ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là “vệ sĩ” của thế giới tự nhiên, là trụ cột đảm bảo cân bằng sinh thái. Vốn được xem là “lá phổi xanh” của trái đất, mang hơi thở của sự sống. Rừng là một hệ sinh thái mà quần xã cây rừng giữ vai trò chủ đạo trong mối quan hệ tương tác giữa các sinh vật với môi trường. Rừng không những giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái và sự đa dạng sinh học mà còn là cơ sở cho sự phát triển kinh tế - xã hội.
Rừng tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu, duy trì sự cân bằng lượng oxy và cacbonnic trong không khí, giảm nhẹ ảnh hưởng của các chất thải, khí độc gây nên ô nhiễm, làm trong sạch môi trường, hạn chế xói mòn, lũ lụt, giảm nhẹ sự tàn phá khốc liệt của thiên tai. Không chỉ vậy, rừng còn mang ý nghĩa quan trọng về cảnh quan thiên nhiên và an ninh quốc phòng. Nằm trong hệ thống rừng đặc dụng, Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt là KBT được chuyển đổi từ Ban Quản lý Rừng phòng hộ Quế Phong theo Quyết định số 1109/QĐ-UBND, ngày 02/04/2013 của Uỷ ban Nhân dân tỉnh Nghệ An, với mục tiêu nhằm bảo tồn các hệ sinh thái và các loài động thực vật đặc trưng cho khu vực, nằm ở phía Tây Bắc của tỉnh Nghệ An, cách thành phố Vinh 180km. Sau khi thành lập đơn vị đã phối hợp với Phân viện Điều tra Quy hoạch rừng Bắc Trung Bộ tiến hành quy hoạch bảo vệ và phát triển bền vững rừng đặc dụng và được UBND tỉnh Nghệ An phê duyệt tại Quyết định số 590/QĐ-UBND ngày 19/02/2014.
Tại Quyết định 590/QĐ-UBND thì diện tích quản lý của Khu BTTN Pù Hoạt là 85.761,43ha, trong đó rừng đặc dụng 34.589,89 ha, rừng phòng hộ 51.171,54, là một trong 3 khu rừng đặc dụng nằm trong “Khu dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An” đã được UNESCO công nhận ngày 20-9-2007, có giá trị đa dạng sinh học cao chứa đựng nhiều hệ sinh thái, cảnh quan, đa dạng loài và đa dạng nguồn gen cao. Hệ thực vật của Pù Hoạt vừa mang tính chất nhiệt đới vừa mang tính chất ôn đới, với các kiểu rừng đặc trưng theo từng đai cao: Ở đai thấp: Rừng rậm nhiệt đới thường xanh, Rừng rậm nhiệt đới rụng lá, Rừng rậm nhiệt đới 1 nửa rụng lá ưu thế họ Bằng lăng.000m: Rừng rậm nhiệt đới thường xanh trên núi thấp, Rừng rậm nhiệt đới nửa rụng lá trên núi thấp, Rừng rậm nhiệt đới rụng lá trên núi thấp.000m: Rừng rậm thường xanh trên núi trung bình, Rừng rậm nhiệt đới nửa rụng lá trên núi trung bình, Rừng rậm nhiệt đới rụng lá trên núi trung bình. Tuy nhiên trải qua thời gian dài trước và sau khi thành lập Khu BTTN Pù Hoạt, công tác điều tra nghiên cứu khoa học vẫn chưa được sự quan tâm thích đáng, chưa có chương trình nghiên cứu chi tiết cụ thể cho từng đối tượng hoặc nhóm đối tượng nói riêng, và xây dựng cơ sở dữ liệu về động, thực vật nói chung tại đơn vị. Các chương trình nghiên cứu khoa học tại Khu BTTN Pù Hoạt từ khi thành lập tới nay mới chỉ thực hiện ở mức độ chuyên đề nhỏ, chưa có sự đầu tư chuyên sâu.
Trước thực trạng thiếu hệ thống cơ sở dữ liệu và hiểu biết về đa dạng loài, đặc tính sinh thái, phân bố và tình trạng bảo tồn về họ Ngọc Lan tại Khu BTTN Pù Hoạt, gồm các loài có giá trị cả về mặt khoa học và giá trị về mặt kinh tế cũng như công tác bảo tồn. Đặc biệt trong những thập niên gần đây với mức độ phát triển khoa học, công nghiệp hóa và tăng trưởng nhanh về dân số đã tạo áp lực lớn lên tài nguyên rừng đặc biệt những loài thực vật quý hiếm có giá trị làm gỗ làm dược liệu ngày một mạnh mẽ, trong đó có các loài thuộc họ Ngọc Lan. Chính vì vậy, trước tình trạng xâm hại và tác động mạnh mẽ của nạn khai thác, buôn bán trái phép các loài thực vật quý hiếm, dẫn đến một số loài đang có nguy cơ bị tuyệt chủng ngoài tự nhiên, nên rất cần thiết có những chương trình điều tra, nghiên cứu chi tiết, tỷ mỷ về các loài thuộc họ Ngọc Lan để xây dựng một hệ thống cơ sở dữ liệu đầy đủ về thành phần loài, đặc điểm hình thái, sinh thái, sinh vật học và phân bố của loài, cũng như đánh giá ước lượng về các loài quý hiếm quan trọng, đồng thời đánh giá những thách thức trong công tác bảo tồn tại Khu BTTN Pù Hoạt, từ đó có thể đưa ra được biện pháp quản lý, bảo vệ và phát triển một cách có hiệu quả. Chính vì vậy, tôi đã tiến hành “Nghiên cứu đa dạng thành phần loài họ Ngọc lan (Magnoliaceae) tại khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt, Nghệ An”.
2 PHẦN 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Nghiên cứu phân loại họ Ngọc lan trên Thế giới Họ Ngọc lan (Magnoliaceae) là một trong những nhóm thực vật có hoa sớm nhất và đóng vai trò then chốt trong việc hình thành các khái niệm về hoa trong ngành thực vật Hạt kín (Angiospermae). Họ có khoảng trên 300 loài, phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới và ôn đới. Họ được đặc trưng bởi các đặc điểm nguyên thủy như bao hoa chưa phân hóa hay phân hóa chưa rõ ràng, số lượng nhiều và rời, nhị và nhụy hoa nhiều, rời và sắp xếp thành hình xoắn ốc trên đế hoa hình nón thuôn dài.
Các loài trong họ Ngọc lan có dạng thân gỗ hoặc bụi, thường xanh, có tán lá đẹp, hoa có kích cỡ lớn, đa dạng về màu sắc, hương rất thơm, gỗ thơm và mịn, hạt nhiều loài có thể dùng làm gia vị và làm thuốc. Với những tính chất quan trọng trên, họ Ngọc lan đã và đang được nhiều nhà khoa học trong các lĩnh vực khác nhau như hình thái, tế bào, cổ sinh vật, phân tử, hệ thống, cảnh quan… quan tâm nghiên cứu. Năm 1703, Charles Plumier (1646-1704) đã công bố một loài mới (Magnolia plumierii) ở miền Tây Ấn (West Indian species) trên “Plantarum Americanarum Genera 38” để ghi nhận những công lao khoa học cho nhà thực vật học người Pháp – Pierre Magnol (1638-1715), một giáo sư về cây thuốc, đồng thời làm giám đốc vườn thực vật ở Montpellier, Pháp. Tên Magnolia sau đó được nhà thực vật học người Thụy Điển Carolus Linnaues (Caroli Linnaei) (1707-1788) sử dụng trong tác phẩm ‘Genera Plantarum I, 1937’ để mô tả cho loài thực vật ở Bắc Mỹ (Magnolia glauca) sau này được chuẩn hóa với tên Magnolia virginiana L.
Đó là sự xuất hiện và ra đời chính thức của tên Magnolia và sau này chính là tên của họ Ngọc lan – Magnoliaceae. Tiếp sau đó, Linnaeus (1753) trong tác phẩm ‘Species Plantarum’ đã đề cập tới 8 loài thuộc 3 chi, đó là: Liriodenron L. Joanniis de Loureiro (1790) 3 tiếp tục mô tả 3 loài mới từ Ma Cao, Trung Quốc trong ‘Flora Cochichinensis’: Liriodendron liliifera, L. Pyramo De Candolle (1824) trong công trình ‘Prodromus Systematis Naturalis’ đã đưa ra hệ thống cho Magnoliaceae với 2 tông, 9 chi.
Sau đó, Siebold & Zaccuarinii (1845) thiết lập thêm chi Buergeria Siebold & Zucc. Bentham and Hooker (1862) trong ‘Genera Plantarum’ đã tiếp tục sử dụng hệ thống với các chi truyền thống. Baillon (1866) trong ‘Recueil périodique D’ observations Botaniques: Mesnoire sur la Famille des Magnolicées’ cho rằng các dấu hiệu để tách biệt các chi Magnolia, Manglietia, Michelia và Talauma là quá yếu và ông đã đề xuất hệ thống rút gọn gồm 2 chi như sau: Magnolia L. Năm 1927, trong công trình ‘The Genera of Magnolieae’ (Kew Bull.
7:257-264), Jame Edgar Dandy, nhà thực vật học xuất chúng người anh đã lần đầu tiên phát hiện ra các đặc trưng đối lập ở một vài taxa, dựa tren các đặc điểm truyền thống của các chí đã biết trước là Talauma (quả có kiểu mở đặc biệt, hoa đầu cành), Magnolia (hai noãn/lá noãn, hoa đầu cành), Manglietia (trên 4 noãn/lá noãn, hoa đầu cành) và Michelia (hoa mọc nách lá), đã công bố thêm 4 chi mới đó là: Alcimandra (vị trí hoa đầu cành giống Mgnolia, nhưng nhụy lại có cuống giống Michelia), Pachylarnax (qủa mở đặc biệt giống Talauma, số noãn giống Manglietia), Elmerrillia (vị trí hoa ở nách lá giống Michelia, nhưng nhụy lại không có cuống như Magnolia) và Kmeria (hoa đơn tính khác gốc và tâm bì mở bụng) và giới thiệu hệ thống 10 chi dựa trên hệ thống 4 chi của Bentham và Hooker (1862). Sau này, Dandy (1964, 1974) đã chấp nhận thêm một số chi của tác giả khác như Aromadendron Blume (1825) (quả dạng Talauma, nhưng lá kèm rời), Paramichelia H.Hu (1940) and Tsoongiodendron W.Chun (1963) (hoa ở nách lá giống Michelia, quả tụ đặc biệt) để cho ra hệ thống mới với 12 chi. Đây cũng là hệ 4 thống được nhiều nhà thực vật chấp nhận và sử dụng trong thời gian khá dài. Cùng với thời đại của Dandy là sự mô tả thêm một số chi mới như Hu et W.Cheng (1951) với Paramanglietia, G.
Lozano- Contreras với Dugandiodendron Lozano (1975), Yu Hu Liu (Yuh Wu Law) với Manglietiastrum Law (1979) và Woonyoungia Law (1997) hay Z. Yu (1994) với Sinomanglietia. Sau này, Hans P. Nooteboom (1985) trong ‘Notes on Magnoliaceae’ đã rút gọn lại hệ thống của Dandy (1927, 1964, 1974), theo đó ông gộp 4 chi: Talauma Juss., Aromadendron Blume, Dugandiodendron Lozano, Manglietiastrum Law vào Magnolia L.; gộp các chi Paramichelia Hu, Tsoongiodendron Chun và Alcimandra Dandy vào Michelia L.
Theo cách này phân họ Magnolioideae chỉ còn 6 chi. Figlar và Nooteboom (2004) trong công trình ‘Notes on Magnoliaceae IV’ đã đề xuất một hệ thống mới cho Magnoliaceae, trong đó 2 ông đã gộp tất cả các chi trong phân họ Magnolioideae vào một chi duy nhất Magnolia, với 3 phân chi: 1) Magnolia (8 sections và 7 subsections); 2) Yulania (2 sections và 6 subsections); và 3) Gynopodium (2 sections). Tuy nhiên, hiện đến nay hệ thống rút gọn này vẫn chưa nhận được sự thống nhất toàn toàn giữa các nhà phân loại và hệ thống học. Xia Nian-He (2012) đã đề xuất một hệ thống mới cho Magnoliaceae dựa vào nhiều dẫn liệu phân tử và hình thái khác nhau.
Trong hệ thống này, tác giả đã phân chia thành 16 chi trong phân họ Magnolioideae. Chi Manglietia Blume bao gồm 2 phân chi là Manglietia và Sinomanglietia (Z. Xia (với 2 sections: Manglietia và Coniferae N. Nghiên cứu họ Ngọc lan ở Việt Nam Việt Nam được biết đến như là một trong những nước có độ phong phú và tính đa dạng thực vật cao do những đặc trưng về vị trí, địa lý và địa hình cũng như do nằm giữa vị trí lai tạp và giao lưu của nhiều luồng thực vật khác nhau đến từ phương Bắc là Nam và Tây Nam của Trung Hoa, từ phía Nam là In-đô-nê-xi-a và Ma-lai-xi-a, và từ phía Tây là Ấn Độ, Miến Điện và Thái Lan.