ĐẶT VẤN ĐỀ Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Liên nằm trên khu vực chuyển tiếp của 2 vùng sinh thái Tây Bắc và Bắc Trung bộ nên có tính đa dạng sinh học rất cao. Hệ thực vật đa dạng về thành phần loài, đã ghi nhận được 1142 loài thực vật bậc cao (thuộc 620 chi, 180 họ). Đã xác định được 45 loài thực vật quý hiếm được ưu tiên bảo vệ, trong đó 35 loài ghi trong Sách Đỏ Việt Nam, 2007; 12 loài ghi trong Danh lục Đỏ IUCN, 2012; 8 loài có tên trong Nghị Định 32/2006/NĐ-CP. Xuân Liên là một trong những nơi còn lưu giữ được một diện tích rừng nguyên sinh khá lớn với 4.200 ha, nơi phân bố của nhiều loài cây Hạt trần có giá trị khoa học và kinh tế cao như Pơ mu, Bách xanh, Sa mu, Giẻ tùng sọc trắng.
Ngoài ra, khu bảo tồn nằm trong khu vực có khí hậu gió mùa quanh năm ẩm ướt, địa hình nơi đây có nhiều dãy núi cao trên 1.000 m đã tạo ra vùng tiểu khí hậu đặc trưng cho sự tồn tại của kiểu rừng thường xanh Á nhiệt đới, là điều kiện lý tưởng cho các loài Lan sinh sống. Theo thống kê sơ bộ, Khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Xuân Liên có 85 loài Lan (Báo cáo đề tài Lan 2014) trong đó có nhiều loài quý hiếm, loài có giá trị kinh tế cao như Lan kim tuyến, Lan Hài Lông, Thủy tiên Hường, Hài vân bắc… Tuy nhiên, hiện nay tại khu bảo tồn chưa có nghiên cứu, đánh giá chi tiết nào về hiện trạng phân bố, giá trị sử dụng – bảo tồn của chúng để có cơ sở dữ liệu phục vụ công tác bảo tồn bền vững các loài Lan tự nhiên có phân bố trong Khu bảo tồn. Do nhu cầu thị trường và nguồn lợi kinh tế từ những giá trị của các loài Lan mang lại, đặc biệt là giá trị của nguồn Lan rừng tự nhiên có công dụng làm thuốc biệt dược chữa các bệnh nan y. Bên cạnh đó, nhu cầu chơi Lan nguồn gốc từ tự nhiên của nhân dân ngày càng gia tăng, cộng thêm thực trạng nghèo đói, thiếu việc làm và cuộc sống còn phụ thuộc nhiều vào nguồn lợi từ rừng của người dân vùng núi đang là nguyên nhân trực tiếp làm suy giảm quá 2 mức tài nguyên các loài Lan phân bố tự nhiên, đặc biệt nhiều loài quý hiếm, loài có giá trị kinh tế cao trên địa bàn KBTTN Xuân Liên nói riêng và trong tỉnh Thanh Hóa nói chung.
Vì vậy, để xác định được hiện trạng phân bố, đặc điểm sinh vật học đối với 02 loài lan quý hiếm là thực sự cần thiết, là cơ sở để đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển những loài Lan quý hiếm, tôi đề xuất thực hiện Luận văn nghiên cứu: “Nghiên cứu bảo tồn hai loài lan quý hiếm: Lan hài vân bắc (Paphiopedilum callosum (Rchb.) Pfitzer), Lan hài lông (Paphiopedilum hirsutissimum (Lindl.) tại Khu BTTN Xuân Liên, tỉnh Thanh Hóa”. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án sẽ cung cấp cơ sở khoa học đầy đủ và cập nhật mới nhất về hiện trạng quần thể 02 loài Lan quý hiếm. Bổ sung tư liệu về hiện trạng, phân bố và đặc điểm sinh vật học góp phần nâng cao hiểu biết về những đặc điểm phân bố của 02 loài Lan quý hiếm này trong tỉnh Thanh Hóa. Các kết quả khoa học của luận án là cơ sở để việc xây dựng kế hoạch và biện pháp quản lý nhằm bảo tồn, phát triển nguồn gen của 02 loài Lan quý hiếm ở Khu BTTN Xuân Liên nói riêng và ở Việt Nam nói chung.
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Nghiên cứu trên thế giới về các loài Lan Tài nguyên di truyền cây trồng là di sản ngàn đời của nhân loại và nằm trong những tài nguyên quý giá nhất hiện nay. Vài chục năm trở lại đây, do nhiều nguyên nhân khác nhau, sự đa dạng di truyền cây trồng đã và đang đứng trước mối đe doạ bị thu hẹp và bị mất đi. Trên trái đất, hầu như nơi nào có thực vật là có phong lan.
Cây hoa lan mọc ở khắp năm châu, bốn bể, từ miền gió tuyết lạnh cho đến sa mạc khô hạn, từ miền núi cao rừng thẳm cho đến các đồng cỏ miền bình nguyên và ngay cả vùng sình lầy, đâu đâu cũng có lan sinh sống. Tuy nhiên đa số các loài lan mọc tập trung ở các rừng cây nhiệt đới, ở các nước Châu Á như: Thái Lan, Lào, Campuchia, Việt Nam… Theo hệ thống phân loại của Takhtajan et al (1974) [18], cây hoa lan thuộc ngành Mộc lan (hạt kín - Magnoliophyta), lớp hành (1 lá mầm - Liliopsida), phân lớp hành (Lilidae), bộ lan (Orchidales), Họ lan (Orchidaceae). Cho tới nay (theo Jack Kramer, 1999 [18]) con người đã hiểu biết và phân loại họ lan gồm hơn 780 chi với khoảng 35.000 loài là loài cây thân thảo, thân leo sống lâu năm. Những loài sống chủ yếu trên môi trường đất, có thân giả dạng củ, rễ chùm được gọi là địa lan; loại sống chủ yếu trên thân cây tách khỏi mặt đất gọi là phong lan.
Lan có rất nhiều loài và giống, tên gọi theo địa phương rất khác nhau và rất dễ bị nhầm lẫn. Vì vậy, khi muốn phân biệt được các loài lan khác nhau, cần phải mô tả chi tiết đặc điểm thực vật học và xác định chính xác tên khoa học. Do sự đa dạng và phong phú về số lượng, hình thái, cấu trúc cho nên hệ thống phân loại của họ này khá phức tạp. 4 Theo Rasmussen Dahlgren et al (1985) [11] thì họ phong lan được chia làm 6 họ phụ: Apostasioideae, Cypripedioideae, Neottioideae, Rchidioideae, Ppidendroideae và Vandoideae, trong các họ phụ còn các tông, chi khác nhau; vùng trung sinh bắc bán cầu có 75 chi và 900 loài.
Vùng trung sinh nam bán cầu có 40 chi và 500 loài, toàn Châu Âu có khoảng 120 loài và Bắc Mỹ khoảng 170 loài; vùng Châu Á nhiệt đới có khoảng 250 chi và 6800 loài. Vùng Châu Mỹ nhiệt đới có khoảng 306 chi và 8. Vùng nhiệt đới có khí hậu rất phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của hoa lan. Tuy có số chi, số loài lan ít hơn nhưng xuất hiện một số loài lan đặc biệt mà các vùng khác không có.
Theo tài liệu của R.L Dresler (1981) [12] ở Châu Mỹ có khoảng 306 chi và 8. Châu Mỹ là nơi khởi nguồn của nhiều loài lan nổi tiếng được con người nuôi trồng rộng rãi như: Cattley 60 loài, Epidendrum 500 loài, Odontoglossum 200 loài… Vùng Đông Nam Á điều kiện có mùa khô, mùa mưa, thời tiết nóng ẩm, lượng mưa rất cao thuận lợi cho lan sinh trưởng và ra hoa.L Dressler (1981), ở Đông Nam Á có khoảng 250 loài và 6900 giống khác nhau. Trong đó có các nhóm lan như: Hoàng thảo (Dendrobium) 1400 loài, Thanh đạm (Coelogyne) 200 loài, Hồ điệp (Phalaenopsis) 35 loài, Vanda 60 loài. Để bảo tồn đa dạng sinh học, một số cách thức và nguyên tắc đã được các nước áp dụng đó là bảo tồn nguyên vị (insitu) và bảo tồn chuyển vị (ex – situ).
Trong những thập kỷ gần đây, cùng với sự phát triển về khoa học công nghệ, các thành tựu khoa học kỹ thuật mới đã được ứng dụng rộng rãi trong việc sản xuất giống lan. Tình hình bảo tồn, phát triển các loài lan Tại Ấn Độ, Jack Kramer, (1999) [16], đã nghiên cứu về tính đa dạng và các phương pháp bảo tồn các loài lan quý hiếm vùng Đông Bắc Ấn Độ, các tác giả đã khẳng định trên toàn Ấn Độ có khoảng 1.331 loài hoa lan, thuộc 186 chi, 5 trong đó vùng Đông Bắc Ấn Độ duy trì số lượng cao nhất với khoảng 856 loài. Trong số đó có 34 loài có nguy cơ tuyệt chủng cần bảo tồn, bao gồm loài P. Các tác giả đã khẳng định vấn đề ô nhiễm môi trường, sự nóng lên toàn cầu, thương mại hóa nông nghiệp và lâm nghiệp, trồng trọt và khai thác quá mức là những nguyên nhân chính cho sự mất đa dạng.
Ấn Độ đã tăng cường về bảo tồn đa dạng sinh học bằng cách thực hiện một loạt các hành vi, quy tắc, luật lệ, quy định, thỏa thuận và mạng lưới phát triển các khu bảo tồn. (2013) [10] thuộc Trung tâm nghiên cứu phong lan Quốc gia Ấn Độ cho rằng, biến đổi khí hậu hiện đang là một trong các nguyên nhân chính dẫn đến nguy cơ giảm số lượng và tuyệt chủng của các loài phong lan quý hiếm. Từ đó, tác giả cũng đưa ra một số biện pháp khắc phục như: cần phục hồi và duy trì các hệ sinh thái bản địa, quản lý chặt sinh cảnh của các loài quý, hiếm, có nguy cơ tuyệt chủng, xếp hạng các mức độ dễ tổn thương của các loài và theo dõi, nghiên cứu dài hạn các loài sinh vật giao phấn. Tại Iran, bất chấp lệnh cấm khai thác, vấn đề khai thác hoa lan hoang dã nhằm xuất khẩu mỗi năm lên tới 40-50 triệu cây, nhiều loài phong lan trở nên khan hiếm.
Lan hài (Paphiopedilum Pritz) là một chi lan đẹp trong họ lan (Orchidaceae Juss) thuộc họ phụ Cypripedioideae. Hơn 2 thập kỷ trở lại đây, lan hài ngày càng được chú ý nhiều hơn ở trên thế giới không chỉ trong việc nuôi trồng, lai tạo mà còn cả trong việc sưu tầm phát hiện những loài lan hài mới. Chính vì vậy chỉ trong một thời gian ngắn, thế giới đã có một loạt các loài lan hài mới được phát hiện và ghi nhận như Paph. armeniacum Chen et Liu (1982); Paph.
malipoense Chen et Tsi (1984); Paph. Emersonii Koopowitz et Cribb (1986); Paph. Henryanum Braem (1987); Paph. Malipoense var jackii Hua (1995); Paph.herrmannii Fuchs et Reisinger (1995); Paph.
Helenae Aver (1996); Paph. Hiepii Aver (1998); Paph. tranlienianum Gruss & Perner (1998) và Paph.hangianum Perner & Gruss (1999). 6 Để tạo điều kiện sống tốt nhất cho các giống lan hài được thuần hóa.
Koopowitz và Hasegawa (1991) [15] đã xác định điều kiện ánh sáng nhân tạo cho hầu hết các loài lan hài là từ 11. Nếu lá bị vàng hoặc phát hoa ngắn là cây quá thừa ánh sáng, còn nếu lá mềm, màu xanh đậm hoặc phát hoa dài, yếu, là bởi do thiếu ánh sáng. Cây từ rừng về không ra hoa nguyên nhân chính là ánh sáng và nhiệt độ không phù hợp. Ngoài ra, ánh sáng có vai trò quan trọng trong sự nảy mầm của hạt giống, sự tiếp xúc với ánh sáng sẽ ức chế sự nảy mầm và có thể dẫn đến hiện tượng ngủ của hạt gây khó khăn cho quá trình nhân giống.
Trong chương trình cải tiến giống của chi lan Hài (Paphiopedilum) ở đại học Hawaii, Kamemoto (2000) [14] đã nhận thấy phương pháp nuôi cấy vô trùng trong nhân giống lan hài khó thực hiện thành công vì mẫu nuôi cấy của loài này rất khó bảo quản.