CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về rừng ngập mặn
1.1.5. Cấu trúc, sinh khối của RNM
1.1.5.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Tác giả người Nhật Komiyama là nhà nghiên cứu có đóng góp rất lớn trong lĩnh vực nghiên cứu sinh khối các loài thực vật ngập mặn ở khu vực Đông Nam Á. Ngay từ năm 1988, khi nghiên cứu về phương pháp xác định sinh khối của thực vật ngập mặn, ông đã đưa ra ba phương pháp chính là: Phương pháp thu hoạch, phương pháp cây trung bình, và phương pháp sử dụng biểu thức tương quan. Trong RNM trưởng thành, tổng trọng lượng của một cây thường đạt đến vài tấn. Do đó, phương pháp thu hoạch không thể dễ dàng sử dụng trong rừng trưởng thành và bản thân nó không thể tái tạo vì tất cả các cây phải được thu hoạch một cách tàn nhẫn. Phương pháp cây trung bình chỉ được sử dụng trong rừng có kích thước cây đồng nhất.Phương pháp sử dụng biểu thức tương quan dùng để ước tính toàn bộ hoặc một
phần trọng lượng của một cây. Đây là một phương pháp không phá hủy do đó hữu ích cho việc ước lượng sự thay đổi theo thời gian của sinh khối rừng [37].
Đến năm 2005, tác giả này đã tiến hành kiểm kê số liệu về khối lượng của 104 cây đại diện cho 10 loài cây ngập mặn từ RNM ở Đông Nam Á để thiết lập các phương trình chung cho thân cây, lá, các bộ phận trên mặt đất và khối lượng gốc. Tác giả đã sử dụng các kích thước cây có thể đo được, chẳng hạn như DBH (đường kính thân ngang ngực), DR0.3 (đường kính thân cây ở vị trí cách 30 cm so với gốc rễ cao nhất của loài Rhizophora), DB (đường kính thân ở chi nhánh sống thấp nhất) và H (chiều cao cây) làm các biến độc lập của biểu thức tương quan. Phương pháp dùng biểu thức tương quan là một công cụ mạnh để ước lượng trọng lượng cây sử dụng các biến độc lập như đường kính thân cây và chiều cao được định lượng trong hiện trường.Trong số các loài cây ngập mặn đã nghiên cứu, thân hình thân cây đã được thống kê giống nhau bất kể vị trí và loài.Tuy nhiên, ρ (mật độ gỗ của thân cây) khác biệt đáng kể giữa các loài [38].
Khi nghiên cứu thực vật RNM ở cửa sông Kala Oya ở bờ biển phía tây bắc Sri Lanka, tác giả Pereravà cộng sự đã xác định cấu trúc thực vật bằng cách sử dụng số liệu thu thập được về đa dạng loài thực vật, mật độ, vùng đáy, diện tích lá và chiều cao cây. Sinh khối (tổng sinh khối trên và dưới mặt đất) của cây ngập mặn được ước lượng bằng phương pháp tương quan và năng suất sơ cấp tổng thể được tính bằng cách sử dụng chỉ số diện tích lá đo bằng cảm biến bức xạ mặt đất. Tổng cộng có 8 loài cây ngập mặn thực sự đã được phát hiện trong khu vực và mật độ cao nhất cho R. mucronata (528 cây/ha), tiếp theo là E. agallocha (447 cây/ha) và L. racemosa (405 cây/ha) [40].
Nghiên cứu cấu trúc và sinh khối cây ngập mặn ở một khu RNM lùn trong Vườn Quốc gia Everglades, Florida, tác giả C. Day. Coronado-Molina cho biết đặc điểm cấu trúc của RNM ở đây tương đối đơn giản: chiều cao cây dao động từ 0,9 đến 1,2 m, và mật độ cây dao động từ 7.062 đến 23.778 thân/ha. Một quan hệ tuyến tính được phát triển để ước lượng lá, nhánh, gốc rễ, và tổng sinh vật trên mặt đất loài Rhizophora lùn. Và tổng sinh khối trên mặt đất của loài này được ước tính dao
động từ 7,9 đến 23,2 tấn/ha. R. mangle đóng góp 85% tổng sinh khối cây trồng đứng.Conocarpus erectus L., 1753, Laguncularia racemosa (L.)C.F.Gaertn., 1807, và A. germinans đóng góp phần sinh khối còn lại [42].
1.1.5.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, các nghiên cứu về cấu trúc và sinh khối của RNM đã được tiến hành ở nhiều khu vực khác nhau.
Tác giả Vũ Đoàn Thái đã nghiên cứu RNM tại xã Đại Hợp (Kiến Thuỵ, Hải Phòng). Nghiên cứu cho biết rừng nằm sát đê biển, có chiều rộng 670 m gồm hai loài Bần chua (S. caseolaris) và Trang (K. obovata). Cây Bần chua có chiều cao trung bình 459 cm; đường kính thân 149,5 mm; mật độ 1.351cây/ha và tỷ lệ che phủ là 93%. Cây Trang có chiều cao trung bình 165,5 cm; đường kính thân 90,6 mm; mật độ 16.100 cây/ha và độ che phủ 92% [33].
Tác giả Vũ Mạnh Hùng và cộng sự [34] khi nghiên cứu cấu trúc phân tầng của rừng phòng hộ ven biển phía Bắc đã cho biết trong hệ thống RNM, sự phân tầng thường diễn ra như sau: Ở độ cao 4 – 8 m chủ yếu là Bần (S. caseolaris) tập trung phân bố thành dải dọc theo các con sông, lạch trong rừng ngập mặn, hay phân bố rải rác xen trong quần xã Trang (K. obovata) trồng 4 – 10tuổi. Ở độ cao 2 – 4 m: Đây là tầng cây chính ở khu vực với nhiều loài phân bố ở tầng cây này như: Đước (R. stylosa), Mắm biển (A. marina), Trang (K. obovata), Vẹt dù (B. gymnorrhiza), ... Ở độ cao 1 – 2 m: Tầng cây này cũng chiếm thị phần khá lớn với sự phân bố của một số loài cây ngập mặn chính như Đước, Cóc vàng, Sú, Trang trong các sinh cảnh tự nhiên. Ở độ cao dưới 1m: Tầng cây này thường phân bố dưới tán cây ngập mặn, đó là những cây con tái sinh, Ráng và một số loài cỏ.
Viên Ngọc Nam (1998) [3] đã nghiên cứu về sinh khối và năng suất sơ cấp rừng Đước đôi (R. apiculata) tại Cần Giờ bao gồm lượng rơi, xác phân hủy, dinh dưỡng và các chất dinh dưỡng trả lại đất sau các lần tỉa thưa. Trên cơ sở phương pháp của Ong Jin - Eong và cs (1983), tác giả sử dụng ô tiêu chuẩn diện tích 100 m2
Kết quả tính được: Năng suất sinh khối rừng Đước tăng từ 5,93 đến 12,44 tấn/ha/năm, đường kính tăng từ 0,46 đến 0,81 cm/năm, trữ lượng thảm mục tích lũy trên sàn rừng tăng từ 3,4 đến 12,46 tấn/ha. Tổng sinh khối khô rừng Đước ở các độ tuổi 4, 8, 12, 16 và 21 theo thứtự là 16,24 tấn/ha; 89,01 tấn/ha; 118,21 tấn/ha; 138,98 tấn/ha. Như vậy, sinh khối Đước đôi tăng tỉ thuận theo độ tuổi.
Nguyễn Hà Quốc Tín, Lê Tấn Lợi khi nghiên cứu ảnh hưởng của cao trình đến tích lũy carbon trên mặt đất của RNM cồn Ông Trang, huyện Ngọc Hiền, tỉnh Cà Mau đã cho biết sinh khối và carbon cây của Đước Đôi tại đây có giá trị lần lượt là 233,56 tấn/ha và 109,77 tấn/ha, tiếp theo là địa hình cao Vẹt Tách với giá trị sinh khối và carbon cây là 170,23 tấn/ha và 80,01 tấn/ha. Thấp nhất là địa hình thấp với Mắm Trắng chiếm ưu thế với giá trị sinh khối và carbon cây là 120,83 tấn/ha và 56,79 tấn/ha. Kết quả kiểm định Ducan ở mức ý nghĩa 5% cho thấy sinh khối và tích lũy carbon cây có sự khác biệt giữa ba dạng địa hình (p < 0.05).Tích lũy carbon cây có sự khác biệt giữa ba dạng địa hình (p < 0.05) [2].
Đặng Trung Tấn và cs (1999) đã nghiên cứu sinh khối rừng Đước ở Cà Mau.Kết quả sinh khối khô rừng Đước ở tuổi 34 đạt 340 tấn/ha. Phương trình tương quan sinh khối khô với D1.3 được tác giả chọn có dạng hàm số mũ: Wtk = 0.1709 × (D1.3) ×2,5627[2].