Nghiên cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở một số vùng ven biển thành phố hải phòng

Nghiên cứu gần đây của tác giả Vũ Đoàn Thái - Tr-ờng Đại học s- phạm Hải Phòng về khả năng chắn sóng, bảo vệ bờ biển trong bão qua một số kiểu rừng ngập mặn trồng ven biền Hải Phòng.. Ng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

nguyÔn danh tÜnh

nghiªn cøu kh¶ n¨ng ch¾n sãng cña rõng ngËp mÆn ë mét sè vïng ven biÓn - thµnh phè h¶i phßng

Chuyªn ngµnh: L©m häc M· sè:60.62.60

luËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp

Ng-êi h-íng dÉn khoa häc Pgs.ts V-¬ng v¨n quúnh

Hµ T©y, 2007

C¸c ch÷ viÕt t¾t vµ ký hiÖu

1 Do: §-êng kÝnh gèc (cm)

2 Dt: §-êng kÝnh t¸n (m)

4 Hdc: ChiÒu cao d-íi cµnh (m)

5 Hs: ChiÒu cao cña sãng biÓn (cm)

6 Hs0: ChiÒu cao sãng biÓn tr-íc ®ai rõng

7 Hs1: ChiÒu cao sãng biÓn t¹i cäc thø 1

Danh mục biểu

Biểu Trang

2- 1: Biểu điều tra cấu trúc rừng 21

2- 2: Biểu đo chiều cao sóng cây cá lẻ 25

2- 3: Biểu đo chiều cao sóng theo tuyến 26

3- 1: Các yếu tố khí t-ợng tại trạm Hòn Dấu 30

3- 2: Đặc điểm hải văn vùng biển bãi triều Tiên Lãng 31

4- 1: Thành phần độ hạt trầm tích bề mặt bãi triều Tiên Lãng 38

4- 2: Hàm l-ợng mùn tại khu vực nghiên cứu 39

4- 3: Độ loãng của bùn ở các lâm phần 40

4- 4: Thống kê các loài cây RNM và công thức tổ thành 42

4- 5: Mật độ cây RNM ở các lâm phần nghiên cứu 43

4- 6: Thống kê các chỉ tiêu điều tra ở các lâm phần 45

4- 7: Quan hệ giữa chiều cao sóng biển và khoảng cách dọc 49

4- 8: Độ giảm sóng của các cấp đ-ờng kính theo khoảng cách dọc 53

4- 9: Quan hệ giữa sóng biển và khoảng cách ngang 57

4- 10: Độ giảm sóng biển qua các lâm phần 64

4- 11: Các chỉ tiêu cấu trúc và độ giảm chiều cao sóng ở các lâm phần 72 4- 12: Chiều cao sóng sau đai RNM trong điều kiện sóng biển phía tr-ớc là 3.5m (tính cho bề rộng đai rừng từ 50m đến 1000m) 80

4- 13: Chiều cao sóng sau đai RNM trong điều kiện sóng biển phía tr-ớc là 3.5m (tính cho bề rộng đai rừng từ 100m đến 2000m) 81

4- 14: Chiều cao sóng sau đai RNM trong điều kiện sóng biển phía tr-ớc là 5m (tính cho bề rộng đai rừng từ 50m đến 1000m) 82

4- 15: Chiều cao sóng sau đai RNM trong điều kiện sóng biển phía tr-ớc là 5m (tính cho bề rộng đai rừng từ 100m đến 2000m) 83

4- 16: Bề rộng cần thiết của đai rừng chắn sóng tại khu vực nghiên cứu với chiều cao sóng biển 350cm 86

4- 17: Bề rộng cần thiết của đai rừng chắn sóng tại khu vực nghiên cứu với chiều cao sóng biển 500cm 87

Danh mục các ảnh và hình vẽ

1 danh mục ảnh

ảnh Trang

2- 1: Hình thái cành mang lá non của Bần chua 36

2- 2: Hình thái cành mang lá và quả Bần chua 37

2 danh mục hình vẽ Hình vẽ Trang 2- 1: Sơ đồ bố trí các vị trí cọc sau cây cá lẻ 23

2- 2: Mô phỏng cách đo chiều cao sóng cây cá lẻ 24

2- 3: Sơ đồ bố trí các điểm và tuyến đo sóng 25

4- 1: Đ-ờng kính tán trung bình ở các lâm phần 46

4- 2: Chiều cao vút ngọn trung bình ở các lâm phần 47

4- 3: T-ơng quan Hs và Kdoc ở tất cả các hàng cọc 49

4- 4: T-ơng quan Hs và Kdoc ở hàng cọc thứ 1 50

4- 5: T-ơng quan Hs và Kdoc ở hàng cọc thứ 2 51

4- 6: T-ơng quan Hs và Kdoc ở hàng cọc thứ 3 51

4- 7: T-ơng quan Hs và Kdoc với cấp đ-ờng kính 250cm 54

4- 8: T-ơng quan Hs và Kdoc với cấp đ-ờng kính 300cm 54

4- 9: T-ơng quan Hs và Kdoc với cấp đ-ờng kính 350cm 55

4- 10: T-ơng quan Hs và Kdoc với cấp đ-ờng kính 400cm 55

4- 11: T-ơng quan Hs và Kdoc với cấp đ-ờng kính 450cm 56

4- 12: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt 57

4- 13: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt= 250cm 58

4- 14: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt= 300cm 58

4- 15: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt= 350cm 59

4- 16: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt= 400cm 59

4- 17: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt= 450cm 60

4- 18: T-ơng quan giữa chiều cao sóng và đ-ờng kính tán 61

4- 19: T-ơng quan giữa chiều cao sóng và chiều cao vút ngọn 62

4- 20: T-ơng quan giữa chiều cao sóng tr-ớc và sau cây cá lẻ 62

4- 21: Quy luật giảm dần chiều cao sóng của các lâm phần 64

4- 22: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 1 68

4- 23: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 2 69

4- 24: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 3 69

4- 25: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 4 70

4- 26: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 5 70

4- 27: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 6 71

4- 28: T-ơng quan giữa (h) với mật độ và tàn che 72

4- 29: T-ơng quan giữa (h) với mật độ, đ-ờng kính tán và tàn che 73

4- 30: T-ơng quan giữa (h) với mật độ và đ-ờng kính tán 73

4- 31: T-ơng quan giữa (h) với mật độ, đ-ờng kính tán và hình dạng 74 4- 32: T-ơng quan giữa độ giảm chiều cao sóng với bề rộng đai rừng 75

4- 33: Sơ đồ mô tả vị trí cây trong đai rừng ngập mặn 78

Đặt vấn đề

Sự tồn tại và phát triển của con ng-ời liên quan mật thiết đến các nguồn

tài nguyên thiên nhiên Trong các nguồn tài nguyên thiên nhiên đó, rừng có

vai trò đặc biệt quan trọng không gì thay thế đ-ợc trong nhiều lĩnh vực nhằm

phục vụ các nhu cầu của con ng-ời Rừng là nguồn tài nguyên quý giá, là bộ

phận quan trọng của sinh quyển, với mỗi loại rừng chúng có vai trò và tác

dụng riêng của nó Nằm ở vị trí tiếp giáp giữa hệ sinh thái cạn và hệ sinh thái

biển, rừng ngập mặn (RNM) là hệ sinh thái đặc tr-ng phân bố ở những vùng

bãi triều ven biển nhiệt đới và á nhiệt đới Vì vậy RNM có vai trò hết sức quan

trọng trong việc bảo vệ vùng cửa sông, ven biển nh- chống xói lở, điều hòa

khí hậu, làm giảm ô nhiễm môi tr-ờng góp phần mở rộng thềm lục địa, hạn

chế sự xâm nhập mặn vào trong đất liền và là nơi trú ngụ của nhiều loài động

và thực vật quý

Việt Nam nằm ở vị trí Đông Nam á, thuộc vùng nhiệt đới gió mùa, có

3260 km bờ biển liên kết với vùng biển Đông rộng lớn Đây là khu vực hoạt

động mạnh của bão, gió mùa, El Nino, Lanina nhiệt đới Với tần suất bão lớn,

hàng năm th-ờng hứng chịu từ 5 đến 8 cơn bão kết hợp với triều c-ờng đổ bộ

vào vùng ven bờ Mỗi khi bão xảy ra đều kèm theo hiện t-ợng mực n-ớc biển

dâng cao đã gây h- hại cho các công trình ven biển và ảnh h-ởng đến đời

sống và sản xuất của ng-ời dân ở vùng ven biển

ở các vùng ven biển n-ớc ta tr-ớc đây nhờ có các dải rừng ngập mặn

tự nhiêu hoặc rừng trồng mà nhiều nơi đê biển ít bị vỡ, tính mạng và tài sản

của con ng-ời đ-ợc bảo vệ Trong những năm qua, do việc phá RNM ngày

càng tăng dẫn đến gia tăng lũ lụt, sạt lở đất ở nhiều nơi, xói lở vùng ven biển,

xâm nhập mặn vào sâu trong nội địa

Nhận thấy đ-ợc tầm quan trọng của RNM trong việc bảo vệ đê biển,

hạn chế thiệt hại của gió bão cũng nh- các giá trị to lớn khác từ RNM Trong

những năm gần đây đ-ợc sự quan tâm của nhà n-ớc, sự giúp đỡ của các tổ

chức trong và ngoài n-ớc, một số địa ph-ơng vùng ven biển đã phục hồi và

trồng mới một số diện tích RNM Những dải rừng này đã đóng góp phần quan

trọng trong việc bảo vệ bờ và hệ thống đê biển

Việc trồng RNM này vẫn dựa trên những kinh nghiệm tr-ớc đây là có

đai RNM ở tr-ớc các công trình ven biển chứ ch-a nghiên cứu đến các yếu tố

về cấu trúc, mật độ, bề rộng của đai rừng thích hợp của đai rừng Nghiên cứu

gần đây của tác giả Vũ Đoàn Thái - Tr-ờng Đại học s- phạm Hải Phòng về

khả năng chắn sóng, bảo vệ bờ biển trong bão qua một số kiểu rừng ngập mặn

trồng ven biền Hải Phòng Nghiên cứu này mới chỉ tính đến cấu trúc của rừng

trồng thuần loài và độ giảm chiều cao của sóng biển với một dải rừng cụ thể

Tuy nhiên những nghiên cứu định l-ợng cụ thể để đ-a ra cấu trúc, bề rộng dải

rừng thích hợp, đáp ứng mục tiêu phòng hộ chắn sóng bảo vệ đê biển còn rất

thiếu Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó chúng tôi đã thực hiện đề tài: "Nghiên

cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở một số vùng ven biển tại

thành phố Hải Phòng" Đề tài này góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho

việc phục hồi, trồng mới rừng, phát triển cấu trúc rừng, phân bố, vị trí và quản

lý các đai RNM phòng hộ ven biển có hiệu quả cả về góc độ kinh tế và sinh

thái học Trong khuôn khổ có hạn đề tài chỉ nghiên cứu ở một số khu vực có

phân bố rừng ngập mặn của thành phố Hải Phòng - nơi th-ờng xuyên phải

chịu ảnh h-ởng của các cơn bão và áp thấp nhiệt đới

Ch-ơng 1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 Nghiên cứu RNM trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc, động thái rừng

Trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu về hệ sinh thái rừng nhiệt đới

đáng để đến là công trình nghiên cứu của Richard [21] về trong cuốn rừng

m-a nhiệt đới cũng nói về tầm quan trọng của rừng ngập mặn trong việc hạn

chế xói mòn vùng bờ biển

- Sau khi E Odum (1975) [23] phát hiện ra tác dụng to lớn của bùn bã

loài Đ-ớc đỏ trong chuỗi thức ăn cửa sông ven biển Florida thì hệ sinh thái

RNM trở thành đối t-ợng đ-ợc nhiều nhà khoa học thế giới và nhiều tác giả ở

nhiều n-ớc quan tâm nghiên cứu

- ở Australia: J.J Andreves & B F Clough [37] nghiên cứu "Các quá

trình sinh lý, sinh thái cây ngập mặn ở North Queensland" T.S Bunt và

K.G.Bato (1978) công bố nhiều công trình nghiên cứu về hệ thực vật ngập

mặn, thảm thực vật, địa lý thực vật, lượng rơi rụng các nhân tố môi trường…

- P.Saenger [40] nghiên cứu về hệ sinh thái RNM ở các cửa sông với sự

thay đổi khí hậu và một số nội dung khác nh-: Chất l-ợng n-ớc, các quần thể

cá trong vùng cửa sông RNM

- Chuudhery [32] đã nghiên cứu về "Hệ động vật và hệ thực vật, chức

năng và năng l-ợng hệ sinh thái rừng ngập mặn ở vùng Surderbans"

P.Subramariam nghiên cứu về "Sinh thái, phân bố và cấu trúc của quần xã

RNM"

- P.P.R.Chai [36] nghiên cứu về "Sinh thái RNM và phân loại rừng ở

Sarowak " J.E.Org nghiên cứu về "Sinh thái RNM vùng cửa sông và năng suất

chu trình dinh d-ỡng, mối quan hệ sinh thái RNM và vùng đầm nuôi tôm"

K.Xanapathy nghiên cứu về "Đất ngập mặn"

- Thái Lan là n-ớc có nhiều công trình nghiên cứu thuộc nhiều lĩnh vực

khác nhau về hệ sinh thái RNM nh-: S.Anornkocie [32] có nhiều công trình

nghiên cứu về hệ sinh thái RNM Thái Lan, các nghiên cứu đó tập trung vào

"Cấu trúc rừng, năng suất và chu trình dinh d-ỡng của RNM" Acharsang

nghiên cứu "Cấu trúc của RNM và sự đóng góp vào chuỗi thức ăn, tác động

của con ng-ời vào hệ sinh thái rừng" S.Raiapncet nghiên cứu về "Sinh khối

của các RNM, phân bố, sinh tr-ởng của cây ngập mặn, chu trình dinh d-ỡng

trong hệ sinh thái này" N.Pahyasit nghiên cứu "Sinh thái rừng ngập mặn"

- T Tulyathenn "Giải phẫu hình thái của một số loài cây gỗ ngập mặn"

G.Wallaya-Korr "Chu trình dinh d-ỡng vùng cửa sông, hoá tính của đất, n-ớc

trong hệ sinh thái rừng ngập mặn và sự nhiễm bẩn vùng ven biển, cửa sông…"

Nh- vậy, chúng ta có thể thấy rằng những nghiên cứu về cấu trúc của

RNM trên thế giới vẫn còn là vấn đề mới mẻ, những tài liệu nghiên cứu về vấn

đề này còn ít, mới chỉ đ-ợc một số tác giả ở một số n-ớc quan tâm

1.1.2 Nghiên cứu về tác dụng phòng hộ của RNM

Trong tất cả các công trình nghiên cứu về RNM nh-: Cấu trúc, động

thái, sinh lý, sinh thái RNM… Các tác giả đều đã đề cập tới khía cạnh phòng

hộ bảo vệ môi tr-ờng của RNM nh-: Tăng quá trình lắng đọng phù sa, mở

rộng diện tích lục địa, hạn chế tác động của sóng biển góp phần bảo vệ đê

biển và những vùng đất ngập n-ớc ven biển

- Gayathri Sriskanthan nghiên cứu [15] "Vai trò của RNM và rạn san hô

ven trong việc bảo vệ bờ biển khỏi tác động của sóng thần", tác giả đề cập đến

RNM và rạn san hô đóng vai tròn quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn

của dải ven biển Giống nh- các bãi trầm tích, RNM góp phần ổn định đới bờ

Vai trò nh- đê chắn sóng của rạn san hô và năng lực phân tán năng l-ợng và

độ lớn sóng biển của RNMđã đ-ợc biết đến RNM và rạn san hô còn góp phần

bảo vệ đ-ợng bờ biển khỏi hiện t-ợng xói mòn và các thiệt hại do bão Tuy

nhiên tác giả cũng ch-a đề cập đến việc phân bố và cấu trúc của các đai RNM

- Bretchneider và Reid nghiên cứu từ năm 1954 (Herbich 2000) [39] đã

nghiên cứu sự giảm sóng do ma sát nền đáy ở vùng rừng không có thảm thực

vật ngập mặn và nhận thấy rằng tại vùng n-ớc sâu không có thảm thực vật

rừng ma sát nền không làm giảm chiều cao sóng

- Yoshihiro Mazda và cộng sự (2005) [42] nghiên cứu tác dụng của

rừng ngập mặn trong việc chống lại sóng thần Tác giả nghiên cứu về thủy lực

của sóng thần và đ-a ra kết luận là tác động của thủy lực của sóng thần lên

những khu rừng ngập mặn không thể tính toán bằng các ph-ơng pháp nội suy

từ thủy triều và sóng biển

- Kandasamy Kathiresan, Narayanasamy Rajendran (2005) [15] nghiên

cứu "Vai trò của rừng ngập mặn ven biển trong việc giảm tác hại của sóng

thần" tại dọc bờ biển Parangippettai, bang Tamil Nadu, ấn Độ Các tác giả

cũng chỉ thống kê tổn hại về tài sản và sinh mạng của những vùng không có

thảm thực vật RNM

- Harada và cộng sự (2000) [38] đã làm thí nghiệm thủy lực nghiên cứu

tác động làm giảm tác động của sóng thần của những kết cấu thấm qua đ-ợc ở

vùng bờ biển bằng cách sử dụng nhiều mô hình khác nhau: rừng ngập mặn,

rừng ven biển, các khối chắn sóng, đá và nhà chắn sóng Nghiên cứu này đã

khám phá rừng ngập mặn có tác dụng nh- những bức t-ờng bê tông trong việc

làm giảm tác động của sóng thần, ngăn chặn sự phá hủy nhà cửa ở phía sau

rừng

- Yoshihiro Mazda và cộng sự (1997) [15] cũng đã nghiên cứu tác dụng

làm giảm chiều cao của sóng biển khi đi sâu vào các đai rừng Tác giả chỉ ra

với RNM 6 năm tuổi với chiều dài đai rừng 1,5km có thể làm giảm chiều cao

sóng từ 1m ở ngoài biển còn 0,05m khi vào đến bờ

- Tuy nhiên, những nghiên cứu định l-ợng cụ thể về tác dụng phòng hộ

nh- cấu trúc đai rừng, mật độ, loài cây trồng cho từng khu vực, đặc biệt là tác

dụng chắn sóng của những dải RNM còn rất ít, th-ờng tản mạn và ch-a có hệ

thống

1.2 Nghiên cứu RNM ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc và động thái rừng

ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu về rừng ngập mặn,

theo B Rollet (1981) từ năm 1900 đến năm 1975 có 97 công trình lớn nhỏ

nghiên cứu về rừng ngập mặn Việt Nam, những công trình nghiên cứu đó

phần lớn tập trung vào nghiên cứu hệ sinh thái rừng ngập mặn, cấu trúc tổ

thành loài, sinh tr-ởng, khai thác và phát triển của rừng ngập mặn

- Công trình nghiên cứu đầu tiên có hệ thống về RNM ở Việt Nam là

luận án tiến sĩ của Vũ Văn C-ơng (1964) "Hệ sinh thái thực vật và thảm thực

vật khu vực Sài Gòn – Vũng Tàu miền Nam Việt Nam", tác giả đã mô tả các

quần xã thực vật n-ớc mặn, n-ớc lợ của vùng Sài Gòn, Vũng Tàu và các yếu

tố đất

- Nguyễn Văn Thôn và Lâm Bỉnh Lợi (1972), xuất bản cuốn "Rừng

ngập mặn Việt Nam", các tác giả cũng đề cập một số đặc điểm sinh học, phân

loại và lâm học của rừng ngập mặn miền Nam Việt Nam

- Thái Văn Trừng (1978) [28] xuất bản cuốn "Thảm thực vật rừng Việt

Nam trên quan điểm hệ sinh thái", công trình nghiên cứu của tác giả đề cập

đến các kiểu rừng ngập mặn t-ơng ứng với từng kiểu thổ nh-ỡng và thống kê

các loài thực vật tham gia tổ thành rừng ngập mặn ở cả 3 miền Nam, Trung và

Bắc Bộ của Việt Nam

- Công trình nghiên cứu luận án phó tiến sĩ của Phan Nguyên Hồng

(1970) [13], tác giả nghiên cứu "Đặc điểm sinh thái, phân bố hệ thực vật và

thảm thực vật rừng ven biển miền Bắc Việt Nam"

- Đào Văn Tấn (2003) [25] "Nghiên cứu độ mặn và thời gian trồng đến

sinh tr-ởng và tỷ lệ sống của Bần chua ở giai đoạn sau v-ờn -ơm" tác giả

nghiên cứu ảnh h-ởng của độ mặn n-ớc biển đến sự sinh tr-ởng của cây Bần

chua

1.2.2 Nghiên cứu về tác dụng phòng hộ của RNM

Nghiên cứu khả năng làm giảm c-ờng độ sóng của rừng ngập mặn

Công trình nghiên cứu về chiều rộng và kết cấu, lá của dải rừng mà tác dụng

phòng hộ khác nhau Rải rừng càng rộng thì khả năng làm giảm năng l-ợng và

chiều cao của sóng biển càng lớn

- Phan Nguyên Hồng và cộng sự (2005) [15] nghiên cứu về "Vai trò của

rừng ngập mặn trong việc bảo vệ các vùng ven biển" Các tác giả chỉ ra rằng

phần lớn những thiệt hại to lớn do bão và sóng làm vỡ hoặt sạt đê xảy ra ở

những vùng không có rừng ngập mặn hoặc những nơi rừng ngập mặn đã bị

chặt phá

- Yoshihiro Mazda, Michimasa Magi, Mothoko Kogo, Phan Nguyên Hồng

(2005) [42] nghiên cứu " Vai trò chắn sóng của rừng ngập mặn ở đồng bằng Bắc Bộ,

Việt Nam", các tác giả chỉ đề cập đến biến động của mực n-ớc triều, sự giao động của

mực n-ớc biển tần số cao

- Vũ Đoàn Thái (2005) [15], "B-ớc đầu nghiên cứu khả năng chắn sóng, bảo

vệ bờ biển trong bão qua một số kiểu cấu trúc rừng ngập mặn trồng ven biển Hải

Phòng" là công trình có ý nghĩa nhất nghiên cứu về RNM Tác giả đã tiến hành

nghiên cứu tác dụng chắn sóng của một số kiểu trạng thái rừng trồng trong các trận

bão số 2, 6, 7 (năm 2005), chỉ tiêu nghiên cứu là hệ số suy giảm độ cao sóng khi vào

sâu trong các dải rừng Kết quả nghiên cứu cho thấy RNM có tác dụng làm giảm

đáng kể độ cao sóng trong bão Tại thời điểm đo đối với rừng Trang 5 và 6 tuổi độ

rộng 650m, rừng Bần chua 8 - 9 tuổi có độ rộng 920m và 650m, độ cao sóng sau rừng

giảm từ 77  88% Mức độ giảm độ cao sóng trong bão khi qua rừng vào bờ phụ

thuộc vào kiểu cấu trúc loại RNM và h-ớng sóng chuyền, RNM có vai trò rất lớn làm

giảm thiểu tác động phá huỷ từ biển do sóng bão

Từ những nghiên cứu trên, chúng ta thấy những nghiên cứu về khả năng

chắn sóng của RNM còn rất thiếu đặc biệt là những nghiên cứu mang tính

định l-ợng nh-: loài cây thích hợp cho từng vùng, mật độ, cấu trúc, bề rộng

đai rừng Từ thực tế đó để có cơ sở khoa học cho việc phục hồi, trồng mới

rừng, đặc biệt trồng rừng phòng hộ chắn sóng, chúng tôi đã tiến hành thực

hiện đề tài trên

ch-ơng 2 Mục tiêu, đối t-ợng, phạm vi, nội dung

và ph-ơng pháp nghiên cứu

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu chung

Nghiên cứu tác dụng và hiệu quả chắn sóng của cây cá lẻ ở RNM và

một số lâm phần RNM tại một số khu vực có rừng ngập mặn thuộc thành phố

Hải Phòng, trên cơ sở đó đề xuất những kiến nghị về một số giải pháp xây

dựng và phát triển các đai rừng ngập mặn ven biển phù hợp và đáp ứng mục

tiêu phòng hộ

2.1.2 Mục tiêu cụ thể

 Xác định đặc điểm cấu trúc của một số lâm phần RNM

 Nghiên cứu đặc điểm hình thái của cây cá lẻ RNM

 Nghiên cứu điều kiện thổ nh-ỡng của cây cá lẻ và lâm phần

 Nghiên cứu hiệu quả chắn sóng của cây cá lẻ RNM và đánh giá đ-ợc

khả năng chắn sóng của từng lâm phần RNM

 Đề xuất một số giải pháp xây dựng RNM nhằm nâng cao hiệu quả chắn

sóng của RNM

- Đ-a ra kiến nghị về cấu trúc (mật độ, loài cây, ,)

- Đ-a ra kiến nghị về phân bố bề rộng của đại rừng và vị trí phân bố của

đai rừng

- Đ-a ra các giải pháp phục hồi và bảo vệ RNM, các rừng phòng hộ ven

biển khác, duy trì vành đai xanh để bảo vệ những vùng nhạy cảm

2.2 Đối t-ợng và phạm vi địa lý

2.2.1 Đối t-ợng nghiên cứu

- Cây cá lẻ RNM bao gồm một số loài cây chủ yếu hoặc cho hiệu quả

chắn sóng rõ nhất tại khu rừng ngập mặn xã Vinh Quang, huyện Tiên Lãng

nh-: Sú (Aegiceras corniculataum), Mắm (Avicennia marina), Đ-ớc

(Rhizophora mucrolata), Bần chua (Sonneratia caseolaris)

- Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng ở các lâm phần điều tra,

nghiên cứu đặc điểm thổ nh-ỡng tại mỗi lâm phần

- Nghiên cứu tác dụng chắn sóng của các cây cá lẻ ở rừng ngập mặn có

đ-ờng kính từ 2,5m đến 4,5m và một số kiểu cấu trúc rừng ngập mặn tại các

bãi triều nằm tiếp giáp với biển

2.2.2 Phạm vi địa lý

- Các nghiên cứu về hiệu quả chắn sóng của cây lá lẻ đ-ợc tiến hành tại

khu rừng ngập mặn thuộc xã Vinh Quang, huyện Tiên Lãng

- Nghiên cứu về hiệu quả chắn sóng của các lâm phần rừng trồng đ-ợc

tiến hành tại khu rừng ngập mặn thuộc xã Vinh Quang, huyện Tiên Lãng

- Nghiên cứu về hiệu quả chắn sóng của các lâm phần rừng tự nhiên

đ-ợc tiến hành tại khu rừng ngập mặn xã Phù Long, huyện Cát Hải

2.3. Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái của cây cá lẻ rừng ngập mặn

2.3.2 Nghiên cứu cấu trúc rừng trên quan điểm khả năng chắn sóng của

rừng (sinh thái, chiều cao, đ-ờng kính, độ tàn che, độ che phủ)

2.3.4 Nghiên cứu chiều cao của sóng biển tại khu vực nghiên cứu

- Xác định độ giảm chiều cao sóng khi vào các dải rừng

- Xét t-ơng quan và mô phỏng quy luật giảm chiều cao sóng khi tiến sâu

vào các dải RNM

2.3.5 Nghiên cứu khả năng chắn sóng của từng cấp đ-ờng kính của cây cá

lẻ tại rừng ngập mặn

- Xác định độ giảm chiều cao sóng theo chiều dọc

- Xác định độ giảm chiều cao sóng theo chiều ngang

- Nghiên cứu ảnh h-ởng của từng cấp kính đến độ giảm chiều cao sóng

2.3.6 Nghiên cứu ảnh h-ởng của chỉ tiêu cấu trúc rừng đến chiều cao sóng

biển

- ảnh h-ởng của mật độ và độ tàn che đến chiều cao sóng

- ảnh h-ởng của mật độ, đ-ờng kính tán và độ tàn che đến chiều cao

sóng

- ảnh h-ởng của mật độ và đ-ờng kính tán đến chiều cao sóng

- ảnh h-ởng của mật độ, đ-ờng kính tán và hình dạng tán cây đến chiều

Vai trò chắn sóng của rừng ngập mặn chủ yếu là làm giảm chiều cao

của sóng và làm giảm động năng của sóng biển Vì vậy khi nghiên cứu khả

năng chắn sóng của rừng ngập mặn là nghiên cứu khả năng làm giảm độ cao

của sóng khi đi sâu vào đai rừng ngập mặn

Tuy chiều cao của sóng biển khi đi sâu vào các đai rừng không chỉ phụ

thuộc vào cấu trúc rừng khoảng cách của địa điểm nghiên cứu với ngoài đai

rừng mà còn phụ thuộc vào chiều cao của sóng biển khi đi vào đai rừng Vì

vậy trong quá trình nghiên cứu cần phải xác định các đặc điểm biến đổi của

chiều cao sóng d-ới ảnh h-ởng đồng thời giữa đặc điểm cấu trúc rừng, khoảng

cách tới phía ngoài đai rừng và chiều cao sóng ở phía ngoài

Các dải RNM có tác dụng lớn trong việc bảo vệ đê biển và các vùng đất

ven biển, cửa sông tr-ớc sức tàn phá của sóng biển đặc biệt khi có gió bão và

triều c-ờng RNM làm giảm chiều cao sóng biển, làm chậm quá trình truyền

sóng và làm giảm năng l-ợng của toàn khối n-ớc biển khi tiến sâu vào bờ Các

chỉ tiêu th-ờng đ-ợc sử dụng khi nghiên cứu về sóng biển đó là chiều cao

sóng (hay biên độ sóng), tốc độ lan truyền sóng, hướng lan truyền… Trong

các chỉ tiêu đó thì chỉ tiêu chiều cao sóng là chỉ tiêu tổng hợp nhất nói lên độ

mạnh yếu của sóng biển khi tiến sâu vào bờ D-ới tác động của nội lực biển và

gió, sóng tiến sâu vào bờ gặp các dải RNM do ma sát với mặt đệm nông và

cây rừng cùng với tác dụng cản gió của rừng chiều cao sóng giảm dần, càng

vào sâu độ cao sóng càng giảm, mức độ giảm chiều cao sóng lớn hay nhỏ phụ

thuộc vào đặc điểm cấu trúc của dải rừng (mật độ cây, chiều cao, dạng tán, độ

dày tán…), một dải rừng ngập mặn có cấu trúc hợp lý thì tác dụng cản sóng

càng lớn Do đó nghiên cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn thì đặc

điểm cấu trúc rừng là chỉ tiêu tốt nhất và thích hợp nhất Việc phân tích đặc

điểm cấu trúc của từng trạng thái rừng sẽ cho nhận xét đúng đắn nhất về khả

năng chắn sóng của rừng và là cơ sở khoa học cho việc thiết kế, xây dựng và

trồng mới rừng có cấu trúc thích hợp với mục tiêu phòng hộ ven biển

2.4.2 Ph-ơng pháp kế thừa

Đề tài có kế thừa một số tài liệu liên quan nh-

- Những tài liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu thuỷ văn, tài nguyên rừng

- Tài liệu về điều kiện kinh tế xã hội, dân số, lao động, thành phần dân

tộc, tôn giáo, cơ sở hạ tầng…

- Kết quả của những công trình nghiên cứu liên quan

2.4.3 Ph-ơng pháp điều tra và xử lý số liệu

2.4.3.1 Điều tra ngoại nghiệp

Sau khi đã tiến hành nghiên cứu khảo sát thực điạ, đề tài chọn đ-ợc

những lâm phần có cấu trúc rừng điển hình và có sóng trực tiếp từ biển vào

rừng, đề tài tiến hành lập các ô tiêu chuẩn (OTC) nghiên cứu tại các lâm phần

này, OTC có diện tích 1000m2 (25m x 40m) chiều dài h-ớng vuông góc với

biển, đ-ợc lập cách mép ngoài dải rừng 20m, mỗi trạng thái rừng lập 1 OTC

Để thu thập số liệu trong ô tiêu chuẩn chúng tôi tiến hành đo đếm toàn bộ các

cây, chỉ tiêu điều tra là:

- Do: Đ-ợc đo bằng th-ớc kẹp kính theo 2 chiều vuông góc nhau, đo ở

vị trí trí trên bạnh gốc và rễ chống (chính xác tới mm)

- Dt: Dùng th-ớc thẳng, th-ớc dây và cọc sào đo theo 2 chiều vuông góc

nhau (chính xác tới 5cm)

- Hdc: đo bằng th-ớc thẳng từ mặt đất tới tầng tán chính (chính xác tới 5cm)

- Hvn: đo bằng th-ớc thẳng từ mặt đất tới đỉnh ngọn (chính xác tới 5cm)

- Độ tàn che (TC%): Ước l-ợng cho mỗi ô dạng bản

Các chỉ tiêu điều tra đ-ợc ghi vào mẫu biểu

Biểu 2-1: Biểu điều tra cấu trúc rừng.

Ghi chú

2.4.3.2 Ph-ơng pháp nghiên cứu đất

Trên mỗi ô điều tra tiến hành điều tra về địa hình và thổ nh-ỡng khu

vực nghiên cứu: mỗi ô tiêu chuẩn đào lấy 2 mẫu đất để phân tích thành phần

cơ giới của đất tại độ sâu 00cm, 50cm và 100cm Nghiên cứu độ loãng và

thành phần cơ giới của đất

Để xác định độ loãng của bùn, tại vị trí ô tiêu chuẩn mỗi lâm phần đề

tài tiến hành lấy 3 mẫu ở 3 vị trí cách mép bìa rừng lần l-ợt là 30m, 60m,

90m Các mẫu bùn sau khi lấy đ-ợc cho vào ống nhựa có đánh số (đ-ờng kính

trong của ống là 48cm và chiều cao ống là 12cm) đem phơi khô kiệt Sau đó

tiến hành đo đ-ờng kính và chiều cao của khối bùn để xác định độ giảm thể

tích của bùn

2.4.3.3 Nghiên cứu hiệu quả chắn sóng cây cá lẻ RNM

Nghiên cứu hiệu quả chắn sóng cây cá lẻ là nghiên cứu hiệu quả chắn

sóng của những cây đứng đơn độc, không chịu ảnh h-ởng chi phối bởi những

cây xung quanh

 Công tác chuẩn bị

- Khảo sát thực tế để chọn ra những cây đứng đơn lẻ ở 6 cấp kính tán lá

khác nhau: 2,5m đến 4,5m Trên thực tế, khi có sóng biển, đ-ờng kính tán của

cây chịu ảnh h-ởng nhiều nhất và có thể quan sát đ-ợc rõ nhất Do đó, chúng

tôi tiến hành nghiên cứu hiệu quả chắn sóng ở các cấp đ-ờng kính tán khác

nhau) Tán lá phải gần tròn đều (Đ-ờng kính tán lớn nhất và nhỏ nhất không

chênh lệch nhau quá 10cm) Dụng cụ đo đ-ờng kính tán bằng th-ớc dây Độ

chính xác đến 10cm Vì vậy, ta coi cấp đ-ờng kính tán (Dt) lá bằng

- Khảo sát sơ bộ khả năng chắn sóng của các cây cá lẻ: Qua quan sát

nhiều lần khả năng chắn sóng của các cây cá lẻ ở 6 cấp kính trên chúng tôi

nhận thấy sóng biển có hình dạng là một dải sóng dài, khi chúng tác động

vuông góc vào cây cá lẻ thì sóng ở hai bên mép tán có xu h-ớng chạy vào khu

vực phía sau đ-ờng kính tán và trong phạm vi đ-ờng kính tán kéo thẳng xuống

từ 1m đến 2m tuỳ theo cấp tán khác nhau và cấp sóng khác nhau

 Ph-ơng pháp thực hiện

Sử dụng một cọc đo sóng dài khoảng 3 - 4m, trên đó khắc vạch đơn vị

chính xác đến cm

- Đo sóng biển ở đằng tr-ớc tán cây Số cọc đo là một cọc Cọc này

cách mép tán 10cm

- Đo sóng biển ở phía sau tán cây (sau khi sóng biển qua cây) Đo trong

phạm vi đ-ờng kính tán kéo thẳng xuống 50cm Số cọc đo tuỳ thuộc vào các

cấp đ-ờng kính tán và các cấp sóng khác nhau Đo ở 1 bên tán sau đó lấy đối

- Mỗi vị trí cọc đo 5 lần, đo từng vị trí cọc

 Sơ đồ bố trí các điểm đo chiều cao sóng ở các cấp đ-ờng kính

Trong đó: Theo khoảng cách dọc (Kdoc) các cọc phía sau tán đều cách

nhau 100cm Theo khoảng cách ngang (Kcngang) các cọc phía sau tán cũng

cách đều nhau, khoảng cách này tuỳ thuộc vào các cấp Dt và các cấp sóng

khác nhau

- Sơ đồ: Đo chiều cao sóng biển ở các cấp kính tán:

Dt = 2,5m với tất cả các cấp sóng (các cọc theo Kn cách đều nhau 1m)

Dt = 3,0m với tất cả các cấp sóng (các cọc theo Kn cách đều nhau 1m)

Dt = 3,5m với tất cả các cấp sóng (các cọc theo Kn cách đều nhau 1m)

Dt = 4,0m với tất cả các cấp sóng (các cọc theo Kn cách đều nhau 1m)

Dt = 4,5m với tất cả các cấp sóng (các cọc theo Kn cách đều nhau 1m)

Hình 2-2: Mô phỏng cách đo chiều cao sóng cây cá lẻ

- Cách đo sóng: Chiều cao sóng biển là biên độ dao động lớn nhất của

sóng, tức khoảng cách từ điểm sóng cao nhất đến điểm sóng thấp nhất quan

sát đ-ợc trên vạch th-ớc ( H)

Kết quả đo đếm đ-ợc ghi vào mẫu biểu 2-2

Biểu 2-2: Biểu đo chiều cao sóng biển cây cá lẻ

Tên cây: Ngày đo:

H

Đ-ờng kính tán: Ng-ời đo:

2.4.3.4 Nghiên cứu hiệu quả chắn sóng theo tuyến

Ph-ơng pháp bố trí các tuyến, điểm đo sóng: Trên mỗi lâm phần bố trí

một tuyến đo sóng tại vị trí ô tiêu chuẩn, h-ớng tuyến từ ngoài vào trong

vuông góc với biển, tuyến đo đi qua dạng cấu trúc điển hình Trên mỗi tuyến

bố trí các điểm đo sóng, điểm đầu tiên ở sát mép rừng (giáp với biển) các

điểm tiếp theo cách đều nhau 20m (xem sơ đồ 2-3)

- Sơ đồ bố trí các điểm và tuyến đo sóng

20m

Tuyến đo sóng

Hình 2-3: Sơ đồ bố trí các điểm và tuyến đo sóng

- Dụng cụ đo: Chúng tôi sử dụng sào (cọc) có chia vạch bằng sơn màu tới

cm để đo

- Ph-ơng pháp đo sóng: Chỉ số đo sóng là biên độ dao động lớn nhất của

sóng, tức khoảng cách từ điểm sóng cao nhất tới điểm sóng thấp nhất (chiều cao h)

- Để quan sát đ-ợc trị số h chúng tôi quan sát bằng mắt th-ờng (đứng

tại vị trí cọc để quan sát) ở vị trí xa hoặc khi có sóng lớn sử dụng ống nhòm

để quan sát biên độ sóng h

- Sóng đ-ợc đo ở các c-ờng độ khác nhau (nhỏ  lớn) Mỗi lần đo ở vị

trí mỗi cọc chỉ số h đ-ợc đọc 3 lần (lấy các biên độ sóng lớn nhất) Các điểm

đo sóng trên cùng 1 tuyến đ-ợc đo cùng nhau trong cùng một khoảng thời

gian nhất định là 15 phút Số liệu đo sóng đ-ợc ghi vào mẫu biểu 2-3

Biểu 2-3: Biểu đo chiều cao sóng biển theo tuyến

2.4.3.5 Ph-ơng pháp xử lý số liệu

Từ số liệu thu thập ngoài thực địa, đề tài tiến hành xử lý số liệu và tính

toán các chỉ tiêu cần thiết, từ đó đ-a ra các phân tích và nhận định về chỉ tiêu

nghiên cứu Trong quá trình xử lý số liệu chúng tôi sử dụng ph-ơng pháp

1Trong đó: X : Trị số trung bình của chỉ tiêu điều tra X

Xi: Trị số quan sát thứ i của X

n: Tổng trị số quan sát

- Lập biểu đồ biến động Dt, Hvn

- Độ loãng của bùn đ-ợc tính: L% = V1-V2)*100/V1; Trong đó V1 là

thể tích bùn ban đầu, V2 là thể tích bùn khô kiệt

- Về sóng: Độ giảm biên độ sóng tại một điểm bất kỳ cách mép rừng 1

khoảng L: h = hi - h1 h1: Chiều cao sóng cọc thứ 1

hi: Chiều cao sóng cọc thứ i cách cọc 1 một khoảng L(m)

- Đề tài nghiên cứu sử dụng phầm mềm Excel để lập các biểu đồ thể

hiện độ giảm sóng, xét t-ơng quan và dạng liên hệ, tính hệ số t-ơng quan và

tham số của ph-ơng trình hồi quy Từ đó xác định đ-ợc cấu trúc, mật độ và bề

rộng đai rừng cần thiết

Ch-ơng 3

ĐặC ĐIểM cơ bản KHU VựC NGHIÊN CứU 3.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý

Khu rừng ngập mặn huyện Tiên Lãng nằm ở phía Đông Nam của thành

phố Hải Phòng Vùng đất ngập n-ớc có diện tích khoảng 4400ha nằm trên địa

phận của 5 xã: Hùng Thắng, Vinh Quang, Tiên H-ng và Đông H-ng Vùng

đất này đ-ợc bao bọc bởi bờ biển phía đông nam, phía bắc là sông Văn úc,

phía nam giáp sông Thái Bình, và phía tây bắc là vùng đất liền Khu rừng ngập

mặn thuộc bãi triều Tiên Lãng cách trung tâm thành phố Hải Phòng khoảng

20 km về phía tây nam với chiều dài bờ biển khoảng 13 km

Tọa độ địa lý: 200 35' 00" – 200 43' 00" vĩ độ Bắc

1060 35' 00'' – 1060 45' 00" kinh độ Đông Khu vực rừng ngập mặn Phù Long nằm ở phía Tây Nam của đảo Cát Bà

thuộc vùng đệm của V-ờn quốc gia Cát Bà có diện tích khoảng 2000 ha Phía

bắc giáp Quảng Ninh, phía tây giáp đảo Cát Hải, phía đông giáp xã Gia Luận,

phía nam giáp xã Hiền Hào

Tọa độ địa lý: 200 48' 50'' - 200 58' 00'' vĩ độ Bắc,

1060 58' 00'' - 1070 10' 50'' kinh độ Đông

3.1.2 Địa hình, địa thế

Khu RNM thuộc xã Phù Long, huyện Cát Hải nằm trong hệ thống vùng

của sông hình phễu Quảng Ninh – Hải Phòng Địa hình khu vực nghiên cứu là

vùng bãi triều t-ơng đối bằng phẳng có độ cao trung bình là từ 0,5  07m, với

hệ thống sông và kênh rạch nhiều đã chuyển phù sa từ cửa sông ra và đ-ợc giữ

lại ở đó tạo nên các bãi lớn có nhiều loài thực vật ngập mặn phát triển

Khu RNM Tiên Lãng nằm giữa hai cửa sông Văn úc và sông Thái

Bình Đây là đoạn bồi tụ mạnh nhất ở Hải Phòng do đ-ợc bồi đắp phù sa ở hai

cửa sông, xen kẽ là các đoạn xói lở yếu xảy ra ở các bãi triều cao

Địa hình vùng ven bờ Tiên Lãng là đồng bằng thấp khá bằng phẳng, độ

cao trung bình khoảng 0,5m đến 1,5m Bao quanh đồng bằng có đê ngăn lũ và

đê biển Nổi cao trên đồng bằng 0,5m đến 1,0m là các đê cát cổ, nay là các

khu dân c- hoặc vùng trồng hoa màu Phía ngoài đê sông và đê biển là, đồng

bằng thấp là bãi bồi ngập triều Độ dốc của bề mặt bãi bồi ngập triều lớn hơn

đồng bằng thấp trong đê

Khu vực nghiên cứu là vùng bãi bồi ngoài đê biển có địa hình cụ thể

nh- sau:

- Địa hình nổi cao của bãi phù sa mang từ sông Văn úc ra biển Tại đó

chúng bị gió và thủy triều đẩy vào tạo thành bãi cát dạng cánh cung đơn giản

và mở rộng về phía sông Thái Bình Độ cao giồng cát thay đổi từ 0,6  1,9m

Địa hình bãi bồi châu thổ bằng phẳng với chiều dài bãi triều khoảng 13km

Phía bên trong gần đê biển là hệ thống đầm phá nuôi trồng thủy sản

- Đồng bằng tích tụ nguồn gốc sông biển, hầu nh- không chịu ảnh

h-ởng của thủy triều Trầm tích bề mặt chủ yếu là bột sét, cao trung bình từ

0,5  1,5m

- Các bar cát đ-ợc hình thành bởi quá trình nối các đảo phía tr-ớc cửa

sông cấu tạo từ hạt cát mịn có độ cao từ 1,8  1,9m chỉ lộ ra khi triều kiệt

- Bãi bồi ngập triều cao có độ cao trung bình từ 1,9  2,2m, trên mặt

bãi phát triển các loài cây ngập mặn nh- Bần chua, Sú, Ô rô, Cói

- Bãi bồi ngập triều thấp có độ cao trong khoảng 0  1,9m phân bố

thành dải bao quanh phía bãi triều cao

Trên đây là các loại điạ hình tích tụ trong vùng, ngoài ra còn có các loại

địa hình xâm thực gồm các lòng sông và lạch triều, loại đại hình có nguồn gốc

nhân sinh gồm hệ thống đê sông, biển, đầm nuôi, kè chống xói lở và hệ thống

kênh đào

3.1.3 Khí hậu, thủy văn

Vùng biển Tiên Lãng có 3 tính chất đặc tr-ng khí hậu sau: thứ nhất là

tính chất nhiệt đới ẩm; thứ hai là tính phân mùa rõ rệt, mùa hè từ tháng 5 đến

tháng 9 và mùa đông từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, tháng 4 và tháng 10 là

hai tháng có khí hậu chuyển tiếp; thứ ba là tính biến động, khí hậu đới bờ của

Tiên Lãng luôn bị biến động mạnh bởi nhiễu động của các yếu tố thời tiết nh-

lốc, bão, áp thấp nhiệt đới Mỗi năm vùng biển ven bờ Tiên Lãng chịu ảnh

h-ởng trực tiếp của từ 1 đến 2 cơn bão và gián tiếp của 2 đến 3 trận bão hoặc

áp thấp nhiệt đới Bão th-ờng có gió thổi mạnh tới 30-40m/s, khi gió giật

mạnh có thể trên 50m/s Chiều cao sóng biểu trong các cơn bão hoặc áp thấp

nhiệt đới giao động từ 1,5m đến 3m

Biểu 3-1: Các yếu tố khí t-ợng tại trạm Hòn Dấu

Tháng Nhiệt độ trung Các yếu tố khí t-ợng tại trạm Hòn Dấu

bình ( o C)

L-ợng m-a trung bình (mm)

3.1.4 Đặc điểm hải văn

Chế độ gió bão ở đảo Cát Bà có hai h-ớng gió chính: gió mùa Đông Bắc

và gió mùa Đông Nam Bão ở Cát Bà th-ờng tập trung vào các tháng 7, 8, 9,

10, trong bão th-ờng kèm theo m-a lớn Mức thủy triều ở đây phụ thuộc theo

mùa, mùa m-a thủy triều cao hơn mùa khô trung bình từ 1,5 đến 3m đặc biệt

khi có bão thì thủy triều dâng lên đến 4m Độ mặn của n-ớc thủy triều rtong

năm là t-ơng đối cao và ít thay đổi, trung bình từ 2.6% đến 2.7%

Biểu 3-2: Đặc điểm hải văn của vùng đất ngập n-ớc Tiên Lãng

Yếu tố

Tháng

Độ cao sóng TB (m)

Độ cao sóng lớn nhất (m)

Độ dài b-ớc sóng (m)

Tốc độ sóng (m/s)

Chu kỳ sóng TB (s)

(Nguồn: Trung tâm dữ liệu hải văn biển 2005)

Vùng biển ven bờ Tiên Lãng 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, biên độ triều nhỏ Mực n-ớc cao trung bình là 1,85m Vào mùa đông

hay mùa gió Đông Bắc, sóng thịnh hành h-ớng Đông từ tháng 10 đến tháng

3với tần suất hơn 40%, độ cao trung bình 0,7m, cực đại là 2,2m

Độ mặn của n-ớc biển cũng có sự thay đổi giữa các mùa Trong mùa

khô, độ muối của n-ớc tăng cao, dao động từ 0,020/00 - 270/00 Về mùa m-a

(từ tháng V đến tháng X), l-u l-ợng n-ớc sông tăng, chiếm khoảng 75 – 80%

l-u l-ợng n-ớc cả năm nên độ muối giảm rất mạnh, giao động từ 0,020/00 –

0,50/00 Do chế độ thủy triều thuộc loại nhật triều, nên độ muối còn biến động

theo mực n-ớc trong ngày Mùa m-a, độ muối trung bình tầng mặt là 0,020/00

tầng đáy là 0,260/00 Mùa khô, độ muối tầng mặt là 8,10/00; tầng đáy là 19,40/00

3.1.5 Tính đa dạng sinh học của khu vực nghiên cứu

Khu vực rừng ngập mặn Phù Long, Cát Bà thuộc kiểu rừng sú vẹt m-a

mùa th-ờng xanh quanh năm Tổng số loài điều tra đ-ợc ở khu vực là 37 loài

thực vật bậc cao có mạch, nằm trong 31 chi và 21 họ Tham gia vào thành

phần tổ thành rừng tại khu vực có n-ớc triều ngập th-ờng xuyên là các loài:

Mắm, Vẹt, Trang, Sú và Đ-ớc Tại khu vực ven biển, đất bùn lỏng, ngập triều

th-ờng xuyên Nhờ đặc điểm thích nghi với độ ngập sâu, độ mặn cao, c-ờng

độ ánh sáng mạnh, bộ rễ hô hấp phát triển mạnh nên quần thể Mắm sinh

tr-ởng và phát triển mạnh Khi Mắm đã phát triển thành quần thể thuần loài

thi khả năng giữ bùn, phù sa càng nhiều, bãi lầy đ-ợc nâng lên thời gian ngập

triều rút ngắn, đất bùn chặt dần và thêm một số chất dinh d-ỡng, tác động của

sóng biển chỉ có khi có triều c-ờng Tại khu vực này thuận lợi cho sinh tr-ởng

và phát triển của các loài Sú, Đ-ớc, Trang, Vẹt

Kết quả khảo sát về đa dạng sinh học [8] vùng đất ngập n-ớc Tiên Lãng

có 154 loài động vật trong đó có 32 loài cá, 95 loài chim, 8 loài thú, 11 loài bò

sát và 8 loài l-ỡng c- Trong khu vực có nhiều loài quý hiếm nh-: Rái cá

th-ờng, Rắn hổ mang, Cò thìa mặt đen, Mòng bể mỏ ngắn, Quắm đầu đen và

Choắt chân đỏ

Hệ thực vật ngập mặn ở bãi triều Tiên Lãng có 11 loài trong đó có loài

Bần chua sinh tr-ởng và phát triển tốt Ngoài ra còn có 259 loài động thực vật

phù du trong đó có nhiều loài có giá trị kinh tế cao nh- một số loài nhuyễn

thể, giun tơ và các loài giáp xác khác

3.1.6 Các mối đe dọa đến rừng ngập mặn

- Khai hoang lấn biển: khai hoang nông nghiệp làm giảm diện tích các

bãi đất ngập n-ớc trong đó có rừng ngập mặn Kết quả là rừng ngập mặn, các

bãi bồi ven biển có khả năng trồng rừng nơi có nguồn lợi sinh vật và đa dạng

sinh học bị biến thành các cánh đồng lúa có năng suất thấp

- Nuôi trồng thủy sản: nghề nuôi trồng thủy sản ở Tiên Lãng chủ yếu

dựa vào kinh nghiệm của nhân dân, chính quyền ch-a có đầu t- đáng kể vào

việc quy hoạch chi tiết cho các khu vực trồng thủy sản tại Tiên Lãng Tháng 8

năm 2002 dự án nuôi trồng thủy sản Việt Mỹ đã tiến hành với tổng diện tích

876 ha trong bãi bồi xã Tiên H-ng và Đông H-ng của khu vực này bao gồm

297 ha rừng ngập mặn và 597 ha đất ngập n-ớc Hoạt động này làm 297 ha

rừng ngập mặn đã bị chặt và rừng ngập mặn ở khu vực này sẽ bị đe dọa

- Khai thác rừng ngập mặn: diện tích rừng ngập mặn ở Tiên Lãng đang

đ-ợc trồng lại, nh-ng so với tr-ớc đây thì vẫn bị thu hẹp khá nhiều Theo kết

quả điều tra thì tr-ớc năm 1991 khu vực này có 794 ha rừng ngập mặn, nh-ng

cho đến nay chỉ còn khoảng 300 ha rừng phát triển trung bình Nguyên nhân

chính làm thu hẹp rừng ngập mặn là do mở rộng diện tích đầm nuôi tôm Mất

rừng ngập mặn đồng nghĩa với mất đi nơi ở, nơi sinh sản và phát triển của các

loài chim và các loài sinh vật khác dẫn đến làm nghèo đa dạng sinh học của

rừng ngập mặn

3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

3.2.1 Đặc điểm về xã hội

- Tại khu RNM Phù Long, dân số có 2733 nhân khẩu với diện tích trên

2.000ha đất ngập n-ớc và RNM Dân sống tại khu vực này phần lớn sống

bằng nghề rừng và đánh bắt hải sản ven biển, ngoài ra hiện nay còn tham gia

dịch vụ du lịch và nuôi trồng thủy sản Do khu vực rừng ngập mặn thuộc phân

khu vùng đệm của V-ờn quốc gia Cát Bà, công tác quản lý bảo vệ rừng còn

nhiều hạn chế nên diện tích RNM ngày càng suy giảm

- Tại vùng bãi triều Tiên Lãng có 4 xã là Hùng Thắng, Vinh Quang,

Tiên H-ng và Đông H-ng Dân số có 16.246 nhân khẩu; 4.215 hộ với diện

tích 3.560 ha (số liệu thống kê các xã năm 2006) Mật độ dân c- các xã t-ơng

đối đồng đều, trung bình 1.107 ng-ời/ km2

- Tỉ lệ tăng dân số: Tỉ lệ tăng dân số tự nhiên của 5 xã vùng đệm t-ơng

đối đồng đều bình quân qua các năm là 1,18%

- Tôn giáo và dân tộc: Năm xã trong vùng đệm là nơi sinh sống chủ yếu

của ng-ời dân tộc Kinh, tỷ lệ dân theo đạo thiên chúa giáo chiếm 38% tổng số

dân trong khu vực

- Cơ cấu lao động: Số ng-ời trong độ tuổi lao động ở các xã vùng đệm

là 8.256 ng-ời chiếm 50,8% số dân trong khu vực, trong đó số lao động nữ

chiếm 49,5%, số lao động nam chiếm 50,5%

3.2.2 Đặc điểm về kinh tế

- Tổng diện tích tự nhiên 4 xã là 3.560 ha trong đó: Đất canh tác trồng

lúa 2682,3 ha chiếm 75,3% Đất trồng cây hoa màu 599 ha chiếm 16,8% Đất

ở 222,4 ha chiếm 6,2% Đất khác 56,3 ha chiếm 1,6% diện tích tự nhiên

(Nguồn: Số liệu thống kê các xã cung cấp tháng 7 năm 2006)

- Nông nghiệp: Diện tích trồng lúa của 4 xã là 2682,3 ha, năng suất cả

năm đạt 123 tạ/ha Sản l-ợng l-ơng thực đầu ng-ời đạt 639 kg/ năm

- Ng- nghiệp: Nuôi trồng thủy sản với diện tích n-ớc lợ là 798 ha Tổng

số hộ tham gia vào nuôi trồng là 90 hộ gia đình Trong khu vực có 425

ph-ơng tiện đánh bắt gần bờ và 35 ph-ơng tiên đánh bắt xa bờ với sản l-ợng

đạt 1.897 tấn

- Lâm nghiệp: Chiếm phần nhỏ trong kinh tế của huyện, khai thác rừng

ngập mặn chủ yếu để làm chất đốt d-ới mọi hình thức và quy mô không lớn

Trong những năm gần đây đ-ợc sự hỗ trợ của Hội chữ thập đỏ Nhật Bản và

Thụy Điển hoạt động trồng rừng ngập mặn ở địa ph-ơng diễn ra t-ơng đối

mạnh mẽ tuy nhiên rừng trồng có tỷ lệ sống không cao, chất l-ợng không tốt,

một phần do ch-a chú trọng đến công tác quản lý và bảo vệ

- Cơ sở hạ tầng: Hầu hết các xã trong huyện đều có tr-ờng học, đ-ờng

nhựa, điện l-ới, trạm xã khang trang, một số hộ đã có mô hình n-ớc sạch

mini Khu vực có hệ thống đ-ờng bộ liên huyện đi Tiên Lãng dải nhựa hai làn

xe, đ-ờng liên xã dải nhựa cấp phối

- Văn hoá, y tế, giáo dục: Các trạm y tế của các xã đã thực hiện tốt công

tác chăm sóc sức khỏe cho nhân dân Số trẻ em đ-ợc đi học cao với tỷ lệ trên

90% Các trung tâm học tập cộng đồng liên tục mở các lớp bồi d-ỡng nghiệp

vụ, tập huấn pháp luật và tập huấn khoa học kỹ thuật nông nghiệp, nuôi trồng

thủy sản cho cộng đồng địa ph-ơng

Ch-ơng 4 kết quả nghiên cứu và thảo luận 4.1 Đặc điểm hình thái cây cá lẻ

Do đề tài nghiên cứu tại khu vực bãi triều cửa sông Văn úc có độ mặn

thấp với thành phần thực vật ngập mặn ở đây chỉ có loài Bần chua phát triển

tốt Vì vậy để nghiên cứu khả năng chắn sóng của cây cá lẻ, đề tài chỉ nghiên

cứu loài Bần chua (Sonneratia caseolaris)

 Đặc điểm hình thái của Bần chua

Bần chua (Sonneratia caseolaris) thuộc họ Bần (Sonneratiaceae), là cây

gỗ từ nhỏ đến nhỡ có chiều cao từ 5m đến 10m, đ-ờng kính thân từ 30-100cm

Quanh gốc có hệ thống rễ hô hấp trên mặt đất phát triển mạnh Cành non

th-ờng rủ, có 4 cạnh, đốt phình to, vỏ màu nâu sẫm, nhiều đốm nhỏ màu nâu

Hoa mọc lẻ ở đầu cành, ít khi mọc thành cụm hình xim 2 - 3 hoa Đài

hợp gốc có 5 cánh dầy phía ngoài màu lục, phía trong màu tím hồng, hình dải

dài 1,8 đến 2,5cm; rộng 2mm Nhị nhiều đính trên ống đài, chỉ thị màu hồng

Bầu giữa 16 – 20 ô hình cầu bẹt, vòi nhụy dài Quả mọng hình cầu, có đài

sống ở gốc và vòi nhụy ở đỉnh

Hạt nhiều, hình đầu đinh

Bần chua là cây sinh

tr-ởng và phát triển nhanh,

chúng có thể sinh tr-ởng trong

điều kiện ngập n-ớc nhiều

ngày Bần chua là cây chỉ thị

cho vùng n-ớc lợ Cây mọc

thuần loại hoặc hỗn giao với

các loài thấp hơn nh-: Trang,

4.2 Đặc điểm thổ nh-ỡng khu vực của rừng ngập mặn

4.2.1 Đặc điểm của thổ nh-ỡng tại RNM

Thổ nh-ỡng ở vùng RNM do phù sa các các sông trong nội địa mang

ra, cùng trầm tích biển do thuỷ triều đem vào, loại đất này phụ thuộc vào

nguồn gốc phù sa và loại trầm tích, nó rất dễ biến đổi d-ới tác dụng của các

yếu tố khí hậu, thuỷ văn và hoạt động của các sinh vất sống ở đất Nghiên cứu

cho thấy ở khu vực bãi triều ngoài yếu tố khí hậu và đặc điểm chế độ thuỷ

triều, độ mặn n-ớc biển thì đặc điểm của lớp đất phủ gồm lớp bùn loãng và

nền đất đã cố kết ổn định giữ một vai trò hết sức quan trọng đối với sự tồn tại

và phát triển của cây RNM Các tác động của con ng-ời gây ra ô nhiễm hoặc

thiếu hụt các chất dinh d-ỡng, nguyên tố vi l-ợng trong lớp bùn loãng hoặc

lớp đất nền đều ảnh h-ởng trực tiếp đến sự tồn tại và phát triển của quần thể

sinh vật trong bãi triều Xuất phát từ vấn đề trên chúng tôi tiến hành tìm hiểu

đặc điểm địa hoá trầm tích của bãi triều tại khu vực nghiên cứu

Hàm l-ợng trung bình (%) của các cấp hạt Cát

(1.0– 0.1mm)

Bột (0.1- 0.01mm)

Sét (< 0.01mm)

Kết quả nghiên cứu cho thấy trầm tích bề mặt bãi triều Tiên Lãng đ-ợc

chia thành 5 loại: cát nhỏ, bột lớn, bùn bột nhỏ, bùn sét bộ và bùn bột Khoáng

vật nhẹ trong thành phần cấp hạt trên 0,1mm của trầm tích là thạch anh,

fecpat, mica Ngoài ra còn có các hợp phần là mảng đá phiến limonit và bùn

bã hữu cơ thực vật Hàm l-ợng trung bình của của một số khoáng vật nặng

tiêu biểu cho trầm tích Tiên Lãng thể hiện: ilmenit (0,74%), zircon (0,70%),

limonit (10%), hoblen (20%), silimanit (1,8%), epidot (0,8%), tua malin

(0,6%), granat (0,3%), hematit (1,2%)

Căn cứ vào tỉ lệ giữa thành phần sét và cát mà lớp đất phủ trên bãi triều

đ-ợc chia ra các loại đất: Thịt nhẹ, thịt trung bình, thịt nặng Tại khu vực

nghiên cứu phổ biến nhất là đất sét pha, cát và cát pha Kết quả nghiên cứu

các lớp đất theo chiều thẳng đứng cho thấy quy luật phân bố các lớp đất theo

thứ tự từ trên xuống nh- sau: Bùn loãng; Sét; Sét pha cát; Cát pha sét; Cát;

Theo kết quả phân tích mẫu đất thì từ trên mặt xuống 1m th-ờng có tính

phân đới thành 3 lớp gồm:

- Lớp bùn loãng trên mặt: 0  0,3m

- Lớp đất t-ơng đối ổn định: 0,3  0,6m

- Lớp đất ổn định : 0,6  1m

Kết quả phân tích nguyên tố vi l-ợng trong đất gồm các nguyên tố Cu,

Pb, Zn, Cb, Cr, Co & Mn… Trong các loại đất trên bãi triều cho thấy đất sét,

đất sét pha cát, cát pha sét có đầy đủ các nguyên tố vi l-ợng nằm trong giới

hạn có lợi cho sấpinh tr-ởng và phát triển của thực vật ngập mặn trong khu

vực

4.2.3 Hàm l-ợng các chất

Kết quả phân tính hàm l-ợng mùn của các mẫu đất t-ơng ứng với từng

lâm phần rừng đ-ợc thể hiện ở d-ới biểu sau

Biểu 4-2: Hàm l-ợng mùn tại khu vực nghiên cứu

thì hàm l-ợng mùn giảm dần theo độ sâu Tại độ sâu 00cm có hàm l-ợng mùn

là cao nhất và tai độ sâu 100cm so với bề mặt đất hàm l-ợng mùn là thấp nhất

Biểu 4-3: Độ loãng của bùn ở các lâm phần

Kết quả nghiên cứu độ loãng của bùn cho thấy: Độ loãng của bùn có xu

h-ớng tăng dần từ ngoài vào sâu trong rừng Nh-ng do số l-ợng mẫu bùn

nghiên cứu là ít (2 mẫu mỗi lâm phần) và khoảng cách giữa các vị trí lấy mẫu

là không lớn (30m) nên quy luật biến đổi này là ch-a thật sự rõ ràng, ở phía

sâu trong rừng tốc độ lắng đọng phù sa nhanh lớp bùn loãng trên mặt chứa

nhiều hạt sét và các chất hữu cơ, ở phía mép rừng tốc độ lắng đọng phù sa

chậm, lớp bùn mỏng, thành phần lại chứa nhiều hạt cát do đó nếu so sánh

trong cùng một đơn vị thể tích thì mẫu bùn lấy ở vị trí phía ngoài sẽ chứa

nhiều vật chất khô hơn mẫu bùn lấy ở vị trí sâu trong rừng Tức l-ợng n-ớc

chứa trong một thể bùn lấy ở phía trong sẽ nhiều hơn l-ợng n-ớc chứa trong

một thể tích bùn lấy ở phía ngoài

4.3 Đặc điểm cấu trúc rừng khu vực nghiên cứu

Sự hình thành và phát triển của quần xã thực vật rừng trong tự nhiên

luôn tuân theo quy luật khách quan đ-ợc phản ánh qua cấu trúc rừng, cấu trúc

quần xã thực vật rừng là sự sắp xếp các thành phần cấu tạo nên quần xã theo

không gian và thời gian Nghiên cứu cấu trúc rừng nhằm đ-a ra mô hình cấu

trúc có khả năng tận dụng tối đa không gian dinh d-ỡng tạo ra hệ sinh thái ổn

định, đáp ứng đ-ợc mục tiêu phòng hộ cao nhất và phát triển một cách bền

vững Mỗi kiểu rừng có một cấu trúc riêng, để tìm hiểu cấu trúc quần xã thực

vật RNM khu vực nghiên cứu, đề tài tiến hành điều tra các nhân tố cấu trúc

của quần xã ở một số lâm phần chính của RNM tại khu rừng ngập mặn xã Phù

Long, huyện Cát Hải và khu rừng ngập mặn thuộc xã Vinh Quang, huyện Tiên

Lãng, thành phố Hải Phòng

Do mục tiêu nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu khả năng chắn sóng

của RNM nên chúng tôi chỉ nghiên cứu một số lâm phần chính là RNM tự

nhiên tại Phù Long, huyện Cát Hải và lâm phần RNM trồng thuần loài tại khu

vực xã Vinh Quang, huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phòng

4.3.1 Cấu trúc tổ thành

Tổ thành thực vật là một trong những nhân tố của cấu trúc rừng, là chỉ

tiêu quan trọng dùng để đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính ổn định, sự

bền vững, của hệ sinh thái rừng Tổ thành phản ánh tổ hợp và mức độ tham gia

của các loài thực vật trong quần xã Đối t-ợng nghiên cứu tổ thành là loài cây

hay nhóm loài cây, việc nghiên cứu tổ thành rừng sẽ nói lên toàn bộ giá trị của

lâm phần đó nh-: Giá trị về mặt kinh tế, chức năng phòng hộ, bảo vệ môi

tr-ờng và bảo vệ nguồn gen

Hệ sinh thái RNM có những điểm khác biệt so với hệ sinh thái rừng

trên cạn, hệ sinh thái RNM th-ờng xuyên chịu tác động của thuỷ triều, độ

mặn, sóng biển, thời gian ngập d-ới n-ớc biển, đặc điểm đất đai và l-ợng lắng

đọng phù sa lầy thụt nên tổ thành thực vật của RNM đơn giản Cũng nh- các

hệ sinh thái trên cạn, RNM có tổ thành thực vật khác nhau ở các điều kiện lập

địa khác nhau Các loài có biên độ sinh thái không giống nhau nên mức độ

thích nghi của chúng với các điều kiện lập địa là khác nhau

Biểu 4-4: Thống kê các loài cây RNM và công thức tổ thành

5,16.M+4,13.Đ+0,71.S

3 Bần chua Sonneratira caseolaris Thuần loài

4 Bần chua Sonneratira caseolaris Thuần loài

5 Bần chua Sonneratira caseolaris Thuần loài

6 Bần chua Sonneratira caseolaris Thuần loài

Trong đó: M: Mắm

S: Sú

Đ: Đ-ớc Nhận xét: Đối với các lâm phần 1, 2, là lâm phần rừng tự nhiên tại khu

vực nghiên cứu xã Phù Long thuộc đảo Cát Bà, thực vật ngập mặn ở đây có

thành phần loài cây đa dạng sinh tr-ởng và phát triển tốt Tổ thành loài cây

đ-ợc hình thành trên quy luật phát sinh và phát triển của RNM là từ các loài

cây tiên phong vùng cửa sông ven biển nh- Mắm, Sú đến các loài cây mọc ở

các bãi triều đã ổn định về cấu trúc tầng đất và ít chịu tác động của thủy triều

nh- Tra làm chiếu và Giá

Lâm phần 3, 4, 5, 6, đây là các lâm phần rừng trồng thuần loài có độ

tuổi và mật độ khác nhau Khu vực nghiên cứu tại Vinh Quang, Tiên Lãng là

khu vực cửa sông Văn úc có l-u l-ợng phù sa và n-ớc ngọt lớn đổ ra biển Vì