Luận án nghiên cứu đặc điểm sinh học và bảo tồn loài pơ mu, sa mu dầu ở miền Tây Nghệ An

Luận án tiến sĩ phân tích nghiên cứu một số đặc điểm sinh học sinh thái và biện pháp bảo tồn loài pơ mu fokienia hodginsii, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm, đóng

• Tác giả: Nguyễn Thị Thanh Nga
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Anh Dũng
• Trường học: Trường Đại học Vinh
• Chuyên ngành: Thực vật học
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Điểm Sinh Học và Biện Pháp Bảo Tồn Loài Pơ Mu và Sa Mu Dầu Tại Khu Dự Trữ Sinh Quyển Miền Tây Nghệ An
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Nghệ An

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan về ngành Thông (Pinophyta)
• 1.2. Trên thế giới
• 1.3. Ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp kế thừa tài liệu
• 2.2.2. Phương pháp phỏng vấn
• 2.2.3. Phương pháp điều tra thực địa
• 2.2.4. Phương pháp thực nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đặc điểm hình thái và giải phẫu
• 3.1.1. Đặc điểm hình thái và giải phẫu loài Pơ mu
• 3.1.2. Đặc điểm hình thái và giải phẫu loài Sa mu dầu
• 3.2. Đặc điểm phát triển theo mùa
• 3.2.1. Đặc điểm phát triển theo mùa của loài Pơ mu
• 3.2.2. Đặc điểm phát triển theo mùa của loài Sa mu dầu
• 3.3. Một số đặc điểm sinh thái
• 3.3.1. Đặc điểm phân bố loài Pơ mu và Sa mu dầu
• 3.3.2. Mật độ, diện tích và trữ lượng
• 3.3.3. Một số đặc điểm quần xã thực vật rừng nơi có loài Pơ mu và Sa mu dầu phân bố
• 3.3.4. Đặc điểm địa hình, hướng phơi
• 3.3.5. Đặc điểm đất đai
• 3.3.6. Đặc điểm khí hậu
• 3.4. Đặc điểm tái sinh và kỹ thuật nhân giống
• 3.4.1. Đặc điểm tái sinh và ảnh hưởng của độ tàn che đến khả năng tái sinh
• 3.4.2. Thử nghiệm kỹ thuật nhân giống bằng hạt và cành hom loài Pơ mu và Sa mu dầu
• 3.5. Thành phần hóa học tinh dầu các bộ phận loài Pơ mu và Sa mu dầu
• 3.5.1. Thành phần hóa học tinh dầu loài Pơ mu
• 3.5.2. Thành phần hóa học tinh dầu loài Sa mu dầu
• 3.6. Một số thông số di truyền dạng gỗ trắng và đỏ
• 3.6.1. Một số thông số di truyền dạng gỗ trắng và đỏ loài Pơ mu
• 3.6.2. Một số thông số di truyền dạng gỗ trắng và đỏ loài Sa mu dầu
• 3.7. Đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp bảo tồn, phát triển loài Pơ mu, Sa mu dầu tại Khu dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An
• 3.7.1. Đánh giá thực trạng bảo tồn loài Pơ mu và Sa mu dầu hiện nay
• 3.7.2. Các nguyên nhân chính gây suy giảm loài Pơ mu và Sa mu dầu ở Khu dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An
• 3.7.3. Đề xuất giải pháp bảo tồn, phát triển loài Pơ mu và Sa mu dầu ở Khu dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• Phụ lục 1. Các tuyến điều tra ở Khu DTSQ miền Tây Nghệ An có loài Pơ mu và Sa mu dầu phân bố
• Phụ lục 2. Sinh cảnh sống của loài Pơ mu và Sa mu dầu
• Phụ lục 3. Danh lục các loài mọc cùng loài Pơ mu và Sa mu dầu
• Phụ lục 4. Một số hình ảnh về các loài mọc cùng loài Pơ mu và Sa mu dầu
• Phụ lục 5. Kết quả phân tích tính chất lí, hóa của đất
• Phụ lục 6. Sắc kí phổ phân tích thành phần hóa học tinh dầu loài Pơ mu và Sa mu dầu
• Phụ lục 7. Kết quả so sánh trình tự DNA (18S, rbcL, matK) giữa các mẫu của loài Pơ mu và Sa mu dầu nghiên cứu với các loài trên genbank

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Pơ Mu Sa Mu Dầu tại Nghệ An SEO

Nghiên cứu về Pơ Mu và Sa Mu Dầu tại Khu Dự Trữ Sinh Quyển Miền Tây Nghệ An có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh đa dạng sinh học đang bị đe dọa. Khu vực này, với hệ sinh thái phong phú, là nơi sinh sống của nhiều loài thực vật quý hiếm, trong đó có Pơ Mu (Fokienia hodginsii) và Sa Mu Dầu (Cunninghamia konishii). Việc nghiên cứu đặc điểm sinh học và đề xuất biện pháp bảo tồn cho hai loài cây này là cấp thiết, nhằm duy trì đa dạng sinh học và nguồn gen quý giá. Các nghiên cứu trước đây còn hạn chế, chưa bao quát toàn diện các khía cạnh sinh học, sinh thái và biện pháp bảo tồn hiệu quả cho cả khu vực.

1.1. Tầm quan trọng của Pơ Mu và Sa Mu Dầu

Pơ Mu và Sa Mu Dầu là những loài cây thân gỗ lớn, có giá trị kinh tế và sinh thái cao. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái rừng, cung cấp gỗ quý và tinh dầu có giá trị. Theo Phan Kế Lộc và cộng sự, hai loài này có mặt ở Khu Dự Trữ Sinh Quyển Miền Tây Nghệ An. Gỗ của chúng được sử dụng trong xây dựng, sản xuất đồ mỹ nghệ, trong khi tinh dầu được ứng dụng trong y học và mỹ phẩm. Ngoài ra, chúng còn có ý nghĩa khoa học, cung cấp thông tin về lịch sử biến đổi khí hậu.

1.2. Thực trạng bảo tồn Pơ Mu và Sa Mu Dầu

Hiện nay, Pơ Mu và Sa Mu Dầu đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng do khai thác quá mức và mất môi trường sống. Cả hai loài đều được liệt kê trong Sách Đỏ Việt Nam và Danh lục IUCN. Theo Sách Đỏ Việt Nam (2007), Pơ Mu được xếp hạng Nguy cấp (EN), còn Sa Mu Dầu được xếp hạng Sẽ nguy cấp (VU). IUCN (2015) xếp Pơ Mu vào tình trạng Sẽ nguy cấp (VU) và Sa Mu Dầu vào tình trạng Nguy cấp (EN). Điều này đòi hỏi các biện pháp bảo tồn khẩn cấp và hiệu quả để ngăn chặn sự suy giảm số lượng và diện tích phân bố của chúng.

II. Thách Thức Bảo Tồn Pơ Mu Sa Mu Dầu Phân Tích Nguy Cơ

Việc bảo tồn Pơ Mu và Sa Mu Dầu tại Khu Dự Trữ Sinh Quyển Miền Tây Nghệ An đối mặt với nhiều thách thức. Các hoạt động khai thác gỗ trái phép, mở rộng diện tích đất nông nghiệp và tác động của con người đã gây ra sự suy giảm đáng kể về số lượng và chất lượng rừng. Biến đổi khí hậu cũng là một yếu tố ảnh hưởng tiêu cực đến sự tái sinh và phát triển của hai loài cây này. Ngoài ra, việc thiếu các nghiên cứu chuyên sâu về đặc điểm sinh học và sinh thái của chúng cũng gây khó khăn cho việc xây dựng các chính sách bảo tồn hiệu quả.

2.1. Các yếu tố đe dọa Pơ Mu và Sa Mu Dầu

Các yếu tố đe dọa chính đến Pơ Mu và Sa Mu Dầu bao gồm khai thác gỗ trái phép, chuyển đổi mục đích sử dụng đất, và biến đổi khí hậu. Khai thác gỗ trái phép diễn ra do giá trị kinh tế cao của gỗ Pơ Mu và Sa Mu Dầu. Chuyển đổi mục đích sử dụng đất, đặc biệt là mở rộng diện tích đất nông nghiệp, làm mất môi trường sống tự nhiên của chúng. Biến đổi khí hậu gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan, ảnh hưởng đến khả năng tái sinh và phát triển của cây con.

2.2. Thiếu hụt nghiên cứu chuyên sâu về sinh thái

Mặc dù đã có một số nghiên cứu về Pơ Mu và Sa Mu Dầu, nhưng vẫn còn thiếu các nghiên cứu chuyên sâu về đặc điểm sinh thái của chúng, đặc biệt là về khả năng thích ứng với các điều kiện môi trường khác nhau. Việc thiếu thông tin về sinh thái học, phân bố, và động lực quần thể gây khó khăn cho việc xây dựng các biện pháp bảo tồn phù hợp. Cần có thêm các nghiên cứu về môi trường sống, tái sinh, và phát triển của hai loài cây này để có cơ sở khoa học vững chắc cho công tác bảo tồn.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đặc Điểm Sinh Học Pơ Mu Sa Mu Dầu

Nghiên cứu về đặc điểm sinh học của Pơ Mu và Sa Mu Dầu tại Khu Dự Trữ Sinh Quyển Miền Tây Nghệ An đòi hỏi sự kết hợp của nhiều phương pháp khác nhau. Các phương pháp này bao gồm điều tra thực địa, phân tích mẫu vật, và thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Điều tra thực địa được sử dụng để thu thập thông tin về phân bố, mật độ, và sinh thái của hai loài cây này. Phân tích mẫu vật được sử dụng để xác định đặc điểm hình thái, giải phẫu, và thành phần hóa học của chúng. Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được sử dụng để đánh giá khả năng tái sinh và nhân giống của chúng.

3.1. Điều tra thực địa và thu thập mẫu vật

Điều tra thực địa là một bước quan trọng trong nghiên cứu về Pơ Mu và Sa Mu Dầu. Các tuyến điều tra được thiết lập tại các khu vực có sự phân bố của hai loài cây này. Trong quá trình điều tra, các thông tin về mật độ, diện tích, trữ lượng, và đặc điểm quần xã được thu thập. Mẫu vật của lá, cành, và hạt được thu thập để phân tích trong phòng thí nghiệm. Phương pháp phỏng vấn người dân địa phương cũng được sử dụng để thu thập thông tin về kinh nghiệm và kiến thức của họ về hai loài cây này.

3.2. Phân tích hình thái giải phẫu và hóa học

Phân tích hình thái và giải phẫu được thực hiện để mô tả chi tiết các đặc điểm hình thái và cấu trúc bên trong của Pơ Mu và Sa Mu Dầu. Các mẫu lá, cành, và rễ được cắt và nhuộm để quan sát dưới kính hiển vi. Phân tích hóa học được thực hiện để xác định thành phần hóa học của tinh dầu và các hợp chất khác trong cây. Các phương pháp như sắc ký khí và sắc ký lỏng được sử dụng để phân tích các thành phần này.

3.3. Thử nghiệm tái sinh và nhân giống

Thử nghiệm tái sinh và nhân giống được thực hiện để đánh giá khả năng tái sinh tự nhiên và khả năng nhân giống bằng hạt và cành hom của Pơ Mu và Sa Mu Dầu. Các thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện kiểm soát để xác định các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ sống, và sự phát triển của cây con. Các chất điều hòa sinh trưởng được sử dụng để kích thích sự hình thành rễ của cành hom.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Đặc Điểm Sinh Học Pơ Mu Sa Mu Dầu

Nghiên cứu đã thu được nhiều kết quả quan trọng về đặc điểm sinh học của Pơ Mu và Sa Mu Dầu tại Khu Dự Trữ Sinh Quyển Miền Tây Nghệ An. Các kết quả này bao gồm mô tả chi tiết về hình thái, giải phẫu, phát triển theo mùa, phân bố, mật độ, và thành phần hóa học của hai loài cây này. Ngoài ra, nghiên cứu cũng đã đánh giá khả năng tái sinh và nhân giống của chúng, cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng các biện pháp bảo tồn hiệu quả.

4.1. Mô tả hình thái và giải phẫu chi tiết

Nghiên cứu đã mô tả chi tiết các đặc điểm hình thái và cấu trúc bên trong của Pơ Mu và Sa Mu Dầu. Các đặc điểm này bao gồm hình dạng lá, cấu trúc thân, cấu trúc rễ, và cấu trúc nón. Các đặc điểm giải phẫu như cấu trúc mạch dẫn, cấu trúc mô mềm, và cấu trúc tế bào cũng được mô tả chi tiết. Các mô tả này cung cấp thông tin quan trọng cho việc nhận dạng và phân loại hai loài cây này.

4.2. Phân tích thành phần hóa học tinh dầu

Phân tích thành phần hóa học của tinh dầu từ các bộ phận khác nhau của Pơ Mu và Sa Mu Dầu đã xác định được nhiều hợp chất có giá trị. Các hợp chất này có thể được sử dụng trong y học, mỹ phẩm, và công nghiệp. Nghiên cứu đã so sánh thành phần hóa học của tinh dầu từ các khu vực khác nhau để xác định sự biến đổi về thành phần hóa học theo địa lý.

4.3. Đánh giá khả năng tái sinh và nhân giống

Nghiên cứu đã đánh giá khả năng tái sinh tự nhiên và khả năng nhân giống bằng hạt và cành hom của Pơ Mu và Sa Mu Dầu. Các kết quả cho thấy khả năng tái sinh tự nhiên của hai loài cây này còn hạn chế. Tuy nhiên, khả năng nhân giống bằng cành hom có thể được cải thiện bằng cách sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng. Các kết quả này cung cấp thông tin quan trọng cho việc xây dựng các chương trình phục hồi và trồng rừng.

V. Giải Pháp Bảo Tồn và Phát Triển Pơ Mu Sa Mu Dầu Bền Vững

Dựa trên kết quả nghiên cứu, một số giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững cho Pơ Mu và Sa Mu Dầu tại Khu Dự Trữ Sinh Quyển Miền Tây Nghệ An được đề xuất. Các giải pháp này bao gồm tăng cường công tác quản lý và bảo vệ rừng, phục hồi các khu rừng bị suy thoái, nhân giống và trồng rừng mới, và nâng cao nhận thức của cộng đồng địa phương về giá trị của hai loài cây này. Ngoài ra, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng, các nhà khoa học, và cộng đồng địa phương để đảm bảo hiệu quả của các biện pháp bảo tồn.

5.1. Tăng cường quản lý và bảo vệ rừng

Tăng cường công tác quản lý và bảo vệ rừng là một trong những giải pháp bảo tồn quan trọng nhất. Các biện pháp cần thực hiện bao gồm tăng cường tuần tra, kiểm soát khai thác gỗ trái phép, và ngăn chặn chuyển đổi mục đích sử dụng đất. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng địa phương để đảm bảo hiệu quả của công tác quản lý và bảo vệ rừng.

5.2. Phục hồi rừng và trồng rừng mới

Phục hồi các khu rừng bị suy thoái và trồng rừng mới là một giải pháp quan trọng để tăng diện tích phân bố của Pơ Mu và Sa Mu Dầu. Các biện pháp cần thực hiện bao gồm ươm giống, trồng cây con, và chăm sóc cây sau khi trồng. Cần lựa chọn các loài cây bản địa phù hợp để trồng xen với Pơ Mu và Sa Mu Dầu để tăng tính đa dạng sinh học của rừng.

5.3. Nâng cao nhận thức cộng đồng

Nâng cao nhận thức của cộng đồng địa phương về giá trị của Pơ Mu và Sa Mu Dầu là một giải pháp quan trọng để đảm bảo sự tham gia của họ vào công tác bảo tồn. Các biện pháp cần thực hiện bao gồm tổ chức các buổi tuyên truyền, giáo dục, và tập huấn về giá trị của hai loài cây này. Cần khuyến khích cộng đồng địa phương tham gia vào các hoạt động bảo vệ rừng và phát triển bền vững.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo về Pơ Mu Sa Mu Dầu

Nghiên cứu về đặc điểm sinh học và biện pháp bảo tồn Pơ Mu và Sa Mu Dầu tại Khu Dự Trữ Sinh Quyển Miền Tây Nghệ An đã cung cấp nhiều thông tin quan trọng cho công tác bảo tồn và phát triển bền vững hai loài cây này. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề cần được nghiên cứu sâu hơn trong tương lai. Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào di truyền học, sinh thái học, và quản lý rừng.

6.1. Nghiên cứu di truyền và chọn giống

Nghiên cứu di truyền của Pơ Mu và Sa Mu Dầu có thể giúp xác định các nguồn gen quý giá và các đặc điểm thích nghi của chúng. Các nghiên cứu về chọn giống có thể giúp tạo ra các giống cây có khả năng sinh trưởng tốt và chống chịu sâu bệnh. Các kết quả này có thể được sử dụng để cải thiện hiệu quả của công tác nhân giống và trồng rừng.

6.2. Nghiên cứu sinh thái và tác động của biến đổi khí hậu

Nghiên cứu sinh thái của Pơ Mu và Sa Mu Dầu có thể giúp hiểu rõ hơn về vai trò của chúng trong hệ sinh thái rừng và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố và phát triển của chúng. Các nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu có thể giúp dự đoán các nguy cơ và thách thức đối với sự tồn tại của hai loài cây này trong tương lai. Các kết quả này có thể được sử dụng để xây dựng các biện pháp thích ứng với biến đổi khí hậu.

6.3. Nghiên cứu quản lý rừng bền vững

Nghiên cứu quản lý rừng bền vững có thể giúp xác định các phương pháp khai thác và sử dụng tài nguyên rừng một cách hợp lý và hiệu quả. Các nghiên cứu về giá trị kinh tế của Pơ Mu và Sa Mu Dầu có thể giúp nâng cao nhận thức của cộng đồng địa phương về giá trị của hai loài cây này và khuyến khích họ tham gia vào công tác bảo tồn.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Công trình nghiên cứu của nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Thanh Nga thuộc chuyên ngành Thực vật học (mã số 9.11), được thực hiện tại Trường Đại học Vinh dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Anh Dũng và PGS. Trần Huy Thái, hoàn thành năm 2019. Luận án tập trung giải quyết các vấn đề sinh học, sinh thái và bảo tồn đối với hai loài thực vật hạt trần quý hiếm là Pơ mu (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Thomas) và Sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata) tại Khu Dự trữ sinh quyển (DTSQ) miền Tây Nghệ An.

Khu DTSQ miền Tây Nghệ An có tổng diện tích 1.303.795 ha, là hành lang xanh kết nối ba vùng lõi quan trọng: Vườn Quốc gia (VQG) Pù Mát, Khu Bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Pù Huống và Khu BTTN Pù Hoạt. Đây là khu vực có hệ thực vật phong phú với hơn 2.500 loài thực vật bậc cao có mạch. Trong đó, Pơ mu và Sa mu dầu là hai loài cây gỗ hạt trần bản địa có giá trị kinh tế, sinh thái, nghiên cứu lịch sử khí hậu qua vòng năm và phục vụ y học. Nhựa Sa mu dầu được sử dụng chữa bệnh ngoài da và ướp xác nhờ tính kháng khuẩn; tinh dầu của hai loài có tiềm năng dược liệu cao. Tuy nhiên, hai loài này đang đối mặt với nguy cơ suy giảm nghiêm trọng.

Theo Sách Đỏ Việt Nam (2007), Pơ mu được xếp ở mức Nguy cấp (EN A1a,c,d), Sa mu dầu ở mức Sẽ nguy cấp (VU A1a,d,c1). Theo Danh lục Đỏ IUCN (2015), Pơ mu thuộc phân hạng Sẽ nguy cấp (VU A2acd; B2ab(ii,iii,iv,v)), Sa mu dầu thuộc phân hạng Nguy cấp (EN A2cd; B2ab(ii,iii,v)). Cả hai loài đều thuộc nhóm IIA theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ. Mặc dù trước đây đã có một số nghiên cứu ghi nhận các điểm phân bố và một số đặc điểm sinh thái đơn lẻ, nhưng chưa có công trình nào đánh giá một cách toàn diện, đồng bộ các cơ sở khoa học từ giải phẫu, sinh thái quần xã, phân bố, trữ lượng, tái sinh, nhân giống, hóa học tinh dầu đến phân tích di truyền để phục vụ bảo tồn cho toàn bộ phạm vi Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.

Mục tiêu tổng quát: Bổ sung đầy đủ cơ sở khoa học về đặc điểm sinh học, sinh thái, kỹ thuật nhân giống và thành phần hóa học tinh dầu của Pơ mu và Sa mu dầu tại Khu DTSQ miền Tây Nghệ An, làm căn cứ đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển hai loài này.

Mục tiêu cụ thể:

1. Mô tả đặc điểm hình thái, giải phẫu, đặc điểm phát triển theo mùa và các đặc điểm sinh thái (phân bố, mật độ, diện tích, trữ lượng, cấu trúc quần xã, điều kiện khí hậu, đất đai) của loài Pơ mu và Sa mu dầu.
2. Xác định đặc điểm tái sinh tự nhiên và đánh giá khả năng nhân giống bằng hạt, bằng hom của loài Pơ mu và Sa mu dầu.
3. Xác định thành phần hóa học tinh dầu các bộ phận của cây Pơ mu và Sa mu dầu.
4. Đánh giá hiện trạng của hai loài tại khu vực nghiên cứu, từ đó đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển phù hợp.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Loài Pơ mu (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Thomas) và Sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata), thuộc họ Hoàng đàn (Cupressaceae), bộ Thông (Pinales), ngành Thông (Pinophyta).
• Phạm vi không gian: Nghiên cứu thực địa trên địa bàn 6 huyện vùng cao và trung du thuộc tỉnh Nghệ An gồm Quế Phong, Quỳ Châu, Kỳ Sơn, Tương Dương, Con Cuông và Anh Sơn thuộc Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.
• Phạm vi thời gian: Các đợt điều tra thực địa và thực nghiệm trong phòng thí nghiệm được tiến hành từ tháng 10 năm 2013 đến tháng 6 năm 2017.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế về ngành Thông (Pinophyta), chi Fokienia và chi Cunninghamia.

Trên thế giới, theo thống kê của Aljos Farjon (2010), ngành Pinophyta hiện có 615 loài thuộc 70 chi, 8 họ (Pinaceae, Podocarpaceae, Araucariaceae, Cephalotaxaceae, Cupressaceae, Taxaceae, Phyllocladaceae, Sciadopityaceae). Danh lục Đỏ IUCN (2013) ghi nhận có 211 loài cây lá kim (chiếm 34%) bị đe dọa tuyệt chủng trên phạm vi toàn cầu. Vùng nhiệt đới có khoảng 200 loài cây lá kim và là điểm nóng cần bảo tồn.

Tại Việt Nam, Phan Kế Lộc và cs. (2013) ghi nhận 33 loài Thông bản địa thuộc 5 họ, 19 chi, trong đó có 7 loài đặc hữu như Cupressus torulosa, Calocedrus rupestris, Pinus dalatensis, Pinus krempfii, Amentotaxus hatuyenensis, Amentotaxus poilanei và Xanthocyparis vietnamensis. Có 26 loài (gần 80%) bị đe dọa tuyệt chủng theo tiêu chí của IUCN.

Đối với loài Pơ mu (Fokienia hodginsii):

• Phân loại và hình thái: Thu mẫu đầu tiên bởi Hodgins (1908) tại Phúc Kiến và Dunn mô tả năm 1911. Các nghiên cứu quốc tế đã mô tả hình thái, noãn, phôi và sinh sản (Aljos Farjon, 2010). Ở Việt Nam, Phạm Hoàng Hộ công bố loài năm 1970 trong cuốn Cây Cỏ Miền Nam Việt Nam; các nghiên cứu sau đó mô tả hình thái dinh dưỡng và sinh sản (Nguyễn Tiến Hiệp và cs., 2004; Phan Kế Lộc và cs., 2013).
• Sinh thái và trữ lượng: Phân bố tại Trung Quốc, Lào và Việt Nam ở độ cao từ 350 m đến 2.300 m. Nguyễn Duy Chuyên và Lý Thọ (1995) thống kê diện tích Pơ mu tại 10 tỉnh Việt Nam là 52.526 ha, trữ lượng 1.826.797 m³. Mai Văn Chuyên và cs. (2011) điều tra tại Khu BTTN Xuân Liên (Thanh Hóa) ghi nhận trữ lượng 6.452 m³. Năm 2016, ghi nhận quần thể 1.366 cây tại Tây Giang (Quảng Nam); năm 2018 phát hiện quần thể tại VQG Vũ Quang (Hà Tĩnh). Nguyễn Thị Phương Trang (2012) khảo sát các quần thể Pơ mu ở miền Bắc và miền Trung.
• Nhân giống và di truyền: Nhân giống bằng hom được nghiên cứu tại Trung Quốc (IBA 100 mg/L, ABT 200 mg/L). Tại Việt Nam, Lê Đình Khả và cs. (1996) thử nghiệm tại Ba Vì dùng chất kích thích TTG1, TTG2, ABT1; Nguyễn Hoàng Nghĩa và Trần Văn Tiến (1996 - 1997) thử nghiệm giâm hom tại Lâm Đồng dùng NAA, IAA, IBA, ABT; Phạm Thế Anh và cs. (2007) nhân giống in vitro trên môi trường WPM; Nguyễn Đức Quang và cs. (2015) nghiên cứu gieo hạt. Phân tích di truyền sử dụng chỉ thị ISSR được thực hiện bởi Nguyễn Minh Tâm và cs. (2011), locus methionine synthase bởi Nguyễn Đức Quang và cs. (2012), và trình tự 18S-rDNA bởi Nguyễn Thị Phương Trang (2012).
• Thành phần hóa học tinh dầu: Tinh dầu gỗ thân Pơ mu tại Yên Bái chứa (E)-nerolidol (34,8%) và fokienol (25,7%); tại Quảng Nam chứa (E)-nerolidol, elemol, β-eudesmol, γ-eudesmol (Lê Tự Hải và cs., 2007); tại Hà Giang chứa α-cadinol (37,9%) và nerolidol (17,8%) (Nguyễn Quang Hưng và cs., 2010); tại Hà Tĩnh chứa (E)-nerolidol (35,5%) và fokienol (26,4%).

Đối với loài Sa mu dầu (Cunninghamia konishii):

• Phân loại và phân bố: Bunzô Hayata mô tả năm 1908 tại Đài Loan. Lu và cs. (1999) phân tích RFLP đoạn trnD-trnT lục lạp. Tại Việt Nam, loài phát hiện năm 1960 tại núi Pha Ca Tủn (Khu BTTN Pù Huống) và được Phan Kế Lộc, Nguyễn Tiến Hiệp định danh chính thức năm 1999 tại xã Hạch Dịch, huyện Quế Phong.
• Sinh thái và tái sinh: Mai Văn Chuyên và cs. (2011) điều tra tại Khu BTTN Xuân Liên (diện tích 553,46 ha, trữ lượng 4.191,08 m³; ghi nhận chỉ số cạnh tranh của Quercus sp. CI = 1,185 và Pơ mu CI = 0,712). Nguyễn Tiến Hiệp và cs. (2004), Nguyễn Văn Sinh (2009), Nguyễn Thị Phương Trang (2012) đều nhận định Sa mu dầu tái sinh tự nhiên rất kém hoặc không bắt gặp cây con dưới tán rừng. Nhân giống hom tại Phúc Kiến được Liang Wen-ying (2010) thực hiện với ABT và NAA 80 mg. Gieo hạt được nghiên cứu bởi Nguyễn Thị Phương Trang (2012), Hồ Ngọc Sơn và Trần Thị Hương Giang (2017).
• Thành phần hóa học tinh dầu: Gỗ lõi tại Đài Loan chứa cedrol (58,3%) (Wang và cs., 2002); tại VQG Pù Mát chứa α-cedrol (30,0%) (Nguyễn Xuân Dũng và cs., 1996); tại Xuân Nha, Sơn La chứa α-cedrol (37,0%); tại Tây Côn Lĩnh, Hà Giang chứa α-terpineol (36,6%) và α-cedrol (29,8%); tại Xuân Liên, Thanh Hóa chứa α-cedrene (18,4%) và cedrol (11,2%).

Tại Khu DTSQ miền Tây Nghệ An, các tác giả Trần Văn Dương (2001), Phan Kế Lộc và cs. (2007), Nguyễn Văn Sinh (2009), Hoàng Văn Sâm và Trần Đức Dũng (2013), Bùi Thế Đồi và Nguyễn Phi Hùng (2013), Phạm Hồng Ban (2015) đã ghi nhận sự xuất hiện của hai loài ở một số xã thuộc Quế Phong, Quỳ Châu, Kỳ Sơn, Tương Dương và Con Cuông. Tuy nhiên, các nghiên cứu còn phân tán, cục bộ theo từng tuyến, chưa đánh giá cấu trúc giải phẫu rễ, thân, lá; chưa thử nghiệm giâm hom Sa mu dầu; chưa phân tích tinh dầu nón Pơ mu cũng như tinh dầu nón, rễ, nhựa Sa mu dầu; và chưa phân tích các chỉ thị di truyền so sánh giữa dạng gỗ trắng và gỗ đỏ. Luận án của Nguyễn Thị Thanh Nga được thực hiện để khỏa lấp toàn bộ các khoảng trống nghiên cứu này.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng các nguyên lý hệ thống học thực vật, sinh thái học quần xã rừng, sinh lý thực vật thực nghiệm và sinh học phân tử để khảo sát đối tượng.

Phương pháp kế thừa tài liệu:

• Thu thập dữ liệu khí tượng thủy văn 12 tháng liên tục trong giai đoạn 10 năm (2006 - 2016) của 6 huyện (Quế Phong, Quỳ Châu, Kỳ Sơn, Tương Dương, Con Cuông, Anh Sơn) từ Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Bắc Trung Bộ.
• Kế thừa các báo cáo điều tra, hồ sơ quản lý rừng từ VQG Pù Mát, Khu BTTN Pù Huống, Khu BTTN Pù Hoạt, Ban Quản lý rừng phòng hộ (QLRPH) Kỳ Sơn và Ban QLRPH Tương Dương.

Phương pháp điều tra phỏng vấn: Phỏng vấn trực tiếp người dân địa phương, kiểm lâm địa bàn, cán bộ kỹ thuật của các Ban quản lý, xưởng chế biến gỗ nhằm thu thập thông tin về phân bố, tập quán khai thác, buôn bán gỗ Pơ mu và Sa mu dầu, đồng thời tham vấn các khu vực tiềm năng để quy hoạch gây trồng.

Phương pháp điều tra thực địa:

• Tuyến điều tra: Thiết lập 47 tuyến điều tra thực địa phân bố trên 6 huyện thuộc Khu DTSQ miền Tây Nghệ An (Quế Phong: 18 tuyến; Quỳ Châu: 3 tuyến; Kỳ Sơn: 9 tuyến; Tương Dương: 8 tuyến; Con Cuông: 8 tuyến; Anh Sơn: 1 tuyến). Các tuyến đi qua nhiều dạng địa hình: sườn núi, dông núi, ven suối và ranh giới tiểu khu.
• Ô tiêu chuẩn (OTC): Lập 60 OTC sơ cấp điển hình có diện tích 1.000 m² (kích thước 20 m × 50 m). Trong mỗi OTC sơ cấp, thiết lập 5 OTC thứ cấp diện tích 25 m² (5 m × 5 m) tại 4 góc và vị trí trung tâm để điều tra tầng cây tái sinh (cây có D₁.₃ < 6 cm).
• Đo đếm lâm học: Đo đường kính thân tại vị trí 1,3 m (D₁.₃) bằng thước kẹp kính hai chiều hoặc thước dây; đo chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc) bằng máy đo chuyên dụng Haglof L5 Laser Only Hypsometer.
• Cây mọc kèm: Xác định theo phương pháp OTC 6 cây quanh cây tâm Pơ mu hoặc Sa mu dầu.
• Độ tàn che: Xác định theo phương pháp cho điểm ngắm thẳng đứng theo mạng lưới ô vuông cự ly 4 - 5 m.
• Đánh giá tác động con người: Đánh giá dựa trên thang điểm 4 mức độ: 0 (Không tác động), 1 (Tác động ít), 2 (Tác động trung bình), 3 (Tác động mạnh/thường xuyên).

Huyện	Số lượng tuyến điều tra	Tên một số tuyến tiêu biểu
Quế Phong	18	Suối Púng, Suối Mít, Huồi Chạm, Núi Pù Hoạt, Khe Kịa, Khe Huồi Huống
Quỳ Châu	3	Khe Mục Pán, Khe Pà Hạ, Núi Pù Lon (Diên Lãm)
Kỳ Sơn	9	Khe Huồi Xã, Núi Pù Lon (Tây Sơn), Bản Buộc Mú, Khe Huồi Lom
Tương Dương	8	Dải Loàng Quang, Núi Pho Bén, Phu Pha Đéng, Bản Phà Lõm
Con Cuông	8	Tuyến đường ranh 799, Tuyến biên giới 808, Núi Pù Nhông, Khe Kèm
Anh Sơn	1	Núi Cao Vều (xã Phúc Sơn)

Phương pháp thực nghiệm phòng thí nghiệm và xử lý số liệu:

• Xây dựng bản đồ: Sử dụng phần mềm MapInfo để số hóa và vẽ bản đồ phân bố của hai loài trên nền bản đồ địa hình hệ tọa độ VN2000 tỷ lệ 1:25.000.
• Giải phẫu học: Cắt lát vi phẫu rễ, thân, lá, cành non; nhuộm kép và quan sát dưới kính hiển vi quang học.
• Nhân giống thực nghiệm: Gieo hạt với các công thức xử lý nhiệt độ nước khác nhau; giâm cành hom trên giá thể cát có xử lý các chất điều hòa sinh trưởng gồm IAA (Indole-3-acetic acid), IBA (Indole-3-butyric acid), NAA (Napthalen - acetic acid) và ABT (Transplantone) ở các nồng độ khác nhau.
• Phân tích tinh dầu: Chưng cất lôi cuốn hơi nước các bộ phận lá, gỗ, nón, rễ, nhựa; phân tích định tính và định lượng thành phần hóa học bằng hệ thống sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS).
• Phân tích di truyền: Tách chiết DNA tổng số từ mẫu lá dạng gỗ trắng và dạng gỗ đỏ của hai loài thu tại thực địa, nhân bản và giải trình tự các đoạn gen rbcL, matK, 18S-rDNA, sau đó so sánh với dữ liệu chuẩn trên GenBank và xây dựng cây quan hệ di truyền bằng thuật toán Neighbor Joining (NJ).

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Phần mở đầu (4 trang) trình bày tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu đối với hai loài Pơ mu và Sa mu dầu tại Khu DTSQ miền Tây Nghệ An, xác định rõ mục tiêu tổng quát, 4 mục tiêu cụ thể, ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn, 5 điểm đóng góp mới của luận án và tóm tắt bố cục toàn văn gồm 137 trang, 3 chương nội dung, 29 bảng số liệu, 41 hình vẽ và bản đồ, cùng 7 phụ lục chi tiết.

Chương 1. Tổng quan tài liệu

Chương 1 (26 trang) tổng kết các công trình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam về ngành Pinophyta, hai loài Fokienia hodginsii và Cunninghamia konishii. Nội dung chương làm rõ vị trí phân loại, lịch sử phát hiện, đặc điểm giải phẫu cơ quan sinh sản, đặc điểm sinh thái vùng phân bố tự nhiên (Trung Quốc, Đài Loan, Lào, Việt Nam), đặc điểm tái sinh tự nhiên, thử nghiệm nhân giống vô tính/hữu tính, thành phần hóa học của tinh dầu và cấu trúc di truyền.

Bên cạnh đó, chương tổng quan phân tích chi tiết điều kiện tự nhiên, địa hình phân bậc, chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa chịu tác động của hiệu ứng phơn Tây Nam và gió mùa Đông Bắc, mạng lưới thủy văn phân lưu sông Cả, các nhóm đất chính (Feralit trên núi cao, đất đỏ vàng trên đá phiến sét, sa thạch) và bối cảnh kinh tế - xã hội (dân cư gồm các dân tộc Thái, Thổ, Khơ Mú, Ơ Đu, H'Mông; tỷ lệ nghèo đói 22,35%) tại 9 huyện thuộc Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.

Chương 2. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 (17 trang) mô tả đối tượng nghiên cứu thuộc họ Cupressaceae, địa bàn thu thập mẫu và điều tra tại 6 huyện (Quế Phong, Quỳ Châu, Kỳ Sơn, Tương Dương, Con Cuông, Anh Sơn) trong thời gian từ tháng 10/2013 đến tháng 6/2017. Chương này chi tiết hóa 6 nội dung nghiên cứu lớn và hệ thống phương pháp luận bao gồm: phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp, phương pháp phỏng vấn cộng đồng và cơ quan chức năng, phương pháp điều tra thực địa trên 47 tuyến, quy cách thiết lập 60 OTC sơ cấp (1.000 m²) và 300 ô thứ cấp (25 m²), phương pháp điều tra cây mọc cùng (OTC 6 cây), đo độ tàn che bằng điểm ngắm thẳng đứng, phương pháp đánh giá định lượng tác động của con người theo 4 bậc (0 - 3), phương pháp phân tích giải phẫu học thực vật, phương pháp thử nghiệm sinh lý nhân giống hạt và hom (IAA, IBA, NAA, ABT), phương pháp tách chiết và phân tích tinh dầu bằng GC-MS, phương pháp sinh học phân tử phân tích các locus gen (rbcL, matK, 18S-rDNA) và xây dựng bản đồ chuyên đề bằng phần mềm MapInfo trên hệ tọa độ VN2000.

Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 (88 trang) là nội dung chính của luận án, trình bày và thảo luận các kết quả nghiên cứu thực nghiệm đạt được:

• Đặc điểm hình thái và giải phẫu: Mô tả chi tiết hình thái thân, cành, lá, nón đực, nón cái, hạt và cung cấp các hình ảnh vi phẫu cấu tạo giải phẫu lát cắt ngang của rễ, thân, cành non, lá của loài Pơ mu và loài Sa mu dầu.
• Đặc điểm phát triển theo mùa: Theo dõi và lập bảng chu kỳ phát triển của chồi, lá, thời gian ra nón đực, nón cái, quá trình thụ phấn và thời gian nón chín rụng hạt của cả hai loài qua các tháng trong năm tại các sinh cảnh rừng miền Tây Nghệ An.
• Đặc điểm phân bố, mật độ, diện tích và trữ lượng: Xác định các tọa độ phân bố cụ thể của hai loài trên bản đồ MapInfo. Pơ mu và Sa mu dầu phân bố chủ yếu ở đai cao từ 800 m đến trên 1.500 m, tập trung trên các dông núi, đỉnh núi dốc dọc biên giới Việt - Lào. Tổng hợp số liệu mật độ cá thể trong các OTC, tính toán diện tích phân bố cư trú và trữ lượng gỗ thực tế tại các xã thuộc 6 huyện nghiên cứu. Luận án so sánh diện tích và trữ lượng của Pơ mu, Sa mu dầu giữa Khu BTTN Pù Hoạt (Nghệ An) với Khu BTTN Xuân Liên (Thanh Hóa).

Chỉ tiêu sinh thái / Lâm học	Loài Pơ mu (Fokienia hodginsii)	Loài Sa mu dầu (Cunninghamia konishii)
Phân bố đai cao chính	Từ 800 m đến trên 1.500 m	Từ 900 m đến trên 1.800 m
Địa hình đặc trưng	Dông núi, sườn núi dốc, đỉnh núi	Dông núi cao, đỉnh núi hiểm trở
Loại đất phổ biến	Feralit mùn vàng đỏ trên đá magma axit/sa thạch	Đất mùn trên núi cao phong hóa từ granit/silicat
Tầng tán rừng	Tầng vượt tán hoặc tán chính rừng thường xanh	Tầng vượt tán (cây trội) trong rừng hỗn giao
Nhóm loài mọc cùng ưu thế	Họ Dẻ (Fagaceae), Long não (Lauraceae), Dầu	Họ Dẻ (Fagaceae), Re (Lauraceae), Pơ mu
Khả năng tái sinh tự nhiên	Chủ yếu giai đoạn cây mạ, cây con triển vọng thấp	Rất kém, hiếm gặp cây con dưới tán rừng rậm

• Đặc điểm quần xã và điều kiện lập địa: Thống kê danh lục các loài thực vật mọc cùng trong ô tiêu chuẩn 6 cây (thuộc các họ Fagaceae, Lauraceae, Dipterocarpaceae, Magnoliaceae...). Khảo sát độ dốc, hướng phơi và phân tích tính chất lý hóa của các mẫu đất (thành phần cơ giới, pH, hàm lượng mùn, đạm, lân, kali tổng số và dễ tiêu).
• Đặc điểm tái sinh và nhân giống: Đánh giá mật độ cây tái sinh theo các cấp chiều cao và ảnh hưởng của độ tàn che tán rừng đến số lượng cây tái sinh. Kết quả chỉ ra độ tàn che quá cao kìm hãm sự phát triển của cây con. Thử nghiệm nhân giống bằng gieo hạt xác định tỷ lệ nảy mầm và chiều cao cây con. Thử nghiệm giâm hom cành trên giá thể cát xử lý bằng các chất điều hòa sinh trưởng (IBA, NAA, ABT, IAA) xác định được loại hóa chất và nồng độ tối ưu giúp tăng tỷ lệ sống, kích thích hình thành rễ ở cả hai loài.

Chỉ tiêu thử nghiệm	Nội dung thực nghiệm Pơ mu	Nội dung thực nghiệm Sa mu dầu
Nhân giống bằng hạt	Khảo sát tỷ lệ nảy mầm và sinh trưởng chiều cao cây con theo chế độ xử lý hạt	Khảo sát tỷ lệ nảy mầm và tỷ lệ sống thành cây con sau các mốc thời gian
Nhân giống bằng giâm hom	Đánh giá tỷ lệ sống, tỷ lệ ra rễ trên giá thể cát khi xử lý IBA, ABT, NAA	Đánh giá ảnh hưởng của các nồng độ chất điều hòa sinh trưởng đến khả năng ra rễ
Chất điều hòa sinh trưởng	Thử nghiệm đối chứng và các nồng độ IAA, IBA, NAA, ABT	Thử nghiệm đối chứng và các nồng độ ABT, NAA, IBA

• Thành phần hóa học tinh dầu: Phân tích GC-MS mẫu tinh dầu tách chiết từ các bộ phận khác nhau: tinh dầu lá, cành, gỗ, nón của cây Pơ mu; tinh dầu lá, cành, gỗ thân, nón, rễ và nhựa của cây Sa mu dầu. So sánh thành phần hóa học tinh dầu lá Pơ mu tại Nghệ An với mẫu tại Phúc Kiến (Trung Quốc); so sánh tinh dầu lá và gỗ Sa mu dầu tại Nghệ An với mẫu tại Đài Loan, Trung Quốc và các tỉnh khác ở Việt Nam (Sơn La, Hà Giang, Thanh Hóa).
• Thông số di truyền dạng gỗ trắng và gỗ đỏ: Phân tích trình tự DNA các vùng gen rbcL, matK và 18S-rDNA của các mẫu thu thập tại Quế Phong, Kỳ Sơn, Tương Dương; đối chiếu các vị trí nucleotid sai khác với dữ liệu trên GenBank; xác định khoảng cách di truyền và mối quan hệ phát sinh phân loài bằng phương pháp Neighbor Joining nhằm phân biệt dạng gỗ trắng và dạng gỗ đỏ của hai loài.
• Đánh giá thực trạng và giải pháp bảo tồn: Đánh giá các nguyên nhân suy giảm quần thể gồm: khai thác gỗ trái phép lấy gỗ làm nhà, lợp mái, làm đồ gia dụng; mở đường tuần tra biên giới làm mất sinh cảnh; cháy rừng; chết tự nhiên do già cỗi; hiện tượng du canh du cư; và hạn chế trong quản lý bảo vệ rừng. Luận án xây dựng hệ thống giải pháp bảo tồn nguyên vị (in-situ), bảo tồn chuyển vị (ex-situ) và xác định danh sách các xã có điều kiện lập địa phù hợp để quy hoạch gây trồng phát triển rừng Pơ mu và Sa mu dầu tại 6 huyện của Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.

Kết luận và kiến nghị

Phần Kết luận và kiến nghị (2 trang) tóm tắt các kết quả đạt được về đặc điểm sinh học, sinh thái, nhân giống, tinh dầu và di truyền học của hai loài; đồng thời nêu các kiến nghị cụ thể gửi các cơ quan quản lý lâm nghiệp và chính quyền địa phương tỉnh Nghệ An nhằm thực thi các biện pháp bảo tồn nghiêm ngặt và tổ chức nhân giống gây trồng trong thực tiễn.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án tự đúc kết 5 đóng góp mới về mặt khoa học và thực tiễn:

1. Bổ sung các dẫn liệu về cấu trúc giải phẫu rễ, thân, cành non và lá của hai loài Pơ mu (Fokienia hodginsii) và Sa mu dầu (Cunninghamia konishii).
2. Cung cấp hệ thống dữ liệu đầy đủ về tọa độ các điểm phân bố, mật độ cá thể, diện tích cư trú và trữ lượng gỗ của Pơ mu và Sa mu dầu trên toàn bộ phạm vi Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.
3. Bổ sung dẫn liệu thực nghiệm về việc sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng trong kỹ thuật nhân giống vô tính bằng giâm cành hom đối với loài Sa mu dầu tại Việt Nam.
4. Bổ sung dữ liệu hóa học về thành phần tinh dầu lá loài Pơ mu ở Việt Nam, tinh dầu nón loài Pơ mu; đồng thời xác định lần đầu tiên thành phần hóa học của tinh dầu nón, rễ và nhựa của loài Sa mu dầu.
5. Cung cấp dẫn liệu phân tử về các thông số sai khác trình tự gen (rbcL, 18S-rDNA, matK) nhằm so sánh đặc điểm di truyền giữa dạng gỗ đỏ và dạng gỗ trắng của Pơ mu và Sa mu dầu.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất:

• Bảo tồn nguyên vị (in-situ): Thiết lập các khu bảo vệ nghiêm ngặt các quần thể Pơ mu và Sa mu dầu hiện có tại VQG Pù Mát, Khu BTTN Pù Hoạt, Khu BTTN Pù Huống và các khu rừng phòng hộ xung yếu thuộc huyện Kỳ Sơn, Tương Dương; tăng cường tuần tra, ngăn chặn tình trạng khai thác gỗ và mở đường xâm phạm sinh cảnh sống.
• Bảo tồn chuyển vị (ex-situ) và phát triển: Áp dụng quy trình kỹ thuật giâm hom có xử lý chất kích thích sinh trưởng và kỹ thuật gieo ươm hạt giống đã được kiểm nghiệm trong luận án để sản xuất cây con; đưa vào trồng tại các xã có điều kiện sinh thái phù hợp thuộc vùng đệm và vùng phục hồi sinh thái của Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên nội dung và phạm vi nghiên cứu được trình bày trong văn bản:

• Hạn chế: Nghiên cứu được thực hiện tập trung tại phạm vi 6 huyện thuộc tỉnh Nghệ An, việc thu mẫu nón và hạt của Sa mu dầu gặp khó khăn do cây trưởng thành có kích thước thân rất lớn (chiều cao từ 50 m đến 70 m), cơ quan sinh sản phân bố chủ yếu ở tầng ngọn vượt tán. Thử nghiệm nhân giống sinh dưỡng bằng hom mới chỉ tiến hành trên giá thể cát trong phạm vi vườn ươm thực nghiệm, chưa theo dõi dài hạn quá trình sinh trưởng khi đem trồng rừng ngoài thực địa.
• Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục theo dõi tỷ lệ sống, tốc độ sinh trưởng và khả năng thích nghi của cây con Pơ mu và Sa mu dầu nhân giống từ hạt và cành hom khi trồng khảo nghiệm tại các mô hình rừng trồng ở các xã vùng cao; mở rộng nghiên cứu tách chiết và thử nghiệm hoạt tính sinh học của các hợp chất đơn lẻ từ tinh dầu nón, rễ và nhựa phục vụ y dược.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên môn cho các đối tượng:

• Nghiên cứu sinh, học viên và giảng viên ngành Thực vật học, Lâm học, Sinh thái học: Tham khảo các mô tả giải phẫu hiển vi, dữ liệu trình tự gen đối chiếu GenBank, phương pháp điều tra lâm học theo ô tiêu chuẩn 6 cây và quy trình phân tích tinh dầu thực vật hạt trần bằng GC-MS.
• Cán bộ kỹ thuật và quản lý lâm nghiệp: Cung cấp bản đồ phân bố tỷ lệ 1:25.000, số liệu trữ lượng gỗ thực tế tại từng tiểu khu, xã và quy trình kỹ thuật giâm hom, gieo hạt phục vụ công tác nhân giống bảo tồn hai loài cây nguy cấp.
• Nhà hoạch định chính sách bảo tồn đa dạng sinh học tỉnh Nghệ An: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng danh mục quy hoạch các vùng gây trồng rừng bản địa, kế hoạch bảo tồn nguồn gen quý hiếm tại Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.

Câu hỏi thường gặp

1. Tình trạng bảo tồn của loài Pơ mu và Sa mu dầu được xác định như thế nào trong Sách Đỏ Việt Nam và Danh lục Đỏ IUCN? Theo Sách Đỏ Việt Nam (2007), Pơ mu được xếp ở hạng Nguy cấp (EN A1a,c,d), Sa mu dầu ở hạng Sẽ nguy cấp (VU A1a,d,c1). Theo Danh lục Đỏ IUCN (2015), Pơ mu xếp ở hạng Sẽ nguy cấp (VU A2acd; B2ab(ii,iii,iv,v)), còn Sa mu dầu xếp ở hạng Nguy cấp (EN A2cd; B2ab(ii,iii,v)). Cả hai loài thuộc nhóm IIA theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ.

2. Địa bàn nghiên cứu thực địa của luận án gồm những huyện nào và quy mô lập ô tiêu chuẩn ra sao? Thực địa được tiến hành trên 6 huyện thuộc tỉnh Nghệ An gồm Quế Phong, Quỳ Châu, Kỳ Sơn, Tương Dương, Con Cuông và Anh Sơn với 47 tuyến điều tra. Tác giả đã thiết lập 60 ô tiêu chuẩn sơ cấp diện tích 1.000 m² (20 m × 50 m) và 300 ô tiêu chuẩn thứ cấp diện tích 25 m² (5 m × 5 m) để đo đếm cây tái sinh.

3. Khả năng tái sinh tự nhiên của Pơ mu và Sa mu dầu tại Khu DTSQ miền Tây Nghệ An diễn ra như thế nào? Tái sinh tự nhiên của cả hai loài đều rất kém. Cây con chủ yếu xuất hiện ở giai đoạn cây mạ dưới tán rừng, tỷ lệ chuyển tiếp sang giai đoạn cây con có triển vọng rất thấp do cây ưa sáng và chịu ảnh hưởng lớn bởi độ tàn che của tán rừng. Cả hai loài chỉ tái sinh bằng hạt, không ghi nhận hiện tượng tái sinh chồi.

4. Luận án đã đóng góp những dữ liệu hóa học mới nào về tinh dầu của hai loài cây nghiên cứu? Luận án bổ sung dẫn liệu thành phần hóa học tinh dầu lá loài Pơ mu ở Việt Nam, tinh dầu nón loài Pơ mu, đồng thời xác định lần đầu tiên thành phần hóa học của tinh dầu nón, tinh dầu rễ và nhựa của loài Sa mu dầu thông qua phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS).

5. Luận án sử dụng những chỉ thị phân tử nào để so sánh dạng gỗ trắng và dạng gỗ đỏ của hai loài? Tác giả đã giải trình tự và so sánh các vùng gen rbcL, matK và 18S-rDNA của các mẫu thu thập ngoài thực địa, đối chiếu các sai khác nucleotid với dữ liệu trên GenBank và xây dựng cây phát sinh di truyền bằng thuật toán Neighbor Joining (NJ).

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Thị Thanh Nga là công trình chuyên khảo về thực vật học, cung cấp hệ thống dẫn liệu khoa học về hình thái, cấu tạo giải phẫu, đặc điểm sinh thái, cấu trúc quần xã, hiện trạng phân bố và trữ lượng của hai loài Pơ mu (Fokienia hodginsii) và Sa mu dầu (Cunninghamia konishii) tại Khu Dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An. Công trình đã làm sáng tỏ khả năng nhân giống vô tính bằng giâm cành hom có xử lý chất điều hòa sinh trưởng, xác định thành phần hóa học tinh dầu ở các bộ phận đặc thù và phân tích sai khác di truyền giữa các dạng gỗ. Các kết quả đạt được tạo tiền đề khoa học và thực tiễn trực tiếp cho công tác bảo tồn nguồn gen, quản lý rừng phòng hộ và quy hoạch phát triển bền vững hai loài thực vật hạt trần quý hiếm tại khu vực Bắc Trung Bộ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về ngành Thông (Pinophyta) 1. Trên thế giới Trên thế giới, số loài ngành Thông (Pinophyta) hiện tồn tại trong thảm thực vật trên bề mặt trái đất không nhiều. Cây lá kim phân bố rộng khắp ở tất cả các châu lục, trừ Nam Cực nơi mà không có bất cứ loại cây thân gỗ sống.

Cây lá kim sống ở tất cả các cảnh quan, từ Bắc Cực đến xích đạo, từ thảo nguyên đến vùng đất thấp gần biển, đến những ngọn núi cao nhất quanh năm bao phủ tuyết và từ các khu rừng rậm của Alaska đến trung tâm của sa mạc Sahara [84]. Theo Aljos Farjon (2010), cây lá kim có 615 loài thuộc trong 70 chi, 8 họ: họ Thông (Pinaceae), họ Thông tre (Podocarpaceae), họ Bách tán (Araucariaceae), họ Đỉnh tùng (Cephalotaxaceae), họ Hoàng đàn (Cupressaceae),họ Thông đỏ (Taxaceae) và 2 họ chưa có đại diện ở Việt Nam: Phyllocladaceae và Sciadopityaceae. Những họ có số loài nhiều nhất gồm họ Thông (Pinaceae), họ Kim giao (Podocarpaceae) và họ Hoàng đàn (Cupressaceae). Họ Thông (Pinaceae) chỉ phân bố phía Bắc bán cầu có 11 chi với 231 loài, chi nhiều loài nhất là Pinus với 113 loài.

Họ Kim giao (Podocarpaceae) phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và ở vùng núi Nam bán cầu có18 chi với 174 loài, chi nhiều loài nhất là Podocarpus với 98 loài. Họ Hoàng đàn (Cupressaceae) phân bố ở nhiều châu lục, có 30 chi với 135 loài [84]. Số lượng loài cây lá kim không đáng kể trong nhóm thực vật bậc cao có mạch nhưng lại có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái rừng và hầu hết chúng đều có giá trị trong đời sống kinh tế và xã hội ở nhiều nước trên thế giới. Đến nay có rất nhiều loài của ngành Thông đã bị tuyệt chủng và có nhiều loài nguy cơ tuyệt chủng rất cao.

Đặc biệt đối với nhiều loài nguy cơ tuyệt chủng tăng lên do các quần thể thường nhỏ và có phân bố hạn chế. Theo Danh Lục Sách Đỏ của IUCN (2013), liệt kê 211 loài ngành Thông (chiếm 34%) được đánh giá bị đe dọa tuyệt chủng ở mức quốc tế [122]. 6 Số loài cây lá kim ở vùng nhiệt đới khoảng 200 loài [85] và theo kết quả phân tích nguy cơ tuyệt chủng các loài thực vật trên toàn cầu, do vườn thực vật Royal Botanic Gardens, Viện bảo tàng Lịch sử tự nhiên (Anh) và Liên minh quốc tế về Bảo tồn thiên nhiên thực hiện năm 2010 đã đưa ra kết luận: “1/5 loài thực vật trên thế giới đang bị đe dọa tuyệt chủng, trong đó nhóm thực vật Thông là nhóm bị đe dọa cao nhất và môi trường sống bị đe dọa nhất là những rừng mưa nhiệt đới. Lý do phổ biến nhất khiến thực vật ở đây bị đe dọa là những hoạt động của con người đã gây tổn thất môi trường sống của chúng” [139].

Do vậy, điểm nóng của công tác bảo tồn ngành Thông hiện nay nằm ở những vùng nhiệt đới. Ở Việt Nam Ở Việt Nam có 33 loài Thông (Pinophyta) bản địa thuộc 5 họ 19 chi: họ Thông (Pinaceae) với 5 chi 13 loài, họ Hoàng đàn (Cupressaceae) với 7 chi 7 loài, họ Thông (Podocarpaceae) với 4 chi 7 loài, họ Thông đỏ (Taxaceae) với 2 chi 5 loài và họ Đỉnh tùng (Cephalotaxaceae) với 1chi 1 loài [33].Có 7 loài đặc hữu thuộc 4 họ bao gồm: Cupressaceae có 2 loài (Cupressus torulosa và Calocedrus rupes-tris), Pinaceae có 2 loài (Pinus dalatensis và P. krempfii), Taxaceae có 2 loài (Amentotaxus hatuyenensis và A. poilanei) và Taxodiaceae có 1 loài (Xanthocyparis vietnamensis) [114].

Tất cả các loài ngành Thông ở Việt Nam đều có ý nghĩa lớn như cung cấp gỗ, nhựa, tinh dầu, dược liệu, làm cảnh, cây trồng rừng,.