Luận án TS Sinh học: Đặc điểm sinh học, sinh thái và biện pháp bảo tồn loài Pơ mu, Sa mu dầu ở Khu dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An - Nguyễn Thị Thanh Nga

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THỊ THANH NGA NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI VÀ BIỆN PHÁP BẢO TỒN LOÀI PƠ MU (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Thomas), SA MU DẦU (Cunninghamia konishii Hayata) Ở KHU DỰ TRỮ SINH QUYỂN MIỀN TÂY NGHỆ AN LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGHỆ AN - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THỊ THANH NGA NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI VÀ BIỆN PHÁP BẢO TỒN LOÀI PƠ MU (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Thomas), SA MU DẦU (Cunninghamia konishii Hayata) Ở KHU DỰ TRỮ SINH QUYỂN MIỀN TÂY NGHỆ AN Chuyên ngành: Thực vật học Mã số: 9.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: 1. NGUYỄN ANH DŨNG 2.

TRẦN HUY THÁI NGHỆ AN - 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nghệ An, tháng 01 năm 2019 Tác giả Nguyễn Thị Thanh Nga ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, tôi xin bày tỏ sự trân trọng và cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình chu đáo của TS. Nguyễn Anh Dũng, Viện Sư phạm Tự nhiên, Trường Đại học Vinh và PGS. Trần Huy Thái, Viện Sinh thái và Tài nguyên thực vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của các quý thầy, cô giáo thuộcViện Sư phạm Tự nhiên, Khoa Sau đại học và Trung tâm Thực hành-Thí nghiệm, Trường Đại học Vinh; Phòng thí nghiệm thuộc Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng,Bộ KH và CN Việt Nam; Phòng Hệ thống học Phân tử và Di truyền bảo tồn, Viện Sinh thái và Tài nguyên thực vật. Nhân dịp này, tôi xin cảm ơn Ban quản lí và các trạm bảo vệ rừng của Vườn Quốc gia Pù Mát, Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Huống, Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt, Ban Quản lí rừng phòng hộ huyện Tương Dương và Ban Quản lí rừng phòng hộ huyện Kỳ Sơn; các Đồn, trạm Biên phòng ở các xã giáp biên giới Việt - Lào ở miền Tây Nghệ An đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong nghiên cứu ở thực địa. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu và các đồng nghiệp Trường THPT Cẩm Bình đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này.

Cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Nghệ An, tháng 01 năm 2019 Tác giả Nguyễn Thị Thanh Nga iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT. vi DANH MỤC CÁC BẢNG.vii DANH MỤC CÁC HÌNH. ix MỞ ĐẦU.

Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Những đóng góp mới của luận án.

Bố cục của luận án. TỔNG QUAN TÀI LIỆU. Tổng quan về ngành Thông (Pinophyta). Trên thế giới.

Một số nghiên cứu về loài Pơ mu và Sa mu dầu. Trên thế giới. Nghiên cứu ở Khu Dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An. Đặc điểm Điều kiện tự nhiên - Kinh tế - Xã hội khu vực nghiên cứu.

Vị trí địa lý. Đặc điểm khí hậu. Đặc điểm kinh tế, xã hội. 28 iv Chương 2.

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu.

Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp kế thừa tài liệu. Phương pháp phỏng vấn.

Phương pháp điều tra thực địa. Phương pháp thực nghiệm. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. Đặc điểm hình thái và giải phẫu.

Đặc điểm hình thái và giải phẫu loài Pơ mu. Đặc điểm hình thái và giải phẫu loài Sa mu dầu. Đặc điểm phát triển theo mùa. Đặc điểm phát triển theo mùa của loài Pơ mu.

Đặc điểm phát triển theo mùa của loài Sa mu dầu. Một số đặc điểm sinh thái. Đặc điểm phân bố loài Pơ mu và Sa mu dầu. Mật độ, diện tích và trữ lượng.

Một số đặc điểm quần xã thực vật rừng nơi có loài Pơ mu và Sa mu dầu phân bố. Đặc điểm địa hình, hướng phơi. Đặc điểm đất đai. Đặc điểm khí hậu.

Đặc điểm tái sinh và kỹ thuật nhân giống. Đặc điểm tái sinh và ảnh hưởng của độ tàn che đến khả năng tái sinh. Thử nghiệm kỹ thuật nhân giống bằng hạt và cành hom loài Pơ mu và Sa mu dầu. Thành phần hóa học tinh dầu các bộ phận loài Pơ mu và Sa mu dầu.

Thành phần hóa học tinh dầu loài Pơ mu. Thành phần hóa học tinh dầu loài Sa mu dầu. Một số thông số di truyền dạng gỗ trắng và đỏ. Một số thông số di truyền dạng gỗ trắng và đỏ loài Pơ mu.

Một số thông số di truyền dạng gỗ trắng và đỏ loài Sa mu dầu. Đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp bảo tồn, phát triển loài Pơ mu, Sa mu dầu tại Khu dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An. Đánh giá thực trạng bảo tồn loài Pơ mu và Sa mu dầu hiện nay. Các nguyên nhân chính gây suy giảm loài Pơ mu và Sa mu dầu ở Khu dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An.

Đề xuất giải pháp bảo tồn, phát triển loài Pơ mu và Sa mu dầu ở Khu dự trữ sinh quyển miền Tây Nghệ An. 128 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 137 CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN LUẬN ÁN. 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

140 PHỤLỤC vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TT VIẾT TẮT NGHĨA ĐẦY ĐỦ 1 ABT Transplantone 2 AFLP Amplified fragment length polymorphisms 3 CS Cộng sự 4 BTTN Bảo tồn thiên nhiên 5 DTSQ Dự trữ sinh quyển 6 ĐDSH Đa dạng sinh học 7 IAA Indole-3-acetic acid 8 IBA Indole-3-butyric acid 9 IIIA1 Rừng gỗ tự nhiên lá rộng thường xanh nghèo 10 IIIA2 Rừng gỗ tự nhiên lá rộng thường xanh trung bình 11 IIIA3 Rừng gỗ tự nhiên lá rộng thường xanh giàu 12 ISSR Inter simple sequence sepeat International Union for Conservatioan of Nature and Natural 13 IUCN Resources 14 NAA Napthalen - acetic acid 15 NST Nhiễm sắc thể 16 NXB Nhà xuất bản 17 QLRPH Quản lí rừng phòng hộ 18 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 19 TK Tiểu khu 20 TTG Transparent tetsta glabra 21 UPGMA Unweighted Pair Group Method with Arithmatic Mean 22 VQG Vườn quốc gia vii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2. Các tuyến điều tra thực địa ở Khu DTSQ miền Tây Nghệ An. Danh sách và mã số các loài lấy trên genbank dùng để so sánh. Đặc điểm phát triển theo mùa của loài Pơ mu.

Đặc điểm phát triển theo mùa của loài Sa mu dầu. Phân bố Pơ mu và Sa mu dầu ở Khu DTSQ miền Tây Nghệ An. Mật độ loài Pơ mu và Sa mu dầu trong các OTC. Diện tích và trữ lượng của Pơ mu, Sa mu dầu ở các xã tại Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.

So sánh diện tích và trữ lượng phân bố loài Pơ mu và Sa mu dầu theo các vùng chính ở khu vực nghiên cứu. So sánh diện tích phân bố và trữ lượng Pơ mu và Sa mu dầu ở Khu BTTN Pù Hoạt, Nghệ An với Khu BTTN Xuân Liên, Thanh Hóa. Mức độ xuất hiện của loài cây mọc cùng với các loài cây nghiên cứu. Độ cao, độ dốc Pơ mu và Sa mu dầu phân bố ở các xã thuộc Khu DTSQ miền Tây Nghệ An.

Các loại đất loài nơi Pơ mu và Sa mu dầu phân bố. Đặc điểm tính chất lý hóa một số loại đất nơi loài Pơ mu và Sa mu dầu phân bố. Mật độ cây tái sinh theo chiều cao. Số cây tái sinh theo độ tàn che.

Tỉ lệ nảy mầm và chiều cao cây con của hạt giống Pơ mu. Tỉ lệ nảy mầm và chiều cao cây con của hạt giống Sa mu dầu. Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng đến tỉ lệ sống và sự hình thành rễ của hom Pơ mu trên giá thể cát. Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng đến tỉ lệ sống và sự hình thành rễ của hom Sa mu dầu trên giá thể cát.

Thành phần hóa học của tinh dầu các bộ phận cây Pơ mu (F. hodginsii) ở Khu DTSQ Tây Nghệ An. So sánh các thành phần tinh dầu lá Pơ mu ở Nghệ An (Việt Nam) với Phúc Kiến (Trung Quốc). Thành phần hóa học của tinh dầu các bộ phận cây Sa mu dầu (C.

konishi) ở Khu DTSQ Tây Nghệ An. So sánh thành phần tinh dầu chính trong lá Sa mu dầu ở Nghệ An (Việt Nam) và (Đài Loan) Trung Quốc. Thành phần hóa học chính tinh dầu gỗ C. konishii các vùng phân bố ở Việt Nam và Trung Quốc.

Bảng khoảng cách di truyền giữa các mẫu F. hodginsii so sánh với 3 loài trong họ Hoàng đàn trên genbank. Kết quả so sánh các Nucleic sai khác trên vùng gen rbcL giữa các mẫu F. hodginsii thu ở Quế Phong với F.

hodginsii trên genbank. Kết quả so sánh các Nucleic sai khác trên vùng gen 18S-rDNA giữa các mẫu C. konishii ở Nghệ An với C. konishii trên genbank.

Kết quả so sánh các Nucleic sai khác trên vùng gen 18S-rDNA giữa các mẫu C. konishii thu ở Nghệ An với C. konishii trên genbank. Các xã thuộc Khu DTSQ có thể gây trồng rừng Pơ mu và Sa mu dầu.

132 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1. Bản đồ Khu DTSQ miền Tây Nghệ An. Bản đồ các tuyến điều tra thực địa ở Khu DTSQ miền Tây Nghệ An. Cấu tạo giải phẫu rễ Pơ mu.

Hình thái thân Pơ mu. Cấu tạo giải phẫu thân Pơ mu. Hình thái lá Pơ mu. Cấu tạo giải phẫu lá Pơ mu.

Hình thái nón, hạt Pơ mu. Cấu tạo giải phẫu rễ Sa mu dầu. Hình thái thân Sa mu dầu. Cấu tạo giải phẫu cành non Sa mu dầu.

Hình thái lá Sa mu dầu. Cấu tạo giải phẫu lá Sa mu dầu. Hình thái nón, hạt. Bản đồ các vùng phân bố loài Pơ mu và Sa mu dầu ở Khu DTSQ miền Tây Nghệ An .