Đặc điểm sinh thái thảm thực vật núi đá vôi Kiên Giang

Các nghiên cứu về đạng sinh học động thực vật, cấu trúc của thảm thực vật núi đá vôi… là cần thiết để cung cấp những thông tin cơ bản các giá trị khoa học làm cơ sở cho việc đánh giá một cách chính xác giá trị của núi đá vôi ở Kiên Giang nhằm xây dựng những giải pháp bảo tồn, sử dụng một cách hợp lý, bền vững nguồn tài nguyên và cảnh quan thiên nhiên đặc sắc của miền Nam. Bài báo này cung cấp một phần các kết quả nghiên đạt được trong chương trình nghiên cứu đa dạng sinh học núi đá vôi Kiên Giang từ giai đoạn 2004 đến 2008 của Viện Sinh học nhiệt đới.

Phương pháp nghiên cứu

- Sử dụng hệ thống phân loại thảm thực vật rừng của UNESCO (1973) được Phan Kế Lộc (1985) áp dụng cho thảm thực vật Việt Nam để đặt tên cho thảm thực vật núi đá vôi Kiên Giang.

- Sử dụng phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn (ÔTC, 30m x 10m) để nghiên cứu cấu trúc các quần xã thực vật trên núi đá vôi. Thực vật được thu mẫu và xử lý theo qui ước; tên loài định danh theo bộ sách Cây cỏ Việt Nam (Phạm Hoàng Hộ, 2000) và các tài liệu chuyên ngành có đối chiếu với các mẫu trong Bảo tàng Thực vật ở Viện Sinh học nhiệt đới. Các dữ liệu đo đếm trong ô tiêu chuẩn (ÔTC) được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel 2003 để tính chỉ số quan trọng (Curtis and McIntosh, 1951), chỉ số đa dạng Simpson (D), chỉ số Shannon (H’), chỉ số đồng đều Evennes (Shanon et Wiener, 1949) và chỉ số tương đồng Sorrensen (1948).

- Nghiên cứu được tiến hành trên các núi đá vôi lớn còn khá nguyên vẹn như: Núi Mo so, núi Bà Tài, núi Hang Tiền, Hòn Chông và đánh giá nhanh về thảm thực vật núi Đá Dựng, Thạch Động.

Kết quả nghiên cứu

Các kiểu quần xã của thảm thực vật núi đá vôi

Áp dụng hệ thống phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) được Phan Kế Lộc áp dụng ở Việt Nam (1985) trong quá trình nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc các quần xã rừng của thảm thực vật núi đá vôi Kiên Giang, chúng tôi xếp thảm thực vật núi đá vôi thuộc kiểu “Rừng rậm thường xanh mưa mùa nhiệt đới cây lá rộng ở đất thấp trên đá vôi” đã bị tác động của con người (gỗ củi, nông nghiệp, nơi trú ngụ, chiến tranh…). Tính nguyên sơ của kiểu thảm thực vật này không còn tìm thấy do đã bị tác động nhiều, dáng dấp nguyên vẹn chỉ phần nào còn lưu lại ở núi Hòn Chông (Chùa Hang), một phần của núi Hang Tiền, núi Mo So và núi Bà Tài - nơi mà thảm thực vật còn khá tốt với các quần xã thực vật thứ sinh nhân tác hiện diện trên các đỉnh núi, các sườn núi, các vách đá dựng đứng, các cửa hang, các lung đất ẩm ngập nước (dolines) và thực vật du nhập (Sâm và cs., 2009); tầng cây gỗ ở các quần xã này phát triển chậm, cây gỗ cao chỉ thấy ở các vực sâu, nhất là trong các lung (J.J. Vermeulen và cs., 2009).

Cấu trúc các quần xã trong thảm thực vật núi đá vôi Kiên Giang

Đặc điểm cấu trúc, sinh thái của các quần xã thực vật trên đỉnh núi, sườn và các lung đất ẩm ngập nước (dolines) được thể hiện dưới đây:

Cấu trúc các quần xã thực vật trên các đỉnh núi

Kiểu quần xã thực vật này phân bố trên tất cả các núi đá vôi ở Kiên Giang, ở các cao độ khác nhau từ khoảng 57m đến 206m (núi Hang Tiền) so với mực nước biển. 4 ô tiêu chuẩn (30 m x 10 m) được thiết lập trên các đỉnh núi Mo So (110m), núi Bà Tài (85m), núi Hang Tiền (80 m) và núi Chùa Hang (78m). Dữ liệu thu được từ 4 ÔTC cho thấy, trong quần xã thực vật trên đỉnh núi, tổng chỉ số quan trọng (IVI) của 10 loài có IVI cao nhất đạt gần 220%; tổng IVI của 15 loài còn lại chỉ đạt khoảng 80%. Các loài có giá trị IVI cao là: Ficus rumphii (92,1%), Sp3 (18,1% ), Ficus superba var. japonica (17,5%), Drypetes poilanei Gagn. (16,3%), Streblus ilicifolia (14,7%), Diospyros rubra (14,4%), Diospyros crumenata (14,0%), Didimocarpus longan subsp. longan var. malesianus (13,4%), Glycosmis ovoidea (9,8%) và loài Glycosmis crassifolia (9,7%); trong đó loài Ficus rumphii chiếm ưu thế vượt trội với chỉ số IVI là 92,1% trong khi các loài còn loài có chỉ số IVI không vượt quá 20% ở mỗi loài (bảng 1).

Bảng 1. Tổng hợp chỉ số cấu trúc quần xã thực vật trên đỉnh núi đá vôi Kiên Giang

Ghi chú: D1.3: Đường kính ngang ngực; BA: Diện tích gốc; MĐ: Mật độ; ĐTG: Độ thường gặp; ĐƯT: Độ ưu thế và IVI: Chỉ số quan trọng.

Chỉ số Shannon H’ = 2,82 cho thấy mức độ quan trọng chỉ tập trung vào một số loài. Kết quả từ bảng 1 cho thấy loài quan trọng nhất là loài Ficus rumphii có chỉ số IVI là 92,1% cao nhất trong tất cả các loài. Chỉ số đa dạng Simpson D = 0,93 cho thấy nếu lấy ngẫu nhiên 100 cặp gồm 2 cây bất kì trong quần xã thực vật trên đỉnh núi thì chỉ có 7 cặp cùng loài và 93 cặp còn lại thuộc các loài khác nhau. Chỉ số đồng đều E = 0,87 cho thấy các cá thể của quần xã phân bố khá đều ở các loài.

Phân bố cấp kính của quần xã rừng trên đỉnh có hình chữ L (hình 1) cho thấy phân bố tự nhiên ít bị tác động; số lượng cây gỗ có cấp kính nhỏ chiếm tỷ lệ khá cao; các cây có đường kính D1.3 từ 1cm đến gần 10cm chiếm khoảng 87% tổng số cây trong quần xã rừng. Các cây có đường kính D1.3 từ 10cm trở lên chiếm tỷ lệ rất thấp chỉ 23% và không có cây nào có đường kính vượt quá 40cm. Phân bố chiều cao cây trong quần xã rừng cho thấy trên 85% tổng số cây trong quần xã có chiều cao từ 1,5-4,5m. Số lượng cây từ 5m đến dưới 10m chỉ chiếm khoảng 15% quần xã (hình 2). Tầng tán của quần xã rừng cao trung bình 3,4m, tập trung chủ yếu là các loài cây thường xanh xen lẫn với các loài rụng lá như: Polyalthia simiarum subsp. cochinchinensis, Semecarpus cochinchinensis, Terminalia triptera, Ficus rumphii, Ficus superba var. japonica. Tham gia trong vào quần xã này còn có 3 loài Dracaena cambodian, Cycas clivicola và Euphorbia antiquorum hiện diện với số lượng cá thể khá lớn (loài Cycas clivicola cao 0,7m, mật độ cây 200 cây/ha; loài Dracaena cambodiana cao trung bình 3m, mật độ 950 cây/ha và loài Euphorbia antiquorum cao từ 1,5-3 m, mât độ lên đến 2.550 cây/ha) tạo nên cảnh quan độc đáo trên đỉnh các núi đá vôi.

Hình 1: Phân bố cây theo cấp đường kính ở quần xã rừng trên đỉnh núi đá vôi 

Hình 2: Phân bố cây theo cấp chiều cao ở quần xã rừng trên đỉnh núi đá vôi

Dây leo và các loài thân thảo trong quần xã này có một số loài như: Sarcostigma acidum, Ventilago cristata, Bauhinia bracteata (Benth.) Baker. subsp. bracteata, Ventilago cristata, Combretum tetrafolum, Hoya oblongacutifolia; các loài họ Orchidaceae (Micropera pellida, Dendrobium crumenatum); khuyết thực vật (Drynaria quercifolia, Pyrrosia stigmosa) và một số loài xuất hiện trong mùa mưa như: Commelia longifolia, Aglaonema simplex, Dioscorea triphylla L. var retculata, Dioscorea bulbifera, họ Araceae…

Cấu trúc các quần xã thực vật trên sườn núi

Kiểu quần xã thực vật này phân bố trên các sườn núi có cao độ từ 1m so với mực nước biển, độ dốc thấp từ 5o - 10o lên đến trên 70m ở các sườn dốc lên đến 45o. 4 ÔTC (30m x 10m) đã được bố trí ngẫu nhiên trên các sườn núi Mo So (cao 78m, dốc 20o), núi Bà Tài (cao 70m, dốc 30o), Hang Tiền (cao 50m, dốc 30o) và núi Chùa Hang (cao 70m, dốc 20o). Kết quả đã thống kê được 37 loài cây gỗ, trong đó tổng IVI của 10 loài có IVI cao nhất đạt gần 186,4%; 27 loài còn lại có tổng IVI là 113,6 %. Các loài có giá trị IVI (%) cao là: Ficus tjakela (49,0%), Diospyros crumenata (30,6%), Ficus rumphii (22,1%), Diospyros rubra (19,4%), Ficus variegata Bl var. variegata (13,9%), Polyalthia simiarum subsp. chochinchinensis (12,0%), Memecylon caeruleum (11,0%), Briedelia monoica (10,5%), Didimocarpus longan subsp. longan var. malesianus (9,4%), Cleistanthus sp. (8,5%); trong đó loài chiếm giá trị IVI cao thì loài Ficus tjakela chiếm ưu thế vượt trội với chỉ số IVI là 49,0% tổng IVI các loài (bảng 1).

Chỉ số Shannon H’ = 2,94 cho thấy mức độ quan trọng tập trung vào một số ít loài. Chỉ số đa dạng Simpson D = 0,91 cho thấy nếu lấy ngẫu nhiên 100 cặp gồm 2 cây bất kì trong quần xã thực vật trên đỉnh núi thì chỉ có 9 cặp cùng loài và 91 cặp còn lại thuộc các loài khác nhau. Chỉ số đồng đều E = 0,81 cho thấy các cá thể trong quần xã phân bố khá đều theo các loài. 

Hình 3: Phân bố cây theo cấp đường kính trong quần xã rừng ở sườn núi đá vôi 

Hình 4: Phân bố cây theo cấp chiều cao trong quần xã rừng ở sườn núi đá vôi

Phân bố cấp kính của quần xã rừng trên sườn núi cho thấy phân bố tự nhiên bị tác động khá nhiều; số lượng cây gỗ có đường kính nhỏ từ 1cm đến 10cm chiếm tỷ lệ khá cao, khoảng 90% tổng số cây trong quần xã rừng; các cây có đường kính trên 10cm chiếm tỷ lệ rất thấp chỉ khoảng 10% (hình 3). Phân bố chiều cao cây trong quần xã rừng cho thấy trên 84% tổng số cây trong quần xã có chiều cao từ 1,5 m - 5,5m. Số lượng cây từ 5,5m trở lên chỉ chiếm khoảng 16% quần xã (hình 4). Tầng tán của quần xã rừng cao trung bình 4,2m, chủ yếu là các loài cây thường xanh. Thành phần dây leo, cây thân thảo trong quần xã này cũng không có nhiều khác biệt so với trên các đỉnh núi nhưng chúng hiện diện với số lượng cá thể nhiều hơn, nhất là vào mùa mưa.

Bảng 2. Tổng hợp chỉ số cấu trúc quần xã thực vật trên sườn núi đá vôi Kiên Giang

Cấu trúc quần xã thực vật trong các lung núi đá vôi (dolines)

Kiểu quần xã thực vật này được tìm thấy ở Hang Tây, có diện tích khoảng 0,2ha (2000m2), ở độ cao 0,4m; vây quanh bởi các vách đá dựng đứng, sườn dốc, nối thông với bên ngoài bằng các hang ngầm và ngập nước theo mùa. Kiểu thực vật này trước đây cũng tìm thấy ở lung Mo So và lung Cây Ớt (núi Cây Ớt-Hang Cá Sấu) nhưng nay đã hoàn toàn biến mất do hoạt động nông nghiệp và khai thác đá vôi. Kết quả từ ÔTC có kích thước 30m × 10m đã thống kê được 15 loài cây gỗ, trong đó 6 loài (Hypobathrum racemosum, Neolamarckia cadamba, Hymenodictyon orixense, Drypetes poilanei, Leea indica và Ficus hirta Vahl var. Hirta) có IVI cao nhất có tổng giá trị IVI là 212%; tổng giá trị IVI của 9 loài còn lại chỉ đạt 82%. 6 loài có IVI cao nhất là những loài ưu thế trong kiểu quần xã thực vật này; trong đó loài Hypobathrum racemosum là loài quan trọng nhất có chỉ số IVI vượt trội đạt gần 65%, tiếp theo là các loài Neolamarckia cadamba, Hymenodictyon orixense, Drypetes poilanei, Leea indica và Ficus hirta Vahl var. hirta có giá trị IVI từ 20% đến 51% (bảng 3).

Chỉ số đa dạng Simpson D = 0,63, có nghĩa là trong 100 cặp cá thể lấy ngẫu nhiên thì 37 cặp sẽ cùng loài và còn lại 63 cặp sẽ khác loài, điều này cho thấy mức độ phong phú của khu vực nghiên cứu chỉ tập trung vào một số loài. Chỉ số Shannon H’ = 1,57 thể hiện việc các cá thể tập trung vào một số ít loài. Chỉ số đồng đều E = 0,58 cho thấy sự phân bố các cá thể của các loài trong quần xã không đều nhau.

Hình 5: Phân bố cây theo cấp đường kính của quần xã thực vật ở Lung trên núi đá vôi 

Hình 6: Phân bố cây theo cấp chiều cao của quần xã thực vật ở lung trên núi đá vôi

Phân bố cây theo cấp đường kính của quần xã thực vật ở lung có hình chữ L (hình 5) cho thấy phân bố tự nhiên bị tác động; số lượng cây gỗ có đường kính nhỏ từ 1cm đến 10cm chiếm tỷ lệ khá cao, khoảng 94% tổng số cây trong quần xã rừng; các cây có đường kính trên 10cm chiếm tỷ lệ rất thấp chỉ khoảng 6%. Các loài cây thân gỗ có đường kính lớn là Neolamarckia cadamba, Hymenodictyon orixense, Ficus hirta Vahl var. hirta nhưng D1.3  không vượt quá 25cm.

Bảng 3. Tổng hợp chỉ số cấu trúc quần xã thực vật ở lung núi đá vôi Kiên Giang

Phân bố số cây theo cấp chiều cao trong quần xã rừng cho thấy 90% tổng số cây trong quần xã có chiều cao từ 1,5-5m. Số lượng cây từ 5,5m trở lên chỉ chiếm khoảng 10% (hình 6). Tầng tán của quần xã rừng cao trung bình 4,2m. Hai loài Neolamarckia cadamba, Hymenodictyon orixense cùng với 2 loài cây họ Arecaceae là Livistona saribus và Caryota mitis là những loài vượt tán với chiều cao trung bình từ 7-13m. Loài Caryota mitis hiện diện với mật độ khá cao - 700 cây/ha, trong khi loài Livistona saribus có mật độ 200 cây/ha. Các loài cây thân thảo, dây leo thích nghi với môi trường đất ẩm, ngập nước thường thấy như: Flagellaria indica, Cayriota trifolia, Alocasia longiloba, Colocasia esculenta, Phragmites kaka, Stenochlaena palustris, Ceratopteris pteridioides, Tylophora tenius…

Đặc điểm sinh thái các quần xã thực vật núi đá vôi Kiên Giang

Dẫn liệu từ bảng 4 cho thấy các chỉ số sinh thái như Simpson (D), chỉ số Shannon (H’) và chỉ số đồng đều E của hai quần xã thực vật trên đỉnh và sườn núi bằng nhau cho thấy sự phân bố các cá thể trong các quần thể của các loài trong hai quần xã khá đồng đều. Ngoài ra phân bố cá thể theo các cấp đường kính và chiều cao cũng tương đối giống nhau (hình 1, 2, 3, 4). Độ giàu loài của quần xã thực vật trên đỉnh núi (25 loài) thấp hơn so với quần xã thực vật trên sườn núi (37 loài). Sự khác nhau này là do trên các đỉnh núi đá vôi tầng đất mặt rất mỏng hay hầu như không có và thường xuyên bị tác động của gió mạnh, nắng, nóng… nên chỉ có một số loài thích nghi, chống chịu được kiện môi trường điều kiên môi trường khắc nghiệt thuộc các họ Moraceace, Euphorbiaceae, Cycadaceae, Dracaenaceae, Combretaceae, Sterculiaceae tồn tại và phát triển được. Ở các sườn núi thường tầng đất mặt dày hơn nhiều so với ở đỉnh (có khi đến 1m), ít bị tác động bất lợi của nhân tố môi trường hơn so với trên đỉnh núi nên phù hợp cho nhiều loài cây thường xanh thuộc các họ: Sapindaceae, Ebenaceae, Euphorbiaceae, Rutaceae, Myrtaceae, Annonaceae, Moraceae … phát triển.

Bảng 4. Chỉ số sinh thái của các quần xã thực vật trên núi đá vôi

Các chỉ số về số loài cây gỗ (15), các chỉ số sinh thái như Simpson (0,63), chỉ số Shannon (1,57) và chỉ số E (0,58) của quần xã thực vật trong lung đất ẩm, bán ngập nước thấp hơn với hai quần xã trên đỉnh và sườn núi (bảng 4). Bảng 5 cho thấy, hai quần xã thực vật trên đỉnh và quần xã thực vật ở sườn núi có trên 61% số loài giống nhau, trong khi đó chỉ khoảng 8% đến 10% số loài thực vật giống nhau giữa quần xã ở lung đất ẩm so với quần xã thực vật ở sườn và ở đỉnh (bảng 5). Sự khác nhau này là do môi trường ở lung mang đặc tính của vùng đất bán ngập và ẩm quanh năm nên thích hợp cho các loài thực vật ưa ẩm, thực vật ngập nước thuộc các họ Rubiaceae, Leeaceae, Annonaceae, Myrtaceae, Myristicaceae, Myrsinaceae, Poaceae, Araceae, Arecaceae… phát triển thành quần xã đặc biệt trên núi đá vôi cô lập, chứa đựng nhiều giá trị khoa học và bảo tồn đa dạng sinh học ở núi đá vôi.

Bảng 5. So sánh mức độ tương đồng giữa các quần xã thực vật

Kết luận

Thảm thực vật núi đá vôi Kiên Giang được cấu trúc bởi 3 quần xã thực vật chính là quần xã thực vật trên đỉnh núi, trên sườn núi và trong các lung đất ẩm ngập nước (dolines); trong đó, cấu trúc của hai quần xã thực vật trên đỉnh núi và ở sườn núi khá giống về thành phần loài,  phân bố cá thể trong các quần thể của các loài trong hai quần xã khá đồng đều và gần giống nhau. Cùng phân bố trong một không gian giống nhau nhưng quần xã thực vật trên lung đất ngập nước ở núi đá vôi cô lập có thành phần loài khác biệt rất lớn so với quần xã thực vật trên đỉnh núi và sườn núi, các loài cây thích nghi với môi trường đất ẩm hay ngập nước là thành phần chính tạo nên kiểu thảm thực vật rất đặc sắc cho vùng núi đá vôi – nơi chứa đựng nhiều giá trị khoa học và đa dạng sinh học tiềm ẩn chỉ mới được khám phá gần đây.

Tài liệu tham khảo

1. Curtis J. T., R. P. McIntosh, 1950: Ecology, 31 : 434 – 455p.
2. Deharveng L., A. Bedos, Le Kong Kiet, Le Cong Man, Truong Quang Tam, 2009: Endemic arthropods of the Hon Chong hills (Kien Giang), an unrivaled biodiversity heritage in Southeast Asia. Managing the biodiversity of the remaining karst hills of Kien Giang. Argiculture Publishing House. 31-57p.
3. Phạm Hoàng Hộ, 1997: Cây cỏ Việt Nam. NXB. Trẻ. 3 tập.
4. Phan Kế Lộc, 1985: Tạp chí Sinh học, 7 (4): 1-5.
5. Shannon C. E., W. Wiener, 1949: The mathematical theory of communication. University of Illinois press, 117, Urbana, USA.
6. Lý Ngọc Sâm, Trương Quang Tâm, Lê Công Kiệt, 2009: Hệ thực vật núi đa vôi Kiên Giang, Việt Nam. Hội thảo khoa học về đa dạng sinh học núi đá vôi Kiên Giang. NXB. Nông nghiệp. tr.: 153-162.
7. Unesco, 1973: Tropical forest ecosystem: 34-35. nesco publ., 683 p.
8. Vermeulen J. J., Phùng Lê Cang, Trương Quang Tâm, 2009: Nhóm ốc núi khu vực núi đá vôi Hòn Chông - Hà Tiên Việt Nam. Hội thảo khoa học về đa dạng sinh học núi đá vôi Kiên Giang. NXB. Nông nghiệp. tr.: 143-152.

Lý Ngọc Sâm, Trương Quang Tâm
Viện Sinh học nhiệt đới
(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 Nam)