Nghiên cứu đa dạng thành phần loài, dạng sống thực vật ở một số quần xã tại xã Xuân Sơn, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ

MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Chúng ta đang sống trong một thời đại văn minh tiên tiến, do đó vấn đề tìm hiểu về thế giới xung quanh không chỉ giới hạn ở việc tìm tòi, khám phá nó mà còn nhận một nhiệm vụ hết sức quan trọng là đảm bảo sự tồn tại, phát triển của văn minh nhân loại nói riêng và Trái đất xinh đẹp nói chung. Trong đó, vấn đề nghiên cứu thực vật mặc dù đã được các thế hệ đi trước thực hiện từ rất sớm, nhưng đứng trước vấn nạn ô nhiễm môi trường, suy giảm đa dạng sinh học trên toàn cầu thì đến nay công tác đó vẫn đóng một vai trò quan trọng và cần tiếp tục được nghiên cứu. Tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên rừng có vai trò hết sức quan trọng đối với đời sống con người. Rừng không những là cơ sở phát triển kinh tế - xã hội mà còn giữ chức năng sinh thái cực kỳ quan trọng: rừng tham gia vào quá trình điều hoà khí hậu, đảm bảo chu chuyển ôxy và các nguyên tố cơ bản khác trên hành tinh, duy trì tính ổn định và độ màu mỡ của đất, hạn chế lũ lụt, hạn hán, ngăn chặn xói mòn đất, làm giảm nhẹ sức tàn phá khốc liệt của thiên tai, bảo tồn nguồn nước mặt, nước ngầm, làm giảm đến mức tối đa ô nhiễm không khí và nước. Đất nước Việt Nam trải dài trên nhiều vĩ tuyến và đai cao, với địa hình rất đa dạng, hơn 2/3 lãnh thổ là đồi núi, lại có khí hậu thay đổi từ nhiệt đới ẩm phía Nam, đến á nhiệt đới ở vùng cao phía Bắc, đã tạo nên sự đa dạng về hệ sinh thái tự nhiên và sự phong phú về các loài sinh vật. Những hệ sinh thái đó bao gồm nhiều loại rừng như rừng cây lá rộng thường xanh, rừng nửa rụng lá, rừng rụng lá, rừng trên núi đá vôi, rừng hỗn giao lá rộng và lá kim, rừng lá kim, rừng tre nứa, rừng ngập mặn, rừng tràm, rừng ngập nước ngọt,... Nước ta hiện có tới 10.386 loài thuộc 2.257 chi và 305 họ thực vật bậc cao có mạch, chiếm 4% tổng số loài, 15% tổng số chi và 57% tổng số họ của toàn thế giới. Điều đáng lo ngại là do quá trình quản lý rừng chưa hợp lí nên độ che phủ của rừng ở Việt Nam đã giảm sút đến mức báo động, chất lượng của rừng tự nhiên còn lại đã bị giảm sút đáng kể. Từ một nước có độ che phủ rừng lớn trên thế giới, đến thời điểm này Việt Nam chỉ còn giữ được một diện tích nhỏ rừng nguyên sinh. Chỉ trong vòng hơn 50 năm qua, diện tích rừng tự nhiên nước ta đã suy giảm nghiêm trọng. Năm 1945, nước ta có 14,3 triệu ha rừng tự nhiên, đến năm 2008 diện tích rừng tự nhiên chỉ còn 10,34 triệu ha (theo nguồn của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn). Năm 1995, diện tích rừng bình quân cho một người là 0,13 ha, thấp hơn mức trung bình ở vùng Đông Nam Á (0,42 ha/người). Tháng 8/2009, bình quân diện tích rừng trên đầu người của Việt Nam thấp nhất thế giới với 0,14 ha/người, trong khi trên thế giới tỷ lệ này là 0,97 ha/người. Để khắc phục tình trạng trên, Quốc hội khóa X đã thông qua chương trình “trồng 5 triệu ha rừng” đến năm 2010, nhằm mục đích bước sang thế kỷ 21, độ che phủ rừng và tài nguyên rừng của nước ta sẽ tăng lên, góp phần cải thiện môi trường sinh thái, nâng cao đời sống vật chất, tinh thần, phát triển kinh tế - xã hội cho nhân dân các dân tộc vùng trung du và miền núi nước ta. Xã Xuân Sơn, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ là một trong 4 xã thuộc Vườn Quốc gia Xuân Sơn, với tổng diện tích tự nhiên là 6.528,7 ha, trong đó diện tích đất lâm nghiệp chiếm hơn 80%, với thành phần loài thực vật khá phong phú và đa dạng. Trước khi trở thành Khu bảo tồn thiên nhiên (năm 1986) và Vườn Quốc gia (năm 2002) thì hiện tượng chặt phá rừng, khai thác lâm sản diễn ra thường xuyên đã làm cho chất lượng rừng bị giảm sút nghiêm trọng. Từ khi trở thành Khu bảo tồn thiên nhiên, thảm thực vật ở đây đã được bảo vệ, tình trạng phá rừng không còn, song việc khai thác nguồn tài nguyên phi lâm sản (song mây, dược liệu, hoa quả rừng,…) vẫn diễn ra hàng ngày đã làm giảm đáng kể tính đa dạng sinh học. Điều này cho thấy cần phải thực hiện công tác nghiên cứu, qua đó làm cơ sở cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học nói chung, bảo tồn đa dạng thực vật nói riêng. Vì vậy, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đa dạng thành phần loài, dạng sống thực vật ở một số quần xã tại xã Xuân Sơn, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ”. 2. Mục tiêu nghiên cứu Tìm hiểu tính đa dạng thành phần loài và dạng sống thực vật bậc cao có mạch tại thời điểm hiện tại trong ba quần xã: rừng phục hồi tự nhiên 15 năm, rừng trồng Keo tai tượng 7 năm, thảm cây bụi 3 – 4 tuổi ở xã Xuân Sơn, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ. Kết quả nghiên cứu góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho công tác quản lý và bảo tồn nguồn tài nguyên thực vật của xã Xuân Sơn nói riêng và Vườn Quốc gia Xuân Sơn nói chung. 3. Nội dung nghiên cứu - Xác định số lượng loài thực vật bậc cao có mạch tại thời điểm hiện tại ở xã Xuân Sơn, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ. - Thành lập danh lục các loài thực vật được sắp xếp theo vần ABC (theo tên khoa học). - Xác định các nhóm dạng sống và tỉ lệ phần trăm (%) của chúng (nhóm cây thân gỗ, nhóm cây thân bụi, nhóm cây thân thảo, nhóm cây thân leo). - Xác định được một số loài thực vật có nguy cơ bị tuyệt chủng theo Sách đỏ Việt Nam (2007) và Danh lục đỏ IUCN (2001). - Đề xuất một số biện pháp nhằm bảo vệ và phát triển nguồn tài nguyên thực vật ở địa phương. 4. Giới hạn và địa điểm nghiên cứu Do điều kiện thời gian và kinh nghiệm nghiên cứu chưa nhiều nên đề tài chỉ tập trung điều tra sự đa dạng về thành phần loài, dạng sống thực vật ở 3 quần xã: rừng phục hồi tự nhiên (15 năm tuổi), rừng trồng Keo tai tượng (7 năm tuổi) và thảm cây bụi (3 – 4 năm tuổi) thuộc 4 xóm của xã Xuân Sơn: Xóm Dù, xóm Lấp, xóm Lạng, xóm Cỏi nằm trong vùng đệm của Vườn Quốc gia Xuân Sơn. Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Những nghiên cứu về hệ thực vật, thảm thực vật trên thế giới và ở Việt Nam 1.1.1. Những nghiên cứu về hệ thực vật trên thế giới và ở Việt Nam Trên thế giới, tổng số loài thực vật hiện nay có nhiều biến động và chưa cụ thể, tuỳ từng tác giả do chưa có sự nghiên cứu và điều tra đầy đủ. Các nhà thực vật học dự đoán số loài thực vật bậc cao hiện có trên thế giới vào khoảng 500.000 - 600.000 loài [28]. Năm 1965, Al. A. Phêđôrốp đã dự đoán trên thế giới có khoảng: 300.000 loài thực vật hạt kín; 5.000 - 7.000 loài thực vật hạt trần; 6.000 - 10.000 loài quyết thực vật; 14.000 - 18.000 loài rêu; 19.000 - 40.000 loài tảo; 15.000 - 20.000 loài địa y; 85.000 - 100.000 loài nấm và các loài thực vật bậc thấp khác [28]. Ở nước ta, trong thực vật chí đại cương Đông Dương và các tập bổ sung tiếp theo đã mô tả và ghi nhận có khoảng 240 họ với khoảng 7.000 loài thực vật bậc cao có mạch [13]. Những năm gần đây, nhiều nhà thực vật dự đoán con số đó có thể lên tới 10.000 đến 12.000 loài. Phan Nguyên Hồng (1970) nghiên cứu thành phần loài ven biển Bắc Việt Nam đã chia thảm thực vật Bắc Việt Nam thành rừng ngập mặn, rừng gỗ bờ biển và thảm thực vật trên bãi cát trống ở bờ biển nước ta [28]. Hoàng Chung (1980) đã công bố thành phần loài thu được là 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ khi ông nghiên cứu đồng cỏ vùng núi Bắc Việt Nam [6]. Phạm Hoàng Hộ (1991 – 1992) trong công trình “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê được số loài hiện có của hệ thực vật Việt Nam tới 10.500 loài đạt số lượng 12.000 loài theo dự đoán của nhiều nhà thực vật học [11]. Trên cơ sở những thông tin mới nhất và những căn cứ chắc chắn, Nguyễn Tiến Bân (1997) đã giới thiệu khái quát những đặc điểm cơ bản của 265 họ và khoảng 2.300 chi thuộc ngành hạt kín ở nước ta [2]. Nguyễn Nghĩa Thìn (1999) trong khi tổng kết các công trình về khu hệ thực vật ở Việt Nam đã ghi nhận có 2.393 loài thực vật bậc thấp và 11.373 loài thực vật bậc cao thuộc 2.524 chi, 378 họ [21]. 1.1.2. Những nghiên cứu về thảm thực vật trên thế giới và ở Việt Nam Trên thế giới, những nghiên cứu về kiểu thảm thực vật được tiến hành từ khá sớm. A.F.W.Schimper (1898) đã chia thảm thực vật vùng nhiệt đới thành những quần hệ khí hậu và quần hệ thổ nhưỡng [17]. Rubel (1935) đã lập một bảng phân loại được xem như kinh điển. Nhưng cách phân chia các đơn vị của ông không dựa trên một tiêu chuẩn thống nhất và ông đã không chú ý đến tiêu chuẩn quan trọng trong cấu trúc quần lạc tức độ che nền đất của tầng ưu thế sinh thái để phân chia các thảm thực vật [13]. H.G. Champion (1936) khi nghiên cứu các kiểu rừng Ấn Độ - Miến Điện đã phân chia 4 kiểu thảm thực vật lớn theo nhiệt độ đó là: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao [13]. J. Beard (1938) đưa ra hệ thống phân loại gồm 3 cấp (quần hợp, quần hệ và loạt quần hệ). Ông cho rằng rừng nhiệt đới có 5 loạt quần hệ: loạt quần hệ rừng xanh từng mùa; loạt quần hệ khô thường xanh; loạt quần hệ miền núi; loạt quần hệ ngập từng mùa và loạt quần hệ ngập quanh năm [28]. Maurand (1943) nghiên cứu về thảm thực vật Đông Dương đã chia thảm thực vật Đông Dương thành 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung gian. Đồng thời ông đã liệt kê 8 kiểu quần lạc trong các vùng đó [28]. Segova (1957) lại chia thảm thực vật theo vành đai: Vành đai ven biển bùn lầy, vành đai núi thấp dưới 800 – 1.000 m và vành đai cao hơn [13]. Năm 1973, UNESCO đã công bố một khung phân loại thảm thực vật thế giới dựa trên nguyên tắc ngoại mạo và cấu trúc, chia thảm thực vật thế giới thành 5 lớp quần hệ (Lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cây bụi lùn, lớp quần hệ cây thảo) [35]. Ở Việt Nam, những công trình nghiên cứu về thảm thực vật đến nay chưa nhiều. Chevalier (1918) là người đầu tiên đã đưa ra một bảng phân loại thảm thực vật rừng Bắc bộ Việt Nam (đây được xem là bảng phân loại thảm thực vật rừng nhiệt đới Châu Á đầu tiên trên thế giới). Theo bảng phân loại này, rừng ở Miền bắc Việt Nam được chia thành 10 kiểu [31]. Maurand (1943) nghiên cứu về thảm thực vật Đông Dương đã chia thảm thực vật Đông Dương làm 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung gian, đồng thời ông đã kê ra 8 kiểu quần lạc trong các vùng [13]. Dương Hàm Hy (1956) đã đưa ra một bảng xếp loại mới về thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam [31]. Nghiêm Xuân Tiếp (1960) cũng đưa ra một bảng phân loại những kiểu rừng Việt Nam dựa trên cơ sở tổng hợp bảng phân loại của Maurand (1943) và Dương Hàm Hy (1956) [31]. Trần Ngũ Phương (1970) đưa ra bảng phân loại rừng ở Miền bắc Việt Nam, chia thành 3 đai lớn theo độ cao: đai rừng nhiệt đới mưa mùa; đai rừng á nhiệt đới mưa mùa; đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao [20]. Thái Văn Trừng (1970) đã đưa ra 5 kiểu quần lạc lớn (quần lạc thân gỗ kín tán; quần lạc thân gỗ thưa; quần lạc thân cỏ kín rậm; quần lạc thân cỏ thưa và những kiểu hoang mạc) và nguyên tắc đặt tên cho các thảm thực vật [31]. Phan Kế Lộc (1985) dựa trên bảng phân loại của UNESCO 1973, cũng đã xây dựng thang phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam thành 5 lớp quần hệ, 15 dưới lớp, 32 nhóm quần hệ và 77 quần hệ khác nhau. Nguyễn Nghĩa Thìn (1994 - 1996) cũng đã áp dụng cách phân loại này trong những nghiên cứu của ông [28]. Vũ Tự Lập và nhiều tác giả khác (1995) dựa vào mối quan hệ giữa hình thái thực bì và khí hậu đã chia ra 15 dạng thực bì khác nhau: kiểu rừng rậm nhiệt đới thường xanh, kiểu rừng rậm nhiệt đới gió mùa rụng lá, kiểu rừng thưa nhiệt đới khô rụng lá,… [14]. Thái Văn Trừng (1998) khi nghiên cứu hệ sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam đã kết hợp 2 hệ thống phân loại (hệ thống phân loại lấy đặc điểm cấu trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn và hệ thống phân loại thực vật dựa trên yếu tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn) để phân chia thảm thực vật Việt Nam thành 5 kiểu thảm (5 nhóm quần hệ) với 14 kiểu quần hệ (14 quần hệ) [28]. Lê Ngọc Công (2004) cũng dựa theo khung phân loại của UNESCO (1973) đã phân chia thảm thực vật của tỉnh Thái Nguyên thành 4 lớp quần hệ: rừng rậm; rừng thưa; trảng cây bụi và trảng cỏ. Ở đây, những trạng thái thứ sinh (được hình thành do tác động của con người như: khai thác gỗ, củi, chặt đốt rừng làm nương rẫy…) bao gồm: trảng cỏ; trảng cây bụi và rừng thưa [8]. Nhìn chung, những nghiên cứu về thảm thực vật của các tác giả hầu hết chỉ tập trung nghiên cứu ở một vùng cụ thể và phần lớn các tác giả đều dựa vào khung phân loại của UNESCO (1973) trong nghiên cứu của mình. Những nghiên cứu về hệ thực vật trên thế giới và ở Việt Nam: hầu hết các tác giả đều mới chỉ đưa ra con số dự đoán về hệ thực vật ở một châu lục, một quốc gia, hoặc một khu vực cụ thể. Những số liệu này chưa được nghiên cứu và điều tra đầy đủ. Vì vậy, số loài thực vật hiện có chắc chắn còn dao động và cao hơn nhiều. 1.2. Những nghiên cứu về thành phần loài, thành phần dạng sống 1.2.1. Những nghiên cứu về thành phần loài Những nghiên cứu về thành phần loài là một trong những nghiên cứu được tiến hành từ lâu trên thế giới. Ở Liên Xô (cũ) có nhiều công trình nghiên cứu của Vưsotxki (1915), Alokhin (1904), Craxit (1927), Sennhicốp (1933), Creepva (1978)… Nói chung theo các tác giả thì mỗi vùng sinh thái sẽ hình thành thảm thực vật đặc trưng, sự khác biệt của thảm này so với thảm khác biểu thị bởi thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc và động thái của nó. Vì vậy, việc nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại loại hình thảm thực vật [28]. Longchun và cộng sự (1993), nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuang Bana tỉnh Vân Nam Trung Quốc đã nhận xét: khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi và 167 loài [27]. Ở Việt Nam, Phan Kế Lộc (1970) đã xác định hệ thực vật miền bắc Việt Nam có 5.609 loài thuộc 1.660 chi và 240 họ [28]. Thái Văn Trừng (1970) thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7.004 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 1.850 chi, 289 họ [31]. Hoàng Chung (1980) khi nghiên cứu đồng cỏ vùng núi Bắc Việt Nam đã công bố thành phần loài thu được gồm 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ [6]. Phạm Hoàng Hộ (1991 – 1993) trong “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê số loài hiện có của hệ thực vật là 10.500 loài [11]. Phan Nguyên Hồng (1991) lập danh mục cùng với một số chỉ tiêu khác (dạng sống, môi trường, khu phân bố) của 75 loài thuộc 2 nhóm loài cây ngập mặn điển hình và cây gia nhập vào rừng ngập mặn [28]. Đỗ Tất Lợi (1995) khi nghiên cứu các loài cây thuốc đã công bố 798 loài thuộc 164 họ có ở hầu hết các tỉnh nước ta [15]. Lê Ngọc Công và Hoàng Chung (1995) nghiên cứu thành phần loài, dạng sống của sa van bụi và đồi trung du Bắc Thái (cũ) đã phát hiện được 123 loài thuộc 47 họ khác nhau [13]. Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) đã thống kê thành phần loài của Vườn quốc gia Tam Đảo có khoảng 2.000 loài thực vật, trong đó có 904 cây có ích thuộc 478 chi, 213 họ thuộc 3 ngành: Dương xỉ, Hạt trần và Hạt kín. Các loài này được xếp thành 8 nhóm có giá trị khác nhau. Năm 1998, khi nghiên cứu về họ Thầu Dầu (Euphorbiaceae) ở Việt Nam, ông thu được 156 loài trong tổng số 425 loài của họ Thầu dầu ở Việt Nam chia làm 7 nhóm theo cách sử dụng [23]. Lê Ngọc Công (1998) khi nghiên cứu tác dụng cải tạo môi trường của một số mô hình rừng trồng ở một số tỉnh miền núi đã công bố thành phần loài gồm 211 loài thuộc 64 họ [13]. Thái Văn Trừng (1998) khi nghiên cứu về hệ thực vật Việt Nam đã có nhận xét về tổ thành loài thực vật của tầng cây bụi như sau: trong các trạng thái thảm khác nhau của rừng nhiệt đới Việt Nam, tổ thành loài của tầng cây bụi chủ yếu có sự đóng góp của các chi Psychotria, Prismatomeris, Pavetta (họ Cà phê – Rubiaceae); chi Tabermontana (họ Trúc đào – Apocynaceae); chi Ardisia, Maesa (họ Đơn nem – Myrsinaceae) [28]. Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) khi tổng kết các công trình nghiên cứu về khu hệ thực vật ở Việt Nam đã ghi nhận có 2.393 loài thực vật bậc thấp và 1.373 loài thực vật bậc cao thuộc 2.524 chi, 378 họ [24], [25]. Lê Trọng Cúc, Phạm Hồng Ban (2000) nghiên cứu sự biến động thành phần loài thực vật sau nương rẫy ở huyện Con Cuông, Nghệ An nhận xét rằng: do ảnh hưởng của canh tác nương rẫy nên thành phần loài và số lượng cây gỗ trên một đơn vị diện tích có xu hướng giảm dần, đơn giản hoá để tái ổn định [9]. Phạm Hồng Ban (2000) nghiên cứu tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái rừng sau nương rẫy ở vùng Tây Nam Nghệ An. Tác giả đã xác định thành phần loài, mật độ cá thể và phổ dạng sống của thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy theo thời gian bỏ hoá. Theo tác giả, hệ thực vật sau nương rẫy ở vùng đệm Pù Mát (Nghệ An) khá đa dạng về thành phần loài, gồm 586 loài thuộc 344 chi, 105 họ thực vật bậc cao có mạch [1]. Đặng Kim Vui (2002), nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng sau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên cho thấy 1 - 2 tuổi có 76 loài thuộc 36 họ, 3 - 5 tuổi có 65 loài thuộc 34 họ, 5 - 10 tuổi có 56 loài thuộc 36 họ, 11 - 15 tuổi có 57 loài thuộc 31 họ [28]. Lê Ngọc Công (2004) nghiên cứu hệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đã thống kê các loài thực vật bậc cao có mạch của tỉnh Thái Nguyên là 160 họ, 468 chi, 654 loài chủ yếu là cây lá rộng thường xanh, trong đó có nhiều cây gỗ quý như: Lim, Dẻ, Trai, Nghiến…[8]. Vũ Thị Liên (2005) khi nghiên cứu một số kiểu thảm thực vật ở Sơn La đã thu được 452 loài thuộc 326 chi và 153 họ [28]. Thái Văn Thụy, Nguyễn Phúc Nguyên (2005) nghiên cứu về thảm thực vật Vườn quốc gia Ba Vì đã xác định ở đây có 11 kiểu quần xã thực vật khác nhau. Trong quần xã cây bụi thứ sinh thường xanh, lá rộng thành phần chủ yếu là cây gỗ dạng bụi cao từ 2 - 5m [29]. 1.2.2. Những nghiên cứu về thành phần dạng sống Dạng sống của thực vật là sự biểu hiện về hình thái, cấu trúc cơ thể thực vật thích nghi với điều kiện môi trường sống. Nó liên quan chặt chẽ với các nhân tố sinh thái của mỗi vùng, nên đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu từ rất sớm. Schow (1823) đã nghiên cứu về sự phân bố của thực vật và cho rằng: cách mọc được hiểu là đặc điểm phân bố của các loài trong quần xã [13]. I. K. Patsoxki (1915) chia thảm thực vật thành 6 nhóm: thực vật thường xanh; thực vật rụng lá vào thời kỳ bất lợi trong năm; thực vật tàn lụi phần trên mặt đất trong thời kỳ bất lợi; thực vật tàn lụi vào thời kỳ bất lợi; thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển ngắn; thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển lâu năm. G. N. Vưxôxki (1915) chia thực vật thảo nguyên làm 2 lớp: lớp cây nhiều năm và lớp cây hàng năm [13]. Cho đến nay, khi phân tích bản chất sinh thái của mỗi hệ thực vật, nhất là hệ thực vật của các vùng ôn đới, người ta vẫn dùng hệ thống của Raunkiaer (1934) [4], [7] để sắp xếp các loài của hệ thực vật nghiên cứu vào một trong các dạng sống đó. Cơ sở phân chia dạng sống của ông là sự khác nhau về khả năng thích nghi của thực vật qua thời gian bất lợi trong năm. Từ tổ hợp các dấu hiệu thích nghi, Raunkiaer chỉ chọn một dấu hiệu là vị trí của chồi nằm ở đâu trên mặt đất trong suốt thời gian bất lợi trong năm. Raunkiaer đã chia 5 nhóm dạng sống cơ bản: 1. Phanerophytes (Ph): nhóm cây có chồi trên mặt đất 2. Chamaetophytes (Ch): nhóm cây có chồi sát mặt đất 3. Hemicryptophytes (He): nhóm cây có chồi nửa ẩn 4. Cryptophytes (Cr): nhóm cây có chồi ẩn 5. Therophytes (Th): nhóm cây sống 1 năm Ông đã xây dựng phổ chuẩn của các dạng sống ở các vùng khác nhau trên trái đất (SB): SB = 46Ph + 9Ch + 26He + 6Cr + 13Th Hệ thống phân chia dạng sống của Raunkiaer có ý nghĩa quan trọng, đảm bảo tính khoa học, dễ áp dụng. Phân chia dạng sống của Raunkiaer dựa trên những đặc điểm cơ bản của thực vật, nghĩa là dựa trên đặc điểm cấu tạo, phương thức sống của thực vật, đó là kết quả tác động tổng hợp của các yếu tố môi trường tạo nên. Thuộc về những đặc điểm này có hình dạng ngoài của thực vật, đặc điểm qua đông, sinh sản… Bảng phân loại dạng sống cây thuộc thân thảo đã được lập ra lần đầu tiên bởi Canon (1911), sau đó hàng loạt bảng đã được đưa ra. Với cây thảo, đặc điểm phần dưới đất đóng vai trò rất quan trọng trong phân chia dạng sống, nó biểu thị mức độ khắc nghiệt khác nhau của môi trường sống, là phần sống lâu năm của cây. Vì thế việc sử dụng phần dưới đất để làm tiêu chuẩn phân chia dạng sống sẽ giúp cho ta đánh giá đúng hơn kiểu thảm, những đặc điểm đặc trưng của môi trường [7]. Braun – Blanquet (1951) đánh giá cách mọc của thực vật dựa vào tính liên tục hay đơn độc của loài đã chia thành 5 thang: mọc lẻ; mọc thành vạt; mọc thành dải nhỏ; mọc thành vạt lớn và mọc thành khóm lớn [6]. Một số công trình nghiên cứu về dạng sống ở Việt Nam như: Doãn Ngọc Chất (1969) nghiên cứu dạng sống của một số loài thực vật thuộc họ Hoà thảo. Hoàng Chung (1980) thống kê thành phần dạng sống cho loại hình đồng cỏ Bắc Việt Nam, đã đưa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản và bảng phân loại kiểu đồng cỏ sa van, thảo nguyên [6]. Thái Văn Trừng (1978) cũng áp dụng nguyên tắc của Raunkiaer khi phân chia dạng sống của hệ thực vật ở Việt Nam [31]. Lê Trần Chấn (1990) khi nghiên cứu hệ thực vật Lâm Sơn - tỉnh Hoà Bình cũng phân chia hệ thực vật thành 5 nhóm dạng sống chính theo phương pháp của Raunkiaer. Tuy nhiên tác giả đã dùng thêm ký hiệu để chi tiết hoá một số dạng sống (a: ký sinh; b: bì sinh; c: dây leo; d: cây chồi trên thân thảo). Tác giả không xếp phương thức sống ký sinh, bì sinh vào dạng sống cơ bản mà chỉ coi đây là những dạng phụ [4]. Hoàng Chung (2006) khi nghiên cứu thực vật trong đồng cỏ vùng núi bắc Việt Nam, đã phân chia 8 kiểu dạng sống chính là: kiểu cây gỗ, kiểu cây bụi, kiểu cây bụi thân bò, kiểu cây bụi nhỏ, kiểu cây bụi nhỏ bò, kiểu nửa bụi, kiểu thực vật có khả năng tạo chồi mới từ rễ, kiểu cây thảo có hệ rễ cái sống lâu năm [7]. Phan Nguyên Hồng (1991) khi nghiên cứu hình thái thảm thực vật rừng ngập mặn Việt Nam đã chia thành 7 dạng sống cơ bản: cây gỗ (G), cây bụi (B), cây thân thảo (T), dây leo (L), cây gỗ thấp hoặc dạng cây bụi (G/B), ký sinh (K), bì sinh (B) [28]. Đặng Kim Vui (2002) nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên đã phân chia dạng sống thực vật dựa vào hình thái cây: cây gỗ, cây bụi, cây leo và cây cỏ, đồng thời ông đã xác định được có 17 kiểu dạng sống, trong đó có 5 kiểu dạng cây bụi (cây bụi; cây bụi thân bò; cây bụi nhỏ; cây bụi nhỏ thân bò; cây nửa bụi) [28]. Lê Ngọc Công (2004) khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng bằng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên đã phân chia thực vật thành các nhóm dạng sống sau: cây gỗ; cây bụi; cây cỏ và dây leo [8]. Nhìn chung, những nghiên cứu về thành phần loài của các tác giả trên thế giới và ở Việt Nam đều tập trung nghiên cứu, đánh giá thành phần loài ở một vùng và khu vực cụ thể, phản ánh hệ thực vật đặc trưng trong mối tương quan với điều kiện địa hình và khí hậu. Tuy vậy, số lượng các công trình nghiên cứu còn chưa nhiều, cần có những nghiên cứu cụ thể hơn, rộng rãi hơn nhằm mục đích có thể đánh giá chính xác thành phần loài thực vật đặc trưng của một khu vực hoặc một quốc gia. Về thành phần dạng sống: khi nghiên cứu hệ thực vật ở một khu vực cụ thể, các tác giả đều phân chia và sắp xếp các loài thực vật thành các nhóm dựa vào các tiêu chuẩn cụ thể tuỳ từng tác giả. 1.3. Những nghiên cứu về trồng rừng trên thế giới và ở Việt Nam Trên thế giới, trồng rừng xuất hiện và phát triển mạnh từ cuối thế kỉ XIX – đầu thế kỉ XX. Sau chiến tranh thế giới thứ II, nhu cầu gỗ tăng lên ở các nước đang phát triển, vì vậy mà trồng rừng ngày càng được chú hơn ý hơn. Ở các nước XHCN cũ như Liên Xô, Tiệp Khắc, CHDC Đức, những nghiên cứu về trồng rừng đã phổ biến rộng rãi và được thực hiện ngay sau chiên tranh kết thúc. Ở Tây Âu như Italia, Pháp đã tiến hành trồng bạch dương cao sản trong phạm vi lớn và đạt được 1/3 nhu cầu của công nghiệp giấy sợi, mặc dù vậy vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau về trồng rừng. A.Miyawaki (1944) đã nêu khẩu hiệu: “Cây bản địa trên đất bản địa” và ông đã thực hiện nhiều dự án phục hồi rừng bằng biện pháp trồng rừng [8]. Tansley (1944) cho rằng trồng rừng là giải pháp rút ngắn quá trình diễn thế thảm thực vật. Nhưng Beard (1947) lại phản đối việc trồng rừng và cho đó là: “Bệnh sởi trồng rừng đã mắc phải do thiếu sinh tố sinh thái học.” [13]. Ở nước ta ngay từ những năm 60 của thế kỉ XX, Đảng và Nhà nước ta đã quan tâm đến vấn đề trồng rừng. Đã có nhiều chương trình trồng rừng được thực hiện như PAM, chương trình 327, dự án 661 với 5 triệu ha rừng đến năm 2010,…[13]. Phùng Ngọc Lan (1991) đã nêu nhược điểm của trồng rừng thuần loài là thường hay xảy ra cháy và dịch bệnh. Theo tác giả nên chọn mô hình trồng rừng hỗn loài và mô hình nông lâm kết hợp [13]. Lâm Phúc Cố (1994) cho rằng: Những nơi đất khó có khả năng tái sinh tự nhiên thì trồng rừng là một biện pháp kĩ thuật lâm sinh cần thiết và nên chọn phương thức trồng rừng hỗn giao nhiều loài [13]. Nguyễn Tiến Bân (1997) cho rằng cần phải phục hồi lại các hệ sinh thái rừng nhiệt đới bằng các loại cây bản địa để duy trì nguồn gen, tạo ra hệ sinh thái rừng hỗn loài bền vững [2]. Như vậy, các biện pháp trồng rừng là cần thiết, nhưng các tác giả lưu ý là nên chọn cây trồng và trồng theo mô hình hỗn loài mới đem lại hiệu quả thiết thực. 1.4. Những nghiên cứu về phục hồi rừng tự nhiên Phục hồi rừng tự nhiên là quá trình diễn thế thứ sinh phục hồi thảm thực vật. Vì vậy, các nhà nghiên cứu chủ yếu tập trung tìm hiểu các quy luật của quá trình tái sinh và quá trình diễn thế. Những kết quả thu được là cơ sở khoa học để xác định các giải pháp lâm sinh trong việc xúc tiến tái sinh phục hồi rừng. P.W.Richards (1964) đã nhận định rằng: tất cả các quần xã thực vật sinh ra từ rừng mưa nhiệt đới qua quá trình diễn thế thứ sinh như rừng thứ sinh, thảm cây bụi, thảm cỏ nếu được bảo vệ không chặt phá, đốt lửa thì sau một thời gian qua các giai đoạn trung gian chúng có thể phục hồi thành rừng cao đỉnh [13]. Ở nước ta, vấn đề tái sinh phục hồi rừng được đặt ra từ những năm 50 của thế kỷ XX và lúc đó gọi bằng thuật ngữ: “Khoanh núi nuôi rừng”. Đến giữa những năm 80 thì chuyển hướng theo thuật ngữ mới là: “Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh phục hồi rừng”. Khoanh nuôi phục hồi rừng là quá trình lợi dụng triệt để khả năng tái sinh và diễn thế tự nhiên với sự can thiệp hợp lý của con người để thúc đẩy quá trình tái tạo rừng trong một thời gian xác định theo mục đích xác định. Theo Trần Đình Lý (1995) các đối tượng khoanh nuôi phục hồi rừng là: Đất đã mất rừng do bị khai thác cạn kiệt, nương rẫy bị bỏ hoá, còn tính chất của đất rừng, trảng cây bụi xen cây gỗ, còn tầng đất mặt dày trên 30cm. Tác giả cũng xác định hết thời gian khoanh nuôi, rừng phải có ít nhất 500 cây mục đích/ha, có chiều cao trung bình 3m và độ tàn che 0,3 [16]. Từ đầu những năm 90 của thế kỷ XX đến nay, khoanh nuôi, phục hồi rừng là giải pháp tăng nhanh độ che phủ ở nước ta. Nhờ có những chính sách đúng đắn đó chúng ta đã thành công bước đầu là qua 2 năm đầu của dự án 5 triệu ha rừng (1999 – 2000) thì 10 tỉnh Bắc Bộ đã khoanh nuôi tái sinh được 0,5 triệu ha rừng [13]. 1.5. Những nghiên cứu về thảm thực vật và đa dạng thực vật ở khu vực nghiên cứu Có thể nói các công trình nghiên cứu về thảm thực vật và đa dạng thực vật ở xã Xuân Sơn, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ còn rất ít. Xuân Sơn là một trong 4 xã (Xuân Sơn, Đồng Sơn, Xuân Đài và Kim Thượng) nằm trong Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Sơn với tổng diện tích tự nhiên là 15.000 ha (được thành lập năm 1986). Đến năm 2002 chính thức được chuyển thành Vườn Quốc gia Xuân Sơn. Để đánh giá đầy đủ về giá trị nguồn tài nguyên sinh vật và hệ sinh thái ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn làm cơ sở cho công tác quản lý, bảo tồn đa dạng sinh học, các cơ quan chức năng tiến hành nghiên cứu hệ động, thực vật ở đây. Năm 1990, Chi cục kiểm lâm Vĩnh Phúc phối hợp với phân viện Điều tra Quy hoạch rừng Tây Bắc đã tiến hành điều tra nghiên cứu khả thi thành lập khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Sơn [12]. Năm 1992, Viện điều tra quy hoạch rừng đã thống kê được 314 loài thực vật bậc cao có mạch [35]. Điều tra sơ bộ tài nguyên động vật và thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Sơn năm 1998, do chi cục kiểm lâm Phú Thọ, Phân viện điều tra quy hoạch rừng Tây Bắc, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật và khoa Sinh - Đại học sư phạm Hà Nội thực hiện; đặc biệt giai đoạn 2000 – 2001, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã tiến hành điều tra, đánh giá hiện trạng tài nguyên sinh vật tại khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Sơn cho thấy, về thực vật ngành Hạt trần gặp 5 họ với 6 loài trong đó có 3 loài quý hiếm được ghi trong Sách đỏ Việt Nam (1996). Những cây cho gỗ trong ngành Hạt kín bước đầu đã thống kê được 130 loài, trong đó có những cây gỗ quý như Táu mật (Vatica tonkinensis A. Chev.), Trai (Garcinia fagraeoides A. Chev.), Sến mật (Madhuca pasquieri H. Lec),…[12]. Tháng 10 năm 2002, Trung tâm Tài nguyên Môi trường thuộc Viện Điều tra Quy hoạch rừng phối hợp với Ban quản lý VQG Xuân Sơn và Chi cục Kiểm lâm Phú Thọ tiếp tục tổ chức khảo sát đa dạng sinh vật ở khu vực này và thu được kết quả: thống kê được 726 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 475 chi và 134 họ [12]. Năm 2008, trong cuốn “Đa dạng sinh học và bảo tồn nguồn gen sinh vật tại Vườn Quốc gia Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ”, PGS.TS. Trần Minh Hợi và cộng sự đã xác định được 1.217 loài trong 180 họ, 680 chi. Trong đó có 40 loài đã được ghi trong Sách đỏ Việt Nam, phát hiện thêm một số loài mới bổ sung cho hệ thực vật Việt Nam. Đồng thời cũng thống kê và nghiên cứu một số nhóm cây tài nguyên quan trọng của VQG: tài nguyên cây cho gỗ (202 loài); tài nguyên cây làm thuốc (665 loài); tài nguyên cây có hoa, làm cảnh và bóng mát (90 loài); tài nguyên cây rau và cây có quả ăn được (123 loài),… [12]. Chương 2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1. Điều kiện tự nhiên 2.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới Xã Xuân Sơn nằm ở phía Tây Nam của huyện Tân Sơn, cách trung tâm huyện 40 km đường trải nhựa, đèo dốc. Xã Xuân Sơn có ranh giới như sau: + Phía Đông giáp xã Xuân Đài (huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ). + Phía Tây giáp huyện Phù Yên (tỉnh Sơn La) và huyện Đà Bắc (tỉnh Hòa Bình). + Phía Tây Bắc giáp xã Đồng Sơn, Lai Đồng, và Tân Sơn (huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ). + Phía Nam giáp xã Kim Thượng (huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ) [33].
Hình 2.1. Bản đồ vị trí địa lí xã Xuân Sơn - KVNC 2.1.2. Địa hình và thổ nhưỡng 2.1.2.1. Địa hình địa mạo Huyện Tân Sơn chủ yếu là đất rừng tự nhiên, núi cao, riêng vùng lõi và vùng đệm (phòng hộ) của Vườn Quốc gia Xuân Sơn chiếm trên 15.000 ha, nằm trong một vùng đồi núi thấp và trung bình thuộc lưu vực sông Bứa, nơi kết thúc của dãy Hoàng Liên Sơn. Vùng đồi núi thấp này tỏa rộng từ hữu ngạn sông Hồng sang đến tả ngạn sông Đà, bao gồm cả huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ. Sông Bứa và các chi lưu của nó tỏa nhiều nhánh ra gần như khắp vùng. Nhìn toàn cảnh các dãy đồi núi chỉ cao chừng 600 - 700 m, hình dáng khá mềm mại vì chúng được cấu tạo từ các loại đá phiến biến chất quen thuộc, cao nhất là đỉnh Voi (1.386 m), tiếp đến là núi Ten (1.244 m), núi Cẩn (1.144 m) [18].
Hình 2.2: Địa hình khu vực nghiên cứu Các thung lũng trong vùng mở rộng và uốn lượn khá phức tạp. Nhìn chung địa hình trong khu vực có những kiểu chính như sau: - Kiểu địa hình núi trung bình: Hình thành trên đá phiến biến chất, có độ cao từ 700 - 1.386 m; chiếm tỷ lệ 10,4% diện tích tự nhiên. Kiểu này phân bố chủ yếu ở phía Tây và Tây Nam Vườn Quốc gia, bao gồm phần lớn hệ đá vôi Xuân Sơn và các dãy núi đất xen kẽ. Tác dụng xâm thực mạnh, độ dốc lớn (trung bình 30o), mức độ chia cắt phức tạp, là đầu nguồn của hệ sông suối đổ ra sông Bứa. - Kiểu địa hình núi thấp: Được hình thành trên các đá trầm tích lục nguyên uốn nếp, tác dụng xâm thực, bóc mòn. Thuộc địa hình này là các núi có độ cao từ 300 - 700m, phân bố chủ yếu từ Nam, Tây Nam đến phía Bắc khu vực. Núi ở đây có hình dạng mềm mại, đỉnh tròn, sườn thoải, độ dốc trung bình chỉ 20o, có những thung lũng mở rộng hơn vùng núi ở phía Tây Bắc. - Kiểu đồi: Có độ cao dưới 300m, phân bố chủ yếu về phía Đông khu vực. Có hình dạng đồi lượn sóng mềm mại, được cấu tạo từ các loại đá trầm tích và biến chất hạt mịn. Hiện nay đã được trồng chè Xanh, chè Shan. - Thung lũng và bồn địa: Phân bố chủ yếu ở các xã Đồng Sơn, Xuân Đài và Kim Thượng. Đây là các thung lũng sông suối mở rộng, địa hình bằng phẳng, độ dốc rất thoải, trong đó có trầm tích phù sa rất thuận lợi cho canh tác nông nghiệp. Thung lũng lớn nhất là Mường Tằn (trên 400 ha ruộng nước). Xã Xuân Sơn có duy nhất núi Ten cao 1.244m so với mặt nước biển, còn lại là các dãy núi thấp và vùng đồi. Có nhiều suối nhỏ chảy giữa các núi thấp [18]. 2.1.2.2. Khí hậu- thủy văn * Khí hậu: Xuân Sơn tuy nằm hoàn toàn trong vành đai nhiệt đới, nhưng xa đường xích đạo nên có chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa đông lạnh. - Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình năm biến động từ 22oC – 23oC, tương đương với tổng nhiệt năng từ 8.300oC – 8.500oC (nằm trong vành đai nhiệt đới). Mùa lạnh từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc. Nhiệt độ trong các tháng này thường xuống dưới 20oC, nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất là tháng 1. Mùa nóng, do ảnh hưởng của gió mùa Đông Nam nên thời tiết luôn nóng ẩm, mưa nhiều. Nhiệt độ trung bình trên 25oC, nóng nhất là vào tháng 6 và tháng 7 (28oC). Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối lên tới 40,7oC vào tháng 6 [18]. - Chế độ mưa: Lượng mưa đạt mức trung bình từ 1.660 mm ở Xuân Sơn đến 1.826 mm ở Minh Đài. Tập trung gần 90% vào mùa mưa (từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm), hai tháng có lượng mưa cao nhất là tháng 8 và tháng 9 hàng năm. Mùa khô hạn từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Lượng mưa chỉ chiếm trên 10% tổng lượng mưa hàng năm, nhưng hạn hán ít xảy ra vì có mưa phùn (mỗi năm có trên 20 ngày), hạn chế sự khô hạn trong mùa khô. Tháng 12 và tháng 1 là những tháng hanh khô nhất và lượng nước bốc hơi cũng nhiều hơn lượng nước rơi. Độ ẩm không khí trong vùng trung bình đạt 86%, những tháng có mưa phùn thường độ ẩm của không khí đạt chỉ số cao nhất. Lượng bốc hơi không cao (653 mm/năm), điều đó đánh giá khả năng che phủ đất của lớp thảm thực bì còn cao, hạn chế được lượng nước bốc hơi, làm tăng lượng nước thấm, duy trì được nguồn nước ngầm trong khu vực [18]. * Thủy văn: - Địa phận xã Xuân Sơn không có các sông lớn chảy qua mà chỉ có nhiều các suối và khe đầu nguồn đổ ra sông Bứa. + Suối Thang bắt nguồn từ xóm Lấp, qua xóm Cỏi, chảy qua xã Xuân Đài, xã Minh Đài chảy ra sông Bứa. + Suối Chiềng bắt nguồn từ khe đầu nguồn xóm Lạng chảy qua xã Kim Thượng, xã Xuân Đài, xã Minh Đài và đổ ra sông Bứa [33]. 2.1.2.3. Địa chất- thổ nhưỡng * Địa chất: Theo tài liệu địa chất miền Bắc Việt Nam năm 1984 cho biết: Khu vực Vườn Quốc gia có các quá trình phát triển địa chất phức tạp. Theo các nhà địa chất, đây là vùng đồi núi thấp sông Mua. Toàn vùng có cấu trúc dạng phức nếp lồi. Nham thạch gồm nhiều loại và có tuổi khác nhau nằm xen kẽ thành các dải nhỏ hẹp. Phía Tây và Tây Nam có các dãy núi thấp và trung bình được cấu tạo bằng các loại đá trầm tích và biến chất màu đỏ có kết cấu hạt mịn, tuổi Jura - creta. Từ trung tâm xã Xuân Sơn (theo hướng Tây Bắc) có dãy núi đá vôi, cao nhất là đỉnh Ten 1.244m. Đá vôi có màu trắng xám, cấu tạo khối, tuổi Triat trung. Trong dãy núi đá vôi này thường gặp các thung tròn có nước chảy trên mặt như thung xóm Lạng, xóm Dù và xóm Lấp,… Các thung được lấp đầy các tàn tích đá vôi và có suối nước chảy quanh năm. Những thung biến thành cánh đồng dạng này khá rộng và trở thành các cánh đồng phù sa màu mỡ [18]. * Thổ nhưỡng Được hình thành trong một nền địa chất phức tạp (có nhiều kiểu địa hình và nhiều loại đá mẹ tạo đất khác nhau) cùng với sự phân hoá khí hậu, thuỷ văn đa dạng và phong phú… nên có nhiều loại đất được tạo thành trong khu vực này. Một số loại đất chính có nhiều giá trị trong khu vực [18]: - Đất feralit có mùn trên núi trung bình (FH): Được hình thành trong điều kiện mát ẩm, độ dốc lớn, không có nước đọng, không có kết von và tầng mùn dày, tỷ lệ mùn cao (8 – 10%). Phân bố ở độ cao từ 700 – 1.500m, tập trung ở phía Tây của khu vực, giáp với huyện Đà Bắc (tỉnh Hoà Bình), huyện Phù Yên (tỉnh Sơn La). - Đất feralit đỏ vàng phát triển ở vùng đồi núi thấp (F): Là loại đất có quá trình feralit mạnh và điển hình, màu sắc phụ thuộc vào từng loại đá mẹ và độ ẩm của đất. Loại đất này phân bố dưới 700m, có thành phần cơ giới nặng, tầng đất dày, ít đá lẫn, khá màu mỡ, thích hợp cho các loại cây rừng phát triển. - Đất rangin (hay đất hình thành trong vùng núi đá vôi): Đá vôi là loại đá cứng, khó phong hoá, địa hình lại dốc đứng nên khi phong hoá đến đâu lại bị rửa trôi đến đấy, nên đất chỉ hình thành trong các hang hốc hoặc chân núi đá. - Đất dốc tụ và phù sa sông suối trong các bồn địa và thung lũng (DL): Là loại đất phì nhiêu, tầng dày, màu nâu, thành phần cơ giới chủ yếu là limon (L). Hàng năm được bồi thêm một lớp phù sa mới khá màu mỡ. Toàn huyện Tân Sơn còn 8.897,62 ha đất chưa sử dụng, trong đó: + Đất bằng chưa sử dụng: 15,58 ha. + Đất đồi núi chưa sử dụng: 8.583,5 ha. + Núi đá không có rừng cây: 298,54 ha. Từ các số liệu thống kê trên cho thấy, diện tích đất chưa sử dụng còn khá lớn, có thể chuyển sang mục đích phát triển nông – lâm nghiệp [18]. Xã Xuân Sơn với tổng diện tích tự nhiên 6.528,7 ha, diện tích đất chưa sử dụng là 897,04 ha (chiếm 13,74% diện tích tự nhiên). Hoàn toàn có thể chuyển sang mục đích phát triển nông – lâm nghiệp. Bảng 2.1: Quỹ đất phát triển nông – lâm nhiệp của xã Xuân Sơn Loại đất  Diện tích (ha)  Tỷ lệ (%)   Diện tích đất tự nhiên  6.528,7  100,0   1. Đất sử dụng trong nông nghiệp.  73,12  1,12   2. Rừng tự nhiên đặc dụng.  5.423,6  83,07   3. Đất trồng cây lâu năm.  125,9  1,93   4. Đất chưa sử dụng (sông, suối)  897,04  13,74   5. Đất thổ cư  9,04  0,14   (Nguồn: UBND xã Xuân Sơn, 2010) 2.2. Tài nguyên thiên nhiên 2.2.1. Tài nguyên nước Hệ thống sông Bứa với các chi lưu của nó toả rộng ra khắp các vùng. Lượng mưa khá dồi dào, trung bình từ 1.500 – 2.000 mm, lượng mưa cực đại có thể đạt tới 2.453 mm nhưng có năm chỉ đo được 1.414 mm. Trong vùng này khá giàu nước, mô đun dòng chảy gần 40 l/s/km2, dòng chảy cực tiểu khoảng 6 – 7 l/s/km2, lưu vực sông Bứa khá rộng. Địa hình lưu vực lại thuận lợi cho việc xây dựng các hồ thủy lợi để phục vụ sản xuất nông nghiệp. Sông Bứa có 2 chi lưu lớn đó là sông Vèo bắt nguồn từ các vùng núi cao phía đông huyện Phù Yên (tỉnh Sơn La) và sông Giày bắt nguồn từ các dãy núi cao trung bình ở giữa ranh giới giữa Phú Thọ và Hòa Bình. Hai sông này hợp nhau tại làng Kệ Sơn, rồi đổ vào sông Hồng tại xã Phong Vực. Tổng chiều dài của sông là 120 km, chiều rộng trung bình là 200m có khả năng vận chuyển lâm thổ sản từ thượng nguồn về sông Hồng khá thuận lợi [18]. 2.2.2. Tài nguyên rừng Huyện Tân Sơn có thế mạnh về tài nguyên rừng. Phần lớn diện tích của Vườn Quốc gia nằm ở địa phận xã Xuân Sơn, với diện tích gần 15.000 ha, nó được coi là “lá phổi xanh” của tỉnh Phú Thọ, bởi lẽ cả tỉnh giờ đây chỉ còn Xuân Sơn có rừng tốt và giàu có nhất. Theo kết quả điều tra bước đầu của một số cơ quan (Viện Điều tra Quy hoạch rừng, trường Đại học Lâm nghiệp, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, trường ĐHSP Hà Nội) thì Vườn Quốc gia Xuân Sơn có giá trị cao về đa dạng sinh học, trong đó có nhiều loài động, thực vật quí hiếm đang bị đe dọa ở mức quốc gia và toàn cầu [19]. Diện tích đất lâm nghiệp có 51.028 ha chiếm 73% diện tích đất tự nhiên. Bảng 2.2: Hiện trạng sử dụng đất lâm nghiệp của huyện Tân Sơn Loại đất  Diện tích (ha)  Tỷ lệ (%)   Tổng diện tích đất lâm nghiệp  51.028,0  100,0   1.Đất rừng - Rừng đặc dụng. - Rừng tự nhiên phòng hộ - Rừng sản xuất.  5.406,4 13.642,3 31.978,0  10,5 26,8 62,6   2.Đất trồng chè  2.104,9  4,1   Độ che phủ của rừng   74,0   (Nguồn: Phòng Thống kê, huyện Tân Sơn, năm 2007) Xã Xuân Sơn có diện tích rừng tự nhiên đặc dụng lớn, chiếm tới 5.423,6 ha. Ngoài ra cây trồng chủ yếu là chè Shan, trồng Keo, gỗ Dổi và một số loại cây gỗ khác như: De, Lát… Trong đó: Diện tích rừng trồng chè Shan: 30 ha. Diện tích rừng trồng Keo: 38 ha. Diện tích rừng trồng các loại cây gỗ khác xấp xỉ 10 ha [33]. 2.2.3. Tài nguyên khoáng sản Trên địa bàn huyện Tân Sơn có một số khoáng sản quan trọng để phục vụ cho việc phát triển các ngành công nghiệp như: Quặng sắt ở các xã Thu Cúc, Thạch Kiệt, Tân Phú, Mĩ Thuận, Văn Luông, Minh Đài với trữ lượng 10 triệu tấn. Mỏ chì có ở các xã Đồng Sơn, Thu Ngạc với trữ lượng 1 triệu tấn. Amiăng có ở các xã Đồng Sơn, Tân Phú, Thu Ngạc. Tale (Tan) có ở các xã Thu Cúc, Tân Phú, Mĩ Thuận, Thu Ngạc (mỏ chính ở Thu Ngạc) có thể làm Tan công nghiệp, Tan rượu và Tan phân bón. Bên cạnh đó, một khối lượng lớn cát, sỏi làm vật liệu xây dựng có trữ lượng lớn 2,5 triệu m3 tập trung ở các con sông, suối của địa bàn huyện [18]. 2.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội 2.3.1. Dân số, dân tộc và phân bố dân cư Theo số liệu điều tra của Phòng Thống kê huyện Tân Sơn (tính đến 31/12/2008), dân số của huyện là 76.722 người; trong đó dân số trong tuổi lao động là 45.394 người (chiếm 59,63% dân số toàn huyện). Đây là con số người lao động làm việc trong các ngành kinh tế: nông, lâm nghiệp và thuỷ sản; công nghiệp và xây dựng; các ngành dịch vụ khác (thương mại, vận tải…). Ngoài ra còn một số lao động phổ thông, làm thuê theo định kỳ công việc không cố định. Trên địa bàn huyện Tân Sơn có 8 thành phần dân tộc chính cùng sinh sống, đó là: Mường, Dao, Kinh, Tày, Nùng, Hoa, Sán Dìu, Cao Lan [19]. Xã Xuân Sơn với tổng số 258 hộ, có 1.053 nhân khẩu. Có hai dân tộc chính sinh sống trên địa bàn là: Mường (49%); Dao (hay còn gọi là người Mán) chiếm 50,3%; dân tộc khác chiếm 0,7%. Số người trong độ tuổi lao động là: 600 người (chiếm khoảng gần 60% dân số). Mật độ dân số bình quân của xã là: 24 người/1 km2 [33]. 2.3.2. Đặc điểm kinh tế và xã hội 2.3.2.1. Thực trạng kinh tế Huyện Tân Sơn là một huyện mới được tách ra từ huyện Thanh Sơn. Tuy nhiên, tốc độ tăng trưởng kinh tế khá cao: 19,7%/ năm (thống kê năm 2008), chủ yếu là phát triển nông - lâm nghiệp và thuỷ sản với tỷ lệ như sau: + Nông - lâm - thuỷ sản: 77,7% + Dịch vụ: 9% + Công nghiệp - xây dựng: 6,57% Thế mạnh của huyện là rất giàu nguồn tài nguyên khoáng sản, tuy nhiên lại chưa phát triển các ngành công nghiệp để tận dụng được thế mạnh này. Định hướng đến năm 2020 là phải khai thác tối đa nguồn lợi của địa phương, phát triển mạnh hơn nữa ngành công nghiệp. Có 2 nhà máy chè đã được xây dựng: Nhà máy chè Tân Phú và Minh Đài [32]. Ngành nông - lâm - thuỷ sản chiếm tỷ trọng về tăng trưởng là rất lớn. Xu hướng của huyện là đẩy mạnh việc trồng rừng, nhất là trồng cây nguyên liệu gỗ phục vụ cho nhà máy giấy Bãi Bằng của tỉnh, đồng thời trồng cây ăn quả là thế mạnh của từng xã như: xoài, vải, nhãn, dứa, cam… Các ngành dịch vụ được chú trọng, vì lợi thế của huyện là cửa ngõ giao thông của nhiều tỉnh như Sơn La, Hoà Bình và thủ đô Hà Nội. Chủ trương của huyện là cùng với sự phát triển của giao thông vận tải đã tạo điều kiện cho phát triển, lưu thông hàng hoá [32]. 2.3.2.2. Thực trạng xã hội và cơ sở hạ tầng * Hệ thống giao thông vận tải: Trước đây xã Xuân Sơn hoàn toàn tách biệt với bên ngoài do không có đường cho xe ôtô tiếp cận tới. Từ năm 2000, tỉnh đã đầu tư xây dựng đường cấp phối từ Minh Đài tới xóm Dù (Xuân Sơn). Quãng đường này đã được trải nhựa khá tốt. Dự án này do Ban quản lý Vườn Quốc gia làm chủ đầu tư. Con đường này đã khai thông khu vực với bên ngoài tạo điều kiện để phát triển kinh tế, xã hội và giao lưu văn hoá, cũng như công tác phát triển du lịch sinh thái. Dự án này tiếp tục làm đường tới 3 xóm Lạng, Lấp và Cỏi [33]. * Hệ thống điện cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất: Toàn xã có 4 xóm, cả 4 xóm đã có điện lưới quốc gia. * Y tế, giáo dục: - Về y tế: Xã Xuân Sơn có 1 trạm y tế đóng tại trung tâm xã, được xây dựng kiên cố với 2 giường bệnh, 1 bác sỹ - Trạm trưởng, 1 y sỹ, 1 nữ hộ sinh, 2 dược sỹ, 2 y tá. Cơ sở, dụng cụ khám chữa bệnh còn rất đơn sơ, nhưng công tác y tế ở đây đã có nhiều cố gắng như phát thuốc sốt rét, sốt xuất huyết, tuyên truyền vệ sinh phòng bệnh. Tuy nhiên, do điều kiện giao thông chưa thuận lợi nên việc chữa chạy bệnh nhân trong trường hợp nguy cấp chưa kịp thời. Các loại bệnh phổ biến trong khu vực như: sốt xuất huyết, đau bụng ỉa chảy, cảm cúm, viêm phế quản, phổi ở trẻ em… [33]. - Về giáo dục: Xã Xuân Sơn chưa có trường THPT, chỉ có 1 trường THCS với 12 lớp. Trong đó có 8 lớp tiểu học, 4 lớp THCS. Có 1 trường mầm non rất sơ sài về cơ sở vật chất với 8 lớp [33]. Trong những năm gần đây, dự án 135 của Chính phủ đã xoá được nhiều phòng học tạm, thay vào đó là những ngôi trường khang trang, phòng khám kiên cố, cơ sở vật chất tương đối đầy đủ hơn [33]. Tập quán sinh sống của nhân dân các xã trong huyện là sống nhờ vào rừng: khai thác dược liệu, lấy củi bán, hái rau quả rừng, săn bắn thú… Vì vậy đã làm cho nguồn tài nguyên rừng bị suy thoái, nhiều loại gỗ quý, động vật quý bị mất dần, thay vào đó là các thảm cây bụi. Huyện đã thực hiện chính sách giao đất, giao rừng cho từng hộ dân, để đảm bảo việc quản lý, bảo vệ, khoanh nuôi và phục hồi được tốt hơn, hiệu quả hơn. Nhiều diện tích đất được phủ xanh bằng cây chè, cây nguyên liệu giấy, cây ăn quả và một số loại rừng trồng như keo, lát, bạch đàn… Chương 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các loài thực vật bậc cao có mạch trong một số quần xã: Rừng phục hồi tự nhiên 15 năm (RPH 15 năm), rừng trồng Keo tai tượng 7 năm (RKE 7 năm), thảm cây bụi 3 – 4 tuổi thuộc xã Xuân Sơn – huyện Tân Sơn – tỉnh Phú Thọ. 3.2. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện mục tiêu và nội dung mà đề tài đã đặt ra, chúng tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau đây: 3.2.1 .Phương pháp tuyến điều tra (TĐT) và ô tiêu chuẩn (OTC) Chúng tôi sử dụng phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) [26] và Hoàng Chung (2006) [7] như sau: - Tuyến điều tra: trước hết là xác định địa điểm nghiên cứu, căn cứ vào bản đồ của khu vực lập các TĐT. TĐT đầu tiên hướng vuông góc với đường đồng mức, các tuyến sau song song với tuyến đầu. Chiều rộng quan sát của TĐT là 4m. Khoảng cách giữa các tuyến là 50 – 100m tùy vào địa hình cụ thể của từng quần xã. Dọc theo tuyến điều tra bố trí OTC và ODB (2x2m) để thu thập số liệu OTC. - Ô tiêu chuẩn: để thu thập số liệu thảm thực vật, chúng tôi áp dụng OTC là 400m2 (20m x 20m) cho các trạng thái rừng. Ô dạng bản (ODB) được bố trí trên các đường chéo, đường vuông góc và các cạnh của OTC. Tổng diện tích các ODB phải đạt ít nhất là 1/3 diện tích OTC. Đối với thảm cây bụi, OTC có diện tích là 16m2 (4m x 4m). Ngoài ra dọc hai bên tuyến điều tra cũng đặt thêm các ODB phụ để thu thập số liệu bổ sung. Trong các OTC, chúng tôi tiến hành xác định tên khoa học (các loài chưa biết tên thì thu thập mẫu về định loại), dạng sống và đo chiều cao của cây. 3.2.2. Phương pháp thu thập số liệu - Trên TĐT, quan sát và ghi chép vào phiếu tất cả các thông tin về các loài đã gặp như: tên Latinh (hoặc tên địa phương), dạng sống (thân gỗ, thân bụi, thân thảo, thân leo). Những loài chưa biết tên lấy mẫu về để định loại. - Trong OTC, tiến hành thu thập mẫu trong các ô nhỏ (ODB), cách thu mẫu cũng giống như tuyến điều tra. 3.2.3. Phương pháp phân tích mẫu thực vật - Xác định tên khoa học, tên địa phương của các loài cây theo các tài liệu của Nguyễn Tiến Bân (1997) [2], Phạm Hoàng Hộ (1991) [11], Trần Đình Lý (1995) [16]. - Xác định thành phần dạng sống của từng loài theo 4 dạng cơ bản: thân gỗ, thân bụi, thân thảo và thân leo (theo cuốn “Tên cây rừng Việt Nam” của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, năm 2000 [3], Hoàng Chung (1980) [6]). 3.2.4. Phương pháp kế thừa Kế thừa các công trình nghiên cứu khoa học đi trước, và các tài liệu sách có liên quan đến vấn đề nghiên cứu của đề tài trên nguyên tắc có chọn lọc. 3.2.5. Phương pháp điều tra trong nhân dân Trực tiếp phỏng vấn người chủ rừng hoặc các cơ quan chuyên môn (Chi cục kiểm lâm, UBND xã…) để nắm được các thông tin về điều kiện tự nhiên ở KVNC, trạng thái của rừng, tên các loài thực vật (tên địa phương), những tác động của con người và động vật đến hệ thực vật rừng theo các tiêu chí trong phiếu điều tra (phụ lục 1). Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Đa dạng các bậc taxon thực vật Xã Xuân Sơn là một trong 4 xã thuộc Vườn Quốc gia Xuân Sơn – Phú Thọ, hệ thực vật ở đây khá phong phú và đa dạng. Trong quá trình nghiên cứu về thành phần loài ở 3 quần xã: Rừng phục hồi tự nhiên 15 năm (RPH 15 năm), rừng trồng Keo tai tượng 7 năm (RKE 7 năm) và thảm cây bụi 3 – 4 tuổi, chúng tôi đã thống kê được 152 loài, 140 chi, 72 họ được phân bố trong 4 ngành: Ngành Thông đất (Lycopodiophyta), ngành Mộc tặc (Equisetophyta), ngành Dương xỉ (Polypodiophyta), ngành Mộc lan (Magnoliophyta). Số lượng các taxon cụ thể trong từng ngành thực vật được trình bày trong bảng 4.1. Bảng 4.1: Sự phân bố các taxon thực vật trong các ngành ở 3 quần xã nghiên cứu STT  Ngành  Họ  Chi  Loài     Số họ  %  Số chi  %  Số loài  %   1  Ngành Thông đất (Lycopodiophyta)  2  2,78  2  1,43  2  1,31   2  Ngành Mộc tặc (Equisetophyta)  1  1,39  1  0,71  1  0,66   3  Ngành Dương xỉ (Polypodiophyta)  3  4,17  4  2,86  6  3,95   4  Ngành Mộc lan (Magnoliophyta)  66  91,66  133  95  143  94,08    4.1. Lớp Mộc lan (Magnoliopsida)  54  81,82  109  81,95  116  81,12    4.2. Lớp Hành (Liliopsida)  12  18,18  24  18,05  27  18,88    Tổng cộng  72  100,0  140  100,0  152  100,0  
Biểu đồ 4.1: Sự phân bố của các bậc taxon thực vật ở KVNC Qua phân tích bảng 4.1 cho thấy, thành phần thực vật ở KVNC khá phong phú và đa dạng. Sự phân bố của các taxon cụ thể như sau: Ngành Mộc lan (Magnoliophyta) có số họ, chi, loài phong phú nhất, gồm 66 họ (chiếm 91,66%), 133 chi (95%), 143 loài (94,08%). Tiếp đến là ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) với 3 họ (4,17%), 4 chi (2,86%), 6 loài (3,95%). Ngành Thông đất (Lycopodiophyta) có 2 họ (2,78%), 2 chi (1,43%), 2 loài (1,31%) và ngành Mộc tặc (Equisetophyta) có 1 họ (1,39%), 1 chi (0,71%), 1 loài (0,66%). Trong ngành Mộc lan (Magnoliophyta), lớp Mộc lan (Magnoliopsida) có 54 họ (81,82%), 109 chi (81,95%), 116 loài (81,12%). Trong khi đó, lớp Hành (Liliopsida) có số họ, chi, loài ít hơn rất nhiều: 12 họ (18,18%), 24 chi (18,05%), 27 loài (18,88%). 4.2. Đa dạng thành phần loài thực vật