Đặc điểm thảm thực vật tại khu vực Trạm đa dạng sinh học Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc

Sự phát triển hướng nghiên cứu này đặc biệt được quan tâm trong các khu bảo tồn và các vườn quốc gia, nơi nguồn gen tự nhiên còn khá phong phú, đa dạng. Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh là một trong số ít địa điểm có những thuận lợi đó và được chúng tôi lựa chọn để thực hiện nghiên cứu của mình. Nội dung nghiên cứu của chúng tôi là phân tích đặc điểm của các quần xã thực vật trong khu vực nghiên cứu, thống kê thành phần loài ưu thế, cấu trúc, sinh thái của mỗi đơn vị thảm thực vật, đánh giá tính đa dạng sinh học và tiềm năng tái sinh của chúng. Từ đó làm cơ sở khoa học đề xuất một số định hướng sử dụng hợp lý thảm thực vật.

Phương pháp nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là tất cả các loại hình thảm thực vật tự nhiên và nhân tạo trên đất thấp (dưới 550m) tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc, không kể đó là trạng thái cao đỉnh, ít bị tác động hay thứ sinh tạm thời. Để thực hiện nội dung nghiên cứu, chúng tôi sử dụng các phương pháp kế thừa (các công trình khoa học có liên quan đến Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh đã được công bố), phương pháp khảo sát thực địa mô tả và phân tích cấu trúc không gian thảm thực vật (phương pháp của Rollet (1974) và báo cáo của UNESCO về hệ sinh thái rừng nhiệt đới,1979), phân tích cấu trúc thành phần loài (phương pháp của Wittaker – 1962). Phương pháp đánh giá tính đa dạng sinh học được thông qua chỉ số Simpson, chỉ số Shannon-Wiener với sự trợ giúp của phần mềm Biodiversity 2.0. Ngoài ra, chúng tôi sử dụng các kết quả giám định loài theo phương pháp so sánh hình thái trong phòng thí nghiệm và theo phương pháp chuyên gia ngay tại thực địa.

Kết quả nghiên cứu

Thảm thực vật tự nhiên 

Rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa trên đất thấp (dưới 550m), thoát nước

Là quần hệ đa dạng nhất, phong phú nhất và đồng thời cũng bị tác động mạnh nhất, toàn bộ vùng đồi núi thoát nước thuộc Trạm Mê Linh nằm trong đai đất thấp dưới 550m (bao gồm cả các thềm hoặc các vệt phù sa cổ thoát nước) đều thuộc quần hệ này. Rừng thường có cấu trúc 5 tầng, trong đó có 3 tầng cây gỗ, những diện tích thực sự còn sót lại với đầy đủ cấu trúc như trên không còn, chỉ còn lại những mảnh nhỏ với cấu trúc bị phá vỡ mạnh.
+ Rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa cây lá rộng trên đất phù sa cổ và các quần xã thứ sinh thay thế.

Trước kia, rừng nguyên sinh đã bao phủ một diện tích khá rộng các thềm phù sa cổ phân bố vùng chân núi dọc theo suối trong khu vực. Ngày nay toàn bộ diện tích rừng trên loại hình thổ nhưỡng này đã bị chặt phá hết, thay thế vào đó là các quần xã nhân tạo. Thảm thực vật tự nhiên chỉ còn một số quần xã trảng cây bụi và trảng cỏ thấp như sau:

(1). Trảng cây bụi thứ sinh, thấp, không có cây gỗ

Phân bố rải rác trên đất bị nén chặt, thoái hóa, chưa qui hoạch trồng rừng. Đây là diện tích bị tác động lặp đi lặp lại, tầng cây gỗ hoàn toàn vắng mặt, tầng cây bụi chỉ gồm các loài ưa sáng, chịu hạn có chiều cao khoảng 1m -1,5m. Các loài ưu thế gồm Sim Rhodomyrtus tomentosa (Aiton) Hassk.; Mua Melastoma candidum D. Don; Thâu kén Helicteres hirsuta Lour..Những nơi khô nóng, đất bị nén chặt hơn thấy có Đỏ ngọn Cratoxylon pruniflorum (Kurz) Kurz; Găng Randia spinosa (Thunb.) Poir.; Cỏ lào Chromolaena odorata L. Bên cạnh các loài trên còn thấy sự xâm nhập các loài họ Cà Solanaceae như Cà nồng Solanum torvum Sw.; họ Hoa hồng Rosaceae như Ngấy hương Rubus cochinchinensis Tratt. Các loài họ Hòa thảo Poaceae cũng có mặt (dưới 40%) như Cỏ may Chrysopogon aciculatus (Retz.) Trin.; Cỏ gà Cynodon dactylon (L.) Pers.; Xuân thảo đỏ Eragrostis unioloides (Retz.) Nees ex Steud...

(2). Trảng cỏ thứ sinh, thấp

Chủ yếu trên những vạt phù sa cổ ven đường đi, xuất hiện do chặt phá, lặp đi lặp lại, sử dụng làm bãi chăn thả gia súc, chịu giẫm đạp. Ưu thế bởi các loài hòa thảo dạng lúa, thấp, chịu hạn và chịu giẫm đạp như Cỏ may Chrysopogon aciculatus (Retz.) Trin.; Cỏ gà Cynodon dactylon (L.) Pers.

+ Rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa cây lá rộng trên đất feralit vùng đồi núi, thoát nước, phong hoá từ các loại đá mẹ khác nhau và các quần xã thứ sinh thay thế.

(3). Quần xã rừng rậm thứ sinh thường xanh nhiệt đới gió mùa cây lá rộng

Trước kia, quần xã này phân bố thành dải liên tục trên các tiểu vùng khí hậu khác nhau. Cùng với sự phân hóa của địa hình và thổ nhưỡng chúng phân hóa và tạo thành các quần xã nguyên sinh đa dạng, tuy vậy sự tác động của con người đã tạo nên thể khảm thứ sinh mà rừng chỉ còn diện tích khiêm tốn, dưới dạng các mảnh nhỏ rải rác.

Cấu trúc và sinh học: Trên những mảnh rừng còn tương đối tốt, tầng vượt tán A1 gần như vắng mặt, tầng ưu thế sinh thái A2 còn rải rác với các cây gỗ thường xanh có đường kính > 50cm. Hầu hết các loài đều thuộc các nhóm ưa nóng ẩm, đôi chỗ thấy xuất hiện các cá thể thuộc các loài rụng lá nhưng khá thưa thớt. Tầng A3 khá dày với các loài cây gỗ nhỏ với đường kính trung bình = 10cm-20cm, chiều cao trung bình 8m-15m. Trên những diện tích rừng thứ sinh sau nhân tác, tầng A3 đồng thời là tầng cây gỗ duy nhất có mật độ cá thể dày, khoảng 2000 cây/ha, đường kính trung bình 10cm, chiều cao quần xã khoảng 8m. Độ che phủ tán chung của các tầng đạt tới trên 90%. Tất cả các cây gỗ của tầng cây gỗ đều có vảy chồi bao bọc chồi tái sinh, thân cây có vỏ dày, hiện tượng rễ bạnh vè khá phổ biến. Bì sinh và dây leo ít. Tầng cây bụi và cỏ - khuyết thực vật không phân biệt rõ, thường nhập thành 1, nhất là trên những diện tích rừng kiệt có 1 tầng cây gỗ.

Thành phần loài: Tầng A2 ưu thế sinh thái ít nhiều bị phá vỡ hoặc rất thưa thớt, những cây gỗ cao khoảng 20m-15m đường kính khoảng 40cm thuộc các loài nguyên sinh còn sót lại chiếm tỷ lệ không nhiều, khoảng 30%, chúng thuộc các loài Chò chỉ Parashorea chinensis Wang S. Hsieh (trên những vùng sườn hoặc đất tương đối bằng vùng đồi núi thấp dưới 400m) - sót lại, khả năng phục hồi tốt; Chò nâu Dipterocarpus retusus Blume (thường trên đất ẩm, vùng nóng ẩm dưới 300m) tạo thành vệt nhỏ tập trung trên những thềm cao cạnh thung lũng; Trám trắng Canarium album (Lour.) Raeush. ex DC.; Sâng Pometia pinnata ssp. tomentosa (Blume) Jacobs, phần lớn trên sườn ẩm còn tầng đất dày; Chẹo tía Engelhardtia roxburghiana Wall thường tạo thành vệt ven suối hoặc thành đám lẫn với Cứt ngựa Archidendron balansae (Oliv.) I. C. Nielsen, đôi chỗ thấy xuất hiện cá thể loài Côm trâu Elaeocarpus silvestris (Lour.) Poir. Tất cả những cá thể này hầu hết có tỷ lệ H < 100D phản ánh trạng thái tồn tại lâu dài của chúng.

Tầng cây gỗ dưới tán A3 chủ yếu các loài tại chỗ và các loài xâm nhập, chiều cao tầng khoảng 8m-10m đường kính trung bình 10 cm - 20cm. Các loài ưu thế gồm Dẻ gai ấn độ Castanopsis indica (Roxb.) A. DC.; Bứa lá thuôn Garcinia oblongifolia Champ. ex Benth.; Me rừng Phyllanthus emblica L.; mọc cùng với những cây tái sinh tầng trên. Những nơi tầng tán rừng mở xuất hiện các loài xâm nhập như Ba soi Macaranga denticulata (Blume) Muell. – Argent; Bục bạc Mallotus paniculatus (Lamk.) Muell. – Argent, tỷ lệ xâm nhập thường tăng theo mức độ tác động và tầnáuất tác động. Trên những diện tích từng chặt trắng sau đó rừng phục hồi trở lại thường chỉ thấy có 1 tầng cây gỗ mọc dày đặc, đường kính trung bình khoảng 6cm- 10cm, chiều cao 8m-12m, tỷ lệ H/100D thường là H>100D cho thấy hướng phục hồi mạnh và mới ở giai đoạn đầu. Những loài thường gặp và chiếm ưu thế trên diện tích này là Sau sau Liquidambar formosana Hance; Ba soi Macaranga denticulata (Blume) Muell. – Argent; Bùm bụp Mallotus barbatus Muell.-Arg.; Bục bạc Mallotus paniculatus (Lamk.) Muell. – Argent; đôi khi chúng mọc thành quần xã khá đặc trưng và ít thấy có sự cạnh tranh của các loài khác. Những loài thường gặp khác trong quần xã gồm Đỏ ngọn Cratoxylon pruniflorum (Kurz) Kurz; Sấu Dracontomelon duperreanum Pierre; Thừng mức lông Wrightia pubescens R. Br.; Vàng anh Saraca dives Pierre; Nhội Bischofia javanica Blume; Lim xẹt Peltophorum dasyrrachis (Miq.) Kurz.

Tầng cây bụi (B) chủ yếu các loài cây non tái sinh của các loài cây gỗ tầng trên, ngoài ra là các loài thuộc các họ Cà phê Rubiaceae, Đơn nem Myrsinaceae, Thầu dầu Euphorbiaceae, Na Annonaceae, Cau Arecaceae, Sim Myrtaceae... Chúng thường xen lẫn với cỏ, khuyết thực vật, nhiều chỗ tầng cây bụi B và tầng cỏ-khuyết thực vật không phân tách rõ thành 2 tầng riêng biệt. Dây leo (Li) rất thưa thớt, thậm chí rất ít gặp trên những diện tích rừng phục hồi sau chặt trắng. Những loài thường thấy thuộc các họ Trinh nữ Mimosaceae, Nho Vitaceae, Củ nâu Dioscoreaceae, Khúc khắc Smilacaceae, Khoai lang Convolvulaceae. Hiện tượng bì sinh (E) hiếm, chỉ còn trên những cây gỗ lớn tầng A2 sót lại với cá loài chủ yếu thuộc họ Ráng đa túc Polypodiaceae, họ Tổ điểu Aspleniaceae, họ Tầm gửi Loranthaceae.

Cấu trúc và đa dạng sinh học: Cấu trúc rừng được tổng hợp từ những nghiên cứu thực địa trên 4 vùng mẫu qua 40 ô tiêu chuẩn. Những đặc trưng thành phần loài thể hiện khá rõ độ ưu thế, mức độ đa dạng sinh học, mức độ phân ly loài trên 4 vùng mẫu này. Cả 4 vùng mẫu đều thực hiện trên sườn đồi núi thấp thuộc diện tích rừng bị tác động mạnh. Những số liệu về tầng tán, về chiều cao, về các thông số khác được thống kê cụ thể trong các biểu mẫu (phần phụ lục). Từ những số liệu trên, quần xã rừng rậm có chỉ số đa dạng được tính như sau:

a. Chỉ số Shannon

Bảng 1. Chỉ số Shannon ở các khu vực nghiên cứu

Các chỉ số trên cho thấy mức độ đa dạng sinh học ở mức thấp, chỉ thị cho các quần xã rừng bị suy thoái nặng nề. Mức độ chênh lệch đa dạng ở 4 vùng khác nhau không cao, điều này cho thấy toàn bộ dải bị tác động với cường độ khá đồng đều.

b. Chỉ số Simpson

Bảng 2. Chỉ số Simpson ở các khu vực nghiên cứu

Chỉ số Simpson thấp cho thấy sự phân ly tương đối hẹp của các loài, mức độ trùng lặp của các loài thấp, khó thấy xuất hiện trên 3 cặp cá thể trùng loài/trên 100 cặp cá thể được thống kê.

(4). Quần xã tre nứa thứ sinh hoặc hỗn giao với cây lá rộng

Tầng cây gỗ hoàn toàn vắng mặt hoặc chỉ thấy các cây gỗ thuộc các loài xâm nhập thứ sinh ưa sáng mọc xen lẫn với Nứa Neohouzeaua dullooa (Gamble) A. Camus. Trên những diện tích mới phục hồi chỉ thấy thuần loại các loài họ Hòa thảo như Nứa Neohouzeaua dullooa (Gamble) A. Camus; Giang Dendrocalamus patellaris Gamble... Những loài cây gỗ mọc hỗn giao thường gặp là Sau sau Liquidambar formosana Hance; Ba soi Macaranga denticulata (Blume) Muell. – Argent; Bục bạc Mallotus paniculatus (Lamk.) Muell. – Argent, Hu đay Trema orientalis (L.) Blume, Đỏ ngọn Cratoxylon pruniflorum (Kurz) Kurz.

(5). Quần xã cây bụi thứ sinh thường xanh cây lá rộng

Xuất hiện trên những diện tích rừng đã bị chặt, hoặc làm nương rẫy sau đó bỏ hoang hóa. Quần xã thường gồm các loài cây gỗ dạng bụi hoặc cây bụi thường xanh, chiều cao quần xã khoảng 2m-4m. Những loài cây bụi hoặc cây gỗ dạng bụi chiếm ưu thế gồm Găng Randia spinosa (Thunb.) Poir.; Thàu táu Aporosa sphaerosperma Gagn.; Phèn đen Phyllanthus reticulatus Poir.; Đỏ ngọn Cratoxylon pruniflorum (Kurz) Kurz; Hoắc quang Wendlandia paniculata (Roxb.) DC.; Ba chạc Euodia lepta (Spreng.) Merr.; Lấu đỏ Psychotria rubra (Lour.) Poir.; Cơm nguội Ardisia helferiana Kurz.; Bục bạc Mallotus paniculatus (Lamk.) Muell. – Argent; Cỏ lào Chromolaena odorata L.; Guột Dicranopteris linearis (Burm. f.) Underw... Trên những vùng đất ẩm còn thấy có Chuối hoa rừng Musa coccinea Andr., Búng báng Arenga pinnata (Wurmb) Merr.... Ở những nơi tái sinh tốt xuất hiện các loài cây gỗ mọc rải rác. Những loài thường gặp là Sau sau Liquidambar formosana Hance; Ba soi Macaranga denticulata (Blume) Muell. – Argent, Bục bạc Mallotus paniculatus (Lamk.) Muell. – Argent, Hu đay Trema orientalis (L.) Blume, Đỏ ngọn Cratoxylon pruniflorum (Kurz) Kurz., Bồ cu vẽ Breynia fruticosa (L.) Hook.f. Trong quần xã này không ghi nhận được những loài cây gỗ trong các rừng nguyên sinh mà ngược lại, các loài phân họ Tre như Nứa Neohouzeaua dullooa (Gamble) A. Camus; Giang Dendrocalamus patellaris Gamble; Lồ ô Schizostachyum zollingeri Steud. xâm nhập rất mạnh, đôi khi tạo nên quần xã cây bụi xen tre nứa thấp.

(6). Quần xã cỏ thứ sinh cao trung bình có cây bụi hoặc không

Hiện tại những diện tích này trong khu vực không lớn, chủ yếu phân bố trên những diện tích nương rẫy tạm thời và hoang hóa giai đoạn đầu. Thường ở dạng khảm manh mún, dẫn xuất từ kiểu rừng hoặc trảng cây bụi tương ứng. Các loài ưu thế gồm Lau Saccharum arundinaceum Retz.; Cỏ tranh Imperata cylindrica (L.) Beauv.; Lách Saccharum spontaneum L.; Chít đót Thysanolaena maxima (Roxb.) Kuntze; Cỏ lào Chromolaena odorata L... cùng với một số loài khác trong họ Cà phê Rubiaceae, Thầu dầu Euphorbiaceae, Cỏ roi ngựa Verbenaceae...

Thảm thực vật thủy sinh nước ngọt

Chỉ gồm các quần xã thân thảo, phân bố trong thủy vực nhiệt đới, nơi được cung cấp nước ngọt thường xuyên hoặc phần lớn thời gian trong năm. Các diện tích phân bố chủ yếu ở suối Quân Boong.

(7). Các quần xã thủy sinh sống chìm và trôi nổi

Các quần xã sống trôi nổi trên mặt nước gồm các loài Rau mương Ludwigia hyssopifolia (G.Don) Exell; Rau dừa nước Ludwigia adscendens (L.) Hara; các loài sống chìm đứng thẳng nhờ nước có Rong trứng vàng Utricularia aurea Lour.; Rong đuôi chó Hydrilla verticillata (L.f.) Royle...

Thảm thực vật nhân tạo

(8). Quần hợp Lúa nước Oryza sativa L.

Cây trồng chính gồm nhiều giống, chủng lúa của loài Oryza sativa L., năng suất chất lượng phụ thuộc nhiều vào chế độ canh tác, đặc biệt là hệ thống thủy lợi. Trong vùng nghiên cứu, diện tích trồng lúa chiếm 0,65ha, phân bố ở lô 6 của vùng nghiên cứu.

(9). Các quần xã cây trồng cạn hàng năm

Gieo trồng trên những diện tích đất phù sa được bồi hàng năm, đất phù sa chưa chủ động được thủy lợi trong thời gian canh tác trong năm. Các loài cây trồng chính gồm Ngô Zea mays L.; Khoai lang Ipomoea batatas (L.) Poir. in Lamk.; Khoai tây Solanum tuberosum L.; Sắn Manihot esculenta Crantz, cây rau màu, cây công nghiệp ngắn ngày khác. Diện tích canh tác thấp khoảng 0,2ha. Các sản phẩm chủ yếu cung cấp tại chỗ.

(10). Nương rẫy

Tồn tại bởi tập quán canh tác cũ, hiện đang thu hẹp dần và tiến tới thay đổi hình thức canh tác. Trên những diện tích này (canh tác tạm thời hoặc thường xuyên) trồng lúa và rau màu.

(11). Quần xã cây trồng quanh khu dân cư

Phân bố theo điểm dân cư và trụ sở của Trạm. Cây trồng chính là Xoan Melia azedarach L.; Cam Citrus sinensis (L.) Osb.; Chanh Citrus aurantifolia (Christm. & Panzer) Swingle; Nhãn Dimocarpus longan Lour.; Đu đủ Carica papaya L.; Chuối Musa paradisiaca L… cây ăn quả, cây lấy gỗ, cây cho công dụng khác...

(12). Rừng trồng

Cây trồng chủ yếu gồm Keo lá tràm Acacia auriculaeformis A. Cunn. ex Benth., Keo tai tượng Acacia magnum Willd., Bạch đàn các loại Eucalyptus spp., Thông đuôi ngựa Pinus massoniana Lamb.

(13). Cây công nghiệp lâu năm tập trung [Chè Camellia sinensis (L.) Kuntze]

Trong vùng nghiên cứu, tỷ lệ diện tích trồng chè chỉ chiếm khoảng 0,29% là vườn của một số hộ gia đình hiện nay đã được di chuyển ra khỏi khu vực. Trên diện tích này Trạm đã qui hoạch và đưa một số loài cây bản địa vào trồng phục vụ nghiên cứu.

Kết luận và kiến nghị

1. Khu vực Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tuy diện tích không lớn nhưng xuất hiện khá nhiều các quần xã thực vật. Cho tới nay đã thống kê được 6 quần xã của thảm thực vật tự nhiên ở cạn và 6 quần xã nhân tác, chúng là các trạng thái thứ sinh khác nhau của rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa cây lá rộng trên đất thấp tồn tại ở dạng thể khảm phức tạp, phản ánh tác động của con người trước kia khá nặng nề.

2. Chỉ số đa dạng sinh học thực vật của rừng thứ sinh trong khu vực ở mức độ trung bình tới thấp, chỉ thị mức phân ly các loài khá rộng, độ tập trung các loài ưu thế chưa cao, tuy nhiên chúng đang được bảo vệ tốt, đặc biệt, rừng rậm thứ sinh thường xanh cây lá rộng đã chiếm tới 40% diện tích tự nhiên và đã bắt đầu xuất hiện giá trị đa dạng sinh học, đáp ứng được vai trò phòng hộ, bảo tồn và nghiên cứu khoa học. Đây là cơ sở khoa học để xây dựng các dự án định hướng cho phát triển và bảo tồn, đồng thời chúng cũng cung cấp tư liệu tin cậy phục vụ công tác đào tạo đại học và sau đại học.

Tài liệu tham khảo

1. Nguyễn Duy Chuyên, 1995: Bảo vệ tính đa dạng sinh học các khu bảo tồn và các VQG ở miền Nam Việt Nam, Công trình khoa học kỹ thuật điều tra qui hoạch rừng: 1991-1995, tr. 101-106.
2. Ellenberg H., Mueller-Dombois, 1974: Aims and Methods of Vegetation Ecology. John Wiley & Sons, New York, USA.
3. Phạm Hoàng Hộ, 1991-1993: Cây cỏ Việt Nam, 3 tập 6 quyển, Montréal.
4. Phan Kế Lộc, 1985: Tạp chí Sinh học, 1(12): 1-5.
5. Trần Ngũ Phương, 1970: Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam. NXB. Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
6. Puri G. S, R. K. Gupta, V. M. Meher-Homji, 1989: Forest Ecology, Vol.2. Oxford and IBH. Pub. CO. PVT. Ltd., New Delhi, Calcutta, Bombay, India.
7. Schmid M., 1974 : Vegétation du Viet Nam, le massif sud - annamitique et les régions limitrophes. ORSTOM, Paris.
8. Thái Văn Trừng, 1978: Thảm thực vật rừng Việt Nam. NXB. Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.

Trần Văn Thụy, Nguyễn Anh Đức
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG HN
Lê Đồng Tấn, Trần Đại Thắng
Viện ST&TNSV - Viện KH&CN VN

(Tuyển tập báo cáo Hội nghị Sinh thái và Tài nguyên sinh vật lần thứ 3, 22/10/2009 - Viên ST&TNSV - Viện KH&CN Việt Nam)