Tóm tắt Luận án Đánh giá nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu tại vườn quốc gia Pù Mát, tỉnh Nghệ An và đề xuất biện pháp bảo tồn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN VIẾT HÙNG ĐÁNH GIÁ NGUỒN TÀI NGUYÊN THỰC VẬT CÓ TINH DẦU TẠI VƢỜN QUỐC GIA PÙ MÁT, TỈNH NGHỆ AN VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP BẢO TỒN TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH: THỰC VẬT HỌC MÃ SỐ: 62.42.01.11 NGHỆ AN, 2017 Luận án được hoàn thành tại Trường Đại học Vinh Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Trần Huy Thái 2. PGS. TS. Nguyễn Đình San Người phản biện 1: Người phản biện 2: Người phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Trường, họp tại tầng 4, nhà A1 Trường Đại học Vinh, Vào hồi giờ , ngày tháng năm 2017 Có thể tìm luận án tại, Thư viện Quốc gia Việt Nam, Thư viện Nguyễn Thúc Hào 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Tinh dầu và các cây chứa tinh dầu là nguồn nguyên liệu rất cần thiết cho nhiều ngành công nghiệp. Tinh dầu được sử dụng làm gia vị, trong chế biến thực phẩm (đồ hộp, bánh kẹo, rượu mùi) được trao đổi, buôn bán hàng năm trên thế giới với số lượng lớn và giá trị cao. Sau ngành thực phẩm, ngành sử dụng nguồn nguyên liệu lớn nữa về tinh dầu là ngành công nghiệp hương liệu, dược phẩm và mỹ phẩm. Đây thực sự là những ngành công nghiệp chế biến đem lại giá trị kinh tế cao. Ngoài ra, tinh dầu còn được sử dụng trong công nghiệp sơn, công nghiệp chế biến một số hương liệu như tecpin, menthol, cineol, camphor,.... Hệ thực vật Việt Nam hiện dự kiến có khoảng 12.000 loài thực vật bậc cao có mạch, trong đó đã thống kê được 657 loài thực vật có tinh dầu. Đây là nguồn tài nguyên thực vật có tiềm năng rất lớn đối với kinh tế và xã hội. Những năm gần đây đã có một số công trình lớn điều tra, khảo sát nguồn thực vật có tinh dầu ở các vùng khác nhau như vùng Bắc Trung Bộ và Đông Bắc Việt Nam. Hàng trăm loài có tinh dầu, trong đó có nhiều loài cho tinh dầu quý, có giá trị có thể khai thác và phát triển. Vườn Quốc gia (VQG) Pù Mát nằm ở phía Tây Nghệ An. Hệ Thực vật ở đây rất đa dạng và phong phú, hiện đã biết gần 2.500 loài thực vật bậc cao có mạch. Trong đó, các họ có chứa tinh dầu như Long não (Lauraceae), Cam (Rutaceae), Cúc (Asteraceae), Na (Annonaceae), Gừng (Zingiberaceae), khá đa dạng về thành phần loài. Tuy vậy, các nghiên cứu về nguồn thực vật có tinh dầu ở Việt Nam vẫn chưa đáp ứng được những yêu cầu đặt ra trong đời sống. Những nghiên cứu trong thời gian qua của Trần Đình Thắng, Lê Văn Hạc, Nguyễn Xuân Dũng, Đỗ Ngọc Đài, Nguyễn Anh Dũng, thường chủ yếu tập trung xác định thành phần hóa học của một số loài hoặc một số chi thuộc một số họ thực vật ở một số địa phương nhất định. Nhằm cung cấp các dẫn liệu khoa học mang tính định lượng về nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu ở VQG, làm cơ sở khoa học cho việc đánh giá tiềm năng cũng như đề xuất các giải pháp bảo tồn, phát triển và khai thác một cách 2 bền vững. Vì vậy, tôi chọn đề tài “Đánh giá nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu tại Vườn Quốc gia Pù Mát, tỉnh Nghệ An và đề xuất biện pháp bảo tồn”. 2. Mục tiêu của đề tài Điều tra, nghiên cứu, đánh giá một cách có hệ thống và tương đối đầy đủ về nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu ở VQG Pù Mát, tỉnh Nghệ An. Trên cơ sở đó đề xuất một số biện pháp bảo tồn, phát triển và khai thác đạt hiệu quả cao, bền vững. 3. Ý nghĩa của luận án Các kết quả nghiên cứu của luận án là những dẫn liệu điều tra, nghiên cứu cơ bản về tính đa dạng của nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu tại VQG Pù Mát, Nghệ An, đồng thời cung cấp những dẫn liệu mới về thành phần hoá học tinh dầu của một số loài thuộc một số họ trong hệ thực vật VQG Pù Mát. 4. Những điểm mới của luận án - Lần đầu tiên cung cấp các dẫn liệu tương đối đầy đủ và có hệ thống về nguồn tài nguyên thực vật cho tinh dầu ở VQG Pù Mát, tỉnh Nghệ An. - Bổ sung 01 loài mới thuộc chi Gừng (Zingiber) là Gừng lá sáng bóng (Zingiber nitens M. F. Newman) cho hệ thực vật Việt Nam. - Cung cấp những dẫn liệu mới về hàm lượng, thành phần hóa học trong tinh dầu ở các bộ phận lá, thân, rễ, vỏ và quả của 38 mẫu thuộc 25 loài trong 7 họ thực vật tại VQG Pù Mát, Nghệ An. - Lần đầu tiên cung cấp những dẫn liệu về tinh dầu của các loài: Trâm lá cứng (Syzygium sterophyllum), Chân chim ngăn quả (Schefflera myriocarpa), Sa nhân miên (Amomum repoense), Gừng đen (Distichochlamys citrea), Riềng (Alpinia napoensis), Gừng lá sáng bóng (Zingiber nitens), Thần phục (Homalomena pierreana), An phong bắc bộ (Alphonsea tonkinensis), Chắp dai (Beilschmiedia percoriacea), Bời lời lá nhục đậu khấu (Litsea myristicaefolia), Re trắng chùy (Phoebe paniculata), Bưởi bung ít gân (Maclurodendron oligophlebium), Quýt rừng (Atalantia guillauminii). 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Vài nét chung về tinh dầu Phần này nêu lên khái niệm về cây tinh dầu, Trạng thái tự nhiên và phân bố, Đặc tính và thành phần hoá học của tinh dầu, Giá trị sử dụng, tầm quan trọng của tinh dầu và nguyên liệu chứa tinh dầu. 1.2. Nghiên cứu về thực vật chứa tinh dầu trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.1. Trên thế giới Cho tới nay chưa có đủ tài liệu để hình dung ra lịch sử của lĩnh vực nghiên cứu cây tinh dầu thế giới. Tài liệu sớm nhất hiện có được là cuốn “Những cây làm thuốc” được tìm thấy ở Nhật Bản, viết năm 890. Trong tài liệu này đã thống kê gần 100 loài cây tinh dầu, đồng thời mô tả phương thức chế biến và sử dụng chúng. Tuy nhiên, nghiên cứu cây tinh dầu và tinh dầu đặc biệt thu hút các nhà nghiên cứu từ đầu thế kỷ XX. Những công trình đáng lưu ý hơn cả là tài liệu do Charabot và các học trò của ông công bố vào năm 1903, 1904, 1907. Vào thời gian sau này các công trình nghiên cứu tăng lên rất nhanh và thuộc nhiều lĩnh vực. Theo Brian M. Lawrence trong công trình “Progress in essential oils” (1992-1994) và “Essential oils” (1995-2005) tác giả đã thống kê khoảng 1.000 loài thực vật chứa tinh dầu đã được phân tích thành phần hoá học trên thế giới. Theo L.P.A. Oyen và Nguyễn Xuân Dũng (1999) trong công trình “Essential oil plants in South-East Asia” thì ở các nước Đông Nam Á với trên 70 loài thực vật có tinh dầu đã được phân tích về thành phần hoá học, trong đó khoảng 30 loài được nghiên cứu khá toàn diện từ đặc điểm sinh học, sinh thái, phân bố, khả năng gây trồng, phát triển, sử dụng, sâu bệnh, sản lượng và buôn bán đến thành phần hoá học. 1.2.2. Ở Việt Nam Các công trình nghiên cứu về cây tinh dầu ở Việt Nam thực sự bắt đầu từ sau năm 1956. Trong thời gian này hàng loạt các công trình nghiên cứu về tinh dầu Bạc hà, Sả, 4 Màng tang, được công bố. Theo Lã Đình Mỡi và Lưu Đàm Cư (2001) thì đến nay chúng ta mới khai thác tự nhiên và đưa vào trồng được khoảng hơn 20 loài cây có tinh dầu trong khoảng hơn 600 loài đã biết (chỉ chiếm 3% số loài cây có tinh dầu đã biết). Những loài nói trên thường là những loài được trồng khá phổ biến như Sả, Bạc hà, Hương nhu, Long não, Tràm, Quế, Húng Quế, Hồi, Hoắc hương... 1.3. Nghiên cứu về thành phần hóa học tinh dầu của một số họ trên thế giới và ở Việt Nam Phần này tác giả đã tổng hợp các công trình nghiên cứu về tinh dầu các họ Na (Annonaceae), Ráy (Araceae), Nhân sâm (Araliaceae), Long não (Lauraceae), Sim (Myrtaceae), Cam (Rutaceae), Gừng (Zingiberaceae) ở trên thế giới và Việt Nam. 1.4. Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của vùng nghiên cứu Phần này nêu lên vị trí địa lý, địa hình, địa mạo, đặc điểm khí hậu, đặc điểm kinh tế xã hội, đặc điểm hệ thực vật của khu vực nghiên cứu. CHƢƠNG 2 ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Toàn bộ các loài thực vật bậc cao có mạch chứa tinh dầu phân bố ở Vườn Quốc gia Pù Mát, Nghệ An. 2.2. Thời gian nghiên cứu Đề tài được tiến hành từ tháng 6 năm 2012 đến tháng 8 năm 2016. Mỗi năm được chia làm 4 đợt thu mẫu, mỗi đợt từ 5-7 ngày. 2.3. Nội dung nghiên cứu + Lập danh lục thành phần loài thực vật chứa tinh dầu. + Phân tích tính đa dạng về các taxon, dạng thân, giá trị sử dụng, nguồn gen quý hiếm và phân bố thực vật có tinh dầu theo đai độ cao. 5 + Xác định hàm lượng và xác định thành phần hóa học tinh dầu của một số loài trong một số họ đại diện. + Đề xuất một số biện pháp bảo tồn và khai thác hợp lý một số loài thực vật cho tinh dầu. 2.4. Dụng cụ và trang thiết bị phục vụ khảo sát thực địa Các trang thiết bị xác định vị trí : bản đồ địa hình tỷ lê ̣ 1/25.000, máy định vị toàn cầu: GPS Garmin, máy ảnh Các vật dụng để thu mẫu: nhãn cây và dây buộc đánh dấu, kéo cắt, nhãn ghi mẫu vật, bút ghi nhãn, dây buộc, ống nhòm, túi đựng mẫu tạm thời, kẹp mẫu, cồn công nghiệp, 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.5.1. Phƣơng pháp nghiên cứu sinh học 2.5.1.1. Phƣơng pháp kế thừa số liệu Các số liệu về điều kiện tự nhiên - xã hội ở khu vực nghiên cứu, các mẫu thực vật lưu ở bảo tàng trong nước và nước ngoài, các công trình công bố liên quan đến đề tài. 2.5.1.2. Phƣơng pháp điều tra thực địa Dựa theo bản đồ chọn các tuyến điều tra chính để nghiên cứu: bao gồm 4 tuyến là Lục Dạ - Môn Sơn; tuyến Khe Bu; tuyến Khe Kèm; tuyến Tam Đình - Tam Hợp. Quá trình, điều tra nghiên cứu thực địa áp dụng theo phương pháp được Nguyễn Nghĩa Thìn giới thiệu trong “Phương pháp nghiên cứu thực vật” (2008). 2.5.1.3. Phƣơng pháp thu mẫu và định loại Mỗi cây ít nhất thu 2-3 mẫu tiêu bản ở cùng 1 địa điểm. Sau khi thu mẫu đánh số hiệu vào mẫu. Khi thu mẫu thì ghi chép tỉ mỉ ngay những đặc điểm dễ bị mất khi mẫu khô hoặc ngâm trong dung dịch như: màu sắc, nhựa mủ, đặc điểm của hoa, quả, lá ... Ngoải ra còn chụp ảnh của cây bằng máy ảnh kĩ thuật số Canon. Sau khi mẫu được xử lý sơ bộ ở ngoài thực địa, tiếp tục xử lý khô tại phòng mẫu thực vật của trường Đại học Vinh. 6 Các mẫu vật thu thập trong quá trình thực địa được mang về phân tích và xử lý trong phòng thí nghiệm để phục vụ cho công tác nghiên cứu cũng như lưu trữ. Tổng số mẫu thu được là hơn 1.500 mẫu, số mẫu đã phân tích và xác định tên khoa học là khoảng 1.000 mẫu. Mẫu hiện được lưu trữ ở Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; phòng mẫu Thực vật, khoa Sinh học, trường Đại học Vinh. Các tài liệu chính được sử dụng trong quá trình nghiên cứu, định loại là: - Cây cỏ Việt Nam (Phạm Hoàng Hộ, 1991 - 1993, 1999 - 2000); - Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín Việt Nam (Nguyễn Tiến Bân, 1997); - Cây gỗ rừng Việt Nam (Viêṇ Điều tra Quy hoac̣h rừng , Bô ̣Lâm nghiêp̣ (1971- 1989); - Thực vật chí Đại cương Đông Dương (1907); - Flora of China (1994-2002); - Cây cỏ thường thấy ở Việt Nam; - Thực vật chí Việt Nam (gồm 11 tập) và một số tài liệu chuyên ngành khác. Chỉnh lý tên khoa học và xây dựng danh lục: Thống nhất tên gọi theo Bộ luật về tên gọi thực vật, sắp xếp tên họ và chi theo R.K. Brummitt (1992), chỉnh lý tên tác giả theo R.K. Brummitt và cộng sự (1992). 2.5.1.4. Phƣơng pháp đánh giá tính đa dạng của hệ thực vật - Đa dạng về các taxon của hệ thực vật: Theo phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (2008) - Đa dạng về dạng thân: Dựa vào ghi chép quá trình điều tra thực địa cũng như các tài liệu liên quan để thống kê và đánh giá về các dạng thân của cây chứa tinh dầu. - Đa dạng về phân bố theo đai độ cao: Dựa vào cách phân chia thảm thực thực vật theo đai thực vật của Nguyễn Nghĩa Thìn (2008). 7 - Đa dạng về giá trị sử dụng của hệ thực vật: Tiến hành thống kê các loài có giá trị sử dụng từ bảng danh lục thực vật bằng các tài liệu chuyên ngành, như: “Từ điển cây thuốc Việt Nam” (2012), “1900 cây có ích” (1993), “Danh lục các loài thực vật Việt Nam” (2003, 2005), “Lâm sản ngoài gỗ Việt Nam” (2007), “Cây cỏ Việt Nam” (1991-1993, 1999-2000), “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam” (2003), “Cây thuốc Việt Nam, trồng, hái, chế biến, trị bệnh ban đầu”, “Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam”,... - Đa dạng các loài thực vật quý hiếm và vấn đề bảo tồn: Căn cứ vào Sách Đỏ Việt Nam (2007), thang đánh giá của IUCN (2014), Nghị định số 32/2006/NĐ-CP về Danh mục thực vật rừng nguy cấp, quý, hiếm (2006). 2.5.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu 2.5.2.1. Thu mẫu và chƣng cất tinh dầu Mẫu để chưng cất tinh dầu là các bộ phận riêng biệt của cây (lá, cành, vỏ, thân giả, thân rễ, hoa, quả). Mỗi mẫu thu từ 0,5-3 kg tươi. Mẫu được ghi số hiệu (số hiệu này trùng với số hiệu mẫu để định loại) và ngày tháng thu. Sau khi thu hái, mẫu được cắt nhỏ và chưng cất bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước có hồi lưu trong thiết bị Clevenger trong thời gian 2-4 giờ ở áp suất thường theo tiêu chuẩn Dược điển Việt Nam (2002). 2.5.2.2. Phƣơng pháp định lƣợng tinh dầu Tinh dầu của các bộ phận khác nhau được định lượng theo phương pháp I của Dược điển Việt Nam II (2002). Hàm lượng tinh dầu tươi được tính theo công thức. X(%) = (khi d<1) Hoặc theo công thức X(%) = (khi d>1) Trong đó: a là thể tích của tinh dầu tính bằng ml b là khối lượng của mẫu tính bằng gam. a x 0.9 b x 100% a b x 100% 8 Tinh dầu được làm khô bằng Na2SO4 khan, đựng trong các lọ tiêu chuẩn đậy kín, bảo quản ở 0-5oC trước khi đem phân tích. 2.5.2.3. Phƣơng pháp phân tích thành phần hoá học tinh dầu Chuẩn bị mẫu phân tích cho sắc ký khí : Hoà tan 1,5 mg tinh dầu đã được làm khô bằng Na2SO4 khan trong 1ml hexan tinh khiết loại dùng cho phân tích sắc ký. + Sắc ký khí (GC) với đầu dò FID: Được thực hiện trên máy Agilent Technologies HP 6890N Plus với detectơ FID, cột mao quản HP-5MS chiều dài 30 m, đường kính trong (ID) = 0,25 mm, lớp phim mỏng 0,25m với khí mang là hydro. Nhiệt độ buồng bơm mẫu là 250 o C. Nhiệt độ Detectơ là 260oC. Chương trình nhiệt độ 60oC (2 min), tăng 4oC/phút cho đến 220oC, dừng ở nhiệt độ này trong 10 phút. + Sắc ký khí-khối phổ (GC/MS): Được thực hiện trên hệ thống thiết bị sắc ký khí khối phổ liên hợp Agilent Technologies HP 6890N/ HP 5973 MSD với cột tách và các điều kiện vận hành sắc ký như nêu ở trên và với Heli làm khí mang. Việc xác định định tính các thành phần của tinh dầu được thực hiện bằng các phương pháp sau: - Dựa trên giá trị của chỉ số lưu giữ (Retention Index), xác định với một dãy các đồng đẳng n-alkan trong cùng một điều kiện sắc ký. - Dựa trên sắc ký nội chuẩn (co-injection) với các chất chuẩn thương mại (của hãng Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) hoặc với các thành phần tinh dầu đã biết. - Dựa trên phổ khối lượng, so sánh với phổ khối lượng tìm thấy trong các ngân hàng dữ liệu (NIST 08 và Wiley 9th Version) hoặc so sánh với các dữ liệu của các tài liệu tham khảo. Tỉ lệ % các thành phần trong tinh dầu được tính toán dựa trên diện tích hoặc chiều cao của pic sắc ký (detector FID) mà không sử dụng các yếu tố điều chỉnh. 2.6. Phƣơng pháp xử lí số liệu Số liệu được xử lí trên phần mềm Microsoft Office Excel 2007. 9 CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đa dạng thành phần loài cây cho tinh dầu ở Vƣờn quốc gia Pù Mát 3.1.1. Đa dạng các taxon Trong quá trình thực hiện đề tài “Đánh giá nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu tại VQG Pù Mát, tỉnh Nghệ An và đề xuất biện pháp bảo tồn“, đã tiến hành 10 đợt thu mẫu ở 5 tuyến nghiên cứu đặc trưng của các sinh cảnh ở VQG Pù Mát và thu thập được hơn 1.500 mẫu tiêu bản của các loài cây có tinh dầu, mẫu được lưu trữ tại Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Phòng mẫu Thực vật, Khoa Sinh học, Trường Đại học Vinh. Trên cơ sở các mẫu vật nghiên cứu đã xác định được ở VQG Pù Mát, Nghệ An có 358 loài và 3 thứ thuộc 129 chi, 33 họ của 2 ngành thực vật bậc cao có mạch (phụ lục 1). Trong đó bổ sung 01 loài mới cho Hệ Thực vật Việt Nam là Gừng lá sáng bóng (Zingiber nitens M. F. Newman). - Đa dạng bậc ngành: Thành phần loài thực vật có tinh dầu ở VQG Pù Mát, bước đầu đã xác định được 358 loài và 3 thứ, 129 chi, 33 họ của 2 ngành thực vật bậc cao có mạch (bảng 3.1). Bảng 3.1. Phân bố các taxa có tinh dầu trong Hệ Thực vật Vườn Quốc gia Pù Mát Ngành Họ Chi Loài Số họ Tỷ lệ % Số chi Tỷ lệ % Số loài Tỷ lệ % Pinophyta 5 15,15 5 3,88 6 1,66 Magnoliophyta 28 84,85 124 96,12 355 98,34 Tổng 33 100 129 100 361 100 Kết quả bảng 3.1 cho thấy, phần lớn các taxa tập trung trong ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) với 355 loài chiếm 98,34% tổng số loài, 124 chi chiếm 96,12% và 28 họ chiếm 84,85% tổng số họ; ngành Thông (Pinophyta) chỉ với 6 loài chiếm 1,66%, 5 chi chiếm 3,88% và 5 họ chiếm 15,5% tổng số họ. Như vậy, các taxa có tinh dầu chủ yếu tập 10 trung ở ngành Ngọc lan với số chi và loài chiếm trên 90%; điều này hoàn toàn phù hợp so với sự tiến hóa của thực vật, bởi vì ngành Ngọc lan là ngành chiếm ưu thế nhất của thực vật bậc cao có mạch. - Tỷ lệ giữa hai lớp trong Magnoliophyta: Sự phân bố không đều nhau của bậc taxon không chỉ ở các ngành mà còn được thể hiện giữa hai lớp trong Magnoliophyta, kết quả được trình bày ở bảng 3.2. Bảng 3.2. Phân bố cây có tinh dầu trong hai lớp của ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) Tên lớp Họ Chi Loài Số họ Tỷ lệ % Số chi Tỷ lệ % Số loài Tỷ lệ % Magnoliopsida 22 78,57 111 89,52 314 88,45 Liliopsida 6 21,43 13 10,48 41 11,55 Tổng 28 100 124 100 355 100 Tỷ lệ Mag./Li. 3,7 8,5 7,7 Sự phân bố không đều nhau của các taxon không chỉ được thể hiện giữa các ngành mà còn được thể hiện giữa hai lớp trong Ngành Ngọc lan. Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) có số lượng các taxon chiếm ưu thế trên 70% tổng số họ, trên 80% số chi và số loài của ngành; lớp Hành (Liliopsida) với 6 họ (chiếm 11,44%); 13 chi (chiếm 10,48%) và 41 loài (chiếm 11,55%). Các dẫn liệu trên là hợp lý, vì lớp Ngọc lan luôn chiếm yêu thế so với lớp Hành và phù hợp với các công trình nghiên cứu của Phùng Ngọc Lan và cs (1996), Nguyễn Nghĩa Thìn và cs (2004), khi nghiên cứu các khu hệ thực vật khác ở Việt Nam. Như vậy, tỷ lệ của lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) so với Hành (Liliopsida) luôn lớn hơn 3, thậm chí đạt tới 8,5. Như vậy, hệ thực vật có tinh dầu ở VQG Pù Mát nói riêng và hệ thực vật nói chung mang tính chất nhiệt đới gió mùa. Kết quả này phù hợp với nhận định của Nguyễn Nghĩa Thìn (2008), cho rằng: Tỷ lệ của lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) so với Hành (Liliopsida) ở vùng nhiệt đới luôn lớn hơn 3. 11 Đa dạng bậc họ: Trong số 33 họ cho tinh dầu đã xác định được ở VQG Pù Mát thì hầu hết thuộc về ngành Magnoliophyta với 28 họ (chiếm 84,85% tổng số họ có tinh dầu), ngành Pinophyta với 5 họ chiếm 15,15%. Có 12 họ chỉ có 1 loài; 8 họ có từ 2 - 5 loài; 3 họ có từ 6 -12 loài; 5 họ có từ 14 - 26 loài và 5 họ có từ 30 - 62 loài. Như vậy, tại VQG Pù Mát chỉ 10 họ đã có tới 302 loài, chiếm 83,65% tổng số loài có tinh dầu đã được nghiên cứu. Các họ giàu loài chứa tinh dầu vẫn là Long não (Lauraceae), Cúc (Asteraceae), Gừng (Zingiberaceae), Cam (Rutaceae), và Na (Annonaceae). Đa dạng bậc chi: 10 chi giàu loài chứa tinh dầu ở VQG Pù Mát, mặc dù chỉ chiếm 7,19% tổng số chi nhưng đã có tới 119 loài và dưới loài chiếm 32,96% so với tổng số loài có tinh dầu đã được nghiên cứu. Các chi đa dạng nhất là Trâm (Syzygium), Màng tang (Litsea), Hồ tiêu (Piper), Quế (Cinnamomum) là những chi giàu loài hơn cả. Các chi còn loài chiếm từ 6-12 loài. 3.1.2. So sánh thành phần loài cây tinh dầu ở VQG Pù Mát với cả nƣớc Tính đa dạng các loài cây cho tinh dầu ở VQG Pù Mát so với cả nước thể hiện ở bảng 3.5. Bảng 3.5. So sánh của cây tinh dầu ở VQG Pù Mát so với cây tinh dầu của Việt Nam Ngành Pù Mát Việt Nam(1) Tỷ lệ % Pù Mát so với Việt Nam Số loài Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%) Pinophyta 6 1,66 21 3,20 28,57 Magnoliophyta 355 98,34 636 96,80 55,82 Tổng 361 100 657 100 54,95 (1)Lưu Đàm Cư (2000). Các dẫn liệu ở bảng 3.5 cho thấy, số loài cây có tinh dầu ở VQG Pù Mát chiếm tới 54,95% tổng số cây có tinh dầu đã biết và đã được thống kê ở Việt Nam. Với đặc điểm là vùng núi cao, giáp biên giới Việt – Lào nên địa hình VQG Pù Mát bị chia cắt mạnh, đồng thời do các loài trong ngành Thông (Pinophyta), một số loài trong họ Long não (Lauraceae), Ngọc Lan (Magnoliaceae), Sim (Myrtaceae), phân bố chủ yếu ở núi cao. 12 Trong khi đó, Pù Mát là vùng nhiệt đới ẩm điển hình nên tại đây điều kiện không thuận lợi cho sự phát triển và cản trở sự phân bố của các loài thực vật ngành Thông (Pinophyta) chỉ có 6 loài chiếm 28,57% so với tổng số loài cho tinh dầu của cả nước). Mặt khác, với khí hậu nhiệt đới gió mùa nên Pù Mát lại rất thuận lợi cho các loài thuộc ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) sinh trưởng và phát triển. 3.1.3. Đa dạng về dạng thân Kết quả nghiên cứu về dạng thân của các loài thực vật cho tinh dầu ở Pù Mát, dựa vào tài liệu “Tên cây rừng Việt Nam” (2000), đã phân chia dạng thân của các loài thực vật có tinh dầu thành 5 dạng thân chính. Trong các dạng thân trên thì cây thân bụi với 54 loài (chiếm 14,96%) chủ yếu thuộc các họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae), Thầu dầu (Euphorbiaceae), Nhân sâm (Araliaceae), Na (Annonaceae), Cam (Rutaceae); cây gỗ lớn với 67 loài (chiếm 18,56%) thuộc các họ sau: Hoàng đàn (Cupressaceae), Kim giao (Podocarpaceae), Bụt mọc (Taxodiaceae), Ngọc lan (Magnoliaceae), Long não (Lauraceae), Sim (Myrtaceae),; cây gỗ nhỏ với 94 loài (chiếm 26,04%) với các họ chính như: Na (Annonaceae), Nhân sâm (Araliaceae), Long não (Lauraceae), Hồi (Illiciaceae), Sim (Myrtaceae),; thân leo trườn với 27 loài (chiếm 7,48%) tập trung ở các họ Hồ tiêu (Piperaceae), Na (Annonaceae), Cam (Rutaceae),; thân thảo với 119 loài (chiếm 32,96%). Như vậy cây thân thảo là đa dạng nhất gồm chủ yếu là các loài thuộc các họ Gừng (Zingiberaceae), Cúc (Asteraceae), Ráy (Araceae), Bạc hà (Lamiaceae),Các kết quả trên đã góp phần định hướng cho việc khai thác, trồng và sử dụng nguồn tài nguyên thực vật cho tinh dầu đạt hiệu quả kinh tế - xã hội và môi trường tại VQG Pù Mát. 3.1.4. Đa dạng về giá trị sử dụng Ngoài giá trị sử dụng cho tinh dầu thì các loài nghiên cứu trên còn có các giá trị sử dụng khác như làm thuốc, ăn được, làm gia vị, cho gỗ, Trên cơ sở các thông tin đã có (Từ điển cây thuốc, 1900 loài cây có ích, Danh lục các loài thực vật Việt Nam,). - Nhóm cây làm thuốc: Đây là nhóm loài nhiều nhất, phong phú nhất với 196 loài, chiếm 55,21% tổng số loài cây tinh dầu được nghiên cứu. Ngoài giá trị về tinh dầu 13 thì các loài còn được người dân ở khu vực nghiên cứu sử dụng làm thuốc, chủ yếu để bồi bổ sức khỏe, chữa bệnh thời tiết, đau xương khớp, Đáng chú ý trong số đó có các loài thuộc họ Na (Annonaceae), Long não (Lauraceae), Bạc hà (Lamiaceae),. - Nhóm cây làm cảnh: gồm 20 loài chủ yếu thuộc các họ Kim giao (Podocarpaceae), Na (Annonaceae), Cúc (Asteraceae), Ngọc lan (Magnoliaceae), các loài được sử dụng trồng làm cảnh điển hình như: Móng rồng hồng kông (Artabotrys hongkognensis Hance), Hoa giẻ thơm (Desmos chinensis Lour.), Hoa giẻ nam bộ (Desmos cochinchinensis Lour.), - Nhóm cây ăn được: Có 56 loài, đây là nhóm được người dân sử dụng lá để dùng làm rau ăn hàng ngày hay ăn quả, các loài điển hình trong số đó như: Chân chim tám lá (Schefflera heptaphylla (L.) Harms), Sẻn (Zanthoxylum acanthopodium DC.), Hoàng mộc nhiều gai (Zanthoxylum myriacanthum Wall. ex Hook.f.), - Nhóm cây cho gỗ: gồm có 70 loài, một số loài cho gỗ gỗ quý thuộc các nhóm I và nhóm II, trong đó tập trung chủ yếu là các loài trong các họ Ngọc lan (Magnoliaceae), Long não (Lauraceae), Sim (Myrtaceae), Hoàng đàn (Cupressaceae), Bụt mọc (Taxodiaceae), Một số chi giàu loài cây cho tinh dầu có trữ lượng lớn trong tự nhiên, phân bố rộng ở VQG Pù Mát như Sa nhân (Amomum), Riềng (Alpinia), Thiên niên kiện (Homalomena), Muồng truổng (Zanthoxylum), Hồng bì (Clausena), Dấu dầu (Euodia), Đây là những chi có thể khai thác, tạo nguồn nguyên liệu cho ngành hóa dược, nhằm phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Ngoài ra, một số loài quý hiếm trước đây có trữ lượng lớn Pơ mu (Fokienia hodginsii), Sa mu dầu (Cunninghamia konishii), Vù hương (Cinnamomum balansae), Bách xanh (Calocedrus macrolepis), Nhưng do khai thác quá mức nên hiếm nay số lượng còn lại không đáng kể. Do vậy, đây là những loài cần có biện pháp bảo tồn và phát triển nghiêm ngặt. 14 3.1.5. Phân bố các loài thực vật có tinh dầu ở Pù Mát theo đai độ cao Hệ thực vật VQG Pù Mát nói chung và các loài cây cho tinh dầu rất đa dạng và phong phú. Tuy nhiên, hiện nay ở đây đang bị sức ép do các hoạt động dân sinh. Sức ép này đã gây ra những hậu quả trực tiếp và gián tiếp đến thành phần loài thực vật. Dựa vào tài liệu của Nguyễn Nghĩa Thìn (2008) và Thái Văn Trừng (1978) về phân chia thảm thực vật rừng. Kết quả điều tra đã thống kê các loài có tinh dầu phân bố ở 2 đai độ cao là đai độ cao từ 100 m đến dưới 900 m và từ 900 m đến 1.811 m. Bảng 3.8. Phân bố của các loài có tinh dầu theo đai độ cao TT Đai phân bố Số loài* Tỷ lệ % 1 Dưới 900 m 168 46,54 2 900 m đến dưới 1811 m 19 5,26 3 Từ 200 đến 1811m 174 48,20 * Một loài có thể phân bố ở nhiều đai độ cao khác nhau Qua bảng 3.8 cho thấy, có 168 loài gặp phân bố ở đai thấp dưới 900 m trở xuống chiếm 46,54% tổng số loài, 19 loài gặp phân bố ở đai cao từ 900 m đến 1.811 m chiếm 5,26% tổng số loài và có tới 174 loài phân bố ở cả 2 đai chiếm 48,20% tổng số loài. Từ đây cho thấy, tính đa dạng và đặc trưng của các loài cây cho tinh dầu ở VQG Pù Mát nói riêng và Việt Nam nói chung có tính đặc thù và đa dạng. Từ đó, cần có những nghiên cứu về động thái tích lũy tinh dầu của các loài thực vật phân bố trong những điều kiện sinh thái khác nhau. 3.1.6. Đa dạng về nguồn gen quý hiếm và bảo tồn Dựa trên các tài liệu Sách Đỏ Việt Nam (2007), IUCN (2014), Nghị đinh 32/CP (2006) kết quả điều tra, thu mẫu và định loại đã xác định được 22 loài thực vật có nguy cơ tuyệt chủng thuộc 2 ngành, 12 họ, 17 chi ở VQG Pù Mát, Nghệ An. Trong 22 loài được xác định bị đe dọa tuyệt chủng ở các mức độ khác nhau thì có 19 loài trong Sách Đỏ Việt Nam (2007) với 1 loài rất nguy cấp (CR) và 5 loài nguy cấp (EN) đang đứng trước một nguy cơ rất lớn sẽ bị tuyệt chủng ngoài thiên nhiên trong tương lai 15 gần; 13 loài sẽ nguy cấp (VU) đang đứng trước một nguy cơ rất lớn sẽ bị tuyệt chủng ngoài thiên nhiên trong tương lai rất gần. Ngoài ra, có 5 loài cấm khai thác và buôn bán trên thị trường trong phụ lục IIA của Nghị định 32/CP (2006). Đây là những loài có giá trị làm thuốc, làm cảnh và cho gỗ nên đã bị khai thác nhiều trong tự nhiên. Do vậy, trữ lượng của chúng còn rất ít và vùng phân bố bị thu hẹp chỉ gặp một vài cá thể ở một vài điểm trong Vườn. Theo IUCN (2012), có 2 loài nguy cấp, 2 loài sẽ nguy cấp và 2 loài chưa đủ dẫn liệu. 3.1.7. Mô tả đặc điểm các loài đƣợc phân tích tinh dầu Phần này mô tả về đặc điểm nhận dạng, sinh học sinh thái, phân bố, mẫu nghiên cứu, giá trị sử dụng. 3.2. Thành phần hóa học tinh dầu của một số loài ở Vƣờn Quốc gia Pù Mát 3.2.1. Họ Na (Annonaceae) Như vậy, kết quả phân tích 6 mẫu tinh dầu ở các bộ phận lá , quả thuộc 4 loài trong họ Na (Annonaceae) được tổng hợp qua bảng 3.14. Bảng 3.14. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác nhau của một số loài thuộc họ Na (Annonaceae) ở VQG Pù Mát TT Loài Bộ phận Hàm lƣợng (%) Số hợp chất xác định đƣợc Tỷ lệ % một số thành phần chính của tinh dầu 1 Alphonsea tonkinensis Lá 0,12 33 β-caryophyllen (27,8%), β-elemen (15,6%), caryophyllen oxid (14,5%) Cành 0,15 29 germacren D (17,4%), β- caryophyllen (9,9%), α-pinen (9,5%), β-elemen (9,3%) 2 Dasymaschalon longiusculum Lá 0,20 33 spathulenol (21,4%) và caryophyllen oxit (17,6%) 3 Fissistigma bracteolatum Quả 0,15 31 α -pinen (15,5%), δ-cadinen (11,0%), β-caryophyllen (8,0%), germacren D (7,0%) 4 Fissistigma maclurei Lá 0,20 45 spathoulenol (17,8%), guaia- 6,10(14)-diene-4β-ol (10,3%), β- caryophyllen (7,3%) Quả 0,25 37 spathoulenol (21,2%), β-cubeben (10,6%), bicyclogermacren (7,0%) 16 Bảng trên cho thấy, hàm lượng tinh dầu biến động từ 0,12%-0,25% so với trọng lượng tươi. Tinh dầu đều có màu vàng nhạt và nhẹ hơn nước. Các thành phần hóa học được xác định chiếm từ 90,7%-97,3% tổng lượng tinh dầu. Trong tinh dầu chủ yếu là các monotecpen và các sesquitecpen. 3.2.2. Họ Ráy (Araceae) Kết quả phân tích 2 mẫu tinh dầu ở rễ thuộc 2 loài trong họ Ráy (Araceae) được tổng hợp qua bảng 3.17. Hàm lượng tinh dầu biến động từ 0,12%-0,20% so với trọng lượng tươi. Tinh dầu đều có màu vàng nhạt và nhẹ hơn nước. Các thành phần hóa học được xác định chiếm từ 90,7%-97,3% tổng lượng tinh dầu. Trong tinh dầu chủ yếu là các monotecpen và các sesquitecpen. Bảng 3.17. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác nhau của một số loài thuộc họ Ráy (Araceae) ở VQG Pù Mát TT Loài Bộ phận Hàm lƣợng (%) Số hợp chất xác định đƣợc Tỷ lệ % một số thành phần chính của tinh dầu 1 Homalomena occulta Rễ 0,12 54 α-bisabolol (22,8%), benzyl benzoate (11,4%), linalool (8,6%) 2 Homalomena pierreana Rễ 0,20 31 α-bisabolol (20,9%), bicyclogermacren (12,8%), (E)- nerolidol (8,0%) 3.2.3. Họ Nhân sâm (Araliaceae) Thành phần hóa học tinh dầu loài Chân chim ngăn quả (Scheffleria myriocarpa Harms) Mẫu lá, thân và vỏ với số hiệu (NVH 265) được thu ở Môn Sơn vào tháng 6 năm 2012. Hàm lượng tinh dầu đạt 0,21% : 0,18% và 0,30% so với trọng lượng tươi, tinh dầu có màu vàng, nhẹ hơn nước. Qua kết quả phân tích, tổng hợp và đánh giá thành phần phần tinh dầu ở cả 3 bộ phận lá, cành, vỏ của loài Scheffleria myriocarpa thì tinh dầu đều được đặc trưng bởi các hợp chất hydrocacbon, cao nhất ở cành (96,4%), tiếp đến là lá (94,6%) và vỏ thấp nhất (73,7%). Các hợp chất chứa oxi có hàm lượng rất thấp. Trong tinh dầu thì 17 các hợp chất monotecpen được ưu tiên tích lũy. Limonen (19,8%-36,8%), α-phellandren (9,2%-27,4%),α-pinen (15,0%-21,2%) là các thành phần chính chung cho cả 3 bộ phận. Đây là loài lần đầu tiên được nghiên cứu tinh dầu. 3.2.4. Họ Long não (Lauraceae) Kết quả phân tích 8 mẫu tinh dầu ở các bộ phận lá và quả của 7 loài trong họ Long não (Lauraceae) được tổng hợp qua bảng 3.26. Hàm lượng tinh dầu biến động từ 0,1%- 0,5% so với trọng lượng tươi. Tinh dầu đều có màu vàng nhạt và nhẹ hơn nước. Các thành phần hóa học được xác định chiếm từ 90,7%-97,3% tổng lượng tinh dầu. Trong tinh dầu chủ yếu là các monotecpen và các sesquitecpen. Bảng 3.26. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác nhau của một số loài thuộc họ Long não (Lauraceae) ở VQG Pù Mát TT Loài Bộ phận Hàm lƣợng (%) Số hợp chất xác định đƣợc Tỷ lệ % một số thành phần chính của tinh dầu 1 Beilschmiedia percoriacea Lá 0,25 30 β-caryophyllen (52,4%), α-humulen (15,2%), bicycloelemen (6,5%) 2 Cinnamomum burmannii Lá 0,4 41 β-phellandren (25,8%), linalool (18,3%), α-pinen (6,8%), δ- cadinen (5,0%) 3 Cinnamomum rigidifolium Lá 0,45 39 linalool (19,4%), α-pinen (13,8%), cis-verbenol (8,9%), trans-linalool oxide furanoid (4,8%) 4 Litsea cubeba Lá 0,50 27 Z-citral (36,7%), sabinen (16,2%), limonen (7,1%), β-ocimen (7,7%) 5 Litsea mollis Lá 0,15 42 sabinen (23,8%), β-caryophyllen (15,1%), limonen (8,2%) và germacren D (6,9%) Quả 0,20 36 Cyclohexanol, 2-(2-hydroxy-2- propyl)-5-methyl- (19,6%), 2- butyldecahydro-naphthalen (16,5%), sabinen (10,7%) 6 Litsea myristicaefolia Lá 0,10 42 germacren D (20,3%), β- caryophyllen (16,0%), β-cubeben (6,7%) 7 Phoebe Lá 0,20 46 β-caryophyllen (12,1%), 18 paniculata germacren D (9,2%), sabinen (8,8%), β-cubeben (7,5%) 3.2.5. Họ Sim (Myrtaceae) Kết quả phân tích 3 mẫu tinh dầu ở các bộ phận lá , cành thuộc 2 loài trong họ Sim (Myrtaceae) được tổng hợp qua bảng 3.29. Hàm lượng tinh dầu biến động từ 0,12%-0,16% so với trọng lượng tươi. Tinh dầu đều có màu vàng nhạt và nhẹ hơn nước. Các thành phần hóa học được xác định chiếm từ 90,7%-97,3% tổng lượng tinh dầu. Trong tinh dầu chủ yếu là các monotecpen và các sesquitecpen. Bảng 3.29. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác nhau của một số loài thuộc họ Sim (Myrtaceae) ở VQG Pù Mát TT Loài Bộ phận Hàm lƣợng (%) Số hợp chất xác định đƣợc Tỷ lệ % một số thành phần chính của tinh dầu 1 Syzygium grandis Lá 0,15 23 β-caryophyllen (25,6-29,3%), sabinen (10,2-16,8%), (E)-β-ocimen (9,5- 11,9%) Cành 0,12 44 β-caryophyllen (29,3%), sabinen (10,2%), (E)-β-ocimen (9,5%), δ- cadinen (6,6%) 2 Syzygium sterophyllum Lá 0,16 38 α-pinen (35,5%), (E)-nerolidol (34,4%), globulol (4,8%), limonen (3,8%) 3.2.6. Họ Cam (Rutaceae) Kết quả phân tích 8 mẫu tinh dầu ở các bộ phận lá , cành thuộc 5 loài trong họ Cam (Rutaceae) được tổng hợp qua bảng 3.35. Hàm lượng tinh dầu biến động từ 0,2%-0,5% so với trọng lượng tươi. Tinh dầu đều có màu vàng nhạt và nhẹ hơn nước. Các thành phần hóa học được xác định chiếm từ 90,7%-97,3% tổng lượng tinh dầu. Trong tinh dầu chủ yếu là các monotecpen và các sesquitecpen. 19 Bảng 3.35. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác nhau của một số loài thuộc họ Cam (Rutaceae) ở VQG Pù Mát TT Loài Bộ phận Hàm lƣợng (%) Số hợp chất xác định đƣợc Tỷ lệ % một số thành phần chính của tinh dầu 1 Acronychia pedunculata Lá 0,3 51 α-pinen (17,5%), β-caryophyllen (15,5%), caryophyllen oxit (10,6%) 2 Atalantia guillauminii Lá 0,25 46 β-phellandren (33,4%), α- phellandren (10,6%), o-cymen (5,8%) Cành 0,20 43 β-phellandren (24,5%), sabinen (14,6%), bicyclogermacren (7,6%), bis (2-ethylhexyl) phthalat (7,6%) Quả 0,50 34 sabinen (36,4%), β-phellandren (19,5%),α-phellandren (8,0%) 3 Clausena harmandiana Lá 0,23 35 β-bisabolen (18,5%), limonen (17,8%) và germacren D (12,2%) 4 Euodia callophylla Lá 0,2 49 1-methoxy-2-(2 ’ -methylprop-2 ’ - enyl) anthraquinon (15,1%), nerolidol (10,0%), (E)-β-ocimen (12,7%), β-caryophyllen (8,7%) 5 Macclurodendron oligophlebia Lá 0,5 52 sabinen (23,4%), (E)-β-ocimen (10,1%), α-pinen (9,3%) Cành 0,4 47 sabinen (21,2%), (E)-β-ocimen (18,2%) và α-pinen (8,4%) 3.2.7. Họ Gừng (Zingiberaceae) Kết quả phân tích 8 mẫu tinh dầu ở các bộ phận lá , thân, rễ thuộc 4 loài trong họ Gừng (Zingiberaceae) được tổng hợp qua bảng 3.40. Hàm lượng tinh dầu biến động từ 0,17%-0,30% so với trọng lượng tươi. Tinh dầu đều có màu vàng nhạt và nhẹ hơn nước. Các thành phần hóa học được xác định chiếm từ 90,7%-97,3% tổng lượng tinh dầu. Trong tinh dầu chủ yếu là các monotecpen và các sesquitecpen. 20 Bảng 3.40. Các thành phần chủ yếu trong tinh dầu ở các bộ phận khác nhau của một số loài thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) ở VQG Pù Mát TT Loài Bộ phận Hàm lƣợng (%) Số hợp chất xác định đƣợc Tỷ lệ % một số thành phần chính của tinh dầu 1 Alpinia napoensis Lá 0,21 26 γ-terpinen (23,2%), 1,8-cineol (21,8%), α-terpinen (11,7%), terpinen-4-ol (10,8%), o-cymen (9,1%) Thân 0,17 23 γ-terpinen (20,5%), 1,8-cineol (17,6%), α-terpinen (12,5%), o- cymen (8,4%), terpinen-4-ol (8,2%) Rễ 0,25 29 γ-terpinen (19,3%), α-terpinen (13,2%),1,8-cineol (10,7%), o- cymen (7,4%) 2 Amomum repoense Lá 0,20 51 β-pinen (33,5%), (E)-β-ocimen (9,6%), γ-terpinen (9,1%), α-pinen (8,4%) 3 Zingiber nitens Lá 0,22 36 δ-elemen (17,0%) và β-pinen (12,8%), β-elemen (8,8%), bicyclogermacren (8,3%), germacren D (8,2%) Thân 0,16 44 δ-elemen (20,1%), germacren D (8,6%), bicyclogermacren (8,1%), β-elemen (7,9%) Rễ 0,30 41 β-pinen (21,0%), δ-elemen (12,8%), bornyl axetat (11,8%) và α-pinen (7,3%) 4 Distichochlamys citrea Lá 0,23 31 limonen (20,8%), (Z)-13- docosenamit (18,2%), α-phellandren (8,7%), α-pinen (6,9%) 3.3. Đề xuất các biện pháp bảo tồn 3.3.1. Các biện pháp bảo tồn đa dạng sinh học nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu tại VQG Pù Mát 1. Bảo tồn nguyên vị (In Situ) Các loài cây có tinh dầu ở những nơi phân bố tự nhiên của chúng tại VQG Pù Mát, đặc biệt là với các loài quý hiếm, các loài trong Sách Đỏ Việt Nam, Nghị Định 32/CP-2006. Trong đó: Sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata), Pơ mu (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Henry & H. H. Thomas), Thông đỏ (Taxus chinensis (Pilg.) Rehd.), 21 2. Tăng cƣờng công tác quản lý, bảo vệ rừng Tăng cường thêm người cho lực lượng kiểm lâm ở địa bàn để ngăn chặn tận gốc các hiện tượng chặt phá rừng. Tạo điều kiện cho các tổ chức xã hội, đặc biệt là phụ nữ tham gia tích cực vào công tác quản lý bảo vệ rừng và bảo tồn đa dạng sinh học tại các địa phương. 3. Phát triển kinh tế, nâng cao thu nhập cho cộng đồng Lựa chọn và phổ cập các mô hình canh tác cho năng suất, hiệu quả cao và bền vững cho người dân trong vùng biết và học tập. Đồng thời nghiên cứu phát triển, gây trồng một số loài cây phù hợp với điều kiện tự nhiên và trồng cây đặc sản của địa phương như: Cây dược liệu, cây ăn quả, các loại hoa, Những hoạt động này không được tiến hành ngay khu vực rừng bảo vệ nghiêm ngặt. 4. Tăng cƣờng các hoạt động nghiên cứu khoa học Điều tra cơ sở kinh tế hộ gia đình nông thôn ở khu vực nghiên cứu, hỗ trợ xây dựng các mô hình phù hợp, lồng ghép với các chương trình đầu tư của địa phương, xem xét lựa chọn bổ sung một số hoạt động có tính thời sự và mang tính chiến lược đối với địa phương. 5. Nâng cao nhận thức về bảo vệ đa dạng sinh học cho cộng đồng Để quản lý bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên rừng, việc tham gia của người dân là hết sức quan trọng, nhất là công tác bảo tồn đa dạng sinh học ở khu vực có rất nhiều cư dân đang sinh sống. Tăng cường các hoạt động truyền thông giáo dục môi trường, nâng cao nhận thức của cộng đồng về giá trị của các loài cây cho tinh dầu, về thị trường tinh dầu, các biện pháp khai thác bền vững cây cho tinh dầu và nguyên nhân làm cạn kiệt cây cho tinh dầu. 3.3.2. Các biện pháp bảo tồn tại chỗ, kết hợp với bảo tồn chuyển chỗ phát triển và sử dụng bền vững các loài cây tinh dầu 1. Ở Pù Mát có các loài cây thuộc ngành Thông chủ yếu phân bố ở độ cao 900 m trở lên như Sa mu dầu (Cunninghamia konishii Hayata), Pơ mu (Fokienia hodginsii (Dunn) A. Henry & H. H. Thomas), Thông đỏ (Taxus chinensis (Pilg.) Rehd.),. Đây là 22 những loài cho gỗ quý, nên hiện nay đang bị khai thác cạn kiệt để lấy gỗ. Ngoài ra, chúng còn cho tinh dầu được dùng trong công nghệ dược, mỹ phẩm, sơn, Đây là những loài cần được bảo tồn đồng thời nghiên cứu các biện pháp gây trồng (ex situ) về lâu dài. 2. Một số loài cây tinh dầu có độ gặp nhiều, phân bố rộng ở khắp các khu vực và có sinh khối lớn như: Màng tang (Litsea cubeba), Thiên niên kiện (Homalomena occullata),Do vậy, khi khai thác tinh dầu cần có kế hoạch và mức độ hợp lý để đảm bảo khả năng tái sinh của chúng đạt hiệu quả cao nhất. Tuy nhiên, muốn khai thác các loài này cần có những nghiên cứu đánh giá đầy đủ về hàm lượng, về thành phần hóa học của tinh dầu ở các bộ phận khác nhau cùng với các yếu tố khác nhau (thời gian sinh trưởng, các địa điểm thu hái khác nhau, phân bố, mùa vụ) cũng như nhu cầu của thị trường ở trong và ngoài nước. 3. Một số loài được nghiên cứu với hàm lượng tinh dầu trên 0,1%, có nguồn nguyên liệu phong phú và có chất lượng tinh dầu tốt, có triển vọng phát triển và khai thác tạo sản phẩm hàng hóa cần quan tâm như: + An phong bắc bộ (Alphonsea tonkinensis DC.): Hàm lượng tinh dầu trong lá và cành lớn (0,12 và 0,15% so với trọng lượng tươi), hiện phân bố tự nhiên ở cả đai cao và đai thấp. Thành phần hóa của tinh dầu được đặc trưng bởi các sesquitecpen chứa oxy chiếm từ 15,8% trong thân và 19,8% trong lá. Đây là những hợp chất có triển vọng trong công nghiệp dược, công nghiệp hương liệu. + Mao quả hoa dài (Dasymaschalon longiusculum (Ban) Saunders): Hàm lượng tinh dầu trong lá đạt 0,2% so với trọng lượng tươi. Spathulenol (21,4%) và caryophyllen oxit (17,6%) là thành phần chính của tinh dầu. Đây là các hợp chất chứa oxi rất có triển vọng trong công nghệ hượng liệu vì chúng tạo mùi thơm ngay cả ở nồng độ thấp. Do vậy cần có biện pháp nghiên cứu để có thể được khai thác tạo nguồn hàng hóa cho ngành công nghệ hương liệu. + Lãnh công maclure (Fissistigma maclurei Merr.) Hàm lượng tinh dầu trong lá, quả đạt tương ứng 0,2% và 0,25% so với trọng lượng tươi. Trong tinh dầu quả, hàm lượng các sesquitecpen khá cao đặc biệt là hàm lượng các sesquitecpen chứa oxi. Hơn 23 thế nữa thành phần chính của tinh dầu quả là spathoulenol (21,2%) một hợp chất oxi tạo mùi thơm ở nồng độ thấp. Do đó, tinh dầu quả có triển vọng khai thác tạo nguồn nguyên liệu cho công nghệ hương liệu. + Chắp dai (Beilschmiedia percoriacea Allen) với β-caryophyllen (52,4%), α- humulen (15,2%), bicycloelemen (6,5%) là các thành phần chính của tinh dầu. Do đó, tinh dầu lá loài này có thể khai thác sử dụng trong y dược, đặc biệt là hợp chất β- caryophyllen có tỉ lệ cao trên 50%. + Riềng (Alpinia napoensis Pierre ex Gagnep.): tinh dầu có các thành phần chính ở cả 3 bộ phận là γ-terpinen (19,3-23,2%), 1,8-cineol (10,7-21,8%), α-terpinen (11,7- 13,2%), o-cymen (7,4-9,1%). Đây là những hợp chất có giá trị trong công nghệ dược và công nghệ hương liệu. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận 1. Hệ thống và xây dựng danh lục nguồn tài nguyên thực vật có tinh dầu tại VQG Pù Mát gồm 358 loài và 3 thứ, 129 chi, 33 họ thuộc 02 ngành thực vật bậc cao có mạch Ngọc lan (Magnoliophyta) và Thông (Pinophyta). Trong đó, đã ghi nhận thêm 01 loài mới là Gừng lá sáng bóng (Zingiber nitens M. F. Newman) cho Hệ Thực vật Việt Nam. 2. Các loài cây có tinh dầu thuộc 5 dạng thân chính, trong đó nhiều nhất là cây thân thảo (119 loài), tiếp đến là cây gỗ nhỏ (94 loài), cây bụi (54 loài), cây leo trườn (27 loài) và cây gỗ lớn (67 loài). 3. Ngoài tinh dầu, cả 361 loài còn cho các giá trị sử dụng khác như làm thuốc (196 loài), làm cảnh (20 loài), ăn được (56 loài), cho gỗ (70 loài), cho độc (7 loài), cho gia vị (7 loài) và thấp nhất là cây cho dầu béo với (6 loài). 4. Số loài cây có tinh dầu phân bố nhiều ở cả hai đai độ cao (174 loài), ở đai thấp (dưới 900 m) với 168 loài và đai cao (từ 900 m trở lên) với 19 loài. 5. Trong các loài cây có tinh dầu đã và đang bị đe dọa tại VQG Pù Mát, trong Sách Đỏ Việt Nam (2007) với 19 loài, 05 loài trong Nghị định 32/CP-2006 và 6 loài trong Danh 24 lục đỏ IUCN (2014). Đây là những loài có số cá thể còn ít nên cần có những biện pháp nghiên cứu nhằm bảo tồn, phát triển sử dụng hiệu quả bền vững. 6. Xác định hàm lượng và phân tích thành phần hóa học tinh dầu của 38 mẫu thuộc 25 loài của 7 họ thực vật là: Cam (Rutaceae), Long não (Lauraceae), Na (Annonaceae), Gừng (Zingiberaceae), Nhân sâm (Araliaceae), Ráy (Araceae) và Sim (Myrtaceae). 7. Lần đầu tiên xác định hàm lượng và thành phần hóa học tinh dầu của 13 loài là Trâm lá cứng (Syzygium sterophyllum), Chân chim ngăn quả (Schefflera myriocarpa), Sa nhân miên (Amomum repoense), Gừng đen (Distichochlamys citrea), Riềng (Alpinia napoensis), Gừng lá sáng bóng (Zingiber nitens), Thần phục (Homalomena pierreana), An phong bắc bộ (Alphonsea tonkinensis), Chắp dai (Beilschmiedia percoriacea), Bời lời lá nhục đậu khấu (Litsea myristicaefolia), Re trắng chùy (Phoebe paniculata), Bưởi bung ít gân (Maclurodendron oligophlebium), Quýt rừng (Atalantia guillauminii). 8. Tinh dầu của một số loài được nghiên cứu có chứa các thành phần hóa học có giá trị như các monotecpen chứa oxy và các sesquitecpen chứa oxy trong các loài Riềng (Alpinia napoensis), Gừng lá sáng bóng (Zingiber nitens), Mao quả hoa dài (Dasymaschalon longiusculum), Lãnh công maclure (Fissistigma maclurei), Lãnh công nhiều lá bắc (Fissistigma bracteolatum), An phong bắc bộ (Alphonsea tonkinensis), Re trắng chùy (Phoebe paniculata), Bưởi bung (Acronychia pedunculata), Dầu dấu lá hẹp (Euodia calophylla). 9. Đề xuất 05 biện pháp bảo tồn đa dạng thực vật nói chung và 03 biện pháp bảo tồn, khai thác nguồn tài nguyên tinh dầu. 2. Kiến nghị Nghiên cứu các loài cây có tinh dầu ở VQG Pù Mát nói riêng và Việt Nam nói chung đang còn ít so với tính đa dạng của chúng. Vì vậy, cần nghiên cứu chuyên sâu hơn nữa để đánh giá đầy đủ về tiềm năng nguồn tài nguyên thực vật đặc biệt là nguồn tài nguyên cho tinh dầu mà trong nước và thế giới hiện nay đang quan tâm. DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Nguyễn Viết Hùng, Trần Huy Thái, Đỗ Ngọc Đài (2015), Thành phần hóa học tinh dầu loài Bưởi bung ít gân (Maclurodendron oligophlebium (Merr.) Hartl.) ở Vườn Quốc gia Pù Mát, Nghệ An, Tạp chí Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội, 31(4S): 136-140. 2. Nguyễn Viết Hùng, Nguyễn Anh Dũng, Nguyễn Đình San, Trần Huy Thái, Đỗ Ngọc Đài (2015), Thành phần hóa học tinh dầu loài bời lời núi đá (Litsea mollis Hemsl.) và Bời lời lá nhục đậu khấu (Litsea myristicifolia (Wall. ex Nees) Hook. f.) ở Vườn Quốc gia Pù Mát, Báo cáo Khoa học về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Hội nghị Khoa học Toàn quốc lần thứ 6, Nxb Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội, 22/10/2015, 1130-1134. 3. Nguyễn Viết Hùng, Trần Huy Thái, Đỗ Ngọc Đài (2015), Thành phần loài cây có tinh dầu thuộc họ Na (Annonaceae) và Cam (Rutaceae) ở VQG Pù Mát, Nghệ An, Báo cáo Khoa học về Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Hội nghị Khoa học Toàn quốc lần thứ 6, Nxb Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội, 22/10/2015, 1135-1138. 4. Nguyễn Viết Hùng, Trần Huy Thái, Nguyễn Đình San, Nguyễn Anh Dũng, Đỗ Ngọc Đài (2016), Thành phần hóa học tinh dầu của loài Quýt rừng (Atalantia guillauminii Swingle) (Rutaceae) ở VQG Pù Mát, Nghệ An, Tạp chí Sinh học, 38(1): 70-75. 5. Nguyễn Viết Hùng, Trần Huy Thái, Nguyễn Đình San, Đỗ Ngọc Đài (2016), Đa dạng các loài cây cho tinh dầu ở Vườn Quốc gia Pù Mát, Nghệ An, Báo cáo Khoa học về Nghiên cứu và Giảng dạy Sinh học ở Việt Nam, Hội nghị Khoa học Quốc gia lần thứ 2, Đà Nẵng, 20 tháng 5 năm 2016, 373-379. 6. Nguyen V. Hung, Do N. Dai, Tran D. Thang A. Ogunwande (2016), Essential oil from the fruits of Fissistigma bracteolatum and Fissistigma maclurei, Chemical Science International Journal, 13(7): 1-7. 7. Juergen K.R. Wanner, Do N. Dai, Le T. Huong, Nguyen V. Hung, Erich Schmidt and Leopold Jirovetz (2016), Chemical composition of Vietnamese essential oils of Cinnamomum rigidifolium, Dasymaschalon longiusculum, Fissistigma maclurei and Goniothalamus albiflorus, Natural Product Communication, 11(11): 1071-1073 (SCIE). 8. Nguyen V. Hung, Do N. Dai, Tran H. Thai, Nguyen D. San, Isiaka A. Ogunwande (2016), Zingiber nitens M.F. Newman: a new species and its essential oil constituent, Journal of Essential oils Bearing Plants, (accepted). 9. Nguyễn Viết Hùng, Lê Thị Hương, Đỗ Ngọc Đài, Lý Ngọc Sâm, Nguyễn Trung Thành (2016), Bổ sung loài Gừng sáng bóng (Zingiber nitens M. F. Newman) (Zingiberaceae) cho hệ thực vật Việt Nam, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, (Nhận đăng).