4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
2.3.4.2. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh loài
a. Tổ thành cây tái sinh
Đề tài xác định tổ thành sinh rừng theo số cây, hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công thức:
Ki = 10 N Ni (6) Trong đó: Ki: Hệ số tổ thành loài thứ i Ni: Số lượng cá thể loài i N: Tổng số cá thể điều tra
Trong các loài điều tra được, loài nào có số lượng cá thể lớn hơn số cây trung bình thì được tham gia vào công thức tổ thành. Các loài còn lại được gộp lại và tính hệ số chung. Viết công thức tổ thành theo quy tắc: Loài nào có hệ số tổ thành lớn thì viết trước, loài nhỏ viết sau
b. Mật độ cây tái sinh
được xác định theo công thức sau: N / ha = di S n 000 . 10 (7)
Với Sdi là tổng diện tích các ÔDB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng cây tái sinh điều tra được.
c. Chất lượng cây tái sinh
Nghiên cứu tái sinh theo cấp chất lượng tốt, trung bình và xấu đồng thời xác định tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng nhằm đánh giá một cách tổng quát tình hình tái sinh đang diễn ra tại khu vực nghiên cứu.
d. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
Thống kê số lượng cây tái sinh theo 4 cấp chiều cao: dưới 0,5m; 0,5- 1m; 1-2m và trên 2m.
e. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên loài Kiêu hùng
- Ảnh hưởng của độ tàn che: Đề tài đánh giá ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh Kiêu hùng thông qua việc tổng hợp các chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh Kiêu hùng theo các cấp độ tàn che khác nhau ở khu vực nghiên cứu.
- Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh Kiêu hùng: Trên cơ sở kết quả nghiên cứu cây bụi, thảm tươi, đề tài tổng hợp một số chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh của loài cây theo các cấp độ sinh trưởng khác nhau của lớp cây bụi, thảm tươi ở khu vực nghiên cứu.
Từ tất cả các dữ liệu thu được về loài, sẽ đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển loài cây này ở Vườn Quốc gia Hoàng Liên nói riêng và Việt Nam nói chung.
Chƣơng 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm phân loại học loài cây Kiêu hùng
Qua nghiên cứu các tài liệu về hệ thống phân loại học, chúng tôi nhận thấy chi Kiêu hùng (Alcimandra Dandy) thuộc họ Ngọc lan (Magnoliaceae) được nhà thực vật người Anh James Edgar Dandy thiết lập dựa vào loài Kiêu hùng (A. cathcartii) và được công bố năm 1927 trên một tạp chí của Anh (Bulletin of Miscellaneous Information Kew 1927(7): 260). Tuy nhiên, trước đó loài Kiêu hùng này đã được tìm ra bởi hai nhà thực vật học Joseph Dalton Hooker và Thomas Thomson năm 1855, công bố trên Thực vật chí của Ấn Độ (Flora Indica) và loài được đặt trong chi Giổi (Michelia L.) do có đặc điểm “có cuống nhụy” tương đồng chi này. Từ đó đến nay, đã có rất nhiều tranh cãi xung quanh việc phân tách các chi trong họ và phụ thuộc nhiều vào quan điểm và trường phái phân loại. Tuy nhiên, bằng các dẫn chứng khác nhau trong các lĩnh vực hình thái, giải phẫu so sánh, nhiễm sắc thể và phân tử đã chứng minh rằng nên xử lý Loài trong chi tách biệt Kiêu hùng (Alcimandra Dandy) do dấu hiệu phân loại chìa khóa “hoa và quả chỉ phân bố ở đầu cành” trái ngược hẳn với chi Giổi (Michelia L., hoa và quả phân bố ở nách lá) và “có cuống nhụy”. Hệ thống sắp xếp loài như trên vẫn đang được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam và các nước lân cận (Nguyễn Tiến Bân, 2003; Sách đỏ Việt Nam, 2007; Xia và cộng sự, 2008). Vị trí phân loại của Kiêu hùng được thể hiện như sau:
Lớp (class): Magnoliapsida C. Agardh
Phân lớp (subclass): Magnoliidae Novák ex Takht. Liên bộ (superorder): Magnolianae Takht.
Bộ (order): Magnoliales Bromhead Họ (family): Magnoliaceae Juss. Chi (genus): Alcimandra Dandy
Loài Kiêu hùng: Alcimandracathcartii (Hook. f. & Thomson) Dandy Theo Luật danh pháp Quốc tế, tên khoa học của loài cũng có thể viết dưới dạng Alcimandra cathcartii Dandy.
Các tài liệu trên thế giới và của Việt Nam chỉ ra rằng, loài
Alcimandra cathcartii có phân bố tự nhiên tại châu Á, cụ thể: Bu-tan, Tây Nam Trung Quốc, Đông Bắc Ấn Độ, Bắc My-an-ma và Việt Nam. Ở Việt Nam, loài này mới chỉ được ghi nhận tại khu vực nghiên cứu của đề tài, VQG Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai. Tuy nhiên, trong quá trình kiểm tra các tiêu bản tại Phòng tiêu bản của Trường Đại học Lâm nghiệp (VNF), chúng tôi đã phát hiện các mẫu có số hiệu Nam 29713 được thu tại vùng núi Langbiang, Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng có những dấu hiệu hình thái tương đồng với đối tượng nghiên cứu. Được sự giúp đỡ của các chuyên gia phân loại tại Trường Đại học Lâm nghiệp, mẫu vật mang số hiệu trên được xác định là Alcimandra cathcartii Dandy. Như vậy đây là một đóng góp mới cho khoa học về sự phân bố của loài Kiêu hùng ở Việt Nam. Cần có những nghiên cứu sâu hơn về các đặc điểm phân bố, tái sinh, di truyền quần thể,... của loài tại khu vực phân bố mới phát hiện này.
3.2. Đặc điểm hình thái loài Kiêu hùng
3.2.1. Đặc điểm hình thái thân, cành, lá, hoa và quả
Mỗi loài đều có những khu phân bố sinh thái đặc trưng và có những sai dị về hình thái nhất định, vì vậy việc nghiên cứu các đặc điểm hình thái chi tiết của loài tại từng vùng sinh thái là cần thiết và đóng góp không nhỏ cho khoa học phân loại. Từ việc tổng hợp các tài liệu nghiên cứu về đặc điểm hình thái loài Kiêu hùng Alcimandra cathcartii. ở trong nước và trên thế giới, kết hợp với việc điều tra bổ sung ngoài thực địa tại VQG Hoàng Liên, đặc điểm của loài Kiêu hùng được tổng hợp tại Bảng 3.1; Hình 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5.
Bảng 3.1: Mô tả đặc điểm hình thái thân, cành, lá, hoa, quả
Kiêu hùng là cây gỗ vừa đến lớn, thường xanh, chiều cao vút ngọn có thể đạt tới 35 m, đường kính thân cây tại vị trí 1.3 m có thể đạt 50 - 60 cm. Vỏ cây Kiêu hùng màu xám, nứt nhẹ. Cành non không mập mạp, phủ dày lông xám, dài.
Hình 3.1: Thân cây Kiêu hùng
Lá mọc cách, xoắn trên cành. Phiến lá hình bầu dục, màu lục và gần như nhau ở cả hai mặt, không có sẹo của lá kèm trên cuống lá. Phiến lá cỡ 7-10 x 3,2-6,5 cm, thuôn dài, mỏng, gốc lá tròn hay nêm rộng, đuôi lá nhọn với phần mũi nhọn khoảng 1- 1,5 cm. Mặt trên lá bóng, mặt dưới có lông tơ xám chỉ ở phần gân chính. Gân dạng lông chim, gân bên có 13 – 19 chiếc mỗi bên gân chính, mỏng
Lá bắc dạng mo, màu lục, ngay sát với cánh hoa. Cuống hoa dài cỡ 1,2- 1,8 cm, cuống nhỏ,… Cánh hoa màu trắng đục, có 9 - 11 cánh, cỡ 4,5-5,5 x 2-2,5 cm. Nhị khoảng 40, dài 3-4 cm, phần phụ của nhị kéo dài và loe dạng lưỡi, bao phấn 2,5-3cm, mở trong. Nhụy có cuống (cán) dài 1cm, các lá noãn tập trung tạo dạng trụ, cỡ 2 x 3cm. Lá noãn 20 - 30, lúc nhỏ liên kết với nhau nhưng rời nhau khi trưởng thành.
Hình 3.3. Nụ, hoa cây Kiêu hùng
Hình 3.4. Hoa cây Kiêu hùng
Quả kép, dài 4-7 cm, đại trưởng thành dạng cầu, có bì khổng màu trắng. Sẹo của phần cánh hoa và nhị ở quả dài 1,3-1,5 cm x 0,3-0,5 cm.
Mùa hoa: tháng 5 đến thánh 6; mùa quả: tháng 7 đến tháng 9. Phân bố trong rừng lá rộng thường xanh ở độ cao 1900-2600m so với mực nước biển.
3.2.2. Vật hậu
Vật hậu là hoạt động sinh học có tính chất chu kỳ của các cơ quan sinh dưỡng và cơ quan sinh sản. Chu kỳ vật hậu của cùng 1 loài phân bố ở các vùng sinh thái khác nhau sẽ có sự sai khác rõ rệt. Kiêu hùng là loài có phân bố hẹp. Theo các tài liệu hiện có ở Việt Nam (Bân 2003, Sách đỏ Việt Nam 2007), loài này chỉ mới ghi nhận ở Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai. Kết quả nghiên cứu về đặc điểm vật hậu của Kiêu hùng ở Lào cai có một số đặc điểm được tổng hợp tại Bảng 3.2 cụ thể như sau:
Bảng 3.2: Sơ đồ hóa hiện tượng sinh học (vật hậu) của loài Kiêu hùng
Đặc điểm Thời gian (tháng) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cơ quan sinh dưỡng
Ra chồi Chồi hình thành Chồi nở Ra lá non
Cơ quan sinh sản Ra nụ hoa Hoa nở Quả non Quả, hạt già (chín) Quả rụng, hạt bay - Kiêu hùng là cây gỗ thường xanh, lá có chu kỳ sống khá dài trên cây nên không có mùa rụng lá rõ ràng.
- Cây ra lá non tháng 1 - 2, bắt đầu hình thành nụ hoa vào khoảng giữa tháng 4 và hoa nở tháng 5 - 6 và mùa quả vào tháng 7 - 9. Quả khi chín có màu nâu, sau một thời gian hạt sẽ được tách ra bởi các vách ngăn giữa các lá noãn và phát tán ra ngoài. Mỗi quả đại kép có chứa từ 9 - 10 hạt. Hạt dẹt, có màu nâu đỏ. Phần vỏ quả sau khi phát tán hạt vẫn tồn tại trên cây một thời gian dài rồi mới rụng xuống.
noãn và hạt phát tán ra nên để thu hái được hạt đảm bảo chất lượng tốt phục vụ cho công tác trồng rừng thì cần chú ý thời điểm thu hái quả ngay sau khi quả bắt đầu chín.
3.3. Đặc điểm sinh thái và phân bố loài Kiêu hùng tại VQG Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai Liên, tỉnh Lào Cai
3.3.1. Đặc điểm hoàn cảnh rừng nơi có loài Kiêu hùng phân bố tự nhiên
Hoàn cảnh rừng là một khái niệm rất rộng trong nghiên cứu sinh thái rừng. Tuy nhiên, trong phạm vi nghiên cứu đề tài chỉ xác định một số nhân tố hoàn cảnh chủ yếu có tác động mạnh tới sự phân bố của loài như: Nhiệt độ, lượng mưa, đất đai,… từ đó góp phần cung cấp những thông tin cần thiết góp phần bảo tồn loài cây có giá trị này.
3.3.1.1. Đặc điểm khí hậu nơi có loài Kiêu hùng phân bố tự nhiên tại VQG Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai. Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai.
* Đặc điểm khí hậu
VQG Hoàng Liên nằm sát chí tuyến trong vành đai Á nhiệt đới Bắc bán cầu, có khí hậu ôn đới lạnh với hai mùa điển hình. Mùa hè ẩm ướt bắt đầu từ tháng 5 đến cuối tháng 10 và kéo theo mưa nhiều; mùa đông lạnh từ đầu tháng 11 đến cuối tháng 4 năm sau, lạnh nhất là tháng 12 và tháng 1, những tháng này thường xuất hiện sương muối buốt giá, có khi kéo dài từ 3 đến 10 ngày.
- Các đặc trưng cơ bản về khí hậu tại khu vực phân bố loài cụ thể như sau:
+ Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình hàng năm là 15,40
C, vào các tháng mùa hè nhiệt độ trung bình từ 18 ÷ 200C, vào các tháng mùa đông từ 10 ÷ 120C. Nhiệt độ tối cao là 330C (vào tháng 4, ở các vùng thấp); Nhiệt độ tối thấp bình quân là 12,60
C, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối từ 1 ÷ 20C (đặc biệt có những năm xuống tới - 3,20C). Nhiệt độ thấp từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau, trên các đỉnh núi cao nhiều khi nhiệt độ xuống dưới 00
C và có tuyết rơi. Tổng tích ôn trong năm từ 7.500 ÷ 7.8000
điểm địa hình của các khu vực khác nhau nên tạo ra các vùng sinh thái khác nhau và có nhiệt độ khác nhau trong cùng một thời điểm.
+ Chế độ mưa, ẩm: Lượng mưa bình quân năm là 2.759 mm, cao nhất
3.484 mm và phân bố không đều qua các tháng; mưa cũng phụ thuộc vào địa hình từng khu vực, càng lên cao mưa càng lớn, số ngày mưa trung bình năm 199,4 ngày và diễn biến không đều giữa các mùa. Mùa hè mưa nhiều chiếm tới 80 ÷ 85% tổng lượng mưa cả năm, mưa nhiều nhất vào tháng 7 và tháng 8, có ngày lượng mưa đạt tới 350mm. Mùa đông lạnh có mưa nhỏ, cũng có năm có thể xảy ra hàng tháng không có mưa, gây ra tình trạng khan hiếm nước, lượng mưa trung bình từ 50 ÷ 10 mm/ tháng. Độ ẩm không khí tương đối bình quân hàng năm từ 85 ÷ 90%, cao nhất đến 97%, thấp nhất vào tháng 4 khoảng 65 ÷ 70%.
+ Chế độ nắng: Tống số giờ nắng trung bình hàng năm của khu vực
VQG biến động trong khoảng 1.400 ÷ 1.460giờ. Số ngày nắng không đều giữa các tháng, mùa hè số giờ nắng nhiều, tháng 4 hàng năm nắng nhất khoảng từ 180 ÷ 200 giờ, tháng 10 là tháng nắng ít nhất khoảng từ 30 ÷ 40 giờ. Lượng bốc hơi nước trung bình năm là 865,5mm.
+ Chế độ gió: Khu vực Vườn quốc gia có hai hướng gió chính và được phân bố theo mùa, mùa hè có gió Tây và Tây Bắc, mùa đông có gió Bắc và Đông Bắc. Với địa hình đồi núi phức tạp và nằm sâu trong lục địa, khu vực VQG ít chịu ảnh hưởng của chế độ gió mùa mà chủ yếu là gió địa hình diễn ra cục bộ, tốc độ gió trung bình khoảng 1,1m/s. Ngoài ra, còn có gió địa phương (gió đất, gió núi); loại gió này được hình thành do ảnh hưởng của địa hình gây ra sự chênh lệch áp suất không khí giữa các vùng nên tốc độ gió tương đối lớn (đặc biệt là gió Ô Quý Hồ). Đây là các loại gió nóng, dễ gây ra cháy rừng trong khu vực Vườn quốc gia, thường xuất hiện từ tháng 2 đến tháng 4.
+ Sương mù, sương muối: Sương mù thường xuất hiện phổ biến trong năm, đặc biệt vào mùa đông một số nơi có mức độ rất dày. Bình quân trong
năm có khoảng 160 ngày có sương mù; trong năm bình quân có khoảng 6 ngày có sương muối, nhưng đôi khi có đợt kéo dài từ 3 đến 5 ngày, cao nhất tới 11 ngày.
- Tuyết, mưa đá: Tần suất xuất hiện mưa tuyết từ 4 ÷ 6 năm/lần, những ngày rét đậm trong mùa đông, nhiệt độ xuống thấp trên các đỉnh cao > 2.500m thường có tuyết phủ, đôi khi tuyết phủ xuống tới độ cao 1500m bao chùm cả thị trấn Sa Pa. Vào tháng 4, 5 thường có mưa đá, bình quân trong năm từ 2 ÷ 6 ngày có mưa đá, đường kính hạt đá trung bình 1,0 cm và gây nhiều thiệt hại cho rau, màu, hoa cảnh.
* Đặc điểm thủy văn
- Nguồn nước mặt: Điều kiện thủy văn ở Vườn Quốc gia Hoàng Liên liên quan đến chế độ dòng chảy của 2 hệ thống suối đón nước từ dãy Hoàng Liên Sơn đổ về sông Hồng và sông Đà. Do đặc điểm địa hình bị chia cắt mạnh nên đã hình thành nên hệ thống khe suối dày đặc, các sườn núi dốc đứng, khe suối hẹp và sâu, dòng chảy dốc và xuất hiện nhiều ghềnh thác, mật độ suối cao, trung bình khoảng 3,12 km/1.000 ha.
- Nguồn nước ngầm: Theo tài liệu khảo sát của trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia (1994) - Viện địa lý cho thấy: Trữ lượng động tự nhiên nước ngần của Sa Pa ở mức 383.566 m3/ngày, độ pH từ 6 - 8,5, độ khoáng hoá từ 0,16 - 0,75 g/l và các thành phần hoá học đạt yêu cầu nước dùng cho sinh hoạt.
Nhìn chung các suối hầu hết có lòng hẹp, dốc, thác ghềnh nhiều, lưu lượng nước thất thường và biến đổi theo mùa, mùa mưa thường có lũ lớn với dòng chảy khá mạnh (suối Bo 989 m/s) dễ gây nên các hiện tượng lũ ống, lũ quét, nhất là đối với vùng thấp. Mùa khô các suối thường cạn.
Những kết quả theo dõi về đặc điểm khí hậu tại khu vực VQG Hoàng Lên là nơi phân bố tự nhiên của loài Kiêu hùng đây là những thông tin rất hữu ích cho việc bảo tồn và nhân rộng loài cây này.
3.3.1.2. Đặc điểm đất đai nơi có loài Kiêu hùng phân bố tự nhiên tại VQG Hoàng Liên, tỉnh Lào Cai