Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o bé n«ng nghiöp vµ ptnt

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ============ NGUYỄN TIẾN HẢI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHẮN SÓNG CỦA RỪNG NGẬP MẶN Ở MỘT SỐ VÙNG VEN BIỂN VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP HÀ NỘI - 2008 download by : skknchat@gmail.com BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ============ NGUYỄN TIẾN HẢI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHẮN SÓNG CỦA RỪNG NGẬP MẶN Ở MỘT SỐ VÙNG VEN BIỂN VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Vương Văn Quỳnh HÀ NỘI – 2008 download by : skknchat@gmail.com -1- ĐẶT VẤN ĐỀ Việt nam quốc gia có tới 3000 km bờ biển, nằm hồn tồn vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa trải dài đường di chuyển phần lớn trận bão hình thành từ vùng Biển Philippin Biển Đông Dưới ảnh hưởng giải hội tụ nhiệt đới hàng chục trận bão năm Việt Nam thường xuyên xuất thời tiết mưa to gió mạnh dội Đây nguyên nhân chủ yếu tượng sóng mạnh ven biển gây tổn hại lớn cho kinh tế xã hội môi trường nhiều vùng ven biển Việt Nam Với xu hướng nóng lên chưa đảo ngược khí trái đất, gia tăng tất yếu tượng thời tiết mưa to gió mạnh lũ lụt sóng dự báo cịn thường xuyên nguy hiểm nước ta Vì vậy, nghiên cứu giải pháp chắn sóng ven biển yêu cầu cấp bách thực tiễn phát triển đất nước Sử dụng rừng để chắn sóng ven biển giải pháp khoa học thực tiễn nước ta chấp nhận giải pháp Tuy nhiên, thực tế nhiều nơi rừng phịng hộ đầu nguồn rừng ngập mặn ven biển lại không ngừng bị suy giảm diện tích trữ lượng, cịn thiệt hại lũ lụt sóng biển dường ngày nghiêm trọng Khi thảo luận tình trạng người ta cho nguyên nhân chủ yếu chưa đánh giá đầy đủ khả chắn sóng ven biển, chưa xây dựng tiêu chuẩn cho rừng chắn sóng ven biển, chưa quy hoạch diện tích cụ thể cần thiết cho việc bảo vệ phát triển rừng chắn sóng ven biển chưa xây dựng giải pháp tổng thể cho quản lý sử dụng hiệu loại rừng phịng hộ download by : skknchat@gmail.com -2- Vì khơng đánh giá vai trị chắn sóng ven biển rừng nên số trường hợp người ta chuyển chúng thành diện tích nương rẫy, chăn thả ni trồng thuỷ sản Vì chưa có tiêu chuẩn quản lý cho rừng phịng hộ chắn sóng ven biển nên người ta khai thác cách mức làm khả chắn sóng ven biển rừng Vì chưa có quy hoạch cụ thể mà số nơi người ta trì diện tích rừng chắn sóng nhiều mức cần thiết làm giảm diện tích trồng trọt chăn ni, ngược lại số nơi khác người ta lại giữ rừng khơng đủ để thực chức phịng hộ chúng Do thiếu giải pháp tổng thể cho quản lý rừng chắn sóng ven biển nên biện pháp áp dụng thường không đồng bộ, chồng chéo không giải nhiều vấn đề thực tiễn vừa mang tính kỹ thuật vừa mang tính kinh tế xã hội cho quản lý rừng Để khắc phục tồn trên, đề tài tiến hành “Nghiên cứu khả chắn sóng rừng ngập mặn số địa điểm Việt Nam” Kết nghiên cứu đề tài sở để xây dựng giải pháp khoa học cho việc sử dụng rừng để chắn sóng ven biển quy mơ nước ta download by : skknchat@gmail.com -3- Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới Nghiên cứu rừng ngập mặn hiệu chắn sóng dải rừng ngập mặn Rừng ngập mặn tên chung dải rừng ven biển bị ngập thường xuyên định kỳ thuỷ triều Với diện tích rộng, sinh khối lớn, tổ thành đa dạng đặc biệt phân bố nơi “đầu sóng gió” rừng ngập mặn xem đối tượng có giá trị kinh tế sinh thái to lớn Nó có khả cung cấp gỗ củi nhiều loại hải sản giá trị, có khả cố định bùn cát, chắn gió, chắn sóng bảo vệ nhà cửa, đồng ruộng cơng trình kinh tế văn hố ven bờ, góp phần quan trọng vào bảo vệ mơi trường sống người thiên nhiên nói chung nhiều vùng duyên hải Với ý nghĩa kinh tế sinh thái to lớn rừng ngập mặn trở thành đối tượng nghiên cứu nhiều tác giả Đến cuối kỷ XX nghiên cứu thực hầu hết quốc gia có RNM Chúng tập trung vào ba lĩnh vực chính: (1) - hình thành đặc điểm cấu trúc sinh thái RNM, (2)- giá trị kinh tế sử dụng RNM, (3)- vấn đề kinh tế xã hội sách cho quản lý RNM Các nghiên cứu RNM thường dành phần tồn vào hình thành cấu trúc sinh thái rừng Những vấn đề hàng trăm tác giả quan tâm đến điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng, thủy văn, đặc điểm tổ thành, trình tái sinh, diễn thế, sinh trưởng, phát triển, suất sinh học v.v… Phân tích kết nghiên cứu tác giả cho phép đến số kết luận sau: - Rừng ngập mặn giới có khoảng 18.107.700 ha, phân bố phạm vi rộng vùng biển ấm Vị trí xa RNM Bắc bán cầu vịnh Agaba thuộc Hồng Hải (300B) Nam Nhật Bản (320B); Nam bán download by : skknchat@gmail.com -4- cầu Nam Autralia (380N), đảo Chatham phía Tây New Zeyland (440N) (Walter,1971; Blasco F., 1984; Molony B M Sheaves., 1995) - Rừng ngập mặn phân bố chủ yếu vùng có khí hậu ấm mưa nhiều Mặc dù tồn vùng nhiệt độ tháng lạnh xuống đến 100C, song thuận lợi cho phát triển rừng ngập mặn vùng nhiệt độ trung bình từ 200C trở lên lượng mưa 1000 mm/năm (Larsson J., Folke C and Kautsky N., 1994) - Đất RNM có nguồn gốc phù sa lắng đọng nơi dòng nước yếu Lớp trầm tích bùn sét, phần bắt đầu cứng chặt Đất RNM thường chứa nhiều chất dinh dưỡng nước triều mang đến thiếu oxy Dưới rừng ngập mặn có q trình tích lũy liên tục thực vật gẫy đổ già cỗi nhiều hệ Chúng lẫn đất tạo nên tầng sinh phèn mặt đất làm cho lượng phèn tiềm tàng mức cao Hoạt động thủy triều hàng ngày làm cho đất có độ mặn trung bình khoảng 15/oo - 25/oo Tính chất lý, hóa học đất phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc phù sa trầm tích (Sammut J R.B., Callinan G.C Fraser, 1996b; Hutchings P Saenger P., 1987; Lugo A.E Snedaker S.C., 1974) - Nước triều nhân tố tác động lớn đến phân bố RNM Ở đâu có nước triều vào sâu cửa sơng RNM phân bố sâu nội địa Dòng nước sơng, rạch đổ làm lỗng độ mặn nước biển, phù hợp với phát triển nhiều loài giai đoạn sống định RNM - Danh lục thực vật RNM giới với số loài dao động từ 50 đến 75 loài (Logo Snedaker, 1974; Saenger cộng sự, 1983; Blasco, 1984) Các chi thực vật phổ biến RNM thuộc chi Mắm, Đước, Vẹt, Dà, Giá Bần RNM nơi cư trú hàng chục loài thú, 200 loài chim, download by : skknchat@gmail.com -5- nhiều lồi cá tơm động vật nhuyễn thể Tuy nhiên, điều kiện ngập nước độ mặn cao nên tổ thành RNM thường đơn giản, tượng ưu loài thường rõ với cấu trúc phổ biến tầng gỗ Có loài bụi thân cỏ rừng ngập mặn - Quá trình tái sinh RNM tái sinh lỗ trống tái sinh vệt Phần lớn RNM loài ưa sáng mạnh, nên chúng thực tái sinh ô trống rừng gãy đổ tạo nơi bãi bồi bên (Phan Nguyên Hồng, 1995; Turner, R.E R.R Lewis III., 1997) - Phù hợp với trình biến đổi bãi bồi chuỗi gần có thứ tự quần xã RNM thay nhau, quần xã tiên phong Mắm loài, Mắm Đước, Đước chiếm ưu đến quần xã ổn định Đước loài, Đước hỗn giao với Đưng Vẹt, Đước hỗn giao với Vẹt, Vẹt loại, hỗn giao Ơ rơ, Giá, Bần, Cóc, Chà hỗn giao RNM xâm nhập v.v - Ở vùng nhiệt đới nóng ẩm phù sa màu mỡ RNM thường lớn nhanh đạt kích thước to lớn tới vài chục met, trữ lượng rừng lên tới hàng trăm m3/ha Ngược lại vùng Á nhiệt đới, đất xấu RNM thường có dạng trảng bụi với chiều cao rừng giới hạn mức vài mét tổng sinh khối không vượt 50 tấn/ha Tốc độ sinh trưởng rừng ngập mặn năm đầu thường tăng lên, đến khoảng năm thứ 10 - 15 tăng trưởng ổn định lại bắt đầu giảm dần Vào khoảng 35 - 40 tuổi rừng chuyển sang tuổi thành thục tự nhiên, kích thước rừng khơng tăng bắt đầu già cỗi, gẫy đổ (Phan Nguyên Hồng, 1987; Lee,S.Y., 1999; Đỗ Đình Sâm, 2005) Nghiên cứu khả chắn sóng rừng ngập mặn download by : skknchat@gmail.com -6- Trong hầu hết cơng trình nghiên cứu RNM đề cập tới vai trị phịng hộ bảo vệ mơi trường, có vai trị chắn sóng biển RNM Gayathri Sriskanthan (1994) khẳng định giống bãi trầm tích, RNM có vai trị đê chắn sóng rạn san hô làm phân tán lượng độ lớn sóng biển Chúng góp phần quan trọng việc trì tính tồn vẹn dải ven biển (Phan Nguyên Hồng, 2004) Bretchneider Reid nghiên cứu giảm sóng ma sát đáy vùng khơng có thảm thực vật ngập mặn nhận thấy vùng nước sâu khơng có thảm thực vật rừng ma sát khơng làm giảm chiều cao sóng (Herbich, 2000) Trước nghiên cứu tập trung chủ yếu vào khả rừng ngập mặn chắn sóng tạo gió thủy triều Cịn khả chắn sóng thần chủ yếu tiến hành năm gần sau trận sóng thần gây thiệt hại kinh hồng Ấn Độ nhiều nước Đông nam Á năm 2003 (Latief H & Hadi S 2007) Yoshihiro Mazda cộng (1997) nghiên cứu tác dụng làm giảm chiều cao sóng biển sâu vào đai rừng Tác giả với RNM năm tuổi với chiều dài đai rừng 1,5km làm giảm chiều cao sóng từ 1m ngồi biển cịn 0,05m vào đến bờ Còn nghiên cứu tác dụng rừng ngập mặn việc chống lại sóng thần, tác giả đưa kết luận tác động thủy lực sóng thần lên khu rừng ngập mặn khơng thể tính tốn phương pháp nội suy từ thủy triều sóng biển (Yoshihiro Mazda cộng sự, 2005) Các tác giả đưa u cầu đường kính bình qn rừng vị trí ngang ngực (D1.3) bề rộng đai rừng W sóng thần có chiều cao (H) khác (số bảng 2.1) Bảng 2.1 Một số tiêu sóng thần download by : skknchat@gmail.com -7- Chiều cao sóng thần (H), m Đường kính tối thiểu rừng, (W), m 10 (D1.3), cm Bề rộng tối thiểu đai 4.5 20 10 35 100 100 Việc nghiên cứu mô hình lý thuyết cho thấy tham số hệ số độ nhám bề mặt rừng dùng để tạo mơ hình hố tác dụng rừng ước lượng từ khảo sát hình ảnh số lớp thảm thực vật Thông tin sau sử dụng để tạo mơ hình dự báo tác động đợt sóng thần tương lai Các kết nghiên cứu cho thấy sóng thần ngập úng giảm mật độ rừng tăng lên Kandasamy Kathiresan, Narayanasamy Rajendran (2005) nghiên cứu "Vai trò rừng ngập mặn ven biển việc giảm tác hại sóng thần" dọc bờ biển Parangippettai, bang Tamil Nadu, Ấn Độ khẳng định sóng thần gây tổn hại tài sản sinh mạng cho vùng có RNM Harada cộng (2000) làm thí nghiệm thủy lực nghiên cứu khả làm giảm tác động sóng thần nhiều mơ hình khác nhau: rừng ngập mặn, rừng ven biển, khối chắn sóng, đá, nhà chắn sóng kết luận rừng ngập mặn có tác dụng tường bê tơng việc làm giảm tác động sóng thần, ngăn chặn phá hủy nhà cửa phía sau rừng Latief H & Hadi S (2007) cho thấy có cách thức mà rừng ngập mặn làm giảm thiệt hại sóng thần (1)- ngăn giữ trơi dạt loại gỗ củi, download by : skknchat@gmail.com -8- thuyền bè vật - thứ gây tổn hại tới cơng trình q trình trơi dạt (2)- giảm vận tốc dịng chảy, giảm độ sâu mực nước ngập sóng gây lên (3)- cung cấp mạng lưới che đỡ cho người bị sóng thần trơi (4)- tích luỹ cát tạo dụn cát có tác dụng vật cản trở sóng thần Tuy nhiên, khả bảo vệ rừng ngập mặn biến đổi nhiều phụ thuộc vào kích thước cây, mật độ chiều sâu rừng, số mảnh rừng nhỏ có tác dụng thấp khơng có tác dụng phịng hộ Trong trường hợp sóng thần q lớn rừng khơng có tác dụng gì, chí cịn tăng tổn hại rừng bị đổ bật rễ lên, sau bị trơi vào phía lục địa Fritz H.M & Blount C Thematic paper (2006) tổng kết nghiên cứu khả rừng ngập mặn chắn sóng biển bão Các tác giả nhận thấy để có tác dụng phịng hộ chắn sóng bão rừng phải có bề dày hàng km Rừng ngập mặn có khả giảm sóng lực ma sát cản trở vùng đáy, thân rễ rừng Khả chắn sóng giảm nước lên Khi sóng lớn, tác động thời gian dài mực nước dâng cao tác dụng phịng hộ rừng ngập mặn ven biển bị giảm thấp Đối với đợt bão, rừng ngập mặn giảm độ cao sóng vào mức 0.5m 1km bề dày rừng Kết qủa nghiên cứu tác hại bão làng Ở Ấn độ cho thấy làng có rừng bị ảnh hưởng có sản lượng mùa màng cao Các tác giả cho thấy sử dụng rừng ngập mặn để chắn sóng biện pháp rẻ tiền hiệu Nó vừa có khả làm giảm cường độ lượng sóng biển vừa nước rút nhanh không gây tổn hại ngập nước sau bão đê nhân tạo Các tác giả nhấn mạnh cơng trình nhân tạo vừa đắt đỏ việc xây dựng bảo dưỡng, vừa tác dụng chí cịn gây nguy hại gió bão download by : skknchat@gmail.com ...BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ============ NGUYỄN TIẾN HẢI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHẮN SÓNG CỦA