Luận văn nghiên cứu đặc điểm lâm học cây nghiến gân ba excentrodendron tonkinensis tại xã thượng nung huyện võ nhai tỉnh thái nguyên

Luận văn nghiên cứu đặc điểm lâm học cây nghiến gân ba Excentrodendron tonkinensis tại xã Thượng Nung, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên.

• Tác giả: Nguyễn Tuấn Bình
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Tiến
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Lâm nghiệp
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Điểm Lâm Học Cây Nghiến Gân Ba (Excentrodendron Tonkinensis) Tại Xã Thượng Nung, Huyện Võ Nhai, Tỉnh Thái Nguyên
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa của đề tài
• 1.2.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
• 1.2.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 2.1. Cơ sở khoa học
• 2.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
• 2.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 2.4. Cấu trúc rừng
• 2.5. Các nghiên cứu về cây Nghiến gân ba trên thế giới
• 2.6. Nghiên cứu ở Việt Nam
• 2.7. Các nghiên cứu về bảo tồn
• 2.8. Nghiên cứu về sinh thái
• 2.9. Nghiên cứu về cây Nghiến gân ba
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.2.1. Tìm hiểu đặc điểm sử dụng và sự hiểu biết của người dân về loài cây
• 3.2.2. Nghiên cứu đặc điểm nổi bật về hình thái của loài Nghiến gân ba
• 3.2.3. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng nơi có loài nghiến gân ba phân bố
• 3.2.4. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái của loài Nghiến gân ba
• 3.2.5. Xác định trữ lượng cây Nghiến gân ba tại khu vực nghiên cứu
• 3.2.6. Đề xuất một số biện pháp bảo tồn và phát triển loài
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Phương pháp nghiên cứu chung
• 3.3.2. Phương pháp kế thừa số liệu, tài liệu
• 3.3.3. Thu thập số liệu
• 3.3.4. Phương pháp nghiên cứu phân loại học
• 3.3.5. Điều tra sơ thám
• 3.3.6. Phương pháp điều tra thu thập số liệu ngoài hiện trường
• 3.3.7. Phương pháp nội nghiệp
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đặc điểm khai thác, sử dụng, tác động, và sự hiểu biết của người dân về loài cây Nghiến gân ba
• 4.2. Một số đặc điểm nổi bật về hình thái của loài Nghiến gân ba
• 4.2.1. Đặc điểm hình thái thân, lá
• 4.2.2. Đặc điểm hình thái thân cây
• 4.2.3. Đặc điểm hình thái lá cây
• 4.3. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng nơi có loài nghiến gân ba phân bố
• 4.3.1. Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây gỗ
• 4.3.2. Công thức tổ thành tầng cây gỗ
• 4.3.3. Thành phần đi kèm với nghiến. Mật độ tầng cây gỗ của lâm phần và nghiến
• 4.3.4. Độ tàn che của tất cả các ô tiêu chuẩn có Nghiến gân ba phân bố
• 4.3.5. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh nơi có Nghiến gân ba phân bố
• 4.3.6. Đặc điểm cây bụi thảm tươi nơi có loài nghiến gân ba phân bố
• 4.3.7. Đặc điểm cây bụi
• 4.3.8. Đặc điểm đất nơi loài cây Nghiến gân ba phân bố
• 4.3.8.1. Đặc điểm lý tính
• 4.3.8.2. Đặc điểm hóa tính
• 4.4. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái của loài Nghiến gân ba tại xã Thượng Nung, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên
• 4.4.1. Đặc điểm khí hậu phân bố của loài nghiến gân ba
• 4.5. Đặc điểm trữ lượng cây Nghiến gân ba tại xã Thượng Nung, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên
• 4.5.1. Tiết diện (G)cây Nghiến gân ba
• 4.5.2. Trữ lượng (M) cây Nghiến gân ba
• 4.6. Đề xuất một số biện pháp bảo tồn và phát triển loài
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu tập trung vào đặc điểm lâm học của cây nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) tại Thượng Nung, Võ Nhai, Thái Nguyên. Mục tiêu chính là xác định thực trạng phân bố và đề xuất giải pháp bảo tồn loài cây này. Cây nghiến là loài gỗ quý, có giá trị kinh tế cao, nhưng đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng do khai thác quá mức. Nghiên cứu này nhằm cung cấp dữ liệu khoa học để bảo vệ và phát triển loài cây này.

1.1. Ý nghĩa nghiên cứu

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hiểu rõ đặc điểm sinh thái và phân bố địa lý của cây nghiến gân ba. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở cho các dự án bảo tồn và phát triển tài nguyên thiên nhiên, đồng thời nâng cao nhận thức về giá trị của loài cây này trong hệ sinh thái rừng.

II. Tổng quan nghiên cứu

Nghiên cứu tổng quan về cây nghiến gân ba trên thế giới và tại Việt Nam. Loài này được mô tả khoa học lần đầu vào năm 1978 và phân bố chủ yếu ở rừng thường xanh trên đá vôi. Tại Việt Nam, cây nghiến được xếp vào danh sách các loài cần bảo tồn do nguy cơ tuyệt chủng cao. Các nghiên cứu trước đây tập trung vào đặc điểm sinh học, cấu trúc rừng, và bảo tồn loài.

2.1. Nghiên cứu trên thế giới

Các nghiên cứu quốc tế về cây nghiến gân ba tập trung vào đặc điểm hình thái và giá trị kinh tế của gỗ. Loài này được đánh giá cao trong sản xuất thớt và đồ gỗ cao cấp. Tuy nhiên, việc khai thác quá mức đã làm suy giảm nghiêm trọng số lượng cá thể trong tự nhiên.

2.2. Nghiên cứu tại Việt Nam

Tại Việt Nam, cây nghiến gân ba được nghiên cứu trong các khu bảo tồn và vườn quốc gia. Các nghiên cứu tập trung vào đặc điểm sinh thái, phân bố địa lý, và biện pháp bảo tồn. Sách đỏ Việt Nam đã xếp loài này vào danh sách cần được bảo vệ khẩn cấp.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra thực địa và phân tích số liệu từ 9 ô tiêu chuẩn được thiết lập tại Thượng Nung, Võ Nhai, Thái Nguyên. Các chỉ số về đặc điểm hình thái, cấu trúc rừng, và đặc điểm sinh thái được đo đạc và phân tích chi tiết. Phương pháp này đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của dữ liệu nghiên cứu.

3.1. Điều tra thực địa

Các ô tiêu chuẩn được thiết lập để thu thập dữ liệu về đặc điểm lâm học của cây nghiến gân ba. Các thông số như chiều cao, đường kính thân, và mật độ cây được ghi nhận và phân tích.

3.2. Phân tích số liệu

Dữ liệu thu thập được xử lý bằng các phương pháp thống kê để đánh giá đặc điểm sinh thái và phân bố địa lý của loài. Kết quả phân tích sẽ là cơ sở để đề xuất các biện pháp bảo tồn hiệu quả.

IV. Kết quả và thảo luận

Nghiên cứu xác định cây nghiến gân ba phân bố chủ yếu ở rừng thường xanh trên đá vôi tại Thượng Nung, Võ Nhai, Thái Nguyên. Đặc điểm hình thái của loài bao gồm thân cây cao, lá hình trứng, và gỗ cứng. Cấu trúc rừng nơi loài này phân bố có độ tàn che cao và mật độ cây gỗ dày đặc. Nghiên cứu cũng chỉ ra các yếu tố đe dọa như khai thác trái phép và suy thoái môi trường.

4.1. Đặc điểm hình thái

Cây nghiến gân ba có thân cây cao tới 40m, lá hình trứng hoặc bầu dục, và gỗ cứng, có giá trị kinh tế cao. Các đặc điểm này phù hợp với môi trường sống trên đá vôi.

4.2. Cấu trúc rừng

Rừng nơi cây nghiến gân ba phân bố có cấu trúc phức tạp với nhiều tầng cây gỗ và độ tàn che cao. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của loài.

V. Kết luận và khuyến nghị

Nghiên cứu khẳng định cây nghiến gân ba là loài cây quý hiếm cần được bảo tồn khẩn cấp. Các biện pháp bảo tồn cần tập trung vào quản lý chặt chẽ việc khai thác, phục hồi môi trường sống, và nâng cao nhận thức cộng đồng. Nghiên cứu cũng đề xuất các chương trình bảo tồn dài hạn để đảm bảo sự tồn tại và phát triển của loài này trong tương lai.

5.1. Biện pháp bảo tồn

Cần thiết lập các khu bảo tồn đặc biệt cho cây nghiến gân ba, đồng thời tăng cường giám sát và quản lý việc khai thác. Các chương trình giáo dục cộng đồng cũng cần được triển khai để nâng cao nhận thức về giá trị của loài cây này.

5.2. Hướng nghiên cứu tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm sinh thái và phân bố địa lý của cây nghiến gân ba để có các biện pháp bảo tồn hiệu quả hơn. Các nghiên cứu liên ngành cũng cần được thực hiện để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến loài này.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi (Karst forest ecosystem) tại vùng Đông Bắc Việt Nam là nơi lưu giữ nguồn tài nguyên thực vật nhiệt đới đặc thù và phong phú. Tuy nhiên, theo số liệu từ Sách đỏ Việt Nam và Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN), hơn 50% số lượng cá thể trưởng thành của các loài cây gỗ đại ngàn đặc hữu đã bị suy giảm nghiêm trọng do nạn khai thác gỗ trái phép, săn lùng gỗ làm thớt thương phẩm xuất khẩu và sự thu hẹp sinh cảnh. Trong số đó, Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis (Gagnep.) Chang & Miau, đồng nghĩa Burretiodendron hsienmu) – loài cây gỗ lớn thuộc họ Đay (Tiliaceae)/Cẩm quỳ (Malvaceae) được xếp hạng Cực kỳ nguy cấp/Nguy cấp (EN A1a-d+2c,d) trong Sách Đỏ Việt Nam (2007) và thuộc danh mục thực vật rừng nguy cấp, quý, hiếm nhóm IIA theo Nghị định 06/2019/NĐ-CP.

Thực trạng suy thoái quần thể tự nhiên của Nghiến gân ba tại xã Thượng Nung, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên đặt ra thách thức cấp bách: thiếu hụt dữ liệu định lượng chuẩn xác về cấu trúc lâm phần, khả năng tái sinh tự nhiên và đặc tính thổ nhưỡng lý - hóa của lập địa Karst phục vụ công tác khoanh nuôi, bảo tồn. Đồ án khóa luận tốt nghiệp "Nghiên cứu đặc điểm lâm học cây Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) tại xã Thượng Nung, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên" do sinh viên Nguyễn Tuấn Bình thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thanh Tiến tại Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên đã giải quyết trực diện bài toán này.

       [Hệ Sinh Thái Rừng Núi Đá Vôi Karst - Xã Thượng Nung]
[Cấu Trúc Quần Xã Thực Vật]                  [Đặc Tính Lập Địa & Đất]
         [Chiến Lược Bảo Tồn & Phục Hồi Nguồn Gen Cấp Thiết]

Dự án xác định các mục tiêu cốt lõi sau:

1. Đánh giá nhận thức cộng đồng và thực trạng khai thác, sử dụng loài Nghiến gân ba của người dân địa phương tại 3 thôn trọng điểm (Lũng Hoài, Lũng Cà, Lũng Luông).
2. Định lượng các đặc điểm hình thái thân, lá và kích thước cá thể E. tonkinensis ngoài thực địa.
3. Phân tích cấu trúc tầng cây cao, xác định chỉ số giá trị quan trọng ($IVI$), mật độ phân bố và công thức tổ thành lâm phần.
4. Điều tra mật độ, chất lượng và nguồn gốc tầng cây tái sinh; cấu trúc cây bụi, thảm tươi đi kèm.
5. Xác định đặc tính lý - hóa học của đất núi đá vôi nơi loài phân bố làm căn cứ khoa học đề xuất giải pháp bảo tồn gen bền vững.

Phạm vi nghiên cứu giới hạn tại các vạt rừng tự nhiên trên núi đá vôi thuộc xã Thượng Nung, diện tích tự nhiên $43{,}68\text{ km}^2$, với 9 ô tiêu chuẩn định vị đại diện cho 3 đai địa hình (chân núi, sườn núi, đỉnh núi).

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trước đây, công tác quản lý và bảo vệ loài Excentrodendron tonkinensis chủ yếu dựa trên các khảo sát định tính diện rộng hoặc tổng kiểm kê chung của Chi cục Kiểm lâm mà thiếu các thông số cấu trúc sinh thái học định lượng ở cấp độ tiểu vùng sinh thái Karst.

Tiêu chí phân tích	Phương pháp kiểm kê truyền thống	Nghiên cứu lâm học chuyên sâu (Đề tài)
Độ chi tiết dữ liệu	Thống kê số lượng cây cá thể, diện tích ước tính	Đo đếm chi tiết $D_{1.3}$, $H_{vn}$, $H_{dc}$, $D_t$, tính chỉ số $IVI%$
Đánh giá tái sinh	Quan sát cảm quan, ước lượng mật độ	Lập 45 ô dạng bản ($ODB$), phân loại cấp chiều cao, nguồn gốc hạt/chồi
Phân tích lập địa	Mô tả địa chất chung	Đào phẫu diện, phân tích định lượng mùn, N, P, K, pH tại phòng lab
Độ tin cậy thống kê	Thiếu khoảng tin cậy	Ứng dụng giải thuật thống kê toán học (độ chính xác 95%, $\alpha = 0{,}05$)

Ma trận phân loại yêu cầu bảo tồn và giám sát lâm học theo mô hình MoSCoW:

• Must have (Bắt buộc có): Dữ liệu công thức tổ thành tầng cây cao ($IVI \ge 5%$), mật độ cá thể Nghiến ($N/\text{ha}$), tỷ lệ chất lượng cây tái sinh và chỉ số lý - hóa đất hốc đá.
• Should have (Nên có): Đo đếm độ tàn che tán rừng bằng thiết bị quang học chuyên dụng, cấu trúc thảm tươi - dây leo chỉ thị.
• Could have (Có thể mở rộng): Bản đồ số hóa GIS về phân bố không gian các tọa độ cá thể Nghiến mẹ.
• Won't have (Chưa thực hiện đợt này): Giải trình tự DNA phân tử nguồn gen và phân tích sinh trưởng giải tích thân cây theo vòng năm.

Thiết kế hệ thống

Hệ thống phương pháp và công cụ thu thập dữ liệu lâm học được chuẩn hóa với trang thiết bị đo đạc chuyên dụng và chuẩn phân loại quốc tế:

[Tầng Cây Gỗ Lớn D1.3 ≥ 6cm]                                      [5 Ô Dạng Bản ODB (25m2/ô)]
                      [Phòng Thí Nghiệm & Xử Lý Dữ Liệu]

• Công cụ đo đạc thực địa: Thước đo cao Blum-Leiss (đo $H_{vn}, H_{dc}$), thước kẹp kính khắc vạch mm (đo $D_{1.3}$), máy đo độ tàn che tán rừng Spherical Densiometer Model-A, địa bàn cầm tay và máy định vị vệ tinh GPS Garmin 64s.
• Công nghệ phân tích thổ nhưỡng: Thang phân loại định lượng FAO/UNESCO thực hiện tại Viện Khoa học Sự sống – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
• Công cụ xử lý số liệu: Phần mềm thống kê Excel kết hợp thuật toán tính toán ma trận sinh thái học rừng.

Methodology

Phương pháp nghiên cứu tích hợp giữa điều tra xã hội học lâm nghiệp, điều tra thực địa theo ô tiêu chuẩn định vị và phân tích phòng thí nghiệm:

• Tiến độ triển khai: 6 tháng (từ tháng 01/2019 đến tháng 06/2019) chia thành 3 giai đoạn: Chuẩn bị nội nghiệp & điều tra sơ thám $\rightarrow$ Thu thập dữ liệu thực địa 9 OTC & phỏng vấn $\rightarrow$ Phân tích mẫu đất, xử lý số liệu toán học và tổng hợp báo cáo.
• Đánh giá rủi ro: Địa hình núi đá vôi tai mèo hiểm trở, vách đá dựng đứng hạn chế việc kéo dây đo đồng mức; biện pháp giảm thiểu là thiết lập OTC $1000\text{ m}^2$ ($25\text{ m} \times 40\text{ m}$) bám sát đường đồng mức tự nhiên.
• Kiểm soát chất lượng: Toàn bộ mẫu tiêu bản thực vật chưa rõ tên ngoài hiện trường đều được giám định theo phương pháp chuyên gia phân loại thực vật học.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình điều tra thực địa thiết lập 9 OTC điển hình ($1000\text{ m}^2/\text{OTC}$) và 45 ô dạng bản thứ cấp ($25\text{ m}^2/\text{ô}$) bố trí tại 4 góc và tâm OTC. Các công thức toán - tin sinh thái học được lập trình tính toán tự động:

import numpy as np

def calculate_ecological_metrics(n_species, g_species, total_n, total_g):
    """
    Tính toán chỉ số giá trị quan trọng (Importance Value Index - IVI)
    và công thức tổ thành tầng cây gỗ
    """
    ni_percent = (n_species / total_n) * 100.0
    gi_percent = (g_species / total_g) * 100.0
    ivi_percent = (ni_percent + gi_percent) / 2.0
    
    # Hệ số tổ thành Ki (thang 10)
    ki = (n_species / total_n) * 10.0
    return ni_percent, gi_percent, ivi_percent, ki

# Dữ liệu kiểm chứng thực tế tại OTC 3 (Sườn núi Thượng Nung)
total_trees_otc3 = 35
nghien_trees_otc3 = 6
total_basal_area = 1.854  # m2
nghien_basal_area = 0.612 # m2

ni_pct, gi_pct, ivi_nghien, ki_nghien = calculate_ecological_metrics(
    nghien_trees_otc3, nghien_basal_area, total_trees_otc3, total_basal_area
)
print(f"N% Nghiến: {ni_pct:.2f}% | G% Nghiến: {gi_pct:.2f}% | IVI: {ivi_nghien:.2f}% | Ki: {ki_nghien:.1f}")
# Output: N% Nghiến: 17.14% | G% Nghiến: 33.01% | IVI: 25.08% (Biến thiên IVI toàn lâm phần 1.95% - 35.24%)

Độ tàn che tán rừng ($ĐTC$) được định lượng thông qua lưới cầu Densiometer Model-A: $$\text{ĐTC} = \frac{n \times 1{,}04}{100}$$ (Trong đó $n$ là tổng số ô bị tán cây che khuất, $1{,}04$ là hệ số hiệu chỉnh thiết bị).

Ước lượng khoảng tin cậy trữ lượng lâm phần với mức ý nghĩa $\alpha = 0{,}05$ ($U_{\alpha/2} = 1{,}96$): $$P\left( \bar{X} - 1{,}96 \cdot \frac{S}{\sqrt{n}} \le \mu \le \bar{X} + 1{,}96 \cdot \frac{S}{\sqrt{n}} \right) = 0{,}95$$

Testing và validation

Kết quả phân tích mẫu thổ nhưỡng tại các phẫu diện hốc đá nơi loài phân bố cho thấy các chỉ tiêu hóa học đặc trưng của đất hình thành trên nền đá vôi xám:

Thông số đất phân tích	Giá trị định lượng đo được	Thang đánh giá dinh dưỡng đất (FAO/TCVN)
Độ dày tầng đất ($A_0/A$)	$1 - 30\text{ cm}$ (chủ yếu trong hốc đá)	Tầng đất rất mỏng, gián đoạn
Tỷ lệ đá lộ đầu	$> 95%$	Lập địa đá vôi tai mèo điển hình
Độ ẩm & Kết cấu	$70%$ ẩm, tơi xốp, kết cấu viên	Khả năng giữ ẩm cục bộ tốt trong mùn thô
Màu sắc phẫu diện	Nâu đen, xám đen ($A_0$), nâu xám ($B$)	Giàu chất hữu cơ bề mặt
Hàm lượng Mùn tổng số	$4{,}5% - 8{,}2%$	Giàu đến rất giàu
Độ chua tiềm tàng (pH)	$6{,}5 - 7{,}2$	Gần trung tính đến kiềm nhẹ

Kết quả đạt được

Nghiên cứu đã định lượng hóa toàn diện các tham số lâm học cốt lõi của quần thể Nghiến gân ba tại khu vực:

[Tham Số Hình Thái Cây Gỗ Nghiến]

[Cấu Trúc Quần Xã & Mật Độ]

[Đặc Điểm Tầng Tái Sinh & Dưới Tán]

Khảo sát xã hội học trên 30 phiếu phỏng vấn tại các xóm Lũng Hoài, Lũng Cà ghi nhận: $80% - 100%$ người dân nhận biết rõ giá trị của loài Nghiến và $100%$ số hộ được phỏng vấn cam kết không còn tham gia khai thác, đốn hạ gỗ Nghiến tự nhiên nhờ công tác tuần tra phối hợp hiệu quả giữa Kiểm lâm địa bàn và tổ tự quản cộng đồng.

Đổi mới và đóng góp

1. Định lượng hóa đặc tính lâm học lập địa Karst khắc nghiệt: Khác với các nghiên cứu mô tả hình thái học chung (Lê Mộng Chân, Vũ Văn Dũng 1992; Sách đỏ 2007), đồ án đã chứng minh thực nghiệm rằng Nghiến gân ba tại Thượng Nung sinh trưởng trên nền đá lộ đầu $>95%$, rễ cây ăn luồn sâu vào các khe nứt địa chất, tận dụng tầng đất mùn xám đen trung tính giàu đạm và kali tích tụ trong hốc đá.
2. Xác định mối quan hệ cộng sinh trong tổ thành tầng cây cao: Đồ án thiết lập danh mục các loài cây gỗ đi kèm ưu thế gồm Mạy puôn, Thích nam thùy, Dâu da xoan, Thích bắc bộ, Hoắc quang, Dẻ gai, Trai lý... Đây là cơ sở khoa học để thiết kế các mô hình rừng hỗn loài bản địa thay vì trồng thuần loài.
3. Phát hiện quy luật tái sinh tự nhiên: Xác định $100%$ cây con tái sinh có nguồn gốc từ hạt, ưa sáng (độ tàn che tối ưu $0{,}35 - 0{,}45$). Cây con sinh trưởng mạnh xung quanh tán cây mẹ trong bán kính $2 - 6\text{ m}$, đạt tỷ lệ cây tốt $\ge 36%$.

Ứng dụng thực tế và triển khai

• Ứng dụng cho Hạt Kiểm lâm và Ban Quản lý Rừng phòng hộ: Sử dụng dữ liệu 9 OTC để xây dựng bản đồ số hóa giám sát các cây mẹ cổ thụ có đường kính $D_{1.3} > 30\text{ cm}$, thiết lập vùng thu hái hạt giống đạt tiêu chuẩn lâm sinh vào tháng 8 - 10 hàng năm.
• Quy trình kỹ thuật lâm sinh đề xuất:
  • Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên: Tiến hành phát dọn dây leo, thảm tươi chèn ép (giữ độ tàn che lâm phần ở mức $0{,}4 - 0{,}5$) trong bán kính $6\text{ m}$ quanh gốc cây mẹ để hạt giống dễ tiếp xúc với tầng mùn trong khe đá.
  • Gieo ươm nhân tạo phục vụ trồng rừng bổ sung: Thu hái quả chín tự mở vào vụ thu, xử lý hạt và gieo ươm trên giá thể đất mùn đá vôi giàu canxi, đưa cây con đạt chiều cao $>1\text{ m}$ vào trồng dặm tại các khoảng trống tán rừng sườn núi.

[Khoanh Nuôi Bảo Vệ Tự Nhiên]                  [Vườn Ươm Cây Bản Địa]

Hạn chế và hướng phát triển

• Hạn chế: Nghiên cứu thực hiện trong khung thời gian 6 tháng của khóa luận tốt nghiệp, chưa theo dõi được trọn vẹn chu kỳ sinh trưởng đường kính hàng năm (${\Delta}D, {\Delta}H$) qua các mùa giải tích thân cây. Địa hình dốc đứng khiến số lượng OTC giới hạn ở mức 9 ô.
• Hướng phát triển: Ứng dụng thiết bị bay không người lái (UAV/LiDAR) để quét đám tán và định vị chính xác toàn bộ các cá thể Nghiến cổ thụ trên toàn bộ dãy núi đá vôi huyện Võ Nhai; đồng thời thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu về sinh lý học hạt giống và nhân giống vô tính mô - hom.

Đối tượng hưởng lợi

• Sinh viên và Học viên ngành Lâm học, Quản lý Tài nguyên Rừng: Nắm vững phương pháp luận chuẩn mực về điều tra cấu trúc rừng nhiệt đới, kỹ năng xử lý thống kê sinh thái và phương pháp lập ô tiêu chuẩn trên địa hình Karst phức tạp.
• Kỹ sư Lâm nghiệp & Cán bộ Kiểm lâm: Sở hữu bộ thông số kỹ thuật thực chứng về mật độ, độ tàn che, tổ thành loài đi kèm để xây dựng phương án quản lý rừng bền vững cấp huyện.
• Cộng đồng dân cư địa phương: Hưởng lợi từ các chương trình chi trả dịch vụ môi trường rừng và tham gia chuỗi cung ứng cây giống lâm nghiệp bản địa chất lượng cao.

Câu hỏi thường gặp

1. Cây Nghiến gân ba có những đặc điểm nhận dạng hình thái then chốt nào ngoài thực địa?

Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) là cây gỗ lớn, thân thẳng tròn, gốc có bạnh vè lớn, vỏ ngoài màu xám tro nứt dọc bong mảng sần sùi. Lá hình tim hoặc trứng rộng ($5 - 10\text{ cm} \times 6 - 8\text{ cm}$), gân lá có 3 gân gốc nổi rõ (gân ba), cuống lá dài $3 - 7\text{ cm}$ không phình đầu. Quả khô có 5 cạnh tự mở giống hình quả khế.

2. Tại sao mật độ cây Nghiến lại phân bố cao nhất ở vị trí sườn núi?

Tại vị trí sườn núi đá vôi (như ghi nhận tại OTC 3 với mật độ 60 cây/ha và $IVI = 35{,}24%$), chế độ ánh sáng đạt mức tối ưu cho loài cây ưa sáng này, đồng thời các hốc đá tích tụ được lượng mùn hữu cơ dày và giữ ẩm tốt hơn so với đỉnh núi khô cằn hoặc chân núi bị cạnh tranh sinh học gay gắt bởi các loài cây gỗ thứ sinh mọc nhanh.

3. Tầng đất mỏng trên núi đá vôi ảnh hưởng như thế nào đến sự phát triển của loài?

Mặc dù tầng đất mỏng ($1 - 30\text{ cm}$) và tỷ lệ đá lộ đầu $>95%$, nhưng đất mùn tích tụ trong các kẽ nứt lại rất giàu dinh dưỡng ($4{,}5% - 8{,}2%$ mùn, giàu đạm và kali, pH gần trung tính). Bộ rễ của cây Nghiến phát triển cơ chế rễ ăn luồn, bám sâu vào các khe nứt địa chất để hút khoáng và tạo điểm tựa cơ học vững chắc chống đổ ngã.

4. Nguồn gốc tái sinh tự nhiên của cây Nghiến tại Thượng Nung chủ yếu từ đâu?

Điều tra thực nghiệm tại 45 ô dạng bản chứng minh $100%$ cây con tái sinh đều có nguồn gốc từ hạt gieo tự nhiên của cây mẹ. Khả năng tái sinh chồi gốc ở loài này ngoài tự nhiên rất thấp, do đó công tác bảo tồn bắt buộc phải gắn liền với việc bảo vệ nghiêm ngặt các cây mẹ thành thục để duy trì nguồn hạt giống.

5. Cần áp dụng giải pháp lâm sinh nào để nâng cao tỷ lệ sống của cây con tái sinh?

Cần điều chỉnh độ tàn che của tán rừng xung quanh gốc cây mẹ ở mức $0{,}4 - 0{,}5$, tiến hành phát quang dây leo chèn ép (bạc thau, ráy leo) và cây bụi rậm rạp, xới nhẹ lớp mùn hốc đá quanh tán cây mẹ trước mùa hạt rụng (tháng 8 - 10) để hạt tiếp xúc thuận lợi với giá thể nảy mầm.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Tuấn Bình đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu đề ra, cung cấp luận cứ khoa học thực chứng và toàn diện về đặc tính sinh thái, cấu trúc quần xã và điều kiện lập địa của loài cây nguy cấp Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) tại xã Thượng Nung, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. Các kết quả định lượng về chỉ số $IVI$, mật độ phân bố, đặc tính đất mùn hốc đá và quy luật tái sinh tự nhiên từ hạt là nền tảng kỹ thuật then chốt phục vụ công tác quy hoạch bảo tồn nguồn gen, khoanh nuôi tái sinh và phục hồi rừng đầu nguồn vùng núi đá vôi Đông Bắc Việt Nam.

Độc giả, các nhà nghiên cứu và cơ quan quản lý lâm nghiệp có thể tham khảo phương pháp luận và dữ liệu thực địa của công trình để nhân rộng mô hình giám sát tài nguyên rừng bản địa nguy cấp trên toàn quốc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Trong nhiều năm qua, công tác điều tra nghiên cứu đặc điểm Lâm học của rừng tự nhiên đã được các tổ chức, các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu. Công tác nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng là đi sâu vào nghiên cứu sinh trưởng của rừng, tăng trưởng về sinh khối rừng, cách thức mà môi trường vật lý ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây rừng và lâm phần, ảnh hưởng đến cấu trúc, đặc điểm của một lâm phần và mối tương tác giữa các thành phần sinh học trong lâm phần đó. Rừng có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, rừng cung cấp gỗ, các loài động vật trong kinh doanh và trong xuất khẩu. Không chỉ vậy rừng còn có vai trò quan trọng trong việc phòng hộ: bảo vệ nguồn nước đầu nguồn, chống xói mòn và rửa trôi đất,.

Hiện nay với sự phát triển chóng mặt của nền kinh tế cùng với sự gia tăng dân số trên thế giới, khí hậu đã biến đổi rất rõ rệt theo chiều hướng tiêu cực như: nhiệt độ trái đất tăng lên, hiện tượng băng tan, lũ lụt, hạn hán, sóng thần,v. khi nghiên cứu về đặc điểm lâm học sẽ giúp chúng ta có được các kiến thức khoa học thành các thông tin thực tiễn về nhu cầu lập địa để một lâm phần rừng và các loài cây cấu thành nên nó tái sản xuất và sinh trưởng có hiệu quả nhất. Như vậy, lâm học chính là lý thuyết và thực tiễn của việc thiết lập các hệ sinh thái rừng có các đặc trưng cấu trúc, động thái và chức năng đáp ứng tốt nhất một hoặc nhiều mục tiêu của xã hội loài người. Sự tái sinh các loài cây trên núi đá vôi rất khó và sự sinh trưởng của chúng rất chậm chạp, loài Nghiến gân ba trên núi đá vôi mất hàng trăm, nghìn năm sau mới có được cây Nghiến gân ba cổ thụ, việc khôi phục loài này là hết sức khó khăn.

Những năm qua, tại một số khu rừng đặc dụng, Vườn quốc gia vẫn còn tình trạng khai thác trái phép Nghiến gân ba, chủ yếu là khai h 2 thác Nghiến gân ba dưới dạng thớt mang tiêu thụ, chính vì vậy số lượng diện tích rừng Nghiến gân ba giảm rất mạnh và đứng trước nguy cơ tuyệt chủng cao. Để bảo tồn và phát triển cây Nghiến gân ba nguồn gen thực vật quý, hiếm tôi tiến hành nghiên cứu khóa luận:“Nghiên cứu đặc điểm lâm học cây Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) tại xã Thượng Nung, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Xác định được thực trạng phân bố và một số đặc điểm lâm học của cây Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) tại xã Thượng Nung, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất một số giải pháp nhằm bảo tồn loài cây Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) trên địa bàn nghiên cứu.

Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Qua nghiên cứu đề tài giúp tôi hiểu thêm về sự phân bố và sinh trưởng của cây Nghiến gân ba, ứng dụng những kiến thức đã học vào trong thực tiễn. Biết được tầm quan trọng của loài thực vật quý hiếm như cây Nghiến gân ba nói riêng, và các loài cây quý hiếm sống kèm cây Nghiến gân ba nói chung, biết được tầm quan trọng của công tác bảo tồn trong sự nghiệp bảo vệ và phát triển rừng hiện nay, kết quả nghiên cứu của khoá luận sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu khác về loài cây Nghiến gân ba. Ý nghĩa trong thực tiễn Việc nghiên cứu và đánh giá đặc điểm sinh thái, tình trạng phân bố của loài Nghiến gân ba nhằm đề xuất một số giải pháp bảo tồn, đặc biệt nhằm nâng cao chất lượng rừng và chức năng đa mục đích của rừng.

h 3 Phần 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học Cùng với sự phát triển của kinh tế xã hội thì vấn đề bảo tồn đa dạng sinh học ngày càng được quan tâm và chú trọng, quá trình đô thị hóa, ô nhiễm môi trường, chặt phá rừng là những nguyên nhân gây suy giảm diện tích rừng, suy giảm đa dạng sinh học, nhiều loài động thực vật quý hiếm đứng trước nguy cơ tuyệt chủng. Vì vậy cần có những hành động cụ thể của cộng đồng đó là các chương trình, dự án để bảo tồn một cách kịp thời. Trong đó Nghiến gân ba là loài gỗ quý có giá trị kinh tế cao, đã và đang bị khai thác mạnh dẫn đến nguy cơ tuyệt chủng chính trong tương lai gần vì thế chúng ta cần có những nghiên cứu cụ thể về đặc tính sinh học của loài này từ đó đề xuất các biện pháp bảo tồn.

Về cơ sở sinh học Công việc nghiên cứu đối với bất kỳ loài cây rừng nào chúng ta cũng cần phải nắm rõ đặc điểm sinh học của từng loài, việc hiểu rõ hơn về đặc tính sinh học của loài giúp chúng ta có những biện pháp tác động phù hợp, sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên một cách hợp lý và bảo vệ hệ động thực vật quý hiếm, từ đó giúp cho chúng ta hiểu rõ hơn về thiên nhiên sinh vật. Về cơ sở bảo tồn Biến đổi khí hậu, chặt phá rừng làm cho nhiều loài động, thực vật đứng trước nguy cơ tuyệt chủng chính vì vậy công tác bảo tồn loài, bảo tồn đa dạng sinh học ngày càng được quan tâm và chú trọng. Dựa trên các tiêu chuẩn đánh giá tình trạng các loài của IUCN, chính phủ Việt Nam cũng công bố Sách đỏ Việt Nam để hướng dẫn, thúc đẩy công tác bảo vệ tài nguyên sinh vật thiên nhiên. h 4 Căn cứ vào phân cấp bảo tồn loài và ĐDSH có rất nhiều loài động thực vật được xếp vào cấp bảo tồn CR, EN và VU cần được bảo tồn, nhằm gìn giữ nguồn gen quý giá cho thành phần đa dạng sinh học ở Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung.

Cây Nghiến gân ba tuy có khu phân bố rộng, nhưng bị khai thác rất mạnh (trước đây để lấy gỗ dùng trong xây dựng và làm tà vẹt, hiện nay dùng làm thớt chủ yếu xuất khẩu trái phép qua biên giới). Số cá thể trưởng thành đã bị chặt phá > 50%. Tuy có ở các Vườn quốc gia: Ba Bể, Vườn quốc gia Phia Đén - Phia oắc, Vườn quốc gia Xuân Sơn, Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng,… và các Khu bảo tồn thiên nhiên Pà Cò - Hang Kia, Hữu Liên, Na Hang, Bắc Mê, Bát Đại Sơn, Phong Quang, Tây Côn Lĩnh, Kim Hỷ, Nam Xuân Lạc, Thần Sa- Phượng Hoàng,… nhưng tại những nơi đó vẫn bị khai thác trộm, loài đang đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng cao ngoài thiên nhiên, đây là cơ sở khoa học giúp tôi tiến hành khoá luận tốt nghiệp này. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.

Tình hình nghiên cứu trên thế giới 2. Cấu trúc rừng Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học, trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia ra làm 3 dạng cấu trúc là: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian. Cấu trúc của thảm thực vật là kết quả của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống. Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng, thực tế cấu trúc rừng nó có tính quy luật và theo trật tự của quần xã.

Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được P. Odum (1971) [21] tiến hành. Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng. Baur (1976) [1] đã tiến hành nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nói riêng, trong đó đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên, từ đó tác giả đưa ra các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh cải thiện rừng.

Khái niệm sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. Công trình nghiên cứu của R. Plaudy (1987) [15] đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến. Các nghiên cứu về cây Nghiến gân ba trên thế giới Cây Nghiến gân ba Tên khoa học: Excentrodendron tonkinense (Gagnep.) là loài thực vật có hoa trong chi Nghiến gân ba- Excentrodendron, ho Đay - Tiliaceae.

Bộ Bông - Malvales, lớp (nhóm): cây gỗ lớn. Ngành Ngọc lan-Magnoliophyta. Loài này được Chang & Miau mô tả khoa học chi tiết năm 1978. Tên đồng nghĩa: Pentace tonkinensis A.

Nud 1918; P arapentace tonkinensis Gagnep, nom. Inval 1943; Excentrodendron hsienmu auct, non (Chun & How) Chang & Miau 1956. Burretiodendron tonkinensis (Gagnep.) Kosterm 1960; Burretiodendron hsienmu Chun & How Cây cao tới 40 m. Cuống lá 3,5-6,5 (-10) cm; phiến lá màu xanh lá cây, hình trứng hoặc hình bầu dục hoặc hình elip, 8-14 (-18) × 5-8 (-12) cm, có lông, bóng, có lông màu nâu vàng có lông ở rìa tĩnh mạch, gân bên đến 1/2 dài như lưỡi kiếm, cách mép 10-15 mm, mỗi cạnh có 4 hoặc 5 gân phụ, gốc tròn, đỉnh nhọn hoặc tù.

Cụm hoa đực có hoa 7-13, 5-9 cm; hoa mầu hồng h 6 nhạt, 1-3 hoa. Cuống nhỏ không khớp nối. Nhũ hoa thuôn dài, 1-1,5 cm, hoa chương màu nâu nhợt nhạt, nhẵn nhụi, không có tuyến hoặc một vài cánh hoa bên trong có 2 tuyến. Cánh hoa rộng 8-9 × 5-6 mm, cơ sở rõ ràng có vuốt.

Xuất hiện 25-35; sợi tơ 4 - 6 mm; bao phấn cao 3 mm. Hoa cái chưa biết. Excentrodendron tonkinense mọc ở rừng thường xanh trên đá vôi. Tỉnh Quảng Tây, Đông Nam tỉnh Vân Nam giáp (Việt Nam)." Gỗ rất cứng và được đánh giá cao để làm thớt.

Nghiên cứu ở Việt Nam Cây Nghiến gân ba hay còn có tên khác: Nghiến gân ba đỏ; Nghiến gân ba trứng; Kiêng mật; Kiêng đỏ, có tên khoa học là ''Excentrodendron tonkinense (Gagnep.) là loài thực vật có hoa trong chi Nghiến gân ba- Excentrodendron, họ Đay - Tiliaceae. Bộ Bông - Malvales, lớp (nhóm): cây gỗ lớn. Ngành Ngọc lan-Magnoliophyta. Loài này được Chang & Miau mô tả khoa học đầu tiên năm 1979.

Việt nam có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa với 4 mùa xuân, hạ, thu, đông chính vì thế hệ động thực vật tại việt nam vô cùng phong phú và đa dạng. Hiện nay, các nhà khoa học đã thống kê được 11.