Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số cơ sở khoa học nhằm bảo tồn loài Đỗ quyên lá nhọn (Rhododendron moulmainense Hook. f.) tại Lâm Đồng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:193

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án "Nghiên cứu một số cơ sở khoa học nhằm bảo tồn loài Đỗ quyên lá nhọn (Rhododendron moulmainense Hook. f.) tại Lâm Đồng" nghiên cứu xác định được một số đặc điểm phân bố, sinh thái, sinh học và đặc điểm di truyền nguồn gen loài Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng; xác định được biện pháp kỹ thuật nhân giống loài Đỗ quyên lá nhọn; đề xuất bổ sung được một số giải pháp bảo tồn loài Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số cơ sở khoa học nhằm bảo tồn loài Đỗ quyên lá nhọn (Rhododendron moulmainense Hook. f.) tại Lâm Đồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ***** LƯU THẾ TRUNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC NHẰM BẢO TỒN LOÀI ĐỖ QUYÊN LÁ NHỌN (Rhododendron moulmainense Hook. f. ) TẠI LÂM ĐỒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ***** LƯU THẾ TRUNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC NHẰM BẢO TỒN LOÀI ĐỖ QUYÊN LÁ NHỌN (Rhododendron moulmainense Hook. f) TẠI LÂM ĐỒNG Chuyên ngành đào tạo: Lâm sinh Mã ngành: 9 62 02 05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS: Phí Hồng Hải 2. PGS.TS. Trần Văn Tiến HÀ NỘI 2022
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi được thực hiện từ năm 2017 – 2021. Luận án có sử dụng một phần số liệu nghiên cứu từ nhiệm vụ Bảo tồn nguồn gen cây rừng giai đoạn 2017 - 2021 do PGS.TS Phí Hồng Hải làm chủ nhiệm nhiệm vụ và Nghiên cứu sinh là người thực hiện nội dung điều tra, nhân giống, thu thập mẫu lá phân tích đa dạng di truyền và xây dựng mô hình trồng thử nghiệm loài Đỗ quyên lá nhọn. Các số liệu thí nghiệm sử dụng trong luận án này đã được các thành viên tham gia đề tài đồng ý cho sử dụng vào nội dung luận án. Các số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào khác. Nếu sai xót tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm./. Hà Nội, tháng 4 năm 2022 Tác giả luận án Lưu Thế Trung
ii LỜI CẢM ƠN Luận án được hoàn thành là sự nỗ lực học tập, nghiên cứu của bản thân, sự quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình của người hướng dẫn khoa học, Ban lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban lãnh đạo Viện KHLN Nam Trung Bộ và Tây Nguyên và các nhà khoa học. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Phí Hồng Hải và PGS. TS. Trần Văn Tiến, những người hướng dẫn khoa học đã dành nhiều thời gian, công sức giúp đỡ hướng dẫn khoa học cho tôi trong quá trình thực hiện luận án. Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện KHLN Nam Trung Bộ và Tây Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể học tập và nghiên cứu. Cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ, động viên của Ban lãnh đạo Viện Khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam, Ban Khoa học, Đào tạo và Hợp tác quốc tế – Viện Khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam. Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, cán bộ viên chức của VQG Bidoup Núi Bà tỉnh Lâm Đồng, các bạn bè đồng nghiệp Viện KHLN Nam Trung Bộ và Tây Nguyên đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Sau cùng, từ tận đáy lòng, tôi xin tỏ lòng biết ơn đến bố mẹ tôi, người đã sinh thành, nuôi dưỡng tôi nên người và vợ con tôi đã luôn động viên và chia sẻ để tôi phấn đấu hoàn thành luận án này. Hà Nội, tháng 4 năm 2022 Tác giả luận án Lưu Thế Trung
iii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU .....................................................................................viii DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... x MỞ ĐẦU..................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của luận án ........................................................................................ 1 2. Mục tiêu của luận án ................................................................................................ 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 2 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ............................................................. 3 5. Những đóng góp mới của luận án ............................................................................ 3 6. Bố cục luận án ........................................................................................................... 4 Chương 1 .................................................................................................................... 5 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................................... 5 1.1. TRÊN THẾ GIỚI ................................................................................................. 5 1.1.1. Nghiên cứu về chi Đỗ quyên ..................................................................................... 5 1.1.2. Nghiên cứu về Đỗ quyên lá nhọn ........................................................................... 14 1.2. TẠI VIỆT NAM ................................................................................................ 19 1.2.1. Nghiên cứu về chi Đỗ quyên ................................................................................... 19 1.2.2. Nghiên cứu về Đỗ quyên lá nhọn ........................................................................... 26 1.3. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CHUNG ............................................................. 28 Chương 2 ................................................................................................................... 30 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................. 30 2.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................ 30 2.1.1. Nghiên cứu bổ sung một số đặc điểm sinh học và lâm học cây Đỗ quyên lá nhọn ở Lâm Đồng ............................................................................................................. 30 2.1.2. Nghiên cứu đa dạng di truyền giữa các quần thể và các cá thể bằng kỹ thuật phân tử ISSR và SCoT ............................................................................................ 30 2.1.3. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng giâm hom ................................................. 30 2.1.4. Nghiên cứu trồng thử nghiệm Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng .......................... 30 2.1.5. Đề xuất một số biện pháp bảo tồn nguồn gen Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng. 30 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................... 30 2.2.1. Quan điểm và cách tiếp cận .................................................................................... 30
iv 2.2.2. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................................. 31 2.2.3. Đặc điểm khu vực xây dựng mô hình trồng thử nghiệm ...................................... 32 2.2.4. Phương pháp kế thừa tài liệu ................................................................................. 34 2.2.5. Phương pháp nghiên cứu bổ sung một số đặc điểm sinh học và lâm học cây Đỗ quyên lá nhọn ở Lâm Đồng .................................................................................... 34 2.2.6. Phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền giữa các quần thể và các cá thể bằng kỹ thuật phân tử ISSR và SCoT .............................................................................. 43 2.2.7. Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng hom ................................... 47 2.2.8. Phương pháp trồng thử nghiệm Đỗ quyên lá nhọn............................................... 51 2.2.9. Đề xuất một số biện pháp bảo tồn nguồn gen Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng . 51 Chương 3 ................................................................................................................... 53 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 53 3.1. Kết quả nghiên cứu bổ sung một số đặc điểm sinh học và lâm học cây Đỗ quyên lá nhọn ở Lâm Đồng ................................................................................ 53 3.1.1. Đặc điểm hình thái, vật hậu.................................................................................... 53 3.1.2. Đặc điểm phân bố và sinh thái loài Đỗ quyên lá nhọn ......................................... 63 3.1.3. Đặc điểm cấu trúc rừng nơi Đỗ quyên lá nhọn phân bố...................................... 69 3.1.4. Đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên nơi có Đỗ quyên lá nhọn phân bố ................... 78 3.1.6. Đặc điểm đa dạng sinh học rừng nơi Đỗ quyên lá nhọn phân bố ........................ 85 3.2. Đa dạng di truyền của các quần thể Đỗ quyên lá nhọn...................................... 88 3.2.1. Đa dạng di truyền các quần thể và tổng thể loài Đỗ quyên lá nhọn ..................... 89 3.2.2. Quan hệ di truyền giữa các quần thể Đỗ quyên lá nhọn ...................................... 92 3.2.3. Quan hệ di truyền giữa các cá thể trong các quần thể và tổng thể loài .................... 98 3.3. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Đỗ quyên lá nhọn ........................................ 101 3.3.1. Ảnh hưởng của loại thuốc bột và nồng độ thuốc bột tới tỷ lệ ra rễ, chiều dài rễ và số lượng rễ/hom Đỗ quyên lá nhọn. ..................................................................... 102 3.3.2. Ảnh hưởng của loại thuốc nước tới tỷ lệ ra rễ, chiều dài rễ và số lượng rễ/hom Đỗ quyên lá nhọn. ................................................................................................. 106 3.3.4. Nồng độ thuốc nước IBA thích hợp trong nhân giống Đỗ quyên lá nhọn ............... 109 3.3.3. Ảnh hưởng của thời vụ đến khả năng ra rễ của hom Đỗ quyên lá nhọn .......... 110
v 3.3.4. Ảnh hưởng thành phần ruột bầu đến sinh trưởng của cây con Đỗ quyên lá nhọn trong giai đoạn vườn ươm .................................................................................... 111 3.3.5. Ảnh hưởng của che sáng đến sinh trưởng của cây con Đỗ quyên lá nhọn trong giai đoạn vườn ươm .............................................................................................. 114 3.4. Kết quả trồng thử nghiệm Đỗ quyên lá nhọn ................................................... 118 3.4.1. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng trong mô hình trồng thử nghiệm Đỗ quyên lá nhọn ....................................................................................................................... 118 3.4.2. Kết quả trồng thử nghiệm Đỗ quyên lá nhọn ...................................................... 121 3.5. Đề xuất một số biện pháp bảo tồn nguồn gen Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng123 3.5.1. Các giải pháp chung ............................................................................................. 124 3.5.2. Quy hoạch phân khu bảo tồn loài, phục hồi sinh cảnh, xúc tiến tái sinh và tăng tính đa dạng di truyền cho Đỗ quyên lá nhọn...................................................... 125 3.5.3. Xây dựng các khu bảo tồn chuyển chỗ loài Đỗ quyên lá nhọn .......................... 126 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ....................................................... 127 1. KẾT LUẬN ..................................................................................................... 127 2. TỒN TẠI ......................................................................................................... 129 3. KHUYẾN NGHỊ ............................................................................................. 129 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .................. 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 131 PHỤ LỤC..................................................................................................................155
vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Nghĩa đầy đủ CĐHST Chất điều hòa sinh trưởng CT Công thức CTTN Công thức thí nghiệm CTTT Công thức tổ thành D1.3 (Cm) Đường kính ngang ngực Dt (m) Đường kính tán ĐC Đối chứng GST Chỉ số biệt hóa di truyền quần thể Hdc (m) Chiều cao dưới cành He Mức độ dị hợp trông đợi Hvn (m) Chiều cao vút ngọn Ho+ Giả thuyết được chấp nhận Ho- Giả thuyết bị bác bỏ I Chỉ số Shannon IAA Axit Indolyl axetic IBA Axit indolyl butyric IV% Chỉ số quan trọng (%) NAA Naphthyl axit axetic Ne Số lượng alen hữu hiệu NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn Nm Chỉ số dòng gen NĐỗ quyên ln Mật độ Đỗ quyên lá nhọn (cây/ha) Ntstv Mật độ tái sinh có triển vọng (cây/ha) Mo Hàm lượng mùn ODB Ô dạng bản OTC Ô tiêu chuẩn pH Độ chua đất
vii Viết tắt Nghĩa đầy đủ CĐHST Chất điều hòa sinh trưởng PPB Tỷ lệ phần trăm băng đa hình RKB Rừng trung bình, lá rộng và lá kim ScoT Kỹ thuật Start Codon Targeted T Tốt TB Trung bình X Xấu
viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tên bảng Trang 2.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu đất trong phòng thí nghiệm 36 2.2 Các mẫu được sử dụng trong nghiên cứu đa dạng di truyền 44 2.3 Chỉ thị (markers) ISSR và SCoT được sử dụng trong nghiên cứu 45 đa dạng di truyền 2.4 Công thức thí nghiệm bằng thuốc bột 48 2.5 Công thức thí nghiệm bằng thuốc nước 48 3.1 Đặc điểm kích thước thân và lá Đỗ quyên lá nhọn cây trưởng 53 thành 3.2 Kết quả điều tra vật hậu tại Bidoup, Tuyền Lâm và Hòn Nga 60 3.3 Đặc điểm phân bố loài Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng 63 3.4 Điều kiện khí hậu nơi có phân bố Đỗ quyên lá nhọn 66 3.5 Đặc điểm thổ nhưỡng nơi Đỗ quyên lá nhọn phân bố tại Lâm 68 Đồng 3.6 Tổ thành rừng tự nhiên có Đỗ quyên lá nhọn phân bố tại Lâm 69 Đồng 3.7 Chỉ số IV% của các loài ưu thế trên tất cả lâm phần nghiên cứu 72 ở ba vùng có phân bố loài Đỗ quyên lá nhọn 3.8 Kiểm tra quan mối quan hệ sinh thái theo từng cặp loài với mức 74 độ tin cậy 95% 3.9 Mật độ và độ tàn che của rừng tự nhiên có Đỗ quyên lá nhọn 75 phân bố tại Lâm Đồng 3.10 Công thức tổ thành lớp cây tái sinh tại Lâm Đồng 78 3.11 Mật độ cây tái sinh và cây tái sinh triển vọng 82 3.12 Phân bố cây tái sinh theo cấp chất lượng và nguồn gốc 84 3.13 Độ phong phú và tỷ lệ A/F của loài Đỗ quyên lá nhọn 85 3.14 Chỉ số đa dạng sinh học loài (H) và chỉ số mức độ chiếm ưu thế 86
ix (Cd) của các quần thể Đỗ quyên lá nhọn 3.15 Chỉ số tương đồng (SI) các quần thể Đỗ quyên lá nhọn 87 3.16 Mức độ đa dạng di truyền của ba quần thể và tổng thể loài Đỗ 90 quyên lá nhọn bằng kỹ thuật ISSR và SCoT 3.17 Khoảng cách di truyền (D) giữa từng cặp quần thể Đỗ quyên lá 92 nhọn 3.18 Phân tích AMOVA cho 60 cá thể thuộc 3 quần thể Đỗ quyên lá 94 nhọn 3.19 Ảnh hưởng của loại thuốc và nồng độ thuốc bột đến tỷ lệ ra rễ, 103 chiều dài rễ và số rễ/hom trong nhân giống Đỗ quyên lá nhọn 3.20 Ảnh hưởng của loại thuốc nước và nồng độ thuốc nước đến tỷ lệ 107 ra rễ, chiều dài rễ và số rễ/hom trong nhân giống Đỗ quyên lá nhọn 3.21 Ảnh hưởng nồng độ chất điều hòa sinh trưởng IBA đến khả 109 năng ra rễ của hom Đỗ quyên lá nhọn 3.22 Kết quả giâm hom bằng thuốc nước tháng 4 và tháng 9 111 3.23 Sinh trưởng chiều cao (Hvn – cm) cây con Đỗ quyên lá nhọn tại 112 các CTTN ruột bầu 3.24 Sinh trưởng đường kính gốc (Doo - mm) cây con Đỗ quyên lá 113 nhọn tại các công thức thí nghiệm ruột bầu 3.25 Sinh trưởng chiều cao (Hvn - cm) cây con Đỗ quyên lá nhọn ở 115 các công thức thí nghiệm che sáng 3.26 Sinh trưởng đường kính gốc (Doo - mm) cây con Đỗ quyên lá 116 nhọn ở các công thức thí nghiệm che sáng 3.27 Nội dung chăm sóc rừng trồng theo các năm 120 3.28 Sinh trưởng Đỗ quyên lá nhọn sau 28 tháng trồng thử nghiệm 121
x DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Tên hình Trang 2.1 Mẫu chuẩn loài Đỗ quyên lá nhọn 16 2.2 Sơ đồ các bước nghiên cứu của luận án 33 3.1 Cây Đỗ quyên lá nhọn trưởng thành tại Bidoup 55 3.2 Cây Đỗ quyên lá nhọn ngả đổ tại Hòn Nga 56 3.3 Hình thái lá cây trưởng thành 57 3.4 Hình thái lá cây tái sinh tại Tuyền Lâm 57 3.5 Cây Đỗ quyên lá nhọn tái sinh tại Bidoup 58 3.6 Nụ và hoa Đỗ quyên lá nhọn tại Tuyền Lâm 59 3.7 Quả Đỗ quyên lá nhọn tại Tuyền Lâm và Bidoup 60 3.8 Các pha vật hậu loài Đỗ quyên lá nhọn chu kỳ 1 năm tại Tuyền 62 Lâm 3.9 Các pha vật hậu loài Đỗ quyên lá nhọn chu kỳ 1 năm tại Bidoup 62 và Hòn Nga 3.10 Hiện trạng rừng tự nhiên nơi có Đỗ quyên lá nhọn phân bố tại 65 khu vực Hòn Nga, Lâm Đồng 3.11 Sơ đồ dạng cây về quan hệ di truyền giữa ba quần thể khảo sát 95 dựa trên dữ liệu thu nhận bằng kỹ thuật ISSR 3.12 Sơ đồ dạng cây về quan hệ di truyền giữa ba quần thể khảo sát 95 dựa trên dữ liệu thu nhận bằng kỹ thuật SCoT 3.13 Sơ đồ dạng cây về quan hệ di truyền giữa ba quần thể khảo sát 96 dựa trên sự phối hợp kỹ thuật SCoT và ISSR 3.14 Phân bố của 3 quần thể Đỗ quyên lá nhọn khảo sát 96 3.15 Biến động phân tử giữa các quần thể và giữa các cá thể thuộc 97 quần thể tổng khảo sát dựa trên chỉ thị ISSR; Chỉ thị SCoT và dựa trên dữ liệu phối hợp 3.16 Sơ đồ dạng cây về quan hệ di truyền của các cá thể Đỗ quyên lá 99
xi nhọn thuộc Tuyền Lâm dựa trên dữ liệu phối hợp 3.17 Sơ đồ dạng cây về quan hệ di truyền của các cá thể Đỗ quyên lá 100 nhọn thuộc Hòn Nga dựa trên dữ liệu phối hợp 3.18 Sơ đồ dạng cây về quan hệ di truyền của các cá thể Đỗ quyên lá 100 nhọn thuộc Bidoup dựa trên dữ liệu phối hợp 3.19 Sơ đồ dạng cây về quan hệ di truyền của các cá thể Đỗ quyên lá 101 nhọn thuộc cả ba quần thể khảo sát dựa trên dữ liệu phối hợp 3.20 Hom ra mô sẹo sau 90 ngày 103 3.21 Bố trí thí nghiệm giâm hom 103 3.22 Hom ra rễ sử dụng IBA 1% 105 3.23 Hom ra rễ sử dụng NAA 1% 105 3.24 Hom ra rễ sử dụng IBA 2.000 ppm 107 3.25 Thí nghiệm ảnh hưởng của ruột bầu đến sinh trưởng cây Đỗ 114 quyên lá nhọn tại vườn ươm 3.26 Đỗ quyên lá nhọn sau 12 tháng thí nghiệm ảnh hưởng của ruột 117 bầu tại vườn ươm 3.27 Thí nghiệm ảnh hưởng của che sáng đến sinh trưởng của cây 118 con Đỗ quyên lá nhọn tại vườn ươm 3.28 Cây giống Đỗ quyên lá nhọn xuất vườn 121 3.29 Đỗ quyên lá nhọn 12 tháng tuổi 122 3.30 Đỗ quyên lá nhọn 28 tháng tuổi 123
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Lâm Đồng là một trong 5 tỉnh Tây Nguyên, có tổng diện tích đất tự nhiên là 977.354 ha, chiếm khoảng 3,1% diện tích cả nước và 17,9% diện tích vùng Tây Nguyên, trong đó diện tích đất có rừng là 538.741 ha, độ che phủ rừng 55%, đứng thứ 14 toàn quốc (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2020) [2]. Lâm Đồng còn được đánh giá là một trong những địa phương giàu tiềm năng đa dạng sinh học của Việt Nam với hơn 3.000 loài thực vật, trong đó các loài thực vật tại đây rất đa dạng về công dụng, như lấy gỗ, làm thuốc, cây bóng mát hoặc làm cảnh, làm rau ăn, lấy quả, cho tanin, cho tinh dầu,... (Ủy ban nhân dân tỉnh Lâm Đồng, 2017) [33]. Tuy nhiên, với sự phát triển của ngành du lịch, nông nghiệp và áp lực của sự gia tăng dân số các hệ sinh thái rừng của Lâm Đồng đã bị tác động nhiều, nhiều loài thực vật quý, hiếm cũng bị khai thác, thu hái, chặt hạ, xâm lấn nơi ở hoặc môi trường sống bị ô nhiễm đã dẫn đến nguy cơ bị tuyệt chủng, trong đó những loài thuộc họ Đỗ quyên. Họ Đỗ quyên có 80 chi và hơn 2.500 loài phân bố rộng rãi trên các núi cao ở các nước Á nhiệt đới, ôn đới và hàn đới, không tìm thấy ở sa mạc và thảo nguyên. Ở nước ta họ Đỗ quyên có 12 chi và 79 loài, phần lớn chúng mọc ở vùng núi cao (Phạm Hoàng Hộ, 1999); (Võ Văn Chi và cộng sự, 1978) [12], [4]. Riêng tại Lâm Đồng, họ Đỗ quyên có khoảng 22 loài, phân bố tập trung ở những vùng cao trên 1250 m, như Vườn Quốc gia Bidoup – Núi Bà (Đỗ Cao Trí, 2011) [30] và Hòn Nga thuộc Ban quản lý rừng phòng hộ Sêrepok (Nông Văn Duy và cộng sự, 2014; Nguyễn Thị Thanh Hương và cộng sự, 2012a; 2012b) [7], [16], [17]. Đỗ quyên lá nhọn (Rhododendron moulmainense Hook. f.) là cây bụi hoặc cây gỗ nhỏ, thường xanh, cao cây từ 3 - 7 m và có nhiều cành nhánh,. Hoa thuộc loại lưỡng tính, hoa kép, màu trắng hồng hoặc màu hồng (Li và cộng sự, 2009) [72]. Đỗ quyên lá nhọn có nhiều công dụng khác nhau, như dùng làm cây cảnh, thuốc trị lao phổi, tiêu đờm và tiêu viêm tổn thương do ngã và thuốc gây mê (Võ Văn Chi, 2012; Robert và cộng sự, 2018) [6], [100]. Đỗ quyên lá nhọn thường mọc rải rác trong
2 rừng rậm núi cao (với độ cao so với mức nước biển từ 800 - 2000 m) tại Lai Châu, Lào Cai, Cao Bằng, Đà Nẵng, Kon Tum và Lâm Đồng (Nguyễn Thị Thanh Hương và cộng sự, 2011; Võ Văn Chi, 2012) [15], [6]. Tuy nhiên, hầu hết các quần thể của loài là quần thể nhỏ, đã bị suy giảm nhanh (hơn 50% trong thời gian 10 năm gần đây [7]) và hiện nay tiếp tục suy giảm số lượng cá thể trong quần thể. Mức độ sắp nguy cấp của Đỗ quyên lá nhọn đã được Nông Văn Duy và cộng sự, 2014) [7] xếp vào mức độ sắp nguy cấp VU. A2a; B2b; C2b (iii, iv); D2b (iii, iv) và khuyến nghị cần phải có biện pháp bảo tồn để phát triển trong tương lai. Đến nay các nghiên cứu về Đỗ quyên lá nhọn còn rất hạn chế, chủ yếu là mô tả đặc điểm hình thái, phân bố và bước đầu nghiên cứu nhân giống. Các nghiên cứu chi tiết, chuyên sâu về đặc điểm phân bố, sinh thái, lâm học, nhân giống và đa dạng di truyền chưa được nghiên cứu. Xuất phát từ những lý do nêu trên, luận án “Nghiên cứu một số cơ sở khoa học nhằm bảo tồn loài Đỗ quyên lá nhọn (Rhododendron moulmainense Hook. f.) tại Lâm Đồng” là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, góp phần cung cấp bổ sung các luận cứ khoa học phục vụ cho công tác bảo tồn loài Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng. 2. Mục tiêu của luận án 2.1. Mục tiêu chung Xây dựng được một số cơ sở khoa học góp phần bảo tồn nguồn gen Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được một số đặc điểm phân bố, sinh thái, sinh học và đặc điểm di truyền nguồn gen loài Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng; - Xác định được biện pháp kỹ thuật nhân giống loài Đỗ quyên lá nhọn; - Đề xuất bổ sung được một số giải pháp bảo tồn loài Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng: loài Đỗ quyên lá nhọn (Rhododendron moulmainense Hook. f.) 3.2. Phạm vi nghiên cứu
3 Nghiên cứu được thực hiện trên các lâm phần có phân bố tự nhiên loài Đỗ quyên lá nhọn thuộc lâm phận quản lý của Vườn Quốc Gia Bidoup - Núi Bà, Ban quản lý khu du lịch Hồ Tuyền Lâm và Ban quản lý rừng phòng hộ Sêrepok tại tỉnh Lâm Đồng. 3.3. Giới hạn của luận án 3.3.1. Giới hạn về không gian Nghiên cứu được thực hiện tại các lâm phần có phân bố tự nhiên loài Đỗ quyên lá nhọn thuộc lâm phận quản lý của Vườn Quốc Gia Bidoup – Núi Bà; Ban quản lý rừng phòng hộ Sêrêpốk và Ban quản lý khu du lịch hồ Tuyền Lâm. 3.3.2. Giới hạn về thời gian Số liệu của luận án được tiến hành thu thập từ năm 2017 đến năm 2020. 3.3.3. Giới hạn nghiên cứu nhân giống Luận án chỉ thực hiện nghiên cứu nhân giống Đỗ quyên lá nhọn bằng giâm hom. 3.3.4. Giới hạn nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng rừng Luận án chỉ trồng thử nghiệm 0,5 ha để đánh giá khả năng sinh trưởng ban đầu, không bố trí đầy đủ các thí nghiệm biện pháp kỹ thuật lâm sinh. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 4.1. Ý nghĩa khoa học Luận án góp phần bổ sung thông tin về đặc điểm sinh học, phân bố, sinh thái, lâm học, đa dạng di truyền, kỹ thuật nhân giống bằng hom và trồng thử nghiệm Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng và khu vực Tây Nguyên. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn Luận án đã đề xuất được kỹ thuật nhân giống bằng hom và các giải pháp bảo tồn tại chỗ và chuyển chỗ loài Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng. 5. Những đóng góp mới của luận án Đã xác định được Đỗ quyên lá nhọn có phân bố chủ yếu tập trung nhiều ở hướng phơi phía Tây, độ dốc dưới 150, độ tàn che của lâm phần dao động từ 0,5 -
4 0,9. Đỗ quyên lá nhọn có quan hệ ngẫu nhiên với Thông 2 lá dẹt, Dẻ gai, Ngũ mạc, Chẹo tía, Diên bạch, Kha thụ nhím và có quan hệ dương với Trâm đỏ. Xác định được mức độ đa dạng di truyền của loài Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng ở mức độ thấp; và kỹ thuật SCoT phản ánh tốt hơn trong nghiên cứu đa dạng di truyền của quần thể Đỗ quyên lá nhọn. Đã đề xuất được kỹ thuật nhân giống bằng hom và một số giải pháp bảo tồn an toàn cho nguồn gen của loài Đỗ quyên lá nhọn. 6. Bố cục luận án Ngoài các phần lời cam đoan, lời cảm ơn, danh mục từ viết tắt, danh mục bảng biểu, hình ảnh, tài liệu tham khảo và các phụ lục, luận án gồm 129 trang với các phần chính sau: • Phần mở đầu 4 trang • Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu 25 trang • Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu 23 trang • Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận 74 trang • Kết luận, tồn tại và khuyến nghị 3 trang
5 Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TRÊN THẾ GIỚI 1.1.1. Nghiên cứu về chi Đỗ quyên a) Nghiên cứu về hình thái, vật hậu học và phân bố Chi Đỗ quyên có tên khoa học (Rhododendron L.) thuộc họ Đỗ quyên (Ericaceae) và được Carl Linnaeus mô tả lần đầu tiên vào năm 1753 trong Genera Plantarum. Từ năm 1848 đến 1850, Hooker đã thu thập và mô tả được 34 loài mới và thông tin chi tiết của 43 loài trong cuốn chuyên khảo có tựa đề 'Rhododendron of Sikkim Himalaya'. Kể từ đó, nhiều loài đã được bổ sung vào danh sách và hiện có khoảng 121 đơn vị phân loại được ghi nhận ở Ấn Độ (Mao, 2010) [78]. - Về hình thái, vật hậu Khi nghiên cứu về sinh học sinh sản của 6 loài Đỗ quyên ở Hồng Kông gồm: R. farrerae Tate, R. simsii Planch, R. moulmainense Hook.f., R. championiae Hook. f., R. hongkongense Hutch. và R. simiarum Hance. Ng Sai-Chit và cộng sự (2000) [87] đã kết luận thời điểm ra hoa rộ cho tất cả các loài là cuối tháng 2 đến tháng 5. Các loài có hiện tượng bất thụ. Số hạt trung bình hình thành trên mỗi hoa là 2 - 135 hạt và trên mỗi cây là 100 - 14.800 hạt. Trọng lượng hạt trung bình là 0,11 - 0,45 mg/hạt. Trong khi ở loài R. fortunei, có thời gian ra hoa là khoảng 25 ngày với vòng đời của mỗi hoa (thời gian tồn tại của mỗi hoa) là 6 ngày, hoa dạng chùm, chứa 6 đến 12 bông. (Caimiao và cộng sự, 2006) [50]. Tỷ lệ đậu quả và đậu hạt của loài này là rất thấp, tỷ lệ đậu hạt cũng bị ảnh hưởng bởi ánh sáng và độ ẩm không khí. Tương tự, Ma và cộng sự (2014) [81] đã ghi nhận thời gian ra hoa của R. cyanocarpum từ cuối tháng 3 đến tháng 5, vòng đời của hoa kéo dài 8 - 10 ngày. Bên cạnh đó loài R. longipedicellatum thời gian ra hoa kéo dài từ cuối tháng 11 đến tháng 2 năm sau (Li và cộng sự, 2018) [73]. Cụm hoa thường có 1 - 12 hoa. Nhị từ 9 - 12 và chiều dài không đồng đều. - Về phân bố
6 Đỗ quyên có phân bố rộng, xuất hiện từ Bắc bán cầu và trải dài xuống Nam bán cầu thuộc vùng Đông Nam Á và vùng Bắc Ôxtrâylia. Tập trung nhiều ở các nước như Trung Quốc, Ấn Độ, Nepal, vài nơi ở Châu Úc, Niu-Di-Lân và Nam Châu Phi,… (dẫn theo Nguyễn Thị Thanh Hương và cộng sự, 2009) [14]. Về đai độ cao, một số loài như R. kenderickii và R. grande có phân bố ở độ cao từ 1900- 2300m (Bharali và cộng sự (2012) [47]. Ngoài ra, Rana và cộng sự (2016) [98] khi nghiên cứu cấu trúc quần thể của loài R. campanulatum D. Don trong 30 ÔTC (kích thước 10x10 m) cho rằng ở độ cao 4100 m chỉ xuất hiện cây con và cây non. Trong khi ở độ cao 4000 m thì R. campanulatum là loài cây vượt tán, và mật độ của loài giảm dần từ độ cao 3900 m xuống 3700 m. Các tác giả cũng đã chỉ ra rằng, càng lên cao thì mật độ loài càng giảm. Sự giảm mật độ có thể do lượng mưa và độ ẩm thấp. b) Nghiên cứu về sinh thái và lâm học - Về sinh thái Khi nghiên cứu hệ sinh thái của 6 loài Đỗ quyên ở Trung Quốc, Ng Sai-Chit và cộng sự (2003) [89] cho rằng loài R. simsii và R. farrerae là những loài phân bố phổ biến và rộng rãi, trong khi loài R. moulmainense là tương đối hạn chế, loài R. championiae, R. hongkongense và R. simiarum là loài rất hiếm. Bên cạnh đó, hai loài R. simsii và R. farrerae đều có thể ra hoa trong vòng 18 tháng sau khi bị cháy. Loài R. simsii có thể tái sinh sau khi cháy. Thomson và cộng sự (1993) [112] cho rằng các yếu tố quan trọng cho cây con loài R. ponticum phát triển là độ dốc. Tương tự, Mamgain và cộng sự (2018) [77] cũng đã chỉ ra rằng các yếu tố môi trường có ảnh hưởng đến sự phân bố của loài R. arboreum là nhiệt độ và lượng mưa. - Về lâm học Khi nghiên cứu ảnh hưởng của độ cao đến cấu trúc quần thể và tái sinh tự nhiên của 2 loài R. kenderickii và R. grande trong rừng lá rộng ôn đới Ấn Độ, Bharali và cộng sự (2012) [47] đã cho rằng khả năng tái sinh của 2 loài là khá tốt. Khả năng tái sinh đối với loài R. kenderickii và R. grande này tại các khu vực nghiên cứu lần lượt là 143 cây/ha và 93 cây/ha tại Shagong; 140 cây/ha và 223 cây/ha tại Hanuman Camp; 110 cây/ha và 70 cây/ha tại Yarlung. Tương tự, Rana và
7 cộng sự (2016) [98] nghiên cứu loài Đỗ quyên R. campanulatum D. Don tại khu bảo tồn Manaslu, Nepal đã kết luận đây loài chiếm ưu thế với giá trị IVI cao nhất và mật độ là 140 cây/ha trong quần thể này. Ngoài ra, Paul và cộng sự (2019) [93] đã tiến hành nghiên cứu cấu trúc quần thể và khả năng tái sinh của các loài Đỗ quyên trên 50 OTC (10 m x 10 m) trong rừng hỗn giao lá rộng ôn đới tại Ấn Độ. Kết quả cho thấy loài R. arboreum có mật độ tái sinh cao nhất với 1422 cá thể/ha; tiếp theo là loài R. arboreum ssp. delavayi var. delavayi là 1236 cá thể/ha và loài R. kesangiae là 1152 cá thể/ha, thấp nhất là loài R. barbatum với 16 cá thể/ha. c) Nghiên cứu đa dạng di truyền và giá trị nguồn gen các loài Đỗ quyên - Đánh giá đa dạng di truyền giữa các loài Trong những năm qua, một số kỹ thuật phân tích đa dạng di truyền như RAPD, ISSR, AFLP,… đã được ứng dụng rộng rãi để đánh giá đa dạng di truyền đối với các dòng và giống Đỗ quyên. Hiện nay khá nhiều chỉ thị phân tử được sử dụng thành công để đánh giá mối quan hệ di truyền (Abraha và cộng sự, 2016) và đa dạng di truyền của các loài thực vật trong tự nhiên (Mokhtari và cộng sự, 2013; Brandao và cộng sự, 2015). Ở các loài Đỗ quyên, nhiều chỉ thị phân tử đã được sử dụng để phân tích mối quan hệ và đa dạng di truyền, như RAPD, ISSR (Liu và cộng sự, 2012), SSR (Li và cộng sự, 2015) và AFLP (Tikhonova và cộng sự, 2012). Năm 2000, khi đánh giá biến dị di truyền của 6 loài Đỗ quyên gồm: R. championiae, R. hongkongense, R. simiarum, R. moulmainense, R. farrerae và R. simsii, Ng Sai-Chit và cộng sự (2000) [88] ghi nhận mức độ biến dị di truyền tương tự nhau, với HT dao động từ 0,209 đến 0,386 và AT dao động từ 2,4 đến 4,1. Tuy nhiên cấu trúc di truyền rất khác nhau giữa các loài, với FST dao động từ 0,056 đến 0,393. Ba loài R. championiae, R. hongkongense và R. simiarum có sự khác biệt di truyền cao và có khác biệt về địa lý. Trong khi đó, 3 loài R. moulmainense, R. farrerae và R. simsii có sự phân hóa thấp và ít hoặc không sự khác biệt về địa lý. Tương tự, Zhao và cộng sự (2012a) [127] đã sử dụng kỹ thuật AFLP để phân tích sự biến dị di truyền ở 22 quần thể của 5 loài Đỗ quyên ở núi Qinling, Trung Quốc. Kết quả cho thấy cả năm loài đều có mức độ đa dạng di truyền cao, với tỷ lệ locus đa