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 Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

Chia sẻ: Trần Văn Ha | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:266

Thêm vào BST

Báo xấu

50
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm 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.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: 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 Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM 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 Ngành: Sinh thái học Mã số: 9420120 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Nguyễn Thế Hƣng 2. PGS.TS. Lê Ngọc Công THÁI NGUYÊN - 2018
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
ii LỜI CẢM ƠN Luận án đƣợc 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 hƣớng dẫn khoa học, các thầy cô giảng viên Trƣờng Đại học Sƣ 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 Hƣng, Trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng; PGS.TS Lê Ngọc Công, Trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên, những ngƣời hƣớng 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 Trƣờng Đại học Sƣ 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 trƣờng Đại học Sƣ 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 Chƣơng 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 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................................................... 32 2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 32
iv 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 trƣởng (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 trƣởng 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. Phƣơng pháp nghiên cứu ..................................................................................... 33 2.3.1. Phƣơng pháp kế thừa ........................................................................................ 33 2.3.2. Phƣơng pháp ô tiêu chuẩn, phƣơng pháp điều tra theo tuyến .......................... 33 2.3.3. Phƣơng 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. Phƣơng pháp tính chỉ số Sorensen .................................................................... 35 2.3.6. Phƣơng pháp xác định cấu trúc tổ thành........................................................... 36 2.3.7. Phƣơng pháp mô phỏng quy luật cấu trúc đƣờng kính, chiều cao của cây ...... 36 2.3.8. Phƣơng pháp mô phỏng quy luật tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính (Hvn/D1.3) .................................................................................................. 38 2.3.9. Phƣơng pháp đánh giá khả năng sinh trƣởng của cây gỗ trong thảm thực vật núi đá vôi .................................................................................................... 39
v 2.3.10. Phƣơng 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. Phƣơng 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 Chƣơng 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 nhƣỡng.......................................................................................... 57 3.1.7. Thủy triều .......................................................................................................... 59 3.1.8. Độ mặn của nƣớc 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
vi Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................................... 70 4.1. Đặc trƣng về cấu trúc không gian của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh ....................................................................... 70 4.2. Đặc trƣng thành phần loài thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh ...................................................................................................... 72 4.3. Đặc trƣng các dạng sống của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả....... 79 4.4. Đặc trƣng các yếu tố địa lí của thảm thực vật núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh ............................................................................................... 80 4.5. Đặc trƣng cấu trúc thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh ...................................................................................................... 82 4.5.1. Đặc trƣng cấu trúc tổ thành............................................................................... 82 4.5.2. Đặc trƣng 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 tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng 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 trƣởng 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 trƣởng của cây gỗ trong thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả theo biến đƣờng kính (D1.3) ............................................. 93 4.6.2. Khả năng sinh trƣởng 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 ...............................................................................
iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ BC : Bãi Cháy CO : Cửa Ông CR : Cấp độ rất nguy hiểm D1.3 : Đƣờng kính ngang ngực EN : Cấp độ nguy hiểm Hvn : Chiều cao vút ngọn IIa + IIb : Rừng phục hồi IIIa1 : Rừng nghèo Lp : Cây dây leo ODB : Ô dạng bản OTC : Ô tiêu chuẩn Ph : Cây chồi trên SL : Số lƣợng TL : Tỉ lệ Th : Cây sống một năm VU : Cấp độ sẽ nguy hiểm EN : Cấp độ nguy cấp CR : Cấp độ rất nguy cấp NDĐ : Nƣớc dƣới đất trong AIC :Akaike’s information criterion
v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Danh sách các địa hình Karst trên thế giới ........................................... 12 Bảng 1.2. Thống kê trữ lƣợng rừng núi đá vôi ...................................................... 21 Bảng 2.1. Tổng hợp các phƣơng trình đƣợc áp dụng mô phỏng sinh trƣởng 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. Lƣợng mƣa (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 phƣờng (xã) của thành phố Cẩm Phả......................................................................... 64 Bảng 3.8. Lực lƣợng 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
vi Bảng 4.6. Các loài vật quý hiếm cần đƣợc 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 phƣơng trình tƣơng 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 ƣớc lƣợng các tham số của hàm sinh trƣởng về đƣờng kính (D1.3)........ 93 Bảng 4.14. Kết quả dạng hàm phƣơng trình sinh trƣởng ........................................ 93 Bảng 4.15. Dự đoán sinh trƣởng đƣờng 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 phƣơng trình tham số mô phỏng sinh trƣởng của các loài cây gỗ trong thảm thực vật theo chiều cao (Hvn) ......................................... 97 Bảng 4.17. Kết quả dạng hàm sinh trƣởng 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 trƣởng 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 trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả ..................................................... 104
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 hƣởng 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 hƣởng 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 ngƣời dân tới thảm thực vật trên núi đá vôi .............................................................. 119 Bảng 4.31. Tổng hợp kết quả điều tra tác động của con ngƣời 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
vi 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 trƣng 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. Lƣợng mƣa (mm) trung bình tháng, năm (2009-2014)........................... 52 Hình 3.6. Lƣợng mƣa (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 ngƣời 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 sƣờn vách núi đá vôi thành phố Cẩm Phả (năm 2016) ...................................................................................... 85
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 tƣơng 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 tƣơng quan giữa giá trị thực nghiệm và hàm lý thuyết: ............ 95 Hình 4.10. Biểu đồ dự đoán sinh trƣởng đƣờng kính cây gỗ trong 15 năm ............. 96 Hình 4.11. Biểu đồ dự đoán sinh trƣởng 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
vii 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 sƣờn 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 tƣơng 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 tƣơng 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 tƣơng 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 tƣơng 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 sƣờn vách núi đá vôi ..... 238
1 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 trƣờng, cảnh quan và cũng là một đối tƣợng 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 chƣa đƣợc 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 trƣớc 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 lƣợng do các nguyên nhân nhƣ 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 hƣởng nghiêm trọng tới giá trị địa chất địa mạo của kì quan thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long (hai lần đƣợc 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 đƣợc những đặc trƣng cơ bản của thảm thực vật trên núi đá vôi ở khu vực thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh.
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 trƣờng. 3. Ý nghĩa của luận án Bên cạnh việc đƣa ra những dẫn liệu khoa học về đặc trƣng cơ bản của thảm thực vật, đề tài nghiên cứu đã lƣợng hóa đặc điểm cấu trúc và khả năng sinh trƣởng 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 hƣớng 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 đƣợc các đặc trƣng cơ bản của thảm thực vật trên núi đá vôi thành phố Cẩm Phả ở các vị trí chân núi, sƣờn 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 đƣợc 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 đƣa ra đƣợc 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 Chƣơng 1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu Chƣơng 2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 3. Điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội khu vực nghiên cứu Chƣơng 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận Kết luận và khuyến nghị Tài liệu tham khảo
3 Chƣơng 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 đƣợc triển khai từ rất sớm, nhƣng 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 trƣởng của thực vật, trong đó ông đã vạch rõ ảnh hƣởng 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 phƣơng, 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 nhƣỡng 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 đƣợc 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 đƣợc 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 mục đích kinh doanh. Trong đó, ông trình bày những vấn đề cơ bản về sinh thái rừng.
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 trƣờng, đồng nhất về ngoại mạo (dẫn theo[6]). Dudley- Stamp (1925) đã dựa trên cơ sở lƣợng mƣa hàng năm để chia những khu vực khí hậu, và trong mỗi khu vực ông tìm đƣợc những xã hợp có loài cây chiếm ƣu 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 đƣợc xây dựng trên cơ sở dấu hiệu ngoại mạo, còn các lớp đƣợc xây dựng trên cơ sở dấu hiệu sinh thái ngoại mạo, đây là hệ thống đƣợc nhiều ngƣời 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 đƣợc 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 đƣợc 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 tƣợng tái sinh rừng và đƣa ra lí luận bức khảm tái sinh (dẫn theo [6]). Sennhicop (1941, 1964) [84] đƣa ra quan điểm phân loại rừng theo nơi sống và quần xã thực vật, trên đó có các kiểu thảm thực vật đặc trƣng. Kiểu phân loại này thích hợp với việc phân loại quần xã phục vụ chăn nuôi. Bear (1944), nhà lâm học ngƣời 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 trƣờng sinh trƣởng là loạt quần hệ (dẫn theo [114]). Clements, Gorotkop (1946), Whittaker (1953) (là các tác giả điển hình cho trƣờng phái Anh-Mỹ) đã đƣa 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]).