Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái và di truyền Vân sam Fansipan tại Vườn Quốc gia Hoàng Liên

BỘ GIÁO DỤC  VÀ  ĐÀO  TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN HÙNG MẠNH NGHIÊN CỨU  ĐẶC  ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI VÀ DI TRUYỀN NHẰM BẢO TỒN, PHÁT TRIỂN PHÂN LOÀI VÂN SAM FANSIPAN (ABIES DELAVAYI SUBSP. FU & NAN LI) RUSHFORTH) TẠI  VƯỜN QUỐC GIA HOÀNG LIÊN LUẬN ÁN TIẾN  SĨ  SINH  THÁI HỌC Hà Nội – 2023 BỘ GIÁO DỤC  VÀ  ĐÀO  TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN HÙNG MẠNH NGHIÊN CỨU   ĐẶC   ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI VÀ DI TRUYỀN NHẰM BẢO TỒN, PHÁT TRIỂN PHÂN LOÀI VÂN SAM FANSIPAN (ABIES DELAVAYI SUBSP. FU & NAN LI) RUSHFORTH) TẠI  VƯỜN QUỐC GIA HOÀNG LIÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ  SINH  THÁI HỌC Mã số: 9.20 NGƯỜI  HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Nguyễn Thị Phương  Trang Hà Nội – 2023 iii MỤC LỤC LỜI  CAM  ĐOAN.

ii MỤC LỤC. iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT. vi DANH MỤC CÁC BẢNG. ix DANH MỤC HÌNH.

 Tính  cấp  thiết  của  đề  tài  luận  án.  Mục  tiêu  nghiên  cứu. Mục tiêu chung:. Mục tiêu cụ thể:.

 Ý  nghĩa  khoa  học  và  thực  tiễn.  Điểm  mới  của  luận  án.  Cấu  trúc  luận  án.  TỔNG QUAN VẤN  ĐỀ NGHIÊN CỨU.

 Tổng   quan  về   nghiên  cứu  chi  Vân  sam  (Abies P. Miller), loài Abies delavayi, phân loài Vân sam fansipan (Abies delavayi subsp. Fu & Nan Li) Rushforth). Về chi Vân sam (Abies).

Về loài Vân sam (Abies delavayi Franch. Phân loài Vân sam fansipan (Sam lạnh).  Nghiên  cứu  về  đặc  điểm  tái  sinh. Khái niệm và định  nghĩa  tái  sinh rừng.

 Phương  pháp  nghiên  cứu tái sinh. Các nghiên cứu về tái sinh rừng (quá trình diễn thế).  Nghiên  cứu  về  đặc  điểm  di  truyền. Ứng dụng kỹ thuật phân tử ở Việt Nam trong nghiên cứu di truyền.

Tổng quan hệ gen sử dụng trong nghiên cứu phân loại ở thực vật.  Thử  nghiệm  bảo  tồn. Bảo tồn và phát triển nguồn gen cây rừng nói chung. Nghiên cứu nhân giống, trồng một số loài cây lá kim.

 ĐỐI  TƯỢNG VÀ  PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.  Đối  tượng nghiên cứu.  Địa  điểm nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu.

 Phương  pháp nghiên cứu.  Phương  pháp nghiên cứu tổng quan tài liệu.  Phương  pháp nghiên cứu thực  địa.  Phương  pháp phân tích số liệu về sinh học, sinh thái.

 Phương  pháp  thu  mẫu phục vụ cho nghiên cứu di truyền. Phân tích ADN. Kỹ thuật giâm hom - gieo hạt.  KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.

  Kết   quả   nghiên   cứu   về   một   số   đặc   điểm   sinh   học   của   phân   loài   Vân   sam   fansipan  tại  VQG  Hoàng  Liên.  Đặc  điểm hình thái phân loài Vân sam fansipan. Kết quả nghiên cứu về đặc  điểm ra chồi, ra nón của phân loài Vân sam fansipan.  Kết  quả  nghiên  cứu  về  đặc  điểm  sinh  thái  của  phân  loài  Vân sam fansipan.

  Đặc   điểm   địa hình khu vực phân bố tự nhiên của phân loài Vân sam fansipan.  Đặc  điểm thổ nhưỡng tại khu vực phân bố tự nhiên của phân loài VSF 51 3.  Đặc  điểm về cường  độ của ánh sáng tại khu vực phân bố tự nhiên của VSF.  Đặc  điểm nhiệt  độ không khí tại khu vực nghiên cứu.

 Đặc  điểm  độ ẩm không khí tại khu vực nghiên cứu. Đặc  điểm  cấu  trúc  thảm  thực  vật  khu  vực  phân  bố  tự  nhiên  và  đặc  điểm  tái  sinh   tự  nhiên  của  phân  loài  Vân  sam  fansipan.  Đặc  điểm cấu trúc thảm thực vật khu vực phân bố tự nhiên của phân loài Vân sam fansipan.  Đặc  điểm tái sinh tự nhiên của phân loài Vân sam fansipan.

 Kết  quả  nghiên  cứu  đặc  điểm  di  truyền  của  phân  loài  Vân  sam  fansipan.  Kết  quả  nghiên  cứu  kỹ  thuật  giâm  hom,  cách  thức  bảo  quản  hạt  giống  và  trồng   thử  nghiệm  cây  con  ra  môi  trường  tự  nhiên. Kết quả nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng hom. Kết quả nghiên cứu cách thức bảo quản hạt giống Vân sam fansipan.

Thử nghiệm trồng  cây  con  Vân  sam  fansipan  ra  môi  trường tự nhiên từ phương  pháp  gieo  hạt (cây con Vân sam fansiapn từ vườn  1  năm  tuổi) .97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.106 ĐÓNG  GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN .107 DANH SÁCH CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA NGHIÊN CỨU SINH LIÊN QUAN  ĐẾN LUẬN ÁN .108 TÀI LIỆU THAM KHẢO. p-11- vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ADN Acid deoxyribonucleic (vật chất di truyền) Amplified Fragment Length Polymorphism (Đa   hình chiều dài đoạn AFLP khuếch đại) ATP Adenosin Triphosphat (phân tử mang năng  lượng ATP) CT Công  thức D1.3 Đường kính ở vị trí 1,3 mét của thân cây tính từ gốc,  đơn  vị (cm) GPS The Global Positioning System (Hệ  thống  định  vị  toàn  cầu) Hc Chiều dài chồi  cành,  đơn  vị (cm) Hcn Chiều dài chồi ngọn,  đơn  vị (cm) Hdc Chiều  cao  dưới cành của thân cây, đơn  vị (m) Hvn Chiều cao vút ngọn của  thân  cây,  đơn  vị (m) HST Hệ sinh thái IBA Indole-3-butyric acid (chất  điều  hòa  sinh  trưởng, kích thích ra ra rễ) NAA Naphthalene acetic acid (chất  điều  hòa  sinh  trưởng, kích thích ra ra rễ) IAA Indole – 3 – acetic acid (chất  điều  hòa  sinh  trưởng, kích thích ra ra rễ) Abamectin bacillus thuringiensis (chất  điều  hòa  sinh  trưởng, kích thích ABT ra ra rễ) CSDL Cơ  sở dữ liệu European Molecular Biology Laboratory (cơ  sở dữ liệu của Châu Âu về EMBL trình tự nucleotide) Forest Research Institute Malaysia (Viện nghiên cứu lâm nghiệp FRIM Malaysia) International Union for Conservation of Nature (Hiệp  hội  bảo  tồn  thiên   IUCN nhiên  quốc  tế) IFS International Foundation for Science (quỹ  khoa  học  quốc  tế) vii International Union of Forest Research Orgnaizations Liên đoàn  các  tổ   IUFRO chức  nghiên  cứu  lâm  nghiệp  Quốc  tế) International Plant Genetic Resources Institute (Viện   Tài   nguyên   di   IPGRI truyền  thực  vật  quốc  tế) IVI Importance Value Index (Chỉ  số  quan  trọng,  đơn  vị  %) ITS Internal Transcribed Spacer (vùng  đệm  trong  được  sao  mã) International Tropical Timber Organization (Tổ  chức  gỗ  nhiệt  đới  Quốc   ITTO tế) KVNC Khu vực  nghiên  cứu   LC Least concern (ít  lo  ngại) LK Cây lá kim LR Cây lá rộng Ncn/D1.3 Tương  quan  giữa sự ra chồi và cấp  đường kính ở vị trí 1.3 Tương  quan  giữa sự ra nón và cấp  đường kính ở vị trí 1.3 mét NT Near threatened (gần  đe  dọa) ODB Ô dạng bản OTC Ô tiêu chuẩn P-Value Significance level (mức ý nghĩa) RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism (Đa  hình độ dài đoạn giới hạn) SOC Hàm  lượng cacbon hữu cơ  trong  đất SSR Simple Sequence Repeats (Lặp lại trình tự Nucleotide đơn  giản) TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam T0C Nhiệt độ không khí (0C) Ký hiệu của công thức thí nghiệm sử dụng chất   điều hòa   sinh   trưởng TTG1 IBA dạng bột nồng  độ 1%. TB Giá trị trung bình viii TN Thí  nghiệm TSTN Tái  sinh  tự  nhiên   TTV Thảm thực vật VSF Vân sam fansipan VQG Vườn  quốc  gia VU Vulnerable (Sẽ  nguy  cấp) EN Endengered (Nguy cấp) EW Extinct in the wild (Tuyệt  chủng  ngoài thiên nhiên) United Nations Educational Scientific and Cultural Organization (Tổ UNESCO chức Giáo dục, Khoa học và Văn  hóa của Liên hiệp quốc) Chloroplast DNA (Chuỗi gen lục lạp DNA) cpDNA Random Amplified Polymorphism DNA (Khuếch đại ngẫu nhiên các RAPD đoạn DNA đa  hình) PCR Polymerase Chain Reaction (Phản ứng chuỗi Polymerase) CR Critically Endengered (Rất  nguy  cấp) WCMC World Conservation Monitoring Centre (Trung tâm giám sát bảo  tồn  thế  giới) Wkk (%) Độ ẩm không khí Δhtb Tăng trưởng trung bình chiều  cao  năm,  đơn  vị (cm) ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng  2.  1  Danh  sách  các  chỉ  tiêu  và  phương  pháp  phân  tích  đất  tại  KVNC .2  Thông  tin  về  các  cặp  mồi  dùng  trong  phản  ứng  khuếch  đại  PCR.

  Kết   quả   nghiên   cứu   điều   kiện   địa   hình   khu   vực   phân   loài   Vân   sam   fansipan phân  bố  tự  nhiên.  Đặc  điểm  một  số  tính  chất  lý  học,  hóa  học  trong  đất  tầng  A  tại  KVNC.  Cường  độ  áng  sáng  tại  khu  vực  phân  loài  Vân  sam  fansipan  phân  bố  tự  nhiên.  Kết  quả  tổng  hợp  đặc  điểm  nhiệt  độ  không  khí  tại  khu  vực  nghiên  cứu.

 Kết  quả nghiên  cứu  đặc  điểm  độ  ẩm  không  khí tại  khu  vực  nghiên  cứu.  Kết  quả  phân  tích  thống  kê  về  Wkk  (%)  tại  khu  vực  nghiên  cứu.  Danh  sách  các  loài thực  vật  tầng  ưu  thế  sinh thái  của  TTV  hỗn  giao  cây  lá   rộng  lá  kim  tại  khu  vực  nghiên  cứu  ở  độ  cao  2. Danh   sách   các   loài   thực   vật   tầng   ưu   thế   sinh   thái   của   TTV   ưu   thế   Vân   sam  fansipan  (ưu  thế  cây  lá  kim)  ở  độ  cao  2.

  Kết  quả  tổng  hợp  các  chỉ  số  của   các  loài  thực   vật  tầng  ưu  thế  của  cả  2   kiểu  TTV  tại  KVNC.   Bảng   tổng   hợp   các   loài   thực   vật   quan   trọng   tại   khu   vực   Vân   sam   fansipan  phân  bố  tự  nhiên.  Phân  bố  cây  Vân  sam  fansipan  theo  cấp đường  kính  (D1.  Tỷ  lệ  nảy  mầm  của  hạt  Vân  sam  fansipan  theo  các  công  thức  nghiệm.

 Bảng tính kết  quả  thống  kê  các  kết  quả  theo  dõi.  Kiểm  tra  sự  sai  khác  giữa  sự  sinh  trưởng  của  cây  con  VSF  trồng  theo  CT1  và CT2.  Kiểm  tra  sự  sai  khác  giữa  sự  sinh  trưởng  của  cây  con  VSF  trồng  theo  CT1  và   CT3.  Kiểm  tra  sự  sai  khác  giữa  sự  sinh  trưởng  của  cây  con  Vân  sam  fansipan   tại  CT  1,2,3  và  lô  đối  chứng .103 x DANH MỤC HÌNH Hình  1.

 1  Sơ  đồ  hiện  trạng  phân  bố  của  các  loài  trong  chi  Abies trên  toàn  cầu.  2  Cấu  trúc  của  hệ  gen  lục  lạp.  1  Cây  Vân  sam  fansipan  đang  có nón (Nguồn: Hà Văn  Tuế,  2003)………28 Hình  2.  2  Khu  vực  nghiên  cứu.

 3  Sơ  đồ  địa  điểm  bố  trí  thí  nghiệm. Sơ  đồ thiết kế thí nghiệm với IBA .1 Cành mang nón cái Vân sam fansipan .2  đo kích  thước  lá  non  Vân  sam  fansipan .3  Chồi  non  Vân  sam  fansipan .4 Thân Vân sam fansipan .5  Vỏ  Vân  sam  fansipan .6  Mặt  sau  lá  non  Vân  sam  fansipan .7  a,  b  lần  lượt  cây  Vân  sam  fansipan  ở  độ  cao  2.8  Vẩy  mang  hạt  Vân  sam  fansipan .9  a,  b  lần  lượt  là  cuống  Vân  sam  fansipan  và  nón  Thông  2  lá  dẹt .10   Tương   quan   giữa   sinh   trưởng   chồi   ngọn   (Hcn,   cm)   và   cấp   đường   kính   (D1.3cm) của  quần  thể  Vân  sam  fansipan  ở  độ  cao  2.