Luận án: Cơ sở khoa học bảo tồn Đỗ quyên lá nhọn Rhododendron moulmainense tại Lâm Đồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ***** NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC NHẰM BẢO TỒN LOÀI ĐỖ QUYÊN LÁ NH ỌN (Rhododendron moulmainense Hook f ) TẠI LÂM ĐỒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ***** NGHIÊN C ỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC NH Ằ M BẢO TỒN LOÀI ĐỖ QUYÊN LÁ NHỌN (Rhododendron moulmainense Hook f) TẠI LÂM ĐỒNG Chuyên ngành đào tạo: Lâm sinh Mã ngành: 9 62 02 05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: HÀ NỘI 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi được thực hiện từ năm 2017 – 2021 Luận án có sử dụng một phần số liệu nghiên cứu từ nhiệm vụ Bảo tồn nguồn gen cây rừng giai đoạn 2017 - 2021 do PGS TS làm chủ nhiệm nhiệm vụ và Nghiên cứu sinh là người thực hiện nội dung điều tra, nhân giống, thu thập mẫu lá phân tích đa dạng di truyền và xây dựng mô hình trồng thử nghiệm loài Đỗ quyên lá nhọn Các số liệu thí nghiệm sử dụng trong luận án này đã được các thành viên tham gia đề tài đồng ý cho sử dụng vào nội dung luận án Các số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào khác Nếu sai xót tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm / Hà Nội, tháng 4 năm 2022 Tác giả luận án ii LỜI CẢM ƠN Luận án được hoàn thành là sự nỗ lực học tập, nghiên cứu của bản thân, sự quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình của người hướng dẫn khoa học, Ban lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban lãnh đạo Viện KHLN Nam Trung Bộ và Tây Nguyên và các nhà khoa học Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS , những người hướng dẫn khoa học đã dành nhiều thời gian, công sức giúp đỡ hướng dẫn khoa học cho tôi trong quá trình thực hiện luận án Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện KHLN Nam Trung Bộ và Tây Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể học tập và nghiên cứu Cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ, động viên của Ban lãnh đạo Viện Khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam, Ban Khoa học, Đào tạo và Hợp tác quốc tế – Viện Khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, cán bộ viên chức của VQG Bidoup Núi Bà tỉnh Lâm Đồng, các bạn bè đồng nghiệp Viện KHLN Nam Trung Bộ và Tây Nguyên đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án Sau cùng, từ tận đáy lòng, tôi xin tỏ lòng biết ơn đến bố mẹ tôi, người đã sinh thành, nuôi dưỡng tôi nên người và vợ con tôi đã luôn động viên và chia sẻ để tôi phấn đấu hoàn thành luận án này Hà Nội, tháng 4 năm 2022 Tác giả luận án iii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC HÌNH ẢNH x MỞ ĐẦU 1 1 Tính cấp thiết của luận án 1 2 Mục tiêu của luận án 2 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 3 5 Những đóng góp mới của luận án 3 6 Bố cục luận án 4 Chương 1 5 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5 1 1 TRÊN THẾ GIỚI 5 1 1 1 Nghiên cứu về chi Đỗ quyên 5 1 1 2 Nghiên cứu về Đỗ quyên lá nhọn 14 1 2 TẠI VIỆT NAM 19 1 2 1 Nghiên cứu về chi Đỗ quyên 19 1 2 2 Nghiên cứu về Đỗ quyên lá nhọn 26 1 3 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CHUNG 28 Chương 2 30 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2 1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 30 2 1 1 Nghiên cứu bổ sung một số đặc điểm sinh học và lâm học cây Đỗ quyên lá nhọn ở Lâm Đồng 30 2 1 2 Nghiên cứu đa dạng di truyền giữa các quần thể và các cá thể bằng kỹ thuật phân tử ISSR và SCoT 30 2 1 3 Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng giâm hom 30 2 1 4 Nghiên cứu trồng thử nghiệm Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng 30 2 1 5 Đề xuất một số biện pháp bảo tồn nguồn gen Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng 30 2 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2 2 1 Quan điểm và cách tiếp cận 30 iv 2 2 2 Vật liệu nghiên cứu 31 2 2 3 Đặc điểm khu vực xây dựng mô hình trồng thử nghiệm 32 2 2 4 Phương pháp kế thừa tài liệu 34 2 2 5 Phương pháp nghiên cứu bổ sung một số đặc điểm sinh học và lâm học cây Đỗ quyên lá nhọn ở Lâm Đồng 34 2 2 6 Phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền giữa các quần thể và các cá thể bằng kỹ thuật phân tử ISSR và SCoT 43 2 2 7 Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng hom 47 2 2 8 Phương pháp trồng thử nghiệm Đỗ quyên lá nhọn 51 2 2 9 Đề xuất một số biện pháp bảo tồn nguồn gen Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng 51 Chương 3 53 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 53 3 1 Kết quả nghiên cứu bổ sung một số đặc điểm sinh học và lâm học cây Đỗ quyên lá nhọn ở Lâm Đồng 53 3 1 1 Đặc điểm hình thái, vật hậu 53 3 1 2 Đặc điểm phân bố và sinh thái loài Đỗ quyên lá nhọn 63 3 1 3 Đặc điểm cấu trúc rừng nơi Đỗ quyên lá nhọn phân bố 69 3 1 4 Đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên nơi có Đỗ quyên lá nhọn phân bố 78 3 1 6 Đặc điểm đa dạng sinh học rừng nơi Đỗ quyên lá nhọn phân bố 85 3 2 Đa dạng di truyền của các quần thể Đỗ quyên lá nhọn 88 3 2 1 Đa dạng di truyền các quần thể và tổng thể loài Đỗ quyên lá nhọn 89 3 2 2 Quan hệ di truyền giữa các quần thể Đỗ quyên lá nhọn 92 3 2 3 Quan hệ di truyền giữa các cá thể trong các quần thể và tổng thể loài 98 3 3 Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Đỗ quyên lá nhọn 101 3 3 1 Ảnh hưởng của loại thuốc bột và nồng độ thuốc bột tới tỷ lệ ra rễ, chiều dài rễ và số lượng rễ/hom Đỗ quyên lá nhọn 102 3 3 2 Ảnh hưởng của loại thuốc nước tới tỷ lệ ra rễ, chiều dài rễ và số lượng rễ/hom Đỗ quyên lá nhọn 106 3 3 4 Nồng độ thuốc nước IBA thích hợp trong nhân giống Đỗ quyên lá nhọn 109 3 3 3 Ảnh hưởng của thời vụ đến khả năng ra rễ của hom Đỗ quyên lá nhọn 110 v 3 3 4 Ảnh hưởng thành phần ruột bầu đến sinh trưởng của cây con Đỗ quyên lá nhọn trong giai đoạn vườn ươm 111 3 3 5 Ảnh hưởng của che sáng đến sinh trưởng của cây con Đỗ quyên lá nhọn trong giai đoạn vườn ươm 114 3 4 Kết quả trồng thử nghiệm Đỗ quyên lá nhọn 118 3 4 1 Các biện pháp kỹ thuật áp dụng trong mô hình trồng thử nghiệm Đỗ quyên lá nhọn 118 3 4 2 Kết quả trồng thử nghiệm Đỗ quyên lá nhọn 121 3 5 Đề xuất một số biện pháp bảo tồn nguồn gen Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng123 3 5 1 Các giải pháp chung 124 3 5 2 Quy hoạch phân khu bảo tồn loài, phục hồi sinh cảnh, xúc tiến tái sinh và tăng tính đa dạng di truyền cho Đỗ quyên lá nhọn 125 3 5 3 Xây dựng các khu bảo tồn chuyển chỗ loài Đỗ quyên lá nhọn 126 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 127 1 KẾT LUẬN 127 2 TỒN TẠI 129 3 KHUYẾN NGHỊ 129 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO 131 PHỤ LỤC 155 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Nghĩa đầy đủ CĐHST Chất điều hòa sinh trưởng CT Công thức CTTN Công thức thí nghiệm CTTT Công thức tổ thành D1 3 (Cm) Đường kính ngang ngực Dt (m) Đường kính tán ĐC Đối chứng GST Chỉ số biệt hóa di truyền quần thể Hdc (m) Chiều cao dưới cành He Mức độ dị hợp trông đợi Hvn (m) Chiều cao vút ngọn Ho+ Giả thuyết được chấp nhận Ho- Giả thuyết bị bác bỏ I Chỉ số Shannon IAA Axit Indolyl axetic IBA Axit indolyl butyric IV% Chỉ số quan trọng (%) NAA Naphthyl axit axetic Ne Số lượng alen hữu hiệu NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn Nm Chỉ số dòng gen NĐỗ quyên ln Mật độ Đỗ quyên lá nhọn (cây/ha) Ntstv Mật độ tái sinh có triển vọng (cây/ha) Mo Hàm lượng mùn ODB Ô dạng bản OTC Ô tiêu chuẩn pH Độ chua đất vii Viết tắt Nghĩa đầy đủ CĐHST Chất điều hòa sinh trưởng PPB Tỷ lệ phần trăm băng đa hình RKB Rừng trung bình, lá rộng và lá kim ScoT Kỹ thuật Start Codon Targeted T Tốt TB Trung bình X Xấu viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tên bảng Trang 21 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu đất trong phòng thí nghiệm 36 22 Các mẫu được sử dụng trong nghiên cứu đa dạng di truyền 44 23 Chỉ thị (markers) ISSR và SCoT được sử dụng trong nghiên cứu 45 đa dạng di truyền 24 Công thức thí nghiệm bằng thuốc bột 48 25 Công thức thí nghiệm bằng thuốc nước 48 31 Đặc điểm kích thước thân và lá Đỗ quyên lá nhọn cây trưởng 53 thành 32 Kết quả điều tra vật hậu tại Bidoup, Tuyền Lâm và Hòn Nga 60 33 Đặc điểm phân bố loài Đỗ quyên lá nhọn tại Lâm Đồng 63 34 Điều kiện khí hậu nơi có phân bố Đỗ quyên lá nhọn 66 35 Đặc điểm thổ nhưỡng nơi Đỗ quyên lá nhọn phân bố tại Lâm 68 Đồng 36 Tổ thành rừng tự nhiên có Đỗ quyên lá nhọn phân bố tại Lâm 69 Đồng 37 Chỉ số IV% của các loài ưu thế trên tất cả lâm phần nghiên cứu 72 ở ba vùng có phân bố loài Đỗ quyên lá nhọn 38 Kiểm tra quan mối quan hệ sinh thái theo từng cặp loài với mức 74 độ tin cậy 95% 39 Mật độ và độ tàn che của rừng tự nhiên có Đỗ quyên lá nhọn 75 phân bố tại Lâm Đồng 3 10 Công thức tổ thành lớp cây tái sinh tại Lâm Đồng 78 3 11 Mật độ cây tái sinh và cây tái sinh triển vọng 82 3 12 Phân bố cây tái sinh theo cấp chất lượng và nguồn gốc 84 3 13 Độ phong phú và tỷ lệ A/F của loài Đỗ quyên lá nhọn 85 3 14 Chỉ số đa dạng sinh học loài (H) và…