Để đánh giá vai trò của một số kiểu RNM trồng trong việc thích ứng với nước biển dâng (NBD) ở khu vực ven biển xã Đại Hợp, Kiến Thụy, Hải Phòng, chúng tôi đã tiến hành xác định thành phầ[r]
(1)NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA MỰC NƯỚC BIỂN DÂNG ĐỐI VỚI RỪNG NGẬP MẶN XÃ ĐẠI HỢP, KIẾN THUỴ, HẢI PHỊNG
VÀ CÁC GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG
1 Đặt vấn đề
RNM hệ sinh thái có ý nghĩa vô quan trọng đời sống người môi trường RNM cung cấp nguyên vật liệu cho sống người dân RNM giúp điều hồ nhiệt độ, trì tính ổn định màu mỡ đất, giảm bớt tình trạng nhiễm mặn, cung cấp thức ăn, nơi trú ngụ sinh sản cho động vật nước cạn Ngồi ra, RNM cịn điều hồ khí hậu, tham gia kiến tạo bảo vệ cảnh quan ven bờ, hạn chế bão gió, lũ lụt, hạn hán, bảo vệ đê ven biển, Đặc biệt, RNM góp phần làm mơi trường làm giảm hàm lượng kim loại nặng có nước thải nội địa đổ vùng cửa sơng, ven biển, đồng thời giữ gìn cân sinh thái cho vùng đất bị ngập nước, vùng cửa sông ven biển
Đối với RNM, NBD coi thách thức lớn BĐKH đem lại [7] Hầu hết nghiên cứu cho RNM có nguy dần mực nước biển tăng 1cm/năm [9] Gần đây, tốc độ xói lở bở biển Hải Phòng ghi nhận mức 4,4-5,1m/năm
[10] Như hệ tất yếu, xói mịn bờ biển ảnh hưởng đến thảm thực vật ven biển có cịn hủy diệt chúng [2]
Ở Việt Nam, nghiên cứu, đánh giá vai trị RNM việc thích ứng với BĐKH NBD quan tâm ý song chưa có nghiên cứu cụ thể, mà đề cập chủ yếu tác dụng RNM sóng bão, vai trị hệ sinh thái RNM việc tích lũy cacbon, giảm hiệu ứng nhà kính, quản lý bảo tồn gen thực vật RNM để thích ứng với BĐKH, NBD vào kỳ triều cường vùng ven biển chưa tập trung nghiên cứu cụ thể tác động NBD RNM chưa đưa giải pháp cụ thể
Đại Hợp xã ven biển có tuyến đê biển dài 4,2 km Đây tuyến đê xung yếu Hải Phòng Vào mùa mưa bão, địa phương thường phải dồn sức bảo vệ đê, đặc biệt năm 1954, 1967, 1968 xảy vỡ đê, gây thiệt hại lớn người Hàng năm, Nhà nước đầu tư nhiều kinh phí để tu bổ, sửa chữa đê điều TS Lê Xuân Tuấn- Tổng Cục Biển Hải đảo Việt Nam
ThS Nguyễn Hải Đông- Cục Viễn thám Quốc gia
PGS TS Trần Hồng Thái- Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia
(2)NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
Thu mẫu, chụp ảnh
Đếm số lồi,số lượngtừng lồi Khảo
sát địa
Đặt thí hiệ
Chiều cao, đường kính thân rễ, độ tán che Vẽsơ đồ hình
chiếu
Bảng số liệu thô
Biểu đồ, đồ thị
Biến động RNM qua năm Bản đồ vệ
tinh khu vực nghiên
cứu qua
Định loại thành phần lồi
Phân tích kết quả, xử lý thơng tin, liệu dựđoán
Kết luận
Đề xuất giải Nhiệt độ, lư ợng mưa,
sự bồi xói, dịng chảy biển, độ mặn NBD
Xu hướng phát triển RNM khu vực nghiên cứu
Cấu trúc RNM
Ngồi thực
Phịng thí nghiệm Phần
mềm Map I f
Hình Sơ đồ tóm tắt phương pháp nghiên cứu
* Tiến hành thu mẫu định loại thành phần lồi phương pháp hình thái so sánh dựa vào mẫu vật (hình 1), nguồn ảnh chụp thực địa hành từ 12/2011 đến 10/2013 kết hợp với tài liệu phân loại thực vật [1, 2, 3]
* Nghiên cứu cấu trúc RNM Braun-Blanquet [6]
3 Kết nghiên cứu thảo luận
a Thành phần loài thực vật
Khu vực ven biển Hải Phòng chịu tác động hệ thống cửa sông, hàng năm cung cấp lượng lớn phù sa, mặt khác tượng xói lở bồi tụ diễn biến phức tạp Điều định đến thành phần loài phân bố thực vật ngập mặn khu vực Qua điều tra thành phần thực vật địa điểm nghiên cứu, loài dẫn bảng 1: thực dự án “Trồng rừng ngập mặn phòng
ngừa thảm họa” Qua 11 năm thực dự án (1999 - 2010), toàn xã trồng 450 RNM dọc theo tuyến đê biển xung yếu với loại chủ yếu trang bần Đến nay, rừng phát triển mạnh, thực tường xanh vững chắc, góp phần tích cực chắn sóng, bảo vệ đê biển Những chỗ có rừng ngập mặn, cường độ sóng biển bão cấp 10 giật cấp 11 kết hợp với triều cường bị triệt
tiêu bản, đê khơng cịn trực tiếp chịu tác động sóng biển Nghiên cứu, đánh giá tác động mực NBD rừng ngập mặn xã Đại Hợp có vai trò quan trọng việc đưa nhận định khoa học giải pháp phù hợp việc lồng ghép vấn đề BĐKH vào kế hoạch hành động hướng tới mục tiêu phát triển bền vững địa phương
2 Phương pháp nghiên cứu
(3)NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
Ghi : * Loài ngập mặn chủ yếu; + Loài tham gia RNM, lồi cịn lại loài nội địa phát tán vùng ven biển sống nơi đất bị nhiễm mặn (ven đê); Vùng ngập triều đặn, tự nhiên; Quần xã thực vật bờ đầm, bờ đê, đất bị nhiễm mặn có bị ảnh hưởng triều cường
Do rừng trồng từ năm 1999 nên thành phần loài khu vực không phong phú Trong bảng ta thấy, có lồi ngập mặn thức, cịn lại loài tham gia RNM loài nội địa phát tán vùng ven biển sống bờ đê, bờ đầm, nơi đất bị nhiễm mặn
Kết khảo sát phân tích cho thấy nghiên cứu theo lát cắt dọc (có độ rộng 700 m tính từ chân đê phía biển) có hai lồi ngập mặn chủ yếu trang bần chua kiểu quần xã sau:
- Phía ngồi giáp biển: quần xã bần loại
- Nằm quần xã thứ quần xã thứ ba (khoảng 200 m): chủ yếu trang
- Nằm quần xã thứ hai quần xã thứ tư:chủ yếu bần xen trang
- Phía giáp đê: chủ yếu trang (khoảng 20 m)
1) Sự phân tầng rừng
Khu vực nghiên cứu có ba tầng sau: • Tầng vượt tán: có chiều cao m, chủ yếu bần chua Chiều cao trung bình 7,6 m, có khả phân hoá chi phối ảnh hưởng tới tầng
• Tầng ưu thế: có chiều cao từ 1- m, có
hợp hai loài trang bần chua, cịn có thêm số lồi khác ô rô biển, đâng Tầng có độ che phủ lớn (96% diện tích/ơ thí nghiệm), tầng chủ đạo rừng có khả thay tầng vượt tán
• Tầng tái sinh năm: có chiều cao từ 0,5-1 m, tầng thấp quần xã với hai loài chủ yếu trang bần chua, có vai trị quan trọng tái sinh rừng
Số tái sinh RNM với ô tiêu chuẩn 1mx1m bần chua 11 cây/m2, đường
kính từ 0,7-1,5 cm, chiều cao từ 15-100 cm; chiều cao chủ yếu bần tái sinh từ 15-50 cm Số tái sinh trang 15 cây/m2, đường
kính từ 0,3 - 1,2 cm, chiều cao từ 35 -100 cm; chiều cao chủ yếu trang tái sinh từ 45-70 cm Số rễ thở bần dày dày đặc, trung bình 55 rễ/m2với đường kính từ 1-1,5 cm, chiều cao dao
động từ 12-53 cm
2) Mức độ che phủ tán RNM
(4)NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI
Bảng Mực nước biển dâng (cm) so với thời kỳ 1980-1999
Từ bảng 2, ta tính tốc độ NBD trung bình tương đối cho năm khu vực Đồng
Bắc Bộ qua bảng đạt 96% Trong đó, quần xã thứ tư rừng bần
trồng phía ngồi sát biển có tỉ lệ che phủ đạt 95% với khoảng cách Rừng trang xen bần trồng đoạn sát đê với mật độ với 0,7m x 0,7m, khoảng cách đều, rừng chưa khép tán, tỉ lệ che phủ đạt 90% Bốn quần xã trải dài chiều rộng 700 m từ bờ đê phía biển tạo nên cấu trúc đặc trưng RNM xã Đại Hợp
b Kịch BĐKH ảnh hưởng NBD đến RNM
1) Kịch BĐKH
Các nghiên cứu giới gần dự báo, hầu hết hệ sinh thái ven biển bị đe dọa NBD bão cách nhanh chóng [8] Dưới tác động NBD, diện tích đất RNM có diễn biễn phức tạp; phản ứng RNM với NBD thay đổi tùy thuộc vào khu vực có địa hình khác nhau; nữa, tình hình thay đổi yếu tố tự nhiên tương lai phức tạp, khó xác định lồi chiếm ưu vùng khu hỗn hợp
Năm 2009 2012, Bộ Tài nguyên Môi trường đưa kịch NBD cho Việt Nam Khu vực nghiên cứu Đồng Bắc Bộ có mực NBD so với thời kì 1980-1999 dẫn bảng
Bảng Tốc độ nước biển dâng trung bình cho năm (cm/năm) so với thời kì năm 1980- 1999
Cây ngập mặn (CNM) thích nghi với tình trạng ngập mặn mức độ giới hạn khả sinh lý tùy thuộc loài độ mặn khác Hầu hết ngập mặn bị ảnh hưởng NBD 0,14 cm năm [9]) Theo ba kịch phát thải thấp, trung bình, cao, tốc độ NBD trung bình cho năm lớn 0,14 cm, rõ ràng ngập mặn bị ảnh hưởng theo mức độ khác
2) Ảnh hưởng NBD đến hệ rễ ngập mặn Mơi trường đất ngập nước yếm khí thể nhão tác động đến CNM, khả chống đỡ
về mặt học Để thích nghi hầu hết hệ thống rễ CNM phát triển theo chiều ngang, hệ thống rễ thường nông, độ sâu không m [4]
Ảnh hưởng NBD đến RNM theo mức độ khác nhau, phụ thuộc vào mực NBD vị trí RNM Khu vực nghiên cứu có hệ thống rễ thở bần với chiều cao dao động từ 12 - 53 cm nên mực NBD 53 cm bị ảnh hưởng đến q trình sinh lí
(5)NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI nhỏ so với tốc độ bồi tụ NBD
khơng gây ảnh hưởng đến rễ CNM 3) Ảnh hưởng NBD đến thân
Ở khu vực có tốc độ bồi tụ nhỏ tốc độ xói lở tốc độ NBD NBD nhân tố ảnh hưởng đến thân RNM Chiều cao tầng cho thấy tầng vượt tán tầng ưu bị tác động NBD mức độ thấp, tầng tái sinh có chiều cao từ 0,5-1m chịu tác động lớn Đặc biệt, NBD lên tới 1m tầng chìm ngập phần hồn tồn
NBD làm thời gian CNM bị ngập nước lâu hơn, từ ảnh hưởng đến q trình quang hợp suất
Tuy nhiên, khu vực có tốc độ NBD nhỏ tốc độ bồi tụ NBD dâng khơng gây ảnh hưởng đến RNM
4) Ảnh hưởng NBD đến đến khả phát tán RNM
Một đặc điểm thú vị loài ngập mặn (họ đước) có tượng sinh Hạt lồi nảy mầm mẹ, tạo nối liền với gọi trụ mầm Khi trụ mầm già rời khỏi mẹ, rụng xuống nước dễ Khi NBD, trụ mầm chín theo dịng nước phát tán nơi khác giúp cho diện tích RNM tăng lên
Tuy nhiên, NBD cao, nước triều rút mà RNM bị ngập trụ mầm khơng cắm xuống đất, ảnh hưởng đến số lượng RNM 5) Ảnh hưởng NBD đến đến khả tái sinh RNM
NBD gây ảnh hưởng định đến khả tái sinh CNM khả cố định trụ mầm khả cố định
Ảnh hưởng NBD đến RNM phức tạp phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác nhau, đặc biệt xói lở bồi tụ, địa hình khu vực nghiên cứu, vị trí RNM; từ có ảnh hưởng tích cực hay tiêu cực đến RNM
6) Ảnh hưởng NBD đến độ mặn
Độ mặn nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng, tỷ lệ sống
nồng độ muối nước 10-25‰ Kích thước số lồi giảm độ mặn cao (40-80‰) [5] Những nơi độ mặn thấp (<4‰) mọc tự nhiên
Tại khu vực nghiên cứu, độ mặn dao động khoảng 5-14‰, phù hợp với chịu mặn thấp (7-20‰) trang bần chua
c Khả thích ứng RNM
1) Biến động RNM khu vực nghiên cứu qua giai đoạn
Giai đoạn 1989 -1999: Năm 1989, khu vực nghiên cứu khơng có RNM Đến năm 1999, diện tích RNM khu vực nghiên cứu 315
Giai đoạn rừng trồng nên thể chưa ổn định, ngập triều cao CNM chịu tác động mạnh sóng, gió, bão, dễ bị chết, độ che phủ thấp, hai lồi CNM trang bần chua Tuy nhiên, CNM có xu hướng sinh trưởng, phát triển mạnh, độ che phủ tăng dần:
Giai đoạn 1999-2005: Cấu trúc rừng khơng có thay đổi đáng kể: theo cấu trúc nằm ngang, rừng gồm ba kiểu quần xã: bần xen trang, trang bần; theo cấu trúc thẳng đứng, RNM gồm hai tầng Thay đổi rõ nét tăng lên độ che phủ (dao động từ 90-93%) chiều cao tầng
Quá trình bồi tụ diễn mạnh, tác động sóng, gió, bão giảm, thể dần ổn định
Giai đoạn 2005-2010: Đến năm 2010, trình bồi tụ diễn mạnh mẽ, trình xói lở ít, thể bồi tụ phù sa nhiều Lượng nước tăng lên làm xuất thêm số loài khác với tầng chính:
+ Tầng ( tầng vượt tán): chiều cao m, chủ yếu bần chua
+ Tầng ( tầng ưu thế): chiều cao từ 1- m, có hợp hai loài chủ yếu trang bần chua, thêm số lồi khác rơ biển, đâng (đước vòi)
+ Tầng ( tầng tái sinh): năm tuổi, có chiều cao từ 0,5- 1m, chủ yếu trang bần chua
(6)NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI trưởng, phát triển mạnh
Như sinh trưởng RNM cịn có mở rộng diện tích vào sâu nội địa với tốc độ ≈ 20 m/3 năm Nguyên nhân giúp trụ mầm trang theo dòng nước phát tán vào sâu nội địa dịng chảy biển, thủy triều, ngồi ra, yếu tố giữ vai trí quan trọng phát tán NBD
Giai đoạn 2010-2020: Dựa vào kết biến động RNM giai đoạn 1989-2005-2010 dựa thông số nhiệt độ, lượng mưa, độ mặn, bồi xói NBD, chúng tơi đưa kết dự đoán xu hướng phát triển cấu trúc RNM khu vực nghiên cứu giai đoạn 2010-2020 sau:
Trong 10 năm tiếp theo, đất bồi tụ làm thể cao thêm m, trầm tích bồi tụ làm tăng thêm lượng nước điều kiện để số CNM phát triển làm số lồi tăng lên Do đó, tác động NBD lên RNM không đáng kể Vùng đất bồi môi trường sống cho CNM, RNM mở rộng diện tích theo hai hướng:
+ Tiến phía biển: khu vực giáp biển bồi tụ môi trường thuận lợi cho CNM phát triển
+ Phát triển vào nội địa: Khu vực nghiên cứu xây dựng đê kè chắn Căn vào kết nghiên cứu trước dựa xu hướng phát triển RNM từ năm 1999 - 2010, thấy khoảng cách lại RNM đê biển không gian để RNM phát triển phát tán trụ mầm, hạt, quả, hình thành thêm quần xã Tuy nhiên, không gian để CNM phát triển vào sâu nội địa (10 m) nhỏ so với tốc độ tiến vào nội địa CNM 20 m/3 năm Do đó, đê kè bị phá, RNM có đủ khơng gian để phát triển vào đất liền diện tích RNM tăng lên
Tuy nhiên, khu vực giáp ranh xã Bàng La Đại Hợp diễn trình xói lở nhẹ nên diện tích RNM không mở rộng
Đến giai đoạn 2010-2020, chiều cao, đường kính thân bần chua trang đạt tối đa, phát triển ổn định
2) Khả thích ứng thảm thực vật RNM tác động NBD
CNM sống điều kiện môi trường đất ngập nước yếm khí nên hàm lượng oxy thấp thể nhão, lại chịu tác động sóng, gió nên khả chống đỡ mặt học Để thích nghi với điều kiện mơi trường khắc nghiệt vậy, CNM có hình thức thích nghi đặc biệt Bộ rễ độc đáo, rễ cắm đất, chúng phát triển hệ rễ khí sinh mặt đất, vừa có tác dụng tăng cường sức chống đỡ cho cây, vừa có tác dụng hô hấp Hiện tượng sinh gặp vài lồi sống mơi trường đặc biệt khu rừng lầy mặn vùng ven biển Lá CNM thường xanh, dày, nhẵn bóng, có lớp sáp mỏng hai mặt có tác dụng bảo vệ chống chịu lực tác động nước thủy triều lên NBD Đặc điểm thích nghi CNM với điều kiện môi trường sống khắc nghiệt đặc điểm thuận lợi để CNM thích ứng điều kiện NBD
4 Kết luận kiến nghị
RNM xã Đại Hợp, Kiến Thụy, Hải Phịng có lồi ngập mặn thức, 13 lồi tham gia RNM loài nội địa phát tán vùng ven biển sống bờ đê, bờ đầm, nơi đất bị nhiễm mặn Tuy có thành phần lồi khơng phong phú thảm thực vật nơi phát triển mạnh mẽ với độ che phủ lớn, dao động từ 89%-96% Cấu trúc RNM thể qua bốn kiểu quần xã nằm dọc từ chân đê phía biển với ba tầng cây: tầng vượt tán, tầng ưu tầng tái sinh
Sự xâm nhập mặn vào sâu nội địa tạo thêm môi trường sống cho ngập mặn làm tăng diện tích RNM độ mặn tăng cao lại gây ảnh hưởng đến sinh trưởng khả sống sót CNM
Sự bồi xói có ảnh hưởng lớn đến phát triển RNM, bồi tụ vào mùa hè lớn vào mùa đông nên phát triển mở rộng diện tích CNM vào mùa hè mạnh Qua thời gian năm, 10 năm, 20 năm, RNM ngày phát triển, phong phú số lồi diện tích ngày mở rộng bồi tụ chủ yếu, số khu vực diễn xói lở, diện tích RNM bị thu hẹp
(7)NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI phát tán đến khu vực nghiên cứu
những yếu tố góp phần mở rộng diện tích RNM, làm độ che phủ tăng số loài CNM ngày phong phú
Ảnh hưởng NBD đến RNM phụ thuộc vào tác động nhiều nhân tố khác, đặc biệt bồi xói quy hoạch người Dưới tác động NBD, CNM bị ảnh hưởng hệ rễ, thân, khả tái sinh, nhiên NBD lại điều kiện thuận lợi giúp cho CNM phát tán tốt, từ giúp RNM mở rộng diện tích vùng lân cận
Qua phân tích biến động RNM kết hợp khảo sát thực địa, nhận thấy RNM có xu hướng mở rộng diện tích RNM phía biển, sang hai bên tiến sâu vào nội địa cịn khơng gian cho CNM phát triển
Những đặc điểm thích nghi CNM với điều kiện môi trường sống khắc nghiệt đặc điểm thuận lợi để CNM thích ứng điều kiện NBD Bởi khả thích ứng cao với mơi trường sống vậy, NBD gây tác động
không đáng kể phát triển RNM Quá trình tác động NBD đến RNM diễn biến phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố; việc tiếp tục nghiên cứu tác động BĐKH, NBD đến RNM quan trọng cần thiết Từ phân tích nêu trên, chúng tơi kiến nghị cấp có thẩm quyền cần xác định bảo vệ khu vực RNM quan trọng, đặc biệt khu RNM có xu hướng tiến phía bờ chúng dễ chịu tác động người Trước mắt cần thiết lập vành đai xanh vùng đệm, giảm nhẹ tác động hoạt động sử dụng đất liền kề gây Việc thiết lập vành đai xanh vùng đệm cho phép RNM dịch chuyển đến NBD Nếu xây dựng đê sau RNM khơng cịn đất để RNM tiếp tục phát triển, đó, địa phương trước lên kế hoạch xây dựng đê kè cần thận trọng Việc nghiên cứu cấu trúc thảm thực vật vùng RNM, suất sơ cấp, chế thủy văn, tốc độ trình trầm tích, NBD… sở để khu vực chịu ảnh hưởng NBD lên kế hoạch hành động cụ thể, phù hợp với phát triển điều kiện khu vực
Tài liệu tham khảo
1 Phan Nguyên Hồng (2004), Hệ sinh thái RNM vùng ven biển đồng sông Hồng, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội
2 Phan Nguyên Hồng Lê Xuân Tuấn (2008) Rừng ngập mặn khả thích ứng với mực nước biển dâng Báo cáo Hội thảo Biến đổi khí hậu tồn cầu giải pháp ứng phó Việt Nam Hà Nội Nam Định, 26-29/02/2008
3 Phạm Hoàng Hộ, 1991-1999 Cây cỏ Việt Nam NXB Trẻ tập
4 Nguyễn Hồng Trí (1999), Sinh thái học rừng ngập mặn NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 272 tr Blasco, F., 1984 Climatic factors and the biology of mangrove plants In the M.E Research methods Ed by S.C Snedaker and J.G Snedaker UNESCO Paris: 18-35
6 Braun-Blanquet (1964), Plant sociology: The study of plant communities Mc Graw – Hill, New York: 439pp Field C.D, (1995), Impacts of expected climate change on mangroves Hydrobiologia 295 (1-3): 75-81 IUCN - The World Conservation Union (2006), Managing Mangroves for Resilience to Climate Change IUCN Resilience Science Group Working Paper Series No