MỞ ĐẦU 1 1 Đặt ấ đề Rừng là nguồn tài nguyên quý giá của đất nước ta, nó được xem là lá phổi xanh của trái đất, là một hệ sinh thái mà quần xã cây rừng giữ vai trò chủ đạo trong mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường, là hơi thở của sự sống, rừng không những là cơ sở phát triển kinh tế - xã hội mà còn giữ chức năng sinh thái cực kỳ quan trọng, rừng tham gia vào quá trình điều hoà khí hậu, đảm bảo chu chuyển oxy và các nguyên tố cơ bản khác trên hành tinh, duy trì tính ổn định và độ màu mỡ của đất, hạn chế lũ lụt, hạn hán, ngăn chặn xói mòn đất, làm giảm nhẹ sức tàn phá khốc liệt của các thiên tai, bảo tồn nguồn nước và làm giảm mức ô nhiễm không khí. Rừng giúp bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường sống trên toàn hành tinh chúng ta bởi vậy bảo vệ rừng và nguồn tài nguyên rừng luôn trở thành một nhiệm vụ quan trọng đối với tất cả các quốc gia trên thế giới nói chung và nước Việt Nam ta nói riêng. Rừng còn mang ý nghĩa quan trọng về cảnh quan thiên nhiên và an ninh quốc phòng, bảo vệ hệ sinh thái rừng cũng chính là việc góp phần quan trọng vào việc bảo tồn xã hội loài người.[5] Rừng là môi trường sống của nhiều loài sinh vật khác nhau, chính vì vậy mà diện tích rừng bị thu hẹp sẽ làm ảnh hưởng rất nhiều đến đời sống của các loài sinh vật nói chung.Vai trò của rừng rất to lớn, thế nhưng trong những năm vừa qua diện tích rừng tự nhiên của chúng ta ngày càng giảm sút cả về số lượng và chất lượng [5]. Vào đầu thế kỷ 21, chúng ta đã nhận thấy tài nguyên sinh học là có giới hạn và đã đang khai thác vượt quá giới hạn này do đó đang làm giảm tính đa dạng sinh học.
Vì vậy cần phải có sự thay đổi và định hướng mới trong mối quan hệ giữa con người và tài nguyên sinh học mà đời sống của con người phụ thuộc vào.[9] Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến mất rừng là do chiến tranh, khai thác bừa bãi, đốt nương làm rẫy [5], và chính vì vậy nên thảm thực vật đã và đang bị suy thoái rồi bị đảo lộn toàn bộ về cấu trúc quá trình tái sinh diễn thế theo h 2 chiều hướng thoái bộ so với ở tình trạng nguyên sinh hoặc trước khi khai thác, nhất là ở các lâm phần không được quản lý tốt. Biết rằng tổ thành loài cây đa dạng và phong phú, song mỗi loài cây lại có một vùng phân bố nhất định, sự phân bố này có liên quan chặt chẽ đến điều kiện hoàn cảnh của môi trường xung quanh. Trong các hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới, ngoài các yếu tố của điều kiện môi trường, sự tồn tại của các loài còn phụ thuộc vào mối quan hệ qua lại giữa các loài, nghĩa là ngoài sự cạnh tranh và điều kiện sống, cùng tồn tại của các loài cây còn chịu ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp bởi các chất tiết ra từ những loài sống cạnh nó gọi là phitonxit thông qua lá, hoa, rễ. Chúng cùng tồn tại khi các loài không có ảnh hưởng xấu đến nhau, hoặc kích thích sự sinh trưởng, phát triển của các loài xung quanh, ngược lại chúng sẽ loại trừ nhau khi các loài này có quan hệ xấu, kiềm hãm sự phát triển của các loài bên cạnh.[10] Bản chất mối quan hệ giữa các loài cây với nhau là rất biện chứng bởi có những cây mang mối quan hệ tương trợ, vì thế nghiên cứu sâu về mối quan hệ qua lại giữa các loài trong rừng tự nhiên là rất cần thiết cho việc điều chỉnh tổ thành loài cây, trong các lâm phần rừng tự nhiên khi cần tác động các giải pháp lâm sinh và quan trọng hơn là làm cơ sở cho việc lựa chọn và phối hợp các loài cây trong trồng rừng hỗn loài.
Để có cơ sở khoa học và thực tiễn về mối quan hệ giữa các loài cây một cách rõ ràng hơn, tôi tiến hành thực hiện đề tài: "N cứ ố q a ệ ữa các loài cây tự ớ oà c áo á to (Machilus grandifolia S. Wei) và loài cây Lát hoa (Chukrasia tabularis A.Juss) tại Vườn Quốc Gia Ba Bể tỉnh Bắc Kạn". h 3 1 2 Mục t cứ Xác định được một số đặc điểm cấu trúc rừng nơi sinh sống của hai loài cây nghiên cứu Kháolá to (Machilus grandifolia S. Wei) và cây Lát hoa (Chukrasia tabularis A.Juss) tại vườn Quốc gia Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn.
Xác định mối quan hệ tự nhiên giữa các loài cây rừng khác với hai loài cây nghiên cứu Kháolá to (Machilus grandifolia S. Wei) và cây Lát hoa (Chukrasia tabularis A.Juss) tại vườn Quốc gia Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn. Đề xuất được tập đoàn cây trồng hỗn giao với loài cây cây Kháo lá to (Machilus grandifolia S. Wei) và cây Lát hoa (Chukrasia tabularis A.Juss) cho vườn Quốc gia Ba Bể nói riêng và vùng sinh thái tương tự nói chung.
Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học Bổ sung những cơ sở khoa học và thực tiễn về mối quan hệ tự nhiên giữa các loài cây rừng với hai loài cây Kháo lá to và loài cây Lát hoa. Đồng thời giúp cho sinh viên tiếp cận phương pháp nghiên cứu khoa học, giải quyết vấn đề thực tiễn của khoa học đặt ra. Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Trên cơ sở các mối quan hệ tự nhiên giữa các loài ta chỉ ra ở trên là cơ sở khoa học quan trọng để vườn Quốc gia Ba Bể cũng như các vùng sinh thái lân cận có thể tham khảo để lựa chọn cây trồng. h 4 P ầ 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHI N C U 2 1 Tổ q a ấ đề cứ Trong một lâm phần khi các loài có đủ không gian dinh dưỡng nhưng vì ảnh hưởng bởi phitônxit của các loài cây xung quanh nên có thể diễn ra theo hai chiều hướng: hoặc là cùng tồn tại hoặc là bài xích lẫn nhau, chúng cùng tồn tại khi phitônxit của các loài không có ảnh hưởng xấu đến nhau hoặc kích thích sự sinh trưởng phát triển của các loài xuang quanh, ngược lại chúng sẽ loại trừ nhau khi phitônxit của loài này có ảnh hưởng xấu, kìm hãm sự phát triển của các loài bên cạnh.
Vì thế nghiên cứu sâu về mối quan hệ qua lại giữa các loài trong rừng tự nhiên là rất cần thiết cho việc điều chỉnh tổ thành loài cây trong các lâm phần rừng tự nhiên khi cần tác động các giải pháp lâm sinh và quan trọng hơn là làm cơ sở cho việc lựa chọn và phối hợp các loài cây trong trồng rừng hỗn loài. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 2.1 Các mối quan hệ hỗ trợ * Quan hệ hội sinh Mối quan hệ này được thể hiện dưới nhiều cách, trong đó loài sống hội sinh có lợi, còn loài được hội sinh không có lợi và cũng không bị hại. Ví dụ, nhiều loài phong lan lấy thân gỗ khác để bám. Ở biển, cá ép luôn tìm đến các loài động vật lớn cá mập, vích… , thậm chí cả tàu thuyền để ép chặt vào, nhờ đó, cá dễ dàng di chuyển xa, dễ kiếm ăn và hô hấp.
Các loài động vật nhỏ sống hội sinh với giun biển.[22] *Quan hệ hợp tác Đây là kiểu quan hệ giữa các loài, trongđóchúng sống dựa vào nhau, nhưng không bắt buộc. Ví dụ, ở biển, các loài tôm, cá nhỏ thường bò trên thân h 5 cá lạc, cá dưa để ăn các ngoại kí sinh sống ở đây làm thức ăn; sáo thường đậu trên lưng trâu, bò bắt “chấy, rận” để ăn.[22] * Quan hệ cộng sinh Đây là kiểu quan hệ mà 2 loài chung sống thường xuyên với nhau mang lợi cho nhau. Ví dụ, cuộc sống cộng sinh của kiến và cây: kiến sống dựa vào cây để lấy thức ăn và tìm nơi ở, nhờ có kiến mà cây được bảo vệ. Trong nhiều trường hợp, sống cộng sinh là cách sống bắt buộc, khi rời khỏi nhau cả 2 đều chết.
Ví dụ vi sinh vật sống trong dạ dày động vật nhai lại có vai trò tương tự. Khuẩn lam sống dưới lớp biểu mô của san hô, hến biển, giun biển… khi quang hợp, tạo ra nguồn thức ăn bổ sung cho các động vật này. Nấm và vi khuẩn lam cộng sinh với nhau chặt chẽ đến mức tạo nên 1 dạng sống đặc biệt, đó là địa y .2 Các mối quan hệ đối kháng * Quan hệ ức chế - cảm nhiễm Ức chế - cảm nhiễm: là mối quan hệ trong đó 2 loài này sống bình thường nhưng lại gây hại cho nhiều loài khác. Ví dụ, trong quá trình phát triển của mình, khuẩn lam thường tiết ra các chất độc, gây hại cho các loài động vật sống xung quanh.
Một số loài tảo biển khi nở hoa, gây ra “thủy triều đỏ” làm cho hàng loạt động vật không xương sống, cá, chim chết vì nhiễm độc trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua chuỗi thức ăn. Trong nhiều trường hợp, người cũng bị ngộ độc vì ăn hàu, sò, cua, cá trong vùng thủy triều đỏ.[22] * Quan hệ cạnh tranh giữa các loài và sự phân li ổ sinh thái Hai loài có chung nguồn sống thường cạnh tranh với nhau: trong rừng, các cây ưa sáng cạnh tranh nhau về ánh sáng, không gian dinh dưỡng. Những loài cùng sử dụng 1 nguồn thức ăn vẫn có thể chung sống hòa bình trong 1 sinh cảnh. Trong tiến hóa, các loài gần nhau về nguồn gốc thường hướng tới sự phân li ổ sinh thái của mình bao gồm cả không gian sống, nguồn thức ăn h 6 và cách khai thác nguồn thức ăn đó.
Ví dụ, loài trùng cỏ Paramecium caudatum và Paramecium bursaria tuy cùng ăn vi sinh vật vẫn có thể chung sống trong 1 bể nuôi vì chúng đã phân li nơi sống: loài thứ nhất chỉ sống ở tầng mặt, giàu oxy; loài thứ 2 nhờ cộng sinh với tảo nên có thể sống được ở đáy bể, ít oxy…(sinh học 12, 2016 ) [22] * Quan hệ con mồi – vật ăn thịt và vật chủ - vật kí sinh Mối quan hệ con mồi – vật ăn thịt được đề cập chủ yếu ở bài quan hệ dinh dưỡng trong quần xã. Trong mối quan hệ này, con mồi có kích thước nhỏ, nhưng số lượng đông, còn vật ăn thịt thường có kích thước lớn, nhưng số lượng ít. Con mồi thích nghi với kiểu lẩn tránh và bằng nhiều hình thức chống lại sự săn bắt của vật dữ, còn vật ăn thịt có răng khỏe, chạy nhanh và có nhiều “mánh khóe” để khai thác con mồi có hiệu quả.