Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học và kỹ thuật gieo ươm loài Giổi ăn quả (Michelia tonkinensis A.Chev.) tại vườn quốc gia Bến En, tỉnh Thanh Hóa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:99

Thêm vào BST

Báo xấu

35
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài nghiên cứu này được thực hiện nhằm xác định được một số đặc điểm hình thái, vật hậu, phân bố và tái sinh của loài Giổi ăn quả tại Vườn quốc gia Bến En. Xác định được một số biện pháp kỹ thuật gieo ươm loài Giổi ăn quả từ hạt. Đánh giá được tác động của người dân vùng đệm Vườn quốc gia Bến En đến việc bảo tồn và phát triển loài Giổi ăn quả. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học và kỹ thuật gieo ươm loài Giổi ăn quả (Michelia tonkinensis A.Chev.) tại vườn quốc gia Bến En, tỉnh Thanh Hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ ĐÌNH PHƯƠNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC VÀ KỸ THUẬT GIEO ƯƠM LOÀI GIỔI ĂN QUẢ (Michelia tonkinensis A.chev.) TẠI VƯỜN QUỐC GIA BẾN EN, TỈNH THANH HÓA LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ ĐÌNH PHƯƠNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC VÀ KỸ THUẬT GIEO ƯƠM LOÀI GIỔI ĂN QUẢ (Michelia tonkinensis A.chev.) TẠI VƯỜN QUỐC GIA BẾN EN, TỈNH THANH HÓA Chuyªn ngµnh: Lâm học M· sè: 60.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐỖ ANH TUÂN TS. HOÀNG VĂN SÂM Hà Nội, 2013
i LỜI CẢM ƠN Sau ba năm học tập tại khoa Đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Lâm nghiệp, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học và kỹ thuật gieo ươm loài Giổi ăn quả (Michelia tonkinensis A.Chev) tại Vườn quốc gia Bến En, tỉnh Thanh Hóa". Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Ban giám hiệu, Khoa đào tạo Sau đại học và các thầy giáo, cô giáo tham gia giảng dạy khóa học này. Nhân dịp này tôi xin chân thành cám ơn về sự giúp đỡ quý báu đó. Xin chân thành cảm ơn TS. Đỗ Anh Tuân, TS. Hoàng Văn Sâm đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi nghiên cứu và hoàn thành đề tài. Xin cảm ơn Ban Giám đốc, các cán bộ khoa học tại Phòng Kế hoạch - Kỹ thuật Vườn Quốc gia Bến En, cảm ơn tới tất cả đồng nghiệp và bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Mặc dù đã rất cố gắng trong khi thực hiện luận văn nhưng do kiến thức có hạn, điều kiện về thời gian và tư liệu tham khảo còn hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung của các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 3 năm 2013 Lê Đình Phương
ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ i MỤC LỤC ................................................................................................................. ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..........................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... vi DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................... viii ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1 Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..............................................3 1.1. Trên thế giới ...................................................................................................3 1.1.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học loài cây ..........................3 1.1.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái – sinh trưởng của cây rừng .................5 1.2. Ở Việt Nam .....................................................................................................6 1.2.1. Nghiên cứu về đặc điểm phân bố, sinh thái và cấu trúc quần thể. .......6 1.2.2. Nghiên cứu đặc điểm vật hậu, thu hái, chế biến và bảo quản hạt giống .... 8 1.2.3. Nghiên cứu về đặc điểm tái sinh ...........................................................10 1.2.4. Nghiên cứu về nhân giống ....................................................................11 1.2.5. Nghiên cứu về cây Giổi ăn quả .............................................................12 1.3. Nhận xét, đánh giá chung ............................................................................14 Chương 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG ..................15 PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................................................15 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................15 2.1.1. Mục tiêu tổng quát .................................................................................15 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ......................................................................................15 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..............................................................15 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................15 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu...............................................................................15 2.3. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................16
iii 2.3.1. Điều tra đặc điểm sinh vật học ..............................................................16 2.3.2. Kỹ thuật tạo cây con từ hạt ...................................................................16 2.3.3. Đánh giá tác động của người dân vùng đệm Vườn quốc gia Bến En đến việc bảo tồn và phát triển loài Giổi ăn quả..............................................17 2.3.4. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài Giổi ăn quả tại khu vực nghiên cứu. ........................................................................................17 2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................17 2.4.1. Sơ đồ tổng quát quá trình nghiên cứu ..................................................17 2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu ...............................................................18 Chương 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU .........................................................................................................31 3.1. Điều kiện tự nhiên ........................................................................................31 3.1.1. Vị trí địa lý ..............................................................................................31 3.1.2. Địa hình địa mạo ...................................................................................31 3.1.3. Khí hậu, thuỷ văn ..................................................................................32 3.1.4. Địa chất và thổ nhưỡng .........................................................................34 3.1.5. Tài nguyên rừng và đất rừng ................................................................34 3.2. Điều kiện kinh tế xã hội ...............................................................................38 Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................40 4.1. Đặc điểm hình thái loài Giổi ăn quả...........................................................40 4.1.1. Đặc điểm hình thái thân, tán lá, hoa, quả, hệ rễ .................................40 4.1.2. Đặc điểm nơi phân bố tự nhiên ............................................................47 4.2. Một số đặc điểm quần xã có Giổi ăn quả phân bố ....................................50 4.2.1. Cấu trúc tổ thành tầng cây gỗ theo số cây và theo chỉ số quan trọng (Important Value - IV%). ..............................................................................50 4.2.2. Cấu trúc mật độ ở rừng tự nhiên nơi Giổi ăn quả phân bố ................53 4.2.3. Cấu trúc tầng thứ lâm phần có Giổi ăn quả phân bố ..........................53 4.2.3 Đặc điểm phân bố N/D1,3, N/Hvn ............................................................54 4.2.4. Tổ thành nhóm loài cây mọc cùng .......................................................57
iv 4.3. Đặc điểm tái sinh của Giổi ăn quả ..............................................................59 4.3.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành lớp cây tái sinh .........................................59 4.3.2. Đặc điểm cấu trúc mật độ lớp cây tái sinh ...........................................60 4.3.3. Tái sinh Giổi ăn quả dưới gốc cây mẹ ..................................................62 4.4. Kỹ thuật tạo cây con từ hạt .........................................................................63 4.4.1. Thời vụ thu hái hạt giống ......................................................................63 4.4.2. Thu hái và chế biến hạt giống...............................................................64 4.4.3. Bảo quản hạt giống ...............................................................................65 4.4.4. Trọng lượng, độ thuần, thế nảy mầm, tỷ lệ nảy mầm ..........................66 4.4.5. Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây con ở giai đoạn vườn ươm ..............................................................................67 4.4.6. Ảnh hưởng của thành phần ruột bầu đến sinh trưởng của cây con ở giai đoạn vườn ươm.........................................................................................72 4.5. Đánh giá tác động của người dân vùng đệm Vườn quốc gia Bến En đến việc bảo tồn và phát triển loài Giổi ăn quả .......................................................75 4.5.1. Đánh giá các hoạt động khai thác gỗ và thu hái quả loài Giổi ăn quả ...75 4.5.2. Đánh giá hoạt động gây trồng loài Giổi ăn quả...................................76 4.6. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài Giổi ăn quả ở Vườn quốc gia Bến En...................................................................................................78 4.6.1. Điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội, thách thức trong công tác bảo tồn loài Giổi ăn quả ở Vườn quốc gia Bến En ............................................................78 4.6.2. Đề xuất một số biện pháp bảo tồn và phát triển loài Giổi ăn quả tại Vườn quốc gia Bến En, tỉnh Thanh Hoá .......................................................80 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ ...................................................................82 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Viết đầy đủ CT Công thức D00 Đường kính gốc D1,3 Đường kính thân cây ở vị trí 1,3m Dt Đường kính tán ft Tần số cây thực tế Hdc Chiều cao dưới cành Hvn Chiều cao vút ngọn của cây Ki Hệ số tổ thành Max Giá trị lớn nhất Min Giá trị nhỏ nhất N/D1,3 Phân bố số cây theo cấp đường kính N/Hvn Phân bố số cây theo cấp chiều cao NXB Nhà xuất bản ODB Ô dạng bản OTC Ô tiêu chuẩn REDD+ Chương trình giảm phát thải thông qua việc giảm mất rừng và suy thoái rừng, bảo tồn rừng, quản lý bền vững tài nguyên rừng và tăng cường bể chứa các bon của rừng. SWOT Điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội, thách thức TB Giá trị trung bình TS Tái sinh TSTV Tái sinh triển vọng UNESCO Tổ chức giáo dục, khoa học và văn hóa của Liên hợp quốc VQG Vườn quốc gia [1] Số thứ tự tài liệu tham khảo
vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 3.1 Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm ( 0C) 33 3.2 Lượng mưa trung bình hàng tháng và năm 33 3.3 Phân bố của các taxon trong Hệ thực vật Vườn quốc gia Bến En và 36 Việt Nam 3.4 Các kiểu thảm thực vật VQG Bến En 37 4.1 Kích thước loài Giổi ăn quả ở Vườn quốc gia Bến En 40 4.2 Sự biến đổi hình thái lá của Giổi ăn quả 42 4.3 Kết quả nghiên cứu hệ rễ cây 44 4.4 Tổng hợp vật hậu sau 12 tháng theo dõi 46 4.5 Công thức tổ thành tầng cây cao rừng tự nhiên theo số cây. 51 4.6 Công thức tổ thành tầng cây cao rừng tự nhiên theo chỉ số IV% 52 4.7 Cấu trúc mật độ Giổi ăn quả 53 4.8 Nhóm loài cây đi cùng với Giổi ăn quả 58 4.9 Công thức tổ thành lớp cây tái sinh nơi có Giổi ăn quả phân bố 59 4.10 Cấu trúc mật độ lớp cây tái sinh rừng tự nhiên nơi có Giổi ăn quả 60 phân bố 4.11 Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh nơi có Giổi ăn quả phân bố 61 4.12 Tái sinh Giổi ăn quả dưới tán cây mẹ 62 4.13 Tỷ lệ nảy mầm của hạt theo thời gian thu hái quả 64 4.14 Kết quả bảo quản hạt giống 65 4.15 Kết quả nghiên cứu xử lý hạt 66 4.16 Tỷ lệ sống của cây con Giổi ăn quả ở các mức độ che sáng khác 68 nhau 4.17 Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến khả năng sinh trưởng đường 69 kính (D00) của Giổi ăn quả trong giai đoạn vườn ươm.
vii 4.18 Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến khả năng sinh trưởng chiều cao 69 (Hvn) của Giổi ăn quả trong giai đoạn vườn ươm. 4.19 Tỷ lệ sống của cây con Giổi ăn quả ở các thành phần ruột bầu khác 72 nhau 4.20 Ảnh hưởng của thành phần ruột bầu đến khả năng sinh trưởng 72 đường kính (D00) của Giổi ăn quả trong giai đoạn vườn ươm. 4.21 Ảnh hưởng của thành phần ruột bầu đến khả năng sinh trưởng chiều 73 cao (Hvn) của Giổi ăn quả trong giai đoạn vườn ươm. 4.22 Điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội, thách thức trong công tác bảo tồn 78 loài Giổi ăn quả ở Vườn quốc gia Bến En.
viii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên bảng Trang 3.1 Bản đồ vị trí của VQG Bến En 31 3.2 Bản đồ hiện trạng rừng VQG Bến En 35 4.1 Hình thái thân cây 40 4.2 Lá Giổi ăn quả 41 4.3 Biến đổi hình thái lá Giổi ăn quả ở vườn ươm (12 tháng tuổi), rừng 42 trồng 7 tuổi và cây trưởng thành ở rừng tự nhiên 4.4 Hoa Giổi ăn quả 43 4.5 Quả Giổi ăn quả 45 4.6 Hạt Giổi ăn quả 44 4.7 Hệ rễ Giổi ăn quả ở vườn ươm 45 4.8 Hệ rễ Giổi ăn quả ở rừng trồng 7 năm tuổi 45 4.9 Sinh cảnh rừng có Giổi ăn quả phân bố 48 4.10 Biểu đồ phân bố N/D1,3 ở các ô tiêu chuẩn 55 4.11 Biểu đồ phân bố N/Hvn ở các ô tiêu chuẩn 56 4.12 Tái sinh chồi Giổi ăn quả 62 4.13 Tái sinh hạt Giổi ăn quả 63 4.14 Hạt nứt nanh và nảy mầm 68 4.15 Cây mạ 68 4.16 Cây con 4 tháng tuổi 68 4.17 Cây con 12 tháng tuổi 67 4.18 Bố trí thí nghiệm công thức che sáng 71 4.19 Giổi ăn quả trồng năm 2012 77 4.20 Giổi ăn quả trồng năm 2006 77
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Vườn quốc gia Bến En được thành lập năm 1992, với nhiệm vụ chính là bảo tồn thiên nhiên, bảo tồn gen các loài động thực vật quí hiếm. Kết quả điều tra cơ bản khu hệ thực vật rừng Vườn quốc gia Bến En đã xác định được 1.389 loài thực vật bậc cao thuộc 650 chi, của 173 họ, trong đó có một số loài cây quí hiếm, có giá trị kinh tế như: Lim xanh, Chò chỉ, Trai lý, Trường sâng, Giổi ăn quả, Rau sắng,... Trong những năm qua, công tác quản lý bảo vệ rừng ở Vườn quốc gia Bến En đã đạt được nhiều kết quả tốt. Tuy nhiên, áp lực của người dân vùng đệm vào tài nguyên rừng đã làm ảnh hưởng đến tài nguyên thực vật rừng của Vườn quốc gia Bến En. Để bảo vệ tốt các loài cây quí hiếm, các loài cây có giá trị kinh tế hiện có và phát triển số lượng của chúng đáp ứng được các yêu cầu bảo tồn nguồn gen cây rừng ở Vườn quốc gia Bến En là việc làm cần thiết và quan trọng vừa phục vụ các mục tiêu lâu dài của chọn giống, vừa góp phần quan trọng vào công tác bảo tồn thiên nhiên, bảo tồn đa dạng sinh học. Việc sử dụng cây bản địa làm cây mục đích trồng rừng và làm giàu rừng là một vấn đề lớn được ngành Nông nghiệp và Phát triển nông thôn quan tâm. Nhiều cơ sở sản xuất đã cố gắng đưa ra một số loài cây của địa phương mình làm cây mục đích, song gặp rất nhiều khó khăn, đặc biệt là những thông tin về đặc điểm sinh vật học của loài, để làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm mang lại hiệu quả cao trong việc phát triển rừng và bảo tồn đa dạng sinh học. Giổi ăn quả (Michelia tonkinensis A.Chev) thuộc họ Mộc lan (Magnoliaceae) là loài cây đa mục đích, gỗ được làm đồ gia dụng, đồ xây dựng, hạt được làm gia vị, thuốc chữa đau bụng. Loài Giổi ăn quả có phân phổ biến ở vùng Bắc Trung Bộ bao gồm Thanh Hóa và Nghệ An. Với giá trị đa mục đích, Giổi ăn quả đang được nhiều người dân và tổ chức mong muốn gây trồng và phát triển tại Thanh Hóa và nhiều vùng khác. Ở Vườn quốc gia Bến En, loài cây này cũng được coi là cây đa mục đích có tiềm năng và được quan tâm đưa vào cơ cấu cây trồng phục hồi rừng thuộc vùng đệm cũng như
2 để bảo tồn phát triển ở vùng lõi. Tuy nhiên, hiện nay những hiểu biết về đặc điểm sinh vật học, kỹ thuật nhân giống và gây trồng đối với loài Giổi ăn quả còn rất hạn chế, thiếu các công trình nghiên cứu chuyên sâu. Vì những lý do trên tôi chọn đề tài: "Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học và kỹ thuật gieo ươm loài Giổi ăn quả (Michelia tonkinensis A.Chev.) tại Vườn quốc gia Bến En, tỉnh Thanh Hóa” nhằm góp phần cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc bảo tồn và phát triển loài Giổi ăn quả./.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học loài cây Việc nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của loài làm cơ sở đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả trong kinh doanh rừng được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Theo đó, các lý thuyết về hệ sinh thái, cấu trúc, tái sinh rừng được vận dụng triệt để trong nghiên cứu đặc điểm của một loài cụ thể nào đó. E.P.Odum (1971)[23] đã phân chia ra 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 các yếu tố sinh thái, sinh trưởng có thể định lượng bằng các phương pháp toán học thường được gọi là mô phỏng, phản ảnh các đặc điểm, quy luật tương quan phức tạp trong tự nhiên. Baur G.N (1962) [1] cho rằng, trong rừng mưa nhiệt đới sự thiếu hụt ánh sáng đã làm ảnh hưởng đến phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm thì ảnh hưởng đó thường không rõ ràng. Đối với rừng nhiệt đới, số lượng loài cây trên một đơn vị diện tích và mật độ tái sinh thường khá lớn. Vì vậy, khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và có những biện pháp tác động phù hợp. Khi nghiên cứu các vấn đề cơ cở sinh thái học nói chung và cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng. Baur G.N (1962) [1] 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 đều có hai mục đích rõ rệt: “Mục tiêu thứ nhất là cải thiện rừng cây 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 sống thích hợp cho các loài cây còn lại sinh trưởng; mục tiêu thứ 2 là tạo lập tái sinh bằng cách
4 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 khai thác hoặc trong chăm sóc, nuôi dưỡng rừng sau đó”. Từ đó, tác giả đã đưa ra tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý cải thiện rừng mưa. Trên cơ sở nghiên cứu sinh thái rừng mưa, Geoge N.Baur (1974) đã tổng kết các biện pháp lâm sinh tác động vào rừng và phân loại các biện pháp theo mục đích nhằm đem lại rừng căn bản đều tuổi, không đều tuổi, các phương pháp xử lý cải thiện (dẫn theo Lê Phú Đạt, 2012) [11]. Catinot.R (1965)[5] đã 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 rừng thông qua việc mô tả, phân loại theo các khái niệm, dạng sống, tầng phiến… Odum E.P (1971)[23] hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P năm 1935. Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã và đang được chuyển từ mô tả định tính sang định lượng. Rollet B.L (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)[39] sử dụng hàm Weibull để mô hình hóa cấu trúc đường kính thân cây đối với loài Thông. W.Lacher (1978) đã chỉ rõ các vấn đề cần nghiên cứu về sinh thái thực vật như sự thích nghi ở các điều kiện khác nhau: Dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, chế độ nhiệt, chế độ ẩm, nhịp điệu khí hậu. Richards P.W (1968) 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 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 về mặt loài cây" (dẫn theo Bùi Phi Hoàng, 2012)[15].
5 Từ việc vận dụng các lý thuyết về sinh thái, tái sinh, cấu trúc rừng nêu trên, nhiều nhà khoa học trên thế giới đã vận dụng vào nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái cho từng loài cây. Một số công trình nghiên cứu có thể kể tới như: Trung tâm Nông lâm kết hợp thế giới (World Agroforestry Centre, 2006), Anon (1996) 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, làm cơ sở cho việc gây trồng và nhân rộng loài Vối thuốc trong các dự án trồng rừng (dẫn theo Hoàng Văn Chúc, 2009)[10]. Trong cuốn Bách khoa toàn thư Nông nghiệp Trung Quốc (1989) có đề cập đến loài Du sam là cây ưa sáng, ưa khí hậu ẩm, ấm, yêu cầu đối với đất không nghiêm khắc lắm, phần lớn mọc trên núi đá vôi, cũng thích hợp với đất chua, tốc độ sinh trưởng vừa phải, khả năng tái sinh những vùng như Vân Nam rất mạnh, còn các vùng khác kém hơn. Do chất lượng gỗ tốt nên bị khai thác quá nhiều, ngày nay càng hiếm hơn. Hiện nay Du sam được xếp loại cần được bảo vệ và thuộc loài cây quý hiếm cấp III của Trung Quốc (dẫn theo Phùng Thị Tuyến, 2012)[37]. 1.1.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái – sinh trưởng của cây rừng Các công trình nghiên cứu của Laurie (1974), Julian Evans (1974, 1992) [40], Pandey (1983) [42] ở các nước vùng nhiệt đới, được Tổ chức Nông lương Thế giới (FAO, 2004) đã chỉ ra rằng, khả năng sinh trưởng của rừng trồng, đặc biệt là rừng trồng nguyên liệu công nghiệp phụ thuộc rất rõ vào 4 nhân tố chủ yếu có liên quan tới điều kiện lập địa là: Khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì. Các nhân tố sinh thái được sử dụng để phân chia, để đánh giá sức sản xuất hay đặc trưng hoàn cảnh rừng. Có hai hướng nghiên cứu môi trường: Nghiên cứu nhân tố (Factorial approach) và nghiên cứu tiểu hoàn cảnh (Holistic approach). Nghiên cứu nhân tố: Lần đầu tiên do Haig áp dụng để nghiên cứu quan hệ giữa chỉ số cấp đất với chỉ số hàm lượng limonset (silt plus clay) trong đất trồng rừng Thông đỏ (Red pine) trên nền đất rừng màu nâu ở Conecticut (theo Jones 1969). Ngày nay trường phái này được nghiên cứu đa dạng khác, đặc biệt với các chỉ số lý hóa tính của đất với các công cụ toán học là phép phân tích hồi quy nhiều biến số.
6 Những công trình tiêu biểu trong lĩnh vực này là của tác giả: Caile (1935, 1955); Gysel và Arend (1963), Carmean (1963).... (dẫn theo Lê Phú Đạt, 2011) [11]. Tóm lại: Các kết quả nghiên cứu về sinh thái rừng, tái sinh, cấu trúc rừng tự nhiên; nghiên cứu về đặc điểm sinh thái, sinh học đối với một số loài cây đã làm sáng tỏ những đặc điểm cấu trúc, tái sinh của rừng nhiệt đới. Đây là cơ sở để lựa chọn hướng nghiên cứu trong luận văn. 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1. Nghiên cứu về đặc điểm phân bố, sinh thái và cấu trúc quần thể Nguyễn Bá Chất (1996)[9] đã nghiên cứu đặc điểm lâm học và biện pháp gây trồng nuôi dưỡng cây Lát hoa, cùng với kết quả nghiên cứu các đặc điểm phân bố, sinh thái, tái sinh… tác giả cũng đưa ra một số biện pháp kỹ thuật gieo ươm cây con và trồng rừng đối với Lát hoa. Vũ Văn Cần (1997) đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học của cây Chò đãi làm cơ sở cho công tác tạo giống trồng rừng ở Vườn quốc gia Cúc Phương, ngoài những kết luận về các đặc điểm phân bố, hình thái, vật hậu, tái sinh tự nhiên, đặc điểm lâm phần có Chò đãi phân bố,... tác giả cũng đã đưa ra những kỹ thuật tạo cây con từ hạt đối với loài cây Chò đãi (dẫn theo Bùi Phi Hoàng, 2012)[15]. Nguyễn Thanh Bình (2003)[3] đã đề cập đến một số đặc điểm lâm học của loài Dẻ ăn quả phục hồi tự nhiên ở Bắc Giang. Kết quả nghiên cứu đã đưa ra được những đặc điểm về hình thái, vật hậu, phân bố, cấu trúc và tái sinh tự nhiên của loài, tác giả cho rằng phân bố N/H và N/D đều có một đỉnh; tương quan giữa Hvn và D1,3 có dạng phương trình logarit. Lê Phương Triều (2003)[38] đã nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học của loài Trai lý tại Vườn quốc gia Cúc Phương, tác giả đã đưa ra một số kết quả nghiên cứu về đặc điểm hình thái, vật hậu và sinh thái của loài. Đồng thời, tác giả đưa ra được tương quan giữa Hvn với D1,3 và giữa với Dt với D1,3 theo các phương trình: Hvn=23,8 +15,9logD1,3 (1.2) Dt= 3,56 + 16,69 D1,3 (1.3)
7 Theo Võ Đại Hải, Nguyễn Hoàng Tiệp (2009) [13] phân bố số cây theo đường kính rừng tự nhiên có Vối thuốc răng cưa chủ yếu tuân theo phân bố giảm, còn phân bố số cây theo chiều cao lại tuân theo hàm Weibull một đỉnh lệch trái. Tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực được mô phỏng bằng hàm logarit: Hvn = a + blnD1,3 (1.4). Vương Hữu Nhi (2003)[22] đã nghiên cứu đặc điểm sinh học và kỹ thuật tạo cây con Căm xe góp phần phục vụ rừng ở Đắc Lắc – Tây Nguyên, từ kết quả nghiên cứu với những kết luận về đặc điểm hình thái, phân bố, cấu trúc, tái sinh tự nhiên… tác giả cũng đã đưa ra kỹ thuật gây trồng đối với loài cây này. Khi nghiên cứu loài Vàng tâm, Bùi Phi Hoàng (2012)[15] đã nghiên cứu đặc điểm hình thái, vật hậu; phân bố; đặc điểm tái sinh tự nhiên và đưa ra được giải pháp bảo tồn loài Vàng tâm ở Vườn quốc gia Pù Mát, Nghệ An. Huỳnh Văn Kéo (2006) [19] đã nghiên cứu được đặc điểm phân bố của cây Tùng Bạch Mã. Kết quả nghiên cứu không chỉ cung cấp những thông tin cần thiết cho khoa học mà còn giúp cho Ban quản lý Vườn quốc gia Bạch Mã đề xuất các giải pháp bảo tồn hiệu quả và kịp thời loài Tùng Bạch Mã ở Vườn quốc gia Bạch Mã. Kết quả nghiên cứu cây Chò chỉ ở Vườn quốc gia Cúc Phương của Vũ Văn Cần (2005)[7] cho thấy, Chò chỉ là cây gỗ lớn có thể đạt 200cm về đường kính, 70m về chiều cao; Chò chỉ phân bố không đều mà theo cụm hoặc theo đám, chủ yếu ở các thung, sườn, đỉnh đồi đất (chiếm 80,1%); Chò chỉ phân bố trên đất Feralit - Macgalit phát triển trên đá vôi hoặc trên sản phẩm dốc tụ của đá vôi và đá sét nén; các loài cây thường mọc với Chò chỉ như: Nhò vang, Ô rô, Vàng anh, Sâng, Gội gác...; tái sinh Chò chỉ có dạng phân bố cụm, số cây tái sinh/ha thuộc loại trung bình, tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng thấp. Cùng nghiên cứu về đặc điểm sinh thái của cây Chò chỉ nhưng tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến - Kim Bôi - Hòa Bình, Đoàn Đình Tam (2006) [32] cho rằng tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến, Chò chỉ chỉ phân bố trên đất Feralit đỏ và đỏ nâu phát triển trên đá vôi, tầng đất dày, hơi chua, độ bão hòa bazơ
8 thấp, các chất dễ tiêu thuộc loại nghèo. Phân bố của Chò chỉ theo cụm hoặc theo đám. Loài cây mọc cùng Chò chỉ gồm Trâm, Giẻ, Sấu, Kháo... Chò chỉ ở Vườn quốc gia Xuân Sơn - Phú Thọ là loài cây ưu thế tương đối cao về N và G. Chỉ số IV% của Chò chỉ đứng thứ 5, chiếm 7,44% tổng hệ số IV% của lâm phần điều tra và là loài cây có vai trò và ảnh hưởng khá rõ đến các loài cây khác có trong lâm phần.(Đoàn Đình Tam, 2008)[31]. Nghiên cứu của Tạ Minh Quang (2011) [26] về loài Giổi xanh ở Gia Lai và Thanh Hóa cho thấy chỉ có 4 - 7 loài chính tham gia vào cấu trúc tổ thành. Trong đó, Giổi xanh là một loài đóng vai trò quan trọng chiếm tầng trên của tán rừng. Bên cạnh đó, tác giả cũng đã chọn được 25 cây trội tại Gia Lai và 35 cây trội tại Thanh Hóa. Về đặc điểm vật hậu và hình thái, Giổi xanh ra lá non từ cuối tháng 01 đến đầu tháng 4 tại khu vực Thanh Hóa và đầu tháng 02 đến đầu tháng 4 ở khu vực Gia Lai; quả chín tại Gia Lai bắt đầu từ cuối tháng 8 đến giữa tháng 9 còn ở Thanh Hóa từ tháng 9 đến đầu tháng 10. Trong nghiên cứu của Nguyễn Tiến Nghênh (1984) đã phát hiện Giổi xanh có ở các tỉnh Phú Thọ, Tuyên Quang, Yên Bái, Thanh Hóa (Như Xuân), Nghệ An (Nghĩa Đàn, Quỳ Châu) và Hà Tĩnh (Hương Sơn), thường phân bố ở độ cao 100 - 300m so với mực nước biển. Tác giả cũng mô tả sơ bộ về đặc điểm phân bố và sinh thái của Giổi xanh, chúng thường xuất hiện trong vùng địa hình rừng núi trùng điệp, độ dốc từ 10 - 200. Giổi xanh mọc tốt trên tầng đất dày từ 1,5 - 2m và trên 2m, màu sắc của đất từ vàng đến vàng đỏ và nâu nhạt, thành phần cơ giới thay đổi từ thịt nặng đến thịt nhẹ (dẫn theo Tạ Minh Quang, 2011)[26]. 1.2.2. Nghiên cứu đặc điểm vật hậu, thu hái, chế biến và bảo quản hạt giống Quá trình ra hoa, kết quả, thời gian thu hái, chế biến và bảo quản hạt giống là vấn đề quan trọng được một số tác giả quan tâm nghiên cứu, điển hình là một số công trình sau: Nghiên cứu về loài Trai lý ở Vườn quốc gia Cúc Phương của Lê Phương Triều (2003)[38] cho thấy Trai lý ra hoa sau khi lá non đã phát triển hoàn chỉnh. Mùa hoa khoảng tháng 3 - 4, quả rụng tháng 8 - 9. Khi chín vỏ quả chuyển dần từ
9 màu xanh sang màu vàng nhạt, vỏ lụa của hạt có màu cánh gián, hạt có màu vàng và có ít mủ. Thời gian thu hái hạt thích hợp nhất là từ trung tuần tháng 9 đến đầu tháng 11. Chế biến hạt theo phương pháp thu hái quả về đem ủ vào cát ẩm sau 7 - 10 ngày sau đó đem chà sát, đãi lấy hạt. Hạt được chế biến xong, xử lý qua nước 40 - 450C và gieo ngay vào trong cát cho tỷ lệ nảy mầm cao nhất (90%). Tuy có tỷ lệ nảy mầm cao nhưng thế nảy mầm của hạt Trai lý thấp. Cùng địa điểm nghiên cứu tại Vườn quốc gia Cúc Phương, Vũ Văn Cần (2005) [7] đã nghiên cứu về đặc điểm sinh vật học của cây Chò chỉ cho thấy quả Chò chỉ chín từ 15/7 đến 15/8, thời gian quả chín là 15 ngày, quả rụng sau 01- 03 ngày là hạt nảy mầm. Quả thu hoạch về phải được bảo quản ẩm, thời gian bảo quản tốt nhất là 01- 05 ngày. Quả có vỏ mỏng, khi hạt nứt nanh vỏ quả tự tách, do vậy không cần chế biến từ quả sang hạt. Bùi Phi Hoàng (2012) [15] khi nghiên cứu vật hậu cây loài Vàng tâm tại Vườn quốc gia Pù Mát cho thấy hoa nở tháng 4 - 5 và quả chín tháng 10 - 11. Quả khi chín có màu nâu, mỗi quả đại kép có từ 9 - 10 hạt. Nghiên cứu của Hoàng Xuân Tý và Nguyễn Đức Minh (2000) [35] cho thấy, thời kỳ quả Giổi xanh chín ở miền Bắc muộn hơn ở miền Trung và khu 4 cũ. Thí nghiệm về mùa thu hái cho thấy, thu hái hạt giống trong khoảng thời gian từ 30/9 đến 15/10 hàng năm cho hạt nảy mầm có tỷ lệ cao nhất (78 - 87%), tỷ lệ cây đủ tiêu chuẩn xuất vườn cũng đạt mức cao nhất (54 - 65%). Khi nghiên cứu về đặc điểm vật hậu và thu hái bảo quản hạt giống Bách xanh ở Vườn quốc gia Ba Vì, Phùng Tiến Huy và các cộng sự (1996)[18] cho thấy Bách xanh ra hoa vào tháng 02 và tháng 3, quả chín vào cuối tháng 9 đầu tháng 10, độ phân tán của hạt 30m. Hạt được thu hái vào cuối tháng 9, để chỗ giâm mát, thoáng gió, quả sẽ tự mở, hạt tự rụng, sàng sảy lấy hạt, bảo quản hạt trong cát ẩm 5% thời hạn 3 tháng. Tỷ lệ quả trên hạt là 1/50. Tỷ lệ hạt nảy mầm trên tổng số hạt từ 10 - 20%. Có từ 30.000 - 40.000 hạt/kg. Nghiên cứu của Lê Mộng Chân và các cộng sự (1996)[8] về vật hậu của loài Trầm hương cho thấy Trầm hương là cây nửa rụng lá, hàng năm thay lá nhiều vào
10 tháng 3 - 4; cây 8 tuổi trở lên có thể ra hoa, kết quả, mùa hoa tháng 5 - 6, mùa quả chín tháng 7 - 8. Theo Phạm Quang Tuyến (2008) [36] hạt giống Tô Hạp thu hái tốt nhất vào thời điểm quả chín sinh lý vào khoảng tháng 12. Hạt giống sau khi thu hái phải được xử lý ngay, sau đó bảo quản trong tủ lạnh và chum vại. Nguyễn Huy Sơn (2007) [30] cho rằng độ ẩm của hạt Giổi xanh khi chín trung bình 27%, trọng lượng trunh bình của 1.000 hạt là 258,55g, 1kg hạt có khoảng từ 3.383 - 4.514 hạt, trung bình có khoảng 3.868 hạt/kg. Điều kiện bảo quản hạt tốt nhất là độ ẩm hạt phải đạt từ 27 - 330C, nhiệt độ môi trường từ 5 - 150C, trong điều kiện này có thể bảo quản được trong thời gian 9 tháng với tỷ lệ nảy mầm đạt từ 55 - 71%. Độ ẩm của hạt càng thấp thì càng nhanh mất sức nảy mầm. 1.2.3. Nghiên cứu về đặc điểm tái sinh Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1993) có nhận xét rằng nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên cho phép nắm vững các điều kiện cần và đủ để hướng sự can thiệp của con người đi đúng hướng. Quá trình đó tùy thuộc vào mức độ tác động của con người mà ta thường gọi là xúc tiến tái sinh tự nhiên, với mức cao nhất là tái sinh nhân tạo. Theo tác giả, quá trình tái sinh tự nhiên phụ thuộc vào 3 yếu tố chính sau: - Nguồn hạt giống, khả năng phát tán trên một đơn vị diện tích. - Điều kiện để hạt có thể nẩy mầm, bám rễ: nhiệt độ, độ ẩm, thảm tươi v.v.. - Điều kiện để cây mạ, cây con sinh trưởng và phát triển: Đất, nước, ánh sáng (dẫn theo Trương Quang Bích, 2008) [2]. Kết quả nghiên cứu của Phan Văn Thắng (2008) [33] cho thấy điều chỉnh độ tàn che tầng cây cao từ 0,4 - 0,5 để xúc tiến tái sinh của Giổi xanh là phù hợp. Điều kiện thuận lợi cho Giổi xanh sinh trưởng ở giai đoạn đầu (1 - 3 tuổi) là nơi có độ tàn che từ 0,3 - 0,5, đất ẩm, với độ dày tầng đất trên 50cm và thành phần cơ giới thịt nhẹ là tốt nhất. Hoàng Xuân Tý và Nguyễn Minh Đức (2000) [35] cho rằng hạt Giổi xanh có mùi thơm nên thường bị các loài chim, thú ăn hại. Số lượng cây Giổi xanh tái sinh tỷ lệ nghịch với độ tàn che của tán rừng. Độ tàn che càng nhỏ, mật độ tái sinh càng