Đặt vấn đề Rừng 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. Rừng điều hòa khí hậu (tạo ra oxy, điều hòa nước, ngăn chặn gió bão, chống xói mòn đất,…) bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường sống. Rừng còn giữ vai trò đặc biệt quan trọng đối với việc phát triển kinh tế như: cung cấp nguồn gỗ, tre, nứa, đặc sản rừng, các loài động, thực vật có giá trị trong nước và xuất khẩu,… Ngoài ra, nó còn mang ý nghĩa quan trọng về cảnh quan thiên nhiên và an ninh quốc phòng. Hiện nay, đa dạng sinh học của Việt Nam đang trên đà suy giảm và suy thoái rất nhanh do nạn phá rừng, phát triển thủy điện, ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu.
Do ảnh hưởng của khai thác động thực vật quá mức đã làm cho hệ sinh thái rừng bị xáo trộn, một số loài thực vật đã và đang bị khai thác có nguy cơ bị tuyệt chủng cao, trong đó có loài Thiết sam giả lá ngắn (TSGLN). Thiết sam giả lá ngắn là một trong số 33 loài cây lá kim bản địa ở Việt Nam, có phân bố tự nhiên hiện còn sót lại ở vùng núi đá vôi huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng, huyện Đồng Văn, tỉnh Hà Giang. Loài Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.Fu, 1975) được đề nghị loài bổ sung 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.
Đây là loại gỗ nhỡ, gỗ đẹp và bền, thường mọc trên các đỉnh núi đá vôi có độ cao từ 500 - 1500m so với mặt nước biển. Loài này mang nhiều ý nghĩa về sinh thái, giá trị thương mại, giá trị sử dụng, giá trị văn hóa cảnh quan. Hiện nay, 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 gây ra. Thực trạng khai thác nguồn tài nguyên rừng nói chung và loài Thiết sam giả lá ngắn nói riêng trên địa bàn huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng trong những năm gần đây đang đẩy loài đứng trước bờ vực của tuyệt chủng.
n 2 Tuy nhiên, những nghiên cứu về Thiết sam giả lá ngắn trên núi đá vôi ở nước ta nói chung và trên địa bàn huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng nói riêng còn nhiều hạn chế. Các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào việc sơ bộ mô tả đặc điểm hình thái, sinh thái, những thông tin về khả năng tái sinh ngoài tự nhiên còn rất ít. Do đó, cần phải có ngay biện pháp kịp thời để bảo tồn và hướng tới phát triển nhân rộng loài cây gỗ quý, hiếm ở vùng núi đá vôi. Để góp thêm những hiểu biết về mặt khoa học nhằm bảo tồn loài cây quý hiếm, đặc hữu này thì việc nghiên cứu sâu về hiện trạng phân bố, đặc điểm lâm học và khả năng tái sinh tự nhiên là điều cần thiết.
Từ đó, góp phần giải quyết các 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. Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm phân bố loài Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.Fu, 1975) tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng”. Nghiên cứu thành công đề tài này sẽ góp phần thiết thực vào việc cung cấp những thông tin cơ bản về đặc điểm phân bố, sinh thái, sinh học của loài. Từ đó, đưa ra các biện pháp gây trồng làm tăng số lượng cá thể loài không những ở khu vực huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng mà còn áp dụng cho những nơi có điều kiện tự nhiên tương tự.
Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm phân bố loài Thiết sam giả lá ngắn từ đó đề xuất một số giải pháp nhằm bảo vệ loài Thiết sam giả lá ngắn và bảo vệ nguồn gen các loài thực vật quý hiếm còn tồn tại tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng. Mục tiêu nghiên cứu - Xác định được hiện trạng phân bố tự nhiên của loài Thiết sam giả lá ngắn tại huyện Nguyên Bình - Xác định được một số đặc điểm về địa hình, đất đai, khí hậu và đặc điểm về thực bì khu vực có loài Thiết sam giả lá ngắn phân bố. Phạm vi nghiên cứu Do thời gian thực hiện khóa luận ngắn, vì vậy khóa luận của tôi chỉ tập trung nghiên cứu về đặc điểm phân bố của loài Thiết sam giả lá ngắn tại hai xã Ca Thành và Triệu Nguyên, 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 và vận dụng vào thực tế sản xuất. - Giúp cho sinh viên có điều kiện học hỏi những kiến thức thực tiễn từ cán bộ quản lý và chuyên môn tại địa phương nhằm nâng cao kiến thức và kỹ năng cho bản thân để thực hiện tốt công việc sau này - Làm quen với một số phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu đề tài cụ thể. - Học tập, hiểu biết thêm về kinh nghiệm, kỹ thuật được áp dụng trong thực tiễn tại địa bàn nghiên cứu. - Kết quả thực hiện đề tài có thể làm cơ sở cho giảng viên, sinh viên tiếp tục nghiên cứu khoa học chuyên sâu về loài Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.
Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất Trên cơ sở việc nghiên cứu đặc điểm phân bố loài Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.Fu, 1975) sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về đặc điểm phân bố, cấu trúc, đặc điểm hình thái, sinh thái học, đặc điểm về vật hậu để phục vụ cho công tác quản lý, bảo vệ và phát triển loài thực vật nguy cấp, quý hiếm này. Từ đó, đưa ra các giải pháp bảo tồn và phát triển loài Thiết sam giả lá ngắn. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.
Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu • Những nghiên cứu về phân bố của cây rừng + Khái niệm khu phân bố Khu phân bố của mỗi taxon thực vật là khu vực sống của taxon đó trên mặt đất. Phạm vi cư trú của các cá thể trong một loài là khu phân bố của loài thực vật đó. Khu phân bố của một loài cây được hình thành nhờ khả năng sinh trưởng phát triển và khả năng thích ứng lâu dài của loài với hoàn cảnh sống. Nhiệt độ, lượng mưa là hai nhân tố chủ yếu quyết định sự phân bố của chúng.
Lịch sử phát triển tự nhiên được hình thành qua quá trình tiến hóa và chọn lọc tự nhiên, không có sự tác động của con người. Khu phân bố đặc hữu là khu phân bố hẹp của một taxon nào đó, chỉ tồn tại ở một nơi nhất định. Khu phân bố tàn di là khu phân bố của một taxon thực vật cổ xưa còn sót lại đã và đang suy giảm không thích ứng kịp với điều kiện sống mới. + Các dạng khu phân bố Trong tự nhiên, dựa vào hình thái và cấu trúc của khu phân bố của người ta chia ra các dạng khu phân bố sau: - Khu phân bố liên tục: Các cá thể hay thành viên của taxon phân bố liền thành một dải.
- Khu phân bố phân tán: Các cá thể hay thành viên của taxon phân bố thành nhiều khu vực nhỏ và cách xa nhau. - Khu phân bố thẳng đứng: Ở vùng núi cao, thực vật phân bố từ thấp lên một độ cao nhất định so với độ cao mặt biển hình thành khu phân bố thẳng đứng. - Khu phân bố ngang: Thực vật từ trung tâm phát ra xung quanh hình thành khu phân bố ngang. • Cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng Cấu trúc rừng: Là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác n 5 nhau có thể cùng sinh sống hoà thuận trong một khoảng không gian nhất định trong một giai đoạn phát triển của rừng.
Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện các mối quan hệ đấu tranh sinh tồn và thích ứng lẫn nhau giữa các thành phần trong hệ sinh thái với nhau và với môi trường sinh thái. Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi. Loài ưu thế: Là một loài hoặc các nhóm có ảnh hưởng xác định lên quần xã, quyết định số lượng, kích thước, năng suất và các thông số của chúng. Loài ưu thế tích cực tham gia vào sự điều chỉnh, quá trình trao đổi vật chất và năng lượng giữa quần xã với môi trường xung quanh.
Chính vì vậy, nó có ảnh hưởng đến môi trường, từ đó ảnh hưởng đến các loài khác trong quần xã. Ngay trong một khu vực nhất định như ở sườn đồi, đỉnh đồi và ven khe suối cạn hay một độ cao khác nhau cũng có những kiểu thảm thực vật khác nhau. Thậm chí trong một kiểu thảm thực vật (cùng một trạng thái rừng) thì đặc điểm cấu trúc, khả năng tái sinh, mật độ cây rừng và phân bố số loài cây tại vị trí này cũng có thể hoàn toàn khác so với vị trí khác. Điều đó đã nói lên cây rừng chịu ảnh hưởng sâu sắc của điều kiện sinh thái.
Những nghiên cứu trên Thế giới Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học, sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh cho hiệu quả sản xuất cao. Trong nghiên cứu cấu trúc rừng, người ta chia ra làm 3 dạng cấu trúc là: Cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian. Cấu trúc của thảm thực vật là kết quả của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống. Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng, thực tế cấu trúc rừng nó có tính quy luật và theo trật tự của quần xã.
Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được P. Odum (1971),… tiến hành. Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng.