Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của các loài Tuế (Cycas sp.) phân bố tự nhiên tại Vườn Quốc gia Cúc Phương

phân bố tự nhiên tại vườn Quốc Gia Cúc Phương” Trong trình học tập cũng như thực hiện đề tài, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ rất nhiệt tình và hiệu quả của Phòng đào tạo sau đại

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa sử dụng để bảo vệ luận văn của một học vị nào

Tôi xin cam đoan 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

Hà Nội ngày, 20… tháng 10… năm 2014

Tác giả

Đinh Trung Thành

LỜI NÓI ĐẦU

Sau hai năm học tập tại Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, theo

chương trình đào tạo trình độ thạc sỹ, chuyên ngành Lâm học, tôi đã hoàn

thành chương trình khóa học, viết luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu

đặc điểm sinh vật học của các loài Tuế (Cycas sp.) phân bố tự nhiên tại vườn

Quốc Gia Cúc Phương”

Trong trình học tập cũng như thực hiện đề tài, tôi đã nhận được sự quan

tâm giúp đỡ rất nhiệt tình và hiệu quả của Phòng đào tạo sau đại học –

Trường đại học Lâm Nghiệp và Vườn Quốc gia Cúc Phương – Huyện Nho

Quan – Tỉnh Ninh Bình

Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Lâm

học, khoa sau đại học, trường đại học Lâm nghiệp Việt Nam đặc biệt là Thầy

giáo – Tiến sỹ Phạm Minh Toại người đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi

trong quá trình thực hiện đề tài này

Xin chân thành cảm ơn Phòng khoa học hợp tác Quốc Tế vườn Quốc

gia Cúc Phương, Nho Quan, Ninh Bình, đặc biệt là Thạc sỹ Lê Phương Triều

-Giám đốc trung tâm cứu hộ động thực vật hoang dã Vườn quốc gia Cúc

phương đã giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này

Do thời gian có hạn, năng lực bản thân còn hạn chế nên bài luận văn

không tránh khỏi thiếu sót Tôi rất mong nhận được sự đóng góp, bổ sung từ

phía các thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội ngày, 20 tháng 12 năm 2014

Tác giả

Đinh Trung Thành

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cam đoan i

Lời nói đầu ii

Mục lục iii

Danh mục các từ viết tắt v

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vẽ và bản đồ vi

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 3

1.1.1 Về phân loại thực vật 3

1.1.2 Về đặc điểm hình thái, sinh thái 3

1.1.3 Về bảo tồn các loài Tuế 4

1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước 9

1.2.1.Về phân loại thực vật, số lượng và phân bố 9

1.2.2 Về đặc điểm hình thái, sinh thái 12

1.2.3 Nghiên cứu về nhân giống, gây trồng, bảo tồn các loài Tuế 12

1.2.4 Nghiên cứu về các loài hạt trần và Tuế tại Vườn quốc gia Cúc Phương 13

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 Mục tiêu 15

2.1.1 Mục tiêu chung: 15

2.1.2 Mục tiêu cụ thể: 15

2.2 Nội dung 15

2.2.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái của 04 loài Tuế tại Vườn quốc gia Cúc Phương 15

2.2.2 Đặc điểm sinh thái của 04 loài Tuế tại Vườn quốc gia Cúc Phương 15

2.2.3 Đề xuất các giải pháp bảo tồn loài và phát triển 04 loài Tuế trong Vườn quốc gia Cúc Phương 15

2.3 Giới hạn nghiên cứu: 16

2.4 Phương pháp nghiên cứu 16

2.4.1 Quan điểm và phương pháp luận 16

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu 17

2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 21

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 24

3.1 Điều kiện tự nhiên Vườn quốc gia Cúc Phương 24

3.2 Điều kiện xã hội Vườn quốc gia Cúc Phương 31

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 33

4.1 Đặc điểm hình thái 04 loài Tuế tại Vườn quốc gia Cúc Phương 33

4.2 Đặc điểm sinh thái của 04 loài Tuế tại vườn quốc gia Cúc Phương 39

4.2.1 Đặc điểm vật hậu các loài Tuế ở Vườn quốc gia Cúc Phương 39

4.2.2 Đặc điểm phân bố của các loài Tuế 41

4.2.3 Đặc điểm cấu trúc của lâm phần có Tuế phân bố 44

4.2.4 Đặc điểm tái sinh của các loài Tuế 47

4.2.5 Nghiên cứu đặc điểm tính chất đất nơi có các loài Tuế phân bố 49

4.3 Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển 04 loài Tuế tại Vườn quốc gia Cúc Phương 52

KẾT LUẬN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1 Khóa định loại các loài thuộc chi Cycas trên thế giới 7 3.1 Các chỉ tiêu khí hậu cơ bản khu vực Vườn quốc gia Cúc Phương 27 4.1 Đặc điểm vật hậu các loài Tuế ở Vườn quốc gia Cúc Phương 40 4.2 Kết quả điều tra phân bố tự nhiên các loài Tuế ở Vườn quốc gia

Cúc Phương

41

4.3 Tổ thành lâm phần có các loài Tuế phân bố 45 4.4 Mật độ cây tái sinh của các loài Tuế 48 4.5 Kết quả phân tích tích chất lý hoá học đất 50

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢN ĐỒ

3.1 Biểu đồ khí hậu Gaussen-Walter khu vực Cúc Phương 28 4.1 Một số hình ảnh về loài Cycas dolichophylla 34 4.2 Một số hình ảnh về loài Cycas sexseminifera 36 4.3 Một số hình ảnh về loài Cycas hoabinhensis 37

3.1 Thảm thực vật Vườn quốc gia Cúc Phương 31 4.1 Vị trí phân bố các loài Tuế ở Vườn quốc gia Cúc Phương 43

ĐẶT VẤN ĐỀ

Tuế là hoá thạch sống mang đặc điểm nguyên thuỷ của thực vật kỷ Jura cách đây khoảng 185 triệu năm Với 25 loài của chi Tuế, Việt Nam là một trong những trung tâm đa dạng về chi Tuế Các loài Tuế ở Việt Nam có thân thẳng cao, lá xanh dày tập trung ở đầu cành, nón to đẹp đều có giá trị trồng làm cảnh Hiện tại hầu hết các loài Tuế đang bị khai thác bừa bãi vì mục đích thương mại Tại Nghị định số 32/2006/NĐ-CP của Chính phủ ngày 30/3/2006

về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp quý, hiếm Tất cả các loài của chi Tuế đã được đưa vào danh lục thực vật quý hiếm (nhóm 2) để quản lý

và bảo vệ

Trong vài thập kỷ qua, môi trường sống của các loài Tuế đang gặp phải những sự phá huỷ một cách nghiêm trọng, do sự phát triển nhanh của nền kinh tế cũng như tình trạng gia tăng dân số Đặc biệt, trong vòng 20 năm trở lại đây cùng với sự phát triển của ngành kinh doanh cây cảnh cũng như y học, các loài Tuế đã bị khai thác nghiêm trọng và bị bán một cách bất hợp pháp để làm cây cảnh và làm thuốc

Trên phương diện sinh thái học, các loài Tuế phân bố tự nhiên ở Việt Nam đã và đang chịu hai mối đe dọa căn bản đó là (i) mất nơi cư trú do các hệ sinh thái rừng nơi các loài này phân bố đã và đang bị suy thoái hoặc biến thành đất trống và (ii) sự di chuyển có chọn lọc một số loài có giá trị thương mại cao Hậu quả, một số quần thể Tuế ngoài tự nhiên đang đứng trước nguy

cơ tuyệt chủng nếu không có những giải pháp bảo tồn hợp lý

Đã có một số công trình nghiên cứu về chi Tuế ở Cúc Phương nói riêng

và Việt Nam cũng như trên thế giới nói chung Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu mới chỉ tập trung nghiên cứu về phân loại thực vật, phân bố, đặc điểm hình thái…mà chưa có công trình nghiên cứu chuyên sâu về đặc điểm sinh học để có cơ sở đề xuất giải pháp bảo tồn các loài Tuế Đứng trước nguy

cơ các loài Tuế bị khai thác bừa bãi, một số loài có nguy cơ tuyệt chủng, việc

thực hiện đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của các loài Tuế (Cycas

sp) phân bố tự nhiên tại Vườn quốc gia Cúc Phương” là rất cần thiết, có ý

nghĩa khoa học và thực tiễn cao Phần lớn nội dung nghiên cứu của luận văn được kế thừa từ đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ cấp Bộ

2006 - 2011 (Bộ NN&PTNN quản lý) và tác giả là cộng tác viên của đề tài

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài

1.1.1 Về phân loại thực vật

Trong hệ thống phân loại, Tuế được xếp như sau:

Kingdom: Giới Plantae

Phylum: Ngành Pinophyta (Hạt trần)

Class: Lớp Cycadopsida

Order: Bộ Cycadales

Family: Họ Cycadaceae (Tuế)

Genus: Chi Cycas (Tuế)

Tuế phân bố rộng từ phần đảo tây Tinga , Philippin, Nam Nhật Bản, Nam Trung Quốc, Lào, Campuchia… Khu phân bố tập trung nhất từ Philippin tới vùng Đông Nam Á và Châu phi [14]

1.1.2 Về đặc điểm hình thái, sinh thái

Cycadaceae là họ thực vật hạt trần, cây gỗ, thân trụ, không phân cành,

có khi phân cành lưỡng thân; lá có cuống, mọc sát nhau gần thành ở ngọn, phiến lông chim, các lá chét hình đường chỉ thuôn, một gân nguyên, các lá dưới đôi khi chuyển hoá thành gai Nón hoa ở ngọn, khác gốc Nón cái thường tạo thành chồi rộng, Quả hạch, vỏ ngoài nạc, giữa rắn; nội nhũ nạc có bột [22]

Chi Tuế (Cycas) là chi thực vật hạt trần nguyên thuỷ, chi duy nhất trong

họ Cycadaceae, chi Cycas có khoảng 90 loài, chủ yếu phân bố ở Úc (26 loài)

và Ấn Độ -Trung Quốc (khoảng 30 loài) Chi cũng được tìm thấy trong khu vực Malesian, Nhật Bản và Đông Nam Á, kéo dài đến Micronesia và Polynesia, Madagascar và Đông Phi Chi Tuế có các đặc điểm cây đơn tính khác gốc, thân hình trụ, lá hình lông chim, sắp xếp xoắn, Lá chét với gân giữa

dày đơn và không có gân bên Lá có lông tơ, ít nhất khi còn non, với lông trong suốt phân nhánh hoặc đơn Lá bào tử: lỏng lẻo hoặc xếp chặt đè lên nhau, sắp xếp xoắn hình hoa thị Noãn hai đến nhiều Hạt gần hình cầu đến elip màu vàng, màu cam hoặc màu nâu, có phần vỏ thịt bao bên ngoài, và có hoặc không có mô xốp bên trong vỏ gỗ cứng Nội nhũ đơn bội, xuất phát từ các giao tử cái Phôi thẳng, với 2 lá mầm thường hợp ở đỉnh với một dây treo dài và xoắn [21]

Các loài Tuế là một nhóm thực vật cổ xưa, rất sớm của kỷ Peleozoic, các loài Tuế xuất hiện trên trái đất và đã đạt đến sự hưng thịnh vào kỷ Jura của Mesozoic khi mà các loài Khủng long đang còn thống trị thế giới Hiện nay phần lớn các loài đã bị tuyệt chủng chỉ còn hơn 240 loài hiện diện trong 11 chi của

3 họ hiện đang còn tồn tại, vì vậy mà các loài Tuế đã và đang được suy tôn danh tiếng là “hóa thạch sống” [21]

Các loài Tuế có phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của khu vực

Châu Á, Châu Đại Dương và Châu Mỹ trong đó chi Cycas phân bố chủ yếu

vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới thuộc châu Á, Ôxtraylia, Thái Bình Dương, Đông Phi và Madagasca Chỉ có duy nhất một giống phân bố ở Trung Quốc

có tên là Cycas, loài mà vẫn luôn được gọi là Shutie (cây sắt- thiết mộc Tuế)

hoặc Fengweicao Người Trung Quốc rất thích loài cây này vì những đặc điểm hình dạng dị thường của chúng và tiêu biểu là chúng luôn xanh quanh năm Thêm vào đó, có mối quan hệ gần gũi giữa các loài Tuế với đạo Phật, chúng hay được trồng tại các ngôi đền, chùa cổ [19]

1.1.3 Về bảo tồn các loài Tuế

Tại Trung Quốc năm 1992, một đoàn nghiên cứu gồm hơn 60 nhà khoa học đã được Quỹ Mongtgomery Hoa kỳ, Fairychild Tropical Garden, Bộ Nông Nghiệp và Trường Đại học Nông nghiệp Đông Bắc thành lập nhằm tìm

hiểu về các loài Tuế tại 6 tỉnh cuả Trung Quốc trong khoảng thời gian 3 tháng (từ tháng 9 đến tháng 11 năm 1992) Kết quả đã đưa ra được những đánh giá đầu tiên và đề xuất phương pháp giám sát có hệ thống về các loài Tuế ở Trung Quốc Vì vậy, đợt khảo sát này được ghi nhận như là một mốc hết sức giá trị trong lịch sử nghiên cứu về các loài Tuế của Trung Quốc Nó không chỉ giải quyết một số vấn đề về phân loại và phân bố các loài Tuế mà còn khơi dậy sự quan tâm và đưa ra tầm quan trọng của các loài Tuế cho các quan chức

và các nhà khoa học nhằm nghiên cứu và bảo tồn các loài Tuế ở Trung Quốc

và trên thế giới [19]

Shengzhen Fairy Lake Botanical Garden bắt đầu sưu tập và trồng các loài Tuế vào năm 1989 và thiết lập một bộ sưu tập đặc biệt về các loài Tuế Năm 1994 Trung tâm bảo tồn chuyển vị các loài Tuế Quốc tế đã được thành lập tại vườn thực vật này Hiện nay bộ sưu tập đã có tới hơn 100 loài của 9 giống đã được chuyển đến đây từ trong và ngoài nước, làm cho Trung tâm trở thành số 1 của Trung Quốc Các nhà nghiên cứu Dingyue Wang, Han Peng và Guanhua Xian đã tổ chức 7 cuộc điều tra tại các vùng như Bắc kinh, Hải Nam, Quảng Đông… và sưu tập thêm trên 500 loài, 5000 bản mẫu các loài Tuế Đã kiểm tra về mẫu của các loài Tuế tại rất nhiều phòng lưu trữ mẫu thực vật quốc gia, tác giả đã nghiên cứu về taxa và phân bố của các loài Tuế tại Trung Quốc Trong lúc đó những nghiên cứu về sự sinh sản và trồng trọt chúng bao gồm cả các thử nghiệm về thụ phấn nhân tạo và sự lai giống của những loài khác nhau, những chuyên gia ghép cây thủ công cùng với sự kết hợp với nghiên cứu về giải phẫu, nghiên cứu phấn hoa, allzyme, tế bào học cùng với Viện Thực vật Nam Trung Quốc đã được tiến hành Sự kết hợp giữa nghiên cứu và các cuộc thử nghiệm đối với mô của các loài Tuế với viện Lâm

nghiệp nhiệt đới cũng đã được thực hiện Toàn bộ những điều tra, thử nghiệm

và những nghiên cứu đã rất thành công, đã có những phần mới cho khoa học điều đó chắc chắn là một sự tiến bộ trong nghiên cứu và bảo tồn các loài Tuế tại Trung Quốc Các tác giả của công trình nghiên cứu - chuyên khảo đã tập trung vào các loài Tuế ở Trung Quốc Nó bao gồm các phần: Phân loại, giải phẫu, nhiễm sắc thể, hình thái học của phấn hoa, phân bố của nguồn các loài Tuế và các biện pháp bảo tồn, gây giống và trồng trọt, bệnh tật và kiểm

soát vật cảnh và sử dụng Trong cuốn sách “Cycads in China” (1996) công

bố danh sách 79 loài Tuế (Cycas) của thế giới trong đó có 27 loài phân bố ở Trung Quốc, 12 loài cũng phân bố cả ở Việt Nam, có nhiều loài đã được mô

tả cùng với chụp ảnh màu và được minh họa là những loài mới cho khoa học Đây là tài liệu đặc biệt có giá trị đối với những nhà thực vật học và tự nhiên học khi họ sử dụng các phần trong nghiên cứu về bảo tồn các loài Tuế hoặc các vấn đề tương tự, và tôi cũng tin rằng công trình nghiên cứu - chuyên khảo này sẽ rất có ích cho những xúc tiến các chiến dịch bảo tồn thiên nhiên trong tương lai [19]

Đến năm 2004 chuyên gia người Ôxtraylia: Ken.D Hill và một số chuyên gia khác đã công bố danh sách và đưa ra khoá định loại cho khoảng

trên 90 loài thuộc chi Cycas trên thế giới [21]

Bảng 1.1: Khóa định loại các loài thuộc chi Cycas trên thế giới

Nghiên cứu của Anita Varghese và Tamara Ticktin tại khu dự trữ sinh

quyển Nilgiri, miền Nam Ấn Độ kết quả của cho thấy số lượng loài Cycas

circinalis hiện đang bị khai thác cạn kiệt Việc thu hoạch tại đây là bất hợp

pháp nhưng rất khó khăn để bảo vệ Tác động lớn nhất đến số lượng C.circinalis do thu hoạch ruột cây và nón đực phục vụ ngành công nghiệp sản xuất thuốc, không có lựa chọn nào khác để thay thế Do vậy chiến lược bảo tồn tại đây nhằm giảm áp lực lên các quần thể hoang dã là tuyên truyền thay đổi nhu cầu thị trường cho các sản phẩm thay thế và tác động làm tăng số

lượng các thể loài Cycas circinalis thông qua tuyên truyền khuyến khích

trồng làm giàu cả bên trong và bên ngoài các khu rừng Tuy nhiên, đánh giá cho thấy khó khăn lớn nhất chỉ ra rằng sẽ mất khoảng 50 năm cho mỗi cá thể

để đạt được kích thước để thu hoạch, do đó ngay cả khi gây trồng ở hiện tại,

sẽ có một độ trễ dài trong thời gian sản xuất Do đó, trong thời gian này bắt buộc phải bằng cách nào đó để bảo vệ ít nhất một số đối tượng còn lại Tác giả đã đưa ra một giải pháp là dựa vào cộng đồng kết hợp với tuyên truyền công nhận làng địa phương là khu bảo tồn Tuế có thể là một chiến lược và sẽ mang lại các lợi ích khác Sự kết hợp của tất cả các chiến lược trên là cần thiết trong dài hạn để bảo tồn loài này [17]

Theo đánh giá của J Lindstrom và K.D Hill quần thể các loài Tuế đã

bị suy giảm đáng kể trong thế kỷ qua Tuy nhiên, không có số liệu so sánh để

về sự suy giảm này và bằng chứng cho sự suy giảm phần lớn được đánh giá một cách gián tiếp Tại Ấn Độ hai mối đe dọa chính cho các loài Tuế là mất môi trường sống và khai thác từ tự nhiên để buôn bán hoặc sử dụng [20]

Cycas taitungensis là loài đặc hữu một diện tích khoảng 290 ha tại

Đông Đài Loan đang có nguy cơ tuyệt chủng do thu hẹp số lượng các thể Nghiên cứu của Ching-Te Chien về sinh lý hạt giống của loài này phục vụ cho bảo tồn loài ho thấy nhiệt độ nảy mầm của hạt thuận lợi ở 250C Thời gian nảy mầm của hạt giống kéo dài từ 3- 18 tuần, tỷ lệ nảy mầm dao động trong khoảng 30 - 88% Những khác biệt này do phạm vi rộng về thời gian thụ phấn

ảnh hưởng đến mức độ khác nhau về sự thành thục của hạt giống Hạt tươi để trong không khí khô trong 24 giờ và bảo quản ở 50C trong 16 tháng giữ nguyên

tỷ lệ nảy mầm ban đầu, trong khi hạt giống được lưu trữ với rêu ẩm ở 50C trong

16 tháng cho thấy giảm nảy mầm từ 73% (hạt tươi) xuống còn 50% [18]

Nghiên cứu của Yuandan Ma và cộng sự về sinh khối, năng suất và tổng trữ lượng cacbon (tổng số của thảm thực vật, rác và cácbon trong đất) của các loài tuế cho kết quả chiều cao trung bình của cây đạt 0,44 m và đường kính trung bình đạt 23,2 cm Sinh khối và năng suất của hệ sinh thái tuế nhỏ

hơn so với hệ sinh thái dương xỉ (Alsophila spinulosa (Wall ex Hook.) hoặc

hệ sinh thái thực vật hạt trần (Pinaceae, Cupressaceae hoặc Taxodiaceae) Sinh khối các hệ sinh thái Pinaceae, Cupressaceae hoặc Taxodiace tương ứng 6.8, 5.4, 5,3 và lớn hơn so với hệ sinh thái tuế 2,3, 2,8 và 3,8 lần Các loài Tuế thuộc cây đơn tính khác gốc cổ xưa Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy sự khác biệt giữa sinh khối của cây đực và cái là không đáng kể [24]

Nghiên cứu của Gary W Wilson và công sự về loài Cycas taitungensis,

một loài đặc hữu trong hai quần thể còn sót lại ở Đông Nam Đài Loan Nghiên cứu sinh thái cho thấy tỷ số giới tính giữa đực và cái chiếm tỷ lệ khoảng 1,7:1 Tỷ lệ sinh sản hàng năm của cây cái là rất khác nhau, số hạt giống từ 80 đến 400 trong mỗi cây Nghiên cứu về di truyền cho thấy biến đổi

di truyền thấp và ít sự khác biệt di truyền giữa các quần thể [20]

1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

1.2.1.Về phân loại thực vật, số lượng và phân bố

Họ Tuế (Cycadaceae) chỉ có 1 chi Tuế (Cycas.L) Đây là chi có nhiều loài,

trên thế giới có 95 loài, ở Việt Nam có 25 loài mọc hoang dại và được coi là một trong những trung tâm đa dạng các loài Tuế nhất thế giới Các loài Tuế thường

gặp trong rừng Việt Nam là Tuế lược Cycas pectinata Ham, Tuế thuôn Cycas

elongata D.Yue Wang, Tuế chân voi Cycas pachypoda K.D.Hill, Tuế xiêm Cycas siamensis Miq…[14]

Tuế phân bố rộng rãi ở Việt Nam từ vùng bãi cát ven biển tới vùng núi cao khoảng 1000m Tuế thường gặp ở hầu hết các tỉnh thuộc vùng trung du của 3 miền Bắc (11 loài), Trung (10 loài), Nam (4 loài) Các tỉnh có phân bố nhiều như Quảng Ninh, Ninh Bình, Cao Bằng, Gia Lai, Ninh Thuận… [14] Nguyễn Nghĩa Thìn (2010) khi nghiên cứu hệ sinh thái núi đá vôi và các

loài hạt trần đã chỉ ra phân bố của một số loài tuế ở Việt Nam Cycas clivicola K.D Hill – Tuế hà tiên phân bố ở Kiên Giang, Hà Tiên Cycas diannanensis Z.T.Guan & G.D.Tao - Tuế na hang phân bố ở Tuyên Quang Cycas ferruginea F.N.Wei – Tuế rỉ sắt phân bố ở Khu bảo tồn thiên nhiên Hữu Liên thuộc dãy Cai Kinh Ngoài ra còn gặp ở Thái Nguyên Cycas miquelii Warb.- Tuế mi ken phân bố ở các tỉnh miền Bắc như Lạng Sơn, Hà Tây, Hoà Bình, Nam Hà, Ninh Bình và Thanh Hoá Cycas multipinnata D.Y Wang – Tuế xẻ phân bố ở Yên Bái: Yên Bình, Phúc Ninh, núi Chàng Cycas taiwaniana Carruth – Tuế cát bà phân bố ở Vườn quốc gia Cát Bà, Hải

Phòng Ngoài các loài đã được xác định tên chính xác như trên, một số loài

sắp công bố như sau (theo Phan Kế Lộc và cộng sự, 2000) Cycas brachyantha ở Vườn quốc gia Ba Bể, Chợ Đồn Cycas dolichophylla phân bố

ở Bắc Kạn, Tuyên Quang, Hà Giang, Lào Cai đến Sơn La, Lai Châu, Hà

Nam, Ninh Bình, Thanh Hoá Cycas hoabinhensis phân bố ở Hoà Bình, Hà Nam và Ninh Bình Cycas tropophylla Phân bố ở Vườn quốc gia Cát Bà, Hải

Phòng và Quảng Ninh[10]

Warburg đã mô tả C.balansae gần Hà Nội năm 1900 Thiselton-Dyer mô

tả C.micholitzii từ Annam (Miền Trung VN) năm 1905 Cuối cùng vào 1931, hai loài khác được phát hiện bởi Leandri là C chavalieri tại miền Bắc và C pectinata ở miền Nam VN [5]

Phân loại chi Cycas rất phức tạp, sự phân loại của các tác giả tại các thời

điểm và tài liệu khác nhau nên đã dẫn tới sự trùng lặp hay là khác nhau về tên gọi của các loài Tuế ở Việt Nam

Tính chất phức tạp của chi Tuế đã được de Canolle (1868) ghi lại chỉ có

C.inermis từ khu vực VN, phần lớn dựa vào các tài liệu của de Loureiro De Candolle cũng giống Miquel (1926) trong việc sử dụng nhầm tên C.inermis đối với các mẫu vật của loài C.revoluta Pilger (1926) đưa ra ý kiến chỉ có C.siamensis và C.micholitzii từ Việt Nam Schuster (1932) gộp C.tonkinensis vào C.circinalis var undulata, … Nhưng sau này các tác giả đã phần nào

nhận ra được sự phân loại chưa chính xác và đã có sự chỉnh sửa và bổ sung

Leandri (1931) đã bổ sung C.immersa vào danh mục thực vật VN và Schuster

đã đặt đúng C.immersa vào ngang vị trí của C.siamensis [5]

Sự đề cập nguyên sơ bởi Leandri (1931) đã liệt kê ra 10 loài xuất hiện ở

VN nhưng sử dụng sai tên C circinalis và C rumphii Ho và Duong (1960)

đã ghi lại chỉ 6 loài Nguyễn Tiến Hiệp và Vidal (1996) đã ghi lại 8 loài Nhiều nghiên cứu sau này cuối cùng đã chỉ ra ở Việt Nam chỉ có duy nhất chi

Cycas, thành phần các loài Tuế ở VN rất giàu, trong thực tế có thể là giàu có nhất trong khu vực (N.T Hiệp và P.K Lộc, 1997, 1998) [5]

Phạm Hoàng Hộ (1999) trong “Cây cỏ Việt Nam” đã đưa ra danh sách 8 loài Tuế thuộc họ Cycadaceae [14]

Nguyễn Tiến Hiệp, Phan Kế Lộc và Ken D Hill (2004) trong “The Genus Cycas in Vietnam” đã lập được danh lục 25 loài Tuế của Việt Nam

Tại đây các tác giả đã mô tả cụ thể các đặc điểm giải phẫu, phân bố và môi trường sống cũng như tình trạng của các loài Tuế Việt Nam hiện nay Có thể nói rằng đây là công trình nghiên cứu về các loài Tuế hoàn thiện nhất từ trước tới nay ở Việt Nam Trong cuốn sách này giới thiệu 3 loài phân bố tại VQG

Cúc Phương (C hoabinhensis, C dolichophylla và C sexseminifera) [16]

1.2.2 Về đặc điểm hình thái, sinh thái

Các loài Tuế là một nhóm hạt trần thuộc họ Tuế (Cycadaceae) có thân hình trụ, hoá gỗ, có chứa tinh bột, không phân nhánh Lá vảy hình tam giác hẹp, nhẵn hoặc có lông Lá nhiều mọc thành vòng tập trung ở đỉnh thân, xẻ thuỳ lông chim mang nhiều lá chét giả số lượng khác nhau tuỳ loài Cuống lá dài là phần không mang lá chét giả, có gai nhọn hoặc không có gai phân bố ở phần trên phần tiếp giáp với lá chét giả Cây có hoa đơn tính khác gốc Cây đực có nón đực hình trứng hay trụ gồ nhiều vảy đực (lá bào tử nhỏ) xếp xoắn

ốc lợp lên nhau Cây cái có nón cái hình cầu mang nhiều lá nón (lá bào tử lớn), xếp xoắn ốc lợp lên nhau Hạt hình tròn tới bầu dục,hạt có xơ hoặc không có xơ tuỳ loài Hạt được thụ tinh khi nảy mầm trên đất, tinh trùng có một đầu roi xếp xoắn ốc [14]

Tuế thuộc nhóm cây trung sinh, chịu hạn và lửa rừng, mọc rải rác trong rừng thứ sinh cây lá rộng, nơi có nhiều ánh sáng và thoát nước, trên đất phát triển từ đá granit, đá phiến… phân bố từ độ cao thấp tới khoảng 1000m [14] Tuế sống lâu năm, mọc rất chậm và thường tạo thành quần thể Các loài Tuế thường phân bố trong rừng kín nhiệt đới tới nửa sa mạc, đa số mọc ở vùng khí hậu nhiệt đới hoặc á nhiệt đới, mưa nhiều về mùa hè Tuế thường mọc tập trung ở những nơi thiếu chất dinh dưỡng, trên núi đá vôi,vách đá… rễ ngắn và dày chứa nhiều nước Các loài tuế chủ yếu thụ phấn nhờ côn trùng Nón xuất hiện tháng 4-5, hạt chín tháng 10-12 và kéo dài đến đầu năm sau Khả năng tái sinh từ hạt và chồi tốt [14]

1.2.3 Nghiên cứu về nhân giống, gây trồng, bảo tồn các loài Tuế

Chi tuế có khả năng nhân giống bằng hạt, chồi hay cắt thân và nuôi cấy

mô tế bào Từ khi nón cái xuất hiện sau 8-9 tháng hạt bắt đầu chín và có thể cho thu hoạch Hạt chín cần bóc phần vỏ trước khi đem trồng Các loài của

chi tuế cần một giai đoạn phát triển tới vài tháng sau khi hạt chín Hạt của các loài tuế có phôi phát triển khi rụng xuống cần tiến hành gieo ươm ngay Hạt được xử lý và gieo trong cát ẩm, hạt được gieo theo chiều dọc, ngập tới nửa hạt, đáy khay cát cần giữ nhiệt độ khoảng 280C sẽ kích thích nảy mầm nhanh Sau khi nảy mầm 6-12 tháng, cây mạ hình thành, bộ rễ phát triển, 2-3 lá, thân

và vỏ hạt Các loài tuế thường được nhân giống bằng chồi hay bằng đoạn thân Các mầm con sau khi tách khỏi cây mẹ được xử lý thuốc chống nấm sau

đó giâm trong cát ẩm, sau 2-3 tháng xuất hiện lá non, hệ rễ phát triển chuyển sang màu vàng lục thì có thể đem trồng [14]

Các loài thuộc chi tuế đều có giá trị làm cảnh nên có thể lựa chọn trồng tuế trên đất hoặc trong chậu Tuế thích hợp với nhiều loại đất khác nhau nhưng thích hợp nhất là đất pha cát, thoát nước, bón lọt phân NPK và tưới nước đủ ẩm [14]

Chi Cycas lần đầu tiên được phát hiện ở Việt Nam bởi Loureiro (1793), dựa vào sưu tập mà ông ấy đã tạo ra tại Cochin China năm 1787, đó là loài C inermis Mặc dù vậy loài C.inermis được mô tả chưa được rõ ràng, chi tiết Kể

từ đó, 8 loài đã được mô tả là mới trong danh lục thực vật Việt Nam Trong

đó có hai loài được phát hiện bởi Linden và Rodigas là C tonkinensis và C bellefontii (1885, 1886) Cả hai đã được mô tả từ những cây đang được trồng

sưu tập từ Tonkin [17]

1.2.4 Nghiên cứu về các loài hạt trần và Tuế tại Vườn quốc gia Cúc Phương

Ở Cúc Phương, từ khi thành lập đến nay đã có một số công trình nghiên cứu giới thiệu một cách khái quát về tính chất khu rừng nguyên thuỷ ở đây, đặt nền móng cho việc xây dựng rừng Cúc Phương thành khu bảo tồn đầu tiên của đất nước và đặt cơ sở cho công tác nghiên cứu hệ thực vật Cúc Phương sau này

Vườn Quốc Gia Cúc Phương (1997) “Danh lục thực vật Cúc Phương

công bố 1983 loài thực vật có mạch, trong đó có loài Tuế núi đá C balansae

Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Bá Thụ “Thảm thực vật Cúc Phương”

(1994), đã nghiên cứu có hệ thống về tính đa dạng sinh học ở VQG Cúc Phương

có những nghiên cứu chuyên sâu về đặc điểm sinh học nhân giống, gây trồng loài cây này Mặt khác những nghiên cứu này chưa được kiểm nghiệm thực tế cũng như có cơ sở khoa học chắc chắn trong một tài liệu cụ thể nào Chính vì vậy, việc nghiên cứu đặc điểm sinh học loài cây này là cần thiết, điều này sẽ làm cơ sở cho việc áp dụng những biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp trong

công tác bảo tồn, phát triển bền vững loài Tuế

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu

2.2.2 Đặc điểm sinh thái của 04 loài Tuế tại Vườn quốc gia Cúc Phương

2.2.2.1 Đặc điểm vật hậu của 04 loài Tuế

2.2.2.2 Đặc điểm phân bố của các loài Tuế

2.2.2.3 Đặc điểm cấu trúc của lâm phần có Tuế phân bố

2.2.2.4 Đặc điểm tái sinh của các loài Tuế

2.2.2.5 Nghiên cứu đặc điểm tính chất đất nơi có các loài Tuế phân bố

2.2.3 Đề xuất các giải pháp bảo tồn loài và phát triển 04 loài Tuế trong Vườn quốc gia Cúc Phương

2.3 Giới hạn nghiên cứu:

- Về đối tượng: Các loài Tuế đã xác định ở Việt Nam thuộc chi Tuế -

Cycas sp, họ Tuế – Cycadaceae Tên khác: Thiên tuế, Vạn tuế…

- Về nội dung: Đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học của 4 loài Tuế hiện có phân bố tại VQG Cúc Phương và đề xuất các giải pháp bảo tồn

- Về địa điểm điều tra nghiên cứu: Vườn quốc gia Cúc Phương, huyện Nho Quan, tỉnh Ninh Bình

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Quan điểm và phương pháp luận

Từ khi tái sinh, sinh trưởng, phát triển cho tới khi chết đi cây rừng luôn

ở một vị trí, mọi quá trình biến đổi của cây theo hoàn cảnh và mọi tác động trở lại của cây đều xảy ra trong môi trường sống của chúng cho nên nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của loài cây không gì tốt hơn là đến ngay nơi có cây mọc để nghiên cứu Đồng thời giữa các loài cây luôn tồn tại mối quan hệ qua lại đặc biệt là rừng nhiệt đới rất phức tạp Các mối quan hệ có thể là hỗ trợ hoặc cạnh tranh Để nghiên cứu đầy đủ các mối quan hệ này cần phải có thời gian rất dài, vì vậy đề tài sử dụng phương pháp thực nghiệm sinh thái học

để tìm hiểu các mối quan hệ đó Trong thực tiễn để nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của cây thường có hai cách:

- Những cây có kích thước bé, những cây có tuổi đời ngắn thường được gieo trồng nhân tạo và có các trang thiết bị khống chế, điều tiết các nhân tố sinh thái như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, đất, phân bón Sử dụng phương pháp này thường nhanh chóng đạt kết quả, độ chính xác phụ thuộc vào các trang thiết bị

- Đối với những cây rừng thường sống lâu năm và có kích thước lớn, các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm như với cây ngắn ngày chỉ phù hợp với

cây khi còn nhỏ (cây mầm, cây mạ và cây con), còn ở giai đoạn cây thành thục thì gặp rất nhiều khó khăn Để tiến hành nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của loài ở giai đoạn cây lớn có hai cách thực hiện:

+ Tiến hành nghiên cứu trên các cây tiêu chuẩn hay ô tiêu chuẩn cố định

ở điều kiện hoàn cảnh cụ thể nào đó để rút ra kết luận với thời gian lâu dài liên tục nhiều năm

+ Để rút ngắn thời gian người ta tiến hành nghiên cứu các đặc tính của loài cây ở các giai đoạn tuổi khác nhau trên nhiều cây tiêu chuẩn, trên các ô

t/c tạm thời trong một hoàn cảnh sinh thái xác định với phương châm “Lấy không gian thay thế thời gian” đây là phương pháp thường dùng trong lâm

nghiệp Kết quả nghiên cứu đạt được nhanh nhưng độ chính xác còn hạn chế, phụ thuộc vào hoàn cảnh tự nhiên và công việc thực hiện

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu

2.4.2.1 Phương pháp kế thừa

Đề tài kế thừa một số tư liệu sau:

- Điều kiện tự nhiên như: khí hậu, thủy văn kế thừa số liệu của các Trạm khí tượng Thủy văn gần địa điểm nghiên cứu nhất; đất đai, địa hình, tài nguyên rừng kế thừa số liệu của VQG Cúc Phương

- Điều kiện kinh dân sinh tế xã hội: Kế thừa số liệu của Vườn Quốc Gia Cúc Phương

- Các số liệu đã điều tra đánh giá về thành phần loài thực vật, đặc điểm hình thái, sinh thái của một số loài Tuế tại Vườn Quốc gia Cúc Phương

2.4.2.2 Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn

- Để nghiên cứu đa dạng về thành phần loài, đặc điểm phân bố tự nhiên của các loài Tuế, đề tài dựa vào bản đồ địa hình để lập 8 tuyến điều tra chính theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, các tuyến cách nhau 3km Các tuyến điều tra cắt qua tất cả các dạng địa hình như: thung lũng, núi đất, núi đá…

Số liệu thu thập được ở các tuyến điều tra là tần số bắt gặp và phân bố của các loài Tuế tại Cúc Phương

- Nghiên cứu về cấu trúc tổ thành rừng nơi có các loài Tuế phân bố: trên mỗi tuyến điều tra tiến hành lập 9 ô tiêu chuẩn đại diện điển hình nơi có các loài Tuế phân bố ở 2 loại rừng núi đá vôi và núi đất, trên mỗi loại rừng ô tiêu chuẩn được lập ở các trạng thái rừng khác nhau, mỗi trạng thái rừng lập 1-2 ô tiêu chuẩn Mỗi ô tiêu chuẩn có diện tích 1.000m2 (25 x 40m), các chỉ tiêu cần thu thập như sau:

+ Đối với tầng cây cao các chỉ tiêu gồm: tên loài cây, Hvn, Hdc, D1,3, Dt

của tất cả các loài cây có D1.3 ≥ 6cm trong OTC, độ tàn che, độ dốc, độ cao so với mực nước biển

* Tên loài: xác định tên địa phương tại hiện trường, sau đó tra tên khoa học, cây chưa biết tên lấy mẫu tiêu bản để giám định theo phương pháp chuyên gia

* Chiều cao vút ngọn và chiều cao dưới cành đo bằng thước Blum - Leiss kết hợp máy đo cao Laze

* Chu vi thân cây được đo tại vị trí 1,3m bằng thước dây có khắc vạch đến mm, sau đó qui đổi ra đường kính

* Đường kính tán đo bằng thước dây theo 2 chiều Đông Tây - Nam Bắc

và lấy trị số trung bình theo phương pháp trung bình cộng

* Độ tàn che của OTC được xác định theo hệ thống 200 điểm điều tra phân bố đều trong ô Tại mỗi điểm điều tra dùng thước ngắm lên theo phương thẳng đứng, nếu gặp tán cây giá trị tàn che được ghi là 1, nếu không gặp tán cây giá trị tàn che được ghi là 0, nếu ở vị trí mép tán lá thì giá trị sẽ là 0,5 Độ tàn che chung của ô tiêu chuẩn là giá trị trung bình của tất cả các điểm ngắm trên

* Độ dốc OTC được đo bằng địa bàn cầm tay kết hợp với bản đồ địa hình

* Độ cao OTC được đo bằng GPS cầm tay

+ Đối với tầng cây tái sinh:

Trong mỗi ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời lập 5 ô dạng bản (ODB) có diện tích 25m2 (4 ô ở 4 góc và 1 ô ở trung tâm OTC) Các chỉ tiêu đo đếm bao gồm: tên loài, chiều cao vút ngọn (Hvn), tình hình sinh trưởng, phẩm chất cây con, nguồn gốc tái sinh (Chồi, hạt), số lượng cây, tỷ lệ cây có triển vọng… của những cây có D1.3 < 6cm Cây tái sinh triển vọng là cây thuộc loài mục đích, phát triển tốt, có chiều cao lớn hơn lớp cây bụi thảm tươi tại khu vực đó

+ Mô tả đặc điểm tầng thứ của rừng về tầng cây cao, cây tái sinh, cây bụi thảm tươi, thực vật ngoại tầng

- Quan sát, mô tả đặc điểm về hình thái cụ thể như sau: Mỗi loài chọn 3 cây tiêu chuẩn là những cây có sinh trưởng trung bình ở 3 giai đoạn tuổi khác nhau là giai đoạn tuổi non, giai đoạn tuổi thành thục sinh lý và giai đoạn tuổi già Mỗi giai đoạn tuổi chọn 1 cây Các chỉ tiêu quan sát mô tả như sau:

+ Thân, cành: Mô tả hình dạng và đo kích thước về màu sắc, vỏ, kiểu phân cành, hình dạng tán lá, mức độ phát triển

+ Lá, hoa, quả: Mô tả hình dạng, kích thước, màu sắc từ khi non tới khi già (nếu có)

+ Hệ rễ: Mỗi cây được đào xung quanh gốc để mô tả hình thái hệ rễ bao gồm: kiểu rễ, màu sắc rễ, chiều dài rễ, độ rộng, độ sâu của hệ rễ

Các chỉ tiêu được mô tả đo đếm được đối chiếu và so sánh với các tài liệu nghiên cứu đã xuất bản để đưa ra mô tả về đặc điểm hình thái của các loài Tuế tại Cúc Phương

- Nghiên cứu đặc điểm vật hậu:

Mỗi loài lựa chọn 3 cây tiêu chuẩn có sinh trưởng ở mức trung bình để theo dõi vật hậu (có sinh trưởng đường kính, chiều cao trung bình, tán đều ) Nội dung quan sát gồm thời gian bắt đầu và kết thúc của các pha: ra chồi, ra lá non, ra nụ, nở hoa, kết quả và quả chín

- Đặc điểm sinh trưởng của các loài Tuế

+ Đối với trong tự nhiên tại các ô tiêu chuẩn tiến hành thống kê và đo đếm toàn bộ số cây của các loài Tuế trong ô tiêu chuẩn, ngoài ra đo đếm các cây bắt gặp khi điều tra theo tuyến đảm bảo ở mỗi trạng thái rừng số cây đo đếm cho mỗi loài có dung lượng mẫu lớn n>30

+ Đối với các loài đã được gây trồng bảo tồn tiến hành lập 3 ô chiêu chuẩn diện tích 500m2 (20x25m) hoặc 1.000m2 (25x40m) để tiến hành đo đếm, đảm bảo dung lượng mẫu lớn n>30 cho mỗi loài

Các chỉ tiêu đo đếm bao gồm: Đường kính gốc (D00), chiều cao (Hvn), chiều cao dưới cành (Hdc), đường kính tán (Dt), tính hình sinh trưởng (tốt, trung bình, xấu), tình hình sâu bệnh hại

- Đặc điểm tái sinh của các loài Tuế:

Ở mỗi ô tiêu chuẩn tiến hành thống kê toàn bộ số cây Tuế tái sinh có trong ô Đo đếm các chỉ tiêu về sinh trưởng D00, Hvn, Hdc, Dt, tình hình sinh trưởng Ngoài ra tiến hành quan sát mô tả khả năng tái sinh của mỗi loài Tuế xung quanh các gốc cây mẹ (trong phạm vi bán kính 10 mét)

2.4.2.3 Phương pháp điều tra và phân tích đất

Điều tra đất theo phương pháp đào phẫu diện, xác định loại đất theo phương pháp chuyên gia để nghiên cứu đặc điểm sinh thái của các loài Tuế Ở mỗi ô tiêu chuẩn nơi có phân bố các loài Tuế tiến hành đào một phẫu diện để

mô tả Mô tả và lấy mẫu đất theo 3 tầng độ sâu: 0 - 10cm, 11 - 30cm, 31 - 60cm Tổng số mẫu đất là 27 mẫu của 9 phẫu diện

Phân tích một số chỉ tiêu lý hóa tính áp dụng các phương pháp thông thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm chuyên nghiệp hiện nay như sau:

+ pHKCl: KCl 1N, đo bằng pH mét

+ Mùn (chất hữu cơ OM%) phân tích theo phương pháp WalkleyBlack + Xác định dung trọng (D) bằng phương pháp dung trọng

+ Đạm tổng số (N%) phân tích theo phương pháp Kjeldahl

+ Lân dễ tiêu (P2O5 mg/100g đất) phân tích theo phương pháp Oniani + Kali dễ tiêu (K2O mg/100g đất) phân tích theo phương pháp Quang kế ngọn lửa

+ Cation Ca2+, Mg2+ (meq/100g đất) phân tích theo phương pháp Amoniaxetat

+ Xác định thành phần cơ giới bằng phương pháp ống hút Rôbinxon và phân thành 3 cấp theo phân cấp của Mỹ

n i i

(2.2)

xi là trị số giữa cỡ thứ i

x là số bình quân được tính theo công thức 2.1

- Hệ số biến động tính theo công thức :

Để xác định tổ thành tầng cây cao, đề tài sử dụng phương pháp tỷ lệ tổ thành theo chỉ số quan trọng IV% của Daniel Maramillod:

Ni%: Tỷ lệ % theo số cây của loài i trong QXTV rừng

Gi%: Tổng tiết diện ngang của loài i trong QXTV rừng Theo Daniel M, những loài cây có IV% ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa

về mặt sinh thái trong lâm phần Tính tổng IV% của những loài có trị số này lớn hơn 5%, xếp từ cao xuống thấp

2.4.3.3 Tổ thành cây tái sinh :

+ Tổ thành cây tái sinh được tính theo phương pháp của Nguyễn Hữu Hiến (phần 10), gồm các bước sau đây :

Bước 1: Tập hợp cây tái sinh của tất cả các ODB theo loài và số cá thể của loài

Bước 2: Xác định tổng số loài cây và tổng số cá thể trong OTC

Bước 3: Tính số lượng cá thể bình quân của một loài theo công thức

X =

m

N

(2.6) Trong đó: N là tổng số cá thể của các loài

m là tổng số loài

X là số lượng cá thể bình quân của một loài

Bước 4: Xác định số loài, tên loài tham gia vào công thức tổ thành Loài nào có số lượng cá thể lớn hơn số lượng cá thể bình quân thì được tham gia vào công thức tổ thành Nếu số lượng cá thể tham gia quá nhiều thì có thể lặp lại bước này lần nữa

Bước 5: Xác định hệ số tổ thành của từng loài theo công thức

Ki =

N

X i

Trong đó: Ki là hệ số tổ thành của loài i

Xi là số lượng cá thể của loài i

N là tổng số lượng của các loài

Bước 6: Viết công thức tổ thành Loài nào có hệ số tổ thành lớn thì viết trước, loài nào có hệ số tổ thành nhỏ thì viết sau Loài nào có hệ số tổ thành ≥ 0,5 thì tham gia vào công thức tổ thành Loài nào có hệ số tổ thành < 0,5 thì gộp vào các loài khác Giữa 2 loài có HSTT ≥ 0,5 được sử dụng dấu “+”, còn lại gộp vào các loài khác mang dấu “-”

+ Mật độ cây tái sinh:

Sử dụng công thức 2.5 với S là tổng diện tích các ODB và n là tổng số lượng cây tái sinh điều tra được trong các ODB

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên Vườn quốc gia Cúc Phương

(1) Vị trí địa lý: Vườn quốc gia Cúc Phương có tọa độ địa lý từ 20014' đến 20024' vĩ độ Bắc, 105029' đến 105044' kinh độ Đông; cách thủ đô Hà Nội khoảng 90 km về phía Tây Nam và cách biển Đông khoảng 60 km theo đường chim bay Vườn có tổng diện tích 22.200 ha, chiều dài khoảng 30km, chiều rộng nơi rộng nhất khoảng 10km Vườn quốc gia Cúc Phương nằm trên địa giới hành chính của ba tỉnh là Ninh Bình, Hòa Bình và Thanh Hóa trong đó diện tích thuộc tỉnh Ninh Bình là 11.350 ha (chiếm 51,1%), thuộc tỉnh Hòa Bình là 5850 ha (26,4%) thuộc tỉnh Thanh Hóa là 5000 ha (22,5%)

(2) Lịch sử địa chất Vườn quốc gia Cúc Phương nằm trong vùng đất

được hình thành do vận động tạo sơn kỷ Kimeri (cuối kỷ Jura đầu kỷ Bạch phấn) Theo bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1/500.000, Cúc Phương thuộc phức hệ đá vôi Triat trung, bậc Ladoni, tầng Đồng Giao, có liên hệ với dạng

đá vôi Tây Bắc Việt Nam

Nhìn chung Cúc Phương có lịch sử địa chất rất lâu đời, là cơ sở cho việc hình thành tầng đất dầy và rất thuận lợi cho sự phát triển của hệ thực vật. (3) Địa hình Vườn quốc gia Cúc Phương nằm ở phần cuối của dãy núi

đá vôi chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam từ Trung Quốc qua vùng Tây Bắc của Việt Nam về tỉnh Thanh Hóa, Hòa Bình và Ninh Bình Giải núi đá vôi đó đến Cúc Phương lại nhô cao hơn hẳn so với các vùng xung quanh Phía Đông Bắc Vườn quốc gia Cúc Phương địa hình thấp xuống và nối liền với cánh đồng hẹp khá bằng phẳng Về phía Tây và Tây Nam nền địa hình thấp dần xuống và nối với những cánh đồng ven hai bờ sông Bưởi Phía Đông Nam tiếp giáp với cánh đồng chiêm trũng huyện Nho Quan

Địa hình Cúc Phương được tạo bởi hai dẫy nuí đá vôi chạy song song theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Giữa hai dẫy núi đá vôi là những thung lũng hẹp xen kẽ một số đồi gò đất thấp chạy dọc trung tâm Vườn Dải thung lũng này đôi chỗ bị ngăn cách bằng những quèn thấp như: quèn Đang, quèn Voi, quèn Xeo…Khoảng 3/4 diện tích Cúc Phương là núi đá vôi, có độ cao tuyệt đối trung bình 300 - 400m Cao nhất là đỉnh Mây Bạc (656m) nằm ở phía Tây Bắc Vườn Cúc Phương có dạng địa hình Castơ nửa che phủ, khác với địa hình Castơ che phủ Đồng Giao và Castơ trọc Gia Khánh Cúc Phương nằm trọn vẹn trong cảnh địa lý đối Castơ xâm thực

(4) Thổ nhưỡng Theo Nguyễn Xuân Quát (1971), đất Cúc Phương gồm

7 loại chính phân thành hai nhóm:

* Nhóm A: Đất phát triển trên đá vôi hoặc trên sản phẩm chịu ảnh hưởng

nhiều của cacbonat Trong nhóm này có 4 loại chính:

Loại 1: Đất renzin mầu đen trên đá vôi

Loại 2: Đất renzin mầu vàng trên đá vôi

Loại 3: Đất renzin mầu đỏ trên đá vôi

Loại 4: Đất Macgalit - Feralit vàng

* Nhóm B: Đất phát triển trên đá không vôi hoặc trên sản phẩm ít chịu

ảnh hưởng của nước Cacbonat Trong nhóm này có 3 loại chính:

Loại 1: Đất Feralit vàng phát triển trên sa thạch

Loại 2: Đất Feralit vàng, nâu, xám, tím phát triển trên Azgilit

Loại 3: Đất Feralit vàng đỏ phát triển trên diệp thạch sét

Dựa vào kết quả phân tích có thể nhận xét về đất Cúc Phương như sau Đất tơi xốp, với độ xốp khá cao (60-65%)

Đất có hàm lượng mùn lớn và thấm sâu (4 -5%)

Đất có khả năng hấp thụ khá

Đất có thành phần cơ giới trung bình

“Đất Cúc Phương nói chung là tốt, có thể nói là hiếm, có giá trị, rất xứng đáng với địa vị thảm thực vật rừng che phủ trên nó mà mọi người ca ngợi” (Nguyễn Xuân Quát, 1971)

(5) Khí hậu thủy văn

Chế độ nhiệt

Kết quả quan trắc 15 năm của trạm khí tượng Bống cho thấy, nhiệt độ trung bình năm là 20,60C Năm 1966, nhiệt độ bình quân năm lớn nhất là 21,20C Năm 1971, nhiệt độ bình quân năm thấp nhất là 19,90C Như vậy, chênh lệch giữa nhiệt độ bình quân chung so với nhiệt độ bình quân năm cao nhất và năm thấp nhất chỉ chưa đến 10C (0,60C và 0,70C) Nhiệt độ bình quân năm tương đối ổn định là một thuận lợi cho sự phát triển của hệ thực vật ở đây Tuy nhiên, do địa hình núi đá vôi nên nhiệt độ cực hạn ở đây có thể biến động rất lớn, có năm rất lạnh nhưng chỉ kéo dài 4-5 ngày hoặc rất nóng chỉ 1-

2 ngày Trong 15 năm quan trắc, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối là 0,70C (ngày18/1/1967) và nhiệt độ tối cao tuyệt đối là 39,50C (20/7/1979)

Chế độ nhiệt ở Cúc Phương chịu ảnh hưởng của độ cao và thảm thực vật rừng Điều đó được thể hiện từ số liệu quan trắc của 3 trạm khí tượng như sau:

Ở trạm Bống, là trung tâm rừng nguyên sinh có độ cao so với mặt biển khoảng 350m, thảm thực vật rừng rất tốt, nhiệt độ bình quân năm là 20,60C

Ở trạm Đang, nằm ở vùng rừng thứ sinh, rừng có chất lượng kém hơn, một số đã bị khai thác chọn hoặc làm nương rẫy Độ cao so với mặt biển xấp

xỉ 200m Nhiệt độ bình quân năm là 21,80C, cao hơn ở Bống 1,20C

Ở trạm Nho Quan, nằm ngoài ranh giới Vườn, cách trung tâm Vườn 20

km, ở đây không có rừng, độ cao so với mặt biển là 20m, nhiệt độ bình quân năm là 22,70C, cao hơn nhiệt độ bình quân của Bống 2,10C và cao hơn nhiệt

độ bình quân của Đang 0,90C

Chế độ mưa

Lượng mưa bình quân năm của Cúc Phương biến động từ 1800 mm đến

2400 mm, bình quân năm là 2138 mm Đó là lượng mưa tương đối lớn so với vùng xung quanh

Nếu tính tháng có lượng mưa từ 100 mm trở lên là tháng mưa thì ở đây

có tới 8 tháng mưa và mùa mưa kéo dài từ tháng IV đến tháng XI Tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng IX với lượng mưa bình quân 410,9 mm, trong khi

đó các tháng XII, I, II và III lượng mưa mỗi tháng chưa được 50 mm Mặc dù mùa khô có 4 tháng nhưng phân biệt rất rõ với mùa mưa Mưa ít cộng với nhiệt

độ thấp làm cho khí hậu ở Cúc Phương tương đối khắc nghiệt về mùa Đông

Độ ẩm không khí

Độ ẩm tương đối không khí trung bình năm ở Cúc Phương là 90%, tháng thấp nhất không dưới 88% Trong khi đó độ ẩm tuyệt đối biến thiên giống như nhiệt độ trong không khí

Bảng 3.1: Các chỉ tiêu khí hậu cơ bản khu vực Vườn quốc gia Cúc Phương

Nguồn: (Trạm khí tượng thủy văn Cúc Phương)

Từ số liệu bảng 3.1 cho thấy: nhiệt độ trung bình năm đạt 20,6oC, tháng cao nhất là 25,8 oC (Tháng 7) và tháng thấp nhất đạt 13,9 oC (Tháng 1) Lượng