Trờng Đại Học Vinh Khoá luận tốt nghiệp mở đầu 1. Đặt vấn đề. Cuộc sống của con ngời liên quan mật thiết, chặt chẽ đến nguồn tài nguyên thực vật trên trái đất. Nó có vai trò quan trọng hàng đầu trong việc duy trì sự sống trên hành tinh chúng ta. Tuy nhiên ngày nay khi mà tài nguyên thiên nhiên trên trái đất đang bị khai thác với tốc độ ngày càng gia tăng và với sự tác động của con ngời với môi trờng xung quanh ngày càng lớn thì việc phá hủy các hệ sinh thái là điều tất yếu xảy ra trên diện rộng . ở Việt Nam rừng núi đá vôi phân bố ở độ cao khác nhau và chiếm một diện tích đáng kể. Trên đó thờng có nhiều kiểu thảm thực vật mọc tự nhiên, nhng hiện nay hệ thực vật trên núi đá vôi bị suy giảm do sự tác động của con ngời nh: lấy gỗ, lấy củi, đốt than, chăn thả gia súc nhất là việc khai thác đá vôi để nấu vôi, làm xi măng . Dẫn đến thảm thực vật rừng trên núi đá vôi ngày càng cạn kiệt nhanh chóng. Chính vì vậy, việc sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên đặc biệt là tài nguyên thực vật đã trở thành vấn đề cấp thiết trong cuộc sống và phát triển kinh tế - xã hội của mỗi quốc gia. Do đó, chúng tôi chọn đề tài: Thành phần loài thực vật bậc cao có mạch trên núi đá vôi xã Hải Vân - huyện Nh Thanh - tỉnh Thanh Hóa . 2. Mục tiêu nghiên cứu. Đánh giá thành phần loài của thực vật bậc cao có mạch trên núi đá vôi, từ đó có cơ sở khoa học cho các nhà hoạch định chiến lợc trong việc khôi phục lại hệ thực vât này, góp phần bảo vệ môi trờng và bảo vệ các loài thực vật trên núi đá vôi. Nguyễn Thị Mời K42 E2 - Khoa Sinh 1 Trờng Đại học Vinh khoa sinh học -------& ------ nguyễn thị Mời Thành phần loài thực vật bậc cao có mạch trên núi đá vôi xã hải vân - Nh thanh - Thanh hoá khoá luận tốt nghiệp đại học Vinh, 2006 ------------- Trờng Đại Học Vinh Khoá luận tốt nghiệp 3. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu. Bao gồm toàn bộ hệ thực vật bậc cao có có mạch trên núi đá vôi xã Hải Vân - huyện Nh Thanh - tỉnh Thanh Hóa. 4. Thời gian nghiên cứu. - Đề tài đợc tiến hành từ tháng 9 năm 2005 đến tháng 5 năm 2006. Chúng tôi thu mẫu đợc 3 đợt thời gian mỗi đợt là 8-10 ngày sau đó xử lý mẫu, đọc tài liệu và viết luận văn . - Số mẫu thu đợc là 195 mẫu, đã xác định đợc 143 loài, hiện nay mẫu đợc lu giữ tại phòng thí nghiệm thực vật bậc cao khoa Sinh học - trờng Đại Học Vinh. 5. Nội dung nghiên cứu. - Xác định thành phần loài thành phần loài thực vật bậc cao có mạch trên núi đá vôi xã Hải Vân - huyện Nh Thanh - tỉnh Thanh Hóa. -Tìm hiểu một số loài cây làm thuốc trên núi đá vôi. - Lập danh lục thực vật và sắp xếp các taxon theo cách sắp xếp của Brummit (1992). - Xác định sự phân bố của các loài trên các sinh cảnh. -Xác định giá trị sử dụng của các taxon. Nguyễn Thị Mời K42 E2 - Khoa Sinh 2 Trờng Đại Học Vinh Khoá luận tốt nghiệp Chơng I Lợc sử nghiên cứu 1. Tình hình nghiên cứu thực vật trên thế giới. Việc nghiên cứu hệ thực vật trên thế giới đã có từ rất lâu khởi đầu là ở Ai Cập cổ đại cách đây khoảng hơn 3000 năm TCN khi con ngời biết sử dụng cây cỏ. Tuy nhiên cũng nh khởi điểm của mọi quá trình nghiên cứu lịch sử tự nhiên, quá trình nghiên cứu sự sống cũng đợc bắt đầu bằng việc quan sát và mô tả. Sự phát triển của quan sát dẫn tới nhu cầu sắp xếp phân loại các sự kiện đã thu đợc. Vì vậy sinh học bắt đầu từ phân loại học. Théophraste (371-286 TCN) là ngời đầu tiên đề xớng ra phơng pháp phân loại thực vật trong 2 tác phẩm Lịch sử thực vật và Cơ sở thực vật ông đã mô tả đợc gần 500 loài cây. Tiếp đến Plinus (79-24 TCN) nhà bác học ngời La Mã đã mô tả gần 1.000 loài cây trong bộ Lịch sử tự nhiên[19]. Đến đầu thế kỷ I sau CN (20-60) Dioscoride ngời Hy Lạp đã viết cuốn D ợc liệu học, chủ yếu nói về cây thuốc ông đã nêu đựơc hơn 500 loài cây và xắp xếp chúng vào các họ [19]. Tới thời kỳ phục Hng (thế kỷ XV-XVI), do sự phát triển của Chủ Nghĩa T Bản và mở rộng việc phát triển hàng hoá nên các kiến thức về thực vật cũng đợc phát triển nhanh chóng. Cũng trong thời kỳ này có 3 sự kiện xảy ra, đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển của thực vật đó là: Sự phát sinh tập bách thảo (Hesbier) vào thế kỷ XVI, thành lập vờn bách thảo thế kỉ (XV-XVI) và việc biên soạn các cuốn Bách khoa toàn th về thực vật [19]. Thời kỳ này bảng phân loại của Caesalpine (1519-1603) đợc đánh giá cao, nhà bác học ngời Anh: J.Ray (1628-1706) đã mô tả đợc 18.000 cây Nguyễn Thị Mời K42 E2 - Khoa Sinh 3 Trờng Đại Học Vinh Khoá luận tốt nghiệp trong cuốn Lịch sử thực vật. Đỉnh cao nhất của hệ thống phân loại bấy giờ là công trình nghiên cứu của C.Linnée (1707-1778) nhà tự nhiên học Thuỵ Điển, ông đã mô tả đợc 10.000 loài cây thuộc 1.000 chi, 116 họ, đồng thời ông đã sáng tạo ra cách đặt tên cho các loài bằng 2 chữ la tinh rất thuận lợi mà cho đến ngày nay chúng ta vẫn sử dụng. Ông đã đề ra hệ thống phân loại gồm 7 đơn vị: giới, ngành, lớp, bộ, họ, giống, loài. Decanolle (1778-1841) đã mô tả đợc 161 họ, và năm 1813 đã đa phân loại trở thành một môn học đó là môn phân loại học. Môn phân loại học nhằm dạy cách định loại thực vật dựa trên các đặc điểm chính chung nhất của bản thân thực vật, đặt tên mô tả chúng bằng tiếng la tinh, và sắp xếp chúng vào các bậc phân loại (bộ, họ, chi, loài) [19]. Hoffmeister đã phân chia thực vật có hoa và thực vật không có hoa, xác định vị trí của thực vật hạt trần nằm giữa quyết và thực vật hạt kín. Cho đến thế kỷ XIX thì việc nghiên cứu hệ thực vật mới thực sự phát triển mạnh. Mỗi quốc gia đều có hệ thống phân loại riêng và nhiều công trình có giá trị đợc công bố nh: thực vật chí Hồng Kông (1861), thực vật chí Autralia (1866), thực vật chí Anh (1869), thực vật chí rừng Tây Bắc và trung tâm ấn Độ (1874), thực vật chí ấn Độ (7 tập, 1872-1897), thực vật chí Miến Điện (1877), thực vật chí Malayxia (1922-1925), thực vật chí Hải Nam (1972-1977), thực vật chí Trung Quốc 2. Tình hình nghiên cứu thực vật ở Việt Nam. So với các nớc khác trên thế giới quá trình nghiên cứu thực vật ở Việt Nam chậm hơn. Thời gian đầu chủ yếu là sự thống kê của các danh y về các loại cây làm thuốc chữa bệnh. Trong đó đặc biệt là Tuệ Tĩnh (1417) ông đã mô tả đợc 759 loài cây làm thuốc trong bộ Nam dựơc thần hiệu, Lê Quý Đôn (thế kỷ XVI) trong bộ Vân đài loại ngữ chia thực vật làm nhiều loại: cây cho hoa, quả, ngũ cốc, rau, mộc thảo, cây mọc theo mùa khác nhau. Lê Hữu Trác (1721-1792) dựa vào bộ Nam dợc thần hiệu đã bổ sung thêm Nguyễn Thị Mời K42 E2 - Khoa Sinh 4 Trờng Đại Học Vinh Khoá luận tốt nghiệp 329 vị thuốc mới trong sách Hải thợng y tôn tâm linh gồm 66 quyển. Ngoài ra trong tập Lĩnh nam bản thảo, ông đã tổng hợp đợc 2.850 bài thuốc chữa bệnh [19]. Đến thời Pháp thuộc tài nguyên thực vật ở nớc ta rất phong phú và đa dạng, đã thu hút nhiều nhà khoa học Phơng Tây, chính vì thế mà việc nghiên cứu thực vật đợc đẩy mạnh và nhanh chóng. Điển hình có Loureiro (1790) trong cuốn Thực vật ở Nam Bộ ông đã mô tả đợc gần 700 loài cây. Pierre (1879) trong Thực vậy rừng Nam Bộ ông đã mô tả đợc gần 800 loài cây [19]. Trong một công trình lớn nhất về quy mô cũng nh giá trị là công trình nghiên cứu Thực vật chí Đông Dơng của H. Lecom và các cộng tác viên đã mô tả đợc gần 7.000 loài thực vật có mạch ở Đông Dơng. Sau đó là Humbe H. (1960-1997) và cộng sự bổ sung thêm cho hệ thực vật Đông Dơng gồm 29 tập thực vật chí Lào, Campuchia, Việt Nam [19]. Đến năm 1965 Pocstamas đã thống kê đợc ở Miền Bắc có 5.190 loài, Phan Kế Lộc (1969) thống kê và bổ sung nâng số loài thực vật của Miền Bắc lên 5.609 loài, 1.160 chi và 140 họ, xếp theo hệ thống cuả Engler. Lê Khả Kế (1969-1976) cho xuất bản bộ sách Cây cỏ thờng thấy ở Việt Nam gồm 6 tập [14]. Phạm Hoàng Hộ (1970-1972) với công trình Cây cỏ Miền Nam Việt Nam đã công bố 5.326 loài trong đó thực vật có mạch chiếm u thế với 5.246 loài [11]. Năm 1984, Nguyễn Tiến Bân và các tác giả đã công bố: Danh lục thực vật Tây Nguyên với 3.754 loài thực vật có mạch [2]. Để phục vụ cho công tác khai thác tài nguyên, viện điều tra quy hoạch rừng đã công bố 7 tập Cây gỗ rừng Việt Nam (1971-1989) [26]. Năm 1989, Nguyễn Nghĩa Thìn đã công bố: Danh lục thực vật Cúc Phơng đã thống kê 1.944 loài thực vật bậc cao có mạch, mở ra hớng nghiên Nguyễn Thị Mời K42 E2 - Khoa Sinh 5 Trờng Đại Học Vinh Khoá luận tốt nghiệp cứu hệ thực vật theo từng vùng [23]. Đáng chú ý nhất phải kể đến bộ Cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ (1991-1993) [10] xuất bản tại Canada với 3 tập 6 quyển đã mô tả đợc 10.500 loài thực vật bậc cao có mạch ở Việt Nam. Năm 1993, Trần Đình Lý và tập thể tác giả công bố cuốn 1900 cây có ích ở Việt Nam [18]. Đặc biệt năm 1996 các nhà thực vật Việt Nam cho xuất bản cuốn Sách đỏ Việt Nam [3], phần thực vật đã mô tả 356 loài thực vật quý hiếm ở Việt Nam có nguy cơ tuyệt chủng và đợc tái bản năm 2000. Năm 1997 Võ Văn Chi công bố cuốn Từ điển cây thuốc Việt Nam [7]. Phan Kế Lộc, Lê Trọng Cúc (1997) đã công bố 3.858 loài thực vật thuộc 1.394 chi, 254 họ Thực vật Sông Đà [16]. Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Thị Thời (1998) đã giới thiệu 2.024 loài, 771 chi, 200 họ thuộc 6 ngành của vùng núi cao SaPa-Phansipan [25]. Lê Trần Chấn (1999) với công trình Một số đặc điểm cơ bản của hệ thực vật Việt Nam công bố 10.440 loài thực vật [4]. Dựa trên những công trình nghiên cứu trong nớc và trên thế giới đã công bố gần đây, Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) đã thống kê toàn bộ hệ thực vật Việt Nam gồm 11.373 loài thực vật bậc cao thuộc 2.524 chi, 378 họ, trong đó có 10.580 loài thực vật bậc cao có mạch. Đồng thời ông cũng đánh giá và phân tích đa dạng thực vật trên nhiều phơng diện khác nhau. 3.Tình hình nghiên cứu thực vật ở Thanh Hóa. Thanh Hóa là một tỉnh có diện tích rừng lớn, về vấn đề nghiên cứu thực vật ở Thanh Hóa gồm có các công trình sau đây: Nguyễn Minh Đức ( 1998) : Bớc đầu nghiên cứu đặc điểm một số nhân tố sinh thái dới tán rừng và ảnh hởng của nó đến tái sinh loài lim xanh tại vờn Quốc Gia Bến En - Thanh Hóa[9]. Nguyễn Thị Mời K42 E2 - Khoa Sinh 6 Trờng Đại Học Vinh Khoá luận tốt nghiệp Phan Kế Lộc, và các cộng sự (2005): Giá trị của khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông trong việc bảo tồn tính đa dạng thực vật. Đã công bố 1.109 loài, 477 chi, 152 họ [17]. Viện điều tra quy hoạch rừng, phân viện Bắc Trung Bộ (2000) : Báo cáo kết quả điều tra khu hệ động, thực vật Vờn Quốc Gia Bến En - Thanh Hóa . Đã công bố 1.357 loài thực vật bậc cao ( trừ ngành rêu cha nghiên cứu), 902 chi, 196 họ [27]. Viện sinh thái và tài nguyên sinh vật Hà Nội (1997) - chơng trình nghiên cứu rừng Frontier Việt Nam: Nghiên cứu đa dạng sinh học Vờn Quốc Gia Bến En [28]. 4.Tình hình nghiên cứu thực vật trên núi đá vôi ở Việt Nam. Việt Nam có diện tích rừng và đất rừng là19.164000 ha, trong đó diện tích núi đá vôi là 1.152500 ha, chiếm gần 6.1% tổng diện tích đất lâm nghiệp. Núi đá vôi chiếm một tỷ lệ tơng đối lớn và phân bố tập trung phần lớn ở phía Bắc và Bắc Trung Bộ. Các tỉnh có nhiều núi đá vôi là: Lai Châu, Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Quảng Ninh Trong diện tích 1.152.500 ha núi đá vôi thì diện tích núi đá vôi có rừng là 396.200 ha, và diện tích núi đá vôi không có rừng là 756.300 ha. Theo thống kê bớc đầu trong vùng núi đá vôi hiện có 20 khu rừng đặc dụng bao gồm: 3 Vờn Quốc Gia, 14 khu bảo tồn thiên nhiên và 4 khu bảo tồn di tích lịch sử văn hóa môi trờng với diện tích là 366.371 ha. Do vậy hệ sinh thái rừng núi đá vôi đã và đang đóng một vai trò rất quan trọng đối với kinh tế, môi trờng cảnh quan cũng nh nghiên cứu khoa học. Hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi ở Việt Nam đã đợc nhiều tác giả đề cập đến, nhng các tác giả chỉ đề cập theo từng chuyên đề riêng lẻ chứ không tính đến luận chứng kinh tế cũng nh khoa học kĩ thuật để xây dựng các khu bảo tồn, Vờn Quốc Gia một cách có hệ thống. Nguyễn Thị Mời K42 E2 - Khoa Sinh 7 Trờng Đại Học Vinh Khoá luận tốt nghiệp Việc nghiên cứu thực vật trên núi đá vôi một cách có hệ thống cha nhiều, ngay cả Vờn Quốc Gia Cúc Phơng từ khi Bác Hồ quyết định thành lập Vờn Quốc Gia đầu tiên năm 1962 đến nay ngoài những tài liệu về thực vật đã đợc hệ thống một cách đầy đủ thì cha có một thống kê nào mang tính hệ thống. Nguyễn Nghĩa Thìn và Trần Quang Ngọc (1978): Bớc đầu nghiên cứu tính đa dạng của hệ thực vật rừng núi đá vôi Hòa Bình đã công bố 152 họ, 602 chi, 1.251 loài thực vật [24]. Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Bá Thụ, Trần Văn Tuy (1995), Phùng Ngọc Lan, Phan Kế Lộc và cộng sự (1999-2001) đã công bố 1 số công trình về thực vật trên núi đá vôi. Đặng quang Châu(1999) với công trình B ớc đầu điều tra thành phần loài thực vật núi đá vôi Pù Mát-Nghệ An, tác giả đã thống kê đợc 154 loài thực vật thuộc 60 họ, 110 chi ( không kể ngành rêu) [5]. Nguyễn Nghĩa Thìn (2001) [22] và cộng sự đã công bố 497 loài thực vật thuộc 323 chi, 110 họ trên núi đá vôi khu bảo tồn thiên nhiên Pù Mát. Nguyễn Thị Mời K42 E2 - Khoa Sinh 8 Trờng Đại Học Vinh Khoá luận tốt nghiệp chơng II Phơng pháp nghiên cứu 1. Dụng cụ nghiên cứu. - Giấy ép mẫu, báo gấp khổ 28 x 40cm, cặp ép mẫu (cặp mắt cáo) 30 x 45cm, kéo, dao, kim, chỉ, kính lúp, bông thấm nớc, báo, dây buộc. - Bao polietilen, bao tải, bút chì, máy ảnh, sổ nhật kí, thớc. - Giấy khâu mẫu là loại giấy Croki. - Nhãn ghi chép và phiếu mô tả ngoài thực địa (Mục lục). - Bản đồ. 2. Phơng pháp điều tra. Chúng tôi sử dụng phơng pháp điều tra theo tuyến rộng 2m chạy qua tất cả các sinh cảnh nhằm thu kĩ hết các loài thực vật có ở trên đó. 3. Phơng pháp thu mẫu ngoài thiên nhiên. Thu mẫu theo nguyên tắc thu mẫu của Nguyễn Nghĩa Thìn [21] . Đối với cây gỗ, cây bụi mỗi cây ít nhất thu 2 - 3 mẫu, kích cỡ phải đạt 29 x 41cm, có thể tỉa bớt cành, lá, hoa và quả nếu cần thiết. Đối với cây thân thảo, dơng xỉ thì cố gắng thu cả rễ, thân, lá. Sau khi thu mẫu thì đánh số hiệu vào mẫu. Đối với mẫu cùng cây thì đánh cùng số hiệu. Đặc biệt khi thu mẫu thì phải ghi ngay những đặc điểm Nguyễn Thị Mời K42 E2 - Khoa Sinh 9 Trờng Đại Học Vinh Khoá luận tốt nghiệp dễ nhận biết ngoài thiên nhiên vào phiếu Etiket vì những đặc điểm này dễ bị mất khi mẫu khô: nhựa, mủ, màu sắc, hoa, quả, lá. Khi thu và ghi nhãn xong gắn nhãn vào mẫu, cho vào bao nilon bỏ vào bao tải, buộc lại. Sau đó, mới đem về nhà xử lý. 4. Phơng pháp phỏng vấn. Chúng tôi phỏng vấn những ngời dân địa phơng sinh sống quanh vùng nhằm thu thập thông tin về tên và giá trị sử dụng của các loài thực vật có trên núi đá vôi ở khu vực nghiên cứu. 5. Phơng pháp ép mẫu. Theo phơng pháp của R.M Klein - D.T Klein [15] . Mẫu đợc xử lý ngay khi đem về nhà, loại bỏ những phần dập nát, sâu, nếu có nhiều cành lá thì chỉ giữ lại những mẫu có cành hoa, lá, quả đặc trng nhất. Nên cắt đôi hoa, quả để ép (đối với những cây nhiều hoa quả). Sau đó, đặt lên tờ báo có kích thớc lớn gấp đôi mẫu. Nguyên tắc chung của việc sắp xếp trên giấy: - Khi sắp xếp nên chú ý dù chỉ một lá lật ngợc lên. - Không để cho các bộ phận của cây đè lên nhau. - Nếu đợc thì ép thêm mấy cái hoa để làm thế nào có thể nhìn thấy bên trong. - Đừng xếp tất cả các mẫu ở giữa vì khi xếp mẫu nh vậy, bó mẫu sẽ quá dày ở giữa. - Cây quá dài thì có thể xếp trên tờ giấy hình chữ V, N hay dạng khác. - Nếu cần phải bỏ lá thì hãy giữ lại cuống để thấy đợc sự sắp xếp lá trên cây. - Nếu cắt cây ra làm nhiều phần thì nên cắt chéo. Nếu cần hai tiêu bản thì tiêu bản thứ nhất phía trên sẽ là bộ phận trên của cây. Nguyễn Thị Mời K42 E2 - Khoa Sinh 10