Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái loài vù hương (cinnamomum balansae lecomte) tại vườn quốc gia cúc phương
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.11 MB, 87 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
NGUYỄN VĂN KHÔI
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI
LOÀI VÙ HƯƠNG (CINNAMOMUM BALANSAE LECOMTE)
TẠI VƯỜN QUỐC GIA CÚC PHƯƠNG
LuËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp
HÀ NỘI, NĂM 2008
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
NGUYỄN VĂN KHÔI
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI
LOÀI VÙ HƯƠNG (CINNAMOMUM BALANSAE LECOMTE)
TẠI VƯỜN QUỐC GIA CÚC PHƯƠNG
Chuyên ngành Lâm học
Mã số: 60.62.60
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS- TS. Vương Văn Quỳnh
HÀ NỘI, NĂM 2008
PHẦN
PHỤ BIỂU - PHỤ LỤC
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp trong chương
trình đào tạo Thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp, chuyên ngành Lâm học tại Khoa
Đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, tôi đã nhận
được sự ủng hộ giúp đỡ của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp, bạn bè và gia
đình.
Nhân dịp này tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS.
Vương Văn Quỳnh – Viện trưởng Viện Sinh thái rừng và Môi trường Trường Đại học Lâm nghiệp, người thầy hướng dẫn về nghiên cứu khoa học,
đã nhiệt tình chỉ dẫn và giúp đỡ để tôi hoàn thành bản luận văn này.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy giáo, cô giáo,
khoa Đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Lâm nghiệp, Ban giám đốc và
toàn thể cán bộ, công chức, viên chức, nhất là các đồng chí làm công tác
nghiên cứu khoa học của Vườn Quốc gia Cúc Phương, cùng bạn bè đồng
nghiệp.
Trong quá trình thực hiện do còn hạn chế về mặt thời gian, trình độ và
tài chính nên bản luận văn còn nhiều thiếu sót. Tôi mong muốn nhận được
những đóng góp ý kiến quý báu của các thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học
và bạn bè đồng nghiệp.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Cúc Phương, ngày 15 tháng 9 năm 2008
Tác giả
Nguyễn Văn Khôi
MỤC LỤC
NỘI DUNG
TRANG
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... 1
Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................................2
1.1. Trên thế giới .......................................................................................... 2
1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................ 8
Chương 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...12
2.1. Điều kiện tự nhiên............................................................................... 12
2.2. Điều kiện xã hội................................................................................... 18
Chương 3: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......20
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................... 20
2.2. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................... 20
2.3. Giới hạn nghiên cứu ........................................................................... 20
2.4. Nội dung nghiên cứu........................................................................... 20
2.4.1. Đặc điểm hình thái và vật hậu của loài Vù hương ..................... 20
2.4.2. Đặc điểm sinh cảnh nơi phân bố Vù hương................................ 20
2.4.3. Một số đặc điểm cấu trúc rừng nơi có Vù hương phân bố..........20
2.4.4. Nghiên cứu đặc điểm nhóm sinh học của Vù hương.................. 21
2.4.5. Nhu cầu ánh sáng của Vù hương ở tuổi non .............................. 21
2.4.6. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài Vù hương.. 21
2.5. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 21
2.5.1. Phương pháp luận......................................................................... 21
2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu ...................................................... 22
2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu ........................................................... 26
Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU....................................................................29
4.1. Đặc điểm hình thái và vật hậu của Vù hương.................................. 29
4.1.1. Đặc điểm hình thái ........................................................................ 29
4.1.2. Vật hậu........................................................................................... 36
4.2. Đặc điểm sinh cảnh nơi phân bố Vù hương ..................................... 36
4.2.1. Vị trí địa lý ..................................................................................... 36
4.2.2. Địa hình và thảm thực vật nơi phân bố Vù hương ..................... 36
2
4.2.3. Một số đặc điểm khí hậu nơi phân bố Vù hương ........................ 38
4.2.4. Một số đặc điểm thổ nhưỡng nơi phân bố Vù hương ................. 39
4.3. Một số đặc điểm cấu trúc rừng nơi có Vù hương phân bố............. 44
4.3.1. Kết cấu tổ thành loài cây gỗ lớn ................................................... 44
4.3.2. Tổ thành loài cây tái sinh ............................................................. 48
4.3.3. Cấu trúc tầng thứ .......................................................................... 49
4.3.4. Đặc điểm liên hệ giữa các yếu tố cấu trúc rừng .......................... 58
4.4. Nghiên cứu đặc điểm nhóm sinh học của Vù hương....................... 63
4.4.1. Tổ thành nhóm loài cây ................................................................ 63
4.4.2. Tái sinh tự nhiên dưới tán cây mẹ................................................ 66
4.5. Nhu cầu ánh sáng của Vù hương ở tuổi non .................................... 68
4.6. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài Vù hương ..... 69
4.5.1. Tăng cường quản lý bảo vệ, ngăn chặn khai thác trái phép loài
Vù hương ở Vườn quốc gia Cúc Phương .............................................. 69
4.5.2. Hỗ trợ bảo tồn nguyên vị Vù hương ............................................ 71
4.5.3. Xây dựng vườn sưu tập để bảo tồn chuyển vị Vù hương............ 72
4.5.4. Phát triển rừng trồng Vù hương ở vùng đệm hoặc những vùng
có điều kiện lập địa tương tự .................................................................. 73
Chương 5: KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ ................................................74
5.1. Kết luận................................................................................................ 74
5.1.1. Đặc điểm hình thái và vật hậu...................................................... 74
5.1.2. Đặc điểm sinh cảnh nơi phân bố Vù hương................................ 75
5.1.3. Một số đặc điểm cấu trúc rừng nơi có Vù hương phân bố ......... 75
5.1.4. Đặc điểm nhóm sinh học của Vù hương ..................................... 76
5.1.5. Nhu cầu ánh sáng của Vù hương ở tuổi non .............................. 76
5.1.6. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài Vù hương.. 77
5.2. Tồn tại của đề tài................................................................................. 77
5.3. Kiến nghị những vấn đề cần nghiên cứu tiếp................................... 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 78
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong nhiệm vụ bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững của
các vườn quốc gia, việc bảo tồn các loài động thực vật quý hiếm và có nguy
cơ bị đe dọa giữ một vị trí quan trọng đặc biệt không chỉ về mặt khoa học mà
còn liên quan toàn diện, lâu dài đến sự phát triển kinh tế, xã hội và môi
trường. Sự tồn tại và phát triển của các khu bảo tồn ở Việt Nam và thế giới là
sự duy trì và xây dựng một bảo tàng các loài sinh vật sống cho thế hệ mai sau.
Vườn quốc gia Cúc Phương hiện nhiều loài quý hiếm cũng đang bị đe
doạ trong đó có loài Vù hương. Vù hương là loài cây gỗ lớn, quý, hiếm và đặc
hữu của nước ta. Chiều cao Vù hương có thể đạt tới 30 m, đường kính thân
0,7 - 0,9 m. Gỗ Vù hương thơm, bền, chắc, không mối mọt. Tuy nhiên, do khả
năng tái sinh tự nhiên rất kém lại bị khai thác cạn kiệt trong nhiều thập kỷ
qua, số lượng hiện tại của Vù hương còn lại rất ít và tập trung chủ yếu ở Vườn
quốc gia Cúc Phương và Vườn quốc gia Ba Vì. Trong sách đỏ Việt Nam Vù
hương đã được xếp vào cấp sẽ nguy cấp (VU). Vì vậy, bảo tồn Vù hương đã
được xem là một nội dung cần thiết của bảo tồn đa dạng sinh học ở Việt Nam.
Trong nhiều thập kỷ qua, Vườn quốc gia Cúc Phương - một trong
những nơi phân bố chủ yếu của Vù hương và đã được bảo vệ nghiêm ngặt
nhưng loài cây này vẫn phục hồi rất kém. Các đoàn điều tra rất ít gặp được
cây tái sinh Vù hương ngay cả ở những nơi có phân bố nhiều cây mẹ nhất. Vì
vậy, nghiên cứu những giải pháp thúc đẩy tái sinh Vù hương là việc làm cần
thiết để bảo vệ đa dạng sinh học góp phần phát triển kinh tế xã hội ở nước ta.
Để góp phần giải quyết nhiệm vụ trên trong khuôn khổ chương trình đào
tạo cao học, chúng tôi thực hiện đề tài "Nghiên cứu một số đặc điểm sinh
thái loài Vù hương (Cinnamomum balansae Lecomte) tại Vườn quốc
gia Cúc Phương".
2
Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
E.P.Odum (1975) [22] đã phân chia ra sinh thái học cá thể và sinh
thái học quần thể. Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật hoặc
từng loài, trong đó, chu kỳ sống và tập tính cũng như khả năng thích nghi
với môi trường sống được đặc biệt quan tâm. Ngoài ra, mối quan hệ giữa
các yếu tố sinh thái, sinh trưởng có thể định lượng bằng các phương pháp
toán học thường được gọi là mô phỏng, phản ánh các đặc điểm, quy luật
tương quan phức tạp trong tự nhiên.
Trong lâm nghiệp, nhiều tác giả đã đi sâu nghiên cứu về sinh thái
rừng làm cơ sở đề xuất biện pháp tác động hợp lý và xây dựng thành các
hệ thống kỹ thuật lâm sinh. Một số công trình tiêu biểu như: Rừng mưa
nhiệt đới Baur (1974)[2]. Trên cơ sở nghiên cứu sinh thái rừng mưa,
Geoge N. Baur đã tổng kết các biện pháp lâm sinh tác động vào rừng và
phân loại các biện pháp theo mục đích nhằm đem lại rừng căn bản đều
tuổi, không đều tuổi, các phương pháp xử lý cải thiện.
Các phương pháp nghiên cứu sinh thái rừng trên thế giới rất đa
dạng, song có thể ghép thành nhóm những phương pháp như sau.
Đặc điểm sinh thái của loài là đặc điểm về mối quan hệ của sinh
trưởng phát triển của thực vật với điều kiện hoàn cảnh. Đặc điểm sinh thái
của loài thường được mô tả bằng những giới hạn trên, giới hạn dưới và
giá trị tối thích của các yếu tố sinh thái với sinh trưởng và phát triển của
loài. Trong điều kiện nghiên cứu phát triển thì đặc điểm sinh thái của loài
có thể được mô tả bằng những biểu thức toán học phản ánh liên hệ định
lượng của sinh trưởng, phát triển của loài với các chỉ tiêu sinh thái. Trong
nghiên cứu sinh thái có thể sử dụng một số phương pháp khác nhau
3
(Vương Văn Quỳnh và Trần Tuyết Hằng, 1996). Dưới đây là một số
phương pháp thường được áp dụng để nghiên cứu đặc điểm sinh thái cây
gỗ.
Phương pháp phân tích khu phân bố
Trong khu phân bố của một loài thực vật thường có sự phân hóa nhất
định của điều kiện sinh thái. Phù hợp với nó là sự khác biệt của các hiện
tượng thực vật. Phân tích mối liên hệ của các hiện tượng ở thực vật với điều
kiện sinh thái sẽ cho những kết luận về ảnh hưởng của điều kiện sinh thái đến
loài và yêu cầu sinh thái của loài. Theo phương pháp này, điều kiện sinh thái
ở trung tâm khu phân bố thường được coi là điều kiện sinh thái tối thích của
loài, giới hạn biến động của điều kiện sinh thái trong khu phân bố là giới hạn
chịu đựng hay biên độ sinh thái loài.
Phương pháp phân tích khu phân bố được áp dụng rộng rãi trong lâm
nghiệp. Nó có thể sử dụng cho cả những đối tượng có tuổi thọ dài, kính thước
lớn như cây rừng trong điều kiện tự nhiên. Khu phân bố của loài cây càng
rộng, bản đồ phân bố hoàn cảnh sinh thái càng chi tiết, kết quả phân tích đặc
điểm sinh thái loài càng chính xác.
Trong hoàn cảnh lâm nghiệp nước ta, phương pháp này cũng gặp những
khó khăn nhất định:
+ Các bản đồ mô tả hoàn cảnh sinh thái thường có độ chính xác không
cao, trong khi đó quy luật phân hóa điều kiện sinh thái lại phức tạp. Vì vậy,
chính xác hóa hoàn cảnh sinh thái cho từng địa điểm của khu phân bố là việc
làm rất khó khăn.
+ Ảnh hưởng của điều kiện sinh thái đến thực vật là ảnh hưởng đồng
thời của nhiều nhân tố như đất đai, địa hình, sâu bệnh hại, điều kiện canh tác
4
v.v... Vì vậy, việc phân tích ảnh hưởng của một hoặc một nhóm nhân tố nhất
định đến thực vật là gặp nhiều khó khăn.
+ Việc xác định ranh giới khu phân bố loài trong tự nhiên là phức tạp,
đòi hỏi điều tra tốn nhiều công sức.
Phương pháp phân tích thống kê toán học
* Phương pháp quan trắc song song
Theo phương pháp này người ta tiến hành quan trắc đồng thời sự diễn
biến của các yếu tố sinh thái và các hiện tượng ở thực vật. Phân tích liên hệ
giữa dãy biến động của các yếu tố sinh thái với dãy biến động các hiện tượng
ở thực vật sẽ làm sáng tỏ được các quy luật tác động qua lại giữa chúng.
Các yếu tố sinh thái có ảnh hưởng rõ rệt đến thực vật là nhiệt độ không
khí, độ ẩm không khí, độ ẩm đất, lượng mưa, ánh sáng, nồng độ CO2, nồng độ
khí độc, cường độ điện trường, cường độ từ trường, hoạt động mặt trời, độ
ẩm, độ phì đất, các loài sinh vật, độ cao, độ dốc v.v... Các hiện tượng ở thực
vật bao gồm: những biến đổi về kích thước (đường kính, chiều cao, thể tích,
kích thước rễ, thân, lá, tỷ lệ kích thước giữa các bộ phận cơ thể v.v.), những
biến đổi về hình thái (hình dạng lá, chồi, lông phủ, gai, vỏ, tán, mật độ lá
v.v.), về giải phẫu (nhựa, hàm lượng carbon phóng xạ, tỷ lệ gỗ, hệ số phản xạ,
bề rộng vòng năm, tỷ lệ gỗ muộn v.v...), về sinh lý (tốc độ phân chia tế bào,
tốc độ vận chuyển nhựa, cường độ quang hợp, cường độ hô hấp, cường độ
thoát hơi nước v.v...), về sự phát triển (nẩy chồi, ra lá, ra hoa, quả chín, phát
tán hạt, v.v...). Như vậy, những hiện tượng ở thực vật bao gồm toàn bộ những
biến đổi hình thái bên ngoài và cấu trúc bên trong, cũng như các quá trình
sinh lý, sinh hóa, sinh trưởng, phát triển v.v...
Phương pháp quan trắc song song áp dụng tốt cho các đối tượng nghiên
cứu có kích thước nhỏ, đời sống ngắn. Cũng có thể áp dụng để nghiên cứu
5
một giai đoạn phát triển nào đó của thực vật. Kính thước đối tượng nghiên
cứu lớn sẽ gây khó khăn khi bố trí theo dõi các biến đổi của điều kiện sinh
thái và hiện tượng thực vật. Khi đời sống của đối tượng dài sẽ khó khăn trong
tổ chức theo dõi những biến đổi của điều kiện sinh thái cũng như hiện tượng ở
thực vật.
Trong lâm nghiệp, phương pháp quan trắc song song có thể áp dụng để
nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện sinh thái đến các hiện tượng cây con
trong giai đoạn vườn ươm, các tập tính sinh học của côn trùng, phát triển nấm
bệnh v.v....
* Phương pháp gieo trồng định kỳ
Theo phương pháp này người ta gieo hạt thành nhiều đợt cách nhau
những khoảng thời gian nhất định. Trong các khoảng thời gian ấy, điều kiện
sinh thái không giống nhau sẽ làm cho diễn biến các hiện tượng ở thực vật
khác nhau. Phân tích diễn biến của điều kiện khí tượng và các hiện tượng ở
thực vật trong các đợt gieo sẽ cho kết luận về ảnh hưởng qua lại giữa chúng.
Giống như phương pháp quan trắc song song, phương pháp này thường
chỉ áp dụng cho các đối tượng có đời sống ngắn hoặc để nghiên cứu sự phát
triển của thực vật ở giai đoạn vườn ươm, vườn thí nghiệm v.v...
* Phương pháp gieo trồng theo vùng địa lý
Theo phương pháp này người ta trồng 1 loài cây ở nhiều vùng địa lý
khác nhau. Mỗi vùng có điều kiện sinh thái đặc thù, do đó diễn biến của các
hiện tượng thực vật không giống nhau. Phân tích những khác biệt về điều kiện
sinh thái và hiện tượng của thực vật sẽ làm sáng tỏ được quan hệ của thực vật
và điều kiện sinh thái.
6
Khó khăn chủ yếu trong phương pháp là không đồng nhất được các điều
kiện sinh thái này để nghiên cứu ảnh hưởng của những nhân tố sinh thái khác.
Vì vậy, kết quả phân tích có thể bị nhiễu bởi nhiều yếu tố không tính trước.
Phương pháp gieo trồng theo vùng địa lý cũng chỉ áp dụng tốt cho các loài
ngắn ngày.
* Phương pháp thống kê tài liệu lịch sử
Theo số liệu thống kê có thể lập được các chuỗi biến động về năng suất
cây trồng và điều kiện thời tiết các năm. Phân tích liên hệ giữa các chuỗi biến
động có thể làm sáng tỏ được quan hệ của thực vật với điều kiện thời tiết, khí
hậu.
Phương pháp này đòi hỏi phải có số liệu thống kê hàng năm về các hiện
tượng thực vật. Đồng thời phải xem xét những biến động về đất đai, về kỹ
thuật canh tác qua các năm là không đáng kể.
Phương pháp thống kê tài liệu lịch sử có thể áp dụng cho cây ngắn ngày
hay những hiện tượng vật hậu có chu kỳ lặp lại không dài.
* Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hoặc nhà khí hậu
Theo phương pháp này, đối tượng nghiên cứu được gieo trồng trong
phòng thí nghiệm, hay nhà khí hậu - nơi có thể sử dụng các phương tiện hiện
đại để tạo và ổn định điều kiện sinh thái như mong muốn. Phân tích diễn biến
của các hiện tượng ở thực vật trong mối liên quan với điều kiện sinh thái sẽ
rút ra được những kết luận về ảnh hưởng của điều kiện sinh thái đến đời sống
thực vật.
Trong phòng thí nghiệm có thể tạo được sự đồng nhất của các yếu tố
không nghiên cứu, nên phương pháp này cho kết luận chính xác, nhanh
chóng. Song nó đòi hỏi những kỹ thuật phức tạp, thiết bị đắt tiền hơn. Phương
7
pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm thường chỉ được áp dụng cho các
đối tượng nghiên cứu có đời sống ngắn, kích thước nhỏ hoặc cho 1 hiện tượng
vật hậu có chu kỳ lặp lại không dài.
* Phương pháp phân tích vòng năm
Hình thành vòng năm là kết quả hoạt động sống của thực vật thân gỗ
trong quá trình đồng hóa điều kiện ngoại cảnh. Bề rộng vòng năm cũng như
toàn bộ cấu trúc vật lý, hóa học của nó được quyết định bởi những tác động
qua lại giữa thực vật thân gỗ với các yếu tố môi trường. Mọi biến động của
môi trường đều trực tiếp hoặc gián tiếp ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát
triển của thực vật. Đồng thời chúng cũng được phản ánh trên biến đổi của cấu
trúc vòng năm, và của thực vật nói chung. Nhờ đặc điểm quan trọng này mà
thực vật thân gỗ được gọi là “máy tự ghi” hay “ người chép sử của tự nhiên”.
Khi phân tích vòng năm có thể nhận được nhiều thông tin quan trọng về
điều kiện tự nhiên cũng như về ảnh hưởng qua lại giữa điều kiện tự nhiên với
cơ thể thực vật. Vì vậy, vòng năm được coi là một trong những tư liệu quý để
nghiên cứu sinh thái cây gỗ, nghiên cứu quy luật biến động của điều kiện tự
nhiên trong quá khứ và dự báo nó trong tương lai.
Phương pháp phân tích vòng năm, về thực chất, là tổng hợp liên hoàn
các biện pháp nhằm khai thác tối đa lượng thông tin chứa đựng trong vòng
năm. Chúng bao gồm từ các biện pháp lựa chọn đối tượng nghiên cứu, chọn
cây mẫu, thu thập mẫu vòng năm, xử lý, làm thể hiện rõ vòng năm, giám định
tuổi vòng năm, đo đạc và biểu hiện bằng số các yếu tố cấu trúc vòng năm
v.v... đến xử lý các dãy số liệu, phân tích tương quan, mô hình hóa các mối
liên hệ.
Trong lâm nghiệp ngày nay, phân tích vòng năm được xem là phương
pháp nghiên cứu sinh thái có hiệu quả. Nó khắc phục được nhiều nhược điểm
8
của các phương pháp trước đây. Chẳng hạn rút ngắn thời gian nghiên cứu, đối
tượng nghiên cứu không bị tách ra khỏi điều kiện tự nhiên, có thể loại trừ
được ảnh hưởng của một số nhân tố này để nghiên cứu ảnh hưởng của một số
nhân tố khác.
Ngày nay, xây dựng các phương pháp phân tích vòng năm, mở rộng khả
năng ứng dụng nó trong nghiên cứu sinh thái được đưa vào chương trình
nghiên cứu khoa học mang tính pháp lệnh của các trường đại học, viện nghiên
cứu ở liên xô và nhiều nước khác.
Việc giải mã các thông tin chứa đựng trong vòng năm không đơn giản.
Bởi vì các hiện tượng trên vòng năm không phản ánh những tác động riêng rẽ
của một hay một nhóm nhân tố nào của điều kiện tự nhiên, mà phản ánh tác
động tổng hợp của tất cả chúng. Tính phức tạp trong tác động của các yếu tố
tự nhiên đến cấu trúc vòng năm còn thể hiện ở chỗ một số nhân tố tác động
thường xuyên, hay lặp lại có chu kỳ, một số nhân tố khác lại có tính chất thời
điểm, ngẫu nhiên. Vì vậy, để làm sáng tỏ mối liên hệ phức tạp giữa cấu trúc
vòng năm với điều kiện tự nhiên, khai thác một cách tối đa lượng thông tin
chứa đựng trên vòng năm, các nhà nghiên cứu đã đề ra nhiều phương pháp xử
lý dãy biến động vòng năm, trong đó có phương pháp trung bình định kỳ,
phương pháp trung bình theo tuổi, phương pháp trung bình trượt, phương
pháp chỉ số tương đối, phương pháp lọc, phương pháp chập chu kỳ v.v...
1.2. Ở Việt Nam
Các công trình nghiên cứu về cây Vù hương (Cinnamomum balansae
Lecomte):
Vù hương là loài có nguy cơ bị tuyệt chủng cao (IUNC 2006), phân bố
tập trung ở rừng nhiệt đới thường xanh ở các tỉnh: Lạng Sơn, Vĩnh Phúc, Ba
Vì (Hà Tây), Cúc Phương (Ninh Bình), Bắc Trung bộ. Nguyên nhân chính
9
dẫn đến tình trạng loài có nguy cơ tuyệt chủng là khả năng tái sinh kém, phát
tán yếu và nghèo nàn trong việc duy trì thế hệ cây con. Vù hương có thể bị
ảnh hưởng do quá trình thụ phấn và động vật phá hoại trong giai đoạn phát
triển quả. Quan sát thực tế cho thấy cây con hoàn toàn không hoặc ít xuất hiện
xung quanh cây mẹ (IUCN 2006).
Nghiên cứu giâm hom Vù hương phục vụ bảo tồn nguồn gen cây rừng
(N. H. Nghia & N. V. Tho 2005), kết quả cho thấy Vù hương phát triển rễ đạt
tỉ lệ cao trong điều kiện giâm hom. Phương pháp này có thể khắc phục tình
trạng thiếu cây con trong việc bảo tồn và tái tạo rừng.
Theo Phạm Hoàng Hộ "Cây cỏ Việt Nam - 1166" (1993) [1194b],
Cinnamomum balansae H. Lec... Là cây đại mộc to, cao 25 (35)m, đường
kính 60-70 (150)cm, cành không lông; vỏ dày 2cm, thơm. Lá có phiến bầu
dục, to 10-11 x 4-5cm, gân phụ 4-5 cặp, cặp gân dưới hơi phát triển hơn,
không lông, mặt dưới lá có lông ở nách gân; cuống lá dài 3 cm. Phát hoa ở
nách lá, dài 4-5cm, có lông nâu; cọng 1-3mm; hoa lưỡng tính, trắng; tiểu nhị
thui 9, chỉ không lông, ở trong có 2 tuyến, tiểu nhuỵ lép 3; bầu nhuỵ không
lông, vòi ngắn. Trái to 8-10 mm, trên đế hoa bán cầu và cọng to dài 1,5cm.
Phân bố Lạng Sơn, Vĩnh Phú, Ba vì, Hà Nam Ninh, Nghệ Tĩnh, Bình Trị
Thiên, Gia Lai Công Tum.
Theo Võ Văn Chi "Từ điển cây thuốc Việt Nam" (1999) [78], Vù
hương thuộc họ Long não (Lauraceae). Là cây gỗ lớn; hoa tháng 3-4, quả
tháng 7-8; lá, gỗ thân, gỗ rễ chứa tinh dầu, hạt chứa nhiều dầu béo; phân bố ở
Trung Quốc, Ấn Độ, Malaixia, Iđônêxia và Việt Nam. Ở Việt Nam cây mọc ở
từ Cao Bằng, Quảng Ninh, Ninh Bình, Quảng trị tới Quảng Nam - Đà Nẵng...,
trong các rừng kín thường xanh, mưa nhiệt đới.
10
Theo Danh lục thực vật Cúc Phương (1997) [82], Vù hương thuộc họ
Long não (Lauraceae). Cây gỗ lớn; ra hoa tháng 1; Gỗ rất quý để làm nhà,
đóng đồ đạc; vỏ có tinh dầu. Loài có thể bị đe doạ.
Nghiên cứu cấu trúc rừng
Ở trong nước, rất nhiều công trình nghiên cứu khoa học đã tập trung
vào nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc rừng.
Thái Văn Trừng (1978) [28] trên quan điểm sinh thái đã chia rừng Việt
Nam thành 14 kiểu thảm thực vật, đây là công trình tổng quát, đáp ứng nhu
cầu về quy luật sinh thái.
Nguyễn Hải Tuất (1975-1982-1990) [14] đã sử dụng hàm Meyer,
Khoảng cách – hình học để biểu diễn cấu trúc đường kính rừng thứ sinh và
ứng dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng.
Vũ Tiến Hinh (1991) [8] đã sử dụng một số phân bố lý thuyết để nắn
phân bố Weibull là phân bố lý thuyết thích hợp nhất.
Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Bá Thụ “Thảm thực vật Cúc Phương”
(1994)[23], đã nghiên cứu khá hoàn chỉnh và có hệ thống về tính đa dạng sinh
học ở Vườn quốc gia Cúc Phương.
Ở Cúc Phương, từ khi thành lập đến nay đã có một số công trình
nghiên cứu giới thiệu một cách khái quát về tính nguyên sinh khu rừng ở
đây, đặt nền móng cho việc xây dựng rừng Cúc Phương thành khu bảo tồn
đầu tiên của Việt Nam và đặt cơ sở cho công tác nghiên cứu hệ thực vật
Cúc Phương sau này.
Lê Viết Lộc (1965)[16] với công trình "Bước đầu điều tra thảm thực
vật rừng Cúc Phương" đã tiến hành điều tra trên 47 ô tiêu chuẩn (2000 m2 và
1000 m2) chủ yếu ở các thung lũng dọc theo vùng trung tâm Vườn. Tác giả đã
xác định và xây dựng bản đồ phân bố của 11 loại hình ưu thế trong vùng
nghiên cứu.
11
Đặng Thịnh Miên (1984)[17] với công trình " Tìm hiểu cấu trúc và sự
phân bố một số quần thể thực vật rừng Cúc Phương".
Trạm Nghiên cứu khoa học - Vườn quốc gia Cúc Phương (1985) tiến
hành xây dựng vườn thực vật. Trong danh lục cây trồng có cây Vù hương
được trồng năm 1991 trên diện tích 0.5 ha, đến nay cây sinh trưởng tốt.
Các công trình nghiên cứu về cây Vù hương và các tài liệu viết về cây
Vù hương ở Việt Nam còn rất ít, nhưng cũng đã có một số kết quả của các tác
giả đi trước là cơ sở ban đầu để đề tài tham khảo trong quá trình nghiên cứu.
12
Chương 2
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
2.1. Điều kiện tự nhiên
2.1.1. Điều kiện địa lý
- Địa chất
Cúc Phương nằm trong vùng đất được hình thành do vận động tạo sơn
kỷ Kimeri (cuối kỷ Jura đầu kỷ Bạch phấn). Theo bản đồ địa chất Việt Nam
tỷ lệ 1/500.000 thì Cúc Phương thuộc phức hệ đá vôi Triat trung, bậc Ladoni,
tầng Đồng Giao, có liên hệ với dạng đá vôi Tây Bắc Việt Nam.
Nhìn chung Cúc Phương có lịch sử địa chất rất lâu đời, là cơ sở cho
việc hình thành lớp đất dày và rất thuận lợi cho sự phát triển của hệ thực vật.
- Địa hình
Vườn quốc gia Cúc Phương nằm ở phần cuối của dãy núi đá vôi từ Tây
Bắc chạy về. Xen kẽ giữa các núi đá vôi là đồi đất và thung đất, 3/4 diện tích
Cúc Phương là núi đá vôi, có độ cao tuyệt đối trung bình 300-400 m. Núi cao
nhất là đỉnh Mây Bạc (656 m) nằm ở phía Tây Bắc và thấp dần về hai phía
Tây Nam và Đông Nam. Cúc Phương nằm vào dạng địa hình Castơ nửa che
phủ khác với địa hình Castơ che phủ Đồng Giao và Castơ trọc Gia Khánh,
Cúc Phương nằm trọn vẹn trong cảnh địa lý Castơ xâm thực.
- Thổ nhưỡng
Đất Cúc Phương gồm hai nhóm chính:
*) Nhóm A: Đất phát triển trên đá vôi hoặc trên sản phẩm chịu ảnh
hưởng của nước cacbonat. Trong nhóm chính này có 4 loại chính và 10 loại
phụ.
4 loại chính là:
Loại 1: Đất renzin màu đen trên đá vôi.
Loại 2: Đất renzin màu vàng trên đá vôi.
13
Loại 3: Đất renzin màu đỏ trên đá vôi.
Loại 4: Đất Macgalit - Feralit vàng.
*) Nhóm B: Đất phát triển trên đá không vôi hoặc trên sản phẩm ít
chịu ảnh hưởng nhiều của nước Cacbonat. Trong nhóm này có 3 loại
chính và loại phụ.
3 loại chính là:
Loại 1: Đất Feralit vàng phát triển trên sa thạch.
Loại 2: Đất Feralit vàng, nâu, xám, tím phát triển trên Azgilit.
Loại 3: Đất Feralit vàng đỏ phát triển trên diệp thạch sét.
Dựa vào kết quả phân tích có thể nhận xét về đất Cúc Phương như sau:
Đất tơi xốp, với độ xốp khá cao (60-65%).
Đất có hàm lượng mùn lớn và thấm sâu (4 -5%).
Đất có khả năng hấp thụ khá.
Đất có thành phần cơ giới trung bình.
"Như vậy đất Cúc Phương nói chung là tốt, có thể nói là hiếm, có giá
trị, rất xứng đáng với địa vị thảm thực vật rừng che phủ trên nó mà mọi người
ca ngợi" Nguyễn Xuân Quát (1971).
- Khí hậu thủy văn
+ Chế độ nhiệt
Kết quả quan trắc 15 năm của trạm khí tượng Bống, cho thấy nhiệt độ
trung bình năm là 20,60C. Năm 1966 nhiệt độ bình quân năm lớn nhất là
21,20C. Năm 1971 nhiệt độ bình quân năm thấp nhất là 19,90C. Như vậy
chênh lệch giữa nhiệt độ bình quân chung so với nhiệt độ bình quân năm cao
và năm thấp chỉ khoảng 10C (0,60C và 0,70C). Nhiệt độ bình quân năm tương
đối ổn định là một thuận lợi cho sự phát triển của hệ thực vật ở đây.
Tuy nhiên, do địa hình núi đá vôi nên nhiệt độ cực hạn ở đây có thể
biến động rất lớn, có năm rất lạnh nhưng chỉ kéo dài 4-5 ngày hoặc rất nóng
14
chỉ 1-2 ngày. Trong 15 năm quan trắc nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 0,70C
(18/1/1967) và nhiệt độ tối cao tuyệt đối là 39,50C (20/7/1979).
Chế độ nhiệt ở Cúc Phương chịu ảnh hưởng của độ cao và thảm
thực vật rừng. Điều đó được thể hiện từ số liệu quan trắc của 3 trạm khí
tượng như sau:
Ở trạm Bống, là trung tâm rừng nguyên sinh có độ cao so với mặt biển
từ 300 - 400m, thảm thực vật rừng tươi tốt, nhiệt độ bình quân năm là 20,60C.
Ở trạm Đang, nằm ở vùng rừng thứ sinh, rừng có chất lượng xấu,
một số đã bị khai thác chọn hoặc làm nương rẫy. Độ cao so với mặt biển
200-250m. Nhiệt độ bình quân năm 21,80C, cao hơn ở Bống 1,20C.
Ở trạm Nho Quan, nằm ngoài ranh giới Vườn, cách trung tâm Vườn 20
km, ở đây không có rừng, độ cao so với mặt biển là 20m, nhiệt độ bình quân
năm là 22,70C, cao hơn nhiệt độ bình quân ở Bống 2,10C và cao hơn nhiệt độ
bình quân ở Đang 0,90C.
+ Chế độ mưa
Lượng mưa bình quân năm của Cúc Phương biến động từ 1800mm
đến 2400mm, bình quân năm là 2148mm/năm. Đó là lượng mưa tương đối
lớn so với vùng xung quanh.
Nếu tính tháng có lượng mưa từ 100mm là tháng mưa thì ở đây có
tới 8 tháng và mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 11. Tháng có lượng
mưa lớn nhất là tháng 9 đạt tới 410,9mm, trong khi đó các tháng 12, 1, 2
và 3 lượng mưa chưa được 50mm. Mặc dù mùa khô có 4 tháng nhưng
phân biệt rất rõ với mùa mưa. Mưa ít cộng với nhiệt độ thấp làm cho khí
hậu ở Cúc Phương tương đối khắc nghiệt về mùa đông.
15
+ Độ ẩm không khí
Độ ẩm tương đối không khí trung bình năm ở Cúc Phương là 90%
và tương đối đều trong năm, tháng thấp nhất không dưới 88%. Trong khi
đó độ ẩm tuyệt đối biến thiên giống như nhiệt độ trong không khí.
Biểu 01: Các chỉ tiêu khí hậu cơ bản khu vực Vườn quốc gia Cúc Phương
Nhiệt độ (00C)
Tháng
Lượng mưa
(mm)
Độ ẩm
(%)
max
min
Trung bình
1
29,8
8,9
13,9
23,3
91
2
27,1
7,7
15,1
31,9
91
3
31,3
12,3
17,2
42,4
92
4
34,8
17,4
21,5
95,4
91
5
37,7
19,4
24,6
221,2
89
6
36,0
21,8
25,5
295,7
90
7
36,0
23,1
25,8
308,4
90
8
34,7
22,6
25,1
357,2
92
9
33,3
20,6
23,7
410,9
91
10
33,2
17,4
21,1
208
89
11
30,8
11,1
17,5
121
89
12
28,5
7,9
15,4
32,3
88
20,6
Năm=2147,7
90
TB
Kết quả nghiên cứu khí hậu tập hợp trong biểu 01 và từ số liệu ở bảng
trên chúng tôi vẽ biểu đồ theo phương pháp Gaussen Walter, để thấy được
mức độ biến động về các nhân tố khí hậu trong khu vực nghiên cứu.
16
450
400
C¸c chØ sè
350
300
NhiÖt ®é
250
Lîng ma
200
§é Èm
150
100
50
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
C¸c th¸ng trong n¨m
Biểu đồ 01: Biểu đồ khí hậu Gaussen - Walter
Khu vực Vườn quốc gia Cúc Phương
Nếu áp dụng công thức tính chỉ số khô hạn của Thái Văn Trừng:
X = S. A. D
Trong đó:
S là số tháng khô, lượng mưa bình quân tháng < 2 lần nhiệt độ
bình quân.
A là số tháng hạn, lượng mưa bình quân < nhiệt độ bình quân.
D là số tháng kiệt, lượng mưa nhỏ hơn hoặc bằng 5mm
Căn cứ vào lượng mưa bình quân năm ta thấy tại khu vực Vườn quốc
gia Cúc Phương trong tháng 1 có lượng mưa bình quân tháng nhỏ hơn 2 lần
nhiệt độ bình quân, do đó S = 1, không có tháng hạn và không có tháng kiệt.
Ta viết được công thức tính chỉ số khô hạn là: X = 1. 0. 0
+ Chế độ gió
Vườn quốc gia Cúc Phương nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới
gió mùa, chịu ảnh hưởng bởi gió mùa Đông Bắc về mùa Đông và gió
17
mùa Đông Nam về mùa hè. Ngoài ra về mùa hè nhiều ngày có gió lào
thổi mạnh. Tuy vậy do điều kiện địa hình, gió sau khi vượt qua các yên
ngựa và hẻm núi đi sâu vào rừng bị thay đổi hướng rất nhiều và tốc độ
gió thường là 1-2m/s.
+ Thủy văn
Do ở Cúc Phương là địa hình Castơ nên ở đây có ít dòng chảy, ngoại
trừ sông Bưởi và sông Ngang ở phía Bắc có nước quanh năm, còn lại là các
khe suối cạn có nước theo mùa, sau cơn mưa nước được dẫn vào các lỗ hút,
chảy ngầm rồi phun ra ở một số vó nước ngoài bìa rừng. Chỗ nào nước không
hút kịp thì ứ đọng lại, gây nên ngập úng tạm thời.
2.1.2. Tài nguyên rừng
Vườn quốc gia Cúc Phương có 20.473ha rừng trong tổng số diện
tích 22.200ha (chiếm 92,2%). Thảm thực vật ở đây là rừng mưa nhiệt đới
thường xanh, Cúc Phương là nơi rất đa dạng về cấu trúc tổ thành loài
trong hệ thực vật. Với diện tích chỉ có 0,07% so với cả nước, nhưng lại có
số họ thực vật chiếm tới 57,93%; số chi 36,09% và số loài chiếm 17,27%
trong tổng số họ, chi và loài của cả nước.
Cúc Phương là nơi hội tụ của nhiều luồng thực vật di cư cùng sống
với nhiều loài bản địa. Đại diện cho thành phần bản địa là các loài trong
họ Long não (Lauraceae), Ngọc lan (Magnoliaceae) và họ Xoan
(Meliaceae). Đại diện cho luồng di cư từ phương Nam ấm áp là các loài
trong họ Dầu (Dipterocarpaceae). Đại diện cho luồng thực vật có nguồn
gốc từ phương Bắc là các loài trong họ Giẻ (Fagaceae).
Cúc Phương còn diện tích rừng nguyên sinh đáng kể, chủ yếu tập trung
trên vùng núi đá vôi và ở các thung lũng trung tâm Vườn. Chính do vị trí đặc
biệt nên đã dẫn đến kết cấu tổ thành loài của rừng Cúc Phương rất phong phú.
Kết quả điều tra những năm gần đây (2001) đã thống kê được 2.103 loài thuộc
18
917 chi, 231 họ của 7 ngành thực vật bậc cao, trong đó có rất nhiều loài có giá
trị: 430 loài cây thuốc, 229 loài cây ăn được, 240 loài cây có thể sử dụng làm
thuốc chữa bệnh, làm thuốc nhuộm, 137 loài cho tanin..., 118 loài được ghi
trong sách đỏ Việt Nam và IUCN.
2.2. Điều kiện xã hội
Vườn quốc gia Cúc Phương được thành lập năm 1962 theo quyết định
của Thủ tướng Chính Phủ, với 3 nhiệm vụ chính:
- Bảo tồn nguyên vẹn tài nguyên thiên nhiên.
- Phục vụ tham quan, du lịch và nghỉ dưỡng.
- Nghiên cứu khoa học.
Cúc Phương được ví như "Một ốc đảo xanh" nằm giữa "Biển người".
Trải dài trên địa phận 15 xã thuộc 4 huyện của 3 tỉnh, với số dân gần 70.000
người chủ yếu là dân tộc Mường, mật độ bình quân là 138 người/km2. Trong
đó 4 xã có dân nằm trong ranh giới của Vườn là: xã Cúc Phương thuộc huyện
Nho Quan - Ninh Bình, xã Thạch Lâm thuộc huyện Thạch Thành - Thanh
Hóa, xã Ân Nghĩa và Yên Nghiệp thuộc huyện Lạc Sơn - Hòa Bình.
Những đặc điểm của cộng đồng dân cư ảnh hưởng trực tiếp đến
Vườn quốc gia Cúc Phương:
- Trình độ dân trí thấp, nhận thức và sự hiểu biết về công tác bảo vệ
môi trường thiên nhiên còn hạn chế.
- Đất sản xuất ít, năng suất cây trồng thấp không bù đắp được với
tốc độ tăng dân số. Hơn nữa cuộc sống của người dân chủ yếu dựa vào sản
xuất nông nghiệp và một phần lâm sản.
- Vẫn còn hiện tượng phát rừng làm nương rẫy, chặt xẻ, săn bắt chim
thú, ngoài ra còn chăn thả gia súc bừa bãi, đây là những nhân tố gây áp lực
lớn, đe dọa suy giảm tài nguyên rừng.
19
Trước tình hình đó Vườn quốc gia Cúc Phương kết hợp với chính
quyền địa phương đã di dời dân cư ra khỏi phạm vi ranh giới của Vườn.
Kết hợp với việc đẩy mạnh tuyên truyền, phổ biến nâng cao trình độ nhận
thức bảo tồn của người dân và các em học sinh về vai trò của rừng thông
qua chương trình làng bản, câu lạc bộ bảo tồn với nhiều hình thức: Tranh
ảnh, sách báo, tập huấn ngoại khóa, diễn rối. Đồng thời với việc làm đó
Vườn còn tích cực thu hút các dự án trong nước và quốc tế để giải quyết
các vấn đề vùng đệm, đặc biệt là chuyển đổi, thay thế tập quán canh tác
cũ sang phương thức canh tác mới như nông lâm kết hợp, tận dụng gỗ củi
và các sản phẩm khác. Một số dự án đã được triển khai nhằm cải thiện và
nâng cao mức sống cho người dân trong khu vực như:
Dự án đầu tư phát triển nghề nuôi ong mật do Công ty Ong Việt
Nam và tổ chức hỗ trợ phát triển Đức (DSE) tài trợ tại xã Cúc Phương và
xã Thành Yên.
Dự án tổ chức làng du lịch sinh thái tại bản Khanh, xã Ân Nghĩa,
huyện Lạc Sơn, tỉnh Hòa Bình. Giúp nhân dân có thu nhập từ phục vụ
khách du lịch ăn nghỉ tại nhà.
Dự án trồng rừng 327 trước đây và 661 hiện nay đang thực hiện ở
các xã trong vùng đệm đã tạo nhiều công ăn việc làm cho người dân tăng
thu nhập cải thiện đời sống.
Hàng năm Cúc Phương đón tiếp 50-60 ngàn khách tham quan du
lịch, học tập, nghiên cứu khoa học. Đem đến cho Vườn nguồn thu không
nhỏ, và là điều kiện tốt để tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức bảo
tồn cho du khách, đồng thời tạo thêm việc làm và thu nhập cho nhân dân
địa phương. Từ những kết quả đó đã tạo điều kiện cho công tác quản lý
bảo vệ rừng ngày càng tốt hơn và công tác bảo tồn ngày càng được cải
thiện.
