Lâm học 26 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1 2017 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI HỌC LOÀI THÔNG XUÂN NHA (Pinus cernua L K Phan ex Aver , K S Nguyên & T H Nguyên ) TẠI KHU BẢO TỒN THI[.]
Lâm học MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI HỌC LỒI THƠNG XN NHA (Pinus cernua L K Phan ex Aver., K S Nguyên & T H Nguyên.) TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN XUÂN NHA, TỈNH SƠN LA Nguyễn Văn Hợp1, Nguyễn Thị Hạnh2 1,2 Phân hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp TĨM TẮT Thơng xn nha lồi lồi thơng thứ ba sau Thơng đà lạt, Thơng pà cị ghi nhận Việt Nam Kết nghiên cứu Khu BTTN Xuân Nha cho thấy, loài phân bố độ cao tuyệt đối từ 900 - 1400 m thuộc dãy Pha Lng Cao ngun Mộc Châu, nơi có địa hình bị chia cắt mạnh với nhiều đỉnh núi đá vôi xen lẫn núi đất sườn dốc dựng đứng Loại đất đất sét phát triển từ đá mẹ sa thạch, sa phiến thạch Điểm ý quan trọng lồi Thơng có dài/bẹ (tới 25 cm) mềm, thường buông thõng xuống, khả tái sinh hạt tự nhiên hạn chế đặc biệt hạt khơng có cánh (khác với đặc trưng họ Thơng (Pinaceae), vỏ hạt dày Lồi phân bố nơi có độ tàn che bình qn 0,5 - 0,6 thường mọc loài theo đám mọc kèm với loài rộng thường xanh thuộc họ Chè (Theaceae), họ Long não (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae), Lau, Sặt Kết nghiên cứu góp phần cung cấp thông tin đặc điểm sinh học, sinh thái học lồi Thơng xn nha với cụm dài/bẹ thứ ba Việt Nam Từ khóa: Sinh học, sinh thái học, Thông xuân nha, Xuân Nha I ĐẶT VẤN ĐỀ Khu Bảo tồn Thiên nhiên Xuân Nha tỉnh Sơn La chứa đựng giá trị to lớn độc đáo đa dạng nguồn gen lồi kim Trong đó, ghi nhận tới 19 loài số 35 loài biết đến Việt Nam Đặc biệt, nơi ghi nhận loài Thông với cụm năm kim dài xác định tên khoa học Pinus cernua L K Phan ex Aver., K S Nguyen & T H Nguyen Một loài Thơng lồi Thơng thứ cho hệ thực vật Việt Nam sau Thông đà lạt Thơng pà cị Quần thể Thơng xn nha quần thể loài biết đến Việt Nam đến năm 2016, bao gồm quần thể nhỏ, có phạm vi phân bố hẹp khoảng km2 Với số lượng cá thể hạn chế, vùng phân bố hẹp, to, khả phát tán tái sinh hạt khơng có cánh có nguy bị tuyệt chủng đánh giá mức Rất nguy cấp (CR) phạm vi Việt Nam Thơng xn nha mọc tương đối lồi hỗn giao với loài gỗ rộng 26 thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi cao thuộc họ Chè (Theaceae), họ Re (Lauraceae), Lau, Sặt, hệ tái sinh tán mẹ rừng hiếm, đặc biệt tái sinh giai đoạn mạ Thực tiễn cho thấy, giải pháp nhằm quản lý, phục hồi phát triển bền vững quần xã thực vật nói chung lồi nói riêng giải cách thỏa đáng có hiểu biết đầy đủ sâu sắc quy luật sinh trưởng, phát triển loài: Đặc điểm sinh vật học, sinh thái học lồi; q trình tái sinh, hình thành động thái phát triển quần xã thực vật rừng Tuy nhiên, nghiên cứu lồi Thơng xn nha cịn hạn chế, chưa đầy đủ sở khoa học Bài viết nhằm giới thiệu số kết nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học lồi Thơng xn nha Khu BTTN Xuân Nha, tỉnh Sơn La II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp thu thập số liệu (i) Điều tra theo tuyến để xác định khu phân bố, vị trí lập tiêu chuẩn (OTC) chụp TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2017 Lâm học ảnh thu mẫu loài Số tuyến điều tra tuyến (tương ứng với tiểu quần thể Thông xuân nha phân bố) khảo sát Khu BTTN Xuân Nha; (ii) Điều tra OTC điển hình tạm thời (2000 m (50 m x 40 m) để nghiên cứu cấu trúc lâm phần, OTC tiến hành xác định tên loài tầng cao đo tiêu D1.3, Hvn, độ tàn che cự ly xung quanh Thông xuân nha Trong OTC lập ODB với diện tích 25 m2 tuyến song song cách để điều tra tái sinh, bụi, thảm tười, thảm mục Các loài thực vật nghiên cứu chụp ảnh, lấy mẫu giám định tên chuyên gia thực vật Trường Đại học Lâm nghiệp Tại OTC, đào phẫu diện đất trung tâm ô Mô tả phẫu diện đất theo theo giáo trình thực tập đất – Đại học Lâm nghiệp lấy mẫu để phân tích tiêu: Thành phần giới, độ pH, K, N, P Bộ môn Đất, Trường Đại học Lâm nghiệp (iii) Điều tra ô để nghiên cứu thành phần lồi mọc kèm với Thơng xn nha: Chọn 30 Thông xuân nha trưởng thành phân bố cách 100 m để lập tiêu chuẩn Lây Thông xuân nha làm tâm, điều tra xung quanh gần tiêu: Tên loài, D1.3, Hvn Đo khoảng cách từ trung tâm đến xung quanh gần Trên Thông xuân nha chọn ngẫu nhiên 10 cụm phát triển bình thường để điều tra đặc điểm hình thái loài 2.2 Phương pháp xử lý số liệu Sau chỉnh lý, số liệu xử lý theo nội dung sau: - Xác định tổ thành loài tầng cao theo số số IV%, tổ thành tầng tái sinh theo số - Xác định mối quan hệ Thông xuân nha loài kèm: Căn vào mức độ thường gặp lồi kèm với Thơng xn nha để phân nhóm: + Nhóm 1: Nhóm hay gặp, bao gồm có lồi P0 > 30% Pc > 7%; + Nhóm 2: Nhóm hay gặp, bao gồm có lồi 15% < P0 < 30% 3% < Pc < 7%; + Nhóm 3: Nhóm gặp, bao gồm có lồi P0 < 15% Pc < 3%: N *100 P0 = i (2.1) N Trong đó: P0 tần số xuất tính theo điểm điều tra/35 ô điều tra; Ni số điểm điều tra có xuất cá thể; N tổng số điểm điều tra N *100 Pc = i (2.2) N Trong đó: Pc tần số xuất tính theo số cá thể; Ni số cá thể loài i; N tổng số cá thể loài - Số liệu điều tra xử lý phần mềm SPSS Excel III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Đặc điểm hình thái lồi Thơng xn nha Kết nghiên cứu đặc điểm hình thái lồi Thơng xn nha tổng hợp bảng 01 Bảng 01 Các số hình thái lồi Thơng xn nha Đường kính ngang ngực (D1.3) (cm) Max 70 Min TB 38 Chiều cao vút (Hvn) (m) Chiều cao cành (Hdc) (m) Max 25 Max 15,5 Min TB 16 Thông xuân nha có dạng hình nón cịn nhỏ, trưởng thành đến già tán có dạng hình Min TB 10,75 Đường kính tán (DT) (m) Max 7,9 Min 2,5 TB 5,2 Chồi đơng có dạng hình tháp hẹp, màu nâu đỏ, có nhựa thơm màu cánh dán Đây lồi TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2017 27 Lâm học gỗ lớn, thường xanh, rụng để lại vết sẹo cành rõ ràng, chiều cao Hvn = – 25 m; đường kính D1.3 = 0,06 – 0,7 m; Chiều cao Hdc = – 13 m; Đường kính DT = 2,5 – 7,9 m Thân thẳng, hình trụ trịn, có cấu trúc đơn trục Vỏ màu nâu đến nâu đỏ, dày, nứt dọc nơng, bong thành mảng có dạng hình chữ nhật dọc; lớp vỏ sống mỏng màu trắng đến màu đục trắng nước gạo, gỗ màu vàng nhạt, có mùi thơm tinh dầu, phân cành thấp (từ m trở lên) Thơng xn nha có dạng hình kim với cụm (bẹ) mọc cành Các bó tập trung thành túm đầu cành Lá có kích thước (11 – 22 cm) x (1 – 1,5 mm) dài nhiều so với Thơng đà lạt, Thơng pà cị có chiều dài – 10 cm – cm, tiết diện mặt cắt ngang dạng hình tam giác (Thơng đà lạt, Thơng pà cị có mặt cắt ngang hình tam giác hình cạnh), mảnh, có xu hướng vặn Thông đà lạt Thông pà cị thường thẳng; đầu nhọn Các bó xịe quặp ngược lại bng thõng xuống (khác với Thơng đà lạt Thơng pà cị thường thơ cứng), mép có cưa nhỏ mịn Bẹ gốc rụng sớm Hình 01 Cụm kim lồi Thơng xn nha Nón đực chứa hạt phấn màu nâu đến màu nâu đỏ, mọc nách cụm tạo thành bơng sóc dài từ cm đến cm cành nhỏ 28 năm thứ nhất, cuống, hướng lên, mập, hình trứng đến hình elíp hình trứng đến thn, kích thước 7- mm x 2,5 – mm Nón đực Thơng xn nha mọc thành chùm, hoa màu tím tím hồng Nón mọc đơn lẻ đầu cành, có mọc cụm – 4, chín tạo với cành góc khoảng 900, có cuống với kích thước (1 – 2) x (0,6 – 0,8) cm, chín nón tự mở xịe để hạt rơi rụng xuống, màu nâu thẫm, hình trứng ngược (Thơng đà lạt, Thơng pà cị có hình trụ hình bầu dục), mở cỡ (9 – 11) x (0,55 – 0,7) cm Mặt vẩy hạt hình thoi hay tam giác, khơng có gờ lồi, chóp tù trịn, tất cuộn ngược ngoài; rốn màu xám đen đến màu đen Trung bình kg hạt chứa khoảng 9.460 – 9.780 hạt, trọng lượng 1000 hạt đạt khoảng 102 gam, trung bình nón thơng có khoảng 35 đến 50 hạt Hạt màu xám đến xám đen, hình trứng – hẹp, dẹt đầu hạt, phình to, lồi hạt, kích thước hạt trung bình từ x x mm đến 12 x x mm, hạt khơng có cánh Thơng đà lạt Thơng pà cị có chiều dài 1,5 cm – cm, vỏ hạt dày Mẫu vật thu tiểu quần thể khu BTTN Xuân Nha có chung đặc điểm 3.2 Đặc điểm vật hậu lồi Thơng xn nha Thông xuân nha hoa kết vào tháng đến tháng Quả chín vào tháng 10 đến tháng 11 chín tập trung vào cuối tháng 10 đầu tháng 11 Quả chín có màu nâu thẫm hay màu cánh dán, mắt nứt để hạt rơi rụng xuống đất Thu quả chín sớm tốt khơng thu hái kịp, mắt nứt hạt rơi rụng xuống đất Từ nón nở, hạt phấn nón đực nở tung nón tiếp nhận hạt phấn thực trình thụ phấn đến hình thành hạt chín khoảng thời gian từ 19 đến 24 tháng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2017 Lâm học Hình 02 Nón quả, vẩy hạt lồi Thơng xn nha Bảng 02 Sơ đồ phổ vật hậu lồi Thơng xn nha Đặc điểm Thời gian (tháng) Ra chồi Ra non Cơ quan Chồi nở sinh dưỡng Chồi hình thành Lá biến màu Lá rụng Hình thành nón Cơ quan Nón non sinh sản Nón chín Hạt rụng x x x X x x x X X x x 10 11 12 x X X x x X X x x X x x Thông xuân nha gỗ thường xanh, khơng có mùa rụng rõ ràng Tuy nhiên, bắt đầu chuyển từ màu xanh sang mầu nâu từ khoảng tháng 10 đến tháng năm sau, non hình thành từ tháng đến tháng Thơng xn nha hình thành nón vào tháng đến tháng Nón chín vào tháng 10 đến tháng 11 tập trung vào cuối tháng 10 đầu tháng 11 Nón chín có màu mâu thẫm hay màu cánh dán, vẩy nón nứt để hạt rơi rụng xuống đất Thời gian nón hình thành nón chín từ 19 đến 24 tháng Hạt màu xám đến xám đen, hình trứng – hẹp, dẹt đầu hạt, phình to, lồi hạt, kích thước hạt trung bình từ x x mm đến x x x x X x 12 x x mm, điểm đặc biệt hạt khơng có cánh; vỏ hạt dày 3.3 Đặc điểm sinh thái học Thông xuân nha 3.3.1 Đặc điểm hồn cảnh rừng nơi có lồi Thơng xn nha phân bố tự nhiên Kết điều tra cho thấy, lồi Thơng xn nha có khu phân bố hẹp, mọc tập trung rừng tự nhiên rộng thường xanh với số loài thuộc họ Chè (Theaceae), Long não (Lauraceae), Dẻ (Fagaceae), Lau, Sặt, đặc điểm giống với lồi Thơng đà lạt lồi Thơng pà cị thường phân bố với loài kim… đai độ cao tuyệt đối từ 900 1400 m chân núi Pha Luông (đỉnh cao 1969 m) thuộc Khị Hồng Pha TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2017 29 Lâm học Lng Thơng đà lạt, Thơng pà cị phân bố đai độ cao 1500 – 2000 m 1200 – 1500 m Nơi đặc trưng cho hệ sinh thái nhiệt đới núi cao cao nguyên Mộc Châu, với độ ẩm bình quân năm 55 - 65%, lượng mưa trung bình năm 1700 - 2000 mm, nhiệt độ trung bình năm 15 - 200C, cá biệt nhiệt độ mùa đơng bình qn 100C có thời điểm đạt - 80C, thường xuyên xuất sương mù sương muối băng giá 3.3.2 Đặc điểm cấu trúc tổ thành theo số (N) số (IV%) Bảng 03 Tổ thành tầng cao theo số (N) số IV% OTC Tổ thành theo số (N) Tổ thành theo số IV% 1,96TXN + 0,89Dđ + 0,89Rg + 0,89Vtrc + 0,71Rh + 0,71S + 0,54Bllt + 0,54Ch +0,54Dc + 0,54Lb + 1,8Lk (8 loài khác) 1,69TXN +1,36 Rg + 1,02Dc + 0,85Dđ + 0,85Hđ + 0,85Rh + 0,68Ttln + 0,68Vtrc + 0,51 Lb + 1,53Lk (7 loài khác) 26,28TXN + 8,15Dđ + 7,02Rg + 6,46Rh + 6,43Vtrc + 6,10S + 5,82 Lb + 5,72Ch + 28,4Lk (10 loài khác) 20,68TXN + 11,74Rg +10,46Hđ + 9,32Vtrc + 7,75Dđ + 7,70Rh + 7,32Ttln + 7,29Dc + 17,73Lk (8 loài khác) 20,87TXN + 9,83Rg + 8,68Dđ + 8,22Vtrc + 2,27TXN + 1,21Rg + 1,06Dđ + 0,61Vtrc 6,43Tbl + 5,57Tt + 5,45Ch +34,96Lk + 4,8Lk (17 lồi khác) (14 lồi khác) Ghi chú: Txn: Thơng xuân nha; Dđ: Dẻ đỏ; Rg: Re gừng; Vtrc: Vối thuốc cưa; Ttln: Thông tre ngắn; Lb: Lọng bàng; Ch: Chè; Dc: Dẻ cau; Hđ: Hu đay; Tbl: Thông ba lá; Rh: Re hương; S: Sữa; Bllt: Bời lời trịn; Tt: Thẩu tấu; Lk: Lồi khác Kết nghiên cứu tổ thành tầng cao (bảng 03) cho thấy, số loài xuất tổ thành biến động từ 16 lồi đến 21 lồi Trong số lồi tham gia cơng thức tổ thành biến động từ lồi đến lồi (tính chung cho hai phương pháp biểu thị tổ thành) Mặt khác cho thấy, Thông xuân nha công thức tổ thành (tính theo số (N) số IV% ) chiếm ưu với số lượng áp đảo lồi khác: Thơng xn nha chiếm từ 20,68% đến 26,28% (tính theo số IV%) chiếm từ 1,69 đến 2,27 hệ số 10 (tính theo số N), tiếp lồi thuộc họ Dẻ (Fagaceae) Dẻ đỏ, Dẻ cau; họ Re (Lauraceae) Re OTC TB 30 gừng, Re hương; họ Chè (Theaceae) Vối thuốc cưa, Chè; họ Du (Ulmaceae) Hu đay… hình thành nhóm lồi ưu quần xã thực vật rừng có Thơng xn nha phân bố (tổng IVi% loài > 40%) Trong Thơng xn nha đóng góp vai trị định đến đặc trưng cấu trúc quần xã thực vật rừng nơi đây; đặc biệt xuất số loài kim quý khu phân bố Thông xuân nha như: Pơmu, Bách xanh đá vôi, Thông tre dài, Thông đỏ, Thông tre ngắn 3.3.3 Cấu trúc mật độ độ tàn che Bảng 04 Mật độ độ tàn che quần xã có Thông xuân nha phân bố Mật độ N/OTC N/ha NTXN/OTC NTXN/ha (Cây/ô) (Cây/ha) (Cây/ô) (Cây/ha) 56 280 11 55 59 295 10 50 66 330 15 75 60 302 12 60 Độ tàn che TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2017 0,5 0,55 0,6 0,55 Lâm học Kết tính tốn mật độ tổ thành quần xã có Thơng xn nha phân bố ô tiêu chuẩn (OTC) cho thấy: mật độ quần xã có biến động lớn (từ 280 cây/ha đến 330 cây/ha) Trong đó, mật độ OTC có Thơng xn nha phân bố mức trung bình Thơng xn nha có mật độ từ 50 cây/ha đến 75 cây/ha Thực tế, tính cho tồn lâm phần mật độ Thơng xn nha nơi khác mật độ thấp, chí có nơi khơng có Thơng xn nha xuất Do mật độ OTC nơi có Thơng xn nha phân bố tập trung khơng cao độ tàn che đạt mức từ 0,5 đến 0,6 Cụ thể, OTC độ tàn che thấp 0,5, tiếp OTC 0,55 OTC có độ tàn che lớn 0,6 Nguyên nhân Thông xuân nha phân bố tiểu quần thể khác Khi mật độ Thông xuân nha tăng độ tàn che tương ứng tăng lên 3.3.4 Thành phần lồi kèm Thơng xn nha rừng tự nhiên Để tìm hiểu mối quan hệ Thơng xn nha với lồi xung quanh gần Khu BTTN Xuân Nha, đề tài điều tra 30 OTC cây, lấy Thơng xuân nha làm tâm, kết xác định cơng thức tổ thành lồi kèm với Thông xuân nha rừng tự nhiên theo mức độ thường gặp bảng 05 Bảng 05 Nhóm lồi mọc kèm với lồi Thơng xn nha Số cá thể Số xuất ρc (%) ρ0 (%) Tên lồi lồi (Ni) lồi (fi) Thơng xn nha 34 18,89 18 60,00 Re gừng 13 7,22 12 40,00 I Dẻ đỏ 13 7,22 11 36,67 I Re hương 12 6,67 30,00 II Hu đay 10 5,56 26,67 II Bời lời nhớt 5,00 20,00 II Bời lời tròn 3,89 20,00 II Sữa 3,89 23,33 II Trẩu hạt 3,89 23,33 II 10 Chè 3,89 16,67 II 11 Ràng ràng xanh 3,89 16,67 II 12 Vối thuốc cưa 3,33 16,67 II 13 Vối thuốc lông 2,78 16,67 III 14 Dẻ cau 3,33 13,33 III 15 Ba gạc 2,78 13,33 III 16 Lọng bàng 2,22 10,00 III 17 Sảng nhung 2,22 10,00 18 Bời lời 1,67 6,67 III III 19 Cà lồ 1,67 6,67 III 20 Thông tre ngắn 1,67 6,67 III TT Dẫn liệu bảng 05 cho thấy, rừng tự nhiên Khu BTTN Xn Nha lồi Thơng xn nha, Re gừng, Dẻ đỏ thường xuất nhiều lần bên cạnh lồi Thơng xn nha, xếp Nhóm I sau Re hương, Hu đay, Bời lời nhớt, Bời lời tròn, Sữa, Trẩu hạt, Chè, Ràng ràng xanh, Lọng bàng, Dẻ cau Như vậy, Thông xuân nha Thơng đà lạt có chung đặc điểm TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2017 31 Lâm học thường có lồi họ Chè (Theaceae), họ Long não (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae) số loài kim Pơ mu, Bách xanh, Hồng đàn giả kèm với đặc điểm có kim/bẹ lồi Thơng pà cị có lồi kim mọc OTC kèm gồm Pơ mu, Bách xanh, Thông tre ngắn, Thông đỏ, Dẻ tùng sọc hẹp 3.3.5 Đặc điểm đất Kết điều tra phân tích phẫu điện đất (tương ứng OTC có lồi Thơng xn nha phân bố) trình bày biểu 06 Bảng 06 Một số tiêu tính chất lý hóa học đất phẫu diện Thành phần giới Các chất dễ tiêu (%FAO) Độ chua Mùn (mg/100gđ) % 0,02-0,002