Đặt vấn đề Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội thì sự suy giảm về đa dạng cũng đang diễn ra, đặc biệt là các loài cây quý hiếm có nhiều giá trị về mặt sinh thái cũng như kinh tế như loài Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifovila W.Fu, 1975) họ Thông (Pinaceae) cũng đang đứng trước nguy cơ đó.Trong tiến trình phát triển tiếp theo đòi hỏi chúng ta có nhận thức và hành động đầy đủ hơn để đạt sự bền vững, trong đó có nhu cầu nghiên cứu và bảo tồn các loài đặc hữu, quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng và có nhiều giá trị không chỉ về sinh học, sinh thái môi trường, mà còn cho đời sống xã hội, trong đó có loài Thiết sam giả lá ngắn. Rừng là yếu tố cơ bản của môi trường, luôn giữ một vai trò quan trọng không gì thay thế được đối với việc phòng hộ, duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ tính đa dạng sinh học, bảo tồn nguồn gen, cung cấp nhiều loại lâm sản quý phục vụ nhu cầu cuộc sống của hàng triệu đồng bào miền núi… đáp ứng những nhu cầu cơ bản ngày càng cao của con người. Tuy nhiên, khi xã hội ngày càng phát triển, sự gia tăng dân số càng không thể thay thế được trong việc duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ môi trường, rừng càng ngày bị thu hẹp về diện tích, giảm sút về chất lượng. Nguyên nhân chủ yếu của mất rừng là sự can thiệp thiếu hiểu biết của con người.
Với đời sống khó khăn, nghèo đói thì con người đã tác động vào rừng một cách quá khả năng phục hồi của nó. Ngoài ra, cũng có những nguyên nhân liên quan tới tính không hợp lý của các kỹ thuật lâm sinh, hoặc những biện pháp về kinh tế xã hội thiếu khoa học đã làm gia tăng những tác động tiêu cực đến rừng. Ở Việt Nam, trong vòng 50 năm trở lại đây rừng đã bị tàn phá rất nhiều, diện tích rừng hiện nay chỉ còn khoảng 13,8 triệu ha rừng, phần lớn những khu rừng còn lại này tập trung ở những vùng núi cao. Với mọi nỗ lực trồng và bảo vệ rừng năm 2012 tỷ lệ che phủ rừng đạt 40,7%.
Tuy nước ta có nhiều loài động, thực vật và côn trùng rất phong phú và đa dạng nhưng hiên nay tình trạng xâm hại trái phép nguồn tài nguyên rừng đang diễn ra ngày càng phức tạp dẫn đến nhiều loài cây gỗ có giá trị cao hoặc quý hiếm, đặc hữu dần mất đi như Thiết sam giả lá ngắn n 2 (Pseudotsuga brevifovila W.Fu, 1975), Pơ Mu (Fokienia hodginsii), Du sam (Keteleeria evelyniana Master), Bách xanh (Calocedrus macrolepis Kurz ),…và thay vào đó là các loài cây ít giá trị. Đây là mối nguy hại lớn đối với công tác bảo tồn đa dạng sinh học nói chung và bảo tồn loài Thiết sam giả lá ngắn nói riêng ở đây. Thiết sam giả lá ngắn đang đứng trước nguy cơ suy thoái mạnh, vùng phân bố tự nhiên bị thu hẹp nhanh chóng và một số cá thể trưởng thành của loài bị giảm sút nghiêm trọng do nhiều nguyên nhân, nhưng chủ yếu là do khai thác gỗ vì mục đích thương mại và xây dựng, làm đồ mỹ nghệ, điều kiện sống thay đổi, quần thể bị chia cắt, khả năng tái sinh kém. Thiết sam giả lá ngắn được đề nghị là loài bổ xung vào danh lục các loài quý hiếm và nguy cấp theo nghị định 32/NĐ-CP/2006 nghiêm cấm khai thác và sử dụng với mục đích thương mại.
Thuộc bậc VU theo sách đỏ Việt Nam 2007 và danh lục đỏ IUCN. Nếu không có những biện pháp bảo vệ và nhân rộng thì loài này sẽ có nguy cơ bị tuyệt chủng. Cho tới nay, mặc dù đã có một số nghiên cứu về loài cây này nhưng chỉ tập trung vào việc mô tả đặc điểm hình thái, sinh thái, những thông tin về khả năng tái sinh ngoài tự nhiên còn rất ít. Hiện nay, vẫn chưa có một nghiên cứu chi tiết về đặc tính sinh thái học nào có hệ thống về cây Thiết sam giả lá ngắn.
Vì vậy, cần có một nghiên cứu đầy đủ hơn ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến loài nghiên cứu là cần thiết, góp phần giải quyết các vấn đề đang đặt ra cho bảo tồn một loài quý hiếm, đặc hữu, có giá trị về nhiều mặt nhưng đang đứng trước nguy cơ bị xâm hại và tuyệt chủng. Với ý nghĩa đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của loài Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.Fu, 1975) tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng”. Điều kiện thực hiện đề tài 1. Điều kiện của bản thân Là sinh viên chuyên ngành Nông lâm kết hợp – Khoa Lâm nghiệp với những kiến thức đã được học trên lớp và thực tiễn tôi tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp này.
n 3 Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của cô giáo Phạm Thu Hà và thầy giáo Lê Văn Phúc – giảng viên Khoa Lâm nghiệp - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Bên cạnh đó, tôi còn nhận được sự giúp đỡ của cơ quan chính quyền, người dân địa phương và bạn bè đồng nghiệp. Điều kiện cơ sở nơi thực hiện đề tài Huyện Nguyên Bình nằm ở phía Tây của tỉnh Cao Bằng, địa hình chủ yếu là núi đá vôi và núi đất, khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi. Vì vậy hệ thực vật ở đây rất đa dạng và phong phú.
Đặc biệt vùng này nằm trong khu vực phân bố của nhiều loài cây bản địa, quý hiếm. Mục đích Dựa trên cơ sở điều tra nghiên cứu các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của loài Thiết sam giả lá ngắn làm cơ sở cho việc đề xuất một số giải pháp quản lý và bảo tồn có hiệu quả. Mục tiêu - Xác định được các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của loài Thiết sam giả lá ngắn tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng. - Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp nhằm bảo tồn loài thực vật quý hiếm đang có nguy cơ tuyệt chủng này tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng.
Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Giúp cho sinh viên củng cố, hệ thống lại kiến thức đã học, vận dụng vào thực tế sản xuất. - Học tập, hiểu biết thêm về kinh nghiệm thực tiễn tại địa bàn nghiên cứu. - Làm quen với một số phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu đề tài cụ thể.
Ý nghĩa thực tiễn - Biết được các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của loài Thiết sam giả lá ngắn tại địa phương nghiên cứu đề tài. - Biết được tầm quan trọng của cây, tầm quan trọng của công tác bảo tồn. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu 2.
Vai trò của các nhân tố sinh thái đối với đời sống thực vật 2.1 Vai trò của nhiệt độ đối với đời sống thực vật Nhiệt độ là nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến hình thái giải phẫu, đến sinh lý và từng giai đoạn phát triển cá thể của thực vật. Nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt động sinh lý của thực vật, gồm quang hợp, hô hấp, thoát hơi nước, sự hình thành và hoạt động của diệp lục. Cây quang hợp tốt ở nhiệt độ 20ºC đến 30ºC, quá thấp hay quá cao đều ảnh hưởng đến quá trình này. Ở nhiệt độ 0ºC cây nhiệt đới ngừng quang hợp vì diệp lục bị biến dạng, ở nhiệt độ từ 40ºC trở lên sự hô hấp bị ngừng trệ.
Các cây ôn đới có khả năng hoạt động trong điều kiện nhiệt độ thấp dưới 0ºC, ở một số loài tùng, bách, mầm cây vẫn hô hấp khi nhiệt độ xuống đến âm 20ºC. Khi nhiệt độ không khí càng cao, độ ẩm không khí càng xa độ ẩm bão hòa, cây thoát hơi nước càng nhiều. Trong ngày nắng, sự thoát hơi nước tăng dần từ sáng sớm đến gần trưa, sau đó giảm dần cho đến chiều. Khi nhiệt độ thấp, độ nhớt của chất nguyên sinh tăng lên, áp suất thẩm thấu giảm, rễ hút nước khó khăn, không đủ cho cây, cây phản xạ lại bằng cách rụng lá [8].
Vai trò của ánh sáng đối với đời sống thực vật Ánh sáng có vai trò quan trọng đối với cơ thể sống, là nguồn cung cấp năng lượng cho toàn bộ sự sống, thông qua quang hợp của thực vật; nó điều khiển chu kỳ sống của thực vật. Ánh sáng vừa là yếu tố điều chỉnh vừa là yếu tố giới hạn đối với đời sống sinh vật (nhất là đối với thực vật). Nó có ảnh hưởng mạnh mẽ đến toàn bộ đời sống của cây (từ khi hạt nảy mầm đến khi ra hoa, đậu quả). Quang hợp của thực vật chỉ xuất hiện ở phổ ánh sáng mà mắt thường có thể nhìn thấy được với các bước sóng từ 380-780n.
Cường độ ánh sáng khác nhau sẽ ảnh hưởng khác nhau tới thực vật. Ảnh hưởng của ánh sáng đến quá trình sinh trưởng của thực vật mang tính chất rất phức tạp, nó liên quan tới rất nhiều yếu tố ngoại cảnh [8]. Vai trò của nước đối với đời sống của thực vật Nước có vai trò quan trọng trong đời sống sinh vật, là thành phần không thể thiếu được của các cơ thể sống. Nước là nguyên liệu cho cây quang hợp; là phương tiện vận chuyển các chất trong cơ thể thực vật, là môi trường cho các phản ứng sinh hóa diễn ra trong tế bào của cơ thể sống; nó tham gia vào quá trình trao đổi chất, trao đổi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thể.
Nước có vai trò tích cực trong việc phát tán nòi giống và trong sinh sản của sinh vật: thụ tinh, phát tán bào tử, hạt, quả. Nước chiếm tới 80-95% khối lượng của các mô sinh trưởng, chỉ cần giảm sút một ít hàm lượng nước trong tế bào đã làm giảm các chức năng sinh lý của cơ thể [8]. Vai trò của đất đối với đời sống thực vật Đất không chỉ là “yếu tố” của môi trường mà còn là sản phẩm hoạt động sống của sinh giới; đất là kết quả tổng hợp của các tác động khí hậu và sinh vật, đặc biệt là thực vật trên vật liệu gốc. Trước hết cấu trúc của đất ảnh hưởng tới quá trình nảy mầm của hạt.
Những hạt nhỏ và nhẹ thường nảy mầm nhanh hơn trong đất nhỏ, do hạt nhỏ dễ tiếp xúc với các thành phần đất mịn tốt hơn. Đất vừa là giá thể cho cây đứng vững, vừa cung cấp nước và các chất khoáng cần thiết cho cây.