Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học nơi hoàng liên gai (berberis julianae c k cheneid) phân bố tại khu bảo tồn thiên nhiên bát xát, huyện bát xát, tỉnh lào cai

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG ---  --- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC NƠI HOÀNG LIÊN GAI Berberis julianae C.K.S

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG

-  -

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC NƠI HOÀNG LIÊN GAI

(Berberis julianae C.K.Schneid) PHÂN BỐ TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN

NHIÊN BÁT XÁT, HUYỆN BÁT XÁT, TỈNH LÀO CAI

NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG

i

LỜI CẢM ƠN

Luận văn tốt nghiệp này được hoàn thành tại Trường Đại học Lâm nghiệp theo chương trình đào tạo Chính quy, ngành Quản lí tài nguyên rừng khoá 61 (2016 – 2020)

Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận được

sự quan tâm, tận tình giúp đỡ của các thầy, cô giáo, các cán bộ công nhân viên Trường Đại học Lâm nghiệp, khoa Quản lí tài nguyên rừng, Bộ môn Thực vật rừng Nhân dịp này tôi xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ đó

Sau một thời gian triển khai nghiên cứu khẩn trương và nghiêm túc, đến nay luận văn tốt nghiệp đã tiến hành đúng kế hoạch Nhân dịp này, tôi xin tỏ

lòng biết ơn sâu sắc tới giảng viên Th.S Phạm Thanh Hà–người hướng dẫn

khoa học, đã dành nhiều thời gian hướng dẫn, tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt thời gian công tác, học tập cũng như trong thời

gian thực hiện luận văn tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn PGS.TS Vũ Tiến Thịnh

người đã hỗ trợ kinh phí giúp quá trình thu thập và xử lý một số nội dung của đề

tài Số liệu khóa luận là một phần trong kết quả nghiên cứu của đề tài “ Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm đề xuất các giải pháp bảo tồn tại chỗ, bảo tồn chuyển chỗ một số loài nguy cấp, quý, hiếm, đặc hữu ở Việt Nam ứng phó biến đổi khí hậu- BĐKH.38/16-20”, thuộc Chương trình KHCN: Khoa học và

Công nghệ ứng phó biến đổi khí hậu, Quản lý Tài nguyên và Môi trường giai đoạn 2016-2020 Tôi xin chân trọng cảm ơn tập thể chủ trì đề tài đã hỗ trợ trong quá trình thực hiện khóa luận

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ Ban quản lí Khu bảo tồn thiên nhiên Bát Xát, UBND xã Trung Lèng Hồ, UBND xã Sàng Ma Sáo, cán bộ kiểm lâm địa bàn, tổ bảo vệ rừng cùng bà con nhân dân xã Trung Lèng Hồ, xã Sàng

Ma Sáo đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi triển khai đề tài cũng như cung cấp thông tin, số liệu ngoại nghiệp phục vụ cho luận văn tốt nghiệp

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè và người thân trong gia đình đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian học tập và

ii

hoàn thành luận văn tốt nghiệp Mặc dù đã có sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, xong do thời gian và trình độ còn hạn chế, lại là bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học nên luận văn tốt nghiệp không tránh khỏi thiếu sót Để luận văn tốt nghiệp được hoàn thiện hơn, tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp, bổ sung của các thầy cô giáo và bạn bè

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày … tháng… năm 2020

Tác giả

Trương Trọng Khôi

iii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC iv

DANH MỤC TỪ VIẾT TĂT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH viiii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Giới thiệu về loài Hoàng liên gai 3

1.1.1 Tên gọi 3

1.1.2 Đặc điểm hình thái 3

1.1.3 Đặc điểm vật hậu và sinh thái 4

1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 5

1.2.1 Phân loại và phân bố chi Berberis trên thế giới 5

1.2.2 Giá trị sử dụng của cây Hoàng liên gai trên thế giới 10

1.3 Tình hình nghiên cứu về loài Hoàng liên ở Việt Nam 11

1.3.1 Giới thiệu về tình hình nghiên cứu loài Hoàng liên gai ở Việt Nam 11

1.3.2 Một số nghiên cứu về loài Hoàng liên gai ở Việt Nam 12

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Mục tiêu nghiên cứu: 16

2.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 16

2.3 Quan điểm và cách tiếp cận 16

2.4 Nội dung nghiên cứu 17

2.5 Phương pháp nghiên cứu 17

2.5.1 Công tác chuẩn bị và kế thừa số liệu có chọn lọc 17

2.5.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 18

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ-XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 36

3.1 Điều kiện tự nhiên 36

3.1.1 Vị trí địa lý 36

3.1.2 Địa chất và địa hình 37

3.1.3 Đặc điểm khí hậu, thủy văn 38

3.1.4 Các nguồn tài nguyên 40

iv

3.1.5 Thực trạng môi trường 44

3.2 Tình hình phát triển kinh tế, xã hội 44

3.2.1 Thực trạng phát triển kinh tế xã hội 44

3.2.2 Dân số và lao động 45

3.2.3 Thực trạng cơ sở hạ tầng 46

3.3 Thuận lợi và khó khăn trong công tác bảo vệ rừng 49

3.3.1 Thuận lợi 49

3.3.2 Khó khăn 50

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 52

4.1 Xác định vị trí phân bố và đặc điểm địa hình nơi bắt gặp Hoàng liên gai phân bố tại Khu BTTN Bát Xát 52

4.1.1 Vị trí phân bố 52

4.1.2 Đặc điểm địa hình nơi Hoàng liên gai phân bố 56

4.2 Đặc điểm cấu trúc lớp phủ thực vật nơi Hoàng liên gai phân bố 57

4.2.1 Một số đặc điểm rừng nơi có Hoàng liên gai phân bố 58

4.3 Đánh giá các đặc trưng phân bố của loài Hoàng liên gai theo các trạng thái rừng 63

4.3.1 Ước lượng tổng cá thể Hoàng liên trong khu vực nghiên cứu 63

4.3.2 Đặc điểm sinh trưởng của Hoàng liên gai 66

4.3.3 Mật độ Hoàng liên gai theo trạng thái rừng 68

4.3.4 Sự thay đổi đặc điểm vật hậu qua các trạng thái rừng 68

4.4 Các yếu tố ảnh hưởng và giải pháp đề xuất phục vụ công tác bảo tồn, phát triển hiệu quả loài Hoàng liên gai tại khu vực nghiên cứu 70

4.4.1 Những khó khăn và thuận lợi trong việc bảo tồn và phát triển loài Hoàng liên gai 70

4.5 Một số đề xuất giải pháp bảo tồn và phát triển loài Hoàng liên gai tại địa phương 71

KẾT LUẬN- TỒN TẠI- KHUYẾN NGHỊ 73

KẾT LUẬN 73

TỒN TẠI 75

KIẾN NGHỊ 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

v

DANH MỤC TỪ VIẾT TĂT

AMPK : Activated protein kinase

GLUT-4 : Glucose transporter type 4

LDL-C : Low densty lipoprotein cholesterol

B : Berberis

BTTN : Bảo tồn thiên nhiên

UBNN : Ủy ban nhân dân

CHF : Suy tim sung huyết mãn tính

ÔTC : Ô tiêu chuẩn

GPS : Global Positing System

vi

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Bảng tổng hợp các tuyến điều tra tại khu vực 20

Bảng 2.2: Bảng tổng hợp điều tra phỏng vấn người dân 32

Bảng 3.1: Đa dạng các taxon thực vật 43

Bảng 4.1 Thông tin về vị trí bắt gặp loài Hoàng liên gai 54

Bảng 4.2: Bảng thông tin về độ dốc, hướng phơi của các ÔTC nơi cóHoàng liên gai phân bố 56

Bảng 4.3: Một số thông tin về trạng thái rừng nơi Hoàng liên gai phân bố 58

Bảng 4.4: Một số thông tin về tầng cây gỗ trong các ÔTC 60

Bảng 4.5: Một số thông tin về tầng cây tái sinh trong các ÔTC 61

Bảng 4.6: Đặc điểm tầng cây bụi, thảm tươi, thực vật ngoại tầng nơiHoàng liên gai phân bố 62

Bảng 4.7: Kết quả ước lượng mật độ, số lượng cá thể Hoàng liên gai theo tuyến điều tra và theo vùng phân bố 65

Bảng 4.8: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu sinh trưởng của hoàng liên gai 67

Bảng 4.9: Mật độ cây và nhánh Hoàng liên gai tính theo số liệu ÔTC 68

Bảng 4.10: Bảng ghi nhận đặc điểm vật hậu của Hoàng liên gai qua các trạng thái rừng 69

vii

DANH MỤC MẪU BIỂU

Mẫu biểu 01: ĐIỀU TRA HOÀNG LIÊN GAI THEO TUYẾN 20Mẫu biểu 02: ĐIỀU TRA CÂY GỖ TRÊN ÔTC 21Mẫu biểu 03: ĐIỀU TRA CÂY TÁI SINH TRÊN ÔTC 24Mẫu biểu 04: ĐIỀU TRA CÂY BỤI THẢM TƯƠI, THỰC VẬT NGOẠI

TẦNG 24Mẫu biểu 06: ĐIỀU TRA HOÀNG LIÊN GAI TRÊN TUYẾN 27Mẫu biểu 07: ĐIỀU TRA HOÀNG LIÊN GAI TRONG ÔTC 27Mẫu biểu 05: GHI NHẬN TÁC ĐỘNG ẢNH HƯỞNG TỚI LOÀI HOÀNG LIÊN GAI VÀ SINH CẢNH NƠI MỌC 34

viii

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG

=================o0o===================

TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1 Tên khóa luận tốt nghiệp: ‘‘Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học nơi Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid) phân bố tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bát Xát, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai’’

2 Giáo viên hướng dẫn: ThS PHẠM THANH HÀ

3 Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG TRỌNG KHÔI

4 Mục tiêu nghiên cứu:

4.1 Mục tiêu chung

Thông quá việc nghiên cứu một số đặc điểm lâm học của loài Hoàng liên

gai (Berberis julianae C.K.Schneid ) phân bố tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bát Xát, góp phần làm cơ sở khoa học để phục vụ công tác bảo tồn và phát triển loài

cây thuốc nguy cấp, quý, hiếm này tại địa phương

4.2 Mục tiêu cụ thể

Xác định được vị trí phân bố, đặc điểm địa hình, một số đặc điểm cấu trúc lớp phủ thực vật và đánh giá được các đặc trưng phân bố theo các trạng thái rừng, các yếu tố ảnh hưởng từ đó đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển

hiệu quả loài Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid) tại Khu bảo tồn

thiên nhiên Bát Xát

5 Nội dung

Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu đã đặt ra, trong phạm vi giới hạn của đề tài, tôi tiến hành một số nội dung cụ thể như sau:

- Xác định vị trí phân bố và đặc điểm địa hình nơi bắt gặp loài Hoàng liên gai

(Berberis julianae C.K.Schneid) tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bát Xát

ix

- Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lớp phủ thực vật nơi có loài Hoàng liên

gai phân bố (Berberis julianae C.K.Schneid) tại khu vực điều tra

- Đánh giá các đặc trưng phân bố của loài Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid) theo các trạng thái rừng tại khu vực điều tra

- Xác định các yếu tố ảnh hưởng và đề xuất được một số giải pháp bảo tồn và

phát triển hiệu quả loài Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid) tại khu

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt Nam một đất nước nhỏ bé về diện tích chỉ khoảng 330.000km2, nhưng toàn bộ diện tích lãnh thổ lục địa trải dài từ vĩ tuyến 23o24’B đến vĩ tuyến 8o35’

B, nằm trong vành đai nhiệt đới bắc bán cầu tiếp cận gần với xích đạo.Việt Nam

có khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh và cận xích đạo Đồi núi chiếm

ba phần tư lãnh thổ, từ vùng ven biển đến đồng bằng, trung du, cao nguyên, vùng núi với đỉnh núi cao nhất là Phan Xi Păng cao 3.143 m Chính điều kiện địa hình này đã làm cho Việt Nam không chỉ có khí hậu nhiệt đới gió mùa mà còn có cả khí hậu á nhiệt đới và ôn đới núi cao và có hệ sinh thái rừng của nước

ta đa dạng

Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997), nước ta có khoảng 11.373 loài thực vật thuộc 2524 chi và 378 họ Các nhà thực vật học dự đoán con số loài thực vật ở nước ta còn có thể lên đến 15.000 loài Trong các loài cây nói trên có khoảng 7.000 loài thực vật có mạch, số loài thực vật đặc hữu của Việt Nam chiếm khoảng 30% tổng số loài thực vật ở miền Bắc và chiếm khoảng 25% tổng số loài thực vật trên toàn quốc (Lê Trần Chấn, 1997), có ít nhất 1.000 loài cây đạt kích thước lớn, 354 loài cây có thể dùng để sản xuất gỗ thương phẩm Các loài tre nứa ở Việt Nam cũng rất phong phú, trong đó có ít nhất 40 loài có giá trị thương mại Sự phong phú về loài cây đã mang lại cho rừng Việt Nam những giá trị to lớn về kinh tế và khoa học

Hiện nay do tác hại của phá rừng nên tính đa dạng sinh học của rừng nhiệt đới Việt Nam đang trong quá trình suy giảm Nhiều loài thực vật rừng quý hiếm đang bị đe doạ có nguy cơ tuyệt chủng như: Bách xanh, Thuỷ tùng, Thông hai lá dẹt v.v… Không chỉ những loài cây gỗ lớn mà cả nhiều loài cây lâm sản ngoài

gỗ như các loài cây làm thuốc chữa bệnh (dược liệu): Sa nhân, Hà thủ ô đỏ, Sâm

Ngọc Linh, Hoàng liên gai,v.v… cũng ngày càng cạn kiệt Nhiều hệ sinh thái

rừng nhiệt đới nguyên sinh đang bị khai thác lậu Phần lớn rừng còn lại hiện nay

2

là rừng thứ sinh nghèo Bảo vệ rừng là biện pháp cơ bản quyết định đến việc bảo tồn tính đa dạng sinh học của các hệ sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam

Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid) một loài thuộc chi Berberis

– họ Hoàng liên gai (Berberidaceae) Đây là một loài cây không chỉ có ý nghĩa

về khoa học mà còn có giá trị kinh tế rất cao Tuy nhiên, giá trị về gỗ của loài này ít được quan tâm, mà loài được biết đến nhiều hơn với giá trị về mặt dược phẩm Từ lâu đời, người dân chưa có nhiều thông tin về loài nên họ chỉ thường khai thác loài ngoài tự nhiên để phục vụ cho những nhu cầu cá nhân như đun nước làm nước uống chữa các bệnh về đường ruột, ngâm rượi chữa đau lưng

Trong khi đó tại Việt Nam, loài Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid)

chỉ được tìm thấy ở một số đỉnh núi thuộc Sa Pa và xã Trung Lèng Hồ huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai Cho thấy mức độ phân bố tự nhiên của loài Hoàng liên gai là rất hẹp một vấn đề đáng lưu tâm về sự tồn tại của loài này tại Việt Nam Nhưng trong những năm gần đây, loài đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng nghiêm trọng do bị khai thác quá mức ngoài tự nhiên và các hình thức khai thác tận diệt của người dân bởi giá trị kinh tế cao nhất là dưới tán rừng tự nhiên ở xã Trung Lèng Hồ thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Bát Xát – tỉnh Lào Cai, tại đây những nghiên cứu và hiểu biết về loài này còn trong tình trạng hạn chế Vì vậy, việc điều tra nghiên cứu thực trạng phân bố tự nhiên và một số đặc điểm lâm học của loài Hoàng liên gai tại khu vực là hết sức cần thiết, giúp bổ sung những thông tin quan trọng cho các chương trình, dự án phát triển và bảo tồn nguồn gen loài thực vật nguy cấp, quý,

hiếm này Đứng trước nhu cầu thực tiễn đó tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học nơi Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid) phân bố tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bát Xát, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai”

3

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu về loài Hoàng liên gai (tên khoa học, tên đồng nghĩa, họ thực vật)

1.1.1 Tên gọi

Hoàng liên gai có các tên gọi khác Hoàng mù, Hoàng mộc, cây Mật gấu,

Hoàng liên gai lá nhỏ, hoàng liên ba gai, có tên khoa học là Berberis juliane

C.K.Schneid thuộc họ Hoàng liên gai (Berberidaceae)

1.1.2 Đặc điểm hình thái

Loài cây bụi, cao 2-3m, gỗ thân và rễ có màu vàng đậm, phân cành nhiều,

có gai dài, chia ba nhánh , mọc dưới các túm lá Lá mọc vòng 3-7 cái, gần như không cuống, phiến lá cứng hình thuôn, nhọn 2 đầu, hơi bóng ở mặt trên, dài 3-9cm, rộng 1,2-2,5cm, mép có răng cưa nhỏ, đều và nhọn

Hoa nhiều 10-30 cái mọc ở giữa các túm lá Hoa nhỏ, cuống dài 1-1,3cm, màu vàng nhạt, mẫu 3 Tổng bao 3 hình mác rộng Lá đài 6 hình trứng ngược, xếp thành 2 vòng, những vòng trong lớn hơn vòng ngoài Cánh hoa 6, nhỏ hơn đài, hình trứng thuôn, đỉnh lõm, gốc có 2 tuyến nhầy Nhị 6, nhị ngắn hơn cánh hoa, bao phấn hình trứng Bầu hình trụ tròn, hơi phồng ở giữa, chứa 1-2 noãn Quả mọng hơi hình bầu dục hoặc hình trứng thuôn, đầu nhuỵ tồn tại rõ, khi chín màu đen hơi có phấn trắng Hạt gần hình trụ màu nâu nhạt

Hình 1.1: Tiêu bản Hoàng liên gai (nguồn https://science.mnhn.fr/)

4

Hình 1.2: Lá và thân cây Hoàng liên gai

Nguồn: Trương Trọng Khôi

1.1.3 Đặc điểm vật hậu và sinh thái

Theo Sách Đỏ Việt Nam- phần thực vật, Hoàng liên gai có hoa tháng

3-4, mùa quả tháng 4-10(11) Khối lượng 1000 hạt: 20,12 gam, tỷ lệ nảy mầm của hạt khi gieo 38,1%, thời gian nảy mầm 38-60 ngày Cây non nảy mầm từ hạt trong tự nhiên quan sát được vào tháng 4 và tháng 5 Có khả năng tái sinh sau khi bị chặt phá Cây ưa ẩm, chịu bóng khi còn nhỏ, sau ưa sáng, thích nghi với vùng khí hậu á nhiệt đới núi cao, nhiệt độ trung bình năm khoảng 13°C về mùa đông rất lạnh quah năm sương mù bao phủ Thường mọc dải rác ở rừng cây bụi,

và loài trúc ở gần đỉnh núi đá vôi, ở độ cao 2600-2900m

5

Hình 1.3: Hoa Hoàng liên gai

Nguồn: Trương Trọng Khôi

 Tình trạng

Do phân bố hẹp, số lượng cá thể hiện có không nhiều, điểm phân bố ở núi Hàm Rồng đã bị tàn phá (còn vài cây) Điểm ở Ô Quý Hồ đang bị đe dọa (gần nơi khai thác đá) Đã từng bị khai thác thu mua, nguy cơ tuyệt chủng cao

1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.2.1 Phân loại và phân bố chi Berberis trên thế giới

1.2.1.1 Tên gọi và phân loại

6

Hoàng liên gai có tên khoa học là Berberis juliane C.K.Schneid thuộc họ

Hoàng liên gai (Berberidaceae), bộ Mao lương (Ranunculales), lớp Ngọc lan (Magnoliopsida)

Theo Ying Junsheng et al (2001), họ Hoàng liên gai (Berberidaceae) có 17 chi

và khoảng 650 loài, chủ yếu phân bố ở vùng miền núi á nhiệt đới và vùng ôn đới phía Bắc Riêng ở Trung Quốc, có tới 11 chi và 303 loài Chi Berberis có gần 500 loài, phân bố ở vùng ôn đới phía Bắc và một số ít ở bán cầu Nam có 215 loài và có tới 197 loài đặc hữu và 1 loài được giới thiệu ở Trung Quốc

Trong hệ thống phân loại, Hoàng liên gai được xếp như sau:

Kingdom: Giới Plantae

Division: Ngành Magnoliophyta

Class: Lớp Magnoliopsida

Order: Bộ Ranunculales Mao lương

Family: Họ Berberidaceae Hoàng liên gai

Genus: Chi Berberis

Species: Loài Berberis julianae C.K.Schneid

Tên khoa học đầy đủ của Hoàng liên gai là Berberis julianae C.K.Schneid

Pl Wilson (Sargent) 1(3): 360.1913

được định danh vào năm 1913 Thường gọi là Berberis julianae C.K.Schneid Hiện nay tên đồng danh với tên chính thức của loài là Berberis julianae var oblongifolia Ahrendt

1.2.1.2 Phân bố của chi Berberis và loài Hoàng liên gai

Chi Berberis bao gồm khoảng 500 loài cây bụi, gỗ nhỏ thường xanh Chi này có quan hệ chặt chẽ với chi Mahonia Chính vì vậy, nhiều nhà thực vật học không tán thành việc chấp nhận tên chi Mahonia nên đã xếp chi Mahonia vào cùng với chi Berberis vì một số loài thuộc hai chi này có thể lai giống với nhau [34] Từ chữ Hy Lạp berberi, vỏ sò; các cánh hoa đều lõm, như là một vỏ sò nhỏ; có người cho là dẫn xuất từ berlerys, tên Ả rập của quả cây Hoàng liên gai

Cây nhỡ mọc đứng có thân có màu sắc, thường có u sần sùi, có rãnh hay không;

7

có gai hay không Lá tồn tại hay sớm rụng, màu mận hay không, với mép có gai, nguyên hay cuốn ngoài Cụm hoa màu vàng bóng, màu da cam, màu vàng đo đỏ, hay vàng nhạt, có khi vàng lục Bầu chứa 1 - 12 noãn Quả màu đỏ sẫm, hình cầu, hình bầu dục hay hình trứng, cỡ 6 - 20mm, có khi màu mận

1.2.1.2.1 Phân bố Hoàng liên gai ở một số quốc gia châu Á:

 Trung Quốc:

Trung Quốc được xem là một nước có sự phân bố của họ Hoàng liên gai (Berberidaceae) và đặc biệt là chi Berberis bởi điều kiện tự nhiên của Trung Quốc phù hợp với đặc điểm sinh trưởng và phát triển của các loài trong chi Berberis Hai loài mới thuộc chi Berberis đã được tìm thấy tại Trung Quốc được

mô tả và được minh họa Môi trường sống của nó trong tự nhiên và hoàn cảnh của bộ sưu tập của nó được mô tả Ghi chú trồng trọt được đưa ra Đó là loài Berberis yingjingensis D F Chamb & Harber được ghi nhận tại tỉnh Tứ Xuyên,

và loài Berberis wuchuanensis Harber and S Z được ghi nhận tại Quý Châu[24]

Theo Ying Junsheng (2001), ở Trung Quốc có tới gần 500 loài thuộc chi

Berberis, trong đó loài Hoàng liên gai (Berberis juliane C.K.Schneid) xuất hiện

ở sườn, rừng, bụi cây, rừng tre; 1100-2100 m Quảng Tây, Quý Châu, Hồ Bắc,

Hồ Nam, Tứ Xuyên

Trong cuốn “Tạp chí lâm nghiệp Quảng Tây”, cũng đã miêu tả họ Hoàng liên gai(Berberidaceae) có hai chi là chi Berberis có 3 loài và chi Mahonia có 11

loài, loài Hoàng liên gai (Berberis julianae) cũng được miêu tả là loài cây bụi,

thích nghi ở địa hình hơi dốc và có phân bố ở các huyện Thăng Long, Quế Lâm, Hưng An, Thẩm Dương, Toàn Châu

Trong cuốn “Landscape Plants of China, Quyển 1”, giới thiệu trong họ Hoàng liên gai có 2 chi là chi Berberis (33 loài) và chi Mahonia (5 loài), các loài trong 2 chi đều được mô tả về các đặc điểm hình thái, địa điểm phân bố, địa

8

hình, có ảnh màu minh họa Loài Hoàng liên gai cũng được ghi nhận và được miêu tả

1.2.1.2.2 Phân bố ở các nước trên thế giới

Kết quả nghiên cứu các tài liệu cho thấy, ở Bắc Mỹ, Úc và một số nước Châu Âu sử dụng các loài cây khác thuộc chi Berberis (họ Berberidaceae) có hình thái gần giống với loài Hoàng liên gai, do có hoa màu vàng nên được trồng làm cảnh xung quanh tường nhà, bờ rào hoặc các khoảng trống giữa sân trường Một số loài về mùa đông lá chuyển mầu đỏ rất đẹp

Ahrend (1961) đã công nhận khoảng 500 loài cho Berberis s.s Chi này có hai trung tâm đa dạng quan trọng, tương ứng với Eurasia với 300 loài và Nam

Mỹ với 200 loài Tuy nhiên, theo Landrum (1999), con số này có thể ít hơn, vì Ahrend đã trích dẫn 60 loài cho Chile và vùng lân cận phía Nam Argentina, trong khi Landrum chỉ chấp nhận 20 loài

Orsi (1976), trong nghiên cứu phân loại của mình về loài Berberis của Argentina, đã trích dẫn 26 loài thuộc chi Berberis với hai trung tâm phân phối khác nhau: thứ nhất là rừng Tucumano ‐ Salteño ở phía tây bắc với 9 loài Berberis và thứ hai là thảo nguyên Andean rừng Patagonia ở phía nam Ở môi trường sống thứ hai, “Calafate,” hay” Michay”, tên được áp dụng cho nhiều loài Berberis Patagonia, là những yếu tố rất phổ biến của rừng, thảo nguyên và thảo nguyên rừng nhiệt đới (Bottini, 2000)

Việc phân loại của chi Berberis vẫn không chắc chắn, mặc dù số lượng lớn các nghiên cứu được thực hiện Orsi (1984) đã công nhận 17 loài Patagonia ở Argentina, trong khi Landrum (1999) đồng nghĩa với một số loài này và chỉ nhận ra 9 loài Một ví dụ về điều này là việc đặt B microphylla G Forst., B buxifolia Lam., B heterophylla Juss ex Poir., và B parodii Công việc dưới B microphylla Và cũng theo nghiên cứu của (Bottini, Premoli & Poggio, 1999) thì việc xuất hiện của phép lai và, có lẽ một số mức độ xâm lấn trong các vùng chuyển tiếp đã tạo ra các hình thức trung gian gây khó khăn cho phân loại hình thái học của các loài trong chi Berberis

9

J.-H.Keet (2016) cho thấy Châu Phi là nơi sinh sống của ba loài Berberis (B holstii Engl., B hispanica Boiss & Reut Và B vulgaris L.), thì họ Berberidaceae không xuất hiện tự nhiên ở Nam Phi Tuy nhiên, do buôn bán cây cảnh, tổng cộng có 11 loài Berberis, 11 giống và 8 giống lai đã được sử dụng trong lịch sử và hoặc hiện đang được trồng ở nước này Tình trạng xâm lấn hiện tại của hầu hết các loài này vẫn chưa được biết, nhưng hai quần thể Berberis đã nhập tịch gần đây đã được phát hiện B julianae C.K Schneid đã được tìm thấy trong Công viên quốc gia Golden Gate Highlands ở phía đông tỉnh Free State và

B aristata DC đã được tìm thấy trong Khu bảo tồn rừng Woodbush ở tỉnh Limpopo

Do các đặc điểm hình thái chồng chéo và đa dạng, Berberis là một trong những chi phức tạp nhất về mặt phân loại Palynology là một trong những công

cụ phân loại để phân định và xác định các loài phức tạp Trong nghiên cứu này, phấn hoa của 10 loài Berberis được phân tích thông qua ánh sáng và kính hiển vi điện tử quét Các đặc tính định tính cũng như định lượng (hình dạng phấn hoa, kích thước, sự hiện diện hoặc không có colpi, chiều dài và chiều rộng colpi, độ dày exine, trang trí, lớp phấn hoa, khẩu độ và tỷ lệ xích đạo cực) đã được đo Sự khác biệt quan sát được trong cả hai đặc điểm định lượng và định tính là quan trọng trong việc xác định phân loại

Trong những năm gần đây nhiều kỹ thuật đã được thực hiện để đóng góp vào kiến thức tốt hơn về các loài trong chi Berberis Các nghiên cứu về hình thái, sinh thái, tế bào học và sinh hóa đã cho phép phân định các phân loại này

và quy định về sự phân loại homoploid và polyploid (Bottini et al., 1998, 1999b, 2000a; Bottini, Greizerstein, Poggio, 1999a, 2000a; 2000) Những dữ liệu này

cho thấy B bidentata, B trigona và B darwinii tạo thành một phức hợp lai đồng nhất, trong đó B bidentata có nguồn gốc từ lai tạo và lưỡng bội và homoploid đối với các loài bố mẹ B darwinii và B trigona ( Bottini và cộng sự,

2002)

10

1.2.2 Giá trị sử dụng của cây Hoàng liên gai trên thế giới

Chi Berberis được sử dụng rất phổ biến trong hệ thống y học bản địa Các alcaloid thu được từ chi này đã được liệt kê và hóa học của các alcaloid mới

đã được thảo luận Dược lý của berbamine và chiết xuất thô của các loài berberis cũng được đưa ra

Hoàng liên gai là nguồn gen quý của thế giới và các nước châu Á Thân

và rễ có chứa berberin (khoảng 3-5%) Hoàng liên gai là cây dược liệu dùng để

chữa một số bệnh về đường ruột Tác dụng trị bệnh đã được ghi trong bộ sách

Thần nông bản thảo của Trung Quốc như một loại thuốc được xếp vào hàng

thương phẩm Ở Trung Quốc người ta dùng hoa, quả, thân của một số loài tương

tự dùng làm thuốc chữa bệnh (Xiuhong Ji et al., 2000)

Zeng XH, Zeng XJ, Li YY (2003) nghiên cứu được thiết kế để đánh giá hiệu quả và độ an toàn của berberine đối với suy tim sung huyết mãn tính (CHF) Một trăm năm mươi sáu bệnh nhân mắc CHF Sau khi điều trị bằng berberine, đã tăng đáng kể, khả năng tập thể dục, cải thiện chỉ số mệt mỏi khó thở và giảm tần suất và độ phức tạp của VPC so với nhóm đối chứng Có sự giảm đáng kể tỷ lệ tử vong ở những bệnh nhân được điều trị bằng berberine trong thời gian theo dõi lâu dài Chứng loạn nhịp tim không được quan sát, và không có tác dụng phụ rõ ràng Do đó, berberine cải thiện chất lượng cuộc sống

và giảm VPC và tử vong ở bệnh nhân CHF

Jing Yang (2014) và nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu tác dụng và cơ chế

trị đái tháo đường của chiết xuất methanolic của Hoàng liên gai (Berberis

julianae Schneid) gây ra chuột đái tháo đường tuýp 2 Metformin đã được sử

dụng như thuốc kiểm soát tích cực Lượng thức ăn, trọng lượng cơ thể, glucose huyết tương, xét nghiệm dung nạp glucose đường uống, xét nghiệm dung nạp insulin, insulin và hàm lượng lipid trong máu đã được đo Tác dụng của Hoàng liên gai đối với sự chuyển vị glucose 4 (GLUT4) trong cơ chế L6 myotubes và biểu hiện protein GLUT4 trong cơ xương cũng như sự phosphoryl hóa protein

11

kinase hoạt hóa AMP (AMPK) trong gan và cơ bắp đã được kiểm tra Kết quả in vitro và in vivo chỉ ra rằng BJSME tăng chuyển dịch GLUT4 lên gấp 1,8 lần và Hoàng liên gai cải thiện đáng kể dung nạp glucose đường uống và cholesterol lipoprotein mật độ thấp (LDL-C) của huyết thanh và giảm trọng lượng cơ thể, glucose và các chất có liên quan đến lipid máu khác Do đó, Hoàng liên gai dường như sở hữu những hiệu quả có lợi hứa hẹn cho việc điều trị đái tháo đường tuýp 2 với cơ chế có thể thông qua kích thích hoạt động AMPK

Các cây thuốc từ chi Berberis đặc biệt quan trọng trong y học cổ truyền và giỏ thức ăn của người Iran Với các loại thực vật khác nhau từ chi Berberis và tình trạng kinh tế, dinh dưỡng và dược liệu của chúng ở Iran, nghiên cứu này tìm cách điều tra những phát hiện của các nghiên cứu gần đây về đặc điểm hóa học,

thông số kỹ thuật và cách sử dụng Berberis vulgaris, cơ chế hoạt động phòng ngừa và điều trị bệnh, sử dụng truyền thống của B vulgaris, Các kết quả chỉ ra một cách ngắn gọn rằng B vulgaris chứa một số lượng lớn các chất hóa học

thực vật bao gồm axit ascorbic, vitamin K, một số triterpenoids, hơn 10 hợp chất

phenolic và hơn 30 ancaloit Do đó B vulgaris có thể có tác dụng chống ung

thư, chống viêm, chống oxy hóa, trị đái tháo đường, kháng khuẩn, giảm đau và chống nôn và bảo vệ gan

1.3 Tình hình nghiên cứu về loài Hoàng liên ở Việt Nam

1.3.1 Giới thiệu về tình hình nghiên cứu loài Hoàng liên gai ở Việt Nam

Cây Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid ) được xem là loài

cây quý hiếm ở Việt Nam; cây có giá trị rất lớn về dược liệu: từ rễ và thân có thể chiết suất berberin dùng làm thuốc chữa bệnh đường ruột, rễ hoặc gỗ thân sắc uống chữa rối loạn tiêu hóa, kiết lỵ, viêm ruột, viêm da dị ứng, mẩn ngứa, mụn nhọt Do có giá trị nhiều mặt nên loài cây này đã và đang bị khai thác rất nhiều trong tự nhiên khiến cho loài cây này đang có nguy cơ đe dọa tuyệt chủng

Theo Sách đỏ Việt Nam (2007) cây Hoàng liên gai vào nhóm nguy cấp (Endangered) EN _A1 c,d, B1+2b,c,e Trong nghị định 06/2019/NĐ-CP, thì cây

12

Hoàng liên gai được xếp vào nhóm IA Thấy được mức độ quan trọng về nguy cấp, quý, hiếm của loài Hoàng liên gai Số lượng cá thể đang bị suy giảm nghiêm trọng, giảm tới 80% trong khoảng 10 năm trở lại đây Nguyên nhân do phá rừng, do khai thác ồ ạt để bán làm thuốc, đặc biệt trong những năm 2008 đến 2010

1.3.2 Một số nghiên cứu về loài Hoàng liên gai ở Việt Nam

Đã có nhiều công trình nghiên cứu về họ Hoàng liên gai (Berberidaceae)

và loài Hoàng liên gai ở Việt Nam, nhưng đa số chỉ là các công bố mang tính thống kê hoặc mô tả sơ bộ Điển hình có các công trình sau:

Sách Đỏ Việt Nam (2007) –Phần thực vật đã thống kê và mô tả 5 loài

Berberis julianae, B wallichiana, Mahonia bealei, M japonica và M nepalensis (M annamica)

Danh lục các loài thực vật Việt Nam (2003) thống kê ở Việt Nam có 4 chi với

9 loài, gồm Berberis julianae, B wallichiana, Epimedium macranthum, E sagittatum, Mahonia bealei, M leptodonta, M nepalensis, Podophyllum tonkinense và

P versipelle

Đỗ Tất Lợi (2006) trong bộ Cây thuốc và vị thuốc Việt Nam đã thống kê

và mô tả 4 loài làm thuốc thuộc 4 chi gồm Berberis wallichiana, Mahonia bealei, Podophyllum tonkinense và Epimedium macranthum

Nguyễn Tập (2007) trong Cẩm nang cây thuốc cần bảo vệ ở Việt Nam đã liệt kê 6 loài thuộc 3 chi của họ Berberidaceae được làm thuốc và có nguy cơ bị

tiêu diệt, cần bảo vệ ở Việt Nam, gồm: Berberis julianae, B kawakami, B sargentiana, M bealei, M nepalensis và P tonkinense Trong đó loài Berberis julianae là loài mới được bổ sung vào Danh lục đỏ cây thuốc Việt Nam (2006)

với mức phân hạng CR_B2a,b

Danh lục cây thuốc Việt Nam (2016) đã thống kê tới 11 loài thuộc họ

Berberidaceae được sử dụng làm thuốc ở Việt Nam gồm Berberis julianae;

13

B sargentiana; B kawakami, Epimedium macranthum (E grandiflorum); E sagittatum (E sinense), Mahonia bealei, M japonica, M oiwakensis, M nepalensis, Podophyllum versipelle (Dysosma versipellis) và P tonkinense

Qua các tài liệu đã công bố ở Việt Nam, số loài thuộc họ Berberidaceae

được thống kê ở Việt Nam có tổng số 20 loài, 4 chi gồm: B julianae, B wallichiana, B subacuminata, B sargentiana, B kawakami và B hypoxantha; Mahonia bealei, M napaulensis, M japonica, M oiwakensis, M subimbricata,

M jingxiensis, M duclouxiana, M hancokiana, M retinervis, M klossii, M leptodonta; Epimedium macranthum, E sagittatum; Podophyllum tonkinense, P verpespelle

Nhiều cây thuốc thuộc chi Berberis được sử dụng trong Y học cổ truyền từ lâu để chữa lành vết thương, sốt, bệnh mắt, vàng da, nôn mửa khi mang thai, thấp khớp, sỏi thận và sỏi mật, và một số bệnh khác Thành phần hóa học chính của các loài trong chi Berberis là các alcaloid, steroid, glycosid, flavonoid, saponin, terpenoid và đường khử Các chất chuyển hóa thứ cấp và các alcaloid (quan trọng nhất là berberin) có tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng vi-rút, chống tiểu đường và chống khối u Bài báo này, nêu công dụng làm thuốc của các loài thuộc chi Berberis hiện có ở Việt Nam được cập nhật đầy đủ nhất từ trước tới nay Qua nghiên cứu về chi Berberis L ở Việt Nam, đã xây dựng khóa định loại để phân biệt 5 loài đã biết và đã cung cấp thông tin đầy đủ về phân bố, sinh thái và công dụng làm thuốc của 5 loài thuộc chi Berberis được sử dụng làm thuốc ở Việt Nam

Đây là nhóm thực vật có giá trị sử dụng làm thuốc và đang đứng trước nguy cơ bị đe dọa tuyệt chủng rất lớn do nạn khai thác quá mức và số lượng cá thể ngoài tự nhiên rất ít, vùng phân bố hẹp Cần có những nghiên cứu sâu hơn về nhân giống, trồng trọt và có kế hoạch bảo vệ chúng trong tương lai [40]

Về công tác bảo tồn, các loài thuộc họ Hoàng liên gai có giá trị về nguồn gen quý hiếm và giá trị sử dụng làm thuốc quan trọng Cùng với đó là số lượng

14

cá thể ngoài tự nhiên còn rất ít, bị khai thác cạn kiệt, vùng phân bố tự nhiên bị thu hẹp, nên các đối tượng này đã được đưa vào các tài liệu bảo tồn từ rất sớm, như Sách Đỏ Việt Nam (1996, 2007); Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam (1996,

2001, 2006 và 2019) Ngoài ra, từ năm 2011 tới nay đã có một số đề tài nghiên cứu bảo tồn các đối tượng thuộc họ Hoàng liên gai và đã cho những kết quả tích cực

Trong thân và rễ cây Vàng đắng (Coscinium usitatum Pierre) hàm lượng

berberin rất cao, ở nước ta đây là nguồn nguyên liệu rất quý để chiết xuất berberin Đã có nhiều tài liệu nghiên cứu về phương pháp chiết xuất berberin từ cây Vàng đắng như phương pháp chiết của Phạm Viết Trang; phương pháp chiết berberin bằng áp lực nóng của Nguyễn Liêm và nhiều quy trình khác nữa Tuy nhiên, các quy trình chiết này vẫn còn một số nhược điểm như: kéo dài thời gian, tốn nhiều dung môi, hoá chất và chưa có nhiều công trình nghiên cứu đầy đủ việc chiết xuất berberin từ cây Hoàng liên gai Lại Đức Lưu, Đỗ Thị Thu

Hà, Vũ Thị Hằng, Hoàng Thị Giang, Nguyễn Thị Thuỷ, Nguyễn Quang Thạch (2014), đã tiến hành nghiên cứu hàm lượng berberin từ rễ và thân của cây Hoàng liên gai được lấy từ Sa Pa khẳng định là hàm lượng Berberin có trong rễ và thân của cây Hoàng liên gai 2-3 năm tuổi là từ 3.3- 3.6 % chưa đạt mức tối đa như các tài liệu viết về hàm lượng berberin có trong cây Hoàng liên gai từ 3-5% Cây Hoàng liên gai trồng khí canh có thể cho thu hoạch bắt đầu từ tháng thứ 6 sau trồng Thu hoạch nhiều lần đối với rễ cây Hoàng liên gai trồng khí canh cho năng suất cao hơn Với 3 lần thu hoạch vào tháng thứ 6, thứ 9 và thứ 12 sau trồng khối lượng rễ tươi đạt 15,69 g/cây, tăng 22,96% so với việc chỉ thu hoạch

1 lần vào tháng thứ 12 sau trồng

Một số công trình nghiên cứu về thành phần berberin cũng như phương pháp chiết xuất berberin trong các loài cây thuộc họ Hoàng liên gai (hoàng liên chân gà, hoàng liên ô rô) nói chung và Hoàng liên gai đã được thực hiện

Berberin là hoạt chất có trong nhiều loài cây như: Hoàng liên (Coptis teeta), Hoàng liên gai (Berberis sp.), Hoàng liên ô rô (Mahonia spp.), Hoàng bá

(Phellodendron amurense) Trong y học dùng berberin làm thuốc chữa đau

15

bụng, đi ngoài, kiết lỵ, viêm ruột Trong kỹ nghệ người ta còn dùng berberin để tạo chất màu làm thuốc nhuộm, hoặc làm chất tạo màu trong gia vị và trong đồ uống có cồn và trong các lĩnh vực khác

Bước đột phá về nghiên cứu cây Hoàng liên gai về việc nhân giống và phát triển loài cây nguy cấp, quý, hiếm này Công nghệ khí canh do Viện Sinh học Nông nghiệp - Học viện Nông nghiệp Việt Nam nghiên cứu lần đầu tiên có mặt tại Việt nam là một bước tiến có tính đột phá Công nghệ thể hiện tính ưu việt trong nhân giống và sản xuất những loại cây lấy củ và rễ (Viện Sinh học Nông nghiệp, 2010), (Lê Tấn Phước, 1996) Việc áp dụng biện pháp mới (công nghệ khí canh) trong nhân giống và sản xuất sinh khối rễ cây Hoàng liên gai hiệu quả hơn thay thế cho việc khai thác trong tự nhiên như hiện nay làm nguồn dược liệu cho sản xuất berberin là một vấn đề rất cần thiết.

Cho đến thời điểm trước khi thực hiện đề tài này, tại Khu BTTN Bát Xát chưa có công trình nào nghiên cứu một cách toàn diện về loài Hoàng liên gai Hàng loạt câu hỏi đặt ra như: Đặc điểm sinh thái và hiện trạng phân bố của Hoàng liên gai ra sao? Khả năng sinh trưởng và hàm lượng berberin trong thân cây Hoàng liên gai như thế nào? Có khác biệt ở các vùng phân bố khác nhau không? Việc khai thác, chế biến và thị trường hoá các sản phẩm từ loài cây này

ra sao? Nhận thức của người dân địa phương về việc phát triển loài cây này ở những khu vực có mà nó phân bố như thế nào v.v ? Nghiên cứu về loài Hoàng liên gai là một cơ sở cho vấn đề giữ giống với loài cây quý, hiếm này và phát triển vùng nguyên liệu quý cho khu vực giảm nhẹ áp lực về tính nguy cấp cho

loài cây Vì vậy, việc thực hiện đề tài “ Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học nơi loài Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid) phân bố tại xã Khu bảo tồn thiên nhiên Bát Xát, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai” góp phần giải

quyết những vấn đề của thực tiễn và là cơ sở khoa học quan trọng phục vụ công tác quản lí, bảo tồn và phát triển loài cây quý hiếm, đồng thời có thể bổ sung thêm cây trồng lâm nghiệp có giá trị cho khu vực và góp phần cải thiện đời sống của người dân vùng cao

16

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu:

 Mục tiêu chung:

Phản ánh được một số đặc điểm lâm học khu vực có Hoàng liên

gai(Berberis julianae C.K.Schneid) phân bố tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bát Xát

làm cơ sở khoa học phục vụ công tác bảo tồn và phát triển loài cây thuốc quý hiếm tại địa phương

 Mục tiêu cụ thể

Xác định được vị trí phân bố, đặc điểm địa hình, một số đặc điểm cấu trúc lớp phủ thực vật và đánh giá được các đặc trưng phân bố theo các trạng thái rừng, các yếu tố ảnh hưởng từ đó đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển

hiệu quả loài Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid) tại Khu bảo tồn

thiên nhiên Bát Xát

2.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu một số đặc điểm lâm học cơ bản của loài

Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid ) có phân bố tự nhiên tại Khu

bảo tồn thiên nhiên Bát Xát, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai

- Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành trên khu vực có loài Hoàng liên gai phân bố

tự nhiên, thuộc diện tích của Khu Bảo tồn thiên nhiên Bát Xát, nằm trên địa bàn

2 xã Trung Lèng Hồ và Sàng Ma Sáo, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai

- Thời gian: Từ tháng 2/2020 đến tháng 4/2020

2.3 Quan điểm và cách tiếp cận

Rừng là một hệ sinh thái có tính ổn định tương đối; các thành phần cấu thành hệ sinh thái rừng luôn có mối quan hệ chặt chẽ Vì vậy, mặc dù nội dung

17

của đề tài tập trung nghiên cứu một loài cây trong hệ sinh thái rừng nhưng không thể tách rời nó khỏi tính thống nhất của cả hệ sinh thái rừng, mà phải đặt

nó trong mối quan hệ tổng hợp với các thành phần khác của hệ sinh thái

Về cách tiếp cận: Đề tài tiếp cận theo hướng tổng hợp, liên ngành và đa lĩnh vực, có tính hệ thống từ kế thừa tài liệu, tư liệu, kết quả nghiên cứu ở trong

và ngoài nước có liên quan đến loài Hoàng liên gai Ứng dụng các phương pháp điều tra thực địa thông dụng trong lâm nghiệp để nghiên cứu điều kiện lập địa, sinh trưởng và phát triển của cây Hoàng liên gai

2.4 Nội dung nghiên cứu

- Xác định vị trí phân bố và đặc điểm địa hình nơi bắt gặp loài Hoàng liên

gai (Berberis julianae C.K.Schneid) tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bát Xát

- Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lớp phủ thực vật nơi có loài Hoàng

liên gai phân bố (Berberis julianae C.K.Schneid) tại khu vực điều tra

- Đánh giá các đặc trưng phân bố của loài Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid) theo các trạng thái rừng tại khu vực điều tra

- Xác định các yếu tố ảnh hưởng và đề xuất giải pháp bảo tồn, phát triển

hiệu quả loài Hoàng liên gai (Berberis julianae C.K.Schneid) tại khu vực nghiên

cứu

2.5 Phương pháp nghiên cứu

Công tác chuẩn bị và kế thừa số liệu có chọn lọc

Đối với tất cả các nội dung của đề tài, trước khi thực hiện, tôi tiến hành thu thập và đọc các tài liệu có liên quan đến loài Hoàng liên gai, các lĩnh vực và hướng nghiên cứu có liên quan để phục vụ xây dựng đề cương nghiên cứu, kế hoạch thực địa, tổng hợp số liệu viết tổng quan nghiên cứu cho đề tài

Các tài liệu tham khảo chính bao gồm các sách chuyên môn trong lĩnh vực thực vật, lâm sản ngoài gỗ, dược liệu; các tài liệu chuyên môn về điều tra

18

rừng, phân tích và xử lý số liệu thống kê; các công trình, bài báo khoa học đã được công bố trong và ngoài nước về loài Hoàng liên gai và các loài trong họ Berberinaceae

Các tài liệu, báo cáo chuyên ngành của Khu Bảo tồn tiên nhiên Bát Xát, điều kiện tự nhiên kinh tế, xã hội của Khu bảo tồn và các xã trong khu vực khảo sát

Kế thừa bản đồ hiện trạng rừng (VN2000) đã số hóa của Khu Bảo tồn thiên nhiên Bát Xát Chuẩn bị các dụng cụ điều tra (Máy định vi GPS, thước dây, thước đo vanh, kéo cắt cành, kẹp tiêu bản, etiket gắn mẫu vật, các dụng cụ bảo hộ đi rừng…) và thiết kế, in ấn bảng biểu điều tra Chi tiết các mẫu bảng biểu sẽ trình bày cụ thể trong phương pháp thực hiện từng nội dung nghiên cứu

Căn cứ các nội dung nghiên cứu đã thiết lập, dựa trên bản đồ hiện trạng

rừng và các thông tin đã thu thập, trao đổi với cán bộ chuyên trách của Khu bảo tồn và người dân địa phương, sau khi sơ thám thực địa, tôi tiến hành lập kế hoạch điều tra tỉ mỉ để thu thập số liệu cho các nội dung nghiên cứu

2.5.1 Phương pháp nghiên cứu cụ thể

2.5.1.1 Phương pháp xác định vị trí phân bố và đặc điểm địa hình nơi bắt gặp Hoàng liên gai

Để tìm hiểu đặc điểm của khu vực có sự phân bố của loài Hoàng liên gai tại khu Bảo tồn thiên nhiên Bát Xát, từ các thông tin ghi nhận địa điểm phân bố của loài trong các tài liệu chuyên khảo đã công bố như Sách Đỏ Việt Nam- phần thực vật, các báo cáo điều tra tài nguyên của Khu Bảo tồn, kết hợp với phỏng vấn cán bộ Khu bảo tồn, người dân địa phương để xác định các khu vực có khả năng bắt gặp loài trên thực địa Quá trình điều tra thực địa cũng như có sự tham gia của giáo viên hướng dẫn, cán bộ kiểm lâm Khu BTTN Bát Xát, tổ tuần rừng của Khu bảo tồn là người dân địa phương

Dựa trên bản đồ hiện trạng rừng, đề tài đã thiết lập 7 tuyến điều tra đi qua các sinh cảnh, các trạng thái rừng, các điều kiện địa hình khác nhau trong khu

19

vực để tìm kiếm phát hiện loài Bên cạnh các tuyến đi tới các khu vực chắc chắn

có loài do người địa phương đã bắt gặp, chúng tôi còn thiết lập một số tuyến khảo sát khác theo các hướng khác nhau tới các sinh cảnh, các trạng thái rừng khác nhau để kiểm tra sự xuất hiện của loài Đồng thời trong quá trình đi tuyến, chế độ ghi track tự động trên GPS được sử dụng để ghi lại và xây dựng sơ đồ các tuyến đi trên bản đồ hiện trạng đã số hóa của Khu BTTN Bát Xát khi xử lí nội nghiệp

Sơ đồ và thông tin các tuyến điều tra cụ thể như sau:

Hình 2.1: Sơ đồ các tuyến điều tra Hoàng liên gai tại khu vực nghiên cứu

Các tuyến điều tra được tổng hợp ở bảng 2.1:

20

Bảng 2.1: Bảng tổng hợp các tuyến điều tra tại khu vực

4 4 Suối Nậm Pẻn 5.6 E00383052N02490159 E00383052N02490633

5 5 Núi Muối 6.2 E00383082N02490177 E00385368N02490542

Các tuyến từ 1-6 thuộc địa bàn xã Trung Lèng Hồ, huyện Bát Xát

Tuyến 7 thuộc địa bàn xã Sàng Ma Sáo, huyện Bát Xát

Trên tuyến điều tra, tiến hành quan sát ghi nhận sự xuất hiện của loài, chụp ảnh đặc tả, thu mẫu tiêu bản và thu thập các thông tin theo mẫu biểu 01:

Mẫu biểu 01: ĐIỀU TRA HOÀNG LIÊN GAI THEO TUYẾN

Số hiệu tuyến:

Địa danh: ………

Bắt đầu từ: đến:

Tọa độ điểm đầu: Tọa độ điểm cuối:

Người điều tra: Ngày điều tra:

21

Từ thông tin tọa độ các điểm gặp Hoàng liên gai đã ghi nhận (các waypoint), chúng tôi sử dụng một số phần mềm hỗ trợ xây dựng bản đồ (Excel, MapSource, Wincmd32, Mapinfo 15.0) để tạo sơ đồ phân bố của Hoàng liên gai tại khu vực nghiên cứu

Thông tin về các hướng phơi và tần xuất lặp lại hướng phơi tại các vị trí bắt gặp loài được tổng hợp để viết báo cáo

2.5.2.2 Phương pháp nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lớp phủ thực vật nơi có Hoàng liên gai phân bố

Trên các tuyến khảo sát, tại vị trí có Hoàng liên gai phân bố, chúng tôi đã thiết lập 07 OTC điển hình tạm thời có diện tích 1.000m2 (25m x 40m), chiều dài

ÔTC đặt theo hướng đường đồng mức, chiều rộng OTC được cải bằng dựa theo

độ dốc địa hình Trong OTC lập 5 ODB được bố trí như hình vẽ:

Thu thập các thông tin trong ÔTC theo các mẫu biểu, cụ thể như sau:

● Điều tra tầng cây gỗ

Mẫu biểu 02: ĐIỀU TRA CÂY GỖ TRÊN ÔTC

22

Số ÔTC: Tọa độ tâm ô:……… Độ cao ÔTC:………

Hướng dốc: Độ che phủ:

Vị trí: Độ dốc: Ngày điều tra:

Địa danh: Độ tàn che: Người điều tra: Trạng thái rừng: Độ cao:

- Trạng thái rừng nơi lặp ÔTC được xác định bằng cách chuyển tọa độ tâm ô lên bản đồ hiện trạng để xác định vị trí và trạng thái rừng tương ứng Ngoài ra thông tin cụ thể về trạng thái rừng còn được cập nhật dựa trên thực tế ngoài thực địa

- Độ tàn che được đo tại 5 điểm bằng phần mềm GLAMA trên smartphone chạy

hệ điều hành android ở độ cao 1,3m và lấy trị số trung bình

- Độ che phủ xác định bằng trị số trung bình tại 5 điểm đo (4 góc và tâm ô) bằng phần mềm Canopeo trên smartphone chạy hệ điều hành android

- Độ dốc trung bình của ÔTC cũng được xác định bằng trị số trung bình đo bằng địa bàn hoặc phần mềm Angle Meter PRO Plus tại 5 điểm (4 góc và tâm ô) trên smartphone chạy hệ điều hành android

- Tọa độ và độ cao ÔTC ghi nhận bằng thiết bị GPS

23

- Chiều cao vút ngọn (Hvn) xác định bằng thước Blume_Leiss, kết hợp phương pháp mục trắc chiều cao cho những cây lân cận

- Xác định chiều cao dưới cành (Hdc) bằng cách sau:

+ Đối với cây mọc ở nơi không hiểm trở, thuận tiện cho việc đi lại, tiến hành đo từng gốc bằng sào tre có khắc vạch

- Xác định tình hình sinh trưởng (Phẩm chất) cây tái sinh phân theo 3 mức phẩm chất (chỉ bao gồm những cây còn sống):

+) Cây phẩm chất tốt (T): cây gỗ khỏe mạnh, thân thẳng, đều, không sâu bệnh, xanh tốt

+) Cây phẩm chất trung binh (TB): cây có đặc điểm như thân hơi cong, bị sâu bệnh nhẹ, có thể có một số khuyết tật nhỏ nhưng vẫn có khả năng sinh trưởng và phát triển đạt đến độ trưởng thành

+) Cây phẩm chất xấu (X): là những cây con bị sâu bệnh nặng, cọc còi, yếu, bị khuyết tật nặng (cong queo, cụt ngọn, ) hoặc sinh trưởng không bình thường, khó có khả năng tiếp tục sinh trưởng và phát triển đạt đến độ trưởng thành

- Quan sát đặc điểm vật hậu của tầng cây cao và ghi nhận sự xuất hiện các đặc điểm trong quá trình sinh trưởng của loài

● Tầng cây tái sinh

Lập 05 ô dạng bản có kích thước 25 m2 (5x5 m), tiến hành điều tra cây tái sinh theo các chỉ tiêu: tên loài, chiều cao vút ngọn, chất lượng (tốt: cây khoẻ mạnh, thẳng, không cụt ngọn, không sâu bệnh; xấu: cây sinh trưởng yếu, sâu bệnh, cụt ngọn; trung bình: nằm giữa hai loại trên), nguồn gốc cây tái sinh (chồi, hạt) Kết quả điều tra được ghi vào biểu 03:

24

Mẫu biểu 03: ĐIỀU TRA CÂY TÁI SINH TRÊN ÔTC

ÔTC số: Độ tàn che trên ÔTC: … Độ che phủ:……… Người điều tra: Ngày điều tra:

Ô dạng

bản

Tên loài

Cấp chiều cao Nguồn gốc tái

sinh Sinh trưởng

● Điều tra cây bụi, thảm tươi, thực vật ngoại tầng tại ÔTC:

Cũng trên 5 ÔDB đã lập, tiến hành xác định một số chỉ tiêu: loài cây chủ yếu,

độ che phủ bình quân, chiều cao bình quân, chất lượng cây bui, thảm tươi) Kết quả ghi vào phiếu điều tra theo mẫu biểu 04

Mẫu biểu 04: ĐIỀU TRA CÂY BỤI THẢM TƯƠI, THỰC VẬT NGOẠI

TẦNG

ÔTC số: Tuyến số: ………… Diện tích ÔDB: …………

Người điều tra: Ngày điều tra:

Chiều cao trung bình (cm)

Độ che phủ trên ÔDB (%)

Dạng sống

Tình hình sinh trưởng

Tình hình sinh trưởng của nhóm cây bụi, thảm tươi, thực vật ngoại tầng cũng được đánh giá theo các cấp độ tốt, trung bình, xấu

Trong quá trình điều tra trên ÔTC, các loài cây gỗ, cây tái sinh, cây bụi thảm tươi, thực vật ngoại tầng chưa xác định được thu mẫu tiêu bản, chụp ảnh đặc tả, gắn số hiệu mẫu, ép trong báo cũ để phục vụ tra cứu ở phần nội nghiệp

 Xử lý nội nghiệp:

- Xác định tên các loài chưa biết: Dựa trên các tài liệu chuyên môn về

thực vật để tra cứu xác định tên loài Các tài liệu chính bao gồm: Bộ Cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ (3 tập), bộ sách Những cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam của tập thể tác giả Viện Dược liệu (3 tập), bộ Danh lục thực vật Việt Nam, Tên cây rừng Việt Nam, các tập Thực vật chí Việt Nam, Thực vật chí Trung Quốc, Landscape Plants of China (2 tập), Thực vật Quảng Tây (tập 3), đối chiếu với mẫu tiêu bản lưu online tại các trang web của Royal Botanic Gardens, Kew; The New York Botanical Garden Virtual Herbarium; Tropicos, Bảo tàng Paris, cùng một số nguồn tài liệu tra cứu tin cậy khác

26

Hình 2.2: Công tác xử lí nội nghiệp

Nguồn: Trương Trọng Khôi

- Tính toán các công thức tổ thành, tổng hợp số liệu điều tra trong các ÔTC:

Tổ thành tầng cây cao và cây tái sinh được tính theo công thức:

𝐾𝑖 = 𝑛𝑖

𝑁 × 10 Trong đó:

𝐾𝑖 : hệ số tổ thành tầng cây cao hoặc cây tái sinh

𝑛𝑖: số cá thể mỗi loài trong ô tiêu chuẩn

𝑁: tổng số cây trong ô tiêu chuẩn

Do thành phần loài khá đơn giản nên toàn bộ các cây điều tra đều được thể hiện rõ tên trong công thức tổ thành

Mật độ cây gỗ, cây tái sinh trong ÔTC

Công thức xác định mật độ như sau:

N/ha=𝑛

𝑆Ô×104 Trong đó:

n: là số lượng cá thể của loài hoặc tổng số cá thể trong ÔTC

𝑆ô: diện tích ÔTC (m²)

27

Đối với cây tái sinh, diện tích đã điều tra là tổng diện tích của 5 ÔDB

2.5.2.3 Phương pháp đánh giá các đặc trưng phân bố của loài Hoàng liên gai theo các trạng thái rừng tại khu vực điều tra

Trên 7 tuyến điều tra đã thiết lập, chạy dọc theo tuyến tại những nơi bắt

gặp Hoàng liên gai, chúng tôi quan sát bằng mắt thường về 2 bên tuyến để phát

hiện loài, vị trí quan sát đứng tại chỗ trên tuyến khảo sát, người đo đếm số liệu

giữ GPS để ghi track tính tổng chiều dài quãng đường di chuyển, tiến hành thu

thập thông tin về đặc điểm phân bố của loài theo mẫu biểu:

Mẫu biểu 06: ĐIỀU TRA HOÀNG LIÊN GAI TRÊN TUYẾN

Tuyến số:……… Ngày điều tra: …… Người điều tra: …

(E/N)

Độ cao tuyệt đối (m)

Hướng phơi

Tình hình sinh trưởng (T, TB, X)

Mô tả sinh cảnh nơi mọc

Khoảng cách vuông góc

từ cá thể/tâm đám tới tuyến (m)

Số lượng cây phát hiện được trong đám

Ghi chú: Nếu chỉ có 1 cá thể thì coi như đám có 1 cây

Các dụng cụ hỗ trợ gồm có thước dây, máy ảnh để thu thập thông tin

Trong 7 ÔTC đã thiết, tiến hành quan sát toàn bộ các cá thể Hoàng liên gai và thu thập các thông tin về Hoàng liên gai theo mẫu biểu:

Mẫu biểu 07: ĐIỀU TRA HOÀNG LIÊN GAI TRONG ÔTC

28

 Tính toán các chỉ số đặc trưng phân bố của Hoàng liên gai:

Từ số liệu thu thập trên tuyến, chúng tôi tiến hành nhập số liệu và tính toán các chỉ số ước lượng về mật độ, tổng lượng cá thể Hoàng liên gai theo các tuyến điều tra, theo từng xã và cho toàn vùng dựa trên phần mềm Distance Sampling Một số hình ảnh về quá trình xử lý bằng phần mềm như sau (nguồn xử lý

số liệu Phạm Thanh Hà-Bộ môn Thực vật rừng):

29

30