CHƯƠNG 2 CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐẶC ĐIỂM HỆ THỰC VẬT TRÊN ĐẢO
Theo Báo cáo “Quy hoạch Tổng thể phát triển kinh tế - xã hội huyện Cô Tô đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030” của Ủy ban Nhân dân huyện Cô Tô năm 2014 [3], rừng trên đảo đa số là rừng non phục hồi sau những giai đoạn bị chặt phá trước năm 1979. Rừng của huyện Cô Tô cịn có nhiều loại cây gỗ thuộc các họ Trầm (Thymelaeaceae), họ Bứa (Clusiaceae), họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Long não (Lauraceae), họ Kim giao (Podocarpaceae), họ Bồ hòn (Sapindaceae), họ Thông (Pinaceae), chi lim xanh (Erythrophleum), chi keo (Acacia)... Ngoài cây thân gỗ cịn có nhiều loại cây dược liệu như hương nhu (Ocimum), sâm đất (Talinum), thầu dầu tía ( Ricinus communis) trên các đảo.
Rừng Cô Tô thuộc loại rừng 3 tầng. Dưới tán rừng là tầng cây bụi với các họ Sim (Myrtaceae), họ Mua (Mellastomataceae), các loài như sơn muối (Rhus
chinensis, thuộc họ Đào lộn hột - Anacardiaceae), ngũ gia bì (chân chim)
(Schefflera, thuộc họ cuồng cuồng - Araliaceae)... Dưới tầng cây bụi là tầng cỏ quyết với các họ Ráy (Araceae), họ Cau (Arecaceae), họ Cỏ (Gramineae), họ Thài lài (Commelinaceae), loài xạ can (rẻ quạt) ( Iris domestica, thuộc họ diên vĩ - Iridaceae). Ngồi ra trên đảo cịn có cây bụi, trảng cỏ trên cồn cát với các loài phong ba (Heliotropium foertherianum), dừa cạn (Catharanthus roseus), rau muống biển (Ipomoea pescaprae), các loài thuộc họ xương rồng (Cactaceae); Rừng trồng với các chi chính như thơng (Pinus), phi lao (Casuarina), bạch đàn (Eucalyptus). Cây rừng có độ cao trung bình 10-12m, có nhiều lồi cây xanh quanh năm, nhưng cũng có lồi cây rụng lá vào mùa đông [3].
Các hệ sinh thái điển hình: Hệ sinh thái rừng Chõi (rừng Trâm - Syzygium): Rừng Chõi phân bố chủ yếu ở đảo Cô Tô lớn, là dấu hiệu chỉ thị cho khu vực có khí hậu hải dương vùng biển ẩm, đất đai có tầng dày và độ phì tốt. Rừng tạo cảnh quan đẹp, là rừng phòng hộ hiệu quả (Hình 3.1).
- Hệ sinh thái rừng ngập mặn: Phân bố chủ yếu ở khu vực vụng Hồng Vàn từ đập Trường Xuân đến thôn Hồng Hải xã Đồng Tiến. Tuy là loại rừng kém phát triển, nhưng lại là rừng ngập mặn điển hình cho các đảo xa bờ. Từ những kết quả nghiên cứu đã xác định được 15 lồi TVNM thuộc 14 họ, trong đó bao gồm 7 lồi thuộc nhóm lồi chủ yếu (chiếm 46,6% tổng số lồi), 4 lồi thuộc nhóm lồi có
nguồn gốc chịu mặn RNM 26,7% và 4 lồi thuộc nhóm có nguồn gốc nội địa chuyển ra 26,7% [22].
Hình 3.1. Hệ sinh thái rừng Chõi tại thôn Nam Đồng, xã Đồng Tiến, Cô Tô
Việc khảo sát thực địa hệ thực vật và hệ thống thủy văn trên đảo Cô Tô được thực hiện vào tháng 7 năm 2017, học viên đã tiến hành khảo sát bổ sung các loài thực vật ưu thế dọc theo hệ thống thủy văn quanh đảo Cô Tô như khu vực Bãi đá Móng Rồng (Hình 2.3a), Bãi Hồng Vàn (Hình 2.3b), Bắc Vàn, Vàn Chảy (Hình 2.3d), đặc biệt là khu vực rừng ngập mặn tại đập Trường Xuân, xã Đồng Tiến (Hình 2.3c).
Qua quá trình khảo sát quanh đảo Cô Tô cho thấy giống loài chiếm ưu thế trên đảo bao gồm: họ Phi lao (Casuarina) (Hình 3.2a), họ Sim (Myrtaceae), họ Mua (Melastomataceae) (Hình 3.2b), họ Dứa dại (Pandanaceae) (Hình 3.2c), họ Thơng (Pinaceae) (Hình 3.2d), họ Hịa thảo (Gramineae) (Hình 3.2e), ngành Dương xỉ (Pteridophyta) (Hình 3.2f), họ Sồi/Dẻ (Fagaceae)… Các nhóm thực vật Casuarina, Melastomataceae, Myrtaceae, Pteridophyta, Gramineae, Pandanaceae phân bố phổ biến quanh đảo; Pinaceae (hầu hết là Pinus) tập trung nhiều nhất ở khu vực xã Đồng Tiến; thực vật núi cao đặc trưng bởi Fagaceae. Hệ thống rừng ngập mặn trên đảo Cô Tô khá nghèo nàn, hệ sinh thái rừng ngập mặn điển hình nhất là tại khu vực vụng Hồng Vàn từ đập Trường Xuân đến thôn Hồng Hải xã Đồng Tiến, chiếm ưu thế trong thực vặt ngập mặn là Đâng (Rhizophora) (Hình 3.2g), Sú (Aegiceras) (Hình 3.2h), Vẹt (Bruguiera), thực vật nước lợ phổ biến nhất là Ráng đại (Acrostichum) (Hình 3.2i), Cói (Cyperus) (Hình 3.2j) kém phát triển và phân bố hẹp hơn, chủ yếu gần khu vực có hệ sinh thái rừng ngập mặn. Bên cạnh đó, hệ sinh thái rừng Chõi cũng là hệ sinh thái đặc trưng trên đảo Cô Tô lớn, phân bố khá tập trung tại gần khu vực bãi Bắc Vàn.
a) Casuarina b) Melastomataceae
c) Pandanus d) Pinus
e) Gramineae f) Pteridophyta
g) Rhizophora h) Aegiceras
i) Acrostichum j) Cyperus
Hình 3.2. Một số hình ảnh về hệ thực vật trên đảo Cơ Tơ (tiếp)
3.2. ĐẶC ĐIỂM CÁC PHỨC HỆ BÀO TỬ, PHẤN HOA TRONG TRẦM TÍCH TẦNG MẶT
Kết quả phân tích mẫu cho thấy nhìn chung, mức độ bảo tồn hạt phấn trong khu vực nghiên cứu tương đối tốt. Nguyên nhân là nguồn thực vật chính ở đây đến từ các đảo trong khu vực nghiên cứu, đặc biệt là hai đảo lớn là đảo Cô Tô và đảo Thanh Lân, các mẫu phân tích đều ở cách khu vực đảo không xa, quãng đường vận chuyển gần và năng lượng dịng chảy khơng lớn nên hạt phấn ít bị phá hủy trong quá trình vận chuyển. Các dạng bào tử, phấn hoa trong luận văn được trình bày bằng kiểu chữ SMALL CAPITALS để phân biệt chúng một cách rõ ràng với tên các nhóm thực vật [41]. Chiếm ưu thế trong khu vực nghiên cứu bao gồm các giống loài như PINUS, CYATHEA, ATHYRIACEAE, CASTANOPSIS/LITHOCAPUS,
GRAMINEAE,... phấn hoa ngập mặn chiếm tỷ lệ tương đối nhỏ, chủ yếu gặp BRUGUIERA, RHIZOPHORA, AEGICERAS, thực vật nước lợ chiếm tỷ lệ trung bình, phổ biến nhất là ACROSTICHUM.
Để phục vụ cho việc đối sánh sự phân bố của các phức hệ bào tử, phấn hoa trong khu vực nghiên cứu, các mẫu trầm tích thu thập được phân chia theo các nhóm trong 3 khu vực như sau (Hình 3.3):
Khu vực 1 – khu vực rừng ngập mặn thuộc xã Đồng Tiến. Trong khu vực này đã tiến hành khảo sát đặc điểm hệ thực vật ven bờ, lấy các mẫu CT-01, CT-02 và CT-03 để phân tích phục vụ đối sánh giữa thành phần bào tử, phấn hoa trong trầm tích và hệ thực vật địa phương.
Khu vực 2 – vùng biển phía Nam và Đơng Nam của khu vực nghiên cứu, là nơi gần với đảo Cơ Tơ nhất, chịu sự phát tán chính của 2 đảo Cơ Tơ và Thanh Lân. Trong khu vực này đã thu thập và phân tích bào tử, phấn hoa trong các mẫu trầm tích thuộc các tuyến 01, 02 và 03.
Khu vực 3 – vùng biển phía Bắc khu vực nghiên cứu, là khu vực xa đảo Cô Tô nhất và chịu sự phát tán từ các đảo Cô Tô, Cô Tô Con và Thanh Lân và một số đảo nhỏ xung quanh. Trong khu vực này đã thu thập và phân tích bào tử, phấn hoa trong các mẫu trầm tích thuộc Tuyến 04.
Đặc trưng của các phức hệ bào tử, phấn hoa trong 3 khu vực trên được thể hiện trong Bảng 3.1.
Bảng 3.1. Đặc trưng của các phức hệ bào tử, phấn hoa điển hình trong khu vực nghiên cứu
STT Tên nhóm lồi
Tỷ lệ (%) trong phức hệ bào tử, phấn hoa Khu vực 1 Khu vực 2 Khu vực 3
1 TRILETE SPORES 20-25 22-37 27-30 2 PINUS 15-18 11-20 17-18 3 GRAMINEAE 5-7 6-20 11-15 4 MONOLETE SPORES 5-7 6-13 16-17 5 FAGACEAE 4-6 7-16 8-11 6 TVNL 6-7 5-10 4-6 7 TVNM 11-14 1-5 3-5 8 CASUARINA 11-12 ít gặp ít gặp
Hình 3.3. Sơ đồ vị trí 3 khu vực phân tích mẫu
So với Khu vực 1 và Khu vực 3 thì Khu vực 2 phong phú hơn về giống loài bào tử phấn hoa, nguyên nhân có thể là do khu vực này nhận được nguồn phát tán nhiều hơn từ đảo Thanh Lân. Để thuận tiện cho việc xử lý số liệu, trong luận văn chỉ xét các giống loài chiếm ưu thế (tổng tỷ lệ phần trăm của các giống loài này trong mẫu chiếm từ 80% trở lên) và được phân chia thành các nhóm: Bào tử ba rãnh (TRILETE SPORES), Bào tử một rãnh (MONOLETE SPORES), họ Thông (PINUS), họ Hòa thảo (GRAMINEAE), họ Sồi/Dẻ (FAGACEAE, gồm QUERCUS, CASTANOPSIS /LITHOCAPUS), thực vật nước lợ (TVNM, gồm EXOECARIA, CYPERUS, ACROSCTICHUM), thực vật ngập mặn (TNNM, gồm BRUGUIERA, AEGICERAS, RHIZOPHORA, AVICENIA), riêng Khu vực 1 có xét đến cả thành phần Phi lao (CASUARINA) do chiếm tỷ lệ tương đối cao. Tỷ lệ phần trăm về thành phần phấn hoa không tính đến các mẫu khơng phát hiện hóa thạch.
CT-01
CT-03
3.2.1. Khu vực 1
Khu vực 1 thuộc hệ sinh thái rừng ngập mặn nên thành phần phấn hoa của khu vực này có sự khác biệt khá rõ so với 2 khu vực còn lại, đặc biệt là tỷ lệ phần trăm của CASUARINA và TVNM. Tỷ lệ phần trăm các giống loài gồm TRILETE SPORES (20-25%), PINUS (14-18%), GRAMINEAE (5-7%), MONOLETE SPORES (5-7%), FAGACEAE (4-6%), phấn hoa TVNL (6-7%). Thành phần phấn hoa TVNL tuy vẫn chiếm tỷ lệ không cao nhưng so với các thành phần phấn hoa hạt kín khác thì có tỷ lệ tương đương hoặc cao hơn. Có thể thấy trong các mẫu thu thập tại khu vực này, TRILETE SPORES và PINUS chiếm tỷ lệ cao, trong khi đó tỷ lệ GRAMINEAE lại tương đối thấp. Thành phần TVNM (11-14%) và CASUARINA (11-12%) cũng chiếm tỷ lệ tương đối cao trong phổ phấn hoa. Tuy nhiên, do các mẫu lấy ở vị trí tương đối gần nhau nên khơng có sự phân hóa rõ về thành phần loài cũng như tỷ lệ phần trăm các hạt phấn.
3.2.2. Khu vực 2
Thành phần phấn hoa trong Khu vực 2 có sự phân hóa, chiếm ưu thế nhất vẫn là TRILETE SPORES (22-37%), sau đó là PINUS (11-20%), GRAMINEAE (6-20%), FAGACEAE (7-16%), MONOLETE SPORES (6-13%). Tỷ lệ phấn hoa TVNL từ 5 đến 10%, trong đó mẫu CT16-T100 là mẫu có tỷ lệ phần trăm phấn hoa TVNL cao nhất là 10%. Phấn hoa TVNM chiếm tỷ lệ nhỏ (1-5%), chỉ gặp BRUGUIERA, AEGICERAS, RHIZOPHORA, AVICENIA với số lượng một vài hạt trong các mẫu. So với Khu vực 1 thì thành phần phấn hoa TVNM và đặc biệt là CASUARINA giảm đi đáng kể. Cụ thể, tỷ lệ phấn hoa TVNM giảm từ 11-14% xuống còn 1-5%, CASUARINA tại Khu vực 1 chiếm tỷ lệ 11-12% còn Khu vực 2 chỉ phát hiện một vài hạt phấn trong các mẫu phân tích.
Nhìn chung sự phân hóa về thành phần bào tử, phấn hoa khá phức tạp, trong đó mẫu CT16-B401 được lấy sát ven đảo Cô Tô không phát hiện được sự có mặt của hóa thạch bào tử, phấn hoa. Nguyên nhân về sự phân hóa về tỷ lệ phần trăm phấn hoa trong có thể là do trong khu vực này q trình trầm tích và tái trầm tích diễn ra phức tạp, dịng chảy biển cũng như hướng vận chuyển trầm tích khơng tn theo quy luật nhất định [29] dẫn đến việc phân bố phấn hoa cũng như thành phần độ hạt trầm tích bị xáo trộn.
Tại khu vực này, các phức hệ bào tử, phấn hoa được nghiên cứu trong các mẫu trầm tích tầng mặt theo 3 tuyến như sau (Hình 3.3):
- Tuyến 03: song song với bờ, ở khoảng cách với bờ xa hơn so với tuyến 02 và ở độ sâu khoảng 27-32m nước.
Kết quả nghiên cứu cụ thể theo từng tuyến như sau:
a. Tuyến 01
Kết quả phân tích dọc theo Tuyến 01 cho thấy có sự phân hóa của phức hệ bào tử, phấn hoa trong trầm tích. Khơng có sự có mặt của hóa thạch trong mẫu CT16-B401, đây là mẫu được lấy trong trầm tích cát ngay sát ven đảo gần khu vực Bãi đá Móng Rồng. Mặc dù gần nguồn thực vật ở đây song sự vắng mặt của phấn hoa do thành phần trầm tích ở đây là hạt thơ khơng thuận lợi cho việc lắng đọng của chúng, bên cạnh đó ảnh hưởng của sóng và dịng triều sẽ khiến các hạt phấn sẽ bị vận chuyển ra xa bờ. Chính vì vậy, tại các mẫu CT16-T337 và CT16-T290 bào tử, phấn hoa khá phong phú. Theo tuyến này, khoảng cách với bờ khác nhau cũng dẫn đến sự khác biệt về tỷ lệ phần trăm của các giống loài. Tuy nhiên sự khác biệt này khơng lớn (Hình 3.4). Sự khác biệt lớn nhất trong thành phần phấn hoa của mẫu CT16-T337 so với mẫu CT16-T290 là tỷ lệ TRILETE SPORES giảm (từ 28% giảm xuống còn 23%), FAGACEAE giảm (từ 10% xuống còn 7%), còn PINUS tăng (từ 15% lên 20%). Điều này tương đối phù hợp với các kết quả nghiên cứu của Sun et al., [51] và Luo et al., [46] tại khu vực Biển Đông, các kết quả nghiên cứu cho thấy PINUS có khả năng phát tán xa và tỷ lệ phần trăm PINUS tăng dần theo hướng từ gần bờ ra xa bờ. Nguyên nhân là do trong cấu tạo của PINUS có hai túi phấn nên khả năng phán tán xa, dễ dàng được vận chuyển bởi gió và dòng triều.
b. Tuyến 02
Tương tự như xu thế chung trong Khu vực 2, thành phần phấn hoa trong các mẫu phân tích dọc theo tuyến này có sự khác biệt không nhiều. Các mẫu CT16- T169, CT16-T337 và CT16-T377 có thành phần phấn hoa khá tương đồng. Trong tuyến này có duy nhất mẫu CT16-T567 được lấy ở vị trí vùng biển phía ngồi khu vực mỏm Đi Chuột, vị trí này nhìn chung cách khá xa nguồn thực vật nên đặc điểm phức hệ bào tử, phấn hoa ở đây cũng có sự khác biệt so với 3 mẫu cịn lại trên tuyến. Mẫu CT16-T567 có tỷ lệ TRILETE SPORES và PINUS cao hơn, ngược lại tỷ lệ FAGACEAE, GRAMINEAE, TNNL thấp hơn hẳn, đặc biệt là rất hiếm gặp thành phần phấn hoa TVNM. Bên cạnh đó, mẫu CT16-T169 có thành phần COMPOSITEAE cao hơn hẳn so với các mẫu khác (chiếm 6%), có thể do Compositeae chiếm tỷ lệ khá cao trong hệ thực vật trên đảo Thanh Lân gần khu vực lấy mẫu.
Hình 3.5. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ các dạng bào tử, phấn hoa theo Tuyến 02
c. Tuyến 03
Tuyến 03 được lấy song song với tuyến 02, tuy nhiên ở độ sâu lớn hơn và khoảng cách với bờ xa hơn. Dọc theo tuyến này, thành phần phấn hoa phân hóa và khơng có tính quy luật (Hình 3.6). Trên tuyến này hai mẫu CT16-T100 và CT16- T129 mặc dù được lấy khá gần nhau nhưng thành phần phức hệ phấn hoa cũng không tương đồng. Nguyên nhân là do mặc dù địa hình tương đối thoải đều nhưng ở khu vực này q trình trầm tích và tái trầm tích xảy ra liên tục, tác động của dòng triều và dòng chảy rối khiến cho hướng vận chuyển trầm tích trong khu vực này khá phức tạp [29], đồng thời dẫn đến xáo trộn trong sự phân bố của các hạt phấn.
Hình 3.6. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ các dạng bào tử, phấn hoa theo Tuyến 03
3.2.3. Khu vực 3
Chiếm ưu thế trong khu vực này lần lượt là TRILETE SPORES (27-30%), PINUS (17-18%), MONOLETE SPORES (16-17%), GRAMINEAE (11-15%), FAGACEAE (8-11%), phấn hoa TVNL và TVNM chiếm tỷ lệ nhỏ, lần lượt chiếm 4-6% và 3-5% trong tổng số phấn hoa đếm được trong mẫu. Phấn hoa TVNL phổ biến nhất là ACROSTICHUM, phấn hoa TVNM phổ biến nhất là BRUGUIERA. Tương tự như Khu vực 2 thì so với Khu vực 1, tỷ lệ phấn hoa TVNM và CASUARINA cũng giảm đi đáng kể.
Trong khu vực 3 sự khác biệt về mức độ tập trung bào tử, phấn hoa trong trầm tích dọc theo Tuyến 04 được thể hiện khá rõ. Khu vực 3 tương đối nhỏ và kín, được bao quanh bởi các đảo nhỏ nên dọc theo tuyến này, sự phân hóa về thành phần bào tử, phấn hoa chủ yếu là do đặc điểm địa hình. Trong 05 mẫu phân tích bào tử, phấn hoa trong Tuyến 04 chỉ có 02 mẫu phát hiện hóa thạch (CT16-T141 và CT16- T145), 03 mẫu cịn lại khơng thấy sự có mặt của bào tử, phấn hoa. Nguyên nhân là do tại khu vực này địa hình tương đối phức tạp, có nhiều trũng và cồn ngầm [20] dẫn đến sự phân bố khác nhau của bào tử, phấn hoa trong trầm tích. Mẫu CT16- T135 và CT16-T139 là các mẫu gần khu vực Hịn Chịi Canh và phía Tây Bắc đảo Thanh Lân. Ở ven các đảo nhỏ này động lực tương đối mạnh, các thành phần vật chất nhỏ như trầm tích hạt mịn hay các hạt phấn hoa sẽ bị vận chuyển ra xa hơn. Do đó, trầm tích tại hai vị trí này chủ yếu gồm các cấp hạt thô (Bảng 3.2) và không thuận lợi cho việc lắng đọng bào tử, phấn hoa, do dó khơng phát hiện hóa thạch bào tử, phấn hoa trong hai mẫu CT16-T135 và CT16-T139. Mẫu CT16-T143 tuy không
nằm sát các đảo nhỏ nhưng lại ở vị trí sườn của một trũng ngầm nên vị trí này cũng không thuận lợi cho việc lắng đọng của các hạt phấn. Hai mẫu CT16-T141 và CT16-T145 khá giàu hóa thạch và thành phần khá tương đồng (Hình 3.7).
Hình 3.7. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ các dạng bào tử, phấn hoa theo Tuyến 04
Tóm lại, qua kết quả phân tích bào tử, phấn hoa tại 3 khu vực trên cho thấy