Nghiên cứu ảnh hưởng của đất than bùn và chế độ ngập nước đến sinh khối rừng Tràm Vườn quốc gia U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau

1.1 Tính cấp thiết của đề tài Cây Tràm là loài cây khá quen thuộc đối với người dân ở đồng bằng sông Cứu Long đặc biệt là các tỉnh Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp, An Giang, Kiên Giang và Cà Mau. Thái Văn Trừng (1998) gọi rừng Tràm ở vùng này là hệ sinh thái rừng úng phèn trên đó cây Tràm là cây thích nghi nhất, từ lúc hạt nảy mầm thành cây mạ có thể sinh trưởng trong nước ngập phèn nhưng năng suất không cao. Rừng Tràm do phát sinh ở những nơi trũng thấp nên bị ngập nước ngọt trong mùa mưa lũ, hàng năm rừng Tràm trả lại cho đất một lượng lớn chất hữu cơ và do bị ngập úng trong thời gian dài nên chất hữu cơ được tích lũy nhiều trong đất và đã tạo thành lớp mùn dày 60 – 70 cm và lâu ngày thành than bùn dưới rừng Tràm. Tầng than bùn dưới rừng Tràm có tác dụng hạn chế quá trình phèn hóa của đất. Than bùn là sản phẩm phân hủy của xác bã hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật trong điều kiện ngập nước và tùy vào điều kiện ngập nước và mức độ phân hủy mà than bùn có thành phần và đặc tính khác nhau (Tanit, 2005). Đặc tính của than bùn là dễ cháy nên để quản lý rừng Tràm trên đất than bùn, công tác thường được chú trọng của các nhà quản lý là giữ nước trong rừng Tràm và xây dựng hệ thống kênh mương để phòng cháy chữa cháy. Các nhà khoa học thì quan tâm đến hệ sinh thái tự nhiên hay sự đa dạng sinh học có bị tác động hay không với việc giữ nước trong rừng. Đã có khá nhiều nghiên cứu về vấn đề này như nghiên cứu của Nguyễn Văn Hiệp (2005), Lê Minh Lộc và ctv (2009) về quản lý nước rừng Tràm ở U Minh Hạ; nghiên cứu của Trần Quang Thắng và Trần Quang Bảo (2011) ở U Minh Thượng; nghiên cứu về cân bằng nước của Vương Văn Quỳnh và ctv (2005) ở U Minh Thượng... Tuy nhiên, các nghiên cứu trên chỉ thực hiện ở góc độ quản lý rừng Tràm cho khỏi cháy bằng việc giữ nước. Lợi ích của rừng Tràm đã được biết đến trong việc phòng hộ chắn gió bão, là nơi cư trú của rất nhiều loài động vật hoang dã nhất là các loài bò sát, cá, chim …, rừng Tràm có vai trò bảo vệ đất, nước và lưu trữ một lượng lớn cacbon. Những sản phẩm kinh tế từ rừng Tràm cũng rất đa dạng: Tinh dầu Tràm, mật ong…, gỗ Tràm được sử dụng phổ biến trong việc gia cố nền móng các công trình xây dựng, làm chất đốt (Saberioon, 2009). Trong điều kiện biến đổi khí hậu đang là vấn đề cấp thiết thì cây có vai trò giảm thiểu tác động thông qua hấp thụ CO 2 (IPCC, 2003). Đặc điểm chính của cây Tràm có khả năng chịu đựng được điều kiện ngập nước, hạn hán hay 1 nhiễm mặn ở mức nhẹ, nhiễm phèn (Tran et al., 2013; Sam and Binh, 1999; Okubo et al., 2003). Chính vì vậy mà đã có nhiều nghiên cứu về khả năng thích ứng của cây Tràm với biến đổi khí hậu. Việc giữ cho rừng Tràm luôn ngập nước có ảnh hưởng như thế nào đến sự sinh trưởng và sinh khối cây Tràm thì đây là vấn đề cần được quan tâm và nghiên cứu. Điều kiện tự nhiên của VQG U Minh Hạ là có rừng Tràm trên đất than bùn và than bùn phân bố thành các độ dày khác nhau ở các nơi. Vì vậy, chất lượng đất than bùn cũng như độ dày tầng than bùn cũng là yếu tố cần xem xét bên cạnh việc giữ nước phòng chống cháy rừng. Việc giữ nước phòng chống cháy rừng qua nhiều năm có làm ảnh hưởng đến mật độ Tràm và cây Tràm có tồn tại vĩnh viễn để tạo ra môi trường thích hợp cho bảo tồn đa dạng sinh học hay không thì nghiên cứu tổng hợp về điều kiện môi trường đất và nước là cần thiết để phục vụ cho công tác quản lý rừng bền vững và lâu dài. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của đất than bùn và chế độ ngập nước lên sinh khối rừng Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) ở Vườn Quốc Gia U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau” được thực hiện.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TRẦN THỊ KIM HỒNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẤT THAN BÙN

VÀ CHẾ ĐỘ NGẬP NƯỚC LÊN SINH KHỐI RỪNG TRÀM Ở VƯỜN QUỐC GIA U MINH HẠ,

TỈNH CÀ MAU

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC

62 44 03 03

Cần Thơ, năm 2017

vii

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ i

ABSTRACT iv

CAM KẾT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU vi

MỤC LỤC vii

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT xi

DANH SÁCH HÌNH x

DANH SÁCH BẢNG xii

CHƯƠNG 1 1

GIỚI THIỆU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 Giới hạn đề tài 2

1.4 Nội dung nghiên cứu 2

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

1.5.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3

1.6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

1.6.1 Đối tượng nghiên cứu 3

1.6.2 Phạm vi nghiên cứu 3

1.7 Điểm mới của luận án 4

1.8 Cơ sở chọn nghiên cứu 5

CHƯƠNG 2 7

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 7

2.1 Nguồn gốc cây Tràm 7

2.2 Phân bố cây Tràm 7

2.3 Giá trị của cây Tràm 9

viii

2.4 Các nghiên cứu về sinh khối, Cacbon và CO2 rừng Tràm 9

2.5 Các nghiên cứu về đất than bùn và sinh khối rừng Tràm 17

2.5.1 Đất than bùn trên thế giới và ở Việt Nam 17

2.5.2 Các nghiên cứu về đất than bùn và sinh khối rừng Tràm 20

2.6 Các nghiên cứu về mức độ ngập và sinh khối rừng Tràm 22

2.6.1 Vai trò của nước đối với rừng Tràm trên đất than bùn 22

2.6.2 Ảnh hưởng của mức ngập và thời gian ngập đến rừng Tràm 22

2.7 VQG U Minh Hạ 26

2.7.1 Tình hình tài nguyên rừng 27

2.7.2 Cơ cấu tổ chức bộ máy hoạt động 28

2.7.3 Điều kiện tự nhiên 28

2.7.4 Các đặc điểm sinh thái, phân bố, sinh trưởng và giá trị sử dụng của cây Tràm 30

CHƯƠNG 3 33

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 33

3.1.1 Phạm vi nghiên cứu 33

3.1.2 Đối tượng nghiên cứu 33

3.1.3 Phương tiện nghiên cứu ngoài thực địa 34

3.1.4 Thời gian nghiên cứu 35

3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 35

3.2.1 Nội dung 1: Xác định độ dày tầng than bùn tại VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau và chất lượng đất ở các độ dày than bùn khác nhau 36

3.2.2 Nội dung 2: Xác định độ sâu ngập và chất lượng nước ở các độ sâu ngập tại VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau 36

3.2.3 Nội dung 3: Khảo sát, đo đếm một số chỉ tiêu sinh trưởng trên cây Tràm ở các độ dày than bùn và các độ sâu ngập khác nhau 36

3.2.4 Nội dung 4: Đánh giá sinh khối rừng Tràm và khả năng hấp thụ CO2 ở các điều kiện độ dày than bùn và độ sâu ngập khác nhau 36

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

ix

3.3.1 Thu thập số liệu thứ cấp 37

3.3.2 Thu thập số liệu ngoài thực địa 37

3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 43

CHƯƠNG 4 44

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44

4.1 Chất lượng môi trường đất ở các độ dày than bùn 44

4.1.1 Độ dày tầng than bùn ở VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau 44

4.1.2 Dung trọng đất than bùn 46

4.1.3 Chỉ tiêu pH của đất than bùn 47

4.1.4 Hàm lượng chất hữu cơ trong đất than bùn 48

4.1.5 Tổng Nitơ trong đất than bùn 50

4.1.6 Hàm lượng N-NH4+ trong đất than bùn 52

4.1.7 Chỉ tiêu N-NO3- trong đất than bùn 53

4.1.8 Photpho tổng trong đất than bùn 55

4.1.9 Đánh giá chung về chất lượng đất than bùn 56

4.2 Sinh trưởng và sinh khối cây Tràm ở 3 độ dày than bùn khác nhau 57

4.2.1 Các chỉ tiêu sinh học và sinh khối của rừng Tràm ở 3 độ dày than bùn khác nhau 57

4.2.2 Các loài thực vật bậc cao trong rừng Tràm ở các độ dày than bùn khác nhau 65

4.2.3 Hồi qui đa biến của sinh khối rừng ở các độ dày than bùn và các chỉ tiêu chất lượng môi trường đất 66

4.2.4 Nhận xét chung chất lượng đất than bùn và sinh khối rừng Tràm ở các nghiệm thức độ dày than bùn khác nhau 67

4.3 Môi trường nước và các chỉ tiêu sinh trưởng, sinh khối cây Tràm ở các độ sâu ngập khác nhau 68

4.3.1 Chất lượng môi trường nước trong rừng Tràm ở các độ sâu ngập khác nhau 68

4.3.2 Chỉ tiêu pH và DO trong nước 70

4.3.3 Chỉ tiêu BOD5 trong nước 72

x

4.3.4 Nồng độ N-NO3- trong nước 74

4.3.5 Nồng độ N-NH4+ trong nước 75

4.3.6 Đánh giá chung về chất lượng nước 76

4.3.7 Sinh trưởng và sinh khối cây Tràm ở 3 độ ngập nước khác nhau 76

4.3.8 Các loài thực vật bậc cao trong rừng Tràm ở các nghiệm thức độ sâu ngập khác nhau 83

4.4 Hồi qui đa biến của sinh khối rừng ở các mức ngập và các chỉ tiêu chất lượng môi trường nước 84

4.5 Nhận xét chung về chất lượng môi trường nước và rừng Tràm trong điều kiện ngập nước khác nhau 84

4.5.1 Chất lượng môi trường nước 84

4.5.2 Các chỉ tiêu cây Tràm trong điều kiện ngập nước khác nhau 85

4.5.3 Tính chịu đựng điều kiện ngập nước của cây Tràm 86

4.5.4 Kiểm định mối quan hệ hai nhân tố chất lượng môi trường đất và mùa trong rừng Tràm VQG U Minh Hạ 87

4.5.5 Kiểm định mối quan hệ hai nhân tố chất lượng môi trường nước và mùa trong rừng Tràm VQG U Minh Hạ 88

4.6 Khả năng hấp thụ CO2 trên mặt đất của rừng Tràm 90

4.6.1 Khả năng hấp thụ CO2 trên mặt đất của rừng Tràm ở các độ dày than bùn tại VQG U Minh Hạ 90

4.6.2 Khả năng hấp thụ CO2 trên mặt đất của rừng Tràm ở các độ ngập nước khác nhau 92

4.7 Đề xuất biện pháp quản lý rừng Tràm VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau 93

CHƯƠNG 5 95

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 95

5.1 Kết luận 95

5.2 Kiến nghị 97

5.3 DANH MỤC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN LUẬN ÁN 98

5.4 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

PHỤ LỤC 108

IPCC Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu

NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

OTC Ô tiêu chuẩn (100 m2)

TP Tổng Photpho (%P2O5)

x

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Sự suy giảm diện tích rừng Tràm ở Việt Nam 8

Hình 2.2 Thay đổi diện tích than bùn ở Kiên Giang từ năm 1993 – 2010 19

Hình 2.3 Thay đổi diện tích than bùn ở Cà Mau từ năm 2000 – 2010 19

Hình 2.4 Mực nước trong rừng Tràm qua các tháng 23

Hình 2.5 Bản đồ hiện trạng rừng VQG U Minh Hạ, Cà Mau 31

Hình 3.1 Bản đồ vị trí thu mẫu tại VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau 34

Hình 3.2 Một số phương tiện dùng bố trí thí nghiệm ngoài thực địa 35

Hình 3.3 Phương pháp đo đếm các chỉ tiêu Tràm tại các ô mẫu 41

Hình 4.1 Dung trọng của đất than bùn ở các nghiệm thức 46

Hình 4.2 pH của đất than bùn 48

Hình 4.3 Chất hữu cơ của đất than bùn ở các nghiệm thức 50

Hình 4.4 Nitơ tổng của đất than bùn ở các nghiệm thức 51

Hình 4.5 Hàm lượng N-NH4+ trong đất ở các nghiệm thức 52

Hình 4.6 Hàm lượng N-NO3- trong đất than bùn ở các nghiệm thức 54

Hình 4.7 Hàm lượng lân tổng cộng trong đất ở các nghiệm thức 55

Hình 4.8 Mật độ Tràm ở các độ dày than bùn khác nhau 59

Hình 4.9 Đường kính của cây Tràm ở các nghiệm thức độ dày than bùn khác nhau 60

Hình 4.10 Chiều cao dưới cành của cây Tràm ở các nghiệm thức 62

Hình 4.11 Chiều cao vút ngọn của cây Tràm ở các nghiệm thức 63

Hình 4.12 Sinh khối khô của cây Tràm ở các nghiệm thức 64

Hình 4.13 Sinh khối khô rừng Tràm ở các nghiệm thức 65

Hình 4.14 Các loài thực vật bậc cao trong rừng Tràm độ dày than bùn 60 - 80 cm 66

Hình 4.15 Nồng độ DO trong nước qua các đợt thu mẫu 70

Hình 4.16 Nồng độ DO trong nước ở các nghiệm thức 71

Hình 4.17 Nồng độ BOD5 trong nước ở các nghiệm thức 72

Hình 4.18 Nồng độ BOD5 trong nước qua các đợt thu mẫu 73

xi

Hình 4.19 Nồng độ N-NO3- trong nước ở các nghiệm thức 74

Hinh 4.20 Nồng độ N-NH4- trong nước ở các nghiệm thức 75

Hình 4.21 Mật độ trung bình cây Tràm ở các nghiệm thức 78

Hình 4.22 Dây leo và cây bụi trong rừng Tràm VQG U Minh Hạ 79

Hình 4.23 Chiều cao trung bình cây Tràm ở các nghiệm thức 80

Hình 4.24 Đường kính trung bình cây Tràm ở các nghiệm thức 81

Hình 4.25 Sinh khối khô trung bình cây Tràm ở các nghiệm thức 82

Hình 4.26 Sinh khối khô quần thụ ở các nghiệm thức 83

Hình 4.27 Hấp thụ CO2 của quần thụ ở các độ dày than bùn 91

Hình 4.28 Khả năng hấp thu CO2 của rừng Tràm ở các mức độ ngập 92

xii

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Biểu dự đoán tổng sinh khối tươi của cây Tràm theo cấp D(cm) và

cấp H(m) Đơn vị tính: kg/cây 11

Bảng 2.2 Chiều cao, đường kính và tỉ lệ sống của cây Tràm theo tuổi 12

Bảng 2.3 Tóm tắt các nghiên cứu về sinh khối Tràm 13

Bảng 2.4 Phát thải CO2 do cháy rừng và than bùn 18

Bảng 2.5 Tóm tắt các nghiên cứu về đất than bùn và rừng Tràm 21

Bảng 3.1 Vị trí ô mẫu đất, nước và Tràm ở VGQ U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau 38

Bảng 3.2 Các chỉ tiêu thu mẫu và số mẫu thu thập tại VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau 39

Bảng 3.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong đất than bùn 40

Bảng 3.4 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong nước 40

Bảng 4.1 Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý của đất than bùn 45

Bảng 4.2 Các chỉ tiêu sinh học của cây Tràm ở các độ dày than bùn khác nhau 57

Bảng 4.3 Số liệu đo đếm cây cá Tràm cá thể ở các nghiệm thức 58

Bảng 4.4 Các chỉ tiêu hóa lý trong nước ở các độ sâu ngập khác nhau 69

Bảng 4.5 Các chỉ tiêu sinh học của cây Tràm ở 3 độ sâu ngập khác nhau 77

Bảng 4.6 ANOVA của kiểm định mối quan hệ 2 nhân tố độ dày than bùn và mùa 88

Bảng 4.7 ANOVA của kiểm định mối quan hệ 2 nhân tố độ ngập và mùa 89

1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây Tràm là loài cây khá quen thuộc đối với người dân ở đồng bằng sông Cứu Long đặc biệt là các tỉnh Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp, An Giang, Kiên Giang và Cà Mau Thái Văn Trừng (1998) gọi rừng Tràm ở vùng này là hệ sinh thái rừng úng phèn trên đó cây Tràm là cây thích nghi nhất, từ lúc hạt nảy mầm thành cây mạ có thể sinh trưởng trong nước ngập phèn nhưng năng suất không cao Rừng Tràm do phát sinh ở những nơi trũng thấp nên bị ngập nước ngọt trong mùa mưa lũ, hàng năm rừng Tràm trả lại cho đất một lượng lớn chất hữu cơ và do bị ngập úng trong thời gian dài nên chất hữu cơ được tích lũy nhiều trong đất và đã tạo thành lớp mùn dày 60 –

70 cm và lâu ngày thành than bùn dưới rừng Tràm Tầng than bùn dưới rừng Tràm có tác dụng hạn chế quá trình phèn hóa của đất

Than bùn là sản phẩm phân hủy của xác bã hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật trong điều kiện ngập nước và tùy vào điều kiện ngập nước và mức độ phân hủy mà than bùn có thành phần và đặc tính khác nhau (Tanit, 2005) Đặc tính của than bùn là dễ cháy nên để quản lý rừng Tràm trên đất than bùn, công tác thường được chú trọng của các nhà quản lý là giữ nước trong rừng Tràm và xây dựng hệ thống kênh mương để phòng cháy chữa cháy Các nhà khoa học thì quan tâm đến hệ sinh thái tự nhiên hay sự đa dạng sinh học có

bị tác động hay không với việc giữ nước trong rừng Đã có khá nhiều nghiên cứu về vấn đề này như nghiên cứu của Nguyễn Văn Hiệp (2005), Lê Minh Lộc và ctv (2009) về quản lý nước rừng Tràm ở U Minh Hạ; nghiên cứu của Trần Quang Thắng và Trần Quang Bảo (2011) ở U Minh Thượng; nghiên cứu về cân bằng nước của Vương Văn Quỳnh và ctv (2005) ở U Minh Thượng Tuy nhiên, các nghiên cứu trên chỉ thực hiện ở góc độ quản lý rừng Tràm cho khỏi cháy bằng việc giữ nước

Lợi ích của rừng Tràm đã được biết đến trong việc phòng hộ chắn gió bão, là nơi cư trú của rất nhiều loài động vật hoang dã nhất là các loài bò sát,

cá, chim …, rừng Tràm có vai trò bảo vệ đất, nước và lưu trữ một lượng lớn cacbon Những sản phẩm kinh tế từ rừng Tràm cũng rất đa dạng: Tinh dầu Tràm, mật ong…, gỗ Tràm được sử dụng phổ biến trong việc gia cố nền móng các công trình xây dựng, làm chất đốt (Saberioon, 2009)

Trong điều kiện biến đổi khí hậu đang là vấn đề cấp thiết thì cây có vai trò giảm thiểu tác động thông qua hấp thụ CO2 (IPCC, 2003) Đặc điểm chính của cây Tràm có khả năng chịu đựng được điều kiện ngập nước, hạn hán hay

2

nhiễm mặn ở mức nhẹ, nhiễm phèn (Tran et al., 2013; Sam and Binh, 1999; Okubo et al., 2003) Chính vì vậy mà đã có nhiều nghiên cứu về khả năng

thích ứng của cây Tràm với biến đổi khí hậu

Việc giữ cho rừng Tràm luôn ngập nước có ảnh hưởng như thế nào đến

sự sinh trưởng và sinh khối cây Tràm thì đây là vấn đề cần được quan tâm và nghiên cứu Điều kiện tự nhiên của VQG U Minh Hạ là có rừng Tràm trên đất than bùn và than bùn phân bố thành các độ dày khác nhau ở các nơi Vì vậy, chất lượng đất than bùn cũng như độ dày tầng than bùn cũng là yếu tố cần xem xét bên cạnh việc giữ nước phòng chống cháy rừng Việc giữ nước phòng chống cháy rừng qua nhiều năm có làm ảnh hưởng đến mật độ Tràm

và cây Tràm có tồn tại vĩnh viễn để tạo ra môi trường thích hợp cho bảo tồn

đa dạng sinh học hay không thì nghiên cứu tổng hợp về điều kiện môi trường đất và nước là cần thiết để phục vụ cho công tác quản lý rừng bền vững và

lâu dài Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của đất than bùn và chế độ

ngập nước lên sinh khối rừng Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) ở Vườn

Quốc Gia U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau” được thực hiện

1.2 Mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Khảo sát đặc tính sinh học của rừng Tràm trên đất than bùn ở các độ sâu ngập khác nhau để cung cấp cơ sở khoa học nhằm phục vụ công tác quản lý và phát triển ổn định rừng Tràm ở VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau

1.4 Nội dung nghiên cứu

- Xác định độ dày tầng than bùn tại VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau và chất lượng đất ở các độ dày than bùn khác nhau

- Đánh giá sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng Tràm ở các điều

kiện độ dày than bùn và độ sâu ngập khác nhau

- Đề xuất biện pháp quản lý cho rừng Tràm VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.5.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả của đề tài là xác định được ảnh hưởng của đất than bùn, độ sâu ngập nước và chất lượng đất, nước đến sinh khối rừng Tràm

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Đề tài cung cấp thông tin, số liệu phục vụ công tác quản lý và phát triển

ổn định rừng Tràm ở VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau Việc bảo tồn hệ sinh thái đất ngập nước rừng Tràm trên đất than bùn là công việc lâu dài và cần có nhiều giải pháp tổng hợp trong công tác quản lý rừng đặc dụng Kết quả nghiên cứu cho thấy, đối với rừng Tràm trên đất than bùn nếu quản lý bằng việc luôn giữ cho rừng ngập nước quanh năm và mực nước được giữ càng sâu thì rừng không bị cháy nhưng mật độ cây Tràm càng giảm vì bị chết dần Do

đó, để có thể vừa phòng cháy vừa đảm bảo cho rừng Tràm phát triển ổn định thì độ dày tầng than bùn 20 – 40 cm và độ sâu ngập thấp hơn 30 cm là điều kiện tối ưu nhất và cho giá trị sinh khối cao nhất

1.6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.6.1 Đối tượng nghiên cứu

- Đất than bùn trong rừng Tràm VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau

- Nước trong rừng Tràm VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau

- Cây Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) trong rừng Tràm VQG U

Minh Hạ, tỉnh Cà Mau

1.6.2 Phạm vi nghiên cứu

VQG U Minh Hạ, ấp Vồ Dơi, xã Trần Hợi, huyện Trần Văn Thời, tỉnh

Cà Mau

4

1.7 Điểm mới của luận án

Xác định mối quan hệ giữa đất than bùn và sinh khối Tràm ở các độ dày than bùn khác nhau

Đất than bùn là loại đất giàu đạm (0,58 - 1,23%N) nhưng chưa phải là môi trường tốt cho sự phát triển của cây Tràm Do than bùn dễ cháy nên đối với rừng Tràm trên đất than bùn thì việc giữ nước để không bị cháy rừng đã làm cho rừng Tràm bị suy thoái dần và được thể hiện rõ nhất qua mật độ cây Mật độ Tràm ở VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau dao động từ 1.100 – 2.000 cây/ha Ở các địa điểm nghiên cứu, độ dày than bùn càng cao thì mật độ cây càng thấp

Sinh khối rừng Tràm tại các nghiệm thức độ dày than bùn dao động từ 72,3 – 95,9 tấn/ha và sinh khối có xu hướng giảm dần khi độ dày tầng than bùn cao hơn Giá trị sinh khối rừng cao nhất ở độ dày than bùn 20 – 40 cm (95,9 tấn/ha), thấp nhất ở độ dày than bùn 60 – 80 cm (72,3 tấn/ha) và ở độ dày than bùn 40 – 60 cm có giá trị 81,1 tấn/ha Khả năng hấp thụ CO2 của rừng Tràm ở nghiệm thức độ dày than bùn 20 – 40 cm cũng là cao nhất (147 tấn/ha) và khác biệt ý nghĩa với nghiệm thức than bùn 60 – 80 cm (110 tấn/ha) Ở vị trí 40 – 60 cm có giá trị là 124 tấn/ha

Xác định mối quan hệ giữa độ sâu ngập và sinh khối Tràm ở các điều kiện ngập khác nhau

Tràm là cây có thể chịu đựng và sống được trong điều kiện ngập nước nhưng không thích ngập vì khi cây Tràm bị ngập sâu trong thời gian dài sẽ dần dần thoái hóa và chết Từ đó, mật độ cây sẽ giảm và ảnh hưởng đến sinh khối của rừng Nước được giữ lại trong rừng Tràm để phòng cháy rừng thường vào mùa mưa nhưng nước mưa có tính axit và không cung cấp nhiều dưỡng chất cho cây Tràm

Trong kết quả nghiên cứu, mật độ cây ở nghiệm thức Tràm có độ ngập thấp nhất (<30 cm) có giá trị trung bình cao nhất (1.564 cây/ha±306) và có sự khác biệt so với hai nghiệm thức ngập nước còn lại (P<0,05) Sinh khối bình quân của rừng Tràm VQG U Minh Hạ từ 75 - 91 tấn/ha Sinh khối rừng Tràm

ở độ ngập thấp (<30 cm) cho giá trị cao nhất (91 tấn/ha), thấp nhất ở độ ngập

>60 cm (75 tấn/ha) và ở độ ngập 30 – 60 cm là 85 tấn/ha Khả năng hấp thu

CO2 lớn nhất của rừng Tràm ở độ ngập < 30 cm là 143 tấn/ha trong khi ở độ ngập 30 – 60 cm và >60 cm lượng CO2 được giữ lại chỉ 123 tấn/ha và 136 tấn/ha.Điều này chứng tỏ cây Tràm mặc dù có thể chịu đựng được tình trạng ngập nước nhưng năng suất cao nhất khi cây sống ở điều kiện ngập ít hơn

Xem xét mối quan hệ đa nhân tố giữa các yếu tố môi trường đất – nước và sinh khối Tràm

5

Các chỉ tiêu chất lượng môi trường nước như pH, DO, BOD5, N-NO3-,

N-NH4+ và đất như: dung trọng, pH, tổng đạm, tổng lân, chất hữu cơ, N-NO3- và N-NH4+ đã được đưa vào sử dụng hàm đa biến Kết quả cho thấy các yếu tố

pH, DO và N-NH4+ trong nước và pH, tổng đạm, tổng lân và N-NH4+ của độ dày tầng than bùn thì chưa thể hiện rõ sự tác động lên yếu tố sinh khối rừng Tràm Chỉ tiêu mức độ ngập, BOD5, N-NO3- của nước có tác động đến sinh khối khô của rừng Tràm (P<0,1) và yếu tố dung trọng, mùa và chất hữu cơ có ảnh hưởng đến sinh khối rừng Tràm (P<0,05)

1.8 Cơ sở chọn nghiên cứu

- Theo quyết định số 186/2006/QĐ-TTg ngày 14 tháng 8 năm 2006 của Thủ tướng Chính phủ Việt Nam về Quy chế quản lý rừng thì Vườn quốc gia là một dạng rừng đặc dụng, được xác định trên các tiêu chí sau:

a) Vườn quốc gia là khu vực tự nhiên trên đất liền hoặc ở vùng đất ngập nước, hải đảo, có diện tích đủ lớn được xác lập để bảo tồn một hay nhiều hệ sinh thái đặc trưng hoặc đại diện không bị tác động hay chỉ bị tác động rất ít từ bên ngoài; bảo tồn các loài sinh vật đặc hữu hoặc đang nguy cấp

b) Vườn quốc gia được quản lý, sử dụng chủ yếu phục vụ cho việc bảo tồn rừng và hệ sinh thái rừng, nghiên cứu khoa học, giáo dục môi trường và du lịch sinh thái

c) Vườn quốc gia được xác lập dựa trên các tiêu chí và chỉ số: về hệ sinh thái đặc trưng; các loài động vật, thực vật đặc hữu; về diện tích tự nhiên của vườn và tỷ lệ diện tích đất nông nghiệp, đất thổ cư so với diện tích tự nhiên của vườn

- Luật Đa dạng sinh học của Việt Nam có hiệu lực từ ngày 01/07/2009 đã giải

thích thuật ngữ ĐDSH là: “Đa dạng sinh học là sự phong phu ́ về gen, loài sinh vật và hệ sinh thái trong tự nhiên”

Cũng trong luật Đa dạng sinh học, khái niệm Bảo tồn đa dạng sinh học

là bảo vệ sự phong phú của các hệ sinh thái tự nhiên quan trọng, đặc thù hoặc đại diện; bảo vệ môi trường sống tự nhiên thường xuyên hoặc theo mùa của loài hoang dã, cảnh quan môi trường, nét đẹp độc đáo của tự nhiên, nuôi, trồng, chăm sóc loài thuộc danh mục loài nguy cấp, quý, hiếm được ưu tiên bảo vệ; lưu giữ và bảo quản lâu dài các mẫu vật di truyền

Luật đa dạng sinh học cũng nêu rõ Phát triển bền vững đa dạng sinh học là việc khai thác, sử du ̣ng hợp lý các hệ sinh thái tự nhiên, phát triển nguồn gen, loài sinh vâ ̣t và bảo đảm cân bằng sinh thái phu ̣c vu ̣ phát triển kinh tế - xã hô ̣i

Như vậy, Vườn quốc gia được quản lý, sử dụng chủ yếu phục vụ cho việc bảo tồn rừng và hệ sinh thái rừng Bên cạnh đó là bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ sự phong phú của các hệ sinh thái tự nhiên quan trọng, bảo vệ môi trường sống tự nhiên của loài hoang dã, cảnh quan môi trường Hiện trạng sinh thái đó phải được bảo tồn vĩnh viễn

6

VQG U Minh Hạ được thành lập theo Quyết định số 112/QĐ-TTg ngày 20/01/2006 của Thủ tướng Chính phủ VQG U Minh Hạ có diện tích đất có rừng là 7.639 ha (chiếm 89%), trong đó có rừng Tràm trên đất than bùn Chính

vì vậy, việc giữ nước phòng chống cháy rừng là công tác mà VQG U Minh Hạ cũng như các VQG làm để bảo vệ rừng Tuy nhiên, khi độ dày lớp than bùn càng cao thì mực nước giữ lại trong rừng càng cao vì than bùn dễ cháy Nước trong rừng giữ lại nhiều sẽ phòng cháy được trong thời điểm hiện tại nhưng về lâu dài, cây Tràm sẽ chết dần vì Tràm là cây có thể sống được trong điều kiện ngập nước chứ không phải trong điều kiện này sẽ phát triển tốt nhất Hơn nữa, việc giữ nước thường xuyên trong rừng sẽ làm cho các loài động thực vật trên cạn nơi đây không thể sinh sống và phát triển như những khu rừng khác Các loài sinh vật dưới nước cũng không phong phú vì môi trường nước phèn chỉ thích hợp cho một số loài cá và động thực vật

Như vậy, qua nhiều năm việc giữ nước phòng chống cháy rừng có làm ảnh hưởng mật độ Tràm và đa dạng sinh học trong rừng Tràm hay không, cây Tràm có tồn tại vĩnh viễn để tạo ra môi trường thích hợp cho bảo tồn đa dạng sinh học hay không

Để tìm ra câu trả lời trên thì khảo sát đặc điểm sinh học của cây Tràm đối với đất có tầng dày than bùn khác nhau và chế độ giữ nước khác nhau cần được thực hiện Trong đó, các yếu tố có thể gây ảnh hưởng chính là:

7

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Nguồn gốc cây Tràm

Cây Tràm là tên Việt Nam dùng để gọi chung các loài trong chi thực vật Melaleuca thuộc họ Sim (Myrtaceae) Cây Tràm ở Việt Nam hay ở đồng bằng sông Cửu Long thuộc loài nào và có nguồn gốc từ đâu thì đã có rất nhiều nghiên cứu về vấn đề này

Nguyễn Việt Cường và ctv (2004) trong bài Một số ý kiến về cây Tràm Melaleuca cajuputi Powell ở Việt Nam đã viết rằng, năm 1927, Crevost và

Lecomte đã giám định tên khoa học của loài Tràm phân bố tự nhiên ở Việt

Nam là Melaleuca leucadendra L Đến 1988, John Brock viết về Tràm mọc ở Đông Dương gọi loài này là Melaleuca cajuputi Powell, còn Melaleuca leucadendra L phân bố ở Australia và Malaysia Phòng tiêu bản thục vật quốc

gia Camberra (Australia) thì giám định loài Tràm ở đồng bằng sông Cửu Long

là Melaleuca cajuputi Các nghiên cứu về cây Tràm của Blake (1968),

Williams (1979), Whitmore (1984), Suzuki and Niyomdham (1992) đều gọi

cây Tràm có tên khoa học là Melaleuca cajuputi

Trong Cẩm nang ngành Lâm nghiệp – phần Hệ sinh thái rừng Tràm (Bộ nông nghiệp & Phát triển nông thôn (2006) cũng xác định, trước đây, loài

Tràm được xác định tên khoa học là Melaleuca leucadendron Từ năm 1993, tên khoa học loài Tràm đã được xác định lại là Melaleuca cajuput (Hoàng Chương, 2004)

Cây Tràm có khả năng thích nghi với môi trường đất phèn có lớp than bùn dày, ngập nước định kỳ, thiếu oxy trong thời gian ngập nước và cả nơi địa hình thoát khỏi ngập nước, nhiễm mặn trong mùa khô hoặc khô hạn quá lâu trong mùa nắng nóng (Serbesoff, 2003) Cây có khả năng chịu được môi trường chua mạnh (pH = 3,0 – 4,5), đất có nhiều độc tố chứa Al+++, Fe+++,

Fe++, H2S…(Trần Xuân Thiệp, 2002)

2.2 Phân bố cây Tràm

Melaleuca cajuputi Powell (Myrtaceae) là loài cây phân bố từ miền Bắc

Australia đến India và Việt Nam (Blake, 1968) Chúng mọc phổ biến ở các vùng đầm lầy ngập nước (Blake, 1968; Whitmore, 1984) và chịu được điều

kiện ngập nước kéo dài (Williams, 1979) Melaleuca cajuputi cũng là loài cây

phổ biến ở các vùng đầm lầy than bùn ở Thái Lan (Suzuki and Niyomdham, 1992)

8

Tran et al (2013) viết rằng giống Tràm có khoảng 260 loài phân bố

trên khoảng 9 triệu hecta trên trái đất và phân bố chủ yếu ở Australia, có khoảng 200 loài (Trần Xuân Thiệp, 2002), một phần ở Đông Nam Châu Á, miền Nam nước Mỹ và vùng Caribbean

Ở Việt Nam, Tràm chủ yếu là Melaleuca cajuputi Theo Trần Xuân

Thiệp, (2002) thì diện tích rừng Tràm ở nước ta năm 1960 có khoảng 250.000

ha sau đó giảm dần Đến năm 2006, theo Phạm Xuân Quý (2010) thì diện tích rừng Tràm là 176.295 ha

Hình 2.1 Sự suy giảm diện tích rừng Tràm ở Việt Nam

(Nguồn: Trần Xuân Thiệp, 2002)

Ở đồng bằng sông Cửu Long, trong Thái Văn Trừng (1998) thì cây Tràm phân bố chủ yếu ở 3 vùng: Đồng Tháp Mười, Tứ Giác Long Xuyên và U Minh, Cà Mau Cây Tràm có tính thích nghi rất rộng với nhiều loại môi trường, đất, nước, khí hậu khác nhau

Cây Tràm chịu được điều kiện đất phèn nhưng không ưa phèn, không chịu được độ mặn cao Nếu mực nước ngập càng sâu và thời gian ngập càng dài thì sinh trưởng của Tràm càng kém (Phạm Thế Dũng, 2005)

Cây Tràm có khả năng chịu đựng được điều kiện khắc nghiệt của môi trường và sự tiến hóa của giống Tràm đã bắt đầu từ 38 triệu năm về trước và chúng đã thay đổi nhiều điều kiện sống khác nhau đặc biệt là trong điều kiện

khí hậu nóng hoặc lạnh kéo dài (Tran et al., 2013)

Lê Khánh Chiên (2002) cho rằng rừng Tràm vùng U Minh thập niên 60 còn khoảng 90.000 ha, đầu thập niên 80 còn khoảng 70.000 ha, hiện nay còn

9

chưa đến 60.000 ha nhưng chủ yếu là rừng tái sinh Nguyên nhân suy giảm diện tích là khai thác đất canh tác nông nghiệp và do cháy rừng Trận cháy rừng lớn năm 2002 thiêu trụi khoảng 2.500 ha ở VQG U Minh Thượng và hơn 4.000 ha ở VQG U Minh Hạ

2.3 Giá trị của cây Tràm

Ở đồng bằng sông Cửu Long, trong rừng Tràm còn có 77 loài thực vật

khác cùng sinh sống (Buckton et al., 1999) Ở Indonesia, Melaleuca cajuputi được tìm thấy ở các khu rừng thứ sinh với nhiều loài thực vật khác (Zieren et al., 1999) Rừng Tràm là nơi có đa dạng sinh học quan trọng Có khoảng 23

loài động vật có vú, 386 loài chim, 35 loài bò sát, 6 loài lưỡng cư và 260 loài

cá Có khoảng 92 loài chim nước được tìm thấy ở vùng đồng bằng sông Cửu

Long (Buckton et al., 1999)

Về khía cạnh kinh tế xã hội, rừng Tràm cung cấp gỗ củi, vật liệu cho

xây dựng, làm nhiên liệu, lấy tinh dầu, mật ong (Tanit, 2000), (Duong et al., 2005), (Hiramatsu et al., 2007), (Saberioon, 2009) Nguyễn Quang Trung

(2007) đã nghiên cứu và cho rằng cây Tràm có thể sử dụng gỗ làm nguyên liệu sản xuất ván dăm Ở Australia, rừng Tràm còn được sử dụng làm cảnh quan có tính thẩm mỹ và giá trị cao (DAFF, 2008)

Rừng Tràm còn là nơi lưu giữ một lượng lớn cacbon hữu cơ trong đất đặc biệt là đất than bùn như ở Indonesia, Malaysia, Thái Lan và Việt Nam Lượng cacbon được chứa trong rừng Tràm ở Australia là rất cao với tổng diện tích rừng khoảng 7.556 triệu hectares (MPI, 2008)

Trong điều kiện biến đổi khí hậu đang là vấn đề cấp thiết thì cây có vai trò giảm thiểu tác động thông qua hấp thụ CO2 (IPCC, 2003) Đặc điểm chính của cây Tràm có khả năng chịu đựng được điều kiện ngập nước, hạn hán hay

nhiễm mặn ở mức nhẹ, nhiễm phèn (Tran et al, 2013; Sam and Binh, 1999; Okubo et al., 2003) Chính vì vậy mà đã có các nghiên cứu về khả năng thích

ứng của cây Tràm với biến đổi khí hậu

2.4 Các nghiên cứu về sinh khối, Cacbon và CO 2 rừng Tràm

Ý nghĩa của việc nghiên cứu sinh khối theo Clough và Scott (1989) là dựa vào những ước lượng về sinh khối và những tỷ lệ phát triển của chúng là

cơ sở cho việc ước lượng tổng suất sản xuất sơ cấp thuần trong những nghiên cứu về sinh thái, cho việc đánh giá sự sinh lợi từ những sản phẩm kinh tế của rừng và xây dựng những phương pháp lâm sinh hoàn hảo hơn Sinh khối là đơn vị đánh giá năng suất của lâm phần Mặt khác để có được số liệu về hấp

10

thu cácbon, khả năng và động thái quá trình hấp thu cácbon của rừng, người ta phải tính từ sinh khối của rừng (Ritson and Sochacki, 2003)

Việc đánh giá sinh khối cây rừng có ý nghĩa quan trọng trong việc quản

lý, sử dụng rừng (Viên Ngọc Nam, 1996) Vì vậy khi các chỉ tiêu về đường kính và mật độ có sự khác biệt đẫn đến sự khác biệt về tổng sinh khối tươi của rừng Tràm Theo Graw-Hill (1972), đường kính thân cây là chỉ tiêu có quan hệ với các bộ phận sinh khối và cũng là chỉ tiêu rất dễ đo đạc nên thường được đo

để tính toán Nhiều tác giả (Wang et al., 1981); Reddy và Sugur (1992) trong

Lê Hồng Phúc (1994) đã ước lượng tăng trưởng tổng sinh khối thông qua quan

hệ với đường kính và chiều cao thân cây Nghiên cứu của Phạm Xuân Quý (2008) về xây dựng mô hình dự đoán sinh khối rừng Tràm kết luận rằng sinh

khối tươi và khô trên mặt đất của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi) có mối

quan hệ rất chặt chẽ với đường kính thân cây cả vỏ và chiều cao toàn thân cây

Theo Rayachhetry et al.,(2001), sinh khối sẽ gia tăng theo lượng tăng

đường kính ngang ngực và trong đó sinh khối các thành phần gỗ chiếm 83 đến

96% tổng sinh khối (Van et al., 2002) Alpian et al.(2013) cũng có kết quả nghiên cứu về cây Tràm Melaleuca cajuputi trên đất than bùn ở Central

Kalimantan, Indonesia, khi cây có đường kính 16 cm sẽ cho sinh khối khoảng

230 kg, và khi cây Tràm bị thiếu nitrogen, sinh khối cũng sẽ giảm đi (Nguyen

tỏ rằng, sinh khối tươi và sinh khối khô của các bộ phận trên mặt đất của rừng

Tràm (Melaleuca cajuputi) có mối quan hệ rất chặt chẽ với đường kính thân

cây cả vỏ và chiều cao toàn thân cây Biểu dự đoán tổng sinh khối được trình bày ở bảng 2.1

Nguồn: Phạm Xuân Quý (2008)

Kết quả nghiên cứu của Gifford (2000) đã tính được sinh khối cho các kiểu rừng ở Australia dao động từ 100 – 450 tấn/ha tùy theo kiểu rừng Riêng

đặc biệt cây Tràm trên đất than bùn, Alpian et al (2013) đã nghiên cứu ở rừng

Tràm có độ dày than bùn từ 51 – 100 cm, khi cây Tràm có đường kính trung bình khoảng 10 cm cho sinh khối từ 127 – 144 tấn/ha

Ngô Đình Quế và ctv (2006) đã nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO2

của một số rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam và đã tính toán được hệ số chuyển đổi tính CO2 hấp thụ dựa vào trữ lượng rừng của một số loài như thông nhựa, bạch đàn, keo tai tượng, keo lai và keo lá Tràm Đào Công Khanh trong Kalle

Eerikäinen et al.(2001) đã thiết lập công thức tính thể tích cây và thể tích lâm

phần dựa vào đường kính và chiều cao của một số loài cây trong đó có cây

Tràm Melaleuca cajuputi có tuổi từ 2 đến 12 năm Công thức tính như sau:

v = d1,3 x (1,311 + 0,351 x h) x 10-4

Tanit (2005) đã nghiên cứu mức độ sinh trưởng của các loài cây sinh trưởng trên đất than bùn theo 3 mức độ: chậm (<30 cm/năm), trung bình (30 –

60 cm/năm) và nhanh (>60 cm/năm) và ông đã xác đinh cây Tràm là loài cây

sinh trưởng nhanh Ông cũng đã xây được biểu chiều cao, đường kính và tỉ lệ

sống của cây Tràm theo tuổi Kết quả được thể hiện ở bảng 2 như sau:

12

Bảng 2.2 Chiều cao, đường kính và tỉ lệ sống của cây Tràm theo tuổi

Theo số liệu Bảng 2.2 thì khi cây Tràm khoảng 14 năm tuổi, tỉ lệ sống

đã giảm rất nhiều, chỉ còn 41% Huy (2009) đã nghiên cứu ước tính trữ lượng cacbon của rừng tự nhiên làm cơ sở tính toán lượng CO2 phát thải từ mất rừng

và suy thoái rừng ở Việt Nam Ông xác định sinh khối rừng và lượng carbon tích lũy ở các bể chứa trong rừng tự nhiên có mối quan hệ hữu cơ, đồng thời năng lực tích lũy carbon của thực vật, đất rừng có mối quan hệ với các nhân tố sinh thái và thay đổi theo trạng thái; do đó phương pháp nghiên cứu chủ yếu là rút mẫu thực nghiệm theo từng đối tượng để ước lượng sinh khối, phân tích hóa học xác định lượng carbon lưu giữ trong các bộ phận thực vật, thảm mục,

rễ, trong đất và ứng dụng phương pháp hàm đa biến để xây dựng các mô hình ước lượng sinh khối, carbon tích lũy, CO2 hấp thụ thông qua các biến số điều tra rừng có thể đo đếm trực tiếp Số liệu sinh khối tươi được tính và rút mẫu theo cây tiêu chuẩn tỷ lệ 10% theo cấp kính trong ô mẫu, đồng thời xây dựng

dù có ưu điểm là thực hiện được với thời gian nhanh nhưng độ chính xác chưa cao lắm

Như vậy, về việc tính sinh khối của rừng Tràm đã có các nghiên cứu với các phương pháp tính khác nhau Các phương pháp được tóm tắt lại ở Bảng 2.3:

Bảng 2.3 Tóm tắt các nghiên cứu về sinh khối Tràm

Năm Tác giả Vấn đề nghiên

cứu

1981 Wang và ctv Sinh khối tươi

từng cây Tràm dựa theo chiều cao vút ngọn và

và được nhiều nghiên cứu sử dụng

Sugur

Tính sinh khối tươi cây Tràm dựa theo chiều cao vút ngọn và

và được nhiều nghiên cứu sử dụng

2000 Gifford Sinh khối các

kiểu rừng ở Australia

Sinh khối rừng ở Australia dao động

từ 100 – 450 tấn/ha

Sinh khối rừng ở Australia có khác ở Việt Nam?

Khanh

Tính thể tích cây và thể tích lâm phần dựa vào đường kính

và chiều cao của Tràm tuổi từ 2 -

12 năm

Công thức tính thể tích cây và thể tích lâm phần dựa vào đường kính và chiều cao

Nếu Tràm hơn 12 năm có áp dụng được không?

Cách tính này tương đối chính xác

và được nhiều nghiên cứu sử dụng

2003 Ritson và

Sochacki

Hấp thu cácbon Số liệu về hấp thu

cácbon tính từ sinh khối của rừng

Có thể áp dụng cho các khu rừng đặc dụng

2003 Nguyen và ctv Ảnh hưởng sự

thiếu Nitrogen lên sinh khối rừng Tràm

Khi cây Tràm bị thiếu nitrogen, sinh khối cũng sẽ giảm

đi

Là một trong các chỉ tiêu để giải thích cho sự sinh trưởng của cây Tràm

Tính được cho cây Tràm 14 năm tuổi Nếu >14 tuổi thì tính dựa vào đâu? Kết quả này có áp dụng được cho cây Tràm ở Việt Nam không?

2006 Ngô Đình Quế

và ctv

Khả năng hấp thụ CO2

Tính được hệ số chuyển đổi CO2 hấp thụ dựa vào trữ lượng rừng của loài thông nhựa, bạch đàn, keo tai tượng, keo lai và keo lá Tràm

Chưa tính cho cây Tràm

2008 Phạm Xuân

Quý

Tính sinh khối tươi từng cây Tràm dựa theo chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực

Tính ra tổng sinh khối tươi của rừng trồng đến D=12 cm

Rừng trồng có khác rừng tự nhiên? Nếu D>12 cm thì tính như thế nào?

2008 Bảo Huy Khả năng hấp

thụ CO2 của rùng tự nhiên

Xây dựng được các

mô hình

Các mô hình này được lập chung cho các loài, trong khi

đó mỗi loài có khả năng hấp thụ và tích lũy carbon khác nhau

Giồng, Đồng Tháp

Các phương trình hồi qui giữa sinh khối khô, tươi và các bộ phận với D1,3

Cách tính này khá chính xác, ít tốn chi phí và công, được nhiều nghiên cứu

Đồng Tháp

Các phương trình hồi qui giữa sinh khối khô, tươi và các bộ phận với D1,3

Cách tính này khá chính xác, ít tốn chi phí và công, được nhiều nghiên cứu

sử dụng

2013 Alpian và ctv Tính sinh khối

Tràm dựa vào đường kính cây

Biểu sinh khối cây Tràm đến D=16 cm

Nếu D>16 cm thì tính như thế nào?

2013 Hamdan Omar Dựa vào ảnh

viễn thám tính sinh khối rừng

Dự đoán sinh khối rừng

Ưu điểm nhanh nhưng tính chính xác không cao

Biểu sinh khối cây Tràm theo cấp tuổi đến

Cách tính này khá chính xác, ít tốn chi phí và công, được nhiều nghiên cứu

Các phương trình hồi qui giữa sinh khối khô và D1,3 Biểu sinh khối cây Tràm theo cấp tuổi

Cách tính này khá chính xác, ít tốn chi phí và công, được nhiều nghiên cứu

sử dụng

Như vậy, các nghiên cứu để làm cơ sở quản lý rừng, tính năng suất hay tính lượng CO2 hấp thụ đều thông qua việc tính sinh khối Phương pháp tính sinh khối có thể dựa vào một trong 3 cách:

1 Rút mẫu cây theo tỉ lệ để cân đo: Cách này phải chặt hạ cây

2 Dùng biểu sinh khối dựa vào đường kính và chiều cao

3 Dựa vào các mô hình Trong 3 phương pháp trên thì có thể kết hợp cả 2 phương pháp trong cùng nghiên cứu Hiện nay cách tính sinh khối dựa vào đường kính, chiều cao

và tính sinh khối dựa vào mô hình là thường được sử dụng nhất

là lá Tràm ta 6% còn Tràm Úc là 5%

Van et at.(2000) đã xây dựng phương trình dự báo sinh khối các thành phần trên mặt đất của loài Melaleuca viridiflora tại nam forida dựa trên đường kính thân cây tại vị trí ngang ngực (Diameter of Breast Height(DBH)) và cho rằng DBH là một chỉ tiêu tốt nhất dùng dự đoán sinh khối toàn bộ hoặc các thành phần riêng lẽ như thân, cành, lá, bao quả và hạt Sinh khối thành phần này sẽ gia tăng theo lượng DBH, trong đó sinh khối thành phần gỗ chiếm 83% đến 96% tổng sinh khối (Van et at, 2002)

Theo Finlayson (1993), sinh khối cây Tràm có thể tính toán dễ dàng ngoài thực địa thông qua việc đo đạc DBH của các thể cây rừng Mối quan hệ giữa BDH và trọng lượng tươi của Tràm có thể mô tả bằng phương trình tương quan có dạng:

Log (FW) = 2,256 * log (DBH) – 0,502

FW: Trọng lượng tươi

DBH: Đường kính thân cây ở vị trí ngang ngược

Nhìn chung, các nghiên cứu để tính toán sinh khối cũng như cacbon hay CO2 dựa vào các phương pháp sau:

Phương pháp dựa trên điều tra thể tích

Phương pháp dựa trên điều tra thể tích là sử dụng hệ số chuyển đổi để tính tổng sinh khối trên mặt đất từ sinh khối thân cây Phương pháp này bao gồm: (1) Tính thể tích gỗ thân cây từ số liệu điều tra; (2) Chuyển đổi từ thể tích gỗ thân cây thành sinh khối và cácbon của cây bằng cách nhân với tỷ trọng gỗ và hàm lượng cácbon trong gỗ; (3) Tính tổng số sinh khối trên mặt đất bằng cách nhân với hệ số chuyển đổi sinh khối (tỷ lệ giữa tổng sinh khối /sinh khối thân)

Phương pháp dựa trên các nhân tố điều tra lâm phần

17

Các nhân tố điều tra lâm phần như sinh khối, tổng tiết diện ngang, mật

độ, tuổi, chiều cao được mô phỏng bằng các phương trình quan hệ Các phương trình này được sử dụng để xác định sinh khối và hấp thụ cácbon cho lâm phần Theo phương pháp này sinh khối lâm phần được xác định từ phương trình đường thẳng để dự đoán sinh khối từ các phép đo đếm cây cá lẻ đơn giản

Phương pháp dựa trên số liệu cây cá lẻ

Hầu hết các nghiên cứu từ trước cho đến nay về sinh khối và hấp thụ cácbon là dựa trên kết quả nghiên cứu của cây cá lẻ, trong đó có hàm lượng cácbon trong các bộ phận của cây (Snowdon et al., 2000) Theo phương pháp này, sinh khối cây cá lẻ được xác định từ mối quan hệ của nó với các nhân tố điều tra khác của cây cá lẻ như chiều cao, đường kính ngang ngực, tiết diện ngang, thể tích

Y (sinh khối, hấp thụ cácbon) = f (nhân tố điều tra cây cá lẻ)

Phương pháp dựa trên công nghệ viễn thám và Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Phương pháp này sử dụng các công nghệ viễn thám và GIS với các công cụ như ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, hệ thống định vị toàn cầu (GPS)… để đo đếm lượng các bon trong hệ sinh thái và thường được áp dụng cho các điều tra

ở phạm vi quốc gia hoặc vùng

2.5 Các nghiên cứu về đất than bùn và sinh khối rừng Tràm

2.5.1 Đất than bùn trên thế giới và ở Việt Nam

Đất than bùn được hình thành từ sự phân hủy của xác bã động vật và thực vật dưới tác động của vi sinh vật trong thời gian dài Quá trình phân hủy phụ thuộc vào điều kiện ngập nước Độ dày than bùn khác nhau phụ thuộc vào

độ dài thời gian của quá trình phân hủy vật chất hữu cơ và các yếu tố gây hại khác như cháy rừng (Tanit, 2000) Độ dày than bùn lớn nhất ở Thái Lan là 3,8

m (G.M.T Corporation Co.Ltd., 1984) và hơn 20 m ở Poland (Paprocka and Podstolski, 1996) Những nơi có độ sâu than bùn từ 1 - 2 m thì tuổi của than bùn từ 700 – 1.000 năm (Sinskul, 1998) Đất than bùn thường bị nhiễm phèn

và nghèo dinh dưỡng (Vijarnsom and Matsumoto, 1987)

Andriesse (1988) cho rằng đất than bùn trên thế giới có diện tích khoảng 436,2 triệu ha, phần lớn tập trung ở vùng ôn đới Chỉ có 35,8 triệu ha (8,2%) là ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Trong đó khoảng 17 triệu ha được tìm thấy ở Indonesia nhưng cũng đã bị suy giảm rất nhiều (Siregar and Sambas, 1999) Quốc gia có đất than bùn lớn thứ hai ở vùng nhiệt đới là Malaysia, với tổng cộng 2,5 triệu ha (Andriesse, 1988) Riêng ở Thái Lan có

18

64.555 ha Đến năm 2008 thì diện tích đất than bùn trên thế giới được ước tính còn khoảng 400 triệu ha, chiếm khoảng 3% diện tích trái đất (International Peat Society, 2008)

Đất than bùn ở Việt Nam phân bố chủ yếu ở đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long và Đông Nam Bộ Các số liệu thống kê về diện tích

và trữ lượng than bùn cũng rất khác nhau, khoảng 35.000 ha Đỗ Đình Sâm và

ctv (2011) nghiên cứu về Ước tính phát thải khí nhà kính từ sử dụng đất than

bùn ở tỉnh Kiên Giang và Cà Mau cho biết: Diện tích và trữ lượng than bùn ở VQG U Minh Thượng và VQG U Minh Hạ trong giai đoạn 1976 – 2009 đã suy giảm đáng kể Tốc độ suy giảm bình quân về diện tích đất than bùn và trữ lượng than bùn lần lượt là 530 ha/năm và 6,59 triệu tấn/năm Lượng phát thải

CO2 do cháy rừng và than bùn được thể hiện ở Bảng 2.4

Bảng 2.4 Phát thải CO2 do cháy rừng và than bùn

CO 2 /năm)

diện tích

Phát thải (Triệu tấn

CO 2 /năm)

1976 2009 Giảm trữ

lượng than bùn (Triệu tấn/năm)

Phát thải (Triệu tấn

Đất than bùn ở đồng bằng sông Cửu Long tập trung ở 2 tỉnh Kiên

Giang và Cà Mau Đỗ Đình Sâm và ctv (2011) đã tính được diện tích than bùn

ở Kiên Giang từ năm 1993 đến năm 2010 và Cà Mau từ năm 2000 đến 2010 theo hình 2.2 và hình 2.3

Đất than bùn ở VQG U Minh Hạ trước đây chiếm diện tích rộng dưới tán rừng nhưng do bị cháy nhiều lần nên diện tích đất than bùn giảm dần Năm

2000 – 2003 diện tích than bùn VQG U Minh Hạ bị giảm khoảng 1400 ha chủ

yếu do vụ cháy rừng lớn năm 2002 (Đỗ Đình Sâm và ctv, 2010)

Đất than bùn ở VQG U Minh Hạ phân bố không đồng đều và tập trung chủ yếu ở vùng lõi Bên trong Vườn quốc gia có chỗ lớp than bùn dày đến

100 cm, còn các vùng rìa xung quanh Vườn quốc gia đất than bùn rất ít, có nhiều nơi không có đất than bùn Các vùng than bùn có độ dầy từ 50 cm đến

100 cm chiếm diện tích là 2.658 ha (chiếm 31% )

2.5.2 Các nghiên cứu về đất than bùn và sinh khối rừng Tràm

Theo Nguyễn Văn Thêm (2008), ảnh hưởng của đất đến rừng là giúp cây đứng vững nhưng đất có độ dày than bùn càng cao thì độ xốp của đất làm ảnh hưởng phần nào đến mật độ cây Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Mỹ

Hoa và ctv (2009): Đất than bùn ở U Minh Hạ được hình thành trên nền đất

khoáng có sa cấu sét, có dung trọng và tỉ trọng thấp, độ xốp cao (81,4-87,2%)

Do đất có độ xốp nên xu hướng cây sẽ dễ ngã đổ hơn, như vậy, các khu Tràm trên đất than bùn có thể sẽ có mật độ thấp hơn trên đất không có than bùn Sinh khối của cây Tràm sinh trưởng trên đất than bùn cao hơn trên đất phèn

(Lê Minh Lộc và ctv, 2009) Tanit (2005) nghiên cứu về mật độ, chiều cao cây

Tràm trên đất than bùn ở Thái Lan khi Tràm từ 10 - 14 năm tuổi có chiều cao vút ngọn từ 8,5 – 10 m và mật độ cây sẽ giảm từ 83% xuống còn 41%

Theo Phùng Trung Ngân (1987) trong Thái Văn Trừng (1998) thì rừng Tràm trên đất than bùn có tầng cây bụi thấp vẫn còn giữ nguyên, Tràm cao đến

10 - 15m và mang nhiều dây leo quấn quanh thân Đối với những vùng đất có lớp mùn dầy (đất than bùn) thì mức độ ưu thế của Tràm giảm đi rõ rệt với sự

xuất hiện của các loại thảo mộc khác như: Dây choại (Stenochloena palustris), Dớn (Polybotrya appendiculata), Mốp (Alstonia spathulata) Sự sinh trưởng

đường kính của cây Tràm có mối quan hệ với mật độ: ưu thế sinh trưởng cây

cá thể sẽ thuộc về rừng có mật độ cây trồng thưa (Phạm Xuân Quý, 2006) Nghiên cứu của Tanit (2000) về rừng Tràm trên đất than bùn ở Thái Lan thì mức nước thường được giữ ở độ sâu từ 10 – 40 cm trên bề mặt đất tùy theo giai đoạn mùa mưa hoặc mùa khô

Alpian et al.(2013) đã tính toán sinh khối tươi và khô của các bộ phận

cây Tràm cho thấy rằng sinh khối trên mặt đất cao hơn dưới mặt đất, sinh khối

21

thân cây là cao nhất Nghiên cứu được thực hiện ở Indonesia với 2 loại đất than bùn: 50 - 100 cm và 101 – 200 cm cho giá trị sinh khối lần lượt là 144.100 tấn/ha và 127.212 tấn/ha Nghiên cứu này có thể dùng để tính sinh khối ở cả hai khía cạnh kinh tế và sinh thái Các nghiên cứu về mối quan hệ giữa đất than bùn và rừng Tràm được tóm tắt ở Bảng 2.5 như sau:

Bảng 2.5 Tóm tắt các nghiên cứu về đất than bùn và rừng Tràm

Năm Tác giả Vấn đề nghiên

Cây bụi và dây leo sẽ chiếm ưu thế dần

Than bùn càng dày mật

độ cây càng thưa

Mật độ cây càng thưa

do độ dày than bùn càng lớn hay là do các loài dây leo và cây bụi chiếm ưu thế hơn

Đối với rừng Tràm không bằng phẳng thì khó để giữ nước trong giới hạn này

2003 Tanit

Nuyim

Mật độ, chiều cao cây Tràm trên đất than bùn

Giữ nước 10 – 40 cm là tốt nhất

Đối với rừng Tràm không bằng phẳng thì khó để giữ nước trong giới hạn này

2006 Phạm

Xuân Quý

Ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng

Ưu thế sinh trưởng cây

Đất có độ dày than bùn càng cao thì độ xốp của đất làm ảnh hưởng phần nào đến mật độ cây

Do độ xốp đất hay do các loài dây leo và cây bụi chiếm ưu thế hơn

có dung trọng và tỉ trọng thấp, độ xốp cao

Có thể dùng để so sánh với thành phần đất than bùn ở các nước khác

Không có sự khác biệt sinh khối ở độ dày than bùn 51-100 và 101 -200cm

Cần xác định thêm sinh khối Tràm ở độ dày than bùn từ 50 cm trở xuống

22

2.6 Các nghiên cứu về mức độ ngập và sinh khối rừng Tràm

2.6.1 Vai trò của nước đối với rừng Tràm trên đất than bùn

Nghiên cứu của Tanit (2000) về rừng Tràm trên đất than bùn trong 10 năm và ông cho rằng rừng Tràm trên đất than bùn cho rất nhiều lợi ích về tài nguyên thiên nhiên và vai trò quan trọng nhất là bảo vệ môi trường Vì vậy, rừng Tràm trên đất than bùn cần phải được bảo vệ

Rừng Tràm trên đất than bùn có tổng khối lượng hàng trăm tấn vật liệu trên một hecta và được xem là một trong những loại rừng có nguy cơ cháy cao Lửa rừng là nhân tố kiểm soát độ cao lớp than bùn Nơi nào mới qua cháy thì mặt than bùn sụt xuống thấp hơn những nơi khác Những nơi lâu năm chưa qua cháy thì thì mặt than bùn cao hơn do được bồi tích hàng năm Nước đóng vai trò quan trọng đối với sự tồn tại của rừng trên đất than bùn Nếu mực nước cao hơn rễ khí sinh của cây thì sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình hô hấp và trao đổi không khí của cây Nếu mực nước quá thấp sẽ làm cho lớp đất hữu cơ bị khô và dễ xảy ra cháy (Tanit, 2005) Vì vậy, để quản lý tốt rừng trên đất than bùn đòi hỏi phải xác định mức độ ngập nước thật tối ưu trong rừng Nghiên cứu của Tanit (2005) trong 4 năm ở rừng Tràm trên đất than bùn cho thấy mực nước cao nhất là 55 cm trên mặt đất và thấp nhất là 76 cm dưới bề mặt đất trong khoảng thời gian nghiên cứu

Mực nước cao nhất xuất hiện vào tháng 11 và xuống thấp trong suốt mùa khô Khi mực nước xuống dưới bề mặt đất thì nguy cơ cháy rừng rất cao Nếu than bùn bị cháy sẽ phải mất hàng ngàn năm mới tái tạo được, trong khi

đó để có lại rừng Tràm chỉ mất 7 - 8 năm (Nguyễn Văn Hiệp, 2005)

Để bảo tồn rừng trên đất than bùn thì yếu tố quan trọng nhất là quản lý cháy rừng Thường cháy rừng xảy ra vào mùa khô và đào kênh giữ nước là cách hữu hiệu nhất (Tanit, 2000) Năm 1998, rừng trên đất than bùn Toe Deang bị cháy từ tháng 5 đến tháng 6 vì hạn hán trong năm kéo dài và đã thiêu rụi khoảng 2.374 ha rừng Đó là đám cháy rừng lớn nhất trong lịch sử ở Thái Lan (Tanit, 2000)

Như vậy, do đặc điểm cây Tràm dễ cháy lại thêm điều kiện tự nhiên là rừng trên đất than bùn nên nguy cơ cháy càng cao đặc biệt vào mùa khô mà hầu như ở các khu rừng Tràm trên đất than bùn đều giữ lại nước trong rừng

2.6.2 Ảnh hưởng của mức ngập và thời gian ngập đến rừng Tràm

Do rừng Tràm là loại rừng có khả năng cháy cao nên việc giữ nước trong rừng để phòng cháy chữa cháy là một trong những nhiệm vụ chính trong công tác quản lý rừng Một số nghiên cứu đã được thực hiện về mức độ giữ

23

nước trong rừng Tràm có ảnh hưởng đến cây Tràm Takashi et al.(2001) đã

nghiên cứu về sự sinh trưởng về chiều cao của cây Tràm trong điều kiện ngập

lũ ở vùng đất than bùn nhiệt đới Mực nước đã được theo dõi trong 14 tháng cho thấy ở các vị trí từ tháng 7 đến tháng 11 mực nước trong rừng đều cao hơn mặt đất Các tháng còn lại thì mực nước xuống thấp hơn mặt đất và mức độ ngập từ khoảng 65 cm trở xuống (Hình 2.4) và sau khi so sánh giá trị chiều cao ở các lô thí nghiệm ông đã có kết luận là mức độ ngập nước như thế không ảnh hưởng đến sinh trưởng chiều cao của cây Điều này được giải thích là do cây Tràm có cơ chế để chịu đựng sự thiếu oxy và tránh bị tổn thương trong điều kiện ngập Cơ chế này cho phép cây sinh trưởng trên vùng đất ngập nước trong thời gian dài Tuy nhiên, trong nghiên cứu này thì thời gian ngập khoảng

6 tháng/năm và độ ngập từ 40 – 60 cm chỉ kéo dài trong khoảng 2 - 3 tháng (tháng 11 đến tháng 1) mà theo các tài liệu trước đây thì cây Tràm vẫn sinh trưởng bình thường khi thời gian ngập ít hơn 6 tháng trong năm

Hình 2.4 Mực nước trong rừng Tràm qua các tháng

Nguồn: Takashi Yamanoshita và ctv (2001)

Cây Tràm chịu được điều kiện đất phèn, đất kém màu mỡ, chịu lũ, có thể sống thuần loài hoặc kết hợp với các loài cây khác Trong các điều kiện như thế thì canh tác nông nghiệp sẽ không mang lại hiệu quả và cây Tràm

được xem là giải pháp tối ưu nhất trong điều kiện này (Takashi et al 2001) Ở

các vùng bị ngập trong khoảng thời gian dài có thể làm tổn thương hệ rễ

(Crawford, 1992), và dẫn đến sự thiếu trao đổi oxy của cây (Armstrong et al.,

1994)

Ở đồng bằng sông Cửu Long, các nghiên cứu về quản lý rừng Tràm chủ yếu được thực hiện ở 3 Vườn Quốc gia: VQG Tràm Chim (Đồng Tháp), VQG

U Minh Thượng (Kiên Giang) và VQG U Minh Hạ (Cà Mau) Trần Văn Thắng và Trần Quang Bảo (2011) nghiên cứu ảnh hưởng chế độ ngập nước đến sinh trưởng cây Tràm va đa dạng sinh học ở VQG U Minh Thượng, tỉnh Kiên Giang cho rằng: Quá trình giữ nước để phòng cháy chữa cháy rừng đã làm thay đổi đáng kể sự phát triển tự nhiên của rừng Tràm Cây Tràm bị đổ ngã, thoái hóa, phát triển không bình thường Độ tàn che giảm, dây leo, thực vật thủy sinh phát triển nhiều…Sức sinh trưởng và tính ổn định sinh thái của rừng Tràm giảm dần theo độ sâu ngập nước tối đa Sinh trưởng đường kính và chiều cao tốt nhất ở mực nước ngập tối đa 25 cm Khi mực nước ngập tối đa từ

50 cm trở lên thì cây Tràm có hiện tượng đổ ngã và chết do hệ rễ bị ngập sâu trong nước quá lâu, các rễ chính của cây Tràm chết dần do yếm khí, các rễ khí sinh không tiếp xúc được với mặt đất nên phát triển kém và trở nên yếu ớt vừa không thực hiện tốt chức năng thu nhận dinh dưỡng từ đất vừa không giữ được cây khi gió mạnh làm cho cây Tràm dễ bị đổ ngã

Nghiên cứu của Vương Văn Huỳnh và ctv (2005) về cân bằng nước và

giải pháp phòng cháy rừng Tràm ở VQG U Minh Thượng, Kiên Giang Theo các tác giả thì để giải quyết bài toán cháy rừng thì phải thường xuyên duy trì mực nước trong rừng Tràm từ 35 – 45 cm bằng cách vào mùa mưa nếu nước mưa nhiều quá thì mở các cống để tháo nước Các tháng mùa khô thiếu nước thì phải bơm thường xuyên với lượng 160.000 m3 đến 250.000 m3/ngày Nghiên cứu này chỉ tập trung giải quyết vấn đề phòng cháy mà không quan

25

tâm nhiều đến khía cạnh sinh trưởng của rừng Tràm Thêm hạn chế ở đây là nếu bơm nước hàng ngày như thế thì xét về mặt kinh tế cũng còn là yếu tố cần quan tâm

Theo Dương Văn Ni (2005) nghiên cứu ở VQG Tràm Chim, tỉnh Đồng Tháp thì việc giữ nước cao trong mùa khô sẽ kiểm soát được lửa hiện tại, nước cao làm giảm quá trình phân hủy chất hữu cơ, làm chất hữu cơ tích lũy nhiều hơn và tạo ra cháy lớn trong tương lai Vậy cần làm là giảm vật liệu cháy bằng các cách:

 Cho cộng đồng khai thác cỏ, củi khô

 Đốt chủ động

 Tỉa thưa rừng Tràm

 Quản lý nước hợp lý để tăng quá trình phân hủy chất hữu cơ Theo Nguyễn Ngọc Anh (2005) thì mùa kiệt ở đồng bằng sông Cửu Long được tính từ tháng 1 đến tháng 6 hàng năm, rừng Tràm nội địa thích nghi với chế độ ngập nước theo mùa với thời gian ngập liên tục từ 3 đến 6 tháng Khả năng cháy của rừng Tràm trong mùa khô, thậm chí mùa mưa là rất cao Không có hệ thống quản lý nước sẽ không còn hệ sinh thái rừng Tràm, không còn hệ sinh thái rừng Tràm sẽ không còn đất ngập nước nội địa có giá trị

Cũng nghiên cứu ở VQG U Minh Thượng, Nguyễn Ngọc Anh (2005) xác định nếu trong năm, rễ Tràm bị ngập từ 2 – 4 tháng Tràm vẫn có thể phát triển bình thường Từ 4 – 8 tháng có thể phát triển chậm và trên 8 tháng Tràm mới có thể bị thoái hóa nên việc tích nước với độ sâu 0,5 – 1,0 m là hoàn toàn

có thể thực hiện được Rừng Tràm trên đất than bùn với sự phân cách rõ rệt lớp than bùn bên trên và lớp đất sét bên dưới thì khó có thể giữ ẩm cho rừng Tràm trong suốt mùa khô nếu mực nước trong đất hạ thấp dưới bề mặt tầng đất sét Cơ chế quản lý nước chung là tích nước vào mùa mưa và giữ đủ ẩm nước cho mùa khô Phương án này tương đối an toàn cho cây Tràm Tuy nhiên cơ chế này còn nhiều bất cập làm suy giảm đa dạng sinh học (Nguyễn Ngọc Anh, 2005)

Thái Thành Lượm (2005) cho rằng: Diễn biến thủy văn trên đất rừng U Minh Thượng thay đổi theo lượng mưa các tháng trong năm, bắt đầu tăng dần

từ tháng 5 và đỉnh cao là tháng 11 và giảm dần từ tháng 12 đến tháng 4 mà khắc nghiệt nhất vào cuối tháng 4 Tổng lượng nước mất đi trong ngày là 0,66

cm (thẩm thấu 0,58 cm và bốc hơi 0,08 cm) Chiều cao mực nước bình quân giữ lại tối ưu để tạo ẩm độ trong mùa khô khi ở thời điểm tháng 11 là 1 m thì hoàn toàn có thể loại lửa rừng ra khỏi hệ sinh thái đất ngập nước

Cùng khoảng cuối mùa mưa năm 2009, Dương Minh Viễn và ctv

(2009) cũng có nghiên cứu về ẩm độ và mực nước trong rừng Tràm ở VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau vào khoảng tháng 10 – 11, mực nước còn khoảng 40

cm tùy theo các lô Tràm Công tác quản lý nước ở ba cấp độ ngập: thấp, trung bình và cao đã được duy trì nhiều năm nay

Qua các nghiên cứu cho thấy hầu hết các rừng Tràm đều giữ nước để phòng cháy rừng vào mùa khô và các tác giả đề nghị mực nước giữ tối đa trong rừng Tràm là 65 cm và thời gian để ngập không dài hơn 6 tháng trong năm Tuy nhiên trên thực tế một số rừng Tràm ở đồng bằng sông Cửu Long đặc biệt là rừng Tràm trên đất than bùn có cũng có mặt đất và than bùn không

bằng phẳng như ở VQG U Minh Thượng (Vương Văn Quỳnh và ctv, 2005)

nên tùy theo độ cao của mặt đất than bùn mà giữ nước ở các mức độ khác nhau Mực nước giữ lại trong rừng phụ thuộc nhiều vào lượng mưa và độ cao mặt đất Các nơi trũng thấp phải chịu thời gian ngập hơn 6 tháng/năm với mức ngập lớn hơn 60 cm Cách quản lý này khá an toàn cho việc phòng chống cháy rừng, tuy nhiên mức độ ảnh hưởng về thời gian ngập và độ ngập sâu và lâu như thế ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây Tràm như thế nào thì vẫn còn ít nghiên cứu

2.7 VQG U Minh Hạ

VQG U Minh Hạ được thành lập theo Quyết định số 112/QĐ-TTg ngày 20/01/2006 của Thủ tướng Chính phủ Vườn quốc gia nằm trên địa bàn 5 xã thuộc 2 huyện U Minh và Trần Văn Thời (gồm xã Khánh An, Khánh Lâm và một phần diện tích xã Nguyễn Phích, huyện U Minh; xã Khánh Bình Tây Bắc

và xã Trần Hợi huyện, Trần Văn Thời)

Vị trí VQG U Minh Hạ được xác định bởi toạ độ địa lý từ 9012’30”đến

9017’41” vĩ độ Bắc và từ 104054’11” đến 104059’16” kinh độ Đông có tổng diện tích 8.528 ha Trong đó, diện tích có rừng 7.639 ha, chiếm 89% được chia làm ba phân khu:

+ Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt: 2.593 ha

(Melaleuca cajuputi) Đây là loài cây ưu thế nổi bật của hệ sinh thái này

- Một số loài cây trong hệ sinh thái rừng ở VQG U Minh Hạ bao gồm:

+ Nhóm cây gỗ: Tràm (Melaleuca cajuputi), Bùi (Lex thorelli Pierre), Móp (Alsbiuia spathulata), Trâm sẽ (Eugenia zeylanica), Trâm khê (Eugenia famlolana)

+ Nhóm cây bụi: Mua lông (Melastoma polyanthium), Mật cật gai (Licuala spinosa), Bòng bòng (Lygodium microphyllym), Đầu đấu 3 lá (Euodia lepta), Bí bái (Actonychia laurifollia)

+ Nhóm thảm tươi: Sậy (Phragmites karka), Mây nước (Flagellaria

indica), Choại (Stenochlaena palustris), dớn Diplazium esculentu, Cỏ đuôi lợn

(Machaerina falcata), Năng ngọt (Eleocharis dulcis)

+ Nhóm thủy sinh: Lục bình (Eichhornia crassipes), Bèo cái (Pistia stratiotes), Bèo tai chuột (Salvinia cucullata), Rau muống (Ipomoea aquatica),

Cỏ sướt (Centro stachys aquatica)

Theo tài liệu điều tra của Trung tâm nghiên cứu rừng ngập Minh Hải năm 1999 Thực vật rừng nơi đây gồm có:

- Số loài: 78 loài - Số họ: 36 họ

- Số chi: 65 chi - Số loài cây gỗ: 11

Động vật rừng: VQG U Minh Hạ là khu rừng có từ lâu đời và nó còn mang vẻ tự nhiên của rừng nhiệt đới nguyên sinh Do đó, động vật rừng khá tiêu biểu Tuy không phong phú về loài nhưng mức độ tập trung cá thể từng loài rất lớn như dơi, các loài chim Hiện nay diện tích rừng Tràm rất lớn ở các vùng xung quanh đang bị thu hẹp nên thú rừng dồn về cư trú trong khu vực này rất đông bao gồm các loại như: Heo, Nai, Khỉ, Cà khu, Già đãi, Chàng bè, Chích, Khoang cổ, Dơi

Theo kết quả điều tra động vật rừng của phân viện điều tra qui hoạch II, thì động vật rừng gồm có:

+ Lớp thú : Có 7 bộ, 12 họ, 23 loài

+ Lớp chim: Có 15 bộ, 33 họ, 91 loài

+ Lớp bò sát: Có 3 bộ, 16 họ, 36 loài

28

+ Lớp lưỡng cư: Có 02 bộ, 05 họ, 11 loài

2.7.2 Cơ cấu tổ chức bộ máy hoạt động

Tổng số cán bộ có 55 người, trong đó:

+ Cán bộ biên chế 43 người

+ Nhân viên hợp đồng 12 người

+ Ban giám đốc: 3 người, 1 giám đốc và 2 phó giám đốc

+ Văn phòng 7 người cùng 10 trạm, chốt và 01 đội cơ động gồm 45 người

2.7.3 Điều kiện tự nhiên

2.7.3.1 Địa hình

Toàn bộ khu vực có địa hình tương đối bằng phẳng, độ chênh cao trong khu vực từ 0,5 đến 1,5 m, hơi thấp dần về hướng Đông và Đông Nam Độ chênh cao so với mặt nước biển là 2,5 m Trước đây khi chưa có đê bao rừng thì toàn bộ khu vực này bị ảnh hưởng bởi chế độ nhật triều của Vịnh Thái Lan

do hệ thống kênh Minh Hà Hiện nay do việc đắp đê bao quanh khu vực để quản lý bảo vệ rừng nên hàng năm toàn bộ khu vực chỉ bị ngập nước trong mùa mưa từ 4 - 6 tháng

2.7.3.2 Đất đai

Trong khu vực VQG U Minh Hạ được chia làm hai loại đất: Loại đất có than bùn phân bố ở phía Tây Bắc và khu trung tâm, loại đất này còn rừng tự nhiên lớn tuổi chưa xảy ra cháy rừng hoặc rừng bị cháy lướt không đáng kể Tầng than bùn dày từ 0,5 - 1,5 m tầng này thấm nước và giữa ẩm tốt, phía dưới tầng than bùn là tầng đất sét nhiễm phèn ít, độ pH từ 5 - 6 Loại đất này chiếm 30% Theo Phùng Trung Ngân (1986) trong Thái Văn Trừng (1998) thì trong hệ sinh thái rừng úng phèn, Tràm là loài cây thích nghi nhất, vì vậy nơi đây rừng Tràm là loài cây chiếm ưu thế nhất

Loại đất không có than bùn: Đất này do đã bị khai phá rừng làm nông nghiệp hoặc do hậu quả của các trận cháy rừng gây nên Hiện nay loại đất này không có tầng than bùn, tầng sét, đất bị nhiễm phèn, độ pH từ 3,5 - 4 Phân bố phía Đông và dọc theo các tuyến kênh Minh Hà, kênh 19 và một phần kênh Đứng Loại đất này hiện nay chiếm 70% diện tích khu vực

2.7.3.3 Khí hậu

Khu vực VQG U Minh Hạ nằm trong vùng bán đảo Cà Mau nên đều nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, thời tiết khí hậu mang tính chất vùng và ẩm theo mùa

29

Các chỉ tiêu đặc trưng của khí hậu:

Nhiệt độ bình quân năm 26,50C

2.7.3.4 Thuỷ văn

Toàn bộ khu vực VQG U Minh Hạ cách bờ biển Vịnh Thái Lan 15 km, nằm trong vùng chịu ảnh hưởng của chế độ nhật triều của Vịnh Thái Lan Việc đắp các đê bao xung quanh khu vực rừng đặc dụng để cách biệt khu lõi với các khu vực khác cũng như vấn đề giữ nước phục vụ công tác quản lý bảo vệ rừng, phòng chống cháy rừng trong mùa khô, do đó đã làm cho khu vực vùng lõi VQG U Minh Hạ không còn chịu ảnh hưởng bởi thuỷ triều của Vịnh Thái Lan

Hàng năm toàn bộ khu vực này chỉ bị ngập bởi lượng nước mưa bị giữ lại, thời gian bắt đầu từ tháng 6 đối với những khu vực đất sét và tháng 8,9 đối với khu vực đất than bùn Độ ngập bình quân 0,7 - 0,8 m, nơi ngập sâu nhất là khu vực đất sét 1,2 m, nơi ngập ít nhất là khu vực đất than bùn 0,2 m - 0,3 m, chế độ ngập giảm dần vào màu khô và khô kiệt vào tháng 3, 4

Kênh mương trên toàn bộ lâm phần khu vực VQG U Minh Hạ có tổng chiều dài hơn 70 km, bao gồm hệ thống kênh bao một phần khu vực và hệ thống phân chia khu chức năng, hệ thống kênh đào phân chia các tiểu khu, khu cấm nghiêm ngặt và vùng đệm Các đoạn kênh này thông nhau đảm bảo đi lại phục vụ cho việc tuần tra, kiểm tra trên khu vực

2.7.3.5 Hiện trạng rừng Tràm

VQG U Minh Hạ có tổng diện tích 8.528 ha Diện tích có rừng 7.639

ha, chiếm 89%, trong đó:

+ Rừng tự nhiên : 1.100,6 ha

định danh lại là Melaleuca cajuputi (Hoàng Chương, 2004)

2.7.4 Các đặc điểm sinh thái, phân bố, sinh trưởng và giá trị sử dụng của cây Tràm

Do rừng Tràm dễ bị cháy, nhất là vào mùa khô nên việc phòng chống cháy rừng có tầm quan trọng đặc biệt Từ giữa những năm 80, việc đào kênh lưu thông nội đồng và hệ thống đê bao đã được xúc tiến mạnh mẽ Đến nay, hệ thống này đã khá hoàn chỉnh với trung bình khoảng 1 km có 1 kênh chính với chiều ngang 8 – 10m và sâu bình quân 1,5 – 2 m Hệ thống nầy được thiết lập với mục tiêu chính là giữ nước lại trong mùa khô để hạn chế cháy rừng và tạo điều kiện thuận lợi trong giao thông, vận chuyển

Cũng giống như đất than bùn, rừng Tràm ở VQG U Minh Hạ phân bố không đồng đều, tập trung chủ yếu ở phía trong VQG Ở vùng rìa phía ngoài VQG, Tràm tập trung ít hơn phía bên trong và có nhiều diện tích đất không có Tràm mà thay vào đó là những vùng đất trồng lúa Nếu phân chia theo độ tuổi của rừng thì rừng Tràm ở VQG cũng phân bố không đồng đều, những lô rừng

có độ tuổi lớn thường tập trung ở Khu bảo vệ nghiêm ngặt của VQG, đặc biệt

là ở những nơi có độ dày đất than bùn cao, cụ thể Tràm có độ tuổi trên 15 tuổi tập trung ở những nơi có đất than bùn dày 80 – 100 cm Còn những cây rừng

có độ tuổi thấp thì phân bố chủ yếu ở những khu vực Tràm trồng

31

Hình 2.5 Bản đồ hiện trạng rừng VQG U Minh Hạ, Cà Mau

(Nguồn: Phòng kỹ thuật, VQG U Minh Hạ, Cà Mau)

Tràm ở VQG U Minh Hạ có nhiều độ tuổi khác nhau và chủ yếu nằm trong 5 nhóm chính: Tràm hơn 15 năm; Tràm từ 10 - 15 năm; Tràm từ 6 - 9 năm; Tràm từ 3 - 6 năm và Tràm dưới 3 năm Ngoài ra, lâm phần còn được chia thành 6 tiểu khu như sau:

- Tiểu khu I gồm khoảnh 1 đến khoảnh 8 với diện tích 723 ha

- Tiểu khu II gồm khoảnh 9 đến khoảnh 14 với diện tích 537 ha

- Tiểu khu III gồm khoảnh 15 đến khoảnh 22 với diện tích 725 ha

- Tiểu khu IV gồm khoảnh 23 đến khoảnh 28 với diện tích 546 ha

- Tiểu khu V gồm khoảnh 29 đến khoảnh 33 với diện tích 521 ha

- Tiểu khu VI gồm khoảnh 34 đến khoảnh 38 với diện tích 636 ha