Nghiên cứu đặc điểm lâm học làm cơ sở khoa học bảo tồn loài Bách xanh núi đá Calocedrus rupestris Aver. H. Nguyen & L.K.Phan tại KBTTN Chạm Chu tỉnh Tuyên Quang

Chương 1‌

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1. Nghiên cứu trên thế giới‌

Thế giới thực vật rất phong phú và đa dạng với khoảng 250000 loài thực vật bậc cao, trong đo thực vật ngành hạt trần chỉ chiếm có trên 600 loài, một con số thật đáng khiêm tốn [14] [18].

Cây hạt trần là những loài cây có nguồn gốc cổ xưa nhất, khoảng trên 300 triệu năm. Các vùng rừng cây hạt trần tự nhiên nổi tiếng thường được nhắc tới ở Châu Âu với các loài Vân Sam (Picea), Thông (Pinus), Bắc Mỹ với các loài Thông (Pinus), Cù tùng (Siquoia, Sequioiadendron) và Thiết sam (Pseudotsuga); Đông Á như Trung Quốc, Nhật Bản với các loài Tùng bách (Cupressus, Juniperus) và Liễu sam (Cryptomeria).[18].

Cây hạt trần là một trong những nhóm cây quan trọng nhất thế giới. Hiện tại có khoảng 29 loài cây thuộc ngành Thông ở Việt Nam. Mặc dù chỉ dưới 5% số loài cây trong ngành Thông đã biết trên thế giới được tìm thấy ở Việt Nam nhưng ngành Thông Việt Nam lại chiếm đến 27% số các chi và 5 trong số 8 họ đã biết (Nguyễn Đức Tố Lưu, Philip Ian Thomas, 2004) [13]. Các khu rừng Hạt trần rộng lớn khắp Bắc bán cầu, là nơi lọc khí Cacbon, giúp làm điều hòa khí hậu thế giới. Rất nhiều dãy núi trên thế giới gồm rừng các loài cây Hạt trần chiếm ưu thế đóng một vai trò quyết định đối với việc điều hòa nước cho các hệ thống sông ngòi chính. Rất nhiều loài thực vật, động vật và nấm phụ thuộc vào cây hạt trần để tồn tại, do đó không có cây hạt trần thì những loài này sẽ bị tuyệt chủng [14] [18].

Hiện tại có trên 200 loài cây hạt trần được xếp là bị đe dọa tuyệt chủng ở mức toàn thế giới [18]. Bách xanh núi đá(Calocedrus rupestris Aver. H. Nguyen & L.K.Phan) là một loài thực vật hạt trần trong họ Cupressaceae. Họ

Hoàng đàn hay họ Bách (danh pháp khoa học Cupressaceae) là một họ thực vật hạt trần phân bổ rộng khắp thế giới. Họ này bao gồm khoảng 27-30 chi (trong đó 17 chi chỉ có một loài) với khoảng 130-140 loài. Chúng là các loài cây thân gỗ hay cây bụi, có cơ quan sinh dục hoặc là đơn tính cùng gốc (monoecious), hoặc là đơn tính cận khác gốc (subdioecious), đôi khi là đơn tính khác gốc (dioecious), cao từ 1–116 m. Vỏ cây của các cây trưởng thành nói chung có màu từ nâu da cam tới nâu đỏ với kết cấu có thớ, thường bong ra hay dễ lột theo chiều dọc, nhưng lại trơn, xếp vảy hoặc cứng và dễ vỡ thành miếng hình vuông. Ở một số loài lá của chúng hoặc là mọc thành vòng xoắn ốc, theo các cặp chéo chữ thập (các cặp đối, mỗi cặp cách cặp trước 90°) hoặc thành vòng xoắn chữ thập gồm 3 hay 4 lá, phụ thuộc vào từng chi [14].

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 100 trang tài liệu này.

Họ Cupressaceae là họ phân bổ rộng khắp nhất trong các họ thực vật hạt trần thuộc ngành Thông, với sự phân bổ gần như toàn cầu ở mọi lục địa, ngoại trừ châu Nam Cực, kéo dài từ vĩ độ 71° bắc ở khu vực cận Bắc cực của Na Uy (cây bách xù thông thường Juniperus communis) tới vĩ độ 55° nam ở khu vực xa nhất về phía nam của Chile (Pilgerodendron uviferum), trong khi Juniperus indica có thể sinh trưởng tốt ở cao độ 5.200 m tại khu vực Tây Tạng, là cao độ lớn nhất mà người ta thông báo là có bất kỳ loài cây có thân gỗ nào có thể sinh sống.Ở nhiều nước Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Á các loài hạt trần tự nhiên và gây trồng đóng vai trò rất quan trọng về cảnh quan cũng như kinh tế.

Rất nhiều các loài khác bị đe dọa trong một phần phân bố tự nhiên của loài. Những đe dọa hay gặp nhất là việc khai thác quá mức lấy gỗ hay các sản phẩm khác, phá rừng làm bãi chăn thả gia súc, trồng trọt và làm nơi sinh sống cho con người cùng với sự gia tăng tần xuất các đám cháy rừng. Tầm quan trọng đối với thế giới của cây Hạt trần làm cho việc bảo tồn và sử dụng bền vững các loài cây này. Bảo tồn tại chỗ thông qua các cơ chế như hình thành

các Vườn quốc gia và khu bảo tồn thiên nhiên là một giải pháp tốt, có hiệu quả đối với những khu vực rừng còn nguyên sinh. Công tác bảo tồn đòi hỏi phải có sự cộng tác của mọi người từ các ngành nghề và tổ trức khác nhau.

1.1. Sơ lược về các nghiên cứu về ngành hạt trần trên thế giới‌

Robert Brown (1773 - 1858) là tác giả đầu tiên nghiên cứu và phân chia thực vật có hạt thành 2 ngành Thực vật Hạt trần và Hạt kín.

A.L.Takhtajan đã hoàn thiện dần hệ thống phân loại thực vật ngành hạt kín và hạt trần qua các tài liệu đã công bố từ 1950, 1954, 1966, 1980, 1983, 1987, 1997). Ông phân ngành hạt trần thành 6 lớp và các phân lớp, 10 họ. Hệ thống phân loại của ông thể hiện việc vận dụng một cách tổng hợp các tài liệu thuộc các lĩnh vực chuyên sâu về hình thái, giải phẫu, phấn hoa, hóa sinh, cổ sinh và tế bào thực vật... phản ảnh tương đối khách quan quá trình phát triển tiến hóa của thực vật nên đã và đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới (Nguyễn Tiến Hiệp, Phan Kế Lộc và các cộng sự, 2005), (Lê Mộng Chân, Lê Thi Huyên, 2000), (A.L.Takhtajan, 2009) [22].

Ngoài ra còn có Kubitzkii (1990) đã công bố hệ thống phân loại ngành Hạt trần mới, hệ thống phân loại này chia ngành Hạt trần thành 4 lớp gồm 7 họ (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004), (Kubitzkii and ctv, 1990) [24]. Cây thuộc ngành Hạt trần là những loài cây có nguồn gốc cổ xưa nhất, khoảng trên 300 triệu năm. Các vùng rừng cây ngành Hạt trần tự nhiên nổi tiếng thường được nhắc tới ở Châu Âu với các loài vân sam (Picea), thông (Pinus); Bắc Mỹ với các loài thông (Pinus), cù tùng (Sequoia, Sequoiadendron) và thiết sam (Pseudotsuga); Đông Á như Trung Quốc và Nhật Bản với các loài tùng bách (Cupressus, Juniperus) và Liễu sam (Cryptomeria).

Hiện tại có trên 200 loài cây thuộc ngành Hạt trần được coi là bị đe dọa tuyệt chủng ở mức toàn thế giới [14][18].

1.2. Việt Nam‌

1.2.1. Sơ lược các nghiên cứu ngành Hạt trần tại Việt Nam‌

Tại Việt Nam, với tổng số khoảng 50 loài cây thuộc ngành Hạt trần trong đó có khoảng 33 loài bản địa. Chúng thường phân bố trên các vùng có độ cao lớn, như các loài thông ba lá, hồng tùng, pơ mu, Bách xanh [14].

Theo Averyanov L., Nguyễn Tien Hiep, Phan Ke Loc, Phạm Van (2005). The dítribution, ecology and habittats of Calocedrus rupestris (Cupressaceae) in VietNam. Tucaninowia đã mô tả khoa học BXNĐ cao tới 25 m, đường kính tới 1 m, thường xanh, đơn tính cùng gốc, tán tròn rộng. Vỏ có nhiều ống dẫn nhựa lớn. Gỗ vàng nhạt, không có mùi. Các cành nhỏ xếp trên một mặt phẳng, dàn trải và lớn dần, dẹt, nối rõ với nhau. Loài này phân biệt với Bách xanh (C.macrolepis) bởi chóp lá tù hoặc tù rộng, nón hạt hình trứng rộng có 4 vảy, kích thước 4–5 (‐6) x 2,5–3 (‐3,5) mm với cuống nón rất ngắn, dài 0,5–1 (‐1,5) mm, có 6–8 (‐12) vảy tù; các vảy nón có hạt có chóp gần tròn, lõm vào trong, bề mặt nhám, tương đối phẳng và không có núm lồi [22].

Trên cơ sở bộ thực vật chí Đông Dương, gần đây bộ thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam do Aubr ville khởi xướng và chủ biên (1960- 1997) cùng với nhiều tác giả khác đã công bố rất nhiều các loài cây có mạch. Trong đó các loài ngành Hạt trần đã được giới thiệu.

Trong thời gian gần đây, hệ thực vật Việt Nam đã được thống kê lại bởi các nhà thực vật Liên xô và Việt Nam trong kỳ yếu cây có mạch của thực vật Việt Nam – Vassular Plants Synopiss of Vietnamese Flora tập 1-2 (1996) và tạp chí Sinh học số 4 chuyên đề (1994 và 1995).

Huỳnh Văn Kéo, Lương Viết Hùng, Trương Văn Lung 1999 đã nghiên cứu giâm hom loài Hoàng đàn giả (Dacrydium elatum) đã sử dụng IBA với các nồng độ khác nhau cho thấy với loài hoàng đàn giả có khả năng nhân

giống bằng hom và tỷ lệ ra rễ của hom thu hái từ cây trưởng thành thấp hơn cây non [12].

Hai tác giả Nguyễn Hoàng Nghĩa, Trần Văn Tiến cho thấy tại Lâm Đồng đã tiến hành thử nghiệm nhân giống bằng hom cho các loài bách xanh (Calocedrus macrolepis ), pơ mu (Fokienia hodginsii) và thông đỏ (Taxus wallichiana) với vật liệu hom bách xanh thu hái từ cây 2 tuổi và 7-8 tuổi, pơ mu cây non 1 tuổi và thông đỏ từ cây lớn tuổi trong rừng tự nhiên và các hom được xử lý với nhiều loại chất điều hòa sinh trưởng với các nồng độ khác nhau (Nguyễn Hoàng Nghĩa, Trần Văn Tiến, 2002)[15].

Những phát hiện mới đây đã bổ sung một số loài hạt trần có giá trị cho hệ thực vật Việt Nam: thông Pà Cò (Pinus kwangtungensis) (Phan Kế Lộc, 1984), dẻ tùng sọc nâu rộng (Amentotaxus hatuyenensis) (Nguyen Tien Hiep & Vidal, 1996), thiết sam giả (Pseudotsuga sinensis) và thiết sam núi đá (Tsuga chinensis) (Nguyễn Tiến Hiệp và cộng sự, 2000), du sam núi đá (Keteleeria davidiana) (Phan Kế Lộc và cộng sự, 2002), Bách xanh đá (Calocedrus rupestris) (Averyanov et al., 2004) [17].

Bộ thực vật chí Đông Dương do H. Lecomte chủ biên (1907-1952) các tác giả người Pháp đã thu mẫu và định tên, lập khoá mô tả các loài thực vật có mạch trên toàn lãnh thổ Đông Dương trong đó các loài ngành Hạt trần đã được giới thiệu và mô tả khá rõ tại đây (Võ Văn Chi, Trần hơp 2003) [8].

Nghiên cứu của Trần Ngọc Hải về Du sam đá vôi (Keteleeria davidiana 2012) đã đánh giá được hiện trạng Du sam đá vôi ngoài tự nhiên và nhân giống thành công loài góp phần bảo tồn và phát triển loài cây nguy cấp, quý hiếm này tại Việt Nam [12].

1.3. Lược sử nghiên cứu cây Bách xanh núi đá Calocedrus‌

Năm 1989, tiến hành điều tra để xác định trữ lượng Bách xanh đồng thời thiết lập biểu đồ phân bố của các loài này trong khu vực. Năm 1991, xác

lập đề tài nghiên cứu có tên “Nghiên cứu đặc tính sinh vật học của cây Bách xanh ở vườn Quốc gia Ba Vì làm cơ sở cho việc bảo vệ và phát triển loài”.Tiếp đó là các nhiên cứu về đặc điểm và khả năng tái sinh của Bách xanh làm cơ sở bảo tồn loài này ở VQG Ba Vì.

Năm 1994 – 1996, trung tâm nghiên cứu giống cây rừng – Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã nghiên cứu giâm hom Bách xanh.

- Năm 2002, Nguyễn Hoàng Nghĩa và Trần Văn Tiến trên tạp trí Lâm Nghiệp đưa ra kết quả nghiên cứu và nhân giống Bách xanh, Pơ mu, Thông đỏ ở Lâm Đồng. Cây hom được trồng ở Lâm Đồng trong các năm 1998 và 1999 cho thấy tiềm năng sinh trưởng tốt.

Năm 2006, Trung tâm Nghiên cứu Giống cây Rừng, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam xác lập đề tài nghiên cứu có tên “Nghiên cứu nhân giống Bách xanh bằng phương pháp nuôi cấy Invitro”. Kết quả nghiên cứu cho thấy tỉ lệ ra rễ cao, tuy nhiên đề tài chưa nghiên cứu khả năng nhân nhanh chồi và tạo rễ cho loài Bách xanh vì loài sinh trưởng chậm và chưa nghiên cứu giai đoạn huấn luyện và đưa hom Bách xanh từ phòng thí nghiệm ra vườn ươm để hoàn thiện quy trình nhân giống loài.

Năm 2010, Nguyễn Quang Hưng và Trần Duy Thái tạp trí sinh học đưa ra kết quả nghiên cứu “Thành phần hóa học của tinh dầu cành Bách xanh (Calocedrus macrolepis Kurz) ở Hà Giang [4].

1.4. Tình hình nghiên cứu đa dạng ở KBTTN Chạm Chu‌

Do KBTTN được thành lập chưa lâu, sự hiểu biết về đa dạng sinh học ở khu vực này còn hạn chế, ít được quan tâm. Những nghiên cứu về thực vật rừng trên núi đá vôi ở đây chưa nhiều mà phần lớn chỉ là những nghiên cứu mang tính khảo sát sơ bộ.Việc nghiên cứu đa dạng thực vật KBTTN Chạm Chu còn rất hạn chế.

Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ của các nhà khoa học hện động thực vật ở KBTTN Chạm Chu không những đa dạng về các kiểu hệ sinh thái rừng mà hệ động,thực vật ở đây còn phong phú và đa dạng

* Thực vật:

Theo chi cục kiểm lâm tỉnh Tuyên Quang, hạt kiểm lâm KBTTN Chạm Chu công bố năm 2014 [5] ghi nhận được 956 loài thuộc 516 chi 151 họ, 5 ngành, trong đó:

- Ngành Thông đất – Lycopodiophyta có 9 loài 4 chi 2 họ.

- Ngành Mộc tặc – Equisetophyta có 1 loài 1 chi 1 họ.

- Ngành Dương xỉ -Polypodiophyta có có 45 loài 26 chi 11 họ.

- Ngành Hạt trần – Gymnospermae có 12 loài 9 chi 5 họ.

- Ngành hạt kín – Angiospermae có 889 loài 476 chi 117 họ, gồm:

+ Lớp Hai lá mầm – Dicotyledones có 760 loài 393 chi 94 họ;

+ Lớp Một lá mầm – Monocotyledones có 129 loài 83 chi 23 họ.

Có 29 họ có từ 10 loài trở lên với 539 loài, chiếm 21,32% tổng số họ và 59,49% tổng số loài.

Nhóm cây cho tinh dầu có 54 loài 33 chi 16 họ, chiếm 5,96% tổng số loài, 7,76% tổng số chi và 11,76% tổng số họ. Cây cho tinh dầu tập trung ở các họ. Hai họ có số lượng loài nhiều là Họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) 6 loài, 5 chi; họ Re (Lauraceae) 32 loài 8 chi.

Những loài cho tinh dầu quan trọng và quí: Re hương (Cinnamomum parthenoxylon (Jack) Meisn), Gù hương (Cinnamomum balansae H. Lecomte), Màng tang (Litsea cubeba (Lour.) Pers), Chổi xể (Baeckea frutescens L) và Bách xanh núi đá (Calocedrus rupestris)…

Trong đó có nhiều loài đặc hữu, quý hiếm có tên trong Sách Đỏ Việt Nam, nhiều loài thực vật có giá trị kinh tế cao như Pơ Mu, Thông tre, Nghiến và Trai Lý, Chò chỉ, Gù hương...

Những nghiên cứu về hệ thực vật ở đây đã được tiến hành từ lâu. Tuy nhiên kết quả mới chỉ ở mức độ lập danh lục mà chưa công bố. Việc nghiên cứu, bảo tồn hệ động, thực vật ở đây là hết sức quan trọng.

Quần thể Bách xanh trên núi đá vôi là một phát hiện mang tính khoa học rất có ý nghĩa trong công tác bảo tồn nguồn gen và bảo tồn đa dạng sinh học. Tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa có thông tin nghiên cứu nào mang tính chuyên sâu về quần thể Bách xanh trên núi đá này được công bố.

Trong những năm gần đây, sau khi loài Bách xanh núi đá (Calocedrus rupestris Aver. H. Nguyen & L.K.Phan) được mô tả, đã có một số công trình nghiên cứu về loài Bách xanh núi đá còn rất ít, chưa đi sâu. Các tác giả chỉ tập chung vào lĩnh vực phân loại và xác định tên loài, tìm hiểu môi trường sống của loài tại khu vực phân bố mà chưa có nghiên cứu cụ thể nào về đặc điểm lâm học của loài Bách xanh núi đá. Chính vì thế nên các biện pháp bảo tồn cũng như sự thiếu hiểu biết về tính cấp thiết phải bảo vệ và bảo tồn loài còn nhiều hạn chế và ít được chú trọng. Xuất phát từ lý do trên đề tài nghiên cứu đặc điểm lâm học loài Bách xanh núi đá của tôi được đặt ra mang tính cấp thiết và thực tế cao, từ đó làm cơ sở cho việc đề xuất các phương án bảo tồn hợp lý.