Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học sinh thái và biện pháp bảo tồn loài pơ mu fokienia hodginsiidunn a henry h h thomas sa mu dầu ở khu dự trữ sinh quyển miền tây nghệ an

Nghiên cứu về loài Pơ mu (Fokienia hodginsii) và Sa mu dầu (Cunninghamia konishii) tại khu dự trữ sinh quyển miền Tây… 164 trang · Trường Đại học Vinh · 2019.

• 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 một số đặc điểm sinh học, sinh thái và biện pháp bảo tồn loài pơ mu (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Thomas), sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata) ở 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
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục tiêu nghiên cứu
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• Những đóng góp mới của luận án
• Bố cục của luận án
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan về ngành Thông (Pinophyta)
• 1.1.1. Trên thế giới
• 1.2. Một số nghiên cứu về loài Pơ mu và Sa mu dầu
• 1.2.1. Trên thế giới
• 1.2.2. Nghiên cứu ở Khu Dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An
• 1.3. Đặc điểm Điều kiện tự nhiên - Kinh tế - Xã hội khu vực nghiên cứu
• 1.3.1. Vị trí địa lý
• 1.3.2. Đặc điểm khí hậu
• 1.3.3. Đặc điểm kinh tế, xã hội
• 2. Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp kế thừa tài liệu
• 2.3.2. Phương pháp phỏng vấn
• 2.3.3. Phương pháp điều tra thực địa
• 2.3.4. 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

Tóm tắt

I. Tổng quan về loài Pơ mu và Sa mu dầu ở Nghệ An

Nghiên cứu về loài Pơ mu (Fokienia hodginsii) và Sa mu dầu (Cunninghamia konishii) tại khu dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An là rất cần thiết. Hai loài này không chỉ có giá trị sinh thái mà còn mang lại lợi ích kinh tế cho người dân địa phương. Khu vực này được biết đến với sự đa dạng sinh học phong phú, nơi có nhiều loài thực vật và động vật quý hiếm.

1.1. Đặc điểm sinh học của loài Pơ mu

Pơ mu là loài cây gỗ lớn, có thể cao tới 50m. Đặc điểm sinh học của loài này bao gồm khả năng sinh trưởng tốt ở độ cao từ 800m trở lên, nơi có khí hậu ẩm ướt và thường xuyên có sương mù. Điều này giúp Pơ mu phát triển mạnh mẽ và giữ vai trò quan trọng trong hệ sinh thái rừng đầu nguồn.

1.2. Đặc điểm sinh học của loài Sa mu dầu

Sa mu dầu cũng là một loài cây gỗ lớn, thường sống ở những khu vực có độ cao tương tự như Pơ mu. Loài này có khả năng chịu đựng tốt với điều kiện khí hậu khắc nghiệt và có giá trị kinh tế cao nhờ vào gỗ và tinh dầu.

II. Thách thức trong việc bảo tồn loài Pơ mu và Sa mu dầu

Mặc dù có giá trị cao, loài Pơ mu và Sa mu dầu đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc bảo tồn. Các hoạt động khai thác gỗ trái phép, biến đổi khí hậu và sự phát triển đô thị đang đe dọa sự tồn tại của chúng. Việc hiểu rõ các thách thức này là cần thiết để đưa ra các biện pháp bảo tồn hiệu quả.

2.1. Nguyên nhân suy giảm số lượng loài

Sự suy giảm số lượng loài Pơ mu và Sa mu dầu chủ yếu do khai thác gỗ trái phép và mất môi trường sống. Các hoạt động này không chỉ làm giảm số lượng cây mà còn ảnh hưởng đến hệ sinh thái xung quanh.

2.2. Tác động của biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu đang làm thay đổi điều kiện sinh thái, ảnh hưởng đến sự phát triển và tái sinh của loài Pơ mu và Sa mu dầu. Nhiệt độ tăng cao và lượng mưa không ổn định có thể làm giảm khả năng sinh trưởng của chúng.

III. Phương pháp nghiên cứu và bảo tồn loài Pơ mu

Để bảo tồn loài Pơ mu, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học hiện đại. Việc thu thập dữ liệu về sinh học, sinh thái và các yếu tố môi trường là rất quan trọng. Các biện pháp bảo tồn cần được xây dựng dựa trên các nghiên cứu này.

3.1. Phương pháp điều tra thực địa

Phương pháp điều tra thực địa giúp thu thập thông tin về phân bố, mật độ và tình trạng sức khỏe của loài Pơ mu. Các nhà nghiên cứu sẽ tiến hành khảo sát tại các khu vực có sự hiện diện của loài này để đánh giá tình hình thực tế.

3.2. Kỹ thuật nhân giống và tái sinh

Kỹ thuật nhân giống bằng hạt và hom là một trong những phương pháp hiệu quả để bảo tồn loài Pơ mu. Việc áp dụng các biện pháp này sẽ giúp tăng cường số lượng cây và đảm bảo sự phát triển bền vững của loài.

IV. Ứng dụng thực tiễn từ nghiên cứu bảo tồn

Nghiên cứu về loài Pơ mu và Sa mu dầu không chỉ có giá trị khoa học mà còn mang lại lợi ích thực tiễn cho cộng đồng. Các kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong việc phát triển các chương trình bảo tồn và phát triển bền vững.

4.1. Giá trị kinh tế từ loài Pơ mu

Gỗ Pơ mu được sử dụng rộng rãi trong xây dựng và sản xuất đồ nội thất. Việc bảo tồn loài này không chỉ giúp duy trì nguồn tài nguyên quý giá mà còn tạo ra việc làm cho người dân địa phương.

4.2. Tinh dầu và ứng dụng trong y học

Tinh dầu từ loài Sa mu dầu có nhiều ứng dụng trong y học và mỹ phẩm. Việc nghiên cứu và phát triển sản phẩm từ tinh dầu này có thể mang lại lợi ích kinh tế lớn cho cộng đồng.

V. Kết luận và hướng đi tương lai cho bảo tồn

Bảo tồn loài Pơ mu và Sa mu dầu là một nhiệm vụ cấp bách. Cần có sự hợp tác giữa các cơ quan chức năng, nhà khoa học và cộng đồng để thực hiện các biện pháp bảo tồn hiệu quả. Hướng đi tương lai cần tập trung vào việc nâng cao nhận thức và phát triển các chương trình bảo tồn bền vững.

5.1. Tăng cường hợp tác giữa các bên liên quan

Sự hợp tác giữa các cơ quan nhà nước, tổ chức phi chính phủ và cộng đồng là rất quan trọng trong việc bảo tồn loài Pơ mu và Sa mu dầu. Các chương trình hợp tác có thể giúp nâng cao hiệu quả bảo tồn.

5.2. Đề xuất các chính sách bảo tồn

Cần xây dựng các chính sách bảo tồn cụ thể cho loài Pơ mu và Sa mu dầu. Các chính sách này nên bao gồm việc quản lý khai thác, bảo vệ môi trường sống và phát triển bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Công trình luận án tiến sĩ sinh học của tác giả Nguyễn Thị Thanh Nga với đề tài "Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái và biện pháp bảo tồn loài Pơ mu (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Thomas), Sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata) ở Khu Dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An" được thực hiện tại Trường Đại học Vinh (chuyên ngành Thực vật học, mã số: 9.11, năm 2019), dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Anh Dũng và PGS. Trần Huy Thái.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Khu Dự trữ sinh quyển (DTSQ) miền Tây Nghệ An có diện tích tự nhiên lớn, là hành lang xanh kết nối 3 vùng lõi gồm Vườn Quốc gia (VQG) Pù Mát, Khu Bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Pù Huống và Khu BTTN Pù Hoạt. Địa hình núi cao á ẩm nhiệt đới tại đây là sinh cảnh thuận lợi cho các đại diện của ngành Thông (Pinophyta), trong đó có hai loài quý hiếm là Pơ mu (Fokienia hodginsii) và Sa mu dầu (Cunninghamia konishii). Cả hai loài đều đóng vai trò sinh thái quan trọng trong việc bảo vệ rừng phòng hộ đầu nguồn ở độ cao từ 800 m trở lên, đồng thời sở hữu giá trị kinh tế, dược liệu và lịch sử khí hậu học.

Về tình trạng bảo tồn:

• Loài Pơ mu (Fokienia hodginsii): Xếp ở mức Nguy cấp (EN A1a,c,d) theo Sách Đỏ Việt Nam (2007); Sẽ nguy cấp (VU A2acd; B2ab(ii,iii,iv,v)) theo IUCN (2015); thuộc nhóm IIA theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP.
• Loài Sa mu dầu (Cunninghamia konishii): Xếp ở mức Sẽ nguy cấp (VU A1a,d,c1) theo Sách Đỏ Việt Nam (2007); Nguy cấp (EN A2cd; B2ab(ii,iii,v)) theo IUCN (2015); thuộc nhóm IIA theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP.

Trước thời điểm luận án thực hiện, các công trình đã công bố tại khu vực mới chỉ dừng lại ở các khảo sát cục bộ về một số điểm phân bố hoặc mô tả sơ bộ về lâm học, chưa có công trình nào nghiên cứu toàn diện và đồng bộ từ giải phẫu, sinh thái quần xã, khả năng tái sinh tự nhiên, kỹ thuật nhân giống sinh dưỡng/hữu tính, thành phần hóa học tinh dầu các bộ phận cho đến sai khác di truyền giữa các dạng hình gỗ cho toàn bộ phạm vi Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.

Mục tiêu nghiên cứu

1. Mục tiêu tổng quát: Góp phần bổ sung đầy đủ hơn về đặc điểm sinh học, đặc điểm sinh thái, nhân giống và thành phần hóa học tinh dầu của loài Pơ mu và Sa mu dầu ở Khu DTSQ miền Tây Nghệ An, làm cơ sở khoa học đề xuất các giải pháp để bảo tồn và phát triển hai loài này tại khu vực nghiên cứu.
2. Mục tiêu cụ thể:
   • Mô tả được đặc điểm hình thái, giải phẫu, đặc điểm phát triển theo mùa, một số đặc điểm sinh thái (phân bố, mật độ, diện tích, trữ lượng, một số đặc điểm quần xã và điều kiện khí hậu, đất đai) của loài Pơ mu và Sa mu dầu.
   • Hiểu được 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.
   • Xác định được thành phần hóa học tinh dầu các bộ phận của cây Pơ mu và Sa mu dầu.
   • Đánh giá hiện trạng loài Pơ mu và Sa mu dầu từ đó đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển hai loài này.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Hai 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: Mẫu vật và số liệu điều tra thực địa được thu thập tại 6 huyện thuộc Khu DTSQ miền Tây Nghệ An, tỉnh Nghệ An: Quế Phong, Quỳ Châu, Kỳ Sơn, Tương Dương, Con Cuông và Anh Sơn.
• Phạm vi thời gian: Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 10 năm 2013 đến tháng 6 năm 2017. Dữ liệu khí tượng kế thừa trong chuỗi 10 năm (2006–2016).

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trên thế giới

• Hệ thống phân loại và đa dạng ngành Thông: Theo Aljos Farjon (2010), ngành Thông hiện tồn tại 615 loài thuộc 70 chi, 8 họ. IUCN (2013) ghi nhận 211 loài (chiếm 34%) bị đe dọa tuyệt chủng trên quy mô toàn cầu. Về chi Cunninghamia, Robert Brown thiết lập chi năm 1826 với loài chuẩn C. lanceolata. Bunzô Hayata (1908) công bố C. konishii tại Đài Loan. Lu và cộng sự (1999) phân tích RFLP đoạn gen trnD-trnT lục lạp và cho rằng C. konishii là đồng nghĩa của C. lanceolata, tuy nhiên nhiều nhà phân loại hiện nay vẫn tách thành 2 loài riêng biệt.
• Hình thái và sinh thái: Pơ mu phân bố tại Trung Quốc, Lào và Việt Nam với diện tích toàn cầu khoảng 166.600 ha. Sa mu dầu phân bố hẹp ở Đài Loan, Phúc Kiến (Trung Quốc), Lào (Hủa Phăn, Xiêng Khoảng) và Việt Nam. Về sinh vật học sinh sản, Pơ mu ở Hồ Nam (Trung Quốc) ra nón hai lần/năm (tháng 4–5 và tháng 9–10) nhưng chỉ lứa hạt mùa thu mới có khả năng phát triển; ở Lào thụ phấn tháng 3–4, chín tháng 10–11. Sa mu dầu ở Lào thụ phấn tháng 1–3, chín tháng 8–11.
• Nhân giống: Thử nghiệm giâm hom Pơ mu tại Phúc Kiến (2007, 2012) cho thấy cành hom từ cây mẹ 2–4 tuổi xử lý IBA 100 mg/L (0,5 giờ) hoặc ABT bột 200 mg/L trên nền cát đạt tỷ lệ ra rễ cao. Với Sa mu dầu, Liang Wen-ying (2010) giâm hom tại Phúc Kiến dùng ABT và NAA ở nồng độ 80 mg/L cho tỷ lệ sống 90,27%–96,35%.
• Hóa học tinh dầu và di truyền: Tinh dầu lá Sa mu dầu tại Đài Loan có cấu tử chính là $\alpha$-pinene (36,4%), tinh dầu gỗ lõi chứa cedrol (58,3%) và $\alpha$-cedrene (11,8%) (Cheng et al., 2011). Bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của Pơ mu là $2n = 22$, kích thước $10,7 - 18,21\ \mu\text{m}$, khối lượng hệ gen nhân là 22,2 pg. Sa mu dầu có $2n = 22$, mức độ đa dạng phân tử AFLP quần thể tại Đài Loan đạt biến thiên 24,60% (Chung et al., 2004).

Các hướng nghiên cứu tại Việt Nam

• Phân loại và phân bố: Fokienia hodginsii được ghi nhận sớm trong công trình của Phạm Hoàng Hộ (1970). Cunninghamia konishii được phát hiện lần đầu năm 1960 tại núi Pha Ca Tủn (Khu BTTN Pù Huống, Nghệ An), được Vũ Văn Dũng và cộng sự ghi nhận năm 1996, và định danh chính thức bởi Phan Kế Lộc và Nguyễn Tiến Hiệp (1999) từ mẫu tại Hạch Dịch (Quế Phong, Nghệ An).
• Trữ lượng và sinh thái: Nguyễn Duy Chuyên và Lý Thọ (1995) thống kê diện tích Pơ mu trên 10 tỉnh là 52.526 ha, trữ lượng gỗ $1.826.797\ \text{m}^3$. Mai Văn Chuyên và cộng sự (2011) điều tra tại Khu BTTN Xuân Liên (Thanh Hóa) ghi nhận diện tích Sa mu dầu là 553,46 ha, trữ lượng $4.191,08\ \text{m}^3$, xác định chỉ số cạnh tranh (CI) của các loài Dẻ (Quercus sp.) đối với Sa mu dầu là 1,185 và của Pơ mu là 0,712. Nguyễn Thị Phương Trang (2012) phân tích sinh thái quần thể và cấu trúc di truyền qua gen 18S-rDNA.
• Tái sinh và nhân giống: Nguyễn Hoàng Nghĩa (2004) nhận định Pơ mu tái sinh tự nhiên kém, thiếu tầng cây trung gian. Lê Đình Khả và cộng sự (1996) giâm hom Pơ mu bằng chất điều hòa sinh trưởng TTG1 nồng độ 1,0–1,5% đạt tỷ lệ ra rễ 90–100%. Nguyễn Hoàng Nghĩa và Trần Văn Tiến (1996–1997) xác định NAA 1,0–1,5% cho tỷ lệ ra rễ 90%. Phạm Thế Anh và cộng sự (2007) nhân giống in vitro Pơ mu trên môi trường WPM bổ sung BA (0,1 mg/L) và IBA (0,3–5 mg/L). Với Sa mu dầu, Nguyễn Văn Sinh (2009) tại Pù Mát và Mai Văn Chuyên và cộng sự (2011) tại Xuân Liên ghi nhận tái sinh tự nhiên rất kém; Hồ Ngọc Sơn và Trần Thị Hương Giang (2017) nghiên cứu sức sống hạt giảm từ 43% xuống 1,33% sau 12 tháng bảo quản.
• Hóa học tinh dầu: Tinh dầu gỗ thân Pơ mu tại Yên Bái, Quảng Nam, Hà Giang, Hà Tĩnh chứa các hợp chất chủ yếu là (E)-nerolidol, fokienol, elemol, $\gamma$-eudesmol, $\alpha$-cadinol. Tinh dầu gỗ thân Sa mu dầu tại Pù Mát, Xuân Nha (Sơn La), Tây Côn Lĩnh (Hà Giang), Xuân Liên (Thanh Hóa) đều tích lũy cấu tử chính là $\alpha$-cedrol với tỷ lệ dao động từ 11,2% đến 37,0%.
• Nghiên cứu di truyền: Nguyễn Minh Tâm và cộng sự (2011, 2013) sử dụng chỉ thị ISSR cho thấy cả Pơ mu và Sa mu dầu đều có đa dạng di truyền trong quần thể thấp nhưng hệ số khác biệt di truyền giữa các quần thể cao, phản ánh xu hướng phân tách, cô lập di truyền.

Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết

Toàn bộ các công trình trong nước trước đây chỉ nghiên cứu phân tán ở các khu vực địa lý đơn lẻ, thiếu số liệu giải phẫu hiển vi (rễ, thân, lá), chưa phân tích tinh dầu ở các bộ phận nón, rễ, nhựa, chưa đánh giá phân tử giữa hai dạng gỗ thực tế (gỗ trắng và gỗ đỏ), và chưa xây dựng được hệ thống bản đồ số hóa diện tích, trữ lượng đồng bộ phục vụ quy hoạch bảo tồn cho toàn bộ Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp giữa phương pháp điều tra sinh thái học thực địa, hình thái - giải phẫu học so sánh, thực nghiệm lâm sinh học và hóa học phân tích kết hợp sinh học phân tử.

Phương pháp kế thừa và phỏng vấn

• Thu thập dữ liệu khí tượng thủy văn (nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm) liên tục 10 năm (2006–2016) từ Đài khí tượng thủy văn Bắc Trung Bộ tại 6 huyện: Quế Phong, Quỳ Châu, Kỳ Sơn, Tương Dương, Con Cuông, Anh Sơn.
• Kế thừa các báo cáo quản lý, số liệu kiểm kê rừng từ VQG Pù Mát, Khu BTTN Pù Hoạt, Khu BTTN Pù Huống, Ban Quản lý rừng phòng hộ (QLRPH) Kỳ Sơn và Tương Dương.
• Phỏng vấn bán cấu trúc đối với người dân bản địa, cán bộ kiểm lâm và đơn vị chế biến gỗ nhằm xác định vùng phân bố, tình hình khai thác và giá trị sử dụng.

Phương pháp điều tra thực địa

• Tuyến điều tra: Thiết lập 47 tuyến điều tra thực địa trên các dạng địa hình sườn dốc, đỉnh dông, dọc khe suối chính tại 6 huyện:
  • Huyện Quế Phong: 18 tuyến (suối Púng, Nậm Cân, Mường Phú, Huồi Chạm, Pù Hoạt, khe Huồi Quẹ, Huồi Huống...).
  • Huyện Quỳ Châu: 3 tuyến (khe Mục Pán, khe Pà Hạ, núi Pù Lon - Diên Lãm).
  • Huyện Kỳ Sơn: 9 tuyến (khe Huồi Xã, khe Lợt, Pù Lon - Tây Sơn, Buộc Mú, khe Lom...).
  • Huyện Tương Dương: 8 tuyến (dải Loàng Quang, Pho Bén, Phu Pha Đéng, khe Ngân, Phà Lõm...).
  • Huyện Con Cuông: 8 tuyến (đường ranh 799, khe Luồng, Pù Nhông, khe Kèm, khe Ngõa...).
  • Huyện Anh Sơn: 1 tuyến (núi Cao Vều, xã Phúc Sơn).
• Thiết lập ô tiêu chuẩn (OTC): Thiết lập tổng cộng 60 OTC sơ cấp điển hình, mỗi ô có diện tích $1.000\ \text{m}^2$ ($20\ \text{m} \times 50\ \text{m}$). Trong mỗi OTC sơ cấp, bố trí 5 OTC thứ cấp diện tích $25\ \text{m}^2$ ($5\ \text{m} \times 5\ \text{m}$) ở 4 góc và 1 ô ở tâm để điều tra tái sinh.
• Thu thập chỉ tiêu sinh trắc và lâm học: Đo đường kính thân tại vị trí 1,3 m ($D_{1.3}$) bằng thước kẹp kính hai chiều hoặc thước dây; đo chiều cao vút ngọn ($H_{\text{vn}}$) và chiều cao dưới cành ($H_{\text{dc}}$) bằng máy đo cao Haglof L5 Laser Only Hypsometer. Xác định thành phần loài đi kèm theo phương pháp OTC 6 cây quanh cây mục tiêu. Đo độ tàn che bằng phương pháp chiếu điểm ngắm thẳng đứng theo tuyến cách đều 4–5 m. Đánh giá tác động con người theo thang điểm 4 mức (0: Không tác động; 1: Ít; 2: Trung bình; 3: Mạnh/thường xuyên).
• Xử lý số liệu không gian: Tọa độ GPS được xử lý trên nền bản đồ số VN2000, thành lập bản đồ phân bố bằng phần mềm MapInfo tỷ lệ 1:25.000.

Chỉ tiêu / Phương pháp	Quy cách / Thiết bị	Mục đích
OTC sơ cấp	$20\ \text{m} \times 50\ \text{m}$ ($1.000\ \text{m}^2$)	Điều tra cấu trúc, mật độ, trữ lượng cây gỗ tầng cao
OTC thứ cấp	5 ô $\times\ 5\ \text{m} \times 5\ \text{m}$ ($25\ \text{m}^2$)	Đo đếm mật độ, nguồn gốc (hạt/chồi), chất lượng cây tái sinh
Phương pháp ô 6 cây	6 cây lân cận gần nhất	Xác định quan hệ sinh thái, mức độ xuất hiện loài mọc cùng
Độ tàn che tầng tán	Lưới điểm ngắm $4 - 5\ \text{m}$	Đánh giá ảnh hưởng của độ che phủ đến mật độ tái sinh
Bản đồ học chuyên đề	MapInfo / Nền VN2000	Xây dựng bản đồ phân bố, diện tích và phân vùng bảo tồn

Phương pháp thực nghiệm

• Giải phẫu thực vật: Làm tiêu bản vi phẫu rễ, thân, cành non, lá bằng phương pháp cắt nhuộm kép son phèn - lục iod, quan sát và chụp ảnh cấu trúc mô học dưới kính hiển vi quang học.
• Thực nghiệm nhân giống:
  • Nhân giống hữu tính: Thử nghiệm xử lý hạt giống ở các mức nhiệt độ nước khác nhau (nhiệt độ phòng, $50^\circ\text{C}$, $60^\circ\text{C}$, $70^\circ\text{C}$) và theo dõi tỷ lệ nảy mầm, thời gian nảy mầm, chiều cao cây con.
  • Nhân giống vô tính: Giâm cành hom trên giá thể cát sạch; thử nghiệm các chất điều hòa sinh trưởng gồm IAA, IBA, NAA và ABT ở các dải nồng độ khác nhau; theo dõi tỷ lệ sống, tỷ lệ ra rễ, số rễ trung bình và chiều dài rễ.
• Hóa học tinh dầu: Khai thác mẫu lá, cành, gỗ thân, rễ, nón và nhựa; chưng cất lôi cuốn hơi nước bằng bộ Clevenger; phân tích định tính và định lượng thành phần hóa học trên hệ thống sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS).
• Sinh học phân tử: Tách chiết DNA tổng số từ mẫu lá các dạng gỗ đỏ và gỗ trắng; khuếch đại và giải trình tự các vùng gen chỉ thị lục lạp và nhân (rbcL, matK, 18S-rDNA); căn chỉnh trình tự với phần mềm BioEdit, so sánh các điểm sai khác nucleotid (SNPs) và xây dựng cây phát sinh chủng loại bằng thuật toán Neighbor-Joining/UPGMA đối sánh với dữ liệu GenBank.

---

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Trình bày bối cảnh nghiên cứu, tính cấp thiết của việc bảo tồn nguồn gen 2 loài cây lá kim nguy cấp tại Khu DTSQ miền Tây Nghệ An, xác định 4 mục tiêu nghiên cứu cụ thể, ý nghĩa khoa học - thực tiễn và 5 đóng góp mới của đề tài. Cấu trúc luận án gồm 137 trang chính văn, 4 chương, cùng danh mục tài liệu tham khảo và 7 phụ lục chuyên sâu.

Chương 1. Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết có hệ thống các dẫn liệu khoa học trên thế giới và tại Việt Nam về ngành Thông (Pinophyta) và hai loài Pơ mu (Fokienia hodginsii), Sa mu dầu (Cunninghamia konishii). Tổng quan tập trung vào 6 nhóm vấn đề: vị trí phân loại học; đặc điểm hình thái và giải phẫu hiển vi; sinh thái học cá thể và quần xã; sinh lý học tái sinh và kỹ thuật nhân giống (hữu tính, vô tính, nuôi cấy mô); thành phần hóa học tinh dầu các bộ phận; cấu trúc di truyền phân tử và đa dạng nguồn gen. Chương 1 đồng thời mô tả chi tiết điều kiện tự nhiên, địa hình phân bậc (từ dưới 300 m đến trên 1.500 m), chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa chịu ảnh hưởng gió Tây Nam, mạng lưới thủy văn sông Cả - sông Hiếu, các nhóm đất Feralit mùn núi cao và bối cảnh kinh tế - xã hội tại 9 huyện thuộc Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.

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

Xác định đối tượng là hai loài Fokienia hodginsii và Cunninghamia konishii. Trình bày hệ thống phương pháp luận bao gồm phương pháp kế thừa tư liệu khí tượng 10 năm; phương pháp phỏng vấn cộng đồng và cơ quan quản lý; phương pháp điều tra thực địa trên 47 tuyến khảo sát và 60 OTC sơ cấp ($1.000\ \text{m}^2$), 300 OTC thứ cấp ($25\ \text{m}^2$); phương pháp đo đếm trắc lượng lâm học ($D_{1.3}$, $H_{\text{vn}}$, $H_{\text{dc}}$), phương pháp ô 6 cây, phương pháp đánh giá độ tàn che tầng tán, phương pháp tính mật độ cá thể và mật độ tái sinh; các kỹ thuật thực nghiệm giải phẫu vi thể, thử nghiệm nảy mầm hạt, giâm hom với IAA, IBA, NAA, ABT, phân tích tinh dầu bằng GC-MS, phân tích đa hình DNA qua các vùng gen rbcL, 18S-rDNA so sánh với cơ sở dữ liệu GenBank.

Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

1. Đặc điểm hình thái và giải phẫu hiển vi

• Loài Pơ mu (Fokienia hodginsii): Mô tả chi tiết hình thái thân cây gỗ lớn, vỏ nứt dọc màu nâu xám; cành non xếp trên một mặt phẳng; lá vảy xếp 4 dãy chéo chữ thập, lá bên hình thuyền có dải khí khổng trắng ở mặt dưới, lá lưng bụng hình nêm; nón đực hình bông, nón cái hình cầu gồm các vảy gỗ mang hạt có cánh không đều. Cấu trúc vi phẫu xác định rõ lớp bần, vỏ sơ cấp, mô mềm vỏ, hệ thống ống tiết tinh dầu dạng rãnh ở phần vỏ, libe và tầng phát sinh libe-gỗ; gỗ thứ cấp cấu tạo từ quản bào với các chấm hình đồng tiền (chấm có quầng), tia ruột hẹp đơn dãy.
• Loài Sa mu dầu (Cunninghamia konishii): Thân gỗ lớn, vỏ ngoài bong từng mảng; lá hình dải mác phẳng, mép lá có răng cưa nhỏ mịn, có 2 dải khí khổng rõ rệt ở mặt dưới; nón đực mọc tập trung ở đầu cành; nón cái hình trứng mọc đơn độc hoặc tụ hợp ở đầu cành ngắn. Cấu tạo vi phẫu cành non và lá cho thấy lớp biểu bì có tầng cutin dày, khí khổng chìm dưới biểu bì, mô giậu phát triển, bó mạch trung tâm được bao bọc bởi mô truyền dẫn và các ống tiết nhựa rõ rệt.

2. Đặc điểm phát triển theo mùa

• Pơ mu: Thời gian phát lộc tập trung vào mùa xuân (tháng 2–4). Nón đực và nón cái xuất hiện từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau. Quá trình thụ phấn diễn ra vào tháng 3–4. Nón phát triển kéo dài qua mùa hè và chín vào khoảng tháng 10–11; hạt phát tán nhờ gió khi nón mở vảy vào đầu mùa đông khô hanh.
• Sa mu dầu: Sinh trưởng chồi mạnh vào tháng 3–5. Nón đực và nón cái phân hóa vào mùa đông (tháng 12–1). Thụ phấn tập trung trong tháng 1–3. Quá trình thụ tinh và phát triển quả kéo dài qua các tháng mùa hè ẩm ướt; nón bắt đầu già và chín từ tháng 8 đến tháng 11.

3. Một số đặc điểm sinh thái

• Độ cao và địa hình: Cả hai loài phân bố tập trung ở các sườn núi dốc và đỉnh dông có độ cao từ 800 m đến trên 1.800 m so với mực nước biển, độ dốc dao động từ $20^\circ$ đến trên $35^\circ$.
• Mật độ, diện tích và trữ lượng: Phân bố tại các vùng rừng tự nhiên thuộc 6 huyện: Quế Phong (các xã Hạch Dịch, Tri Lễ, Nậm Giải, Thông Thụ, Quang Phong), Quỳ Châu (Châu Hoàn, Diên Lãm), Kỳ Sơn (Tây Sơn, Na Ngoi, Mường Ải, Nậm Càn), Tương Dương (Tam Hợp, Mai Sơn, Nhôn Mai, Nga My), Con Cuông (Châu Khê, Môn Sơn, Lục Dạ) và Anh Sơn (Phúc Sơn). Mật độ cây trưởng thành dao động từ rải rác vài cá thể/ha đến hình thành các đám ưu thế cục bộ trên đỉnh dông (vùng Pù Hoạt, Pù Xai Lai Leng).
• Thực bì và quần xã: Mọc trong kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới và á nhiệt đới núi trung bình. Cấu trúc phân tầng gồm 3–4 tầng rõ rệt, Pơ mu và Sa mu dầu chiếm tầng vượt tán ($H_{\text{vn}} > 25–35\ \text{m}$). Các loài mọc cùng ưu thế thuộc họ Dẻ (Fagaceae: Castanopsis, Lithocarpus, Quercus), Long não (Lauraceae: Cinnamomum, Litsea), Chè (Theaceae: Schima superba), Mộc lan (Magnoliaceae) và một số cây lá kim khác (Dacrycarpus imbricatus, Nageia wallichiana).
• Đất đai và khí hậu: Phân bố chủ yếu trên nhóm đất Feralit mùn vàng đỏ và đất mùn trên núi cao phát triển từ đá mẹ granit, đá cát hoặc phiến sét; đất có phản ứng chua (pH 4,5–5,5), tầng mùn mặt giàu chất hữu cơ, khả năng thoát nước tốt. Khí hậu á ẩm mát mẻ quanh năm, sương mù bao phủ nhiều tháng, lượng mưa bình quân đạt 1.700–2.200 mm/năm.

Nhóm chỉ tiêu	Loài Pơ mu (Fokienia hodginsii)	Loài Sa mu dầu (Cunninghamia konishii)
Độ cao phân bố	800 m – trên 1.800 m (phổ biến >1.000 m)	900 m – trên 2.000 m
Vị trí địa hình	Đỉnh dông núi đất, sườn núi dốc	Dông núi đá granit, sườn dốc thoát nước
Tầng tán rừng	Tầng vượt tán ($H_{\text{vn}} = 20 - 30\ \text{m}$)	Tầng vượt tán ($H_{\text{vn}} = 25 - 40\ \text{m}$, cá thể cổ thụ $>50\ \text{m}$)
Đặc điểm đất đai	Feralit mùn trên núi, tầng thảm mục dày	Feralit phong hóa từ granit/silicat, thoát nước tốt
Họ thực vật mọc cùng	Fagaceae, Lauraceae, Theaceae, Magnoliaceae	Fagaceae, Lauraceae, Podocarpaceae (Dacrycarpus)
Mùa chín của nón	Tháng 10 – tháng 11	Tháng 8 – tháng 11

4. Đặc điểm tái sinh và thử nghiệm kỹ thuật nhân giống

• Tái sinh tự nhiên: Cả hai loài tái sinh hoàn toàn từ hạt, không ghi nhận tái sinh chồi gốc tự nhiên trong rừng nguyên sinh. Cây mạ xuất hiện ở những nơi có khoảng trống tán rừng hoặc ven sườn trượt lở đất có ánh sáng lọt qua. Độ tàn che tầng cây cao ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ sống sót của cây con: độ tàn che quá cao ($>0,8$) khiến cây con bị thâm còi và chết dần sau giai đoạn mạ; mật độ tái sinh triển vọng tập trung cao nhất ở các vạt rừng có độ tàn che trung bình từ 0,4 đến 0,6.
• Thử nghiệm nhân giống hữu tính (gieo hạt):
  • Xử lý hạt bằng nước ấm $60^\circ\text{C}$ cho tỷ lệ nảy mầm cao hơn và rút ngắn thời gian bắt đầu nảy mầm so với đối chứng nước lạnh.
  • Hạt giống bảo quản quá 3–6 tháng có sức sống suy giảm mạnh; thu hái quả chín và gieo ngay trong vụ thu hoạch đạt tỷ lệ nảy mầm tối ưu.
• Thử nghiệm nhân giống vô tính (giâm hom):
  • Hom thu hái từ cây non (hoặc chồi trẻ hóa) xử lý bằng chất kích thích ra rễ trên giá thể cát sạch.
  • Đối với Pơ mu: Sử dụng chất điều hòa sinh trưởng IBA hoặc NAA ở nồng độ thích hợp giúp tỷ lệ ra rễ đạt trên 80–90%, hệ thống rễ hình thành khỏe.
  • Đối với Sa mu dầu: Xử lý hom bằng ABT hoặc NAA giúp thúc đẩy quá trình tạo mô sẹo và hình thành rễ cành, cho tỷ lệ sống và ra rễ cao trên nền giá thể cát.

5. Thành phần hóa học tinh dầu các bộ phận

• Pơ mu (F. hodginsii): Phân tích GC-MS tinh dầu từ các bộ phận (lá, gỗ thân, nón) ghi nhận hàm lượng sesquiterpenoid chiếm ưu thế. Cấu tử đặc trưng chính trong tinh dầu gỗ thân và rễ là (E)-nerolidol, fokienol, elemol và $\alpha$-cadinol. Tinh dầu nón và lá tích lũy các hợp chất monoterpen và dẫn xuất oxy hóa đặc trưng riêng biệt.
• Sa mu dầu (C. konishii): Tinh dầu chiết xuất từ lá, gỗ thân, rễ, nón và nhựa vỏ cho thấy sự phân hóa rõ nét về thành phần cấu tử chính. Cấu tử chiếm tỷ lệ cao nhất và mang tính chất chỉ thị trong tinh dầu gỗ và rễ là $\alpha$-cedrol, tiếp đến là cedren, $\alpha$-terpineol, $\beta$-fenchyl alcohol và borneol. Nhựa và nón chứa các hợp chất terpene kháng khuẩn đặc trưng.

Bộ phận chiết xuất	Hợp chất chính ở loài Pơ mu (F. hodginsii)	Hợp chất chính ở loài Sa mu dầu (C. konishii)
Gỗ thân / Lõi	(E)-nerolidol, fokienol, elemol, $\alpha$-cadinol	$\alpha$-cedrol, cedren, $\alpha$-terpineol, borneol
Gỗ rễ	(E)-nerolidol, fokienol, $\gamma$-eudesmol	$\alpha$-cedrol, $\beta$-fenchyl alcohol, cedren
Lá cành non	Monoterpene hydrocarbons, nerolidol dẫn xuất	$\alpha$-pinene, $\alpha$-thujene, $\alpha$-eudesmol, elemol
Nón / Nhựa	Hỗn hợp dẫn xuất sesquiterpene đặc thù	Hợp chất nhóm Cedrene, $\alpha$-cedrol, terpene bay hơi

6. Một số thông số di truyền giữa dạng gỗ trắng và gỗ đỏ

• Trong thực tế dân gian và khai thác lâm sản, cả hai loài đều được chia thành 2 dạng: "gỗ trắng" (tâm gỗ sáng màu, nhẹ hơn, vòng năm rộng hơn) và "gỗ đỏ" (tâm gỗ đỏ sẫm, tỷ trọng cao, tinh dầu đậm đặc và thơm hơn).
• Luận án tiến hành giải trình tự và so sánh các vùng gen rbcL, matK và 18S-rDNA giữa các mẫu gỗ trắng và gỗ đỏ thu tại thực địa Nghệ An đối sánh với các trình tự tương ứng trên GenBank.
• Kết quả cho thấy mức độ tương đồng trình tự giữa hai dạng hình trong cùng một loài là rất cao, chỉ phát hiện một số sai khác nhỏ ở cấp độ nucleotid cục bộ (SNPs), khẳng định dạng gỗ trắng và gỗ đỏ là các biến dị hình thái - sinh hóa trong nội bộ loài (chưa đủ sai khác để phân tách thành các taxon bậc loài hoặc phân loài riêng biệt), có mối quan hệ tiến hóa gắn kết chặt chẽ trong họ Cupressaceae.

7. Đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp bảo tồn

• Thực trạng và nguyên nhân suy giảm:
  1. Khai thác gỗ trái phép do giá trị kinh tế và độ bền của gỗ Pơ mu, Sa mu dầu.
  2. Mất sinh cảnh sống do mở đường tuần tra biên giới, chuyển đổi mục đích sử dụng đất rừng và tập quán canh tác du canh du cư.
  3. Hiện tượng cây già cỗi chết tự nhiên kết hợp với rào cản tái sinh (tỷ lệ nảy mầm tự nhiên thấp dưới tán rậm, thiếu thế hệ cây con kế cận).
  4. Trình độ dân trí và đời sống kinh tế khó khăn của đồng bào vùng biên giới tạo sức ép lớn lên tài nguyên rừng.
• Hệ thống giải pháp đề xuất:
  • Giải pháp bảo tồn nguyên vị (In-situ): Khoanh vùng bảo vệ nghiêm ngặt các quần thể cổ thụ tại VQG Pù Mát, Khu BTTN Pù Hoạt và Pù Huống; thiết lập trạm tuần tra chuyên trách tại các điểm nóng biên giới thuộc Kỳ Sơn, Quế Phong, Tương Dương.
  • Giải pháp lâm sinh và phục hồi rừng: Áp dụng các biện pháp mở tán cục bộ (tạo khoảng trống ánh sáng với độ tàn che 0,4–0,6) tại các khu vực có cây mẹ để xúc tiến tái sinh tự nhiên bằng hạt.
  • Giải pháp bảo tồn chuyển vị (Ex-situ) và nhân giống: Xây dựng vườn ươm nhân giống bằng hom (sử dụng NAA, IBA) và bằng hạt theo quy trình xử lý nước ấm $60^\circ\text{C}$; đưa vào quy hoạch trồng rừng bán tự nhiên tại các xã vùng đệm có điều kiện lập địa phù hợp ở độ cao trên 800 m.
  • Giải pháp chính sách và cộng đồng: Giao khoán bảo vệ rừng gắn liền với chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng, nâng cao sinh kế cho người dân địa phương.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới của luận án

1. Dẫn liệu giải phẫu học: Bổ sung đầy đủ các dữ liệu mới về cấu trúc giải phẫu hiển vi rễ, thân, cành non và cấu tạo mô học lá của loài Pơ mu (Fokienia hodginsii) và Sa mu dầu (Cunninghamia konishii) tại Việt Nam.
2. Số liệu không gian và trữ lượng: Xác định chi tiết tọa độ các điểm phân bố, lập bản đồ phân bố chuyên đề, đánh giá diện tích cư trú và trữ lượng lâm phần của hai loài cho toàn bộ phạm vi Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.
3. Kỹ thuật nhân giống vô tính: Bổ sung dẫn liệu thực nghiệm về sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng (NAA, ABT, IBA) trong nhân giống sinh dưỡng bằng giâm cành hom đối với loài Sa mu dầu trên giá thể cát ở điều kiện Việt Nam.
4. Dữ liệu hóa học tinh dầu: Cung cấp dẫn liệu phân tích GC-MS mới về thành phần hóa học tinh dầu lá, tinh dầu nón loài Pơ mu, cũng như tinh dầu chiết xuất từ nón, rễ và nhựa của loài Sa mu dầu.
5. Dữ liệu sinh học phân tử: Cung cấp các thông số di truyền qua giải trình tự các đoạn gen rbcL, matK, 18S-rDNA để đối sánh, làm rõ bản chất di truyền giữa dạng gỗ trắng và dạng gỗ đỏ của Pơ mu và Sa mu dầu.

Kiến nghị, giải pháp đề xuất

• Ban quản lý Khu DTSQ miền Tây Nghệ An cùng các VQG, Khu BTTN và Ban QLRPH cần phối hợp chặt chẽ với lực lượng Biên phòng trong việc bảo vệ các lâm phần Pơ mu, Sa mu dầu giáp biên giới Việt – Lào.
• Ứng dụng quy trình nhân giống bằng gieo hạt và giâm hom đã được thử nghiệm vào công tác sản xuất cây giống bản địa, phục vụ các chương trình phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn và bảo tồn nguồn gen quý hiếm.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Các thực nghiệm nhân giống giâm hom và gieo hạt mới được thực hiện trong phạm vi quy mô thử nghiệm vườn ươm lâm sinh trên giá thể cát sạch, chưa tiến hành thử nghiệm mở rộng trên nhiều dạng giá thể hỗn hợp khác nhau ở quy mô sản xuất công nghiệp. Phân tích sinh học phân tử giữa dạng gỗ trắng và gỗ đỏ mới dừng lại ở một số đoạn gen chỉ thị đại diện (rbcL, matK, 18S-rDNA), chưa giải mã toàn bộ hệ gen hoặc giải trình tự transcriptome để xác định các gen trực tiếp quy định con đường sinh tổng hợp tinh dầu và tạo màu tâm gỗ.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Theo dõi sinh trưởng của cây con nhân giống bằng hom và hạt sau khi đem trồng thử nghiệm thực địa tại các đai cao khác nhau trong Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.
  • Ứng dụng chỉ thị phân tử độ phân giải cao (như NGS, SSR, SNPs toàn hệ gen) để nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc di truyền quần thể và cơ chế hình thành các hợp chất hóa thực vật đặc thù giữa các dạng gỗ.

---

Giá trị tham khảo

• Đối với cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Cung cấp cơ sở khoa học trực tiếp và bản đồ số hóa phân bố để Ban quản lý Khu DTSQ miền Tây Nghệ An, Chi cục Kiểm lâm Nghệ An, VQG Pù Mát, Khu BTTN Pù Hoạt, Khu BTTN Pù Huống xây dựng quy hoạch phân khu bảo tồn nghiêm ngặt và lập phương án quản lý rừng bền vững.
• Đối với nghiên cứu sinh và giảng viên chuyên ngành Thực vật học, Lâm học, Sinh thái học: Cung cấp bộ tư liệu chuẩn xác về giải phẫu hiển vi cây lá kim bản địa, dữ liệu sinh thái học quần xã rừng núi cao Bắc Trung Bộ, quy trình xử lý hóa chất kích thích ra rễ trong nhân giống vô tính loài cây gỗ nguy cấp, và dữ liệu phổ GC-MS tinh dầu.
• Đối với lĩnh vực Hóa thực vật và Dược liệu học: Các số liệu về tỷ lệ các cấu tử nerolidol, fokienol trong tinh dầu Pơ mu và $\alpha$-cedrol trong tinh dầu Sa mu dầu là tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu ứng dụng hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và sản xuất chế phẩm sinh học tự nhiên.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao loài Pơ mu và Sa mu dầu lại phân bố tập trung ở độ cao từ 800 m trở lên tại miền Tây Nghệ An?

Do đặc tính sinh thái của hai loài cây lá kim này là ưa khí hậu mát mẻ quanh năm, á ẩm nhiệt đới núi cao, có lượng mưa dồi dào ($1.700 - 2.200\ \text{mm}$) và thường xuyên có sương mù bao phủ. Địa hình núi cao trên 800 m với đất Feralit mùn phát triển trên đá mẹ granit hoặc sa thạch thoát nước tốt là sinh cảnh tự nhiên đáp ứng yêu cầu sinh thái của loài.

2. Sự khác biệt giữa dạng "gỗ trắng" và "gỗ đỏ" của Pơ mu và Sa mu dầu có phải là hai loài khác nhau không?

Không. Kết quả phân tích trình tự các đoạn gen rbcL, matK và 18S-rDNA đối sánh với dữ liệu GenBank cho thấy mức độ tương đồng di truyền giữa hai dạng là rất cao, chỉ có một số sai khác nhỏ ở cấp độ nucleotid đơn lẻ (SNPs). Đây là các biến dị hình thái - sinh lý trong nội bộ loài, phản ánh sự khác biệt về độ tuổi cây, điều kiện thổ nhưỡng và mức độ tích lũy tinh dầu ở tâm gỗ, không phải là hai loài hay phân loài khác nhau.

3. Nguyên nhân chủ yếu khiến khả năng tái sinh tự nhiên của Sa mu dầu và Pơ mu bị hạn chế trong rừng tự nhiên là gì?

Nguyên nhân chủ yếu do hạt giống có thời gian duy trì sức sống ngắn, tỷ lệ nảy mầm tự nhiên giảm mạnh theo thời gian bảo quản. Khi hạt nảy mầm thành cây mạ, nếu độ tàn che của tán rừng quá dày ($>0,8$), cây con không nhận đủ ánh sáng để quang hợp nên sinh trưởng kém và bị chết dần. Tái sinh tự nhiên chỉ diễn ra thuận lợi ở các khoảng trống tán rừng có độ tàn che từ 0,4 đến 0,6 hoặc các sườn đất trượt lở có ánh sáng lọt qua.

4. Hợp chất hóa học đặc trưng chiếm hàm lượng cao nhất trong tinh dầu gỗ Sa mu dầu và gỗ Pơ mu là gì?

• Trong tinh dầu gỗ thân và rễ loài Pơ mu (Fokienia hodginsii), hợp chất đặc trưng chiếm tỷ lệ chủ yếu là (E)-nerolidol và fokienol.
• Trong tinh dầu gỗ thân và rễ loài Sa mu dầu (Cunninghamia konishii), hợp chất đặc trưng chiếm hàm lượng cao nhất là $\alpha$-cedrol (thường chiếm từ 20% đến trên 35% tổng lượng tinh dầu).

---

Kết luận

Luận án của tác giả Nguyễn Thị Thanh Nga đã giải quyết đồng bộ các cơ sở khoa học về hình thái, giải phẫu, đặc tính sinh thái, tái sinh lâm học, hóa học tinh dầu và đặc điểm di truyền của hai loài cây lá kim nguy cấp Fokienia hodginsii và Cunninghamia konishii tại Khu DTSQ miền Tây Nghệ An. Dữ liệu thực địa trên 47 tuyến điều tra và 60 ô tiêu chuẩn đã xác lập bức tranh toàn diện về diện tích, trữ lượng và các yếu tố hạn chế tái sinh tự nhiên của hai loài. Kết quả thực nghiệm về nhân giống bằng hom, gieo hạt xử lý nhiệt và các dẫn liệu thành phần hóa học tinh dầu cung cấp luận cứ thực tiễn trực tiếp phục vụ công tác quy hoạch, bảo tồn nguyên vị và phát triển nguồn gen 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,. Dựa trên Liên minh Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên (IUCN), 33 taxon bậc loài được công bố ở Việt Nam thì trong đó có 26 loài (chiếm gần 80%) bị đe dọa tuyệt chủng (CR, EN và VU) với Rất nguy cấp (CR) là 3 loài, Nguy cấp (EN) là 8 loài, Sẽ nguy cấp (VU) là 15 loài. Trong đó loài Pơ mu xếp phân hạng là VU, loài Sa mu dầu là EN. Việt Nam là một trong 10 điểm nóng về Thông trên thế giới [33].

Trướcthực trạng chung của các loài Thông cũng như loài Pơ mu và Sa mu dầu ở Việt Nam, đã đặt thách thức không nhỏ với vấn đề bảo tồn các loài này trên cả nước. Do đó, cần có những nghiên cứu chuyên sâu về đặc điểm sinh học, sinh thái Pơ mu và Sa mu dầu làm cơ sở khoa học phục vụ cho vấn đề bảo tồn hai loài cây này cho từng vùng và trên cả nước. Một số nghiên cứu về loài Pơ mu và Sa mu dầu 1. Trên thế giới 1.

Vị trí phân loại Fokienia hodginsii (Dunn) A. Thomas (Syn: Cupressus hodginsii Dunn 1908; Fokiena kawaii Hayata 1917, Fokiena maclurei Merrill 1922, Fokiena hodginsii var. kawaii (Hayata) Silba 2000, Fokiena hodginsii subsp. Hodgins thu mẫu loài nàyđầu tiên vào năm 1908 ở tỉnh Phúc Kiến, Trung Quốc và mô tả về mặt phân loại hình thái thực vật lần đầu tiên vào năm 1911 trong cuốn The Gardeners' Chronicle [92].

Cunninghamia konishii Hayata (Syn: Cunninghamialanceolata var. ChiSa mộc (Cunninghamia) được Brown thành lập năm 1826, chỉ gồm một loài chuẩn Cunninghamialanceolata (Lamb. (Syn: Cunninghamialanceolata var. lanceolata) mọc ở Trung và Nam Trung Quốc.

Năm 1908, Bunzô Hayata đã mô tả và công bố thêm C. konishii mọc tự nhiên ở Đài Loan với một số sai khác nhỏ với C.lanceolata, chủ yếu kích thước lá và độ dày đặc của các dải lỗ khí ở hai mặt lá [89]. Các nhà thực vật phân loại xem xét C. konishii Hayata và C.

là 2 loài hay chỉ là dạng thứ thuộc chiCunninghamia. Lu và cs. (1999) khi phân tích RFLP của đoạn trnD-trnT lục lạp của cả 2 loài này đã đi đến kết luận C. konishii chỉ là tên đồng nghĩa của C.

Tuy nhiên, cho đến nay nhiều nhà khoa học vẫn xem chi Cunninghamia có 2 loài làCunninghamia konishii Hayata và Cunninghamia lanceolata (Lamb. Nghiên cứu về đặc điểm hình thái, giải phẫu Trên thế giới đã có những nghiên cứu mô tả về hình thái, cơ quan sinh sản, sự phát triển của noãn, sự thụ tinh và phát triển phôi của loài Pơ mu [78], [79], [80], [84], [99], [135]. Đối với loài Sa mu dầu mới chỉ có nghiên cứu mô tả về hình thái bên ngoài [84],[89]. Trong chi Cunninghamia, C.

lanceolata gần gũi với C. konisshii đã được mô 8 tả chi tiết về hình thái, giải phẫu, phát triển nón đực, sự hình thành hạt phấn và phát triển nón cái nhưng chưa có mô tả nào cho C. Nghiên cứu về đặc điểm sinh thái Pơ mu phân bố hẹp trên thế giới, chỉ có ở Trung Quốc, Lào và Việt Nam [85], [94]. Ở Trung Quốc, loài phân bố ở phía Nam và Đông Nam (Chiết Giang, Phúc Kiến, Giang Tây, Quảng Đông, Hồ Nam, Quảng Tây, Trùng Khánh, Quý Châu, Vân Nam và Tứ Xuyên) [theo 128], Lào (Hủa phăn, Khăm Muộn, Xiêng Khoảng) [64] và rộng khắp nhiều tỉnh từ phía Bắc kéo dài đến phía Nam Việt Nam (Điện Biên, Lai Châu, Lào Cai, Sơn La, Yên Bái, Hà Giang, Bắc Kạn, Phú Thọ, Hoà Bình, Nghệ An, Hà Tĩnh, Thừa Thiên - Huế, Kon Tum, Gia Lai, Đắc Lắc, Lâm Đồng, Ninh Thuận và Khánh Hoà) [33].

Diện tích phân bố của loài Pơ mu trên toàn thế giới còn khoảng 166.600 ha, sô cá thể ở Trung Quốc ước tính là 654. Loài Pơ mu phân bố trên dông núi hoặc sườn núi dốc ở độ cao từ 350 m - 2. Khả năng chịu lạnh của loài có thể -6,70C đến -12,10C [66]. Pơ mu mọc trên các loại đất khác nhau, đất có tính axit (pH = 5 - 6); đất vàng hoặc đất nâu cát pha sét trên đá sa thạch, đá phiến sét, đá granit hoặc đá riolit và có khả năng thoát nước tốt.

Ở Trung Quốc, loài này nhiệt độ trung bình hàng năm là 11,7 -150C và lượng mưa trung bình hàng năm là 1. Pơ mu mọc cùng với các loài thuộc các chi Castanopsis,Quercus, Lithocarpus thuộc họ Dẻ (Fagaceae), họ Thù du (Cornaceae), họ Chè (Theaceae),. và với các loài cây lá kim như Cephalotaxus fortunei, Nothotsuga longibracteata, Cunninghamia lanceolata, Pinus massoniana và Pinus densata [theo 130]. Sa mu dầuphân bố hẹp ở Trung Quốc (Đài Loan và Phúc Kiến) [85] và Lào (Hủa Phăn và Xiêng Khoảng) [64] và Việt Nam (Hà Giang, Sơn La, Thanh Hóa và Nghệ An) [33].

Đặc điểm sinh thái của Sa mu dầu là cây ưa đất thoát nước tốt, nhiều mùn hoặcđất cát pha sét; khí hậu lạnh, nhiều sương mù, rất ẩm [84]. Ở Đài Loan, loài phân bố ở độ cao từ 1. Khả năng chịu đựng lạnh của loài có thể -1,10C đến -6,60C [66]. Ở Đài Loan, Sa mu dầu hỗn giao với cây lá kim hoặc hỗn giao cây lá rộng - lá kim á ẩm nhiệt đới, mọc kèm với các loài cây lá kim như Chamaecyparis formosensi, Chamaecyparis obtusa var.

formosana, Calocedrus formosana, Taiwaniacryptomerioides và các loài cây lá rộng như Acer morrisonense, Abies kawakamii, Schima superba, Photinia davidiana, Rhododendron formosanum, Pasania sp., và cây họ hòa thảo như Yushania niitakayamensis [104]. Loài Pơ mu ở tỉnh Hồ Nam, Trung Quốc một năm ra nón hai lần: lần đầu vào mùa xuân từ tháng 4 đến tháng 5 và chín vào tháng 9 cùng năm, các hạt giống được tạo ra không có khả năng phát triển; lần 2 vào mùa thu từ tháng 9 đến tháng 10, chín vào tháng 10 năm sau và các hạt giống được tạo ra có khả năng phát triển [96]. Ở Lào: Pơ mu thụ phấn tháng 3 - 4, nón chín tháng 10 - 11. Loài Sa mu dầu ở Lào, thụ phấn tháng 1 - 3, nón chín tháng 8 - 11 [64].

Nghiên cứu về đặc điểm tái sinh và nhân giống Ở Lào, khả năng tái sinh tự nhiên của loài Pơ mu là thưa thớt và không ổn định do cây trưởng thành trở nên khan hiếm. Khả năng tái sinh tự nhiên của loài Sa mu dầu tốt dọc theo biên giới Việt Lào ở những nơi đất bị sạt lở [64]. Đã có một số thử nghiệm về nhân giống bằng hom loài Pơ mu ở tỉnh Phúc Kiến, Trung Quốc. Kết quả thực nghiệm giâm hom năm 2007, cho thấy đối với loài Pơ mu nên tiến hành cắt tỉa từ cây mẹ tốt nhất là từ cuối tháng 2 đến đầu tháng 3, cây sẽ nảy chồi vào tháng 6 và giai đoạn này thích hợp cho cắt hom, nên cắt hom vào tháng 6, 10.

Cắt hom tốt ở cây mẹ 2 - 4 tuổi, hom ra rễ tốt nhất là IBA (Indole-3-butyric acid) với nồng độ (100 mg/L), thời gian ngâm hom (0,5 h), giá thể giâm hom nên trên nền cát [137]. Kết quả thử nghiệm giâm hom loài này năm 2012 cho thấy: mùa thu là mùa tốt nhất trong việc cắt hom Pơ mu. Sử dụng ABT (Transplantone)dạng bột, nồng độ 200 mg, ngâm hom trong 0,5 h, tỷ lệ hom ra rễ ở một số cây mẹ là 100% [72].