The fourth Scientific Conference SEMREGG 2018 616 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG HỆ THỰC VẬT CÂY TRÀM TẠI VƯỜN QUỐC GIA U MINH HẠ TRƯỚC NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Phan Hồ T[.]
The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG HỆ THỰC VẬT CÂY TRÀM TẠI VƯỜN QUỐC GIA U MINH HẠ TRƯỚC NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Phan Hồ Thanh Phong1, Hoàng Trọng Khiêm1, Phan Vũ Hoàng Phƣơng1, Hồ Thị Thanh Vân1,*, Nguyễn Tấn Truyền2 Trường Đại học Tài ngun Mơi trường Thành phố Hồ Chí Minh, 236B Lê Văn Sỹ, Phường 1, quận Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh Vườn Quốc gia U Minh Hạ, ấp Vồ Dơi, Trần Văn Thời, Cà Mau *Email: httvan@hcmunre.edu.vn TÓM TẮT Vườn quốc gia U Minh Hạ (VQGUMH) khu dự trữ sinh quan trọng Việt Nam, nơi bảo tồn hệ sinh thái nguyên sinh rừng tràm tự nhiên đất than bùn vùng lõi vườn Rừng tràm khơng mang lại lợi ích kinh tế vô to lớn cho người dân nơi mà rừng tràm cịn mang lại lợi ích mặt sinh học, mơi trường, ngồi rừng tràm cịn nơi cư ngụ cho tất lồi sinh vật VQGUMH Tuy nhiên, để đối mặt với tác động mà biến đổi khí hậu gây đề phịng cháy rừng sách mà VQGUMH đề mang lại tác động tiêu cực đến sinh trưởng phát triển rừng tràm Nghiên cứu tác nhân ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển tràm đề xuất giải pháp giúp tràm phát triển bền vững Từ khóa: Rừng tràm, phát triển, bền vững, biến đổi khí hậu MỞ ĐẦU Rừng U Minh Hạ ba khu rừng thuộc hệ sinh thái rừng ngập nước cịn sót lại đồng sông Cửu Long Ðây khu bảo vệ thiết yếu bảo đảm cho phục hồi giống loài đặc hữu hệ sinh thái ngập nước Khu hệ sinh thái rừng tràm ngập úng phèn khu hệ sinh thái có tính đặc hữu cao với nhiều loài ghi Sách Đỏ Việt Nam Vườn Quốc gia (VQG) U Minh Hạ coi bảo tàng sinh thái sống loài thực vật thuộc hệ sinh thái ngập khu vực đồng sông Cửu Long Rừng tràm khu vực U Minh Hạ - tỉnh Cà Mau nguồn tài nguyên qúy giá với vốn đa dạng sinh học mà bể carbon, bể than bùn lại nước ta Đây khơng khu vực có tính đa dạng cao, nhiều lồi đặc hữu vơ có giá trị, mà cịn khu vực có có vai trị bể chứa carbon làm giảm thiểu biến đổi khí hậu Một số cơng trình nghiên cứu bật năm gần cho thấy rõ tác động trình BĐKH làm gia tăng nguy cháy rừng toàn giới Đây nguy đe dọa trực tiếp đến hệ sinh thái rừng tràm VQG U Minh Hạ Bên cạnh thay đổi yếu tố vi khí hậu tác động tiêu cực tới phát triển sinh trưởng rừng U Minh Hạ Số vụ cháy rừng từ năm 1990 trở lại tăng lên gần gấp lần so với trước (Johann G Goldammer and Nikola Nikolov, 2009), nghiên cứu mô hình biến đổi khí hậu nguy cháy rừng tăng lên 50 % nhiều nơi, chí gấp đến lần, chủ yếu nhiệt độ tăng Cháy rừng tác động biến đổi khí hậu khiến cho việc bảo vệ rừng nói chung khu hệ sinh thái rừng tràm nói riêng đứng trước thách thức vơ khó khăn khơng nhà quản lý mà nhà nghiên cứu 616 Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ - SEMREGG 2018 Do đó, đề tài “Đề xuất giải pháp bảo tồn phát triển bền vững hệ thực vật trước thực trạng biến đổi khí hậu Vườn Quốc gia U Minh Hạ - Nghiên cứu thử nghiệm tràm” đặt PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Khu vực nghiên cứu VQG U Minh Hạ nằm phía nam tỉnh Cà Mau, cách thành phố Cà Mau 30 km phía bắc Diện tích tự nhiên 8527,8 ha, VQG U Minh Hạ nằm địa phận huyện U Minh Trần Văn Thời Tọa độ địa lý: Từ 9o12‟30” đến 9o17‟41” vĩ Bắc Từ 104o54‟1” đến 104o59‟16” kinh Đông 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp thu thập iệu Thu thập số liệu thứ cấp về: Thực trạng sinh thái, yếu tố tự nhiên môi trường VQG U Minh Hạ Thực trạng rừng tràm VQG U Minh Hạ Độ dày phân bố lớp than bùn, mực nước trì kế hoạch trì mực nước VQG U Minh Hạ Khảo sát, kiểm chứng đánh giá nhanh tình trạng sinh thái rừng: Lên kế hoạch với hỗ trợ kiểm lâm, kỹ thuật viên nhân viên VQG U Minh Hạ để xác định xác địa điểm chịu ảnh hưởng cho cháy, khu vực có đa dạng sinh học lồi đặc hữu Kiểm tra nhanh thơng qua đoạn giám sát hệ thống bay độ cao 100 m Thực khảo sát thời gian ngắn điểm bị ảnh hưởng Thu thập thông tin môi trường, thông tin hệ thực vật, môi trường đất nước Thời gian thực khảo sát 7/2018 2.2.2 Phương pháp phân tích iệu Sử dụng cơng cụ Excel để tổng hợp, phân tích, tính tốn số liệu vẽ biểu đồ KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đa ạng sinh học a Thực vật VQG U Minh Hạ có 249 lồi thực vật thuộc 82 họ Trong năm họ có số loài nhiều Cypearceae (29 loài), Poaceae (27 loài), Asteraceae (19 loài), Rubiaceae (10 loài), Amanranthaceae (8 loài) Tuy nhiên phần lớn làm nhóm thuộc thân thảo chủ yếu sống tập trung tầng bụi, tầng cỏ tầng chủ yếu thể hai dạng sinh cảnh trảng sinh cảnh kênh nước (11 % diện tích VQG) Cịn lại sinh cảnh rừng tràm (Melaleuca cajuputi) chiếm 89 % diện tích VQG 617 The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018 Bảng Số lượng lồi họ thực vật có mặt VQG U Minh Hạ STT Họ Số lượng loài Họ Cói (Cyperaceae) 29 lồi Họ Cỏ (Poaceae) 27 lồi Họ Cúc (Asteraceae) 19 loài Họ Cà phê (Rubiaceae) 10 loài Họ Dền (Amaranthaceae) loài Họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) loài Họ Sim (Myrtaceae) lồi Họ Bìm bìm (Convolvulaceae) lồi Họ Bầu bí (Cucurbitaceae) lồi 10 Họ Ơ rơ (Acanthaceae) lồi 11 72 họ cịn lại 129 lồi (Nguồn: Báo cáo Quy hoạch môi trường tỉnh Cà Mau, 2008) Nhóm thực vật thị cho mơi trường đất chua cỏ Năng (Eleocharis ochrostachys) hay sậy (Phragmites karka) chiếm ưu nhóm thực vật tán rừng Bên cạnh nhóm dây leo có khả sống bám thân tràm đọt choại (Stenochlaena palustris), dây giác (Cayratia trifolia) phát triển tốt tán rừng Đánh giá ban đầu nhóm nghiên cứu quan sát từ trạm phòng chữa cháy khu vực VQG cho thấy thành phần tán rừng có có độ đồng cao khu vực Đặc điểm cấu trúc tuổi nhóm tràm đồng theo khu vực thông qua việc quản lý, tái phục hồi rừng sở cho kết Tán rừng cấu trúc nhóm tràm trình phục hồi phát triển mới, tầng vượt tán chủ yếu cấu tạo nhóm tràm lâu năm Rừng tràm trồng đất phèn có diện tích 7051 rừng tràm tự nhiên đất than bùn có diện tích 1289,6 Thời điểm khảo sát thực vào tháng 6/2018, thời điểm vào giai đoạn đầu mùa mưa, khu vực có độ ẩm cao (> 80%, đo điểm lúc 12h trưa) Tuy nhiên thân tràm đềm có nhóm thân thảo dây leo chết héo khô từ mùa khô Với hệ thống gió chướng, gió xốy với cường độ ngày lớn mật độ cao kèm theo tăng nặng từ nhóm thân leo lên tràm sở cho trình ngã đổ khu vực rừng tràm đất than bùn vốn có đất yếu Khu hệ thực vật VQG Minh Hạ thể nét đặc trưng hệ sinh thái rừng tràm vùng đất ngập phèn Trong trình tái phục hồi hệ thực vật với tràm lồi có làm giảm khả cạnh tranh nhóm thân gỗ khác lại tạo khơng gian sống cho lồi thân thảo dạng dây leo nhóm dương sỉ Khu hệ sinh thái rừng tràm trồng tạo lập bể carbon cho trình lắng dọng tái tạo lượng than bùn tương lai, góp phần vào q trình giảm thiếu biến đổi khí hậu b Động vật Dựa theo báo cho thấy VQG U Minh Hạ có 36 lồi thú thuộc 13 họ Có tất 10 loài lưỡng cư thuộc Anura họ Bị sát có tất 37 lồi thuộc họ là: Squamata 618 Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ - SEMREGG 2018 Testudinata VQG U Minh Hạ có 37 lồi cá thuộc 19 họ Có loài cá Clarias batrachus Chitala ornata nằm Sách Đỏ Việt Nam nằm mức T (bị đe dọa) Bảng Các loài động vật VQG U Minh Hạ Lớp Số loài Số họ Số Thú 23 12 Chim 91 33 15 Bò sát 36 16 Lưỡng cư 11 Tổng cộng 161 66 27 (Nguồn: Báo cáo Quy hoạch môi trường tỉnh Cà Mau, 2008) 3.2 Thực trạng biến đổi khí hậu tỉnh Cà Mau Dựa nghiên cứu khoa học cho thấy, đồng sông Cửu Long vô nhạy cảm dễ tổn thương biến đổi khí hậu Theo kịch RCP8.5 năm 2016 cho thấy nhiệt độ tăng trung bình đồng sông Cửu Long vào khoảng 3,0-3,5 oC Nếu mực nước biển dâng cao 100 cm 38,9 % diện tích đồng sông Cửu Long bị ngập thiệt hại vô lớn thiếu biện pháp thích ứng giảm thiểu tác động biến đổi khí hậu (RCP8.5: mực nước biển dâng từ 51-106 cm) Ở Cà Mau, chịu tác động từ biến đổi khí hậu thơng qua tất biểu hiện, mà tượng khí hậu cực đoan có khả ảnh hưởng lớn bao gồm hạn hán lũ lụt 3.3 Sinh l tràm trƣớc thực trạng ảnh hƣởng biến đổi khí hậu 3.3.1 Sinh lý tràm Cây tràm (Melaleuca cajuputi) lồi có biên độ sinh thái rộng, tràm thường phát triển tốt vùng cửa sông, bãi bùn bờ biển nhiệt đới ẩm Nhiệt độ trung bình tối đa để tràm phát triển tốt 31-33 oC nhiệt độ trung bình tối thiểu 17-22 oC, lượng mưa trung bình vào khoảng 1300-1700 mm năm Cây tràm lâu năm ưa sáng, tán mỏng Đối với khu vực nhiễm phèn nặng VQG U Minh Hạ khu vực đất ngập nước, khơ hạn lâu mùa nắng nóng, tràm gần lồi có khả thích nghi Cây tràm chịu điều kiện đất phèn không thực phát triển điều kiện phèn khả hút rễ suy giảm điều kiện đất chưa nhiều ion H+ Cây tràm loài chịu ngập nên bị ức chế mực nước ngập cao thời gian ngập lâu Cây tràm sinh trưởng bình thường đất phèn ngập nước nông 50 cm thời gian ngập hàng năm không kéo dài - tháng 70 cm thời gian ngập nước hàng năm kéo dài tháng, sinh trưởng tràm bắt đầu bị ức chế Sinh trưởng tràm bị ảnh hưởng rõ rệt môi trường ngập nước sâu ngập quanh năm Cây bị ngập khoảng thời gian dài làm tổn thương hệ rễ (Crawford, 1992) dẫn đến thiếu trao đổi oxy (Armstrong cộng sự, 1994) Nghiên cứu VQG U Minh Thượng cho thấy rễ tràm bị ngập từ 2-4 tháng tràm phát triển bình thường Từ 4-8 tháng phát triển chậm tháng tràm bị thối hóa (Nguyễn Ngọc Anh, 2005) Tràm có khả chịu đựng điều kiện khắc nghiệt môi trường thông qua thời gian dài q trình tiến hóa chọn lọc tự nhiên 619 The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018 3.3.2 Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển tràm a Nhiệt độ tăng Các nghiên cứu mơ hình khí tượng cảnh báo hạn hán nặng nề vùng ven biển mùa khô Kèm với nhiệt độ cao trung bình mùa khơ gia tăng từ 33-35 °C lên 3537 °C; điều làm tăng trình bốc nước vùng đất ngập nước tăng q trình nước qua hệ sinh thái rừng tràm Quá trình làm suy kiệt nhanh chóng nguồn nước khu hệ, làm gia tăng nguy cháy làm giảm khả chữa cháy mức nước kiệt vào giai đoạn cuối mùa khô đầu mùa mưa (Tuan Supparkorn, 2009) Nhiệt độ gia tăng tăng khả gây chết thực vật thơng qua làm tăng vật liệu cháy Thêm vào suy giảm nguồn nước khiến cho lớp phèn tiềm tàng bị kích hoạt khiến cho đất trở nên acid dẫn đến giảm khả tăng trưởng thực vật, giảm khả sinh tồn loài động vật thủy sinh gây hại cho động vật cạn b Lượng mưa phân bố không Các nghiên cứu cảnh báo việc gia tăng với trận mưa có cường độ cao ngày hạn kéo dài với lượng mưa đầu mùa suy giảm chừng 10-20 % (Peter Greet, 2008) Kết hợp với trình tăng cường nhiệt nhu cầu tất yếu khu vực phải dự trữ nước Quá trình dự trữ nước kết hợp với mưa lớn cục gây tượng phèn làm tăng độc tố cho đất nước khu vực Việc tăng phèn giảm pH khu vực khiến cho tràm bị ức chế khó phát triển Hiện tượng Elnino ảnh hưởng đáng kể đến mực nước ngầm nguy cháy rừng đất than bùn, đặc biệt vào mùa khô, sụt giảm 40 cm mặt đất làm tăng khả xảy cháy rừng Với tần xuất tượng Elnino ngày tăng mối nguy lớn cho khu vực nói chung cho hệ sinh thái rừng tràm nói riêng Tuy VQG U Minh Hạ có lợi nằm sâu đất liền với hệ thống đê bao nên ảnh hưởng xâm nhập mặn đến nơi khơng có Đồng thời VQG U Minh Hạ có khả chủ động điều tiết nguồn nước lợi lớn trước biến đổi khí hậu khu vực Tuy nhiên, biến đổi khí hậu dẫn đến việc thiếu nước vào mùa khô, kết hợp hạn kéo dài đồng thời đặc tính nước theo phương ngang than bùn diện rộng hệ thống kênh đào chằng chịt khiến lượng nước khu vực vơ nhanh chóng Dẫn đến việc đất than bùn bị khô dễ dẫn đến cháy rừng Để phòng cháy rừng điều kiện biến đổi khí hậu VQG U Minh Hạ phải trì mực nước cao kéo dài Việc giúp VQG U Minh Hạ phòng cháy hiệu mặt trái hệ sinh thái đặc biệt rừng tràm chịu ảnh hưởng xấu Khảo sát thấy việc giữ VQG khỏi mối nguy hại từ việc cháy rừng thực từ đầu mùa mưa, mực nước kênh cao vào thời điểm khảo sát Công tác quan trắc mực nước số thoát nước thực nghiêm túc Thơng qua thấy khả phòng chữa cháy khu vực cao, đồng thời vấn đề trồng tái sinh rừng thực liên tục nhiều năm nhằm tăng sức kháng hệ sinh thái rừng tràm Khảo sát cho thấy khu vực thuộc đất chua nặng (pH