Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới. Ngành lâm nghiệp trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu phong phú và đa dạng về sinh thái, cấu trúc các loại rừng đưa ra được các biện pháp lâm sinh tác động vào rừng nhằm đạt hiệu quả cao nhất phát huy tác dụng tối đa của rừng đem lại. Đặc điểm sinh thái của loài là đặc điểm về mối quan hệ của sinh trưởng phát triển của thực vật với điều kiện hoàn cảnh. Đặc điểm sinh thái của loài thường được mô tả bằng những giới hạn trên, giới hạn dưới và giá trị tối thích của các yếu tố sinh thái với sinh trưởng và phát triển của loài.
Trong điều kiện nghiên cứu phát triển thì đặc điểm hình thái của loài có thể được mô tả bằng những biểu thức toán học phản ánh liên hệ định lượng của sinh trưởng, phát triển của loài với các chỉ tiêu sinh thái. Trong nghiên cứu sinh thái có thể sử dụng một số phương pháp khác nhau (Vương Văn Quỳnh và Trần Tuyết Hằng, 1996). Một số phương pháp thường được sử dụng để nghiên cứu đặc điểm sinh thái cây gỗ. - Phương pháp phân tích khu phân bố Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong lâm nghiệp.
Nó có thể sử dụng cho các đối tượng có tuổi thọ dài, kích thước lớn như cây rừng trong điều kiện tự nhiên. Tuy nhiên, trong hoàn cảnh lâm nghiệp nước ta phương pháp này gặp những khó khăn nhất định: + Các bản đồ mô tả hoàn cảnh sinh thái thường có độ chính xác không cao, trong khi quy luật phân hóa điều kiện sinh thái lại phức tạp. Vì vậy, chính xác hóa hoàn cảnh sinh thái cho từng địa điểm là rất khó khăn. + Việc phân tích ảnh hưởng của một hoặc một nhóm nhân tố nhất định đến thực vật gặp nhiều khó khăn do ảnh hưởng của điều kiện sinh thái đến 4 thực vật là ảnh hưởng đồng thời của nhiều nhân tố như đất đai, địa hình, sâu bệnh… + Việc xác định ranh giới khu phân bố loài trong tự nhiên là phức tạp, đòi hỏi điều tra tốn nhiều thời gian và công sức.
Phương pháp phân tích thống kê toán học. - Phương pháp này bao gồm nhiều phươn pháp cụ thể như: - Phương pháp quan trắc song song Phương pháp này áp dụng tốt cho các đối tượng nghiên cứu có kích thước nhỏ, đời sống ngắn. Cũng có thể áp dụng nghiên cứu một giai đoạn phát triển nào đó của thực vật. Có thể áp dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện sinh thái đến các hiện tượng cây con trong giai đoạn vườn ươm, các tập tính sinh học của côn trùng, phát triển nấm bệnh… - Phương pháp gieo trồng định kỳ Theo phương pháp này người ta gieo hạt thành nhiều đợt cách nhau những khoảng thời gian nhất định.
Trong các khoảng thời gian đó, điều kiện sinh thái không giống nhau sẽ làm cho diễn biến các hiện tượng ở thực vật khác nhau. Phân tích diễn biến của điều kiện khí tượng và các hiện tượng ở thực vật trong các đợt gieo sẽ cho kết luận về ảnh hưởng qua lại giữa chúng. Cũng giống như phương pháp quan trắc song song, phương pháp này thường chỉ áp dụng cho các đối tượng có đời sống ngắn hoặc để nghiên cứu sự phát triển cảu thực vật ở giai đoạn vườn ươm, vườn thí nghiệm… - Phương pháp gieo trồng theo vùng địa lý Phương pháp này người ta trồng một loài cây ở nhiều vùng địa lý khác nhau, mỗi vùng có điều kiện sinh thái đặc thù, do đó diễn biến của các hiện tượng thực vật là không giống nhau. Phân tích những khác biệt về điều kiện sinh thái và hiện tượng của thực vật sẽ làm sáng tỏ được quan hệ của thực vật và điều kiện sinh thái.
Phương pháp này chỉ áp dụng tốt cho các loài cây ngắn 5 ngày. Khó khăn chủ yếu của phương pháp là không đồng nhất được các điều kiện sinh thái này để nghiên cứu những nhân tố sinh thái khác. Dẫn đến, kết quả phân tích có thể bị nhiễu bởi nhiều yếu tố không tính trước. - Phương pháp thống kê tài liệu lịch sử Theo số liệu thống kê có thể lập được các chuỗi biến động về năng suất cây trồng và điều kiện thời tiết các năm.
Phân tích liên hệ giữa các chuỗi biến động có thể làm sáng tỏ được quan hệ của thực vật với điều kiện thời tiết, khí hậu. Phương pháp này đòi hỏi phải có số liệu thống kê hàng năm về các hiện tượng thực vật. Đồng thời phải xem xét những biến động về đất đai, kỹ thuật canh tác qua các năm. Thường được áp dụng cho cây ngắn ngày hay những hiện tượng vật hậu có chu kỳ lặp lại không dài.
- Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hoặc nhà khí hậu Theo phương pháp này, đối tượng nghiên cứu được gieo trồng trong phòng thí nghiệm nơi có thể áp dụng được các phương tiện hiện đại để tạo và ổn định điều kiện sinh thái như mong muốn. Phân tích diễn biến của các hiện tượng ở thực vật trong mối liên quan với điều kiện sinh thái sẽ rút ra được kết luận về ảnh hưởng của điều kiện sinh thái đến đời sống ở thực vật. Phương pháp này tạo ra được điều kiện thống nhất của các yếu tố không nghiên cứu, đem lại độ chính xác cao, nhanh chóng. Nhưng nó lại đòi hỏi những kỹ thuật phức tạp, thiết bị đắt tiền.
Thường áp dụng cho các đối tượng nghiên cứu có đời sống ngắn, kích thước nhỏ hay cho một hiện tượng vật hậu có chu kỳ lặp lại không dài. - Phương pháp phân tích vòng năm Hình thành vòng năm là kết quả hoạt động sống của thực vật thân gỗ trong quá trình đồng hóa điều kiện ngoại cảnh. Bề rộng vòng năm cũng như toàn bộ cấu trúc vật lý, hóa học của nó được quyết định bởi những tác động qua lại giữa thực vật thân gỗ với các yếu tố môi trường. Mọi biến động của môi 6 trường đều trực tiếp hoặc gián tiếp ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của thực vật.
Đồng thời chúng cũng ảnh hưởng đến cấu trúc vòng năm của thực vật. Khi phân tích vòng năm có thể nhận được nhiều thông tin quan trọng về điều kiện tự nhiên cũng như ảnh hưởng qua lại giữa điều kiện tự nhiên với cơ thể thực vật. Vì vậy, vòng năm được coi là một trong những tư liệu quý để nghiên cứu sinh thái cây gỗ, nghiên cứu quy luật biến động của điều kiện tự nhiên trong quá khứ và dự báo nó trong tương lai. Phương pháp này được coi là hiệu quả.
Nó khắc phục được những nhược điểm của các phương pháp trước đây. Chẳng hạn rút ngắn thời gian nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu không bị tách ra khỏi điều kiện tự nhiên, có thể loại trừ được ảnh hưởng của nhân tố này để nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố khác Ngày nay, xây dựng các phương pháp phân tích vòng năm, mở rộng khả năng ứng dụng nó trong nghiên cứu sinh thái được đưa vào chương trình nghiên cứu khoa học mang tính chất pháp lệnh của các trường đại học. Việc giải mã các thông tin chứa đựng trong vòng năm không đơn giản bởi vì các hiện tượng trên vòng năm không phản ánh những tác động riêng rẽ của một hay một nhóm nhân tố nào của điều kiện tự nhiên mà phản ánh tác động tổng hợp của chúng. Tính phức tạp trong tác động của các yếu tố tự nhiên đến cấu trúc vòng năm còn thể hiện ở chỗ một số nhân tố tác động thường xuyên, hay lặp lại có chu kỳ, một số nhân tố khác lại mang tính chất thời điểm, ngẫu nhiên.
Vì vậy, để làm sáng tỏ mối liên hệ phức tạp giữa cấu trúc vòng năm và điều kiện tự nhiên, khai thác một cách tối đa lượng thông tin chứa đựng trong vòng năm, các nhà khoa học đã đề ra nhiều phương pháp xử lý dãy biến động vòng năm. Trong đó có phương pháp trung bình định kỳ, phương pháp trung bình theo tuổi… 7 1. Tại Việt Nam. Sách đỏ Việt Nam năm 1996 đã mô tả: Gù hương là cây gỗ lớn, thường xanh, vỏ cây nứt dọc, trong toàn thân có chứa tinh dầu… mọc trong rừng rậm nhiệt đới thường xanh, mưa ẩm, trên núi đất hay núi đá vôi…Hiện nay thuộc cấp hiếm (R).
Trong cuốn “thực vật rừng” (Nhà xuất bản Nông Nghiệp,2006) tác giả Lê Mộng Chân và Lê Thị Huyên giới thiệu cây Gù hương có tên khoa học là Cinnamomum balansae thuộc chi Re (Cinnamomum) trong họ Long não (Lauracae). IUNC, 2006 cho biết Gù hương là loài có nguy cơ tuyệt chủng cao, phân bố tập trung ở rừng nhiệt đới thường xanh ở các tỉnh: Lạng Sơn, Vĩnh Phúc, Ba Vì, Cúc Phương…Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng loài có nguy cơ tuyệt chủng là khả năng tái sinh kém, phát tán yếu và nghèo nàn trong việc duy trì thế hệ cây con. Gù hương bị ảnh hưởng do quá trình thụ phấn và động vật phá hại trong quá trình hình thành, phát triển quả. Quan sát thực tế cho thấy cây con ít xuất hiện hoặc hoàn toàn không có xung quanh cây mẹ.
Theo Phạm Hoàng Hộ “Cây cỏ Việt Nam” năm 1993 cho biết: Gù hương là cây đại mộc to, cao 25 – 35m, đường kính 60 – 150cm, cành không lông, vỏ dày 2cm, thơm. Lá có phiến bầu dục, to 10-11 x 4-5cm, gân phụ 4-5 cặp, cặp gân dưới lá có lông ở nách gân, cuống lá dài 3cm. Phát hoa ở nách lá, dài 4-5cm có lông nâu, cọng 1-3mm, hoa lưỡng tính, trắng, tiểu nhị 9, chỉ không lông, trong tuyến có 2 tuyến, tiểu nhụy lép 3, bầu nhụy không lông, vòi ngắn. Trái to 8-10mm, trên đế hoa bán cầu và cọng to dài 1,5cm.
Phân bố ở Lạng Sơn, Vĩnh Phú, Ba Vì, Hà Nam Ninh, Nghệ Tĩnh, Bình Trị thiên, Gia Lai, Kontum. 8 Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam năm 2003 tác giả Nguyễn Hoàng Nghĩa và Nguyễn Văn Thọ đã tiến hành nghiên cứu đề tài “ Giâm hom Gù hương phục vụ bảo tồn nguồn gen cây rừng” với loại vật liệu sử dụng là hom đầu cành không có hoa. Kết quả đã xác định được: Dùng thuốc kích thích ra rễ IAA ở dạng bột trộn với than hoạt tính nồng độ 0,5-1,5% cho tỷ lệ ra rễ 70- 80%, loại thuốc ABT1 ở dạng bột trộn với than hoạt tính nồng độ 1-2% cho tỷ lệ ra rễ 60-80%. Theo Võ Thị Chi “Từ điển cây thuốc Việt Nam” (1999) Gù hương thuộc loại gỗ lớn, ra hoa tháng 3-4, quả chín vào tháng 7-8, lá, gỗ, thân, rễ chứa tinh dầu, hạt chứa nhiều dầu béo.
Phân bố ở Trung Quốc, Ấn Độ, Malaixia, Ninh Bình… Trong các rừng kín thường xanh, mưa nhiệt đới.