Nghiên cứu cấu trúc rừng ngập mặn tại cồn trong cửa sông ông trang, huyện ngọc hiển, tỉnh cà mau

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HỨA MỸ NGỌC NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CÂY THÂN GỖ RỪNG NGẬP MẶN TẠI CỒN TRONG CỬA SÔNG ÔNG TRANG, HUYỆN NGỌC HIỂN, TỈNH CÀ MAU Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 604260 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. VIÊN NGỌC NAM Thành phố Hồ Chí Minh Năm 2011 i Lời cảm ơn Trong quá trình thực hiện khóa luận, tôi phải tiếp cận với những vấn đề khá mới và bỡ ngỡ đối với tôi, thật may mắn khi tôi nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ thầy cô, anh chị, bạn bè. Khi bài viết này có thể hoàn tất, nghĩa là tôi đã nhận được nhiều sự quan tâm, giúp đỡ từ những người mà tôi rất trân trọng. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tiến sĩ Viên Ngọc Nam, người Thầy không những đã định hướng cho tôi khả năng tiếp cận và triển khai đề tài của luận văn, Thầy đã tạo những điều kiện làm việc và nghiên cứu tốt nhất cho tôi. Thầy còn là người cho tôi sự tự tin trong quá trình thực hiện đề tài của mình và là người cho tôi nhiều kiến thức quý báu trong cuộc sống và lòng nhiệt huyết hăng say với công việc. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo trong khoa Sinh học, trường Đại học Khoa học Tự Nhiên (ĐHQG TP. Hồ Chí Minh): TS. Trần Triết, TS. Nguyễn Du Sanh, TS. Lê Xuân Thuyên, TS. Nguyễn Phi Ngà, cô Lê Bạch Mai đã gợi ý, tạo điều kiện cho tôi tham gia và thực hiện đề tài. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến cô Nguyễn Thanh Mai – khoa Công nghệ Sinh học trường Đại học Mở TP. Hồ Chí Minh đã giúp đỡ trong lúc tôi gặp khó khăn. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Anh Tuấn (Phòng Thực vật), anh Nguyễn Thái Minh Quân, anh Chung, chị Hương, chị Mai, chị Uyên, anh Thắng (Phòng Sinh môi), anh Thế, anh Hiền, Trang, Phong, Sang, Quốc (lớp sinh thái khóa 17) đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tôi cũng gửi đến các em Đỗ Thị Hường (lớp sinh thái khóa 18), Trung, Trinh, Phúc, Hạnh …lời cám ơn. Các em đã giúp tôi rất nhiều trong quá trình thu thập số liệu. Cám ơn dự án: “Động thái của vành đai rừng ngập mặn vùng cửa sông Sài Gòn - Đồng Nai và ven biển Đồng bằng sông Cửu Long” đã tạo điều kiện để ii tôi hoàn thành đề tài. Tôi xin cám ơn một người đã luôn động viên, chia sẻ và giúp tôi trong những lúc tôi gặp khó khăn. Cuối cùng, con xin cám ơn Cha, Mẹ đã luôn bên con, động viên con và tạo mọi điều kiện để con có được ngày hôm nay. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2010 Hứa Mỹ Ngọc iii TÓM TẮT Đề tài: “Nghiên cứu cấu trúc rừng ngập mặn tại Cồn Trong cửa sông Ông Trang, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau” được thực hiện trong thời gian từ tháng 10 năm 2009 đến tháng 10 năm 2010. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là: - Xác định và mô hình hóa một số quy luật cấu trúc rừng ngập mặn và các yếu tố môi trường tại Cồn Trong cửa sông Ông Trang, Huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau. - Từ kết quả thu được đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp. Phương pháp nghiên cứu của đề tài: - Điều tra thu thập số liệu trong 20 ô tiêu chuẩn (10 m × 10 m) trên thực địa. Dựa theo phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng ngập mặn của Cintron và cộng sự (1984) trong cuốn phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng ngập mặn của UNESCO (1984). - Áp dụng các phương pháp định lượng trong thống kê toán học với sự hỗ trợ của các phần mềm để xử lý và tính toán, đảm bảo độ chính xác trong nghiên cứu khoa học. Đề tài thu được những kết quả sau: - Các yếu tố pH và độ ngập triều có khác nhau trên các tuyến nghiên cứu. - Quan hệ giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (Hvn – D 1,3 ) và diện tích tán với đường kính ngang ngực (S tán – D 1,3 ) có tương quan chặt chẽ và được mô phỏng bằng phương trình tối ưu nhất. - Kết cấu tổ thành loài trong phạm vi nghiên cứu có 4 loài: Đước đôi chiếm 36%, Mắm trắng chiếm 33%, Vẹt tách chiếm 24% và Bần trắng chiếm 7%. - Phân bố loài trong phạm vi nghiên cứu đều là phân bố theo đám. - Độ tàn che: Qua nghiên cứu cho thấy độ tàn che trung bình của khu vực là 63,72 ± 0,09%, cao nhất là 88,42% và thấp nhất là 13,47%. - Tái sinh cây con: Cây con phát triển theo tỉ lệ nghịch với độ tàn che. Số cây con tái sinh trung bình là 12.612 cây/ha. iv - Cấu trúc đứng: Mỗi tuyến nghiên cứu có phân bố số cây theo cấp chiều cao theo những quy luật khác nhau. Nghiên cứu tổng thể cho thấy đường biểu diễn của cả khu vực có quy luật phân bố số cây theo cấp chiều cao là đỉnh lệch phải. - Cấu trúc ngang: Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính ngang ngực khác nhau ở từng tuyến. Hầu hết các tuyến có đường biểu diễn quy luât phân bố số cây theo cấp kính có đỉnh lệch trái. v ABSTRACT Title: "Research on mangrove trees structure in Con Trong – Cua Ong Trang, Ngoc Hien district, Ca Mau province" is carried out from October 2009 to October 2010. The objectives of the research are: - Identify and modeling the structure rules of mangroves and other environmental factors in Con Trong – Cua Ong Trang, Ngoc Hien district, Ca Mau province. - From the results obtained suggest appropriate silvicultural treatments. Methods of study: - Data is collected in the 20 square plots (10 m × 10 m) on the field. Based on the mangrove research method of forest structure of UNESCO (1984) to study the structure of mangrove Gilberto Cintron et al (1984). - Application of quantitative methods in mathematical statistics with the assistance of software for processing and calculation, ensuring accuracy in scientific research. The results are as followings: - The pH and tidal flooding is different between transects. - The relationship between height and diameter at breast height (H vn - D 1,3 ), Canopy area with diameter at breast height (S tán - D 1,3 ) and correlated closely simulated by the optimal equations. - The structure of species is four species in studied areas are: Rhizophora occupied of 36%, Avicennia alba (33%), Bruguiera paviflora (24%) and Sonneratia alba is 7% of total species. - Species distribution in studied area is aggregated. - Canopy coverage is 63.72 ± 0.09%, the highest was 88.42% and the lowest was 13.47%. - Natural regeneration seedling: Seedlings developed in the thin canopy. Number of regenerated seedlings is 12,612 trees/ha. - Vertical structure: Each transect has tree frequency and height in different rules. vi But the research area indicated the distribution curve of tree frequency and height is on the left of the height mean. - Horizontal structure: The model of distribution of trees frequency by diameter at breast height is differences in each transect. In most of the peaks of curve are in the left of the diameter mean. vii MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN i TÓM TẮT iii MỤC LỤC vii CHỮ VIẾT TẮT xi DANH MỤC BẢNG xiii DANH MỤC BIỂU ĐỒ xv DANH MỤC HÌNH xvi MỞ ĐẦU xviii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN 1 1.1.1. Khái niệm về hệ sinh thái rừng ngập mặn 1 1.1.2. Phân bố rừng ngập mặn trên thế giới 2 1.1.2.1. Vị trí phân bố 2 1.1.2.2. Giới hạn về sự phân bố rừng ngập mặn 2 1.1.2.3. Thực trạng rừng ngập mặn trong những năm gần đây 4 1.1.3. Phân bố rừng ngập mặn ở Việt Nam 5 1.1.3.1. Vị trí phân bố 5 1.1.3.2. Diện tích rừng ngập mặn 5 1.1.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến hệ sinh thái rừng ngập mặn 7 1.1.4.1. Khí hậu 7 1.1.4.2. Các yếu tố thủy văn 8 1.1.4.3. Chất hữu cơ trong đất 8 1.1.5. Thực vật rừng ngập mặn 9 1.1.6. Vai trò và chức năng của rừng ngập mặn 10 1.2. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 11 1.2.1. Khái niệm cấu trúc hệ sinh thái rừng 11 1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc rừng ngập mặn 12 viii 1.2.2.1. Diễn thế sinh thái thực vật và việc xây dựng trên đất liền 12 1.2.2.2. Các ảnh hưởng của địa mạo 12 1.2.2.3. Các dải hóa lý và sự phân vùng 12 1.2.2.4. Sự phát tán trụ mầm và sự phân bố 12 1.2.2.5. Cấu trúc rừng và sự tiêu thụ các trụ mầm 13 1.2.2.6. Cấu trúc rừng và sự cạnh tranh 13 1.2.3. Sự phân tầng trong rừng ngập mặn 14 1.2.4. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng ngập mặn trong và ngoài nước 14 1.2.4.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng ngập mặn trên thế giới 14 1.2.4.2. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng ngập mặn Việt Nam 18 1.3. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 20 1.3.1. Vị trí địa lý 21 1.3.2. Khí hậu 22 1.3.3. Yếu tố thủy văn 22 1.3.4. Địa hình 23 1.3.5. Tính chất đất 24 1.3.5.1. Kết cấu đất 24 1.3.5.2. Dung trọng đất 24 1.3.5.3. Độ mặn và các dạng đất mặn 24 1.3.6. Chất lượng nước 25 1.3.7. Thực vật ở Cà Mau 25 1.3.7.1. Thảm thực vật rừng ngập mặn 25 1.3.7.2. Diễn thế tự nhiên của các loài cây rừng ngập mặn chính thức 25 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1. VỊ TRÍ THU MẪU 27 2.2. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 28 2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 28 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.4.1. Thu thập dữ liệu 29 ix 2.4.2. Ngoại nghiệp 29 2.4.2.1. Các nhân tố vô sinh 29 2.4.2.2. Nhân tố hữu sinh 30 2.4.3. Nội nghiệp 32 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1. KẾT QUẢ ĐIỀU TRA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG 38 3.1.1. pH của đất 38 3.1.2. Chế độ ngập triều 40 3.2. TƯƠNG QUAN CỦA CÁC NHÂN TỐ ĐIỀU TRA 41 3.2.1. Đặc điểm các nhân tố điều tra 41 3.2.2. Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (H vn -D 1.3 ) 44 3.2.2.1. Tương quan H vn - D 1.3 của loài Bần trắng 45 3.2.2.2. Tương quan H vn - D 1.3 của loài Mắm trắng 46 3.2.2.3. Tương quan H vn - D 1.3 của loài Đước đôi 47 3.2.2.4. Tương quan H vn - D 1.3 của loài Vẹt tách 49 3.2.2.5. Tương quan H vn - D 1,3 của cả khu vực 50 3.2.3. Tương quan giữa diện tích tán và đường kính ngang ngực (S T - D 1,3 ) 52 3.2.3.1. Tương quan S tán - D 1,3 của loài Bần trắng 52 3.2.3.2. Tương quan S tán - D 1,3 của loài Mắm trắng 53 3.2.3.3. Tương quan S tán - D 1,3 của loài Đước đôi 54 3.2.3.4. Tương quan S tán - D 1,3 của loài Vẹt tách 56 3.2.3.5. Tương quan S tán - D 1,3 cả khu vực 57 3.3. CẤU TRÚC RỪNG NGẬP MẶN TẠI KHU VỰC CỒN TRONG CỬA SÔNG ÔNG TRANG 58 3.3.1. Cấu trúc sinh thái 58 3.3.1.1. Tổ thành loài 58 3.3.1.2. Các chỉ số đa dạng sinh học 61 3.3.1.3. Phân tích mối quan hệ giữa các loài 64 [...]... có sự hiểu biết cơ bản về cấu trúc và các yếu tố tác động lên chúng Chính vì sự cần thiết này mà chúng tôi tiến hành đề tài: Nghiên cứu cấu trúc cây thân gỗ rừng ngập mặn tại Cồn Trong cửa sông Ông Trang, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau Đây là khu vực hệ sinh thái rừng ngập mặn được xem là ít chịu tác động bởi con người do đó để nghiên cứu cấu trúc rừng chọn Cồn Trong cửa sông Ông Trang rất thích hợp... đai rừng ngập mặn vùng cửa sông Sài Gòn - Đồng Nai và ven biển Đồng bằng sông Cửu Long” Giới hạn đề tài Đề tài tập trung nghiên cứu các đặc điểm về cấu trúc của các cây thân gỗ có D1,3 ≥ 5 cm và một số các yếu tố môi trường như: pH đất, thuỷ triều ảnh hưởng đến cấu trúc tại Cồn Trong cửa sông Ông Trang, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN 1.1.1... hợp vì nơi đây đang diễn ra quá trình diễn thế tự nhiên hết sức đặc sắc Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Nhằm xác định và mô hình hóa một số quy luật cấu trúc rừng ngập mặn và các yếu tố môi trường tại Cồn Trong cửa sông Ông Trang, Huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau Ý nghĩa đề tài Kết quả của việc tìm hiểu cấu trúc rừng ngập mặn để: - Đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp giúp các nhà quản lý có biện pháp... khu vực địa lí, vị trí cửa sông và vị trí dọc theo sườn vùng bờ biển giữa lúc triều lên và xuống [33] 1.1.2.2 Giới hạn về sự phân bố rừng ngập mặn Sự phát triển mạnh mẽ của rừng ngập mặn xuất hiện tại cửa sông lớn như sông Hằng ở Bangladesh, sông Fly ở Papua New Guinea và đồng bằng sông Cửu Long tại Việt Nam Amazon và Congo, hai con sông lớn nhất trên thế giới, không có rừng ngập mặn Các yếu tố sau đây... trong đó việc mô hình hóa cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu [17] Khi nghiên cứu về cấu trúc rừng, không những phải tìm hiểu cấu trúc hình thái mà còn phải tìm hiểu cả về cấu trúc sinh thái của chúng Trong đó, cấu trúc sinh thái bao gồm các nhân tố: tổ hình thành loài thực vật, dạng sống, tầng phiến Còn cấu trúc hình thái được phân thành cấu trúc đứng và cấu trúc ngang Vì vậy, mô hình cấu. .. [27]:  Cây ngập mặn: Gồm những cây thai sinh, rễ chống, rễ khí, mô tiêu nước mặn  Cây bán ngập mặn: Không có đặc điểm cấu trúc của cây ngập mặn, xâm chiếm rừng ngập mặn  Cây ven biển: Không có cấu trúc của cây rừng ngập mặn, giới hạn đến vùng ven biển và cũng không vào vùng ngập mặn cũng như vùng đất liền 10  Cây điển hình: Một cách tổng quát thường mọc ở vùng nước ngọt, vùng cửa sông hoặc ở vùng... giao [44] 1.2.4 Những nghiên cứu về cấu trúc RNM trong và ngoài nước Việc nghiên cứu cấu rừng đã có từ lâu đời và được chuyển từ mô tả định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học Trong đó, việc mô hình hóa cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả Sau đây là một số nghiên cứu về cấu trúc RNM mà tác giả đã... trọng đối với cấu trúc và thành phần loài của rừng [44] 1.2.2.6 Cấu trúc rừng và sự cạnh tranh Sự cạnh tranh đã được nghiên cứu trong một loạt các quần xã thực vật đất ngập nước, nhưng một số nghiên cứu đã tìm hiểu vai trò của các tương tác cạnh tranh trong các khu rừng ngập mặn Tương tác cạnh tranh giữa Dà vôi (Ceriops tagal) và Dà Úc (C australis) đã được nghiên cứu trên một dải độ mặn trong phòng... Dương Trong nghiên cứu này, các chính sách đánh dấu và quản lí đất cũng giúp cung cấp các thông tin cần thiết trong việc sử dụng hệ sinh thái rừng 16 ngập mặn để bảo vệ vụ mùa nông nghiệp dọc theo đường bờ biển [38] Joschi và Ghose (2003) đã tìm hiểu mối liên hệ giữa cấu trúc rừng và sự phân bố loài theo dải pH và độ mặn của đất tại khu rừng ngập mặn Sundarbans, Ấn Độ Nghiên cứu cho thấy độ mặn của... thấy trong một loạt các quần xã thực vật, bao gồm cả rừng ngập mặn [44] 1.2.2.4 Sự phát tán trụ mầm và sự phân bố Người ta đưa ra giả thuyết rằng sự phân bố trong rừng ngập mặn Panama 13 chịu kiểm soát bởi ảnh hưởng của hoạt động thủy triều lên các trụ mầm cây rừng ngập mặn (bởi vì hầu hết rừng ngập mặn tạo ra các đơn vị phân tán là một trụ mầm, không phải là một hạt giống thực sự) Các khu rừng ngập mặn . HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HỨA MỸ NGỌC NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CÂY THÂN GỖ RỪNG NGẬP MẶN TẠI CỒN TRONG CỬA SÔNG ÔNG TRANG, HUYỆN NGỌC HIỂN, TỈNH CÀ MAU Chuyên ngành: Sinh thái học. Mỹ Ngọc iii TÓM TẮT Đề tài: Nghiên cứu cấu trúc rừng ngập mặn tại Cồn Trong cửa sông Ông Trang, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Nhằm xác định và mô hình hóa một số quy luật cấu trúc rừng ngập mặn và các yếu tố môi trường tại Cồn Trong cửa sông Ông Trang, Huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau.