Sự phát tán đó là quá trình phân bố quả và hạt (bào tử) thực vật không thể thiếu trong quá trình sinh sản và phát tán của thực vật.
Ta biết rằng, chức năng sinh sản và phát tán được thực hiện ở thực vật không chỉ là hạt và quả mà cả bào tử và cơ quan sinh dưỡng. Các dạng khác như nón, quả phức... Tất cả các hình thức phục vụ cho sinh sản và phát tán thực vật.
Sau đây chúng ta chỉ xem xét ở phần sinh sản hạt.
Những nghiên cứu về vấn đề này còn quá ít, chẳng hạn như bằng cách nào (động vật, gió, nước...) đã phát tán những phần nào của thực vật và xảy ra trong thời điểm, điều kiện nào. Càng ít hơn đó là sự nghiên cứu về giải phẫu hình thái để làm rõ những thích nghi với hình thức phát tán nó. Nhưng để làm rõ ý nghĩa sinh học của quá trình này, ta cần xác định trong quá trình phát tán một loài nào đó thì cái gì đóng vai trò chính. Chúng ta biết, với một loài cũng có thể có rất nhiều dạng và con đường phát tán. Vì vậy, phương pháp nghiên cứu vấn đề này là rất phức tạp vì:
- Thứ nhất: phạm vi phát tán sẽ đến đâu, một cá thể có thể cho hàng nghìn, chục nghìn hạt...
- Thứ hai: quá trình này cũng rất thay đổi, đối tượng theo dõi rất phức tạp, nó có thể rất nhỏ và rất ít.
- Thứ ba: phương tiện phát tán rất đa dạng, thích nghi với nó cũng rất khác nhau nên không thể dùng một phương pháp ngay cho một loài.
- Thứ tư: mỗi loại mầm mống có thể được phát tán bởi nhiều nhân tố, cái gì sẽ là chính, ngoài ra nó còn phụ thuộc vào điều kiện cụ thể.
Cuối cùng đó là khả năng thích nghi của thực vật với từng kiểu của mầm phát tán, sự thích nghi này nó đã được thể hiện trong cấu tạo hình thái của cây, đặc biệt là thời kì chín của quả và hạt.
Ngoài ra, lực tác động của quá trình phát tán này còn liên quan đến trạng thái của thực vật trong quá trình quả, hạt chín và đặc điểm thực vật quần lạc bao quanh nó.
3.5.1. Những phương thức phát tán các mầm sống
Từ sự khác nhau về khả năng phân bố mầm sống mà người ta chia ra 2 nhóm thực vật khác nhau: Tự phát tán ở nhóm này sự phát tán quả, hạt không nhờ bất cứ lực
tác động nào của bên ngoài, và nhóm thực vật phân bố tạp mầm sống của một nhóm này được phân bố bởi những nhân tố tác động nào đó: gió, nước, động vật, người. Một nhóm nhỏ đặc biệt của thực vật phân bố tạp này là hình thành bóng hơi, phát tán dễ dàng nhờ sự vươn dài của thân hay chống hoa. Người ta cũng nhận thấy có loại thời gian đầu tự phát tán, sau đó lại thuộc nhóm phân bố tạp.
Trong nhóm phân bố tạp, do sự khác nhau của phương thức phân bố người ta chia ra 5 nhóm nhỏ khác nhau: Nhờ gió nhờ nước, nhờ động vật, nhờ người, bóng hơi.
Mỗi nhóm sẽ có những biểu hiện thích nghi để được phát tán và bảo tồn được nòi giống.
3.5.2. Nghiên cứu sự hình thành quảở thực vật
Để có được hiểu biết về khả năng phát tán quả, hạt và hiệu quả của nó, cần phải nghiên cứu thực vật ngay trong thời kì nó hình thành quả và những đặc điểm của nó, những đặc điểm này thường là rất khó làm sáng tỏ đầy đủ. Trước tiên ta cần xác định và giới hạn quần xã thực vật được tiến hành nghiên cứu (quá trình hình thành quả), cần chú ý mức độ khép tán và chiều cao trung bình của từng tầng, sau đó mới chú ý đến các đặc điểm tiếp theo của sự hình thành quả, hạt.
1. Mức độ tham gia và vị trí của loài trong quần xã: nó thuộc nhóm thực vật quần lạc nào (đặc hữu hay lập quần...) mức độ phong phú, mức độ phát triển, sức sống, tầng và chiều cao của cây (yêu cầu nghiên cứu khoảng 25 - 30 cây). Cần làm rõ nó là quả phức hay quả phân bố trên cành bên, chiều cao của quả so với mặt đất.
2. Đặc điểm và trạng thái của thân, cụm hoa hay hoa đơn độc khi hình thành quả. 3. Những đặc điểm chính của các mầm sinh sản này
- Mầm mống sinh sản thuộc loại gì (hạt, một phần của quả, quả hay quả phức). - Rơi đơn độc hay thành chùm...
- Các mầm bên trong sẽ đi ra như thế nào, trong điều kiện nào.
- Mầm mống sinh sản có thể rụng liên tục từ túi đựng nó hay chỉ khi nào phân bị dao động.
- Hình thái mầm sinh sản: hình dạng, kích thước, màu sắc đặc điểm khác.
4. Có hay không hiện tượng dị quả: ở một số thực vật có hiện tượng dị quả ngay trên một cá thể. Sự dị quả sẽ đưa đến khả năng phát tán khác nhau.
5. Nhịp điệu chín và phát tán mầm sinh sản: ở đây cần chú ý tới đặc điểm nơi mọc, trong các quần xã khác nhau, sự chín khác nhau ra sao, bắt đầu lúc nào, kết thúc lúc nào. Số lượng mẫu cần nghiên cứu cho mỗi điểm từ 25 - 50 cá thể.
6. Năng suất của hạt. Để phục vụ cho nghiên cứu về phát tán hạt, cần làm rõ năng suất hạt trung bình trên từng cá thể, hạt trong một quả.
3.5.3. Nghiên cứu khả năng khác nhau của phân bố mầm sinh sống
Nhiệm vụ cơ bản của nghiên cứu sự phát tán nhờ gió là xác định những đặc điểm khác nhau của các mầm khác nhau trong phát tán nhờ gió. Nhóm phương pháp này được chia thành 2 công đoạn, đó là: hình thức giải phóng các mầm phát tán nhờ gió và hình thức hứng nó đến.
Để theo dõi được thì dựa vào màu sắc là dễ dàng hơn cả nhưng lại gặp rất nhiều khó khăn. Vì thứ nhất: những mầm phát tán nhờ gió không bị nước làm ướt (không ngấm) nên dung dịch màu không giữ được. Thứ hai: lông ngoài vỏ khi bị nhuộm làm khô sẽ không có khả năng chuyển động trong không khí như trước. Thứ ba: không phải tất cả đều có thể nhuộm được.
Để có thể nhuộm được thường dùng chất màu hữu cơ tan trong rượu, tốt nhất là màu đỏ.
Với từng loài cây cần chọn cây mẫu để thí nghiệm (rừng, đồng cỏ, cây bụi) phun màu và theo dõi. Đón nó đến cũng dùng dụng cụ đón như một cái phễu để ngửa, có túi đựng ở dưới. Theo dõi kết quả từng ngày hoặc 2 - 3 ngày một lần. Khoảng cách theo dõi thường là:
Cây gỗ: dưới tán 3m 10 25 50 100 500 1000m Số lượng: 1 4 6 6 6 8 12 12 theo 4 hướng từ gốc đi ra.
Cây thảo: 1 3 5 10 25 50 100
Số lượng: 4 4 4 6 6 8 8 theo 4 hướng từ gốc đi ra.
Sau đó đem về phân loại và đếm số lượng.
3.5.3.2. Phát tán mầm sống nhờ nước
Các hình thức phát tán nhờ nước rất phức tạp và khó nghiên cứu. Sự khác nhau về các hình thức phát tán đòi hỏi các phương pháp khác nhau.
- Sự phát tán nhờ nước sông, suối: Phương pháp xác định là dùng dụng cụ để lấy bùn bờ sông và lấy mẫu nước. Số lượng khoảng 100 mẫu, lom lấy 1 mẫu.
- Sự phát tán nhờ nước mưa: ở đây cần xác định khối lượng nước cần lấy để làm mẫu là bao nhiêu, tốc độ dòng chảy lúc lấy mẫu (có đại diện được chưa ?) bởi vì sẽ phải tính tốc độ dòng chảy là bao nhiêu cm3/giây, phạm vi có nước chảy. Số lẩn cần nhắc lại 5 - 15 lần. Lượng nước thường lấy là 500cm3/1ần. Dụng cụ là một ống đong, hoặc dạng ống hình trụ, đáy là lưới vải hay ni lông để đón. Trên cơ sở mẫu thu được tính thời gian thu, khối lượng nước đi qua để đánh giá tổng thể.
3.5.3.3. Phát tán nhờ động vật
Cần có sự tham gia của các nhà động vật học, có như thế mới có thể định loại được loài động vật, hiểu được sinh thái của nó sẽ có phương pháp nghiên cứu thích hợp.
Phát tán nhờ động vật cũng rất đa dạng, mỗi loại dùng hệ phương pháp riêng. Sau đây sẽ xem một số dạng: nhờ kiến, gặm nhấm, chim, động vật ăn cỏ.
a) Phát tán mầm sống nhờ kiến: Những vấn đề cần làm sáng tỏ là:
- Những loại mầm sống nào (loài nào) sẽ được phát tán bằng kiến: muốn vậy phải tiến hành theo dõi.
+ Những mầm sống nào được kiến tha về tổ, số lượng, số loài của nó, tiến hành
bằng cách đào một số tổ kiến (có thể 100 tổ cho 1 quần xã).
+ Liệt kê những mầm sống và loài thường gặp trên đường đi của kiến bị kiến bỏ
lại.
+ Đặt thử một số mầm trên đường đi của kiến để theo dõi số mầm bị tha đi, tốc
độ bị tha.
- Khối lượng thu gom trong quá trình hoạt động của kiến.
Muốn vậy phải làm thí nghiệm theo dõi, diện tích 100 - 200cm2 bỏ vào đó 25, 50, 100 loại mầm kiến tha đi và theo dõi nó theo từng loại. Theo dõi qua từng giờ, thí nghiệm cần tiến hành vài lần.
Với khoảng cách nào thì kiến có thể thực hiện phát tán, để làm rõ điều này cũng phải theo dõi và làm thí nghiệm với các mầm khác nhau, khoảng cách khác nhau.
b) Phát tán nhờ bọn gặm nhấm: Gặm nhấm sẽ tiến hành thu gom các mầm sống khác nhau với khoảng cách khác nhau.
Có nhiều loại gặm nhấm và với từng kiểu thảm thực vật có tổ hợp khác nhau. Bọn gặm nhấm trong từng tiểu thảm thực vật chúng cúng chỉ thích một số loài nhất định. Thường xác định qua nguồn dự trữ của nó trong các hang, đào hang vào sáng sớm, số lượng khoảng 25 - 50 hang trong 1 quần xã.
c) Phát tán mầm sống nhờ chim:
- Phát tán mầm nhờ chim cũng có vai trò rất lớn. Đặc biệt là loại chim biết bơi. Có thể chim trong quần xã và ngoài quần xã. Đã có nhiều đề tài chuyên nghiên cứu về
chim ăn quả và hạt.
Tuy nhiên cho đến nay vẫn còn là vấn đề chưa thật sáng tỏ như: - Loài chim nào sẽ ăn quả cây gì ?
- Những loại hạt nào có khả năng bảo tồn sức sống sau khi qua đường tiêu hoá của chim.
- Chim sẽ phát tán được bao xa ?
Để trả lời 2 mục đầu cần quan sát trong thiên nhiên và tiến hành thí nghiệm. Để trả lời phần 3 cần phải theo dõi trong tự nhiên.
Nghiên cứu nội phát tán nhờ chim trong tự nhiên cần lưu ý những tình huống sau:
1. Theo dõi gần tổ chim: ở đây cần làm rõ những loài chim nào thường ăn những mầm mống thực vật nào, nó ăn như thế nào, số lượng nó ăn trong ngày.
2. Phân tích các loại mầm mống trong diều hay dạ dày chim bị giết. 3. Thu thập và phân tích phân của chim.
4. Xác định những yếu tố phân bố thực vật được chim thực hiện. Muốn vậy phải theo dõi tất cả các loài cây có quả mọng, rừng trồng... đặc biệt nơi nghỉ của chim.
5. Phát tán mầm sống nhờ động vật ăn cỏ:
Động vật ăn cỏ cũng là nhân tố phát tán nội và ngoại, đặc biệt lớn là động vật nuôi.
Trong mối quan hệ với ngoại động vật phát tán cần phải làm rõ sự khác nhau của hệ thống quả. Về số lượng ta có thể tiến hành đếm, ví dụ nhặt từ lông của một con vật nào đó mỗi loại phải lặp lại từ 10 - 15 lần.
Với nhóm động vật ăn cỏ nội phát tán có thể nghiên cứu qua phân.
3.5.4. Một số ý kiến về việc lập bộ sưu tập mô tả quả hạt
Khi nghiên cứu về sinh thái của các mầm mống rất cần phải tập hợp để thành bộ sưu tập mẫu các loại, nó thoả mãn yêu cầu:
1. Hạt và quả được thu thập từ địa điểm nó mọc.
2. Quả (hạt) mọng hay khô đều không phơi khô mà phải cố định nó trong dung dịch, nếu nó có màu gì cần ghi màu trên etêkét.
3. Nếu quả (hạt) dễ vỡ cần có hộp đựng.
4. Nếu có phần phụ dễ rụng thì cần thu quả (hạt) có cả phần phụ hoặc thu phần phụ riêng.
5. Khi có hiện tượng dị quả thì cần thu cả, trên etêkét cần ghi rõ nó trên cây hay trên một cụm hoa.
Chương 4
NGHIÊN CỨU SINH SẢN SINH DƯỠNG
VÀ SỰ PHỤC HỒI CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN XÃ