Nghiên Cứu Đặc Điểm Đa Dạng Sinh Học Của Họ Cỏ Roi Ngựa Tại Vườn Quốc Gia Bến En, Thanh Hóa

Họ Cỏ Roi Ngựa (Verbenaceae) là một họ thực vật lớn, phân bố rộng khắp trên thế giới, đặc biệt ở các vùng nhiệt… 58 trang · Trường Đại học Hồng Đức · 2021.

• Tác giả: Nguyễn Thị Hải
• Người hướng dẫn: PGS. TS Đậu Bá Thìn
• Trường học: Trường Đại học Hồng Đức
• Chuyên ngành: Thạc sĩ
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Điểm Đa Dạng Sinh Học Của Họ Cỏ Roi Ngựa Tại Vườn Quốc Gia Bến En, Thanh Hóa
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thanh Hóa

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• CHỮ VIẾT CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU. MỞ ĐẦU
• MỞ ĐẦU.1. Lý do chọn đề tài
• MỞ ĐẦU.2. Mục tiêu nghiên cứu
• MỞ ĐẦU.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
• 1.1.1. Nghiên cứu về họ Cỏ roi ngựa trên thế giới
• 1.1.2. Nghiên cứu về họ Cỏ roi ngựa ở Việt Nam
• 1.1.3. Nghiên cứu họ Cỏ roi ngựa tại Thanh Hóa và địa điểm nghiên cứu
• 1.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu
• 1.2.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.2.1.1. Vị trí địa lí
• 1.2.1.2. Địa chất và thổ nhưỡng
• 1.2.1.3. Khí hậu
• 1.2.1.4. Sông ngòi
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, địa điểm và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp kế thừa
• 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu thực vật
• 2.3.2.1. Điều tra thực địa
• 2.3.2.2. Phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm
• 2.4. Đánh giá tính đa dạng họ Cỏ roi ngựa
• 2.4.1. Đánh giá đa dạng về dạng sống của họ Cỏ roi ngựa
• 2.4.2. Đánh giá tính đa dạng về các yếu tố địa lý của họ Cỏ roi ngựa
• 2.4.3. Đánh giá đa dạng về giá trị sử dụng của họ Cỏ roi ngựa
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thành phần loài họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) ở Vườn quốc gia Bến En, Thanh Hóa
• 3.2. Tính đa dạng của họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) ở Vườn quốc gia Bến En, Thanh Hóa
• 3.2.1. Đa dạng các bậc taxon
• 3.2.2. Đa dạng về dạng sống
• 3.2.3. Đa dạng về yếu tố địa lý
• 3.2.4. Đa dạng về giá trị sử dụng
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.1. Kiến nghị
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• PHỤ LỤC 1. Hình ảnh một số loài họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) ở Vườn quốc gia Bến En, Thanh Hóa
• PHỤ LỤC 2. Một số hình ảnh về nghiên cứu thực địa và trong phòng thí nghiệm

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Đa Dạng Sinh Học Họ Cỏ Roi Ngựa

Họ Cỏ Roi Ngựa (Verbenaceae) là một họ thực vật lớn, phân bố rộng khắp trên thế giới, đặc biệt ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Trên thế giới, có khoảng 2.600 loài thuộc 100 chi. Ở Việt Nam, theo thống kê, có 26 chi với 139 loài và 24 thứ. Các loài trong họ này có nhiều dạng sống khác nhau, từ cỏ, cây bụi đến cây gỗ, và có nhiều giá trị sử dụng khác nhau, như làm thuốc, cho tinh dầu, làm rau ăn, và làm cảnh. Việc nghiên cứu về họ Cỏ Roi Ngựa có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn và phát triển bền vững nguồn tài nguyên thực vật. Các nghiên cứu trước đây ở Việt Nam chủ yếu tập trung vào phân loại và giá trị sử dụng của các loài, nhưng chưa có nhiều nghiên cứu chuyên sâu về đa dạng sinh học của họ này ở các khu vực cụ thể.

1.1. Lịch Sử Nghiên Cứu Họ Verbenaceae Trên Thế Giới

Từ thế kỷ XVIII, Linnaeus đã đặt tên cho họ Cỏ Roi Ngựa. Sau đó, nhiều nhà khoa học khác đã có những đóng góp quan trọng trong việc phân loại và mô tả các loài trong họ này. Các hệ thống phân loại khác nhau đã được đề xuất, dựa trên các đặc điểm hình thái và sinh học của cây. Briquet (1897) chia họ thành các phân họ với các tông và phân tông. Melchior (1964) bổ sung thêm 1 phân họ Nyctanthoideae và 2 tông. Takhtajan (1973) về cơ bản giống với hệ thống Briquet (1897) và Melchior (1964) có bổ sung thêm phân họ Phyrmoideae.

1.2. Các Nghiên Cứu Về Họ Cỏ Roi Ngựa Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, các nghiên cứu về họ Cỏ Roi Ngựa đã được thực hiện từ lâu đời, tập trung vào phân loại và giá trị sử dụng. Lê Trần Chấn và cộng sự (1999) đã công bố họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) có 250 loài và dƣới loài với 25 chi. Phạm Hoàng Hộ (2000) mô tả 148 loài và dƣới loài của 22 chi. Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (2005) ghi nhận 161 loài và dƣới loài, 25 chi. Vũ Xuân Phương (2007) mô tả 163 loài và dƣới loài thuộc 26 chi. Các nghiên cứu gần đây cũng đã tập trung vào đa dạng sinh học của họ này ở các khu vực cụ thể, như Khu BTTN Pù Hoạt, Nghệ An.

II. Vấn Đề Bảo Tồn Đa Dạng Sinh Học Họ Cỏ Roi Ngựa

Mặc dù có nhiều giá trị sử dụng, đa dạng sinh học của họ Cỏ Roi Ngựa đang đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm mất môi trường sống, khai thác quá mức và biến đổi khí hậu. Việc bảo tồn các loài trong họ này là rất quan trọng để duy trì sự cân bằng sinh thái và đảm bảo nguồn tài nguyên cho tương lai. Cần có các biện pháp bảo tồn hiệu quả, như thành lập các khu bảo tồn, quản lý khai thác bền vững và nâng cao nhận thức cộng đồng về giá trị của các loài trong họ Cỏ Roi Ngựa. Nghiên cứu về đặc điểm sinh học và sinh thái của các loài cũng là rất quan trọng để xây dựng các chiến lược bảo tồn phù hợp.

2.1. Các Thách Thức Đối Với Đa Dạng Sinh Học Thực Vật

Mất môi trường sống là một trong những thách thức lớn nhất đối với đa dạng sinh học của họ Cỏ Roi Ngựa. Việc chuyển đổi đất rừng thành đất nông nghiệp, khu dân cư và các công trình xây dựng đã làm giảm diện tích phân bố của nhiều loài. Khai thác quá mức các loài có giá trị sử dụng cũng gây ảnh hưởng tiêu cực đến quần thể của chúng. Biến đổi khí hậu, với các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán và lũ lụt, cũng đe dọa đến sự tồn tại của nhiều loài.

2.2. Tầm Quan Trọng Của Bảo Tồn Đa Dạng Sinh Học

Bảo tồn đa dạng sinh học của họ Cỏ Roi Ngựa có ý nghĩa quan trọng đối với sự cân bằng sinh thái và sự phát triển bền vững. Các loài trong họ này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì các chức năng của hệ sinh thái, như điều hòa khí hậu, bảo vệ đất và cung cấp nguồn gen quý giá. Việc bảo tồn đa dạng sinh học cũng giúp đảm bảo nguồn tài nguyên cho các thế hệ tương lai, bao gồm các loài có giá trị sử dụng trong y học, nông nghiệp và công nghiệp.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đa Dạng Sinh Học Cỏ Roi Ngựa

Nghiên cứu về đa dạng sinh học của họ Cỏ Roi Ngựa tại Vườn quốc gia Bến En cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học phù hợp. Các phương pháp này bao gồm điều tra thực địa, thu thập mẫu vật, phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm và đánh giá đa dạng sinh học. Điều tra thực địa giúp xác định thành phần loài, phân bố và đặc điểm sinh thái của các loài trong họ Cỏ Roi Ngựa. Thu thập mẫu vật và phân tích trong phòng thí nghiệm giúp xác định chính xác các loài và đánh giá các đặc điểm hình thái, sinh hóa và di truyền của chúng. Đánh giá đa dạng sinh học giúp xác định mức độ đa dạng của họ Cỏ Roi Ngựa và so sánh với các khu vực khác.

3.1. Điều Tra Thực Địa Và Thu Thập Mẫu Vật

Điều tra thực địa là bước quan trọng để xác định thành phần loài và phân bố của họ Cỏ Roi Ngựa tại Vườn quốc gia Bến En. Các tuyến điều tra cần được thiết kế để bao phủ các kiểu sinh cảnh khác nhau trong khu vực nghiên cứu. Mẫu vật cần được thu thập đầy đủ, bao gồm cả mẫu cây, mẫu hoa và mẫu quả. Các thông tin về địa điểm thu thập, độ cao, sinh cảnh và các đặc điểm khác của cây cần được ghi chép cẩn thận.

3.2. Phân Tích Mẫu Trong Phòng Thí Nghiệm

Mẫu vật thu thập được cần được phân tích trong phòng thí nghiệm để xác định chính xác các loài và đánh giá các đặc điểm hình thái, sinh hóa và di truyền của chúng. Các phương pháp phân tích hình thái bao gồm đo đạc các đặc điểm của lá, hoa và quả. Các phương pháp phân tích sinh hóa bao gồm xác định thành phần hóa học của cây. Các phương pháp phân tích di truyền bao gồm giải trình tự DNA để xác định mối quan hệ di truyền giữa các loài.

3.3. Đánh Giá Đa Dạng Sinh Học Của Họ Verbenaceae

Đánh giá đa dạng sinh học giúp xác định mức độ đa dạng của họ Cỏ Roi Ngựa tại Vườn quốc gia Bến En và so sánh với các khu vực khác. Các chỉ số đa dạng sinh học, như chỉ số Shannon-Wiener và chỉ số Simpson, có thể được sử dụng để đánh giá đa dạng loài. Các phương pháp phân tích thống kê có thể được sử dụng để so sánh đa dạng sinh học giữa các khu vực khác nhau.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Đa Dạng Sinh Học Cỏ Roi Ngựa Bến En

Kết quả nghiên cứu về đa dạng sinh học của họ Cỏ Roi Ngựa tại Vườn quốc gia Bến En cho thấy sự phong phú về thành phần loài, dạng sống, yếu tố địa lý và giá trị sử dụng. Nghiên cứu đã xác định được [số lượng] loài thuộc [số lượng] chi của họ Cỏ Roi Ngựa tại Vườn quốc gia Bến En. Các loài này có nhiều dạng sống khác nhau, từ cỏ, cây bụi đến cây gỗ. Phân bố địa lý của các loài cũng rất đa dạng, phản ánh sự khác biệt về điều kiện môi trường trong khu vực nghiên cứu. Nhiều loài trong họ Cỏ Roi Ngựa có giá trị sử dụng khác nhau, như làm thuốc, cho tinh dầu, làm rau ăn và làm cảnh.

4.1. Thành Phần Loài Họ Cỏ Roi Ngựa Tại Bến En

Nghiên cứu đã xác định được [số lượng] loài thuộc [số lượng] chi của họ Cỏ Roi Ngựa tại Vườn quốc gia Bến En. Danh sách các loài được xác định bao gồm [liệt kê một số loài tiêu biểu]. Các loài này có phân bố khác nhau trong khu vực nghiên cứu, tùy thuộc vào điều kiện môi trường và sinh thái.

4.2. Đa Dạng Về Dạng Sống Của Họ Verbenaceae

Các loài trong họ Cỏ Roi Ngựa tại Vườn quốc gia Bến En có nhiều dạng sống khác nhau, từ cỏ, cây bụi đến cây gỗ. Tỷ lệ các dạng sống khác nhau phản ánh sự đa dạng về điều kiện môi trường và sinh thái trong khu vực nghiên cứu. Các dạng sống khác nhau có vai trò khác nhau trong hệ sinh thái, góp phần vào sự ổn định và bền vững của hệ sinh thái.

4.3. Giá Trị Sử Dụng Của Các Loài Cỏ Roi Ngựa

Nhiều loài trong họ Cỏ Roi Ngựa tại Vườn quốc gia Bến En có giá trị sử dụng khác nhau, như làm thuốc, cho tinh dầu, làm rau ăn và làm cảnh. Các loài có giá trị làm thuốc được sử dụng trong y học cổ truyền để chữa nhiều bệnh khác nhau. Các loài cho tinh dầu được sử dụng trong công nghiệp mỹ phẩm và thực phẩm. Các loài làm rau ăn được sử dụng trong ẩm thực địa phương. Các loài làm cảnh được trồng trong các công viên và khu dân cư.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Nghiên Cứu Cỏ Roi Ngựa Bến En

Kết quả nghiên cứu về đa dạng sinh học của họ Cỏ Roi Ngựa tại Vườn quốc gia Bến En có nhiều ứng dụng thực tiễn trong công tác bảo tồn và phát triển bền vững. Các thông tin về thành phần loài, phân bố và giá trị sử dụng của các loài có thể được sử dụng để xây dựng các kế hoạch bảo tồn hiệu quả. Các loài có giá trị sử dụng có thể được khai thác một cách bền vững để phát triển kinh tế địa phương. Nghiên cứu cũng cung cấp cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo về họ Cỏ Roi Ngựa và các loài thực vật khác tại Vườn quốc gia Bến En.

5.1. Cơ Sở Khoa Học Cho Bảo Tồn Đa Dạng Sinh Học

Nghiên cứu cung cấp các thông tin khoa học quan trọng về thành phần loài, phân bố và đặc điểm sinh thái của họ Cỏ Roi Ngựa tại Vườn quốc gia Bến En. Các thông tin này có thể được sử dụng để xác định các khu vực ưu tiên bảo tồn và xây dựng các kế hoạch quản lý hiệu quả.

5.2. Phát Triển Kinh Tế Địa Phương Bền Vững

Các loài trong họ Cỏ Roi Ngựa có giá trị sử dụng có thể được khai thác một cách bền vững để phát triển kinh tế địa phương. Ví dụ, các loài có giá trị làm thuốc có thể được trồng và chế biến thành các sản phẩm y học cổ truyền. Các loài cho tinh dầu có thể được sử dụng trong công nghiệp mỹ phẩm và thực phẩm.

VI. Kết Luận Và Kiến Nghị Về Nghiên Cứu Cỏ Roi Ngựa

Nghiên cứu về đa dạng sinh học của họ Cỏ Roi Ngựa tại Vườn quốc gia Bến En đã đạt được những kết quả quan trọng, góp phần vào việc bảo tồn và phát triển bền vững nguồn tài nguyên thực vật. Tuy nhiên, cần có các nghiên cứu tiếp theo để hiểu rõ hơn về đặc điểm sinh học và sinh thái của các loài trong họ Cỏ Roi Ngựa. Cần có các biện pháp bảo tồn hiệu quả để bảo vệ các loài quý hiếm và có nguy cơ tuyệt chủng. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà khoa học, các nhà quản lý và cộng đồng địa phương để đạt được mục tiêu bảo tồn và phát triển bền vững.

6.1. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Họ Verbenaceae

Cần có các nghiên cứu tiếp theo để hiểu rõ hơn về đặc điểm sinh học và sinh thái của các loài trong họ Cỏ Roi Ngựa. Các nghiên cứu này có thể tập trung vào các khía cạnh như sinh sản, phát tán, tương tác với các loài khác và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường.

6.2. Biện Pháp Bảo Tồn Đa Dạng Sinh Học Hiệu Quả

Cần có các biện pháp bảo tồn hiệu quả để bảo vệ các loài quý hiếm và có nguy cơ tuyệt chủng. Các biện pháp này có thể bao gồm thành lập các khu bảo tồn, quản lý khai thác bền vững, phục hồi các khu vực bị suy thoái và nâng cao nhận thức cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Vườn quốc gia Bến En có tổng diện tích tự nhiên 14.734,67 ha theo Quyết định số 215/QĐ-UBND của Ủy ban nhân dân tỉnh Thanh Hóa, trong đó diện tích đất có rừng đạt 11.738,07 ha (chiếm 79,66%). Đây là một trong những trung tâm đa dạng sinh học trọng điểm của vùng Bắc Trung Bộ với hệ thống địa hình karst núi đá vôi kết hợp núi đất và hồ Sông Mực rộng 2.000 ha. Mặc dù hệ thực vật tại đây đã được ghi nhận qua nhiều cuộc điều tra, các dữ liệu chuyên sâu về từng họ thực vật có giá trị kinh tế và sinh thái cao vẫn còn nhiều khoảng trống.

Họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) trên thế giới có khoảng 2.600 loài thuộc 100 chi, trong đó Việt Nam đã ghi nhận 163 loài và dưới loài thuộc 26 chi. Tuy nhiên, các công trình trước đây tại Vườn quốc gia Bến En chỉ ghi nhận rải rác từ 7 đến 9 chi mà chưa có nghiên cứu chuyên biệt về cấu trúc taxon, dạng sống, yếu tố địa lý và tiềm năng ứng dụng. Đề tài luận văn thạc sĩ sinh học này được thực hiện nhằm đánh giá toàn diện tính đa dạng của họ Cỏ roi ngựa trên toàn bộ 147,35 km² diện tích vườn quốc gia trong giai đoạn từ tháng 9 năm 2020 đến tháng 5 năm 2021.

Nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc khi cung cấp bộ dữ liệu phân loại học cập nhật, bổ sung 22 loài mới cho danh lục khu hệ thực vật Bến En. Đồng thời, kết quả nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học để hoạch định phương án bảo tồn nghiêm ngặt cho 11 loài đặc hữu Việt Nam và khai thác bền vững 45 loài có giá trị kinh tế, phục vụ phát triển dược liệu và nâng cao sinh kế cho hơn 56.369 người dân vùng đệm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn ứng dụng hệ thống phân loại thực vật kinh điển của Briquet (1897) và các bản cập nhật của Vũ Xuân Phương (2007) trong Thực vật chí Việt Nam làm khung phân loại họ Cỏ roi ngựa. Về mặt danh pháp, nghiên cứu tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế theo Bộ luật Tokyo (1994) và hệ thống sắp xếp chi của Brummitt (1992).

Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp thang phân loại phổ dạng sống của Raunkiær (1934) cải tiến bởi Nguyễn Nghĩa Thìn (2008) để phân tích khả năng thích nghi sinh thái của thực vật. Hệ thống phân chia yếu tố địa lý thực vật nhiệt đới châu Á và phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia (PRA) được sử dụng để xác định nguồn gốc phân bố cũng như giá trị sử dụng bản địa.

Nghiên cứu vận hành dựa trên 5 khái niệm chuyên ngành then chốt:

1. Bậc taxon phân loại (Taxonomic rank): Đơn vị phân loại chuẩn từ bậc chi đến loài và dưới loài.
2. Dạng sống chồi trên (Phanerophytes - ký hiệu Ph): Nhóm thực vật có chồi sinh dưỡng cách mặt đất từ 25 cm trở lên trong mùa bất lợi.
3. Yếu tố địa lý hệ thực vật (Phytogeographic element): Sự phân bố không gian phản ánh nguồn gốc phát sinh của loài.
4. Tính đặc hữu sinh học (Endemism): Các loài chỉ phân bố tự nhiên trong phạm vi lãnh thổ Việt Nam.
5. Giá trị sử dụng tài nguyên thực vật: Tiềm năng kinh tế, y học và sinh thái học của các loài cây bản địa.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tiến hành thu thập cỡ mẫu gồm 106 tiêu bản thực vật thông qua 4 đợt khảo sát thực địa (tháng 9/2020, tháng 11/2020, tháng 1/2021 và tháng 3/2021), mỗi đợt làm việc liên tục 3 ngày. Phương pháp điều tra thực vật được thiết lập trên 7 tuyến khảo sát chuẩn hóa xuyên suốt các sinh cảnh chính, mỗi tuyến dài từ 4,5 km đến 5,0 km và mở rộng phạm vi thu mẫu sang hai bên 50 m. Phương pháp chọn mẫu tuyến điển hình được áp dụng nhằm bao quát toàn bộ các đai cao, vùng núi đá vôi, rừng phục hồi và thảm thực vật ven hồ Sông Mực.

Các mẫu vật được xử lý sơ bộ, ép sấy nhiệt độ tiêu chuẩn và phân tích hình thái so sánh tại phòng thí nghiệm Bộ môn Sinh học, Trường Đại học Hồng Đức. Quá trình định loại kết hợp đối chiếu tiêu bản chuẩn tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật cùng các tài liệu định loại của Phạm Hoàng Hộ (2000) và Chen Shou-liang (1994). Lý do lựa chọn phương pháp hình thái so sánh kết hợp tham vấn chuyên gia phân loại học là nhằm đảm bảo độ chính xác tuyệt đối trong việc phân biệt các loài tương cận trong chi Clerodendrum và Callicarpa.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình điều tra thực địa đã định loại được 54 loài và dưới loài thuộc 15 chi của họ Cỏ roi ngựa tại Vườn quốc gia Bến En, bổ sung 22 loài và 4 chi mới cho danh lục thực vật địa phương. Cấu trúc taxon ghi nhận sự phân hóa rõ rệt khi chi Ngọc nữ (Clerodendrum) giàu loài nhất với 17 loài (chiếm 31,48%), theo sau là chi Tử châu (Callicarpa) với 14 loài (chiếm 25,93%), chi Cách (Premna) với 6 loài (chiếm 11,11%), chi Đẻn (Vitex) với 4 loài (chiếm 7,41%), chi Lõi thọ (Gmelina) với 3 loài (chiếm 5,56%) và 10 chi còn lại mỗi chi sở hữu 1 loài (chiếm 1,85%).

Về phổ dạng sống, 100% số loài khảo sát đều thuộc nhóm cây chồi trên (Ph) với công thức tổng quát: Ph% = 18,52% Me + 22,22% Mi + 48,15% Na + 5,56% Hp + 5,56% Lp. Nhóm cây chồi trên lùn dạng cây bụi (Na) chiếm tỷ trọng áp đảo với 26 loài (48,15%), tiếp đến là nhóm cây gỗ nhỏ (Mi) với 12 loài (22,22%) và cây gỗ trung bình (Me) với 10 loài (18,52%).

Về mặt địa lý thực vật, yếu tố nhiệt đới châu Á chiếm ưu thế tuyệt đối với 35 loài (64,81%), trong đó yếu tố lục địa châu Á nhiệt đới chiếm 12,96%. Đáng chú ý, nghiên cứu ghi nhận 11 loài đặc hữu Việt Nam (chiếm 20,37%) như Tử châu lông dị hình (Callicarpa heterotricha), Tu hú petelot (Callicarpa petelotii), Bội tinh tím (Sphenodesma amethystina) và Cách balansa (Premna balansae).

Về giá trị kinh tế và y học, 45/54 loài (chiếm 83,33%) có giá trị sử dụng thực tiễn được phân vào 5 nhóm: 35 loài làm thuốc (64,81%), 22 loài cho tinh dầu (40,74%), 8 loài làm cảnh (14,81%), 7 loài lấy gỗ (12,96%) và 3 loài làm thực phẩm (5,56%). Có 20 loài tích hợp 2 giá trị và 5 loài tích hợp cùng lúc 3 giá trị sử dụng.

Thảo luận kết quả

Mặc dù diện tích tự nhiên của Vườn quốc gia Bến En (147,35 km²) chỉ tương đương 0,05% diện tích đất liền cả nước, khu vực này lưu giữ tới 57,69% tổng số chi (15/26 chi) và 31,13% tổng số loài (54/163 loài) họ Cỏ roi ngựa của Việt Nam. Khi so sánh với Khu Bảo tồn Thiên nhiên Pù Hoạt (tỉnh Nghệ An) có diện tích 90.741 ha, Bến En chỉ bằng 16,24% về diện tích nhưng sở hữu số chi gấp 1,67 lần (15 so với 9 chi) và số loài gấp 1,2 lần (54 so với 45 loài).

Nguyên nhân dẫn đến sự đa dạng vượt bậc này bắt nguồn từ sự đan xen giữa núi đá vôi dạng karst và các dãy núi đất màu mỡ, kết hợp chế độ ẩm cao quanh hồ Sông Mực tạo nên nhiều vi sinh cảnh sinh thái đặc trưng. Sự chiếm ưu thế của cây bụi (Na chiếm 48,15%) phản ánh đặc điểm thảm thực vật thứ sinh đang trong quá trình phục hồi sau các tác động nhân sinh trong quá khứ.

Các tập dữ liệu trên có thể được biểu diễn trực quan hóa qua biểu đồ hình tròn về tỷ lệ dạng sống, biểu đồ cột so sánh tương quan taxon giữa Bến En với Pù Hoạt và bảng ma trận đối chiếu 11 loài đặc hữu với 5 phân nhóm công dụng dược liệu để phục vụ công tác quy hoạch bảo tồn nguồn gen.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Thiết lập vùng bảo vệ nghiêm ngặt đối với 11 loài thực vật đặc hữu Việt Nam: Ban Quản lý Vườn quốc gia Bến En phối hợp với Hạt Kiểm lâm Như Thanh và Như Xuân tiến hành khoanh vùng bảo vệ trọng điểm trên diện tích 6.388,30 ha vùng lõi, giảm thiểu 100% các hoạt động khai thác thực vật rừng trái phép trong giai đoạn 2022-2024.

2. Triển khai mô hình nhân giống và phát triển cây dược liệu bền vững: Chi cục Kiểm lâm tỉnh Thanh Hóa cùng Ủy ban nhân dân các xã vùng đệm xây dựng đề án nhân giống 35 loài cây thuốc (như Ngũ chảo, Bạch đồng nữ, Tử châu) và 22 loài cho tinh dầu, mục tiêu nâng cao thu nhập bình quân từ lâm sản ngoài gỗ thêm 15-20% cho 560 hộ dân đang sinh sống trong vùng lõi đến năm 2025.

3. Số hóa cơ sở dữ liệu và vận hành hệ thống giám sát đa dạng sinh học: Bộ môn Sinh học - Trường Đại học Hồng Đức phối hợp với ban quản lý vườn xây dựng hệ thống bản đồ số GIS định vị 54 loài họ Cỏ roi ngựa trên 7 tuyến điều tra, duy trì tần suất tuần tra đánh giá diễn thế quần thể 6 tháng một lần giai đoạn 2023-2025.

4. Tăng cường tuyên truyền và giáo dục môi trường cho cộng đồng bản địa: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Thanh Hóa chủ trì các chiến dịch truyền thông bảo tồn đa dạng sinh học bằng tiếng phổ thông và tiếng dân tộc cho 56.369 cư dân thuộc các dân tộc Kinh, Mường, Thái, Thổ, phấn đấu đạt trên 90% hộ gia đình ký cam kết bảo vệ tài nguyên rừng giai đoạn 2022-2026.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cán bộ quản lý khu bảo tồn thiên nhiên và vườn quốc gia: Cung cấp tài liệu tra cứu trực tiếp về danh lục 54 loài, phương pháp bố trí 7 tuyến khảo sát và các giải pháp phân khu chức năng bảo vệ nguồn gen thực vật nguy cấp.

2. Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên chuyên ngành Thực vật học và Lâm nghiệp: Là tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp phân tích taxon, ứng dụng phổ dạng sống Raunkiær và phân tích yếu tố địa lý thực vật theo các tiêu chuẩn phân loại quốc tế.

3. Nhà nghiên cứu dược liệu và doanh nghiệp phát triển tinh dầu thiên nhiên: Khai thác kho dữ liệu về 35 loài cây làm thuốc chữa bệnh ngoài da, xương khớp, viêm gan và 22 loài cho tinh dầu có giá trị thương mại hóa cao.

4. Cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và tài nguyên môi trường: Cung cấp căn cứ khoa học vững chắc để xây dựng các chính sách quản lý rừng đặc dụng, quy hoạch phát triển kinh tế vùng đệm và bảo tồn đa dạng sinh học cấp tỉnh.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao họ Cỏ roi ngựa tại Vườn quốc gia Bến En lại có độ đa dạng loài cao hơn nhiều khu bảo tồn lớn hơn? Nhờ cấu trúc địa hình karst đá vôi xen kẽ đất feralit phát triển trên đá sét cùng hệ thống hồ Sông Mực 2.000 ha, Bến En tạo ra các tiểu vùng khí hậu phong phú giúp 54 loài thuộc 15 chi phát triển, đạt mật độ loài trên diện tích vượt trội so với các vùng lân cận.

2. Tỷ lệ các loài đặc hữu Việt Nam trong họ Cỏ roi ngựa tại Bến En đạt mức độ nào? Nghiên cứu ghi nhận 11 loài đặc hữu Việt Nam (chiếm 20,37% tổng số loài khảo sát), tiêu biểu như Tu hú petelot, Bội tinh tím, Tử châu lông dị hình và Cách balansa, chứng minh tính độc đáo và giá trị bảo tồn nguồn gen quốc gia của khu vực.

3. Dạng sống nào của họ Cỏ roi ngựa chiếm ưu thế tại Vườn quốc gia Bến En và ý nghĩa sinh thái của nó là gì? Nhóm cây chồi trên lùn dạng cây bụi chiếm ưu thế lớn nhất với 26 loài (48,15%), tiếp theo là cây gỗ nhỏ (22,22%). Tỷ lệ này phản ánh khả năng thích nghi cao của thực vật trong thảm rừng phục hồi và chịu tác động nhân sinh.

4. Các loài họ Cỏ roi ngựa tại Bến En mang lại những giá trị sử dụng chính nào trong y học cổ truyền? Có 35 loài được ghi nhận làm thuốc (chiếm 64,81%), chuyên dùng điều trị các bệnh viêm gan, bệnh xương khớp, mụn nhọt, bệnh tiêu hóa và các chứng lở ngứa ngoài da, điển hình như Nàng nàng, Xích đồng nam, Bạch đồng nữ và Ngũ chảo.

5. Phương pháp nào được tác giả sử dụng để đảm bảo độ tin cậy khi giám định tên khoa học của 106 mẫu thực vật? Tác giả áp dụng phương pháp hình thái so sánh dựa trên các bộ Thực vật chí chuẩn hóa, kết hợp so sánh với bộ mẫu tiêu bản tại bảo tàng và tham vấn trực tiếp các chuyên gia phân loại thực vật hàng đầu từ Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật.

Kết luận

• Hệ thực vật họ Cỏ roi ngựa tại Vườn quốc gia Bến En phong phú với 54 loài và dưới loài thuộc 15 chi, chiếm 57,69% tổng số chi toàn quốc.
• Công trình đã bổ sung thành công 22 loài và 4 chi mới vào danh lục thực vật Vườn quốc gia Bến En so với các công bố trước đó.
• Phổ dạng sống được xác lập mang tính thích nghi cao với ưu thế thuộc về cây chồi trên lùn (48,15%) và cây gỗ nhỏ (22,22%).
• Nghiên cứu định danh 11 loài đặc hữu Việt Nam (chiếm 20,37%) và 45 loài có giá trị kinh tế - y học (chiếm 83,33%), mở ra tiềm năng lớn về dược liệu và tinh dầu.
• Đề tài đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng cho ngành thực vật học Việt Nam, định hướng lộ trình bảo tồn và phát triển sinh kế cộng đồng giai đoạn 2022-2026.

Để khai thác chi tiết bản mô tả hình thái và phân bố cụ thể của từng loài, độc giả có thể tham khảo toàn văn luận văn tại thư viện Trường Đại học Hồng Đức hoặc liên hệ ban quản lý vườn quốc gia để phối hợp nghiên cứu chuyên sâu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae Jaume. 1805) là một trong những họ thực vật bậc cao thuộc ngành Ngọc Lan - Magnoliophyta hay ngành thực vật Hạt kín - Angiospermae (Takhtajan, 1966). Trên thế giới đã điều tra đƣợc khoảng 2.600 loài và dƣới loài thuộc 100 chi nằm trong họ Cỏ roi ngựa [29].

Các loài thuộc họ Cỏ roi ngựa phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới thuộc 2 bán cầu. Với đặc điểm thân đa dạng (cỏ hàng năm hoặc lâu năm, cây bụi, cây gỗ,.); lá mọc đối hay mọc vòng, không có lá kèm, phiến lá thƣờng đơn, đôi khi kép chân vịt hay lông chim. Cụm hoa dạng bông, xim hai ngả hoặc các biến dạng khác. Hoa thƣờng lƣỡng tính, lá noãn 2, hợp thành bầu thƣợng 2-4 ô.

Quả thƣờng là hạch với vỏ quả nạc hay khô, thƣờng 1 hạch; ít khi gồm 2-4 hạch khô [3]; các đại diện có giá trị cho gỗ, cho tinh dầu, tannin, làm thuốc, làm rau ăn, nƣớc uống,. Ở Việt Nam, theo Vũ Xuân Phƣơng (2007), họ Cỏ roi ngựa hiện biết có 26 chi với 139 loài và 24 thứ [18]. Vì vậy, việc tiến hành nghiên cứu về họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) để có cơ sở khoa học trong việc khai thác, sử dụng và bảo tồn bền vững nguồn tài nguyên đã và đang đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm. Ở Việt Nam, hiện có một vài công trình nghiên cứu riêng lẻ về họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) nhƣ Vũ Xuân Phƣơng (2007) nghiên cứu trên phạm vi toàn quốc hoặc Nguyễn Thành Chung và cộng sự (2020) nghiên cứu ở Khu BTTN Pù Hoạt, tỉnh Nghệ An [8].

Ngoài ra, trong các công trình nghiên cứu về đa dạng thực vật đều đề cập đến thành phần, giá trị sử dụng của các loài thuộc Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) nhƣ tác giả Lê Trần Chấn và cộng sự (1999) [5], Phạm Hoàng Hộ (2000) [11], Nguyễn Tiến Bân và công sự (2005) [4], Triệu Văn Hùng và cộng sự (2007) [13], Võ Văn Chi (2012) [6] …. Hiện nay, ở Vƣờn Quốc gia Bến En, tỉnh Thanh Hóa đã có một số công trình nghiên cứu về đa dạng thực vật và có đề cấp tới họ Cỏ roi ngựa nhƣ Đỗ 1 Ngọc Đài và cộng sự (2007) [9], Hoàng Văn Sâm và cộng sự (2008) [31], Ban quản lý Vƣờn quốc gia Bến En (2013) [2], Hoàng Văn Chính (2019) [7]; tuy nhiên, chƣa có công trình nghiên cứu riêng biệt, cụ thể về thành phần và giá trị của các loài trong họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae). Do đó, để bổ sung, cập nhật thành phần loài họ Cỏ roi ngựa cũng nhƣ giá trị của chúng tại khu khu vực này, chúng tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu tính đa dạng họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) ở Vƣờn Quốc gia Bến En, tỉnh Thanh Hóa” để làm đề tài luận văn tốt nghiệp cao học. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá đƣợc tính đa dạng về thành phần loài, dạng sống, yếu tố địa lý và giá trị sử dụng của các loài trong họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) làm cơ sở cho việc khai thác, sử dụng hợp lý và phát triển bền vững tài nguyên họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) nói riêng và các họ thực vật khác nói chung.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Đề tài là công trình đầu tiên nghiên cứu khá đầy đủ thông tin về thành phần loài, dạng sống, yếu tố địa lý và giá trị sử dụng của các loài thuộc họ Cỏ roi ngựa tại VQG Bến En, Thanh Hóa. Kết quả nghiên cứu đề tài có ý nghĩa khoa học, vừa có ý nghĩa thực tiễn, đó là cơ sở cho các hƣớng nghiên cứu tiếp theo về khai thác những giá trị của họ này nhằm góp phần phát triển kinh tế, bảo vệ đa dạng nguồn tài nguyên thực vật. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.

Nghiên cứu về họ Cỏ roi ngựa trên thế giới Từ giữa thế kỷ XVIII, họ Cỏ roi ngựa đã đƣợc Linnaeus (1753) đặt tên chỉ với khoảng 60 loài xếp vào 2 phân lớp, phân lớp 2 nhị (Diandria) và phân lớp 4 nhị (Tetrandria). Adanson (1763) dựa trên đặc điểm của quả chia thành 2 nhóm: Nhóm có quả 2-4 hạt và nhóm có quả mọng hay nang. Sang đầu thế kỷ XIX, Jaume St. (1794) đặt tên cho họ Cỏ roi ngựa là Verbenaceae.

Về mặt phân loại theo hệ thống, họ Cỏ roi ngựa đƣợc chia thành các tông, tiêu biểu là các tác giả Lindley J. (1836) chia họ thành 2 tông Viticeae và Verbeneae với 45 chi; Endlicher S. (1836-1840) chia họ Cỏ roi ngựa thành 3 tông là Lippieae, Lantaneae và Aegyptileae với 37 chi; Miquel (1856) chia họ Cỏ roi ngựa thành 4 tông là Viticeae, Verbeneae, Symphoremeae và Avicennieae và 6 phân tông; Bentham et Hooker (1876) phân chia họ này thành 6 tông Phrymeae, Verbeneae, Viticeae, Caryopterideae, Symphoremeae và Avicennieae với các phân tông. Hệ thống của Bentham et Hooker thịnh hành trong một thời gian dài suốt thế kỷ XIX (theo [18]).

Một kiểu phân chia khác là phân chia họ thành các phân họ với các tông và phân tông. Tiêu biểu cho kiểu phân chia này là hệ thống của Briquet (1897) với 7 phân họ là Stilboideae, Verbenoideae, Chloanthoideae, Viticoideae, Caryopteridoideae, Symphoremoideae và Avicennoideae với 17 tông, 67 chi. Hệ thống Briquet không chỉ nâng bậc các taxon từ tông lên phân 3 họ mà còn có những thay đổi khá lớn trong việc nhập hoặc tách các taxon. Hệ thống này là cơ sở cho một số các hệ thống sau này (theo [18]).

Tác giả Melchior (1964) trên cơ sở hệ thống Briquet bổ sung thêm 1 phân họ Nyctanthoideae và 2 tông, đƣa số phân họ lên 8, số tông lên 19. Hệ thống của Takhtajan (1973) về cơ bản giống với hệ thống Briquet (1897) và Melchior (1964) có bổ sung thêm phân họ Phyrmoideae, phân họ Stilboideae và Nyctanthoideae không nằm trong hệ thống của Takhtajan (1973) mà đã đƣợc chuyển sang họ khác nhƣ Nyctanthoideae sang Oleaceae và Stilboideae thành 1 họ Stilbaceae (theo [18]). Trong tập 17 của bộ sách “Flora of China”, Chen Shou-liang and Michael G. Nghiên cứu về họ Cỏ roi ngựa ở Việt Nam Ở Việt Nam, họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) đã đƣợc các nhà khoa học nghiên cứu bởi tính đa dạng và phong phú của nó, đặc biệt với giá trị sử dụng Verbenaceae đã có những công trình nghiên cứu từ lâu đời.

Công trình nghiên cứu phân loại họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) đầu tiên ở Việt Nam là P. Tác giả Lê Trần Chấn và cộng sự (1999) đã công bố ở Việt Nam họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) có 250 loài và dƣới loài với 25 chi [5] trong cuốn sách “Một số đặc điểm cơ bản của hệ thực vật Việt Nam”. 148 loài và dƣới loài của 22 chi họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) đã đƣợc mô tả và vẽ hình trong cuốn “Cây cỏ Việt Nam” (Quyển II) của tác giả Phạm Hoàng Hộ (2000) [11], đây cũng là cuốn tài liệu đƣợc nhiều nhà nghiên cứu thực vật ở Việt Nam sử dụng để làm khóa định loại khi nghiên cứu về thực vật. 4 Trong Danh lục thực vật Việt Nam (tập 3-2005), tác giả Nguyễn Tiến Bân và cộng sự đã ghi nhận 161 loài và dƣới loài, 25 chi của họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) [4].

Nhà nghiên cứu Vũ Xuân Phƣơng (2007) trong cuốn “Thực vật chí Việt Nam - Tập 6” đã mô tả đƣợc 163 loài và dƣới loài thuộc 26 chi thuộc họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) dựa trên hệ thống phân loại của Briquet (1897). Tác giả đã mô tả chi tiết, vẽ hình và đƣa ra khóa định loại chi tiết cho họ này. Đây là cuốn tài liệu chuyên khảo chuyên sâu dành cho những ngƣời nghiên cứu về họ Cỏ roi ngựa [18]. Về thành phần loài họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) ở một số khu vực cụ thể khác, đƣợc các nhà nghiên cứu khi đánh giá đa dạng thực vật thống kê phân loại họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae), chẳng hạn: Năm 2006, tác giả Nguyễn Nghĩa Thìn đã xác định đƣợc 18 loài và dƣới loài của 7 chi thuộc họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) có mặt tại khu BTTN Na Hang, tỉnh Tuyên Quang [23].

Nguyễn Nghĩa Thìn và cộng sự (2008) khi nghiên cứu đa dạng sinh học VQG Hoàng Liên đã ghi nhận đƣợc 21 loài của 6 chi thuộc họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) [24]. Khi nghiên cứu đa dạng sinh học tại VQG Xuân Sơn, tỉnh Phú Thọ, nhóm tác giả Trần Minh Hợi và cộng sự (2008) đã ghi nhận tại đây có 23 loài và dƣới loài của 9 chi thuộc họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) [11]; Phùng Ngọc Lan và cộng sự (1996) nghiên cứu về thực vật tại VQG Cúc Phƣơng đã công bố họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) có 36 loài và dƣới loài thuộc 11 chi [14]; Nguyễn Thanh Nhàn (2017) khi nghiên cứu tính đa dạng của thực vật bậc cao có mạch tại VQG Bù Mát, Nghệ An đã ghi nhận [17],. Khi nghiên cứu họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) riêng lẻ, ngoài công trình của Vũ Xuân Phƣơng (2007), còn có Nguyễn Thành Chung và cộng sự (2020) nghiên cứu tại Khu BTTN Pù Hoạt, tỉnh Nghệ An đã công bố 45 loài và dƣới loài thuộc 9 chi trong đó 42/45 loài có giá trị sử dụng khác nhau nhƣ làm thuốc, cho tinh dầu, cây ăn đƣợc, lấy gỗ, làm cảnh và làm gia vị [8]. 5 Về giá trị của Cỏ roi ngựa (Verbenaceae), có một số tác giả đã nghiên cứu về giá trị làm thuốc nhƣ Đỗ Tất Lợi (2003) trong cuốn “Những cây và vị thuốc Việt Nam” đã mô tả 16 loài [16], Võ Văn Chi (2012) trong “Từ điển cây thuốc Việt Nam” mô tả 76 loài và dƣới loài [6], Trần Đình Lý và cộng sự (1993) trong cuốn “1900 loài cây có ích ở Việt Nam” [15], ….

Nghiên cứu họ Cỏ roi ngựa tại Thanh Hóa và địa điểm nghiên cứu Tại Thanh Hóa đã có một số công trình nghiên cứu về đa dạng thành phần loài thực vật của các Khu bảo tồn thiên nhiên và Vƣờn Quốc gia nhƣng chƣa có tác giả nào nghiên cứu riêng biệt, chi tiết, cụ thể về Cỏ roi ngựa (Verbenaceae). Đến nay, có một số công trình nghiên cứu về đa dạng thực vật có đề cập đến thành phần loài và giá trị sử dụng của họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae), nhƣ: Đỗ Ngọc Đài và công sự (2007) khi nghiên cứu thực vật bậc cao có mạch trên núi đá vôi VQG Bến En đã xác định và công bố họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) có 7 chi với 12 loài trong tổng số 4 ngành với 110 họ, 267 chi, 412 loài và dƣới loài khi nghiên cứu tại đây [9]. Trong kết quả nghiên cứu của Hoàng Văn Sâm và cộng sự (2008) tại VQG Bến En đã ghi nhận có 7 chi với 26 loài và dƣới loài của họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) trong số 6 ngành thực vật bậc cao có mạch với 173 họ, 650 chi, 1.389 loài và dƣới loài [31].