Đặc điểm sinh học sinh thái của loài hoàng liên ô rô lá dày mahonia bealei¬ fortune pynaert ở việt nam

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 33, Số (2017) 51-57 Đặc điểm sinh học, sinh thái lồi Hồng liên rơ dày (Mahonia bealei (Fortune) Pynaert) Việt Nam Bùi Văn Hướng1, Ngô Đức Phương2, Nguyễn Trung Thành2 Trần Văn Tú3, Nguyễn Thái Sơn3, Nguyễn Thị Vân Anh4, Bùi Văn Thanh4,* Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, 18 Hồng Quốc Việt, Hà Nội, Việt Nam Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Vườn Quốc gia Hoàng Liên Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, 18 Hồng Quốc Việt, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 20 tháng 12 năm 2016 Chỉnh sửa ngày 22 tháng năm 2017; Chấp nhận đăng ngày 28 tháng năm 2017 Tóm tắt: Hồng liên rơ dày (Mahonia bealei (Fortune) Pynaert) (Berberidaceae) lồi thuốc có giá trị cao, lồi ghi nhận có phân bố tự nhiên huyện Sa Pa, Bát Xát tỉnh Lào Cai huyện Quản Bạ tỉnh Hà Giang Loài bị khai thác mạnh bị đe dọa nghiêm trọng tự nhiên, đưa vào Sách đỏ Việt Nam, năm 2007 mức EN; Hồng liên rơ dày bụi, có chiều cao từ 0,5 - 2(-4)m Lá kép lơng chim lần lẻ, kích thước 25 - 40 x - 13cm, 8-14 cặp chét, mép chét thường có cưa nhọn; Cụm hoa mọc thẳng đứng với - 15 chùm, dài - 26cm Quả mọng, hình dục 1,1 - 1,4 x 0,8 – 1,0cm, mang - hạt; hạt kích thước 0,6 - 0,8 x 0,4 - 0,5cm; - Cây tái sinh chủ yếu từ hạt; mật độ trưởng thành (từ 0,5m trở lên) khoảng 418-512 cá thể/ha khu vực nghiên cứu Thời gian chồi mới, non tập trung vào tháng từ tháng đến tháng 10 hàng năm, chiều cao tăng trưởng 11,73cm/ năm - Hồng liên rơ dày thường mọc tán rừng thưa hay trảng bụi núi đá vơi nơi đất có lượng mùn ít, nghèo dinh dưỡng, độ cao từ 1.700- 2.500m, nhiệt độ trung bình khoảng 15 16oC, độ ẩm khơng khí 80%, lượng mưa 1.800 - 2.800mm/năm Từ khóa: Mahonia bealei, thuốc, sinh học, sinh thái Đặt vấn đề làm dược liệu có hàm lượng Berberin cao buôn bán nhiều nơi với tên gọi Mật gấu [1, 2] Chi Mahonia Nutt gồm đại diện bụi hay gỗ nhỏ, phân bố vùng ôn đới ẩm cận nhiệt đới châu Á, bao gồm Trung Quốc, Nê Pan, Ấn Độ số nước khác vùng Trung Á Ở Việt Nam, chi Mahonia có lồi gồm Mahonia bealei, M japonica M nepalensis [3-5] Lồi Hồng liên rơ dày Hồng liên rơ dày (Mahonia bealei (Fortune) Pynaert) thuộc họ Hồng liên rơ (Berberidaceae) loài sử dụng để _  Tác giả liên hệ ĐT.: 84-912011765 Email: thanhbv2001@gmail.com https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4497 51 52 B.V Hướng nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 33, Số (2017) 51-57 (Mahonia bealei) coi bị đe dọa mức độ cao so với loài khác chi số lượng cá thể tự nhiên cịn q tình trạng khai thác mạnh [6] Vì vậy, nghiên cứu số đặc điểm sinh học, sinh thái thuốc quý góp phần bảo tồn phát triển chúng tương lai Đối tượng, phương pháp nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu sinh thái: Xác định số yếu tố sinh thái - môi trường độ ẩm, cường độ ánh sáng, nhiệt độ, lượng mưa, nhiệt độ trung bình ngày, trung bình năm, kết hợp đo trực tiếp thu thập số liệu khí tượng thủy văn địa phương; Xác định loài thực vật chủ yếu sinh sống với loài Hoàng liên ô rô dày [11] - Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu thu thập tổng hợp, xử lý số liệu phần mềm Excel làm sở để phân tích đánh giá kết Đối tượng nghiên cứu lồi Hồng liên rơ dày (Mahonia bealei (Fortune) Pynaert) Phạm vi nghiên cứu loài Hồng liên rơ dày phân bố huyện Bát Xát huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp kế thừa: Kế thừa tài liệu nghiên cứu phân bố, sinh học, sinh thái tri thức sử dụng người dân địa có liên quan đến Hồng liên rô dày - Phương pháp điều tra vấn: Phỏng vấn người dân địa phương kết hợp với điều tra theo tuyến để xác định khu vực có lồi Hồng liên rơ dày phân bố; thu thập thông tin từ người thường xuyên khai thác để bán thơng tin từ quyền địa phương để đánh giá mức độ khai thác từ trước đến [7] - Phương pháp nghiên cứu sinh học: Sử dụng phương pháp nghiên cứu Thực vật học Nguyễn Nghĩa Thìn [8]; phương pháp nghiên cứu Thực vật dân tộc học, thuốc Nguyễn Bá Ngãi [7], Nguyễn Thượng Dong cs [9], Gary J Martin [10] … Sự sinh trưởng, phát triển đặc điểm sinh học xác định việc theo dõi tăng trưởng theo chiều cao cá thể/năm, thẽo dõi mùa hoa quả, số lượng quả, hạt, thời gian nảy mầm tự nhiên Nghiên cứu mật độ dựa vào ô tiêu chuẩn (OTC), tùy điều kiện cụ thể để lập OTC 20x20 m 10x10 m trưởng thành x m tái sinh Kết nghiên cứu Đặc điểm sinh học lồi Hồng liên rơ dày Đặc điểm hình thái lồi Hồng liên ô rô dày Qua kết nghiên cứu đặc điểm sinh học ta thấy Hồng liên Ơ rơ dày bụi, cao 0,5 - 2(-4)m Lá kép lông chim lần lẻ, mặt màu lục xám nhẹ, mặt đơi có màu xanh lục vàng nhạt, thn dài, kích thước 25 - 40 x - 13 cm, với - 14 cặp chét Lá chét thường dày, cứng, cặp chét hình trứng có kích thước - x - 2cm, có bên mép Các chét phía có dạng hình trứng hay hình thn có kích thước - x - 4cm, mép có - bên, gốc chét hình trịn, xiên, đơi có dạng hình tim, đầu chét nhọn; chét tận lớn hơn, kích thước - x - 4,5cm, cuống dài - 6cm Cụm hoa mọc thẳng đứng với - 15 chùm, dài - 26cm Lá bắc gốc cụm hoa hình trứng đến hình mác, kích thước 1,5 - x 0,7 - 1,2cm Cuống hoa dài - 6mm; bắc hình trứng rộng hay hình mác dạng trứng, kích thước - x 3mm, đầu tù Đài hoa màu vàng, xếp thành vịng; đài phía ngồi hình trứng, kích thước 2,3 - 2,5 x 1,5 - 2,5mm; đài hình elip, kích thước - x 3,5 - 4mm; đài phía hình elip thn, kích thước 6,5 - x - 4,5mm Cánh hoa hình elip dạng trứng ngược, kích thước - x - 4mm, gốc có B.V Hướng nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, Tập 33, Số (2017) 51-57 tuyến rõ ràng, đầu có cưa, với thùy trịn Nhị hoa có kích thước 3,2 - 4,5mm; bao phấn dính 1,1 - 1,3mm, trịn hay cụt (bằng) Bầu thn hình trứng, dài 3,2mm; nỗn - 4; vịi nhụy ngắn Mỗi thân mang - chùm quả, chùm mang từ 22 - 50 quả, tập trung nhiều khoảng 30 - 35 quả/chùm Quả mọng, hình bầu dục, kích thước khoảng 1,1 - 1,4 x 0,8 53 – 1,0cm; chín có màu tím đậm, bề mặt phủ phấn trắng Vòi nhụy gần không tồn Mỗi mang - hạt, kích thước 0,6 - 0,8 x 0,4 - 0,5cm; số mang hạt chiếm khoảng 70%; khối lượng 100 hạt 5,28g (độ ẩm 44,67%) Qua trình theo dõi đo đếm thời điểm già chín cho thấy q trình chín kéo dài, rải rác từ tháng đến tháng Hình Đặc điểm hình thái hạt lồi Hồng liên rơ dày Đặc điểm sinh trưởng tái sinh mật độ Hoàng liên ô rô dày Trong thời kỳ cuối giai đoạn chín bắt đầu xuất chồi non, chồi non Hồng liên rơ dày thường mọc tập trung ngọn, bao bao chồi màu xanh vàng, mép đỏ, thường có chồi Bảng Các tiêu đặc điểm hình thái lồi Hồng liên rơ dày (Mahonia bealei) Chỉ tiêu theo dõi Chiều cao thân (cm) Đường kính thân (cm) Chiều dài (cm) Chiều rộng (cm) Số chét/ Chiều dài chét (cm) Chiều rộng chét (cm) Số chùm hoa/ đỉnh sinh trưởng Kích thước/ số lượng 103,23 ± 54,62 1.42 ± 0.30 30,29 ± 5,09 9,54 ± 1,54 23,67 ± 2,37 3,96 ± 1,30 2,20 ± 0,67 9,83 ± 1,87 Chỉ tiêu theo dõi Số hoa/ chùm Số quả/ chùm Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm) Khối lượng (100 tươi) (g) Số hạt/ Chiều dài hạt (mm) Chiều rộng hạt (mm) Kích thước/ số lượng 90,03 ± 17,07 32,06 ± 7,52 12,90 ± 1,12 9,17 ± 0,88 39,03 ± 5,50 1,74 ± 0,44 7,25 ± 0,52 4,70 ± 0,40 54 B.V Hướng nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 33, Số (2017) 51-57 Chiều dài chùm (cm) 16,76 ± 3,82 Thời điểm chồi mới, non trưởng thành tập trung vào tháng từ tháng đến tháng 10 hàng năm Vào đầu mùa sinh sản (khoảng tháng 1-2 dương lịch), số đỉnh sinh trưởng xuất chồi hoa khơng có thêm khơng tăng trưởng chiều cao; đỉnh sinh trưởng không hoa giữ nguyên Cây sinh trưởng chậm nên chiều cao trung bình năm đạt (A) Sự hình thành chồi Khối lượng hạt-100 hạt (g), độ ẩm 44,67% 5,28 ± 0,31 trung bình 11,73 ± 4,19cm (biến động từ 15cm) Trong tự nhiên, Hồng liên rơ dày tái sinh chủ yếu từ hạt Cây hoa, nhiều, mật độ (cây có chiều cao 0,5m có mầm) lớn Trong thử nghiệm sơ khả nảy mầm hạt gieo trực tiếp vào đất, thấy tỷ lệ nảy mầm đạt tới 82% (B) Cây tái sinh tự nhiên Hình Quá trình sinh trưởng tái sinh Hồng liên rơ dày Mật độ loài xác định hai khu vực phân bố huyện Bát Xát Sa Pa, tỉnh Lào Cai Kết đánh giá 22 OTC kích thước 20x20 m 25 OTC kích thước 10x10 m trưởng thành, có chiều cao từ 0,5 m trở lên 30 OTC kích thước 5x5 m 0,5 m (chỉ tính có thật) thể bảng Bảng Mật độ thể lồi Hồng liên rơ dày TT Kích thước tiêu chuẩn 20x20 m 10x 10 m 5x5 m Số cá thể trung bình Số cá thể/ha 16,73 ± 7,60 5,12 ± 2,82 53,73 ± 39,28 418,18 512,00 21.493,33 Mật độ tái sinh thấp 0,5 m lớn, tới 21.493,33 cá thể/ha số cá thể trưởng thành có chiều cao 0,5 m có 418-512 cá thể/ha Thực tế cho thấy, hạt loài Hoàng liên rơ dày có tỷ lệ nảy mầm cao, lượng hạt lớn nên gặp điều kiện thuận lợi nảy mầm hình thành nhiều; nhiên khu vực phân bố lồi có điều kiện thời tiết biến động lớn cường độ ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ… sau thời gian định, phần lớn tái sinh bị khô chết; Một nguyên nhân khác tái sinh dễ bị tác động từ lồi động vật, trùng, cạnh tranh ánh sáng yếu tố vật lý khác, có tỷ lệ nhỏ sinh trưởng trưởng thành B.V Hướng nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, Tập 33, Số (2017) 51-57 Đặc điểm sinh thái lồi Hồng liên rơ dày Mối quan hệ yếu tố tự nhiên phân bố Hồng liên rơ dày Qua điều tra, nghiên cứu phát loài Hoàng liên ô rô dày có phân bố huyện Bát Xát huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai Một số nơi thuộc tỉnh Hà Giang (Đồng Văn, Quản Bạ) trước ghi nhận có mặt lồi đến chưa tìm lại Tuy nhiên, điều chưa đủ sở để khẳng định loài Hoàng liên rơ dày khơng cịn tồn tự nhiên Hà Giang Cây thường mọc tán rừng thưa vách núi đá vôi, trảng bụi khe suối cạn ven núi đá; nơi đất có lượng mùn ít, nghèo dinh dưỡng, độ cao từ 1.800 - 2.500m Những nơi thường có độ ẩm, nhiệt độ cường độ ánh sáng biến thiên mạnh Nhiệt độ trung bình năm 15 - 16oC, vào mùa Đông, năm điểm phân bố huyện Bát Xát (có độ cao 2.200 - 2.500m) có băng tuyết; vào mùa hè, nhiệt độ lên tới 30 - 32oC Vào mùa mưa ẩm, hai điểm phân bố, độ ẩm cao, chí bão hịa (100%) Về cường độ ánh sáng có biến thiên lớn, Cường độ ánh sáng biến thiên mạnh từ 0,26 X103lx vào ngày có mù dày đặc lên đến 112,9 X 103lx trời nắng gắt, khơng có mây (số liệu đo khoảng thời gian từ 11h-13h) Bảng Đặc điểm tự nhiên khu vực Hoàng liên ô rô dày phân bố Độ cao (m) Nhiệt độ trung bình (oC) Độ ẩm khơng khí trung bình (%) Lượng mưa trung bình (mm/năm) Cường độ ánh sáng (lx) 1.700 - 2.500 15 - 16 (-5 - 32) >80 (50 - 100) 1.800 - 2.800 0,26 X103 - 112,9 X 103 Mối quan hệ loài thực vật với lồi Hồng liên Ơ rơ dày Tại địa điểm nghiên cứu quan sát, Hồng liên Ơ rô dày thường diện khu rừng có thành phần quần xã thực vật tương đối đơn giản Các loài phân bố thường loài điển hình, đặc trưng cho vùng đỉnh núi đá vơi phía Bắc Tầng gỗ gồm lồi như: Tống quán sủ (Alnus nepalensis), Chân chim (Schefflera sp.), Chẹo (Engelhardia sp.), Tầng bụi gồm lồi như: Ngũ sắc, Đùm đũm, có chiều cao trung bình từ - 2m Tầng thảm tươi chủ yếu lồi: Cỏ lào tím, Cỏ tre, Rau răm có phân bố thưa Bảng Các lồi thực vật chủ yếu điểm nghiên cứu có lồi Hồng liên Ơ rơ dày phân bố STT Dạng sống Tên loài Tên Họ Tên Việt Nam Tên Khoa học Tống quán sủ Alnus nepalensis Betulaceae Chân chim Schefflera sp Araliaceae Chẹo Engelhardia sp Juglandaceae Kháo nhậm Machilus odoratissima Lauraceae Ngũ sắc Ageratum conyzoides Asteraceae Đum không đổi Rubus etropicus Rosaceae Gối hạc Leea indica Leeaceae Mua Melastoma sp Melastomataceae Thành ngạnh Cratoxylon formosum Hypericaceae 10 Hoàng liên ba gai Berberis wallichiana Berberidaceae Cây gỗ Cây bụi 55 B.V Hướng nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 33, Số (2017) 51-57 56 11 Dương xỉ Pteris sp Pteridoiceae 12 Thông đất Lycopodiella cernua Lycopodiaceae Cỏ lào tím Eupatorium coelestinum Asteraceae Cỏ tre Lophatherum gracile Poaceae 15 Rau răm Polygonum sp Polygonaceae 16 Khoai nước Colocasia esculenta Araceae 13 14 Thảm tươi Kết luận - Hồng liên rơ dày bụi, có chiều cao từ 0,5 - 2(-4)m Lá kép lơng chim lần lẻ, kích thước 25 - 40 x - 13cm, 8-14 cặp chét, mép chét thường có cưa nhọn; Cụm hoa mọc thẳng đứng với - 15 chùm, dài - 26cm Quả mọng, hình dục 1,1 - 1,4 x 0,8 – 1,0cm, mang - hạt; hạt kích thước 0,6 - 0,8 x 0,4 - 0,5cm; khối lượng 100 hạt khối lượng 100 hạt 5,28g (độ ẩm 44,67%) - Cây tái sinh chủ yếu từ hạt; mật độ trưởng thành (từ 0,5m trở lên) khoảng 418-512 cá thể/ha khu vực nghiên cứu Thời gian chồi mới, non trưởng thành tập trung vào tháng từ tháng đến tháng 10 hàng năm Mỗi lần sinh trưởng đạt chiều cao 11,73 ± 4,19cm - Hồng liên rơ dày thường mọc tán rừng thưa hay trảng bụi núi đá vơi nơi đất có lượng mùn ít, nghèo dinh dưỡng, độ cao từ 1.800- 2.500m, nhiệt độ trung bình khoảng 15 - 16oC, độ ẩm khơng khí 80%, lượng mưa 1.800 - 2.800mm/năm - Thành phần loài thực vật nơi Hồng liên rơ dày phân bố tương đối đơn giản, loài mọc chủ yếu với bụi vàng thảm tươi, tầng gỗ chiếm tỷ lệ thấp Lời cảm ơn Nghiên cứu tài trợ Viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam (Mã số đề tài: VAST.ĐLT.04/15-16) Quỹ Phát triển khoa học công nghệ Quốc gia – NAFOSTED (mã số đề tài: 106-NN.032016.49) Tài liệu tham khảo [1] Võ Văn Chi (2012), Từ điển thuốc Việt Nam, Nxb Y học, Hà Nội [2] Đỗ Tất Lợi (2000), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nxb Y học, Hà Nôi [3] Flora of China Editorial Committee (2001), Flora of China, Vol 19, p.778 [4] Nguyễn Tiến Bân (1997), Cẩm nang tra cứu nhận biết họ thực vật hạt kín Việt Nam, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội [5] Nguyễn Tiến Bân (chủ biên) (2003), Danh lục loài thực vật Việt Nam, tập 2, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội [6] Bộ Khoa học Công nghệ- Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam (2007), Sách đỏ Việt Nam, phần II, Nxb Khoa học tự nhiên Công nghệ [7] Nguyễn Bá Ngãi (1999), Phương pháp đánh giá nông thôn, Bài giảng chuyên đề Lâm nghiệp xã hội, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội [8] Nguyễn Nghĩa Thìn (2007), Các Phương pháp nghiên cứu thực vật, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội [9] Nguyễn Thượng Dong, Bùi Thị Bằng, Nguyễn Kim Cẩn, Phạm Thanh Kỳ, Vũ Ngọc Lộ, Nguyễn Tập, Phạm Văn Thanh, Nguyễn Bích Thu, Nguyễn Duy Thuần, Nguyễn Văn Thuận (2006), Nghiên cứu thuốc từ thảo dược, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [10] Gary J Martin (1995), Ethnobotany, a methods manual, Chapman & Hall, UK [11] Hoàng Chung (2009), Các phương pháp nghiên cứu quần xã thực vật, Nxb Giáo Dục B.V Hướng nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 33, Số (2017) 51-57 57 Biological and Ecological Characteristics of Mahonia bealei (Fortune) Pynaert in Vietnam Bui Van Huong1, Ngo Duc Phuong2, Nguyen Trung Thanh2 Tran Van Tu3, Nguyen Thai Son3, Nguyen Thi Van Anh4, Bui Van Thanh4 Vietnam National Museum of Nature, Vietnamese Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet, Hanoi, Vietnam Faculty of Biology, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Hoang Lien National Park Institute of Ecology and Biological Resources, Vietnamese Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet, Hanoi, Vietnam Abstract: Mahonia bealei (Fortune) Pynaert) is a value medicinal plant and has natural distribution in Bat Xat and Sa Pa distr., Lao Cai province; Quan Ba distr., Ha Giang province This species is heavily exploited by local people and will be exhausted in the future Study on biological and ecological characteristics has special importance in conservation and development Our results showed that Mahonia bealei is shurbs, 0,5 - 2(-4)m tall, leaves imparipinnate, 25 - 40 x X 13cm, with 8-14 pairs of leaflets, margin leaflets has sharp teeth Inflorescence erect with - yellow fascicled Berry, olivary, - seeds in each fruit Mahonia bealei are often growth in July to October, each times 11,73cm high; It usually grows under the canopy of open forests or scrubs on limestones, where have little humus and food value is very poor, with 1.700- 2.500m height, average temperature of 15 - 16oC, air humidity above 80%, and rainfall of 1.800 - 2.800mm on each year Keywords: Mahonia bealei, medicinal plant, Biological, Ecological  ... 10x10 m trưởng thành x m tái sinh Kết nghiên cứu Đặc điểm sinh học lồi Hồng liên rơ dày Đặc điểm hình thái lồi Hồng liên rơ dày Qua kết nghiên cứu đặc điểm sinh học ta thấy Hồng liên Ơ rơ dày bụi,... đếm thời điểm già chín cho thấy q trình chín kéo dài, rải rác từ tháng đến tháng Hình Đặc điểm hình thái hạt lồi Hồng liên ô rô dày Đặc điểm sinh trưởng tái sinh mật độ Hồng liên rơ dày Trong... khác, có tỷ lệ nhỏ sinh trưởng trưởng thành B.V Hướng nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 33, Số (2017) 51-57 Đặc điểm sinh thái loài Hồng liên rơ dày Mối quan hệ yếu