sự thích nghi của thực vật trong môi trường bùn lầy ngập mặn

bài viết trình bày các hướng thích nghi và các đặc điểm về hình thái cấu tạo của cây ngập mặn để có thể sống trong điều kiện môi trường khắc nghiệt. ngoài ra, bài viết còn đề cập đến ứng dụng của rừng ngập mặn. đặc biệt là vai trò của rừng ngập mặn trong biến đổi khí hậu toàn cầu như hiện nay.

CHỦ ĐỀ:

SỰ THÍCH NGHI CỦA THỰC VẬT Ở MÔI TRƯỜNG ĐẤT LẦY NGẬP MẶN

BỐ CỤC I

I KHÁI QUÁT

Rừng ngập mặn (RNM) là kiểu rừng phát triển trên vùng đầm lầy, ngập nước mặn, vùng cửa sông ven biển, dọc theo sông ngòi, kênh rạch có nước lợ do thủy triều lên xuống hàng ngày Ở RNM có tổ hợp động, thực vật rất đặc trưng.

Cây đước và hệ sinh thái rừng ngập mặn

1 Phân bố

Phân bố trên thế giới

Ước tính rừng ngập mặn còn tồn tại chiếm 12,3% diện tích bề mặt Trái đất (tương đương khoảng 137.760 km2) (năm 2010).

 Rừng ngập mặn được tìm thấy ở 118 quốc gia và vùng lãnh thổ, trong đó:

Phân bố RNM ở Việt Nam

Việt Nam có 29 tỉnh thành phố

có rừng và đất ngập mặn ven biển chạy suốt từ Móng Cái đến

Hà Tiên Chia thành 4 khu vực chính từ Bắc vào Nam:

Rừng ngập mặn phân bố và phát triển mạnh ở phía Nam, đặc biệt là vùng Cà Mau – đồng bằng sông Cửu Long Quần thể rừng ngập mặn ở phía Bắc thấp và nhỏ.

Mũi Cà Mau

2 Đặc điểm của môi trường RNM

Mỗi loại cây RNM đều có yêu cầu điều kiện môi trường, sinh thái khác nhau nhưng chúng vẫn có những đặc điểm chung

như:

• Sống ở trong vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, xích đạo.

• Ven biển khu nước lợ, lưu vực của cửa sông thông ra biển, các đầm trũng nội địa.

• Có ảnh hưởng của triều lên xuống.

• Phát triển ở vùng không có sóng lớn.

• Độ ẩm cao.

• Ngoài ra chúng còn chịu những tác động khác như

loại đất và chế độ ngập triều.

Những điều kiện tự nhiên nơi cây rừng ngập mặn sinh

sống (các khu lầy lội và có môi trường nước lợ) được coi là đầy thử thách vì:

• Mức ôxi trong đất bùn/lầy thường thấp;

• Khu vực thường xuyên bị ngập;

• Nước ngọt khan hiếm;

• Độ mặn rất cao

Cây rừng ngập mặn đã đặc biệt phát triển những khả

năng để cho phép chúng phát triển trong những điều kiện như vậy

Các cây ngập mặn thích nghi => sinh trưởng nhanh, năng suất cao và phân bố rộng.

Độ mặn của đất và nước liên quan chặt chẽ tới sự phân

bố rừng ngập mặn

 Nơi có độ mặn thấp (< 20 ‰) và biến động nhiều trong năm Độ mặn từ 4 – 20 ‰ ở vùng cửa sông: Rừng bần chua phân bố tự nhiên chiếm ưu thế.

 Độ mặn từ 10 – 25 ‰ và ít biến động trong năm (vùng bãi bồi

xa cửa sông): Rừng đước và rừng đước vòi, phân bố tự nhiên chiếm ưu thế.

 Độ mặn tương đối cao 20 – 30 ‰ và mức biến động về độ mặn trong năm không nhiều: Rừng mắm trắng sinh trưởng tốt

 Nếu độ mặn quá cao ≥ 8 % (80 ‰) rừng ngập mặn sinh trưởng rất xấu hoặc không có loại rừng ngập mặn nào có thể tồn tại được

 Độ mặn hay độ muối được ký hiệu S‰ (S viết tắt từ chữ salinity - độ mặn) là tổng lượng (tính theo gram) các chất hòa tan chứa trong 1 kg nước

 Do đất thiếu oxy nên rễ cây hô hấp yếm khí, không đủ năng lượng cho việc hút nước và hút khoáng Gây ra hạn sinh lý cho cây dẫn đến ảnh hưởng các hoạt động sinh lý của cây.

2.3 Nước ngọt bị giới hạn

 Vì nước ngọt có thể khan hiếm ở những khu vực cây

rừng ngập mặn mọc, chúng đã phát triển những cách thức nhằm hạn chế lượng nước bốc hơi qua lá cây

 Một số loại cây ngập mặn có thể hạn chế việc mở những lỗ thở (các lỗ nhỏ trên lá cho việc trao đổi không khí), trong khi những loài khác có thể thay đổi hướng nghiêng của lá để tránh ánh nắng gay gắt giữa trưa

2.4 Gió

Tác động trực tiếp hay gián tiếp đến sự hình thành

của RNM theo nhiều cách

Gió làm tăng cường thoát hơi nước, thay đổi lực dòng triều dòng chảy ven bờ, làm tăng lượng mưa Là nguyên nhân trực tiếp gây ra nước dâng, đẩy nước có độ mặn cao vào ven bờ, nước biển dâng cao gây xói bờ biển làm cây

đổ gẫy, rụng hoa quả

2.5 Ánh sáng

Vào mùa khô ánh sáng rất mạnh làm hạn chế sự sinh trưởng của cây do ánh sáng làm tăng nhiệt độ không khí, đất, nước, nước bốc hơi nhiều khi triều xuống làm đất càng thiếu nước.

2.6 Thuỷ triều

Là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây Biên độ của thủy triều ảnh hưởng rõ rệt đến sự phân bố của các cây, nơi có biên độ thấp thì khả năng vận chuyển trầm tích

và giống kém nên phạm vi rừng hẹp còn nơi có biên độ cao thì phân bố rộng vào sâu đất liền

3 Phân loại

Theo Phan Nguyên Hồng (1991), Cây ngập mặn Việt Nam gồm 2 loài:

Loại có biên độ muối rộng:

Nhóm chịu độ mặn cao: Mắm, Đâng, Đưng, Dà quánh, Vẹt trụ

Nhóm chịu độ mặn cao trung bình: Đước Vẹt tách, Vẹt Dù, Sú

Nhóm chịu độ mặn tương đối thấp: Trang, Vẹt tách, ô rô, cốc kèn…

Loại có biên độ muối hẹp:

Nhóm cây thân gỗ mọng nước, chịu mặn cao : Bần trắng, Bần ổi.

Nhóm cây thảo mọng nước, chịu mặn cao: Sam biển, Hếp…

Nhóm cây nước lợ điển hình: Dừa nước, Bần chua, Mái dầm, Na biển

Nhóm cây chịu đất lợ có độ mặn thấp (1-10 %o) từ nội địa phát tán

ra vùng đất ẩm ven sông nước lợ.

4 Sự phân ranh giới tự nhiên

Nước triều thấp trung bình

Nước triều cao trung bình

Biển

Bị ngập bởi thủy triều thấp

Bị ngập bởi thủy triều trung bình

Bị ngập bởi thủy triều cao Vùng bị ngập bởi thủy triều thất thường

II ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI CỦA

CÂY NGẬP MẶN (CNM)

Để thích nghi với điều kiện môi trường ngập mặn cây ngập mặn đã hình thành 4 hướng thích nghi:

 Tăng cường giữ vững cây

 Tăng cường việc thông khí và chứa khí cho cây

 Tăng cường tiết muối

 Tăng cường thoát nước

Rễ đầu gối (rễ khủy):

Hình 2 Hệ rễ đầu gối ở Vẹt đen Bruguiera sexangula

Lỗ vỏ

Rễ chống:

Hình 3 Hệ rễ chống của Đước và lỗ vỏ trên bề mặt rễ

Lỗ vỏ

Bạnh gốc:

Hình 5 Bạnh gốc ở Su ổi

b) Thích nghi về cấu tạo

 Trên rễ có các lỗ vỏ với số lượng nhiều và kích thước lớn

 Khi rễ đâm sâu vào bùn thì cấu trúc rễ có nhiều biến đổi: mô mềm vỏ phát triển mạnh, mô mềm ruột cũng phát triển, phần trụ hẹp ( ở cây đước) Mô mềm vỏ có nhiều khoảng gian bào rất lớn để chứa khí.

 Đặc biệt nội bì của rễ mắm hóa gỗ cứng làm thành vòng hay đám.

cho nước đi qua, không

cho muối đi qua

Hình 6 Cấu tạo của rễ CNM

2 THÂN

a) Thích nghi về hình thái

 Kích thước của cây phụ thuộc nhiều vào điều

kiện sinh thái

 Ở vùng nhiệt đới ẩm , lượng mưa lớn độ ẩm cao, không có

thời kì lạnh trong năm, đất phù sa giàu chất dinh dưỡng cây

sinh trưởng nhanh

 Ở môi trường không thuận lợi thì phần lớn các cây gỗ lại có

dạng cây bụi hoặc cây gỗ nhỏ như Vẹt dù, Mắm biển, Trang

Các loài cây ngập mặn lúc còn non thường có tán hình nón, phân cành sát gốc Phần lớn các loài cây ngập mặn là loài ưa sáng

Hình 7 Sự khác biệt đặc điểm phân nhánh và chiều cao cây

A Cây Đước sống nơi trống trải.

B Cây Đước sống tập hợp thành quần thể

A

B

b) Thích nghi về cấu tạo

 Trên thân cây thường có nhiều lỗ

 Mô cơ phân bố đều khắp cơ thể

Phần vỏ có mô dày, mô cứng

 Mô mềm ruột cũng phát triển,

chúng chỉ chiếm 40% độ dày thân

Hình 8 Mặt cắt ngang của thân cây đước

Hình 9 Các TB sợi gỗ ở thân CNM Hình 10 Mạch gỗ ở thân CNM

 Phần trụ có các sợi gỗ, bó sợi gỗ Sợi ở các loài cây ngập mặn cũng phát triển Thành sợi dày

 Số lượng mạch lớn, kích thước mạch bé và thành mạch dày

Tính chất này giúp cho cây chuyển nước lên cao và nhanh, hạn chế tác hại của muối ở trong cây

3 LÁ

a) Thích nghi về hình thái

 Lá CNM thường cứng, giòn và dày nhẵn bóng.

 Trên lá có lớp sáp ở 2 mặt Một số loài trong chi mắm có lông

ở mặt dưới Sáp và lông trên bề mặt lá có vai trò giữ, giảm thoát hơi nước khi nhiệt độ không khí cao.

Hình 11 Lá của cây vẹt và cây đâng

b) Thích nghi về cấu tạo

 Biểu bì thường phủ lớp cutin dày Lỗ khí có số lượng trung bình 108-215/mm2 thường tập trung ở mặt dưới của lá.

 Lá có tuyến tiết muối: tuyến muối có cả mặt trên, mặt dưới và cả

ở cuống của lá Tuyến muối nằm sâu trong biểu bì gồm 3-4 tế bào hình trứng xếp sít nhau tạo thành một u lồi

Khả năng bài tiết muối của lá: có 2 cách phổ biến

+ Tích tụ muối: gồm các loài cây có thể hút nước mặn vào cơ thể rồi lọc lấy nước, còn muối có hại thì tích vào trong các lá già, khi rụng thì thải muối ra ngoài Trong nhóm này có: Giá, Vạng hôi,

Trang, Vẹt dù

+ Tiết muối ra ngoài: gồm các loại cây hút nước mặn vào cơ thể rồi thải

ra ngoài theo các tuyến đặc biệt gọi là tuyến muối trên lá như mắm, sú…

Hình 12 Cấu tạo tuyến tiết muối của lá Acanthus ilicifolius

 Nhiều tế bào chứa tanin để

chống lại sự khô héo

 Cấu tạo của lá cây ngập

mặn có thêm tầng hạ bì (1-7

lớp)

 Các tế bào mô giậu có xu

hướng giảm kích thước

4 SỰ THÍCH NGHI SINH SẢN – HIỆN TƯỢNG SINH CON TRÊN CÂY MẸ

 Quả và hạt cây ngập mặn thường có thể chia ra 2 dạng sau:

 Dạng 1 gồm các cây có quả và hạt thông thường như ở bần Quả chín rụng xuống đất, hạt nảy mầm thành cây con

Hình 14 Quả bần khô

 Dạng 2: hiện tượng sinh con trên cây ở đước, vẹt, trang

Hình 15 Trụ mầm cây Đước đôi

A: Trụ mầm trên cây B: Các giai đoạn phát triển của trụ mầm

C,D: Trụ mầm già và rời khỏi trái

1 Trái

2 Vòng cổ trụ mầm

3 Lá mầm

4 Vùng mọc rễ

Hình 16 Trụ mầm chín rời khỏi cây mẹ và cắm vào đất bùn

 Trụ mầm có cấu trúc giống thân non

Hình 17 Giải phẩu cắt ngang trụ mầm Vẹt trụ

III VAI TRÒ CỦA RỪNG NGẬP MẶN

3.1 Rừng ngập mặn là nơi lưu trữ, cung cấp nguồn tài nguyên động thực vật.

3.2 Rừng ngặp mặn đối với môi trường sinh thái 3.3 Rừng ngập mặn đối với du lịch sinh thái và nghiên cứu khoa học

3.1 Rừng ngập mặn là nơi lưu trữ, cung cấp nguồn tài nguyên động thực vật.

a Sản phẩm lâm nghiệp

 Cung cấp thực phẩm

Hình 17: Các loại hải sản Hình 18: Mật ong

Hình : Nhựa được lấy từ dừa

Cung cấp dược phẩm

Theo thống kê có 21 loài cây dùng làm thuốc

Tên khoa học Tên địa phương Công dụng Bộ phận sử dụng

Rhizophora Đước Tannin dung chữa

bỏng và vết thương phần mềm

caprae Muống biển

Giảm sốt đau đầu Hạt (sắc lên )

Pluchea

pteropoda Cúc tần

Đau dạ dày Cả cây lá (xông)Bảng 1: Các bài thuốc dân gian

 Cung cấp năng lượng

Hình 19: Gỗ Hình 20: Tạo ra than ít khói

 Cung cấp lâm sản

Hình 21: Các sản phẩm từ gỗ

b Rừng ngập mặn là nơi cung cấp thức ăn cho các loài động vật, đặc biệt cho các loài thủy sản.

Hình 22: Nguồn thức ăn của các loài thủy sản

c Rừng ngập mặn là nơi cư trú, nuôi dưỡng các loài động vật, các loài thủy sản.

Hình 23: Cá đối Hình 24: Tôm thẻ

d Rừng ngập mặn góp phần duy trì bền vững năng suất thủy sản ven bờ.

Hình 25: Các hoạt động đánh bắt thủy sản ở RNM

e Rừng ngập mặn là nơi cư trú của nhiều loài động vật trên cạn

Hình 26: Các động vật cư trú ở RNM

3.2 Rừng ngặp mặn đối với môi trường sinh thái.

a Rừng ngập mặn là lá phổi xanh

Hình 27: Môi trường ở RNM

b Rừng ngập mặn là quả thận xanh.

Nhờ vi sinh vật trong RNM, chất thải từ nội địa chuyển ra được phân hủy, cung cấp dinh dưỡng cho nhiều loại sinh vật và làm môi trường trong sạch

Vi sinh vật phổ biến trong RNM gồm:

 Nấm sợi: phân giải các hợp chất P khó tan, phân hủy mùn bã cây tại chỗ.

 Nấm men, vi khuẩn: có hoạt tính kháng sinh mạnh, ức chế các vi sinh vật gây bệnh, làm sạch vùng ven biển.

Chính vì thế người ta đã ví RNM là quả thận khổng lồ lọc các chất thải cho môi trường vùng ven biển.

c Rừng ngập mặn là bức tường xanh vững chắc

Hình 28: RNM ngăn chặn bão, lũ

d Mở rộng diện tích đất bồi, hạn chế xói lở.

Hình 29: RNM bồi đắp và hạn chế xói mòn đất

3.3 Rừng ngập mặn đối với du lịch sinh thái và

nghiên cứu khoa học

Hình 30: Điểm đến của các du khách

 Tuy nhiên, các hoạt động du lịch cũng ảnh hưởng rất nhiều đến hệ sinh thái RNM Ý thức tự giác bảo vệ môi trường của khách du lịch còn kém, xả rác thải bừa bãi tại các khu du lịch, làm ô nhiễm môi trường xum quanh Kéo theo đó là vô vàn các dịch vụ gây nên tình trạng phá hủy cảnh quan tự nhiên để phát triển hục vụ cho các lợi ích kinh doanh mặt khác hoạt động du lịch nhiều khi còn làm ảnh hưởng đến lối sống của người dân bản địa.

IV Hiện trạng của RNM và hướng khắc

phục

1 Hiện trạng

Việt Nam có chiều dài bờ biển

3.200km nhưng tỷ lệ diện tích rừng ngập

mặn lại không tương xứng, có xu hướng

giảm dần về cả diện tích lẫn chất lượng

Theo thống kê của Viện khoa học Lâm

Nghiệp Việt Nam, năm 1943, nước ta có

hơn 408.500 ha rừng ngập mặn, nhưng

đến hết tháng 12-2006 chỉ còn 209.740 ha

(51,34%)

3 Hướng khắc phục

Nâng cao nhận thức người dân về việc ảnh hưởng của rừng ngập mặn tới khí hậu toàn cầu

Để bảo vệ rừng ngập mặn, Việt Nam cần phải rà soát lại quy hoạch phát triển thủy sản ven biển, điều chỉnh theo hướng ưu tiên bảo tồn rừng ngập mặn hiện có, phục hồi rừng ngập mặn bị suy thoái và thậm chí hoàn nguyên một

số khu rừng ngập mặn đã sử dụng thiếu hợp lý.

 Đẩy mạnh các hoạt động nghiên cứu khoa học về hệ sinh thái RNM.

 Giao cho các hợp tác xã nông nghiệp nhận khoán trồng và chăm sóc rừng ngập mặn ở các bãi bồi, trong các đầm nuôi tôm bị thoái hóa

 Cần chọn một số rừng ngập mặn điển hình đại diện cho từng vùng sinh thái làm khu vực bảo tồn để bảo vệ các nguồn gen thực vật và động vật vùng triều.

Tuyên truyền, giáo dục theo hướng chuyên sâu cho các đối tượng cán bộ địa phương, học sinh, sinh viên Mở các lớp tập huấn, tham quan, thành lập các trạm nghiên cứu về rừng ngập mặn.

V KẾT LUẬN

Việt Nam có trên 3250km bờ biển, với điều kiện tự nhiên thuận lợi cho cây ngập mặn sinh trưởng Vai trò của RNM trong việc bảo vệ đê biển, bảo vệ đất bồi, chống xói lở, hạn chế xâm nhập mặn, cải tạo môi trường sinh thái và bảo vệ nguồn lợi thuỷ sản đã được khẳng định Vì vậy, cần có những giải pháp thích hợp nhằm đẩy mạnh việc bảo vệ, khôi phục và phát triển hệ sinh thái RNM, sử dụng hợp lý RNM theo hướng phát triển bền vững, đảm bảo các chức năng phòng hộ của rừng và tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái RNM, đáp ứng các yêu cầu phát triển kinh tế xã hội

và bảo vệ môi trường vùng ven biển.

Tài liệu tham khảo

1 Nguyễn Khoa Lân, giáo trình Giải phẩu hình thái

gap-man-ven-bien.htm?page=4

4 https://vi.wikipedia.org/wiki/Thực_vật_ngập_mặn

5 http://www.slideshare.net/NinhHuong/rng-ngp-mn