Luận án tiến sĩ sinh học nghiên cứu một số đặc trưng cơ bản và đề xuất biện pháp bảo tồn, phát triển bền vững thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu vực thành phố

Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh .... Phương pháp nghiên cứu khả năng tái sinh của cây gỗ trong thảm thực

HOÀNG VĂN HẢI

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG CƠ BẢN VÀ

ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP BẢO TỒN, PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG THẢM THỰC VẬT TRÊN NÚI ĐÁ VÔI Ở KHU VỰC THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả phân tích nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kì công trình nào để bảo vệ luận án Thạc sỹ hay Tiến sỹ Những số liệu kế thừa đã đƣợc chỉ rõ nguồn và đƣợc sự cho phép sử dụng của tác giả

Tác giả luận án

Hoàng Văn Hải

LỜI CẢM ƠN

Luận án được hoàn thành là kết quả học tập và nghiên cứu nỗ lực của bản thân, cùng với sự giúp đỡ vô cùng to lớn của các thầy hướng dẫn khoa học, các thầy cô giảng viên Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Thế Hưng, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường; PGS.TS Lê Ngọc Công, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên, những người hướng dẫn khoa học đã dành nhiều thời gian và công sức giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể học tập và nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn Tập thể cán bộ giảng viên khoa Sinh học trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu Luận án

Cảm ơn sự quan tâm chia sẻ, động viên ủng hộ của gia đình, bạn bè về mặt tinh thần và vật chất để tôi có thể hoàn thành luận án

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH vi

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC vii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu 1

2 Mục đích nghiên cứu 1

3 Ý nghĩa của luận án 2

4 Đóng góp mới của luận án 2

5 Bố cục của luận án 2

Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Những nghiên cứu về thảm thực vật 3

1.1.1 Trên thế giới 3

1.1.2 Ở Việt Nam 7

1.2 Những nghiên cứu về thảm thực vật trên núi đá vôi 12

1.2.1 Trên thế giới 12

1.2.2 Ở Việt Nam 17

1.3 Những nghiên cứu về thảm thực vật ở tỉnh Quảng Ninh 26

1.3.1 Những nghiên cứu về thảm thực vật nói chung 26

1.3.2 Những nghiên cứu về thảm thực vật trên núi đá vôi 28

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 32

2.2 Nội dung nghiên cứu 32

2.2.1 Nghiên cứu hiện trạng của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 32

2.2.2 Nghiên cứu cấu trúc thảm thực vật trên núi đá vôi thông qua kết cấu về một số chỉ tiêu về mật độ và chỉ tiêu sinh trưởng (N-D, N-H, H-D) 32

2.2.3 Đánh giá khả năng tái sinh tự nhiên của cây gỗ trong thảm thực vật núi đá vôi khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 32

2.2.4 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 32

2.2.5 Đánh giá tổng hợp về giá trị, tình hình quản lý sử dụng và xác định các nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 33

2.2.6 Đề xuất các biện pháp quản lý, bảo tồn, sử dụng và phát triển thảm thực vật núi đá vôi khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 33

2.3 Phương pháp nghiên cứu 33

2.3.1 Phương pháp kế thừa 33

2.3.2 Phương pháp ô tiêu chuẩn, phương pháp điều tra theo tuyến 33

2.3.3 Phương pháp phân loại và xác định độ che phủ của thảm thực vật 35

2.3.4 Xác định thành phần loài và thành phần kiểu dạng sống (life form formula) thực vật 35

2.3.5 Phương pháp tính chỉ số Sorensen 35

2.3.6 Phương pháp xác định cấu trúc tổ thành 36

2.3.7 Phương pháp mô phỏng quy luật cấu trúc đường kính, chiều cao của cây 36

2.3.8 Phương pháp mô phỏng quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1.3) 38 2.3.9 Phương pháp đánh giá khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực

v

2.3.10 Phương pháp nghiên cứu khả năng tái sinh của cây gỗ trong thảm thực

vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 41

2.3.11 Phương pháp đánh giá tổng hợp giá trị, tình hình quản lí bảo tồn và xác định các nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 43

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN- KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 47

3.1 Điều kiện tự nhiên 47

3.1.1 Vị trí địa lí 47

3.1.2 Địa hình 48

3.1.3 Núi đá vôi 48

3.1.4 Khí hậu 49

3.1.5 Thủy văn 57

3.1.6 Địa chất thổ nhưỡng 57

3.1.7 Thủy triều 59

3.1.8 Độ mặn của nước biển 60

3.1.9 Tài nguyên khoáng sản 60

3.1.10 Tài nguyên rừng và thực vật rừng 61

3.2 Điều kiện kinh tế xã hội 64

3.2.1 Dân số và dân tộc 64

3.2.2 Cơ cấu lao động 65

3.2.3 Thực trạng phát triển kinh tế 67

3.2.4 Thực trạng cơ sở hạ tầng 67

3.3 Cơ cấu tổ chức quản lí tài nguyên rừng 67

3.4 Thuận lợi và khó khăn trong việc quản lí và sử dụng bền vững tài nguyên rừng trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 68

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 70

4.1 Đặc trưng về cấu trúc không gian của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 70

4.2 Đặc trưng thành phần loài thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 72

4.3 Đặc trưng các dạng sống của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 79

4.4 Đặc trưng các yếu tố địa lí của thảm thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 80

4.5 Đặc trưng cấu trúc thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 82

4.5.1 Đặc trưng cấu trúc tổ thành 82

4.5.2 Đặc trưng cấu trúc mật độ 86

4.5.3 Cấu trúc N/D1.3 87

4.5.4 Cấu trúc N/Hvn 89

4.5.5 Quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1.3) thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 91

4.6 Khả năng sinh trưởng của các loài cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 92

4.6.1 Khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả theo biến đường kính (D1.3) 93

4.6.2 Khả năng sinh trưởng của cây gỗ theo biến chiều cao vút ngọn (Hvn) 97

4.7 Khả năng tái sinh của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 101

4.7.1 Cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ tái sinh 101

4.7.2 Nguồn gốc và phẩm chất cây gỗ tái sinh 102

4.7.3 Phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao 103

4.7.4 Phân bố cây gỗ tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang 105

4.7.5 Một số nhân tố tác động đến khả năng tái sinh của cây con 106

vii

4.8 Đánh giá tổng hợp giá trị, tình hình quản lí sử dụng và xác định các nguy cơ gây

thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 112

4.8.1 Giá trị của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 112

4.8.2 Tình hình quản lí và bảo tồn thảm thực vật trên núi đá vôi 116

4.8.3 Các nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 121

4.9 Một số biện pháp bảo tồn và phát triển thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 125

4.9.1 Nhóm biện pháp nâng cao nhận thức về quản lí bảo tồn đa dạng sinh học 125

4.9.2 Nhóm biện pháp nâng cao năng lực quản lí 126

4.9.3 Nhóm biện pháp về cơ chế chính sách 127

4.9.4 Nhóm biện pháp về phát triển kinh tế- xã hội 128

4.9.5 Nhóm biện pháp khoa học kĩ thuật 130

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 132

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 134

TÀI LIỆU THAM KHẢO 135

PHỤ LỤC

MỘT SỐ HÌNH ẢNH LẤY MẪU

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Danh sách các địa hình Karst trên thế giới 12

Bảng 1.2 Thống kê trữ lượng rừng núi đá vôi 21

Bảng 2.1 Tổng hợp các phương trình được áp dụng mô phỏng sinh trưởng của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 39

Bảng 2.2 Tiêu chí xác định thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 44

Bảng 2.3 Bảng điểm đánh giá mức độ thoái hóa rừng 45

Bảng 3.1 Nhiệt độ (0C) trung bình tháng, năm (2009-2014) 49

Bảng 3.2 Lượng mưa (mm) trung bình tháng, năm (2009-2014) 51

Bảng 3.3 Độ ẩm(%) trung bình tháng, năm (2009-2014) 53

Bảng 3.4 Tốc độ gió (m/s) trung bình tháng, năm (2009-2014) 55

Bảng 3.5 Hiện trạng diện tích các loại rừng phân theo 2 loại rừng 62

Bảng 3.6 Hiện trạng diện tích các loại rừng phân theo chủ quản lí 63

Bảng 3.7 Dân số, dân tộc và mật độ 16 đơn vị hành chính cấp phường (xã) của thành phố Cẩm Phả 64

Bảng 3.8 Lực lượng lao động trong độ tuổi lao động, nhóm tuổi 65

Bảng 3.9 Số lao động có việc làm trong tuổi lao động, nhóm tuổi 66

Bảng 4.1 Sự phân bố các taxon trong hệ thực vật trên núi đá thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 72

Bảng 4.2 So sánh hệ thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả với hệ thực vật trên núi đá vôi ở các khu vực khác 73

Bảng 4.3 So sánh hệ số chi, hệ số họ của thảm thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả với các khu hệ thực vật trên núi đá vôi khác 74

Bảng 4.4 Các họ thực vật giàu loài nhất trong hệ thực vật trên núi đá vôi ở thành phố Cẩm Phả 74

Bảng 4.5 Các loài thực vật đặc hữu của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 75

Bảng 4.6 Các loài vật quý hiếm cần được bảo tồn của thảm thực vật trên núi

đá vôi thành phố Cẩm Phả 76 Bảng 4.7 Số loài giống nhau và chỉ số Sorensen giữa hệ thực vật trên núi đá

vôi thành phố Cẩm Phả với các hệ thực vật khác 78 Bảng 4.8 Phân bố dạng sống của thảm thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 79 Bảng 4.9 Dạng sống thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả và khu hệ

thực vật đá vôi khác 80 Bảng 4.10 Phân bố các yếu tố địa lí của hệ thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm

Phả tỉnh Quảng Ninh 81 Bảng 4.11 Mật độ trung bình của cây gỗ trong các thảm thực vật tại khu vực

nghiên cứu 86 Bảng 4.12 Tổng hợp các dạng phương trình tương quan Hvn/D1.3 của các loài

cây gỗ trong thảm thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 91 Bảng 4.13 Kết quả ước lượng các tham số của hàm sinh trưởng về đường kính (D1.3) 93 Bảng 4.14 Kết quả dạng hàm phương trình sinh trưởng 93 Bảng 4.15 Dự đoán sinh trưởng đường kính D1.3 của cây gỗ trong thảm thực

vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả sau 15 năm 95 Bảng 4.16 Các phương trình tham số mô phỏng sinh trưởng của các loài cây

gỗ trong thảm thực vật theo chiều cao (Hvn) 97 Bảng 4.17 Kết quả dạng hàm sinh trưởng cho Hvn của các loài cây gỗ trong

thảm thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 97 Bảng 4.18 Dự đoán sinh trưởng chiều cao của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi

đá vôi thành phố Cẩm Phả sau 15 năm 99 Bảng 4.19 Tổ thành cây gỗ tái sinh trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành

phố Cẩm Phả 101 Bảng 4.20 Nguồn gốc và phẩm chất cây gỗ tái sinh trong thảm thực vật trên

núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 103 Bảng 4.21 Phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao trong các thảm thực vật

vii

Bảng 4.22 Phân bố cây gỗ tái sinh theo mặt phẳng năm ngang 105 Bảng 4.23 Phân biệt các địa hình núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 106 Bảng 4.24 Ảnh hưởng của yếu tố địa hình đến phẩm chất của cây gỗ trong

thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 107 Bảng 4.25 Thống kê vi phạm công tác quản lí bảo tồn vịnh Bái Tử Long 109 Bảng 4.26 Thống kê số vụ vi phạm khai thác lâm sản 110 Bảng 4.27 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác lâm sản tới phẩm chất cây tái sinh 111 Bảng 4.28 Danh lục một số cây thuốc phổ biến trong thảm thực vật trên núi đá

vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh 113 Bảng 4.29 Thống kê vi phạm công tác quản lí bảo tồn vịnh Bái Tử Long 117 Bảng 4.30 Tổng hợp kết quả phỏng vấn về những tác động của người dân tới

thảm thực vật trên núi đá vôi 119 Bảng 4.31 Tổng hợp kết quả điều tra tác động của con người tới thảm thực vật

trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 119 Bảng 4.32 Ma trận SWOT về công tác quản lí bảo tồn thảm thực vật trên núi

đá vôi thành phố Cẩm Phả 120 Bảng 4.33 Kết quả đánh giá mức độ thoái hóa của thảm thực vật trên núi đá

vôi thành phố Cẩm Phả 122 Bảng 4.34 Tổng hợp các nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi

thành phố Cẩm Phả 123

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Phân bố các địa hình Karst trên thế giới 14

Hình 1.2 Phân bố núi đá vôi ở Việt Nam 17

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí điều tra 34

Hình 2.2 Giao diện bảng tính fi và Xi (theo [41]) 37

Hình 2.3 Giao diện tính toán các đặc trưng mẫu [41] 37

Hình 2.4 Giao diện mô hình hóa quy luật cấu trúc tần số 38

Hình 3.1 Bản đồ hành chính thành phố Cẩm Phả 47

Hình 3.2 Bản đồ vùng biển thành phố Cẩm Phả (ảnh vệ tinh 13/03/2015) 49

Hình 3.3 Nhiệt độ (0C) trung bình tháng, năm (2009-2014) 50

Hình 3.4 Nhiệt độ (0C) trung bình năm (2009-2014) 50

Hình 3.5 Lượng mưa (mm) trung bình tháng, năm (2009-2014) 52

Hình 3.6 Lượng mưa (mm) trung bình năm (2009-2014) 52

Hình 3.7 Độ ẩm (%) trung bình tháng, năm (2009-2014) 54

Hình 3.8 Độ ẩm (%) trung bình năm (2009-2014) 54

Hình 3.9 Gió (m/s) trung bình tháng, năm (2009-2014) 56

Hình 3.10 Tốc độ gió (m/s) trung bình năm (2009-2014) 56

Hình 3.11 Thủy triều lên xuống 60

Hình 3.12 Số người trong độ tuổi lao động 65

Hình 3.13 Số lao động có việc làm trong tuổi lao động, nhóm tuổi 66

Hình 4.1 Biểu đồ phân bố các taxon trong hệ thực vật trên núi đá thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh 73

Hình 4.2 Phổ dạng sống của thảm thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 80

Hình 4.3 Phẫu đồ thảm thực vật ở thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả (năm 2016) 83

Hình 4.4 Phẫu đồ thảm thực vật ở chân núi đá vôi thành phố Cẩm Phả (năm 2016) 84 Hình 4.5 Phẫu đồ thảm thực vật ở sườn vách núi đá vôi thành phố Cẩm

vii

Hình 4.6 Biểu đồ cấu trúc N/D1.3 thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành

phố Cẩm Phả 89

Hình 4.7 Biểu đồ cấu trúc N/Hvn thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 90

Hình 4.8 Biểu đồ tương quan Hvn/D1.3 của các loài cây gỗ trong thảm thực vật ở thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 92

Hình 4.9 Biểu đồ tương quan giữa giá trị thực nghiệm và hàm lý thuyết: 95

Hình 4.10 Biểu đồ dự đoán sinh trưởng đường kính cây gỗ trong 15 năm 96

Hình 4.11 Biểu đồ dự đoán sinh trưởng chiều cao cây gỗ trong 15 năm 100

Hình 4.12 Phân bố số cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao 104

Hình 4.13 Phẩm chất cây gỗ tái sinh trong các thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 108

Hình 4.14 Biểu đồ mô tả số vụ vi phạm khai thác lâm sản 111

Hình 4.15 Biểu đồ mô tả số vụ vi phạm công tác quản lí bảo tồn vịnh Bái Tử Long 118

Hình 4.16 Biểu đồ mô tả mức độ thoái hoá thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 122

Hình 4.17 Biểu đồ kết quả phân tích nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 124

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

Phụ lục 2.1 Bảng phân bố 50 OTC và 18 tuyến điều tra 145

Phụ lục 2.2 Hàm Power 147

Phụ lục 2.3 Hàm Compound 148

Phụ lục 2.4 Hàm Logarit 149

Phụ lục 2.5 Hàm S 150

Phụ lục 2.6 Danh sách các hộ gia đình tham gia phỏng vấn“Đánh giá giá trị, tình hình quản lí và bảo tồn thảm thực vật trên núi đá vôi Cẩm Phả” 151

Phụ lục 2.7 Bảng câu hỏi phỏng vấn hộ gia đình“Đánh giá giá trị, tình hình quản lí và bảo tồn thảm thực vật trên núi đá vôi Cẩm Phả” 152

Phụ lục 2.8 Bảng câu hỏi phỏng vấn cá nhân“Đánh giá giá trị, tình hình quản lí và bảo tồn thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả” 158

Phụ lục 2.9 Phân tích SWOT về công tác quản lí bảo tồn thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 159

Phụ lục 2.11 Bảng câu hỏi phỏng vấn hộ gia đình“Tìm hiểu nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả” 161

Phụ lục 2.12 Bảng câu hỏi phỏng vấn cá nhân“Tìm hiểu nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả” 164

Phụ lục 2.13 Bảng câu hỏi thảo luận nhóm (Kĩ thuật KIP)“Tìm hiểu nguy cơ gây thoái hóa thảm thực vật trên núi đá vôi Cẩm Phả” 165

Phụ lục 4.1 Danh lục thực vật trên núi đá vôi thành phố cẩm phả tỉnh Quảng Ninh 166 Phụ lục 4.2 Cấu trúc tổ thành theo chỉ số IVI% thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả (năm 2016) 219

Phụ lục 4.3 Cấu trúc tổ thành theo chỉ số IVI % thảm thực vật chân núi đá vôi thành phố Cẩm Phả (năm 2016) 221

Phụ lục 4.4 Cấu trúc tổ thành theo chỉ số IVI % thảm thực vật sườn vách núi đá vôi thành phố Cẩm Phả (năm 2016) 223

Phụ lục 4.5 Kết quả mô phỏng cấu trúc N/D1.3 theo hàm phân bố khoảng cách cho thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 224

viii

Phụ lục 4.6 Kết quả mô phỏng cấu trúc N/D1.3 theo hàm phân bố giảm cho

thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 225

Phụ lục 4.7 Kết quả mô phỏng cấu trúc N/D1.3 theo hàm phân bố Weibull cho thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 226

Phụ lục 4.8 Kết quả mô phỏng cấu trúc N/Hvn theo hàm phân bố khoảng cách cho thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 227

Phụ lục 4.9 Kết quả mô phỏng cấu trúc N/Hvn theo hàm phân bố giảm cho thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 228

Phụ lục 4.10 Kết quả mô phỏng cấu trúc N/Hvn theo hàm phân bố Weibull cho thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 229

Phụ lục 4.11 Kết quả mô phỏng tương quan Hvn/D1.3 theo hàm Logarit cho thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 230

Phụ lục 4.12 Kết quả mô phỏng tương quan Hvn/D1.3 theo hàm Power cho thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 231

Phụ lục 4.13 Kết quả mô phỏng tương quan Hvn/D1.3 theo hàm Compound cho thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 232

Phụ lục 4.14 Kết quả mô phỏng tương quan Hvn/D1.3 theo hàm S cho thảm thực vật thung lũng núi đá vôi thành phố Cẩm Phả 233

Phụ lục 4.15 Tổ thành cây gỗ tái sinh 234

Phụ lục 4.16 Kết quả điều tra khoảng cách cây gỗ tái sinh 235

Phụ lục 4.17 Bảng đánh giá mức độ thoái hóa thảm thực vật thung lũng núi đá vôi 236

Phụ lục 4.18 Bảng đánh giá mức độ thoái hóa thảm thực vật chân núi đá vôi 237

Phụ lục 4.19 Bảng đánh giá mức độ thoái hóa thảm thực vật sườn vách núi đá vôi 238

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi đóng một vai trò rất quan trọng đối với nền kinh tế quốc dân, đối với môi trường, cảnh quan và cũng là một đối tượng quan trọng của công tác nghiên cứu khoa học

Quảng Ninh là một tỉnh có hệ thực vật núi đá vôi phong phú và đa dạng, là nguồn tài nguyên sinh vật quan trọng của tỉnh Cho đến nay tính đa dạng sinh vật trong các thảm thực vật này vẫn chưa được khám phá hết và còn nhiều điều mới đối với khoa học Hiện nay nguồn tài nguyên sinh vật vô giá đó đang bị suy giảm nghiêm trọng Độ che phủ của các thảm thực vật và các nguồn tài nguyên sinh vật bị suy giảm, trong đó các loài thực vật đặc hữu và quý hiếm đang đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng Vì vậy, việc nghiên cứu đánh giá lại hiện trạng của nguồn tài nguyên sinh vật nói chung và thảm thực vật trên núi đá vôi của tỉnh Quảng Ninh nói riêng là rất cần thiết, trên cơ sở

đó đề ra các giải pháp hữu hiệu để quản lý, bảo tồn và phát triển các nguồn tài nguyên sinh vật trên địa bàn tỉnh đang là một việc làm cấp bách hiện nay

Thành phố Cẩm Phả có vịnh Bái Tử Long (vùng đệm của vịnh Hạ Long) là một trong những khu du lịch của tỉnh Quảng Ninh, hiện nay thảm thực vật trên núi đá vôi đang bị suy giảm cả về diện tích và chất lượng do các nguyên nhân như khai thác tài nguyên thực vật làm gỗ củi, khai thác đá vôi cho công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng và việc lấn biển, mở rộng quỹ đất dân sinh

Sự suy giảm tài nguyên thực vật trên núi đá vôi dẫn đến ảnh hưởng nghiêm trọng tới giá trị địa chất địa mạo của kì quan thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long (hai lần được UNESCO công nhận là kì quan thiên nhiên thế giới)

Để góp phần nâng cao hiệu quả quản lý, bảo tồn và phát triển bền vững thảm thực vật trên núi đá vôi ở thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh, nhằm nâng cao giá trị cảnh quan địa mạo của kì quan thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long, chúng tôi lựa chọn

đề tài: “Nghiên cứu một số đặc trưng cơ bản và đề xuất biện pháp bảo tồn, phát

triển bền vững thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh”

2 Mục đích nghiên cứu

Xác định được những đặc trưng cơ bản của thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu

2

Đề xuất một số giải pháp trong việc sử dụng, bảo vệ hợp lí thảm thực vật trên núi đá vôi ở thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế,

xã hội và môi trường

3 Ý nghĩa của luận án

Bên cạnh việc đưa ra những dẫn liệu khoa học về đặc trưng cơ bản của thảm thực vật, đề tài nghiên cứu đã lượng hóa đặc điểm cấu trúc và khả năng sinh trưởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh, kết quả nghiên cứu là cơ sở định hướng các giải pháp bảo tồn phát triển bền vững thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả

4 Đóng góp mới của luận án

- Về mặt lí luận: Cung cấp dẫn liệu khoa học về thảm thực vật trên núi đá vôi ở thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh Đề tài đã phát hiện được các đặc trưng cơ bản của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả ở các vị trí chân núi, sườn vách núi và thung lũng về cấu trúc tổ thành, phân lớp tầng tán, độ che phủ, mật độ, khả năng tái sinh của cây gỗ Đề tài đã phát hiện được 608 loài thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh, trong đó có 12 loài đặc hữu hẹp và 27 loài quý hiếm

- Về mặt thực tiễn: Đề tài đưa ra được 5 nhóm giải pháp bảo tồn, phát triển bền vững thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu vực thành phố Cẩm Phả nói riêng và khu vực tỉnh Quảng Ninh nói chung

5 Bố cục của luận án

Mở đầu

Chương 1 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu

Chương 2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội khu vực nghiên cứu

Chương 4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết luận và khuyến nghị

Tài liệu tham khảo

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Những nghiên cứu về thảm thực vật

1.1.1 Trên thế giới

Nghiên cứu về thảm thực vật được triển khai từ rất sớm, nhưng phải đến thế kỉ XVII việc nghiên cứu về thảm thực vật mới trở thành bộ môn khoa học độc lập Ở giai đoạn này, các công trình nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc mô tả, định tên và hệ thống hóa các loài Tiêu biểu là công trình nghiên cứu của tác giả Ray (1963),trong

cuốn “Historia plantarum”, luận bàn về nơi sinh trưởng của thực vật, trong đó ông đã

vạch rõ ảnh hưởng của độ vĩ địa lí và độ cao so với mặt biển Và tác giả J.P de Tournefort (1656-1708), đã xác định đặc điểm thành phần của hệ thực vật và các vành đai cao (dẫn theo[48])

Nghiên cứu về thảm thực vật tiếp tục phát triển trong thế kỉ XIX, các công trình nghiên cứu của Heer (1838), Unger (1836), Schnizlein và Frickhinger (1848), Sendtnerr (1854, 1860), Lorenz (1858), Marilaun (1863), Wirtgen (1864), Senft (1865), Goppert (1868), Gradmann (1898) và nhiều tác giả khác đã chú ý đến địa lý học thảm thực vật: điều kiện lập địa, đặc điểm địa phương, thảm thực vật nguyên thủy, thảm thực vật thứ sinh, các quần thể thực vật cảnh quan (dẫn theo [50])

Grisebach (1872), Drude (1890) và Warming (1895) đã đề xuất những hệ thốngphân loại chung cho thảm thực vật thế giới Sau đó Schimper A.F (1898) chia quần hệ thực vật thành quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhưỡng và quần hệ vùng núi (dẫn theo [114])

Wettstein và V.V.Dokuchaep (1898) cho rằng một hệ thống phân loại thảm thực vật phản ánh được tồn tại khách quan đúng quy luật của nó chỉ có thể dựa trên kết quả phân tích tổng hợp các mối quan hệ tác động qua lại các nhân tố phát sinh quần thể thực vật (dẫn theo [62])

Schimper (1903) đã phân biệt 3 kiểu quần hệ là: quần thụ (woodland), quần thảo (grass land), hoang mạc (desert) Theo ông trong 3 loại quần hệ nói trên có thể phân biệt được những loại hình quần hệ nhỏ hơn là kiểu thảm thực vật (vegetation types) (dẫn theo [112])

Morodov (1904) [69] đã công bố công trình “Học thuyết về các kiểu rừng” phục vụ

4

Hội nghị sinh học lần thứ 3, tại Brussels, trong bản báo cáo của Flao và Srichora

đã đề nghị dùng thuật ngữ Quần hợp làm đơn vị cơ sở của lớp phủ thực vật Quần hợp là quần xã thực vật có thành phần loài xác định với sự đồng nhất về môi trường, đồng nhất về ngoại mạo (dẫn theo[6])

Dudley- Stamp (1925) đã dựa trên cơ sở lượng mưa hàng năm để chia những khu vực khí hậu, và trong mỗi khu vực ông tìm được những xã hợp có loài cây chiếm

ưu thế khác nhau trên các loại đất có thành phần cơ giới khác nhau (dẫn theo [112]) Sukachev (1928) đã xây dựng hệ thống phân loại với đơn vị cơ bản là kiểu rừng [85] Rubel (1933) đã hoàn thiện thêm hệ thống phân loại của Brocman- Erosth (1912), hệ thống bao gồm 4 kiểu thảm thực vật và 25 lớp quần hệ, các kiểu được xây dựng trên cơ sở dấu hiệu ngoại mạo, còn các lớp được xây dựng trên cơ sở dấu hiệu sinh thái ngoại mạo, đây là hệ thống được nhiều người dùng (dẫn theo [6])

Champion (1936), đã phân biệt 4 đai thảm thực vật lớn theo nhiệt, bao gồm: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao Cách phân biệt này hiện nay vẫn được sử dụng phổ biến (dẫn theo [98]) Theo Thái Văn Trừng (1998) [112], hệ thống phân loại của Champion là một hệ thống mang tính chất tự nhiên khá nhất vì nó dựa trên nguyên lí sinh thái và đặc biệt là kiểu thảm thực vật được xếp theo một trật tự hợp lí, làm nổi bật mối quan hệ nhân quả giữa thực vật và hoàn cảnh sống

Burt-Davy (1938) đã tổng hợp tất cả những bảng phân loại đã có và đề nghị một khung phân loại thảm thực vật nhiệt đới áp dụng cho toàn thế giới (dẫn theo [114]) Obrevin (1938) khi nghiên cứu tái sinh rừng nhiệt đới ở châu Phi đã khái quát hóa các hiện tượng tái sinh rừng và đưa ra lí luận bức khảm tái sinh (dẫn theo [6]) Sennhicop (1941, 1964) [84] đưa ra quan điểm phân loại rừng theo nơi sống và quần xã thực vật, trên đó có các kiểu thảm thực vật đặc trưng Kiểu phân loại này thích hợp với việc phân loại quần xã phục vụ chăn nuôi

Bear (1944), nhà lâm học người Anh đã đề nghị một hệ thống phân loại cho những quần thể thực vật vùng nhiệt đới Nam Mỹ, hệ thống phân loại của ông gồm 3 cấp: một cấp thuộc về thành phần loài cây là quần hợp, một cấp thuộc về hình thái và cấu trúc là quần hệ, và một cấp về môi trường sinh trưởng là loạt quần hệ (dẫn theo [114])

Clements, Gorotkop (1946), Whittaker (1953) (là các tác giả điển hình cho trường phái Anh-Mỹ) đã đưa ra hệ thống phân loại dựa vào các đặc điểm khác nhau của thảm thực vật ở các trạng thái Đó là quần xã dẫn xuất hay quần xã cao đỉnh (dẫn theo [85],[140])

Richard (1952) đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới về mặt hình thái, theo ông đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là các cây thân gỗ, ông đã phân biệt tổ thành thực vật của rừng mưa nhiệt đới thành hai loại là rừng mưa hỗn hợp có tổ thành cây phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành cây đơn giản [81]

Theo Van (1956) đối với rừng nhiệt đới có hai đặc điểm tái sinh phổ biến là tái sinh phân tán liên tục và tái sinh vệt [124]

Sukachev (1957) đã đưa ra định nghĩa đầy đủ hơn về quần hợp Theo ông, quần hợp thực vật là đơn vị phân loại cơ sở của thực vật quần lạc học, bao gồm các thực vật quần giống nhau về khả năng tích lũy và chuyển hóa vật chất và năng lượng trên

bề mặt Trái đất, hay có thể nó là đồng nhất về sinh địa quyển Ông đưa ra hệ thống phân loại thảm thực vật dựa trên cơ sở nguồn gốc tiến hóa hệ thực vật (dẫn theo [6]) Fosberg (1958) đưa ra hệ thống phân loại thảm thực vật trên cơ sở hình thái và cấu trúc của quần thể Tác giả đã phân biệt một nhóm cấu trúc dựa theo khoảng cách giữa các cá thể trong quần thể, một lớp quần thể dựa theo chức năng vật hậu, một cấp

cơ sở là quần hệ dựa trên dạng sống ưu thế trong quần thể (dẫn theo [112])

Theo Schmithuesen (1959) thảm thực vật trên Trái đất được phân thành 9 lớp quần hệ sau: lớp quần hệ rừng, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ savan và quần xã, lớp quần hệ quần xã, lớp quần hệ cây bụi nhỏ và nửa cây bụi, lớp quần hệ thực vật sống một năm, lớp quần hệ hoang mạc, lớp quần hệ thực vật hồ nước nội địa và lớp quần hệ thực vật biển (dẫn theo [6])

Các nhà lâm học Trung Quốc đã căn cứ vào nguyên tắc sinh thái quần xã, kết cấu ngoại mạo, phân bố địa lí, động thái diễn thế, môi trường sinh thái để chia ra các cấp phân loại khác nhau: Loại hình thực bì (đơn vị cấp cao); Quần hệ (đơn vị cấp trung) và đơn vị cơ bản Trên mỗi cấp,lại chia ra các cấp phụ Căn cứ phân loại đơn vị cấp cao chủ yếu dựa vào ngoại mạo, kết cấu và đặc trưng địa lí sinh thái, cấp trung và dưới cấp trung chủ yếu căn cứ vào tổ thành loài (dẫn theo [71])

Aubreville (1963) dùng tiêu chuẩn độ tàn che trên nền đất của tầng ưu thế sinh thái

để phân loại các kiểu thảm thực vật, đã phân chia được những kiểu quần thể thưa như kiểu rừng thưa và kiểu truông thảm thực vật (dẫn theo [112])

Ellenberg, Museller, Dombois (1967) (là tác giả tiêu biểu cho trường phái Thủy Điển) đã đưa ra hệ thống phân loại thảm thực vật gồm 7 lớp quần hệ, các lớp lại được

6

Theo Utkin và Đưlít (1968) (trường phái Xô Viết), toàn bộ sinh quyển trên đất liền có các kiểu sau: rừng, đầm lầy, thảo nguyên, hoang mạc Kiểu rừng là đơn vị phân loại lớn nhất Kiểu rừng được chia ra 2 kiểu phụ: 1A- kiểu rừng có khoảng không phân bố trên 8-10m; 1B- rừng cây bụi và rừng thấp cao dưới 8-10 m Các kiểu phụ lại được chia thành các sinh địa quần lạc rừng (dẫn theo [6])

Theo Vipper (1973) khi nghiên cứu về tái sinh rừng đã kết luận tầng cỏ quyết và cây bụi có ảnh hưởng xấu đến sự tái sinh của cây con (dẫn theo [114])

Theo Tolmachop (1974) khi nghiên cứu thảm thực vật nhiệt đới ông đã kết luận rằng thành phần thực vật rất đa dạng, tổng tỉ lệ phần trăm của 10 họ có số loài lớn nhất chỉ đạt 40-50% tổng số loài, trong một quần thụ thường có 1-2 loài chiếm ưu thế (dẫn theo [114])

Whitmore (1975) đã cho xuất bản quyển sách Những rừng mưa nhiệt đới của

vùng Viễn Đông, trong đó ông đã lập một khung phân loại khá độc đáo của vùng

nhiệt đới gió mùa, chia thành hai kiểu rừng lớn: rừng mưa nhiệt đới và rừng gió mùa (dẫn theo [114])

Liên Hợp Quốc (1973) đã chấp nhận sử dụng hệ phân loại thảm thực vật của Ellenberg và Muller (1967) dựa trên nguyên tắc ngoại mạo cấu trúc và có thể thể hiện được trên bản đồ 1:2.000.000 Hệ thống được sắp xếp như sau [114],[6]:

Lamprecht (1989) đã nghiên cứu ảnh của các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng, độ ẩm, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi đến khả năng tái sinh của cây [135] Theo David và cộng sự (1993) khi nghiên cứu rừng nhiệt đới Nam Mỹ đã nhận định sự xuất hiện hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây và tổ thành

loài cây có thể giữ nguyên không đổi trong một thời gian dài, hiệu quả của tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố (dẫn theo [114])

Nhận xét: Các tác giả trên thế giới khi nghiên cứu về thảm thực vật đã tập trung

vào xác định loài, xây dựng khung phân loại để phân chia kiểu thảm thực vật, tìm hiểu ảnh hưởng của khí hậu thổ nhưỡng đến sự sinh trưởng và tái sinh của cây, nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố địa lí, ảnh hưởng tương hỗ của các tầng cây trong thảm…Đây là cơ sở quan trong cho việc đề xuất các biện pháp khai thác, bảo tồn và phát triển bền vững thảm thực vật rừng

Vũ Đình Huề (1969), khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu, đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu Ông cũng đã kết luận tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới [40]

Trần Ngu Phương (1970) khi nghiên cứu thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam

đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc tổ thành của các thảm thực vật (dẫn theo [121]) Ông cũng đã đưa ra bảng phân loại chia rừng miền Bắc thành ba đai lớn theo độ cao: đai rừng nhiệt đới mưa mùa, đai rừng á nhiệt đới mưa mùa và đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao Bảng phân loại gồm có các đai rừng và kiểu rừng sau (dẫn theo [114])

- Đai rừng nhiệt đới mưa mùa: Bao gồm: Kiểu rừng nhiệt đới lá rộng thường xanh ngập mặn; Kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh; Kiểu rừng nhiệt đới ẩm lá rộng thường xanh; Kiểu rừng nhiệt đới ẩm lá rộng thung lũng; Kiểu phụ rừng nhiệt đới lá rộng thường xanh núi đá vôi

- Đai rừng á nhiệt đới mưa mùa: Kiểu rừng á nhiệt đới lá rộng thường xanh; Kiểu rừng á nhiệt đới lá kim trên núi đá vôi

- Đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao:

Vũ Tự Lập (1976) đã sử dụng độ ưu thế của các loài cây trong ô tiêu chuẩn để xác định quần hợp và ưu hợp trong công trình “Cảnh quan địa lí miền Bắc Việt Nam” Theo ông, quần hợp là tập hợp có quy luật của một số loài cây, trong đó có 5 loài chính chiếm ≥ 80% sinh khối, cây lập quần chiếm ≥ 50%; bán quần hợp là tập hợp thực vật chỉ đạt 1 trong 2 nội dung của quần hợp, đó là loài lập quần chiếm trên

≥ 60% sinh khối nhưng tập hợp cả 5 loài chỉ chiếm ≥ 75% hoặc tập hợp 5 loài chiếm trên 80% nhưng loài lập quần < 50%; ưu hợp là tập hợp có quy luật của các loài thực vật, trong đó loài chính chiếm > 50% sinh khối, cây lập ưu hợp ≥ 30% sinh khối; bán ưu hợp là tập hợp thực vật chỉ đạt 1 trong 2 nội dung của ưu hợp tập hợp, đó là 5 loài chiếm ≥ 50%, nhưng loài lập ưu hợp lại < 30% sinh khối hoặc tập hợp 5 loài chỉ đạt đến 45% còn loài lập ưu hợp ≥ 30% sinh khối (dẫn theo [98])

Theo Thái Văn Trừng (1978), trong tất cả các nhóm nhân tố sinh thái phát sinh thảm thực vật thì nhóm nhân tố khí hậu thủy văn là nhóm nhân tố chủ đạo quyết định hình dạng và cấu trúc của các kiểu thảm thực vật [112]

Vũ Đình Huề (1984) đã đưa ra hệ thống phân loại rừng phục vụ mục đích kinh doanh, theo ông kiểu rừng là một loạt các xã hợp thực vật thuộc một kiểu trạng thái trong phạm vi một kiểu điều kiện thực bì rừng và tương ứng có một biện pháp lâm sinh thích hợp (dẫn theo [6])

Phạm Hoàng Hộ (1991) khi nghiên cứu hệ thực vật Việt Nam đã công bố công trình “Cây cỏ Việt Nam” gồm 3 tập, trong đó tác giả mô tả 10.500 loài thực vật có mạch, đây là công trình đầy đủ có hình vẽ kèm theo về toàn bộ hệ thực vật rừng Việt Nam [32],[33]

Phan Kế Lộc (1985) dựa trên khung phân loại của UNESCO (1973) đã đưa ra khung phân loại thảm thực vật ở Việt Nam có thể thể hiện trên bản đồ 1:2.000.000 Bảng phân loại gồm 5 lớp quần hệ, mỗi phân lớp quần hệ lại phân thành các nhóm quần hệ, quần hệ và thấp nhất là dưới quần hệ [58]

Nguyễn Vạn Thường (1991) đã kết luận tái sinh tự nhiên ở một số khu rừng miền Bắc Việt Nam diễn ra liên tục, không mang tính chu kì Sự phân bố cây tái sinh không đồng đều, số cây mạ chiếm ưu thế rõ rệt so với số cây ở cấp tuổi khác Quần

xã thực vật tái sinh tự nhiên sau nương rẫy có tính đa dạng sinh học cao [106]

Vũ Tiến Hinh (1991) khi nghiên cứu quá trình tái sinh của rừng tự nhiên ở Hữu Lũng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng Ninh) đã nhận xét: hệ số tổ thành tính theo phần trăm số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành tầng tái sinh cũng vậy Từ đó, nếu biết mật độ chung của những cây tái sinh có triển vọng sẽ xác định được số lượng tái sinh của từng loài [30]

Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư (1995) khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng ở Hoành Bồ, Quảng Ninh đã đề xuất quy phạm tạm thời về khoanh nuôi phục hồi rừng tại Quảng Ninh [63]

Nguyễn Vạn Thường (1995) đã xây dựng bản đồ thảm thực vật Bắc-Trung, đây

là sơ đồ tổng quát nhất về thảm thực vật Việt Nam (dẫn theo [6])

Trần Xuân Thiệp (1995) khi nghiên cứu vai trò của tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng thuộc miền Bắc Việt Nam, đã kết luận mật độ cây tái sinh khá cao

10

Lê Sáu (1996) [83] và Trần Cẩm Tú (1999) [118] đã nghiên cứu cấu trúc rừng

tự nhiên ở Kon Hà Nừng, Gia Lai và Hương Sơn, Hà Tĩnh, các tác giả đều kết luận sự phân bố của một số loài cây theo cấp tổ thành tuân theo hàm phân bố giảm, cấp tổ thành càng cao thì số loài càng giảm

Thái Văn Trừng (2000) đã công bố công trình nghiên cứu trong cuốn “Những hệ

sinh thái rừng nhiệt đới ở Việt Nam”, ông đã chia thảm thực vật rừng Việt Nam thành

14 kiểu: I Kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới; II Kiểu rừng kín nửa thường xanh ẩm nhiệt đới; III Kiểu rừng kín rụng lá hơi ẩm nhiệt đới; IV Kiểu rừng kín lá cứng hơi ẩm nhiệt đới; V Kiểu rừng thưa, cây lá rộng hơi khô nhiệt đới; VI Kiểu rừng thưa, cây lá kim hơi khô nhiệt đới; VII Kiểu rừng thưa, cây lá kim hơi khô á nhiệt đới núi thấp; VIII Kiểu trảng cây to, cây bụi, thảm thực vật cao, khô nhiệt đới;

IX Kiểu truông bụi gai, hạn nhiệt đới; X Kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa á nhiệt đới núi thấp; XI Kiểu rừng kín hỗn giao cây lá rộng, và lá kim, ẩm, á nhiệt đới núi thấp; XII Kiểu rừng kín cây lá kim ẩm, ôn đới, núi vừa; XIII Kiểu quần hệ khô vùng cao; XIV Kiểu quần hệ lạnh vùng cao [114]

Phạm Ngọc Thường (2003), khi nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên của thảm thực vật cây gỗ sau canh tác nương rẫy ở Thái Nguyên và Bắc Kạn, đã kết luận tổ thành cây gỗ phụ thuộc vào mức độ thoái hóa đất, trong đó loài cây gỗ có giá trị kinh tế chiếm tỉ lệ tổ thành thấp Mật độ cây tái sinh giảm dần theo thời gian phục hồi rừng [107],[108]

Lê Ngọc Công (2004) khi nghiên cứu về quá trình phục hồi rừng bằng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên đã có nhận xét: quá trình diễn thế phục hồi rừng diễn ra chậm chạp, trong giai đoạn đầu diễn thế số lượng loài cây và mật độ cây tái sinh giảm từ chân đồi lên sườn đồi tới đỉnh đồi, giai đoạn này cây tái sinh có phân bố cụm, sau đó chuyển dần sang phân bố ngẫu nhiên, quá trình này bị chi phối bởi quy luật tái sinh tự nhiên, quá trình nhập cư và quá trình đào thải các loài cây [15]

Ngô Minh Mẫn (2005) [66] khi nghiên cứu cấu trúc rừng tại Vườn quốc gia Cát Tiên và Võ Văn Sung (2005) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên

Bình Châu đều đi đến kết luận cấu trúc tổ thành ở trạng thái IIIA2 tuân theo phân bố khoảng cách [86]

Trần Đình Lý (2006) đã vận dụng hệ thống phân loại của UNESCO (1973) khi nghiên cứu hệ sinh thái gò đồi các tỉnh Bắc Trung Bộ, theo ông ở vùng gò đồi Bắc Trung Bộ có 4 lớp quần hệ là: lớp quần hệ rừng kín; lớp quần hệ rừng thưa; lớp quần

hệ thảm cây bụi, lớp quần hệ thảm cỏ [62]

Ma Thị Ngọc Mai (2007) khi nghiên cứu quá trình diễn thế đi lên của thảm thực vật ở Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh (Vĩnh Phúc) và vùng phụ cận đã kết luận: Trong giai đoạn đầu của diễn thế, mật độ cây tái sinh giảm dần từ chân đồi lên sườn đồi tới đỉnh đồi [64]

Trần Văn Con (2009) khi nghiên cứu về động thái tái sinh tự nhiên lá rộng thường xanh vùng núi phía Bắc Việt Nam, đã kết luận quá trình tái sinh diễn ra rất phức tạp [111]

Lê Đồng Tấn, Đỗ Hữu Thư và cộng sự (2007) khi nghiên cứu về khả năng tái sinh của cây gỗ trong thảm cây bụi tại trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc, đã tính toán được chỉ số đa dạng của cây gỗ tái sinh, mật độ, nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh, phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao, phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang và đánh giá được triển vọng tái sinh ở khu vực nghiên cứu [88],[105],[114]

Ma Thị Ngọc Mai và cộng sự (2013) khi nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy tại Đại Từ (Thái Nguyên) đã kết luận: Quá trình tái sinh

tự nhiên phục hồi rừng sau nương rẫy chịu tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái như địa hình, độ dốc, mức độ thoái hóa đất [65]

Nhận xét: Các công trình nghiên cứu về thảm thực vật ở Việt Nam khá phong

phú Các tác giả cũng tập trung vào xây dựng khung phân loại để phân chia kiểu thảm thực vật, định dạng loài, tìm hiểu ảnh hưởng của yếu tố địa lí, ảnh hưởng của các yếu

tố khí hậu, nghiên cứu khả năng tái sinh của cây gỗ… Nhiều tác giả đã quan tâm nghiên cứu động thái sinh trường của cây gỗ thông qua các chỉ tiêu mật độ, đường

12

1.2 Những nghiên cứu về thảm thực vật trên núi đá vôi

1.2.1 Trên thế giới

Trên thế giới, núi đá vôi chiếm khoảng 10% tổng diện tích đất liền Núi đá vôi

có vai trò quan trọng đối với con người, 1/4 dân số thế giới sống phụ thuộc vào nguồn nước ngầm có nguồn gốc đá vôi Nhiều cảnh quan núi đá vôi trên thế giới và trong nước được công nhận là thắng cảnh hay di sản thế giới như: Vườn quốc gia Port Campbel (Úc), quần thể hang động thờ Phật tại Pak Ou (Lào), Quế Lâm tỉnh Quảng Tây (Trung Quốc), Thạch Lâm tỉnh Vân Nam (Trung Quốc)… hòn Phụ Tử (Kiên Giang), Vịnh Hạ Long (Quảng Ninh), Non Nước (Đà Nẵng), Phong Nha (Quảng Bình), hòn Vọng Phu (Lạng Sơn), động người xưa ở Cúc Phương (Ninh Bình) (dẫn theo [37])

Bảng 1.1 Danh sách các địa hình Karst trên thế giới

Yangshuo County 24°47′N 110°30′E 1,428 km2Jiuzhaigou Vall y 33°12′N 103°54′E 600 to20 km² Xiaozhai Tiankeng 30°45′02″N 109°28′12″E 0,274 km2

STT Châu Quốc gia Tên gọi Tọa độ Diện tích

Obyek Wisata Batu Karst

2

Lào

Khammouane Province 17.5°N 105.333333°E 16,315 km2

Malayxia

Gunung Mulu National Park 4.132°N 114.919° E 528.64 km2

14

Hình 1.1 Phân bố các địa hình Karst trên thế giới

Nguồn: Wikipedia, the free encyclopedia, download ngày 13/2/2016

1.Madagascar National Parks

2 Parcs Nationaux Madagascar

17.Gunung Mulu National Park

18.Kilim Karst Geoforest Park

19.Perlis State Park

28.Cao nguyên đá Đồng Văn

29.Eastern region of the Northern Limestone Alps

30.Paparoa National Park

31.Los Haitises National Park

32.Akiyoshidai Quasi-National Park

33.Gangwon-do

Ở châu Âu: Các nhà thực vật người Anh có nhiều đóng góp trong nghiên cứu thảm thực vật trên núi đá vôi, tiêu biểu là các tác giả Moss (1911,1913) và White (1912), Hepburn (1942, 1955) Ở Nauy, tác giả Coombe và White (1951) nghiên cứu

quần xã thực vật ưa caxi Ở Thụy Điển, Halden (1950) chú ý đến Asplenium

ruta-muraria, loài có nhu cầu về đá vôi, tìm thấy trên đá canxi granite ở Sodermanland

Đóng góp vào nghiên cứu thực vật ở Phần Lan là nhờ Pesola (1928, 1937, 1952, 1955), Brenner (1937), Eklund (1946), ông chia thực vật thành 3 nhóm: Cây ưa vôi bắt buộc (obligate calciphiles), Cây ưa vôi (calciphiles), Cây ưa vôi không bắt buộc (subcalciphiles) Ở Đức, Drude (1887) đã chú ý đến môi trường sống giàu canxi của

loài Carex humilis Kvasninas và Samarinas (1926) điều tra thảm thực vật của vùng

Mts Kyffhausen, dựa vào môi liên quan giữa thảm thực vật với đất canxi Range (1962) đã khảo sát thực vật ở Lubeck, ông đã chia thực vật ở đây thành 2 nhóm, nhóm kị vôi và nhóm ưa đất vôi Deppe (1928) đã có nghiên cứu thảm thực vật có loài Dẻ gai và Thủy tùng còn lại trên vùng núi đá vôi phía đông của Gottingen ở trung tâm châu Âu Ở Gottingen, Ruhl (1952) cũng nghiên cứu hệ thực vật ưa canxi trên vùng giàu đá vôi và đã bổ sung được 50 loài thực vật ưa canxi Bên canh đó, Volk (1935), Gluck (1935) và Gilomen (1938) có đề cập đến những điều tra khác về

thảm thực vật đá vôi ở Đức Ở Đan Mạch, Klein (1932) đề cập đến loài Asplenium

ruta-muraria ở Devonian của Luxemburg không cần canxi, và giải thích lí do này

Olsen (1943) đã nghiên cứu thực vật xung quanh vùng đá vôi tự nhiên ở vùng Allin của Đan Mạch, sự thay đổi của thực vật ở đây có thể quan sát trực tiếp từ xa qua các trảng thực vật như sau: Vùng cây thân thảo (herbaceous zone) Vùng cây bụi (cornel shrubberyzone), vùng dẻ gai xanh thấp (low chlorotic beechzone), vùng dẻ gai xanh (green beech zone) Delforge (1934) và Nihoul (1935) nghiên cứu thực vật Bergian Thế hệ trước ông đã quan sát ảnh hưởng của đất đến sự phấn bố của thực vật., và đưa

ra một danh sách sự tương quan của cây với từng loại đất trong 18 vùng của Entre- Sambre-et-Neuse Sau đó ông phân chia hệ thực vật đá vôi của Belgium thành 3 nhóm: 1 Querceto- Fagetum; 2 Prunetum spinosae; 3 Brometuumerecti Ở Pháp,việc nghiên cứu cũng được thực hiện vào thể kỉ gần đây, nhiều nhà phân loại như Planchon (1854), Ivolas (1886), Bonnier (1879, 1889) và Flahhault (1893) đã có nghiên cứu thảm thực vật trên núi đá vôi Theo Flahault (1901), cây ưa đá vôi có giá trị của Pháp phân bố ở các vùng có khí hậu ôn hòa Jouaune (1928), Litardiere (1928), Issler (1938) và Dupont (1956) nghiên cứu thảm thực vật của đầm lầy giàu canxi ở Aisne, và của vách đá phấn ở Blanc Nez, và của cây mọc trên đất vôi ở Vosges, và vùng duyên hải Basque Astrian giàu canxi Theo Litardiere, loài

Brachypodium cũng là loài ưa canxi ở trên vùng đá phấn của Anh (dẫn theo [84])

Ở Châu Phi, chỉ có một vài nghiên cứu về thực vật trên các vùng đá vôi, quan trọng nhất là báo cáo của Gimingham và Walton (1954), nghiên cứu về hệ thực vật đá

16

Hypericum decaisneanum sinh trưởng ở các khe nứt đá vôi như dạng chasmophytes

(là một dạng thực vật sống ở kẽ nứt của đá vôi) Ở phía nam Châu Phi, Herre (1938)

đã bổ sung thêm các dạng thực vật ưa vôi (lime loving plants) thuộc loài Titanopsis

setifera Ở vùng biển phía tây Madagasca, ông đã phát hiện được nhiều loài thực vật

sinh trưởng ở môi trường này [84]

Ở Bắc Phi, Fernald (1918) đã có công trình so sánh giữa hệ thực vật canxi với

hệ thực vật silic ở Newfounndland, là người tiên phong nghiên cứu hệ thực đá vôi ở châu Phi Eames (1926) đã nghiên cứu loài Hedeoma hispida ở Connecticut và khu vực lân cận Happer (1939) có báo cáo về hệ thực vật đầm lầy ở Virginia vào mùa xuân Ở đó ông đã phát hiện các cây ưa vôi và ưa axít [84]

Ở tây Ấn Độ, có các nghiên cứu của Gleason và Cook (1927), Howard và Briggs (1953) và Loveless và Asprey (1957) [84]

Ở châu Á, ở các quốc gia này (trừ Nhật Bản), việc nghiên cứu hệ thực vật hoặc thảm thực vật đá vôi còn ít Ở Trung Quốc, Hou (1954) và Lee (1957) là các nhà phân loại thực vật, đã có các nghiên cứu kết nối giữa một số loài thực vật với đá vôi [110] Ở Nhật Bản, đặc trưng của hệ thực vật đá vôi đã hấp dẫn nhiều nhà phân loại học thực vật Tiêu biểu là Makino (1983) đã nghiên cứu về môi trường sống của

Asplenium ruta-muraria Trong báo cáo của ông về loài dương xỉ bản địa, ông kết

luận rằng chúng sinh trưởng giới hạn trong các kẽ nứt của đá vôi Takeda (1905) chỉ

ra sự liên quan giữa các loài Asplenium ruta-muraria, Cyrtomium caryotideum,

Camptosorus sibiricus, Boniniella ikenoi và Aleuritopteris krameri Honda (1929) và

Murai (1934) cũng có báo cáo về loài Asplenium ruta-muraria trên đá vôi Kawata

(1932) giới thiệu công trình của Unger, theo ông các loài ưa canxi được phân chia thành 3 lớp: (1) Không phụ thuộc canxi, (2) Nhóm phụ thuộc vừa, (3) Nhóm bị phụ thuộc Shirofuyo (1932), Kosaka (1932) và Sasamura (1935) đã công bố hệ thực vật ở các tỉnh Bingo, Bittchu và Rikuchu trên tạp chí địa phương [139]

Ở Trung Quốc, Viện Lâm nghiệp Quảng Đông và Quảng Tây đã tiến hành nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của một số loài cây trồng trên núi đá vôi, như: Tông

dù, Dầu choòng, Xoan nhừ, Lát hoa, Bạch đàn, Nghiến trong (dẫn theo [128])

Theo Geoffrey P Chapman,Yin-Zheng (2002),Trung Quốc có diện tích núi đá vôi lớn nhất trên thế giới, thuộc trầm tích CaCO3 trắng, với diện tích 283.000 km2 Thảm thực vật trên núi đá vôi ở Trung Quốc rất đa dạng, đặc biệt là sự phong phú về các loài đặc hữu.Theo Xu (1993,1995), đã phát hiện 4287 loài và nhóm loài thực vật

có mạch trên núi đá vôi ở miền Nam và Tây Nam Trung Quốc [130] Trong đó, có

nhiều loài cổ xƣa và một số loài có nguy cơ tuyệt chủng Các loài cổ xƣa nhƣ: Cycas

baguanheensis, C panzhihuanensis, C micholitzii [130]

Hình 1.2 Phân bố núi đá vôi ở Việt Nam

+ Kiểu phụ thổ nhưỡng nguyên sinh rừng hai tầng Nghiến - Mạy bông - Cao Bằng

Rừng gồm hai tầng, tầng I với loài Nghiến chiếm ưu thế, tầng II với loài Mạy bông chiếm ưu thế

+ Kiểu phụ thổ nhưỡng nguyên sinh rừng hai tầng Nghiến - Ôrô - Hà Giang

Rừng gồm một tầng do Nghiến và Ô rô chiếm ưu thế, tán rừng bằng phẳng và khá liên tục

+ Kiểu phụ thổ nhưỡng nguyên sinh rừng một tầng Nghiến - Trai - Lạng Sơn

Rừng gồm một tầng do Nghiến và trai chiếm ưu thế, tán rừng tương đối liên tục, Nghiến và Trai cao trung bình 24,5 m, đường kính ngang ngực trung bình 0,9 m

- Kiểu rừng á nhiệt đới lá kim trên núi đá vôi:

+ Kiểu phụ khí hậu rừng Vân sam - Hà Giang

Rừng một tầng, loài chiếm ưu thế là Vân sam, cao trung bình 18 m, đường kính ngang ngực 0,4 m và sức sống tốt

+ Kiểu phụ khí hậu rừng Hoàng đàn (Cupressus torulosa)- Lạng Sơn

Rừng một tầng, không đều và không liên tục, cây cao trung bình 15 m, đường kính trung bình 0,3-0,35 m

+ Kiểu phụ khí hậu rừng Kim giao (Podocarpus latifolus)

Rừng một tầng, loài ưu thế là Kim giao, cây có thể cao đến 30 m, đường kính 1,4 m, phân bố trên đỉnh các núi đá vôi, ở độ cao 400-500 m

Thái Văn Trừng (1978), khi phân loại các hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi, với quan điểm sinh thái phát sinh, đã xác định rừng trên núi đá vôi thuộc kiểu phụ thổ nhưỡng kiệt nước trên đất đá vôi xương xẩu và được phân loại như sau [111]:

- Hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới:

Kiểu thảm thực vật này trên vùng núi đá vôi với ưu hợp Nghiến - Trai lí xuất hiện ở các lèn đá, sườn núi có độ dốc lớn, có nhiều khoảng trống để lộ đá gốc, sườn núi thường lởm chởm, phân bố ở độ cao dưới 700 m, tập trung ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam Dây leo thân gỗ phát triển mạnh như các loài trong họ Trúc đào (Apocynaceae), họ Bàng (Combretaceae), họ Tiết dê (Menispermaceae) Tại những sườn có độ dốc lớn, đá dạng khối, đất mỏng hay không có đất, thành phần thực vật thường chủ yếu là những loài có khả năng bám rễ chắc, kích thước nhỏ như Mạy tèo, Teo nồng và một số loài thuộc chi Ficus như Đa, Xanh, Si Tại những khu vực tương đối bằng phẳng, đất dốc tụ tầng dày thảm thực vật thường có những cá thể có kích

thước lớn như Phay (Duabanga grandiflora), Trường sâng, Chò chỉ, Chò đãi

- Hệ sinh thái rừng kín nửa rụng lá ẩm nhiệt đới:

Kiểu thảm thực vật này phân bố ở những nơi có địa hình thung lũng núi đá vôi, trên các loại đất dốc tụ thấp và ẩm Thảm thực vật có sự hỗn giao nhiều loại cây thường xanh như Trường sâng, Xoan nhừ, Dâu da xoan, Lòng mang, Củi rừng Kiểu rừng này phổ biến ở Cao Bằng, Bắc Cạn, Lạng Sơn và Ninh Bình, Quảng Bình

- Hệ sinh thái rừng kín thường xanh, mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp:

Phân bố ở đai cao trên 700 m như Chợ Rã (Bắc Kạn), Nguyễn Bình (Cao Bằng), Quản Bạ, Đồng Văn (Hà Giang) và phần lớn núi đá vôi Tây Bắc Ngoài những đặc điểm về thành phần loài cây lá rộng đặc trưng phân bố tại núi đá vôi như các vùng khác, tại kiểu rừng này còn có sự xuất hiện khá phổ biến của các loài cây lá kim như thông Pà Cò, sam Kim Hỷ, trắc bách diệp Quản Bạ Tại những vùng cao hơn 1000 m

vùng Tây Bắc còn có các loài như Kiểng (Burretiodendron brilletti), Heo (Croton

Thông tre lá ngắn (Podocarpus pilgeri)

20

- Hệ sinh thái rừng thứ sinh sau khai thác, sau nương rẫy trên núi đá:

Tại những khu vực bị khai thác kiệt, tổ thành loài cây gỗ thay đổi rất cơ bản do

sự xuất hiện nhiều các loài tiên phong ưa sáng có nguồn gốc núi đất như Ràng ràng

mít (Ormosia balansae), Ba bét (Mallotus paniculatus), Bọ nẹt (Cleidion

brevipetiolatum) Đối với những khu có hoạt động nương rẫy như Hòa Bình, Lạng

Sơn, Cao Bằng, Ninh Bình, Hà Nam… xuất hiện một số kiểu thực bì chủ yếu là dạng cây bụi, cây gỗ nhỏ có gai như Mạy tèo, Ô rô, Xẻn gai Có một số nơi xuất hiện các quần xã tre nứa nhỏ như Cúc Phương, Yên Tử, Nguyên Bình (Cao Bằng) [55]

Hoàng Kim Ngũ (2005) đã tiến hành nghiên cứu đặc điểm sinh vật học và khả năng gây trồng các loại cây như Nghiến, Mạy sao, Trai lí, Hoàng đàn trên núi đá vôi

ở Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn Đề tài đã đề xuất được một số biện pháp kĩ thuật để gây trồng các loài cây này ở địa phương trên [71]

Theo Viện điều tra quy hoạch rừng (1996), rừng trên núi đá vôi được chia thành các trạng thái sau (dẫn theo [128]):

- Trạng thái IV: diện tích rừng nguyên sinh trên núi đá vôi còn rất ít, nhưng có kết cấu ổn định, rừng chia thành 3 tầng là tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái và tầng dưới tán, dưới tầng cây gỗ là tầng cây bụi và thảm tươi [128]

- Trạng thái IIIB: loại rừng này đã bị khai thác một số cây có giá trị kinh tế, tầng tán bị phá vỡ nhẹ, kết cấu tầng thứ vẫn rõ [128]

- Trạng thái IIIA3: là loại rừng đã bị khai thác vừa phải, những cây có giá trị kinh tế đã bị chặt, tầng tán đã bị phá vỡ, cây bình quân không đều, rừng thường có 2 tầng rõ rệt [128]

- Trạng thái IIIA2: rừng đã bị khai thác quá mức, cấu trúc rừng của trạng thái rừng đã bị thay đổi nhiều Rừng có 2 tầng, tầng trên tán không liên tục, được hình thành chủ yếu của những cây ở tầng giữa trước đây [128]

- Trạng thái IIIA1: rừng đã bị khai thác kiệt quệ, tán rừng bị phá vỡ từng mảnh lớn, cấu trúc rừng đã bị xáo trộn nhiều [128]

- Trạng thái II (rừng non có trữ lượng): là rừng phục hồi sau nương rẫy hay khai thác kiệt, diện tích loại rừng này thường nhỏ phân bố rải rác [128]

Trần Hữu Viên (2004), rừng trên núi đá vôi phần lớn đều bị tác động hay tàn phá, hiện chỉ còn 55 % diện tích núi đá vôi còn rừng Tuy nhiên, diện tích có rừng này phần lớn là rừng thứ sinh nghèo [128]

Rừng trên núi đá vôi hiện nay hầu hết là rừng thứ sinh, mật độ cây thưa, chiều cao thấp

Bảng 1.2 Thống kê trữ lượng rừng núi đá vôi

Trung bình

m3/ha

Tổng

Trung bình

m3/ha

Tổng

Trung bình

Nguồn: Trần Hữu Viên 2004 [128]

Theo Đỗ Hữu Thư và cộng sự (2000), đối với thảm thực vật trên núi đá vôi thì nhân tố đá mẹ, thổ nhưỡng cùng với các nhân tố khí hậu thủy văn là nhóm nhân tố quyết định tạo nên diện mạo của thảm thực vật trên núi đá vôi [104]

Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (2001), khi nghiên cứu ở vùng núi đá vôi miền Bắc Việt Nam đã tuyển chọn được 40 cây bản địa để phục vụ mục đích khôi phục lại rừng trên núi đá vôi [2]

Trần Hữu Viên và cộng sự (2004) đã bước xây dựng hệ thống phân vùng sinh thái rừng trên núi đá vôi Theo ông, hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi được phân thành

5 vùng lớn theo địa danh, theo sự chi phối, ảnh hưởng của chế độ khí hậu và đặc trưng về khu hệ thực vật như sau [128]:

- Vùng Cao Bằng- Lạng Sơn: đây là vùng có vĩ độ cao và là vùng có tính chuyển tiếp từ khí hậu nhiệt đới sang á nhiệt đới Núi đá vôi khu vực này thuộc dạng núi trung bình thấp, bao gồm nhiều cao nguyên đá vôi khối uốn nếp, có quá trình hoạt động Karst trên mặt và ngầm Đây là vùng núi đá vôi xen kẽ trầm tích lục nguyên [128]

Hệ thực vật mang tính pha trộn giữa các luồng di cư, nhưng đặc trưng bởi luồng thực vật bản địa Bắc Việt Nam và Nam Trung Hoa như: Hoàng đàn Hữu Liên, Trai

lý, Ngọc am Kim Hỷ…[74],[128]

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Kim Thanh và Nguyễn Nghĩa Thìn

22

họ thầu dầu ở vùng núi đá vôi Trong đó, phân họ đa dạng nhất là phân họ Phyllanthoideae với 18 loài, 11 chi, 7 tông, đặc biệt có 3 loài đặc hữu của Việt Nam:

Alchornea petelotii, Sauropus racemosus, Phyllanthus dongmoensis [89]

- Vùng Tuyên Quang - Hà Giang: núi đá không tạo thành dải liên tục, khối núi lớn, tạo nên cảnh quan hùng vĩ, như cao nguyên đá Đồng Văn (Hà Giang) [128]

Hệ thực vật mang tính pha trộn của nhiều luồng thực vật, trong đó tiêu biểu là thực vật bản địa Bắc Việt Nam và Nam Trung Hoa với những đặc trưng của các loài cây trong họ Long não (Lauraceae), họ Đậu (Fabaceae) và họ Dâu tằm (Moraceae) Ngoài ra, do ảnh hưởng của vị trí địa lí hệ thực vật của vùng còn chịu sự chi phối của luồng di cư thực vật từ Hymalaya- Vân Nam- Quí Châu Các đại diện như Hoàng đàn

(Cupressus torulosa), Pơmu (Fokienia hodginsii), Thông lá tre (Podocarpus

neriifolius) [128]

- Vùng Tây Bắc- Tây Thanh Hóa- Nghệ An: chủ yếu là núi đá cao và cao nguyên đá vôi Khối uốn nếp xen kẽ đá phiến, cát kết kéo dài hình thành nên một dải khá đồng nhất từ Phong Thổ (Lai Châu) đến phía Tây Thanh Hóa [128]

Khu hệ thực vật trong vùng có đầy đủ các vành đai thực vật, từ vành đai nhiệt đới đến các vành đai á nhiệt đới núi cao Vành đai thực vật nhiệt đới chủ yếu là các loài cây lá rộng thường xanh thuộc họ Dẻ (Fagaceae), Cáng lò (Betulaceae), Hồ đào (Juglandaceae), Dầu (Dipterocarpaceae) và có xuất hiện một số loài theo luồng di cư

Tây Á như Săng lẻ (Lagerstroemia corniculata), Chò nhai (Anogeissus acumminata)

Và các loài thực vật tiêu biểu cho vành đai á nhiệt đới núi cao như Pơmu, Thông Pà

cò (Pinus kwangtungensis) [128]

Nguyễn Huy Dũng và cộng sự (2005), thống kê trong cả nước có 20 khu rừng đặc dụng phân bố trên diện tích núi đá vôi (có lẫn cả núi đất), tổng diện tích của khu bảo tồn là 366.371 ha [25]

Theo Vũ Thị Liên và cộng sự (2009), khi nghiên cứu hệ thực vật trên núi đá vôi tại khu vực Bản Đấu, xã Yên Sơn, huyện Yên Châu, tỉnh Sơn La, đã phát hiện 108 loài cây có giá trị làm thuốc thuộc 98 chi, 54 họ Trong đó, ngành Mộc lan chiếm 92,6%, ngành Dương xỉ chiếm 6,48%, ngành Thông đất chiếm 0,93% [57]

Theo kết quả nghiên cứu của Đỗ Ngọc Đài và Phạm Hồng Ban (2007), đã phát hiện ở vườn quốc gia Bến En có 332 loài, 224 chi, 96 họ của 3 ngành thực vật bậc cao: ngành Mộc lan (Magnoliophyta) chiếm 95,18%; ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) chiếm 4,22%; ngành Thông đất (Lycopodiophyta) chiếm 0,6% [20],[21]

- Vùng Trường Sơn Bắc: hệ thống núi đá vôi tập trung chủ yếu tại Phong Nha-

Kẻ Bàng và Khe Ngang (Quảng Bình) với độ cao trung bình từ 700-800m Đá vôi vùng này có cấu tạo phấn lớp dày, màu sáng xám, đồng nhất và tinh khiết [128]

Về thực vật khu vực này có tính đa dạng cao nhất ở nước ta, đây là nơi hội tụ của ba luồng di cư thực vật Từ Hymalaya và Vân Nam xuống mang tính chất của khu hệ Ấn Độ- Vân Nam, từ phía Nam lên mang dấu ấn của khu hệ thực vật Malaysia- Indonesia Thành phần thực vật chủ yếu là các loài cây thuộc các họ phân

bố rộng rãi vùng nhiệt đới như họ Xoan (Meliaceae), họ Đậu (Fabaceae), Mộc lan (Magnoliaceae), Dầu (Dipterocarpaceae), Bồ Hòn (Sapindaceae) Vùng núi đá vôi trên cao có những loài cây lá kim rất điển hình như các quần thể Pơmu hay Bách

xanh và một số loài khác như Hoàng đàn giả (Dacrydium elatum), Kim giao (Nageia

fleuryi), Thông nàng (Dacrycarpus imbricatus), Thông tre lá dài (Podocarpus neriifolius) [128]

- Vùng các đảo và quần đảo: đây là vùng sinh thái núi đá vôi rất đặc biệt, chủ yếu tập trung vùng thềm lục địa và vùng biển Đông Bắc Việt Nam, tạo nên cảnh quan không chỉ hùng vĩ mà còn có những giá trị văn hóa và di sản thiên nhiên lớn Các đảo

đá vôi trong khu vực này có đầy đủ các dạng địa hình của một vùng Karst ngập nước biển Phần lớn các đảo phân bố rải rác trên vịnh Hạ Long và Bái Tử Long, một số đảo lớn có phần núi đá vôi chiếm diện tích lớn là đảo Cát Bà và đảo Cái Bầu [128]

Khu hệ thực vật vùng này nghèo nàn hơn so với các vùng đá vôi khác, chủ yếu tập trung tại khu vực Vườn quốc gia Cát Bà Do sự phân tán của các đảo nên hệ thực vật của vùng này chưa thực sự được nghiên cứu một cách toàn diện, vẫn còn nhiều loài thực vật mới chưa được khám phá [128]

Theo Vũ Tấn Phương và cộng sự (2012), hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi phân

bố theo vĩ độ từ Hà Tiên đến Cao Bằng (230 B), chủ yếu từ Quảng Bình trở ra Phân

bố theo đai độ cao từ vài trục mét lên đến 1.200 m so với mực nước biển Có thể chia

hệ sinh thái theo đai cao như sau [78]:

- Rừng núi đá vôi ở đai thấp dưới 700 m:

+ Rừng kín thường xanh chân núi đá vôi: Cấu trúc rừng phức tạp, gồm 5 tầng:

Tầng vượt tán (A1): Cao trên 40 m,các đại diện phổ biến như: Sấu (Dracontomelum duperreanum), Thung (Tetrameles nudiflora), Sâng (Pometia pinnata), Chò nhai

(Anogeissus acuminata); Tầng ưu thế sinh thái (A2): Gồm những cây gỗ cao từ 20

đến 30 m thuộc các họ: Dẻ (Fagaceae), Long não (Lauraceae), Vang

24

Ngọc lan (Magnoliaceae), Xoan (Meliaceae) và các loài Sao xiêm (Hopea siamensis), Máu chó (Knemasp.), Sao (Hopea sp.); Tầng dưới tán (A3): Gồm những cây cao dưới

15 m, mọc rải rác thuộc các họ: Bứa (Clusiaceae), Du (Ulmaceae), Na (Annonaceae)

cùng với các loài: Lọ nồi (Hydnocarpus sp.), Trôm (Sterculia sp.), Mang (Prerospermum sp.), Dâu da đất (Baccaurea ramiflora) và các loài đặc trưng Ruối ô

rô (Streblus ilicifolius), Mạy tèo (Streblus macrophyllus); Tầng bụi (B): Gồm những

cây bụi, gỗ nhỏ cao dưới 8 m thuộc các họ: Trúc đào (Apocynaceae), Cà phê (Rubiaceae), Mua (Melastomataceae), Ngũ gia bì (Araliaceae), Thầu dầu

(Euphorbiaceae), Ô rô (Acanthaceae); Tầng thảm tươi (C): Gồm các cây thân thảo

thấp (dưới 2m) thuộc các họ: Araceae, Acanthaceae, Urticaceae, Zingiberaceae,

Begoniaceae, Convallariaceae; Thực vật ngoại tầng gồm dây leo thuộc các họ: Nho

(Vitaceae), Đậu (Fabaceae), Dây khế (Connaraceae) và các cây bì sinh, kí sinh thuộc

họ Lan (Orchidaceae), Tầm gửi (Loranthaceae), họ Ráy (Araceae)

+ Rừng thường xanh sườn núi đá vôi: Các loài cây của rừng thường xanh sườn núi đá vôi gồm có: Ruối ô rô (Streblus ilicifolius), Mạy tèo (Streblus macrophyllus), Quất hồng bì (Clausena lansium), Lòng tong (Walsura sp.), Sếu (Celtis sp.), Trai (Garcinia fagraeoides), Lát hoa (Chukrasia tabularis), Táo vòng (Drypetes

perreticulata), An phong (Alphonsea sp.), Mại liễu (Miliusa balansae), Cơm rượu

(Glycosmis sp.), Thị (Diospyros sp.), Búng báng (Arenga pinnata), Máu chó (Knema sp.), Cách hoa (Cleistanthus sumatranus), Nhọc (Polyalthia sp.), Bình linh (Vitex sp.), Gội (Aglaia gigantea), Dâu da xoan (Spondias lakonensis)

+ Rừng kín thường xanh đỉnh núi đá vôi: Cấu trúc rừng đơn giản thường chỉ 1 đến 2 tầng gồm những cây cao từ 8- 15 m như: Ngũ gia bì (Schefflera sp.), Sầm

(Boniodendron parviflorum), Bì tát (Pistacia cucphuongensis), Cánh kiến (Mallotus

philippinensis) Thực vật tầng thấp là những loài cây bụi như Mua (Melastoma sp.),

Trâm (Syzygium sp.) và lớp thảm tươi như Ráng cánh bần (Dryopteris sp.), Ráng cổ lí (Colysis cucphuongensis), Ráng yểm dực (Tectaria sp.), Quyển bá (Selaginella sp.), Riềng (Alpinia sp.), Thu hải đường (Begonia sp.), Bóng nước (Impatiens sp.), Thuốc bỏng (Kalanchoe sp.) với các loài cây thuộc họ Lan (Orchidaceae), Tầm gửi (Loranthus sp.), dây leo như Vằng (Jasminum sp.), Mảnh bát (Coccinia grandis), Đại hái (Hodgsonia macrocarpa)

- Rừng núi đá vôi ở đai cao 700 - 1.000 m:

Khu vực núi đá vôi có độ cao trên 700 m, phân bố chủ yếu ở miền Bắc, tập trung ở khu vực Đông Bắc: Cao Bằng, Hà Giang, Lạng Sơn Ngoài ra, còn một số