Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái loài Vù hương (Cinnamomum balansae Lecomte) tại Vườn quốc gia Cúc Phương

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:87

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là bổ sung kiến thức về đặc điểm sinh thái loài cây Vù hương phục vụ hoạt động bảo tồn và phát triển loài cây quý hiếm này ở Vườn quốc gia Cúc Phương. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái loài Vù hương (Cinnamomum balansae Lecomte) tại Vườn quốc gia Cúc Phương

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.