Nghiên cứu Đa dạng loài và sự biến Động diện tích thảm thực vật ngập mặn khu vực cửa sông văn Úc, thành phố hải phòng phục vụ phát triển bền vững

Nghiên cứu Đa dạng loài và sự biến Động diện tích thảm thực vật ngập mặn khu vực cửa sông văn Úc, thành phố hải phòng phục vụ phát triển bền vững

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Lê Hoàng Diệp

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG LOÀI VÀ SỰ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH THẢM THỰC VẬT NGẬP MẶN KHU VỰC CỬA SÔNG VĂN ÚC, THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

và thực hiện khóa luận tốt nghiệp

Hà Nội, tháng 6 năm 2022

Sinh viên

Lê Hoàng Diệp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Lê Hoàng Diệp

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG LOÀI VÀ SỰ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH THẢM THỰC VẬT NGẬP MẶN KHU VỰC CỬA SÔNG VĂN ÚC, THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số; 8420101.20

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Trương Ngọc Kiểm

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS TS Trương Ngọc Kiểm, người thầy đã định hướng và tận tình hướng dẫn em trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn thạc sĩ khoa học

Em xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy Cô giáo trong Khoa Sinh học, Bộ môn Sinh thái học đã quan tâm giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập cũng như nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo và các cán bộ của Viện Tài nguyên và Môi trường biển - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Ủy ban nhân dân xã Đại Hợp, huyện Kiến Thụy, Uỷ ban nhân dân huyện Tiên Lãng, Thành phố Hải Phòng đã tạo điều kiện thuận lợi nhất và dành những sự giúp đỡ nhiệt tình trong thời gian em thực hiện đề tài tại địa phương

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, những người

đã không ngừng động viên, giúp đỡ, là nguồn động lực cho em hoàn thành chương trình học tập

Học viên

Lê Hoàng Diệp

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Các nghiên cứu về thảm thực vật rừng ngập mặn 3

1.2 Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems – GÍS) trong nghiên cứu rừng ngập mặn 6

1.3 Các nghiên cứu về sinh khối rừng ngập mặn 9

1.4 Vai trò của rừng ngập mặn đối với vấn đề phát triển bền vững 12

1.5 Điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội khu vực nghiên cứu 13

1.5.1 Điều kiện tự nhiên 13

1.5.2 Điều kiện kinh tế-xã hội 17

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU22 2.1 Đối tượng nghiên cứu 22

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 22

2.1.2 Thời gian nghiên cứu 22

2.1.3 Địa điểm nghiên cứu 22

2.2 Nội dung nghiên cứu 23

2.3.1 Phương pháp kế thừa 23

2.3.2 Các phương pháp nghiên cứu điều tra thực địa 23

2.3.3 Phương pháp xử lý và phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm 26

2.3.4 Phương pháp bản đồ 26

2.3.5 Phương pháp nghiên cứu và tính sinh khối thực vật 27

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 29

3.1 Đa dạng thành phần loài trong thảm thực vật ngập mặn khu vực nghiên cứu 29

3.1.1 Thành phần loài thảm thực vật ngập mặn 29

3.1.2 Cấu trúc thảm thực vật ngập mặn 38

3.2 Biến động diện tích thảm thực vật ngập mặn tại khu vực nghiên cứu 41

3.2.1 Hiện trạng TTV ngập mặn năm 1991 41

3.2.2 Biến động diện tích RNM giai đoạn 1991-2001 43

3.2.3 Biến động diện tích RNM giai đoạn 2001-2005 45

3.2.4 Biến động diện tích RNM giai đoạn 2005-2010 48

3.2.5 Biến động diện tích RNM giai đoạn 2010-2015 49

3.2.6 Biến động diện tích RNM giai đoạn 2015-2021 52

3.4 Sinh khối và năng suất của các kiểu quần xã 55

3.4.1 Sinh khối nhóm các ô tiêu chuẩn theo chiều dọc trong vùng lõi rừng ngập mặn 55

3.4.2 Sinh khối nhóm các ô tiêu chuẩn theo chiều ngang trong vùng lõi rừng ngập mặn 58

3.4.3 Sinh khối nhóm các ô tiêu chuẩn ven ranh giới của các mảnh rừng 61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

Kết luận 69

Kiến nghị 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Bảng tỷ trọng gỗ của một số loài thực vật ngập mặn thường gặp 28 Bảng 2: Thành phần loài trong thảm thực vật ngập mặn khu vực cửa sông Văn Úc29 Bảng 3: Số lượng taxon của thảm thực vật ngập mặn trong mỗi bậc phân loại 34

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Sơ đồ khu vực nghiên cứu 14 Hình 2: Ảnh vệ tinh thảm thực vật ngập mặn thuộc khu vực nghiên cứu 22 Hình 3: Sơ đồ vị trí ô tiêu chuẩn tại cửa sông Văn Úc 24 Hình 4: Sơ đồ các bước nghiên cứu hiện trạng và biến động sử dụng đất trên cơ sở ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS 27 Hình 5: Biểu đồ thành phần các nhóm loài của thảm thực vật ngập mặn tại khu vực nghiên cứu 36 Hình 6: Biểu đồ chiều cao trung bình của các loài ưu thế trong các ô tiêu chuẩn tại khu vực cửa sông Văn Úc 39 Hình 7: Bản đồ hiện trạng thảm thực vật ngập mặn tại khu vực cửa sông Văn Úc năm 1991 42 Hình 8: Biến động diện tích thảm thực vật ngập mặn khu vực cửa sông Văn Úc giai đoạn 1991-2001 44 Hình 9: Biến động diện tích thảm thực vật ngập mặn khu vực cửa sông Văn Úc giai đoạn 2001-2005 46 Hình 10: Biến động diện tích thảm thực vật ngập mặn khu vực cửa sông Văn Úc giai đoạn 2005-2010 48 Hình 11: Bản đồ biến động thảm thực vật ngập mặn khu vực cửa sông Văn Úc giai đoạn 2010-2015 51 Hình 12: Biến động diện tích thảm thực vật ngập mặn khu vực cửa sông Văn Úc giai đoạn 2015-2021 53 Hình 13: Biểu đồ biến động diện tích thảm thực vật ngập mặn khu vực cửa sông Văn Úc 54 Hình 14: Mật độ và chiều cao trung bình của Trang và Bần chua trong các ô tiêu chuẩn thuộc nhóm 1 56 Hình 15: Sinh khối thực vật trong các ô tiêu chuẩn thuộc nhóm 1 57 Hình 16: Sinh khối thực vật trong các ô tiêu chuẩn thuộc nhóm 2 58 Hình 17: Mật độ và chiều cao trung bình của Trang và Bần chua trong các ô tiêu chuẩn thuộc nhóm 2 59 Hình 18: Sinh khối thực vật trong các ô tiêu chuẩn thuộc nhóm 3 tại Kiến Thụy 61 Hình 19: Mật độ và chiều cao trung bình của Trang và Bần chua trong các ô tiêu chuẩn thuộc nhóm 3 tại Kiến Thụy 62 Hình 20: Sinh khối thực vật trong các ô tiêu chuẩn thuộc nhóm 3 tại Tiên Lãng 64 Hình 21: Mật độ và chiều cao trung bình của Bần chua trong các ô tiêu chuẩn thuộc nhóm 3 tại Tiên Lãng 65 Hình 22: Sinh khối thực vật trong các ô tiêu chuẩn thuộc nhóm 3 66 Hình 23: Năng suất trung bình trong mỗi nhóm của thảm thực vật ngập mặn 67

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

Rừng ngập mặn (RNM) phát triển trong môi trường khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, nơi chuyển tiếp giữa môi trường đất liền và môi trường biển, là một trong những hệ sinh thái (HST) có tầm quan trọng hàng đầu đối với đời sống của con người Các nghiên cứu về vai trò của RNM và thực tế đã chỉ ra, chúng không chỉ có giá trị về mặt kinh tế mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường, duy trì ổn định HST Đặc biệt, đối với cư dân các vùng cửa sông ven biển, RNM có vai trò rất quan trọng trong việc chắn gió, chắn sóng, bảo vệ người dân và các công trình ven biển, ngoài ra rừng còn là nơi cung cấp nguồn lợi thủy sản có giá trị như cua, cáy, còng đỏ,… và các sản phẩm khác như than, củi, tanin…

Để duy trì ổn định HST RNM, các loài thực vật ngập mặn (TVNM) có vai trò mang tính quyết định TVNM bao gồm những loài thực vật có đặc điểm hình thái đã thích nghi để sinh trưởng và phát triển tốt trong môi trường đất ngập nước Việc xác định thành phần loài của TTV ngập mặn có ý nghĩa quan trọng trong việc khôi phục, mở rộng diện tích và duy trì ổn định HST RNM, phục vụ đời sống người dân

Cửa sông Văn Úc thuộc địa phận thành phố Hải Phòng có địa hình bãi triều ngập nước rất thuận lợi cho sự phát triển của RNM Trong những năm gần đây, hoạt động khai thác tài nguyên RNM và nuôi trồng thủy sản (NTTS) phát triển đã tạo nên những bước tiến đáng kể về kinh tế của khu vực ven biển Bên cạnh đó các chương trình khôi phục và trồng mới, mở rộng rừng cũng được triển khai, làm gia tăng diện tích rừng thì các hoạt động khai thác RNM phục vụ phát triển kinh tế tại địa phương cũng dần xuất hiện các biểu hiện tiêu cực làm ảnh hưởng đến chất lượng RNM

Khai thác bền vững nguồn tài nguyên RNM là một trong những vấn đề quan trọng và cấp thiết của Thành phố Hải Phòng Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài

“Nghiên cứu đa dạng loài và sự biến động diện tích thảm thực vật ngập mặn

khu vực cửa sông Văn Úc, Thành phố Hải Phòng phục vụ phát triển bền vững”

- Tính toán được sinh khối thực vật trong rừng ngập mặn dựa trên cơ sở thành phần loài thực vật ngập mặn, phục vụ mục tiêu khai thác, phát triển và ổn định đời sống cư dân vùng cửa sông Văn Úc tại Thành phố Hải Phòng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Các nghiên cứu về thảm thực vật rừng ngập mặn

Nghiên cứu về TTV RNM là một trong những bước đầu tiên và rất quan trọng trong quá trình nghiên cứu HST RNM Những công trình nghiên cứu đầu tiên

về được công bố rất sớm, từ những năm 1600 Tính đến thời điểm năm 1975, số tài liệu liên quan đến TVNM được thống kê đã lên tới 5658 tài liệu, trong số đó, H.N Moldenker có đóng góp nhiều nhất (B Rollet, 1981) [59] Phần lớn các nghiên cứu

tập trung phân loại các loài thuộc chi Mắm (Avicennia) và nghiên cứu tổng quan,

trong đó có các nghiên cứu nổi bật về RNM ở các khu vực khác nhau như của W Meijer nghiên cứu ở Malaysia (1954), C.G.G.J van Steenis nghiên cứu ở Indonesia (1972) [6]… Sau năm 1975, V.L Chapman được ghi nhận bởi những đóng góp to lớn với các tác phẩm về TTV ngập mặn: cuốn “Mangrove vegetation” (447 trang) xuất bản năm 1976 và năm 1977, “Ecosystem of the world, vol I – Wet coastal Ecosystems” (428 trang) [47] Theo Giensen & Wulffraat (1998) [52], Đông Nam Á

là khu vực có RNM phát triển và đa dạng nhất thế giới, với 268 loài bao gồm 129 loài cây gỗ và cây bụi, 50 cây thân thảo mọc cạn (bao gồm 27 loài cỏ và dạng giống cỏ), 28 cây leo, 24 thực vật biểu sinh, 24 loài dương xỉ, 7 loài cọ,… Trong số 268 loài, nhóm những loài TVNM chính có 52 loài, gồm những loài chỉ sống ở môi

trường RNM (Wim Giesen et aL 2007) [52, 53]

Công trình nghiên cứu có hệ thống về RNM đầu tiên ở Việt Nam là của Vũ Văn Cương (1964) (ghi theo Phan Nguyên Hồng) [7] về các quần xã thực vật ở rừng Sác thuộc vùng Sài Gòn-Vũng Tàu Tác giả đã chia thực vật ở đây thành 2 nhóm: nhóm thực vật nước mặn và nhóm thực vật nước lợ

Lê Công Khanh (1986) (ghi theo Phan Nguyên Hồng) [7] mô tả các đặc điểm sinh học để phân biệt các chi, các họ cây có trong RNM Tác giả đã xếp 57 loài cây ngập mặn vào 4 nhóm dựa vào tính chất ngập nước và độ mặn của nước: Nhóm mọc trên đất bồi ngập nước mặn (độ mặn của nước từ 15-32‰) có 25 loài, trong đó

có Đâng (Rhizophora stylosa), Cóc trắng (Lumnitzera racemosa); nhóm sống trên

đất bồi thường ngập nước lợ (độ mặn 0,5-15‰) có 9 loài, trong đó có Vẹt đen và nhóm sống trên đất bồi ít ngập nước lợ có 12 loài

Phùng Trung Ngân và Châu Quang Hiền (1987) đã đề cập đến 7 kiểu TTV ngập mặn ở Việt Nam: Rừng Mắm hoặc Bần đơn thuần, rừng Đước đơn thuần, rừng Dừa nước, rừng hỗn hợp vùng triều trung bình, rừng Vẹt-Giá vùng đất cao, Rừng Chà là-Ráng đại và trảng thoái hóa (ghi theo Phan Nguyên Hồng) [7]

Giáo sư Phan Nguyên Hồng là người đầu tiên đề cập đến phân bố địa lý và diễn thế quần xã TVNM, cũng là người có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần loài TVNM nhất (28 công trình), trong đó có những chuyên khảo về TTV ngập mặn và một số tư liệu khác đề cập đến RNM trong các rừng nhiệt đới Việt Nam Trong các nghiên cứu của mình, ông đã thống kê khá chi tiết về các tài liệu liên quan đến TTV ngập mặn, chia RNM Việt Nam ra làm 4 khu vực (khu vực I, II, III, IV tương ứng ven biển Đông Bắc, ven biển đồng bằng Bắc Bộ, ven biển Trung

Bộ và ven biển Nam Bộ) và phân tích thành phần loài cũng như phân chia các nhóm cây trong RNM [6] Theo đó, các loài phổ biến được tìm thấy ở cả bốn khu vực là

các cây thuộc chi Mắm (Avicennia sp), Đước (Rhizophora stylosa), Trang (Kandelia candel), Sú (Aegiceras corniculatum), Vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza)… ở nơi ngập nước mặn và Bần chua (Sonneratia caseolaris), Ô rô hoa tím (Acanthus ilicifolius)… chiếm ưu thế ở môi trường nước lợ Các kết quả

nghiên cứu của Phan Nguyên Hồng trở thành tài liệu tham khảo quý giá về RNM

trên phạm vi toàn quốc nói chung và nhiều khu vực cụ thể nói riêng

Nguyễn Hoàng Trí (1999), Phan Nguyên Hồng và cộng sự (1999) (ghi theo

Phan Nguyên Hồng) [7] cho rằng Đưng (Rhizophora mucronata) không có ở miền

Bắc Việt Nam, chỉ có ở ven biển miền Trung và Nam Bộ Quần xã Đâng tiên phong

ở phía Tây bán đảo Cam Ranh, gặp ở phía trong quần xã Mắm trắng (Avicennia alba), Bần trắng (Sonneratia alba) trên đất ngập triều trung bình Cóc trắng (Lumnitzera racemosa) gặp cả ở ba miền, trên vùng đất cao ngập triều không thường xuyên, nền đất tương đối chặt Vẹt đen (Bruguiera sexangula) không có ở

miền Bắc mà chỉ gặp ở vùng nước lợ ở miền Nam Trang (Kandelia candel) phân

bố từ Bắc vào Nam, chịu được biên độ nhiệt khá khắc nghiệt, được trồng nhiều ở miền Bắc Như vậy, dựa trên các kết quả nghiên cứu đã công bố, có thể thấy TVNM ở Việt Nam rất phong phú và có sự phân bố tùy thuộc vào khí hậu, tính chất địa hình, địa mạo của từng khu vực

RNM ở vùng cửa sông Văn Úc thuộc khu vực II, ven biển đồng bằng Bắc

Bộ Khu vực này nằm trong phạm vi bồi tụ của hệ thống sông Thái Bình, sông Hồng và các phụ lưu, nên phù sa nhiều, giàu chất dinh dưỡng, biên độ triều lớn 3-4m, bãi bồi rộng ở cả cửa sông và ven biển, nhưng chịu tác động của gió, bão nên cây ngập mặn kém phát triển Ở khu vực này tốc độ quai đê lấn biển tương đối nhanh nên cây ngập mặn chỉ phân bố hẹp ngoài đê, ven các cửa sông TTV ngập mặn Hải Phòng có 36 loài thuộc 31 chi, 24 họ, 2 ngành trong đó có 11 loài thuộc nhóm cây ngập mặn chính thức, 10 loài thuộc nhóm cây ngập mặn tham gia va 15 loài nội địa di cư ra (Trần Đức Thạnh, 2015) [27] Quần xã chủ yếu là các cây bụi thân gỗ như Mắm, Vẹt dù, Trang, Đước, Giá, Sú, Bần, Na hoặc cây thân cỏ như Ráng, Dứa dại, Vạng hôi, cỏ Gà, Cói và cỏ Lào Riêng khu vực Đại Hợp-Bàng La

có thành phần loài nhiều nhất (26/36), chiếm 72,2% tổng số loài

Ở khu vực cửa sông Văn Úc thuộc địa phận huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phòng, Đặng Hùng Cường (2012) đã tiến hành nghiên cứu và đưa ra danh lục TVNM gồm 50 loài thuộc 39 chi, 27 họ của 2 ngành thực vật bậc cao có mạch là

Dương xỉ (Polypodiophyta) và Ngọc Lan (Magnoliophyta) trong đó ngành Ngọc

Lan chiếm ưu thế tuyệt đối với 49 loài, chiếm 98% tổng số loài của cả khu hệ [2]

Theo Trần Đức Thạnh (2015) [27], khu vực Bàng La-Đại Hợp chủ yếu là

rừng trồng với loài ưu thế là Trang (Kandelia obovata) và mật độ cá thể rất dày

Mật độ che phủ của quần xã Trang-Bần chua ở đây có thể lên đến 100% Khả năng tái sinh trung bình là 1,2 cây/m2, ở mức độ trung bình so với vùng bờ Hải Phòng

Về số lượng và thành phần loài TVNM cụ thể giữa các tác giả thống kê có sự khác nhau Sự sai khác này có thể do cách gọi của người dân khác nhau tùy theo

vùng miền hoặc có nhiều tác giả xác định thành phần loài thực vật bậc cao có mặt trong khu vực RNM nên đôi khi thấy số lượng thành phần loài cây lên rất cao Hiện nay, việc xác định thành phần loài trong TTV ngập mặn còn có nhiều ý kiến khác nhau

Ngoài ra, còn một số nghiên cứu của các tác giả khác nhau về TVNM và sinh

thái học RNM trên phạm vi toàn quốc hoặc ở các khu vực nhất định như Sinh thái học rừng ngập mặn [33], Vai trò của hệ sinh thái rừng ngập mặn và rạn san hô trong việc giảm nhẹ thiên tai và cuộc sống ở vùng ven biển [13]… Đây là các

nghiên cứu góp phần cung cấp cơ sở dữ liệu về vấn đề quản lý, khai thác và bảo vệ

hệ sinh thái RNM phục vụ phát triển kinh tế-xã hội bền vững

1.2 Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems – GIS) trong nghiên cứu rừng ngập mặn

Theo Dueke (1979) [49], hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information

Systems – GIS) được định nghĩa là một hệ thống thông tin, ở đó cơ sở dữ liệu bao

gồm sự quan sát các đặc trưng phân bố không gian, các hoạt động sự kiện có thể xác định trong khoảng không như điểm, đường, vùng GIS là một công cụ dùng để lưu trữ và truy vấn, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu khác nhau

Theo Nguyễn Kim Lợi và nnk (2009) [18], hệ thống thông tin địa lý được định nghĩa như là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm hỗ trợ việc thu nhận, lưu trữ, quản lý, xử lý phân tích và hiển thị các thông tin không gian

từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp từ thông tin cho các mục đích con người đặt ra

Phát hiện biến động là quá trình nhận dạng sự khác biệt về trạng thái của một đối tượng hay hiện tượng bằng cách quan sát chúng tại những thời điểm khác nhau Tiền đề cơ bản để sử dụng dữ liệu viễn thám cho việc phát hiện biến động là những

sự thay đổi về lớp phủ phía trên bề mặt đất phải đưa đến sự thay đổi về giá trị bức

xạ và những sự thay đổi về bức xạ gây ra bởi các yếu tố khác như: điều kiện khí quyển, góc mặt trời, độ ẩm của đất Mỗi một phương pháp sẽ có những ưu nhược điểm khác nhau Phương pháp nghiên cứu được sử dụng để xác định sự biến động RNM là phương pháp tích hợp tư liệu viễn thám và GIS

Trên thế giới đã có trên 40 công trình nghiên cứu tại 16 quốc gia sử dụng độ phân giải của ảnh để thành lập bản đồ RNM Sử dụng các bộ cảm khác nhau, với số lượng và phương pháp khác nhau được áp dụng tại các vị trí của các điểm nghiên cứu Khoảng ba thập kỷ qua, các nhà khoa học đã phát hiện và ứng dụng dữ liệu vệ tinh rất hiệu quả cho việc phát hiện biến động, cho phép đánh giá những xu hướng thay đổi trong một thời gian dài cũng như xác định các thay đổi đột ngột do thiên nhiên hoặc con người gây ra (ví dụ, sóng thần phá hủy hoặc chuyển đổi cơ cấu sản xuất nông nghiệp sang NTTS) Sự phân bố, điều kiện và sự tăng giảm áp dụng trong phát hiện biến động của RNM

Nghiên cứu của Aschbacher và cộng sự (1995) [43] đã đánh giá tình trạng sinh thái của RNM theo độ tuổi, mật độ, và các loài trong vịnh Phangnga, Thái Lan Các bản đồ đánh giá HST ngập mặn ở Vịnh Mahajamba, Madagascar được Rasolofoharinoro và cộng sự đưa ra vào năm 1998 [32], dựa trên ảnh vệ tinh SPOT Ngoài ra còn có các công trình nghiên cứu về mức độ, trạng thái và những thay đổi trong khu vực phân bố và tổng diện tích RNM được công bố như của Gang và Agatsiva (1992) [51] sử dụng ảnh SPOT XS ở Mida Creek, Kenya, Wang và cộng

sự (1998) [32] sử dụng ảnh Landsat TM 1990 và 2000 Landsat-7 ETM+ nghiên cứu khu vực Tanzania Conchedda và cộng sự (2008) [48] đã lập được bản đồ hiện trạng

sử dụng đất trong HST ngập mặn nằm ở Casamance, Senegal bằng cách áp dụng các ảnh SPOT XS từ năm 1986 và 2006 Nghiên cứu của Sirikulchayanon và cộng

sự (2008) [60] đã đánh giá tác động của sóng thần năm 2004 về thảm thực vật RNM tại vịnh Phangnga, Thái Lan liên quan đến chức năng của RNM như là rào cản sóng Một số dữ liệu từ Landsat-7 ETM+ cung cấp dữ liệu trước khi tác động, trong khi Landsat TM cung cấp dữ liệu tương tự sau khi xảy ra sóng thần (ngày 30/12/2004) Theo các nhà điều tra, một vành đai RNM với 1.000-1.500m, song

song với bờ biển, sẽ là tối ưu để làm suy yếu tác động tàn phá của sóng thần trong khu vực nội địa

Trần Trọng Đức (2003) [4] đã sử dụng dữ liệu ảnh Landsat 1993 và ảnh Aster thu được năm 2003, kết hợp với phương pháp thực địa để xây dựng bản đồ RNM Cần Giờ thuộc Thành phố Hồ Chí Minh với độ chính xác 80%, đồng thời tính toán được mức độ suy giảm diện tích rừng vào khoảng 3 000 ha tại hai thời điểm phân tích Bằng phương pháp tương tự, Hồ Thanh Hải và cộng sự (2015) [5] cũng thực hiện phân tích ảnh vệ tinh để thấy được sự biến động diện tích và diễn thế sinh thái của vùng đất ngập nước thuộc Vườn quốc gia Xuân Thủy, Nam Định dựa trên

dữ liệu ảnh SPOT (độ phân giải 20m) và ảnh Landsat (độ phân giải 30m) được chụp vào các năm 1986, 1995, 2007 và 2013

Khu vực Quảng Ninh-Hải Phòng là một trong những nơi có RNM phát triển đặc trưng của vùng đồng bằng Bắc bộ Kết quả giải đoán và phân tích ảnh vệ tinh của tác giả Đặng Hùng Cường (2012) [2] về RNM ở cửa sông Văn Úc thuộc địa phận huyện Tiên Lãng, Thành phố Hải Phòng cho thấy: trong thời gian từ năm 1986 đến 2012, diện tích rừng có sự biến động lớn, từ hơn 645ha rừng tự nhiên chỉ còn lại vào khoảng 157ha Tuy nhiên, nhờ những biện pháp bảo vệ kịp thời, TTV ngập mặn cửa sông Văn Úc đang dần phục hồi, diện tích TTV ngập mặn đã tăng lên 680ha với chất lượng đang dần tăng lên Bên cạnh đó, các tác động của con người đang diễn ra theo xu hướng sử dụng hợp lý đã giúp cho TTV ngập mặn dần phát triển bền vững Đây có thể coi là một trong những công trình nghiên cứu hoàn thiện nhất về TTV ngập mặn và biến động diện tích RNM của khu vực cửa sông Văn Úc, Hải Phòng

Với những ưu điểm nổi bật, công nghệ viễn thám GIS đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các công tác nghiên cứu các khu vực rộng lớn trong thời gian dài Nguồn tư liệu viễn thám được cập nhật liên tục là cơ sở dữ liệu đáng giá trong nghiên cứu biến động diện tích nói chung và nghiên cứu RNM nói riêng

1.3 Các nghiên cứu về sinh khối rừng ngập mặn

Sinh khối là các vật chất có nguồn gốc sinh học có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng do các thành phần hóa học của nó Năm 1984, Ong.J.E và cộng

sự định nghĩa sinh khối là tổng lượng chất hữu cơ có được trên một đơn vị diện tích tại một thời điểm, được đo bằng đơn vị tấn/ha Sinh khối được tính bằng toàn bộ khối lượng của thân, cành, lá, hoa, quả, rễ nằm trên và dưới mặt đất Nghiên cứu sinh khối thực vật là một trong những tiêu chí quan trọng để đánh giá chất lượng rừng, phục vụ công tác quản lý và sử dụng tài nguyên rừng

Sinh khối có thể được tính toán thông qua kích thước cây hoặc các bộ phận khác của cây, thông qua mối liên hệ thể hiện qua một phương pháp toán học Tuy nhiên việc thu hoạch các bộ phận nằm dưới mặt đất thường gặp nhiều khó khăn nên phương pháp này chỉ áp dụng để tính toán sinh khối phần trên mặt đất của thực vật Năm 1968, Edmonton E.A đã đưa ra phương pháp oxy hóa, sử dụng hàm lượng oxy tạo ra qua quá trình quang hợp của thực vật màu xanh định lượng được để tính toán sinh khối và năng suất rừng Trong những năm gần đây, phương pháp xác định sinh khối thực vật đã có sự phát triển, dựa trên các chỉ số cơ bản, dễ điều tra như đường kính ngang ngực (D1,3), chiều cao cây, chu vi thân cành,… giúp cho việc tính toán sinh khối dễ dàng, nhanh chóng và tiết kiệm hơn

Trên thế giới, vấn đề sinh khối, tính toán sản lượng rừng được đề cập khá sớm Tại châu Âu, ngay từ thế kỷ XIX, các nhà khoa học đã có những nghiên cứu đầu tiên và nhận thấy sự liên hệ giữa sinh trưởng của cây rừng với các yếu tố như ánh sáng, nguồn nước, chất dinh dưỡng Quá trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng được tổng kết trong những công trình nghiên cứu của các tác Riley, G.A (1944) [58], Fleming, R.H (1957) [50]

Trong khoảng thập niên 60, 70 của thế kỉ XX, vấn đề nghiên cứu sinh khối được quan tâm và phát triển mạnh mẽ do tác động của chương trình sinh học quốc

tế IBP (1964) và chương trình sinh quyền con người MAB (1971), với đối tượng nghiên cứu đa dạng, chủ yếu tập trung vào các hệ sinh thái tự nhiên như đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mưa thường xanh Công trình nổi bật nhất trong giai đoạn

này là của Lieth, H (1964), sử dụng bản đồ để thể hiện năng suất rừng trên toàn thế giới [55]

Năm 1982, CanelL M.R.G (1981) đã công bố công trình “Sinh khối và năng suất sơ cấp rừng thế giới – World forest biomass and primary production data”, tập

hợp 600 kết quả nghiên cứu đã được công nhận về sinh khối khô thân, cành, lá và một số thành phần, sản phẩm sơ cấp của hơn 1200 lâm phần thuộc 46 nước trên thế giới [46]

Golle.F.B, Odum và Wilson là những nhà khoa học đầu tiên tiến hành những nghiên cứu mang tích hệ thống và tương đối hoàn chỉnh về sinh khối rừng ngập

mặn tự nhiên, với hai đối tượng là rừng Đước đỏ Rhizophora mangle ở Puerto Rico năm 1962 là 62,7 tấn/ha và rừng Đước Rhizophora brevistyla ở Panama năm 1975

cho kết quả 178,9 tấn/ha (ghi theo Vũ Đoàn Thái) [27]

Nguyễn Thanh Hà và cộng sự (2002) nghiên cứu tại một số RNM ở miền Nam Thái Lan và Indonesia, kết quả nghiên cứu của tác giả chỉ ra rằng sự tích lũy cacbon trong cây rừng ngập mặn tùy thuộc vào loại rừng, đặc điểm về cấu trúc, tuổi cây

Đối với rừng trồng, theo nghiên cứu của Hai Ren và cộng sự (2010), nghiên

cứu rừng Bần (Sonneratia apetala) trồng tại Trung Quốc ở giai đoạn 4, 5, 8 và 10

tuổi có sinh khối là 47,9 tấn/ha; 71,7 tấn/ha; 95,9 tấn/ha và 108,1 tấn/ha Tác giả cũng đã chỉ ra rằng sinh khối trên mặt đất và sinh khối dưới mặt đất của rừng tăng

dần theo tuổi rừng Sinh khối của loài Bần (Sonneratia apetala) tăng trưởng nhanh

ở giai đoạn từ 4 đến 5 tuổi, sau giai đoạn 5 tuổi thì tích lũy sinh khối chậm Sinh khối thân và rễ chiếm tỉ lệ lớn nhất là 60% so với tổng sinh khối (ghi theo Mỵ Thị Hồng) [14]

Ở Việt Nam, vấn đề sinh khối cũng được nghiên cứu từ sớm, tuy nhiên số lượng các nhà khoa học và công trình nghiên cứu chuyên sâu về lĩnh vực này còn hạn chế Riêng với rừng ngập mặn, có thể điểm qua một số tác giả với các công trình nổi bật như sau:

- Năm 1972, Phạm Hồng Chương đã nghiên cứu sinh khối của một số loài cây trong 1 ô tiêu chuẩn 100m2 trong rừng Sát Chí Linh ở Vũng Tàu với tổng sinh

khối là 46,93 tấn/ha, trong đó Đước đôi (Rhizophara apiculata) là 18,73 tấn/ ha và Mắm (Avicenia officinalis) là 37,66 tấn/ha (ghi theo Viên Ngọc Nam) [20]

- Nguyễn Hoàng Trí (1986) với công trình “Sinh khối và năng suất rừng Đước” nghiên cứu năng suất sinh khối một số quần xã rừng Đước đôi (Rhizophora apiculata) ngập mặn ven biển Minh Hải, với ba dạng: rừng già, rừng tái sinh và

rừng trồng 7 năm tuổi Kết quả cho thấy, sinh khối tổng số của ba loại rừng tương ứng là 119,335 tấn khô/ha; 33,159 tấn khô/ha; 34,853 tấn khô/ha, trong đó sinh khối

rễ (tính theo khối lượng khô) dưới mặt đất chiếm tỷ lệ khá lớn 21,225 tấn/ha; 3,817 tấn/ha; 3,378 tấn/ha (ghi theo Mỵ Thị Hồng) [14]

- Mỵ Thị Hồng (2006) đã nghiên cứu đối tượng Bần chua (Sonneratia caseolaris) trồng tại xã Nam Hưng, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình cho thấy kết

quả như sau: cacbon tích lũy trong sinh khối rừng 3 tuổi là cao nhất với 7,877 tấn/ha; tiếp đến là rừng 4 tuổi 3,212 tấn/ha và thấp nhất là rừng 2 tuổi với 2,717 tấn/ha Hàm lượng cacbon tích lũy trong sinh khối rừng 4 tuổi thấp hơn so với rừng

3 tuổi được giải thích là do quần thể Bần chua được trồng xen kẽ với Trang nên mật

độ thấp hơn nhiều so với nhóm 3 tuổi được trồng thuần loài [14]

- Phan Thị Thanh Hương (2014) nghiên cứu cấu trúc các quần xã thực vật rừng ngập mặn tại VQG Xuân Thủy thông qua tính toán mức sinh khối trung bình

của các kiểu quần xã hỗn hợp của Trang (Kandelia candel), Sú (Aegiceras corniculata), Bần chua (Sonetaria caseolaris) và Đước (Rhizophora stylosa) Kết

quả cho thấy, quần xã ưu thế các loài Sú, Bần chua và Trang có mức sinh khối trung bình cao nhất (khoảng 216,6821 tấn/ha) và thấp nhất là quần xã Sú, Trang, Đước và Bần chua (khoảng 56,5631 tấn/ha) [16]

- Nguyễn Hà Quốc Tín, Lê Tấn Lợi (2015) đã khảo sát sinh khối và tích lũy cacbon trên mặt đất cửa RNM tại cồn Ông Trang, Ngọc Hiển, Cà Mau trên 3 loài

Vẹt tách (Bruguiera parviflora), Đước đôi (Rhizophora apiculata) và Mắm trắng

(Avicennia alba) Kết quả nghiên cứu cho thấy tổng sinh khối cao nhất của rừng

Đước đôi là 233, 56 tấn/ha, thứ hai là Vẹt tách với giá trị 170,23 tấn/ha, sinh khối thấp nhất Mắm trắng với giá trị là 120, 83 tấn/ha [31]

Nghiên cứu sinh khối nói chung và nghiên cứu sinh khối rừng ngập mặn nói riêng tại Việt Nam đã đạt được những bước phát triển nhất định, ngày càng được chú trọng phát triển không chỉ trên lý thuyết mà còn giữ vai trò quan trọng trong công tác đánh giá chất lượng và quản lý tài nguyên rừng

1.4 Vai trò của rừng ngập mặn đối với vấn đề phát triển bền vững

Phát triển bền vững (PTBV) được định nghĩa là sự phát triển đáp ứng được nhu cầu của thế hệ hiện tại các nhu cầu hiện tại mà không làm ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng các nhu cầu đó của các thé hệ tương lai, trên cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hòa giữa tăng trưởng kinh tế, giải quyết các vấn đề xã hội và bảo vệ môi trường Như vậy, PTBV là phát triển mọi mặt của đời sống, trong đó PTBV trong lĩnh vực môi trường được đặc biệt quan tâm trong những năm gần đây

Việt Nam là một trong những chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu, đặc biệt là tình trạng nước biển dâng PTBV được coi như một trong những giải pháp quan trọng để ứng phó và giảm thiểu tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu (BĐKH) trong thời gian dài Theo số liệu được công bố trong Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, nếu mực nước biển dâng 1m sẽ

có khoảng 10% dân số bị ảnh hưởng trực tiếp, tổn thất đối với GDP khoảng 10%., nước biển dâng 3m sẽ có khoảng 25% dân số bị ảnh hưởng trực tiếp và tổn thất đối với GDP lên tới 25% Các lĩnh vực, ngành, địa phương dễ bị tổn thương và chịu tác động mạnh mẽ nhất của BĐKH là: tài nguyên nước, nông nghiệp và an ninh lương thực, sức khoẻ; các vùng đồng bằng và dải ven biển

Hệ sinh thái tại các khu vực ven biển có điều kiện khí hậu đặc trưng với độ mặn nước ở mức trung bình, thấp hơn độ mặn nước biển nhưng cao hơn so với các thủy vực trong đất liền, thường xuyên chịu tác động của gió, sóng và chế độ thủy triều Giới hạn sinh thái ở các khu vực này bị hạn chế bởi nhiều yếu tố, do vậy chỉ

có các loài sinh vật đã phát triển các đặc điểm thích nghi với môi trường khắc nghiệt tại đây mới có thể sinh trưởng và phát triển, tạo nên hệ sinh thái đặc trưng vùng ven biển Thảm thực vật ngập mặn được coi là khởi đầu cho hệ sinh thái ven biển, tạo thành các khu rừng ngập mặn, là tiền đề để phát triển hệ sinh thái đa dạng

về các loài động thực vật, bước đệm chuyển tiếp giữa hệ sinh thái đất liền và hệ sinh thái biển khơi

Rừng ngập mặn đóng vai trò quan trọng trong sinh thái cũng như đời sống xã hội Ngoài là nơi sinh sản của nhiều loài côn trùng, các loài thủy hải sản có giá trị như cua, cáy… rừng có tác dụng như hàng rào bảo vệ các khu vực phía sau khỏi các yếu tố bất lợi từ tự nhiên như sóng, gió, triều cường hay các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, lốc xoáy Bộ rễ của các loài thực vật sinh sống trong rừng ngập mặn

có cấu tạo khác biệt, giúp cây bám chắc vào nền bãi bồi, đồng thời rễ cây đan xen vào nhau, giữ lại phù sa trong nước lắng đọng lại, dần dần hình thành các bãi triều cao, ổn định để các loài thực vật khác có thể phát triển Như vậy, việc trồng rừng ngập mặn có tác dụng giữ đất, giảm tình trạng xói lở và xâm nhập mặn ở các khu vực ven biển, đồng thời mở rộng thêm diện tích đất tiến ra phía biển, tạo tiền đề cho nhiều loài sinh vật sinh trưởng và phát triển, làm giảm bớt nguy cơ ngập nước tại các vùng trũng thấp khi nước biển dâng do BĐKH

Như vậy rừng ngập mặn có vai trò rất quan trọng trong hệ sinh thái Bảo tồn

và phát triển, khai thác rừng ngập mặn một cách khoa học, hợp lý đảm bảo duy trì được tính ổn định của hệ sinh thái ven biển nói riêng, toàn bộ các hệ sinh thái tại mỗi khu vực nói chung Đồng thời rừng ngập mặn cũng đem lại lợi ích kinh tế và giảm thiểu các tác động tiêu cực của môi trường tác động đến đời sống của cư dân địa phương, đóng góp vào mục tiêu phát triển bền vững lâu dài

1.5 Điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội khu vực nghiên cứu

1.5.1 Điều kiện tự nhiên

a Vị trí địa lí và phạm vi lãnh thổ

Khu vực nghiên cứu là toàn bộ vùng rừng ngập mặn, được giới hạn từ đường sát mép ngoài của chân đê ra đến biển ở cửa sông Văn Úc, thành phố Hải Phòng, thuộc địa phận xã Đại Hợp, huyện Kiến Thụy và hai xã Vinh Quang, Đông Hưng thuộc huyện Tiên Lãng

Xã Đại Hợp nằm về phía Đông Nam của huyện Kiến Thụy, tổng diện tích tự nhiên là 10,97km2.Các xã Vinh Quang và Đông Hưng nằm ở phía Đông Nam huyện Tiên Lãng, tổng diện tích tự nhiên là 116,12km2

Hình 1: Sơ đồ khu vực nghiên cứu

Chú thích: (a): Đồng bằng sông Hồng (b); Thành phố Hải Phòng

(c): Huyện Tiên Lãng và huyện Kiến Thụy

b Khí hậu

Khu vực ven biển phía nam Thành phố Hải Phòng, mang những nét chung của vùng khí hậu ven biển miền Bắc, có 3 tính chất đặc trưng chính

- Tính chất nhiệt đới nóng ẩm [42]:

+ Nhiệt độ trung bình hàng năm của khu vực đồng ven biển miền Bắc

ước tính khoảng 23,5-24oC, trong đó, nhiệt độ trung bình giữa mùa hè và mùa đông

chênh lệch khoảng 8oC (mùa hè là 27,9oC, mùa đông là 19,8oC) Tổng lượng bức xạ hàng năm của khu vực là 105-115 kcal/cm2, cao nhất vào tháng V (12,25 kcal/cm2)

và tháng VII (11,29 kcal/cm2), thấp nhất vào tháng II (5,8 kcal/cm2) [51]

+ Độ ẩm trung bình hàng năm khá cao (85%), có xu hướng tăng theo chiều Bắc-Nam Từ tháng 10 đến tháng 1 năm sau là thời gian có khí hậu khô nhất,

độ ẩm dưới 73%, mùa ẩm vào khoảng tháng 3 và tháng 4, độ ẩm cao lên tới 91%

90-+ Tổng lượng mưa của khu vực thuộc loại trung bình, 1500-1800mm,

số ngày mưa trung bình 120 ngày/năm Mưa chủ yếu tập trung vào thời gian từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm 80-90% tổng lượng mưa cả năm, nhiều nhất vào các tháng 7, 8 và 9 Mùa khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, mưa ít nhất vào tháng 12 và tháng 1

- Tính phân hóa mùa: Khí hậu thể hiện hai mùa rõ rệt: mùa hè (tháng V -

tháng IX) và mùa đông (tháng XI - tháng III năm sau) Tháng IV và tháng X có khí hậu chuyển tiếp [42]

+ Nhiệt độ trung bình mùa đông 17-18ºC Tháng lạnh nhất là tháng giêng với nhiệt độ trung bình dưới 17ºC Mùa lạnh trùng với mùa khô (lượng mưa tháng dưới 100 mm) với hướng gió bắc, đông bắc và đông, chủ đạo là hướng gió đông bắc

+ Nhiệt độ trung bình mùa hè 27-28ºC Mùa hè trùng với mùa mưa nhiều (lượng mưa tháng trên 100 mm), chiếm khoảng 78% tổng lượng mưa cả năm

và hướng gió thịnh hành là đông và đông nam

Tính biến động: Khí hậu khu vực ven biển Hải Phòng luôn biến đổi mạnh do

nhiễu động của các yếu tố thời tiết như lốc, bão, áp thấp nhiệt đới Mỗi năm khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp của 1 đến 2 trận bão và gián tiếp của 2 đến 3 trận bão hoặc áp thấp nhiệt đới khác, trung bình 2,5 cơn/năm Hầu hết bão đổ bộ vào lúc triều thấp, hiếm khi bão đổ bộ trùng vào thời gian triều cường Khi bão gặp triều

cường, triều dâng cộng hưởng với nước dâng do bão và sóng có thể phá vỡ đê kè và

Sông Văn Úc đoạn chảy qua ranh giới giữa hai huyện Kiến Thụy và Tiên Lãng có độ dài 14,75km Lòng sông tương đối rộng và đồng đều, độ dốc không lớn, trung bình 400m, độ sâu trung bình 8m Ở sát cửa sông, tốc độ dòng chảy nhỏ hơn, lòng sông rộng hơn Lưu lượng trung bình năm 506 m3/s, chiếm 60% tổng lượng nước sông Thái Bình Tổng lượng lũ một ngày mùa lũ đạt cao nhất 294 x 106m3, tốc độ dòng chảy nhỏ vào tháng II và III [39]

Hàng năm sông Văn Úc đổ ra biển khoảng 9 tỷ m3 nước và khoảng 6 triệu tấn bùn cát Độ đục lớn nhất xuất hiện vào các con lũ đầu mùa và con lũ lớn, tháng VII và tháng VIII có độ đục trung bình nhiều năm là 1000 g/m3 Lượng bùn cát của sông đưa ra chủ yếu gây bồi lắng vùng cửa sông và hình thành nên các đảo chắn cửa sông, bãi ngầm và bãi bồi ngập triều [39]

Độ mặn của nước sông thay đổi theo mùa Vào mùa hè, nước sông có độ mặn nhỏ và mùa đông, nước sông có độ mặn cao Độ mặn cao nhất của nước sông Văn Úc thường được ghi nhận vào khoảng tháng I đến tháng III [39]

d, Hải văn

Thủy triều Vùng ven bờ Thành phố Hải Phòng có chế độ nhật triều khá

thuần nhất Trong nửa tháng có tới 11 ngày nhật triều với biên độ triều lớn và 3

ngày bán nhật triều với biên độ triều nhỏ [48]

Sóng biển Sóng cũng thể hiện tính phân hóa theo mùa rất rõ rệt Vào mùa

đông, gió Đông Bắc (từ tháng X đến tháng III năm sau), sóng thịnh hành hướng Đông với tần suất hơn 40%, độ cao trung bình 0,7m, cực đại 2,2m Vào mùa hè, gió Tây Nam (từ tháng V đến tháng VIII), sóng hướng Nam thịnh hành với tần suất

43% Tháng 7, tần suất sóng hướng Đông tới 18% [48]

Dòng chảy Dòng chảy tổng hợp bao gồm các thành phần dòng chảy triều,

dòng chảy sông, dòng gió và dòng sóng Dòng chảy triều chiếm ưu thế thuận nghịch, hướng chảy thường ngược nhau 180º và song song với đường bờ hoặc lòng lạch cửa sông Ở các vùng cửa sông và luồng chính trước cửa sông, dòng triều toàn nhất có tốc độ 70-100 cm/s Khi chảy ra tới cửa, tốc độ dòng chảy sông giảm đi rất nhiều Tại cửa sông Văn Úc, tốc độ dòng chảy sông chỉ đạt 0,1-0,3 m/s, cực đại 0,75 m/s rồi sau đó bị triệt tiêu dần Dòng chảy tổng hợp ở vùng cửa sông có tốc độ cực đại tới 22,5 m/s vào mùa hè do kết hợp dòng lũ với dòng triều xuống cùng hướng; vào mùa đông, dòng chảy ở vùng cửa sông yếu hơn nhưng cũng có tốc độ lớn ở nửa chu kỳ nước rút khi các thành phần dòng chảy cùng hướng Dòng chảy ven bờ có tốc độ 25-30 cm/s, hướng về phía Tây Nam khi mùa khô; và nó có tốc độ 15-20 cm/s, hướng về phía Đông Bắc khi mùa mưa.[39]

1.5.2 Điều kiện kinh tế-xã hội

a, Về kinh tế

Trong những năm gần đây, kinh tế khu vực nông thôn của thành phố Hải Phòng đã có những khởi sắc và phát triển tương đối ổn định, nhiều xã, huyện đã hoàn thành Chương trình xây dựng nông thôn mới theo chỉ tiêu các cấp đề ra Huyện Tiên Lãng và huyện Kiến Thụy là hai huyện có tiềm năng phát triển ngành NTTS thuộc nhóm cao nhất của thành phố do có vị trí thuận lợi vùng cửa sông ven

biển Tuy cơ cấu kinh tế phần lớn vẫn là sản xuất nông nghiệp nhưng đang có sự chuyển dịch cơ cấu theo hướng nâng cao tỷ lệ ngành dịch vụ, khai thác thế mạnh ngành NTTS của địa phương [35, 36]

Trồng trọt Đây là ngành sản xuất chủ yếu của người dân địa phương Diện tích

gieo cấy lúa cả năm của huyện Tiên Lãng năm 2020 là 12,766 ha, năng suất 64 tạ/ha Diện tích cây thuốc lào 1117 ha, sản lượng đạt 1,734 tấn Trên địa bàn huyện Kiến Thụy, diện tích lúa năm 2016 là 8,707 ha, diện tích rau các loại là 1,378 ha, năng suất cả năm đạt 62,56 tạ thóc/ha và 30,131 tấn rau củ các loại Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn xã Đại Hợp đã triển khai đưa vào sản xuất các giống lúa có giá trị và năng suất cao, mở các lớp tập huấn, chuyển giao kĩ thuật Năng suất lúa bình quân hành năm đạt 51-52 tạ/ha/vụ Theo thống kê năm 2009 tổng sản lượng lương thực quy ra thóc là 4.256 tấn, với sản lượng bình quân theo đầu người

là 543 kg/người

Chăn nuôi gia súc, gia cầm Số lượng đàn gia súc, gia cầm hàng năm được

duy trì và phát triển Năm 2020, tổng đàn lợn trên địa bàn huyện Tiên Lãng là

2010 là 16 372 con, năm 2014 là 37.732 con, năm 2017 là 2.800 con lợn và đàn gia cầm 49.700 con

Nuôi trồng, khai thác thủy sản Đây là ngành mũi nhọn, thế mạnh thúc đẩy

sự tăng trưởng trong cơ cấu kinh tế của địa phương Diện tích nuôi trồng của huyện Kiến Thụy năm 2016 là 1.328 ha, sản lượng đạt 11.145 tấn, sản lượng khai thác là 8.835 tấn, giá trị sản xuất thủy sản là 513,25 tỷ đồng, riêng xã Đại Hợp duy trì ổn định diện tích nuôi trồng hàng năm là 360 ha, sản lượng nuôi trồng hàng năm đạt từ 4.500 đến 5.000 tấn Hoạt động đánh bắt thủy sản đang được đầu tư phát triển đánh bắt xa bờ Tính đến năm 2020, huyện Tiên Lãng có diện tích mặt nước là 2.837ha, tổng sản lượng đạt 20.540 tấn

Tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ Hoạt động tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ

được duy trì và có bước phát triển, tạo điều kiện giải quyết việc làm tại chỗ, tăng

thu nhập cho người dân Tại địa phương hiện có các xưởng cơ khí, xưởng dệt len và nhiều hộ dịch vụ, kinh doanh đa dạng các mặt hàng, số lượng máy móc phục vụ sản xuất và sinh hoạt của người dân được đầu tư nhiều

Xây dựng cơ bản và xây dựng nông thôn mới Thực hiện Chương trình mục

tiêu Quốc gia về xây dựng nông thôn mới, Đảng ủy và Chính quyền địa phương đã

ra Nghị quyết thành lập Ban chỉ đạo và Ban quản lý, xây dựng quy hoạch cho các thôn và cho toàn xã, đồng thời triển khai công tác thông tin, tuyên truyền về việc

tham gia xây dựng nông thôn mới, tích cực hưởng ứng phong trào “Toàn dân đoàn kết xây dựng đời sống văn hóa ở khu dân cư” Bên cạnh đó, nguồn vốn đầu tư của

Nhà nước phục vụ Chương trình xây dựng nông thôn mới cũng được sử dụng hiệu quả

b, Về xã hội

Dân số tại các xã thuộc KVNC tính đến năm 2019 là hơn 30.000 người, trong đó đông nhất là xã Vinh Quang, huyện Tiên Lãng với hơn 14.000 người Cùng với đà tăng dân số, chính quyền địa phương cũng quan tâm nhiều đến các hoạt động văn hóa, giáo dục, từng bước nâng cao chất lượng đời sống của người dân [35, 36]

Giáo dục và đào tạo Quy mô giáo dục các bậc học, cấp học, trường lớp

được củng cố và giữ vững, chất lượng giáo dục từng bước được nâng cao Tỷ lệ hoàn thành chương trình tiểu học, tốt nghiệp THCS và thi đỗ vào các trường THPT đều đạt 100% Số học sinh thi đỗ vào các trường đại học, cao đẳng, trung cấp đều tăng so với giai đoạn 2010-2015 Công tác phổ cập giáo dục đạt hiệu quả cao và được duy trì bền vững, hoàn thành mục tiêu phổ cập trung học phổ thông Cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ công tác giáo dục đào tạo được đầu tư, nâng cấp, đáp ứng yêu cầu phát triển toàn diện giáo dục

Văn hóa, thông tin và thể thao Trên địa bàn các xã đều có nhà văn hóa và

sân chơi, các công trình tôn giáo, tín ngưỡng như đền, chùa, đình Phong trào thể dục thể thao quần chúng được duy trì và phát triển Hệ thống thông tin liên lạc được

đầu tư nâng cấp, các xã đều có bưu điện, đường dây internet tới các hộ gia đình đảm bảo cung ứng dịch vụ bưu chính, viễn thông cho người dân Công tác thông tin tuyên truyền liên tục đổi mới, nâng cao chất lượng, đáp ứng được nhu cầu nhiệm

vụ Nhiều phong trào, cuộc vận động đi vào chiều sâu, có sức lan tỏa, nhất là phong

trào “Toàn dân đoàn kết xây dựng đời sống văn hóa ở khu dân cư”, triển khai thực hiện “Xây dựng và phát triển văn hóa, con người Việt Nam đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững đất nước” Các hoạt động văn hóa, văn nghệ, thể dục thể thao tại các

làng văn hóa thu hút nhiều người tham gia

Cơ sở hạ tầng Hệ thống đường giao thông liên thôn, liên xã được đầu tư,

nâng cấp theo Chương trình xây dựng nông thôn mới, đảm bảo cho người dân đi lại thuận tiện Chính quyền địa phương đặc biệt quan tâm đến việc hoàn thiện hệ thống cấp thoát nước, đảm bảo cung cấp nước sạch cho người dân, đồng thời hạn chế tối

đa tình trạng ngập lụt khi trời mưa to Một số khu vực chưa có nước sạch, người dân chủ yếu sử dụng nước mưa hoặc nước giếng khoan, điều này có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân hoặc hiệu quả hoạt dộng chăn nuôi nếu xảy ra dịch bệnh Toàn bộ các hộ dân nằm trong KVNC đều được sử dụng điện từ lưới điện quốc gia, đảm bảo cung cấp đủ điện phục vụ sinh hoạt và sản xuất Tuy nhiên đường dây điện có nhiều đoạn sử dụng dây điện trần không đáp ứng được yếu tố an toàn, hệ thống đèn đường chưa hoàn chỉnh, còn nhiều khu vực không có đèn cao áp gây khó khăn trong công tác đảm bảo an ninh cũng như sự an toàn cho người dân khi đi lại vào buổi tối

Công tác Y tế-Dân số kế hoạch hóa gia đình Tăng cường thu hút nguồn

đầu tư cơ sở vật chất cho Trạm y tế, quan tâm hỗ trợ mạng lưới y tế cơ sở, nâng cao chất lượng đội ngũ cán bộ phụ trách công tác y tế Làm tốt công tác chăm sóc, bảo

vệ và nâng cao sức khỏe cho người dân; theo dõi, giám sát chặt chẽ tình hình dịch bệnh, không để dịch bệnh nguy hiểm xảy ra trên địa bàn Công tác chăm sóc sức khoẻ người cao tuổi, công tác tiêm chủng, khám chữa bệnh cho trẻ em dưới 6 tuổi thường xuyên được quan tâm; công tác vệ sinh an toàn thực phẩm được chú trọng Bên cạnh việc nâng cao tỷ lệ người dân được sử dụng nguồn nước hợp vệ sinh, tích

cực tham gia bảo hiểm y tế, duy trì mức gia tăng dân số ổn định, chính quyền xã còn chú trọng việc tu sửa, xây mới nhà ở cho gia đình chính sách, người có công, người nghèo, người có hoàn cảnh đặc biệt khó khăn

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng

Đối tượng nghiên cứu là thảm thực vật trên bãi triều, từ vị trí chân đê mở rộng ra phía biển ở khu vực cửa sông Văn Úc thuộc địa phận huyện Kiến Thụy và huyện Tiên Lãng, Thành phố Hải Phòng

2.1.2 Thời gian nghiên cứu

Nghiên cứu về thành phần loài và diện tích TTV ngập mặn tại khu vực cửa sông Văn Úc, Thành phố Hải Phòng được tiến hành từ tháng 09/2019 đến tháng 05/2022 bao gồm hai đợt khảo sát

- Đợt 1: từ ngày 26/04/2021 đến ngày 27/04/2021

- Đợt 2: từ ngày 02/05/2022 đến ngày 03/05/2022

2.1.3 Địa điểm nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu là khu vực cửa sông Văn Úc thuộc địa phận xã Đại Hợp, huyện Kiến Thụy và các xã Vinh Quang, Đông Hưng thuộc huyện Tiên Lãng, Thành phố Hải Phòng

Hình 2: Ảnh vệ tinh thảm thực vật ngập mặn thuộc khu vực nghiên cứu

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Xác định thành phần loài của thảm thực vật ngập mặn tại khu vực cửa sông Văn Úc thuộc địa phận huyện Kiến Thụy và huyện Tiên Lãng, Thành phố Hải Phòng

- Phân tích sự biến động diện tích RNM vùng cửa sông Văn Úc thuộc địa phận huyện Kiến Thụy và huyện Tiên Lãng, Thành phố Hải Phòng qua các thời kì trên cơ

sở khảo sát thực địa và kết quả giải đoán ảnh viễn thám

- Tính toán sinh khối thực vật trong các OTC có các kiểu quẫn xã thực vật khác nhau trong RNM tại cửa sông Văn Úc thuộc địa phận huyện Kiến Thụy và huyện Tiên Lãng, Thành phố Hải Phòng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp kế thừa

Thu thập, phân tích, tổng hợp số liệu trong các tài liệu, báo cáo khoa học, kết quả nghiên cứu các luận văn thạc sĩ, luận án tiến sĩ có liên quan đến đề tài Các tài liệu tham khảo chủ yếu được cung cấp bởi Viện Tài nguyên và Môi trường biển – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Báo cáo khoa học của Khoa Sinh học – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, báo cáo tình hình kinh tế-xã hội của huyện Kiến Thụy, huyện Tiên Lãng và một số xã ven biển, một số tài liệu trong thư viện Bộ môn Sinh thái học và Sinh học môi trường - Khoa Sinh học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

2.3.2 Các phương pháp nghiên cứu điều tra thực địa

Trong quá trình nghiên cứu, tổng số 30 ô tiêu chuẩn đã được thiết lập để đánh giá hiện trạng, cấu trúc thảm thực vật Quy trình điều tra nghiên cứu thực địa được áp dụng theo phương pháp được Phan Nguyên Hồng giới thiệu trong cuốn

“Phương pháp điều tra RNM Sổ tay hướng dẫn điều tra và giám sát đa dạng sinh học” (2003) [8]:

- Xác định điểm nghiên cứu: Các điểm nghiên cứu được chọn phải đại diện

cho khu vực nghiên cứu Dựa vào kết quả nghiên cứu trong các tài liệu tham khảo,

xác định được tại khu vợc nghiên cứu có các kiểu quần xã khác nhau và các yếu tố

có thể gây tác động đến quá trình phát triển của thực vật, do đó lựa chọn vị trí để thiết lập OTC đảm bảo tiêu chí: các OTC khác nhau về kiểu quần xã và mức độ tác động của các yếu tố bên ngoài đối với thực vật Do đặc điểm của rừng trồng có thành phần loài, mật độ và đặc điểm của mỗi kiểu quần xã ở độ tuổi nhất định là tương đối đồng đều, nên các OTC được chia thành 3 nhóm:

+ Nhóm các ô theo chiều dọc trong vùng lõi RNM: gồm các OTC từ

số 1 đến số 5 ở mỗi bên cửa sông

+ Nhóm các ô theo chiều ngang trong vùng lõi RNM: gồm các OTC

từ số 6 đến số 10 ở mỗi bên cửa sông

+ Nhóm các ô ven ranh giới giữa các mảnh rừng: gồm các OTC từ số

11 đến số 15 ở mỗi bên cửa sông

Hình 3: Sơ đồ vị trí ô tiêu chuẩn tại cửa sông Văn Úc

- Tiến hành nghiên cứu chi tiết tại TTV ngập mặn: tại các vị trí được lựa

chọn, tiến hành thiết lập các OTC kích thước 10mx10m (diện tích mỗi OTC là 100m2) theo quy trình như sau:

+ Sử dụng 4 cuộn dây có màu, mỗi cuộn dài 10m và có đánh dấu tại mỗi đoạn 1m để xác định giới hạn OTC, trong quá trình căng dây cần chú ý căn đúng tại các góc vuông, đảm bảo kích thước của OTC

+ Sử dụng máy GPS xác định tọa độ tâm của OTC Do độ sai số của thiết bị GPS có thể lên tới vài mét nên đối với OTC có kich thước nhỏ (10mx10m) chỉ xác định tạo độ tâm, không xác định tạo độ các góc vuông để tránh sai sót

- Đo đếm ô tiêu chuẩn: các bước cần thực hiện để mô tả OTC:

+ Xác định tên cây và tọa độ cây trong OTC

+.Đo chiều cao vút ngọn Lvn: tính từ phần gốc cây đến ngọn cây cao nhất theo chiều thẳng đứng bằng cách ước lượng, độ sai lệch không quá 2m

+ Đo chiều cao dưới cành Ldc: khoảng cách từ gốc cây đến điểm cây phân nhánh thấp nhất theo chiều thẳng đứng bằng thước dây chiều dài 5m, độ chia nhỏ nhất 1cm

+ Đo đường kính thân ngang ngực Dbh: đo đường kính thân cây tại vị trí cách mặt đất 1,3m bằng thước dây; đối với các cây có tiết diện tại điểm đo không phải hình tròn cần đo đường kính theo 2 chiều vuông góc với nhau và song song với tiết diện; trong điều kiện hạn chế về thời gian có thể đo chu vi thân kính sau đó tính đường kính theo chu vị

+ Đo đường kính/bán kính tán cây theo các hướng đông, tây, nam, bắc: sử dụng thước dây hoặc ước lượng độ rộng của tán theo hai hướng vuông góc với nhau đông-tây và nam-bắc để ước lượng độ che phủ của thực vật trong OTC

+ Tiến hành xác định các loài thực vật ngập mặn thân gỗ, thân bụi có mặt bằng phương pháp so sánh hình thái, dựa trên các đặc điểm hình thái của cơ quan sinh sản và sinh dưỡng Xác định số lượng cây của mỗi loài có mặt trong ô tiêu chuẩn để tiến hành xác định mật độ cá thể của loài trong quần xã N: cây/ha (tổng số cá thể/tổng diện tích) Số lượng cây trung bình của mỗi loài được tính theo công thức:

=

Trong đó: N tb: số lượng cây trung bình trong các ô tiêu chuẩn

N i: số lượng cây trong ô tiêu chuẩn thứ i

n: số lượng ô tiêu chuẩn được thiết lập

- Chụp ảnh: khi thu mẫu, sử dụng máy ảnh để ghi lại hình ảnh của các loài

và các sinh cảnh cùng với những hoạt động của nhóm nghiên cứu trong quá trình khảo sát thực địa

2.3.3 Phương pháp xử lý và phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm

Lập bảng danh lục hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu: các thông tin thu

được trong quá trình thực địa được tập hợp trong bảng danh lục hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu theo từng ô tiêu chuẩn Bảng danh lục thực vật được xây dựng theo

hệ thống phân loại của Brummitt (1992) [53] trong đó các ngành được xếp theo hướng tiến hóa tăng dần, các họ trong một ngành, các chi trong một họ, các loài trong một chi được xếp theo trật tự chữ cái đầu từ A đến Z

2.3.4 Phương pháp bản đồ

Sử dụng dữ liệu chính là bản đồ địa hình dạng số và ảnh vệ tinh Các ảnh vệ

tinh được sử dụng bao gồm:

- Các ảnh vệ tinh được nắn chỉnh hình học, xử lý và hiển thị bằng phần mềm ENVI 4.5 (the Environment for Visualizing Images, version 4.5, USA)

- Các ảnh này được nắn chỉnh hình học bằng phương pháp “Hàm đa thức - Láng giềng gần nhất” (Polynomial - Nearest Neighbor Method, Select GSPs: Image

to Map) và phân loại có kiểm định theo hàm xác suất cực đại (Supervised Classification – Maximum Likelihood)

- Phần mềm MapInfo Pro 15.0 (MapInfo ProfessionaL version 15.0, Pitney Bowes MapInfo, USA) và ArcGIS 10.5 (ArcGIS, version 10.5, ESRI, USA) được

sử dụng để xây dựng bản đồ hiện trạng TTV ở các thời kì, thành lập và biên tập một

số bản đồ hợp phần có liên quan

Hình 4: Sơ đồ các bước nghiên cứu hiện trạng và biến động sử dụng đất

trên cơ sở ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS

Nguồn: Nguyễn An Thịnh, 2009 [30]

2.3.5 Phương pháp nghiên cứu và tính sinh khối thực vật

Sinh khối thực vật được tính theo công thức của Komiyama (2005) [54], sử dụng biểu thức tương quan để ước lượng sinh khối của TVNM, bao gồm cả phần rễ

và phần trên mặt đất dựa vào đường kính ngang ngực (D):

Theo đó: Sinh khối trên mặt đất Wtop = 0,251 ρ D 2,46

Sinh khối dưới mặt đất Wr = 0,199 ρ 0,899 D 2,222 Đối với các loài thuộc họ Rhizophoraceae thì D = DR0.3 (đường kính thân ở

vị trí cách cổ rễ 30 cm)

Trong đó, ρ là tỷ trọng gỗ, thường có giá trị khác nhau trong mỗi biểu thức tùy thuộc độ tuổi và điều kiện sinh sống của từng loài hoặc giữa các loài khác nhau Chỉ số ρ phổ biến của một số loài TVNM thường gặp được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1: Bảng tỷ trong gỗ của một số loài thực vật ngập mặn thường gặp

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Đa dạng thành phần loài trong thảm thực vật ngập mặn khu vực nghiên cứu

3.1.1 Thành phần loài thảm thực vật ngập mặn

TVNM bao gồm các loài thực vật bậc cao có thể sinh trưởng và phát triển trong điều kiện môi trường ngập nước có độ muối trong khoảng 15‰ đến 32‰ Qua điều tra, khảo sát TTV ngập mặn khu vực cửa sông Văn Úc thuộc địa phận hai huyện Tiên Lãng và Kiến Thụy, Thành phố Hải Phòng đã xác định được 54 loài thực vật thuộc 49 chi, 28 họ của 2 ngành thực vật bậc cao có mạch là Dương xỉ (Polypodiophyta) và Ngọc lan (Magnoliophyta) Kết quả phân tích được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 2: Thành phần loài trong thảm thực vật ngập mặn

khu vực cửa sông Văn Úc

cây

Nơi sống

Công dụng

A POLYPODIOPHYTA - NGÀNH DƯƠNG XỈ

B MAGNOLIOPHYTA - NGÀNH NGỌC LAN

I MAGNOLIOPSIDA - LỚP NGỌC LAN

Annonaceae Họ Na

13 Launaea sarmentosa (Willd.)

14 Pluchea pteropoda Hemsl Cỏ lức, Sài hồ + 2; 4; 5

17 Catharanthus roseus (L.) G

19 Casuarina equisetifia Forst

20 Ipomoea pes-carpea (L.) R

Euphorbiaceae Họ Thầu dầu

24 Canavalia lineata (Thunb.)

27 Scaevola taccada (Gaertn.)

34 Bruguiera gymnorhiza L

39 Clerodendrum inerme L

II LILIOPSIDA - LỚP LOA KÈN

45 Eleocharis dulsis (Burm.f.)