Khóa luận tốt nghiệp Đại học: Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học loài Lim xẹt (Peltophorum tonkinensis A.Chev) tại huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:97

Thêm vào BST

Báo xấu

34
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của Khoá luận nhằm xác định được một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ nơi có loài Lim xẹt phân bố. Xác định được một số đặc điểm tái sinh tự nhiên của rừng và loài Lim xẹt tại huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang. Đề xuất được một số giải pháp nhằm bảo vệ và phát triển loài Lim xẹt nói riêng và các loài cây bản địa nói chung. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp Đại học: Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học loài Lim xẹt (Peltophorum tonkinensis A.Chev) tại huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------------- LỲ PÓ HỪ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC LOÀI CÂY LIM XẸT (Peltophorum tonkinensis A.Chev) TẠI HUYỆN NA HANG, TỈNH TUYÊN QUANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2016 - 2020 Thái Nguyên - năm 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM --------------------- LỲ PÓ HỪ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC LOÀI CÂY LIM XẸT (Peltophorum tonkinensis A.Chev) TẠI HUYỆN NA HANG, TỈNH TUYÊN QUANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Lớp : K48 - QLTNR Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2016 - 2020 Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Thị Thoa Thái Nguyên - năm 2020
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai xót tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái Nguyên, ngày……tháng……năm 2020 Xác nhận của GVHD Người viết cam đoan Đồng ý cho bảo vệ kết quả Trước Hội đồng khoa học! TS. Nguyễn Thị Thoa XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN Xác nhận sinh viên đã sửa theo yêu cầu của Hội đồng chấm Khóa luận Tốt Nghiệp (Ký, ghi rõ họ và tên)
ii LỜI CẢM ƠN Để đánh giá kết quả học tập và rèn luyện của bản thân trong toàn khóa học, thực hiện phương châm “học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn”. Thực tập tốt nghiệp là khâu cực kỳ quan trọng đối với mỗi sinh viên, giúp cho mỗi sinh viên có điều kiện củng cố lại kiến thức đã học tập trong nhà trường để ứng dụng vào thực tế nhằm chuẩn bị hành trang cho công việc sau này. Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân, được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên và sự nhất trí của ban chủ nhiệm Khoa Lâm nghiệp tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học loài Lim xẹt (Peltophorum tonkinensis A.Chev) tại huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang”. Sau thời gian thực tập đến nay tôi đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Có được kết quả như ngày hôm nay ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân tôi còn được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, cô giáo trong khoa và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của cô giáo TS. Nguyễn Thị Thoa. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của các thầy giáo, cô giáo trong khoa và sự chỉ bảo tận tình của cô giáo hướng dẫn. Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ công chức, viên chức và bà con nhân dân hai xã thuộc huyện Na Hang đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này. Mặc dù bản thân đã có nhiều cố gắng, nhưng thời gian và năng lực bản thân còn nhiều hạn chế nên đề tài khó tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy giáo cô giáo và các bạn để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày....... tháng.......năm 2020 Sinh viên Lỳ Pó Hừ
iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1: Kết quả điều tra trên 12 OTC có loài cây Lim xẹt phân bố ........... 42 Bảng 4.2: Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây cao nơi có loài cây Lim xẹt phân bố tại vị trí chân đồi................................................................................ 43 Bảng 4.3: Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây cao nơi có loài cây Lim xẹt phân bố tại vị trí sườn đồi ............................................................................... 44 Bảng 4.4: Hình thái phẫu diện đất tại khu vực Lim xẹt phân bố .................... 48 Bảng 4.5: Đặc điểm tầng cây bụi và thảm tươi nơi có loài Lim xẹt ............... 49 Bảng 4.6: Tổ thành cây tái sinh ở nơi có Lim xẹt phân bố tại vị trí chân đồi 50 Bảng 4.7: Tổ thành cây tái sinh ở nơi có Lim xẹt phân bố tại vị trí sườn đồi....... 51 Bảng 4.8: Mật độ tái sinh và tỷ lệ cây tái sinh triển vọng .............................. 52 Bảng 4.9: Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ............................................ 54 Bảng 4.10: Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao của lâm phần và Lim xẹt ............................................................................................................ 55
iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Sơ đồ nghiên cứu tổng quát ............................................................ 26 Hình 3.2: Hình dạng, kích thước OTC và sơ đồ bố trí ODB .......................... 32 Hình 4.1: Hình thái thân cây Lim xẹt.............................................................. 39 Hình 4.2: Mặt trên lá Lim xẹt.......................................................................... 40 Hình 4.3: Mặt dưới lá Lim xẹt ........................................................................ 40 Hình 4.4: Hoa Lim xẹt .................................................................................... 41 Hình 4.5: Quả Lim xẹt .................................................................................... 41
v DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Nghĩa đầy đủ 1 CTV Cây triển vọng Cs Cộng sự 2 D1.3 Đường kính ngang ngực 3 Dt Đường kính tán 4 ĐTC Độ tàn che 5 ĐVT Đơn vị tính 6 GTVT Giao thông vận tải 7 Ha Hecta 8 Hdc Chiều cao phân cành 9 m Chiều cao trung bình 10 Hvn Chiều cao vút ngọn 11 LP Lâm phần 12 N Số cây 13 Nxb Nhà xuất bản 14 ODB Ô dạng bản 15 OTC Ô tiêu chuẩn 16 PCCC Phòng cháy, chữa cháy 17 T Tốt 18 TB Trung bình 19 X Xấu 20 UBND Ủy ban nhân dân
vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... iii DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... iv DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT .......................................................v MỤC LỤC ................................................................................................................ vi Phần 1 MỞ ĐẦU .......................................................................................................1 1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu.............................................................................................2 1.3. Ý nghĩa đề tài .......................................................................................................2 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học .................................................2 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn .....................................................................................2 Phần 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................................4 2.1. Cơ sở khoa học .....................................................................................................4 2.2. Nghiên cứu trên thế giới .......................................................................................5 2.2.1. Nghiên cứu về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học thực vật ...........................5 2.2.2. Nghiên cứu về họ đậu (Fabaceae) .....................................................................9 2.3. Nghiên cứu ở Việt Nam .....................................................................................11 2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học thực vật....................................11 2.3.2. Nghiên cứu về họ đậu (Fabaceae) ...................................................................14 2.3.3. Nghiên cứu về loài cây Lim xẹt(Peltophorum tonkinensis A.Chev) ..............15 2.3.4. Thảo luận .........................................................................................................16 2.4. Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu ...................................16 2.4.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu ..........................................................16 2.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................................19 Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......25 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................25
vii 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................................25 3.3. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................25 3.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................25 3.4.1. Phương pháp nghiên cứu chung ......................................................................25 3.4.2. Phương pháp kế thừa .......................................................................................27 3.4.3. Phương pháp nghiên cứu ngoại nghiệp ...........................................................27 3.4.4. Phương pháp nội nghiệp .................................................................................34 Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................39 4.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái loài cây Lim xẹt ..............................................39 4.1.1. Đặc điểm hình thái thân cây ............................................................................39 4.1.2. Đặc điểm hình thái lá ......................................................................................39 4.1.3. Đặc điểm hình thái hoa, quả ............................................................................40 4.2. Đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ nơi có loài cây Lim xẹt phân bố .......................41 4.2.1. Tổng hợp thông tin trên các OTC đã lập.........................................................41 4.2.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây gỗ .........................................43 4.2.3. Cấu trúc tầng thứ rừng nơi có Lim xẹt phân bố ..............................................45 4.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái nơi loài cây Lim xẹt phân bố ............................46 4.3.1. Đặc điểm khí hậu nơi loài cây Lim xẹt phân bố .............................................46 4.3.2. Đặc điểm phân bố của cây Lim xẹt theo độ cao .............................................47 4.3.3. Đặc điểm đất đai nơi có loài cây Lim xẹt phân bố..........................................48 4.3.4. Đặc điểm tầng cây bụi và thảm tươi nơi có loài cây Lim xẹt phân bố ...........49 4.4. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên nơi có loài Lim xẹt phân bố .................50 4.4.1. Tổ thành cây tái sinh .......................................................................................50 4.4.2. Đặc điểm cấu trúc mật độ và tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng .........................52 4.4.3. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh .............................................................53 4.4.4. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ..........................................................55 4.5. Đề xuất các biện pháp bảo vệ và phát triển loài Lim xẹt ...................................56 4.5.1. Giải pháp về cơ chế chính sách .......................................................................57 4.5.2. Giải pháp về khoa học kỹ thuật .......................................................................57
viii Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................59 5.1. Kết luận ..............................................................................................................59 5.2. Tồn tại ................................................................................................................60 5.3. Đề nghị ...............................................................................................................61 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................62
1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Hiện nay ở Việt Nam, ngành Lâm nghiệp đang phát triển rất nhanh chóng, song những thách thức kèm theo sự phát triển sự nhanh chóng đó cũng không nhỏ, một trong số đó là vấn đề tài nguyên rừng ngày càng suy thoái. Chúng ta cần giải quyết vấn đề vừa đáp ứng được sự phát triển của lâm nghiệp chế biến mà không làm ảnh hưởng tới phát triển môi trường rừng. Từ đó, đặt ra câu hỏi tìm kiếm một loại cây trồng mới vừa phát triển nhanh đem lại hiệu quả kinh tế, có phẩm chất gỗ tốt đáp ứng được ngành công nghiệp đồ gia dụng cũng như bảo vệ được tài nguyên rừng. Tính đến hết ngày 31/12/2019, tổng diện tích đất có rừng toàn quốc là trên 14,6 triệu ha, trong đó rừng tự nhiên gần 10,3 triệu ha, rừng trồng trên 4,3 triệu ha. Diện tích đất có rừng đủ tiêu chuẩn để tính tỷ lệ che phủ toàn quốc là trên 13,8 triệu ha, tỷ lệ che phủ là 41,89%. Mặc dù đã có nhiều hội thảo về cơ cấu cây trồng cho các vùng kinh tế lâm nghiệp và hệ thống cơ cấu cây trồng lâm nghiệp đã được Bộ Lâm nghiệp. Tập đoàn cây lâm nghiệp cho các vùng đã xác định để gây tạo, trồng phục hồi rừng, nhưng nhiều diện tích trồng không thành rừng, trong đó có nguyên nhân kỹ thuật cần được xem xét. Những năm gần đây trong công cuộc trồng rừng của nước ta đang có xu hướng bổ sung cơ cấu cây trồng bằng các loài cây địa phương. Lim xẹt (Peltophorum tonkinensis), họ Vang (Caesalpiniaceae), hoa cây Lim xẹt thường mọc thành chùm ở phía đầu cành, hoa nhỏ khoảng 2 cm, có 4 cánh màu vàng có lông. Quả dạng quả đậu dẹt dài từ 10 – 12 cm. Cây Lim xẹt được trồng để tạo cảnh quan, lấy bóng mát cho các khu đô thị, trường học, bệnh viện, công viên… Cây còn được trồng nhiều tại vùng ven biển để chắn gió, cũng như chống sạt lở đất. Gỗ của cây Lim xẹt có giá trị kinh tế cao.
2 Vì vậy, thực hiện công việc này bằng các giải pháp lâm sinh như "khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung là một giải pháp lợi dụng triệt để khả năng tái sinh, diễn thế tự nhiên để phục hồi rừng thông qua các biện pháp bảo vệ, biện pháp kỹ thuật lâm sinh và trồng bổ sung cần thiết trên cơ sở sinh vật học - sinh thái học lại càng cấp thiết, nên tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học loài Lim xẹt (Peltophorum tonkinensis A.Chev) tại huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang”. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu - Xác định được một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ nơi có loài Lim xẹt phân bố. - Xác định được một số đặc điểm tái sinh tự nhiên của rừng và loài Lim xẹt tại huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang. - Đề xuất được một số giải pháp nhằm bảo vệ và phát triển loài Lim xẹt nói riêng và các loài cây bản địa nói chung. 1.3. Ý nghĩa đề tài 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Giúp sinh viên có những kiến thức cơ bản về đặc điểm sinh học, sinh thái, sự phân bố và sinh trưởng của cây Lim xẹt. Giúp sinh viên vận dụng những kiến thức đã học vào trong thực tiễn điều tra rừng, nhận biết cây rừng. Biết được tầm quan trọng của công tác bảo tồn loài thực vật quý hiếm nói chung và cây Lim xẹt nói riêng trong sự nghiệp bảo vệ và phát triển rừng hiện nay. Kết quả nghiên cứu của khoá luận sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu khác về loài cây Lim xẹt. 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn Việc nghiên cứu và đánh giá đặc điểm sinh vật học của loài Lim xẹt nhằm đề xuất một số biện pháp bảo vệ và phát triển loài.
3 Thành công của đề tài có ý nghĩa rất quan trọng trong việc việc bảo vệ loài Lim xẹt trong tự nhiên, cũng như là cơ sở cho việc gây trồng, gieo ươm để phát triển loài này. Góp phần bảo vệ vào việc bảo vệ môi trường sinh thái, cảnh quan môi trường, phát triển kinh tế - xã hội của huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang.
4 Phần 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở khoa học Cây Lim xẹt là cây thân gỗ lớn, có chiều cao từ 20 - 30 mét, tán tròn và cành cây tập trung trên ngọn, thân cây có vỏ đen, sần sùi, khi nhỏ có màu đỏ nâu. Lá dạng lá kép lông chim 2 lần chẵn, có lá chét nhỏ, xếp đều nhau, lá cây có màu xanh thẫm ở mặt trên, mặt dưới có xanh trắng khác biệt, lá cây khá nhỏ và cây rụng lá theo mùa. Hoa Lim xẹt có màu vàng tươi, mọc theo chùm, cánh hoa nhỏ, nhăn và khá mềm mại, sau khi hoa rụng quả sẽ hình thành, quả dạng dẹp và có cánh, trong quả có chứa từ 2 - 4 hạt khi non có màu xanh, khi già chuyển thành màu xám trắng. Đặc điểm sinh vật học: là một môn khoa học về sự sống (từ tiếng Anh: biology bắt nguồn từ Hy Lạp với bios là sự sống và logos là môn học). Nó là một nhánh của khoa học tự nhiên, tập trung nghiên cứu các cá thể sống, mối quan hệ giữa chúng với nhau và với môi trường. Nó miêu tả những đặc điểm và tập tính của sinh vật (ví dụ: cấu trúc, chức năng, sự phát triển, môi trường sống), cách thức các cá thể và loài tồn tại (ví dụ: nguồn gốc, sự tiến hóa và phân bố của chúng). tròn. Đặc điểm sinh học: là sự thay đổi đặc tính di truyền của một quần thể sinh học qua những thế hệ nối tiếp nhau. Những đặc tính này là sự biểu hiện của các gen được truyền từ bố mẹ sang con cái thông qua quá trình sinh sản. Nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt của những đặc tính đó trong quần thể là do kết quả của đột biến, tái tổ hợp di truyền và nguồn gốc các biến dị di truyền khác. Hiện tượng tiến hóa xảy ra khi các tác nhân tiến hóa như chọn lọc tự nhiên (bao gồm cả chọc lọc giới tính) và trôi dạt di truyền tác động lên sự đa dạng của những đặc tính này, dẫn đến kết quả là vài đặc tính sẽ trở nên phổ biến hoặc hiếm gặp hơn ở trong quần thể. Chính nhờ quá trình tiến hóa
5 này đã làm nảy sinh sự đa dạng ở mọi mức độ tổ chức sinh học bao gồm loài, các cá thể sinh vật và cả các phân tử như DNA và protein. Phân bố: Cây Lim xẹt tuy có khu phân bố rộng, nhưng bị khai thác rất mạnh, trước đây để lấy gỗ dùng trong xây dựng và đóng đồ dùng trong gia đình. Số cá thể trưởng thành đã bị chặt phá > 50%. Tuy có ở các Vườn quốc gia Ba Bể, Vườn quốc gia Phia Oắc – Phia Đén, Vườn quốc gia Xuân Sơn, Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng,… và các Khu bảo tồn thiên nhiên Hang Kia - Pà Cò, Hữu Liên, Na Hang, Bắc Mê, Bát Đại Sơn, Phong Quang, Tây Côn Lĩnh, Kim Hỷ, Nam Xuân Lạc, Thần Sa - Phượng Hoàng,… nhưng tại những nơi đó vẫn bị khai thác trộm. Loài đang đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng cao ngoài thiên nhiên. 2.2. Nghiên cứu trên thế giới 2.2.1. Nghiên cứu về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học thực vật Thuật ngữ sinh thái học (Ecology) bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp: Oikos và logos, oikos là nhà hay nơi ở và logos là khoa học hay học thuật. Nếu hiểu một cách đơn giản (nghĩa hẹp) thì sinh thái học là khoa học nghiên cứu về “nhà”, “nơi ở” của sinh vật. Hiểu rộng hơn, sinh thái học là khoa học nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh vật hoặc một nhóm hay nhiều nhóm sinh vật với môi trường xung quanh. Hoặc một định nghĩa khác về sinh thái học: Sinh thái học là một trong những môn học cơ sở của Sinh học, nghiên cứu về mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với sinh vật và sinh vật với môi trường ở mọi mức tổ chức khác nhau, từ cá thể, quần thể, đến quần xã và hệ sinh thái. Thuật ngữ sinh thái học xuất hiện từ giữa thế kỷ XIX. Một định nghĩa chung lần đầu tiên về sinh thái học được nhà khoa học người Đức là Haeckel E. Nêu ra vào năm 1869. Theo ông: “Chúng ta đang hiểu về tổng giá trị kinh tế của tự nhiên: nghiên cứu tổ hợp các mối tương tác của con vật với môi trường của
6 nó và trước tiên là mối quan hệ “bạn bè” và thù địch với một nhóm động thực vật mà con vật đó tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp”(Baur G.N, (1962)[1]. Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm về sinh thái học thực vật nhằm tìm hiểu sâu sắc hơn về mối quan hệ giữa các loài thực vật với nhau và giữa chúng với điều kiện nơi mọc, các phương pháp nghiên cứu đó đã được trình bày trong “Thực nghiệm sinh thái học” của Stephen, D.Wrattenand, Gary L.A.ry (1986) tác giả đã chỉ rõ sự thích nghi của các loài với các điều kiện dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, chế độ nhiệt, chế độ ẩm, nhịp điệu khí hậu. E.P. Odum (1971) đã phân chia sinh thái học thực vật thành sinh thái học cá thể và sinh thái học quần thể. Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật hoặc từng loài. Trong đó chu kỳ sống và tập tính cũng như khả năng thích nghi với môi trường được đặc biệt chú ý. Ngoài ra mối quan hệ giữa yếu tố sinh thái, sinh trưởng có thể định hướng bằng các phương pháp toán học thường được mô phỏng, phản ánh các đặc điểm quy luật tương quan phức tạp trong tự nhiên, tác giả cũng đã chỉ rõ những vấn đề cần nghiên cứu trong sinh thái thực vật như: Sự thích nghi với các điều kiện dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, độ nhiệt, độ ẩm, nhịp điệu khí hậu. Richards P.W (1952) phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng, tương ứng với chiều cao là 6 - 12 m, 12 - 18 m, 18 - 24 m, 24 - 30 m, 30 - 36 m, 36 - 42 m, nhưng thực chất đây chỉ là các lớp chiều cao. Odum E. P (1971) nghi ngờ sự phân tầng rừng rậm nơi có độ cao dưới 600m ở Puecto Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả. Richards P.W (1952) theo tác giả, đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ và thường có nhiều tầng. Ông nhận định: "Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây". Như vậy, nghiên cứu về tầng thứ theo chiều cao còn mang tính cơ giới, nên chưa phản ánh được sự phân tầng
7 phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới. Việc nghiên cứu về cấu trúc rừng đã và đang được chuyển từ mô tả định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học. Odum E.P (1971) đã biểu diễn mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính ngang ngực, đường kính tán bằng các dạng phân bố xác suất. Balley (1972) sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính thân cây loài Thông,.... Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết được những mối quan hệ sinh thái giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh, nên các phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng theo hướng này không được vận dụng trong đề tài. Từ việc vận dụng các lý luận về sinh thái, tái sinh, cấu trúc rừng trên, nhiều nhà khoa học trên thế giới đã vận dụng vào nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái cho từng loài cây. Trung tâm Nông lâm kết hợp thế giới (World Agroforestry Centre, 2006), Anon (1996), Keble và Sidiyasa (1994) đã nghiên cứu đặc điểm hình thái của loài Vối thuốc (Schima wallichii) và đã mô tả tương đối chi tiết về đặc điểm hình thái thân, lá, hoa, quả, hạt của loài cây này, góp phần cung cấp cơ sở cho việc gây trồng và nhân rộng loài Vối thuốc trong các dự án trồng rừng. Tian - XiaoRui trong công trình nghiên cứu về khả năng chịu lửa của một số loài cây trồng rừng đã rút ra kết luận, Vối thuốc (S. wallichii) có sức chống lửa tốt nhất trong tổng số 12 loài cây nghiên cứu. Vối thuốc là loài cây tiên phong ưa sáng, biên độ sinh thái rộng, phân bố rải rác ở các khu vực phía Đông Nam Châu Á. Vối thuốc xuất hiện ở nhiều vùng rừng thấp (phía Nam Thái Lan) và cả ở các vùng cao hơn (Nepal) cũng như tại các vùng có khí hậu lạnh. Là cây bản địa của Brunei, Trung Quốc, Ấn Độ, Lào Myanmar, Nepal, Papua New Guinea, Phillipines, Thailand và Việt Nam (World Agroforestry Centre, 2006). Vối thuốc thường mọc thành quần thụ từ nơi đất thấp đến núi cao, phân bố ở rừng thứ sinh, nơi đồng cỏ, cây bụi và ngay cả
8 nơi ngập nước có độ mặn nhẹ. Vối thuốc có thể mọc trên nhiều loại đất với thành phần cơ giới và độ phì khác nhau, từ đất cằn cỗi xương xẩu khô cằn đến đất phì nhiêu, tươi tốt, có thể thấy Vối thuốc xuất hiện nơi đầm lầy. Vối thuốc là loài cây tiên phong sau nương rẫy (dẫn theo Hoàng Văn Chúc, 2009)[12]. Ngoài ra, những nghiên cứu về các đặc tính sinh học và sinh thái học cá thể còn được thực hiện bởi nhiều nhà khoa khác như: I.S.Mankina và I.L.Xeniken (1884, 1980), Uxurai (1891), V.N.Luibimenco (1905,1908), I.Vizner (1907),…. Như vậy, với các công trình nghiên cứu về lý thuyết sinh thái, tái sinh, cấu trúc rừng tự nhiên cũng như nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái đối với một số loài cây như trên đã phần nào làm sáng tỏ những đặc điểm cấu trúc, tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung. Đó là cơ sở để chúng tôi lựa chọn hướng đi và các nội dung của nghiên cứu này. Việc nghiên cứu sinh học loài cây trong đó có các đặc điểm hình thái và vật hậu đã được thực hiện từ lâu trên thế giới. Đây là bước đầu tiên, làm tiền đề cho các môn khoa học khác liên quan. Có rất nhiêu công trình liên quan đến hình thái và phân loại các loài cây. Những nghiên cứu này đầu tiên tập trung vào mô tả và phân loại các loài, nhóm loài, ...Có thể kể đến một vài công trình rất quen thuộc liên quan đến các nước lân cận như: Thực vật chí Hong Kong (1861), Thực vật chí Australia (1866), Thực vật chí rừng Tây Bắc và trung tâm Ấn độ (1874), Thực vật chí Ấn độ 7 tập (1872 – 1897), Thực vật chí Miến Điện (1877), Thực vật chí Malaysia (1892 – 1925), Thực vật chí Hải Nam (1972 – 1977), Thực vật chí Vân Nam (1977), Thực vật chí Quảng Đông, Trung Quốc (9 tập). Sự ra đời của các bộ thực vật chí đã góp phần làm tiền đề cho công tác nghiên cứu về hình thái, phân loại cũng như đánh giá tính đa dạng của các vùng miền khác nhau (dẫn theo Bùi Phi Hoàng, 2012)[13]. Ở Nga, từ 1928 đến 1932 được xem là thời kỳ mở đầu cho thời kỳ nghiên cứu hệ thực vật có thể. Tolmachop A.I. cho rằng“Chỉ cần điều tra trên một diện
9 tích đủ lớn để có thể bao chùm được sự phong phú của nơi sống nhưng không có sự phân hoá mặt địa lý. Ông gọi đó là hệ thực vật có thể. Tolmachop đã đưa ra một nhận định là số loài của một hệ thực vật có thể ở vùng nhiệt đới ẩm thường là 1500 - 2000 loài (Dẫn theo Nguyễn Toàn Thắng, 2008)[11]. Về vật hậu học: hoạt động sinh học có tính chất chu kỳ của các cơ quan sinh dưỡng và cơ quan sinh sản. Chu kỳ vật hậu của cùng 1 loài phân bố ở các vùng sinh thái khác nhau sẽ có sự sai khác rõ rệt. Điều này có ý nghĩa cần thiết trong nghiên cứu sinh thái cá thể loài và công tác chọn tạo giống. Các công trình như nêu trên cũng đã ít nhiều nêu ra các đặc điểm về chu kỳ hoa, quả và các đặc trưng vật hậu của từng loài, nhóm loài. Nguyễn Nghĩa Thìn (2007)[16] trong cuốn “Các phương pháp nghiên cứu thực vật” cũng đã đưa ra phương pháp nghiên cứu về vật hậu của loài cây. 2.2.2. Nghiên cứu về họ đậu (Fabaceae) Họ Đậu (danh pháp khoa học: Fabaceae) là một họ thực vật. Theo định nghĩa của hệ thống APG thì nó là một họ lớn: Fabaceae sensu lato (nghĩa rộng). ICBN cho phép sử dụng cả Fabaceae (nghĩa rộng) và Leguminosae như là các tên gọi thực vật học tương đương nhau ở mức độ họ. Hệ thống APG sử dụng tên gọi Fabaceae, Lê Mộng Châu, Lê Thị Huyên (2000). Tuy nhiên, họ Fabaceae có thể định nghĩa khác đi như là Fabaceae sensu stricto (nghĩa hẹp), ví dụ như trong hệ thống Cronquist. Trong các phân loại như thế thì các phân họ Trinh nữ (Mimosoideae) và Vang (Caesalpinioideae) được nâng lên thành cấp họ với tên gọi tương ứng là Mimosaceae và Caesalpiniaceae. Nhóm còn lại có các tên gọi thực vật học tương ứng là Fabaceae và Papilionaceae (nhưng không phải là Leguminosae). APG coi nhóm này ở mức độ phân họ, với tên gọi Faboideae (tên gọi tương đương của nó trong Leguminosae là Papilionoideae) Lê Mộng Châu, Lê Thị Huyên (2000) [18].
10 Khi tra cứu hay tham khảo bất kỳ cuốn sách nào có sử dụng tên gọi Fabaceae, cần phải lưu ý là tên gọi này dùng trong ngữ cảnh nào. Các tên gọi như Leguminosae hay Papilionaceae là rõ ràng và các nhà phân loại học dùng các từ này chủ yếu cùng với tên gọi Leguminosae. Leguminosae (hay Fabaceae sensu lato) là họ lớn thứ hai của thực vật có hoa với 650 chi và trên 18.000 loài, Lê Mộng Châu, Lê Thị Huyên (2000) [18]. Các tên gọi thông thường chủ yếu của các loài trong họ này là đỗ hay đậu và họ này chứa một số loài cây quan trọng bậc nhất trong cung cấp thực phẩm cho con người, chẳng hạn các loại đậu, đỗ, lạc, đậu tương và đậu lăng v.v. Các loài khác trong họ cũng là các nguồn cung cấp thức ăn quan trọng cho gia súc, gia cầm hoặc để làm phân xanh, chẳng hạn đậu lupin, cỏ ba lá, muồng hay đậu tương. Một số chi như Laburnum, Robinia, Gleditsia, Acacia, Mimosa và Delonix là các loại cây cảnh. Một số loài còn có các tính chất y học hoặc diệt trừ sâu bọ (chẳng hạn Derris) hay sản sinh ra các chất quan trọng như gôm Ả Rập, tanin, thuốc nhuộm hoặc nhựa. Một số loài, như sắn dây, một loài có nguồn gốc ở khu vực Đông Á, đầu tiên được trồng tại miền đông nam Hoa Kỳ nhằm cải tạo đất và làm thức ăn cho gia súc, nhưng đã nhanh chóng trở thành một loài cỏ dại xâm hại nguy hiểm có xu hướng phát triển trên mọi thứ đất và chèn ép nhiều loài bản địa. Tất cả các thành viên trong họ này đều có hoa chứa 5 cánh hoa, trong đó bầu nhụy lớn khi phát triển được sẽ tạo ra quả thuộc loại quả đậu, hai vỏ của nó có thể tách đôi, bên trong chứa nhiều hạt trong các khoang riêng rẽ. Các loài trong họ này theo truyền thống được phân loại trong ba phân họ, đôi khi được nâng lên thành họ trong bộ Đậu (Fabales), trên cơ sở hình thái học của hoa (đặc biệt là hình dạng cánh hoa): Phân họ Vang (Caesalpinioideae), hay họ Vang - Caesalpiniaceae: Hoa của chúng đối xứng hai bên, nhưng thay đổi nhiều tùy theo từng chi cụ thể, chẳng hạn trong chi Cercis thì hoa tương