Các phép đo đạc được lặp lại 3 lần rồi lấy giá trị trung bình và độ lệch chuẩn. Đối với nước mặt, các số liệu theo mùa, theo vùng (mặn nhiều, mặn vừa và mặn ít) được tính là trung bình của các vị trí trong mỗi vùng. Đối với nước lỗ rỗng và trầm tích, ngoài theo mùa và vùng thì còn xét tới ảnh hưởng của độ cao bề mặt (thấp, trung bình, cao). Trung bình và độ lệch chuẩn của các thông số trong các ô mẫu thuộc cùng một nhóm độ cao sẽ được tính toán và so sánh. Sự khác biệt thống kê giữa các mùa được xác định bằng phương pháp ANOVA một chiều, còn phân vùng độ mặn hay phân vùng độ cao được xác định bằng phương pháp ANOVA
một chiều kết hợp với kiểm tra phân hạng LSD. Các phân tích thống kê được thực hiện bởi phần mềm SPSS 20.0. Biểu đồ được thực hiện bằng Microsoft Excel 2010.
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm hóa lí của nước mặt
Giá trị đo đạc về pH, độ mặn và EC của nước mặt được trình bày trong Phụ lục 1. Các số liệu trong phụ lục này được nhóm lại theo phân vùng độ mặn khác nhau để phân tích ảnh hưởng của mùa đến tính chất hóa lí của nước mặt. Vị trí S1 và S2 thuộc vùng mặn nhiều (18 – 30 g/L), S3 và S4 thuộc vùng mặn vừa (5 – 18g/L) và S5 thuộc vùng mặn ít (0,5 – 5g/L) [29]. Số liệu trung bình và sai số, cũng như sự khác biệt giữa các phân vùng độ mặn được trình bày ở Bảng 3.1 và Hình 3.1.
Bảng 3.1. Giá trị về pH, độ mặn và EC của nước mặt trong các phân vùng độ mặn Nước mặt Vùng mặn nhiều Vùng mặn vừa Vùng mặn ít pH Mùa khô 7,5a±0,033 7,5a±0,058 8,2b±0,267 Mùa mưa 7,3a±0,033 6,8b±0 7,6c±0,033 Độ mặn (g/L) Mùa khô 17c±0,577 11b±0,333 2a±0,577 Mùa mưa 6c±0,333 5b±0,333 0a±0 EC (mS/cm) Mùa khô 31,1c±0,057 14,4b±0 2,3a±0,186 Mùa mưa 9,4c±0,057 6,9b±0 0,2a±0,333
Chú thích: Kết quả ở mỗi ô trong bảng là giá trị trung bình ± sai số; với n = 6 cho vùng mặn nhiều và mặn vừa ; n = 3 cho vùng mặn ít. Các chữ cái giống nhau trong cùng 1 dòng thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05).
Trung bình pH nước mặt dao động từ 7,5 – 8,2 (hình 3.1a) vào mùa khô và từ 6,8 – 7,6 trong mùa mưa. Nước ở đây từ trung tính đến kiềm với biên độ dao động rộng hơn so với nghiên cứu trước tại Sông Tiền [2] và pH dao động từ 7,0 – 9,0 thì phù hợp với pH nước lợ vùng cửa sông [37]. Trong mùa mưa các vùng có sự khác biệt trong 3 vùng (p<0,05). Tại vùng mặn nhiều, pH giữa 2 mùa khô và mưa chênh lệch rất ít. Trong vùng mặn vừa và mặn ít, pH mùa khô cao hơn so với mùa mưa. pH thấp trong mùa mưa có thể do ảnh hưởng pha loãng của nước mưa và nguồn nước ngọt từ thượng nguồn đổ về sông. Càng lên dần về phía thượng nguồn giá trị
pH càng cao, nước càng kiềm có thể do sự có mặt của các chất tẩy rửa, xà phòng bởi hoạt động sinh hoạt của con người nhiều [50].
Hình 3.1. Biểu đồ giá trị pH, độ mặn và EC của nước mặt khi phân vùng theo độ mặn.
Độ mặn (hàm lượng NaCl) và EC nước mặt thường có mối tương quan với nhau rất chặt chẽ, đặc biệt là trong những khu vực gần biển [58]. Tại khu vực nghiên cứu, có sự phân hóa về độ mặn và EC theo 3 vùng rõ rệt (Hình 3.1b và 3.1c). Tại vùng mặn nhiều nơi tiếp xúc và chịu ảnh hưởng bởi nước biển nhiều nên giá trị độ mặn cao nhất là 17g/L vào mùa khô và 6g/L vào mùa mưa. Càng xa biển độ mặn giảm rõ rệt, vùng mặn vừa là 11g/L mùa khô và 5g/L vào mùa mưa, giá trị độ mặn và EC tại 3 vùng đều khác biệt có ý nghĩa thống kê vào cả 2 mùa (p<0,05). Vùng mặn ít có độ mặn thấp nhất giảm xuống còn 2g/L trong mùa khô và bị ngọt hóa hoàn toàn vào mùa mưa (0g/L). So sánh với các giá trị độ mặn đo tại trạm thủy văn Vàm Kênh (cách cửa biển 5km) và trạm thủy văn Hòa Bình (cách cửa biển 30km) phù hợp với các thông số đã đo như trên. Vào mùa mưa độ mặn các vùng giảm đột ngột bởi sự pha trộn của dòng chảy từ sông. Độ mặn ở đây phù hợp với vùng cửa sông là nơi bần chua chiếm ưu thế và cây Trang phát triển tốt nhất [12], [34]. Bần chua là loài có thể mọc khắp nơi trong vùng, cây phát triển tốt với kích thước cao lớn ở các bãi bùn ít cát [8]. Trong mùa mưa có giá trị EC thấp hơn hẳn so với mùa khô, vùng mặn nhiều có cao nhất vào mùa khô là 31,1mS/cm và mùa mưa là 9,4mS/cm thuộc khu vực có nồng độ ion nhiều đến trung bình. Tiếp
theo vùng mặn vừa tại mùa khô 14.4mS/cm và mùa mưa 6,9mS/cm có nồng độ ion từ trung bình đến ít cuối cùng vùng mặn ít với mùa khô 2,3mS/cm và 0,2mS/cm vào mùa mưa.
Như vậy, sự thay đổi của các thông số pH, độ mặn hay EC của nước mặt đều rõ rệt khi phân vùng theo độ mặn trong 2 mùa khô và mưa thể hiện cho đặc điểm lí hóa của nước tại đây từ chua ít đến kiềm với độ mặn từ mặn nhiều ở vùng giáp biển và cách xa hơn là mặn trung bình, đi lên thượng nguồn thì mặn ít thậm chí không mặn. Yếu tố nước mặt sẽ chi phối đến nước lỗ rỗng và trầm tích bề mặt, biểu hiện lên thảm TVNM thích nghi với điều kiện môi trường ở đây.
3.2. Đặc điểm hóa lí của nước lỗ rỗng
Các giá trị đo đạc về pH, độ mặn và EC của nước lỗ rỗng được trình bày trong Phụ lục 1. Các số liệu trong phụ lục này được nhóm lại theo phân vùng độ cao và phân vùng độ mặn khác nhau để phân tích ảnh hưởng của mùa đến tính chất hóa lí của nước lỗ rỗng.
3.2.1. Nước lỗ rỗng phân vùng theo độ cao
Khu vực nghiên cứu dựa theo độ cao tương đối của thể nền so với mực nước biển và các phân vùng TVNM có thể chia thành 3 nhóm. Nhóm 1 thuộc vùng thấp (0 – 50cm), thảm thực vật chủ yếu là bần chua (Sonneratia caseolaris) gồm 3 ô mẫu (S1.1, S2.1 và S3.1). Nhóm 2 thuộc vùng trung bình (50 – 100cm), thảm thực vật đa dạng hơn gồm bần chua, mấm trắng (Avicennia alba) và Trang (Kandelia candel) với 3 ô mẫu (S1.2, S2.2 và S3.2). Nhóm 3 thuộc vùng cao trên 100cm với thảm thực vật giống nhóm 2 nhưng có thêm dừa lá (Nypa fruticans) với 3 ô mẫu (S1.3, S2.3 và S3.3) [8]. Vị trí S4 có thể nền cao trên 100cm, chà là biển (Phoenix paludosa Roxb) chiếm ưu thế tôi không thu được mẫu nước lỗ rỗng (Bảng 2.1). Còn vị trí S5 nằm cách xa về phía thượng nguồn bị ngọt hóa vào mùa mưa nên không đưa vị trí này vào để xét độ cao tương đối đến các thông số vì vị trí này chịu ảnh hưởng của nước sông làm pha loãng độ mặn của nước khá nhiều vào mùa mưa.
Bảng 3.2. Giá trị pH, độ mặn và EC tại 3 độ cao thấp, trung bình và cao của nước lỗ rỗng theo phân vùng độ cao
Nước lỗ rỗng Vùng thấp Vùng trung bình Vùng cao
pH Mùa khô 7,8a±0,033 8,1b±0,033 8,2b±0,033 Mùa mưa 7,2a±0,033 7,3a±0,033 7,6b±0,033 Độ mặn (g/L) Mùa khô 18,4c±0,133 18,1b±0,2 18a±0.173 Mùa mưa 13,2a±0,1 10,2b±0,29 7,9c±0,2 EC (mS/cm) Mùa khô 27,7a±0,07 27,3b±0,07 27,3b±0 Mùa mưa 20,6c±0,03 14,2b±0,03 11,7a±0
Chú thích: Kết quả ở mỗi ô trong bảng là giá trị trung bình ± sai số; với n = 6 cho vùng mặn nhiều và mặn vừa ; n = 3 cho vùng mặn ít. Các chữ cái giống nhau trong cùng 1 dòng thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05)
Hình 3.2. Biểu đồ giá trị pH, độ mặn và độ dẫn điện (EC) của nước lỗ rỗng theo phân vùng độ cao.
pH nước lỗ rỗng khi phân vùng theo độ cao thì thay đổi theo mùa, cụ thể vào mùa khô pH cao hơn so với mùa mưa (hình 3.2a). pH nước lỗ rỗng dao động trong khoảng 7,1 – 8,2 thuộc trung tính đến kiềm phù hợp với nước mặt đã phân tích ở trên. Thể nền càng cao pH càng tăng chứng tỏ nước càng kiềm do vào mùa mưa địa hình cao sẽ dễ bị xói mòn, rửa trôi và làm giảm chất hữu cơ mà sự phân hủy của chất hữu cơ làm giảm độ pH nên nước có tính axit hơn [61]. Thông số pH như trên giúp TVNM ở đây phát triển bình thường với một số loài ưu thế.
Xét riêng vị trí S5 dao động khoảng 6,7 – 9,5 mức dao động khá lớn so với các vùng còn lại, nước ở đây hơi kiềm đến kiềm do chịu ảnh hưởng bởi nước mưa
quá nhiều. Nếu pH nằm ngoài khoảng từ 7,0 đến 8,5 có thể ngăn cản sự phát triển của một số loài thực vật ở vùng cửa sông [34]. Vì thế pH trong khoảng này là điều kiện thích hợp cho một vài loài thực vật có thể phát triển tại vùng cửa sông Cửa Tiểu.
Yếu tố độ mặn và EC khi xét từng mùa đều thay đổi theo độ cao (hình 3.2b và 3.2c), khi độ cao tăng dần độ mặn hay EC có xu hướng giảm nhẹ vào mùa khô nhưng trong mùa mưa lại giảm một cách đột ngột. Cụ thể vào mùa khô độ mặn chỉ dao động 18 – 18,4g/L tại 3 vùng, EC khoảng 27,3 – 27,7mS/cm thể hiện nước cực mặn nhưng trong mùa mưa độ mặn giảm dần (7,9 – 13,2 g/L) và EC (11,7 – 20,6mS/cm) khoảng từ mặn vừa đến mặn nhiều. Rõ ràng độ mặn của nước lỗ cao hơn nước mặt và chính thực vật ưu thế Bần chua tại vùng thấp và trung bình nhiều cây già cỗi có bộ rễ dày đặc (Bảng 2.1) giúp giữ và tích tụ lượng muối trong các lỗ rỗng của đất. Vào mùa mưa sự khác biệt giữa 3 vùng có ý nghĩa thống kê (p<0,05) từ đó cho thấy độ mặn của nước bị chi phối bởi lượng mưa, dòng chảy của sông rất nhiều nên thông số vào mùa mưa khác biệt ở các vùng rất lớn chính vì thế người ta thường dựa vào thông số độ mặn trong mùa khô là chủ yếu để xem xét sự ảnh hưởng đến thảm TVNM tại đây.
Vị trí S5 nơi bị pha loãng rất nhiều trong độ mặn, dao động trong khoảng mặn rất ít đến ít tại 2 ô mẫu S5.1 và S5.2 (2-3g/L) nhưng không hề mặn vào mùa mưa tại ô mẫu S5.3 (0g/L) hay nước đã bị ngọt hóa hoàn toàn. Ô mẫu S5.3 do kết hợp giữa đặc điểm nước là nước ngọt kết hợp với địa hình thuộc vùng cao nên thảm thực vật ở đây chỉ có Dừa lá, loài sống ở những dòng nước có độ mặn ít và trên một chiều sâu không quá 200m [8].
Tóm lại các giá trị pH, độ mặn và EC của nước lỗ rỗng đều thay đổi theo phân vùng độ cao khác nhau tương ứng theo từng mùa. Mùa khô giá trị pH, độ mặn hay EC đều cao hơn hẳn so với mùa mưa do ảnh hưởng của nước mưa và dòng chảy của sông làm cho nước ngọt hơn. pH tỉ lệ thuận với độ cao tức là càng lên cao nước càng kiềm ngược lại với giá trị pH, độ mặn và EC lại giảm dần khi
tăng độ cao do địa hình cao nên ít chịu ảnh hưởng của ngập triều mà bị ảnh hưởng nhiều của nước mưa đã hòa loãng bớt độ mặn.
3.2.2. Nước lỗ rỗng phân vùng theo độ mặn
Đi từ biển vào thượng nguồn nước phân hóa theo độ mặn giống như cách chia đối với các giá trị của nước bề mặt, tôi cũng chia theo 3 vùng gồm: vùng mặn nhiều 18 – 30 g/L), vùng có độ mặn thấp hơn gồm vị trí S3 và S4 thuộc vùng mặn vừa (5 – 18g/L) còn vị trí cuối cùng S5 cách xa biển nhất là vùng mặn ít (0,5 – 5g/L) [29].
Bảng 3.3. Giá trị pH, độ mặn và độ dẫn điện (EC) của nước lỗ rỗng phân vùng theo độ mặn
Nước lỗ rỗng Vùng mặn nhiều Vùng mặn vừa Vùng mặn ít
pH Mùa khô 8,3a±0,033 7,6b±0,033 8,5c±0,033 Mùa mưa 7,5c±0,033 7,0b±0,033 7,2a±0,033 Độ mặn (g/L) Mùa khô 19c±0,333 17b±0,333 2a±0,333 Mùa mưa 11c±0,333 9,0b±0,333 2a±0 EC (mS/cm) Mùa khô 28,3c±0,033 25,7b±0,057 2,7a±0 Mùa mưa 17c±0,01 12,5b±0,02 2,7a±0,01
Chú thích: Kết quả ở mỗi ô trong bảng là giá trị trung bình ± sai số; với n = 6 cho vùng mặn nhiều và mặn vừa ; n = 3 cho vùng mặn ít. Các chữ cái giống nhau trong cùng 1 dòng thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05).
Hình 3.3. Biểu đồ giá trị pH, độ mặn và độ dẫn điện (EC) của nước lỗ rỗng phân vùng theo độ mặn.
Có thể thấy pH nước lỗ rỗng khi phân vùng theo độ mặn có chênh lệch theo từng mùa (Hình 3.3). Mùa khô giá trị pH lớn hơn mùa mưa, như đã giải thích ở trên do mùa mưa bị pha loãng bởi nước mưa. Giá trị pH dao động từ 7,6 – 8,5 vào
mùa khô và 7,0 – 7,5 trong mùa mưa trong biên độ dao động nước ở vùng cửa sông với tính chất từ trung tính đến kiềm. Trong ba vùng khi so sánh theo mùa đều có sự khác biệt có ý nghĩa về thống kê (p<0,05). Trong vùng mặn ít sự chênh lệch giữa mùa khô và mùa mưa rộng hơn (7,2 – 8,5), độ mặn càng giảm giá trị pH củng giảm theo nên có thể thấy pH và độ mặn của nước trong mùa mưa tương quan thuận với nhau [15].
Tương tự như vậy độ mặn và EC cũng phân hóa rõ rệt trong 3 vùng theo mùa, mùa khô giá trị cao hơn hẳn và sự chênh lệch giữa 2 mùa rất lớn (Hình 3.3b và 3.3c). Thông số vùng mặn ít vào 2 mùa khô và mưa thông số độ mặn và EC bằng nhau với độ mặn (2g/L), EC (2,7mS/cm) tương ứng với vị trí S5 dường như bị ngọt hóa hoàn toàn. Yếu tố mùa không ảnh hưởng đến độ mặn tại đây bởi ảnh hưởng của lượng mưa dòng chảy tại đây là quá lớn mặc dù vị trí này từ trung bình đến cao và độ ngập triều hằng ngày (Bảng 2.1). Vùng mặn nhiều và mặn vừa có sự phân hóa rõ rệt theo mùa hơn, mùa khô dao động từ 11 – 19g/L với độ mặn còn EC (17 – 28,3mS/cm) và mùa mưa độ mặn dao động 9 – 17g/L, EC thì từ 12,5 – 25,7mS/cm thuộc mặn vừa đến mặn nặng. Sự khác biệt từ khoảng cách xa biển rõ ràng với thông số giảm dần. Hơn nữa 2 vùng này không hề bị ảnh hưởng bởi lượng mưa vào thời điểm tháng 3 và đầu tháng 4 khi lấy mẫu và theo thống kê của trạm khí tượng thủy văn tại Tiền Giang (Hình 2.2). Yếu tố mùa đã không chi phối đối với vùng mặn ít, có phân hóa rõ trong 2 vùng còn lại với độ mặn cao hơn.
Tuy sự phân vùng theo độ mặn nhưng các thông số pH, độ mặn và EC của nước lỗ rỗng phân hóa theo mùa khá giống so với khi phân vùng theo độ cao. Nước ở đây từ trung tính đến kiềm, giá trị pH, độ mặn và EC trong mùa khô luôn cao hơn mùa mưa. Độ mặn giảm dần theo độ cao nhưng pH ngược lại và khi đi lên thượng nguồn, pH trở nên hóa kiềm hơn đi đôi với thảm thực vật có phần phong phú và đa dạng hơn. Các đặc tính lí hóa của nước qua lại và ảnh hưởng lẫn nhau, hình thành đặc trưng cho tính chất của nước tại vùng cửa sông.Với đặc điểm của nước như vậy đã tạo điều kiện cho một vài loài ưu thế phát triển.
3.3. Đặc điểm hóa lí của lớp trầm tích bề mặt
Các giá trị đo đạc về pHH2O, pHKCl, ECse, SOM, S tổng số của trầm tích bề mặt được trình bày trong Phụ lục 1. Các số liệu này sẽ được nhóm lại theo phân vùng độ cao và phân vùng độ mặn khác nhau để phân tích ảnh hưởng của mùa đến tính chất hóa lí của trầm tích bề mặt.
3.3.1. Trầm tích bề mặt theo phân vùng theo độ cao
Ngoài yếu tố nước, trầm tích bề mặt cũng chịu ảnh hưởng bởi độ cao phân thành 3 vùng gồm: Nhóm 1 thuộc vùng thấp (0 – 50cm) gồm 3 ô mẫu (S1.1, S2.1 và S3.1). Nhóm 2 thuộc vùng trung bình (50 – 100cm) với 3 ô mẫu (S1.2, S2.2, S3.2). Nhóm 3 thuộc vùng cao trên 100cm gồm 3 ô mẫu (S1.3, S2.3, S3.3). Ở đây tôi không gom vị trí S4 (chỉ có 1 ô mẫu) và S5 bị ngọt hóa vào mùa mưa vào vì