Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.
Tính cấp thiết của đề tài
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU Đất ngập nước là yếu tố quan trọng trong đa dạng sinh học và chức năng của hệ sinh thái. Nhiều nghiên cứu trước đó cũng đã nhận định rằng hệ sinh thái đất ngập nước rất hữu ích trong việc điều hoà khí hậu, lọc các chất độc hại, đảm bảo đa dạng sinh học, nguồn thức ăn và tạo sinh kế cho cộng đồng xung quanh (Malthby & Barker, 2009; Triet et al, 2018; Oujidi et al., 2020; Yetis
Các vùng đất ngập nước mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng chịu áp lực từ sự phát triển kinh tế - xã hội, dẫn đến sự suy giảm diện tích đất ngập nước toàn cầu (Akyuz, 2021; Scholte et al., 2016) Sự giảm sút này chủ yếu do gia tăng nuôi tôm, chuyển đổi đất sang nông nghiệp và xây dựng, cùng với việc khai thác gỗ nhiên liệu quá mức (Hu et al., 2017; Patino and Estupinan-Suarez, 2016) Những tác động này không chỉ làm giảm chất lượng nước mà còn ảnh hưởng tiêu cực đến các điều kiện hệ sinh thái và dịch vụ của chúng (Cui et al., 2020) Hệ sinh thái đất ngập nước rất nhạy cảm với ô nhiễm và dễ bị tổn thương khi tiếp xúc với các tác động tiêu cực (Yetis et al., 2014) Chất lượng nước trong các vùng đất ngập nước là yếu tố quyết định môi trường sống cho nhiều sinh vật khác nhau.
Vùng đồng bằng sông Cửu Long nổi bật với hệ sinh thái rừng Tràm trên đất ngập nước, chủ yếu là đất phèn và đất than bùn Các khu vực tiêu biểu bao gồm Vườn Quốc gia Tràm Chim, Vườn Quốc gia U Minh Thượng, Vườn Quốc gia U Minh Hạ và Khu bảo tồn thiên nhiên Lung, góp phần bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững.
Ngọc Hoàng Tuy nhiên, các vùng do chi
Tràm (Melaleuca) đang đối mặt với hai thách thức chính: (1) sự xáo trộn nghiêm trọng do hoạt động của con người; (2) tổn thương từ tác động của biến đổi khí hậu (Tran et al., 2013; Triet et al.).
2018) Hiện nay, với chính sách chuyển đổi cơ cấu, quy hoạch lại đối tượng rừng trồng, khuyến khích trồng
Keo lai trên đất trồng
Tràm truyền thống nhằm thúc đẩy, phát triển kinh tế địa phương cũng như tăng nguồn thu nhập người dân trồng rừng (Lợi &
Trồng Keo lai mang lại lợi nhuận cao gấp 3 - 4 lần so với Tràm bản địa, nhưng điều này cũng tạo ra nhiều thách thức về việc xáo trộn môi trường tự nhiên Việc khai thác đất, kể cả ở các tầng sâu có chứa phèn tiềm tàng, đã được thực hiện để tạo điều kiện cho việc trồng Keo lai.
Tràm trồng có thể làm tăng quá trình sinh phèn, phóng thích nhiều độc tố như sulfate (SO4 2-), nhôm
Ô nhiễm nước do các kim loại như nhôm (Al) và sắt (Fe) ảnh hưởng nghiêm trọng đến đa dạng sinh học, đặc biệt là đối với cá Sự phát triển kinh tế rừng thu hút nhiều lao động, dẫn đến khai thác cá tự nhiên gia tăng, làm suy giảm tài nguyên ở khu vực nghiên cứu Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu trước đây về thảm thực vật và đặc tính môi trường nước tại VQG U Minh Hạ, nhưng chưa có nghiên cứu nào đánh giá tác động của các mô hình canh tác như Keo lai và Tràm trồng đến chất lượng đất, nước và đa dạng cá Nghiên cứu này nhằm đánh giá chất lượng đất, nước và đa dạng cá ở các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau, cung cấp thông tin về môi trường và hỗ trợ phát triển bền vững vùng đệm của VQG U Minh Hạ Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần vào công tác quản lý và phát triển bền vững khu vực này.
Mục tiêu của đề tài
1.2.1 Mục tiêu tổng quát Đánh giá hiện trạng canh tác và tác động các mô hình Tràm tự nhiên, Tràm trồng (Melaleuca cajuputi), Keo lai (Acacia hybrid) và Lúa 2 vụ nhằm xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng môi trường đất, nước và đa dạng cá Từ đó, đề xuất các giải pháp phù hợp trong công tác quản lý Vườn Quốc gia U Minh Hạ.
Khảo sát hiện trạng kỹ thuật của các liếp canh tác Tràm trồng và Keo lai nhằm đánh giá tác động đến môi trường đất và nước Nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin quan trọng về mức độ ảnh hưởng đến chất lượng môi trường, từ đó giúp đưa ra các biện pháp bảo vệ và cải thiện môi trường sống.
Đánh giá chất lượng môi trường đất và nước, cùng với hiện trạng đa dạng cá, là cần thiết để xác định ảnh hưởng của môi trường đến sự đa dạng này Nghiên cứu được thực hiện tại các mô hình Tràm tự nhiên, Tràm trồng, Keo lai và Lúa 2 vụ nhằm tìm ra nguyên nhân ô nhiễm môi trường đất và nước, cũng như sự suy giảm đa dạng cá.
- Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng môi trường đất, nước và đa dạng cá tạiVQG U Minh Hạ.
Giới hạn đề tài
Đề tài được thực hiện tại vùng đệm và vùng lõi VQG U Minh Hạ thuộc 2 huyện Trần Văn Thời và huyện U Minh, tỉnh Cà Mau.
Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào ba nội dung chính sau đây:
Nội dung 1: Phân tích và đánh giá kỹ thuật lên liếp canh tác Tràm, Keo lai tại khu vực nghiên cứu.
Đánh giá tính chất và sự biến động của môi trường đất và nước được thực hiện qua các mô hình khác nhau, bao gồm cả các mô hình và tầng phèn, theo không gian và thời gian, cụ thể là theo mùa và cấp tuổi Việc phân tích này giúp hiểu rõ hơn về sự thay đổi của môi trường trong các điều kiện khác nhau.
Nội dung 3: Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng môi trường đất, nước và đa dạng cá tại VQG U Minh Hạ.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu đã áp dụng phương pháp khảo sát thực địa và phân tích thống kê đa biến để xác định hiện trạng canh tác Keo lai, Tràm, và lúa hai vụ tại vùng đệm vườn quốc gia U Minh Hạ, Cà Mau Kết quả cung cấp thông tin khoa học về mối quan hệ giữa kiểu sử dụng đất và các vấn đề môi trường ảnh hưởng đến đa dạng cá, thông qua việc phân tích các nhân tố chính và nguyên nhân tác động đến chất lượng đất và nước Nghiên cứu này sẽ là tài liệu tham khảo quý giá cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực quản lý chất lượng môi trường và bảo vệ nguồn lợi cá.
1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Việc chuyển đổi mô hình canh tác từ đất tự nhiên sang đất liếp trồng Keo lai và Tràm trồng đã gây ra những thay đổi về tính chất đất và nước, ảnh hưởng đến đa dạng sinh học, đặc biệt là đa dạng cá Do đó, cần ưu tiên trồng Tràm và hạn chế trồng Keo lai, hoặc thực hiện luân phiên giữa hai loại cây này để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường nước tại vùng đệm VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau Kết quả nghiên cứu này có thể áp dụng vào quản lý và phát triển bền vững cho vùng đệm của vườn quốc gia và các khu bảo tồn tương tự Hơn nữa, nghiên cứu cũng cung cấp cơ sở để lựa chọn các yếu tố môi trường cho việc quan trắc định kỳ tại các kiểu sử dụng đất khác nhau như trồng Keo lai, trồng Tràm và Lúa hai vụ.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Môi trường đất và nước tại khu vực trồng Keo lai, Tràm và canh tác lúa 2 vụ ở VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau có sự khác biệt rõ rệt giữa mùa mưa và mùa khô Điều này ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng cũng như chất lượng đất và nước trong khu vực Sự thay đổi này cần được nghiên cứu kỹ lưỡng để tối ưu hóa quy trình canh tác và bảo vệ môi trường.
Đa dạng sinh học của cá tự nhiên tại VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau, có sự khác biệt rõ rệt giữa mùa mưa và mùa khô Khu vực trồng Keo lai và Tràm, cùng với khu vực canh tác lúa 2 vụ, là những nơi lý tưởng để nghiên cứu sự phong phú của các loài cá Sự biến đổi này không chỉ phản ánh điều kiện môi trường mà còn ảnh hưởng đến hệ sinh thái địa phương.
Vùng đệm và vùng lõi VQG U Minh Hạ thuộc huyện Trần Văn Thời, và huyện UMinh, tỉnh Cà Mau.
Điểm mới của luận án
Luận án mới này tập trung vào việc áp dụng các phương pháp và kỹ thuật xử lý thống kê để phân tích mối liên hệ giữa các kiểu sử dụng đất, như trồng Keo lai và Tràm, với chất lượng môi trường nước Bên cạnh đó, các yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng môi trường đất và nước cũng được xác định thông qua các phương pháp này Phân tích biệt số được sử dụng để nhận diện các chỉ tiêu quan trọng tác động đến môi trường đất theo tầng phèn, bao gồm pH, tỷ trọng, CHC và TP Trong khi đó, các chỉ tiêu chính ảnh hưởng đến môi trường nước gồm pH, EC, DO, COD và N-.
pH là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước, đặc biệt trong các mô hình liên quan đến ion NH₄⁺ và N-NO₃ˉ Phương pháp phân tích thành phần chính (PCA) được sử dụng để xác định các nguồn tác động đến chất lượng nước, với 2 thành phần chính (PCs) liên quan đến biến động chất lượng nước theo tầng phèn và 4 PCs theo mùa.
Phương pháp Bio-Env là công cụ hiệu quả trong việc xác định các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến đa dạng sinh học của cá, thông qua các chỉ tiêu chất lượng nước như pH, EC, BOD, N-NO₃ˉ, N-NH₄⁺, N-NO₃ˉ, Fe³⁺ và Al³⁺ Kết quả nghiên cứu này có thể được sử dụng để đề xuất các giải pháp quản lý môi trường đất, nước và cá phù hợp tại khu vực nghiên cứu.
Chất lượng môi trường đất và nước trong các mô hình sản xuất đang có sự biến động đáng kể Mô hình lúa 2 vụ và Tràm tự nhiên cho thấy hàm lượng chất hữu cơ, đạm và lân cao hơn so với mô hình Tràm trồng và Keo lai Điều này chỉ ra rằng khi mô hình sản xuất bị tác động, chất lượng môi trường sẽ bị suy giảm Do đó, cần thiết phải áp dụng các giải pháp quản lý phù hợp để bảo vệ chất lượng môi trường đất, nước, từ đó đảm bảo môi trường sống cho các loài cá tự nhiên.
Nghiên cứu cho thấy, trong khu vực trồng Tràm và Keo lai, cá Vược và cá Chép là hai loài cá chủ yếu, cho thấy khả năng thích nghi với môi trường bị tác động Việc tiếp tục nghiên cứu sẽ giúp phát triển mô hình nuôi cá, từ đó tạo ra nguồn sinh kế bền vững cho cộng đồng địa phương.
Cơ sở chọn nghiên cứu
Trong những năm gần đây, Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Cà Mau đã cho phép trồng cây Keo lai tại vùng đệm VQG U Minh Hạ nhằm cải thiện sinh kế cho cộng đồng Tuy nhiên, việc lên liếp để trồng cây có thể dẫn đến ô nhiễm môi trường do chuyển phèn tiềm tàng sang phèn hoạt động, phóng thích độc tố vào nước, ảnh hưởng đến đa dạng sinh học, đặc biệt là cá Mặc dù có nhiều nghiên cứu về hiệu quả kinh tế của các mô hình canh tác tại đây, nhưng vẫn thiếu các nghiên cứu về chất lượng nước và mối tương quan với thủy sinh vật Do đó, nghiên cứu “Đánh giá chất lượng đất, nước và đa dạng cá ở các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ” là cần thiết để cung cấp thông tin cho việc quản lý môi trường và phát triển bền vững.
Giả thuyết nghiên cứu
Việc trồng Keo lai và Tràm có thể làm xáo trộn đất, tạo điều kiện cho phèn tiềm tàng chuyển thành phèn hoạt động Điều này dẫn đến việc pH trong nước giảm và nồng độ các hợp chất đặc trưng của đất phèn hoạt động, như EC, Al 3+ và Fe 3+, gia tăng.
Chất lượng nước thường giảm trong mùa mưa so với mùa khô, chủ yếu do hiện tượng rửa trôi các hợp chất như H+, Al3+ và Fe3+ vào nguồn nước.
Chất lượng nước ở vùng phèn nông ô nhiễm hơn so với vùng phèn sâu vì dễ bị ảnh hưởng bởi quá trình lên liếp Sự đa dạng của cá trong khu vực này cũng bị tác động bởi ô nhiễm môi trường nước do các hình thức sử dụng đất khác nhau như trồng Tràm, trồng Keo lai và canh tác Lúa hai vụ Trong đó, vùng phèn nông chịu tác động nhiều hơn so với vùng phèn sâu.
Vườn Quốc gia U Minh Hạ
Vào ngày 20 tháng 1 năm 2006, vườn quốc gia U Minh Hạ chính thức được thành lập theo Quyết định số 112/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, dựa trên việc nâng cấp từ khu bảo tồn thiên nhiên.
Vườn Quốc gia U Minh Hạ, tọa lạc tại huyện U Minh và huyện Trần Văn Thời, có diện tích 8.528 ha với tọa độ từ 9°12’30” đến 9°17’41” vĩ độ Bắc và từ 104°54’11” đến 104°59’16” kinh độ Đông Địa hình của VQG khá bằng phẳng, với độ cao trung bình từ 1,5 đến 2,0 m so với mực nước biển, dần thấp xuống từ Tây Bắc về Đông Nam VQG được chia thành ba phân khu: bảo tồn hệ sinh thái đất than bùn (2.592,6 ha), phục hồi và sử dụng bền vững hệ sinh thái rừng ngập nước (5.134,2 ha) và dịch vụ hành chính (801 ha) Ngoài ra, VQG còn có hơn 25.000 ha vùng đệm thuộc Công ty TNHH một thành viên Lâm nghiệp U Minh.
Hạ, Trại giam K1 Cái Tàu và Trung tâm nghiên cứu ứng dụng rừng ngập Minh Hải là những địa điểm quan trọng tại VQG U Minh Hạ, một trong ba khu bảo tồn đất ngập nước ở ĐBSCL Vào ngày 25/06/2009, UNESCO đã công nhận U Minh Hạ là một trong ba vũng lõi của Khu Dự trữ Sinh quyển Thế Giới Mũi Cà Mau, khẳng định giá trị sinh thái và bảo tồn của khu vực này.
Vườn Quốc gia U Minh Hạ sở hữu hệ thực vật phong phú với 79 loài thuộc 65 chi và 36 họ, trong đó nổi bật là 11 loài cây gỗ, với cây Tràm là loài phổ biến nhất Bên cạnh đó, động vật rừng cũng đa dạng, góp phần làm phong phú thêm hệ sinh thái nơi đây.
Việt Nam là nơi sinh sống của 32 loài thú, 74 loài chim, 36 loài bò sát và hàng chục loài lưỡng cư, thủy sản Nhiều loài trong số này, như rắn mái gầm, tê tê, diệc lửa, rùa răng, dơi ngựa, rắn hổ mang chúa, rái cá lông mũi và cá còm, đều nằm trong Sách đỏ Việt Nam và thế giới, cần được bảo vệ khẩn cấp.
Vườn Quốc gia U Minh Hạ còn có diện tích đất than bùn 2.658 ha, với độ dày của tầng than bùn từ
Đất than bùn có chiều sâu từ 0,5 đến 1,5 mét và trữ lượng khoảng 14 triệu tấn, hình thành qua hàng trăm năm từ sự phân huỷ của xác thực vật trong điều kiện yếm khí Hiện nay, đất than bùn không chỉ mang lại giá trị kinh tế lớn mà còn đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trường sinh thái và nghiên cứu khoa học.
Khu vực nghiên cứu có tính chất đa dạng do vị trí ven biển và quá trình kiến tạo đất phức tạp Vùng U Minh Hạ chủ yếu có hai loại đất: đất phèn có lớp than bùn và đất phèn không có lớp than bùn Đất phèn có lớp than bùn dày từ 0,5 - 1,5m chiếm khoảng 30% diện tích, trong khi đất phèn không có lớp than bùn chiếm khoảng 70% Đất than bùn tại VQG U Minh Hạ có độ xốp cao và dung trọng thấp (0,19 - 0,37 g/cm³), hình thành từ xác thực vật tích lũy trong điều kiện khử với độ dày khoảng 1-2m, chứa hàm lượng chất hữu cơ cao (83,71 - 94,00%) và giàu đạm (0,58%).
Đất phèn có lớp than bùn thường có nồng độ nitơ (1,23%N) cao nhưng lân chỉ đạt mức trung bình (0,03 - 0,12 %P2O5), với độ nén dẽ thấp (0,05 – 0,1 mg/m³) và pH acid (3 – 4,5) Lớp than bùn này đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết thủy văn, bổ cập nguồn nước ngầm và hạn chế lũ lụt (Bá, 2003) Ngược lại, đất phèn không có lớp than bùn chủ yếu phân bố ở phía Đông và các kênh Minh Hà, kênh 19, với pH từ 3,5 - 4, chiếm khoảng 70% diện tích khu vực do bị khai thác nông nghiệp hoặc cháy rừng (Gương, 2009; Hồng, 2017).
Bảng 2.2 Thống kê các loại đất chủ yếu ở vùng U Minh Hạ
Huyện U Minh Huyện Trần Văn Thời
STT Nhóm đất Diện tích
Tỷ lệ so đất tự nhiên (%)
Tỷ lệ so đất tự nhiên (%)
(Thionic fluvisol (FLT) 41.259,57 53,26 20.363 28,43 2 Đất phèn tiềm tàng
5 Đất mặn thường xuyên (nặng)
(Nguồn: UBND tỉnh Cà Mau, 2016)
Khu vực VQG U Minh Hạ thuộc bán đảo Cà Mau có khí hậu nhiệt đới gió mùa với nhiệt độ trung bình năm khoảng 26,5°C, dao động từ 15,3°C đến 38,3°C Mỗi năm, khu vực nhận lượng mưa trung bình 2.360 mm trong khoảng 165 ngày, với độ ẩm không khí trung bình đạt 85,6% Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, trong khi mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, với lượng mưa phân bố đều và mặt đất thường xuyên bị ngập nước Bốc hơi mạnh nhất diễn ra vào tháng 3 và tháng 4, với lượng bốc hơi hàng năm trung bình là 1.004,7 mm.
VQG U Minh Hạ, cách bờ biển Vịnh Thái Lan 15 km, nằm trong vùng chịu ảnh hưởng của chế độ nhật triều Việc xây dựng đê bao xung quanh khu rừng đặc dụng đã tách biệt khu lõi khỏi các khu vực khác, đồng thời giúp quản lý nước, bảo vệ rừng và phòng chống cháy rừng trong mùa khô Khu vực này chủ yếu chỉ bị ngập do lượng mưa từ tháng 6 đến tháng 9, với độ ngập trung bình từ 0,7 - 0,8 m; nơi ngập sâu nhất đạt 1,2 m ở khu đất sét Mùa khô, chế độ ngập giảm dần và khô kiệt vào tháng 3, 4 Hệ thống kênh mương dài hơn 70 km trong VQG U Minh Hạ bao gồm kênh bao, kênh phân chia chức năng và các tiểu khu, đảm bảo việc tuần tra và kiểm tra hiệu quả trong khu vực.
2.4.2.4 Hệ sinh thái rừng Tràm trên đất than bùn
Vườn quốc gia U Minh Hạ là một trong những hệ sinh thái rừng trên đất than bùn quý giá còn lại ở Việt Nam, được công nhận là một trong ba địa điểm ưu tiên hàng đầu về bảo tồn đất ngập nước tại Đồng bằng sông Cửu Long Với diện tích rừng lên tới 7.639 ha, trong đó có 1.100,6 ha rừng tự nhiên và 6.538,4 ha rừng trồng, VQG U Minh Hạ chủ yếu là rừng Tràm Khoảng 31% diện tích rừng nằm trên đất than bùn, trong khi 69% còn lại trên đất sét Khu vực này nổi bật với sự đa dạng sinh học phong phú của đất ngập nước, hình thành từ sự
U Minh Hạ is home to a diverse plant ecosystem comprising 176 species categorized into four main groups: the tree group, which includes species such as Melaleuca cajuputi (Tràm), Lex thorelli Pierre (Bùi), and Eugenia zeylanica (Trâm sẽ); the shrub group featuring Melastoma polyanthium (Mua lông) and Licuala spinosa (Mật cật gai); the herbaceous layer with species like Phragmites karka (Sậy) and Stenochlaena palustris (Choại); and the aquatic plants, including Eichhornia crassipes (Lục bình) and Pistia stratiotes (Bèo cái).
(Ipomoea aquatica), Cỏ sướt (Centro stachys aquatica).
Bảng 2.3 Thống kê số loài thực vật thuộc VQG U Minh Hạ
STT Họ Số lượng (loài)
VQG U Minh Hạ sở hữu hệ động vật đa dạng với 23 loài thú, 91 loài chim, 36 loài bò sát và 11 loài lưỡng cư Trong số đó, có 36 loài bò sát thuộc hai họ chính là Squamata và Testudinata.
Bảng 2.4 Động vật ở VQG U Minh Hạ
Lớp Số lượng bộ Số lượng họ Số lượng loài
VQG U Minh Hạ, với đa dạng sinh học phong phú, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo tồn và phục hồi các giá trị tự nhiên của hệ sinh thái đất ngập nước và rừng Tràm trên đất than bùn Ngoài ra, VQG còn có nhiệm vụ bảo tồn và phát triển nguồn gene đa dạng sinh học, phục vụ cho nghiên cứu khoa học, giáo dục văn hóa và du lịch sinh thái, góp phần mang lại lợi ích kinh tế-xã hội cho cộng đồng địa phương.
2.4.3 Đặc điểm kinh tế-xã hội
Vùng đệm của Vườn Quốc Gia U Minh Hạ có tổng diện tích khoảng 25.085 ha, bao gồm 5 xã thuộc 2 huyện U Minh và Trần Văn Thời Khu vực này là nơi sinh sống của nhiều dân tộc, trong đó dân tộc Kinh chiếm tỷ lệ lớn nhất với 44,3%.
Chính sách chuyển đổi canh tác ở VQG U Minh Hạ
Cây Tràm, thuộc chi Melaleuca và họ Sim (Myrtaceae), là một loài thực vật phổ biến tại Việt Nam, đặc biệt là ở đồng bằng sông Cửu Long Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để xác định nguồn gốc và đặc điểm của cây Tràm, trong đó có bài viết của Cường và cộng sự (2004) với tiêu đề "Một số ý kiến về cây Tràm Melaleuca cajuputi".
Powell ở Việt Nam đã đề cập Crevost và Lecomte đã giám định tên khoa học của loài
Tràm phân bố tự nhiên ở Việt Nam năm 1927 là Melaleuca leucadendra L Đến 1988, John Brock viết về Tràm mọc ở Đông Dương gọi loài này là Melaleuca cajuputi
Cây Tràm, thuộc loài Melaleuca leucadendra L, chủ yếu phân bố ở Australia và Malaysia Theo phòng tiêu bản thực vật quốc gia Canberra, loài Tràm được xác định tại đồng bằng sông Cửu Long là Melaleuca cajuputi.
Cây Tràm có khả năng thích nghi tốt với môi trường đất phèn, đặc biệt là những khu vực có lớp than bùn dày và ngập nước định kỳ Cây có thể sống trong điều kiện thiếu oxy khi ngập nước, cũng như ở những nơi có địa hình thoát nước Ngoài ra, Cây Tràm còn có khả năng chịu đựng tình trạng nhiễm mặn trong mùa khô và khô hạn kéo dài trong mùa nắng nóng Đặc biệt, cây có thể phát triển trong môi trường có độ pH thấp (3,0 – 4,5) và đất chứa nhiều độc tố như Al3+, Fe3+, Fe2+ và H2S.
Giống Tràm có khoảng 260 loài, chủ yếu phân bố ở Australia và một số loài ở Đông Nam Á, miền Nam nước Mỹ và vùng Caribbean Tại Việt Nam, Tràm chủ yếu là Melaleuca cajuputi Diện tích rừng Tràm ở Việt Nam đã giảm mạnh từ 250.000 ha năm 1960 xuống còn 10.662 ha vào năm 2000.
2006, theo Quý (2009) thì diện tích rừng Tràm là 176.295 ha Ở ĐBSCL, theo Trừng
Cây Tràm, phân bố chủ yếu ở Đồng Tháp Mười, Tứ Giác Long Xuyên và U Minh, Cà Mau, có khả năng chịu đựng điều kiện đất phèn nhưng không ưa phèn và không chịu được độ mặn cao Mức độ ngập nước sâu và thời gian ngập lâu sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến sự sinh trưởng của cây (Dũng, 2005) Loài cây này đã tiến hóa từ 38 triệu năm trước và thích nghi với nhiều điều kiện sống khác nhau, đặc biệt là trong môi trường khí hậu nóng hoặc lạnh kéo dài (Tuong & Van Mensvoort, 1998; Thiệp, 2002).
Cây Tràm phát triển tốt nhất ở đất sét có khả năng thoát nước và rửa phèn hiệu quả, giúp thân cây thẳng và tăng trưởng nhanh Ngược lại, ở những vùng thấp trũng và úng nước, cây Tràm lớn chậm nhưng gỗ lại chắc hơn Nhờ khả năng chịu ngập úng và đất phèn, rừng Tràm thường xuất hiện ở những khu vực ẩm ướt, ngập nước theo triều hoặc theo mùa, với đất có độ chua cao (pH = 3.5 – 4.5) và độ mặn thấp.
Tràm Melaleuca cajuputi Powell có khả năng tái sinh tốt ở vùng đất phèn, bao gồm cả những khu vực có pH dưới 3.5 Cây này có thể phát triển từ hạt và chịu đựng nồng độ nhôm cao mà không bị ảnh hưởng, với nồng độ lên đến 0.56 mM Nghiên cứu cho thấy rằng Tràm Melaleuca cajuputi Powell là một loài cây có khả năng thích nghi cao trong điều kiện đất phèn và nồng độ nhôm cao.
Keo lai, một giống lai tự nhiên giữa Keo lá Tràm (Acacia Auriculiformis) và Keo tai tượng (Acacia Mangium), được phát hiện lần đầu ở Malaysia, Úc và Papua New Guinea, đã được trồng thí nghiệm ở nhiều nước Đông Nam Á, trong đó có Việt Nam từ năm 1992 Giống cây này nổi bật với khả năng tăng trưởng vượt trội, chiều cao từ 25-30 m và đường kính đạt 60-80 cm, thích hợp với khí hậu nhiệt đới ẩm và lượng mưa từ 1500 mm đến 2500 mm mỗi năm Keo lai không chỉ có khả năng tái sinh tốt mà còn giúp cải tạo đất, chống xói mòn và cháy rừng, đồng thời cung cấp nguyên liệu giấy Với biên độ sinh thái rộng, cây có thể trồng ở nhiều vùng miền khác nhau tại Việt Nam và cho hiệu quả kinh tế cao, thời gian thu hồi vốn nhanh chỉ từ 5 đến 7 năm.
2.5.3 Chính sách chuyển đổi cây trồng ở VQG U Minh Hạ
Trong "Đề án tái cơ cấu ngành nông nghiệp" số 899/QĐ-TTg, việc tái cơ cấu ngành lâm nghiệp và cải thiện sinh kế cho người dân là ưu tiên hàng đầu (Thủ tướng Chính phủ, 2013) Tỉnh Cà Mau, đặc biệt là công ty TNHH MTV Lâm nghiệp U Minh Hạ, đã triển khai trồng thí điểm cây Keo lai và Tràm từ năm 2015, giúp nâng cao thu nhập cho người dân dưới tán rừng Cây Keo lai có đặc điểm dễ trồng, mau lớn và thích nghi tốt, mang lại giá trị kinh tế gấp 4 lần so với cây Tràm bản địa, với thu nhập từ 150 đến 250 triệu đồng/ha/vụ trong 4-5 năm (Anh, 2015) Đến nay, tỉnh Cà Mau đã trồng hơn 4.000 ha cây Keo lai và dự kiến mở rộng thêm 25.000 ha rừng, chủ yếu là Keo lai và Tràm cừ (Cổng Thông tin điện tử tỉnh Cà Mau, 2020) Tuy nhiên, việc chuyển đổi này đã phát sinh vấn đề môi trường, ảnh hưởng đến đa dạng sinh học của VQG U Minh Hạ, do việc cải tạo đất và đào sâu đã làm tăng nhanh quá trình sản sinh phèn Điều này có thể ảnh hưởng đến chất lượng đất, nước và đời sống động thực vật thủy sinh tại khu vực bảo tồn Mặc dù mô hình trồng Keo lai và Tràm đã được triển khai từ năm 2015, nhưng vẫn chưa có nghiên cứu hoàn chỉnh về tác động của chúng đối với môi trường tại VQG U Minh Hạ.
2.5.4 Hoạt động kê liếp trồng Tràm và Keo lai
2.5.4.1 Hiện trạng kê liếp ở Đồng bằng sông Cửu Long và VQG U Minh Hạ
Đất phèn ở Đồng bằng sông Cửu Long thường xuyên bị ngập lũ trong mùa mưa, do đó cần kê liếp để canh tác hoa màu Hoạt động này được thực hiện cả trên vùng đất phèn tiềm tàng và phèn hoạt động Việc lên liếp không chỉ phục vụ cho trồng các loại hoa nông sản như khoai lang, sắn, dưa hấu mà còn cho cây lâu năm Phương pháp này giúp tránh ngập úng cho cây trồng trong mùa mưa và cung cấp nước từ mương phụ cho việc tưới tiêu vào mùa khô.
Hiện nay, có hai phương thức trồng rừng Tràm: trồng có kê liếp và không kê liếp Nông dân ĐBSCL đã bắt đầu canh tác Tràm trực tiếp trên mặt ruộng khoảng 10 năm trước Để chống cháy mùa khô và tránh ngập lũ, họ xây dựng bờ liếp với mặt mương rộng từ 4-5 m và độ sâu khoảng 1,5 m, tùy thuộc vào điều kiện đất Tại VQG U Minh Hạ, kỹ thuật kê liếp được áp dụng cho cây Keo lai và Tràm Tuy nhiên, hoạt động này đã gây xáo trộn các tầng đất, đưa đất phèn tiềm tàng từ dưới lên bề mặt.
2.5.4.2 Tác động của hoạt động kê liếp
Khi tầng đất phèn bị đưa lên làm liếp, pyrite (FeS2) tiếp xúc với oxy sẽ bị oxy hóa, tạo ra acid sulfuric (H2SO4) làm đất chua và ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của cây trồng Hàm lượng canxi (Ca), magiê (Mg) và lân (P) hữu dụng thấp, trong khi hàm lượng sắt và nhôm tự do lại cao Địa hình cao của đất liếp khiến dưỡng chất theo nước rửa trôi xuống sâu, làm giảm độ bảo hòa base tự nhiên Ở điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao, vi sinh vật thúc đẩy phân hủy chất hữu cơ, nhưng nguồn bổ sung chất hữu cơ lại hạn chế do xác thực vật dễ bị rửa trôi Theo thời gian, liếp có thể hạ thấp và trở nên kém màu mỡ Chất độc từ đất có thể rò rỉ vào môi trường nước lân cận, gây chết thủy sinh vật hoặc làm chậm phát triển và bệnh tật cho nhiều loài Dự án thoát nước cho vùng đất phèn đã dẫn đến hạ thấp mực nước đột ngột, tạo tính chua nặng và thải ra acid không thể trung hòa, ảnh hưởng không chỉ đến người dân mà còn lan rộng ra các vùng khác.
2.5 Các chỉ tiêu lý hóa đánh giá chất lượng môi trường đất và nước
2.5.1 Các chỉ tiêu phổ biến trong đánh giá chất lượng môi trường đất
2.5.1.1 pH pH đất là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính chất hóa lý của đất Phân loại đất dựa trên độ pH được trình bày trong Bảng 2.5 pH trong đất có thể dao động từ 2,8 đến 10 Ví dụ, đất sodic có pH dao động từ 8,5 – 11, và pH đất kiềm nhiều vôi có thể dao động từ 7 – 8,2 pH đất thấp gây ảnh hưởng trực tiếp đến sự hấp thu các dưỡng chất của cây trồng để sinh trưởng Thêm vào đó, pH đất thấp dẫn đến nồng độ Fe, Al và Mn rất cao gây độc cho cây trồng và làm giảm đáng kể độ hữu dụng của N, P, Ca, Mg trong đất, gây thiếu dinh dưỡng trong đất.
Bảng 2.5 Xếp loại phản ứng của đất (theo pH H2O , tỷ lệ đất : nước = 1:2,5)
Phản ứng đất pH Phản ứng đất pH
Cực kỳ chua < 4,5 Trung tính 6,6 - 7,3
Chua mạnh 5,1 - 5,5 Kiềm trung bình 7,9 - 8,4
Chua trung bình 5,6 - 6,0 Kiềm mạnh 8,5 - 9,0
(Nguồn: Agricultural Compendium, 1989 trích trong Trần Văn Chính, 2006)
Chất hữu cơ là thành phần quý giá nhất của đất, cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng và cải thiện nhiều tính chất của đất như cấu trúc, điều kiện oxy hóa, khả năng hấp thụ và giữ chất dinh dưỡng, đồng thời tăng tính đệm Theo nghiên cứu của Chính (2006), hàm lượng chất hữu cơ trong đất rất khác nhau; ví dụ, đất đen và đất mùn núi cao có thể chứa tới 10% chất hữu cơ, trong khi đất bạc màu và đất cát chỉ có khoảng 1% hoặc thấp hơn Đặc điểm hình thái và tính chất của chất hữu cơ cũng khác biệt giữa đất rừng và đất trồng trọt.
Chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá lượng chất hữu cơ trong đất là tỷ lệ phần trăm cacbon hữu cơ tổng số (%OC) và tỷ lệ phần trăm mùn (%OM).
Chất hữu cơ tổng số = OC × 1,72
Giá trị các chỉ tiêu này càng cao thì đất càng tốt (Chính, 2006) đã đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất theo tiêu chuẩn trong Bảng 2.6.
Bảng 2.6 Đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất
Nghiên cứu về chất lượng môi trường và đa dạng sinh học ở VQG U Minh Hạ
Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 10/2017 đến tháng 10/2020, bao gồm hai đợt khảo sát: đợt 1 vào giữa mùa mưa vào tháng 9/2018 và đợt 2 vào giữa mùa khô vào tháng 2/2019.
Trong nội dung 1, chúng tôi tiến hành phân tích và đánh giá kỹ thuật lên liếp canh tác Tràm và Keo lai tại khu vực nghiên cứu, nhằm xác định hiệu quả và tính khả thi của phương pháp canh tác này Các công việc bao gồm khảo sát thực địa, thu thập dữ liệu về điều kiện đất đai, khí hậu và năng suất cây trồng, từ đó đưa ra những nhận định về ưu điểm và hạn chế của kỹ thuật canh tác.
- Đo độ sâu kênh, mương và độ cao bờ liếp trồng Keo lai, Tràm ở khu vực có độ sâu tầng phèn khác nhau;
- Đo độ sâu kênh, mương bao ở mô hình trồng Lúa 2 vụ.
Nghiên cứu này phân tích ảnh hưởng của việc trồng Keo lai, Tràm và canh tác lúa đến môi trường đất, nước và đa dạng sinh học của cá Đặc biệt, bài viết xác định mối liên hệ giữa độ cao của liếp, độ rộng và độ sâu của mương với độ sâu tầng phèn, cũng như khả năng xáo trộn tầng phèn tiềm tàng Việc đưa tầng phèn tiềm tàng lên bề mặt có thể dẫn đến quá trình oxy hóa, kết hợp với hiện tượng chảy tràn, gây ra ô nhiễm phèn trong nước và làm chết cá.
Nội dung 2 của nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá tính chất và sự biến động của môi trường đất và nước theo không gian và thời gian Nghiên cứu đã thu thập và phân tích mẫu đất và nước trong hai mùa và hai tầng phèn khác nhau Tổng cộng có 6 thông số được sử dụng để đánh giá chất lượng môi trường đất, bao gồm pH, tỷ trọng, ẩm độ, chất hữu cơ, tổng đạm (TN, %) và tổng lân (TP, %P₂O₅) Đối với mẫu nước, 9 thông số được phân tích, bao gồm pH, EC, DO, BOD, COD, N-NH₄⁺, N-NO₃⁻, Al³⁺ và Fe³⁺ Ngoài ra, mẫu cá cũng được thu thập và định danh đến cấp loài trong các mô hình nghiên cứu.
Nghiên cứu đã phân tích sự biến động chất lượng môi trường đất và nước theo không gian và mùa, đồng thời ứng dụng các phương pháp phân tích thống kê đa biến để xác định sự khác biệt giữa các mùa, tầng phèn và các mô hình canh tác Hơn nữa, nghiên cứu cũng đánh giá đa dạng thành phần loài cá và phân tích mối liên hệ giữa sự đa dạng này với chất lượng môi trường đất và nước tại các mô hình canh tác khác nhau.