Luận văn nghiên cứu thành phần loài thực vật rừng ngập mặn và ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường đến chúng ở xã quỳnh bảng (quỳnh lưu) và xã hưng hoà (tp vinh) nghệ an

Luận văn tốt nghiệp Lê Minh Hải Lời cảm ơn Trong thời gian từ tháng 5/2002 - 5/2003, bản luận văn đã hoàn thành, ngoài sự nỗ lực của bản thân, cùng với sự hớng dẫn nhiệt tình trực tiếp của thầy giáo TS. Phạm Hồng Ban - Giảng viên bộ môn Thực vật và các thầy cô giáo, cán bộ phòng thí nghiệm Trờng đại Học Vinh cùng với sự cộng tác của những ngời trong nhóm nghiên cứu và những nông dân nơi thu thập mẫu, đã giúp tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với sự giúp đỡ quý báu đó. Vinh, ngày 28/05/2003 Sinh viên: Lê minh Hải K40CN- Khoa Sinh học 1 Luận văn tốt nghiệp Lê Minh Hải mở đầu 1. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu rừng ngập mặn Rừng ngập mặn là hệ sinh thái quan trọng có năng suất sinh học cao ở vùng cửa sông ven biển nhiệt đới. Rừng ngập mặn không những là nơi cung cấp nhiều lâm sản có giá trị, mà còn là nơi sống và nơi sinh sản của nhiều loại hải sản, chim nớc, chim di c và một số động vật cạn nh khỉ, cá sấu, lợn rừng, kỳ đà, chồn, . Bên cạnh đó rừng ngập mặn có nhiều chức năng sinh thái quan trọng nh điều hoà nhiệt độ, hạn chế xói lở, ngăn cản sự xâm nhập, tàn phá của gió bão, nớc biển dâng. Tuy nhiên rừng ngập mặn là một hệ sinh thái nhạy cảm với tác động của con ngời và thiên nhiên. ở đầu thế kỷ XX, Việt Nam có diện tích rừng ngập mặn khá lớn (trên 400.000ha), chủ yếu ở Nam Bộ, còn Bắc Bộ và Trung Bộ thì ít hơn. Cuộc chiến tranh hoá học của đế quốc Mỹ (1962-1970) đã phá huỷ nhiều khu rừng ngập mặn ven biển Nam Bộ. Trong đó có rừng ngập mặn Cần Giờ (Phan Nguyên Hồng và cs, 1996) [15]. Sau chiến tranh, do sức ép dân số và kinh tế, rừng ngập mặn tiếp tục bị suy giảm về diện tích cũng nh cấu trúc. ở Nghệ An trớc năm 1970 rừng ngập mặn phát triển mạnh với diện tích tơng đối lớn, nhng sau năm 1970 rừng bị phá ngày càng trầm trọng đặc biệt là 1988 rừng đã bị phá gần nh hoàn toàn để làm đầm nuôi tôm. Đứng trớc thực trạng rừng ngập mặn bị suy giảm, chính quyền và nhân dân một số địa phơng đã có những nổ lực cao phục hồi rừng ngập mặn. Trong những cánh rừng ngập mặn đợc phục hồi và bảo vệ ở Việt Nam, sau khi đợc trồng mới và quy hoạch thì việc đánh giá chất lợng và hiệu quả của việc trồng rừng, cha có nhiều công trình nghiên cứu. Xuất phát từ vấn đề trên tôi quyết định chọn đề tài Nghiên cứu thành phần loài hệ thực vật rùng ngập mặn và ảnh hởng của một số yếu tố môi trờng đến chúng ở xã Quỳnh Bảng (Quỳnh Lu) và xã Hng Hoà (TP. Vinh) - Nghệ An . K40CN- Khoa Sinh học 2 Luận văn tốt nghiệp Lê Minh Hải 2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở đánh giá độ đa dạng thành phần loài của hệ thực vật rừng ngập mặn và ảnh hởng của một số yếu tố môi trờng đến thành phần loài của hệ thực vật rừng ngập mặn. Nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc trồng, quản lý và bảo vệ rừng ngập mặn ở Nghệ An. 3. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tợng nnghiên cứu: Thực vật bậc cao có mạch của rừng ngập mặn. - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu đa dạng thành phần loài và ảnh h- ởng của một số yếu tố môi trờng đến thành phần loài của rừng ngập mặn ở vùng nghiên cứu. K40CN- Khoa Sinh học 3 Luận văn tốt nghiệp Lê Minh Hải Chơng 1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu 1.1. Những nghiên cứu về rừng ngập mặn trên thế giới Vùng rừng ngập mặn là vùng chuyển tiếp, nó chịu ảnh hởng bởi các điều kiện trong đất liền và từ biển. Nhìn chung các bãi lầy, nơi có điều kiện thổ nhỡng, khí hậu thích hợp, đều có cây ngập mặn. Diện tích rừng ngập mặn trên thế giới khoảng 15.429 triệu ha (Hutchings và Saeger, 1987). Diện tích rừng ngập mặn khu vực Châu á-Thái Bình Dơng chiếm 45% diện tích rừng ngập mặn trên toàn thế giới (P. Saeger, 1983[37] ; UNDP/CINESCO, 1987) [39]. Rừng ngập mặn là một hệ sinh thái quan trọng ở vùng ven biển, có rất nhiều chức năng sinh thái, lợi ích kinh tế (FAO, 1982, 1984 [35]; L.S. Hamilton and S.C. Snedaker, 1984 [33]; Phan Nguyên Hồng và CS, 1988 [8: 36-71] ). Cây rừng ngập mặn đợc sử dụng rộng rãi khắp Đông Nam á để làm nguyên liệu chất đốt, hầm than, xây dựng. Tại Thái Lan lợng gỗ dùng để sản xuất than chiếm 90% trong những năm gần đây ( L.S. Hamilton and S.C. Snedaker, 1984 [33: 42-45]; A.T.Chan, 1987 [28: 44-49]; S.A. Ksornkoae, 1993 [26: 11]). Cây rừng ngập mặn còn đợc khai thác phục vụ cho công nghiệp gỗ băm mảnh (dùng chế tạo sợi nhân tạo), tuy nhiên việc khai thác dùng cho mục đích này không ổn định (B.F. Clough và CS, 1993 [29: 3-5]). Theo truyền thống, một số loài cây ngập mặn đợc sử dụng làm dợc liệu tuy không rộng rãi và cha đợc các nhà nghiên cứu chú ý điều tra (S.A. KsornKoae, 1993 [26: 14]). Rừng ngập mặn là một rừng có năng suất sinh cao, lá cây rừng ngập mặn, các loài tảo đã tạo cơ sở cho lới thức ăn của các loài thuỷ sinh vật trong hệ sinh thái rừng ngập mặn (E. Odum và CS, 1975 [36: 129-136]). Các công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiều loài thuỷ hải sản có giá trị kinh tế, có đời sống suốt đời hoặc một phần vòng đời trong vùng rừng ngập mặn (L.S. Hamilton và S.C. Snedaker, 1984 [33: 25-28]). K40CN- Khoa Sinh học 4 Luận văn tốt nghiệp Lê Minh Hải Hệ sinh thái rừng ngập mặn là một hệ sinh thái luôn luôn biến động cả về vị trí lẫn thành phần, tuy vậy nó có khả năng phục hồi cao khi bị thiệt hại ở mức còn nguồn giống và cung cấp nớc đầy đủ (NAS, 1984 [35]). 1.2. Những nghiên cứu về rừng ngập mặn Việt Nam Trớc cuộc chiến tranh Đông Dơng lần thứ 2 (1962-1971), Việt Nam có khoảng 400.000 ha rừng ngập mặn (Phan Nguyen Hong and Hoang Thi San, 1993 [34: 3]). Nhiều nhà khoa học Việt Nam và thế giới đã tiến hành những nghiên cứu cơ bản về sinh thái rừng ngập mặn, đặc biệt là công trình nghiên cứu của Phan Nguyên Hồng (1971), (1991) [7: 12]; Nguyên Tề Chỉnh (1981), Nguyễn Thị Bảo Khanh, (1981) [16]; Mai Sy Tan, 1995 [38]; Lê Thị Trễ , 1996 [24]; Phan Thị Anh Đào, (2000) [5]). Cây rừng ngập mặn Việt Nam có rất nhiều công dụng. Có 30 loài cây cho gỗ, củi , 14 loài cây cho tanin , lá của 24 loài cây ngập mặn đợc làm phân xanh và khoảng 21 loài cây ngập mặn có tác dụng chữa bệnh. Nhiều loài cây ngập mặn cho mật hoa, có thể nuôi ong ở trên qui mô nhỏ và vừa. Dừa nớc cung cấp cho ngời dân một lợng đờng, cồn, lá để lợp nhà đáng kể (Phan Nguyên Hồng và CS, 1998 [8: 36-42]; Trần Văn Ba, 1996 [1]). Rừng ngập mặn là nơi cung cấp, nơi ở cho một số loài chim di trú. Rừng ngập mặn là nơi bảo tồn nguồn gen của một số động vật trên cạn. Một số nhà khoa học đã đề cập đến chức năng sinh thái khác của rừng ngập mặn nh điều hoà khí hậu, hạn chế xói lở, bảo vệ làng cá. Đối với các làng xã ven biển, đặc biệt là vùng Trung Bộ Việt Nam, hệ sinh thái rừng ngập mặn góp phần đáng kể vào việc bảo vệ đê biển (Phan Nguyên Hồng và CS, 1988 [8: 42-43], 1999 [10: 139-142]). Trong các công trình nghiên cứu vùng cửa sông có rừng ngập mặn, các nhà khoa học đã đa ra danh lục thành phần loài cây rừng ngập mặn, xã Tam Thôn Hiêp, huyện Cần Giờ, TP. Hồ Chí Minh có 49 loài, trong đó có 24 loài trực tiếp tham gia nhập rừng ngập mặn và 25 loài gia nhập rừng ngập mặn (Phan Thị Anh Đào, 2000 [5]). K40CN- Khoa Sinh học 5 Luận văn tốt nghiệp Lê Minh Hải So với rừng nhiệt đới nội địa, thành phần loài của rừng ngập mặn kém phong phú hơn nhiều. Sở dĩ nh vậy là chỉ có một số loài cây thích nghi với điều kiện rừng mặn và ngập triều. ở Việt Nam đã thống kê đợc 51 loài (Phan Nguyên Hồng và Hoàng Thị Sản, 1984). Trong đó có 49 loài cây gặp phổ biến, nhiều loài có giá trị. Trong số các loài thực vật đã đợc thống kê chỉ một số loài ít giá trị, thì có thể xếp vào các nhóm công dụng chủ yếu sau (Phan Nguyên Hồng và Hoàng Thị Sản, 1984): 40 loài cây cho gỗ, than, củi, lá lợp nhà, bột giấy . 14 loài cho tanin; 24 loài cây làm phân xanh; 21 loài cây làm thuốc; 21 loài cây cho mật ong; 1 loài cây cho nhựa để sản xuất nớc giải khát, đờng, cồn (Phan Nguyên Hồng và Mai Sỹ Tuấn, 1996 [10: 4]). Một số nghiên cứu khác, cho biết danh lục các loài cây trên đất rừng ngập mặn ven biển huyện Gò Công Đông - tỉnh Tiền Giang có 76 loài thuộc 35 họ (Nguyễn Văn Khang, 1998). Sự phân bố cây rừng ngập mặn phụ thuộc vào điều kiện lập địa (Nguyễn Văn Đài và Nguyễn Thị Lập, 1996 [4]). Việc nghiên cứu vấn đề quản lý hệ sinh thái rừng ngập mặn đã đợc chính quyền, các nhà khoa học quản lý quan tâm. Rừng ngập mặn trong đới bờ biển. Mục đích việc quản lý tổng hợp vùng bờ biển là chấp nhận sự phát triển đa ngành để giảm thiểu thất bại và các khoản chi phí xã hội lâu dài. Các kế hoạch quản lý có thể kết hợp với các kế hoạch phát triển nếu có sự phối hợp thích hợp. Có 3 kiểu liên hợp đợc coi là quan trọng nhất: liên hợp các hệ thống, liên hợp các nhiệm vụ, liên hợp các chính sách (Nguyễn Chu Hồi và CS, 1997 [6]). Hệ thống thông tin địa lý đã đợc đa vào để ứng dụng nghiên cứu sự thay đổi thảm thực vật, cung cấp các thông tin cơ bản hiện trạng hệ tự nhiên, hệ xã hội và phục vụ cho công tác quản lý hệ sinh thái rừng ngập mặn (Phan Van Cu, 1998 [30]). 1.3. Những nghiên cứu ở Nghệ An Nhìn chung các công trình nghiên cứu hệ sinh thái rừng ngập mặn và hệ sinh thái cửa sông ven biển Việt Nam khá phong phú. Tuy nhiên, những nghiên cứu về bảo tồn và phục hồi rừng ngập mặn ở Nghệ An cha đợc quan K40CN- Khoa Sinh học 6 Luận văn tốt nghiệp Lê Minh Hải tâm. Một số chơng trình trồng rừng ngập mặn của Hội chữ thập đỏ Nhật Bản năm 1998; báo cáo điều tra phục vụ quy hoạch nuôi trồng thuỷ sản mặn, lợ tỉnh Nghệ An của (SUMA, 2001 [3]). Một số tác giả nh Hồ Sĩ Dũng, Trần Ngọc Lân, Phạm Hồng Ban đã điều tra đa dạng rừng ngập mặn ở xã Hng Hoà - TP. Vinh Tóm lại các nghiên cứu về rừng ngập mặn ở Việt Nam, tập trung vào việc phân tích hệ sinh thái rừng ngập mặn, việc sử dụng truyền thống quản lý hệ sinh thái này, các nghiên cứu cũng đã đề cập đến các hoạt động kinh tế dẫn đến suy giảm hệ sinh thái rừng ngập mặn. Các công trình nghiên cứu chỉ đề cập tới điều tra thành phần loài một cách sơ bộ, cha đi sâu đánh giá sự đa dạng thành phần loài và một yếu tố môi trờng ảnh hởng đến thành phần loài của hệ thực vật rừng ngập mặn. Do vậy với đề tài này, hy vọng có thể góp phần cung cấp dữ liệu làm cơ sở khoa học cho việc định hớng khôi phục rừng ngập mặn ở Nghệ An nói riêng và rừng ngập mặn Việt Nam nói chung. K40CN- Khoa Sinh học 7 Luận văn tốt nghiệp Lê Minh Hải Chơng 2. Nội dung và phơng pháp nghiên cứu 2.1. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu đa dạng sinh học và các yếu tố môi trờng ảnh hởng đến thành phần loài hệ thực vật rừng ngập mặn ở Nghệ An về các vấn đề sau: - Đa dạng thành phần loài thực vật rừng ngập mặn. - ảnh hởng của một yếu tố môi trờng đến thành phần loài cây rừng ngập mặn. 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu - Tiến hành thu mẫu từ tháng 4/2002 đến 4/3/2003. - Xây dựng tuyến thu mẫu, đi tất cả các vùng, trong khu rừng ngập mặn ở xã Quỳnh Bảng, huyện Quỳnh Lu và xã Hng Hoà, TP. Vinh, tỉnh Nghệ An, nhằm phản ánh tính đa dạng thành phần loài, đa dạng về hệ sinh thái. - Đặt các ô tiêu chuẩn với bán kính R = 18,5m, tại các điểm nghiên cứu ở 2 xã nêu trên nhằm xác định mật độ, thấy đợc sự sai khác về số lợng và thành phần loài của thực vật ngập mặn. 2.3. Phơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Xác định tuyến điều tra và ô tiêu chuẩn Phơng pháp điều tra: điều tra tuyến và điều tra ô tiêu chuẩn. + Điều tra tuyến: tuyến điều tra rộng 2m, chạy xuyên suốt qua sinh cảnh, cắt ngang quần xã nghiên cứu. Tuyến điều tra nhằm thu mẫu đầy đủ hơn về thành phần loài và đa dạng về hệ sinh thái [21: 9]. + Điều tra ô tiêu chuẩn: ở mỗi quần xã thực vật đặt tối thiểu 3 ô tiêu chuẩn (đầu, giữa, cuối). K40CN- Khoa Sinh học 8 Luận văn tốt nghiệp Lê Minh Hải Kích thớc của ô tiêu chuẩn: dựa vào phơng pháp nghiên cứu thảm thực vật của Thái Văn Trừng (1978)[21: 48]. Tuỳ theo độ phức tạp của hình thái, cấu trúc và thành phần đã định ra 1 diện tích tối thiểu cho thích hợp. Đối với thực vật rừng ngập mặn chọn ô tiêu chuẩn kích thớc 30m x 30m. Để tranh sai sót dùng ô đờng tròn với bán kính 18,5m [21]. Đứng giữa trung tâm của ô trên dùng 2 sợi dây màu đỏ có chiều dài bằng bán kính của đờng tròn R = 18,5m, trong ô này tiến hành thống kê số l- ợng loài, đếm số lợng cây, tiến hành đo một số yếu tố sinh thái. 2.3.2. Phơng pháp thu mẫu thực vật Sử dụng phơng pháp thu mẫu của Trần Công Khánh [17] và Nguyễn Nghĩa Thìn. 2.3.3. Xử lý mẫu và bảo quản mẫu Khi thu đợc mẫu đa về phòng thí nghiệm nghiên cứu, tiến hành xử lý mẫu theo phơng pháp hiện hành [17]. 2.3.4. Xử lý số liệu Sử dụng toán thống kê vào bảng tính EXCEL 97. 2.3.5. Phơng pháp phân tích thể nền Tiến hành thu mẫu đất và đa về phòng thí nghiệm phân tích độ cát sét của nền đất theo phơng pháp sa lắng cơ học. Cách phân tích lấy một ít mẫu đất cho vào cốc, hoà đều trong mẫu nớc, rót toàn bộ vào cốc đong 100ml chờ cho đất lắng hết căn cứ tỷ lệ cát bùn để xác định loài nền đáy (Nguyễn Đình San, 1999). 2.3.6. Phơng pháp xác định độ phong phú loài và hệ số họ, hệ số chi. - Phơng pháp xác định độ phong phú loài: C = %100. P p (C < 50% : + + +) (25%< C < 50% : + +) (C > 25% : +) K40CN- Khoa Sinh học 9 18,5m Luận văn tốt nghiệp Lê Minh Hải Trong đó p: Số lần bắt gặp của loài P: Tổng số loài C: Mức độ phong phú - Phơng pháp xác định hệ số chi, hệ số họ: + Hệ số họ = + Hệ số chi = K40CN- Khoa Sinh học 10 Số chi Số họ Số loài Số chi