3. Nội dung nghiên cứu
1.5.4. Đặc điểm khí hậu, thủy hải văn
- Khí hậu
Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm gió mùa ở miền Bắc Việt Nam, phân hoá sâu sắc theo mùa trong năm: mùa gió Tây Nam, nóng
và ẩm, kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11 và gió mùa Đông Bắc, lạnh và khô, kéo dài từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau. Có nhiệt độ trung bình năm đạt 23 – 24o
C, mùa hè có nhiệt độ trung bình 27,8o
C. Tháng nóng nhất là tháng 7, nhiệt độ có thể đạt tới 39,6oC. Tháng lạnh nhất là tháng 1 với nhiệt độ trung bình 16,7oC, đôi khi có thể xuống tới 4 - 5 oC. Số giờ nắng trung bình 1.650 - 1.700 giờ/năm.
Do nằm sát biển nên độ ẩm không khí cao, trung bình trong năm đạt 83,7%, nhưng phân bố không đều giữa các tháng, phụ thuộc vào chế độ mưa. Mùa đông độ ẩm không khí dao động trong khoảng 77 - 81%, mùa hè trung bình đạt 84 - 86%.
- Chế độ mưa:
Khu vực có chế độ mưa phong phú và phân bố khá đồng đều; lượng mưa trung bình năm dao động từ 1.520 - 1.850 mm/năm; Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm tới 85 - 90% lượng mưa năm, tập trung chủ yếu vào tháng 7, 8 và 9. Tháng có lượng mưa nhỏ nhất là tháng 12 và tháng 1. Trong trường hợp có bão, áp thấp nhiệt đới hay hoạt động của dải hội tụ nhiệt đới thì lượng mưa cực đại trong 24 giờ có thể đạt 300 - 500 mm.
- Chế độ gió:
Khu vực cửa sông Hồng, chịu sự chi phối của hệ thống gió mùa. Mùa gió Đông Bắc với hướng gió thịnh hành là Bắc, Đông Bắc với tốc độ trung bình 4,0 - 4,5 m/s. Mùa gió Tây Nam, hướng gió chính là Nam và Đông Nam với tốc độ gió trung bình đạt 3,2 - 3,9 m/s, cao nhất vào các tháng tháng 5 - 7.
Vào mùa đông, gió có hướng Bắc - Đông Bắc và Đông - Đông Nam (tháng 10 - tháng 3 năm sau) tần suất 53,5 - 71,6%, trung bình 78,4%. Trong nửa đầu mùa đông, các hướng Đông – Bắc có trội hơn một chút, nhưng từ tháng II trở đi các hướng Đông – Đông Nam lại chiếm ưu thế hơn.
Mùa hè (tháng 6 - tháng 10), hướng gió chủ đạo ven bờ là Nam - Đông Nam và ngoài khơi là Nam - Tây Nam tần suất 53,1 - 78,5%, trung bình 63,2%.
Trong mùa chuyển tiếp, trường gió có tính chất trung gian với hướng gió chính là hướng Đông tần suất 53,9 - 80,5%. Các tháng 4, 5 hướng gió chủ đạo ven
bờ là Đông - Đông Nam, ngoài khơi là Đông Nam và Đông Bắc. Còn các tháng 10, 11 ở ven bờ là hướng Bắc và Đông, ngoài khơi là Đông Bắc.
Chế độ thủy văn
- Đặc điểm thuỷ văn của hệ thống sông Hồng: Sông Hồng có tổng lượng nước bình quân là 114.109 m3/năm và dòng bùn cát là 115 triệu tấn/năm. Dòng bùn cát này góp phần bồi đắp lên châu thổ sông Hồng với tốc độ tiến ra biển bình quân 17 đến 83 m/năm.
Vào mùa lũ, lượng dòng chảy chiếm tới 75 - 90% tổng lượng nước cả năm và mang tới 90% lượng bùn cát, gây ra sự ngập úng của vùng đồng bằng, bồi lấp luồng lạch cửa sông và làm cho khu vực cửa sông bị ngọt hoá. Ngược lại vào mùa kiệt, vùng cửa sông bị thu hẹp, thuỷ triều lên, đưa nước mặn xâm nhập sâu vào lục địa theo các dòng sông, làm tăng phạm vi bị nhiễm mặn (vào sâu trong lục địa tới trên 20 km).
Chế độ hải văn
- Chế độ sóng : Thay đổi theo mùa phụ thuộc vào điều kiện khí hậu. Vào mùa đông, sóng dải ven bờ có hướng đông (34%), đông bắc (13%) và đông nam (18%); ở ngoài khơi hướng sóng chính là đông bắc (61%), hướng đông và các hướng khác có tần xuất nhỏ. Mùa hè, hướng sóng thịnh hành ngoài khơi là hướng nam, tây nam và hướng đông; dải ven bờ có hướng sóng chính là đông nam với tần xuất 24%. Độ cao của sóng ở ngoài khơi trung bình 1,2 - 1,4 m, khi vào bờ giảm xuống còn 0,6 - 0,8 m. Độ cao sóng cực đại tương ứng là 7 - 8 m và 5 - 6 m, thường xuất hiện khi có bão.
- Thủy triều : Biển Giao Thủy có chế độ nhật triều đều. Biên độ trung bình 150 - 180cm, lớn nhất 330cm, nhỏ nhất 25cm. Trong tháng có 2 kỳ nước lớn, mỗi kỳ kéo dài 2 - 3 ngày. Do biên độ triều lớn, độ dốc địa hình đáy nhỏ nên cả bãi biển và bãi triều đều có bề rộng đáng kể, có thể đạt tới 4 - 5 km.
- Dao động mực nước biển: Sự dâng lên của mực biển làm thay đổi mức năng lượng, địa hình đường bờ và độ dốc đáy biển, làm tăng khả năng xói lở bờ biển. Sự thay đổi mực nước biển phụ thuộc vào các hoạt động kiến tạo hiện đại.
- Các kết quả đo đạc độ mặn cho thấy độ mặn nước biển của khu vực cửa Ba Lạt biến thiên nhiều và phụ thuộc vào pha của thuỷ văn và chế độ lũ của sông Hồng. Vào mùa đông, độ mặn trung bình của vùng nước cửa sông Ba Lạt và ven bờ Cồn Lu tương đối đồng nhất trong khoảng 19,82 - 22,55‰. Vào mùa hè, độ mặn vùng nước cửa sông Ba Lạt và vùng nước ven bờ Cồn Lu thường thấp, dao động trong từ 0,18-10,58‰.
Các số liệu về nhiệt độ, lương mưa, độ ẩm, lượng bốc hơi, số giờ nắng và kiểu thời tiết đặc biệt được thể hiện qua bảng 1.2.
Bảng 1.2. Diễn biến thời tiết - khí hậu tại khu vực nghiên cứu năm 2018
Tháng Nhiệt độ Lƣợng mƣa Độ ẩm Lƣợng bốc hơi Nắng Thời tiết đặc biệt
Ttb Tx Txtb R Rx N Utb e S Dông Mƣa
phùn 1 19,2 28,0 22,4 79,0 39,6 9 84,5 55,4 57,6 0 5,0 2 19,3 27,3 22,7 10,6 5,4 4 80,0 68,1 72,9 0 3,0 3 21,1 27,7 23,8 87,7 25,3 20 89,5 41,1 28,7 4 12,0 4 24,2 34,9 28,0 102,0 74,4 10 86,5 61,0 97,4 2 1,0 5 26,9 33,6 30,8 74,8 28,1 10 84,5 84,1 167,7 6 0,0 6 29,7 39,6 33,7 234,4 96,1 15 81,5 104,2 152,1 14 0,0 7 29,0 37,7 32,3 331,0 72,5 20 84,0 82,4 115,3 14 0,0 8 29,0 36,5 32,5 305,3 62,0 16 86,0 73,3 129,8 11 0,0 9 28,7 34,9 32,6 355,6 87,4 16 87,5 56,7 153,7 16 0,0 10 25,1 32,5 28,8 487,6 178,6 19 83,5 69,9 100,1 9 2,0 11 21,7 31,5 25,1 33,2 16,4 10 79,0 79,7 65,7 0 1,5 12 17,5 25,5 20,6 32,3 15,4 10 78,0 76,0 78,3 0 10,0 Trung bình 24,2 32,4 27,8 177,8 58,4 13,0 83,7 71,0 101,6 6,0 2,8
(Nguồn: Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn quốc gia, 2018)
Các kí hiệu trong bảng:
Txtb Nhiệt độ không khí tối cao trung bình tháng
(oC) Utb
Độ ẩm không khí trung bình tháng (%)
Tx Nhiệt độ không khí tối cao tuyệt đối (oC) e Tổng lượng bốc hơi tháng (mm)
R Tổng lượng mưa tháng (mm) S Tổng số giờ nắng tháng (giờ)
Rx Cường độ mưa ngày cao nhất trong tháng
N Số ngày có mưa trong tháng (ngày) Mƣa
phùn Số ngày có mưa phùn (ngày)
Kết luận: Khí hậu - thuỷ văn khu vực bãi bồi cửa sông Ba Lạt thuộc miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng, ẩm, phân hoá sâu sắc theo mùa trong năm. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các mùa và các tháng trong năm tương đối lớn, lượng bức xạ; mưa phân bố theo mùa, lượng mưa tập trung vào mùa hạ, độ ẩm không khí trung bình cao, đây là điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của rừng ngập mặn.
Ngoài các tác động của thời tiết, khí hậu - thuỷ văn thuộc khu vực nghiên cứu. Sự sinh trưởng và phát triển của rừng ngập mặn còn chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố ngoại cảnh như: Môi trường, thổ nhưỡng hay lập địa,...Để có cái nhìn toàn diện hơn, cần nghiên cứu thêm về đặc điểm lý, hoá của đất. Từ đó có những giải pháp trồng, bảo vệ và phục hồi rừng ngập mặn một cách bền vững.
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
+ Một số đặc điểm cấu trúc của RNM: Chiều cao, đường kính, mật độ của cây rừng ngập mặn trồng thuần loài trang (Kandelia obovata), thuần loài bần chua
(Sonneratia caseolaris), hỗn giao trang (Kandelia obovata) với bần chua
(Sonneratia caseolaris) và rừng ngập mặn tự nhiên tại bãi bồi cửa sông Ba Lạt. + Đất rừng ngập mặn: Thành phần cơ giới, độ mặn, độ mùn, pH, Eh, N, P, K của đất rừng ngập mặn trồng thuần loài trang (Kandelia obovata), thuần loài bần chua (Sonneratia caseolaris), hỗn giao trang (Kandelia obovata) với bần chua
(Sonneratia caseolaris) và rừng ngập mặn tự nhiên tại bãi bồi cửa sông Ba Lạt.
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi về không gian: Nghiên cứu được tiến hành tại xã Nam Phú, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình và xã Giao Thiện, huyện Giao Thuỷ, tỉnh Nam Định (hình 2.1).
Phạm vi về nội dung:
Nghiên cứu đặc điểm lý, hóa của đất rừng trồng thuần loài trang (Kandelia obovata); rừng trồng thuần loài bần chua (Sonneratia caseolaris); rừng trồng hỗn giao trang (Kandelia obovata) và bần chua (Sonneratia caseolaris) được trồng tại xã Nam Phú, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình và rừng tự nhiên xã Giao Thiện, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định.
Về cấu trúc của rừng ngập mặn khu vực nghiên cứu: Đề tài chỉ đề cập tới chiều cao, đường kính thân cây và mật độ cây rừng.
2.2. Thời gian nghiên cứu
Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 03 năm 2018 đến tháng 12 năm 2018. Trong quá trình thực hiện đề tài, tiến hành thực địa 2 đợt tại địa điểm nghiên cứu, cụ thể:
- Đợt 1: Từ ngày 05/06/2018 đến ngày 10/06/2018 - Đợt 2: Từ ngày 10/07/2018 đến ngày 16/08/2018
Tháng 9 đến tháng 12 năm 2018, xử lý số liệu, viết báo cáo và bảo vệ luận văn.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp tổng hợp và kế thừa
- Thu thập tài liệu đã có liên quan đến các phương pháp và nội dung nghiên cứu của đề tài;
- Phân tích, lựa chọn các phương pháp nghiên cứu phù hợp;
- Phân tích, tổng hợp các kết quả nghiên cứu, các tư liệu liên quan đến nội dung của đề tài.
2.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm
- Nghiên cứu được thực hiện trên các ô tiêu chuẩn thuộc các kiểu rừng khác nhau. Các ô tiêu chuẩn được bố trí theo phương pháp của Kauffman và Donato, (2012) [53].
- Trong đó: Mỗi kiểu rừng thiết lập 1 tuyến nghiên cứu đại diện vuông góc với đường bờ biển, trên đó bố trí 1 ô tiêu chuẩn gồm 3 ô phụ hình tròn. Mỗi ô phụ có bán kính 7m. Khoảng cách giữa tâm của hai ô phụ liên tiếp là 25m (hình 2.2). - Sơ đồ thí nghiệm được mô tả như hình 2.2:
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Tọa độ địa lý của các ô tiêu chuẩn tại cửa Ba Lạt thuộc khu vực nghiên cứu được thể hiện tại bảng 2.1
Bảng 2.1. Tọa độ địa lý của các ô tiêu chuẩn tại khu vực khảo sát
Kiểu rừng Ô tiêu chuẩn Tọa độ địa lý
Kinh tuyến (Đông) Vĩ tuyến (Bắc)
Rừng trang BL 1.1 106°35'12.41" 20°19'44.72" BL 1.2 106°35'23.53" 20°19'45.69" BL 1.3 106°35'33.27" 20°19'46.93" 7m ÔTC 1 ÔTC 2 ÔTC 3 B A
Ghi chú: Ô tiêu chuẩn R = 7m, AB = 25m
Đê biển
Rừng tự nhiên Rừng trang Rừng bần chua Rừng hỗn giao
Kiểu rừng Ô tiêu chuẩn Tọa độ địa lý
Kinh tuyến (Đông) Vĩ tuyến (Bắc)
Rừng bần BL 2.1 106°35'25.54" 20°19'08.66" BL 2.2 106°35'45.01" 20°19'09.01" BL 2.3 106°36'04.57" 20°19'11.98" Rừng hỗn giao (trang và bần) BL 3.1 106°35'30.03" 20°18'40.69" BL 3.2 106°35'52.05" 20°18'39.70" BL 3.3 106°36'07.62" 20°18'41.89" Rừng tự nhiên BL 4.1 106°34'29.84" 20°14'27.72" BL 4.2 106°34'43.55" 20°14'22.42" BL 4.3 106°34'57.08" 20°14'17.66"
2.3.3. Phương pháp đo đạc, đánh giá một số đặc điểm cấu trúc của cây ngập mặn
Xác định đường kính thân và chiều cao cây:
Xác định đường kính thân cây bằng thước dây đo đường kính (Forestry Suppliers Metric Fabric Diameter Tape Model 283d/5m) tại vị trí 30 cm phía trên bạnh gốc đối với các loài trang (Kandelia obovata) và vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), tại vị trí phía trên rễ chống cao nhất đối với đước vòi (Rhizophora stylosa).
Chiều cao thân cây được đo bằng thước mét, bắt đầu tính từ vị trí đo đường kính thân cây đến ngọn cao nhất của cây.
Xác định mật độ của rừng:
Tiến hành đếm số lượng cây trong mỗi ô tiêu chuẩn (R = 7m). Dựa trên số lượng cây trung bình có một trong ô tiêu chuẩn, ta tính được mật độ cây của mỗi rừng
Số lượng cây trung bình của một ô tiêu chuẩn: (N)= (Ô1+ Ô2+ Ô3)/3 Mật độ cây ở mỗi tuổi rừng (số cây/ha) = (N x 10000)/S
N: Số lượng cây trung bình của một ô tiêu chuẩn. S: Diện tích mỗi ô tiêu chuẩn
2.3.4. Phương pháp lấy mẫu đất và phân tích các chỉ tiêu lý hóa của đất
- Lấy mẫu đất và xử lý mẫu đất:
Lấy mẫu đất:
Sử dụng thiết bị khoan máng đặt tại vị trí lấy mẫu sau đó dùng lực ấn xuống độ sâu 100cm, dùng lực xoay tay cầm 3600 để tạo mặt cắt hoàn chỉnh cho mẫu đất, sâu đó vừa xoay vừa từ từ rút khoan lên. Dùng dao lấy mẫu ở các khoảng 0cm – 20cm; 20cm – 40cm; 40cm – 60cm; 60cm – 80cm; 80cm – 100cm (Kauffman và Donato, (2012) [53].
Sử dụng khuôn lấy đất của Mỹ với thể tích khuôn lấy mẫu đất là: V= 3,14 x x h ; (h là chiều cao của khoảng đất)
Sau đó mang về Phòng phân tích Môi trường, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội xử lý và phân tích.
Số lượng mẫu phân tích: (3 khuôn đất/kiểu rừng x 4 kiểu rừng x 5 khoảng đất/khuôn đất) = 60 mẫu
- Xác định độ mặn, Eh, pH trong đất
Sử dụng máy đo để bàn HACH: HQ411d PH/mV để xác định độ Eh và pH của đất.
Dùng khoan lấy mẫu đất cắm xuống độ sâu từ 0 – 100cm, sau đó dùng dùng đầu máy đo, đo từng khoảng độ: 0cm – 20cm; 20cm – 40cm; 40cm – 60cm; 60cm – 80cm; 80cm – 100cm trong hố.
Sử dụng khúc xạ kế AZ LM-HSR10ATC để xác định độ mặn của nước trong đất.
- Xác định hàm lượng mùn trong đất theo phương pháp Chiurin
Phân tích 60 mẫu đất ở các kiểu rừng ngập mặn.
- Xác định hàm lượng đạm (N) dễ tiêu trong đất
Dựa theo TCVN 5255: 2009 chất lượng đất - Xác định hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất.
Phân tích 60 mẫu đất ở các kiểu rừng ngập mặn.
- Xác định hàm lượng photpho (P) dễ tiêu trong đất
Dựa theo TCVN 5626:2009 chất lượng đất - Xác định photpho dễ tiêu trong đất.
Phân tích 60 mẫu đất ở các kiểu rừng ngập mặn.
- Xác định hàm lượng kali (K) dễ tiêu trong đất
Dựa theo TCVN 8662:2011 chất lượng đất - Xác định kali dễ tiêu trong đất. Phân tích 60 mẫu đất ở các kiểu rừng ngập mặn.
- Xác định thành phần cơ giới đất
Dựa theo TCVN 4193:2014 chất lượng đất - xác định thành phần cấp hạt trong đất khoáng- phương pháp rây và sa lắng.
Phân tích 60 mẫu đất ở các kiểu rừng ngập mặn.
2.3.5. Phương pháp phân tích, thống kê và xử lý số liệu
Số liệu thu được xử lý bằng phần mềm Excel, phương pháp thống kê toán học và đánh giá độ tin cậy của phương pháp cũng như các số liệu thu được.
Xác định giá trị trung bình bằng công thức:
=
Trong đó: là tổng các giá trị của xi từ 1 đến n; n là tổng số mẫu. Xác định độ lệch chuẩn (SD):
SD =
SD là đại lượng phản ánh độ sai lệch hay độ dao động của các giá trị trung bình cộng.
Toàn bộ nội dung nghiên cứu được thể hiện qua hình 2.3:
Hình 2.3: Sơ đồ các nội dung liên kết của luận văn
1. Cơ sở lý luận, tổng quan về rừng ngập mặn.
2. Xác định chiều cao, đƣờng kính, mật độ của
cây trong các kiểu rừng
ngập mặn tại khu vực nghiên cứu. 3. Xác định thành phần cơ giới, độ mặn, mùn, pH, Eh, N, P, K trong đất tại các kiểu rừng ngập mặn khu vực nghiên cứu.
- Điều tra thực địa, thiết lập ô tiêu chuẩn.
- Đo đường kính, chiều