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].