TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Thành phần loài và sự phân bố cây ngập mặn ở Việt Nam và trên thế giới
Từ lâu các nhà khoa học đã quan tâm nghiên cứu RNM vì nó không chỉ có ý nghĩa lớn về kinh tế, khoa học mà nó còn có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ môi trường Người đầu tiên đề cập đến cây ngập mặn là Nearchus, một đô đốc của Alexander Đại đế cách đây hơn 2300 năm, khi ông đi tuần tra 5 tháng trên sông Indus và Euphrates (Java và Tan, 1986) (Theo Phan Nguyên Hồng, 1991) [12] Kể từ đó cho đến nay đã có rất nhiều nhà khoa học cùng các công trình nghiên cứu về RNM xuất hiện
RNM chỉ có thể mọc tốt ở những vùng có khí hậu ấm và ẩm, không sống được ở những vùng lạnh Trên thế giới có khoảng 16.670.000 hecta RNM với hơn 100 loài cây, trong đó châu Á chiếm 41 % diện tích (khoảng 7 triệu hecta), châu Mỹ có 5.781.000 hecta và châu Phi có 3.402.000 hecta Hai nước có diện tích RNM lớn nhất là Inđônêxia và Braxin (mỗi nước có RNM rộng hơn 3 triệu hecta) (P.N.Hồng và cộng sự, 1997) [13]
Tomlinson (1986) phân chia các quần xã RNM làm 2 nhóm có thành phần loài cây khác nhau Nhóm phía Đông tương ứng với vùng Ấn Độ - Thái Bình Dương với số loài cây đa dạng và phong phú Nhóm phía Tây gồm bờ biển nhiệt đới châu Phi, châu Mĩ ở cả Đại Tây Duơng và Thái Bình Dương, số loài cây ở đây ít chỉ bằng 1/5 ở phía đông (Spaluding và cộng sự, 1997) Các loài chủ yếu là đước đỏ (Rhizophora mangle), mắm (Avicennia germinans), Laguncularia racemosa Tuy nhiên kích thước của một số loài cây lại lớn hơn nhóm phía Đông, ví dụ như ở Braxin đước đỏ cao trên 50 m và ở Ecuado loài này cao 63 m.(Theo Phan Nguyên Hồng, 1999) [15].
Còn rất nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu về RNM nữa nhưChapman (1975), Rao (1986), Blasco (1984)…
Việt Nam có bờ biển dài khoảng 3260 km và hệ thông sông ngòi dày đặc chở phù sa đổ ra cửa sông, ven biển tạo ra những bãi lầy tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành RNM Nơi có RNM phát triển tốt nhất là bán đảo Cà Mau. Trước chiến tranh, diện tích RNM Việt Nam là 4 triệu hecta phân bố chủ yếu là ở miền Nam Việt Nam Đến năm 1999, diện tích rừng còn lại 156.608 hecta trong đó rừng tự nhiên chiếm 38,1% và rừng trồng chiếm 61,95% (Phan Nguyên Hồng và cs, 2007) [16].
Công trình nghiên cứu có hệ thống về RNM ở Việt Nam đầu tiên là luận án tiến sỹ quốc gia của 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 các quần xã nước mặn, nước lợ ở vùng Sài Gòn - Vũng Tàu và các yếu tố đất Tác phẩm thứ hai là cuốn “Rừng ngập mặn Việt Nam” của Nguyễn Văn Thôn và Lâm Bỉnh Lợi (1972), chủ yếu là phân loại và lâm học (Theo P.N.Hồng, 1991) [12].
Từ năm 1972 tới nay, trong nhiều hội thảo khu vực và quốc tế đã có rất nhiều báo cáo của các nhà nghiên cứu về RNM và luận án phó tiến sỹ, tiến sỹ sinh học về RNM đặc biệt là những nghiên cứu của Phan Nguyên Hồng và ông đã trở thành giáo sư đầu ngành về nghiên cứu RNM ở Việt Nam.
Số loài cây ngập mặn hiện biết ở ven biển Nam bộ (100 loài), phong phú hơn ven biển Trung bộ (69 loài) và ven biển Bắc bộ (52 loài) Có sự khác nhau đó là do sự khác nhau về các đặc điểm khí hậu, địa lí, thuỷ văn (P.N.Hồng,
Dựa vào các yếu tố địa lí, khảo sát thực địa và một phần kết quả ảnh viễn thám, P.N.Hồng (1991, 1993) đã chia RNM Việt Nam thành 4 khu vực và 12 tiểu khu:
Khu vực I: Ven biển Đông Bắc, từ mũi Ngọc đến mũi Đồ Sơn.
Khu vực II: Ven biển đồng bằng Bắc Bộ, từ mũi Đồ Sơn đến mũi Lạch Trường.
Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học
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 các dãy đảo che chắn phía ngoài, các loài cây chủ yếu là đâng (Rhizophora stylosa), trang (Kandelia obovata), vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza (L)), sú ( Aegiceras corniculatum (L) Blanco), mắm biển (Avicennia marina) Do nhiệt độ không khí vào mùa đông lạnh nên cây có kích thước nhỏ, chỉ cao khoảng 1,5 – 7 m.
Khu vực II: Tuy có các bãi bồi rộng, giàu phù sa, nhưng ở đây bãi biển trống trải, không có các đảo che chắn gió bão nên chỉ có một ít RNM ở trong các cửa sông với các loài cây chủ yếu như bần chua (Sonneratia caseolaris L.), trang (Kandelia obovata), sú (Aegiceras corniculatum (L) Blanco), cây thuộc họ Ôrô (Acanthaceae) Bần có kích thước khá lớn, cao 8-12 m , đường kính 15-20 cm.
Khu vực III: Bãi bồi hẹp, ít phù sa do bờ biển dốc, nhiều gió bão nên rừng chỉ là các dải hẹp bên trong các cửa sông Các loài cây chủ yếu là các loài cây thuộc họ Đước (Rhizophoracaea), vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza (L.) ), sú (Aegiceras corniculatum (L.) Blanco), mắm biển (Avicennia marina), cây thường nhỏ, phân cành nhiều.
Khu vực IV: Ở đây có nhiều bãi bồi rộng, nhiều phù sa do hệ thống sông Đồng Nai và hệ thống sông Cửu Long cung cấp, ít gió bão nên RNM phát triển rất tốt, đặc biệt là bán đảo Cà Mau Rừng có nhiều loài cây như đước, đưng, dà vôi, dà quánh, vẹt khang, vẹt tách, vẹt trụ, mắm trắng, mắm đen, mắm biển, mắm quăn, trang, dừa nước, cóc đỏ, các cây có kích thước lớn.
Theo cách phân chia này thì Hải Hà thuộc khu vực I và mang nhiều nét chung của khu vực này tuy nhiên cũng có những nét riêng biệt về địa hình dẫn tới hệ thực vật ngập mặn có nhiều đặc điểm khác biệt sẽ được nêu ở phần sau
Nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái tới sự phân bố và khả năng tái sinh của cây ngập mặn
Sống ở môi trường sinh thái nào thì các sinh vật sẽ chịu sự tác động đặc trưng của môi trường đó, cây ngập mặn sống ở vùng chuyển tiếp giữa môi trường biển và đất liền là loại môi trường đặc biệt, các nhân tố sinh thái có ảnh hưởng lớn đến sự phân bố và sinh trưởng của các loài cây ngập mặn Hầu hết các tác giả khi nghiên cứu cây ngập mặn thường đề cập đến các nhân tố sinh thái chủ yếu như: khí hậu, thuỷ triều, độ mặn, địa hình Ngoài ra, yếu tố sinh học và con người cũng đóng vai trò không nhỏ trong sự phân bố và khả năng tái sinh của các cây ngập mặn Một khó khăn lớn là nhiều loài cây ngập mặn có biên độ thích nghi rộng về khí hậu, đất, nước, độ mặn Do đó khi dựa vào một khu phân bố cụ thể nào để nhận định tính chất của cây ngập mặn, có thể không áp dụng được ở vùng khác hoặc không thể suy ra tính chất chung cho loại thảm thực vật này (P.N.Hồng, 1991) [12].
2.1 Ảnh hưởng của khí hậu
Khí hậu gồm nhiều thành phần trong đó nhiệt độ, lượng mưa, gió có ảnh hưởng nhiều đến sự phân bố, số lượng và sự tái sinh của các loài cây ngập mặn.
Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn cả hai quá trình quang hợp và hô hấp Điều chỉnh phần lớn các quá trình trao đổi chất và năng lượng nội tại trong cơ thể thực vật ở những vùng có nhiệt độ bình quân trong năm cao, biên độ nhiệt giữa ngày và đêm, giữa các mùa thấp (đồng thời độ ẩm cao) thì rừng ngập mặn phát triển về kích thước và số loài cây ngập mặn cao, số loài cây ngập mặn giảm hẳn khi nhiệt độ xuống quá thấp Ngược lại khi nhiệt độ lên quá cao (trên 35 0 C) cũng ảnh hưởng đến hoạt động sinh lí của cây về đốt nóng lá, khiến cho cây thoát hơi nước nhanh và nhiều, hô hấp tăng, quang hợp giảm, năng suất sơ cấp giảm (P.N Hồng, 1991) [12].
Lượng mưa có ảnh hưởng rất rõ rệt đến sự sinh trưởng và phân bố, tái sinh của cây ngập mặn Theo Blasco, 1984 [36] cho rằng rừng cây ngập mặn
Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học phát triển mạnh mẽ về kích thước và thành phần ở những nơi có lượng mưa hàng năm cao và không có mùa khô.
Phan Nguyên Hồng (1991) [12] phân tích: Ở vùng nhiệt đới lượng mưa phân bố không đồng đều trong năm ví dụ như khu vực Đông Nam Á có một mùa mưa và một mùa khô Ở Bắc bán cầu mùa khô kéo dài 6 tháng hoặc 4 tháng còn lại là mùa mưa Nơi nào có mùa mưa trùng với mùa sinh sản của cây ngập mặn thì nơi đó có rừng phát triển, còn nơi nào tuy có lượng mưa lớn nhưng không trùng với mùa sinh sản thì không có rừng vì thiếu nước ngọt, cây con không tái sinh được Còn ở những vùng mưa ít, hạn nhiều thì hệ thực vật nghèo nàn, thưa thớt, cây thấp bé và rừng không liên tục
Trần Thị Bình (2002) [2] nhận xét: Lượng mưa trong năm ở tất cả các huyện thị Quảng Ninh vào loại cao so với cả nước (>2000mm) thuận lợi cho RNM phát triển và có ảnh hưởng mạnh tới sự phân bố, kích thước cây mắm giữa các huyện thị
Gió có tác dụng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự hình thành của rừng ngập mặn theo nhiều cách P.N.Hồng (1991) [12] đã nghiên cứu một số tác dụng của gió đến sự hình thành và phát triển của rừng ngập mặn như: Làm tăng lượng mưa ở vùng rừng ngập mặn (gió mùa), đưa nước triều vào sâu trong đất liền do đó mà các cây nước lợ có thể phát triển dọc bờ sông vào sâu trong đất liền trên dưới 100 km, gió mạnh còn làm thay đổi khí hậu địa phương như gió mùa đông bắc (tháng 10 đến tháng 2) đem theo không khí lạnh và hanh khô đã làm hạn chế sự sinh trưởng của rừng ngập mặn.
Thủy triều không những có tác động trực tiếp lên cây ngập mặn bởi mức độ và thời gian ngập nước mà còn ảnh hưởng đến nhiều yếu tố khác như kết cấu độ mặn của đất, sự bốc hơi nước, các sinh vật khác trong rừng, các yếu tố này tác động đến đời sống của cây ngập mặn Mặt khác thủy triều chịu tác động của gió, lượng mưa và dòng chảy trong sông.
Tìm hiểu đặc điểm của thủy triều liên quan đến sự phân bố và phát triển của rừng ngập mặn Việt Nam và các nước Đông Nam Á, P.N.Hồng (1991) [12] có nhận xét: Trong điều kiện khí hậu và đất không có sự khác biệt nhau lớn thì ở vùng có chế độ bán nhật triều cây ngập mặn phát triển tốt hơn vùng có chế độ nhật triều vì thời gian cây bị ngập lâu hơn cây ở chế độ bán nhật triều nên cây thu được không khí trên mặt đất ít hơn, thời gian đất bị phơi trống ngắn hơn, hạn chế bớt sự thoát hơi nước trong đất và trong cây, nhất là thời kì nóng nắng do vậy cây sinh trưởng chậm, ví dụ: Rừng ngập mặn ở Nam Bộ Việt Nam phát triển hơn vùng ven biển Quảng Ninh vì vùng biển Nam Bộ có chế độ bán nhật triều còn ở Quảng Ninh có chế độ nhật triều Ngoài ra biên độ triều cũng ảnh hưởng rõ rệt đến sự phân bố của cây ngập mặn, chỉ ở những nơi có biên độ triều cao trung bình (2-3m), địa hình bằng phẳng thì cây ngập mặn phân bố rộng và sâu vào trong đất liền, ví dụ ở lưu vực sông Cửu Long và phía đông Cà Mau, các dòng triều chịu tác động của gió, nhất là gió mùa và lưu lượng sông vào mùa mưa, các dòng triều không những tác động đến các yếu tố nhiệt độ, độ mặn, sự vận chuyển trầm tích và dinh dưỡng ở trong và ngoài vùng rùng ngập mặn mà còn là nhân tố quan trọng trong việc phân tán hạt và cây con.
Theo Mai Sỹ Tuấn (1980) [32] thì ở những vùng có cùng mức độ thủy triều thì thời gian và mức độ ngập quyết định lớn đến sự sinh trưởng và phân bố của cây ngập mặn nói chung và các cây thuộc chi mắm (Avicennia) nói riêng.
Hệ thống sông cung cấp nước ngọt và phù sa: Dòng nước ngọt do các sông, rạch đem ra rừng ngập mặn ảnh hưởng đến sự phân bố và phát triển của cây ngập mặn vì nước sông mang theo chất phù sa cần thiết cho ngập mặn Mặt khác nước ngọt làm pha loãng độ mặn nước biển, phù hợp với một số loài cây và các giai đoạn khác nhau của rừng ngập mặn Khi dòng chảy từ sông vào vùng ngập mặn bị giảm hoặc mất di thì một số loài cây ngập mặn sẽ bị còi cọc hoặc chết dần (Phan Nguyên Hồng và cs, 1999) [14].
Phạm Bích Thảo K55 – Sinh học
Nước ngọt rất cần thiết cho sự nẩy mầm, tái sinh sinh trưởng của cây con. cho các quá trình sinh lý của cây trưởng thành.
Một đặc điểm khá thú vị của cây ngập mặn là có khả năng sinh trưởng và phát triển trên mọi môi trường nước mặn, ngập nước thường xuyên, cây ngập mặn có khả năng giữ cân bằng muối bằng cách thải lượng muối thừa hoặc tích muối trong lá già sau đó lá già rụng đi Nước mặn là một trong các nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới sự phân bố, sinh trưởng, tỉ lệ sống của các loài cây ngập mặn Loại rừng này phát triển tốt nhất ở nơi có nồng độ muối trong nước
10 - 25‰ kích thước cây và số loài cũng giảm đi khi độ mặn cao (40 - 80‰) (Blasco, 1984) [36], ở độ măn 90‰ chỉ có vài loại mắm sống được nhưng sinh trưởng chậm (Rao, 1986) [39] Những nơi có độ mặn quá thấp (