Ứng dụng mô hình sinh cảnh trong bảo tồn loài thông đỏ bắc tại miền Bắc Việt Nam

Chuyên khảo phân tích Ứng dụng mô hình sinh cảnh trong xác định khu vực ưu tiên trồng bảo tồn loài thông đỏ bắc taxus, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu

• Tác giả: Đinh Mạnh Trí
• Người hướng dẫn: ThS. Lê Thái Sơn
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Quản Lý Tài Nguyên Thiên Nhiên
• Đề tài: Bảo Tồn Loài Thông Đỏ Bắc Tại Miền Bắc Việt Nam: Ứng Dụng Mô Hình Sinh Cảnh
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu về ngành Thông và loài Thông đỏ bắc
• 1.1.1. Một số nghiên cứu trên thế giới
• 1.1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.2. Những điểm mới của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Địa điểm nghiên cứu
• 2.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.3.1. Mục tiêu chung
• 2.3.2. Mục tiêu cụ thể
• 2.4. Nội dung nghiên cứu
• 2.5. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5.1. Mô hình hóa sinh cảnh trong hệ thống thông tin địa lý
• 2.5.2. Phương pháp kế thừa số liệu
• 2.5.3. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp
• 2.5.4. Phương pháp xử lý nội nghiệp
• 3. CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Vị trí địa lý và đặc điểm tự nhiên
• 3.1.1. Vị trí địa lý, diện tích và ranh giới
• 3.1.2. Đặc điểm địa hình, địa thế
• 3.1.3. Địa chất, đất đai
• 3.1.4. Khí hậu, thủy văn
• 3.1.5. Hiện trạng rừng và sử dụng đất
• 3.1.6. Hệ động - thực vật và phân bố của các loài quý hiếm
• 3.2. Đặc điểm kinh tế, văn hoá và xã hội
• 3.2.1. Dân tộc, dân số, lao động và phân bố dân cư
• 3.2.2. Các hoạt động kinh tế chủ yếu
• 3.2.3. Cơ sở hạ tầng
• 3.2.4. Văn hoá, y tế, giáo dục
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đặc tính sinh học, sinh thái học của loài Thông đỏ Bắc
• 4.1.1. Nguồn gốc và đặc điểm hình thái
• 4.1.2. Đặc điểm sinh học và sinh thái học
• 4.1.3. Hiện trạng loài Thông đỏ bắc tại KBTTN Hang Kia – Pà Cò
• 4.1.4. Hiện trạng loài Thông đỏ bắc tại khu vực nghiên cứu
• 4.1.5. Các nhân tố nguy hại đến sự phát triển của loài Thông đỏ bắc tại KBT
• 4.2. Kết quả xây dựng và phân tích mô hình sinh cảnh
• 4.3. Một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài Thông đỏ bắc tại KBTTN Hang Kia – Pà Cò và miền Bắc Việt Nam
• 4.3.1. Giải pháp về tổ chức quản lý
• 4.3.2. Giải pháp kinh tế - xã hội
• 4.3.3. Giải pháp kỹ thuật
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về bảo tồn loài thông đỏ bắc tại miền Bắc Việt Nam

Loài thông đỏ bắc (Taxus chinensis) là một trong những loài thực vật quý hiếm tại miền Bắc Việt Nam. Với giá trị sinh thái và kinh tế cao, việc bảo tồn loài này trở nên cấp thiết. Thông đỏ bắc không chỉ có giá trị gỗ mà còn là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho ngành dược phẩm. Tuy nhiên, loài này đang đối mặt với nhiều thách thức từ môi trường sống bị suy giảm đến áp lực khai thác. Việc áp dụng mô hình sinh cảnh trong bảo tồn sẽ giúp xác định các khu vực ưu tiên cho việc trồng và bảo tồn loài này.

1.1. Đặc điểm sinh học và sinh thái của thông đỏ bắc

Thông đỏ bắc có đặc điểm sinh học độc đáo, với khả năng tái sinh kém và phân bố rải rác tại các tỉnh miền Bắc. Loài này thường sống trong các khu rừng kín lá rộng, nơi có độ ẩm cao và ánh sáng vừa phải. Đặc điểm này khiến cho việc bảo tồn loài trở nên khó khăn hơn.

1.2. Tình trạng hiện tại của loài thông đỏ bắc

Hiện nay, số lượng cá thể thông đỏ bắc đang giảm sút nghiêm trọng do khai thác gỗ trái phép và mất môi trường sống. Các quần thể thông đỏ bắc bị chia cắt, dẫn đến khả năng tái sinh tự nhiên thấp. Việc bảo tồn loài này là một thách thức lớn cho các nhà quản lý tài nguyên.

II. Vấn đề và thách thức trong bảo tồn thông đỏ bắc

Bảo tồn thông đỏ bắc tại miền Bắc Việt Nam đang gặp nhiều thách thức. Các yếu tố như biến đổi khí hậu, khai thác gỗ trái phép và sự phát triển đô thị đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống của loài này. Việc thiếu thông tin và nghiên cứu sâu về loài cũng là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng này. Cần có những biện pháp cụ thể để giải quyết các vấn đề này.

2.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến thông đỏ bắc

Biến đổi khí hậu đã làm thay đổi điều kiện sinh thái, ảnh hưởng đến sự phát triển và tái sinh của thông đỏ bắc. Nhiệt độ tăng cao và lượng mưa không ổn định đã làm giảm khả năng sinh trưởng của loài này.

2.2. Khai thác gỗ và áp lực từ con người

Khai thác gỗ trái phép là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự suy giảm số lượng thông đỏ bắc. Áp lực từ các hoạt động kinh tế như nông nghiệp và xây dựng cũng làm giảm diện tích rừng tự nhiên nơi loài này sinh sống.

III. Phương pháp ứng dụng mô hình sinh cảnh trong bảo tồn

Mô hình sinh cảnh là một công cụ hữu ích trong việc xác định các khu vực ưu tiên cho bảo tồn thông đỏ bắc. Phương pháp này giúp phân tích các yếu tố sinh thái, từ đó đưa ra các giải pháp bảo tồn hiệu quả. Việc áp dụng mô hình sinh cảnh không chỉ giúp bảo tồn loài mà còn bảo vệ đa dạng sinh học trong khu vực.

3.1. Khái niệm và ứng dụng mô hình sinh cảnh

Mô hình sinh cảnh là phương pháp sử dụng các dữ liệu sinh thái để xác định các khu vực có tiềm năng cao cho sự phát triển của loài. Phương pháp này đã được áp dụng thành công trong nhiều nghiên cứu bảo tồn khác nhau.

3.2. Các bước thực hiện mô hình sinh cảnh

Quá trình thực hiện mô hình sinh cảnh bao gồm thu thập dữ liệu, phân tích và đánh giá các yếu tố sinh thái. Các bước này giúp xác định các khu vực ưu tiên cho việc trồng và bảo tồn thông đỏ bắc.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về bảo tồn thông đỏ bắc đã cho thấy những kết quả khả quan. Việc áp dụng mô hình sinh cảnh đã giúp xác định được các khu vực ưu tiên cho việc trồng và bảo tồn loài này. Các kết quả này không chỉ có giá trị trong việc bảo tồn thông đỏ bắc mà còn góp phần bảo vệ đa dạng sinh học tại miền Bắc Việt Nam.

4.1. Khu vực ưu tiên trồng thông đỏ bắc

Các khu vực được xác định là ưu tiên trồng thông đỏ bắc bao gồm những nơi có điều kiện sinh thái phù hợp. Việc trồng tại các khu vực này sẽ giúp tăng cường số lượng cá thể và bảo tồn loài hiệu quả hơn.

4.2. Các giải pháp bảo tồn hiệu quả

Để bảo tồn thông đỏ bắc, cần có các giải pháp đồng bộ từ quản lý tài nguyên đến giáo dục cộng đồng. Việc nâng cao nhận thức về giá trị của loài và môi trường sống sẽ góp phần bảo vệ loài này.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của bảo tồn thông đỏ bắc

Bảo tồn thông đỏ bắc là một nhiệm vụ cấp bách và cần thiết. Việc áp dụng mô hình sinh cảnh đã mở ra hướng đi mới cho công tác bảo tồn loài này. Tương lai của thông đỏ bắc phụ thuộc vào sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng trong việc bảo vệ môi trường sống của loài.

5.1. Tầm quan trọng của bảo tồn thông đỏ bắc

Bảo tồn thông đỏ bắc không chỉ có ý nghĩa về mặt sinh thái mà còn về mặt kinh tế. Loài này có giá trị cao trong ngành dược phẩm và mỹ nghệ, do đó việc bảo tồn sẽ mang lại lợi ích lâu dài cho cộng đồng.

5.2. Hướng đi tương lai cho bảo tồn

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các phương pháp mới trong bảo tồn thông đỏ bắc. Sự hợp tác giữa các nhà khoa học, chính quyền và cộng đồng là rất quan trọng để đảm bảo sự sống còn của loài này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu về ngành Thông và loài Thông đỏ bắc 1. Một số nghiên cứu trên thế giới Ngành Thông (Pinophyta) còn gọi là ngành Hạt trần (Gymnospermae), gồm các loài cây thân gỗ lớn hoặc nhỡ; ít khi là cây bụi hoặc dây leo thân gỗ. Lá hình vảy, hình kim, hình dải; ít khi hình quạt, hình trái xoan hoặc hình lông chim.

Cơ quan sinh sản thường đơn tính, có cấu tạo nón khác với cấu tạo hoa, gồm các lá bào tử xếp xoắn ốc hoặc xếp vòng trên một trục ngắn có dạng nón. Gỗ tương đối mềm, chỉ có quản bào chưa có mạch gỗ và sợi gỗ (Trung tâm dữ liệu thực vật Việt Nam). Theo nhiều quan điểm phân loại khác nhau, ngành Thông có khoảng 6-8 họ với khoảng 65-70 chi và 600-650 loài (Lott J. Trong ngành Thông trước đây người ta phân thành 7 bộ, nhưng qua kiểm tra gen, các bộ Taxales, Araucariales và Cupressales được xếp vào bộ Thông (Nizam Khan U.

Việc phân loại của Thông do Little và Critchfield tiến hành sau đó được thay đổi và bổ sung bởi Michael Frankis, Jesse P. Perry, Keith Rushforth, David Richardson. Nói chung, các phân loại đó đều dựa vào đặc tính của hạt, nón và lá (Michael Frankis 1999, 2002, Richardson D.) (2000), Taxus là một chi của phân loại thực vật họ Taxaceae, thường được gọi là Thông đỏ hay Thủy tùng. Trên thế giới chi Taxus chỉ bao gồm 24 loài.

(1999), một trong những loài đầu tiên thuộc chi Taxus được tìm thấy có tên là Taxus baccata hay Thủy tùng châu Âu. Carl Thunberg, một sinh viên của trường Linnaeus đã phát hiện ra nó tại Nhật Bản năm 1775 - 1776. Sau đó, Thông đỏ tiếp tục được tìm thấy trong dãy Himalaya, ở Nepal - bởi Wallich năm 1822. Tại Afghanistan, Bhutan và Đông Bắc Ấn Độ, William Griffith đã tìm thấy chi này trong thời gian 1835 - 1841.

Ở Tây Bắc Thái 3 Bình Dương, chi Thông đỏ được phát hiện bởi David Douglas năm 1825. Những khám phá sau này đã dẫn đến những loài mới trong chi Taxus như T. wallichiana được mô tả bởi Joseph Zuccarini và Philipp Franz von Siebold, tìm thấy ở Nhật Bản; T. brevifolia được mô tả bởi Thomas Nuttall và được tìm thấy năm 1851 ở vùng Tây Bắc Thái Bình Dương.

Taxus chinensis, được mô tả vào năm 1919 bởi Robert Knud Friedrich Pilger (1876–1953) và Alfred Rehder (1863–1949), trong Tạp chí Vườn ươm Arnold, thường được gọi là Thủy tùng Trung Quốc, 紅豆杉 (hong dou shan) bằng tiếng Trung và Thông đỏ bắc bằng tiếng Việt. Tính ngữ “chinensis” đề cập đến Trung Quốc, nơi loài này được khoa học phát hiện vào năm 1885 và 1886 bởi nhà sưu tập tài ba người Scotland Augustine Henry (1857-1930) (Farjon A. Thông đỏ bắc được xem là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất thuốc trị bệnh ung thư vì có chứa các hoạt chất quan trọng để sản xuất taxol như 7- xylosyl-10-deacetylbaccatine III và 10-deacetylbaccatine III. Trinh Thi Thuy et al.

(2005) đã tiến hành phân lập và mô tả các hợp chất này từ vỏ và lá cây Thông đỏ bắc ở Hòa Bình. Theo Farjon (2001), trên thế giới có 630 loài Thông thuộc 69 chi. Kế hoạch hành động Thông quốc tế của IUCN (Farjon & Page, 1999) đã xác định các điểm nóng Thông là các vùng có tính đa dạng sinh học cao với số lượng các loài bị đe dọa tuyệt chủng cao, trên 2% so với tổng số loài bị đe dọa tuyệt chủng ở mức quốc tế. Danh lục đỏ các loài bị đe dọa tuyệt chủng của IUCN (2003), liệt kê 291 loài thông (gần một nửa số loài Thông trên thế giới) được đánh giá bị đe dọa tuyệt chủng ở mức quốc tế.

Có nhiều loài Thông được xếp là bị đe dọa tuyệt chủng ở mức toàn thế giới, rất nhiều 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 suất của các đám cháy rừng. Đối với nhiều loài nguy cơ tuyệt 4 chủng tăng lên do các quần thể thường nhỏ và có phân bố hạn chế. Một số những đe dọa gián tiếp mà nhiều loài cũng gặp phải như việc khai thác có chọn lọc hay khai thác chỉ trong một phần nhất định của loài có thể dẫn đến hao kiệt nguồn gen và làm mất đi những quần thể có tính thích nghi riêng biệt ở địa phương. Quá trình này còn kèm theo các quá trình diễn thế tự nhiên trong hệ sinh thái rừng dẫn đến những thay đổi thành phần loài của rừng.

Việc chặt hạ các khu rừng xung quanh cũng có thể dẫn đến những thay đổi khí hậu tại địa phương hay trong vùng, điều này sẽ ảnh hưởng xấu tới các rừng Thông. Trieu Thanh Cong et al (2013) đã cho rằng tính ổn định của quần thể Thông phụ thuộc hoàn toàn vào sự liên tục của các thế hệ cây tái sinh. Khả năng tái sinh phụ thuộc lớn vào độ tàn che của tầng cây cao. Nếu độ tàn che ở mức trung bình (0,6-0,7) dưới tán rừng số lượng cây mầm, cây mạ, cây con nhiều.

Nếu độ tàn che cao, ánh sáng lọt xuống tầng mặt đất rất ít, làm ảnh hưởng không tốt đến sức sống của cây con. Ngược lại nếu độ tàn che thấp cỏ dại, cây bụi sẽ phát triển mạnh, tầng thảm khô dày, làm cho hạt rụng sẽ rất khó tiếp xúc được với đất. (2006) khi nghiên cứu về ảnh hưởng của hoocmôn sinh trưởng tới nhân giống bằng cành hom của loài Thông đỏ himalaya – Taxus baccata L. đã cho biết trong số 4 chất kích thích ra rễ: Indole -3-Acetic Acid (IAA), Indole Butyric Acid (IBA), Gibberelic Acid (GA3) và Naphthalene Acetic Acid (NAA) đem thí nghiệm ở 5 loại nồng độ khác nhau cho mỗi chất tương ứng là 1.500 ppm, thấy rằng chất kích thích ra rễ IBA cho tỷ lệ ra rễ tốt nhất nếu so với các chất còn lại, mặt khác kết quả thí nghiệm chỉ ra rằng chất kích thích IBA có nồng độ 10.000 ppm cho tỷ lệ ra rễ cao nhất là 60,01% và 76,68%.

Những nghiên cứu ở Việt Nam Theo Lê Trần Chấn và cs (1999), về một số đặc điểm cơ bản của hệ thực vật Việt Nam, phần 2 có đề cập đến danh lục các loài thực vật Việt Nam. Trong đó ngành Thông (Pinophyta) có 8 họ gồm: Cephalotaxaceae, Cupressaceae, Cycadaceae, Gnetaceae, Pinaceae, Podocarpaceae, Taxaceae và Taxodiaceae. 5 Theo Trần Hợp (2002), ngành Thông (Pinophyta) gồm có các bộ sau: Bộ Phỉ (Cephalotaxales), bộ Kim giao (Podocarpales), bộ Thông đỏ (Taxales), bộ Bách tán (Araucariales), bộ Thông (Pinales), bộ Hoàng đàn (Cupressales). Trần Hợp đã mô tả đặc điểm hình thái của các loài thực vật thuộc ngành Thông (Pinophyta): Vân sam (Abies delavayi), Du sam (Keteleeria evelyniana), Thông Caribe (Pinus caribaea), Thông năm lá (Pinus dalatensis), Thông lá dẹp (Pinus krempfii), Thông ba lá (Pinus kesiya), Thông Pà Cò (Pinus kwangtungensis), Thông đỏ bắc (Taxus chinensis), Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana), Thông nhựa (Pinus merkusii), Sam sắt (Tsuga sinensis), Thiết sam Vân Nam (Tsuga yunnanensis).

Nghiên cứu của Nguyễn Đức Tố Lưu và Thomas (2004), Nguyễn Tiến Hiệp và cs (2004) đã liệt kê ở Việt Nam có 29-33 loài Thông bản địa thuộc 19 chi, 5 họ. So sánh ngành Thông Việt Nam với thế giới thấy rằng số loài Thông của Việt Nam có 33 loài chiếm 5% số loài Thông đã được biết trên toàn thế giới (630 loài) và số chi bằng gần một phần ba. Theo Phan Kế Lộc và cs (2017), nhóm thông bản địa của Việt Nam gồm 33 loài, 2 phụ loài và 5 thứ loài thuộc 5 họ và 19 chi. Họ lớn nhất là họ Thông (Pinaceae) với 5 chi và 13 loài.

Tiếp theo là họ Hoàng đàn hay còn gọi là họ Bách (Cupressaceae) với 7 chi và 7 loài, họ Thông tre (Podocarpaceae) với 4 chi và 7 loài, họ Thủy tùng còn gọi là Thông đỏ (Taxaceae) với 2 chi và 5 loài và họ Đỉnh tùng (Cephalotaxaceae) có 1 chi 1 loài. Trần Vinh (2011) đã nghiên cứu khá toàn diện về loài Thủy tùng: Đặc điểm sinh học, sinh thái, nhân giống và bảo tồn loài Thủy tùng ở Việt Nam. Trong các nghiên cứu này các tác giả đã nêu đặc điểm hình thái của loài, đặc điểm vật hậu, phân bố và tình trạng của loài. Đặc điểm chung của các loài này đều là những loài quý hiếm, thường sống trên sườn, đỉnh núi đá vôi với những quần thể nhỏ, khả năng tái sinh tự nhiên kém.

6 Theo Nguyễn Tiến Hiệp và cs (2004), Thông Việt Nam phân bố ở 4 vùng chính như sau: (1). Vùng Bắc và Đông Bắc Việt Nam. (3) Vùng Tây Bắc. (4) Vùng Tây Nguyên.

Nguyễn Tiến Hiệp và cs (2004, 2013) cho biết Thông đỏ bắc – Taxus chinensis phân bố ở các tỉnh như Lào Cai, Sơn La, Hà Giang, Tuyên Quang, Cao Bằng, Hoà Bình và Thanh Hoá với các quần thể nhỏ, chia cắt, khả năng tái sinh bằng hạt kém, đi liền với những đe doạ bị chặt hạ, đẽo vỏ, rừng bị chia cắt, nơi sống bị suy giảm và cháy rừng. Phan Văn Thăng và cs (2013), đã mô tả đặc điểm sinh học, sinh thái học và môi trường sống của các loài Thông ở vùng núi Mai Châu, tỉnh Hòa Bình và Mộc Châu, tỉnh Sơn La, trong đó có loài Thông đỏ bắc (Taxus chinensis). Nguyễn Thành Lương (2018), khi nghiên cứu bảo tồn lâm sản ngoài gỗ tại KBTTN Hang Kia – Pà Cò, đã liệt kê Thông đỏ bắc (Taxus chinensis) vào nhóm cây thuốc. Theo Nguyễn Thành Lương, Thông đỏ bắc không chỉ cho gỗ mà vỏ và lá cây còn có thể chiết suất một số hợp chất có tác dụng điều trị bệnh ung thư.

Lê Đình Khả và cs (2003) tiến hành giâm hom cây Thông đỏ bắc (Taxus chinensis) ở xã Pà Cò, huyện Mai Châu và giâm tại Trại thực nghiệm giống Ba Vì - Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng: Chất kích thích ra rễ thí nghiệm ở Ba Vì là dung dịch chất IBA có nồng độ 500 ppm, 1000 ppm, và 2000 ppm cho kết quả giâm hom với tỷ lệ ra rễ lần lượt là 70%; 60%; 56,7%. Nguyễn Sinh Khang và cs (2011), nghiên cứu nhân giống Thông đỏ bắc (Taxus chinensis) bằng hom tại KBTTN Bát Đại Sơn, huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang đã sử dụng chất kích thích ra rễ (IBA) dạng bột với nồng độ 500 ppm, 1.500 ppm cho tỷ lệ ra rễ lần lượt là 66,67%; 70,56% và 83,59%.