Nghiên cứu hiện trạng phân bố và giải pháp bảo tồn, phát triển loài thiên môn chùm (asparagus racemosus willd ) tại tỉnh gia lai

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN VĂN VŨ NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG PHÂN BỐ VÀ GIẢI PHÁP BẢO TỒN, PHÁT TRIỂN LỒI THIÊN MƠN CHÙM (ASPARAGUS RACEMOSUS WILLD.) TẠI TỈNH GIA LAI LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HUẾ – NĂM 2020 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN VĂN VŨ NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG PHÂN BỐ VÀ GIẢI PHÁP BẢO TỒN, PHÁT TRIỂN LOÀI THIÊN MÔN CHÙM (ASPARAGUS RACEMOSUS WILLD.) TẠI TỈNH GIA LAI Chuyên ngành: Lâm sinh Mã số: 9620205 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS NGUYỄN DANH TS TRẦN MINH ĐỨC HUẾ – NĂM 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học thực Các số liệu kết nghiên cứu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tất nguồn thơng tin trích dẫn luận án liệt kê tài liệu tham khảo Nếu có sai sót tơi xin chịu hồn toàn trách nhiệm TP Huế, ngày 09 tháng năm 2020 Người viết cam đoan Nguyễn Văn Vũ ii LỜI CẢM ƠN Luận án hoàn thành Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế theo chương trình đào tạo nghiên cứu sinh từ năm 2016 đến 2019 Tôi xin cảm ơn quan tâm, tạo điều kiện lãnh đạo Đại học Huế, lãnh đạo Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế Tôi xin gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo Trường Trung cấp Lâm nghiệp Tây Nguyên tạo điều kiện tốt cho tơi tham gia hồn thành chương trình đào tạo tiến sĩ Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Danh TS Trần Minh Đức người Thầy hướng dẫn khoa học dành nhiều thời gian, cơng sức lịng nhiệt huyết để giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ q báu q Thầy, Cơ giáo phịng Đào tạo, khoa Lâm nghiệp tổ môn Quản lý tài nguyên rừng Môi trường giành cho góp ý q báu giúp đỡ tơi q trình thực luận án Tơi xin gửi lời cảm ơn đến Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Gia Lai, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Gia Lai, Ủy ban nhân dân Hạt Kiểm lâm huyện Mang Yang, KBang, Kông Chro, Krông Pa, Chư Pưh Đức Ủy ban nhân dân 18 xã thuộc huyện nói tạo điều kiện thuận lợi cho thân tơi q trình thu thập số liệu Tôi xin gửi lời cảm ơn đến buôn làng, thầy thuốc người dân địa phương tận tình hợp tác, cung cấp thơng tin có liên quan đến luận án Tôi xin cảm ơn tập thể viên chức Trung tâm Thực nghiệm Mang Yang, đơn vị nơi trực tiếp công tác, giúp đỡ, hỗ trợ tơi q trình thực luận án Cảm ơn vợ động viên đồng hành tôi, hậu phương vững vàng yên tâm học tập nghiên cứu Cuối cùng, xin gửi lời cảm sâu sắc đến tất người giúp đỡ tơi q trình thực luận án mà không kể tên hết Xin trân trọng cảm ơn! TP Huế, ngày 09 tháng 07 năm 2020 Nguyễn Văn Vũ iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1- Tính cấp thiết đề tài 2- Mục tiêu đề tài 3- Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 4- Những điểm đề tài .3 CHƯƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Phân loại thực vật 1.1.2 Phân bố thực vật 1.1.3 Sinh thái học 1.1.4 Tri thức địa 1.1.5 Bảo tồn Đa dạng sinh học 1.1.6 Nhân giống thực vật 11 1.2 Cơ sở thực tiễn vấn đề nghiên cứu 14 1.2.1 Những nghiên cứu nước liên quan đến đề tài 14 1.2.2 Những nghiên cứu Việt Nam 23 1.3 Thảo luận tổng quan xác định vấn đề nghiên cứu 26 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu 29 2.1.1 Phạm vi nghiên cứu 29 2.1.2 Đối tượng nghiên cứu 30 iv 2.2 Nội dung nghiên cứu 30 2.3 Phương pháp nghiên cứu 30 2.3.1 Phương pháp tiếp cận 30 2.3.2 Phương pháp kế thừa tài liệu thứ cấp 31 2.3.3 Phương pháp thu thập tài liệu sơ cấp 32 2.3.4 Phương pháp xác định giải pháp bảo tồn phát triển lồi Thiên mơn chùm tỉnh Gia Lai 49 2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu nghiên cứu 49 CHƯƠNG KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH GIA LAI 51 3.1 Khái quát điều kiện tự nhiên 51 3.1.1 Vị trí địa lý, địa hình 51 3.1.2 Khí hậu - thuỷ văn 52 3.1.3 Tài nguyên đất đai, khoáng sản 53 3.1.4 Tài nguyên rừng 53 3.1.5 Tài nguyên du lịch 54 3.2 Khái quát tình hình kinh tế - xã hội 54 3.2.1 Tình hình kinh tế 54 3.2.2 Tình hình văn hóa - xã hội 56 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 58 4.1 Danh pháp khoa học đặc điểm sinh vật học lồi Thiên mơn chùm 58 4.1.1 Giám định loài xác định danh pháp khoa học 58 4.1.2 Đặc điểm sinh vật học lồi Thiên mơn chùm 60 4.2 Đặc điểm phân bố sinh thái lồi Thiên mơn chùm 66 4.2.1 Hiện trạng phân bố lồi Thiên mơn chùm 66 4.2.2 Đặc điểm phân bố sinh thái lồi Thiên mơn chùm 79 4.3 Cơ sở khoa học thực tiễn để bảo tồn phát triển Thiên môn chùm tỉnh Gia Lai 80 4.3.1 Tri thức địa khai thác sử dụng Thiên môn chùm 80 v 4.3.2 Thực trạng công tác quản lý mối đe dọa lồi Thiên mơn chùm Gia Lai 84 4.3.3 Tiềm gây trồng phát triển Thiên môn chùm 88 4.3.4 Kỹ thuật gieo ươm từ hạt giống lồi Thiên mơn chùm 94 4.3.5 Kỹ thuật trồng lồi Thiên mơn chùm điều kiện lập địa khác 104 4.4 Đề xuất giải pháp bảo tồn phát triển loài Thiên môn chùm tỉnh Gia Lai 116 KẾT LUẬN .123 1- Kết luận 123 2- Những tồn tại, hạn chế 127 3- Đề nghị 127 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN .129 TÀI LIỆU THAM KHẢO .130 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined Từ viết tắt 2,4-D BAP (BA) cs CT D DAP ĐDSH DNA GIS GP GPS H HST IAA IBA In vitro IUCN LSNG mg/L MS N,P,K NAA PCCCR pH ppm QLBVR SK SKCK SKCT SKKTC SKTTC SPSS TMC UBND UNESCO vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Đặc điểm điều kiện lập địa nơi trồng TMC Gia Lai 47 Bảng 4.1 Đặc điểm vật hậu lồi Thiên mơn chùm khu vực nghiên cứu 63 Bảng 4.2 Chu kỳ sinh trưởng phát triển lồi Thiên mơn chùm 64 Bảng 4.3 Hiện trạng tái sinh tự nhiên Thiên môn chùm .65 Bảng 4.4 Độ cao địa hình nơi Thiên mơn chùm phân bố tự nhiên 67 Bảng 4.5 Đặc điểm chế độ nhiệt nơi Thiên môn chùm phân bố tự nhiên Gia Lai 70 Bảng 4.6 Lượng mưa số khơ hạn địa phương có TMC phân bố 71 Bảng 4.7 Tần suất xuất loài TMC theo dạng sinh cảnh 74 Bảng 4.8 Tổ thành tầng gỗ lớn nơi sinh cảnh Thiên môn chùm mọc 76 Bảng 4.9 Tổ thành tầng tái sinh nơi sinh cảnh có Thiên mơn chùm mọc 77 Bảng 4.10 Tổ thành tầng bụi thảm tươi nơi sinh cảnh Thiên môn chùm mọc 78 Bảng 4.11 Tổng hợp kết khảo sát trạng phân bố loài TMC theo yếu tố địa hình sinh thái 79 Bảng 4.12 Các thuốc có thành phần TMC người Bahnar, Jrai sử dụng để chữa bệnh chăm sóc sức khỏe cộng đồng 82 Bảng 4.13 Phân tích mối đe dọa nguyên nhân tác động đến quần thể loài TMC khu vực nghiên cứu 86 Bảng 4.14 Phân tích mối đe dọa nguyên nhân tác động đến tri thức địa khai thác sử dụng loài TMC 87 Bảng 4.15 Diện tích khu vực có độ tàn che phù hợp với phát triển loài Thiên môn chùm địa bàn tỉnh Gia Lai 89 Bảng 4.16 Thống kê diện tích phù hợp với đặc điểm sinh thái loài TMC 92 Bảng 4.17 Tỷ lệ nảy mầm phương pháp xử lý hạt giống TMC 96 Bảng 4.18 Tỷ lệ nảy mầm hạt giống TMC theo thời gian xử lý 97 Bảng 4.19 Sinh trưởng D, H TMC công thức thành phần ruột bầu 98 Bảng 4.20 Tỷ lệ sống TMC công thức thành phần ruột bầu 99 Bảng 4.21 Sinh trưởng D, H TMC cơng thức bón thúc phân 100 Bảng 4.22 Tỷ lệ sống TMC công thức bón thúc khác .101 viii Bảng 4.23 Sinh trưởng D, H TMC thí nghiệm che sáng 102 Bảng 4.24 Tỷ lệ sống Thiên môn chùm công thức che sáng giai đoạn vườn ươm 102 Bảng 4.25 Một số mật độ kích thước mặt luống trồng Thiên môn chùm 105 Bảng 4.26 Các tiêu sinh trưởng sinh khối TMC phương thức trồng khác 106 Bảng 4.27 Kết phân tích phương sai đa nhân tố tác động đến sinh trưởng D, H sinh khối TMC điều kiện gây trồng 108 Bảng 4.28 Sinh trưởng, sinh khối tỷ lệ sống TMC nơi trồng khác 109 Bảng 4.29 Sinh trưởng sinh khối Thiên môn chùm cơng thức bón lót 111 Bảng 4.30 Sinh trưởng sinh khối Thiên môn chùm cơng thức bón thúc112 Bảng 4.31 Khung giải pháp bảo tồn phát triển loài TMC tỉnh Gia Lai 117 124 Các kiểu rừng khộp nghèo, rừng rộng thường xanh nghèo trảng cỏ, bụi xen lẫn số lồi tái sinh có độ tàn che 0,3 tỏ thích hợp lồi Thiên mơn chùm Tổ thành tầng gỗ lớn nơi Thiên môn chùm phân bố sinh cảnh rừng Khộp gồm loài ưu thế: Cẩm liên, Căm xe, Bình linh, Bằng lăng ổi Chiêu liêu (ở huyện Kơng Chro) Lộc vừng, Cẩm liên, Cóc chuột Trám hồng (ở huyện Krông Pa); rừng rộng thường xanh nghèo có lồi Lộc vừng, Dẻ cau dẹt Thành ngạnh (tại huyện Mang Yang) Tổ thành bụi thảm tươi nơi TMC phân bố chủ yếu cỏ tranh, Le, Đót, Cỏ lào chiếm ưu với độ che phủ trung bình 54,02% (3) Cơ sở khoa học thực tiễn nhằm đề xuất giải pháp bảo tồn phát triển lồi Thiên mơn chùm tỉnh Gia Lai - Tri thức địa khai thác sử dụng Thiên môn chùm: Cộng đồng người Bahnar, Jrai địa phương lưu giữ kiến thức địa quý báu khai thác sử dụng Thiên môn chùm làm thuốc chữa bệnh Luận án sưu tầm 15 thuốc, gồm độc vị đa vị có thành phần TMC cộng đồng Bahnar, Jrai sử dụng để chữa trị 10 nhóm bệnh khác Trong có sử dụng phụ nữ sau sinh với tác dụng tăng cường số lượng chất lượng sữa, đồng thời bồi bổ sức khỏe cho đối tượng sử dụng - Thực trạng công tác quản lý mối đe dọa lồi Thiên mơn chùm: Thực tế hầu hết địa phương thuộc tỉnh Gia Lai, hoạt động khai thác LSNG, có TMC chưa quan chức đơn vị chủ rừng quản lý, giám sát, kiểm tra theo qui định pháp luật hành Vì vậy, nạn khai thác tràn lan, kiệt quệ nguồn tài nguyên LSNG xảy phổ biến Gia Lai Kết nghiên cứu mối đe dọa khác đến tồn phát triển quần thể lồi Thiên mơn chùm tỉnh Gia Lai Trong có mối đe dọa mức tác động cao là: (i) Khai thác lồi làm thuốc khơng bền vững, (ii) Hoạt động sản xuất nương rẫy trái phép Những mối đe dọa cao là: (i) Lạm dụng thuốc trừ cỏ sản xuất nông lâm nghiệp địa phương, (ii) Nạn lửa rừng xảy thường xuyên vùng sinh thái rừng khộp Có mối đe dọa đến việc bảo tồn phát huy giá trị tri thức địa sử dụng thuốc thuốc khu vực nghiên cứu, có mối đe dọa mức tác động cao khả lưu giữ tính nguyên vẹn tri thức địa; mối đe dọa cao là: (i) Sự ràng buộc định chế dòng họ, gia đình; (ii) Sự thay đổi nhận thức, tập quán, văn hóa thị hiếu cộng đồng 125 - Tiềm gây trồng phát triển lồi Thiên mơn chùm tỉnh Gia Lai: Đề tài xây dựng đồ tiềm phân bố lồi TMC sở tích hợp liệu đồ khu vực có điều kiện phù hợp với đặc điểm sinh thái loài số liệu điều tra thực địa đặc điểm phân bố Đây khu vực tiềm để gây trồng phát triển loài tương lai Kết nghiên cứu cho thấy có khoảng 695.002 hecta phù hợp với đặc điểm sinh thái Thiên môn chùm, Chư Prơng, Krơng Pa, Kơng Chro Ia Pa huyện có diện tích phù hợp lớn nhất, huyện KBang, Mang Yang, Đăk Pơ, Phú Thiện; riêng khu vực ngoại ô thành phố Pleiku huyện Chư Sê có diện tích phù hợp với loài - Kỹ thuật gieo ươm từ hạt giống Thiên môn chùm: Phương pháp nhân giống tạo từ hạt Thiên môn chùm có tính khả thi cao Một số điểm cần lưu ý kỹ thuật gieo ươm tạo giống sau: Thời điểm thu hái hạt giống đạt chất lượng tốt quan sát thấy tỷ lệ chín màu đỏ chiếm khoảng 85-90%; Kết xác định độ hạt đạt trung bình 98,35%, trọng lượng trung bình 1.000 hạt 64,25 gam; trung bình 1,0 kg có 15.564 hạt; tỷ lệ nảy mầm đạt trung bình 71,35%; nảy mầm trung bình đạt 9,2%; Sử dụng phương thức bảo quản thông thường (hạt cho vào hũ sành có nắp đậy kín sau đặt hũ sành nơi khơ ráo, thống khí) hạt giống TMC Thời bảo quản sử dụng tối đa 12 tháng sau thu hoạch hạt Sử dụng phương pháp xử lý ngâm hạt vào môi trường nước tỷ lệ sôi lạnh thời gian 12 hạt giống TMC cho kết tốt Sử dụng thành phần ruột bầu gồm đất tầng A 69% + tro trấu 30% + super lân 1% để gieo ươm TMC cho kết sinh trưởng tỷ lệ sống tốt Bón thúc phân DAP (Di amôn phốt phát) cho sinh trưởng giống tốt giai đoạn vườn ươm; Gieo ươm TMC điều kiện không che sáng tạo chất lượng giống tốt, tỷ lệ đạt tiêu chuẩn cao xuất vườn trồng; Thời gian gieo ươm TMC kéo dài khoảng 3-3,5 tháng xuất vườn mang trồng Cây giống TMC đủ tiêu chuẩn xuất vườn phải đạt kích thước đường kính gốc đạt 1,5-1,8 mm, chiều cao đạt 25-30 cm, không bị sâu bệnh - Kỹ thuật gây trồng lồi Thiên mơn chùm điều kiện lập địa khác 126 Chọn đất trồng: Chọn nơi đất trống, tán rừng có độ tán che < 0,3 để trồng lồi này; chọn nơi có đất cát pha, đất pha cát, đất thịt nhẹ, đất nhiều mùn, có độ pH từ 6-8,5, tơi xốp khơng bị ngập úng; nơi địa hình có độ dốc < 15 với độ cao từ 150-1.000 m so với mặt nước biển; Phương pháp làm đất: Cuốc lật đất, dùng máy cày đất phơi ải thời gian trước trồng khoảng 1,0 tháng Nếu đất chua, tiến hành bón thăm dị lượng vơi bột để cải tạo độ pH cho đất Tùy vào điều kiện thực tế, trồng TMC với mật độ từ 12.000-20.000 cây/ha Nếu trồng xen tán rừng, cần thiết phải xem xét phát luỗng thực bì, tỉa cành gỗ, loại bỏ phi mục đích, để điều chỉnh độ tàn che phù hợp với TMC (độ tán che