạng sinh học của 2 khu hệ sinh sống cư trú lớn cách xa gần kề nhau

* Phục hồi rừng

Phục hồi rừng được hiểu là quá trình tái tạo lại rừng trên những diện tích

đã bị mất rừng Theo quan điểm sinh thái học thì phục hồi rừng là một quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu Đó

là một quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây gỗ bắt đầu khép tán [13]

Để tái tạo lại rừng người ta có thể sử dụng các giải pháp khác nhau tuỳ theo mức độ tác động của con người là: phục hồi nhân tạo (trồng rừng), phục hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh)

2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.2.1 Một số kết quả nghiên cứu về đa dạng sinh học trên thế giới

Vấn đề đa dạng sinh vật và bảo tồn đã chở thành một chiến lược trên toàn thế giới Nhiều tổ chức quốc tế đã ra đời để hướng dẫn,giúp đỡ và tổ chức đánh giá, bảo tồn và phát triển sinh vật trên phạm vi toàn thế giới, đó là Hiệp hội quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (IUCN), Chương trình Môi trường liên hợp quốc (UNEP), Quỹ quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (WWF),… Năm 1992-1995 WCMC công bố một cuốn sách tổng hợp (Đánh gia đa dạng sinh vật toàn cầu)

các tư liệu về đa dạng sinh vật của các nhóm sinh vật khác nhau các vùng khác trên toàn thế giới làm cơ sở cho việc bảo tồn chúng có hiệu quả

Trên thế giới hiện nay người ta đã biết hơn 1,4 triệu loài được mô tả và còn ít nhất gấp 2 lần con số này chưa được con người biết đến, chủ yếu là những loài côn trùng sống ở vùng khí hậu nhiệt đới Theo số liệu do Wilson cung cấp (1992) có khoảng 1.413.000 loài sinh vật đã dược các nhà khoa học xác định

và mô tả, chủ yếu là côn trùng và thực vật Một số lượng côn trùng, vi khuẩn

và nấm vẫn chưa dược mô tả Con số cuối cùng về các loài được mô tả có thể lên tới 5 triệu hoặc hơn nữa

Bảng 2.1 Đa dạng loài sinh vật trên thế giới

TT Nhóm sinh vật Số loài TT Nhóm sinh vật Số loài

Cá loài tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt đới đã nói như trên cho đến nay đã

có 90.000 loài đã được xác định, trong lúc toàn bộ vùng ôn đới Bắc Mỹ và Châu

Âu chỉ có 50.000 loài

Vùng nhiệt đới Nam Mỹ là nơi giàu nhất có thể chứa 30% số loài trên toàn thế giới và cũng là nơi ít được nghiên cứu về thực vật Nơi đa dạng nhất là vùng nhiệt đới nằm trên dãy Ang Đơ về phía Tây Ở Brazil có thể

có tới 55.000 loài cây có hoa, Côlômbia 35.000 loài và Vênêzuêla 15.000- 25.000 loài

Sự đa dạng ở Châu Phi thấp hơn có thể do sự biến đổi khí hậu trong quá khứ Các vùng giàu nhất: Tanzania 10.000 loài, Camơrun 8.000 loài, Gabon 6.000- 7.000 loài

Đông Nam Châu Á là vùng trung gian giữa Châu Phi và Châu Mỹ: vùng Malaisia có ít nhất 40.000 loài trong đó 15.000- 20.000 ở Ghinêa, Inđônêxia 20.000 loài, Malaisia và Thái Lan 12.000 loài, Đông Dương sẽ đạt đến 15.000 loài

Tuy nhiên cũng còn rất nhiều loài chưa được biết đến, nhiều môi trường sống chưa được nghiên cứu điều tra như vùng biển sâu, vùng san hô, đất vùng nhiệt đới và vùng savan… Dựa vào số lượng các loài đã có, có thể suy đoán rằng thế giới động thực vật của Trái Đất phải bao gồm từ 5 triệu đến 10 triệu loài thậm chí có thể tới 30 triệu loài Như vậy có thể nói rằng những bí ẩn về thế giới sinh vật mà con người phải nghiên cứu là vô tận

2.2.2 Một số kết quả nghiên cứu về đa dạng sinh học ở Việt Nam

Việt Nam nằm ở bán đảo Đông Dương, có phần đất liền khoảng 330.000

km2, phần nội thuỷ và lãnh hải gần với bờ biển rộng khoảng hơn 22.600 km Việt Nam có đường biên giới đất liền giáp với 3 nước láng giềng dài khoảng hơn 6.300km, trong đó có 1.463 km giáp với Trung Quốc, 2.067 km giáp với Lào và trên 1.100 km với Campuchia: 3/4 diện tích của cả nước là đồi núi Mặc

dù cả nước nằm gọn trong nội vùng nhiệt đới, nhưng khí hậu lại thay đổi từ những vùng nhiệt đới ấm ở các vùng thấp phía Nam

Từ những năm 1960, Việt Nam đã tiến hành những bước chính thức đầu tiên nhằm bảo tồn thiên nhiên thông qua việc ban hành những Nghị định về bảo

vệ một số khu rừng và một số loài quý hiếm như Hổ và Voi, cũng như cấm các phương thức săn bắn phá hoại nơi cư trú của chúng Năm 1972 một số sắc lệnh

về bảo vệ rừng được ban hành dẫn đến việc tuyển 10.000 kiểm lâm viên, được biên chế vào mọi cấp ở khắp đất nước Trong những năm 1980 có những cố gắng chung được tiến hành để bảo tồn trên cơ sở khoa học Một chương trình Quốc gia được khởi đầu để nghiên cứu vào nhiều lĩnh vực liên quan đến công tác bảo tồn và sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên

Năm 1993 Việt Nam kí công ước về đa dạng sinh học, cam kết hỗ trợ phong trào thế giới về bảo tồn Công ước được phê chuẩn vào tháng 10/1994 và Việt Nam cùng các cộng đồng tham gia công ước đang vận động góp phần bảo vệ

đa dạng sinh học khu vực

Việt Nam có sự khác biệt lớn về khí hậu từ vùng gần xích đạo tới giáp vùng cận nhiệt đới, cùng với sự đa dạng về địa hình, tạo nên sự đa dạng về thiên nhiên, do đó tạo tính đa dạng sinh học cao Mặc dù có những tổn thất rừng trong một thời kì kéo dài nhiều thế kỷ, hệ thực vật vẫn còn phong phú về chủng loại Cho đến nay đã thống kê được 10.484 thực vật bậc cao có mạch (Phạm Hoàng

Hộ 1991- 1993), khoảng 800 loài rêu và 600 loài nấm Theo dự đoán của các nhà thực vật học, số loài thực vật bậc cao ít nhất lên đến 12.000 loài, trong đó

có khoảng 2.300 loài đã được nhân dân sử dụng làm nguồn lương thực, thực phẩm thuốc chữa bệnh, thức ăn cho gia súc, lấy gỗ, tinh dầu và nhiều nguyên liệu khác

Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (2000) đã thống kê được 11.373 loài thuộc 2524 chi, 378 họ của nghành, các nhà phân loại thực vật dự đoán rằng, nếu điều tra

tỉ mỉ thì thành phần thực vật Việt Nam có thể lên đến 15.000 loài.[6]

Công tác bảo tồn từ năm 1986 đến nay hệ thống các khu bảo tồn được mở rộng thêm và hiện nay danh sách các khu bảo tồn đã lên đến 164 khu, trong đó

có 30 vườn Quốc gia, 58 khu bảo tồn (bảo vệ hệ sinh thái), 56 khu bảo tồn loài

và cảnh quan, 20 khu bảo tồn cảnh quan Trong thời gian tới sẽ mở rộng thêm một số khu đã có thể đạt diện tích khoảng 2,373 triệu ha

Bảng 2.2 Đa dạng các nhóm sinh vật ở Việt Nam

TT Nhóm sinh vật Số loài TT Nhóm sinh vật Số loài

đa dạng như sau:

Bảng 2.3 Đa dạng các taxon của các ngành thực vật bậc cao ở Việt Nam

3 Đậu (Leguminosae) 400 15 Dẻ (Fagaceae) 120

4 Hoà thảo (Poaceae) 400 16 Hoa mõm chó

12 Bạc hà (Lamiaceae) 144 24 Gai (Uticaceae) 100

2.2.3 Những nghiên cứu tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

Tại xã Hoàng Nông đã có một số đề tài nghiên cứu về rừng tự nhiên của

xã Hoàng Nông như: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của rừng phục hồi tự nhiên tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên, Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc sinh khối và tích lũy các bon của rừng phục hồi tự nhiên tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên, Nghiên cứu giá trị tài nguyên thực vật của rừng phục hồi tự nhiên tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên

2.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu

* Vị trí địa lý

Hoàng Nông là một xã thuộc huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Xã nằm

ở phía tây của huyện và thuộc vùng núi Tam Đảo, tiếp giáp với đỉnh cao nhất của dãy núi này (1591 mét)

Vị trí tiếp giáp:

Xã Hoàng Nông giáp với xã La Bằng ở phía tây bắc và bắc

Xã Bản Ngoại và Tiên Hội ở phía đông bắc

Xã Khôi Kỳ ở phía đông

Xã Mỹ Yên ở phía đông nam

* Địa hình

- Địa hình, địa mạo khu vực quy hoạch có đặc trưng của vùng đồi núi trung

du Địa hình xã nghiêng dần từ Tây sang Đông, do kiến tạo địa chất xã Hoàng Nông có địa hình khá phức tạp, hình thành những sườn đồi, mông bâc thang và vùng đồng bằng

Đặc điểm địa hình đa dạng là tiền đề phát sinh nhiều loại đất khác nhau và

sự đa dạng hóa các loại cây trồng

Tuy nhiên, địa hình phức tạp cũng gây khó khăn không nhỏ đến khả năng

sử dụng đât cho mục đích nông nghiệp như hạn hán, úng lụt cục bộ, thiêt kê đông ruộng, cơ giới hóa sản xuất nông nghiệp, cải tạo đồng mộng khó khăn trong việc

bố trí các công trình quy hoạch, xây dựng giao thông thủy lợi

* Điều kiện địa chất – thổ nhưỡng

•Về địa chất

Về đất xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên là một bộ phận của dãy núi Tam Đảo nên có cấu tạo địa chất chủ yếu là tầng phun trào acid gồm các lớp Rionit, Daxit kết tinh xen kẽ nhau, có tuổi khoảng 260 triệu năm

•Về thổ nhưỡng

Nhìn chung các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khoáng có nhiều thạch anh, Muscovit, khó phong hóa, hình thành nên các loại đất thành phần cơ giới nhẹ, cấp hạt thô, dễ bị rửa trôi và xói mòn, ở những nơi đất cao (Khu vực có có

độ cao 300 – 400m) đất bị xói mòn mạnh nhiều nơi trơ phần đá cứng

Theo nguồn gốc phát sinh trong vùng có hai loại đất chính như sau:

- Trên độ cao 300m là đất Feralit mùn đỏ vàng, đất thường có màu vàng

do độ ẩm cao, hàm lượng sắt di động và nhôm tích lũy tương đối nhiều Đất phát triển trên đá Mácma acid kết tinh chua: Rhyonit, Daxit, Granit nên tầng đất mỏng, thành phần cơ giới nhẹ, tầng mùn mỏng, không có tầng thảm mục

Đá lộ đầu nhiều > 35%

- Độ cao dưới 300m là đất Feralit vàng phát triển trên đá sa thạch cuội kết hoặc dăm kết, thành phần đất có nhiều khoáng sét (phổ biến là Kaolinit, ngoiaf ra có khoáng Hydroxit sắt, nhôm lẫn trong đất và Silic bị rửa trôi) Khả năng hấp phụ của đất không cao Độ cao dưới 100m ven các con suối lớn có

đất tụ phù sa, thành phần cơ giới của loại đất này là trung bình, tầng đất dày,

độ ẩm cao, màu mỡ, đã được khai phá trồng lúa và hoa màu Đất chua, có độ

pH từ 3,5 - 5,5, thành phần cơ giới trung bình, độ dày tầng đất mặt trung bình

từ 30cm – 50 cm

* Điều kiện khí hậu

Có 2 mùa rõ rệt; mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3, gió Đông Bắc chiếm ưu thế, lượng mưa ít, thời tiết hanh khô Đặc trưng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thể hiện rõ qua các chỉ số: nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 22,9°c Lượng mưa phân bố không đều có chênh lệch lớn giữa mùa mưa và mùa khô về mùa mưa cường độ mưa lớn, chiếm tới gần 80% tổng lượng mưa trong năm

* Kinh tế - văn hóa - xã hội

Theo thông kê năm 2012 toàn xã có 1395 hộ, tổng số nhân khẩu là 5269 người,Trong khu vực nghiên cứu không có người dân sinh sống tuy nhiên do tập quán canh tác của những người dân sinh sống gần khu vực nên các hoạt động như: Chăn thả gia súc, lấy củi, măng …, vẫn diễn ra trong khu vực nghiên cứu

Trong những năm gần đây do có sự đổi mới các chính sách về kinh tế,

xã hội của nhà nước nên đã có những tác động tích cực đến đời sống nhân dân trong xã nên đã phần nào cải thiện được cuộc sống của người dân Tuy nhiên

do ảnh hưởng của tập quán sinh sống của nhân dân quanh khu vực là nhờ vào khai thác các lâm sản trong rừng đã có từ lâu đời nên ý thức bảo vệ của người dân vẫn chưa cao rừng bị chặt để lấy gỗ, củi, săn bắt các loài thú, đốt lương làm rẫy…, đây là những nguyên nhân làm cho nguồn tài nguyên của khu vực bị giảm sút

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các trạng thái rừng phục hồi tự nhiên tại xã Hoàng

Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

Phạm vi nghiên cứu: chỉ các loài thực vật bậc cao có mạch là cây gỗ, bụi

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

- Địa điểm: xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ,tỉnh Thái Nguyên

- Thời gian: Từ 5 tháng 1 đến 2 tháng 5 năm 2011

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Đánh giá chỉ số quan trọng

Trong mỗi ô tiêu chuẩn, các thông tin số liệu cần thiết được đo đếm và thu thập đó là (i) loài và số lượng loài, thu mẫu (specimen) cho định tên loài nếu cần thiết (ii) số lượng cá thể, đường kính của mỗi cá thể (gốc cho cây bụi

và cây thảo, đường kính ngang ngực cho cây gỗ), và độ tàn che của tổng số các

cá thể tính riêng cho mỗi loài trong mỗi ô tiêu chuẩn; (iii) các số liệu hiện trường được sử dụng để tính toán các giá trị tương đối như tần xuất xuất hiện tương đối, (relative frequency), mật độ tương đối (relative density), độ tàn che tương đối (relative cover) và tổng diện tích mặt cắt ngang mỗi loài (basal area),

và cuối cùng tính toán được Chỉ số Giá trị quan trọng IVI (Importance Value Index)

3.3.2 Đa dạng về thành phần loài

Lập các bảng danh sách các loài thực vật dựa trên cơ sở các ô điều tra, đo đếm

Định lượng đa dạng sinh học cho quần xã Tính toán các chỉ số đa dạng sinh học, so sánh đa dạng sinh học của các ô tiêu chuẩn

Quadrat là một ô mẫu hay một đơn vị lấy mẫu có kích thước xác định

và có thể có nhiều hình dạng khác nhau như tròn, vuông, chữ nhật Có 4 phương pháp quadrat có thể được áp dụng đó là phương pháp liệt kê (List quadrat), phương pháp đếm (Count), phương pháp đếm và phân tích (Chart quadrat) và phương pháp ô cố định Thông thường ô tiêu chuẩn có kích cỡ 1m x 1m được

áp dụng cho nghiên cứu thực vật thân thảo (Herbaceous species), 5m x 5m áp dụng cho nghiên cứu thảm cây bụi (Bushes) và 10m x 10m áp dụng cho nghiên cứu thảm thực vật cây gỗ lớn (Trees) Tuy nhiên, kích thước và số lượng của các ô tiêu chuẩn sẽ tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của thảm thực vật ở các khu vực nghiên cứu khác nhau Việc bố trí các ô tiêu chuẩn phụ thuộc vào yêu cầu

cụ thể của các nghiên cứu

3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu

3.4.2.1 Tính kế thừa

Đề tài có kế thừa một số tư liệu:

- Những tư liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, địa hình, tài nguyên rừng của xã Hoàng Nông

- Tư liệu về điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội của xã Hoàng Nông

- Những kết quả nghiên cứu có liên quan đến đề tài như: Kết quả điều tra

hệ thực vật và thảm thực vật rừng tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

3.4.2.2 Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn

Ô đo đếm được thiết lập với diện tích ô tiêu chuẩn là 2000 m2 (50m x 40m) dùng để đo cây gỗ, và cây bụi và thảm mục được đo đếm tại các ô dạng bản nhỏ hơn 1m2 (Hình 3.1) Ô mẫu được lựa chọn trong phạm vi 0.5 ha, tránh đường ranh giới, trừ khi được xác định trước

Hình 1 Sơ đồ bố trí các ô đo đếm

Ô dạng bản đo đếm cây bụi thảm tươi

Cây gỗ với dbh >30 cm (chu vi 95cm) trong hoặc ngoài ô tiêu chuẩn

Cây gỗ với dbh nằm trong khoảng 5-30 cm trong hoặc ngoài ô

Cây gỗ với dbh < 5 cm (chu vi < 15 cm) có thể bỏ qua

* Điều tra nhóm cây gỗ

Trong ô tiêu chuẩn cấp 2 và cấp 3 đo chu vi thân cây tại độ cao 1,3 m cho những cây gỗ sau đó dùng chương trình Excel và công thức chuyển đổi để tính đường kính theo công thức:

P D

3.4.2.3 Phương pháp nghiên cứu thực vật học

Thu mẫu: Các mẫu vật thu thập theo phương pháp nhất định

Các mẫu tiêu bản tốt phải đảm bảo có đầy đủ các bộ phận đặc biệt là cành, lá cùng với hoa, quả (đối với cây lớn) hay cả cây (cây thảo nhỏ hay dương xỉ) Các cây lớn thu từ 3- 5 mẫu trên cùng cây; Các cây thảo nhỏ và dương xỉ thì thu 3 - 5 cây (mẫu) sống gần nhau Điều này là rất cần thiết để bổ sung cho nhau trong quá trình định mẫu và trao đổi mẫu vật Các mẫu được thu thập phải

có tỷ lệ tương đối phù hợp với kích thước chuẩn của mẫu tiêu bản: 41 x 29 cm

Tuy nhiên trong điều tra thực vật học, các mẫu tiêu bản thu được thường không đầy đủ các tiêu chuẩn trên Trong các trường hợp này, cần thu thập các mẫu vật có thể (cành, lá, hoa, quả, hạt, rễ… ), các mẫu này không đủ cơ sở để xác định chính xác tên khoa học nhưng có thể định hướng cho quá trình thu thập thông tin kèm theo và thu mẫu tiêu bản bổ sung sau này

Bên cạnh các mẫu thực vật điển hình thì để mô phỏng cho giá trị sử dụng, chúng tôi còn thu thập các mẫu thực vật dân tộc học- các mẫu thực vật chứa đựng giá trị tri thức dân tộc như: bộ phận dùng, các bộ phận có đặc điểm để phân biệt bởi tri thức dân tộc, các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật

Ghi chép thông tin: Các thông tin liên quan đến mỗi mẫu vật phải được

ghi chép ngay tại hiện trường Các thông tin về thực vật cần có như: Dạng sống, đặc điểm thân, cành, lá, hoa, quả trong đó đặc biệt lưu ý đến các thông tin không thể hiện được trên mẫu tiêu bản khô như màu sắc hoa, quả khi chín, màu của nhựa, dịch, mủ; mùi, vị của hoa quả nếu có thể biết được… Bên cạnh đó, các thông tin về thời gian, địa điểm thu mẫu, điều kiện tự nhiên, sinh thái nơi sống, mật độ, người thu mẫu… cũng nên được ghi cùng

3.4.2.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

Các chỉ số đặc trưng cho cấu trúc quần hợp cây gỗ rừng sẽ được tính toán bằng chương trình Excel để xử lý số liệu Nội dung đánh giá bao gồm các chỉ

số sau:

3.4.2.5 Đánh giá chỉ số quan trọng IVI

Mật độ: Mật độ cho biết số lượng cá thể trung bình của loài nghiên cứu

trên mỗi ô tiêu chuẩn (quadrat), được tính theo công thức sau đây (Oosting, 1958; Rastogi, 1999; Sharma, 2003)

1 ô

n

i i

n N

Trong đó: RD (%) là mật độ tương đối;

Ni là mật độ của loài nghiên cứu

Tần xuất:

Tần xuất xuất hiện (Frequency) cho biết số lượng các ô mẫu nghiên cứu

mà trong đó có loài nghiên cứu xuất hiện, tính theo giá trị phần trăm (Raunkiaer,

1934; Rastogi, 1999 ; Sharma, 2003)

Tần xuất (%) =

Số lượng các ô mẫu có loài xuất hiện

x 100 Tổng số các ô mẫu nghiên cứu

Tần xuất tương đối (RF)(%) =

Tần xuất xuất hiện của một loài nghiên cứu

x 100 Tổng số tần xuất xuất hiện của tất cả các loài

Số lượng các ô mẫu có loài nghiên cứu xuất hiện

Tỷ lệ (A/F) giữa độ phong phú (abundance) và tần xuất (frequency) của

mỗi loài được sử dụng để xác định các dạng phân bố không gian của loài đó

trong quần xã thực vật nghiên cứu Loài có dạng phân bố liên tục (regular

pattern) nếu A/F nhỏ hơn <0.025, thường gặp ở những hiện trường mà trong đó

sự cạnh tranh giữa các loài xảy ra gay gắt

Loài có dạng phân bố ngẫu nhiên nếu A/F trong khoảng từ 0.025 - 0.05

thường gặp ở những hiện trường chịu các tác động của điều kiện môi trường

sống không ổn định Loài có giá trị A/F >0.05 thì có dạng phân bố contagious

Dạng phân bố này phổ biên nhất trong tự nhiên và nó thường gặp ở những hiện

trường ổn định (Odum, 1971; Verma, 2000)

Diện tích tiết diện thân (Basal Area):

Diện tích tiết diện thân là đặc điểm quan trọng để xác định ưu thế loài, nó

cho biết diện tích mặt đất thực tế mà các cá thể của loài chiếm được để sinh

trưởng phát triển trên một hiện trường cụ thể (Honson và Churchbill 1961,

Rastogi, 1999, Sharma, 2003)

Diện tích tiết diện thân cây (BA) (spm.) = πr2 =

3.1416 x (đường kính)2

x 100

4 Diện tích tiết diện tương đối :

Chỉ số Giá trị Quan trọng (IVI):

Khái niệm Chỉ số giá trị quan trọng (Importance Value Index - IVI) được

các tác giả Curtis & Mclntosh (1950); Phillips (1959); Mishra (1968) áp dụng

để biểu thị cấu trúc, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa các loài trong một

quần thể thực vật Chỉ số IVI biểu thị tốt hơn, toàn diện hơn cho các tính chất

tương đối của hệ sinh thái so với các giá trị đơn tuyệt đối của mật độ, tần xuất,

độ ưu thế, vv Chỉ số IVI của mỗi loài được tính bằng công thức sau đây:

IVI = RD + RF + RBA (Mishra, 1968) Trong đó: RD là mật độ tương đối, RF là tần xuất xuất hiện tương đối, và

RBA là tổng tiết diện thân tương đối của mỗi loài Chỉ số IVI của một loài đạt

giá trị tối đa là 300 khi hiện trường nghiên cứu chỉ có duy nhất loài cây đó

3.4.2.6 Tính toán các chỉ số đa dạng sinh học

100 (%)

1

x BA

Khái niệm sơ khai nhất của đa dạng sinh học là độ phong phú loài

(Species Richnes- SR), đây đơn giản chỉ là số lượng loài phát hiện thấy trong quần thể thực vật của hiện trường nghiên cứu

- Chỉ số đa dạng sinh học loài H (Shannon and Weiner’s Index):

Theo quan điểm đo đếm định lượng chỉ số đa dạng sinh học thì tính đa dạng là một phép thống kê có sự tổ hợp của cả 2 yếu tố là thành phần số lượng loài và tính đồng đều phân bố (equitability) hay là khả năng xuất hiện của các

cá thể trong mỗi loài Có nghĩa là Chỉ số H không phải chỉ phụ thuộc vào thành phần số lượng loài mà cả số lượng cá thể và xác xuất xuất hiện của các cá thể trong mỗi loài

Có rất nhiều phương pháp đã đề xuất cho nghiên cứu định lượng chỉ số

đa dạng sinh học, trong đó thành công và được áp dụng phổ biến nhất là phương pháp Shannon and Weiner (1963), có phương trình tính toán như sau:

Trong đó: H = Chỉ số đa dạng sinh học hay chỉ số Shannon- Wiener,

Ni = Số lượng cá thể/ IVI của loài thứ i

N = Tổng số số lượng cá thể/ IVI của tất cả các loài trong hiện trường

- Chỉ số đa dạng sinh học Simpson

Nếu pi là tỉ lệ của tất cả các cá thể loài thứ i , thì chỉ số đa dạng

Simpson được tính theo công thức: ∑

=

= S

i ipD

- Chỉ số tương đồng (Index of similarity hay Sorensen’s Index- SI)

Đề tài sử dụng công thức Soerensen`s Index - SI (1948) để tính chỉ số tương đồng về thành phần loài giữa các nhóm cây trong cùng một trạng thái cũng như giữa các trạng thái thảm thực vật khác nhau để đánh giá sự biến động thành phần loài cây gỗ của các tầng khác nhau trong hiện tại và tương lai

Trong đó: C là số lượng loài xuất hiện cả ở 2 quần thể A và B; A là số

lượng loài của quần thể A; B là số lượng loài của quần thể B