Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái và kỹ thuật nhân giống loài gõ đỏ (Afzelia xylocarpa (kurz) craib) tại Khu bảo tồn thiên nhiên Hoại Nhang, huyện Xaythany thủ đô Viêng Chăn, nước CHDCND Lào

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:178

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài nghiên cứu nhằm xác định được một số đặc điểm sinh học, sinh thái và biện pháp kỹ thuật nhân giống loài Gõ đỏ (Afzelia xylocarpa(Kurz) Craib) tại khu Bảo tồn thiên nhiên Hoại Nhang (BTTN Hoại Nhang), huyện Xaythany, thủ đô Viêng Chăn, nước CHDCND Lào nhằm góp phần bảo tồn và phát triển nguồn gen loài cây này.

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 đặc điểm sinh học, sinh thái và kỹ thuật nhân giống loài gõ đỏ (Afzelia xylocarpa (kurz) craib) tại Khu bảo tồn thiên nhiên Hoại Nhang, huyện Xaythany thủ đô Viêng Chăn, nước CHDCND Lào

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP SOUNTHONE DOUANGMALA NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI VÀ KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG LOÀI GÕ ĐỎ (AFZELIA XYLOCARPA (KURZ) CRAIB) TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN HOẠI NHANG, HUYỆN XAYTHANY THỦ ĐÔ VIÊNG CHĂN, NƯỚC CHDCND LÀO Ngành: Lâm sinh Mã số: 962.02.05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. Trần Việt Hà 2. PGS. TS. Phạm Đức Tuấn Hà Nội, 2021
i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu được trình bày trong đề tài là trung thực, khách quan và chưa được tác giả nào dùng để công bố trong bất kỳ công trình khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đề tài đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong đề tài này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày… tháng … năm 2021 Người hướng dẫn 2 Người hướng dẫn 1 Nghiên cứu sinh PGS. TS. Phạm Đức Tuấn TS. Trần Việt Hà Sounthone Douangmala
ii LỜI CẢM ƠN Công trình này được hoàn thành theo chương trình nghiên cứu sinh ngoài nước, hệ chính quy tập trung tại Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam. Để hoàn thành công trình này, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi từ nhiều cơ quan, đơn vị và các cá nhân trong và ngoài nước. Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến các thầy giáo TS. Trần Việt Hà và PGS. TS. Phạm Đức Tuấn, với tư cách là người hướng dẫn dành nhiều thời gian quý báu giúp đỡ tác giả trong quá trình thực hiện các nội dung của đề tài. Trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài, tác giả đã nhận được sự quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ của Ban lãnh đạo Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam; Ban lãnh đạo và Cán bộ viên chức Phòng Đào tạo sau đại học (hiện nay là Phòng Đào tạo); Ban Chủ nhiệm khoa và các cán bộ viên chức khoa Lâm học; Bộ môn Lâm sinh; Bộ môn Điều tra quy hoạch; Bộ môn Khoa học đất; Bộ môn Công nghệ tế bào - Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, v.v. Tác giả đã nhận được sự quan tâm, tạo điều kiện về mọi mặt của Chính phủ nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào; Ban Lãnh đạo Trường, các Khoa, Phòng, Ban và Cán bộ viên chức của Trường Cao đẳng Nông - Lâm Bolikhămxay; Ban lãnh đạo và Cán bộ viên chức khu BTTN Hoại Nhang, huyện Xaythany – thủ đô Viêng Chăn, v.v. Hà Nội, ngày… tháng … năm 2021 Nghiên cứu sinh Sounthone Douangmala
iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TT Viết tắt Nghĩa đầy đủ 1 CHDCND Cộng hòa dân chủ nhân dân 2 Ctv Cộng tác viên 3 CS Cộng sự 4 CS1,2,3 Che sáng 1, 2, 3 5 CT Công thức 6 CTTN Công thức thí nghiệm 7 D00 (cm) Đường kính cổ rễ (cm) 8 D1.3 (m/cm) Đường kính 1,3 mét (cm) 9 ĐC Đối chứng 10 ĐHST Điều hoà sinh trưởng 11 Dt (m) Đường kính tán 12 ĐTC Độ tàn che 13 Ha Hecta 14 Hdc (m) Chiều cao dưới cành 15 Hvn (m) Chiều cao vút ngọn (m) 16 IBA 6-Benzine adenin purrine 17 IUCN Tổ chức bảo tồn thiên nhiên thế giới 18 K Ka li 19 KBT Khu bảo tồn 20 KHCN và MT Khoa học Công nghệ và Môi trường 21 N Ni tơ
iv 22 NAA Naphtin acetic acid 23 NN và PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn 24 NXB Nhà xuất bản 25 ODB Ô dạng bản 26 OTC Ô tiêu chuẩn 27 P Phốt pho 28 PG1,2,3 Công thức bón phân 1, 2, 3 29 QXTV Quần xã thực vật 30 SĐVN Sách đỏ Việt Nam 31 TB Trung bình 32 TLNM Tỷ lệ nẩy mầm 33 TLS Tỷ lệ sống 34 TS Tổng số 35 TT Thứ tự 36 VQG Vườn quốc gia
v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT................................................iii MỤC LỤC ...................................................................................................................... v DANH MỤC CÁC BẢNG .........................................................................................vii DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................ix MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1 Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................. 5 1.1. Điểm sinh học loài Gõ đỏ ....................................................................... 5 1.1.1. Đặc điểm hình thái và vật hậu........................................................ 5 1.1.3. Giá trị kinh tế ................................................................................... 6 1.2. Nghiên cứu về cầu trúc và tái sinh rừng ................................................. 7 1.2.1. Nghiên cứu về cầu trúc rừng ............................................................ 7 1.2.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng .......................................................... 12 1.2.3. Một số nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh rừng ở khu bảo tồn thiên nhiên Hoại Nhang .................................................................................... 18 1.3. Nghiên cứu cơ sở dữ liệu về ADN mã vạch (DNA barcode) ở thực vật . 21 1.4. Nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống và chăm sóc cây con ở vườn ươm .. 24 Chương 2. NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ..31 2.1. Nội dung nghiên cứu của đề tài ............................................................ 31 2.1.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học loài Gõ đỏ .................................... 31 2.1.2. Nghiên cứu đặc điểm lâm học của lâm phần nơi có Gõ đỏ phân bố 31 2.1.3. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ ......................................... 31 2.1.4. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài Gõ đỏ ......... 31 2.2. Vật liệu nghiên cứu .............................................................................. 31 2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 32 2.3.1. Phương pháp tiếp cận .................................................................... 32
vi 2.3.2. Phương pháp kế thừa tư liệu ......................................................... 32 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học của Gõ đỏ............... 33 2.3.4. Nghiên cứu đặc điểm lâm học ....................................................... 36 2.3.5. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ ......................................... 42 2.4. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu BTTN Hoại Nhang . 50 2.4.1. Điều kiện tự nhiên .......................................................................... 50 2.4.2. Đa dạng sinh học của khu bảo tồn Huại Nhang ........................... 52 2.4.3. Điều kiện kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu. ............................. 54 2.4.4. Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội ................... 55 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................56 3.1. Một số đặc điểm sinh học của Gõ đỏ ................................................... 56 3.1.1. Đặc điểm hình thái và vật hậu ....................................................... 56 3.1.2. Đặc điểm giải phẫu, sinh lý của Gõ đỏ ......................................... 59 3.1.3. Đặc điểm mã vạch ADN cho nguồn gen Gõ đỏ tại Hoại Nhang ... 64 3.2. Đặc điểm lâm học của lâm phần nơi có Gõ đỏ phân bố....................... 69 3.2.1. Đặc điểm điều kiện nơi mọc của Gõ đỏ......................................... 69 3.2.2. Đặc trưng cấu trúc quần xã thực vật rừng ................................... 73 3.3. Kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ .................................................................. 90 3.3.1. Kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ từ hạt ................................................. 90 3.3.2. Kỹ thuật nhân giống bằng hom...................................................... 97 3.4. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài Gõ đỏ ................ 104 3.4.1. Một số giải pháp bảo tồn loài Gõ đỏ ........................................... 104 3.4. 2. Giải pháp kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ ........................................ 105 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ....................................................107 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ..........................................109 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................110 PHỤ LỤC
vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Danh sách và trình tự nucleotide của các cặp mồi ....................................34 Bảng 3.1. Đặc điểm vật hậu của loài cây Gõ đỏ.........................................................58 Bảng 3.2. Kết quả nghiên cứu cấu tạo giải phẫu lá Gõ đỏ ....................................59 Bảng 3.3. Hàm lượng diệp lục trong lá Gõ đỏ............................................................61 Bảng 3.4. Cường độ thoát hơi nước ở lá và sức hút nước của tế bào........................62 Bảng 3.5. Khả năng chịu nóng của Gõ đỏ ..................................................................63 Bảng 3.6. Đánh giá ba vùng ADN lục lạp đề xuất .....................................................67 Bảng 3.7. Một số chỉ tiêu khí hậu nơi có Gõ đỏ phân bố...........................................70 Bảng 3. 8. Đặc điểm đất nơi có Gõ đỏ phân bố .........................................................71 Bảng 3.9. Một số chỉ tiêu hóa học của đất nơi có Gõ đỏ phân bố .............................72 Bảng 3.10. Công thức tổ thành tầng cây cao tại các OTC .........................................73 Bảng 3.11: Mật độ và độ tàn che của tầng cây cao ....................................................75 Bảng 3.12. Các ưu hợp thực vật đặc trưng tại khu vực nghiên cứu ..........................76 Bảng 3.13. Mức độ thường gặp của các loài cây gỗ trên trạng thái rừng IIIA2 .......78 Bảng 3.14. Mức độ thường gặp của các loài cây gỗ trên trạng thái rừng IIIA3 .......80 Bảng 3.15. Mức độ thường gặp của các loài cây gỗ trên trạng thái rừng IIIB ........81 Bảng 3.16. Tổ thành cây tái sinh của các OTC trên các trạng thái rừng...................82 Bảng 3.17. Phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh .......................................................84 Bảng 3.18. Mật độ và tỷ lệ cây tái sinh triển vọng .....................................................86 Bảng 3.19. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ...................................................87 Bảng 3.20. Đặc điểm phân bố cây tái sinh trên mặt đất .............................................89 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của nhiệt độ nước đến sự nảy mầm của hạt Gõ đỏ .............91 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây con Gõ đỏ ......................................................................................................................92 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của phân bón đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây con Gõ đỏ. ..................................................................................................................95
viii Bảng 3.24. Ảnh hưởng của nồng độ các chất kích thích đến tỷ lệ hom sống...........97 Bảng 3.25. Ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích đến khả năng ra chồi ............98 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích đến khả năng ra rễ ................100 Bảng 3.27. Ảnh hưởng của thời gian xử lý chất kích thích đến hiệu quả giâm hom....................................................................................................................................101 Bảng 3.28. Ảnh hưởng của loại hom đến khả năng sống và ra rễ ...........................102 Bảng 3.29. Ảnh hưởng của thành phần ruột bầu đến khả năng sống và ra rễ của hom.........................................................................................................103
ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Hình thái cây và các bộ phận của loài Gõ đỏ ....................................... 5 Hình 2.1. Sơ đồ tổng quát tiến trình nghiên cứu ............................................. 32 Hình 2.2. Sơ đồ bố trí ô dạng bản trong OTC. ......................................................37 Hình 2.3. Bản đồ ranh giới khu BTTN Huại Nhang…………….…………..50 Hình 2.4. Hình dạng khu BTTN Huại Nhang ............................................................50 Hình 3.1: Hình thái thân và đặc điểm vỏ cây Gõ đỏ ..................................................56 Hình 3.2. Hình thái cành mang hoa và lá cây Gõ đỏ..................................................56 Hình 3.3. Hình thái nụ và hoa cây Gõ đỏ....................................................................57 Hình 3.4. Hình thái quả và hạt cây Gõ đỏ ...................................................................57 Hình 3.5. Ảnh giải phẫu lá Gõ đỏ ................................................................................60 Hình 3.6. Mức độ tổn thương của lá Gõ đỏ ở các cấp nhiệt độ khác nhau ...............64 Hình 3.7. Điện di đồ ADN tổng số từ 09 mẫu nghiên cứu trên gel agarose 0,8% ...65 Hình 3.8. Điện di đồ sản phẩm PCR của matK (a), rbcL (b), psbA-trnH (c) ...........66 Hình 3.9. Vị trí nucleotide sai khác so sánh trên vùng matK.....................................68 Hình 3.10. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ...................................................89 Hình 3.11: Đặc điểm và kích thước hạt Gõ đỏ ...........................................................90 Hình 3.12. Biểu đồ thế nảy mầm của hạt Gõ đỏ.........................................................92 Hình 3.13. Sinh trưởng của cây con Gõ đỏ ở các công thức che sáng khác nhau....93 Hình 3.14. Sinh trưởng của cây con Gõ đỏ ở các công thức phân bón khác nhau...96 Hình 3.15. Hình ảnh các loại hom Gõ đỏ..................................................................103 Hình 3.16. Hình ảnh cây Gõ đỏ tại các công thức thí nghiệm.................................104
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Gõ đỏ (Afzelia xylocarpa (Kurz) Craib), thuộc họ Đậu (Leguminosae), họ phụ Vang (Caesalpinoideae), là loài cây gỗ lớn, cao tới 30 m và đường kính đạt tới 80 -100 cm. Loài này thường và phân bố trong các kiểu rừng nửa rụng lá ở Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào (CHDCND Lào) (, Việt Nam , Thái Lan, Myanma, Campuchia và Trung Quốc. trong rừng tự nhiên, Gõ đỏ phân bố không tập trung mà thường gặp các cây cá thể mọc rải rác cùng các loài cây khác (Bộ Khoa học và Công nghệ, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2007; Vũ Mạnh, 2009, Nguyễn Đức Thành, 2016; Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999). Gõ đỏ là loài cây có ý nghĩa kinh tế, khoa học cao, có giá trị sử dụng cao, được dùng rộng rãi để đóng đồ gỗ, bàn ghế, giường tủ, đồ chạm trổ cao cấp, đồ mỹ nghệ. Các “Nu Gõ đỏ” có giá trị cao và rất được ưa chuộng trên thị trường. Chính vì những lý do trên nên Gõ đỏ đang bị khai thác đến cạn kiệt ở nhiều nơi, trong đó có ở Việt Nam và CHDCND Lào. Thực tế cho thấy, số lượng cá thể Gõ đỏ có kích thước lớn trong tự nhiên đã bị suy giảm nhanh chóng, những khảo sát gần đây của các chuyên gia ở Việt Nam cho thấy số lượng cá thể trưởng thành của Gõ đỏ trong rừng tự nhiên là rất thấp, Mặt khác, tình hình tái sinh tự nhiên của Gõ đỏ cũng gặp nhiều khó khăn do hạt Gõ đỏ có kích thước lớn nên dễ trở thành thức ăn cho động vật, do vậy rất ít gặp cây tái sinh của loài này trên các tuyến điều tra, đặc biệt là những cây triển vọng. Những nguyên nhân kể trên đã làm cho Gõ đỏ trở thành loài có nguy cơ tuyệt chủng cao, trong sách đỏ của IUCN loài này được liệt vào hạng nguy cấp đạng bị suy giảm quần thể mạnh (IUCN, 2011). Để góp phần bổ sung cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc bảo tồn và phát triển loài cây quí hiếm này tại CHDCND Lào chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái và kỹ thuật nhân giống
2 loài Gõ đỏ (Afzelia Xylocarpa (kurz) Craib) tại khu BTTN Hoại Nhang, huyện Xaythany, thủ đô Viêng Chăn, nước CHDCND Lào. 2. Mục tiêu của đề tài 2.1. Mục tiêu chung: Xác định được một số đặc điểm sinh học, sinh thái và biện pháp kỹ thuật nhân giống loài Gõ đỏ (Afzelia xylocarpa (Kurz) Craib) tại khu Bảo tồn thiên nhiên Hoại Nhang (BTTN Hoại Nhang), huyện Xaythany, thủ đô Viêng Chăn, nước CHDCND Lào nhằm góp phần bảo tồn và phát triển nguồn gen loài cây này. 2.2. Mục tiêu cụ thể: - Xác định được đặc điểm sinh học, sinh lý, giải phẫu loài Gõ đỏ tại khu BTTN Hoại Nhang, huyện Xaythany, thủ đô Viêng Chăn, nước CHDCND Lào; - Xây dựng được cơ sở dữ liệu AND mã vạch để phục vụ giám định loài và truy xuất nguồn gốc Gõ đỏ thông qua các các sản phẩn thương mại; - Xác định được một số kỹ thuật tạo cây con từ hạt và bằng hom Gõ đỏ; 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài đề tài góp phần bổ sung một cách có hệ thống các thông tin khoa học về đặc điểm sinh học, sinh thái và kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ, làm cơ sở để bảo tồn và phát triển nguồn gen loài cây này tại CHDCND Lào 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Các kết quả nghiên cứu của đề tài đề tài có thể sử dụng để xác định đa dạng di truyền của các quần thể Gõ đỏ hiện còn trong tự nhiên, đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh để cải thiện tình hình tái sinh tự nhiên của Gõ đỏ và nhân giống phục vụ công tác trồng rừng Gõ đỏ tại CHDCND Lào.
3 4. Những đóng góp mới của đề tài - Đề tài luận án đã bổ sung một số thông tin về đặc điểm sinh học, sinh thái và tái sinh tự nhiên của Gõ đỏ tại khu vực nghiên cứu. - Đề tài luận án đã xác định được một số đặc điểm giải phẫu, đặc tính sinh lý của cây con Gõ đỏ trong giai đoạn vườn ươm. - Đề tài luận án đã xác định được đặc điểm sinh lý hạt giống và kỹ thuật nhân giống, tạo cây con Gõ đỏ từ hạt và bằng hom trong vườn ươm. 5. Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu là: Loài cây Gõ đỏ (Afzelia xylocarpa (Kurz) Craib) phân bố tự nhiên tại khu BTTN Hoại Nhang, huyện Xaythany, thủ đô Viêng Chăn, nước CHDCND Lào; - Cây giống Gõ đỏ xuất xứ CHDCND Lào, trồng tại vườn ươm Trường Đại học Lâm nghiệp, Xuân Mai, Chương Mỹ, Hà Nội, Việt Nam. 6. Giới hạn của đề tài 6.1. Giới hạn nội dung nghiên cứu - Đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, vật hậu và di truyền của Gõ đỏ; đặc điểm lâm học, đặc điểm tái sinh tự nhiên của lâm phần nơi có Gõ đỏ phân bố. Về kỹ thuật tạo cây con từ hạt và bằng hom, đề tài nghiên cứu từ khâu thu hái hạt giống và vật liệu giâm hom; kỹ thuật bảo quản và xử lý hạt giống; kỹ thuật gieo ươm hạt và giâm hom cành; kỹ thuật chăm sóc cây con trong vườn ươm. 6.2. Giới hạn địa bàn nghiên cứu Địa điểm nghiên cứu của đề tài là: - Khu BTTN Hoại Nhang, huyện Xaythany - thủ đô Viêng Chăn – nước CHDCND Lào; - Phòng thí nghiệm Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp; - Vườn ươm Trường Đại học Lâm nghiệp.
4 6.3. Giới hạn thời gian nghiên cứu Đề tài thực hiện từ tháng 1 năm 2016 đến tháng 12 năm 2019 7. Bố cục của đề tài Phần mở đầu Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 2: Nội dung, phương pháp và địa điểm nghiên cứu Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận Phần kết luận, tồn tại và khuyến nghị
5 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Điểm sinh học loài Gõ đỏ 1.1.1. Đặc điểm hình thái và vật hậu Gõ đỏ còn được gọi là Cà te hay Hổ bì, trong tiếng Việt, người CHDCND Lào gọi cây này là Teakha. Theo Sách đỏ Việt Nam Gõ đỏ có tên khoa học là Afzelia xylocarpa (Kurz) Craib, theo Trần Hợp (2002) và nhiều tác giả khác cũng sử dụng tên khoa học này cho loài Gõ trong nghiên cứu của mình (Bộ KHCN và MT, 1996, 2007; Bộ NN&PTNT, 2001; Trần Hợp, 2002). Bộ (Ordo): Fabales Họ (Familia): Fabaceae Phân họ (Subfamilia): Caesalpinioideae Chi (Genus): Afzelia Loài (Species): Afzelia xylocarpa Hình 1.1. Hình thái cây và các bộ phận của loài Gõ đỏ Nguồn: https://www.linkedin.com/authwall Gõ đỏ thuộc chi Gõ đỏ (Afzelia), họ phụ vang (Caesalpinioideae), là cây gỗ rụng lá, cao 30 - 40 m, cành nhiều và rườm rà, đoạn thân dưới cành thường vặn. Vỏ thân màu xám xanh, nứt vảy không đều, dày 8 đến 10 mm, có bướu. Cành non hơi có lông, sau nhẵn, có lỗ bì. Lá kép lông chim một lần chẵn,
6 cuống chung dài 10 - 15 cm, mang 2 đến 5 đôi lá nhỏ, mọc đối, hình trái xoan hoặc trứng, gốc lá tròn, đầu tù, tròn hoặc nhọn ở gốc, dài 5 - 6 cm, rộng 4 - 5 cm, gân bên 9 - 7 đôi, có 2 lá kèm. Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa và Trần Văn Tiến, (2002), Nguyễn Hoàng Nghĩa, (2004) và theo báo cáo của Bộ KHCN và MT Việt Nam, (1996), (2007). Hoa của Gõ đỏ có hoa tự chùm, dài 10 - 12 cm, màu trắng xám. Cây ra hoa vào tháng 3 đến tháng 4, quả chín vào tháng 9 đến tháng 11. Quả hóa gỗ dày, hình trái xoan, dài 15 - 20 cm, rộng 6 - 9 cm, dày 2 - 3 cm. Hạt hình trụ, bầu dục hoặc hơi tròn, vỏ cứng, màu đen, tử y cứng, màu trắng 1.1.2. 1.1.2. Đặc điểm phân bố Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, (2004). Gõ đỏ phân bố ở Việt Nam, CHDCND Lào, Thái Lan, Mianma. Ở Việt Nam Gõ đỏ mọc rải rác trong các rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới và rừng kín nửa rụng lá hơi ẩm nhiệt đới, ở những nơi có lượng mưa từ 1500 - 2500 mm/năm, nhiệt độ trung bình tháng lạnh 150C, tháng nóng nhất 26 - 290C. Tại miền Đông Nam Bộ, Gõ đỏ thường mọc trên đất feralit đỏ vàng phát triển từ đá phiến thạch sét, đất xám trên granít và đất nâu đỏ trên đá bazan với thành phần cơ giới cát pha đến thịt nhẹ. Gõ đỏ có khả năng tái sinh tốt bằng hạt và chồi dưới tán rừng. 1.1.3. Giá trị kinh tế Theo Hà Quang Khải và Cs (2002), Nguyễn Hoàng Nghĩa, (2004). Gỗ Gõ đỏ có giác màu xám trắng, lõi đỏ nhạt đến đỏ xẫm, có chỗ nổi vân đen giống da hổ. Gỗ nặng, cứng, hơi thô, dễ chế biến, thường ít cong vênh, không bị mối mọt nhưng dễ nứt. Gỗ Gõ đỏ rất tốt, bền, đẹp, chịu đựng tốt với môi trường. Gỗ dùng để xây dựng các công trình lớn, làm nhà, đóng tàu thuyền, đóng đồ dùng trong nhà, làm đồ mỹ nghệ, đồ mộc cao cấp. Ngoài ra, Gõ đỏ được chọn là cây trồng trong cải tạo rừng và vườn rừng, (Bộ KHCN và MT, 1996).
7 1.2. Nghiên cứu về cầu trúc và tái sinh rừng 1.2.1. Nghiên cứu về cầu trúc rừng Cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài mỗi quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường sống. Nghiên cứu cầu trúc rừng để biết được những mỗi quan hệ sinh thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp, là rất cần thiết. Baur G.N. (1962), đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Theo tác giả, các phương thức xử lý đều có hai mục tiêu rõ rệt: Mục tiêu thứ nhất: Là nhằm cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành thục và vô dụng để tạo không gian thích hợp cho các cây còn lại sinh trưởng. Mục tiêu thứ hai: Là tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh, thực hiện tái sinh nhân tạo hoặc giải phóng lớp cây tái sinh sẵn có đang ở trạng thái ngủ để thay thế cho những cây đã lấy ra khỏi rừng trong quá trình khai thác hoặc trong chăm sóc nuôi dưỡng rừng sau đó. Từ đó, ông đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa. Catinot (1965), nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm đạng sống, tầng phiến. Odum E.P (1971), đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P (1935). Khái niệm hệ sinh
8 thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. Eshetu Yirdaw et al, (2019), Khi nghiên cứu tổ thành rừng tự nhiên nhiệt đới thành thục, xác định có tới 70 - 100 loài cây gỗ trên l ha, nhưng hiếm có loài nào chiếm hơn 10% tổ thành loài. Richards P. W (1952), (Vương Tấn Nhị dịch), đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới về mặt hình thái. Theo tác giả, đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ. Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có ba tầng, ngoại trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ, còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. 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. Khi nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên nhiệt đới, nhiều tác giả có ý kiến khác nhau trong việc xác định tầng thứ, trong đó có ý kiến cho rằng, kiểu rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi. Richards (1952), phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng với các giới hạn chiều cao là 6 - 12 m, 12 - 18m, 18 – 24 m, 24 – 30 m, 30 – 36 m và 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 600 m ở Puecto - Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả. Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tằng thứ theo chiều cao mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân chia phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới. Khi chuyển đổi từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, nhiều tác giả đã sử dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hoá cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc của rừng.
9 Raunkiaer (1934), đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn cho hàng nghìn loài cây khác nhau. Theo đó, công thức phổ dạng sống chuẩn được xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thế của tổng đạng sống so với tổng số cá thể trong một khu vực. Để biểu thị tính đa dạng về loài, một số tác giả đã xây dựng các công thức xác định chỉ số đa dạng loài như Simpson (1949), để đánh giá mức độ phân tán hay tập trung của các loài, đặc biệt là lớp thảm tươi, Drude đã đưa ra khái niệm độ nhiều và cách xác định. Đây là những nghiên cứu mang tính định lượng nhưng xuất phát từ những cơ sở sinh thái nên rất có ý nghĩa. Các nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng còn phát triển mạnh mẽ khi các hàm toán học được đưa vào sử dụng để mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần. Đã biểu diễn mỗi 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 bô xác suất, sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá câu trúc đường kính thân cây loài Thông, v.v. Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết 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. Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Tuy nhiên, do rừng tự nhiên rất phong phú và đa dạng, nên những nghiên cứu này không thể bao quát cho mọi khu rừng. Trần Ngũ Phương (2000), Lê Sáu (1996, Nguyễn Văn Sinh (2007), đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của những thảm thực vật trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng. Nhân tố cầu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành thông qua đó một số quy luật được phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
10 Đông Sĩ Hiền (1974), Trần Ngũ Phương (2000), nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, tác giả dùng hàm Meyer và hệ thống đường cong Pearson đề nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam. Phạm Ngọc Giao (1995), đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh vả áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cầu trúc quần thể rừng, v.v. Thái Văn Trừng (1978) , đã tiến hành phân chia thực vật rừng nhiệt đới thành 5 tầng: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B), và tầng cỏ quyết (C). Việc áp dụng phương pháp vẽ "Biểu đồ phẫu diện" sau khi đã đo chính xác vị trí, chiều cao và đường kính thân cây, bề rộng và bề dày tán lá của toàn bộ những cây gỗ (tầng A) trên một dải hẹp điển hình của khu tiêu chuẩn theo Richards và Davids (1934) đã thể hiện khá rõ sự phân chia theo tầng của thực vật trong hệ sinh thái rừng. Bên cạnh đó, tác giá còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, có những dạng sống ưu thế của thực vật trong tầng cây lập quản, độ tàn che, hình thái lá và tình trạng mầu của tán lá. Như vậy, các vấn đề cấu trúc rừng được vận dụng trong phân loại rừng theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể. Nguyễn Văn Trương (1983) , khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới từ những kết quả nghiên cứu của những tác giả đi trước. Vũ Đình Phương (1987), đã nhận định, việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong trường hợp rừng phân tầng và rõ rệt (khi đã phát triển ổn định) mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng cây. Bảo Huy (1993), Đào Công Khanh (1996), đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm của cấu trúc rừng lá rộng thường xanh, rụng lá làm cơ sở đề xuất một số biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi đưỡng rừng.