Nghiên cứu đặc điểm sinh học và đề xuất giải pháp bảo tồn một số loài hạt trần tại vườn quốc gia cúc phương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐỖ ĐĂNG KHOA NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO TỒN MỘT SỐ LOÀI HẠT TRẦN TẠI VQG CÚC PHƢƠNG CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ NGÀNH: 8620201 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS PHẠM MINH TOẠI Hà Nội, 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ luận văn học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 16 tháng 05 năm 2019 Ngƣời cam đoan Đỗ Đăng Khoa ii LỜI NĨI ĐẦU Sau q trình học tập Trường Đại học Lâm nghiệp, theo chương trình đào tạo trình độ thạc sỹ, chuyên ngành Lâm học, đến tơi hồn thành chương trình khóa học, viết luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học đề xuất giải pháp bảo tồn số loài hạt trần Vườn Quốc gia Cúc Phương” Trong trình học tập thực đề tài, nhận quan tâm giúp đỡ nhiệt tình hiệu Phịng đào tạo Sau đại học Trường Đại học Lâm Nghiệp Vườn Quốc gia Cúc Phương - huyện Nho Quan - tỉnh Ninh Bình Tơi xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy giáo Khoa Lâm học, Phịng Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Lâm nghiệp, đặc biệt Thầy giáo - PGS TS Phạm Minh Toại người nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi trình thực đề tài Xin trân trọng cảm ơn cán nhân viên Phòng khoa học hợp tác quốc tế Vườn Quốc gia Cúc Phương, Nho Quan, Ninh Bình, giúp đỡ tơi thực đề tài Do thời gian có hạn, lực thân cịn hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận đóng góp, bổ sung từ phía thầy giáo bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 16 tháng 05 năm 2019 Ngƣời cam đoan Đỗ Đăng Khoa iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI NÓI ĐẦU ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BIỂU ĐỒ vii ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung loài hạt trần 1.2 Tổng quan nghiên cứu loài hạt trần 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Ở Việt Nam 1.2.3 Đánh giá chung 12 Chƣơng MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 14 2.1.1 Mục tiêu chung 14 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 14 2.2 Đối tượng nghiên cứu 14 2.3 Nội dung nghiên cứu 14 2.3.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái vật hậu hai lồi hạt trần VQG Cúc Phương 14 2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái hai loài hạt trần VQG Cúc Phương 14 2.3.3 Đề xuất số giải pháp góp phần bảo tồn hai lồi hạt trần khu vực nghiên cứu 15 iv 2.4 Phương pháp nghiên cứu 15 2.4.1 Phương pháp kế thừa số liệu 15 2.4.2 Phương pháp điều tra 15 2.4.3 Phương pháp sử lý số liệu 24 Chƣơng ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 28 3.1 Điều kiện tự nhiên VQG Cúc Phương 28 3.2 Điều kiện xã hội Vườn quốc gia Cúc Phương 35 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 4.1 Đặc điểm hình thái vật hậu hai lồi hạt trần VQG Cúc Phương 37 4.1.1 Đặc điểm hình thái hai loài hạt trần 37 4.1.2 Đặc điểm vật hậu hai loài hạt trần 40 4.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái hai loài hạt trần VQG Cúc Phương 42 4.2.1 Đặc điểm phân bố tự nhiên hai loài hạt trần 42 4.2.2 Đặc điểm cấu trúc lâm phần nơi có hai lồi hạt trần phân bố 44 4.2.3 Đặc điểm tái sinh tự nhiên hai loài hạt trần tái sinh lồi cao nơi có lồi hạt trần phân bố 47 4.3 Đề xuất số giải pháp góp phần bảo tồn hai loài thực vật hạt trần khu vực nghiên cứu 50 4.3.1 Bảo tồn nội 50 4.3.2 Bảo tồn ngoại vi 51 KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ BIỂU v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Giải nghĩa Bộ NN&PTNT : Bộ Nông nghiệp Phát triển nơng thơn PCCC : Phịng cháy chữa cháy D1,3 : Đường kính vị trí 1,3 m Dt : Đường kính tán Hdc : Chiều cao cành Hvn : Chiều cao vút NĐ-CP : Nghị định - Chính phủ OTC : Ô tiêu chuẩn VQG : Vườn Quốc Gia ODB : Ô dạng QXTVR : Quần xã thực vật rừng vi DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU Bảng 2.1 Biểu đo kích thước giai đoạn hai loài hạt trần 18 Bảng 2.2 Đặc điểm vật hậu loài hạt trần 19 Biểu 2.3a Biểu điều tra phân bố tự nhiên loài Kim giao theo đai cao 20 Biểu 2.3b Biểu điều tra phân bố tự nhiên lồi Thơng tre dài theo đai cao 20 Biểu 2.4a Biểu điều tra phân bố tự nhiên loài Kim giao theo dạng địa hình 21 Biểu 2.4b Biểu điều tra phân bố tự nhiên lồi Thơng tre dài theo dạng địa hình 21 Biểu 2.5 Biểu điều tra tầng cao 23 Biểu 2.6 Biểu điều tra tái sinh tầng gỗ 23 Biểu 2.7 Biểu điều tra tái sinh loài hạt trần 24 Bảng 3.1 Các tiêu khí hậu khu vực VQG Cúc Phương 31 Bảng 4.1a Bảng tổng hợp đo kích thước giai đoạn loài Kim giao 37 Bảng 4.1b Biểu tổng hợp đo kích thước giai đoạn lồi Thơng tre dài 39 Bảng 4.2 Đặc điểm vật hậu hai loài hạt trần 40 Bảng 4.3 Phân bố tự nhiên hai loài hạt trần theo đai cao 43 Bảng 4.4 Phân bố tự nhiên hai lồi hạt trần theo dạng địa hình 43 Bảng 4.5 Tổ thành lâm phần có lồi Kim giao phân bố 45 Bảng 4.6 Tổ thành lâm phần có lồi Thơng dài phân bố 46 Bảng 4.7 Biểu tổng tái sinh tự nhiên lồi Kim giao Thơng tre dài 47 Bảng 4.8 Biểu tổng hợp tái sinh tầng cao 49 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BIỂU ĐỒ Hình 2.1 Bản đồ tuyến điều tra Thông tre dài Kim giao VQG Cúc Phương 17 Hình 3.1 Biểu đồ khí hậu Gaussen-Walter khu vực Cúc Phương 32 Hình 3.2 Bản đồ thảm thực vật VQG Cúc Phương 34 Hình 4.1 Một số hình ảnh lồi Kim giao 38 Hình 4.2 Một số hình ảnh lồi Thơng tre dài 40 Hình 4.3 Một số hình ảnh lồi Kim giao 41 Hình 4.4 Một số hình ảnh lồi Thơng tre dài 42 Hình 4.5 Bản đồ phân bố lồi Thơng tre dài Kim giao theo dạng địa hình đai cao 42 Hình 4.6 Một số hình ảnh tái sinh lồi Kim giao 48 Hình 4.7 Một số hình ảnh tái sinh lồi Thơng tre dài 49 ĐẶT VẤN ĐỀ Hạt trần (Gymnospermae) ngành thực vật bậc cao Các loài thuộc ngành hạt trần (Gymnospermae) tài nguyên quan trọng giới thực vật Số lượng 603 loài hạt trần (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2004) [19] (so với 250.000 loài thuộc ngành hạt kín) rõ ràng khơng phải lớn, song chúng đóng vai trị đặc biệt quan trọng môi trường kinh tế - xã hội nhiều nước giới Các khu rừng kim rộng lớn Bắc bán cầu nơi lọc khí cacbon, giúp làm điều hịa khí hậu giới Cũng nhiều nước Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Á Ơxtrâylia New Zealand lồi hạt trần tự nhiên gây trồng đóng vai trị quan trọng cảnh quan kinh tế Thực vật hạt trần Việt nam có 08 họ 21 chi 69 lồi, có 16 lồi xếp nhóm IA, IIA nghị định số 32/2006/NĐCP ngày 30/3/2006 Chính phủ quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý có 27 lồi xếp vào sách đỏ Việt Nam 2007 (Bộ Khoa học Công nghệ, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, 2007) [1] Trong vài thập kỷ qua, mơi trường sống lồi hạt trần gặp phải phá hủy cách nghiêm trọng, phát triển nhanh kinh tế tình trạng gia tăng dân số Đặc biệt vòng 15 năm trở lại với phát triển, người khai thác loài hạt trần để lấy gỗ mà họ khai thác để làm cảnh làm thuốc, dẫn đến số lượng loài thực vật hạt trần bị suy giảm nghiêm trọng (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2010) [23] Thực vật hạt trần Vườn quốc gia (VQG) Cúc Phương có tính đa dạng cao có lồi hạt trần có nguy bị đe dọa, nơi có đa dạng phức tạp địa hình, nhiều đai cao khác Tuy nhiên, 10 năm trở lại nhiều nguyên nhân khác nhau, số lượng loài hạt trần phạm vi phân bố chúng bị suy giảm nhanh chóng số lượng cá thể số lượng loài (Nguyễn Mạnh Cường cộng sự, 2009) [4] Đã có số cơng trình nghiên cứu lồi hạt trần Cúc Phương nói riêng Việt Nam giới nói chung Tuy nhiên, cơng trình nghiên cứu tập trung nghiên cứu phân loại thực vật, phân bố, đặc điểm hình thái… mà chưa có cơng trình nghiên cứu chun sâu đặc điểm sinh học để có sở đề xuất giải pháp bảo tồn loài hạt trần Đứng trước nguy loài hạt trần bị suy giảm nhanh chóng, số lồi có nguy tuyệt chủng, việc thực đề tài: "Nghiên cứu đặc điểm sinh học đề xuất giải pháp bảo tồn số loài hạt trần Vườn Quốc gia Cúc Phương” cần thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao Biểu 04: Biểu điều tra tái sinh loài Kim Giao Địa điểm: VQG Cúc Phương Trạng thái rừng: Nguyên sinh Độ tàn che: 0.5 Stt Stt Cây tái mẹ sinh Độ cao: 412 Ngày điều tra: 16/1/2019 Độ dốc: 300 Người điều tra: Đỗ Đăng Khoa Hướng dốc: Tây Bắc Tuyến điều tra: Mền - Quèn Cả Số tái sinh (cây) Hvn tái sinh (m) Ghi < 1.Dt - 2.Dt > 2.Dt < 50 50 - 100 * * * * * > 100 * 3 * * * * * * Biểu 05: Biểu điều tra tái sinh loài Kim Giao Địa điểm: VQG Cúc Phương Trạng thái rừng: Nguyên sinh Độ tàn che: 0.5 Stt mẹ Stt Độ cao: 380 Ngày điều tra: 17/1/2019 Độ dốc: 340 Người điều tra: Đỗ Đăng Khoa Hướng dốc: Đông Đông - Nam Số tái sinh (cây) Hvn tái sinh (cm) Cây tái < 1.Dt - 2.Dt > 2.Dt < 50 50 - 100 > 100 sinh * * * Ghi 1 Tuyến điều tra: Mền - Á Đồng * * * * * Biểu 06: Biểu điều tra tái sinh loài Kim Giao Địa điểm: VQG Cúc Phương Trạng thái rừng: Nguyên sinh Độ tàn che: 0.6 Stt Stt Cây tái mẹ sinh Độ cao: 420 Ngày điều tra: 18/1/2019 Độ dốc: 330 Người điều tra: Đỗ Đăng Khoa Hướng dốc: Đông Nam Số tái sinh (cây) < 1.Dt 1 - 2.Dt * * > 2.Dt Tuyến điều tra: Thung Vỏ Xóm Nghèo Hvn tái sinh (cm) < 50 50 - 100 > 100 * * * * Ghi Biểu 07: Biểu điều tra tái sinh loài Kim Giao Địa điểm: VQG Cúc Phương Trạng thái rừng: Nguyên sinh Độ tàn che: 0.4 Stt Stt Cây tái mẹ sinh Độ cao: 486 Ngày điều tra: 13/1/2019 Độ dốc: 300 Người điều tra: Đỗ Đăng Khoa Hướng dốc: Đông Bắc Số tái sinh (cây) < 1.Dt 1 > 2.Dt - Quèn Liêu Hvn tái sinh (cm) < 50 50 - 100 * * * - 2.Dt Tuyến điều tra: Chân Quèn Seo * * * * * > 100 * * Ghi Biểu 08: Biểu điều tra tái sinh loài Kim Giao Địa điểm: VQG Cúc Phương Trạng thái rừng: Nguyên sinh Độ tàn che: 0.5 Stt Stt Cây tái mẹ sinh Độ cao: 490 Ngày điều tra: 14/1/2019 Độ dốc: 310 Người điều tra: Đỗ Đăng Khoa Hướng dốc: Đông Bắc Số tái sinh (cây) < 1.Dt - 2.Dt 1 2 - Quèn Liêu Hvn tái sinh (cm) > 2.Dt < 50 * * * Tuyến điều tra: Chân Quèn Seo 50 - 100 > 100 * * * * * * * Ghi Biểu 09: Biểu điều tra tái sinh loài Kim Giao Địa điểm: VQG Cúc Phương Trạng thái rừng: Nguyên sinh Độ tàn che: 0.4 Độ cao: 496 Ngày điều tra: 15/1/2019 Độ dốc: 300 Người điều tra: Đỗ Đăng Khoa Hướng dốc: Tây Bắc Tuyến điều tra: Chân Quèn Seo Quèn Liêu Stt Stt Cây tái mẹ sinh < 1.Dt * * * * Số tái sinh (cây) - 2.Dt > 2.Dt * Hvn tái sinh (cm) < 50 50 - 100 > 100 * * * * Ghi Biểu 10 Biểu tổng hợp điều tra tái sinh loài Kim giao Stt mẹ Stt Cây tái sinh Số tái sinh (cây) < 1.Dt 1 * * 2 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * > 100 * * 50 - 100 * < 50 * - 2.Dt > 2.Dt Hvn tái sinh (cm) * * * * * * * * Ghi Stt mẹ Stt Cây tái sinh Số tái sinh (cây) < 1.Dt 10 * 11 12 * * * * * 14 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 13 * * * * > 100 * 50 - 100 * * * < 50 * - 2.Dt > 2.Dt Hvn tái sinh (cm) * * Ghi Stt mẹ Stt Cây tái sinh Số tái sinh (cây) < 1.Dt - 2.Dt > 2.Dt Hvn tái sinh (cm) < 50 50 - 100 * * * * * > 100 * 15 16 17 * * * * * 18 * Tổng * * * * * * 53 * * 19 * * * * * 23 23 * 20 20 13 Ghi Biểu 11: Biểu điều tra tái sinh lồi Thơng tre dài Địa điểm: VQG Cúc Phương Độ cao: 609 Ngày điều tra: 20/1/2019 Trạng thái rừng: Nguyên sinh Độ dốc: 300 Người điều tra: Đỗ Đăng Khoa Độ tàn che: 0.6 Hướng dốc: Đơng Bắc Tuyến điều tra: Thung Vỏ Xóm Nghèo Stt mẹ Stt Cây tái sinh Số tái sinh (cây) < 1.Dt * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * > 100 * 50 - 100 * < 50 * > 2.Dt * - 2.Dt Hvn tái sinh (cm) * * * Ghi Biểu 12: Biểu tổng hợp điều tra tái sinh lồi Thơng tre dài Stt Stt Cây tái mẹ sinh Số tái sinh (cây) < 1.Dt * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * > 100 * 50 - 100 * < 50 * > 2.Dt * - 2.Dt Hvn tái sinh (cm) * * * * * * * * * Ghi Stt Stt Cây tái mẹ sinh Số tái sinh (cây) < 1.Dt - 2.Dt * * * * * * * * * * * * * * Tổng * * * * 36 21 > 100 * * 50 - 100 * < 50 * > 2.Dt Hvn tái sinh (cm) * * 11 16 Ghi Biểu 13: Biểu đo kích thƣớc giai đoạn hai lồi hạt trần Loài Giai đoạn Lá non Kim giao Lá trưởng thành Lá già TT 10 10 Kích thƣớc (cm) Chiều dài Chiều rộng 0,8 0,6 0,9 0,4 0,7 1,1 12 1,4 0,5 10 1,2 11 1,3 15 1,9 13 1,7 0,9 10 1,2 14 1,8 1,1 12 1,6 15 1,7 11 1,5 0,9 10 1,2 14 1,8 12 1,6 15 1,7 11 1,5 1,1 13 1,6 Lồi Giai đoạn Lá non Thơng tre dài Lá trưởng thành Lá già TT 10 10 10 10 Kích thƣớc (cm) Chiều dài Chiều rộng 10 0,9 16 3,8 1,5 1,6 1,3 1,8 10 1,9 1,6 15 3,5 1,4 14 3,2 17 14 3,6 12 2,3 10 1,6 16 3,9 11 2,1 1,7 15 3,8 13 2,9 11 2,1 1,7 15 3,6 17 14 3,5 12 2,3 13 1,9 1,6 16 3,7 Biểu 14: Biểu tổng hợp đo kích thước giai đoạn hai loài hạt trần Loài Giai đoạn Lá non Kim giao Thơng tre dài Kích thƣớc trung bình (cm) Chiều dài tb Chiều rộng tb 7,5 0,89 Lá trưởng thành 11,4 1,44 Lá già 10,9 1,33 Lá non 9,4 2,16 Lá trưởng thành 12,3 2,79 Lá già 12,2 2,74 ... trước nguy loài hạt trần bị suy giảm nhanh chóng, số lồi có nguy tuyệt chủng, việc thực đề tài: "Nghiên cứu đặc điểm sinh học đề xuất giải pháp bảo tồn số loài hạt trần Vườn Quốc gia Cúc Phương? ??... vật hạt trần - Đánh giá thực trạng bảo tồn loài thực vật hạt trần làm sở đề xuất giải pháp góp phần nâng cao hiệu bảo tồn số loài hạt trần VQG Cúc Phương 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu Hai loài hạt trần. .. hậu hai loài hạt trần VQG Cúc Phương 2.3.1.1 Đặc điểm hình thái hai lồi hạt trần 2.3.1.2 Đặc điểm vật hậu hai loài hạt trần 2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái hai loài hạt trần VQG Cúc Phương