Nghiên cứu sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao trên các vùng sinh thái khác nhau tại tỉnh An Giang

Mặc dù, sự đa dạng tài nguyên thực vật tại tỉnh An Giang đã được quan tâm và đẩy mạnh nghiên cứu trong những năm trước đây Võ Văn Chi, 1991; Nguyễn Đức Thắng, 2003, nhưng các nghiên cứu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ÐÀO TẠO TRƯỜNG ÐẠI HỌC CẦN THƠ

2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ÐÀO TẠO TRƯỜNG ÐẠI HỌC CẦN THƠ

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN HỮU CHIẾM

2019

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin được chân thành tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn khoa học là Phó Giáo sư – Tiến sĩ Nguyễn Hữu Chiếm, Khoa Môi Trường và Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ đã tận tình hướng dẫn, động viên và góp ý về chuyên môn trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án tiến sĩ

Tác giả cũng xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả quý thầy cô đã

và đang giảng dạy, hỗ trợ và hướng dẫn học thuật cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn sinh viên, học viên đã hỗ trợ cho tôi trong quá trình thực hiện các nghiên cứu

Tác giả xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, bạn bè đồng nghiệp và các

em sinh viên Khoa Tài Nguyên và Môi trường, Trung tâm Phân tích Hóa học – Trường Đại học Đồng Tháp đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian khảo sát và phân tích mẫu Cảm ơn Ban lãnh đạo và bạn bè

ở Sở Tài Nguyên và Môi Trường tỉnh An Giang, Chi cục kiểm lâm Tỉnh An Giang, Hạt kiểm lâm Tri Tôn và Tịnh Biên Cám ơn gia đình chú Bảy (Núi Cấm) và cộng đồng người dân địa phương đã hỗ trợ tôi trong suốt quá trình khảo sát

Xin chân thành cảm ơn chồng và gia đình cha mẹ hai bên đã hết lòng thương yêu, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án

Nguyễn Thị Hải Lý

TÓM TẮT

Nghiên cứu sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao có mạch trên các vùng sinh thái khác nhau của tỉnh An Giang đã được thực hiện từ năm 2015 đến năm 2017 với

460 OTC (100 m2) Dựa vào bản đồ phân vùng sinh thái nông nghiệp và bản đồ phân

bố đất, nghiên cứu bố trí các OTC khảo sát thực vật thân gỗ (10m x 10m) và thân thảo (1m x 1m) ở từng nhóm đất của vùng đồi núi, vùng đồng lụt ven sông và vùng đồng lụt hở Tại mỗi OTC thu thập số lượng loài, số lượng cá thể và D1,3, giá trị sử dụng và tác động của người dân, mẫu thực vật và đất Xác định tên loài bằng phương pháp so sánh hình thái và các thông số hóa lý của đất được phân tích trong phòng thí nghiệm Số liệu được xử lý bằng các phương pháp thống kê là ANOVA, Regression, PCA, CCA và RDA

Kết quả nghiên cứu cho thấy ở vùng đồng lụt ven sông, đất có lượng thịt và độ xốp cao, chua ít với giá trị pHKCl là 5,62±0,06 (tầng 0-20 cm) và 5,67±0,06 (tầng 20-

50 cm) (p<0,05), lượng CHC, nitơ và kali trong đất ở vùng này cao hơn trong đất

của hai vùng sinh thái còn lại Đất ở vùng đồi núi có lượng cát cao từ 60,29±1,07

(tầng 0-20 cm) đến 66,78±1,56 (tầng 20-50 cm) (p<0,05), có tính chua vừa với pHKCl

là 5,32±0,05 (tầng 0-20 cm) và 5,30±0,05 (tầng 20-50 cm) (p<0,05), nghèo về CHC,

nitơ và kali nhưng lại giàu về phosphor tổng, Ca2+

và Mg2+ Ở vùng đồng lụt hở, đất chứa nhiều sét, chua nhiều với pHKCl là 4,26±0,08 (tầng 0-20 cm) và 4,16±0,06 (tầng

20-50 cm) (p<0,05), EC và CHC cao nhưng nghèo phosphor tổng và kali tổng trong

đất

Vùng đồi núi có số loài phân bố cao nhất với 444 loài, thuộc 329 chi của 115

họ, trong đó có 364 loài tự nhiên và 79 loài được trồng Họ Fabaceae, Asteraceae, Zingiberaceae và Euphorbiaceae có nhiều loài phân bố phổ biến Nghiên cứu xác định 12 loài quý hiếm và hai giống bản địa cần được bảo tồn là Giáng hương trái to

(Pterocarpus macrocarpus), Gió bầu (Aquilaria crassna), Sâm cau lá rộng (Curculigo orchioides), Mạc nưa (Diospyros mollis), Từ mỏng (Dioscorea

membranacea), Ngải tượng (Stephania rotunda), xoài Thanh ca (Mangifera mekongensis) và giống lúa Nàng Nhen Vùng này có 24 loài thân gỗ và 29 loài thân

thảo ưu thế, điển hình là xoài Thanh ca (M mekongensis), Keo lá tràm (Acacia

auriculiformis), Sao (Hopea odorata), Thốt nốt (Borassus flabellifer), Nghệ

(Curcuma domestica), Gừng gió (Zingiber zerumbert), Cẩm địa la (Boesenbergia

rotunda) và Cỏ hôi (Ageratum conyzoides) (IVI>5%) Vùng đồng lụt ven sông có số

loài phân bố cao thứ hai (230 loài, 173 chi, 73 họ) với 80 loài tự nhiên và 150 loài được trồng Họ Fabaceae, Poaceae, Asteraceae và Cucurbitaceae có nhiều loài phân

bố phổ biến Số loài ưu thế thân gỗ là 15 loài và thân thảo là 13 loài, điển hình là Xoài, Bạch đàn, Lúa và Nếp Các giống loài cần bảo tồn là Nếp Phú Tân, Xoài Thơm

Vĩnh Hòa và loài nguy cấp Mặc nưa (D mollis) Ở vùng đồng lụt hở, số loài phân bố

là thấp nhất (142 loài, thuộc 120 chi và 58 họ), trong đó có 74 loài tự nhiên và 68 loài cây trồng Các họ có sự đa dạng về loài là Poaceae, Fabaceae và Cucurbitaceae

Các loài cần bảo tồn là giống Lúa mùa nổi ở huyện Tri Tôn, Lúa ma (Oryza

rufipogon) và Cà na (Elaeocarpus hygrophilus) Các loài Tràm (Melaleuca), Cà na

(E hygrophilus), Mua (Melastoma affine) và Năng (Eleocharis) là các loài ưu thế và

chỉ thị cho khu vực đất bị nhiễm phèn

Về đa dạng, vùng đồi núi đa dạng về taxon, các loài quý hiếm và nhóm giá trị

sử dụng, trong đó đa dạng nhất là nhóm cây làm thuốc (429 loài), nhóm cây ăn được (135 loài) và nhóm cây lấy gỗ (23 loài) Vùng đồng lụt ven sông có nhóm cây ăn được với các loài ăn trái, lúa và rau màu đa dạng loài cao (136 loài), trong khi vùng đồng lụt hở kém đa dạng hơn ở các nhóm giá trị này Đánh giá định lượng qua các chỉ số đa dạng cho thấy cây thân gỗ và thân thảo đa dạng cao ở vùng đồng lụt ven sông, nhưng ưu thế cao ở vùng đồng lụt hở

Do đặc điểm khí hậu giống nhau nên đất và con người là hai nhân tố ảnh hưởng đến sự khác nhau về phân bố và đa dạng thực vật ở từng vùng sinh thái Ở vùng đồi núi, đất giải thích 45,6% sự đa dạng và là yếu tố chính quyết định đến sự phân bố và

đa dạng của thực vật Thịt+phosphor, độ xốp+kali, cát+nitơ hữu dụng+Ca2+

+Mg2+ảnh hưởng đến sự phân bố và đa dạng của thực vật lần lượt ở đất vàng macma, đất xói mòn và đất xám macma Ở vùng đồng lụt ven sông, vai trò của đất và tác động của người dân đến sự phân bố và đa dạng của thực vật là như nhau với 7,0% (do đất)

và 6,1% (do con người) Độ xốp+thịt ảnh hưởng đến sự phân bố của thực vật ở đất phù sa bồi và không bồi, trong khi sét ảnh hưởng đến thực vật ở đất phù sa gley và phù sa có tầng loang lỗ Ở vùng đồng lụt hở, sự kết hợp của tác động con người và yếu tố đất đã giải thích được 20,8% sự đa dạng của thực vật Sa cấu và pHKCl là yếu

tố chính ảnh hưởng đến sự phân bố và đa dạng thực vật ở đất phèn hoạt động nông

và đất phèn hoạt động sâu, trong khi ở đất than bùn phèn lại là độ xốp Tập quán canh tác và sở thích trồng của người dân đã ảnh hưởng tích cực đến sự phân bố và đa dạng cây thân gỗ, trong khi kiểm soát cỏ dại và làm đất ảnh hưởng tiêu cực đến cây thân thảo

Dựa trên kết quả nghiên cứu, bản đồ phân bố các loài thực vật ưu thế và quý hiếm ở ba vùng sinh thái tại tỉnh An Giang đã được xây dựng Cần ưu tiên bảo tồn và phát triển bền vững các sinh cảnh đặc trưng cho từng vùng sinh thái, các loài quý, hiếm có trong Sách đỏ và Nghị định 32 của Chính phủ, các loài đặc hữu và loài bản địa cho từng vùng sinh thái

Từ khóa: Sự phân bố, sự đa dạng, thực vật bậc cao có mạch, vùng đồng lụt

hở, vùng đồng lụt ven sông, vùng đồi núi, vùng sinh thái tỉnh An Giang

ABSTRACT

Study of the distribution and diversity of vascular plants in different ecological areas of An Giang province was conducted from 2015 to 2017 with 460 quadrats (100 m2) Based on the agro-ecological zones map and the soil distribution map, sampling design was taken in types of soil in the mountainous area, fluvial plain area

and opened depression of floodplain area by quadrat (100m2) for trees and shrubs, and quadrat (1 m2) for herbs Within quadrat, the data was recorded including species, individual, useful value and local human impacts The morphological comparison method was applied to determine the species’s scientific name The physico-chemical parameters of soil were analyzed in the laboratory The data were analyzed by the statistical methods as ANOVA, Regression, PCA, CCA and RDA The results of the study showed that the soil in three ecological areas was the difference of physico-chemical characteristics In the fluvial plain, the soil properties were characterized by the main silty component (more than 50% of the mineral fragments), little acidity (ranging pHKCl from 5.62±0.06 in layer 0-20 cm to

5.67±0.06 in layer 20-50 cm) (p<0.05) and rich nutrients as organic matter (OM),

nitrogen and potassium The soil of mountainous area has been a sandy component that was higher than silt and clay component (more than 60% of the mineral

fragments) (p<0.05) In addition, the soil were moderate acidity that pHKCl ranged

from 5.32±0.05 to 5.30±0.05 (p<0.05) The soil was poor nutrients (OM, nitrogen

and potassium), except for total phosphorus (0.21%P2O5 in layer 0-20 cm) In the opened depression of floodplain, soil characteristics were primarily clay composition, high EC and OM, low total phosphorus and total potassium, and acidic (pHKCl from 4.26±0.08 in layer 0-20 cm to 4.16±0.06 in layer 20-50 cm) (p<0.05)

The flora of mountainous area was recorded 444 species, belonging to 329 genera of 115 families which distributed in this area These species included 364 wild species and 79 planted species The most diverse families were Fabaceae, followed by Asteraceae, Zingiberaceae and Euphorbiaceae The endangered and rare

species that must be conserved such as Pterocarpus macrocarpus, Aquilaria crassna,

Curculigo orchioides, Diospyros mollis, Dioscorea membranacea, Stephania

rotunda, Mangifera mekongensis and Nang Nhen rice Especially, there were 24 tree

and 29 herb species which dominated as M mekongensis, Acacia auriculiformis,

Hopea odorata, Borassus flabellifer, Curcuma domestica, Zingiber zerumbert, Boesenbergia rotunda and Ageratum conyzoides (IVI>5%) The flora of fluvial plain

was more abundant than in the opened depression of floodplain They were identified

230 species, 173 genera of 73 families, of which 80 wild species and 150 planted species The family of Fabaceae, Poaceae, Asteraceae and Cucurbitaceae were the higher diversity families The fruit trees, rice and vegetable crops were species

diversity and distributed mainly in alluvial soil Oryza sativa var japonica, M

odorata and D mollis should be protected The flora of opened depression of

floodplain was identified as the least diversity species, only 142 species, and 120 genera of 58 families They included 74 wild species and 68 planted species The

most diversity families were Poaceae, Fabaceae and Cucurbitaceae O rufipogon,

Elaeocarpus hygrophilus and the floating rice were some rare species that should be

conserved Melaleuca, E hygrophilus, Melastoma affine, Eleocharis were some

dominant species that indicated the acid sulfate soil In teams of diversity, the vascular plants of mountainous area diversified taxa, rare species and the group of useful value There were 429 medicinal species, 135 edible species and 23 timber species while the fluvial plain was 136 species in edible plants group, mainly of fruit trees, rice and vegetables In the opened depression of floodplain, plants were less diverse species than in these useful groups Quatitative assessment by diversity

indexes showed that the woody and herbaceous plants diversified in the fluvial plain

area while they dominated in the opened depression of floodplain

Because of climatic similarity, the soil or human activities were factors that differently affected the distribution and diversity status of flora in each ecological In mountainous areas, soil that was the main element explained 45.6% of plant diversity data The silt and phosphor, porosity and potassium affected the distribution and diversity of plants in Ferralsols and Leptosols while sand, available nitrogen, Ca2+and Mg2+ affected to them in Acrisols In the fluvial plain, both soil and local people showed an equal role on the diversity status of plants, belonging to 7.0% (land) and 6.1% (human) The porosity and silt affected to flora in Anofluvic and Orthofluvic fluvisols while clay affected to them in Gleyic and Cambic fluvisols In the opened depression of floodplain, the combination of human impacts and soil explained 20.8% the data of plant diversity The texture and pHKCl were two soil elements that affected to the status of flora in active acid sulfate soil with sulfuric materials present near layer (0-50 cm) and depth in soil (>50 cm), while the flora of acid sulfidicpeat soil was strongly influenced by porosity Although the planting habits and hobbies of the local people positively affected to the diversity status of woods, weed control and tillage practices also caused a decrease in herbaceous diversity in agricultural ecosystems

Three maps of the distribution of flora and rare species for each ecological zone was built in the research Finally, priority should be given to the conservation and sustainable development of specific habitats, rare species that were listed in the Red Book and the Government's Decree 32, endemic and local species for each ecological region

Keywords: An Giang ecological area, distribution, diversity, fluvial plain, mountainous area, opened depression of floodplain, vascular plant

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2.Mục tiêu 3

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 3

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 3

1.3 Nội dung nghiên cứu 3

1.4 Ý nghĩa của luận án 3

1.4.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

1.5 Những luận điểm mới của luận án 4

1.6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

1.6.1 Đối tượng nghiên cứu 4

1.6.2 Phạm vi nghiên cứu 4

1.6.3 Giới hạn nghiên cứu 5

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6

2.1.Tổng quan về thực vật bậc cao có mạch 6

2.2.Khái niệm về cây hoang dã và cây trồng 7

2.3.Sự phân bố của thực vật 8

2.4.Tổng quan về đa dạng sinh học 8

2.5 Đa dạng các loài thực vật quý hiếm 10

2.5.1 Phân hạng tình trạng đe dọa của các loài thực vật 10

2.5.2 Đánh giá sự quý hiếm 11

2.6.Đánh giá đa dạng thực vật 12

2.6.1.Đánh giá đa dạng thành phần loài 12

2.6.2.Đa dạng về công dụng 12

2.7.Định lượng sự đa dạng sinh học 13

2.7.1.Đa dạng alpha (Alpha diversity) 13

2.7.2.Đa dạng beta (Beta diversity) 15

2.7.3.Đa dạng gamma (Gamma diversity) 15

2.8 Khái quát về tỉnh An Giang 15

2.8.1 Điều kiện tự nhiên 15

2.8.2.Các vùng sinh thái của tỉnh An Giang 19

2.8.2.1 Đặc điểm về khí hậu 20

2.8.2.2 Đặc điểm về địa hình và thổ nhưỡng 21

2.9 Hiện trạng phát triển nông lâm nghiệp ở tỉnh An Giang 28

2.10.Cơ sở khoa học về phương pháp chọn số lượng OTC 29

2.11.Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước 31

2.11.1 Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đất đến sự phân bố và đa dạng các loài thực vật bậc cao 31

2.11.1.1 Các yếu tố vật lý của môi trường đất 32

2.11.1.2.Các yếu tố dinh dưỡng của môi trường đất 33

2.11.2 Các nghiên cứu về sự phân bố và đa dạng thực vật theo các loại đất ở ĐBSCL 42

2.12 Cơ sở lý luận cho việc xây dựng bản đồ 44

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46

3.1 Phương pháp điều tra và đánh giá đa dạng thực vật 46

3.1.1 Xác định vị trí nghiên cứu 46

3.1.2 Phương pháp chọn số lượng OTC 48

3.1.3 Phương pháp khảo sát thực vật 48

3.1.3.1 Nội dung 1: Khảo sát thực vật vùng đồi núi thấp 48

3.1.3.2 Nội dung 2: Khảo sát thực vật vùng đồng lụt hở 49

3.1.3.3 Nội dung 3: Khảo sát thực vật vùng đồng lụt ven sông 50

3.1.4 Phương pháp thu và bảo quản mẫu thực vật 53

3.1.5 Xác định tên loài và xây dựng bảng danh lục thực vật 53

3.1.6 Phương pháp đánh giá sự đa dạng 54

3.1.6.1 Phương pháp đánh giá sự quý hiếm 54

3.1.6.2 Đánh giá độ thường gặp 54

3.1.6.3 Đánh giá mức độ gần gũi của hệ thực vật 54

3.1.6.4 Đánh giá sự đa dạng α 55

3.1.7 Chỉ số giá trị quan trọng 55

3.1.8 Phương pháp xác định diện tích tiết diện thân 56

3.1.8.1 Phương pháp đo đường kính ngang ngực 56

3.1.8.2 Tính tiết diện ngang thân cây 57

3.1.9 Phương pháp tính toán và xử lý số liệu về đa dạng 57

3.2 Phương pháp khảo sát và đánh giá tính chất đất 57

3.2.1 Thu và xử lý mẫu đất 57

3.2.2 Phân tích mẫu đất 58

3.2.3 Phương pháp xử lý số liệu đất 58

3.3 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố đất và con người đến sự phân bố và đa dạng của thực vật 59

3.3.1 Mối quan hệ giữa yếu tố đất và thực vật 59

3.3.2 Mối quan hệ giữa yếu tố con người và thực vật 60

3.3.3 Định lượng sự đóng góp của yếu tố đất và con người đến sự đa dạng 60

3.4 Phương pháp xây dựng bản đồ hiện trạng về phân bố các loài ưu thế 61

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 62

4.1 Đặc điểm môi trường đất của ba vùng sinh thái ở tỉnh An Giang 62

4.2 Sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở vùng đồi núi 66

4.2.1 Số lượng OTC theo đường cong tích lũy loài ở vùng đồi núi 66

4.2.2 Đặc điểm hóa lý của đất 68

4.2.3 Sự phân bố thành phần loài thực vật ở vùng đồi núi 73

4.2.4.Đa dạng về công dụng 81

4.2.5.Các loài thực vật quý hiếm và đặc hữu 85

4.2.6.Định lượng đa dạng thực vật ở vùng đồi núi 90

4.2.6.1 Đánh giá mức độ gần gũi của hệ thực vật ở vùng đồi núi qua chỉ số đa dạng Sorensen 90

4.2.6.2 Đánh giá đa dạng thực vật ở vùng đồi núi qua các chỉ số đa dạng alpha 90

4.2.7.Ảnh hưởng của môi trường đất đến thành phần loài ở vùng đồi núi 97

4.3 Sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở vùng đồng lụt hở 106

4.3.1 Số lượng OTC theo đường cong tích lũy loài ở vùng đồng lụt hở 106

4.3.2 Đặc điểm hóa lý của đất ở vùng đồng lụt hở 108

4.3.3 Sự phân bố thành phần loài thực vật bậc cao theo từng loại đất ở vùng đồng lụt hở 112

4.3.4 Đa dạng về công dụng 117

4.3.5 Định lượng đa dạng thực vật ở vùng đồng lụt hở 118

4.3.5.1.Đánh giá mức độ gần gũi của hệ thực vật qua chỉ số đa dạng Sorensen 118

4.3.5.2 Đánh giá đa dạng thực vật qua các chỉ số đa dạng alpha 119

4.3.6 Ảnh hưởng của môi trường đất đến loài ưu thế ở vùng đồng lụt hở 124

4.4.Sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao có mạch ở vùng đồng lụt ven sông 129 4.4.1 Số OTC theo đường cong tích lũy loài ở vùng đồng lụt ven sông 129

4.4.2.Đặc điểm hóa lý của đất ở vùng đồng lụt ven sông 130

4.4.3.Sự phân bố thực vật theo môi trường đất vùng đồng lụt ven sông 134

4.4.4.Đa dạng về công dụng tài nguyên thực vật vùng đồng lụt ven sông 138

4.4.5 Đánh giá đa dạng về giá trị bảo tồn 139

4.4.6.Định lượng đa dạng thực vật ở vùng đồng lụt ven sông 140

4.4.6.1 Đánh giá mức độ gần gũi của hệ thực vật qua chỉ số đa dạng Sorensen 140

4.4.6.2 Đánh giá đa dạng thực vật qua các chỉ số đa dạng alpha 140

4.4.7 Ảnh hưởng của đất đến loài ưu thế ở vùng đồng lụt ven sông 144

4.5 Xây dựng bản đồ phân bố các loài ưu thế và quý hiếm ở tỉnh An Giang 147

4.6 Đề xuất các giải pháp bảo tồn tài nguyên thực vật tỉnh An Giang 154

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 156

5.1 Kết luận 156

5.2 Kiến nghị 157

TÀI LIỆU THAM KHẢO 158

Phụ lục 1 Danh lục thực vật vùng đồi núi thấp 173

Phụ lục 2 Danh lục thực vật vùng đồng lụt hở 191

Phụ lục 3 Danh lục thực vật vùng đồng lụt ven sông 198

Phụ lục 4 Hình ảnh một số loài thực vật quý hiếm ở tỉnh An Giang 209

Phụ lục 5 Hình ảnh của loài đặc hữu vùng đồi núi tỉnh An Giang 218

Phụ lục 6 Hình ảnh một số loài ưu thế ở tỉnh An Giang 219

Phụ lục 7 Các loài thực vật làm thuốc 243

Phụ lục 8 Các phương pháp phân tích mẫu đất 245

Phụ lục 9 Kết quả xử lý số liệu 250

Phụ lục 10 Bản đồ đất tỉnh An Giang theo hệ thống phân loại Fao/Unesco 276

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Bản đồ vị trí địa lý (a) và bản đồ hành chính tỉnh An Giang (b) 16

Hình 2.2: Bản đồ sinh thái nông nghiệp vùng ĐBSCL 18

Hình 2.3: Bản đồ sinh thái nông nghiệp vùng ĐBSCL (a) và bản đồ ba vùng sinh thái ở tỉnh An Giang (b) 19

Hình 2.4: Biểu đồ đặc điểm khí hậu tỉnh An Giang 21

Hình 2.5: Diễn biến tài nguyên rừng giai đoạn 2005 – 2009 28

Hình 2.6: Diễn biến diện tích đất sản xuất nông nghiệp ở tỉnh An Giang 29

Hình 2.7: Đường cong tích lũy loài 30

Hình 2.8: Sự thay đổi giá trị EC theo các loại sa cấu đất khác nhau 35

Hình 3.1: (a) Bản đồ phân vùng sinh thái nông nghiệp và (b) bản đồ ba vùng sinh thái tỉnh An Giang 46

Hình 3.2: Bản đồ đất tỉnh An Giang 47

Hình 3.3: Các vị trí lấy mẫu tại tỉnh An Giang 52

Hình 3.4: Danh mục các nguồn cơ sở dữ liệu tra cứu thông tin thực vật 53

Hình 3.5: Các vị trí đo đường kính (D1,3) thân cây 56

Hình 4.1: Đặc điểm hóa lý môi trường đất ở ba vùng sinh thái, An Giang 62

Hình 4.2: Đường cong tích lũy loài thân gỗ ở vùng đồi núi 67

Hình 4.3: Đường cong tích lũy loài thân thảo ở vùng đồi núi 67

Hình 4.4: Một số loài thực vật nguy cấp (EN) (a,b,c) 87

Hình 4.5: Một số loài thực vật sẽ nguy cấp (VU) (a,b) 87

Hình 4.6: Ngải tượng (Stephania rotunda) (IIA) 88

Hình 4.7: Ảnh hưởng của yếu tố đất đến các chỉ số cây thân gỗ và thân thảo ở vùng đồi núi 93

Hình 4.8: Ảnh hưởng của yếu tố môi trường đất đến các loài thân gỗ ưu thế ở vùng đồi núi 102

Hình 4.9: Ảnh hưởng của yếu tố môi trường đất đến các loài thảo ưu thế ở vùng đồi núi 104

Hình 4.10: Đường cong tích lũy loài thân gỗ ở vùng đồng lụt hở 107

Hình 4.11: Đường cong tích lũy loài thân thảo ở vùng đồng lụt hở 107

Hình 4.12: Hạt lúa ma và lúa mùa nổi 116

Hình 4.13: Lúa ma (a) và lúa mùa nổi (b) 116

Hình 4.14: Ảnh hưởng của yếu tố đất đến các chỉ số đa dạng của cây thân gỗ và thân thảo ở vùng đồng lụt hở 122

Hình 4.15: Ảnh hưởng của yếu tố đất đến các loài thân gỗ và thân thảo ưu thế ở vùng đồng lụt hở 126

Hình 4.16: Đường cong tích lũy loài thân gỗ ở vùng đồng lụt ven sông 129

Hình 4.17: Đường cong tích lũy loài thân thảo ở vùng đồng lụt ven sông 130 Hình 4.18: Ảnh hưởng của yếu tố môi trường đất đến các chỉ số đa dạng của cây thân gỗ và thân thảo ở vùng đồng lụt ven sông 142 Hình 4.19: Ảnh hưởng của yếu tố đất đến các cây thân gỗ và thân thảo ưu thế

ở vùng đồng lụt ven sông 146 Hình 4.20: Bản đồ phân bố các loài thân gỗ ưu thế theo từng vùng sinh thái, tỉnh An Giang 149 Hình 4.21: Bản đồ phân bố các loài thân thảo ưu thế theo từng vùng sinh thái, tỉnh An Giang 150 Hình 4.22: Bản đồ phân bố các loài quý hiếm theo từng vùng sinh thái, tỉnh

An Giang 153

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Đặc điểm khí hậu của ba vùng sinh thái ở tỉnh An Giang 20

Bảng 2.2: Các loại đất ở ba vùng sinh thái tiêu biểu của tỉnh An Giang 22

Bảng 2.3: Đặc điểm hóa lý của đất xám trên đá macma acid 23

Bảng 2.4: Đặc điểm lý hóa của đất phèn hoạt động nông 24

Bảng 2.5: Đặc điểm lý hóa của đất phèn hoạt động sâu 25

Bảng 2.6: Một số đặc điểm lý hóa của đất than bùn phèn 25

Bảng 2.7: Đặc điểm lý hóa của đất phù sa được bồi 26

Bảng 2.8: Đặc điểm lý hóa của đất phù sa không được bồi 26

Bảng 2.9: Đặc điểm lý hóa của đất phù sa gley 27

Bảng 2.10: Đặc điểm lý hóa của đất phù sa có tầng loang lỗ 27

Bảng 2.11: Thang đánh giá dung trọng theo Kachinski 33

Bảng 2.12: Thang đánh giá độ chua tiềm tàng pHKCl (Tỉ lệ đất/KCl=1/2,5) 34

Bảng 2.13: Mối tương quan Pearson giữa pH và đa dạng cây thân thảo 34

Bảng 2.14: Thang đánh giá độ dẫn điện của đất 35

Bảng 2.15: Thang đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất 36

Bảng 2.16: Thang đánh giá hàm lượng đạm tổng số 38

Bảng 2.17: Thang đánh giá hàm lượng lân tổng số 39

Bảng 2.18: Thang đánh giá hàm lượng lân hữu dụng trong đất 39

Bảng 2.19: Thang đánh giá kali tổng số 40

Bảng 2.20: Thang đánh giá kali hữu dụng 40

Bảng 2.21: Thang đánh giá hàm lượng Canxi trao đổi 41

Bảng 2.22: Thang đánh giá hàm lượng Magie trao đổi 41

Bảng 2.23: Đa dạng loài trên các vùng đất khác nhau 44

Bảng 3.1: Số lượng OTC (100 m2) khảo sát ở ba vùng sinh thái của An Giang 49 Bảng 3.2: Số lượng OTC theo đai độ cao ở từng loại đất của vùng đồi núi 49

Bảng 3.3: Số lượng OTC theo từng loại đất ở vùng đồng lụt hở 50

Bảng 3.4: Số lượng OTC theo từng loại đất ở vùng đồng lụt ven sông 51

Bảng 3.5: Các chỉ số đa dạng α 55

Bảng 3.6: Các thông số và phương pháp phân tích cho mẫu đất 58

Bảng 4.1: Đặc điểm vật lý đất ở ba vùng sinh thái, tỉnh An Giang 63

Bảng 4.2: Đặc điểm hóa học đất ở ba vùng sinh thái, tỉnh An Giang 64

Bảng 4.3: Đặc điểm vật lý của từng loại đất ở vùng đồi núi 68

Bảng 4.4: Đặc điểm hóa học của từng loại đất ở vùng đồi núi 70

Bảng 4.5: Đặc điểm vật lý của đất xói mòn và đất vàng macma theo độ cao 71

Bảng 4.6: Đặc điểm hóa học của đất xói mòn và đất vàng macma theo độ cao 72 Bảng 4.7: Đa dạng ngành thực vật ở vùng đồi núi tỉnh An Giang 73

Bảng 4.8: Các loài mới bổ sung vào danh lục thực vật tỉnh An Giang 74

Bảng 4.9: Số lượng họ, chi và loài theo từng loại đất ở vùng đồi núi 75

Bảng 4.10: Sự đa dạng họ, chi và loài ở đất vàng macma và đất xói mòn 76

Bảng 4.11: Sư giàu loài trong họ thực vật ở vùng đồi núi tỉnh An Giang 78

Bảng 4.12: Sự ưu thế của họ thực vật ở đất vàng macma và đất xói mòn 79

Bảng 4.13: Giá trị sử dụng của các loài thực vật ở vùng đồi núi, An Giang 82

Bảng 4.14: Đa dạng cây nông nghiệp vùng đồi núi 83

Bảng 4.15: Danh mục các loài thực vật quý hiếm 85

Bảng 4.16: Các loài thực vật đặc hữu Đông Dương và Việt Nam gặp ở vùng đồi núi, tỉnh An Giang 89

Bảng 4.17: Mức độ gần gũi của hệ thực vật ở vùng đồi núi, tỉnh An Giang 90

Bảng 4.18: Giá trị của các chỉ số đa dạng ở vùng đồi núi 91

Bảng 4.19: Sự đa dạng của các HST ở vùng đồi núi 92

Bảng 4.20: Kết quả phân tích CCA giữa các chỉ số đa dạng và yếu tố đất ở vùng đồi núi 93

Bảng 4.21: Tác động con người đến các chỉ số đa dạng ở đất vàng macma 95

Bảng 4.22: Tác động con người đến các chỉ số đa dạng ở đất xói mòn 95

Bảng 4.23: Tác động con người đến các chỉ số đa dạng ở đất xám macma 96

Bảng 4.24: Định lượng sự đóng góp của yếu tố đất và con người đến sự đa dạng ở vùng đồi núi 97

Bảng 4.25: Các loài ưu thế trên đất xói mòn 97

Bảng 4.26: Các loài ưu thế trên đất vàng macma 98

Bảng 4.27 Các loài ưu thế trên đất xám macma 99

Bảng 4.28 Các loài ưu thế thân gỗ ở các HST vùng đồi núi 100

Bảng 4.29: Phân tích CCA giữa các loài ưu thế với yếu tố đất ở vùng đồi núi 105

Bảng 4.30: Đặc điểm vật lý của môi trường đất ở vùng đồng lụt hở 109

Bảng 4.31: Đặc điểm hóa học của môi trường đất ở vùng đồng lụt hở 110

Bảng 4.32: Đa dạng ngành thực vật ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang 112

Bảng 4.33: Số lượng họ, chi và loài thực vật ở vùng đồng lụt hở 112

Bảng 4.34: Sư đa dạng loài trong họ thực vật theo điều kiện đất ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang 113

Bảng 4.35: Sư đa dạng loài hoang dại và loài trồng trong họ thực vật ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang 115

Bảng 4.36: Các loài thực vật quý hiếm ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang 116

Bảng 4.37: Giá trị sử dụng của thực vật ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang 117

Bảng 4.38: Đa dạng cây nông nghiệp vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang 118

Bảng 4.39: Mức độ gần gũi của hệ thực vật ở vùng đồng lụt hở, tỉnh An Giang

119

Bảng 4.40: Giá trị của các chỉ số đa dạng ở vùng đồng lụt hở 119

Bảng 4.41: Sự đa dạng của các HST ở vùng đồng lụt hở 120

Bảng 4.42: Phân tích CCA giữa các chỉ số đa dạng của cây thân gỗ và thân thảo với yếu tố đất ở vùng đồng lụt hở 121

Bảng 4.43: Ảnh hưởng của tác động con người đến các chỉ số đa dạng 123

Bảng 4.44: Định lượng sự đóng góp của yếu tố đất và con người đến sự đa dạng ở vùng đồng lụt hở 124

Bảng 4.45: Các loài thực vật ưu thế ở vùng đồng lụt hở 125

Bảng 4.46: Phân tích CCA các loài ưu thế với yếu tố đất ở vùng đồng lụt hở 127

Bảng 4.47: Đặc điểm vật lý môi trường đất của vùng đồng lụt ven sông 131

Bảng 4.48: Đặc điểm hóa học của môi trường đất ở vùng đồng lụt ven sông 132

Bảng 4.49: Đa dạng ngành thực vật ở vùng đồng lụt ven sông, tỉnh An Giang 134

Bảng 4.50: Số lượng họ, chi và loài thực vật ở vùng đồng lụt ven sông 134

Bảng 4.51: Sư đa dạng loài trong họ thực vật ở vùng đồng ven sông 135

Bảng 4.52: Sư đa dạng loài hoang dại và loài trồng trong họ thực vật ở vùng đồng ven sông 137

Bảng 4.53: Giá trị sử dụng của các loài thực vật ở vùng đồng lụt ven sông, tỉnh An Giang 138

Bảng 4.54: Danh lục loài cây quý hiếm có giá trị bảo tồn 139

Bảng 4.55: Mức độ gần gũi của hệ thực vật ở vùng đồng lụt ven sông 140

Bảng 4.56: Giá trị của các chỉ số đa dạng ở các loại đất khác nhau 1411

Bảng 4.57: Phân tích CCA các chỉ số đa dạng với yếu tố đất ở vùng đồng lụt ven sông 142

Bảng 4.58: Tác động của con người đến các chỉ số đa dạng ở vùng đồng lụt ven sông 143

Bảng 4.59: Định lượng sự đóng góp của yếu tố đất và con người đến sự đa dạng ở vùng đồng lụt ven sông 143

Bảng 4.60 Các loài thực vật ưu thế ở vùng đồng lụt ven sông 145

Bảng 4.61: Phân tích CCA ảnh hưởng của yếu tố đất đến các loài ưu thế ở vùng đồng lụt ven sông 147

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Một trong những tính năng độc đáo của thảm thực vật trên cạn là hấp thu các nguồn dinh dưỡng từ các môi trường đất, nước và không khí hoàn toàn

khác nhau (Chapin et al., 2002) Khi các yếu tố môi trường này thay đổi cũng

làm thay đổi thành phần thực vật của khu vực đó (Tavili and Jafari, 2009) Vì vậy, tại các vùng sinh thái khác nhau sẽ có sự phân bố và đa dạng về thành phần loài thực vật khác nhau

Austin et al (1984) cho rằng có nhiều yếu tố môi trường ảnh hưởng đến

sự phân bố và đa dạng của thực vật Các yếu tố này có thể sắp xếp thành ba nhóm chính, đó là nhóm không ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của thực vật, nhóm có ảnh hưởng trực tiếp nhưng không phải là nguồn dinh dưỡng cần thiết cho sự cạnh tranh và nhóm dinh dưỡng có ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của chúng Trong điều kiện sinh thái của từng khu vực, tính chất môi trường đất hoạt động như là một bộ lọc ngăn cản sự hiện diện của các loài thiếu các đặc điểm sinh lý cần thiết để tồn tại (Pausas and Austin, 2001) Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tính chất vật lý và hóa học của đất đã ảnh hưởng sự phân bố và đa dạng của thực vật theo từng vùng sinh thái khác nhau

(Tilman, 1982; Zuo et al., 2009; Ritu et al., 2010; Shabani et al., 2011) Trong

đó, các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển như sa cấu, pH và nguồn dinh dưỡng là các yếu tố quyết định cho sự thay đổi của thảm thực vật theo

không gian ở trong cùng một vùng khí hậu đặc biệt (Tuomisto et al., 2003; Fayolle et al., 2012; Dado and Jiwen, 2014) Vì vậy, để bảo tồn tài nguyên

thực vật thì sự nghiên cứu về phân bố và đa dạng theo đặc điểm môi trường đất cần phải được xem xét trong công tác quy hoạch bảo tồn

Tỉnh An Giang có vị trí đặc biệt trong tổng thể toàn bộ Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) cả về góc độ tự nhiên lẫn kinh tế xã hội Về tự nhiên, đây

là vùng có địa hình đặc trưng gồm đồi núi và đồng bằng với nhiều hệ sinh thái khác nhau Bên cạnh hệ sinh thái nông nghiệp, An Giang còn có hệ sinh thái rừng trên núi và hệ sinh thái rừng đồng bằng với thành phần loài thực vật khác nhau (Nguyễn Đức Thắng, 2003) và đã tạo nên nhiều cảnh quan vô cùng độc đáo Đặc biệt, vùng Bảy Núi, tỉnh An Giang là một trong những khu vực có nhiều loài gỗ giá trị và nhiều loài dược liệu quý (Võ Văn Chi, 1991; Nguyễn Đức Thắng, 2003) Thêm vào đó, An Giang còn là một trong những tỉnh có sự

đa dạng về cây nông nghiệp (Cục thống kê An Giang, 2014) Ngoài các loài cây cho năng suất và chất lượng cao, An Giang còn lưu giữ nhiều giống loài

bản địa có khả năng thích ứng với điều kiện sinh thái khá đặc thù của từng

vùng như đất cát vùng đồi núi (Nguyễn Văn Minh và ctv., 2008) và đất phèn

vùng ngập lụt (Nguyễn Văn Kiền, 2013)

Tuy nhiên, trong những năm gần đây, diện tích rừng mất đi nhiều hơn diện tích rừng được phục hồi và điều này đồng nghĩa với sự mất đi các loài dược liệu và thực vật quý (Nguyễn Đức Thắng, 2003) Tính đến nay, ở Việt Nam có gần 700 loài bị đe dọa tuyệt chủng ở cấp quốc gia, trong đó có trên

300 loài bị đe dọa tuyệt chủng ở cấp toàn cầu và 49 loài bị đe dọa ở cấp toàn cầu ở Việt Nam thuộc loại “cực kỳ nguy cấp” (Sách đỏ Việt Nam, 2007; trích bởi Lê Thanh Phong và Châu Hoàng Hải, 2014) Bên cạnh đó, việc khai thác quá mức và sự thay đổi nhanh chóng các mô hình sử dụng đất đã làm suy giảm

đa dạng thực vật và đe dọa các loài quý hiếm Theo Magnus and Albert (2003), sau thời kỳ Đổi Mới, ở ĐBSCL, diện tích sản xuất nông nghiệp chiếm 83%, trong đó thâm canh nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản là hai nguyên nhân chính làm thu hẹp các khu đất ngập nước giàu đa dạng sinh học Trước nguy cơ suy giảm đa dạng sinh học ngày càng gia tăng, năm 2008, Luật Đa dạng sinh học đã ra đời và là nền tảng cho chiến lược quốc gia về xây dựng quy hoạch bảo tồn đa dạng sinh học nhằm sử dụng bền vững các hệ sinh thái

tự nhiên và tài nguyên sinh vật, phục vụ cho phát triển kinh tế và xã hội tại địa phương

Dựa vào sự khác biệt về yếu tố địa mạo, thổ nhưỡng và độ sâu ngập lũ, tỉnh An Giang được phân thành ba vùng sinh thái là vùng đồi núi, vùng đồng lụt hở và vùng đồng lụt ven sông (Nguyen Huu Chiem, 1993; Nguyễn Hiếu

Trung và ctv., 2012) Các vùng sinh thái này có đặc điểm môi trường khác

nhau sẽ hình thành sự đa dạng và phân bố thực vật cũng khác nhau Mặc dù,

sự đa dạng tài nguyên thực vật tại tỉnh An Giang đã được quan tâm và đẩy mạnh nghiên cứu trong những năm trước đây (Võ Văn Chi, 1991; Nguyễn Đức Thắng, 2003), nhưng các nghiên cứu này chỉ chú trọng vào đa dạng thành phần loài, chưa mô tả sự đa dạng và phân bố thực vật bậc cao có mạch theo các vùng sinh thái Đồng thời, các yếu tố sinh thái quyết định đến sự đa dạng

và phân bố của thảm thực vật ở từng vùng sinh thái tại tỉnh An Giang cũng chưa được đề cập trong các kết quả nghiên cứu này Vì vậy, đánh giá được sự phân bố và đa dạng thực vật theo tính chất môi trường đất trên các vùng sinh thái khác nhau tại tỉnh An Giang làm cơ sở khoa học cho quy hoạch và sử dụng hợp lý tài nguyên thực vật là cần thiết Xuất phát từ các yêu cầu thực tiễn nói trên, luận án “Nghiên cứu sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao trên các

vùng sinh thái khác nhau tại tỉnh An Giang” đã được thực hiện

- Xác định hiện trạng và yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao có mạch theo tính chất môi trường đất ở vùng đồng lụt hở của tỉnh An Giang

- Xác định hiện trạng và yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố và đa dạng thực vật bậc cao có mạch theo tính chất môi trường đất ở vùng đồng lụt ven sông của tỉnh An Giang

1.3 Nội dung nghiên cứu

+ Khảo sát và đánh giá tính chất môi trường đất tại các khu vực sinh thái đặc trưng qua các chỉ tiêu lý hóa đất

+ Điều tra, đánh giá hiện trạng đa dạng thực vật theo các khu vực sinh thái đặc trưng

+ Nghiên cứu mối quan hệ giữa tính chất môi trường đất với sự đa dạng thực vật

+ Xây dựng các bản đồ hiện trạng về sự phân bố các loài thực vật ưu thế đại diện cho từng vùng sinh thái

+ Đề xuất giải pháp bảo tồn và khai thác bền vững tài nguyên thực vật cho tỉnh An Giang

1.4 Ý nghĩa của luận án

1.4.1 Ý nghĩa khoa học

Luận án cung cấp cở sở khoa học về sự phân bố và đa dạng của thực vật bậc cao trên môi trường đất tại ba vùng sinh thái tiêu biểu của tỉnh An Giang nhằm đánh giá hiện trạng tài nguyên thực vật phục vụ cho công tác bảo tồn và khai thác bền vững của tỉnh An Giang

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin cho các ngành lâm nghiệp, môi trường, các cơ quan quản lý nhà nước và người dân về hiện trạng phân bố các

loài thực vật thân gỗ và thân thảo tại tỉnh An Giang để có các biện pháp bảo vệ

và khai thác hợp lý

1.5 Những luận điểm mới của luận án

+ Kết quả nghiên cứu đã bổ sung thêm 56 loài, thuộc 30 họ của ba ngành Lycopodiophyta, Polypodiophyta và Magnoliophyta cho khu hệ thực vật của tỉnh An Giang

+ Luận án đã xác định số loài hoang dại và loài cây trồng cho ba vùng sinh thái ở tỉnh An Giang Đồng thời cung cấp dẫn liệu về sự phân bố của các loài thực vật bậc cao có mạch theo tính chất đất và đã xác định được các loài quý hiếm, loài đặc hữu, loài ưu thế cho từng vùng sinh thái

+ Bổ sung một số đặc điểm lý hóa học cho từng loại đất ở ba vùng sinh thái khác nhau ở tỉnh An Giang và cung cấp dẫn liệu về đặc điểm môi trường đất theo các đai độ cao ở vùng đồi núi

+ Nghiên cứu đã mô tả và phân tích sự phân bố các loài thực vật ưu thế, đồng thời so sánh và đánh giá hiện trạng đa dạng qua các chỉ số đa dạng theo tính chất môi trường đất ở từng vùng sinh thái Từ đó đã xác định được yếu tố đất và con người đã ảnh hưởng đến các chỉ số đa dạng và các loài ưu thế + Xây dựng được bản đồ phân bố thực vật ưu thế để phục vụ cho công tác quản lý tài nguyên thực vật và bảo tồn đa dạng sinh học

1.6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.6.1 Đối tượng nghiên cứu

+ Thành phần loài thực vật bậc cao có mạch

+ Các thông số môi trường đất như sa cấu, dung trọng, tỷ trọng, pHKCl, EC, CHC, nitơ tổng, nitơ hữu dụng, phosphor tổng, phosphor hữu dụng, kali tổng, kali hữu dụng, Ca2+ và Mg2+

1.6.2 Phạm vi nghiên cứu

+ Ba vùng sinh thái là:

 Vùng đồi núi thấp: khu vực Bảy Núi, huyện Tri Tôn và Tịnh Biên, tỉnh

An Giang

 Vùng đồng lụt hở: huyện Tri Tôn và Tịnh Biên, tỉnh An Giang

 Vùng đồng lụt ven sông: huyện Chợ Mới, Phú Tân, Tân Châu, Châu Phú, Châu Thành, Thoại Sơn

+ Nghiên cứu tiến hành khảo sát sự phân bố đa dạng thực vật bậc cao có mạch (trừ Rêu) tại các ô tiêu chuẩn trên các tuyến khảo sát ở ba vùng sinh thái, thuộc tỉnh An Giang Đồng thời, luận án chỉ tập trung nghiên cứu về đa dạng thực vật thân gỗ với đường kính thân cây (D1,3) từ 6 cm trở lên (Viện điều tra quy hoạch rừng, 2007) và cây thân thảo tại các ô tiêu chuẩn

+ Thời gian thu mẫu được chọn các khoảng thời gian có tính đa dạng thực vật cao Từ tháng 6 đến tháng 12 ở vùng đồi núi và từ tháng 12 đến tháng 6 ở vùng đồng lụt hở và đồng lụt ven sông

1.6.3 Giới hạn nghiên cứu

+ Luận án chỉ tập trung nghiên cứu đa dạng thực vật ở mức độ loài và quần xã, không nghiên cứu đa dạng gen và HST đô thị

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Thực vật bậc cao gồm những cơ thể đa bào, đã có những biến đổi trong cấu tạo của cơ quan sinh dưỡng và sinh sản do chúng thoát ly khỏi đời sống ở nước và chuyển dần lên môi trường sống trên cạn Đa số cơ thể thực vật bậc cao phân hóa thành các cơ quan như rễ, thân, lá (trừ Rêu chưa có rễ thật) Mỗi

cơ quan đảm nhận chức năng riêng, phù hợp với hoàn cảnh sống ở môi trường cạn Qua hệ thống rễ, các chất dinh dưỡng từ đất và nước được đưa vào trong cây, lá làm nhiệm vụ quang hợp, tổng hợp các chất hữu cơ từ chất vô cơ, còn thân làm nhiệm vụ nâng đỡ tán lá và vận chuyển thức ăn (Hoàng Thị Sản và Hoàng Thị Bé, 2005)

Thực vật bậc cao có mạch được đặc trưng bởi mô dẫn và có cơ quan sinh sản bằng bào tử, nón hoặc hoa (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008) Mô dẫn là một tổ chức chuyên hóa cao, cấu tạo bởi những tế bào dài, xếp nối tiếp nhau thành từng dãy dọc song song với trục của cơ quan và có chức năng dẫn nhựa (Hoàng Thị Sản và Nguyễn Phương Nga, 2003) Các mô này có nhiệm vụ vận chuyển nước và các chất dinh dưỡng hòa tan từ rễ lên lá và dẫn các chất hữu

cơ do lá tổng hợp đưa đến các bộ phận khác để nuôi cây Mô dẫn đầu tiên chỉ gồm các quản bào về sau có các mạch thông hoàn thiện dần (Hoàng Thị Sản

và Hoàng Thị Bé, 2005) Ở thực vật bậc cao luôn có sự xen kẽ giữa sinh sản

vô tính (hình thành bào tử) và sinh sản hữu tính (hình thành và kết hợp giữa các giao tử) Cơ quan sinh sản cái ở thực vật bậc cao là túi noãn (có cấu tạo đa bào phức tạp), tuy nhiên trong quá trình tiến hóa túi noãn lại mất đi và đến ngành thực vật Hạt kín xuất hiện một phận mới là “nhụy” nằm trong cơ quan sinh sản chung là “hoa” Trong quá trình sinh sản hữu tính ở thực vật còn xuất hiện một bộ phận mới là phôi do hợp tử phát triển thành Phôi được bảo vệ và nuôi dưỡng bởi các chất dinh dưỡng từ cơ thể mẹ, đây là một đặc điểm tiến hóa hơn Tảo, đảm bảo cho nòi giống phát triển tốt hơn (Hoàng Thị Sản và Nguyễn Phương Nga, 2003)

Nhóm thực vật bậc cao có mạch gồm các ngành sau: ngành Quyết trần (Rhyniophyta), ngành Lá thông (Psilotophyta), ngành Thông đá (Lycopodiophyta), ngành Cỏ tháp bút (Equisetophyta), ngành Dương xỉ (Polypodiophyta), ngành Hạt trần (Gymnospermatophyta - Pinophyta) và ngành Hạt kín (Angiospermatophyta) (Hoàng Thị Sản và Hoàng Thị Bé, 2005) Tuy nhiên, hệ thống phân loại của Võ Văn Chi (2002) đã dựa vào hệ thống của Takhtajan (1987) và hệ thống năm 1996 đã sắp xếp thực vật bậc cao gồm có các ngành như là Lycopodiophyta, Psilotophyta, Equisetophyta, Polypodiophyta, Pinophyta, Cycadophyta, Gnetophyta và Magnoliophyta Để thống nhất và thuận tiện cho việc so sánh, kết quả luận án dựa theo hệ thống phân loại của Võ Văn Chi (2002)

2.2 Khái niệm về cây hoang dã và cây trồng

Trong thực tế, sự phân biệt giữa các loài hoang dã và được trồng là một

vấn đề khó khăn khi nghiên cứu về sự phân bố của thực vật Một số loài phát tán do con người nhưng khi phát triển lại không phụ thuộc vào con người, trong khi các loài khác lại phụ thuộc hoàn toàn vào con người qua quá trình chăm sóc hay thuần dưỡng Theo Logan and Dixon (1994), cây hoang dã hay cây tự nhiên là các loài thực vật sống trong điều kiện môi trường không có sự xáo trộn Với khái niệm này, các loài tự nhiên chỉ được thừa nhận trong các vùng được kiểm soát nghiêm ngặt của các khu bảo tồn Trong khi ở ĐBSCL,

sự thâm canh nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản là nguyên nhân chính làm thay đổi môi trường tự nhiên Hoạt động nông nghiệp chiếm một tỉ trọng khá lớn trong vấn đề sử dụng đất, chỉ còn khoảng 10 khu vực đất ngập nước đặc trưng và có tính đa dạng sinh học cao được gìn giữ và bảo vệ (Magnus and Albert, 2003), trong đó ở An Giang chỉ còn các khu vực là rừng vùng Bảy Núi, rừng tràm Trà Sư và rừng Tỉnh Đội

Thuật ngữ về “cây tự nhiên” và “cây trồng” lại được định nghĩa như sau: Cây trồng được con người đưa vào hệ sinh thái nông nghiệp và được con người chăm sóc từ giai đoạn còn là hạt giống cho đến lúc trưởng thành (Darna and Wilson, 1994) Trong khi đó cây tự nhiên không được quản lý hay không được trồng bởi con người (Darna and Wilson, 1994; Dufour and Wilson 1994,

Molina et al., 2014) Tuy nhiên, các khái niệm này lại không phù hợp trong

điều kiện HST nông nghiệp đang phát triển nhiều ở An Giang Do đó, để thuận lợi và rõ ràng hơn trong nghiên cứu về phân bố của thực vật, nghiên cứu chọn định nghĩa của Tổ chức nông lương thế giới (FAO) như sau: Cây tự nhiên phát triển tự phát trong quần thể tự điều chỉnh trong các hệ sinh thái tự nhiên hoặc bán tự nhiên và có thể tồn tại độc lập với tác động trực tiếp của con người

(Heywood, 1999; trích bởi Stephanie et al., 2014) Với định nghĩa này, các

loài thực vật được coi là hoang dã bao gồm các loài tìm thấy ở các vùng nông nghiệp, các khu vực không canh tác hay đất lâm nghiệp

Đặc biệt, khi yếu tố về khí hậu không thay đổi lớn thì khu phân bố của các loài thực vật rất khác nhau, có thể một vài m2 hoặc có thể một vùng rộng lớn trên mặt đất Nguyên nhân chính là do sự thích nghi của thực vật với các điều kiện môi trường đất và sự thay đổi của môi trường đất trong không gian Ranh giới phân bố này luôn thay đổi hoặc thu hẹp hoặc mở rộng có thể do các yếu tố sinh thái đất hạn chế hay kích thích mở rộng Tùy theo mức độ phân bố rộng hay hẹp mà thực vật được phân chia thành hai nhóm điển hình sau (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008a):

Thực vật phân bố rộng: Là các loài phân bố khắp mọi nơi, nơi mà có sự

sống đối với thực vật

Thực vật đặc hữu (Endemic): Là các loài chỉ phân bố rất hạn chế ở một

vùng nào đó, hay chỉ một điểm nào đó trên bề mặt Trái Đất

Như vậy, sự phân bố của thực vật theo từng vùng sinh thái có thể do một yếu tố quyết định hoặc tổng hợp của nhiều yếu tố, nhưng trong đó có một số yếu tố chủ đạo Việc nghiên cứu để xác định các yếu tố nào của môi trường đất quyết định đến sự phân bố của thảm thực vật ở từng vùng sinh thái có ý nghĩa quan trọng cả về khoa học lẫn thực tiễn trong quy hoạch sử dụng và bảo tồn tài nguyên thực vật của tỉnh An Giang

2.4 Tổng quan về đa dạng sinh học

Thuật ngữ đa dạng sinh học được sử dụng đầu tiên vào năm 1988, nhưng khái niệm này đã được phát triển từ thế kỷ 19 và đang tiếp tục được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu Đa dạng sinh học bao gồm sự khác nhau của sự sống ở mọi cấp độ tổ chức và phân loại bằng sự tiến hoá và sinh thái Ở mức

độ quần thể về sinh học, sự thay đổi di truyền giữa các cá thể sinh vật và giữa giống loài cũng góp phần cho đa dạng sinh học (Colwell, 2009) Hiện nay có nhiều định nghĩa về đa dạng sinh học, nhưng nhìn chung nhiều khái niệm còn

mơ hồ Một số nhà khoa học cho rằng đa dạng sinh học là đồng nghĩa với phong phú loài (Marc and Canard, 1997; Heywood, 1998), một số khác lại cho rằng là sự đa dạng loài (Bond and Chase, 2002), trong khi nhiều đề xuất một định nghĩa rộng hơn với đầy đủ các loại của cuộc sống trên trái đất (Takacs, 1996; trích bởi Hamilton, 2005) Năm 2003, Công ước quốc tế về Đa dạng sinh học cho rằng đa dạng sinh học có nghĩa là sự khác nhau giữa các sinh vật sống trên đất liền, biển, các hệ sinh thái thủy vực và các phức hệ sinh thái khác Điều này bao gồm sự đa dạng trong loài, giữa các loài và các hệ sinh thái (Hamilton, 2005) Như vậy, đa dạng sinh học được xem xét ở ba cấp độ là

đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng về hệ sinh thái

Ða dạng sinh học cấp độ gen: Bao gồm những sự thay đổi di truyền trong một loài xảy ra giữa các quần thể giữa các vùng sinh thái địa lý khác nhau và cả bên trong bản thân một quần thể sinh học Sự đa dạng về gen là cần thiết cho tất cả các loài để duy trì khả năng sinh sản, khả năng đề kháng đối với các loại dịch bệnh và khả năng thích nghi đối với điều kiện sống (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008; Swingland, 2001)

Ða dạng sinh học ở cấp độ loài: Ða dạng sinh học loài là sự phong phú

đa dạng về loài trong một quần thể hay trong một tập hợp cá thể sống Ví dụ như là trong các rừng cây tự nhiên thì thuờng có tính đa dạng loài cao hơn so với các loại rừng trồng Sự đa dạng về loài sẽ cung cấp cho con người nguồn tài nguyên phong phú để lựa chọn (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008; Swingland, 2001) Theo Swingland (2001), sự đa dạng loài thấp khi số loài tăng chậm hơn

sự gia tăng số lượng cá thể trong loài

Ða dạng sinh học ở cấp độ hệ sinh thái: Sự đa dạng về hệ sinh thái, thể hiện mức phản ánh chung của các loài đối với những điều kiện môi trường Các quần xã sinh vật ở sa mạc, đồng cỏ, rừng và đất ngập nước hỗ trợ cho việc vận hành liên tục các hệ sinh thái, tạo ra nhiều chức năng sinh thái như kiểm soát và phòng chống lũ, chống xói mòn và làm sạch nguồn nước,…Các quần

xã sinh học có mối quan hệ qua lại với môi trường vật lý tạo thành một hệ sinh thái Sự phong phú về môi trường trên cạn và dưới nước của quả đất đã tạo nên một số lượng lớn các hệ sinh thái Đa dạng hệ sinh thái còn được hiểu là

sự phong phú về trạng thái và loại hình của các mối quan hệ giữa quần xã sinh học với môi trường tự nhiên (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008; Swingland, 2001)

Về mặt lịch sử, loài là đơn vị mô tả cơ bản nhất của thế giới sự sống (Swingland, 2001) và đa dạng sinh học ở mức độ loài là thuật ngữ thường được áp dụng trong sinh thái và bảo tồn sinh học (Colwell, 2009) Thuật ngữ

đa dạng loài đề cập đến sự phong phú loài và sự thay đổi về phân bố của loài

(Cocker and Kent, 1996; trích bởi Karami et al., 2015) Trong đó, mối quan hệ

giữa đa dạng loài với các yếu tố môi trường dường như thay đổi theo các phạm vi không gian khác nhau (Hamilton, 2005) Vì vậy, trong phạm vi của luận án nghiên cứu sẽ trình bày sự đa dạng về mức độ loài của hệ thực vật bậc cao có mạch theo các yếu tố môi trường đất ở các vùng sinh thái khác nhau tại tỉnh An Giang

2.5 Đa dạng các loài thực vật quý hiếm

2.5.1 Phân hạng tình trạng đe dọa của các loài thực vật

Hiện nay, tốc độ suy giảm đa dạng sinh học đang gia tăng cùng với sự phát triển kinh tế và xã hội đã làm cho nhiều loài thực vật bị tuyệt chủng hay

bị đe dọa tuyệt chủng Để tuyên truyền và nâng cao nhận thức trong cộng đồng

và toàn xã hội, Sách Đỏ Việt Nam đã được biên soạn và tu chỉnh trong thời gian 2000 – 2004 dựa trên phương pháp phân hạng và áp dụng các tiêu chuẩn theo IUCN nhằm cung cấp tính cấp thiết và tạo cứ liệu cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học

Tình trạng đe dọa được phân hạng dựa theo các thứ hạng và tiêu chuẩn như sau (Sách đỏ Việt Nam, 2007):

EX – Tuyệt chủng (Extinct): Một thành phần loài được xem là tuyệt

chủng khi không còn nghi ngờ là cá thể cuối cùng của thành phần loài đó đã

chết

EW – Tuyệt chủng ngoài thiên nhiên (Extinct in the wild): Một thành

phần loài được xem là tuyệt chủng ngoài thiên nhiên khi chỉ còn thấy trong điều kiện gây trồng, nuôi nhốt (in captivity) hoặc chúng không sống lâu hơn trong môi trường bình thường và đã được phục hồi trở lại bên ngoài vùng phân

bố cũ

CR – Rất nguy cấp (Critically Endangered): Một thành phần loài được

coi là rất nguy cấp khi đang đứng trước một nguy cơ cực kỳ lớn sẽ bị tuyệt

chủng ngoài thiên nhiên trong một tương lai trước mắt

EN - Nguy cấp (Endangered): Một thành phần loài được coi là nguy

cấp khi chưa phải là rất nguy cấp nhưng đang đứng trước một nguy cơ rất lớn sẽ bị tuyệt chủng ngoài thiên nhiên trong một tương lai gần

VU - Sẽ nguy cấp (Vulnerable): Một thành phần loài được coi là sẽ nguy cấp khi chưa phải là rất nguy cấp hoặc nguy cấp nhưng đang đứng trước một

nguy cơ lớn sẽ bị tuyệt chủng ngoài thiên nhiên trong một tương lai tương đối gần

LR - Ít nguy cấp (Lower risk): Một thành phần loài được coi là ít nguy cấp khi không đáp ứng một tiêu chuẩn nào của các thứ hạng rất nguy

cấp, nguy cấp hoặc sẽ nguy cấp Thứ hạng này có thể phân thành 3 thứ hạng phụ: Phụ thuộc bảo tồn (CD- Conservation dependent): Bao gồm các thành phần loài hiện là đối tượng của một chương trình bảo tồn liên tục, riêng biệt cho thành phần loài đó hoặc nơi ở của nó; nếu chương trình này ngừng lại, sẽ dẫn tới thành phần loài này bị chuyển sang một trong các thứ hạng trên trong khoảng thời gian 5 năm Sắp bị đe doạ (NT- Near threatened): Bao gồm các thành phần loài không được coi là phụ thuộc bảo tồn nhưng lại rất gần vớisẽ nguy cấp Ít lo ngại (LC- Least concern): Bao gồm các thành phần loài không được coi là phụ thuộc bảo tồn hoặc sắp bị đe doạ Thiếu dẫn liệu (DD- Data deficient): Một thành phần loài được coi là thiếu dẫn liệu khi chưa đủ thông tin để có thể đánh giá trực tiếp hoặc gián tiếp về nguy cơ tuyệt chủng, căn cứ trên sự phân bố và tình trạng quần thể

Một thành phần loài trong thứ hạng này có thể đã được nghiên cứu kỹ, đã được biết nhiều về sinh học, song vẫn thiếu các dẫn liệu thích hợp về sự phân

bố và độ phong phú Như vậy, thành phần loài loại này không thuộc một thứ hạng bị đe dọa nào, cũng không tương ứng với thứ hạng LR (ít nguy cấp)

NE - Không đánh giá (Not evaluated): Một thành phần loài được coi

là không đánh giá khi chưa được đối chiếu với các tiêu chuẩn phân hạng

2.5.2 Đánh giá sự quý hiếm

Trong số các loài tương tự về mặt sinh thái, những loài hiếm gặp sẽ có

nguy cơ tuyệt chủng cao hơn những loài phổ biến (Johnson 1998; Matthies et al., 2004) Theo Kani (2011), một loài được xem là hiếm khi loài đó biểu hiện

bất kỳ một trong các thuộc tính sau: (1) xuất hiện tự nhiên trong một khu vực địa lý hẹp, (2) chỉ chiếm một hoặc một vài môi trường sống chuyên biệt và (3) chỉ tạo thành một quần thể nhỏ trong phạm vi của nó Tương tự, Nghị định 32/2006/NĐ-CP quy định về thực vật rừng quý là loài có giá trị đặc biệt về kinh tế, khoa học và môi trường, trong khi các loài hiếm là khi số lượng còn ít trong tự nhiên hoặc có nguy cơ bị tuyệt chủng Phương pháp thông thường để đánh giá sự quý hiếm nghiên cứu dựa vào phân hạng tình trạng đe dọa của các loài thực vật trong tự nhiên (Sách đỏ Việt Nam, 2007) và Nghị định 32/2006/NĐ-CP Tuy nhiên trong thực tế khảo sát, nhiều loài được liệt kê trong Sách đỏ Việt Nam nhưng lại xuất hiện ở nhiều OTC trong khu vực khảo sát Một số nghiên cứu cho rằng cần quan tâm đến chỉ số hiếm (RI) khi đánh giá về tình trạng hiếm Công thức được trình bày như sau (Guarino and Napolitano, 2006; Viên Ngọc Nam, 2011):

𝑅𝐼 = (1 − 𝑛

𝑁) × 100

Trong đó RI (Rarity index) là chỉ số hiếm; n là số OTC xuất hiện loài khảo sát; N là tổng số OTC trong khu vực nghiên cứu

Chỉ số RI biến động từ 0 - 100% Khi chỉ số RI từ 78,08% - 95% là loài hiếm R (Rare species), khi chỉ số RI từ 95 - 97% là loài rất hiếm MR (Very rare species), chỉ số RI > 97% là loài cực kỳ hiếm RR (Extremely rare species)

2.6 Đánh giá đa dạng thực vật

2.6.1 Đánh giá đa dạng thành phần loài

Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (2008), đánh giá đa dạng trong các ngành là

thống kê các loài, chi và họ theo từng ngành thực vật; đánh giá đa dạng loài của các họ là thống kê số loài và chi theo từng họ; đánh giá đa dạng loài của các chi là thống kê số loài theo từng chi Thường người ta thống kê các họ có nhiều loài thực vật nhất hoặc chỉ thống kê 10 họ nhiều loài nhất

Độ giàu loài hay độ đa dạng loài: Để đánh giá độ đa dạng loài cần phải

có bảng tra cứu tất cả các loài, nhưng thực tế không dễ làm như vậy nên việc thống kê đầy đủ là không thể, nhất là đối với vi sinh vật Vì thế đo độ giàu loài thực tế phải dựa trên ô mẫu nghiên cứu (số loài của 1 ô tiêu chuẩn/diện tích ô tiêu chuẩn hay số loài trên một đơn vị diện tích hoặc số loài trung bình của 1 chi hay 1 họ hay còn gọi là hệ số chi, hệ số họ) (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008)

Độ phong phú: Từ quan điểm sinh thái, độ phong phú chủ yếu dựa vào

số lượng cá thể nên khi đánh giá độ phong phú ở đây tức là độ giàu loài của một vùng nào đó (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008)

Tuy nhiên, một khu vực có đa dạng loài tương đối thấp cũng có thể có đóng góp quan trọng cho tính đa dạng chung vì trong đó có chứa nhiều loài đặc hữu (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008)

2.6.2 Đa dạng về công dụng

Cây có ích là các loài thực vật chiếm lĩnh trên các diện tích đất, mặt nước

và có giá trị kinh tế thiết thực, gắn với các hoạt động sống của con người Như vậy nhóm cây này luôn có tổng số loài nhỏ hơn tổng số loài của hệ thực vật (Võ Văn Chi, 1999) Để xác định các nhà khoa học căn cứ vào kinh nghiệm dân gian của cộng đồng dân cư trong quá trình điều tra hoặc căn cứ vào các tài liệu đã công bố vùng để ghi nhận công dụng của các loài trong vùng nghiên cứu (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008)

Về công dụng được phân thành các nhóm sau (Bộ NN và PTNT, 2000):

Cây lấy gỗ (T); Cây ăn được (Ed): Gồm toàn bộ cây hay một bộ phận của các

cây (như trái, hạt, lá, hoa,…) được sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp cho nhu

cầu làm lương thực, thực phẩm và gia vị của con người; Cây làm thuốc (M):

Gồm các loài thực vật được sử dụng làm dược liệu chữa bệnh cho cộng đồng

người dân; Cây cảnh (Eo): Các loài thực vật được trồng hoặc trưng bày nhằm mục đích làm đẹp cảnh quang; Cây cho tinh dầu (Or): Các cây có chứa tinh dầu; Cây cho dầu (Oil); Cây cho thuốc nhuộm (Sap); Cây làm thủ công, mỹ nghệ và gia dụng (H); Khác: Như làm vật liệu gói, nhựa, giấy, thức ăn gia súc,

chất đốt…

2.7 Định lượng sự đa dạng sinh học

Trong một công trình nghiên cứu về đo lường sự đa dạng, Whittaker (1972) đề xuất các khái niệm về đa dạng alpha, đa dạng beta và đa dạng gamma (trích bởi Swingland, 2001) Các khái niệm được trình bày như sau:

2.7.1 Đa dạng alpha (Alpha diversity)

Đa dạng alpha đo lường số lượng của các loài hiện diện trong khu vực sống (Colwell, 2009) và phụ thuộc vào sự phức tạp về cấu trúc của môi trường hoặc số lượng của các quần xã hiện diện (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008) Đa dạng này liên quan đến thông tin thành phần số loài của một khu vực hay hiện truờng nghiên cứu cụ thể, chẳng hạn như một ô tiêu chuẩn là 20 m x 50 m (quadrat) (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008)

Theo quan điểm định lượng của chỉ số đa dạng sinh học, tính đa dạng là phép thống kê tổ hợp hai yếu tố là số lượng loài và mức độ thường gặp (Magurran, 2004; Lê Quốc Huy, 2005) Tuy nhiên, trong nghiên cứu sinh thái học, người ta thường sử dụng các chỉ số đa dạng sau đây:

Chỉ số phong phú loài Margalef (d): Chỉ số này được dùng để xác định tính đa dạng hay độ phong phú về loài Sự phong phú loài được hiểu là tổng số loài, tuy nhiên số lượng loài lại phụ thuộc vào kích thước ô tiêu chuẩn (Elizabeth, 1999) Vì vậy chỉ số này cung cấp một phương pháp đo về số lượng loài tương tứng với số lượng cá thể trong các OTC đại diện của quần xã (Elizabeth, 1999; Magurran, 2004; Viên Ngọc Nam, 2010) Công thức xác định như sau (Magurran, 2004; Clarke and Gorley, 2006):

d = (S−1)log

e N

Trong đó: d là chỉ số đa dạng Margalef; S là tổng số loài trong mẫu; N là tổng số cá thể trong mẫu

Chỉ số Simpson (Chỉ số ưu thế): Ngược lại, sự ưu thế được đo lường theo hướng tập trung vào sự phong phú cá thể trong loài và khi λ’ tăng thì sự đa dạng giảm Công thức như sau (Magurran, 2004; Clarke and Gorley, 2006):

λ′ = ∑(ni ∗ [ni − 1]

N[N − 1] ) Trong đó, ni là số lượng cá thể của loài i và N là tổng số cá thể của các loài trong quần xã

Chỉ số Shannon-Wiener (H’): Đây là chỉ số thường áp dụng trong đo

lường đa dạng sinh học và được đề xuất từ năm 1949 nhằm xác định lượng thông tin hoặc tổng lượng trật tự có trong hệ thống Công thức tính như sau (Magurran, 2004; Clarke and Gorley, 2006):

H′ = − ∑ pi ln(pi)

S i=1

Trong đó: H’ là chỉ số đa dạng sinh học loài; Pi là tỉ lệ cá thể của loài i trên tổng số pi = ni/N, trong đó ni là số cá thể của loài i; N là tổng số cá thể trong mẫu; s là số loài

Thông thường cơ số logarit được sử dụng phổ biến là 2, e và 10 Tuy nhiên trong khuôn khổ của luận án chỉ số này được tính với cơ số e Giá trị thực nghiệm của chỉ số này thường dao động đến 3,5, rất hiếm khi vượt quá 4,5 (Magurran, 2004)

Chỉ số Pielou (J’): Mặc dù chỉ số đa dạng Shannon có tính đến sự đồng đều của sự phong phú loài, nhưng sự đồng đều còn có thể được tính cụ thể hơn qua sự đo lường của chỉ số Pielou (J’) Sự đa dạng tối đa (H'max) có thể xảy ra

và sẽ đạt được trong một tình huống mà tất cả các loài đều phong phú, nói cách khác là H'=H’max=logeS (Elizabeth, 1999; Magurran, 2004) Các nghiên cứu cho rằng chỉ số của Pielou (chỉ số tương đồng) là tỷ lệ của sự đa dạng được quan sát với sự đa dạng tối đa và thường được biểu thị dưới dạng như sau (Elizabeth, 1999; Magurran, 2004; Clarke and Gorley, 2006):

J′ =H′(quansat)

H′

logeSGiá trị của J’ dao động từ 0 đến 1, nếu J’=1 thì khu vực quan sát có tất cả các loài có sự phong phú ngang bằng nhau và nếu J’=0 thì nơi đây chỉ có một loài ưu thế

2.7.2 Đa dạng beta (Beta diversity)

Đa dạng beta là sự khác nhau về số lượng loài giữa các sinh cảnh (Swingland, 2001; Colwell, 2009) Sự khác nhau của các sinh cảnh càng cao làm cho tính đa dạng beta càng lớn Thành phần loài biến đổi theo thế năng của môi trường Đa dạng beta cho biết sự khác nhau về thành phần loài giữa 2 khu vực nghiên cứu gần kề dọc theo một lát cắt và chỉ số beta thấp khi thành phần loài của hai hiện truờng nghiên cứu có tính tương đồng cao Nguợc lại, giá trị này đạt tối đa khi giữa hai khu vực nghiên cứu không hề có chung một loài xuất hiện (tương đồng là zero) (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008)

Đánh giá mức độ gần gũi với các hệ thực vật thân cận qua chỉ số đa dạng beta (ß): Theo công thức tính toán của Sorensen về mối quan hệ của các hệ

sinh thái sinh vật, nếu hai hệ sinh thái có số loài chung nhau lớn thì mức độ thân cận cũng được đánh giá cao

S = 2c

a + bTrong đó:

S: là chỉ số Sorensen (nhận giá trị từ 0 đến 1)

a: Là số loài của quần xã A

b: Là số loài của quần xã B

c: Là số loài chung nhau của hai quần xã A và B

Theo công thức này, nếu S = 1 xảy ra khi hai quần xã có các loài giống nhau hoàn toàn, ngược lại nếu S = 0 xảy ra khi hai quần xã không có một loài nào giống nhau (chung cho 2 quần xã đó) S đạt giá trị càng gần 1 tương ứng với mối quan hệ của 2 quần xã càng chặt chẽ, trong khi S có giá trị càng gần 0 chứng tỏ hai quần xã có mối quan hệ rất xa nhau (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008)

2.7.3 Đa dạng gamma (Gamma diversity)

Đa dạng gamma là tổng đa dạng trong một vùng rộng lớn hoặc nhóm của các khu vực Đây là tỷ lệ của các loài bổ sung được tính như là sự thay thế địa

lý trong cùng một sinh cảnh ở một vùng (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008)

2.8 Khái quát về tỉnh An Giang

2.8.1 Điều kiện tự nhiên

Về vị trí địa lý, An Giang là một tỉnh biên giới Tây Nam của Việt Nam, nằm trong vùng Đồng bằng sông Cửu Long với tổng diện tích tự nhiên là 353.675,89 ha, xếp thứ 4 ở khu vực ĐBSCL Toàn tỉnh có 11 đơn vị hành chính trực thuộc gồm thành phố Long Xuyên, thị xã Châu Đốc, thị xã Tân Châu và 8 huyện là An Phú, Phú Tân, Chợ Mới, Châu Phú, Châu Thành,

Thoại Sơn, Tịnh Biên và Tri Tôn Tỉnh An Giang có vị trí địa lý từ 10010’30’’ đến 10037’50’’ vĩ độ Bắc và từ 104047’20’’ đến 105035’10’’ kinh độ Đông Trong đó, phía Tây Bắc giáp Vương quốc Campuchia, phía Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Tháp, phía Tây và Tây Nam giáp tỉnh Kiên Giang, phía Nam và Đông Nam giáp Tp Cần Thơ (Nguyễn Hữu Chiếm, 2016) (Hình 2.1)

a)

b)

Hình 2.1: Bản đồ vị trí địa lý (a) và bản đồ hành chính tỉnh An Giang (b) (Báo cáo hiện trạng môi trường 5 năm tỉnh An Giang, 2009; Trích bởi Nguyễn Hữu Chiếm, 2016)

An Giang là tỉnh đầu nguồn ở vùng ĐBSCL có đặc điểm địa hình đặc trưng là vừa có đồng bằng và vừa có đồi núi Địa hình đồng bằng có cao trình biến thiên từ 0,8m đến 3m, thấp dần về phía Tây và được chia thành 2 vùng là vùng cù lao ven sông Tiền, sông Hậu và vùng hữu ngạn sông Hậu thuộc tứ giác Long Xuyên (Nguyễn Đức Thắng, 2003; Nguyễn Hữu Chiếm, 2016) Địa hình đồi núi tập trung và chiếm phần lớn diện tích tự nhiên của hai huyện Tri Tôn và Tịnh Biên với nhiều núi có độ cao từ 300-700m, cao nhất là núi Cấm 710m (Báo cáo Quan trắc hiện trạng môi trường 5 năm tỉnh An Giang, 2009; Trích bởi Nguyễn Hữu Chiếm, 2016) Bên cạnh đó, chế độ thủy văn ở tỉnh An Giang còn phụ thuộc chặt chẽ vào chế độ thủy văn của hệ thống sông Cửu Long và chịu ảnh hưởng của 4 yếu tố chính là chế độ thủy triều, chế độ dòng chảy, chế độ mưa nội đồng, đặc điểm địa hình và hệ thống kênh rạch Về điều kiện thổ nhưỡng, tính chất đất ở An Giang được phân thành ba nhóm đất chính

là đất đồi núi, đất phèn và đất phù sa (Nguyễn Đức Thắng, 2003; Nguyễn Hữu Chiếm, 2016) Dựa trên đặc điểm địa hình, chế độ sâu ngập và thổ nhưỡng, môi trường sinh thái nông nghiệp vùng ĐBSCL được phân loại thành chín vùng sinh thái khác nhau (Hình 2.2) Trong đó, tỉnh An Giang định vị ở ba vùng sinh thái chính là vùng đồi núi, một phần vùng ngập lụt ven sông và một

phần vùng ngập lụt hở (Nguyen Huu Chiem, 1993; Nguyễn Hiếu Trung và ctv., 2012) (Hình 2.3)

Hình

Hình 2.2: Bản đồ sinh thái nông nghiệp vùng ĐBSCL (Nguyễn Hiếu Trung và ctv., 2012)

Hình 2.3: (a) Bản đồ sinh thái nông nghiệp vùng ĐBSCL (Nguyễn Hiếu Trung

và ctv., 2012) và (b) Bản đồ ba vùng sinh thái ở tỉnh An Giang.

2.8.2 Các vùng sinh thái của tỉnh An Giang

Các vùng sinh thái có các đặc điểm về thổ nhưỡng, khí hậu và thủy văn khác nhau sẽ hình thành các thảm thực vật khác nhau Nhìn chung, đặc điểm khí hậu của ba vùng sinh thái tại tỉnh An Giang không có sự khác biệt lớn nên

cơ sở lý luận để phân ba vùng sinh thái này dựa vào yếu tố địa mạo, thổ nhưỡng và hiện trạng độ sâu ngập lũ Để thuận lợi cho việc khảo sát sự phân

bố và đa dạng của thực vật bậc cao, nghiên cứu xác định và phân vùng tỉnh An Giang thành các khu vực sinh thái đặc trưng trên cơ sở kế thừa các kết quả

nghiên cứu của Nguyen Huu Chiem (1993) và Nguyễn Hiếu Trung và ctv

(2012) Vì vậy, trong phạm vi luận án thống nhất rằng tỉnh An Giang được phân thành 3 vùng sinh thái chính là vùng đồi núi, vùng đồng lụt hở và vùng đồng lụt ven sông

Ở ĐBSCL, tài nguyên nước là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất nông nghiệp và sự phát triển kinh tế - xã hội của vùng Lũ lụt là một hiện tượng tự nhiên diễn ra từ tháng 7 đến tháng 12 hằng năm do ảnh hưởng của chế độ nhiệt đới gió mùa, dòng chảy lớn (39.000 m3/s) và thủy triều cao đã làm khoảng 50% diện tích ĐBSCL bị ngập lụt Trong Tiếng Việt có hai thuật ngữ để diễn đạt hiện tượng này là “lũ” và “lụt” Trong đó “lũ” xảy ra khi thừa nước ở thượng nguồn chảy qua bờ sông hoặc đê gây ngập lụt và “lụt” là

tình trạng bị ngập kéo dài bị ảnh hưởng bởi “lũ” (Le Anh Tuan et al., 2007)

a)

b)

Ở khu vực thượng nguồn ĐBSCL của Việt Nam, vùng đồng lụt được gọi như thế vì nơi đây ngập lụt sâu (từ 0,5 m đến 3 m) vào mùa lũ và độ sâu ngập cao nhất diễn ra vào tháng 9 và tháng 10 (Nguyen Huu Chiem, 1993; Le Anh

Tuan et al., 2007; Nguyễn Hiếu Trung và ctv., 2012) Vùng đồng lụt ven sông

được bồi đắp phù sa hằng năm bởi sông Tiền và sông Hậu với độ sâu ngập cao nhất từ 2 đến 3 m vào tháng 10 (Nguyen Huu Chiem, 1993) và ngưỡng độ

mặn từ 0 – 2 g/l (Nguyễn Hiếu Trung và ctv., 2012) Vùng đồng lụt hở có địa

hình nghiêng nhẹ về Vịnh Thái Lan, giúp nước lũ dễ dàng thoát nước ra biển Tây với độ sâu ngập cao nhất từ 1,5 đến 2 m vào tháng 10 và (Nguyen Huu

Chiem, 1993) và ngưỡng độ mặn từ 0 – 2 g/l (Nguyễn Hiếu Trung và ctv.,

2012) Khác biệt với hai khu vực đồng bằng ngập lụt ở tỉnh An Giang, vùng đồi núi không có sự thay đổi nhiều về động thái nguồn tài nguyên nước mặt

(Nguyễn Hiếu Trung và ctv., 2012) Nơi đây địa hình cao với nhiều ngọn núi

lớn nhỏ, trong đó cao nhất là Núi Cấm (710 m) (Nguyen Huu Chiem, 1993), không bị ngập vào mùa lũ và nguồn nước nơi đây chủ yếu là nước trời

(Nguyễn Văn Minh và ctv., 2008)

2.8.2.1 Đặc điểm về khí hậu

Khí hậu của ba vùng sinh thái ở tỉnh An Giang có đặc điểm chung của khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, lượng mưa dồi dào, nhiệt độ cao và đồng đều, độ ẩm cao quanh năm (Lưu Văn Ninh và Nguyễn Minh Giám, 2017) Kết quả đo ở các trạm quan trắc đại diện cho ba vùng sinh thái được thu thập và thống kê từ năm 1985 đến 2015 cho thấy nhiệt độ, độ ẩm và số ngày mưa rung bình ở ba vùng sinh thái không có sự khác biệt Tuy nhiên, lượng mưa trung bình năm ở vùng đồng lụt ven sông có cao hơn so với lượng mưa trung bình ở hai vùng sinh thái còn lại Số liệu được trình trong bảng 2.1:

Bảng 2.1: Đặc điểm khí hậu của ba vùng sinh thái ở tỉnh An Giang (Lưu Văn

Ninh và ctv., 2018)

TT Đặc điểm khí hậu

trung bình năm

Vùng đồi núi (1)

Vùng đồng lụt hở

(2)

Vùng đồng lụt ven sông (3)

Hình 2.4: Biểu đồ đặc điểm khí hậu tỉnh An Giang (1985 – 2015) (Lưu Văn Ninh và Nguyễn Minh Giám, 2017)

2.8.2.2 Đặc điểm về địa hình và thổ nhưỡng

 Vùng đồi núi

Địa hình đồi núi tỉnh An Giang tập trung ở hai huyện Tri Tôn và Tịnh Biên với độ dốc từ 150 - 350, đây là phần đuôi của dãy Nam Trường Sơn kéo dài đến tận biển Đông Có thể sắp xếp một cách tương đối đồi núi ở Tri Tôn

và Tịnh Biên thành 4 cụm như sau: Cụm núi Phú Cường gồm 13 núi nằm trên địa bàn huyện Tịnh Biên, cao nhất là núi Phú Cường với độ cao khoảng 282m

và chu vi khoảng 9.500m; Cụm núi Cấm gồm 6 núi nằm giáp trên địa bàn huyện Tịnh Biên, trong đó cao nhất là núi Cấm với 710m và chu vi khoảng 28.600m; Cụm núi Dài thuộc huyện Tri Tôn gồm 5 núi, trong đó núi Dài cao nhất với độ cao khoảng 554m và chu vi khoảng 21.625m; Cụm núi Cô Tô thuộc huyện Tri Tôn gồm núi Cô Tô và Tà Pạ, trong đó núi Cô Tô với độ cao

là 614m và chu vi khoảng 14.375m Ngoài đặc điểm trong các cụm núi có nhiều núi liên kết hoặc đứng rời rạc, còn thấy quanh các cánh đồng với độ cao

từ 5-10 m bao bọc quanh chân núi (Nguyễn Đức Thắng, 2003)

Đất đồi núi chủ yếu là đất được hình thành từ quá trình phong hóa của đá

mẹ rồi trầm tích tại chỗ dọc theo các sườn núi Đây là loại đất có phẫu diện rất mỏng (thường không dày hơn 30 cm) Sự phân bố loại đất này thường dọc

theo các triền núi tập trung ở các huyện Tri Tôn và Tịnh Biên Tổng diện tích của biểu loại đất này trong toàn tỉnh là 5.467,28 ha (1,61% tổng diện tích đất toàn tỉnh) Sa cấu của biểu loại đất này phần lớn là cát và các thành phần không phải là đất (cấp hạt có đường kính > 2 mm), cùng với xác bã hữu cơ

Do bị rửa trôi liên tục nên các tầng chẩn đoán không hình thành rõ ràng, và

các nguyên tố dinh dưỡng cũng kém (Võ Tòng Anh và ctv., 2006) Ở vùng

sinh thái này có ba nhóm đất chính là đất đỏ vàng, đất xói mòn trơ sỏi đá và đất xám trên nền đá macma acid (Phân viện QH & TKNN Miền Nam, 2003) (Bảng 2.2)

Bảng 2.2: Các loại đất ở ba vùng sinh thái tiêu biểu của tỉnh An Giang

STT Vùng sinh thái

1 Vùng đồi núi thấp

(1)

bị xói mòn mạnh, trơ đá mẹ, nhiều nơi gần như là núi đá hoàn toàn Đất xám trên nền đá macma acid (khoảng 19.998 ha), phân bố ở hai huyện Tri Tôn và Tịnh Biên, tạo thành vành đai bao quanh đồi núi dốc, quanh năm không ngập nước Đất có thành phần cơ giới giàu cát, ít hoặc không chua, nghèo mùn và các dưỡng chất khác (Bảng 2.3)