Luận văn Thạc sĩ Quản lý tài nguyên rừng: Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và phân bố các loài thực vật Hạt trần (Gymnospermae) tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn- Kỳ Thượng, tỉnh Quảng Ninh

Chia sẻ: Tomcangnuongphomai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là đánh giá được thành phần loài thực vật thuộc ngành Hạt trần tại Khu bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn – Kỳ Thượng, Quảng Ninh. Xây dựng được cơ sở dữ liệu về đặc điểm sinh học, sinh thái học, hiện trạng bảo tồn, bản đồ phân bố của các loài cây thuộc ngành Hạt trần tại khu vực nghiên cứu. Đề xuất được các giải pháp bảo tồn và phát triển các loài thuộc ngành Hạt trần hiện có tại Khu bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn – Kỳ Thượng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Quản lý tài nguyên rừng: Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và phân bố các loài thực vật Hạt trần (Gymnospermae) tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn- Kỳ Thượng, tỉnh Quảng Ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ------------------- TRẦN TRỊNH PHI HÙNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI VÀ PHÂN BỐ CÁC LOÀI THỰC VẬT HẠT TRẦN (Gymnospermae) KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN ĐỒNG SƠN-KỲ THƢỢNG, TỈNH QUẢNG NINH. CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG MÃ SỐ: 8620211 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. HOÀNG VĂN SÂM Hà Nội - 2018
i LỜI CAM ĐOAN Tác giả cam đoan bản luận văn này do chính tác giả thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Hoàng Văn Sâm. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa hề được công bố và sử dụng. Các thông tin trích dẫn trong luận văn này được ghi rõ nguồn gốc. Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Hà Nội t n 2 năm 20 8 Tác giả Trần Trịnh Phi Hùng
ii LỜI CẢM ƠN Đề tài được hoàn thành là kết quả của sự nỗ lực học tập của bản thân, cùng với sự giúp đỡ của các thầy hướng dẫn khoa học, các quý thầy, cô giáo Trường Đại học Lâm Nghiệp, các nhà khoa học và đồng nghiệp, lãnh đạo, cán bộ Khu bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn - Kỳ Thượng và đặc biệt là sự hướng dẫn của thầy PGS.TS. Hoàng Văn Sâm. Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS.TS. Hoàng Văn Sâm đồng thời tôi cũng xin gửi tới ban lãnh đạo, các phòng chuyên môn nghiệp vụ và toàn thể cán bộ Khu bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn - Kỳ Thượng, tỉnh Quảng Ninh lời cảm ơn sâu sắc và chân thành nhất. Đã tạo mọi điều điều kiện giúp đỡ trong quá trình thu thập số liệu và cung cấp các tài liệu liên quan đến quá trình thực hiện đề tài. Do thời gian có hạn, năng lực bản thân còn hạn chế nên bản luận văn sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp, bổ sung từ phía các thầy giáo, cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. Xin c ân t àn cảm ơn! Hà Nội, tháng 12 năm 20 8 Học viên
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. 1 LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. vi DANH MỤC BẢNG ....................................................................................... vii DANH MỤC HÌNH ....................................................................................... viii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 3 1. . Tìn ìn n iên cứu trên t ế iới.......................................................... 3 .2. C c n iên cứu tron nước .................................................................... 6 .3. N iên cứu t ực vật ở u ảo t n t iên n iên n ơn – T ư n 12 Chƣơng 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................. 14 2. . Mục tiêu n iên cứu.............................................................................. 14 2.1.1 Mục tiêu tổng quát:............................................................................. 14 2.1.2 Mục tiêu cụ thể : .............................................................................. 14 2.2 ối tư ng nghiên cứu và p ạm vi n iên cứu ....................................... 14 2.2. ối tư ng nghiên cứu ...................................................................... 14 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 14 2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 15 2.4. P ươn p p n iên cứu ...................................................................... 15 2.4. . P ươn p p t u t ập, kế thừa số liệu ........................................... 15 2.4.2. Phương pháp ngoại nghiệp............................................................. 15 2.4.3. P ươn p p xử lý nội nghiệp ........................................................ 25 2.4.4. P ươn p p x c định các nguyên nhân gây suy giảm và đề xuất giải pháp khắc phục. ................................................................................. 26
iv 2.4.5. P ươn p p n iên cứu có sự tham gia của cộng đ ng và p ươn pháp đ n giá nhanh nông thôn thông qua phiếu điều tra và phỏng vấn trực tiếp n ười dân địa p ươn . ............................................................... 26 2.4.6. P ươn p p xây dựng bản đ ....................................................... 27 Chƣơng 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, DÂN SINH, KINH TẾ XÃ HỘI ... 28 3. . iều kiện tự n iên ................................................................................. 28 3.1.1. Vị trí địa lý và phạm vi ranh giới.................................................... 28 3. .2. ịa ìn địa thế ............................................................................. 30 3. .3. ịa chất và thổ n ưỡng .................................................................. 30 3.1.4. Khí hậu ............................................................................................ 31 3.1.5.Thuỷ văn ........................................................................................... 33 3.1.6. Hiện trạng rừng, thực vật và trữ lư ng rừng ................................. 33 3.2. ặc điểm kin tế xã ội ....................................................................... 37 3.2.1. Dân tộc, dân số và lao động ........................................................... 37 3.2.2. Tình hình phát triển kinh tế ............................................................ 39 3.2.3. Thực trạn cơ sở hạ tầng ................................................................ 40 3.2.4. n i c un về kinh tế xã hội trong khu vực ............................ 42 Chƣơng 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ......................................................... 43 4.1. Kết quả nghiên cứu thành phần và xác định sự phân bố của các loài thuộc ngành Thông (Pinophyta) theo đai cao tại KBTTN Đồng Sơn – Kỳ Thượng. ........................................................................................................ 43 4.1.1. Thành phần các loài thuộc ngành Thông tại BTTN n ơn – K T ư ng. ..................................................................................................... 43 4. .2. X c địn sự p ân ố của c c loài t eo đai cao. ............................. 45 4.2. Hiện trạng bảo tồn các loài thực vật hạt trần tại khu bảo tồn ............... 45 4.3. Đặc điểm lâm học của các loài thực vật Hạt trần (Gymnospermae) tại KBTTN Đồng Sơn – Kỳ Thượng. .......................................................... 47
v 4.3.1. Thông nàng ..................................................................................... 47 4.3.2. Kim giao .......................................................................................... 51 4.3.3. Thông tre ......................................................................................... 53 4.3.4. Dẻ tùn vân nam ............................................................................. 57 4.3.5. T ôn tre l n ắn ............................................................................ 59 4.4. Đề xuất các giải pháp bảo tồn các loài thực vật Hạt trần (Gymnospermae) tại KBTTN Đồng Sơn – Kỳ Thượng. ............................. 63 4.4. . Giải p p về kỹ t uật ...................................................................... 63 4.4.2. Giải p p về cơ c ế c ín s c và t u út n u n vốn đầu tư ....... 66 4.4.3. Hoàn t iện t ể c ế c ín s c và p p luật .................................. 67 4.4.4. Giải p p về kin tế - xã ội ........................................................... 67 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ................................................... 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 71
vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ IUCN Tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế (International Union for the Conservation of Nature and Nature Resources). KBTTN Khu bảo tồn thiên nhiên Nghị định Nghị định số 32/2006/NĐ-CP ngày 30 tháng 3 năm 32/2006/NĐ-CP 2006 của Chính Phủ, Về quản lý thực vật rừng, động vật nguy cấp , quý hiếm. SĐVN Sách Đỏ Việt Nam NN & PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ODB Ô dạng bản OTC OTC VU (Vulnerable) Sẽ nguy cấp EN (Endangered) Nguy cấp CR (Critically Rất nguy cấp Endangered) NT (Near Threatened) Sắp bị đe dọa LC (Least Concern) Ít quan tâm IIA Hạn chế khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại
vii DANH MỤC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang bảng 1.1 Các cây ngành Hạt trần ở Việt Nam so với thế giới 7 2.1 Danh sách các tuyến điều tra 17 Hiện trạng tài nguyên và tình hình sử dụng đất tại 3.1 34 KBTTN ĐS-KT 3.2 Bảng 3.2. Thống kê trữ lượng thực vật rừng 36 Dân số, dân tộc vùng lõi và vùng đệm KBTTN Đồng 3.3 38 Sơn –Kỳ Thượng Thành phần các loài thực vật Hạt trần (Gymnospermae) 4.1 43 điều tra được tại KBTTN Đồng Sơn – Kỳ Thượng Tình trạng bảo tồn các loài thực vật hạt trần tại khu bảo 4.2 46 tồn 4.3 Tái sinh tự nhiên Thông nàng theo tuyến 50 4.4 Tái sinh quanh gốc cây mẹ của loài Thông nàng 50 4.5 Tái sinh tự nhiên Thông tre theo tuyến 56 4.6 Tái sinh tự nhiên Thông tre lá ngắn theo tuyến 62 4.7 Tái sinh quanh gốc cây mẹ của loài Thông tre lá ngắn 62
viii DANH MỤC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang hình 1.1 Các vùng phân bố chính của Thông ở Việt Nam 10 2.1 Bản đồ tuyến điều tra thực vật KBTTN ĐS-KT 22 3.1 Vị Trí KBTTN ĐS-KT trong tỉnh Quảng Ninh 28 3.2 Ranh giới KBTTN Đồng Sơn Kỳ Thượng 4.1 Cành lá Thông nàng 47 Bản đồ phân bố thông nàng tại KBTTN Đồng Sơn – Kỳ 4.2 49 Thượng 4.3 Kim giao tái sinh 51 Bản đồ phân bố kim giao tại KBTTN Đồng Sơn-Kỳ 4.4 52 Thượng 4.5 Lá thông tre 54 Bản đồ phân bố Thông tre tại KBTTN Đồng Sơn – Kỳ 4.6 55 Thượng 4.7 Mặt dưới lá Dẻ tùng vân nam 54 4.8 Mặt trên lá Dẻ tùng vân nam 57 Bản đồ phân bố Dẻ tùng vân nam tại KBTTN Đồng Sơn– 4.9 58 Kỳ Thượng 4.10 Mặt trên lá Thông tre lá ngắn 60 4.11 Thông tre lá ngắn tái sinh 60 Bản đồ phân bố Thông tre lá ngắn tại KBTTN Đồng Sơn- 4.12 61 Kỳ Thượng
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Khu bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn - Kỳ Thượng được xem là một khu vực điển hình của hệ sinh thái rừng kín thường xanh núi thấp có diện tích rừng tự nhiên tập trung lớn nhất vùng Đông Bắc Việt Nam với nhiều loài thực vật, động vật rừng qúi hiếm. Tuy nhiên, sự đa dạng này đang bị đe dọa bởi một số tác động của con người như việc khai thác gỗ làm trụ mỏ, sử dụng các loại lâm sản một cách quá mức phục vụ nhu cầu đời sống hàng ngày của người dân; các tác động này đang làm thay đổi tính đa dạng sinh học của hệ thực vật rừng trong đó có thực vật cây gỗ. Thực tế cho thấy các loài xuất hiện trong Sách đỏ ngày càng nhiều, số lượng loài ngày càng giảm đặc biết là ngành Hạt trần. Trước tình hình này, công tác bảo tồn đa dạng các loài thực vật nói chung và ngành Hạt trần nói riêng đang được quan tâm và đẩy mạnh. Cụ thể là hệ thống các khu bảo tồn thiên nhiên ngày càng được mở rộng như Vườn quốc gia, khu bảo vệ cảnh quan, khu dự trữ thiên nhiên, khu nghiên cứu khoa học. Trước tình hình thực tế đó khu Bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn- Kỳ Thượng được thành lập theo quyết định số 1672/QĐ-UB ngày 22/5/2002 của UBND tỉnh Quảng Ninh với diện tích tự nhiên 17.792 ha, nằm trọn trong địa phận 5 xã Đồng Sơn, Kỳ Thượng, Đồng Lâm, Vũ Oai và xã Hoà Bình sát với đường dông núi cao ranh giới với huyện Ba Chẽ và thành phố Cẩm Phả cho nên khu bảo tồn cao ở phía Tây Bắc và thấp dần về phía Đông Nam. Khu bảo tồn nằm trong vùng núi đất, có nhiều đỉnh núi cao và có nhiều thung lũng nhỏ lại bị chia cắt nhiều bởi hệ thống các dông núi phụ và các suối nước, khá thuận lợi cho khai thác trái phép các loài lâm sản trong những năm qua nên rừng trong Khu Bảo tồn không đồng nhất, bị chia cắt thành nhiều mảng, nhiều kiểu, nhiều trạng thái khác nhau. Công tác điều tra nghiên cứu để đưa ra những dẫn liệu khoa học chính xác nhất về Khu hệ thực vật ngành Hạt trần phân bố tại
2 khu bảo tồn có vai trò quan trọng trong công tác bảo tồn ĐDSH. Từ khi thành lập, khu bảo tồn đã có một số cuộc điều tra, đánh giá tài nguyên rừng, bước đầu cũng đã đánh giá được giá trị, tiềm năng và ý nghĩa của một khu bảo tồn, đó là đánh giá đa dạng sinh học về các loài thực vật Ngành Hạt trần, công dụng và mức độ nguy cấp của các loài để từ đó đưa ra các biện pháp bảo tồn thích hợp. Để góp phần đánh giá tính đa dạng thực vật ngành Hạt trần, làm cơ sở cho công tác bảo tồn và phát triển bền vững. Tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và phân bố các loài thực vật Hạt trần (Gymnospermae) tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn- Kỳ Thƣợng, tỉnh Quảng Ninh”.
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Thực vật Hạt trần (Gymnospermae) là một nhóm thực vật có hạt mà hạt được chứa trên các cấu trức tương tự như hình nón (còn gọi là quả nón) chứ không phải bên trong quả như thực vật Hạt kín. Thực vật Hạt trần là những loài thực vật cổ nhiều mẫu hóa thạch có niên đại các bon đến 300 triệu năm. Các vùng rừng tự nhiên nổi tiếng thường được nhắc tới ở Châu Âu với các loài Vân sam (Picea), Thông (Pinus); Bắc Mỹ với các loài Thông (Pinus), Cù tùng (Sequoia, Sequoiadendron) và Thiết sam (Pseudotsuga); Đông Á như Trung Quốc và Nhật Bản với các loài Tùng bách (Cupressus, Juniperus) và Liễu sam (Cryptomeria). Các loài cây thuộc ngành Hạt trần đã đóng góp một phần không nhỏ vào nền kinh tế của một số nước như Thụy Điển, Na Uy, Phần Lan, New Zealand... Lịch sử lâu dài của Trung Quốc cũng đã ghi lại nguồn gốc các cây ngành Hạt trần cổ thụ hiện còn tồn tại đến ngày nay mà có thể dựa vào nó để đoán tuổi của chúng. Chẳng hạn trên núi Thái Sơn (Sơn Đông) có cây Tùng ngũ đại phu do Tần Thủy Hoàng phong tặng tên; cây Bách Hán tướng quân ở thư viện Tùng Dương (Hà Nam), cây Bạch quả đời Hán trên núi Thanh Thành (Tứ Xuyên); cây Bách nước Liêu (còn gọi là Liêu bách) trong công viên Trung Sơn (Bắc Kinh)... Đồng thời, nhiều nơi khác trên thế giới cũng có một số cây cổ thụ nổi tiếng như cây Cù tùng (Sequoia) có tên “cụ già thế giới” ở California (Mỹ) đã trên 3.000 năm tuổi, cây Tuyết tùng (Cedrus deodata) trên đảo Ryukyu (Nhật Bản) qua máy đo đã 7.200 năm tuổi. Tại Li Băng hiện còn một đám rừng gồm 400 cây Bách Libăng (Cedrus) nổi tiếng từ thời tiền sử, trong đó có 13 cây cổ địa có hàng nghìn năm tuổi [16]. Một số tác giả còn nghiên cứu về cấu trúc gỗ của thực vật Hạt trần như nghiên cứu của Stephen G. Pallardy (2008) cho thấy: các yếu tố theo chiều dọc của
4 xylem bao gồm quản bào, trục nhu mô và các tế bào biểu mô. Các yếu tố theo chiều ngang bao gồm tia quản bào, tia tế bào nhu mô và biểu mô. Rải rác cũng có các ống dẫn nhựa mà chúng là các khoảng gian bào cho sự phát triển bề dày thượng tầng. Ống dẫn nhựa là đặc trưng Hạt trần thường của loài Thông, Vân sam, Linh sam [19]. Từ các nghiên cứu trên cho thấy rằng, thực vật Hạt trần mà đặc biệt là cây lá kim bao gồm những cây cao nhất, lớn nhất và cổ xưa nhất trên thế giới, nhưng chiếm tỷ lệ rất hấp so với thực vật Hạt kín (trên 600 loài), trong khi đó thực vật Hạt kín có khoảng 170.000 loài (Wilson, 1988). Mặc dầu số loài không nhiều so với thực vật Hạt kín nhưng thực vật Hạt trần phân bố khá rộng và đóng vai trò quan trọng trong đời sống xã hội ở nhiều nước trên thế giới. Các công trình nghiên cứu về thực vật Hạt trần nhìn chung còn khá khiêm tốn so với thực vật Hạt kín [18]. Khi nghiên cứu cơ chế thụ phấn, thụ tinh của cây lá kim Williams, C.G. (2009) cho thấy, bộ phận sinh sản cái chỉ có thể tiếp nhận hạt phấn khi các vảy nón tách rời nhau ra và sự tiếp nhận này thông qua giọt thụ phấn. Giọt thụ phấn có tác dụng bắt hạt phấn và cung cấp chất dịch cho sự hydrat hóa hạt phấn. Giọt thụ phấn là sự bài tiết được sản xuất ra noãn và được phô ra bên ngoài lỗ noãn [11]. Bất chấp thời gian dài hay ngắn thì tất cả chu kỳ sinh sản cái ở cây lá kim đều có một đặc điểm chung là giao tử cái phát triển sau khi thụ phấn. Quá trình phát triển này tiến hành thông qua 3 giai đoạn chính: giai đoạn nhân tự do, giai đoạn tế bào hóa và giai đoạn sinh trưởng của tế bào (Singh 1978; Konar và Moitra 1908; Friedman và Carmichael 1998) [18]. Theo Owens, John. N, (2006), quá trình sinh sản của cây lá kim được trải qua 4 giai đoạn là sự phát triển của giao tử đực, sự phát triển của giao tử cái, sự thụ phấn thụ tinh và sự phát triển nón, hạt. Khi thụ tinh có hai nhân đực từ
5 ống phấn chui vào túi noãn, một trong hai nhân ấy hợp với nhân của tế bào trứng tại thành hợp tử và phát triển thành phôi lưỡng bội, còn nhân đực thứ hai tiêu biến đi. Sau khi thụ tinh thì nón lớn lên về kích thước, trọng lượng, hàm lượng nước và tích trữ chất dinh dưỡng. Đến khi nón gần chín thì hàm lượng nước giảm đi, những chất dự trữ được chuyển từ nón vào hạt, lúc này nón hạt trở lên cứng và hóa gỗ [18]. Thực vật hạt trần là một trong những nhóm cây quan trọng nhất trên thế giới. Các khu rừng cây ngành Hạt trần rộng lớn của Bắc bán cầu là nơi lọc khí cacbon, giúp làm điều hòa khí hậu thế giới. Rất nhiều dãy núi trên thế giới gồm rừng các loài cây ngành Hạt trần chiếm ưu thế đóng một vai trò quyết định đối với việc điều hòa nước cho các hệ thống sông ngòi chính. Những trận lụt lội khủng khiếp gần đây ở các vùng thấp như ở các nước Trung Quốc và Ấn Độ có quan hệ trực tiếp tới việc khai thác quá mức rừng cây ngành Hạt trần phòng hộ đầu nguồn. Rất nhiều loài thực vật, động vật và nấm phụ thuộc vào cây ngành Hạt trần để tồn tại, do đó không có cây ngành Hạt trần thì những loài này sẽ bị tuyệt chủng. Ngành Hạt trần cung cấp một phần chính gỗ cho xây dựng, ván ép, bột và các sản phẩm giấy của thế giới. Nhiều loài còn cho gỗ quí với những công dụng đặc biệt như dùng đóng tàu hay làm đồ mỹ nghệ. Phần lớn cây thuộc ngành Hạt trần có gỗ dễ gia công, bền. Ở Chi Lê cây Fitzroya cupressoides là một loài cây ngành Hạt trần rừng ôn đới có chiều cao đạt tới trên 50m và tuổi trên 3.600 năm. Thân cây này được tìm thấy từ các đầm lầy nơi chúng đã bị chôn vùi từ trên 5.000 năm trước nhưng gỗ vẫn có giá trị sử dụng tốt. Loài cây được dùng trồng rừng nhiều nhất trên thế giới là Thông Pinus radiata, là nguyên liệu cơ bản cho công nghiệp rừng của châu c, Nam Mỹ và Nam Phi, với tổng diện tích lớn hơn cả diện tích Việt Nam. Tại sinh cảnh nguyên sản của cây ở California loài chỉ có ở 5 đám nhỏ còn sót lại và đang bị đe dọa nghiêm trọng. Cây thuộc ngành Hạt trần còn là nguồn cung cấp nhựa quan trọng trên toàn thế giới. Hạt của nhiều loài còn là nguồn thức ăn quan trọng
6 cho dân địa phương ở các vùng xa như ở Chi Lê, Mexico, c và Trung Quốc. Phần lớn các cây thuộc ngành Hạt trần có chứa các hoạt chất sinh hoá mà đang ngày càng được sử dụng làm thuốc chữa các căn bệnh thế kỷ như ung thư hay HIV. Cây thuộc ngành Hạt trần còn có vai trò quan trọng trong các nền văn hoá cả ở phương Đông và phương Tây. Các dân tộc Xen-tơ và Bắc Âu ở châu Âu thờ cây Thông đỏ Taxus baccata như một biểu tượng của cuộc sống vĩnh hằng. Người Anh Điêng ở Pehuenche, Chi Lê tin rằng các cây đực và cây cái loài Bách tán (Araucaria araucana) mang các linh hồn tạo nên thế giới của họ [15], [16]. Hiện tại có trên 200 loài cây thuộc ngành Hạt trần được xếp là bị đe dọa tuyệt chủng ở mức toàn thế giới [17]. Rất nhiều loài khác bị đe dọa trong một phần phân bố tự nhiên của loài. Những đe dọa hay gặp nhất là việc khai thác quá mức lấy gỗ hay các sản phẩm khác, phá rừng làm bãi chăn thả gia súc, trồng trọt và làm nơi sinh sống cho con người cùng với sự gia tăng tần suất của các đám cháy rừng. Tầm quan trọng đối với thế giới của cây thuộc ngành Hạt trần làm cho việc bảo tồn chúng trở nên có ý nghĩa đặc biệt. Sự phức tạp trong các yếu tố đe dọa gặp phải đòi hỏi cần có một loạt các chiến lược được thực hành để bảo tồn và sử dụng bền vững các loài cây này. Bảo tồn tại chỗ thông qua các cơ chế như hình thành các Vườn quốc gia và khu bảo tồn thiên nhiên là một giải pháp tốt, có hiệu quả đối với những khu vực lớn còn rừng nguyên sinh. Công tác bảo tồn đòi hỏi sự cộng tác của mọi người từ các ngành nghề và tổ chức khác nhau. Những người làm công tác này đều phụ thuộc vào việc định danh chính xác loài cây mục tiêu hay các sinh vật khác có liên quan và vào các thông tin cập nhật ở các mức độ địa phương, khu vực, quốc gia và quốc tế. 1.2. Các nghiên cứu trong nƣớc Theo Nguyễn Tiến Hiệp (2004), cây hạt trần bao gồm các Cây lá kim (Conifoers), Tuế (Cycas), Gắm (Gnetums), Ma hoàng (Ephedras) và Bạch quả. Cây hạt trần có lịch sử rất lâu đời trên 300 triệu năm trước, chúng được
7 công nhận có trước cây Hạt kín, tuy nhiên có thể không phải là tiền thân của cây Hạt kín. Ngày nay nhiều chi chỉ còn vài loài hạn chế ở những điều kiện môi trường ẩm, những loài này được xem là “hóa thạch sống” còn lại. Như vậy, có thể thấy rằng cây Hạt trần có nguồn gốc rất cổ xưa, nhiều loài cho đến nay vẫn còn tồn tại ở nước ta như Bách xanh (Calocedrus macrolepis), Thủy tùng (Glyptostrobus pensilis), Thông hai lá dẹt (Pinus krempfii),... và các loài này đang đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng [11]. Hiện tại có khoảng 29 loài cây thuộc ngành Hạt trần ở Việt Nam. Mặc dù chỉ dưới 5% số loài cây trong ngành Hạt trần đã biết trên thế giới được tìm thấy ở Việt Nam nhưng ngành Hạt trần Việt Nam lại chiếm đến 27% số các chi và 5 trong số 8 họ đã biết [16] (xem bảng 1.1). Bảng 1.1: Các cây ngành Hạt trần ở Việt Nam so với thế giới Số chi Số chi/loài Số loài/loài đặc Họ ở Việt trên thế giới hữu ở Việt Nam Nam Bách tán (Araucariaceae) 3/41 0 0/0 Đỉnh tùng (Cephlotaxaceae) 1/5-11 1 1/0 Hoàng đàn (Cupressaceae) 30/135 7 7/2 Phyllocladaceae 1/4 0 0/0 Thông (Pinaceae) 11/125 5 10/1-2* Kim giao (Podocarpaceae) 18/190 4 6/1-3** Sciadopityaceae 1/1 0 0/0 Thông đỏ (Taxaceae) 5/23 2 6/2 Tổng số 70/635 19 29-30/5 Ngu n: Nguyễn Tiến Hiệp và các cộng sự [7] * Một số loài Thông vừa mới phát hiện ở Việt Nam và có thể là loài đặc hữu; ** Số lư ng các loài Thông tre ở miền Bắc Việt Nam c ưa đư c x c định chắc chắn có thể 2-3 loài c ưa đư c mô tả và những loài này có thể là loài đặc hữu.
8 Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa (2004), trong thế giới thực vật các loài cây lá kim tuân thủ quy luật sinh sản hữu tính với đặc trưng là hoa đơn tính và thụ phấn chủ yếu nhờ gió. Đơn tính cùng gốc như Thiết sam (Pseudotsuga menziesii), Thông (Pinus), Vân sam (Picea), Bách tán (Araucaria)... Còn đơn tính khác gốc thường gặp ở Bách tròn hoặc Tùng xà (Juniperus), Thông đỏ (Taxus). Đặc trưng của thực vật Hạt trần là chưa có hoa thật mà chỉ có nón đực và nón cái, sự thụ tinh cũng là thụ tịnh đơn; còn đặc trưng của thực vật Hạt kín là đã có hoa thật và sự thụ tinh là thụ tinh kép. Thường rất ít khi tìm thấy các dạng đa bội ở các loài cây là kim trừ chi Juniperus có dạng nhị bội và tứ bội, còn ở các loài cây là rộng lại dễ dàng nhận thấy đủ loại đa bội [9]. Một số nghiên cứu trong nước cũng đề cho thấy, quá trình sinh sản hữu tính của thực vật Hạt trần được thể hiện qua việc phát sinh giao tử đực, giao tử cái và sự thụ phấn, thụ tinh [8]. Tất cả các loài cây ngành Hạt trần ở Việt Nam đều có ý nghĩa lớn. Hai chi đơn loài Bách vàng (Xanthocyparis) và Thuỷ tùng (Glyptostrobus) cũng là các chi đặc hữu của Việt Nam. Chi Bách vàng mới chỉ được phát hiện vào năm 1999 trong khi chi Thuỷ tùng chỉ còn 2 quần thể nhỏ với tổng số cây ít hơn 250 cây thuộc tỉnh Đắk Lắk. Loài này là đại diện cuối cùng cho một dòng giống các loài cây cổ. Hoá thạch của những cây này đã được tìm thấy ở những nơi cách rất xa như ở nước Anh. Năm 2001 một quần thể nhỏ gồm hơn 100 cây của chi đơn loài Bách tán Đài Loan (Taiwania cryptomerioides) được tìm thấy ở tỉnh Lào Cai. Trước đây chi này chỉ được biết có ở Đài Loan, Vân nam và Đông Bắc Myanma. Những quần thể lớn loài Sa mộc dầu Cunninghamia konishii, một chi cổ khác chỉ gồm 2 loài, vừa được tìm thấy ở Nghệ An và các vùng phụ cận của Lào. Bốn trong số 6 loài Dẻ tùng (Amentotaxus) được biết (họ Thông đỏ - Taxaceae) đã thấy có ở Việt Nam. Hai loài trong số đó là cây đặc hữu (Dẻ tùng pô lan A. poilanei và Dẻ tùng sọc nâu A. hatuyenensis) và những quần thể chính của hai loài khác cũng
9 nằm ở Việt Nam (Dẻ tùng sọc trắng A. argotaenia và Dẻ tùng vân nam A. yunnanensis). Thậm chí những loài cây không phải là đặc hữu của Việt Nam nhưng vẫn có ý nghĩa lớn. Thông ba lá (Pinus kesiya) gặp từ Đông Bắc Ấn Độ qua Philippin nhưng các xuất xứ ở Việt Nam lại cho thấy có năng suất cao nhất trong các khảo nghiệm ở châu Phi và châu c. Những thực tế này thể hiện tầm quan trọng của các loài thuộc ngành Hạt trần Việt Nam đối với thế giới [15], [16]. Tầm quan trọng của ngành Hạt trần Việt Nam được xác định bởi tính ổn định tương đối về địa chất và khí hậu của Việt Nam trong vòng hàng triệu năm, kết hợp với địa mạo đa dạng hiện tại của đất nước và nhiều kiểu dạng sinh cảnh kèm theo. Nhìn chung, khí hậu trái đất đã trở nên khô và lạnh hơn, nhiều loài cây trong ngành Hạt trần vốn thích nghi với điều kiện ấm và ẩm đã bị tuyệt chủng. Tuy vậy, một số loài đã di cư được đến các vùng thích hợp hơn như ở Tây Nam Trung Quốc và miền Bắc Việt Nam. Sa mộc (Cunninghamia), Bách tán Đài Loan (Taiwania) và Dẻ tùng (Amentotaxus) là những ví dụ của những chi trước đây có phân bố rất rộng trên thế giới. Phạm vi vĩ độ của Việt Nam (8o - 24o) gồm các nơi từ gần xích đạo cho đến vùng cận nhiệt đới cùng với phạm vi độ cao của các hệ núi chính có nghĩa là các sinh cảnh thích hợp vẫn còn tồn tại và các loài như vậy có khả năng sống sót. Các thay đổi khí hậu trên Bắc bán cầu có ảnh hưởng đến các nhóm cây ngành Hạt trần rất khác nhau. Một số bị tuyệt chủng hay phải di cư tới các vùng mà còn có khí hậu thích hợp, trong khi đó một số loài khác tiến hoá và đã có thể sống được ở những sinh cảnh đã thay đổi trong điều kiện khí hậu mới. Các hạt trần ở Việt Nam là ví dụ cho cả hai hình thức này. Loài Thông lá dẹt (Pinus krempfii) được coi là một loài cây cổ tàn dư còn lại mà không có loài nào có quan hệ gần gũi còn sống sót, trong khi đó Thông ba lá (P. kesiya) là loài mới tiến hóa gần đây. Sự gần gũi của Việt Nam về địa lý với vùng nhiệt đới còn có nghĩa là những loài phát tán hạt nhờ chim chóc của một số họ trong ngành Hạt trần ở Nam bán cầu như họ Kim giao (Podocarpaceae) đã có khả năng di cư lên
10 phía Bắc. Hệ thực vật ngành Hạt trần Việt Nam do đó chứa đựng một sự pha trộn kỳ lạ giữa các loài cây thuộc ngành Hạt trần cả Bắc và Nam bán cầu. Ngành Hạt trần Việt Nam gặp ở 4 vùng chính sau: Hình 1.1: Các vùng phân bố chính 2 1 của Thông ở Việt Nam 3 1: Đông Bắc 2: Hoàng Liên Sơn 4 3: Tây Bắc và Bắc Trung bộ 4: Tây Nguyên (Ngu n: Cây lá kim Việt Nam) Hầu như tất cả các loài Thông tự nhiên của Việt Nam đều bị đe doạ ở những mức độ nhất định. Phần lớn các loài này cho gỗ quí rất thích hợp cho sử dụng làm đồ mỹ nghệ (Pơ mu Fokienia, Bách vàng Xanthocyparis) hay cho xây dựng (phần lớn các loài Thông Pinus, Du sam Keteleeria, Pơ mu Fokienia, Sa mộc dầu Cunninghamia), trong khi đó các loài khác lại có giá trị làm hương liệu quí (Hoàng đàn Cupressus, Pơ mu Fokienia, Bách xanh Calocedrus) hoặc được dùng làm thuốc cả trong y học truyền thống (Kim giao Nageia) hay y học hiện đại (Thông đỏ Taxus). Một số loài chỉ được sử dụng tại địa phương nhưng thường đây là những loài có phân bố hạn chế (ví dụ như Bách vàng Xanthocyparis). Đe dọa do khai thác trực tiếp còn kèm theo việc biến đổi những diện tích rừng lớn thành đất nông nghiệp, đặc biệt ở các vùng núi có độ cao khoảng 800 đến 1.500m nơi mà các loài cây trong ngành Hạt trần như Du sam (Keteleeria) và Bách xanh (Calocedrus) thường sinh sống. Việc chia cắt rời rạc các cánh rừng là một vấn đề có liên quan khác. Các đám rừng nhỏ còn sót lại dễ bị cháy hơn và dễ bị ảnh hưởng do tính di truyền suy giảm, các loài có các quần thể tự nhiên nhỏ đặc biệt rất nhạy cảm với những đe dọa này. Những loài có các quần thể phân bố rộng (ví dụ
11 như phần lớn các loài thuộc họ Kim giao - Podocarpaceae), trong một số trường hợp còn phân bố cả ở nước khác (như Du sam Keteleeria), có thể tạo ra cảm tưởng rằng loài ít bị đe dọa hơn so với thực tế vì việc khai thác quá mức và nạn phá rừng là những vấn đề của tất cả các nước ở Đông Nam Á. Loài cây trong ngành Hạt trần bị đe dọa nhất ở Việt Nam có lẽ là Hoàng đàn (Cupressus funebris) ở vùng Đông Bắc. Hiện tại trong vòng 5 năm qua mới chỉ tìm thấy được 1 cây còn lại trong tự nhiên. Các cây khác đều đã bị chặt lấy gỗ và bị đào rễ làm hương. Thuỷ tùng (Glyptostrobus pensilis) là loài chỉ được biết ở hai khu bảo tồn nhỏ của tỉnh Đắk Lắk. Phần lớn những cây còn lại (số này ít hơn 250 cây) đều đã bị ảnh hưởng của lửa rừng. Hầu như toàn bộ sinh cảnh của loài trên đầm lầy đã bị chuyển thành vườn cà phê và không thấy có cây tái sinh, hai loài này đang đứng trước sự tuyệt chủng. Tình trạng của một loạt các loài khác (Bách tán Đài Loan Taiwania cryptomerioides và Bách vàng Xanthocyparis vietnamensis) có thể sẽ trở nên ở mức tương tự nếu không có những hành động bảo tồn toàn diện được tiến hành. Trong vòng 15 năm qua có nhiều Vườn quốc gia và khu bảo tồn đã được thiết lập ở Việt Nam. Một số nơi này có các quần thể cây trong ngành Hạt trần bị đe dọa. Bên ngoài các khu vực này các qui định pháp luật được ban hành nhằm ngăn chặn việc khai thác trái phép. Mặc dù vậy, việc khai thác tại địa phương, cả hợp pháp và trái phép vẫn còn là vấn đề nan giải. Các loài có giá trị kinh tế cao hay có công dụng đặc biệt thường là những loài có nguy cơ lớn. Vì vậy, bảo tồn tại chỗ cần được bổ sung bởi bảo tồn chuyển vị và các chương trình lâm sinh chung. Những chương trình này cần gồm cả kế hoạch về giáo dục cũng như thu hái và bảo quản hạt giống, trồng phục hồi và làm giàu rừng trong và xung quanh các khu bảo tồn. Các loài cây dẫn nhập có thể có vai trò trong việc hỗ trợ cho bảo tồn tại chỗ.