Các sinh vật nói chung và thực vật nói riêng đều bị ảnh hưởng rất nhiều bởi khí hậu. Đã có nhiều nghiên cứu cho thấy vai trò của nhiệt độ với những phản ứng hình thái, sinh thái của thực vật. Biến đổi khí hậu toàn cầu dẫn đến những biến động trong hệ thống khí hậu trái đất nói chung, khí hậu khu vực nói riêng. Từ cuối thế kỷ 10 đến nay, nhiệt độ trung bình của trái đất gia tăng đáng kể. Nhiệt độ trung bình toàn cầu trong thế kỷ 20 đã tăng lên 0,740C (trung bình 0,20C), trên đất liền tăng hơn trên biển và thập kỷ 1990 là nóng nhất trong thiên niên kỷ vừa qua. (Tổng cục Môi trường 2010) Việt Nam là một trong những nước sẽ bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu (ADB 2009). Nhiệt độ Việt nam sau 50 năm (1958 – 2007) tăng lên khoảng từ 0,50C đến 0,70C. Số đợt không khí lạnh ảnh hưởng đến nước ta giảm rõ rêt trong 2 thập kỷ qua. Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè và khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn khí hậu phía Nam. Lượng mưa trong 50 năm qua cũng giảm khoảng 2%, các vùng khí hậu phía Bắc có lượng mưa giảm còn lượng mưa lại tăng ở phía Nam. Mực nước biển có tốc độ tăng 3mm/năm. Dự đoán đến 2100, miền Trung Việt nam sẽ có sự gia tăng nhiệt độ trung bình lên đến 2,80C, lượng mưa trung bình tăng 7-8% và mực nước biển tăng 75 cm (Bộ Tài nguyên và Môi trường 2009). Để giảm thiểu tác động tiêu cực có thể xảy ra do biến đổi khí hậu thì cần phải tuyển chọn loài cây phù hợp có khả năng thích ứng được với điều kiện nóng, hạn và có khả năng chống cát bay, cát nhảy bảo vệ, cải tạo đất cát.
Trang 1Các sinh vật nói chung và thực vật nói riêng đều bị ảnh hưởng rất nhiều bởi khí hậu
Đã có nhiều nghiên cứu cho thấy vai trò của nhiệt độ với những phản ứng hình thái, sinh thái của thực vật Biến đổi khí hậu toàn cầu dẫn đến những biến động trong hệ thống khí hậu trái đất nói chung, khí hậu khu vực nói riêng Từ cuối thế kỷ 10 đến nay, nhiệt độ trung bình của trái đất gia tăng đáng kể Nhiệt độ trung bình toàn cầu trong thế kỷ 20 đã tăng lên 0,740C (trung bình 0,20C), trên đất liền tăng hơn trên biển và thập kỷ 1990 là nóng nhất trong thiên niên kỷ vừa qua
Việt Nam là một trong những nước sẽ bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu Nhiệt độ Việt nam sau 50 năm (1958 – 2007) tăng lên khoảng từ 0,50C đến 0,70C Số đợt không khí lạnh ảnh hưởng đến nước ta giảm rõ rêt trong 2 thập kỷ qua Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè và khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn khí hậu phía Nam Lượng mưa trong 50 năm qua cũng giảm khoảng 2%, các vùng khí hậu phía Bắc có lượng mưa giảm còn lượng mưa lại tăng ở phía Nam Mực nước biển có tốc độ tăng 3mm/năm
Dự đoán đến 2100, miền Trung Việt nam sẽ có sự gia tăng nhiệt độ trung bình lên đến 2,80C, lượng mưa trung bình tăng 7-8% và mực nước biển tăng 75 cm Để giảm thiểu tác động tiêu cực có thể xảy ra do biến đổi khí hậu thì cần phải tuyển chọn loài cây phù hợp có khả năng thích ứng được với điều kiện nóng, hạn và có khả năng chống cát bay, cát nhảy bảo vệ, cải tạo đất cát
Việc chọn lọc loài có khả năng chịu nóng, chịu hạn và sinh trưởng vượt trội hơn cây các loài khác là lựa chọn chỉ tiêu đánh giá phù hợp khi chọn lọc loài cây trồng vùng đất cát ven biển khô, nóng thích nghi với biến đổi khí hậu
1 Nghiên cứu về cây lâm nghiệp chịu nóng, chịu hạn ở vùng cát ven biển trên thế giới.
Sự thay đổi thảm thực vật do các cá thể chết do hạn hán có thể làm thay đổi cấu trúc
hệ sinh thái cộng đồng, đa dạng sinh học Mặc dù tỷ lệ chết bởi hạn hán của cây thân gỗ
đã tăng lên trên toàn cầu bởi sự nóng lên, nhưng ảnh hưởng của loại đất, cây và các nhóm cây bụi, và các loài thì chưa rõ ràng Tác động của những hạn hán nghiêm trọng lên cây thân gỗ là khác nhau giữa các loài cây và nhóm cây và cây bụi
Ảnh hưởng của hạn hán vào mùa khô được thể hiện trên sự tồn tại và thay đổi diện tích lá cây giống Hạn hán giảm tỷ lệ sống và tăng trưởng trong gần như tất cả các loài Tất cả lá tồn tại và thay đổi diện tích trong thí nghiệm làm khô dao động khá đồng đều từ 0% đến 100% so với thí nghiệm tưới tiêu Trong đó chỉ có 43% của 28 loài thí nghiệm là còn sống sau khi 22 tuần Ngược lại, chỉ có ba loài cho thấy không có bị ảnh hưởng đáng
Trang 2kể của hạn hán đối với sự thay diện tích lá Những ảnh hưởng của hạn hán đối với sự tồn tại và phát triển loài không tương quan với nhau Kích thước cây giống vào lúc bắt đầu mùa khô không có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chịu hạn hán của loài
Khảo nghiệm xuất xứ có thể được tiến hành ngay sau giai đoạn loại trừ loài nghĩa là giai đoạn loại trừ loài có thể được đánh giá sau 1/10 - 1/5 luân kỳ thì khảo nghiệm xuất xứ cũng có thể bắt đầu ngay sau đó Khảo nghiệm nhiều xuất xứ: Đây là khảo nghiệm nhằm xác định quy mô và kiểu biến dị giữa các xuất xứ của những loài có triển vọng, nhằm chọn ra một số ít xuất xứ có triển vọng nhất, cũng như chỉ ra khu vực không thể lấy hạt và khu vực không thể nhập hạt để gây trồng Quy mô của khảo nghiệm phụ thuộc vào phân
bố địa lý và mức độ biến dị của loài Loài càng có phạm vi phân bố rộng trên nhiều điều kiện lập địa khác nhau càng có nhiều xuất xứ tham gia khảo nghiệm, ngược lại, loài có phạm vi phân bố hẹp sẽ có ít xuất xứ tham gia khảo nghiệm Số xuất xứ tham gia khảo nghiệm thường là 10 - 30 xuất xứ Kích thước ô nhỏ, song đủ để theo dõi, số cây trong mỗi ô là 25 cây (5 x 5), có thêm 1 hàng đệm Số lần lặp là 3 - 4 lần Thời gian theo dõi khảo nghiệm 1/4 - 1/2 luân kỳ
Sự biến đổi cao trong phản ứng của từng cây trong hạn hán vào mùa hè cho thấy
tiềm năng của Pinus sylvestris để thích ứng với thay đổi điều kiện môi trường.
Điều tra sự phù hợp của Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.), một cây họ đậu
nhiệt đới đang phát triển nhanh, như một cây phù trợ cho việc trồng rừng với các loài bản
địa trên đất cát suy thoái nghiêm trọng ở miền nam Thái Lan Acacia mangium Willd có
tỷ lệ sống 91% và tăng trưởng đạt yêu cầu (chiều cao 7,7 m, đường kính 56 mm, khô trọng lượng 59 Mg ha trên sinh khối mặt đất) 45 tháng sau khi trồng thì cho thấy sự phù
hợp của loài để trồng rừng Ba loài cây họ Dầu (Dipterocarpus alatus Roxb Ex G Don, Hopea odorata Roxb., và Shorea roxburghii G Don.) trồng đồng thời với Acacia mangium Willd cho thấy tăng trưởng tốt hơn so với khi trồng một mình Số lượng cây sống của cả ba loài cây họ Dầu cho thấy sự phát triển tốt hơn khi có trồng Acacia mangium Willd Kết quả cho thấy Acacia mangium Willd là một cây phù trợ hiệu quả cho
rừng cây khộp Hàm lượng cacbon và nitơ của đất bề mặt không tăng trong khu vực trồng
Acacia mangium Willd Nhiệt độ không khí, độ ẩm tương đối, và nhiệt độ đất được điều tiết orn định khi trồng hỗn loài Tiểu khí hậu dưới tán rừng có trồng Acacia mangium
Willd được cho là thích hợp cho sự phát triển của rừng cây khộp Nếu rừng cây khộp
được trồng sau khi Acacia mangium Willd phát triển đủ để cung cấp bóng mát thì tỉ lệ
sống sót ban đầu sẽ được cải thiện
Trang 3Acacia Crassicarpa có vùng phân bố rộng nhiệt độ thích hợp từ 15-34 độ C lượng
mưa từ 500-3500 mm mùa khô có thể kéo dài 6 tháng phân bố từ vùng đất cát ven biển đến đất đồi núi, xuất hiện ơ nơi đất khô hạn, nhiểm mặn Nó thích hợp với nhiều loại đất ( Đất ven biển, đất vàng, đất núi lửa đất acid hay bị ngập lụt vào mùa ẩm.)
Xác định các mối quan hệ giữa lượng nước trong cây của loài Acacia ancistrocarpa
bị ảnh hưởng bởi một nhịp ẩm vào mùa hè trên một vùng đất phục hồi và một trang vùng đất tự nhiên nguyên sơ ở Sa mạc Great Sandy phía Bắc Tây Úc Những đặc điểm hình
thái học của Acacia ancistrocarpa có thể cải thiện các mối quan hệ nước và sự tồn tại của
chúng ở những vùng rừng phục hồi Cũng như các đặc điểm và khả năng đáp ứng nhịp
nhanh chóng của loài này, Acacia ancistrocarpa đã được đề nghị trồng cho các dự án
phục hồi chức năng trong tương lai tại đây và tại các vùng khác trong khu vực
Nhận biết các giai đoạn chịu hạn của thực vật dựa vào lá :
Giai đoạn héo Đặc điểm hình thái
Bình thường (không
héo)
Không có dấu hiệu héo hoặc thiếu nước
Hơi héo Lá thay đổi góc nhưng không gấp, cán, hoặc thay đổi cấu trúc
lá Héo nặng Lá thay đổi góc hoặc thay đổi có thể nhìn thấy được cấu trúc
bề mặt lá nhưng không có tế bào chết Héo nghiêm trọng Thay đổi rất mạnh mẽ của góc lá hoặc thay đổi cấu trúc bề mặt
lá với việc lá bắt đầu hoại tử
Gần chết Tất cả lá chết, nhưng cành vẫn sống, có sự khác biệt bởi màu
sắc và độ đàn hồi
Chết Tất cả các bộ phận trên mặt đất của cây đều chết
Xác định khả năng chịu hạn của thực vật trong điều kiện sống (DS) là tính phần trăm số cây sống trong thí nghiệm làm khô bằng việc điều chỉnh việc tưới nước :
DS = ¼ (SD/ SW) ×100
Với SW và SD là số lượng cây sống sau khi gieo 22 tuần trong thí nghiệm môi trường ẩm và thí nghiệm môi trường khô
Khả năng chịu hạn nhờ vào sự thay đổi diện tích lá (DLA) được định lượng bằng công thức
DLA = (LAD /LAW) ×100
Trang 4Với LAW và LAD là diện tích lá sau khi gieo 22 tuần trong thí nghiệm môi trường
ẩm và thí nghiệm môi trường khô
2 Đa dạng sinh học và lựa chọn các loài cây lâm nghiệp ở vùng cát ven biển ở Việt nam.
Ở Việt nam, những loài cây được lựa chọn ở vùng cát ven biển mục đích phòng hộ
là những cây sau :
Dừa Cocos nucifera L
Điều Anacardium occidentale L
Keo dây Acacia dificilis Maiden
Keo lá liềm Acacia crassicarpa A Cunn ex Benth
Keo lá tràm Acacia auriculiformis A Cunn ex Benth
Keo Tumiđê Acacia tumidae S Muell
Muồng đen Cassia siamea Lam
Phi lao Casuarina equisetifolia Forst & Forst f
Tre gai Bambusa blumeana Schultes
Xoài Mangifera indica L
Xoan chịu hạn Azedirachta indica Juss.
Phân bố rừng cát ven biển ở Thừa Thiên Huế tập trung chủ yếu ở Điền Hương, Điền Môn, Điền Hòa, Điền Lộc, Điền Hải, thị trấn Phong Điền, Phong Hòa, Phong Chương thuộc huyện Phong Điền; Quảng Ngạn, Quảng Công; Hải Dương thuộc huyện Quảng Điền và các vùng bán di động ở Phú vang, Phú Lộc
Cơ cấu cây trồng lâm nghiệp chiếm diện tích lớn ở vùng cát ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế gồm các loài: Keo lưỡi liềm, Keo chịu hạn, Keo lai, Phi lao, Bạch đàn
Bảng: Diện tích các cây lâm nghiệp trồng chủ yếu ở Thừa Thiên Huế
Phong Điền 3.328,9 219,9 53,0 5,0 2.693,9 201,5 143,6
Trang 5Quảng điền 816,8 55,2 95,3 646,8 19,5
Nguồn:
Qua bảng cho thấy diện tích rừng trồng keo lưỡi liềm chiếm 78,4%, tiếp theo là keo lá tràm 7,2%, Phi Lao: 6,0 % còn lại là các loài cây khác Trong đó, diện tích keo lưỡi liềm đang tăng lên nhanh chóng, cũng với đó là Phi lao với phân bố là Keo lưỡi liềm chủ yếu trên vùng cát nội đồng và vùng cát bán di động, Phi lao trồng trên vùng dọc theo bờ biển Keo lá tràm thì giảm dần vì không phù hợp với vùng cát dẫn đến cho chất lượng thấp Bạch Đàn thì gần như không được trồng nữa
Nghiên cứu sinh trưởng, đường kính của 4 loài keo giai đoạn 9 tháng tuổi thì thấy được sự khác biệt Giá trị trung bình về đường kính gốc của 105 cây mỗi loài thì loài keo lưỡi Liềm là lớn nhất 3,13 cm và thấp nhất là keo lá tràm 1,46cm Sinh trưởng về chiều cao bình quân số cây của 3 lần lặp thì keo lai là lớn nhất (1,4 cm) và thấp nhất là keo lá tràm (0,78 cm) Sinh trường chiều cao vút ngọn của hai loài keo lai và keo lưỡi Liềm trên vùng đất cát ven biển là như nhau.Sinh trưởng đường kính tán của các loài keo trên vùng đất cát ven biển là khá lớn đặc biệt là keo lưỡi Liềm đạt (1,26m-1,36m) và keo lai (1,18m-1,22m) Với mật độ trồng rừng là 2m x 2m thì chỉ sau 8 tháng tuổi độ tán che của rừng loài keo lưỡi Liềm đạt 65,5%, loài keo lai đạt 60%, keo tai tượng đạt 35%, keo lá tràm đạt 31% Qua việc phân tích kết quả về sinh trưởng chiều cao, đường kính, đuờng kính tán của 4 loài keo trồng trên vùng đất cát ven biển thấy rằng: Sinh trưởng đường kính gốc và đường kính tán của loài keo lưỡi Liềm là lớn nhất; sinh trưởng chiều cao của keo lai và keo lưõi Liềm là như nhau và lớn hơn rõ rệt loài keo lá tràm và keo tai tượng
Keo lưỡi Liềm là loài có triển vọng nhất trên đất cát nội đồng vùng Bắc Trung Bộ Đây là loài cây có khả năng thích nghi tốt trên điều kiện khắc nghiệt của đất cát nội đồng Chúng có khả năng sinh trưởng tốt trên cát nội đồng úng ngập khi được lên líp, vừa thích hợp trong điều kiện cát bay cục bộ vì nó có bộ rễ đặc biệt phát triển Ngoài ra với bộ rễ phát triển, có nhiều nốt sần và bộ tán lá dày, rụng lá nhiều nó có ưu thế trong việc cải tạo đất, cải tạo môi trường
Phương thức trồng cây trên cát Phương thức trồng là chọn cây tiên phong về phía trước biển, phía sau là trồng hỗn giao giữa các giống cây khác nhau Phối hợp cây mọc nhanh với cây mọc chậm, giữa cây tầng cao với cây tầng thấp, giữa cây có tán thưa, mỏng
Trang 6với cây có tán dày để chắn gió, chống cát bay Tiếp theo là cây bụi, cây thân thảo để chống cát chảy Phi lao là cây sinh trưởng nhanh về chiều cao, chịu hạn và điều kiện khắc nghiệt tốt thường được sử dụng làm cây tiên phong trồng phía trước biển Keo lá tràm, xoan chịu hạn có khả năng chịu hạn tốt, tán rộng, đặc biệt rễ cây có nốt sần cố định đạm, góp phần cải thiện tính chất của đất trồng tiếp theo dải tiên phong Muống biển, tù bi, cây bụi, mọc lan trên mặt đất, có tác dụng che phủ bề mặt, giữ ẩm, giảm nhiệt độ đất, cố định cát
Bảng 1: Một số loài cây trồng thích hợp trên các lập địa cát ven biển
ST
1
Đất cồn cát trắng vàng: Tầng đất dày (>100 cm),
thảnh phần cơ giới cát thô.,kết cấu rời rạc, nghèo
chất hừu cơ, mức độ khoáng khá cao, khả năng giữ
nước kém, Hàm lượng chất dinh dưỡng từ nghèo đến
rất nghèo.
Phi lao, keo lá tràm, bach đàn, muống biển, xương rồng
2
Đầt cát biển nhẹ, địa hình tương đối bằng phẳng
Thành phần cơ giới nhẹ, cát min chiếm (71 - 94%)
limon và sét chiếm 30% phân lớp rõ ràng.
Phi lao, keo, bạch đàn, muống biến, lủ bi xương rồng, dừa dai.
3
Đắt cồn cát đỏ Độ dày tầng mặt <10 cm có thành
phần cơ giới nhẹ trong đó cát chiếm ưu thế, đặc biệt
lả cát mịn và trung bình (thường chiếm 84-92%), kết
cẩu cục tản nhỏ nhưng kém bền trong nước
Phi lao xoan chiu hạn, cóc hành, muống biển, xương rồng.
Nguồn: Trịnh Văn Hạnh, 2011 Các vùng cát ven biển có điều kiện tự nhiên tương đối khắc nghiệt, gió mạnh, khô hạn, nhiệt độ trên bề mặt cát cao, cồn cát cao, dốc Một số loài cây trồng thích nghi trên vùng cát như phi lao, keo lai, xoan chịu hạn, muống biển, xương rồng… có thể trồng hỗn giao để chắn gió, hạn chế cát bay, cát chảy Đối với các đụn cát cao, dốc, lồi lõm cần phải lập các loại tường rào chắn cát trước khi trồng cây bằng các nguyên vật liệu địa phương rẻ tiền
Qua điều tra bước đầu đã phân loại và thống kê được 372 loài, thuộc 268 chi và 112
họ thực vật khác nhau Con số này tuy chưa đầy đủ, nhưng cũng đã nói lên được mức độ
đa dạng của thảm thực vật vùng cát ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế Sự đa dạng đó không phải là một hằng số, mà luôn biến động do những tác động liên tục và nhiều chiều bởi thiên nhiên và con người, cả tích cực lẫn tiêu cực.Nhiều minh chứng cho thấy rằng những
Trang 7loài cây ngoại lai, bao gồm những rừng Phi lao truyền thống va những rừng keo các loại (Keo lá tràm, Keo tai tượng, Keo lưỡi liềm ) mới được trồng trong khoảng chục năm trở lai đay có sức chống chịu gió bão kém hơn những cây bản địa ở những rẻo rú, đó là các loài trong họ Sim (Myrtaceae), Dẻ (Fagaceae), Đước (Rhizophoraceae), Đơn nem (Myrsinaceae), Măng cụt (Clusiaceae), Bồ hòn (Sapindaceae), Bông vải (Malvaceae), Dứa dại (Pandanaceae)…
Tài liệu tham khảo:
1 ADB (2009) The Economics of Climate Change in Southeast Asia: A Regional Review Mandaluyong: Asian Development Bank
2 Bộ Tài nguyên và Môi trường (2009) Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam
3 Đặng Thái Dương (2006) "Kết quả thí nghiệm trồng rừng keo (Acacia) trên vùng đất
cát huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình." Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn
4 Đỗ Xuân Cẩm (2011) "Đa dạng sinh học và khả năng tận dụng các loài cây bản địa làm nguồn vật liệu phát triển rừng phòng hộ ven bờ biển miền trung " Tạp chí nghiên cứu
và phát triển 2(85).
5 Engelbrecht, B M J and T A Kursar (2003) "Comparative drought-resistance of
seedlings of 28 species of co-occurring tropical woody plants." Oecologia 136(3): 383.
6 Koepke, D F., T E Kolb and H D Adams (2010) "Variation in woody plant mortality and dieback from severe drought among soils, plant groups, and species within
a northern arizona ecotone." Oecologia 163 (4): 1079.
7 Le Dinh Kha, N X Lieu, N H Nghia, H H Thinh, H S Dong, N H Quan and V V
Me (2003) Forest tree species selection for planting programmes in Vietnam, Ministry of Agriculture and rural development
8 Nguyễn Thị Liệu (2006) "Điều tra tập đoàn cây trồng và xây dựng mô hình trồng rừng Keo lưỡi liềm (Acacia crassicarpa) trên cát nội đồng vùng Bắc Trung Bộ." Tạp chí khoa
học Lâm nghiệp 4.
9.Norisada, M., G Hitsuma, K Kuroda, T Yamanoshita and e al (2005) "Acacia mangium, a nurse tree candidate for reforestation on degraded sandy soils in the malay
peninsula." Forest Science 51(5): 510.
10 Pederson, A P., K.Olesen and L.Graudal (1993) "Tree Improvement at species and
provenance level." Danida Forest Seed Centre No 1-3.
Trang 811 Pinyopusarerk, K and C E Harwood (1997) Acacia crassicarpa A Cunn ex Benth
Bogor, Indonesia., PROSEA (Plant Resources of South-East Asia) Foundation
12 Richter, S., T Kipfer, T Wohlgemuth, Calderón Guerrero, G C., J and B Moser (2012) "Phenotypic plasticity facilitates resistance to climate change in a highly variable
environment." Oecologia 169(1): 269.
13 Sở NN và PTNT Thừa Thiên Huế (2011) Báo cáo tổng kết thực hiện Dự án trồng rừng phòng hộ vùng cát giai đoạn 2000 - 2010
14 Tổng cục Môi trường (2010) Đánh giá nguy cơ, mức độ tác động của biến đổi khí hậu đối với hệ sinh thái ven biển
15 Trịnh Văn Hạnh, Phạm Minh Cương and Nguyễn Hoàng Thanh (2011) "Một số giải pháp trồng cây bảo vệ đê biển, bờ biển từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang." Tạp chí Khoa học & Công nghệ Thủy lợi
