Nghiên cứu thành phần loài, sự phân bố và tái sinh của một số cây ngập mặn chính ở vùng ven biển huyện hải hà, tỉnh quảng ninh

Khóa luận tốt nghiệp PHẦN I : MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài Nằm biển đất liền, rừng ngập mặn (RNM) hệ sinh thái đặc trưng vùng biển nhiệt đới cận nhiệt đới nhạy cảm với tác động người Hệ động thực vật có đặc tính sinh học thích nghi đặc biệt với mơi trường bùn lầy, ngập nước mặn thường xuyên Sự tồn RNM có ý nghĩa quan trọng môi trường kinh tế xã hội, RNM cung cấp lâm sản có giá trị : gỗ, than, củi, tanin, thức ăn, thuốc uống RNM cịn nguồn cung cấp mùn bã hữu ni dưỡng loài thủy sinh chỗ hay loài sống vùng cửa sông, ven biển kế cận, nơi trú đơng nhiều lồi chim di cư, nơi làm tổ nhiều loài chim nước (Phan Nguyên Hồng, 1991) [12] RNM có ý nghĩa quan trọng việc bảo vệ mơi trường, điều hịa khí hậu, ngăn chặn gió bão, mở rộng diện tích lục địa, ngăn nước mặn lấn sâu vào đất liền RNM cung cấp thức ăn để chăn nuôi gia súc thả ong, nhờ RNM mà sống người dân nghèo ven biển cải thiện RNM địa điểm du lịch sinh thái hấp dẫn nhiều khách du lịch nước, nơi nghiên cứu học tập học sinh sinh viên, nhà khoa học nghiên cứu hệ sinh thái RNM Tuy nhiên thảm thực vật RNM Việt Nam bị suy thoái nghiêm trọng hậu chiến tranh Sau chiến tranh, điều kiện kinh tế phát triển, bùng nổ dân số, nhận thức người dân thấp nên việc khai thác RNM bừa bãi làm nguyên liệu, phá RNM làm đầm tôm, lấy đất canh tác, lấy đất làm ruộng muối dẫn đến diện tích RNM ngày bị suy giảm, chất lượng RNM suy giảm theo, đất bị thối hóa nghiêm trọng, hàng vạn hecta đất rừng bị bỏ hoang chưa khôi phục, tài nguyên đa dạng sinh học nguồn lợi thủy hải sản vùng ven biển bị suy giảm, môi trường bị ô nhiễm Nhận rõ tầm quan trọng RNM, đặc biệt thấy hậu thiên tai, năm gần vùng ven biển bị RNM, phong trào Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học Khóa luận tốt nghiệp trồng khôi phục lại hệ sinh thái RNM phát triển mạnh vùng ven biển khắp nước chương trình 327, chương trình trồng triệu hecta rừng, tổ chức quốc tế (PAM) tổ chức phi phủ (SCF UK, ACTMANG, Hội chữ thập đỏ Đan Mạch Nhật Bản…) hợp tác với trung tâm nghiên cứu hệ sinh thái RNM Hải Hà huyện miền núi biên giới hải đảo, với chiều dài bờ biển 35 km, tổng diện tích bãi triều 8000 hecta, 1/3 diện tích RNM, 1/3 diện tích ni trồng thủy sản 1/3 diện tích cịn lại cửa sông bãi lầy chưa sử dụng RNM tự nhiên có vai trị lớn phát triển kinh tế bảo vệ đê điều, đầm tôm cá, cải tạo môi trường, môi trường sống lồi thủy hải sản có giá trị kinh tế cao ngán (Lucina philippinarum), vạng (Geloina coason), sá sùng (Sipunculus nudus), bơng thùa (Phascolosoma arcuatum), RNM cịn nơi nuôi dưỡng tôm cua bố mẹ, nơi trú ngụ tơm cá Tuy nhiên, tình trạng chặt phá RNM lấy nguyên liệu, đặc biệt phá RNM làm đầm nuôi tôm cua diễn nghiêm trọng, khiến diện tích RNM bị suy giảm đáng kể, tính riêng xã Quảng Phong chặt phá 90/420,36 hecta (theo số liệu phòng lâm nghiệp Hải Hà năm 2004) [6] Bên cạnh đó, RNM tự nhiên sau chặt phá tái sinh lại hệ thực vật nghèo nàn, chủ yếu loài thuộc chi mắm (Avicennia) mọc mọc xen với sú (Aegiceras corniculatum L.Blanco) loài thuộc dạng thân bụi, phân cành sát đất, rừng đơn điệu tầng, chậm lớn, chậm khép tán Để khắc phục tượng cần có biện pháp thích hợp quy hoạch bãi ni tơm, trồng thêm lồi ngập mặn có kích thước lớn trang (Kandelia obovata, Sheue, Liu & Yong), đâng (Rhizophora stylosa Giff.)… Bên cạnh cần nghiên cứu đưa vào trồng thêm loài khác phù hợp với điều kiện sống vùng làm tăng độ đa dạng sinh học trả lại màu xanh cho RNM Hải Hà, song song với việc trồng rừng việc phát triển bảo vệ RNM cần quan tâm Xuất phát từ lí trên, để việc gây trồng chăm sóc, bảo Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học Khóa luận tốt nghiệp vệ phát triển RNM có hiệu cần có kiến thức phân loại, sinh học, công dụng biết thành phần loài, phân bố tái sinh lồi ngập mặn vùng Mặc dù có nhiều tài liệu nghiên cứu RNM Hải Hà chưa có cơng trình nghiên cứu thành phần loài, phân bố khả tái sinh ngập mặn Xuất phát từ lý tiến hành đề tài: “Nghiên cứu thành phần loài, phân bố tái sinh số ngập mặn vùng ven biển huyện Hải Hà, tỉnh Quảng Ninh” II Mục đích nghiên cứu Đề tài xác định thành phần lồi, nhận biết lồi ngập mặn để so sánh thực địa nhằm mục đích: Phục vụ cho nghiên cứu RNM huyện Hải Hà nhằm hiểu biết sâu sắc mối quan hệ nhân tố sinh thái môi trường với ngập mặn, thấy sinh trưởng chúng phụ thuộc vào yếu tố nào, từ đưa lồi ngập mặn phù hợp vào trồng rừng Đề tài nghiên cứu khả tái sinh số ngập mặn , từ đưa biện pháp nhằm thúc đẩy khả tái sinh, với có khả tái sinh thấp điều kiện môi trường sinh trưởng phát triển tốt có biện pháp trồng rừng hợp lí Thấy trạng RNM biến đổi RNM ven biển tác động người, từ đề xuất biện pháp bảo vệ phát triển RNM góp phần làm tăng độ đa dạng sinh học ngập mặn RNM Hải Hà III Nội dung nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu vấn đề sau: Điều tra thành phần loài ngập mặn khu vực ven biển xã ven biển huyện Hải Hà (thấy độ đa dạng sinh học loài đây) Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học Khóa luận tốt nghiệp Nghiên cứu đặc điểm, phân bố rừng khả tái sinh số ngập mặn RNM Hải Hà Đề xuất số phương hướng sử dụng hợp lí, bảo vệ phát triển RNM Hải Hà Xây dựng tiêu mẫu khô tiêu giải phẫu số loài ngập mặn nhằm: - Phục vụ cho việc nghiên cứu học tập sinh viên học sinh học môn phân loại thực vật, giải phẫu thực vật, giúp học sinh, sinh viên so sánh khác biệt hình thái, cấu tạo ngập mặn với sinh trưởng phát triển đất liền - Góp phần tham gia xây dựng bảo tàng thực vật Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học Khóa luận tốt nghiệp Phần II TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU I.Thành phần loài phân bố ngập mặn Việt Nam giới Trên giới Từ lâu nhà khoa học quan tâm nghiên cứu RNM khơng có ý nghĩa lớn kinh tế, khoa học mà cịn có ý nghĩa quan trọng việc bảo vệ môi trường Người đề cập đến ngập mặn Nearchus, đô đốc Alexander Đại đế cách 2300 năm, ông tuần tra tháng sông Indus Euphrates (Java Tan, 1986) (Theo Phan Nguyên Hồng, 1991) [12] Kể từ có nhiều nhà khoa học cơng trình nghiên cứu RNM xuất RNM mọc tốt vùng có khí hậu ấm ẩm, không sống vùng lạnh Trên giới có khoảng 16.670.000 hecta RNM với 100 lồi cây, châu Á chiếm 41 % diện tích (khoảng triệu hecta), châu Mỹ có 5.781.000 hecta châu Phi có 3.402.000 hecta Hai nước có diện tích RNM lớn Inđơnêxia Braxin (mỗi nước có RNM rộng triệu hecta) (P.N.Hồng cộng sự, 1997) [13] Tomlinson (1986) phân chia quần xã RNM làm nhóm có thành phần lồi khác Nhóm phía Đơng tương ứng với vùng Ấn Độ - Thái Bình Dương với số lồi đa dạng phong phú Nhóm phía Tây gồm bờ biển nhiệt đới châu Phi, châu Mĩ Đại Tây Duơng Thái Bình Dương, số lồi 1/5 phía đơng (Spaluding cộng sự, 1997) Các loài chủ yếu đước đỏ (Rhizophora mangle), mắm (Avicennia germinans), Laguncularia racemosa Tuy nhiên kích thước số lồi lại lớn nhóm phía Đơng, ví dụ Braxin đước đỏ cao 50 m Ecuado loài cao 63 m.(Theo Phan Nguyên Hồng, 1999) [15] Còn nhiều nhà khoa học giới nghiên cứu RNM Chapman (1975), Rao (1986), Blasco (1984)… Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học Khóa luận tốt nghiệp Ở Việt Nam Việt Nam có bờ biển dài khoảng 3260 km hệ thơng sơng ngịi dày đặc chở phù sa đổ cửa sông, ven biển tạo bãi lầy tạo điều kiện thuận lợi cho hình thành RNM Nơi có RNM phát triển tốt bán đảo Cà Mau Trước chiến tranh, diện tích RNM Việt Nam triệu hecta phân bố chủ yếu miền Nam Việt Nam Đến năm 1999, diện tích rừng cịn lại 156.608 hecta rừng tự nhiên chiếm 38,1% rừng trồng chiếm 61,95% (Phan Nguyên Hồng cs, 2007) [16] Cơng trình nghiên cứu có hệ thống RNM Việt Nam luận án tiến sỹ quốc gia Humbert Vũ Văn Cương (1964): “Flore ve’ge’tation de la mangrove de la re’gion de Saigon, cap saint Jacques”, tác giả mô tả tỉ mỉ quần xã nước mặn, nước lợ vùng Sài Gòn - Vũng Tàu yếu tố đất Tác phẩm thứ hai “Rừng ngập mặn Việt Nam” Nguyễn Văn Thôn Lâm Bỉnh Lợi (1972), chủ yếu phân loại lâm học (Theo P.N.Hồng, 1991) [12] Từ năm 1972 tới nay, nhiều hội thảo khu vực quốc tế có nhiều báo cáo nhà nghiên cứu RNM luận án phó tiến sỹ, tiến sỹ sinh học RNM đặc biệt nghiên cứu Phan Nguyên Hồng ông trở thành giáo sư đầu ngành nghiên cứu RNM Việt Nam Số loài ngập mặn biết ven biển Nam (100 loài), phong phú ven biển Trung (69 loài) ven biển Bắc (52 lồi) Có khác khác đặc điểm khí hậu, địa lí, thuỷ văn (P.N.Hồng, 1999) [14] Dựa vào yếu tố địa lí, khảo sát thực địa phần kết ảnh viễn thám, P.N.Hồng (1991, 1993) chia RNM Việt Nam thành khu vực 12 tiểu khu: Khu vực I: Ven biển Đông Bắc, từ mũi Ngọc đến mũi Đồ Sơn Khu vực II: Ven biển đồng Bắc Bộ, từ mũi Đồ Sơn đến mũi Lạch Trường Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học Khóa luận tốt nghiệp Khu vực III: Ven biển Trung Bộ, từ mũi Lạch Trường đến mũi Vũng Tàu Khu vực IV: Ven biển Nam bộ, từ mũi Vũng Tàu đến mũi Nải - Hà Tiên  Khu vực I: RNM phát triển rộng nhờ dãy đảo che chắn phía ngồi, lồi chủ yếu đâng (Rhizophora stylosa), trang (Kandelia obovata), vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza (L)), sú ( Aegiceras corniculatum (L) Blanco), mắm biển (Avicennia marina) Do nhiệt độ khơng khí vào mùa đơng lạnh nên có kích thước nhỏ, cao khoảng 1,5 – m  Khu vực II: Tuy có bãi bồi rộng, giàu phù sa, bãi biển trống trải, khơng có đảo che chắn gió bão nên có RNM cửa sơng với lồi chủ yếu bần chua (Sonneratia caseolaris L.), trang (Kandelia obovata), sú (Aegiceras corniculatum (L) Blanco), thuộc họ Ơrơ (Acanthaceae) Bần có kích thước lớn, cao 8-12 m , đường kính 15-20 cm  Khu vực III: Bãi bồi hẹp, phù sa bờ biển dốc, nhiều gió bão nên rừng dải hẹp bên cửa sông Các loài chủ yếu loài thuộc họ Đước (Rhizophoracaea), vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza (L.) ), sú (Aegiceras corniculatum (L.) Blanco), mắm biển (Avicennia marina), thường nhỏ, phân cành nhiều  Khu vực IV: Ở có nhiều bãi bồi rộng, nhiều phù sa hệ thống sông Đồng Nai hệ thống sông Cửu Long cung cấp, gió bão nên RNM phát triển tốt, đặc biệt bán đảo Cà Mau Rừng có nhiều lồi đước, đưng, dà vơi, dà qnh, vẹt khang, vẹt tách, vẹt trụ, mắm trắng, mắm đen, mắm biển, mắm quăn, trang, dừa nước, cóc đỏ, có kích thước lớn Theo cách phân chia Hải Hà thuộc khu vực I mang nhiều nét chung khu vực nhiên có nét riêng biệt địa hình dẫn tới hệ thực vật ngập mặn có nhiều đặc điểm khác biệt nêu phần sau Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học Khóa luận tốt nghiệp II Nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố sinh thái tới phân bố khả tái sinh ngập mặn Sống mơi trường sinh thái sinh vật chịu tác động đặc trưng mơi trường đó, ngập mặn sống vùng chuyển tiếp môi trường biển đất liền loại mơi trường đặc biệt, nhân tố sinh thái có ảnh hưởng lớn đến phân bố sinh trưởng loài ngập mặn Hầu hết tác giả nghiên cứu ngập mặn thường đề cập đến nhân tố sinh thái chủ yếu như: khí hậu, thuỷ triều, độ mặn, địa hình Ngồi ra, yếu tố sinh học người đóng vai trị khơng nhỏ phân bố khả tái sinh ngập mặn Một khó khăn lớn nhiều lồi ngập mặn có biên độ thích nghi rộng khí hậu, đất, nước, độ mặn Do dựa vào khu phân bố cụ thể để nhận định tính chất ngập mặn, khơng áp dụng vùng khác khơng thể suy tính chất chung cho loại thảm thực vật (P.N.Hồng, 1991) [12] 2.1 Ảnh hưởng khí hậu Khí hậu gồm nhiều thành phần nhiệt độ, lượng mưa, gió có ảnh hưởng nhiều đến phân bố, số lượng tái sinh lồi ngập mặn Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn hai q trình quang hợp hơ hấp Điều chỉnh phần lớn trình trao đổi chất lượng nội thể thực vật vùng có nhiệt độ bình qn năm cao, biên độ nhiệt ngày đêm, mùa thấp (đồng thời độ ẩm cao) rừng ngập mặn phát triển kích thước số lồi ngập mặn cao, số loài ngập mặn giảm hẳn nhiệt độ xuống thấp Ngược lại nhiệt độ lên cao (trên 35 C) ảnh hưởng đến hoạt động sinh lí đốt nóng lá, khiến cho nước nhanh nhiều, hô hấp tăng, quang hợp giảm, suất sơ cấp giảm (P.N Hồng, 1991) [12] Lượng mưa có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng phân bố, tái sinh ngập mặn Theo Blasco, 1984 [36] cho rừng ngập mặn Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học Khóa luận tốt nghiệp phát triển mạnh mẽ kích thước thành phần nơi có lượng mưa hàng năm cao khơng có mùa khơ Phan Ngun Hồng (1991) [12] phân tích: Ở vùng nhiệt đới lượng mưa phân bố khơng đồng năm ví dụ khu vực Đơng Nam Á có mùa mưa mùa khơ Ở Bắc bán cầu mùa khô kéo dài tháng tháng lại mùa mưa Nơi có mùa mưa trùng với mùa sinh sản ngập mặn nơi có rừng phát triển, cịn nơi có lượng mưa lớn khơng trùng với mùa sinh sản khơng có rừng thiếu nước ngọt, khơng tái sinh Cịn vùng mưa ít, hạn nhiều hệ thực vật nghèo nàn, thưa thớt, thấp bé rừng không liên tục Trần Thị Bình (2002) [2] nhận xét: Lượng mưa năm tất huyện thị Quảng Ninh vào loại cao so với nước (>2000mm) thuận lợi cho RNM phát triển có ảnh hưởng mạnh tới phân bố, kích thước mắm huyện thị Gió có tác dụng trực tiếp gián tiếp đến hình thành rừng ngập mặn theo nhiều cách P.N.Hồng (1991) [12] nghiên cứu số tác dụng gió đến hình thành phát triển rừng ngập mặn như: Làm tăng lượng mưa vùng rừng ngập mặn (gió mùa), đưa nước triều vào sâu đất liền mà nước lợ phát triển dọc bờ sơng vào sâu đất liền 100 km, gió mạnh cịn làm thay đổi khí hậu địa phương gió mùa đông bắc (tháng 10 đến tháng 2) đem theo khơng khí lạnh hanh khơ làm hạn chế sinh trưởng rừng ngập mặn 2.2 Thủy văn Thủy triều khơng có tác động trực tiếp lên ngập mặn mức độ thời gian ngập nước mà ảnh hưởng đến nhiều yếu tố khác kết cấu độ mặn đất, bốc nước, sinh vật khác rừng, yếu tố tác động đến đời sống ngập mặn Mặt khác thủy triều chịu tác động gió, lượng mưa dịng chảy sơng Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học Khóa luận tốt nghiệp Tìm hiểu đặc điểm thủy triều liên quan đến phân bố phát triển rừng ngập mặn Việt Nam nước Đông Nam Á, P.N.Hồng (1991) [12] có nhận xét: Trong điều kiện khí hậu đất khơng có khác biệt lớn vùng có chế độ bán nhật triều ngập mặn phát triển tốt vùng có chế độ nhật triều thời gian bị ngập lâu chế độ bán nhật triều nên thu khơng khí mặt đất hơn, thời gian đất bị phơi trống ngắn hơn, hạn chế bớt thoát nước đất cây, thời kì nóng nắng sinh trưởng chậm, ví dụ: Rừng ngập mặn Nam Bộ Việt Nam phát triển vùng ven biển Quảng Ninh vùng biển Nam Bộ có chế độ bán nhật triều cịn Quảng Ninh có chế độ nhật triều Ngồi biên độ triều ảnh hưởng rõ rệt đến phân bố ngập mặn, nơi có biên độ triều cao trung bình (2-3m), địa hình phẳng ngập mặn phân bố rộng sâu vào đất liền, ví dụ lưu vực sơng Cửu Long phía đơng Cà Mau, dịng triều chịu tác động gió, gió mùa lưu lượng sơng vào mùa mưa, dịng triều khơng tác động đến yếu tố nhiệt độ, độ mặn, vận chuyển trầm tích dinh dưỡng ngồi vùng rùng ngập mặn mà cịn nhân tố quan trọng việc phân tán hạt Theo Mai Sỹ Tuấn (1980) [32] vùng có mức độ thủy triều thời gian mức độ ngập định lớn đến sinh trưởng phân bố ngập mặn nói chung thuộc chi mắm (Avicennia) nói riêng Hệ thống sơng cung cấp nước phù sa: Dịng nước sông, rạch đem rừng ngập mặn ảnh hưởng đến phân bố phát triển ngập mặn nước sơng mang theo chất phù sa cần thiết cho ngập mặn Mặt khác nước làm pha loãng độ mặn nước biển, phù hợp với số loài giai đoạn khác rừng ngập mặn Khi dịng chảy từ sơng vào vùng ngập mặn bị giảm di số lồi ngập mặn bị cịi cọc chết dần (Phan Nguyên Hồng cs, 1999) [14] Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học