Luận văn Nghiên cứu thảm thực vật khô hạn ven biển huyện Ninh Hải – tỉnh Ninh Thuận

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH. -------------------- Thiều Lê Phong Lan NGHIÊN CỨU THẢM THỰC VẬT KHÔ HẠN VEN BIỂN HUYỆN NINH HẢI – TỈNH NINH THUẬN Chuyên ngành: Sinh Thái Học – Môi Trường Mã số: 60 42 60 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN HỢP Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 6/2006 Các chữ viết tắt: BTTN: Bảo tồn thiên nhiên KHCNMT: Khoa học công nghệ môi trường SHNĐ: Sinh học nhiệt đới VQG: Vườn Quốc gia WWF: Quỷ Quốc tế và bảo vệ thiên nhiên 1 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Tỉnh Ninh Thuận thuộc miền duyên hải trung bộ Việt Nam. Đây là một trong những tỉnh có điều kiện khí hậu khắc nghiệt vào bậc nhất trong cả nước: nắng gió quanh năm, mùa khô hạn kéo dài, nóng như “rang”, lượng mưa thấp nhất trên toàn quốc. Huyện Ninh Hải ở ven biển phía Bắc tỉnh Ninh Thuận, với tổng chiều dài 60km bờ biển, nơi đây hội tụ đầy đủ và đặc sắc nhất mọi điều kiện khắc nghiệt của Ninh Thuận, biểu hiện bằng việc hình thành thảm thực vật khô hạn đa dạng ven biển đặc trưng. Thảm thực vật ven biển nhiệt đới, trong đó rừng khô hạn là một sinh cảnh hết sức độc đáo, hấp dẫn với nhiều nhà khoa học thế giới. Chúng có những đặc điểm sinh học rất đặc biệt, vừa thích ứng với môi trường đặc biệt khô hạn vừa đa dạng về hình thái, dạng sống và sự phát triển. Chúng có vai trò quan trọng trong đời sống của người dân trong vùng, là nơi cư trú, sinh sống của nhiều loài động vật quí hiếm. Đặc biệt rừng khô hạn ven biển huyện Ninh Hải có vai trò to lớn trong việc tạo lập một sinh cảnh phong phú, bảo vệ bền vững các vùng cát ven biển, cải thiện môi trường để mở rộng diện tích lục địa, làm bình phong chống gió bão, ngăn cản sự sa mạc hóa lấn vào đất liền. Ngoài tác dụng to lớn gìn giữ sự cân bằng sinh thái tự nhiên và phát triển bền vững của vùng ven biển. Rừng khô hạn ven biển còn chứa đựng nhiều loài cây quí hiếm, cây bản địa có giá trị nghiên cứu khoa học và là nơi bảo tồn các nguồn gen chịu hạn nhiệt đới ven biển. Do đặc điểm đặc sắc này, chính phủ đã đồng ý để UBND tỉnh Ninh Thuận thành lập Vườn Quốc gia (VQG) Núi Chúa, nhằm tạo điều kiện bảo tồn 2 nguồn đa dạng sinh học phong phú và đặc sắc có một không hai của cả nước để nghiên cứu, bảo vệ và tôn tạo loại rừng khô hạn này. Nhận thấy hệ thực vật vùng ven biển huyện Ninh Hải đặc trưng điển hình cho một khu hệ sinh học khô hạn của tỉnh và cả nước, có đầy đủ các giá trị về bảo tồn, đa dạng sinh vật và hệ sinh thái nên chúng tôi thấy có thể nghiên cứu sâu hơn về các loại hình rừng trong bối cảnh thảm thực vật khô hạn, để góp phần bảo vệ tốt sinh cảnh khô hạn và bảo tồn các loài thực vật đặc hữu cũng như nguồn gen chịu hạn quí hiếm nơi đây. Đề tài của luận văn mang tên: “Nghiên cứu thảm thực vật khô hạn ven biển huyện Ninh Hải – tỉnh Ninh Thuận”. Mục đích nghiên cứu đề tài Xuất phát từ quan điểm Thảm thực vật là tấm gương phản ánh trung thành nhất của ngoại cảnh trong đó chế độ mưa, độ ẩm, đặc biệt là chỉ số khô hạn là nhân tố quyết định các kiểu thảm thực vật, cùng với các khảo cứu bước đầu, mục đích nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu những đặc điểm về hình thái của các loài cây vùng khô hạn ven biển, sự phân bố, sự ảnh hưởng của điều kiện đặc biệt khắc nghiệt này đến sự hình thành các kiểu rừng khô hạn đặc trưng. Trên cơ sở khảo sát các đặc điểm về dạng sống, về cơ quan dinh dưỡng, đề tài cũng bước đầu tìm hiểu những đặc điểm thích nghi của hệ thực vật với các điều kiện đặc biệt khắc nghiệt của môi trường: nắng, nóng, khô hạn, cát trắng bạc màu, đất đai khô cằn. Những đóng góp của luận văn: - Xây dựng danh lục thực vật vùng khô hạn ven biển huyện Ninh Hải – tỉnh Ninh thuận, sắp xếp theo họ, bộ trong hệ thống sinh tiến hoá. 3 - Mô tả theo các phiếu điều tra, định danh theo các danh pháp khoa học, bổ sung bằng các bộ ảnh màu, bộ tiêu bản của các loài thực vật đặc trưng cho vùng khô hạn ven biển huyện Ninh Hải – tỉnh Ninh Thuận. - Khảo sát, xác định các đặc điểm thích nghi, sự biến đổi về hình thái các loài cây trong hoàn cảnh khô hạn. - Điều tra thu thập tài liệu trên toàn bộ địa bàn rừng khô hạn, thu thập tài liệu trên ô tiêu chuẩn, định hình cho các trạng thái rừng để có cơ sở nhận định về cấu trúc và kết cấu của các kiểu rừng thuộc thảm thực vật rừng khô hạn. - Thống kê các loài cây đặc hữu, quí hiếm, có giá trị kinh tế để góp phần bảo tồn nguồn gen thực vật vùng khô hạn, bảo tồn đa dạng sinh học, của hệ sinh thái rừng khô hạn ven biển cực Nam Trung Bộ. - Tạo cơ sở cho việc tuyên truyền giáo dục, bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên. Đồng thời gợi ý một số sinh cảnh khô hạn, có cảnh quan đẹp, có ý nghĩa giáo dục, phục vụ tham quan, phát triển du lịch sinh thái. Phạm vi nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu của đề tài Đề tài “Nghiên cứu thảm thực vật khô hạn ven biển huyện Ninh Hải – tỉnh Ninh Thuận”. Chỉ khảo sát những sinh cảnh thuộc thảm thực vật khô hạn nằm ven theo chiều dài bờ biển từ độ cao 300m trở xuống, dọc theo tỉnh lộ 702 về hướng Đông Bắc (có bản đồ khoanh vùng nghiên cứu). Tính cấp thiết và thiết thực của đề tài Trong những năm qua, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Ninh Thuận, VQG Núi Chúa, phối hợp với Phân viện Điều tra Quy hoạch rừng II, đã tiến hành điều tra, khảo sát, lập danh lục động vật, thực vật, như một tài 4 liệu khoa học ban đầu phục vụ công tác bảo tồn thiên nhiên (BTTN) và làm cơ sở cho việc nghiên cứu trong những năm tiếp theo. Hệ sinh thái rừng khô hạn ven biển huyện Ninh Hải – tỉnh Ninh Thuận, ít nhiều đã có sự tác động của con người ở những mức độ khác nhau, có nhiều loài đang có nguy cơ bị tuyệt diệt, giảm số cá thể rõ rệt. Hơn nữa, hệ sinh thái rừng khô hạn rất nhạy cảm, dễ bị hủy hoại và khả năng phục hồi là rất khó. Do đó việc nghiên cứu thảm thực vật nhằm hướng tới việc giáo dục, bảo vệ các nguồn gen chịu hạn, phục hồi, tạo điều kiện phát triển những loài quí hiếm, đặc hữu, tiêu biểu cho rừng khô hạn tỉnh nhà là rất cần thiết. 5 Bản đồ khoanh vùng nghiên cứu thảm thực vật khô hạn ven biển huyện Ninh Hải – tỉnh Ninh Thuận. 6 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Các nghiên cứu trước đây về thảm thực vật khô hạn, trong và ngoài nước. Với các giá trị đa dạng và độc đáo, kiểu rừng khô và bán khô hạn đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu của nhiều tập thể khoa học trong và ngoài nước. Tại Châu phi, Châu Mỹ hay Châu Úc việc nghiên cứu các kiểu rừng khô hạn thường được quan tâm đáng kể. Từ năm 1967, Cocheme và Franquin đã có những nghiên cứu về cấu trúc rừng khô hạn tại Niger. Lamprecht (1989) đã mô tả kiểu rừng khô rụng lá với thành phần loài thấp, chỉ có 1-2 tầng tán rừng với lượng mưa từ 700-1000mm/năm. Mitloehner (1990, 1993, 1995, 1997) đã liên tục tiến hành nghiên cứu sự thích nghi của thảm thực vật trong điều kiện khô hạn tại Chaco thuộc Paraguay, Đông Caprivi thuộc Namibia. Schmid (1974) đưa ra nhận xét rằng trong vùng khí hậu bán khô hạn, như trường hợp của Ninh Thuận, thì chính do lượng mưa thấp (< 700mm) và không đều, cũng như tầng đất mặt nông và nhiều cát, đã không tạo điều kiện cho việc hình thành một kiểu thảm thực vật phong phú như vùng ven biển từ Ninh Hải đến khu vực Cà Ná .[54] Năm 1964, P.E. Odum, khi nghiên cứu ảnh hưởng của nhân tố khí hậu lên quần xã cây bụi và rừng rụng lá đã mô tả: “Ở đâu mà điều kiện độ ẩm chiếm vị trí trung gian giữa một bên là sa mạc – savan và rừng mưa thì ở đấy có rừng cây bụi – cây gai nhiệt đới và rừng rụng lá nhiệt đới. Nhân tố khí hậu cơ bản đó là lượng mưa . . .”[48] Ở Việt Nam, trong luận văn tiến sĩ, M.Schimid, đã mô tả khá kỹ một số kiểu thảm thực vật tại vùng Ninh Thuận trong quyển “Végétation Du Việt Nam – Orstom Paris – 1974”.[54] 7 Trong quyển “Các điều kiện đất đai tại đồng bằng Ninh Thuận” – Nha Khảo Cứu – Bộ Canh Nông xuất bản năm 1965 của tác giả Thái Công Tụng, đã mô tả khá chi tiết đồng bằng ven biển thuộc miền duyên hải Trung Việt Ninh Thuận, những đồi cát Ba Ngòi Cam Ranh của Khánh Hòa, những đồi cát khô khan của vùng Cà Ná – Vĩnh Hảo. Cùng với việc mô tả các điều kiện đất đai, Thái Công Tụng đã mô tả một số cây gai đặc sắc của vùng khô hạn như các giống Capparis, Zizyphus, Randia; những cây lá mướt như Tephrosria, Triumphetta . . ., ngoài ra còn mô tả thảo mộc thiên nhiên ở những vùng cát dọc duyên hải, trên các đồi cát di động, gần bờ,. . .[23] Năm 1961, “Khảo cứu niên san khoa học đại học đường – Viện Đại học Sài Gòn” Lê Công Kiệt, Phạm Hoàng Hộ và Vũ Văn Cương đã có những bài viết về thảm thực vật ở những quần đảo vịnh Cam Ranh – Nha Trang “Les association végétales de la presqúile de Cam Ranh (Région de Nha Trang)” [50, tr.101-128] và bài “La végétation de plages vaso sablonneuses de la presquile de Cam Ranh” [51,tr.129-140]. Cũng trong tạp chí này Lê Công Kiệt và Nguyễn Văn Thủy đã thành lập bản đồ phân bố thảm thực vật ven biển ở vịnh Cam Ranh tỷ lệ 1/50.000.[52,tr.141-154] Năm 1962 trong tạp chí “Khảo cứu niên san khoa học đại học đường – viện Đại học Sài Gòn” Lê Công Kiệt đã có bài viết về thảm thực vật trên đất xám bạc màu ở vịnh Cam Ranh [53, tr.367-434] “La végétation psammophile de la presquíle de Cam Ranh”. Cũng trong tạp chí này, năm 1966 – 1967, Phùng Trung Ngân và Lê Công Kiệt đã khảo sát và lập danh lục thực vật cảnh ở các đồi cát của bán đảo Quy Nhơn thông qua bài viết “Góp phần vào sự khảo sát thực vật cảnh các đồi cát của bán đảo Qui Nhơn” [16, tr.345-358]. 8 Năm 1970, Thái Văn Trừng mô tả về kiểu trảng cây to, cây bụi và cỏ cao khô nhiệt đới ở miền Nam nước ta là kiểu trảng nguyên sinh thiên nhiên đã tồn tại ở vùng khô hạn giữa Phan Rang và Phan Thiết . . . với đặc điểm về hệ thực vật ở đây là các cây gỗ thưa thớt, nhỏ bé, khẳng khiu, những cây bụi phân tán . . .[21], [22] Năm 2004, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn – Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp [36], đã có chương trình điều tra xây dựng bản đồ đất tỉnh Ninh Thuận tỷ lệ 1/50.000. Đây là cơ sở khoa học quan trọng để nghiên cứu các thảm thực vật khô hạn trên cơ sở các điều kiện đất đai, khí hậu. Đây cũng là tài liệu đất chi tiết đầu tiên của Ninh Thuận từ năm 1975 đến nay. Theo kết quả của Viện Điều tra Quy hoạch rừng II [39], đã ghi nhận Khu BTTN rừng khô hạn Núi Chúa có 1265 loài thực vật bậc cao, có mạch trên cạn, xếp trong 85 bộ, 147 họ và 596 chi thuộc 7 ngành thực vật khác nhau: + Ngành Thạch tùng (Lycopodiophyta): có 5 loài, thuộc 2 bộ, 2 họ và 3 chi. + Ngành Lõa tùng (Psicotophyta): có 1 loài thuộc 1 bộ, 1 họ và 1 chi. + Ngành Dương xỉ (Polypodiophyta): có 23 loài thuộc 6 bộ, 10 họ và 16 chi. + Ngành Thông (Pinophyta): có 7 loài thuộc 1 bộ, 2 họ và 4 chi. + Ngành Tuế (Cyadophyta): có 4 loài thuộc 1 bộ, 1 họ và 1 chi. + Ngành Gắm (Gnetophyta): có 2 loài thuộc 1 bộ, 1 họ và 1 chi. + Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta): có 1223 loài thuộc 67 bộ, 130 họ và 570 chi. Song song với việc điều tra thực vật, Phân viện đã thiết lập bản đồ phân bố thực vật rừng của Khu BTTN rừng khô hạn Núi Chúa– tỉnh Ninh Thuận, đây cũng là cơ sở ban đầu cho việc điều tra, phân loại thực vật vùng khô hạn này. 9 Cũng theo kết quả điều tra của Phân viện Điều tra Quy hoạch rừng II, năm 2001 – 2002 về sự phân bố của động vật hoang dã cho thấy có 306 loài động vật có xương sống thuộc 9 bộ 29 họ và 4 lớp, trong đó: [39] + Lớp thú (Manmalia): có 72 loài thuộc 23 họ và 8 bộ. + Lớp chim (Aves): có 181 loài thuộc 49 họ và 17 bộ. + Lớp bò sát (Reptilia): có 36 loài thuộc 13 họ và 3 bộ. + Lớp lưỡng thê (Amphibia): có 17 loài thuộc 4 họ và 1 bộ. Năm 2004, dự án “Bảo tồn thực vật Việt Nam”, do Viện sinh thái và Tài nguyên sinh vật tổ chức theo quỹ Henry luce Hoa Kỳ, tổ chức khoá đào tạo thứ 3 “Về điều tra tiềm năng và hiện trạng nguồn cây thuốc ở Vườn Quốc gia Núi Chúa” do Nguyễn Tập (Viện dược liệu) hướng dẫn – Theo nhóm điều tra cây thuốc đã thống kê được 718 loài, 481 chi, 139 họ, thuộc 7 ngành thực vật được sử dụng làm thuốc ở các mức độ khác nhau.[19] Năm 2002, báo cáo kết quả khảo sát khu hệ động vật Khu BTTN rừng khô hạn Núi Chúa do Phân viện Điều tra Quy hoạch Rừng II, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, cùng với Khu BTTN rừng khô hạn Núi Chúa tỉnh Ninh Thuận do Lê Xuân Cảnh phụ trách – Theo kết quả báo cáo này đã ghi nhận được 306 loài động vật hoang dã, thuộc 89 họ, 29 bộ, 4 lớp tại Khu BTTN rừng khô hạn Núi Chúa, bao gồm 72 loài thú, 181 loài chim, 36 loài bò sát và 17 loài ếch nhái. Báo cáo có kèm theo danh lục và hình ảnh.[39] Từ năm 1998 đến nay, UBND tỉnh Ninh Thuận cùng với Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Khoa học công nghệ môi trường (KHCNMT), phối hợp với Viện Sinh học nhiệt đới (SHNĐ)TP.HCM, Phân viện Điều tra Quy hoạch Rừng II và VQG Núi Chúa, đã có một số nghiên cứu mô tả sơ bộ các kiểu thảm thực vật, lập danh lục và tiêu bản thực vật rừng. 10 Tuy nhiên, chưa có một công trình nào mô tả kỹ phân bố của chúng, cũng như chưa có những nghiên cứu có hệ thống đặc trưng và khả năng thích nghi để tồn tại trong điều kiện khí hậu lập địa khô hạn của địa bàn nghiên cứu. Trong những năm qua đã có một số nghiên cứu ban đầu: - Phát triển du lịch sinh thái tại Khu BTTN Núi Chúa do quĩ hỗ trợ phát triển của Canada, WWF và Sở KHCNMT Ninh Thuận thực hiện nhằm xây dựng luận cứ cho phát triển du lịch sinh thái tại Khu BTTN Núi Chúa – huyện Ninh Hải. - Xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ cho việc bảo tồn đa dạng sinh học tại Khu BTTN Núi Chúa Ninh Thuận do Khu BTTN Núi Chúa thực hiện (2002 - 2003). - Nghiên cứu tính đa dạng sinh học Khu BTTN Núi Chúa do Viện SHNĐ tiến hành (1999-2000). Quỹ NAGAO Nhật Bản tài trợ . - Xây dựng bộ tiêu bản thực vật Khu BTTN Núi Chúa do Phân viện Điều tra và Quy hoạch rừng II thực hiện (2001-2002). - Dự án bảo tồn rùa biển giai đoạn I vàII ( tháng 9/2000 – 12/2002) do quỹ quốc tế về Bảo vệ thiên nhiên (WWF), Sở KHCNMT, và Khu BTTN Núi Chúa thực hiện. Nhằm bảo tồn và nâng cao nhận thức, năng lực và quy định về bảo tồn đa dạng sinh học biển và bảo tồn rùa biển. - Quy hoạch, phân vùng bảo tồn biển (2001 - 2002) do WWF phối hợp với Viện Hải dương học Nha Trang và Sở KHCNMT Ninh Thuận thực hiện nhằm giúp cho địa phương (xã Vĩnh Hải – huyện Ninh Hải) sử dụng và khai thác bền vững các tài nguyên biển trên cơ sở khoa học. - Di trú, trồng trọt một số loài dược liệu trên vùng đệm tại Khu BTTN Núi Chúa do tổ chức phát triển Việt Nam – Hà Lan và Sở KHCNMT Ninh 11 Thuận thực hiện nhằm xây dựng mô hình sản xuất cây dược liệu trên khu vực nương rẫy. - Khảo sát bổ sung và đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ nguồn lợi rạn san hô tỉnh Ninh Thuận do Viện Hải dương học Nha Trang thực hiện (2001 - 2002) nhằm đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ nguồn lợi rạn san hô tỉnh Ninh Thuận. - Xây dựng mô hình cộng đồng tham gia bảo vệ san hô (2002 - 2003) do Chi cục bảo vệ nguồn lợi thủy sản thực hiện nhằm nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của san hô và lập tổ tự quản cho cộng đồng ngư dân ven biển thuộc xã Nhơn Hải , Vĩnh Hải – huyện Ninh Hải. 1.2 Khái quát các nhóm nhân tố sinh thái phát sinh quần thể của thảm thực vật khô hạn. 1.2.1 Nhóm nhân tố tự nhiên 1.2.1.1 Vị trí địa lý Huyện Ninh Hải nằm về phía Bắc tỉnh Ninh Thuận có tọa độ địa lý: + Kinh độ Đông từ 106o 27’33” đến 109o 14’00”. + Vĩ độ Bắc từ 11o 37’05” đến 11o 61’10”. ¾ Vị trí và ranh giới: - Phía Đông giáp với biển Đông. - Phía Tây giáp huyện Ninh Sơn - Phía Nam giáp thị xã Phan Rang – Tháp Chàm. - Phía Bắc giáp huyện Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa. ¾ Tổng chiều dài bờ biển: 60km. - Được giới hạn bởi 2 vĩ tuyến từ 11o 22’ đến 11o48’. - Phía Bắc giáp vịnh Cam Ranh. - Phía Nam giáp vịnh Phan Rang. 12 ¾ Tổng diện tích tự nhiên là 57.118,2 ha, gồm: + Đất nông nghiệp: 15.439,0 ha chiếm 27% + Đất lâm nghiệp: 14.113,2 ha chiếm 24,78% + Đất chuyên dùng : 2.758,0 ha chiếm 4,82% + Đất ở : 834,0 ha chiếm 1,46% + Đất chưa sử dụng : 23.974,0 ha chiếm 41,97% [42] 1.2.1.2 Địa hình – địa mạo Khu vực nghiên cứu đề tài nằm trong địa phận của VQG Núi Chúa – huyện Ninh Hải – tỉnh Ninh Thuận. Địa hình của VQG Núi Chúa bao gồm một hình thể núi hình thành gần như độc lập không dính liền với hệ thống của dãy Trường sơn, có tên gọi chung là Núi Chúa. Quần thể Núi Chúa bao gồm nhiều núi có độ cao khác nhau: Núi chúa còn gọi là núi Cô Tuy là núi cao nhất của vườn quốc gia có độ cao tuyệt đối 1.039m (so với mặt nước biển) [39], nằm gần trung tâm của vườn quốc gia. Từ núi Cô Tuy địa hình chạy thấp dần nhưng không liên tục về cả 04 hướng với các đỉnh núi cao đặc trưng như: [39] - Hướng Bắc và Tây Bắc có các núi: núi Sưa 850m, núi Chúa 858m, núi Nước Nhỉ 722m… và chạy thấp dần gồm nhiều đồi núi thấp ra vịnh Cam Ranh và quốc lộ 1A . - Hướng Đông và Đông Bắc có các núi: núi Ông hay núi Chúa Anh 950m, núi Chúa Em 725m, núi Hòn Tý 580m … và chạy thấp dần ra biển Đông. - Hướng Tây và Tây Bắc có các núi: Ê Lâm Hạ 894m, núi Hòn Bà 896m, núi Chúa 2 cao 858m … và chạy thấp dần ra đường quốc lộ 1A - Hướng Nam và Đông Nam có các núi : Ông Thỏ 778m, núi Chúa 3550m, núi Hòn Giồ 509m . 13 Huyện Ninh Hải bao gồm cả VQG Núi Chúa có 05 cấp địa hình như sau:[31], [39], [42] - Địa hình vùng đồi: có độ cao nhỏ