Nghiên cứu bảo tồn loài Dẻ tùng sọc trắng hẹp (Amentotaxus argotaenia) tại Sơn La và Hòa Bình - Luận án tiến sĩ Lâm nghiệp 2023

Chi Dẻ tùng (Amentotaxus) là một chi cổ thuộc họ Thông đỏ (Taxaceae). Chi này bao gồm các loài hạt trần có giá trị khoa học và sinh thái đặc biệt cao. Tại Việt Nam, các nghiên cứu ghi nhận sự hiện diện của loài Amentotaxus argotaenia cùng các đơn vị phân loại liên quan như Amentotaxus hatuyenensis. Đặc điểm lá có hai dải khí khổng trắng nổi bật ở mặt dưới tạo nên tên gọi đặc trưng. Loài cây này tiến hóa chậm và khả năng thích nghi hẹp. Cấu trúc di truyền và hình thái học của chi phản ánh lịch sử phát sinh loài lâu đời. Việc phân loại chính xác giúp xác định ranh giới loài rõ ràng. Dữ liệu hình thái phục vụ trực tiếp cho việc lập kế hoạch bảo tồn và bảo vệ loài khỏi nguy cơ tuyệt chủng.

Hệ sinh thái núi đá vôi Tây Bắc là sinh cảnh sống chủ yếu của loài Dẻ tùng sọc trắng hẹp. Địa bàn khảo sát tập trung tại Khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Nha (Sơn La) và Hang Kia - Pà Cò (Hòa Bình). Cây thường mọc ở độ cao từ 800 mét đến 1.500 mét so với mực nước biển. Khu vực này có khí hậu ẩm ướt quanh năm và nhiều sương mù. Đất trên núi đá vôi nhiều mùn nhưng tầng đất mỏng và dễ xói mòn. Độ dốc sườn núi lớn gây khó khăn cho việc phát tán hạt giống tự nhiên. Các điều kiện vi khí hậu khắc nghiệt ảnh hưởng lớn đến sức sống quần thể. Quá trình chia cắt sinh cảnh làm tăng tính cô lập giữa các cá thể trưởng thành.

Loài Amentotaxus argotaenia được xếp vào danh mục thực vật hạt trần quý hiếm cần ưu tiên bảo vệ. Gỗ của cây có thớ mịn, vân đẹp và mùi thơm nhẹ. Tinh chất chiết xuất từ lá chứa các hợp chất hữu cơ có tiềm năng dược liệu cao. Sự suy thoái quần thể làm mất đi các nguồn gen thích nghi cổ xưa. Tỷ lệ tái sinh hạt ngoài tự nhiên rất thấp do hạt có phôi ngủ sâu. Động vật ăn hạt cũng làm giảm đáng kể lượng hạt giống tiếp đất. Bảo tồn loài cây này giúp gìn giữ cấu trúc nguyên vẹn của kiểu rừng kín thường xanh. Công tác cứu hộ loài là mục tiêu trọng tâm trong chiến lược lâm nghiệp quốc gia.

Cây Dẻ tùng sọc trắng hẹp (Amentotaxus argotaenia) là cây thân gỗ trung bình. Chiều cao cây đạt từ 10 mét đến 25 mét, đường kính thân từ 20 cm đến 60 cm. Thân cây thẳng, vỏ màu xám nâu và nứt dọc nông khi già. Lá mọc đối chữ thập hoặc xếp thành hai dãy phẳng. Phiến lá hình dải hẹp, mép nguyên và đầu lá thuôn nhọn. Mặt trên lá xanh đậm bóng, mặt dưới có hai dải khí khổng trắng hẹp rất rõ. Nón đực dạng bông dài rủ xuống ở nách lá. Nón cái đơn độc mọc ở đầu cành ngắn mang một noãn duy nhất. Hạt hình bầu dục, khi chín có áo hạt mọng màu đỏ hoặc vàng cam.

Quần xã thực vật chứa loài Dẻ tùng sọc trắng hẹp có tính đa dạng loài cao. Rừng phân chia thành nhiều tầng tán rõ rệt với ưu thế của các loài cây lá rộng bản địa. Khả năng tái sinh tự nhiên của loài diễn ra kém tại các điểm điều tra. Số lượng cây con dưới tán rừng rất ít và phân bố không đồng đều. Tầng thảm tươi dày cùng lớp thảm mục cản trở hạt tiếp xúc với đất. Ánh sáng tán rừng thấp làm giảm sức sống của cây mạ sau nảy mầm. Cây con sinh trưởng chậm và dễ bị cạnh tranh bởi cây bụi và dây leo. Tỷ lệ cây con sống sót qua mùa khô đạt mức rất thấp.

Tại các vùng núi đá vôi miền Bắc, phân loại học ghi nhận mối liên hệ gần gũi giữa Amentotaxus argotaenia và Amentotaxus hatuyenensis. Hai đơn vị phân loại này có nét tương đồng cao về hình thái cơ quan sinh dưỡng. Sự khác biệt chủ yếu nằm ở chiều rộng dải khí khổng và đặc điểm nón quả. Điều kiện vi khí hậu khắc nghiệt tại vùng núi cao thúc đẩy quá trình thích nghi phân hóa cục bộ. Việc so sánh đối chiếu giữa các quần thể làm rõ thêm tính đa dạng loài của chi Dẻ tùng (Amentotaxus). Kết quả nghiên cứu hình thái và giải phẫu giúp nhận diện chính xác nguồn giống phục vụ nhân tiêu bản và nhân giống mở rộng.

Chỉ thị ISSR cho thấy tỷ lệ các locus đa hình cao trong các mẫu thử nghiệm. Số lượng băng DNA nhân bản phong phú phản ánh sự đa dạng ở cấp độ phân tử. Chỉ số đa dạng di truyền Nei và chỉ số Shannon đạt giá trị đáng tin cậy. Quần thể Dẻ tùng sọc trắng hẹp tại Hang Kia - Pà Cò duy trì mức độ đa hình tương đương quần thể Xuân Nha. Phương pháp PCR-ISSR chứng minh tính hiệu quả và độ lặp lại cao đối với thực vật hạt trần quý hiếm. Kết quả phân tích khẳng định loài vẫn duy trì nguồn biến dị di truyền tự nhiên phong phú. Sự suy giảm số lượng cá thể chưa dẫn đến thoái hóa di truyền trầm trọng.

Phân tích cấu trúc phân tử AMOVA chỉ ra sự phân hóa di truyền rõ nét giữa hai tỉnh Sơn La và Hòa Bình. Biến dị di truyền tồn tại chủ yếu trong nội bộ quần thể thay vì giữa các quần thể. Khoảng cách địa lý và địa hình núi non hiểm trở cản trở sự trao đổi phấn hoa giữa các vùng. Cây thụ phấn nhờ gió nên khả năng phát tán gen bị giới hạn bởi các dãy núi đá. Hệ số phân hóa di truyền phản ánh mức độ cô lập cục bộ theo thời gian. Cây mẹ tại các đỉnh núi cao mang dấu ấn di truyền đặc thù riêng biệt. Dữ liệu này yêu cầu các biện pháp bảo tồn phải thực hiện độc lập tại cả hai khu vực.

Hiểu biết về di truyền học giúp ngăn chặn nguy cơ giao phối cận huyết trong quần thể hẹp. Vật liệu nhân giống cần được thu thập từ nhiều cây mẹ cách xa nhau nhằm tối đa hóa vốn gen. Kế hoạch lưu trữ nguồn gen phải bảo đảm tính toàn vẹn của các biến dị alen quý. Kết quả ISSR đóng vai trò kim chỉ nam cho việc tuyển chọn cây trội ngoài thực địa. Công tác tạo nguồn giống phục vụ bảo tồn chuyển chỗ (Ex situ) đòi hỏi sự đại diện đầy đủ về mặt di truyền. Việc lai ghép hoặc hỗ trợ thụ phấn nhân tạo có thể cân nhắc để tăng cường sức sống giống nòi.

Chất điều hòa sinh trưởng đóng vai trò quyết định đến tỷ lệ ra rễ của hom cành Amentotaxus argotaenia. Các chất kích thích như IBA (Indole-3-butyric acid) và NAA (Naphthaleneacetic acid) được thử nghiệm ở nhiều nồng độ khác nhau. Nồng độ IBA thích hợp giúp tăng đáng kể tỷ lệ ra rễ và số lượng rễ sơ cấp trên mỗi hom. Thời gian ngâm xử lý đáy hom cần được kiểm soát chính xác để tránh cháy mô biểu bì. Hom cành được xử lý đúng kỹ thuật hình thành mô sẹo nhanh và phân hóa rễ đều đặn. Chiều dài rễ và chất lượng rễ của cây con phát triển vượt trội so với đối chứng không sử dụng thuốc.

Loại cành giâm ảnh hưởng trực tiếp đến sức sống và khả năng ra rễ của hom. Cành bánh tẻ thu thập từ các cành cấp một hoặc chồi vượt có tỷ lệ sống cao nhất. Hom cành non dễ bị thối nhũn trong khi hom cành già hóa gỗ ra rễ rất chậm. Giá thể giâm hom cần đạt độ thông thoáng, tơi xốp và giữ ẩm tốt. Hỗn hợp cát sạch kết hợp với đất mùn hoặc xơ dừa đã xử lý đem lại hiệu quả ra rễ tốt nhất. Độ pH giá thể duy trì ở mức trung tính hoặc hơi chua nhẹ phù hợp với sinh lý loài. Khử trùng giá thể cẩn thận giúp ngăn ngừa nấm bệnh gây hại rễ non.

Vườn ươm cây giống đòi hỏi chế độ quản lý vi khí hậu nghiêm ngặt. Hệ thống phun sương tự động duy trì độ ẩm không khí từ 85% đến 90%. Mái che lưới đen giúp điều chỉnh cường độ ánh sáng phù hợp cho cây hom chưa ra rễ. Khi hom bắt đầu bung chồi và rễ ổn định, lượng nước tưới được điều chỉnh giảm dần. Phun thuốc phòng trừ nấm định kỳ bảo vệ hệ rễ non nớt khỏi các tác nhân gây bệnh. Sau khi rễ chuyển màu nâu vàng, cây con được cấy vào bầu đất dinh dưỡng. Giai đoạn luyện cây trước khi đem trồng rừng cần tăng dần cường độ ánh sáng chiếu trực tiếp.

Mô hình bảo tồn tại chỗ (In situ) được thiết lập tại các ô tiêu chuẩn vùng lõi khu bảo tồn. Cây con được trồng theo phương thức làm giàu rừng dưới tán tán rừng nghèo kiệt hoặc rừng phục hồi. Mật độ trồng được tính toán hợp lý nhằm giảm áp lực cạnh tranh không gian sống. Vị trí trồng ưu tiên các hốc đất giàu mùn trên sườn núi đá vôi có độ ẩm cao. Việc đánh dấu từng cây bằng thẻ số giúp theo dõi liên tục chỉ số sinh trưởng cá thể. Mô hình thực nghiệm tạo tiền đề xây dựng hướng dẫn kỹ thuật phục hồi rừng tự nhiên trên quy mô lớn.

Tỷ lệ sống của cây Dẻ tùng sọc trắng hẹp đạt mức khả quan sau hai năm theo dõi thực địa. Cây trồng thích nghi tốt với điều kiện đất đai và khí hậu bản địa tại Sơn La và Hòa Bình. Tốc độ tăng trưởng chiều cao diễn ra chậm nhưng hệ thống rễ bám chắc vào các khe đá. Cây phát triển tán lá xanh đậm và bắt đầu phân nhánh ngang ổn định. Tỷ lệ cây bị chết chủ yếu tập trung vào các tháng khô hạn gay gắt đầu năm. Những cây trồng dưới tán che thích hợp có tỷ lệ sống sót cao hơn hẳn khu vực trống trải.

Các nhân tố sinh thái môi trường chi phối mạnh mẽ đến sự phát triển của cây con. Cường độ ánh sáng tán rừng quyết định trực tiếp khả năng quang hợp và vươn cao của chồi ngọn. Tầng đất mỏng trên nền đá vôi khiến nguồn nước ngầm dễ bị thiếu hụt vào mùa khô. Hoạt động của gia súc thả rông và sự xâm lấn của cỏ dại gây tổn hại lớn cho cây non. Sâu bệnh hại lá xuất hiện rải rác nhưng không gây tổn thất diện rộng. Việc phát dọn dây leo và xới đất quanh gốc tạo điều kiện thuận lợi cho cây con tích lũy sinh khối nhanh hơn.

Bảo tồn chuyển chỗ (Ex situ) là giải pháp dự phòng an toàn trước nguy cơ biến đổi khí hậu và mất rừng. Các vườn thực vật, trung tâm cứu hộ và vườn ươm giống lâm nghiệp cần lưu trữ bộ sưu tập sống của loài. Cây Dẻ tùng sọc trắng hẹp được đưa vào gây trồng tại các khu vực có điều kiện tương đồng về khí hậu. Kỹ thuật ghép cây và nhân giống vi mô cần tiếp tục được thử nghiệm mở rộng. Việc xây dựng ngân hàng hạt giống và bảo quản phôi lạnh giúp duy trì nguồn gen lâu dài. Mô hình trồng khảo nghiệm Ex situ phục vụ đắc lực cho công tác nghiên cứu sinh học và giáo dục môi trường.

Hệ sinh thái núi đá vôi Tây Bắc cần được bảo vệ nghiêm ngặt trước các tác động xâm hại của con người. Ban quản lý các khu bảo tồn Xuân Nha và Hang Kia - Pà Cò cần tăng cường tuần tra rừng định kỳ. Ứng dụng công nghệ GIS và định vị vệ tinh hỗ trợ giám sát biến động diện tích rừng tự nhiên. Ngăn chặn triệt để các hành vi khai thác gỗ trái phép và săn bắt động vật hoang dã. Phục hồi các dải rừng hành lang xanh giúp kết nối các quần thể bị chia cắt. Bảo vệ cảnh quan đá vôi đồng thời bảo vệ nguồn nước sinh hoạt thiết yếu cho người dân vùng hạ lưu.

Chính quyền địa phương cần ban hành các chính sách hỗ trợ tài chính cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học. Giao khoán bảo vệ rừng gắn với chi trả dịch vụ môi trường rừng nâng cao thu nhập cho người dân bản địa. Đẩy mạnh tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng người Mông, người Thái về giá trị của thực vật hạt trần quý hiếm. Xây dựng các chương trình sinh kế bền vững nhằm giảm áp lực khai thác tài nguyên rừng đặc dụng. Thiết lập cơ chế hợp tác chặt chẽ giữa các viện nghiên cứu lâm nghiệp và lực lượng kiểm lâm cơ sở.