Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái và kỹ thuật nhân giống loài gõ đỏ (afzelia xylocarpa (kurz) craib) tại khu bảo tồn thiên nhiên hoại nhang,, nước cộng hòa dân chủ nhân dân lào

Thực tế cho thấy, số lượng cá thể Gõ đỏ có kích thước lớn trong tự nhiên đã bị suy giảm nhanh chóng, những khảo sát gần đây của các chuyên gia ở Việt Nam cho thấy số lượng cá thể trưởng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

SOUNTHONE DOUANGMALA

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI

VÀ KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG LOÀI GÕ ĐỎ (AFZELIA

XYLOCARPA (KURZ) CRAIB) TẠI KHU BẢO TỒN

THIÊN NHIÊN HOẠI NHANG, HUYỆN XAYTHANY THỦ ĐÔ VIÊNG CHĂN, NƯỚC CHDCND LÀO

Ngành: Lâm sinh

Mã số: 962.02.05

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 TS Trần Việt Hà

2 PGS TS Phạm Đức Tuấn

Hà Nội, 2021

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi Các

số liệu, kết quả nghiên cứu được trình bày trong đề tài là trung thực, khách quan và chưa được tác giả nào dùng để công bố trong bất kỳ công trình khác Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đề tài đã được cám

ơn, các thông tin trích dẫn trong đề tài này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày… tháng … năm 2021

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài, tác giả đã nhận được sự quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ của Ban lãnh đạo Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam; Ban lãnh đạo và Cán bộ viên chức Phòng Đào tạo sau đại học (hiện nay là Phòng Đào tạo); Ban Chủ nhiệm khoa và các cán bộ viên chức khoa Lâm học; Bộ môn Lâm sinh; Bộ môn Điều tra quy hoạch; Bộ môn Khoa học đất; Bộ môn Công nghệ tế bào - Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, v.v

Tác giả đã nhận được sự quan tâm, tạo điều kiện về mọi mặt của Chính phủ nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào; Ban Lãnh đạo Trường, các Khoa, Phòng, Ban và Cán bộ viên chức của Trường Cao đẳng Nông - Lâm Bolikhămxay; Ban lãnh đạo và Cán bộ viên chức khu BTTN Hoại Nhang, huyện Xaythany – thủ đô Viêng Chăn, v.v

Hà Nội, ngày… tháng … năm 2021

Nghiên cứu sinh

Sounthone Douangmala

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

1 CHDCND Cộng hòa dân chủ nhân dân

16 IBA 6-Benzine adenin purrine

17 IUCN Tổ chức bảo tồn thiên nhiên thế giới

20 KHCN và MT Khoa học Công nghệ và Môi trường

22 NAA Naphtin acetic acid

23 NN và PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iii

MỤC LỤC v

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

1.1 Điểm sinh học loài Gõ đỏ 5

1.1.1 Đặc điểm hình thái và vật hậu 5

1.1.3 Giá trị kinh tế 6

1.2 Nghiên cứu về cầu trúc và tái sinh rừng 7

1.2.1 Nghiên cứu về cầu trúc rừng 7

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng 12

1.2.3 Một số nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh rừng ở khu bảo tồn thiên nhiên Hoại Nhang 18

1.3 Nghiên cứu cơ sở dữ liệu về ADN mã vạch (DNA barcode) ở thực vật 21 1.4 Nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống và chăm sóc cây con ở vườn ươm 24

Chương 2 NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 31

2.1 Nội dung nghiên cứu của đề tài 31

2.1.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh học loài Gõ đỏ 31

2.1.2 Nghiên cứu đặc điểm lâm học của lâm phần nơi có Gõ đỏ phân bố 31 2.1.3 Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ 31

2.1.4 Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài Gõ đỏ 31

2.2 Vật liệu nghiên cứu 31

2.3 Phương pháp nghiên cứu 32

2.3.1 Phương pháp tiếp cận 32

2.3.2 Phương pháp kế thừa tư liệu 32

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học của Gõ đỏ 33

2.3.4 Nghiên cứu đặc điểm lâm học 36

2.3.5 Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ 42

2.4 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu BTTN Hoại Nhang 50 2.4.1 Điều kiện tự nhiên 50

2.4.2 Đa dạng sinh học của khu bảo tồn Huại Nhang 52

2.4.3 Điều kiện kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 54

2.4.4 Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 55

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56

3.1 Một số đặc điểm sinh học của Gõ đỏ 56

3.1.1 Đặc điểm hình thái và vật hậu 56

3.1.2 Đặc điểm giải phẫu, sinh lý của Gõ đỏ 59

3.1.3 Đặc điểm mã vạch ADN cho nguồn gen Gõ đỏ tại Hoại Nhang 64

3.2 Đặc điểm lâm học của lâm phần nơi có Gõ đỏ phân bố 69

3.2.1 Đặc điểm điều kiện nơi mọc của Gõ đỏ 69

3.2.2 Đặc trưng cấu trúc quần xã thực vật rừng 73

3.3 Kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ 90

3.3.1 Kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ từ hạt 90

3.3.2 Kỹ thuật nhân giống bằng hom 97

3.4 Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài Gõ đỏ 104

3.4.1 Một số giải pháp bảo tồn loài Gõ đỏ 104

3.4 2 Giải pháp kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ 105

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 107

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 109

TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Danh sách và trình tự nucleotide của các cặp mồi 34

Bảng 3.1 Đặc điểm vật hậu của loài cây Gõ đỏ 58

Bảng 3.2 Kết quả nghiên cứu cấu tạo giải phẫu lá Gõ đỏ 59

Bảng 3.3 Hàm lượng diệp lục trong lá Gõ đỏ 61

Bảng 3.4 Cường độ thoát hơi nước ở lá và sức hút nước của tế bào 62

Bảng 3.5 Khả năng chịu nóng của Gõ đỏ 63

Bảng 3.6 Đánh giá ba vùng ADN lục lạp đề xuất 67

Bảng 3.7 Một số chỉ tiêu khí hậu nơi có Gõ đỏ phân bố 70

Bảng 3 8 Đặc điểm đất nơi có Gõ đỏ phân bố 71

Bảng 3.9 Một số chỉ tiêu hóa học của đất nơi có Gõ đỏ phân bố 72

Bảng 3.10 Công thức tổ thành tầng cây cao tại các OTC 73

Bảng 3.11: Mật độ và độ tàn che của tầng cây cao 75

Bảng 3.12 Các ưu hợp thực vật đặc trưng tại khu vực nghiên cứu 76

Bảng 3.13 Mức độ thường gặp của các loài cây gỗ trên trạng thái rừng IIIA2 78

Bảng 3.14 Mức độ thường gặp của các loài cây gỗ trên trạng thái rừng IIIA3 80

Bảng 3.15 Mức độ thường gặp của các loài cây gỗ trên trạng thái rừng IIIB 81

Bảng 3.16 Tổ thành cây tái sinh của các OTC trên các trạng thái rừng 82

Bảng 3.17 Phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh 84

Bảng 3.18 Mật độ và tỷ lệ cây tái sinh triển vọng 86

Bảng 3.19 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 87

Bảng 3.20 Đặc điểm phân bố cây tái sinh trên mặt đất 89

Bảng 3.21 Ảnh hưởng của nhiệt độ nước đến sự nảy mầm của hạt Gõ đỏ 91

Bảng 3.22 Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây con Gõ đỏ 92

Bảng 3.23 Ảnh hưởng của phân bón đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây con Gõ đỏ .95

Bảng 3.24 Ảnh hưởng của nồng độ các chất kích thích đến tỷ lệ hom sống 97 Bảng 3.25 Ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích đến khả năng ra chồi 98 Bảng 3.26 Ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích đến khả năng ra rễ 100 Bảng 3.27 Ảnh hưởng của thời gian xử lý chất kích thích đến hiệu quả giâm hom 101 Bảng 3.28 Ảnh hưởng của loại hom đến khả năng sống và ra rễ 102 Bảng 3.29 Ảnh hưởng của thành phần ruột bầu đến khả năng sống và ra rễ của hom 103

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Hình thái cây và các bộ phận của loài Gõ đỏ 5

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát tiến trình nghiên cứu 32

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí ô dạng bản trong OTC 37

Hình 2.3 Bản đồ ranh giới khu BTTN Huại Nhang……….………… 50

Hình 2.4 Hình dạng khu BTTN Huại Nhang 50

Hình 3.1: Hình thái thân và đặc điểm vỏ cây Gõ đỏ 56

Hình 3.2 Hình thái cành mang hoa và lá cây Gõ đỏ 56

Hình 3.3 Hình thái nụ và hoa cây Gõ đỏ 57

Hình 3.4 Hình thái quả và hạt cây Gõ đỏ 57

Hình 3.5 Ảnh giải phẫu lá Gõ đỏ 60

Hình 3.6 Mức độ tổn thương của lá Gõ đỏ ở các cấp nhiệt độ khác nhau 64

Hình 3.7 Điện di đồ ADN tổng số từ 09 mẫu nghiên cứu trên gel agarose 0,8% 65

Hình 3.8 Điện di đồ sản phẩm PCR của matK (a), rbcL (b), psbA-trnH (c) 66

Hình 3.9 Vị trí nucleotide sai khác so sánh trên vùng matK 68

Hình 3.10 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 89

Hình 3.11: Đặc điểm và kích thước hạt Gõ đỏ 90

Hình 3.12 Biểu đồ thế nảy mầm của hạt Gõ đỏ 92

Hình 3.13 Sinh trưởng của cây con Gõ đỏ ở các công thức che sáng khác nhau 93

Hình 3.14 Sinh trưởng của cây con Gõ đỏ ở các công thức phân bón khác nhau 96

Hình 3.15 Hình ảnh các loại hom Gõ đỏ 103

Hình 3.16 Hình ảnh cây Gõ đỏ tại các công thức thí nghiệm 104

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Gõ đỏ (Afzelia xylocarpa (Kurz) Craib), thuộc họ Đậu (Leguminosae),

họ phụ Vang (Caesalpinoideae), là loài cây gỗ lớn, cao tới 30 m và đường kính đạt tới 80 -100 cm Loài này thường và phân bố trong các kiểu rừng nửa rụng lá ở Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào (CHDCND Lào) (, Việt Nam , Thái Lan, Myanma, Campuchia và Trung Quốc trong rừng tự nhiên, Gõ đỏ phân bố không tập trung mà thường gặp các cây cá thể mọc rải rác cùng các loài cây khác (Bộ Khoa học và Công nghệ, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2007; Vũ Mạnh, 2009, Nguyễn Đức Thành, 2016; Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999)

Gõ đỏ là loài cây có ý nghĩa kinh tế, khoa học cao, có giá trị sử dụng cao, được dùng rộng rãi để đóng đồ gỗ, bàn ghế, giường tủ, đồ chạm trổ cao cấp, đồ mỹ nghệ Các “Nu Gõ đỏ” có giá trị cao và rất được ưa chuộng trên thị trường Chính vì những lý do trên nên Gõ đỏ đang bị khai thác đến cạn kiệt ở nhiều nơi, trong đó có ở Việt Nam và CHDCND Lào Thực tế cho thấy,

số lượng cá thể Gõ đỏ có kích thước lớn trong tự nhiên đã bị suy giảm nhanh chóng, những khảo sát gần đây của các chuyên gia ở Việt Nam cho thấy số lượng cá thể trưởng thành của Gõ đỏ trong rừng tự nhiên là rất thấp, Mặt khác, tình hình tái sinh tự nhiên của Gõ đỏ cũng gặp nhiều khó khăn do hạt

Gõ đỏ có kích thước lớn nên dễ trở thành thức ăn cho động vật, do vậy rất ít gặp cây tái sinh của loài này trên các tuyến điều tra, đặc biệt là những cây triển vọng Những nguyên nhân kể trên đã làm cho Gõ đỏ trở thành loài có nguy cơ tuyệt chủng cao, trong sách đỏ của IUCN loài này được liệt vào hạng nguy cấp đạng bị suy giảm quần thể mạnh (IUCN, 2011).

Để góp phần bổ sung cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc bảo tồn và phát triển loài cây quí hiếm này tại CHDCND Lào chúng tôi tiến hành thực

hiện đề tài: Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái và kỹ thuật nhân giống

loài Gõ đỏ (Afzelia Xylocarpa (kurz) Craib) tại khu BTTN Hoại Nhang, huyện Xaythany, thủ đô Viêng Chăn, nước CHDCND Lào

2 Mục tiêu của đề tài

2.1 Mục tiêu chung:

Xác định được một số đặc điểm sinh học, sinh thái và biện pháp kỹ thuật

nhân giống loài Gõ đỏ (Afzelia xylocarpa (Kurz) Craib) tại khu Bảo tồn thiên

nhiên Hoại Nhang (BTTN Hoại Nhang), huyện Xaythany, thủ đô Viêng Chăn, nước CHDCND Lào nhằm góp phần bảo tồn và phát triển nguồn gen loài cây này

2.2 Mục tiêu cụ thể:

- Xác định được đặc điểm sinh học, sinh lý, giải phẫu loài Gõ đỏ tại khu BTTN Hoại Nhang, huyện Xaythany, thủ đô Viêng Chăn, nước CHDCND Lào;

- Xây dựng được cơ sở dữ liệu AND mã vạch để phục vụ giám định loài

và truy xuất nguồn gốc Gõ đỏ thông qua các các sản phẩn thương mại;

- Xác định được một số kỹ thuật tạo cây con từ hạt và bằng hom Gõ đỏ;

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài đề tài góp phần bổ sung một cách có hệ thống các thông tin khoa học về đặc điểm sinh học, sinh thái và kỹ thuật nhân giống Gõ đỏ, làm cơ sở để bảo tồn và phát triển nguồn gen loài cây này tại CHDCND Lào

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Các kết quả nghiên cứu của đề tài đề tài có thể sử dụng để xác định đa dạng di truyền của các quần thể Gõ đỏ hiện còn trong tự nhiên, đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh để cải thiện tình hình tái sinh tự nhiên của Gõ đỏ

và nhân giống phục vụ công tác trồng rừng Gõ đỏ tại CHDCND Lào

4 Những đóng góp mới của đề tài

- Đề tài luận án đã bổ sung một số thông tin về đặc điểm sinh học, sinh thái và tái sinh tự nhiên của Gõ đỏ tại khu vực nghiên cứu

- Đề tài luận án đã xác định được một số đặc điểm giải phẫu, đặc tính sinh lý của cây con Gõ đỏ trong giai đoạn vườn ươm

- Đề tài luận án đã xác định được đặc điểm sinh lý hạt giống và kỹ thuật nhân giống, tạo cây con Gõ đỏ từ hạt và bằng hom trong vườn ươm

5 Đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu là:

Loài cây Gõ đỏ (Afzelia xylocarpa (Kurz) Craib) phân bố tự nhiên tại

khu BTTN Hoại Nhang, huyện Xaythany, thủ đô Viêng Chăn, nước CHDCND Lào;

- Cây giống Gõ đỏ xuất xứ CHDCND Lào, trồng tại vườn ươm Trường Đại học Lâm nghiệp, Xuân Mai, Chương Mỹ, Hà Nội, Việt Nam

6 Giới hạn của đề tài

6.1 Giới hạn nội dung nghiên cứu

- Đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, vật hậu và di truyền của

Gõ đỏ; đặc điểm lâm học, đặc điểm tái sinh tự nhiên của lâm phần nơi có Gõ

đỏ phân bố Về kỹ thuật tạo cây con từ hạt và bằng hom, đề tài nghiên cứu từ khâu thu hái hạt giống và vật liệu giâm hom; kỹ thuật bảo quản và xử lý hạt giống; kỹ thuật gieo ươm hạt và giâm hom cành; kỹ thuật chăm sóc cây con trong vườn ươm

6.2 Giới hạn địa bàn nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu của đề tài là:

- Khu BTTN Hoại Nhang, huyện Xaythany - thủ đô Viêng Chăn – nước CHDCND Lào;

- Phòng thí nghiệm Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp;

- Vườn ươm Trường Đại học Lâm nghiệp

6.3 Giới hạn thời gian nghiên cứu

Đề tài thực hiện từ tháng 1 năm 2016 đến tháng 12 năm 2019

7 Bố cục của đề tài

Phần mở đầu

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 2: Nội dung, phương pháp và địa điểm nghiên cứu Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Phần kết luận, tồn tại và khuyến nghị

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Điểm sinh học loài Gõ đỏ

1.1.1 Đặc điểm hình thái và vật hậu

Gõ đỏ còn được gọi là Cà te hay Hổ bì, trong tiếng Việt, người CHDCND Lào gọi cây này là Teakha Theo Sách đỏ Việt Nam Gõ đỏ có tên

khoa học là Afzelia xylocarpa (Kurz) Craib, theo Trần Hợp (2002) và nhiều

tác giả khác cũng sử dụng tên khoa học này cho loài Gõ trong nghiên cứu của mình (Bộ KHCN và MT, 1996, 2007; Bộ NN&PTNT, 2001; Trần Hợp, 2002)

Bộ (Ordo): Fabales

Họ (Familia): Fabaceae Phân họ (Subfamilia): Caesalpinioideae

Chi (Genus): Afzelia Loài (Species): Afzelia xylocarpa

Hình 1.1 Hình thái cây và các bộ phận của loài Gõ đỏ

Nguồn: https://www.linkedin.com/authwall

Gõ đỏ thuộc chi Gõ đỏ (Afzelia), họ phụ vang (Caesalpinioideae), là cây

gỗ rụng lá, cao 30 - 40 m, cành nhiều và rườm rà, đoạn thân dưới cành thường vặn Vỏ thân màu xám xanh, nứt vảy không đều, dày 8 đến 10 mm, có bướu Cành non hơi có lông, sau nhẵn, có lỗ bì Lá kép lông chim một lần chẵn,

cuống chung dài 10 - 15 cm, mang 2 đến 5 đôi lá nhỏ, mọc đối, hình trái xoan hoặc trứng, gốc lá tròn, đầu tù, tròn hoặc nhọn ở gốc, dài 5 - 6 cm, rộng 4 - 5

cm, gân bên 9 - 7 đôi, có 2 lá kèm

Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa và Trần Văn Tiến, (2002), Nguyễn Hoàng Nghĩa, (2004) và theo báo cáo của Bộ KHCN và MT Việt Nam, (1996), (2007) Hoa của Gõ đỏ có hoa tự chùm, dài 10 - 12 cm, màu trắng xám Cây

ra hoa vào tháng 3 đến tháng 4, quả chín vào tháng 9 đến tháng 11 Quả hóa

gỗ dày, hình trái xoan, dài 15 - 20 cm, rộng 6 - 9 cm, dày 2 - 3 cm Hạt hình trụ, bầu dục hoặc hơi tròn, vỏ cứng, màu đen, tử y cứng, màu trắng 1.1.2

1.1.2 Đặc điểm phân bố

Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, (2004) Gõ đỏ phân bố ở Việt Nam, CHDCND Lào, Thái Lan, Mianma Ở Việt Nam Gõ đỏ mọc rải rác trong các rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới và rừng kín nửa rụng lá hơi ẩm nhiệt đới, ở những nơi có lượng mưa từ 1500 - 2500 mm/năm, nhiệt độ trung bình tháng lạnh 150C, tháng nóng nhất 26 - 290C Tại miền Đông Nam Bộ, Gõ đỏ thường mọc trên đất feralit đỏ vàng phát triển từ đá phiến thạch sét, đất xám trên granít và đất nâu đỏ trên đá bazan với thành phần cơ giới cát pha đến thịt nhẹ Gõ đỏ có khả năng tái sinh tốt bằng hạt và chồi dưới tán rừng

1.1.3 Giá trị kinh tế

Theo Hà Quang Khải và Cs (2002), Nguyễn Hoàng Nghĩa, (2004) Gỗ Gõ

đỏ có giác màu xám trắng, lõi đỏ nhạt đến đỏ xẫm, có chỗ nổi vân đen giống da

hổ Gỗ nặng, cứng, hơi thô, dễ chế biến, thường ít cong vênh, không bị mối mọt nhưng dễ nứt Gỗ Gõ đỏ rất tốt, bền, đẹp, chịu đựng tốt với môi trường Gỗ dùng để xây dựng các công trình lớn, làm nhà, đóng tàu thuyền, đóng đồ dùng trong nhà, làm đồ mỹ nghệ, đồ mộc cao cấp Ngoài ra, Gõ đỏ được chọn là cây trồng trong cải tạo rừng và vườn rừng, (Bộ KHCN và MT, 1996)

1.2 Nghiên cứu về cầu trúc và tái sinh rừng

1.2.1 Nghiên cứu về cầu trúc rừng

Cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài mỗi quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường sống Nghiên cứu cầu trúc rừng để biết được những mỗi 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, là rất cần thiết

Baur G.N (1962), đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong

đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Theo tác giả, các phương thức xử lý đều

có hai mục tiêu rõ rệt:

Mục tiêu thứ nhất: Là nhằm cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành thục và vô dụng để tạo không gian thích hợp cho các cây còn lại sinh trưởng

Mục tiêu thứ hai: Là tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh, thực hiện tái sinh nhân tạo hoặc giải phóng lớp cây tái sinh sẵn có đang ở trạng thái ngủ để thay thế cho những cây đã lấy ra khỏi rừng trong quá trình khai thác hoặc trong chăm sóc nuôi dưỡng rừng sau đó

Từ đó, ông đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa

Catinot (1965), nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm đạng sống, tầng phiến

Odum E.P (1971), đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P (1935) Khái niệm hệ sinh

thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học

Eshetu Yirdaw et al, (2019), Khi nghiên cứu tổ thành rừng tự nhiên nhiệt đới thành thục, xác định có tới 70 - 100 loài cây gỗ trên l ha, nhưng hiếm có loài nào chiếm hơn 10% tổ thành loài

Richards P W (1952), (Vương Tấn Nhị dịch), 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 Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có ba tầng, ngoại trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ) Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ, còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây 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 Khi nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên nhiệt đới, nhiều tác giả có ý kiến khác nhau trong việc xác định tầng thứ, trong đó có ý kiến cho rằng, kiểu

rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi Richards (1952), phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng với các giới hạn chiều cao là 6 - 12 m, 12 - 18m, 18 – 24 m, 24 – 30

m, 30 – 36 m và 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

Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tằng thứ theo chiều cao mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân chia phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới

Khi chuyển đổi từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, nhiều tác giả đã sử dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hoá cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc của rừng

Raunkiaer (1934), đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn cho hàng nghìn loài cây khác nhau Theo đó, công thức phổ dạng sống chuẩn được xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thế của tổng đạng sống

so với tổng số cá thể trong một khu vực Để biểu thị tính đa dạng về loài, một

số tác giả đã xây dựng các công thức xác định chỉ số đa dạng loài như Simpson (1949), để đánh giá mức độ phân tán hay tập trung của các loài, đặc biệt là lớp thảm tươi, Drude đã đưa ra khái niệm độ nhiều và cách xác định Đây là những nghiên cứu mang tính định lượng nhưng xuất phát từ những cơ

sở sinh thái nên rất có ý nghĩa

Các nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng còn phát triển mạnh mẽ khi các hàm toán học được đưa vào sử dụng để mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần Đã biểu diễn mỗi 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

bô xác suất, sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá câu trúc đường kính thân cây loài Thông, v.v Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết 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

Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng Tuy nhiên, do rừng tự nhiên rất phong phú và đa dạng, nên những nghiên cứu này không thể bao quát cho mọi khu rừng

Trần Ngũ Phương (2000), Lê Sáu (1996, Nguyễn Văn Sinh (2007), đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của những thảm thực vật trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng Nhân tố cầu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành thông qua đó một số quy luật được phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất

Đông Sĩ Hiền (1974), Trần Ngũ Phương (2000), nghiên cứu định lượng

về cấu trúc rừng, tác giả dùng hàm Meyer và hệ thống đường cong Pearson

đề nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm

cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam

Phạm Ngọc Giao (1995), đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh vả áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cầu trúc quần thể rừng, v.v

Thái Văn Trừng (1978) , đã tiến hành phân chia thực vật rừng nhiệt đới thành 5 tầng: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B), và tầng cỏ quyết (C) Việc áp dụng phương pháp vẽ

"Biểu đồ phẫu diện" sau khi đã đo chính xác vị trí, chiều cao và đường kính thân cây, bề rộng và bề dày tán lá của toàn bộ những cây gỗ (tầng A) trên một dải hẹp điển hình của khu tiêu chuẩn theo Richards và Davids (1934) đã thể hiện khá rõ

sự phân chia theo tầng của thực vật trong hệ sinh thái rừng Bên cạnh đó, tác giá còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, có những dạng sống ưu thế của thực vật trong tầng cây lập quản, độ tàn che, hình thái lá và tình trạng mầu của tán lá Như vậy, các vấn đề cấu trúc rừng được vận dụng trong phân loại rừng theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể

Nguyễn Văn Trương (1983) , khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới từ những kết quả nghiên cứu của những tác giả đi trước

Vũ Đình Phương (1987), đã nhận định, việc xác định tầng thứ của rừng

lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong trường hợp rừng phân tầng và rõ rệt (khi đã phát triển ổn định) mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng cây

Bảo Huy (1993), Đào Công Khanh (1996), đã tiến hành nghiên cứu một

số đặc điểm của cấu trúc rừng lá rộng thường xanh, rụng lá làm cơ sở đề xuất một số biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi đưỡng rừng

Như vậy, trong thời gian qua, việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam

đã có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về rừng Tuy nhiên, các nghiên cứu cấu trúc rừng gần đây thường thiên về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu và việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng chưa thực sự đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng ổn định và lâu dài Bởi lẽ, bản chất của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh là giải quyết những mâu thuẫn sinh thái phát sinh trong quá trình sống giữa các cây rừng và giữa chúng với môi trường Muốn

đề xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc rừng một cách đầy đủ và phải đứng trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học, lâm học và sản lượng

Khamlake SAYDALA (2002) (Cục Lâm nghiệp Lào), đã nghiên cứu cấu trúc sinh thái để làm căn cứ phân loại thảm thực rừng khộp khu vực miền Bắc Lào Từ những kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trước, nhận định: Việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong trường hợp rừng có sự phân tầng rõ rệt có nghĩa là khi rừng đã phát triển ổn định mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của cấu trúc các tầng cây

Cục Lâm nghiệp thuộc bộ Nông Lâm nghiệp (2010), đã ban hành Thông

tư số 17/2005/TT- BNL về Quy định tiêu chí xác định và phân loại rừng Ngoài tiêu chí xác định rừng, Thông tư đã quy định phân loại rừng: Theo mục đích sử dụng, theo nguồn gốc hình thành, theo điều kiện lập địa, theo loài cây

và theo trữ lượng rừng, nhằm phục vụ công tác điều tra, kiểm kê, thống kê rừng, quy hoạch bảo vệ và phát triển rừng, quản lý tài nguyên rừng và xây dựng các chương trình, dự án lâm nghiệp

Sở Nông Lâm nghiệp tỉnh Savannakhet, đã nghiên cứu về xác định và phân loại đối tượng khoanh nuôi phục hồi rừng, đã xác định được 6 nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng và dựa vào các yếu tố chủ yếu: Mật độ cây tái

sinh/ha, chiều cao trung bình của các loài cây gỗ tái sinh, số tháng hạn trong năm, lượng mưa trung bình năm, cấp hạng đất (Cục Lâm nghiệp (2010) Viện nghiên cứu Lâm nghiệp đã nghiên cứu về tái sinh tại tỉnh Savanakhet cho thấy cây tái sinh bình quân đạt 9.000 -10.000 cây/ha từ cây

mạ cho tới cây có đường kính dưới 10 cm Cây tái sinh bị phân hóa mạnh, dưới tán rừng già khó tìm thấy cây con của một số loài ưu thế tầng trên (dẫn theo Cục Lâm nghiệp (2010)

Cục Lâm nghiệp (2011), nghiên cứu khoa học tại tỉnh Khammuon đã cho kết quả phương thức khai thác chọn đã có tác dụng thúc đẩy tái sinh thông qua việc mở tán rừng sau mỗi lần khai thác, do đó số loài và số lượng cây tái sinh phong phú hơn rừng nguyên sinh

Theo nghiên cứu của phòng Điều tra quy hoạch rừng thuộc Cục Lâm nghiệp (2009), cho biết mật độ cây gỗ tái sinh của trạng thái rừng giàu biến động tùy theo từng vùng, khoảng 600 - 9000 cây/ha Trạng thái rừng trung bình thường có mật độ cây cao hơn so với rừng giàu Rừng phục hồi thường xanh có mật độ cây tái sinh cao hơn so với rừng nửa rụng lá và rụng lá

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng như: dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy, v.v Vai trò lịch sử của lớp cây tái sinh là thay thế thế hệ cây giả cỗi Vì vậy, tái sinh rừng được hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng chủ yếu

là tầng cây gỗ

Theo Lamprecht H (1989) Trên thế giới, tái sinh rừng nhiệt đới được nghiên cứu từ những năm 50 của thế kỷ 20 Trong đó có những công trình nổi tiếng như nghiên cứu phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nijêria và Gana của Donis và Maudoux (1951, 1954), nghiên cứu về kinh doanh rừng

đều tuổi ở Mã Lai của Bernard (1954, 1959), nghiên cứu tái sinh bằng phương thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia của Nicholson (1958), nghiên cứu phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann của Taylor (1954), Jones (1960) Theo Wyatt – Smith and P R Wycherley (1961), đã nghiên cứu về tái sinh rừng ở Bắc Borneo, nghiên cứu về diễn thế rừng, nghiên cứu vẻ phục hồi rừng khô hạn đã bị tác động mạnh, nghiên cứu về phục hồi hệ sinh thái Những nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra về mặt lý luận rằng bắt cứ một kiểu rừng nào sau khi bị tàn phá đều có khả năng tự phục hồi đến trạng thái điển hình vốn có của nó Tuy nhiên, thời gian tự phục hỏi có thể dài, ngắn khác nhau phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thổ nhưởng và mức độ bị tàn phá Phục hồi rừng là quá trình phức tạp, trong đó thảm thực vật phải trải qua nhiều giai đoạn khác nhau gọi là các giai đoạn diễn thế Ở mỗi giai đoạn, rừng có những đặc trưng riêng về cầu trúc lớp phủ thực vật, hoàn cảnh lập địa và hiệu quả kinh tế - sinh thái khác nhau Bằng những biện pháp lâm sinh con người có thể thúc đẩy nhanh quá trình diễn thế phục hồi rừng, hơn thế nữa có thể định hướng sự phát triển của rừng phục hồi để đạt được giá trị kinh tế, sinh thái lớn hơn so với sự phục hồi tự nhiên theo quy luật vốn có của nó

Các kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra 2 phương thức lâm sinh cho phục hồi rừng tự nhiên là duy trì cấu trúc rừng tự nhiên khác tuổi và dẫn đắt rừng tự nhiên theo hướng đồng tuổi Duy trì cấu trúc rừng tự nhiên không đều tuổi bằng cách lợi dụng lớp thảm thực vật tự nhiên hiện có và sự thuận lợi về điều kiện tự nhiên để thực hiện tái sinh tự nhiên, xúc tiến tái sinh tự nhiên, hoặc trồng bổ sung Duy trì cấu trúc rừng tự nhiên khác tuổi có thể được thực hiện bằng phương thức chặt chọn từng cây hay từng đám, hay chặt nuôi dưỡng rừng tự nhiên để dẫn dắt rừng có cấu trúc gắn với cấu trúc của rừng tự nhiên nguyên sinh Còn dẫn dắt rừng theo hướng đều tuổi chủ yếu bằng việc cải biến tổ thành rừng tự nhiên, tạo lập rừng đều tuổi bằng tái sinh tự nhiên đều tuổi như các phương thức chặt dẫn tái sinh dưới tán rừng nhiệt đới (TSS);

phương thức cải tạo rừng bằng chặt trắng trồng lại; phương thức trồng rừng kết hợp với nông nghiệp (Taungya)

- Nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng tới tái sinh và phục hồi rừng không

có sự can thiệp của con người

Đặc điểm của tái sinh trong rừng nhiệt đới đã nói lên rằng ánh sáng có vai trò quyết định đối với tái sinh (Lamprecht H (1989) Do đó, nhân tố sinh thái được nhiều tác giá quan tâm và tìm hiểu là sự thiếu hụt ánh sáng của cây con dưới tán rừng Trong rừng nhiệt đới, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng chủ yếu tới sự phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm và phát triển mầm non thường không rõ

Cấu trúc của quần thụ ánh hưởng đến tái sinh rừng (Wyatt – Smith and

P R Wycherley (1961), đã nghiên cứu tỉ mỉ Theo các tác giả này, độ tàn che tối ưu cho sự phát triển bình thường của của tầng cây gỗ là 0,6 - 0,7 Độ khép tán của quần thụ có quan hệ với mật độ và tỉ lệ sống của cây con Sự cạnh tranh về dinh dưỡng, khoáng, ánh sáng, ẩm độ phụ thuộc vào đặc tính sinh vật học, tuổi của mỗi loài và điều kiện sinh thái của quần xã thực vật

Trong nghiên cứu tái sinh rừng, người ta đều nhận thấy rằng: tầng cỏ và cây bụi thu nhận ánh sáng, ẩm độ và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt quá mặn đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây

gỗ Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng, do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm có điều kiện phát sinh mạnh mẽ Trong điều kiện này chúng là nhân

tố cản trở rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Trương, 1983) và Trần Cẩm Tú, 1999

Ngoài ra còn một số nhân tố như thảm mục, chế độ nhiệt, tẳng đất mặt cũng có mỗi quan hệ với tái sinh rừng (Ghent, A.W (1969), (dẫn theo Phạm Đình Tam, 19987)

- Nhóm nhân tố sinh thái ảnh hướng đến tái sinh và phục hồi rừng có sự can thiệp của con người

Trong nhóm nhân tố này, hiệu quả xử lý lâm sinh được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Các nhà lâm học đã xây dựng thành công nhiều phương thức tái sinh và phục hồi rừng nghèo kiệt, như: Groxenhin (1972, 1976); Belop (1982); đáng chú ý là một số công trình nghiên cứu của Maslacop E.L (1981) về "phục hồi rừng trên các khu khai thác”; Melekhop L.C (1996) về

"ảnh hưởng của cháy rừng tới quá trình phục hồi rừng"; Pabedinxkion (1996)

về “phương pháp nghiên cứu quá trình phục hồi rừng" Myiawaki (1993), Yu cùng các cộng sự (1994), Goosem và Tucker (1995), Sun và cộng sự (1995), Kooyman (1996) cũng đã đưa ra nhiều hướng tiếp cận nhằm phục hồi hệ sinh thái rừng bị tác động ở vùng nhiệt đới, một trong số đó chính là việc trồng với mật độ cao của nhiều loài cây trên một khu vực nhất định hoặc áp dụng phương pháp gieo hạt thẳng trên những vùng đất thoái hóa Kết quả ban đầu của những nghiên cứu này đã tạo nên những khu rừng có cấu trúc và làm tăng mức độ đa dạng về loài

Bên cạnh đó, từ các kết quả nghiên cứu kiểu tái sinh các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh Công trình của Bernard (1954, 1959), Wyatt Smith (1961, 1963) với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai, Nichlson (1958) ở Bắc Borneo, Donis và Maudoux (1951, 1954) với phương thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia, Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nigiêria và Gana, Baranarji (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1956) tổng kết trong tác phẩm “Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa" (Loetschau (1963)

Nhìn chung các phương thức xử lý lâm sinh trên đều nhằm mục tiêu tạo

ra những khu rừng mưa khá đồng đều để có thể cung cấp một lượng sản phẩm

lớn, đồng đều về chúng loại cho một lần khai thác; nhưng trong thực tế không được như mong muốn Khi xử lý tạo thành rừng đều tuổi ở Ghana người ta thấy rằng biên độ biến động kích thước cây lớn dẫn đến thiệt hại về tái sinh nên người ta muốn quay trở lại kinh doanh rừng mưa trong điều kiện không đều tuổi (Foggie, 1960), như Peace (1961) nhấn mạnh rừng tự nhiên cho thấy

có đủ các cấp tuổi, nên duy trì một quần thể không đều tuổi trong kinh doanh rừng mưa là kiểu kinh doanh tốt nhất Đối với rừng không đều tuổi, người ta

áp dụng phương thức chặt chọn, điển hình là phương thức chặt chọn ở Bắc Queensland với việc loại bỏ dây leo, tầng lâm hạ vô dụng và cây không phù hợp với mục đích kinh doanh; phương thức chặt chọn nâng cao vòm lá của Atxam đã xử lý dây leo, cây xâm hại cây tái sinh và ken triệt những cây vô dụng cao dưới 9m

Trong thời gian từ năm 1962 đến năm 1968, Viện Điều tra - Quy hoạch rừng đã điều tra tình hình tái sinh rừng tự nhiên theo các "loại hình thực vật

ưu thế" rừng thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969)

và Lạng Sơn (1969) Đáng chú ý là kết quả điều tra tái sinh rừng ở vùng sông Hiếu (1962-1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình Từ kết quả điều tra tái sinh rừng (Vũ Đình Huề, 1975) , đã dựa vào mật độ tái sinh, phân chia khả năng rừng thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu, và rất xấu với mật độ tái sinh tương ứng lớn hơn 12.000 cây/ha, 8.000 -12.000 cây/ ha, 4.000 - 8.000 cây/ ha, 2.000 - 4.000 cây/ ha và dưới 2000 cây/ ha Nhìn chung, nghiên cứu này chỉ mới chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh Cũng từ kết quả điều tra trên, tác giả đã tổng kết và rút ra nhận xét, tái sinh rừng tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh rừng của nhiệt đới Dưới tán rừng nguyên sinh, tổ thành tầng cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loại cây gỗ mềm kém giá trị và hiện tượng tái sinh theo đám được thể hiện rõ nét tạo nên

sự phân bố số cây không đồng đều trên mặt đất rừng

Thái Văn Trừng (1978), khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam,

đã nhấn mạnh tới ý nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát triển của cây tái sinh Theo tác giả, ánh sáng là nhân tố khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh

Phạm Đình Tam (1987), Nghiên cứu hiện tượng tái sinh lỗ trống ở rừng thứ sinh Hương Sơn, Hà Tĩnh đã được làm sáng tỏ Theo tác giả, số lượng cây tái sinh xuất hiện khá nhiều ở các lỗ trống khác nhau Lỗ trống ngày càng lớn, cây tái sinh càng nhiều và hơn hẳn những nơi kín tán Từ đó tác giả đề xuất phương thức khai thác chọn, tái sinh tự nhiên cho đối tượng rừng khu vực này Đây là một trong những đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới, nhưng đối với rừng núi đá vôi với nền đất xương xẩu, hiện tại những chỗ trống trong rừng, hiện tượng tái sinh này có những gì khác biệt

Tóm lại, các công trình nghiên cứu được đề cập trên đây phần nào làm sáng tỏ việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng tự nhiên nói chung

và rừng nhiệt đới nói riêng Đó là những cơ sở để lựa chọn cho việc nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng trong đề tải này Việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên là việc làm hết sức quan trọng nên với từng đối tượng

cụ thể, cần có những phương pháp nghiên cứu phù hợp

Sovu et al (2009), Sovu (2011), tiến hành nghiên cứu tái sinh tự nhiên của rừng lá rộng thường xanh hỗn loài tại Na Po và Nong Boa, huyện Sang Thong, Thủ đô Viêng Chăn cho thấy chiều cao (HVN) bình quân 12,3m, thể tích (M) bình quân 44,80m3/ha, diện tích tiết diện ngang (G) bình quân 6,78m2/ha và số loài bình quân 10 loài/ha

Keovilay Chanthalaphone et al (2020), nghiên cứu đặc điểm cấu trúc một

số trạng thái rừng tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Phoukhoakhouay, tỉnh Bolikhamxay, nước Công hòa Dân chu Nhân dân Lào đã nghi nhận được một

số chỉ tiêu cấu trúc cụ thể như: (i) Trữ lượng khu rừng tự nhiên: trữ lượng

bình quân rừng tự nhiên khu vực nghiên cứu dao động từ 30,99m3/ha đến

224,817m3/ha tùy thuộc vào trạng thái lâm phần rừng Trên trạng thái rừng nghèo kiệt trữ lượng bình quân Mbq = 30,99m3/ha, trạng thái rừng nghèo đạt

Mbq = 79,833m3/ha, trạng thái rừng trung bình Mbq = 179,55m3/ha, trạng thái rừng giàu Mbq = 224,817 m3/ha) Tỷ lệ cây có phẩm chất tốt chiếm trên 85% trên toàn khu vực nghiên cứu (ii) Thành phần loài tầng cây cao: đã nghi nhận được 74 loài, thuộc 38 họ thực vật khác nhau phân bố ngẫu nhiên trên các trạng thái rừng trong khu vực Số loài tham gia vào công thức tổ thành dao động từ 4 đến 9 loài, tùy thuộc vào từng trạng thái rừng khác nhau Rừng nghèo kiệt có số lượng loài tham gia vào công thức tổ thành cao nhất (9 loài) (iii) Thành phần loài cây tái sinh: đã nghi nhận được 84 loài, thuộc 42 họ thực vật khác nhau phân bố ngẫu nhiên trên các trạng thái rừng trong khu vực

Số loài tham gia vào công thức tổ thành dao động từ 5 đến 6 loài, tùy thuộc từng trạng thái

Somsack Chanthavong (2020), Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng hỗn giao cây lá kim và cây rá rộng tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Phousabot – Poung choong tỉnh Xiêng Khoảng, nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào Tác giả

đã có những kết luận về một số đặc điểm cấu trúc: (i) Thành phần loài tầng cây cao: đã nghi nhận được 47 loài, thuộc 31 họ thực vật khác nhau phân bố ngẫu nhiên trên các trạng thái rừng trong khu vực Số loài tham gia vào công thức tổ thành dao động từ 5 đến 7 loài, tùy thuộc vào từng trạng thái rừng khác nhau (ii) Thành phần loài cây tái sinh: đã nghi nhận được 44 loài, thuộc 32 họ thực vật khác nhau phân bố ngẫu nhiên trên các trạng thái rừng trong khu vực Số loài tham gia vào công thức tổ thành dao động từ 5 đến 6 loài, tùy thuộc từng trạng thái

1.2.3 Một số nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh rừng ở khu bảo tồn thiên nhiên Hoại Nhang

Ngay từ ngày thành lập, năm 1993, bên cạnh việc bảo vệ và phát triển nguồn tài nguyên thực, động vật rừng tại Khu Bảo tồn thiên nhiên các hoạt

động nghiên cứu khoa học tại Khu Bảo tồn thiên nhiên cũng đã được tiến hành Hướng nghiên cứu và các nội dung được tập trung vào những lĩnh vực sau:

Sở Tài nguyên và Môi trường Thủ đô Viêng Chăn và Cục Lâm nghiệp , (2010), Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của một số loài cây như: Trâm vối, Sâng, Chặc kế, Dui, Phay, Chò chỉ, Gỗ đỏ, Giáng hương, Sau sau, Gụ mật, Gõ

đổ, Bằng lăng, v.v Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra, số loài cây nghiên cứu sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiệp lập địa tại khu vực nghiên cứu

Metmany Soukhavonget al,., (2013), nghiên cứu thành phần loài, đặc điểm cấu trúc rừng ở khu vực bản Ban Hat Khai, Khu Bảo tồn thiên nhiên theo một hợp phần dự án điều tra được tài trợ bởi Dự án IRD-FOF Kết quả nghiên cứu, tác giả đã nghi nhận khu vực nghiên cứu số loài thực vật phân bố

tự nhiên cao, 145 loài, thuộc 62 họ Thành phần loài thực vật họ Dầu (Dipterocarpaceae) là những loài chiếm ưu thế tại khu vực Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu chỉ đại diện cho một khu vực nhỏ trong Khu Bảo tồn thiên nhiên Quốc gia, không mang tính đại diện về đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng Khamvongsa Southin, (2014), Nghiên cứu thực trạng lâm sản ngoài gỗ tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Kết quả nghiên cứu về lâm sản ngoài gỗ tại Khu Bảo tồn thiên nhiên đã nghi nhận được 165 loài, 6l họ và 03 ngành thực vật cho LSNG Trong đó, ngành Hạt kín (Angiospermatophya) là ngành có sự đa dạng về số loài nhiều nhất với 95,7% tổng số loài thực vật cho LSNG ghi nhận được trong đợt điều tra Dạng sống của các loài thực vật cho LSNG được chia ra 4 dạng cơ bản là: dạng thân gỗ, thân thảo, dây leo và thân bụi Trong số đó, dạng sống thân gỗ và thân thảo là đặc trưng của khu vực (cả hai dạng sống này chiếm 76,9% tông số loài thực vật cho LSNG điều tra được) Hiện tại, cộng đồng địa phương tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Hoại Nhang đang

sử dụng LSNG theo các mục đích: làm dược liệu, làm cảnh, rau ăn, đồ gia dụng, gia vị, nhựa, sợi, tinh dầu Trong đó, thực vật sử dụng vào mục đích

dược liệu là chủ yếu với 100 loài (chiếm 60,6% tổng số loài được ghi nhận) Các bộ phận được sử dụng khá đa dạng gồm cả thân, lá, nhựa, củ, quả

Saokanya SILAPHET, (2015), Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số trạng thái rừng tại Khu Bảo tồn Hoại Nhang, thủ đô Viêng Chăn, đã kết luận: Mật độ trung bình của khu vực nghiên cứu là 400 cây/ha Đường kính dao động từ 20,2cm đến 33,0cm; trung bình là 26,8cm Chiều cao dao động từ 14,0m đến 18,9m; trung bình là 16,5m Tổng tiết diện ngang trung bình là 23,2 m2/ha Trữ lượng gỗ tăng dần từ trạng thái IIIA2 -> IIIA3 -> IIIB Trữ lượng trung bình của khu vực nghiên cứu là 177,7 m3/ha Trạng thái IIIB có trữ lượng cao nhất đạt mức giàu, trạng thái IIIA3 có trữ lượng đạt mức trung bình, trạng thái IIIA2 có trữ lượng chỉ đạt mức nghèo

Tổ thành cây tái sinh: số loài tham gia công thức tổ thành từ 2 đến 6 loài Các loài cây chủ yếu trong công thức tổ thành là: Thị hồng, Hoàng lan,

Dẻ, Gõ đỏ, Dầu, Trôm hôi… Hầu hết trên các OTC nghiên cứu có sự khác nhau về số loài tham gia công thức tổ thành giữa tầng cây cao so với tầng cây

tái sinh Đặc biệt là có sự khác nhau về loài ưu thế giữa hai tầng

* Mối liên hệ giữa tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh: tổ thành

tầng cây cao và tầng cây tái sinh có quan hệ ngẫu nhiên Ngoài các loài cùng tham gia công thức tổ thành thì tầng cây tái sinh còn xuất hiện một số loài mới so với tầng cây mẹ Sự xuất hiện loài mới ở tầng cây tái sinh góp phần

tạo nên sự đa dạng về thành phần loài cây

* Mật độ và tỷ lệ cây tái sinh triển vọng: trạng thái rừng IIIA3 có mật

độ cây tái sinh lớn nhất bình quân 11147 cây/ha và thấp nhất là trạng thái IIIA2 bình quân 10053 cây/ha Nhìn chung mật độ cây tái sinh chung bình quân của các trạng thái rừng có sự chênh lệch không nhiều Mật độ cây tái sinh triển vọng tương đối cao hầu hết đều đạt trên 1000cây/ha Mật độ cây tái sinh triển vọng cao nhất tại trạng thái IIIA2 bình quân 2209cây/ha và thấp

nhất là trạng thái IIIB

- Phẩm chất: cây tái sinh có phẩm chất trung bình chiếm tỷ lệ cao nhất

và thấp nhất là phẩm chất cây tái sinh xấu Cây tái sinh có phẩm chất tốt và trung bình chiếm tỷ lệ cao sẽ là nguồn cây tái sinh triển vọng trở thành thế hệ rừng tương lai

- Nguồn gốc: cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt chiếm số lượng lớn trên 90% Phiapalath, P et al (2018a), (2018b), cũng có những báo cáo tổng quát về đa dạng sinh học trên các Khu Bảo tồn thiên nhiên của Lào, trong bố có Khu Bảo tồn thiên nhiên, tác giả nhận định, Khu Bảo tồn thiên nhiên Hoại Nhang là trung tâm đa dạng bậc nhấ, được xếp vào nhóm I trong các Khu Bảo tồn thiên nhiên với nhiều loài động, thực vật quý hiếm

1.3 Nghiên cứu cơ sở dữ liệu về ADN mã vạch (DNA barcode) ở thực vật

Hiện nay có nhiều locus được sử dụng làm chỉ thị mã vạch ADN ở thực vật Trình tự mã vạch được nhân bản từ ADN hệ gen của bố mẹ dự kiến sẽ cung cấp nhiều hơn thông tin về các loài cần xác định Tuy nhiên, khó khăn trong việc khuếch đại PCR từ gen nhân vì gen nhân chủ yếu là đơn gen hoặc có số lượng

bản sao gen thấp (Vijayan K and Tsou C H, 2010; Yao H et al, 2010)

Gen rDNA là hệ thống đa gen mã hóa phần RNA của ribosome Các gen DNA ribosome (rDNA) mang trình tự vừa có tính bảo thủ vừa có tính đa dạng

thích hợp để phân biệt các loài gần gũi Hiện nay, nrITS vùng ITS của gen

nhân được xem là một trong những công cụ hữu ích nhất để đánh giá phát sinh loài ở cả thực vật và động vật vì nó phổ biến trong tự nhiên, kế thừa từ

bố mẹ và biến đổi cao do ít hạn chế chức năng (Scharaschklin T and Doyle

J.A, 2005; Taberlet P et al, 2007; Yong H L et al, 2010)

Sử dụng các kết quả phân tích hệ gen lục lạp vào nghiên cứu phát sinh loài và phân loại thực vật được các nhà khoa học rất quan tâm vì hệ gen lục lạp có tính bảo thủ cao và mang tính đặc thù của từng loài (Van De Wiel C C

M et al, 2009; Vijayan K and Tsou C H, 2010; Yu J et al, 2011)

Các gen lạp thể, ITS1 đã được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu phát sinh loài và phân loại thực vật với hơn 10.000 trình tự ITS1 có sẵn trong GenBank CBOL gần đây đã công nhận ITS1 là một trong những trình tự gen tiềm năng

nhất cho các nghiên cứu mã vạch ADN ở thực vật do sự dễ dàng trong khuếch đại PCR ở một số nhóm thực vật Tuy nhiên, do khả năng phân biệt loài thấp,

nên hầu hết các nhóm đều cho rằng nên sử dụng kết hợp ITS1 với các với các chỉ thị barcode khác (Wu F et al, 2006; Vijayan K and Tsou C H, 2010; Wang W et al, 2010)

Do có mặt ở phần lớn thực vật nên matK đã được sử dụng như một chỉ

thị trong nghiên cứu mối quan hệ giữa các loài và phát sinh loài ở thực vật

CBOL đã thử nghiệm matK trên gần 550 loài thực vật và thấy rằng 90% mẫu

thực vật hạt kín dễ dàng khuếch đại trình tự bằng cách sử dụng một cặp mồi

đơn và đề nghị sử dụng matK là một trong những locus barcode chuẩn cho thực vật (Vijayan K and Tsou C.H, 2010; Yong H L et al, 2010)

Với gen rpoB, rpoC1, rpoC2 mã hóa ba trong 4 tiểu đơn vị của ARN polymerase lục lạp Khi nghiên cứu họ Dipterocarpaceae và Tsumura (1996)

đã nhận thấy gen rpoB là thích hợp để nghiên cứu phát sinh loài Hiện nay

rpoB là gen được sử dụng nhiều trong nghiên cứu phát sinh loài và xác định

các loài vi khuẩn, đặc biệt là khi nghiên cứu các chủng có quan hệ gần gũi

(Wu F et al, 2006; Vijayan K and Tsou C.H, 2010)

Gen ycf5 mã hóa cho một protein có chứa 330 amino acids Gen này

được bảo tồn trên tất cả các vùng thực vật và đã được kiểm nghiệm cho phù hợp với DNA barcode của một vài nhóm Tuy nhiên, gen này chưa được công nhận và sử dụng nhiều trong vai trò của một DNA barcode (Van De Wiel C

C M et al, 2009; Vijayan K and Tsou C.H, 2010)

Đoạn gen trnH-psbA được chứng minh là có khả năng xác định loài cao Locus trnH-psbA đã được khuếch đại thành công ở nhiều thực vật hạt kín và hạt trần Trong nhiều nghiên cứu gần đây đã đề xuất việc sử dụng trnH-psbA

như chỉ thị mã vạch độc lập cho thực vật hay kết hợp với matK CBOL thấy rằng khả năng phân biệt loài của trnH-psbA là cao nhất (69%) trong số 7

locus được thử nghiệm và do đó đề nghị nó như là chỉ thị mã vạch bổ sung (Taberlet P, 2007; Vijayan K and Tsou C.H, 2010)

Trong nghiên cứu để xác định trnL (UAA) intron có nên được sử dụng

làm vùng DNA barcode, Taberlet (2007) đã sử dụng 100 loài thực vật và kết

luận rằng trnL intron có thể sử dụng như là một barcode của thực vật (Vijayan

K and Tsou C.H, 2010; Yao H et al, 2010)

Hiện nay kết quả nghiên cứu một vài locus trong hệ gen lục lạp và hệ gen nhân dùng làm chỉ thị trong nghiên cứu ADN mã vạch thu được kết quả còn hạn chế Vì vậy, việc sử dụng kết hợp các locus để bổ sung cho nhau đem lại hiệu quả cao hơn trong đánh giá, phân loại các loài thực vật là thực sự cần thiết (Vijayan K and Tsou C.H, 2010)

Hiện nay việc sử dụng hệ thống ADN mã vạch cho xác định loài ở thực vật đang mở ra triển vọng mới cho cho công tác đánh giá, phân loại và bảo tồn đa dạng sinh học Các gen lạp thể, ITS1 đã được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu phát sinh loài và phân loại thực vật với hơn 10.000 trình tự ITS1

có sẵn trong GenBank CBOL gần đây đã công nhận ITS1 là một trong những trình tự gen tiềm năng nhất cho các nghiên cứu mã vạch ADN ở thực vật do

sự dễ dàng trong khuếch đại PCR ở một số nhóm thực vật Tại CHDCNHD Lào các công trình công bố về mã vạch ADN còn rất hiếm, tại Việt Nam có một số công trình nghiên cứu về mã vạch ADN, điển hình như:

Kết hợp phương pháp sinh học phân tử và hình thái trong nghiên cứu

phân loại các họ Thiên lý (Asclepiadaceae) và Trúc đào (Apocynaceae) ở Việt

Nam (Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, 2009-2010)

Nghiên cứu xây dựng mã vạch ADN (DNA barcode) phục vụ cho việc định danh sâm Ngọc Linh và cây Bá bệnh (Nguyễn Thị Thu Hiền, 2012; Đinh Thị Phòng, 2011, 2014)

Nguyễn Thị Thanh Nga và cộng sự (2012) đã tiến hành nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền một số loài cây dược liệu Việt Nam thuộc chi Đảng Sâm

(Codonopsis sp) bằng kỹ thuật ADN mã vạch

Hoàng Đăng Hiếu và cộng sự (2012), đã sử dụng các kỹ thuật sinh học phân tử trong phân tích đa dạng cà định dạng của tập đoàn cây Dó Bầu (Aquilaria SP.) tại Hà Tĩnh, kết quả nghiên cứu đã tách chiết và tinh sạch được ADN tổng số của 18 mẫu Dó bầu (3 loài của CHDCND Lào;

11 mẫu của Hà Tĩnh; 4 mẫu từ Phú quốc), đã nhân bản thành công các

đoạn gen trnH–psbA, ITS1, rpoB, ITS bằng phương pháp PCR từ ADN

tổng số của 18 mẫu Dó Bầu

Nghiên cứu trên cơ sở các thông tin của gen matK thuộc loài Trà

vàng pêtêlô đã công bố (Mã số KJ806276.1), một cặp mồi đặc hiệu được thiết kế để dựa trên khuôn ADN tổng số của 5 mẫu cây Trà hoa vàng Tam Đảo (TĐ1,TĐ2, TĐ3, TĐ4 và TĐ5) và 5 mẫu Trà vàng lá dày (LD1, LD2, LD3, LD4 và LD5) (Hà Văn Huân và Nguyễn Văn Phong, 2015)

Nghiên cứu trên cây Mỡ Phú Thọ của tác giả Ha Van Huan et al (2018), cho thấy đoạn ITS2 có khả năng sử dụng tốt nhất để phân biệt loài này (Ha Van Huan et al, 2018)

1.4 Nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống và chăm sóc cây con ở vườn ươm

Quang hợp là vấn đề sống còn của thực vật, liên quan đến chế độ ánh sáng, đặc biệt là với cây con Kimmins (1998) cho rằng khi được che bóng, tăng trưởng chiều cao của cây gỗ non diễn ra nhanh, nhưng đường kính nhỏ, sức sống yếu và thường bị đổ ngã khi gặp gió lớn Trái lại, khi gặp điều kiện chiếu sáng mạnh, tăng trưởng chiều cao của cây gỗ non diễn ra chậm, nhưng đường kính lớn, thân cây cứng và nhiều cành Nói chung, việc che bóng giúp cây con tránh được những tác động cực đoan của môi trường, làm giảm khả năng thoát hơi nước, đồng thời làm giảm nhiệt độ của cây và của hỗn hợp ruột bầu (Dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2002)

Trong những năm gần đây đã có những công trình nghiên cứu về bản chất

và cơ chế của quá trình quang hợp Mục đích của những nghiên cứu này là tái lập và sử dụng các nguyên tắc và phản ứng của quá trình quang hợp trong các hệ công nghiệp nhân tạo, nhất là xây dựng những phương thức tăng hiệu suất quang hợp của thực vật

Theo Rabinovitch (1961), quang hợp là quá trình dinh dưỡng chính của thực vật, nó gắn liền với việc tham gia của những hệ thống sinh học phức tạp, đó

là các sắc tố chứa trong lá cây Hệ sắc tố hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời thúc đẩy cho quá trình quang hợp, thoát hơi nước và sinh trưởng của thực vật Sắc tố còn tham dự trong các phản ứng oxy hoá khử, giữ vai trò như chất xúc tác truyền điện tử Nhiều tác giả đã đề cập đến việc nghiên cứu hệ sắc tố của một số loài cây rừng

Theo Kimmins (1998), chế độ ánh sáng được coi là thích hợp cho cây con ở vườn ươm khi nó tạo ra tỷ lệ lớn giữa rễ/chiều cao thân, hình thái tán lá cân đối, tỷ lệ chiều cao/đường kính bằng hoặc gần bằng 1 Đặc điểm này cho phép cây con có thể sống sót và sinh trưởng tốt khi chúng bị phơi ra ánh sáng hoàn toàn Vì thế, trong gieo ươm nhà lâm học phải chú ý đến nhu cầu ánh sáng của cây con (Dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2002)

Khi nghiên cứu về sinh thái của hạt giống và sinh trưởng của cây gỗ non Ekta S (2000), đã nhận thấy rằng, cường độ ánh sáng có ảnh hưởng rõ rệt tới

sự nảy mầm, sự sống sót và quá trình sinh trưởng của cây con Khi nghiên

cứu và đánh giá khả năng chịu bóng của một số loài như Shorea talura,

Sovalis, Hopea helferei và Vatica odorata Kết quả cho thấy sinh trưởng của

cây con bị ức chế khi cường độ ánh sáng cao hơn 50%

Chế độ tưới nước đóng vai trò rất quan trọng đối với thực vật, nhất là giai đoạn vườn ươm Việc cung cấp nước cho cây con đòi hỏi cần phải đủ về

số lượng Sự dư thừa hay thiếu hụt nước đều không có lợi cho cây gỗ non Hệ

rễ cây con trong bầu cần cân bằng giữa lượng nước và dưỡng khí để sinh

trưởng Đủ nước sẽ tạo ra môi trường quá ẩm; kết quả rễ cây phát triển kém hoặc chết do thiếu không khí Vì thế, việc xác định hàm lượng nước thích hợp cho cây non ở vườn ươm là việc làm rất quan trọng (Larcher, 1983)

Theo Thomas D.L (1985), chất lượng cây con có mối quan hệ logic với tình trạng chất khoáng Nitơ và phốt pho cung cấp nguyên liệu cho sự sinh trưởng và phát triển của cây con Tình trạng dinh dưỡng của cây con thể hiện

rõ qua màu sắc của lá Phân tích thành phần hóa học của mô là một cách duy nhất để đo lường mức độ thiếu hụt dinh dưỡng của cây con

Phân đạm (N) là chất dinh dưỡng cần cho sinh trưởng và phát triển của cây trồng Mặc dù hàm lượng trong cây không cao, nhưng nitơ lại có vai trò quan trọng bậc nhất Thiếu nitơ cây không thể tồn tại Nitơ là thành phần quan trọng cấu tạo nên tất cả các axit amin và từ các axit amin tổng hợp nên tất cả các loại protein trong cơ thể thực vật Vai trò của protein đối với sự sống của

cơ thể thực vật là không thể thay thế được Nitơ có mặt trong axit nucleic, tham gia vào cấu trúc của vòng porphyril, là những chất đóng vai trò quan trọng trong quang hợp và hô hấp của thực vật Nói chung, nitơ là dưỡng chất cơ bản nhất tham gia vào thành phần chính của protein, vào quá trình hình thành các chất quan trọng như amino axit, men, nhiều loại vitamin trong cây như B1, B2, B6…Nitơ thúc đẩy cây tăng trưởng, đâm nhiều chồi, lá to và xanh, quang hợp mạnh Nếu thiếu đạm, cây sinh trưởng chậm, còi cọc, lá ít và có kích thước nhỏ

và hơi vàng Nhưng nếu bón thừa đạm cũng gây tác hại cho cây Biểu hiện của triệu chứng thừa đạm là cây sinh trưởng quá mức, cây dễ đổ ngã, nhiều sâu bệnh, lá có màu xanh đậm vì diệp lục được tổng hợp nhiều ( Ekta K and Singh J.S, 2000)

Phân lân (P) là yếu tố quan trọng trong quá trình trao đổi năng lượng Lân có tác dụng làm tăng tính chịu lạnh cho cây trồng, thúc đẩy sự phát triển của hệ rễ Lân cần thiết cho sự phân chia tế bào, mô phân sinh, kích thích sự phát triển của rễ, ra hoa, sự phát triển của hạt và quả Cây được cung cấp đầy

đủ lân sẽ tăng khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi như lạnh, nóng, đất chua và kiềm Nếu thiếu lân, kích thước cây nhỏ hơn bình thường, lá cây phồng cứng, lá màu xanh đậm, sau chuyển dần sang vàng; thân cây mềm, thấp; năng xuất chất khô giảm Ngoài ra, thiếu lân sẽ hạn chế hiệu quả sử dụng đạm Một vài loại lá kim khi thiếu lân lá sẽ đổi màu xanh thẫm, tím, tím nâu hay đỏ Ở những loài cây lá rộng, thiếu lân sẽ dẫn đến lá có màu xanh đậm, xen kẽ với các vết nâu, cây tăng trưởng chậm Khi thừa lân không thấy tác hại nghiêm trọng như thừa nitơ (Thomas D.L, 1985)

Ở Việt Nam, từ trước đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về gieo ươm cây gỗ Nhìn chung, khi nghiên cứu gieo ươm cây gỗ, một mặt các nhà nghiên cứu hướng vào xác định những nhân tố sinh thái có ảnh hưởng quyết định đến sinh trưởng của cây con Những nhân tố được quan tâm nhiều là ánh sáng, đất, hỗn hợp ruột bầu, chế độ nước và kích thước bầu Mặt khác, nhiều nghiên cứu còn hướng vào việc làm rõ tiêu chuẩn cây con đem trồng

Một vấn đề thu hút sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu là thành phần hỗn hợp ruột bầu Theo Nguyễn Văn Sở (2004), sự phát triển của cây con phụ thuộc không chỉ vào tính chất di truyền của cây, mà còn vào môi trường sinh trưởng của nó (tính chất lý hóa tính của ruột bầu) Tuy nhiên không phải tất cả các loài cây đều cần một loại hỗn hợp như nhau, mà chúng thay đổi tùy thuộc vào đặc tính sinh thái học của mỗi loài cây

Theo Nguyễn Thị Mừng (1997), thành phần ruột bầu được cấu tạo từ 79% đất; 18% phân chuồng; 0,5% N; 2% P; 0,5% K hoặc 80% đất; 15% phân

chuồng; 1% N; 3% P; 1% K sẽ đảm bảo cho cây Cẩm lai (Dalbergia

bariaensis Pierre) sinh trưởng tốt trong giai đoạn vườn ươm Khi nghiên cứu

gieo ươm Dầu song nàng (Dipterrocarpus dyerii), Nguyễn Tuấn Bình (2002),

cũng nhận thấy hỗn hợp ruột bầu có ảnh hưởng rất nhiều đến sinh trưởng của cây con Theo tác giả, đất feralit đỏ vàng trên phiến thạch sét và đất xám trên granit có tác dụng nâng cao sức sinh trưởng của cây con Dầu song nàng Hàm

lượng phân super phốt phát (Long Thành) thích hợp cho sinh trưởng của Dầu song nàng là 2% – 3%, còn phân NPK là 3% so với trọng lượng bầu Theo

Nguyễn Thị Cẩm Nhung (2006), khi gieo ươm cây Huỷnh liên (Tecoma

stans), hỗn hợp ruột bầu thích hợp bao gồm đất, phân chuồng hoai, xơ dừa,

tro, trấu theo tỷ lệ 90:5:2: 2,1 và 0,3% kali clorua, 0,5% super lân và 0,1% vôi Nguyễn Xuân Quát (1985) cũng đã tập trung xem xét ảnh hưởng của thành phần hỗn hợp ruột bầu khi nhân giống cây rừng, tác giả đã kết luận rằng

để giúp cây con sinh trưởng và phát triển tốt, vấn đề bổ sung thêm chất khoáng và cải thiện tính chất của ruột bầu bằng cách bón phân là rất cần thiết Trong giai đoạn vườn ươm, những yếu tố được đặc biệt quan tâm là đạm, lân, kali và các chất phụ gia

Kích thước bầu là chỉ tiêu phản ánh khoảng không gian sinh sống của cây con Mỗi loài cây khác nhau đòi hỏi một khoảng không gian tối ưu để sinh trưởng, phát triển tốt Kích thước bầu chi phối không chỉ đến hàm lượng dinh dưỡng nhiều hay ít, mà còn đến ánh sáng và nước, hình dạng và tình trạng phát triển của hệ rễ và thân cây Kích thước bầu còn ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế và kỹ thuật trồng rừng Kích thước bầu quá lớn sẽ gây bất lợi cho việc vận chuyển cây con tới nơi trồng rừng, tốn nhiều hỗn hợp ruột bầu…; do

đó chi phí trồng rừng cao Kích thước bầu quá nhỏ dẫn đến thu hẹp không gian sinh sống, làm giảm hàm lượng dinh dưỡng, ánh sáng, nước; kết quả cũng ảnh hưởng đến chất lượng cây con Vì thế, trong giai đoạn vườn ươm kích thước bầu được nhiều tác giả quan tâm (Nguyễn Xuân Quát, 1985; Nguyễn Minh Đường, 1985; Nguyễn Văn Thêm, 2002-2003)

Nguyễn Thị Mừng (1997), đã nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ che bóng

đến sinh trưởng của cây Cẩm lai (Dalbergia bariaensis Pierre) trong giai đoạn

vườn ươm Kết quả nghiên cứu đã chứng tỏ rằng, ở giai đoạn từ 1 – 4 tháng tuổi, mức độ che bóng 50 – 100% (tốt nhất 75%) đảm bảo cho Cẩm lai có hàm lượng diệp lục a, b và tổng số cao hơn, sinh khối, sinh trưởng chiều cao

đều lớn hơn so với đối chứng (không che bóng) Nhưng đến tháng thứ 6, các chỉ tiêu trên lại đạt cao nhất ở tỷ lệ che bóng 50%

Khi nghiên cứu về gieo ươm Dầu song nàng (Dipterocarpus dyeri

Pierre), Nguyễn Tuấn Bình (2002) nhận thấy độ tàn che 25% – 50% là thích hợp cho sinh trưởng của Dầu song nàng 12 tháng tuổi Khi nghiên cứu về cây

Huỷnh liên (Tecoma stans (L.) H.B.K) trong giai đọan 6 tháng tuổi, nhận thấy

độ che sáng thích hợp là 60%

Có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng tới tỷ lệ ra rễ trong quá trình giâm hom,

về cơ bản có thể chia thành 2 nhóm: Các nhân tố nội sinh và nhóm các nhân

tố ngoại sinh (Phạm Văn Tuấn, 1996)

Theo Nguyễn Văn Việt và ctv (2017), nghiên cứu điều kiện ngoại cảnh và chất điều hòa sinh trưởng trong nhân giống Trà hoa vàng

(Camellia sp) cho thấy, hom được xử lý nấm bằng Benlat 0,5% trong 15

phút, tiếp tục xử lý hom với chất điều hòa sinh trưởng thực vật trong 5 phút, đánh giá kết quả sau 80 ngày

Kết quả nghiên cứu giâm hom cây Mỡ, cho thấy, với hom Mỡ xử lý bằng AIA nồng độ 100 ppm với thời gian 3; 5; 8; 16 giờ có tỷ lệ ra rễ tương ứng là: 74%; 81,3%; 73% và 55,7% (Lê Đình Khả và Phạm Văn Tuấn, 1996) Theo Lê Sỹ Hồng (2015), khi nhân giống cây Phay bằng phương pháp giâm hom có thể sử dụng thuốc IBA hoặc IAA nồng độ 750 ppm đều đạt kết quả tốt

Tuổi cây mẹ có ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ ra rễ của hom, nhất là đối với các loài khó ra rễ Nhìn chung, tuổi cây mẹ càng già thì tỷ lệ ra rễ của hom càng giảm Hom từ cây già không những có tỷ lệ ra rễ thấp có thời gian

ra rễ dài hơn Ví dụ hom Mỡ 1 tuổi thời gian ra rễ là 80 ngày, trong lúc đó hom chồi bất định ở cây 8 tuổi là 120 ngày

Hom lấy từ cành ở các vị trí khác nhau, trên tán cây cũng có tỷ lệ ra

rễ khác nhau, trên một cành hom được lấy ở các vị trí khác nhau cũng có tỷ

lệ ra rễ khác nhau, với Bạch đàn một cành được chia làm 4 phần: Ngọn, sát ngọn, giữa và sát gốc Qua 2 lần thí nghiệm cho kết quả như sau: Hom ngọn có tỷ lệ ra rễ 54,6 - 61,6%, hom sát ngọn 71,6- 90,8% Với Keo lai lá tràm và Keo tai tượng hom ngọn và hom sát ngọn cho tỷ lệ ra rễ cao hơn 93,3 -100% so với hom giữa và hom sát gốc 66,7 - 97,6% (Lê Đình Khả, 1993)