Nghiên cứu đặc điểm sinh học loài xoan mộc (toona surenii (blume) merr) tại khu bảo tồn loài và sinh cảnh nam xuân lạc, huyện chợ đồn, tỉnh bắc kạn

Một vài công trình nghiên cứu có thể kể tới như: Trung tâm Nông lâm kết hợp thế giới World Agroforestry Centre, 2006, Anon 1996, Keble và Sidiyasa 1994 đã nghiên cứu đặc điểm hình thái c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-

LƯỜNG QUỐC HẢI

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC LOÀI XOAN

BẢO TỒN LOÀI VÀ SINH CẢNH NAM XUÂN LẠC,

HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số ngành: 60.62.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS Hồ Ngọc Sơn

Thái Nguyên - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là trung thực và không sao chép Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Một lần nữa, tôi xin khẳng định về sự trung thực của lời cam kết trên

Thái Nguyên, ngày 3 tháng 9 năm 2016

Tác giả

Lường Quốc Hải

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được hoàn thành tại Trường Đại học Nông Lâm - Đại

học Thái Nguyên theo chương trình Đào tạo Thạc sĩ Lâm nghiệp khóa học

2014 - 2016

Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được

sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo Khoa Lâm nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên, Sở NN&PTNT tỉnh Bắc Kạn, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Bắc Kạn, BQL KBT L&SC Nam Xuân Lạc Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó

Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy giáo TS Hồ Ngọc Sơn - người hướng dẫn khoa học, đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp

đỡ, truyền đạt những kiến thức quí báu và dành những tình cảm tốt đẹp cho tác giả trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Tác giả xin cảm ơn Chi cục Kiểm lâm tỉnh Bắc Kạn, đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn đến Ban lãnh đạo, cán bộ KBT L&SC Nam Xuân Lạc đã tạo điều kiện về mọi mặt để tôi có thể hoàn thành đề tài

Mặc dù đã cố gắng nhiều nhưng do điều kiện hạn chế về thời gian, kinh phí và trình độ nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định Tác giả kính mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các nhà khoa học, các thầy giáo cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 3 tháng 9 năm 2016

Tác giả

Lường Quốc Hải

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU vii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Ý nghĩa khoa học của đề tài 3

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Trên thế giới 4

1.1.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh học loài cây 4

1.1.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học 5

1.1.3 Nghiên cứu về cây Xoan Mộc 8

1.2 Ở Việt Nam 10

1.2.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh học loài cây 10

1.2.1.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh học loài cây 10

1.2.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái loài cây 11

1.2.3 Nghiên cứu về cây Xoan Mộc 13

1.3 Thảo luận chung 14

1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu 15

1.4.1 Điều kiện tự nhiên 15

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Đối tượng nghiên cứu 18

2.2 Nội dung nghiên cứu 18

2.2.1 Đặc điểm hình thái loài Xoan Mộc 18

2.2.2 Đặc điểm sinh thái và phân bố Loài Xoan Mộc phát triển tự nhiên 18

2.2.3 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Xoan Mộc 19

2.2.4 Đề xuất giải pháp bảo vệ và phát triển loài cây 19

2.3 Phạm vi nghiên cứu 19

2.4 Phương pháp nghiên cứu 19

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu chung 19

2.4.2 Phương pháp điều tra cụ thể 19

2.4.4 Phương pháp nội nghiệp 27

2.4.4.1 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng 27

2.4.4.2 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh loài 28

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Đặc điểm hình thái loài Xoan mộc ở Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc 31

3.1.1 Đặc điểm hình thái thân, cành, lá loài Xoan mộc 31

3.1.2 Đặc điểm hình thái hoa, quả loài Xoan mộc 33

3.1.3 Đặc điểm vật hậu loài Xoan mộc 34

3.2 Đặc điểm sinh thái và phân bố loài Xoan mộc ở Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc 36

3.2.1 Đặc điểm phân bố loài Xoan mộc theo đai cao và trạng thái rừng 36

3.2.2 Đặc điểm cấu trúc quần xã nơi loài Xoan mộc phân bố 41

3.2.3 Đặc điểm về hoàn cảnh rừng nơi loài Xoan mộc 51

3.3 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của loài Xoan mộc phân bố tự nhiên ở Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc 52

3.3.1 Tổ thành tầng cây tái sinh 52

3.3.2 Quan hệ giữa tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh 54

3.3.3 Cấu trúc mật độ tầng cây tái sinh 55

3.3.3 Phân bố lớp cây tái sinh theo cấp chiều cao 56

3.4 Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển bền vững loài Xoan mộc ở Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn 60 3.4.1 Giải pháp về cơ chế chính sách 60

3.4.2 Giải pháp về khoa học kỹ thuật 61

3.4.3 Giải pháp trong công tác bảo tồn 62

3.4.4 Định hướng một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo tồn và phát triển loài cây Xoan mộc 62

KẾT LUẬN VÀ TỒN TẠI 65

1 Kết luận 65

2 Tồn tại 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

Tài liệu tiếng Việt 68

Tài liệu tiếng Anh 70

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

KBT L&SC Khu Bảo tồn Loài và Sinh cảnh

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

Trang

Mẫu biểu 01: Điều tra đặc tính vật hậu học của cây 22

Mẫu bảng 02: Điều tra phân bố của loài theo tuyến 23

Mẫu bảng 03: Điều tra tầng cây cao 24

Mẫu bảng 04: Điều tra cây tái sinh dưới tán rừng 25

Mẫu bảng 05: Điều tra cây bụi, thảm tươi dưới tán rừng 26

Mẫu bảng 06: Điều tra ô hình tròn 6 cây 26

Bảng 3.1 Các pha vật hậu của loài Xoan mộc ở KBTL&SC Nam Xuân Lạc 35

Bảng 3.2 Phân bố loài Xoan mộc theo đai cao ở KBT L&SC Nam Xuân Lạc 37

Bảng 3.3 Hệ số tổ thành của các loài cây trong OTC nơi có loài Xoan mộc phân bố theo IV% (độ cao 652m) 42

Bảng 3.4 Công thức tổ thành rừng nơi có loài Xoan mộc phân bố theo IV% (ở độ cao 652) 43

Bảng 3.5 Hệ số tổ thành của các loài cây trong OTC nơi có loài Xoan mộc phân bố theo IV% (độ cao 740m) 44

Bảng 3.6 Công thức tổ thành rừng nơi có loài Xoan mộc phân bố theo IV% (ở độ cao 740) 45

Bảng 3.7 Hệ số tổ thành của các loài cây trong OTC nơi có loài Xoan mộc phân bố theo IV% (độ cao 590m) 45

Bảng 3.8 Công thức tổ thành rừng nơi có loài Xoan mộc phân bố theo IV% (ở độ cao 590) 46

Bảng 3.9 Cấu trúc mật độ loài Xoan mộc phân bố theo đai cao và theo kiểu thảm thực vật rừng ở khu vực nghiên cứu 47

Bảng 3.10 Chỉ số phong phú của loài trong lâm phần điều tra ở khu vực nghiên cứu 48

Bảng 3.11 Mức độ thường gặp loài Xoan mộc tại KBTL&SC Nam

Xuân Lạc 49 Bảng 3.12 Mức độ thân thuộc của loài Xoan mộc với một số loài quan

trọng trong các lâm phần điều tra tại KBT L&SC Nam Xuân Lạc 50 Bảng 3.13 Tổ thành cây tái sinh nơi có loài Xoan mộc phân bố tính

theo N% 53 Bảng 3.14 Tổ thành tầng cây cao và tổ thành cây tái sinh tại KBT

L&SC Nam Xuân Lạc 54 Bảng 3.15 Cấu trúc mật độ tầng cây tái sinh của loài Xoan mộc phân

bố 55 Bảng 3.16 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ở kiểu rừng kín

thường xanh mưa mùa nhiệt đới ở đất thấp 57 Bảng 3.17 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ở kiểu rừng kín

thường xanh mưa mùa nhiệt đới trên núi đá vôi 58 Bảng 3.18 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ở kiểu rừng thứ

sinh phục hồi sau khai thác 59

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 3.1 Hình thái thân cây Xoan mộc ở KBTL&SC Nam Xuân Lạc 32

Hình 3.2 Hình thái lá cây Xoan mộc ở KBTL&SC Nam Xuân Lạc 33

Hình 3.3 Kiểu rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới ở đất thấp nơi loài Xoan mộc phân bố 38

Hình 3.4 Kiểu rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới trên núi đá vôi nơi có loài Xoan mộc phân bố tự nhiên 39

Hình 3.5 Kiểu rừng thứ sinh phục hồi sau khai thác nơi có loài Xoan mộc phân bố tự nhiên 40

Hình 3.6 Phân bố G (%) và IV (%) của các loài ở độ cao 652m 43

Hình 3.7 Phân bố G (%) và IV (%) của các loài ở độ cao 740m 44

Hình 3.8 Phân bố G (%) và IV (%) của các loài ở độ cao 590m 46

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Con người và thiên nhiên luôn có mối quan hệ biện chứng tác động qua lại lẫn nhau Vai trò của tài nguyên thiên nhiên nói chung, hay tài nguyên rừng nói riêng đối với cuộc sống con người đã được nhiều tài liệu đề cập đến

và không phải bàn cãi nhiều Tuy nhiên, dưới nhiều nguyên nhân trực tiếp và gián tiếp khác nhau đã và đang làm ảnh hưởng xấu đến nguồn tài nguyên này

và làm cho tính đa dạng sinh học bị suy giảm trầm trọng Bên cạnh việc nhiều loài, nhiều taxon được phát hiện và mô tả mới cho khoa học thì rất có thể nhiều loài khác - loài chưa từng được biết đến đã đối điện với nguy cơ bị đe dọa và tuyệt chủng, và trong số đó có thể có những loài có giá trị đặc biệt đối với khoa học và cuộc sống của con người

Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc được UBND tỉnh Bắc Kạn phê duyệt tại Quyết định số 324/QĐ-UBND, ngày 17/3/2004, với diện tích vùng lõi 1.788 ha, vùng đệm 7.508 ha Ngày 14/01/2014, Uỷ ban nhân dân tỉnh Bắc Kạn tiếp tục ban hành Quyết định số 109/QĐ-UBND về việc phê duyệt Quy hoạch bảo tồn và phát triển bền vững Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc, tỉnh Bắc Kạn giai đoạn 2013- 2020 Theo đó, Khu bảo tồn có diện tích 4.155,67ha bao gồm 3 xã Xuân Lạc, Bản Thi, Đồng Lạc thuộc huyện Chợ Đồn; vùng đệm Khu bảo tồn có tổng diện tích 16.371,53ha bao gồm phần diện tích còn lại của các xã Xuân Lạc, Bản Thi, Đồng Lạc, Yên Thịnh huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kan

Họ Xoan (Meliaceae) còn gọi là họ Dái ngựa, là một họ thực vật có

hoa với chủ yếu là cây thân gỗ và cây bụi (có một số ít là cây thân thảo)

trong bộ Bồ hòn (Sapindales), được đặc trưng bởi các lá mọc so le, thông

thường hình lông chim và không có lá kèm, và bởi hoa hình quả tụ, dường như lưỡng tính (nhưng thực tế phần lớn là đơn tính một cách khó hiểu) trong dạng hoa chùy, xim, cụm v.v Phần lớn các loài là cây thường xanh, nhưng một số là sớm rụng, có thể là vào mùa khô hay trong mùa đông

Họ này có khoảng 50 chi và 550-620 loài, với sự phân bổ khắp miền

nhiệt đới; một chi (Toona) phát triển tới tận vùng ôn đới phía bắc của Trung

Quốc và về phía nam tới đông nam Úc

Hệ sinh thái rừng cây họ Xoan ở khu vực phía Bắc chủ yếu là các kiểu rừng lá rộng thường xanh mưa mùa nhiệt đới mà tổ thành là các loài cây lá

rộng họ 3 mảnh vỏ (Euphorbiaceae), họ Dẻ (Fabaceae), Họ Dầu

(Dipterocarpaceae), họ Cà phê (Rubiaceae), họ Bồ hòn (Sapindaceae), họ

Đậu (Fabaceae) Các loài cây họ Xoan như cây Xoan Mộc Toona sureni (Blume) Merr., tông dù (Toona sinensis) chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ trong cấu

trúc tổ thành rừng tự nhiên lá rộng thường xanh (Thái Văn Trừng, 1983 [21].)

Cây Xoan Mộc (Toona sureni (Blume) Merr ) được nghiên cứu ở nước

ta chưa nhiều Theo một công trình mới được nghiên cứu “một số đặc điểm

sinh thái và gây trồng Loài Lò bo (Brownlowia tabularis Pierre), Xoan Mộc (Toona surenii (Blume) Merr) và Dầu cát (Dipterocarpus condorensis

Ashton)” (Trần Hữu Biển, Phan Văn Huống, 2011 [4]

Cây Xoan Mộc (Toona sureni (Blume) Merr ) là loài cây gỗ lớn dùng

trong xây dựng, đóng đồ mộc gia dụng, trang trí nội thất, gỗ dán lạng, lớp phủ bề mặt, khung chịu lực và là loài cây tiềm năng có thể ứng dụng để phát triển trồng rừng gỗ lớn phục vụ cho đề án tái cơ cấu ngành lâm nghiệp việt nam Hiện nay loài Xoan mộc có phân bố ở đai cao dưới 700m tại Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn Tuy nhiên, do chưa được quan tâm đúng mức dẫn đến loài cây này đang bị khai thác mạnh, có nguy

cơ biến mất nếu không có các biện pháp bảo tồn nghiêm ngặt Hiện nay, những thông tin về đặc điểm sinh học, sinh thái học đối với loài cây này còn nhiều hạn

chế.Từ thực tiễn nêu trên, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học loài

Xoan Mộc (Toona surenii (Blume) Merr) tại Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn” nhằm góp phần nâng cao hiểu

biết, đề xuất những hướng bảo tồn và phát triển loài cây có triển vọng này tại Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc

2 Mục tiêu nghiên cứu

3 Ý nghĩa khoa học của đề tài

- Về mặt khoa học: Bổ sung các thông tin khoa học và là cơ sở khoa học cho các nhà quản lý bảo tồn

- Về mặt thực tiễn: Cơ sở để thực hiện nghiên cứu loài Xoan Mộc

(Toona surenii (Blume) Merr) làm cơ sở đề xuất hướng bảo tồn loài và giám

sát đa dạng sinh học tại Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kan

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh học loài cây

Việc nghiên cứu sinh học loài cây trong đó có các đặc điểm hình thái

và vật hậu đã được thực hiện từ lâu trên thế giới Đây là bước đầu tiên, làm tiền đề cho các môn khoa học khác liên quan Có rất nhiêu công trình liên quan đến hình thái và phân loại các loài cây Những nghiên cứu này đầu tiên tập trung vào mô tả và phân loại các loài, nhóm loài, Có thể kể đến một vài công trình rất quen thuộc liên quan đến các nước lân cận như: Thực vật chí Hong Kong (1861), Thực vật chí Australia (1866), Thực vật chí rừng Tây Bắc

và trung tâm Ấn độ (1874), Thực vật chí Ấn độ 7 tập (1872 – 1897), Thực vật chí Miến Điện (1877), Thực vật chí Malaysia (1892 – 1925), Thực vật chí Hải Nam (1972 – 1977), Thực vật chí Vân Nam (1977), Thực vật chí Quảng Đông, Trung Quốc (9 tập) Sự ra đời của các bộ thực vật chí đã góp phần làm tiền đề cho công tác nghiên cứu về hình thái, phân loại cũng như đánh giá tính

đa dạng của các vùng miền khác nhau

Ở Nga, từ 1928 đến 1932 được xem là thời kỳ mở đầu cho thời kỳ

nghiên cứu hệ thực vật cụ thể Tolmachop A.I cho rằng “Chỉ cần điều tra

trên một diện tích đủ lớn để có thể bao chùm được sự phong phú của nơi sống nhưng không có sự phân hoá mặt địa lý” Ông gọi đó là hệ thực vật cụ thể

Tolmachop đã đưa ra một nhận định là số loài của một hệ thực vật cụ thể ở vùng nhiệt đới ẩm thường là 1500 - 2000 loài

Về vật hậu học: Hoạt động sinh học có tính chất chu kỳ của các cơ quan sinh dưỡng và cơ quan sinh sản Chu kỳ vật hậu của cùng 1 loài phân bố

ở các vùng sinh thái khác nhau sẽ có sự sai khác rõ rệt Điều này có ý nghĩa cần thiết trong nghiên cứu sinh thái cá thể loài và công tác chọn tạo giống

Các công trình như nêu trên cũng đã ít nhiều nêu ra các đặc điểm về chu kỳ hoa, quả và các đặc trưng vật hậu của từng loài, nhóm loài

1.1.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học

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 rất 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 1 loài cụ thể nào đó

Odum E.P (1971) [27] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái, trên cơ

sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P (1935) Ông 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, tập tính cũng như khả năng thích nghi với môi trường được đặc biệt chú ý

Lacher W (1978) đã chỉ rõ những vấn đề cần nghiên cứu trong sinh thái thực vật như: Sự thích nghi với các điều kiện dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, độ nhiệt, độ ẩm, nhịp điệu khí hậu (Dẫn theo Nguyễn Thị Hương Giang, 2009) [14]

Tái sinh là một quá trình sinh học mang đặc thù của hệ sinh thái rừng,

đó là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng Hiệu quả của tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố

Vansteenis (1956) [29] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán liên tục và tái sinh vệt

Baur G.N (1962) [1] cho rằng, trong rừng 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

Cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài của những mối quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường sống Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết được những mối quan hệ sinh thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp

Hiện tượng thành tầng là một trong những đặc trưng cơ bản về cấu trúc hình thái của quần thể thực vật và là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng thứ Phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do David và P.W Risa (1933- 1934) đề sướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan, đến nay phương pháp đó vẫn được sử dụng nhưng nhược điểm là chỉ minh hoạ được cách sắp xếp theo hướng thẳng đứng trong một diện tích có hạn Cusen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ một

số dải kề nhau và đưa lại một hình tượng về không gian 3 chiều (dẫn theo Hoàng Văn Chúc, 2009 [11])

Sampion Gripfit (1948) khi nghiên cứu rừng tự nhiên ở Ấn Độ và rừng

ẩm nhiệt đới ở Tây Phi, đã kiến nghị phân cấp cây rừng thành 5 cấp Richards P.W (1952) [28] phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng, tương ứng với chiều cao là 6- 12 m, 12- 18 m, 18- 24 m, 24- 30 m, 30- 36 m, 36- 42 m, nhưng thực chất đây chỉ là các lớp chiều cao Odum E P (1971) nghi ngờ sự phân tầng rừng rậm nơi có độ cao dưới 600 m ở Puecto Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả [27]

Richards P.W (1952) [28] 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 nhất về mặt loài cây"

Như vậy, nghiên cứu về tầng thứ theo chiều cao còn mang tính cơ giới, nên chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới

Việc nghiên cứu về cấu trúc rừng đã và đang được chuyển từ mô tả định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học

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) [26] sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính thân cây loài Thông, Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết được những mối quan hệ sinh thái giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh, nên các phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng theo hướng này không được vận dụng trong đề tài

Từ việc vận dụng các lý luận về sinh thái, tái sinh, cấu trúc rừng 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 vài công trình nghiên cứu có thể kể tới như:

Trung tâm Nông lâm kết hợp thế giới (World Agroforestry Centre, 2006), Anon (1996), Keble và Sidiyasa (1994) 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, góp phần cung cấp

cơ sở cho việc gây trồng và nhân rộng loài Vối thuốc trong các dự án trồng rừng (dẫn theo Hoàng Văn Chúc, 2009 [11])

Tian - XiaoRui trong công trình nghiên cứu về khả năng chịu lửa của

một số loài cây trồng rừng đã rút ra kết luận, Vối thuốc (S wallichii),

Castanopsis hystrix và Myrica rubra có sức chống lửa tốt nhất trong tổng số

12 loài cây nghiên cứu (dẫn theo Hoàng Văn Chúc, 2009 [11])

Vối thuốc là loài cây tiên phong ưa sáng, biên độ sinh thái rộng, phân

bố rải rác ở các khu vực phía Đông Nam Châu Á Vối thuốc xuất hiện ở nhiều vùng rừng thấp (phía Nam Thái Lan) và cả ở các vùng cao hơn (Nepal) cũng như tại các vùng có khí hậu lạnh Là cây bản địa của Brunei, Trung Quốc, ấn

Độ, Lào, Myanmar, Nepal, Papua New Guinea, Phillipines, Thailand và Việt Nam (World Agroforestry Centre, 2006) Vối thuốc thường mọc thành quần thụ từ nơi đất thấp đến núi cao, phân bố ở rừng thứ sinh, nơi đồng cỏ, cây bụi

và ngay cả nơi ngập nước có độ mặn nhẹ Vối thuốc có thể mọc trên nhiều loại đất với thành phần cơ giới và độ phì khác nhau, từ đất cằn cỗi xương xẩu khô cằn đến đất phì nhiêu, tươi tốt, có thể thấy Vối thuốc xuất hiện nơi đầm lầy Vối thuốc là loài cây tiên phong sau nương rẫy (Laos tree seed project, 2006) (dẫn theo Hoàng Văn Chúc, 2009) [11]

Theo Khamleck (2004), Họ Dẻ có phân bố khá rộng, với khoảng 900 loài chúng được tìm thấy ở vùng ôn đới Bắc bán cầu, cận nhiệt đới và nhiệt đới, song chưa có tài liệu nào công bố chúng có ở vùng nhiệt đới Châu Phi Hầu hết các loài phân bố tập trung ở Châu Á, đặc biệt ở Việt Nam có tới 216 loài và ít nhất là Châu Phi và vùng Địa Trung Hải chỉ có 2 loài (dẫn theo Trần Hợp, 2002) [15]

Như vậy, với các công trình nghiên cứu về lý thuyết sinh thái, tái sinh, cấu trúc rừng tự nhiên cũng như nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái đối với một số loài cây như trên đã phần nào làm sáng tỏ những đặc điểm cấu trúc, tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung Đó là cơ sở để lựa chọn cho hướng nghiên cứu trong luận văn

1.1.3 Nghiên cứu về cây Xoan Mộc

Trên thế giới, việc nghiên cứu về Xoan Mộc (Toona sureni Merr) chưa

nhiều Tuy nhiên, theo tài liệu nghiên cứu của Viện đại học Copenhagen - Đan Mạch, được xuất bản trên tờ rơi tháng 8 năm 2003 (university of Copenhagen - SEED LEAFLET- No 82 August 2003) Cây Xoan Mộc theo danh pháp có tên

khoa học là: Toona sureni Merr, thuộc họ Xoan: Meliaceae Loài này được thể hiện bằng các từ đồng nghĩa theo danh pháp như: Cedrela febrifuga Blume,

Toona febrifuga (Blume) MJ Roemer, Cedrela sureni (Blume) Burkill

Xoan Mộc (Toona sureni Merr) được một số nước trong khu vực gọi tên như: Suren (Indonesia); surian amba (Sumatra); surian wangi (Malaysia);

danupra (Philippines); tama (Myanmar); surian (Thái Lan); tuyết tùng đỏ, toon, surian, limpaga (tên thương mại)

Xoan Mộc (Toona sureni Merr) Phân bố tự nhiên ở Nepal, Ấn Độ,

Bhutan, Myanmar, Đông Dương, miền Nam Trung Quốc, Thái Lan và khắp Malesia đến phía tây New Guinea Tại Indonesia, Xoan mộc được tìm thấy ở Sumatra, Java và Sulawesi Xoan mộc mọc phổ biến trong rừng khu vực nông thôn, thường được tìm thấy trên sườn đồi, ven sông có độ dốc, thường phân

bố ở độ cao 1.200m - 2.700m, những vùng có nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 22°C Toona sureni Merr đòi hỏi đất đai màu mỡ Các loài Xoan Mộc hiếm khi được trồng bên ngoài phạm vi tự nhiên Cũng theo tài liệu này khẳng

định Xoan Mộc (Toona sureni Merr) là loài cho gỗ có giá trị cao, chất gỗ tốt

Xoan mộc được sử dụng để đóng tủ, bàn ghế, nội thất hoàn thiện, tấm trang trí, thủ công mỹ nghệ, nhạc cụ, hộp xì gà, veneers và cho xây dựng Ngoài ra cũng được sử dụng trong các mô hình nông lâm kết hợp, cho bóng mát và là cây bên đường Các bộ phận khác nhau của cây, đặc biệt là vỏ cây và rễ, được

sử dụng cho mục đích y học, ví dụ như để điều trị tiêu chảy Chiết xuất từ lá

có tác dụng kháng sinh Vỏ cây và trái cây có thể được sử dụng để sản xuất các loại tinh dầu [3]

Mô tả thực vật loài này cho thấy cây có kích thước gỗ từ trung bình đến khá lớn, lên đến 40 (60) m chiều cao và đường kính lên đến 100 cm, ở các khu vực miền núi lên đến 300 cm Các thân cây không phân nhánh lên đến 25m, và có trụ tường cao tới 2m Gốc thường có khe nứt, bong tróc, màu trắng, màu nâu xám hoặc nâu nhạt, có mùi thơm khi cắt Gỗ có vân sáng, có dát gỗ màu hồng và ánh sáng tâm gỗ màu đỏ hoặc nâu Các lá lớn, sắp xếp xoắn, thường quần tụ ở cuối cành, dài 10-15 cm Hoa nhỏ, màu vàng-trắng và

có mùi mạnh Quả là một nang hình bầu dục, nó có một trục trung tâm (Columella) và được chia thành 5 phần từ trên xuống dưới Mỗi phần có chứa 6-9 hạt Những trái cây trưởng thành có màu nâu sẫm, màu gỗ và mở ra như một ngôi sao Hạt giống: hạt có màu nâu, dài 3-6 mm và rộng 2-4 mm, có cánh ở một hoặc cả hai đầu Có khoảng 64.000 hạt mỗi kg [3]

Ra hoa và đậu quả cây thường rụng lá, lá rụng trong mùa khô tháng hai tháng ba hoặc tháng chín-tháng mười Ra hoa và đậu quả thường xảy ra hai lần mỗi năm, vào tháng Mười-tháng Hai và tháng Tư đến tháng Chín, cùng với sự rụng lá Hoa được thụ phấn bởi một loạt các loài côn trùng Quả thường được tạo thành với số lượng lớn [3]

Hạt giống được thu thập khi màu sắc của quả chuyển sàng màu nâu, nhưng phải thu hái trước khi các loại trái cây mở Trái cây được thu thập bằng cách lắc cành cho rụng hoặc cắt để thu hái Nếu tiến hành thu hái muộn, quả

đã mở, nứt thì lượng hạt sẽ bị mất, suy giảm về số lượng Tại Indonesia trái cây được thu hoạch trong hai đợt, tháng ba hoặc tháng Mười Chế biến và xử

lý quả được phơi khô từ một đến hai ngày cho đến khi mở Sau khi phơi, hong khô những hạt giống được tách ra bằng cách sàng lọc bỏ đi các tạp chất Khả năng bảo quản hạt tốt nhất từ 2-3 tháng, thời gian bảo quản có thể được lâu hơn nếu đực bảo quản trong kho lạnh Trong một nghiên cứu của Trung tâm Công nghệ Seed (Bogor), hạt giống đã được lưu trữ trong phòng máy lạnh (18-20oC) trong 5 tháng có tỷ lệ nảy mầm đạt 56% Hạt giống Xoan Mộc Toona sureni Merr có khả năng nẩy mầm dễ dàng và không cần xử lý trước Hạt giống được gieo xuống đất có độ che bóng 60% và khả năng nẩy mầm lên đến 80% Hạt giống sẽ nẩy mầm sau 4-7 ngày và lá mầm sẽ xuất hiện trên mặt đất Sau một tháng cây con có thể đem đi trồng

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh học loài cây

1.2.1.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh học loài cây

Ngoài những tác phẩm cổ điển về thực vật như “Flora Cochinchinensis“ của Loureiro (1790) và “Flore Forestière de la Cochinchine” của Pierre (1879-1907), thì từ đầu những năm đầu thế kỷ 20 đã xuất hiện một công trình nổi tiếng,

là nền tảng cho việc nghiên cứu về hình thái phân loại thực vật, đó là Bộ thực vật chí Đông Dương do H Lecomte chủ biên (1907-1952) Trong công trình này, các tác giả người pháp đã thu mẫu, định tên và lập khóa mô tả các loài thực vật bậc cao có mạch trên toàn bộ lãnh thổ Đông Dương, trong đó hệ thực

vật Việt Nam có 7004 loài, 1850 chi và 289 họ

Đối với mỗi miền có những tác phẩm lớn khác nhau như ở miền Nam Việt Nam có công trình thảm thực vật Nam Trung Bộ của Schmid (1974), trong đó tác giả đã chỉ rõ những tiêu chuẩn để phân biệt các quần xã khác nhau là sự phân hóa khí hậu, chế độ thoát nước khác nhau Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật đã xuất bản bộ sách “Cây cỏ thường thấy ở Việt Nam” gồm 6 tập

do Lê Khả Kế chủ biên và ở miền Nam Phạm Hoàng Hộ (1970-1972) cũng

cho ra đời công trình đồ sộ 2 tập về “Cây cỏ miền Nam Việt Nam”, trong đó

giới thiệu 5326 loài, trong đó có 60 loài thực vật bậc thấp và 20 loài rêu, còn

lại là 5246 loài thực vật có mạch, và sau này là “Cây cỏ Việt Nam” [8]

Ngoài ra, còn rất nhiều các bộ sách chuyên khảo khác, tuy không tách riêng cho vùng Tây Nam Bộ nhưng cũng đã góp phần vào việc nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật chung, như các bộ về Cây gỗ rừng Việt Nam (Viện điều tra qui hoạch, 1971-1988), Cây thuốc Việt Nam (Viện dược liệu, 1990), Cây tài nguyên (Trần Đình lý và cs., 1993), Cây gỗ kinh tế ở Việt Nam (Trần Hợp & Nguyễn Bội Quỳnh, 1993), 100 loài cây bản địa (Trần Hợp & Hoàng Quảng Hà, 1997), Cây cỏ có ích ở Việt Nam (Võ Văn chi và Trần Hợp, 1999) [8], Tài nguyên cây gỗ Việt Nam (Trần Hợp, 2002) [15], v.v Gần đây Viện sinh thái và tài nguyên sinh vật cũng đã xây dựng và biên soạn được 11 tập chuyên khảo đến họ riêng biệt Đây là những tài liệu vô cùng quý giá góp phần vào việc nghiên cứu về thực vật của Việt Nam

1.2.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái loài cây

Ở nước ta, nghiên cứu về đặc điểm sinh thái học của các loài cây bản địa chưa nhiều, tản mạn, có thể tổng hợp một số thông tin có liên quan đến vấn đề nghiên cứu như sau:

Nguyễn Bá Chất (1996) [9] đã nghiên cứu đặc điểm lâm học và biện pháp gây trồng nuôi dưỡng cây Lát hoa, ngoài những kết quả nghiên cứu về

các đặc điểm phân bố, sinh thái, tái sinh, tác giả cũng đã đưa ra một số biện pháp kỹ thuật gieo ươm cây con và trồng rừng đối với Lát hoa

Trần Minh Tuấn (1997) [25] đã nghiên cứu một số đặc tính sinh vật học loài Phỉ ba mũi làm cơ sở cho việc bảo tồn và gây trồng tại Vườn Quốc gia Ba

Vì - Hà Tây (cũ), ngoài những kết quả về các đặc điểm hình thái, tái sinh tự nhiên, sinh trưởng và phân bố của loài, tác giả còn đưa ra một số định hướng về

kỹ thuật lâm sinh để tạo cây con từ hạt và trồng rừng đối với loài cây này

Vũ Văn Cần (1997) [7] 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

Nguyễn Thanh Bình (2003) [2] đã nghiên cứu một số đặc điểm lâm học của loài Dẻ ăn quả phục hồi tự nhiên tại Bắc Giang Với những kết quả nghiên cứu đạt được, tác giả đã đưa ra nhiều kết luận, ngoài những đặc điểm

về hình thái, vật hậu, phân bố, cấu trúc và tái sinh tự nhiên của loài, tác giả còn 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) [23] 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, ngoài

ra tác giả còn kết luận là: có thể dùng hàm khoảng cách để biểu thị phân bố N-D1.3, N-Hvn, các mối quan hệ H-D1,3, Dt-D1,3

Vương Hữu Nhị (2003) [18] đã nghiên cứu một số đặc điểm sinh học

và kỹ thuật tạo cây con Căm xe góp phần phục vụ trồng 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 còn đưa ra những kỹ thuật gây trồng đối với loài cây này

Ly Meng Seang (2008) [17] đã nghiên cứu một số đặc điểm lâm học của rừng Tếch trồng ở Kampong Cham Campuchia, đã kết luận: ở các độ tuổi khác nhau: Phân bố N-D1,3 ở các tuổi đều có dạng một đỉnh lệch trái và nhọn, phân bố N-H thường có đỉnh lệch phải và nhọn, phân bố N-Dt đều có đỉnh lệch trái và tù Giữa D1,3 hoặc Hvn so với tuổi cây hay lâm phần luôn tồn tại mối quan hệ chặt chẽ theo mô hình Schumacher Ngoài ra, tác giả cũng đề nghị trong khoảng 18 năm đầu sau khi trồng rừng Tếch nên chặt nuôi dưỡng 3 lần theo phương pháp cơ giới, với kỳ dãn cách là 6 năm 1 lần

Nguyễn Toàn Thắng (2008) [22] đã nghiên cứu một số đặc điểm lâm

học của loài Dẻ anh (Castanopsis piriformis) tại Lâm Đồng Tác giả đã có

những kết luận rõ ràng về đặc điểm hình thái, vật hậu, phân bố, giá trị sử dụng, về tổ thành tầng cây gỗ biến đổi theo đai cao từ 17 đến 41 loài, với các loài ưu thế là Dẻ anh, Vối thuốc răng cưa, Du sam,

Hoàng Văn Chúc (2009) [11] trong công trình “Nghiên cứu một số đặc

điểm tái sinh tự nhiên loài Vối thuốc (Schima wallichii Choisy) trong các

trạng thái rừng tự nhiên phục hồi ở tỉnh Bắc Giang” đã mô tả một cách chi

tiết về đặc điểm hình thái, vật hậu, tái sinh, phân bố,… của loài cây này ở khu vực tỉnh Bắc Giang Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần nhân rộng loài cây bản địa có giá trị này

Tóm lại, với những kết quả của những công trình nghiên cứu như trên,

là cơ sở để đề tài lựa chọn những nội dung thích hợp để tham khảo vận dụng trong đề tài nghiên cứu đặc điểm sinh học của loài Xoan Mộc

1.2.3 Nghiên cứu về cây Xoan Mộc

Những nghiên cứu về cây Xoan mộc (Toona sureni (Blume) Merr) ở

nước ta chưa có nhiều Có thể liệt kê một số công trình nghiên cứu về cây

Xoan mộc như: Nguyễn Tiến Bân và cs (2000) [3], Trần Hữu Biển, Phan Văn Huống (2011) [4] cụ thể như sau:

Theo Nguyễn Tiến Bân và cs (2000) cho biết, Xoan mộc có khả năng phân

bố tự nhiên tương đối rộng tại các tỉnh vùng Tây Nguyên, và một số tỉnh phía Bắc như Ninh Bình, Hòa Bình, Phú Thọ, Sơn La, Tuyên Quang, Yên Bái [3]

Trẫn Hữu Biển, Phan Văn Huống (2011) [4], đã nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái và tình hình gây trồng loài Xoan mộc tại rừng tự nhiên và rừng trồng Trong rừng tự nhiên tác giả sử dụng ô tiêu chuẩn diện tích 2.500m2 vị trí đại diện cho trạng thái rừng phổ biến trong khu vực có loài cây phân bố

Đo đường kính, chiều cao, đường kính tán toàn bộ tầng cây gỗ có đường kính

từ 8cm trở lên Ở rừng trồng sử dụng lý lịch rừng trồng kết hợp phỏng vấn Lập ô tiêu chuẩn 500m2 thu thập chỉ tiêu sinh trưởng

Kết quả nghiên cứu đã cho thấy cây Xoan Mộc khi đem ra khỏi môi trường tự nhiên gây trồng trong rừng thuần loài hoặc hỗn loài tình hình tăng trưởng về chiều cao và đường kính của cây đều thấp ( chiều cao tăng trung bình 0,4m/năm, đường kính trung bình 0,8cm/năm) một số cây bị sâu đục ngọn phá hoại ở đầu cành dẫn tới loài này phân ly mạnh, phạm vi biến động đường kính lớn, cây phân cành thấp và tăng trưởng chiều cao hạn chế

Chính vì vậy mà việc nghiên cứu đặc điểm sinh học và sinh thái một loài cây gỗ lớn có giá trị cao như Xoan Mộc là cần thiết nhằm phục vụ cho mục tiêu gây trồng và Bảo tồn loài cây này và nâng cao chất lượng của rừng trồng tại vùng phòng hộ đầu nguồn hiện nay

1.3 Thảo luận chung

Từ kết quả các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về các vấn

đề có liên quan đến một số đặc điểm sinh học và sinh thái học loài Xoan mộc,

đề tài đưa ra một số nhận xét sau:

- Các công trình nghiên cứu về đặc điểm sinh học, sinh thái học cho từng loài cây cụ thể cũng được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan

tâm nghiên cứu, góp phần cung cấp cơ sở cho việc gây trồng, bảo tồn nhiều loài cây gỗ quý như: Lim xanh, Lát hoa, Pơ mu, Chò chỉ, Xoan mộc Tuy nhiên, hiện nay tài nguyên rừng đã và đang bị đe dọa nghiêm trọng bởi sự khai thác quá mức, thiếu bền vững của con người dẫn tới nhiều loài cây gỗ quý hiếm đang có nguy cơ bị tuyệt chủng, số lượng loài bổ sung vào danh lục

đỏ Việt Nam ngày càng gia tăng Do đó, nếu chúng ta không có các biện pháp bảo tồn cấp bách thì tương lai không xa nguồn gen quý hiếm của các loài cây này sẽ biến mất ngoài tự nhiên

- Xoan mộc (Toona surenii (Blume) Merr) là loài cây gỗ lớn, phân bố

tự nhiên tương đối rộng, trong đó có phân bố ở đai cao dưới 700m tại Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn Tuy nhiên, do chưa được quan tâm đúng mức dẫn đến loài cây này đang bị khai thác mạnh, có nguy cơ biến mất nếu không có các biện pháp bảo tồn nghiêm ngặt Hiện nay, những thông tin về đặc điểm sinh học, sinh thái học đối với loài cây này còn tản mạn Vì vậy, việc nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học loài Xoan mộc, góp phần quan trọng trong công tác bảo tồn và phát triển loài Xoan mộc tại Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc là cần thiết và có ý nghĩa cả về khoa học và thực tiễn

1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.4.1 Điều kiện tự nhiên

1.4.1.1 Vị trí địa lý, địa giới hành chính

Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc nằm trên địa phận của

ba xã thuộc của huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kan gồm: xã Xuân Lạc, xã Đồng Lạc và xã Bản Thi KBT Nam Xuân Lạc cách trung tâm huyện 30km và có vị trí địa lý như sau:

- Từ 22º17’- 12º19’ đến 12º45’- 13º10’vĩ độ Bắc

- Từ 105º28’ đến 105º33’ kinh độ Đông

+ Phía Đông giáp xã Đồng Lạc huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kan

+ Phía Tây giáp xã Thanh Tương, xã Vĩnh Yên huyện Na Hang tỉnh Tuyên Quang

+ Phía Nam giáp xã Bản Thi huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kan

+ Phía Bắc giáp xã Xuân Lạc huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kan

Tổng diện tích tự nhiên vùng lõi KBT là 4.155,67ha, nằm trọn trong địa giới hành chình 3 xã kể trên của huyện Chợ Đồn

1.4.1.2 Nhận xét, đánh giá thuận lợi, khó khăn của điều kiện tự nhiên kinh tế

- xã hội tới bảo tồn loài Xoan Mộc

* Thuận lợi

- Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc là nơi phân bố tự nhiên của loài Xoan Mộc với đặc điểm về đất đai, khí hậu phù hợp cho sự phát triển của loài cây này

- Xoan Mộc tại Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc, là một trong những loài cây gỗ lớn, có giá trị cao về mặt bảo tồn và kinh tế, mặt khác tài nguyên rừng của Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc, đa dạng, nhiều loài động thực vật quý hiếm có giá trị bảo tồn cao nên thu hút được sự quan tâm của các cấp các ngành, chính quyền địa phương cũng như các nhà khoa học

- Lực lượng lao động dồi dào, có kinh nghiệm trong sản xuất lâm nghiệp Rừng là nguồn sống chủ yếu của cộng đồng nên việc bảo tồn và phát triển rừng là nhiệm vụ chung của cộng đồng

* Khó khăn

- Người dân sinh sống ở vùng đệm Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc tập trung chủ yếu là đồng bào dân tộc thiểu Do đó, rừng là nguồn sống quan trọng đối với người dân nên tình trạng xâm lấn, khai thác trái phép rừng vẫn xảy ra không những ở phân khu phục hồi sinh thái mà cả phân khu bảo vệ nghiêm ngặt

- Phong tục tập quán thả rông gia súc của người dân vẫn còn là tình trạng phổ biến ở các thôn bản, xã thuộc Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc

- Khu vực có địa bàn rộng, địa hình phức tạp, giao thông khó khăn; nằm trong địa bàn dân cư kinh tế, văn hóa còn nhiều hạn chế

- Trong KBT còn nhiều nguồn tài nguyên có giá trị cao (gỗ quý, động vật quý hiếm, khoáng sản, ) là đối tượng của các hoạt động khai thác và săn bắt trái phép

- Chưa có quy hoạch cụ thể về ranh giới cho các hộ dân sống trong vùng lõi khu bảo tồn vì vậy đã gây nhiều khó khăn cho công tác quản lý bảo

vệ và phát triển kinh tế xã hội

- Thiếu thông tin chi tiết về sự phân bố của các loài và sinh cảnh quan trọng

- Nguồn nhân lực hiện tại thiếu và hạn chế cả về mặt năng lực, trang thiết bị và ngân sách để thực hiện hiệu quả công tác quản lý bảo tồn và đáp ứng các mục tiêu quản lý khu bảo tồn

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Loài Xoan Mộc (Toona sureni (Blume) Merr) phát triển tự nhiên tại

Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kan

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Đặc điểm hình thái loài Xoan Mộc

- Đặc điểm hình thái thân, cành

- Đặc điểm hình thái tán cây, lá

- Đặc điểm hình thái, thời gian ra hoa, quả (nếu có)

- Các đặc điểm vật hậu của loài (nếu có)

+ Hoa nở + Hoa tàn + Quả non + Lá rụng + Nụ và chồi hình thành

2.2.2 Đặc điểm sinh thái và phân bố Loài Xoan Mộc phát triển tự nhiên

- Phân bố loài theo trạng thái rừng (sinh cảnh)

- Đặc điểm cấu trúc quần xã nơi có loài Xoan Mộc phân bố

• Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây cao QXTV rừng nơi có loài Xoan Mộc phân bố

• Mức độ thường gặp của loài Xoan Mộc trong QXTV rừng

• Mức độ thân thuộc của các loài cây với Xoan Mộc trong QXTV rừng nơi có loài Xoan Mộc phân bố

- Một số đặc điểm về hoàn cảnh rừng (khí hậu, đất đai) nơi có loài Xoan Mộc phân bố

2.2.3 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Xoan Mộc

- Đặc điểm tái sinh (mật độ, chất lượng, phân bố cây tái sinh trên mặt đất…)

- Đặc điểm tái sinh loài Xoan Mộc theo độ cao, trạng thái rừng…

2.2.4 Đề xuất giải pháp bảo vệ và phát triển loài cây

- Thực trạng công tác bảo tồn và phát triển loài cây

- Đánh giá nhu cầu sử dụng loài cây

- Đề xuất giải pháp kỹ thuật, xã hội, chính sách,… trong bảo tồn và phát triển loài cây này

2.3 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu chủ yếu tiến hành tại Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu chung

- Sử dụng phương pháp kế thừa: Kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có

về điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu, về lược sử phân loại của cây Xoan

Mộc (Toona sureni (Blume) Merr) hay một số các nghiên cứu tương tự về đặc

điểm sinh học và sinh thái loài

- Sử dụng phương pháp điều tra khảo sát ngoài thực địa: Khảo sát theo các tuyến điều tra, lập các OTC điển hình tạm thời, thu thập các số liệu/tài liệu liên quan đến các nội dung của đề tài

- Ứng dụng các phần mềm xử lý thống kê chuyên dụng EXCEL, R,

để tổng hợp và đánh giá kết quả điều tra

2.4.2 Phương pháp điều tra cụ thể

2.4.2.1 Điều tra sơ thám

Tiến hành xác định trên bản đồ khu vực cần điều tra, điều tra sơ thám nhằm:

- Xác định được khu vực nghiên cứu nơi có loài Xoan Mộc phân bố

- Xác định sơ bộ và mở rộng tuyến điều tra sao cho đảm bảo đi qua các loại rừng đại diện, nơi có loài cây nghiên cứu phân bố

2.4.2.2 Điều tra chi tiết

a) Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái:

Sử dụng phương pháp quan sát mô tả trực tiếp đối tượng lựa chọn đại diện kết hợp với phương pháp đối chiếu, so sánh với các tài liệu đã có Đây là phương pháp thông dụng được dùng trong nghiên cứu thực vật học (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2007) Cụ thể như sau:

+ Quan sát, mô tả hình thái và xác định kích thước của các bộ phận: thân cây, vỏ cây, sự phân cành, lá, hoa, quả, hạt và rễ của cây Xoan Mộc (cây được quan sát phải đạt độ trưởng thành nhất định, hiện đang tồn tại trong rừng

tự nhiên) Kết quả ghi vào phiếu mô tả cây tương ứng

PHIẾU MÔ TẢ CÂY

- Số hiệu:………Ngày thu hái:……….Người thu hái:……

- Quả:………

- Công dụng:………

- Các đặc điểm khác ………

………

+ Lấy mẫu tiêu bản, so sánh với các tiêu bản trước đây hoặc những loài cây

có hình thái tương tự nhằm xác định tính chính xác của loài (Thìn 1997, 2007)

+ Dụng cụ và thiết bị hỗ trợ: máy ảnh, thước dây, thước kẹp (palme), GPS, kẹp tiêu bản,…

Do thời gian nghiên cứu có giới hạn, nên quan điểm kế thừa các nghiên cứu đã có và chỉ tiến hành điều tra bổ sung các thông tin còn thiếu được quán triệt sử dụng Tiếp cận đa chiều theo nhiều hướng khác nhau để thu được kết quả là tốt nhất và có độ tin cậy cao

b) Điều tra vật hậu

- Phương pháp quan sát, mô tả, theo dõi trực tiếp tại hiện trường: Bằng mắt thường quan sát trực tiếp vật hậu trong quá trình điều tra thực địa Chú ý sự biến đổi các bộ phận (cành, chồi, hoa, quả) của loài Phương pháp nghiên cứu vật hậu học được thực hiện theo giáo trình “Cây rừng Việt Nam” của Trường Đại học Lâm nghiệp (1966) và của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) (mẫu biểu 01)

- Phương pháp kế thừa: Do thời gian tiến hành làm đề tài giới hạn nên không thể theo dõi hết được chu kỳ sinh sản của các loài, vì vậy cần phải kế thừa các kết quả nghiên cứu về vật hậu trước đó cùng với kết quả quan sát ngoài thực tế để kết quả điều tra vật hậu được chính xác nhất

Mẫu biểu 01: Điều tra đặc tính vật hậu học của cây

- Số hiệu: Người ghi chép:

- Tên cây: Họ:

- Địa điểm:

- Đặc tính bên ngoài (cao, đường kính):

- Điều kiện nơi sinh trưởng:

Vật hậu

Ghi chú

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Ký hiệu ghi chép: (-) thời kỳ bắt đầu; (x) thời kỳ đương thịnh; (O) Kết thúc

Các vấn đề quan sát vật hậu như trình bày phần nội dung

Ngoài việc ghi các ký hiệu như trên vào cột, cần ghi các mô tả như mùi

vị, màu sắc,

c) Phương pháp nghiên cứu phân bố của loài

* Điều tra theo tuyến

Tại mỗi khu vực, nắm bắt thông tin chung thông qua tài liệu của KBT và thông qua phỏng vấn cán bộ và người dân địa phương Kế thừa tài liệu đã có kết hợp với điều tra bổ sung theo tuyến ngoài thực địa nhằm xác định vùng phân bố của loài Xoan Mộc Tại khu vực nghiên cứu lập 03 tuyến điều tra đi qua khu vực có loài Xoan Mộc phân bố và đi qua những độ cao, loại rừng khác nhau Tuyến thứ nhất, điều tra loài Xoan mộc phân bố ở trạng thái rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới ở đất thấp ở khu vực chân núi Tam Sao, Khuối Lịa; tuyến thứ hai, điều tra trên trạng thái rừng kín thường xanh trên núi đá vôi

và tuyến thứ 3, điều tra trên trạng thái rừng thứ sinh phục hồi sau khai thác

thuộc Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc Trên các tuyến điều tra, tiến hành điều tra phát hiện loài bằng cách quan sát, nhận dạng qua đặc điểm hình thái Kết quả điều tra được trên tuyến ghi vào mẫu bảng 02 sau:

Mẫu bảng 02: Điều tra phân bố của loài theo tuyến

Ngày điều tra……… Nơi điều tra……… Người điều tra ……… Loài cây: Xoan Mộc

Chiều cao cây (m)

D 1.3

Ghi chú

HVN HDC

* Điều tra trên các OTC điển hình tạm thời

Tại mỗi vị trí độ cao khác nhau (100m) lập 01 OTC điển hình tạm thời

có diện tích 1.000m2 (40 x 25 m) Tổng số OTC là 3 ô Điều tra các thông tin trong OTC theo phương pháp điều tra lâm học (Hoàng Kim Ngũ và Phùng Ngọc Lan, 2005) Số liệu thu thập được ở các ô tiêu chuẩn trên tuyến điều tra, trên các vị trí khác nhau được ghi chép theo các mẫu biểu lập sẵn Các chỉ tiêu cần xác định là: tần số bắt gặp, đặc điểm cấu trúc trạng thái rừng hoặc lâm phần nơi có Xoan Mộc phân bố; loài cây đi kèm, loài cây chiếm ưu thế tầng cây cao, tầng cây bụi và tình hình tái sinh của loài… Dụng cụ và thiết bị hỗ trợ: máy ảnh, thước kẹp, thước dây, thước đo cao, bảng biểu lập sẵn

Tại các OTC tiến hành mô tả các chỉ tiêu cần thiết phục vụ cho các nội dung nghiên cứu của đề tài như độ dốc mặt đất, hướng phơi, độ cao…, sau đó xác định tên loài và các chỉ tiêu sinh trưởng của tầng cây cao:

- Đường kính thân cây (D1,3 cm) được đo bằng thước kẹp kính hai chiều, hoặc dùng thước dây đo chu vi

- Chiều cao vút ngọn (HVN, m) và chiều cao dưới cành (HDC, m) được

đo bằng thước đo cao với độ chính xác đến dm HVN của cây rừng được xác định từ gốc cây đến đỉnh sinh trưởng của cây, HDC được xác định từ gốc cây đến cành cây đầu tiên tham gia vào tán của cây rừng

- Đường kính tán lá (DT, m) được đo bằng thước dây, đo hình chiếu tán

lá trên mặt phằng ngang theo hai hướng Đông Tây và Nam Bắc, sau đó tính trị số bình quân

Kết quả đo được thống kê vào phiếu điều tra tầng cây cao (mẫu bảng 03)

Mẫu bảng 03: Điều tra tầng cây cao

Số OTC: Hướng dốc: Người điều tra:

Độ cao: Độ dốc : Ngày điều tra: Tọa độ: Độ tàn che: Trạng thái rừng:

D1.3 (cm)

Hvn (m)

Hdc (m) Dtan

Chất lượng

Ghi chú

d) Phương pháp điều tra cây tái sinh:

Trong mỗi OTC lập 05 ô ODB, tổng số ODB điều tra là 15 ô Trong mỗi ODB có diện tích 25 m2 phân bố trên OTC theo sơ đồ sau:

25m

5m 40m

Thống kê tất cả cây tái sinh vào phiếu điều tra (mẫu bảng 04) theo các chỉ tiêu

- Tên loài cây tái sinh

- Chiều cao cây tái sinh theo các cấp khác nhau

- Xác định chất lượng cây tái sinh (cây tốt là cây có thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trưởng phát triển tốt, không sâu bệnh; cây xấu là những cây cong queo, cụt ngọn, sinh trưởng phát triển kém, sâu bệnh, còn lại là những cây có chất lượng trung bình)

- Xác định nguồn gốc cây tái sinh

Khi điều tra tái sinh trên các ODB, chúng tôi đồng thời xác định các chỉ tiêu: độ tàn che, độ che phủ bình quân và độ dốc mặt đất tại vị trí ODB

Mẫu bảng 04: Điều tra cây tái sinh dưới tán rừng

Số OTC: Hướng dốc: Người điều tra:

Độ cao: Độ dốc : Ngày điều tra: Tọa độ: Độ tàn che: Trạng thái rừng:

Số cây tái sinh

Chất lượng

Nguồn gốc

e) Phương pháp điều tra tầng cây bụi, thảm tươi

Lập 5 ODB có diện tích 25m2 (5m x 5m): 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa OTC

+ Điều tra cây bụi theo các chỉ tiêu: tên loài chủ yếu, số lượng khóm (bụi), chiều cao bình quân, độ che phủ trung bình của từng loài trên ODB, kết quả ghi vào phiếu điều tra cây bụi (mẫu bảng 05)

+ Điều tra thảm tươi theo các chỉ tiêu: loài chủ yếu, chiều cao bình quân, độ che phủ bình quân của loài và tình hình sinh trưởng của thảm tươi trên ODB, kết quả ghi vào phiếu điều tra thảm tươi (mẫu bảng 05)

Mẫu bảng 05: Điều tra cây bụi, thảm tươi dưới tán rừng

Số OTC: Hướng dốc: Người điều tra:

Độ cao: Độ dốc : Ngày điều tra: Tọa độ: Độ tàn che: Trạng thái rừng:

Độ che phủ (%)

Dạng sống

Bộ phận

sử dụng

Tình hình sinh trưởng

1

2

f) Phương pháp điều tra nhóm loài cây đi kèm

Để tiến hành điều tra nhóm loài cây đi kèm đề tài sử dụng phương pháp OTC 6 cây Lấy loài cây nghiên cứu làm tâm, xác định tên của 6 cây xung quanh có khoảng cách gần nhất với cây trung tâm Điều tra xác định tên từng loài, kích thước, khoảnh cách và tình hình sinh trưởng của từng cây trong ô 6 cây Kết quả điều tra được ghi vào phiếu điều tra ô hình tròn 6 cây (mẫu biểu 06)

Mẫu bảng 06: Điều tra ô hình tròn 6 cây

OTC Địa danh: Người điều tra:

Vị trí: Độ tàn che: Ngày điều tra: Trạng thái rừng:

TT cây xung quanh

Khoảng cách đến cây TrT (m)

2.4.4 Phương pháp nội nghiệp

2.4.4.1 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng

a Tổ thành tầng cây gỗ

Hệ số tổ thành của các loài cây thường được xác định theo số cây hoặc theo tiết diện ngang Trên quan điểm sinh thái người ta thường xác định tổ thành tầng cây cao theo số cây còn trên quan điểm sản lượng, người ta lại xác định tổ thành thực vật theo tiết diện ngang hoặc theo trữ lượng

Để xác định tổ thành tầng cây cao, đề tài sử dụng phương pháp xác định giá trị (độ) quan trọng (Important Value – IV %) của Daniel Marmillod (dẫn theo Thái Văn Trừng, 1983 [21]:

Trong đó:

IVi% là tỷ lệ tổ thành (độ quan trọng) của loài i

Ni% là % theo số cây của loài i trong QXTV rừng

Gi% là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong QXTV rừng

Theo Thái Văn Trừng loài cây có IV% ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong QXTV rừng Những loài cây xuất hiện trong công thức tổ thành là loài có IV% ≥ giá trị bình quân của tất cả các loài tham gia trong QXTV rừng Trong một quần xã nếu một nhóm dưới 10 loài cây có tổng IV%

≥ 40%, chúng được coi là nhóm loài ưu thế và tên của QXTV rừng được xác định theo các loài đó

b Mật độ

Cấu trúc mật độ là chỉ tiêu biểu thị số lượng cá thể của từng loài hoặc của tất cả các loài tham gia trên một đơn vị diện tích (thường là 1 ha), phản ánh mức độ tận dụng không gian dinh dưỡng và vai trò của loài trong QXTV rừng

Công thức xác định mật độ như sau:

000 10

r là số cá thể của loài i trong QXTV rừng

R là tổng số cá thể điều tra của QXTV rừng

Nếu Mtg > 50%: Rất hay gặp Mtg = 25 – 50%: Thường gặp

c

+ + 2

2

Trong đó: a là số lần lấy mẫu chỉ gặp loài A

b là số lần mẫu chỉ gặp loài B

c là số lần lấy mẫu gặp cả loài A và B

Nếu: q = 0 hoặc gần bằng 0, A và B không có quan hệ thân thuộc

q = 1, A và B có quan hệ thân thuộc và sự chung sống của chúng trong QXTV rừng là thực chất chứ không phải do ngẫu nhiên

0 < q < 1, A và B do ngẫu nhiên mà cùng cư trú ở một nơi

2.4.4.2 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh loài

a Tổ thành cây tái sinh

Đề tài xác định tổ thành tái sinh rừng theo số cây, hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công thức:

b Mật độ cây tái sinh

Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo công thức sau:

N / ha =

di

S n

× 000 10

Với Sdi là tổng diện tích các ODB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng

cây tái sinh điều tra được

c Chất lượng cây tái sinh

Nghiên cứu tái sinh theo cấp chất lượng tốt, trung bình và xấu đồng thời xác định tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng nhằm đánh giá một cách tổng quát tình hình tái sinh đang diễn ra tại khu vực nghiên cứu

d Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

Thống kê số lượng cây tái sinh theo 4 cấp chiều cao (Sổ tay điều tra

quy hoạch rừng – Nhà xuất bản Nông nghiệp): dưới 0,5m; 0,5-1m; 1-2m và

• Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh Xoan Mộc: Trên cơ sở kết quả nghiên cứu cây bụi, thảm tươi, đề tài tổng hợp một số chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh của loài cây theo các cấp độ sinh trưởng khác nhau của lớp cây bụi, thảm tươi ở khu vực nghiên cứu

Từ tất cả các dữ liệu thu được về loài, sẽ đề xuất các giải pháp bảo tồn

và phát triển loài cây này ở Chợ Đồn tỉnh Bắc Kạn