Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Khóa luận tốt nghiệp tập trung giải quyết yêu cầu cấp thiết về mặt khoa học và thực tiễn trong công tác quản lý tài nguyên rừng đối với loài Thông đỏ bắc (Taxus chinensis Pilger, Rehder), một loài thực vật hạt trần quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng cao. Bối cảnh và các nội dung định hướng nghiên cứu được xác định cụ thể trong văn bản như sau:
- Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn: Rừng tự nhiên tại Việt Nam đang bị suy giảm nghiêm trọng về diện tích và trữ lượng, kéo theo sự thu hẹp sinh cảnh của nhiều loài động thực vật quý hiếm. Thông đỏ bắc (Taxus chinensis) thuộc họ Thông đỏ (Taxaceae), là loài cây gỗ nhỡ thường xanh được ghi nhận trong Sách Đỏ Việt Nam (1996). Loài cây này có giá trị kinh tế và giá trị y học đặc biệt quan trọng: gỗ màu hồng thẫm, thớ mịn, chịu nước, dùng trong xây dựng; vỏ và lá chứa các hoạt chất sinh hóa quý (như dẫn xuất taxol, baccatin) dùng để điều chế thuốc điều trị ung thư. Tuy nhiên, các quần thể ngoài tự nhiên có số lượng cá thể rất ít, vùng phân bố hẹp và phân tán trên các vùng núi đá vôi (như Hà Giang, Lào Cai, Sơn La, Cao Bằng, Hòa Bình, Thanh Hóa). Tại Khu bảo tồn loài hạt trần quý hiếm xã Nam Động, huyện Quan Hóa, tỉnh Thanh Hóa, loài Thông đỏ bắc mới được Hạt Kiểm lâm Quan Hóa phát hiện bổ sung vào năm 2012 tại khu rừng núi đá Pha Phanh (bản Lỡ). Do các dữ liệu điều tra ban đầu về loài tại khu vực còn sơ lược, nghiên cứu này được thực hiện nhằm bổ sung cơ sở dữ liệu sinh học và sinh thái học phục vụ công tác quản lý, bảo tồn tại địa phương.
- Mục tiêu nghiên cứu:
- Mục tiêu chung: Góp phần bổ sung thông tin về một số đặc điểm nhận biết loài, điều kiện nơi mọc của loài Thông đỏ bắc (Taxus chinensis Pilg.), từ đó đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài tại Khu bảo tồn loài hạt trần quý hiếm xã Nam Động, huyện Quan Hóa, tỉnh Thanh Hóa.
- Mục tiêu cụ thể:
- Mô tả được đặc điểm hình thái bên ngoài của loài Thông đỏ bắc (Taxus chinensis Pilg.).
- Phản ánh được điều kiện nơi mọc Thông đỏ bắc tại Nam Động, Quan Hóa, Thanh Hóa.
- Làm cơ sở đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài.
- Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Loài cây Thông đỏ bắc (Taxus chinensis Pilg.).
- Phạm vi không gian: Khu vực Pha Phanh thuộc bản Lỡ, xã Nam Động, huyện Quan Hóa, tỉnh Thanh Hóa (nằm trong phân khu bảo vệ nghiêm ngặt của Khu bảo tồn các loài hạt trần quý hiếm xã Nam Động, chức năng rừng phòng hộ đầu nguồn trên núi đá vôi).
- Giới hạn nội dung: Do hạn chế về thời gian, đề tài tập trung vào đặc điểm sinh học (hình thái, vật hậu), đặc điểm phân bố theo đai cao và đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật tầng cây cao, tầng cây tái sinh nơi loài xuất hiện.
- Nhiệm vụ nghiên cứu (4 nội dung chính):
- Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của loài (hình thái, vật hậu).
- Nghiên cứu đặc điểm phân bố của loài tại Nam Động.
- Nghiên cứu đặc điểm tầng cây gỗ và cây tái sinh của các loài thân gỗ nơi Thông đỏ bắc phân bố.
- Đánh giá tác động ảnh hưởng và đề xuất giải pháp bảo tồn, phát triển loài.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận vận dụng các lý thuyết phân loại học thực vật ngành Hạt trần, sinh thái học rừng nhiệt đới và các quy chuẩn điều tra điều chế rừng của ngành lâm nghiệp:
- Khung lý thuyết và tài liệu tham chiếu:
- Hệ thống phân loại ngành Hạt trần của A. Takhtajan (chia thành 6 lớp, 10 họ) và hệ thống phân loại của Kubitzkii (1990, chia thành 4 lớp, 7 họ).
- Các công trình nghiên cứu hiện trạng bảo tồn và sinh học hạt trần tại Việt Nam của Philip Ian Thomas và Nguyễn Đức Tố Lưu (2004), Nguyễn Tiến Hiệp, Phan Kế Lộc (2004, 2005), Nguyễn Hoàng Nghĩa (2000, 2004), Phạm Hoàng Hộ (1999).
- Khung đánh giá tình trạng đe dọa theo Sách Đỏ Việt Nam (1996, 2007), Danh lục Đỏ Thế giới (IUCN) và Nghị định số 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ.
- Phương pháp thu thập dữ liệu ngoại nghiệp:
- Phương pháp kế thừa: Thu thập bản đồ địa hình, bản đồ hiện trạng rừng, số liệu khí tượng - thủy văn của Trạm khí tượng thủy văn huyện Quan Hóa và các báo cáo kiểm kê tài nguyên của Hạt Kiểm lâm Quan Hóa.
- Điều tra sơ bộ: Tham khảo tài liệu kết hợp phỏng vấn cán bộ kiểm lâm, kỹ thuật viên và người dân địa phương; khảo sát thực địa theo tuyến kết hợp mở các tuyến nhánh ngang cách nhau 500 m để xác định đai cao và trạng thái rừng.
- Điều tra hình thái và vật hậu: Đo đếm trực tiếp 10 cây Thông đỏ bắc trưởng thành về đường kính thân ($D_{1.3}$), chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$), chiều cao dưới cành ($H_{dc}$), đường kính tán ($D_t$); thu thập và đo kích thước 15 lá trưởng thành không bị tổn thương; đo kích thước nón đực, nón cái, hạt, chồi cành, chồi lá bằng thước đo chính xác đến milimét. Theo dõi và ghi nhận chu kỳ vật hậu 12 tháng thông qua quan sát kết hợp phỏng vấn cán bộ địa phương.
- Điều tra quần xã tầng cây gỗ: Bố trí 2 tuyến điều tra tại khu vực phân bố, lập 6 ô tiêu chuẩn (OTC) tạm thời với diện tích 500 m²/ô (tổng diện tích điều tra 3.000 m²). Trong mỗi OTC, tiến hành đo toàn bộ các cây thân gỗ có đường kính ngang ngực $D_{1.3} \ge 6\text{ cm}$ bằng thước kẹp kính theo hai chiều vuông góc (Đông - Tây và Nam - Bắc); đo $H_{vn}$ và $H_{dc}$ bằng thước đo cao Blume-leiss; đo đường kính tán $D_t$ bằng thước dây; phân cấp chất lượng cây gỗ theo 3 cấp (A: Tốt, B: Trung bình, C: Xấu).
- Điều tra cây đi kèm: Lập 12 ô dạng tròn "6 cây" xung quanh cá thể Thông đỏ bắc để xác định tên loài, kích thước và khoảng cách tương đối.
- Điều tra tầng cây tái sinh và thảm tươi: Lập 30 ô dạng bản diện tích 25 m²/ô (mỗi OTC bố trí 5 ô dạng bản ở cả vị trí trong tán và ngoài tán cây mẹ). Phân loại cây tái sinh theo nguồn gốc (hạt, chồi) và 3 cấp chiều cao ($H < 0{,}5\text{ m}$, $0{,}5 - 1\text{ m}$, $H \ge 1\text{ m}$). Đánh giá độ che phủ (%) và loài ưu thế của tầng cây bụi, thảm tươi.
- Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp:
- Tính mật độ lâm phần: $N\text{ (cây/ha)} = \frac{n}{S} \times 10.000$.
- Tính toán các giá trị thống kê đặc trưng: Trị số trung bình ($\bar{X}$), phương sai ($S^2$), sai số tiêu chuẩn ($S_x$), hệ số biến động ($S%$).
- Xác định công thức tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh: Tính hệ số tổ thành $k_i = \frac{n_i}{N} \times 10$ cho từng loài.
- Phân nhóm loài cây đi kèm dựa trên tần suất xuất hiện theo điểm điều tra ($P_o%$) và tần số xuất hiện theo số cá thể ($P%$): Nhóm I (thường gặp: $P_o% > 30%$, $P% > 7%$), Nhóm II (hay gặp: $15% \le P_o% \le 30%$, $3% \le P% \le 7%$), Nhóm III (ít gặp: $P_o% < 15%$, $P% < 3%$).
Nội dung chính theo từng chương
Phần I: Tổng quan nghiên cứu
Chương này khái quát các công trình nghiên cứu về ngành Hạt trần và chi Taxus trên phạm vi quốc tế và tại Việt Nam:
- Trên thế giới: Ngành Hạt trần hiện có trên 600 loài thuộc các hệ thống phân loại chính của Takhtajan và Kubitzkii (1990). Khoảng hơn 200 loài hạt trần đang bị đe dọa tuyệt chủng toàn cầu do khai thác quá mức và mất sinh cảnh. Các nghiên cứu vi nhân giống (nuôi cấy in vitro) chi Taxus nhằm chiết xuất taxol và baccatin trị ung thư đã được thực hiện từ đầu thập niên 1990 (Flores và Sgrignoli 1991, Paula P. Che 1994–1996 với loài Taxus brevifolia, các nghiên cứu tại Vân Nam - Trung Quốc trên loài Taxus yunnanensis).
- Tại Việt Nam: Hệ thực vật hạt trần bản địa có 33 loài (thuộc 27% tổng số chi và 5/8 họ hạt trần đã biết trên thế giới). Sách Đỏ Việt Nam (1996), công trình của Phạm Hoàng Hộ (1999), Nguyễn Hoàng Nghĩa (2004), Nguyễn Tiến Hiệp và Phan Kế Lộc (2004, 2005) đã ghi nhận các loài lá kim quý như Bách vàng (Xanthocyparis vietnamensis), Thủy tùng (Glyptostrobus pensilis), Thông đỏ bắc (Taxus chinensis).
- Tại Nam Động: Năm 2011, Hạt Kiểm lâm Quan Hóa và các nghiên cứu của Hoàng Văn Sâm, Nguyễn Trọng Quyền ghi nhận các loài Thông pà cò (1.240 cây), Đỉnh tùng (260 cây), Thông tre lá ngắn (285 cây), Dẻ tùng sọc hẹp và Dẻ tùng sọc rộng (450 cây). Đến năm 2012, kiểm lâm phát hiện thêm Thông đỏ bắc và Thông tre lá dài, hình thành quần thể 6 loài hạt trần quý hiếm tại đây.
Phần 2: Mục tiêu - Giới hạn - Nội dung và Phương pháp nghiên cứu
Trình bày toàn bộ hệ thống mục tiêu, đối tượng, địa bàn, phạm vi nội dung và thiết kế kỹ thuật của phương pháp nghiên cứu lâm học:
- Xây dựng hệ thống 9 mẫu biểu điều tra ngoại nghiệp chuẩn hóa dùng cho việc thu thập dữ liệu (đo thân, lá, hạt, vật hậu, cấu trúc tầng cây gỗ, tầng cây tái sinh, ô 6 cây, thảm tươi).
- Thiết lập phương pháp toán học thống kê để chỉnh lý số liệu, tính toán công thức tổ thành và phân bố thực nghiệm lâm phần ($N - D_{1.3}$ và $N - H_{vn}$).
Phần 3: Đặc điểm của khu vực nghiên cứu
Mô tả chi tiết các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của địa bàn nghiên cứu:
- Vị trí và quy mô: Khu bảo tồn các loài hạt trần quý hiếm Nam Động nằm ở tọa độ $20^\circ 18'07'' - 20^\circ 19'38''\text{ B}$ và $104^\circ 52'08'' - 104^\circ 53'26''\text{ Đ}$. Tổng diện tích khu bảo tồn là 646,95 ha (rừng tự nhiên: 624,71 ha; đất chưa có rừng: 22,24 ha). Vùng đệm rộng 3.315,53 ha.
- Phân khu chức năng: Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt có diện tích 502,84 ha (toàn bộ rừng tự nhiên trên núi đá vôi nguyên sinh); phân khu phục hồi sinh thái rộng 144,11 ha (núi đất); phân khu hành chính - dịch vụ đặt tại Trạm Kiểm lâm Nam Động.
- Địa hình - Thổ nhưỡng: Địa hình núi đá vôi hiểm trở, độ cao trên 600 m đến 1.500 m, độ dốc phổ biến $10^\circ - 45^\circ$, dốc sườn núi chia cắt mạnh. Đất gồm nhóm feralit mùn trên núi cao và đất phong hóa từ đá vôi, đá granit, sa thạch. Hàm lượng dinh dưỡng đất tầng mặt có tỷ lệ mùn 3–4%, đạm 0,1–0,2%, lân 0,10–0,22%, kali 0,1–2,2%.
- Khí hậu - Thủy văn: Khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi cao chịu ảnh hưởng Tây Bắc Bộ. Tổng nhiệt độ năm 7.500–8.000°C; nhiệt độ trung bình năm 23–25°C (tháng 7 dưới 25°C, tháng 1 dưới 14°C, cực đoan xuống dưới -2°C). Lượng mưa trung bình năm 1.900–2.000 mm, tập trung từ cuối tháng 4 đến tháng 10. Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, độ ẩm có thời điểm xuống 19–40%. Thuộc lưu vực sông Luồng (hệ thống sông Mã).
- Đa dạng sinh học và dân sinh: Khu hệ thực vật có 373 loài có mạch, trong đó có 40 loài thuộc Danh lục Đỏ Việt Nam và quốc tế, tiêu biểu là 6 loài hạt trần. Hệ động vật có 24 loài thú. Xã Nam Động có 7 bản, 565 hộ, 2.471 nhân khẩu (dân tộc Mường chiếm 65,8%, Thái 28,5%, Kinh 6,7%). Tỷ lệ hộ nghèo 24,25%, cận nghèo 13,10%. Lao động nông - lâm nghiệp chiếm 78%, tạo áp lực phụ thuộc lớn vào tài nguyên rừng.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Tập hợp toàn bộ các kết quả khảo sát thực tế và phân tích định lượng về loài Thông đỏ bắc:
1. Đặc điểm phân bố và sinh cảnh
Loài Thông đỏ bắc phân bố ở đai cao từ 1.000 m đến 1.500 m so với mực nước biển tại khu vực rừng Pha Phanh. Địa hình đặc trưng là các sườn núi dốc từ $25^\circ$ đến $30^\circ$, nhiều đá vôi lộ đầu (đá chiếm $>70%$), đất nghèo kiệt dinh dưỡng, phân bố gần các đỉnh núi chia cắt mạnh. Loài phân bố tập trung thành quần thể ở một đỉnh núi riêng biệt, một số ít cá thể mọc rải rác ở sườn dốc và vách đá.
2. Đặc điểm hình thái và vật hậu học
- Hình thái thân, lá, cơ quan sinh sản:
| Chỉ tiêu hình thái |
Giá trị đo đếm / Mô tả ghi nhận |
| Đường kính thân ngang ngực ($D_{1.3}$) |
10 – 45 cm (trung bình 27,5 cm; phỏng vấn có cây đạt gần 100 cm) |
| Chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$) |
6 – 16 m |
| Chiều cao dưới cành ($H_{dc}$) |
4 – 8,5 m (phân cành thấp, cành nằm ngang) |
| Đường kính tán ($D_t$) |
4,5 – 7,5 m (tán rộng, cành vươn ngang) |
| Vỏ thân |
Màu nâu sẫm, nứt dọc, bóc mảng mỏng; lớp vỏ trong nâu thẫm |
| Hình thái lá |
Dải mác thẳng hoặc hơi cong lưỡi liềm, mọc xoắn ốc xếp 2 dãy; dài 1,5–2,5 cm; rộng 2–3 mm; mặt trên xanh vàng, mặt dưới xanh nhạt có 2 dải khí khổng |
| Nón đực |
Hình chùy, đơn độc ở nách lá, màu vàng, kích thước 6 mm × 4 mm |
| Nón cái và hạt |
Đơn tính khác gốc. Hạt hình trứng/tròn, kích thước 8 mm × 6 mm, bao bởi áo hạt giả mọng nước màu đỏ tươi khi chín, không bọc kín hạt |
| Chồi cành và chồi lá |
Chồi cành: 25 mm × 5 mm; Chồi lá non: 4 mm × 2 mm |
- Diễn biến chu kỳ vật hậu trong năm:
- Cành non, chồi non, lá non: Xuất hiện từ tháng 2 đến tháng 5.
- Lá trưởng thành: Duy trì ổn định từ tháng 5 đến tháng 12.
- Nón/hoa: Bắt đầu nở vào tháng 3, nở rộ trong tháng 4, tàn vào tháng 5.
- Nón non hình thành tháng 5–7; Hạt non phát triển tháng 6–8.
- Hạt chín: Rộ vào tháng 8 đến tháng 10. Hạt rụng: Từ tháng 10 đến tháng 12.
- Tọa độ các điểm điều tra vật hậu có Thông đỏ bắc: (X: 488814, Y: 2245239); (X: 488731, Y: 2245366); (X: 488907, Y: 2245368).
3. Cấu trúc tầng cây gỗ nơi Thông đỏ bắc phân bố
- Tổ thành loài tầng cây cao tại 6 ô tiêu chuẩn (diện tích mỗi ô 500 m²):
| Ô tiêu chuẩn |
Công thức tổ thành tầng cây gỗ |
Tỷ lệ số cây tham gia tổ thành (%) |
Số loài gặp |
| OTC 01 |
1,18 Tvo + 1,18 T + 0,88 Nln + 0,88 K + 0,88 Bllt + 0,88 M + 0,59 Tđ + 0,59 Clt + 0,59 Tđb + 2,36 Lk |
76,47% |
17 |
| OTC 02 |
1,03 Tvo + 1,03 Nln + 0,77 S + 0,77 Tđ + 0,77 Tđb + 0,77 Tn + 0,77 Clt + 0,77 M + 2,56 LK |
74,36% |
20 |
| OTC 03 |
1,32 S + 1,05 Tvo + 0,79 Nln + 0,79 Tđb + 0,79 Tn + 0,79 N + 0,79 Dv + 0,52 Tn + 0,52 Sblx + 2,63 LK |
73,68% |
19 |
| OTC 04 |
1,33 Nln + 1,33 Tvo + 1,00 K + 1,00 Ng + 0,67 Tđb + 0,67 Va + 0,67 Tđ + 0,67 Clt + 0,67 Sblx + 2,00 LK |
80,00% |
15 |
| OTC 05 |
1,14 Clt + 0,86 Nln + 0,86 Bllt + 0,86 Nln + 0,86 K + 0,86 S + 0,57 T + 0,57 Tđb + 0,57 Tn + 0,57 Se + 0,57 Tvo + 1,71 Lk |
77,14% |
19 |
| OTC 06 |
1,18 Cv + 1,18 M + 1,18 Tđb + 0,88 Va + 0,88 N + 0,59 Tvo + 0,59 Nln + 0,59 Tđ + 2,94 Lk |
70,59% |
18 |
(Ghi chú ký hiệu: Tvo: Thị vảy ốc; T: Trẩu; Nln: Nhọc lá nhỏ; K: Kháo; Bllt: Bời lời lá tròn; M: Mọ; Tđ: Trám đen; Clt: Cui lá to; Tđb: Thông đỏ bắc; S: Sếu; Tn: Thành ngạnh; N: Ngát; Dv: Dâu vàng; Sblx: Sồi ba lăng xa; Ng: Nghiến; Va: Vàng anh; Se: Sến; Cv: Chò vảy; Lk: Loài khác).
Hệ số tổ thành của Thông đỏ bắc dao động từ 0,57 (OTC 05) đến 1,18 (OTC 06). Tại OTC 06, Thông đỏ bắc có hệ số cao nhất và xếp vị trí thứ 3 do đây là trung tâm quần thể phân bố tập trung.
- Cấu trúc tầng thứ thẳng đứng của lâm phần:
- Tầng tạo tán ($H = 16 - 26\text{ m}$): Nghiến, Trám đen, Trẩu núi, Sồi, Kháo, Chò vảy...
- Tầng dưới tán ($H = 6 - 16\text{ m}$): Vàng anh, Bời lời lá nhỏ, Thông đỏ bắc, Lòng mang, Thành ngạnh lông, Nhọc lá nhỏ... (Thông đỏ bắc sinh trưởng ở tầng này, tán phát triển rộng theo chiều ngang 4,5–7,5 m để thu nhận ánh sáng).
- Tầng cây gỗ nhỡ và tái sinh ($H = 0{,}5 - 6\text{ m}$): Các cây gỗ con tái sinh, Thị vảy ốc, Mọ...
- Tầng cây bụi, thảm tươi ($H < 0{,}5\text{ m}$): Huyết giác, Lài trâu, Quỳnh lãm, Lấu, Thẩu tấu, Trúc dây trườn, Đơn nem, Lan hài lông, Lan hài xanh, Cỏ quyết, Cỏ lào...
- Quy luật phân bố cấu trúc lâm phần:
- Phân bố $N - D_{1.3}$: Tổng số cây đo đếm trong 6 OTC là 212 cây (mật độ trung bình 707 cây/ha). Cây có đường kính nhỏ chiếm ưu thế, tập trung chủ yếu từ 10 đến 45 cm. Thông đỏ bắc chủ yếu có cấp kính nhỏ và vừa (10–45 cm), trữ lượng cá thể thấp.
- Phân bố $N - H_{vn}$: Chiều cao lâm phần phân bố biến động, tập trung nhiều nhất ở cỡ chiều cao 6–20 m. Thông đỏ bắc nằm trọn trong khoảng 6–16 m, chịu sự che bóng của các cây tầng vượt tán cao trên 20 m.
4. Thành phần loài cây gỗ đi kèm
Khảo sát 72 cá thể thuộc 20 loài tại 12 ô 6 cây xung quanh các cây Thông đỏ bắc, xác định được 3 nhóm loài đi kèm:
- Nhóm I (Loài thường gặp nhất): Thị vảy ốc (Diospyros filipendula, tần suất xuất hiện theo điểm $P_o = 75{,}00%$, 9 cây) và Nhọc lá nhỏ (Polyalthia thorelii, $P_o = 50{,}00%$, 7 cây).
- Nhóm II (Loài hay gặp, $P_o$ từ 16% đến 33,33%): Gồm 12 loài: Mọ (Deutzianthus tonkinensis), Kháo (Nothophoebe sp.), Trám đen (Canarium nigrum), Cơi đỉnh đá vôi (Platycarya strobilacea), Sồi ba lăng xa (Lithocarpus balansae), Ngát (Gironniera subaequalis), Lòng mang (Pterospermum heterophyllum), Cui lá to (Heritiera macrophylla), Sồi cau (Quercus spp.), Gáo vàng (Nauclea orientalis), Gội (Aglaia spp.), Sến (Pistacia weinmannifolia).
- Nhóm III (Loài ít gặp, $P_o$ từ 8,33% đến 16%): Thành ngạnh lông, Sồi đá, Bời lời lá nhỏ, Chò vảy, Sếu, Bi tát (Pinus kwangtungensis).
- Công thức tổ thành nhóm loài mọc cùng Thông đỏ bắc: $1{,}33\text{ Tvo} + 1{,}00\text{ Nln} + 0{,}67\text{ M} + 0{,}67\text{ K} + 0{,}67\text{ Tđ} + 0{,}67\text{ Cđv} + 0{,}53\text{ Sblx} + 0{,}53\text{ Ng} + 0{,}53\text{ Lm} + 1{,}33\text{ LK}$.
5. Đặc điểm tầng cây tái sinh của loài Thông đỏ bắc
- Tổ thành tái sinh: Điều tra trên 30 ô dạng bản cho thấy hệ số tổ thành của cây tái sinh Thông đỏ bắc rất thấp: OTC 01 đạt 0,79; OTC 02 đạt 0,82; OTC 03 đạt 0,91; OTC 04 đạt 0,67; OTC 05 đạt 0,51; OTC 06 đạt 0,86.
| Chỉ tiêu mật độ tái sinh |
OTC 01 |
OTC 02 |
OTC 03 |
OTC 04 |
OTC 05 |
OTC 06 |
Trung bình |
| Tổng số cây tái sinh (cây/ha) |
60 |
60 |
60 |
40 |
40 |
60 |
53 |
| Cây có triển vọng $H \ge 1\text{ m}$ (cây/ha) |
20 |
20 |
25 |
15 |
18 |
24 |
20 |
| Tỷ lệ cây có triển vọng (%) |
33,33% |
33,33% |
41,67% |
37,50% |
45,00% |
40,00% |
37,73% |
Khả năng tái sinh tự nhiên của Thông đỏ bắc tại Nam Động bị đánh giá là rất kém. Các nguyên nhân trực tiếp được xác định gồm:
- Số lượng cây mẹ thành thục quá ít và phân tán rải rác.
- Môi trường sống khắc nghiệt ở độ cao 1.000–1.500 m, sườn dốc hiểm trở, tỷ lệ đá lộ đầu cao ($>70%$), hạt rụng xuống bị mắc trên hốc đá không tiếp xúc được với đất ẩm.
- Hạt có áo hạt giả màu đỏ mọng nước, dễ bị các loài chim thú rừng ăn làm suy giảm nguồn giống.
- Cây con nảy mầm trong khe đá sinh trưởng chậm, bị các loài cây gỗ và cây bụi ưa sáng phát triển nhanh chèn ép về không gian dinh dưỡng và ánh sáng.
Kết quả và đóng góp
- Các kết quả nghiên cứu chính:
- Xác định chính xác vùng phân bố thực địa của Thông đỏ bắc tại khu rừng Pha Phanh (xã Nam Động) thuộc đai cao 1.000–1.500 m trên núi đá vôi có độ dốc $25^\circ - 30^\circ$, tỷ lệ đá lộ đầu $>70%$.
- Định lượng đầy đủ các thông số hình thái thân, lá, nón, hạt của 10 cây tiêu chuẩn: $D_{1.3}$ trung bình đạt 27,5 cm; $H_{vn}$ từ 6–16 m; tán rộng 4,5–7,5 m; hạt kích thước 8 mm × 6 mm.
- Lập biểu đồ chu kỳ vật hậu 12 tháng: thời điểm nở hoa rộ vào tháng 4, quả chín từ tháng 8 đến tháng 10, hạt rụng vào tháng 10–12.
- Phân tích cấu trúc lâm phần qua 6 OTC: Mật độ tầng cây cao đạt 707 cây/ha; xác định Thông đỏ bắc thuộc tầng dưới tán ($H = 6 - 16\text{ m}$); ghi nhận 20 loài cây gỗ đi kèm, trong đó Thị vảy ốc ($P_o = 75%$) và Nhọc lá nhỏ ($P_o = 50%$) là hai loài có quan hệ liên kết sinh thái chặt chẽ nhất.
- Khẳng định mật độ tái sinh tự nhiên của loài rất thấp (trung bình 53 cây/ha, mật độ cây triển vọng $H \ge 1\text{ m}$ chỉ có 20 cây/ha, chiếm 37,73%).
- Giải pháp và kiến nghị của tác giả:
- Bảo vệ nghiêm ngặt diện tích rừng núi đá tự nhiên tại phân khu bảo vệ nghiêm ngặt 502,84 ha, ngăn chặn hành vi chặt hạ lấy gỗ và đẽo bóc vỏ cây làm dược liệu.
- Căn cứ vào chu kỳ vật hậu (tháng 8–10), tổ chức thu hái hạt giống kịp thời trước khi rụng hoặc bị thú rừng ăn để phục vụ công tác gieo ươm.
- Kết hợp đồng bộ các giải pháp xúc tiến tái sinh tự nhiên (dọn bớt dây leo bụi rậm che bóng xung quanh cây con trong khe đá) với các biện pháp nhân giống nhân tạo (gieo hạt, giâm hom cành) nhằm tạo nguồn cây giống trồng bổ sung làm giàu rừng.
- Đóng góp của luận văn:
- Bổ sung hệ thống dữ liệu sinh trắc học, sinh thái học thực chứng đầu tiên về quần thể Thông đỏ bắc tại Khu bảo tồn Nam Động kể từ khi loài được Hạt Kiểm lâm phát hiện vào năm 2012.
- Cung cấp dẫn liệu thực tế giúp hoàn thiện danh lục và bản đồ phân bố các loài hạt trần quý hiếm của tỉnh Thanh Hóa, làm cơ sở khoa học cho công tác quy hoạch bảo tồn nguồn gen lâm nghiệp đặc hữu.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế của đề tài:
- Do giới hạn về thời gian làm khóa luận tốt nghiệp, tác giả chưa thể theo dõi trực tiếp trọn vẹn chu kỳ sinh sản và biến động vật hậu học qua nhiều năm liên tục, một số chỉ tiêu vật hậu phải kế thừa từ tài liệu và điều tra hồi cứu qua phỏng vấn.
- Số lượng mẫu cây đo đếm hình thái cá thể còn hạn chế (10 cây tiêu chuẩn và 15 mẫu lá) do số lượng cá thể Thông đỏ bắc gặp ngoài thực địa rất ít.
- Điều kiện địa hình núi đá vôi Pha Phanh có độ cao lớn (1.000–1.500 m), độ dốc hiểm trở và chia cắt mạnh gây nhiều cản trở cho việc mở rộng phạm vi và số lượng ô tiêu chuẩn điều tra.
- Hướng nghiên cứu tiếp theo:
- Mở rộng phạm vi điều tra định lượng toàn bộ các dông phụ, sườn núi lân cận thuộc dải núi đá vôi giáp ranh huyện Quan Sơn để đánh giá tổng số lượng cá thể hiện có.
- Nghiên cứu sâu về các phương pháp nhân giống sinh dưỡng (giâm hom xử lý chất điều hòa sinh trưởng, nuôi cấy mô tế bào in vitro) và thử nghiệm kỹ thuật gieo ươm hạt giống Thông đỏ bắc trong điều kiện vườn ươm.
- Thiết lập các ô định vị sinh thái cố định nhằm theo dõi dài hạn tốc độ tăng trưởng đường kính, chiều cao và tỷ lệ sống sót của lớp cây tái sinh tự nhiên.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng thụ hưởng:
- Sinh viên, học viên cao học và giảng viên các ngành Quản lý tài nguyên rừng, Lâm học, Lâm sinh, Bảo tồn đa dạng sinh học và Quản lý môi trường.
- Ban Quản lý Khu bảo tồn các loài hạt trần Nam Động, Hạt Kiểm lâm Quan Hóa và Chi cục Kiểm lâm tỉnh Thanh Hóa.
- Các nhà nghiên cứu chuyên sâu về thực vật học ngành Hạt trần (Gymnospermae) và bảo tồn nguồn gen cây dược liệu quý hiếm.
- Các phần nội dung có giá trị tham khảo cao nhất:
- Hệ thống phương pháp luận và các mẫu biểu điều tra thực địa áp dụng cho các loài cây lá kim phân bố hẹp trên địa hình núi đá vôi hiểm trở (Mẫu 1 đến Mẫu 9).
- Bảng dữ liệu định lượng chi tiết về công thức tổ thành tầng cây cao (Biểu 4.3), phân loại nhóm loài cây đi kèm (Biểu 4.5) và ma trận mật độ cây tái sinh (Biểu 4.7).
- Lịch biểu vật hậu chi tiết 12 tháng (Biểu 4.2), cung cấp khung thời gian chính xác cho việc thu hái hạt giống và lập kế hoạch gieo ươm loài Thông đỏ bắc.
Câu hỏi thường gặp
1. Loài Thông đỏ bắc tại xã Nam Động phân bố ở độ cao nào và sinh cảnh đặc trưng ra sao?
Căn cứ số liệu điều tra thực địa, Thông đỏ bắc tại Nam Động phân bố ở đai cao từ 1.000 m đến 1.500 m so với mực nước biển, trên các sườn núi đá vôi có độ dốc từ $25^\circ$ đến $30^\circ$. Sinh cảnh nơi đây có địa hình chia cắt mạnh, tỷ lệ đá lộ đầu chiếm trên 70%, đất nghèo dinh dưỡng, khí hậu mát mẻ và nhiệt độ tương đối thấp.
2. Kích thước hình thái thân cây và tán lá của Thông đỏ bắc tại khu vực nghiên cứu đạt bao nhiêu?
Qua đo đếm 10 cây tiêu chuẩn tại Pha Phanh, đường kính thân ngang ngực ($D_{1.3}$) dao động từ 10 cm đến 45 cm (trung bình 27,5 cm), chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$) đạt từ 6 m đến 16 m, chiều cao dưới cành từ 4 m đến 8,5 m. Tán cây phát triển rộng theo chiều ngang với đường kính tán ($D_t$) từ 4,5 m đến 7,5 m nhằm thu nhận ánh sáng ở tầng dưới tán.
3. Những loài cây gỗ nào thường xuyên mọc cùng Thông đỏ bắc tại Pha Phanh?
Khảo sát 12 ô 6 cây ghi nhận 20 loài cây gỗ đi kèm. Trong đó, Nhóm I (loài thường gặp nhất) gồm Thị vảy ốc (Diospyros filipendula) với tần suất xuất hiện $P_o = 75{,}00%$ và Nhọc lá nhỏ (Polyalthia thorelii) với $P_o = 50{,}00%$. Nhóm II (hay gặp) gồm 12 loài như Mọ, Kháo, Trám đen, Cơi đỉnh đá vôi, Sồi ba lăng xa, Ngát, Cui lá to...
4. Mật độ tái sinh tự nhiên của Thông đỏ bắc là bao nhiêu và vì sao loài này khó tái sinh bằng hạt?
Mật độ tái sinh tự nhiên của loài rất thấp, đạt trung bình 53 cây/ha trên 6 ô tiêu chuẩn, trong đó số cây triển vọng cao trên 1 m chỉ có 20 cây/ha (đạt tỷ lệ 37,73%). Khả năng tái sinh kém do số cây mẹ ít, hạt rụng mắc vào khe đá vôi lộ đầu ($>70%$) không tiếp xúc đất ẩm; đồng thời lớp áo hạt màu đỏ tươi mọng nước thu hút chim thú ăn làm mất hạt, và cây con sinh trưởng chậm bị các loài khác chèn ép ánh sáng.
5. Chu kỳ nở hoa và chín của hạt Thông đỏ bắc diễn ra vào các tháng nào trong năm?
Theo bảng điều tra vật hậu, hoa (nón) của Thông đỏ bắc bắt đầu nở vào tháng 3, nở rộ vào tháng 4 và tàn vào tháng 5. Nón non hình thành tháng 5–7, hạt non phát triển tháng 6–8, hạt bắt đầu chín từ tháng 8 đến tháng 10 và rụng tự nhiên từ tháng 10 đến tháng 12.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Văn Thắng đã phản ánh đầy đủ các đặc trưng phân bố sinh thái, hình thái học cá thể và cấu trúc quần xã thực vật của loài Thông đỏ bắc (Taxus chinensis) tại khu rừng núi đá vôi Pha Phanh thuộc Khu bảo tồn loài hạt trần Nam Động. Kết quả điều tra thực nghiệm cho thấy quần thể có mật độ thấp, nằm ở tầng dưới tán rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở đai cao 1.000–1.500 m và có năng lực tái sinh tự nhiên rất hạn chế (53 cây/ha). Công trình đã xác định chính xác lịch biểu vật hậu và thành phần các loài cây đi kèm chủ yếu, tạo lập cơ sở khoa học xác thực phục vụ trực tiếp cho công tác bảo vệ nghiêm ngặt nguồn gen và xây dựng kỹ thuật nhân giống, phục hồi loài cây hạt trần quý hiếm này tại địa phương.
