6. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
2.3. HIỆN TRẠNG RỪNG NGẬP MẶN VEN BIỂN TỈNH THÁI BÌNH
2.3.1. Các quần xã và thành phần lồi của rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình
Tại vùng ven biển Thái Bình hiện nay có 3.899,1 ha rừng, phân bố chủ yếu ở 2 huyện Tiền Hải và Thái Thụy. Trong đó, rừng ngập mặn là 3.709,1 ha và 190 ha rừng phi lao phòng hộ ven biển. Các quần xã thực vật tự nhiên:
- Quần xã rau muống biển + cỏ chông; - Quần xã bần + ô rô+ vẹt; - Quần xã trang + sú + vẹt; - Quần xã sú + ô rô; - Quần xã mắm + vẹt + sú; - Quần xã cỏ ngập mặn thứ sinh.
Theo kết quả điều tra, rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình có 06 lồi đặc trƣng trong tổng số 51 loài thực vật ngập mặn đặc trƣng tại Việt Nam, gồm:
- Cây trang: Là loài cây thân gỗ, có chiều cao trung bình từ 2 - 3 m, có mật độ từ 4.400 - 6.500 cây/ha;
- Cây sú: Là lồi cây thân gỗ, có chiều cao từ 2 - 2,5 m; - Cây vẹt; cây bần chua; cây mắm và cây ơ rơ.
Ngồi các quần xã thực vật trên, dọc bờ biển Thái Bình cịn gặp các quần xã Dứa dại, Sài hồ chiếm một diện tích rất nhỏ trên các đụn cát cố định gần các khu dân cƣ; các quần xã cỏ may và cỏ gà tồn tại thành từng đám dày, thân bị rễ chìm, bám rộng vào bề mặt đất, khả năng tái sinh và xâm nhập mạnh, phân bố dọc theo các triền đê biển, đƣợc sử dụng làm bãi chăn thả tự nhiên cho gia súc.
Diện tích rừng của tỉnh khơng lớn với ít lồi cây chủ yếu là rừng sú, vẹt, bần, phi lao,… song có vai trị và tác dụng rất lớn nhƣ phòng hộ đê biển, tạo điều kiện cho lắng đọng phù sa của các sơng bồi đắp ra biển, tăng diện tích đất sản xuất nơng, lâm nghiệp hàng năm, khơi phục HST ven biển và có giá trị lớn về quốc phòng.
2.3.2. Đặc trƣng hệ sinh thái rừng ngập mặn Thái Bình
Thành phần lồi thực vật rừng ngập mặn khu vực Tiền Hải, Thái Bình đã có nhiều tác giả nghiên cứu với ghi nhận số loài khác nhau: Mai Sỹ Tuấn (2008) ghi nhận ở khu vực Tiền Hải có 181 lồi, trong đó 11 lồi cây ngặp mặn chủ yếu, 37 loài cây tham gia ngập mặn và di cƣ ra; Lê Thị Thanh (2009) tổng hợp khu vực Thái Bình có 36 lồi trong đó 12 lồi cây ngập mặn chủ yếu, 14 loài cây tham gia và 10 lồi cây nội địa di cƣ ra. Có sự khác biệt về số lƣợng thành phần loài cây phân bố ở khu vực này là
có sinh khối lớn và khả năng tích tụ carbon cao tại 2 huyện Tiền Hải và Thái Thụy, tỉnh Thái Bình là bần, trang, sú, vẹt để tính tốn sinh khối và khả năng tích tụ carbon.
Các HST ven biển, trong đó có HST rừng ngập mặn đóng vai trị quan trọng trong ổn định cân bằng sinh thái của lãnh thổ, có tiềm năng sử dụng cho phát triển kinh tế - xã hội của các vùng ven biển. Các HST dải ven biển Thái Bình đƣợc đặc trƣng bởi các HST trên vùng triều (từ đê quốc gia ra phía biển): HST rừng ngập mặn, HST bãi triều, HST nuôi trồng thủy sản nƣớc lợ và HST khác; trong vùng phụ cận sau đới ngập triều (vùng nội đồng, trong đê quốc gia) có các HST nhƣ: HST đơ thị và khu dân cƣ; HST nông nghiệp lúa nƣớc; HST sông, HST nuôi trồng thủy sản nƣớc ngọt và HST nông nghiệp khác, Luận văn nghiên cứu tập trung vào HST rừng ngập mặn thuộc 2 huyện Tiền Hải và Thái Thụy, tỉnh Thái Bình.
Rừng ngập mặn là một trong những HST đặc trƣng của ven biển và cửa sơng có ý nghĩa quan trọng nhất cho phịng hộ, góp phần tích cực bảo vệ mơi trƣờng sinh thái cũng nhƣ duy trì tính đa dạng sinh học và nguồn lợi thủy sản, mang lại nguồn lợi kinh tế đáng kể cho ngƣời dân địa phƣơng. Nơi đây có nhiều lƣợng phù sa, giàu chất dinh dƣỡng và đƣợc đánh giá là có tính đa dạng sinh học cao và rất nhạy cảm. Rừng ngập mặn tạo thành thảm có diện tích lớn tập trung tại khu vực ven biển.
Sự phân bố của cây rừng ngập mặn phụ thuộc chủ yếu vào nền đáy, chế độ ngập triều, độ muối của nƣớc và sóng gió. Rừng ngập mặn ven biển Thái Bình nằm trong phạm vi bồi tụ của hệ thống sơng Thái Bình, sơng Hồng và các phụ lƣu nên phù sa nhiều, giàu chất dinh dƣỡng, bãi bồi rộng ở cả cửa sông và ven biển nhƣng chịu tác động mạnh của gió, bão vì thiếu bình phong bảo vệ nên cây ngập mặn tự nhiên kém phát triển. Do lƣu lƣợng dòng chảy lớn, nồng độ muối thấp vào mùa mƣa (0,5 - 5,0o/oo), nên thành phần chủ yếu ở đây là các cây nƣớc lợ. Bên cạnh đó, do tốc độ quai đê lấn biển tƣơng đối nhanh nên mặc dù biên độ triều lớn (3 - 4 m) nhƣng rừng ngập mặn chỉ phân bố hẹp quanh vùng cửa sơng ngồi đê.
Tất cả những sinh vật sống trong HST rừng ngập mặn đã hình thành lƣới thức ăn phức tạp để chuyển hóa và phát tán năng lƣợng theo những mạch khác nhau tạo nên nguồn lợi sinh vật giàu có của vùng bờ biển nhiệt đới.
Quá trình diễn thế tự nhiên của HST rừng ngập mặn khu vực cửa sông Hồng đƣợc xác định nhƣ sau: trên các bãi bồi mới hình thành, bùn lỗng, ngập nƣớc sâu khi triều cƣờng xuất hiện rừng bần chua (Sonneratia caseolaris) hoặc rừng bần chua - sú (Aegiceras corniculatum) tiên phong cố định bãi bồi; tiếp theo là rừng ngập mặn hỗn loài bần chua xen trang (Kandelia obovata); rồi đến rừng trang và sú; cuối cùng là giá (Excoecaria agallocha) xuất hiện trên đất cao, chặt, đất đã thành thục ít đƣợc ngập triều trong năm [21].
Rừng ngập mặn hiện nay có diện tích khoảng 3.709,1 ha; phân bố tại các xã của huyện Tiền Hải và Thái Thụy, chủ yếu do dự án trồng rừng phòng ngừa thảm họa của Hội chữ thập đỏ Đan Mạch tài trợ. Rừng ngập mặn trồng mới phát triển tốt trên dải cát biển cửa sông, nơi lắng đọng vật chất và độ muối biển biến đổi theo thủy triều đảm bảo điều kiện thuận lợi cho sự cƣ trú và phát triển của các cây ngập mặn.
Rừng ngập mặn tạo thành thảm có diện tích lớn tập trung tại khu vực ven biển Thái Thụy tại khu vực các xã Thái Đô, Thái Thƣợng, Thụy Hải, Thụy Xuân và Thụy Trƣờng. Khu vực huyện Tiền Hải trƣớc đây do nhu cầu phát triển nghề nuôi tôm ồ ạt nên rừng ngập mặn tại khu vực bị tàn phá nhiều. Hiện nay, do các đầm nuôi tôm mang lại hiệu quả không cao nên khu vực này đang thực hiện mơ hình đầm ni phục hồi sinh thái (trồng các loài thực vật ngập mặn trong đầm để cải tạo).
Các quần xã chủ yếu trong HST rừng ngập mặn: Quần xã Mắm biển (Avicennia
marina), Trang (Kandelia obovata) phân bố ngồi cùng, nơi có độ mặn cao và nƣớc ngập sâu; quần xã Bần (Sonneratia caseolaris), Trang (Kandelia obovata), Sú (Aegiceras corniculatum) phân bố ven bờ, nơi có mực nƣớc ngập trung bình; quần xã
Trang (Kandelia obovata) và Vẹt (Bruguiera gymnorhiza), Sú (Aegiceras corniculatum) chiếm tỷ lệ nhỏ ven bờ. Quần xã Bần (Sonneratia caseolaris) chiếm ƣu
thế, dƣới tán là Ơ rơ (Acanthus ilicifolius), phân bố chủ yếu vùng cửa sông; quần xã
thủy sinh trong các lạch triều gồm Ái diêm (Halophilla ovalis), Ái diêm nhỏ (Halophilla minor), Rong đi chó (Hydrilla verticillata), Thủy kiều biển (Najas marina) và Rong xƣơng cá (Myriophyllum dicoccum).
thân cỏ nhƣ Cói (Cyperus malaccenses), Cói lùn (C. pygmaeus), Bấc nhỏ (Sacciolepsis
indica), Sậy (Phragmites australia), Cỏ cáy (Sporobolus virgincus) ở ngồi rìa hoặc
xen lẫn giữa các mảnh rừng.
Quần xã mắm, trang ở Tiền Hải (a) Quần xã bần chua ở Tiền Hải (b)
Quần xã Bần ở Thái Thụy (c) Quần xã mắm, trang ở Thái Thụy (d)
Quần xã bần, mắm, trang ở Thái Thụy (e) Quần xã bần chua ở Thái Thụy (f)
Hình 2.4. Ảnh một số quần xã đặc trƣng của rừng ngập mặn tại Tiền Hải và Thái Thụy, tỉnh Thái Bình
CHƢƠNG 3
TÍNH TỐN SINH KHỐI VÀ KHẢ NĂNG TÍCH TỤ CARBON RỪNG NGẬP MẶN TỈNH THÁI BÌNH
3.1. LẬP VÀ ĐIỀU TRA Ơ TIÊU CHUẨN RỪNG NGẬP MẶN THÁI BÌNH
Để tính tốn sinh khối và phục vụ phân tích lƣợng carbon tích tụ trong các bộ phận thân, cành, lá và rễ của cây rừng ngập mặn, 14 ÔTC đại diện cho các trạng thái rừng ngập mặn khác nhau đã đƣợc lập trên thực địa. Tại mỗi ƠTC tiến hành xác định các lồi cây, đếm số cây hiện có và tiến hành xác định các thơng số phục vụ tính tốn sinh khối tƣơi của cây gồm: Thân, cành, lá và rễ.
Tiến hành lấy mẫu 31 cây phục vụ tính tốn sinh khối và phân tích trữ lƣợng carbon trong từng bộ phận thân, cành, lá và rễ. Kết quả tính tốn sinh khối tƣơi của 31 cây này đƣợc thể hiện trong Bảng 3.1 nhƣ sau:
Bảng 3.1. Thông số và trọng lƣợng tƣơi của 31 cây đƣợc lấy mẫu để phân tích
Cây Thông số Trọng lƣợng tƣơi (kg)
D1.3 (cm) H (m) Thân Cành Lá Rễ Tổng 1 10,98 3,90 21,10 24,50 8,30 4,20 58,1 2 11,14 4,20 30,70 24,00 10,00 4,10 68,8 3 5,57 1,50 6,50 4,20 2,40 2,10 15,2 4 10,98 4,45 33,90 9,60 7,00 3,10 53,6 5 8,59 3,00 10,10 16,30 6,50 3,40 36,3 6 6,68 1,80 7,90 9,30 6,70 3,20 27,1 7 5,57 1,60 7,20 2,30 1,30 1,10 11,9 8 5,41 1,50 6,50 1,50 1,10 0,50 9,6 9 10,03 3,50 20,00 23,00 8,00 3,70 54,7 10 11,94 4,10 31,00 25,00 11,00 4,50 71,5 11 7,96 2,50 13,00 8,00 4,00 1,70 26,7 12 11,62 4,50 34,00 10,00 8,00 3,50 55,5 13 8,91 2,90 11,00 17,00 7,00 3,40 38,4
Cây Thông số Trọng lƣợng tƣơi (kg) D1.3 (cm) H (m) Thân Cành Lá Rễ Tổng 14 7,00 2,00 9,00 10,00 7,00 3,30 29,3 15 6,05 1,90 7,20 2,30 2,30 1,30 13,1 16 11,94 4,50 35,50 11,50 7,50 3,60 58,1 17 9,87 4,00 22,00 24,00 7,00 3,40 56,4 18 12,73 4,20 34,00 25,00 9,00 4,70 72,7 19 6,37 2,00 7,00 5,00 3,00 1,20 16,2 20 10,19 3,70 31,00 7,00 5,00 2,40 45,4 21 10,50 3,40 20,00 16,00 11,00 4,80 51,8 22 6,37 1,70 7,90 9,30 6,70 3,30 27,2 23 6,68 2,10 9,00 5,00 3,00 1,70 18,7 24 10,66 4,60 32,50 26,00 10,00 4,70 73,2 25 11,94 4,40 25,00 28,00 10,00 4,60 67,6 26 12,57 4,10 29,00 23,00 9,00 4,20 65,2 27 8,28 2,60 13,00 8,50 5,00 2,30 28,8 28 11,46 4,80 35,90 11,60 9,00 4,50 61,0 29 14,01 5,10 22,00 33,00 13,00 4,70 72,7 30 9,87 3,80 15,80 18,60 13,40 4,80 52,6 31 13,69 5,50 30,00 9,20 52,00 5,80 97,0
Tiến hành đo đếm số cây trong 14 ƠTC và xác định đƣợc thành phần lồi và mật độ cây trên đơn vị ha tại các vị trí nghiên cứu, đƣợc thể hiện ở Bảng 3.2:
Bảng 3.2. Kết quả điều tra thành phần loài và mật độ cây trong ÔTC
ƠTC Lồi cây Diện tích ƠTC (m2) Đƣờng kính D1.3 (cm) Chiều cao H (m) Mật độ (cây/ha) 1 Bần 500 16,57 8,97 940 2 Bần, Vẹt, Trang 500 11,25 4,67 780 3 Sú 100 7,93 3,74 6.700 4 Bần, Trang 500 15,62 5,52 1.020
ƠTC Lồi cây Diện tích ƠTC (m2) Đƣờng kính D1.3 (cm) Chiều cao H (m) Mật độ (cây/ha) 5 Bần 300 8,28 3,50 1.665 6 Bần, Trang 100 15,96 9,75 900 7 Sú, Trang 100 5,88 3,90 4.600 8 Bần, Trang 2.500 9,02 4,71 84 9 Bần 100 11,32 3,47 3.000 10 Trang, Vẹt 100 7,97 3,06 3.900 11 Bần 2.500 19,20 8,64 56 12 Bần 100 16,43 5,72 2.500 13 Bần 2.500 14,67 5,00 144 14 Bần 500 12,65 4,20 980
Xác định đƣờng kính thân cây Đo đếm số lƣợng cây trong ÔTC
Xác định đƣờng kính thân cây tại vị trí 1,3m (D1.3)
Xác định đƣờng kính thân cây tại vị trí 1,3m (D1.3)
3.2. ƢỚC LƢỢNG SINH KHỐI RỪNG NGẬP MẶN TỈNH THÁI BÌNH
3.2.1. Xây dựng và lựa chọn mơ hình tƣơng quan ƣớc lƣợng sinh khối rừng ngập mặn
Tiến hành lấy mẫu 31 cây rừng ngập mặn đại diện cho các HST thái rừng ngập mặn khác nhau trong 14 ÔTC đƣợc điều tra để tiến hành phân tích hàm lƣợng carbon hữu cơ tổng số và tính tốn sinh khối của từng trạng thái rừng. Kết quả phân tích đƣợc sử dụng để tính tốn và xây dựng mối tƣơng quan giữa sinh khối khơ và đƣờng kính thân cây (D1.3). Các mơ hình tƣơng quan đƣợc xây dựng sau đây:
a) Mơ hình 1:
Sử dụng quan hệ tuyến tính để xây dựng mối tƣơng quan giữa sinh khối khơ và đƣờng kính thân cây (D1.3) cho thấy sinh khối = 0.254*D1.3 + 4.6283 và mối liên hệ này có hệ số tƣơng quan tốt (R2 = 0,915). Kết quả tại Hình 3.3.
Hình 3.3. Mơ hình tƣơng quan tuyến tính giữa sinh khối khơ và D1.3
b) Mơ hình 2:
Sử dụng quan hệ hàm mũ để xây dựng mối tƣơng quan giữa sinh khối khơ và đƣờng kính thân cây (D1.3) cho thấy sinh khối = 5.2873e0.0285*D1.3 và mối liên hệ này có hệ số tƣơng quan R2 = 0,903. Kết quả thể hiện tại Hình 3.4.
Hình 3.4. Mơ hình tƣơng quan hàm mũ giữa sinh khối khơ và D1.3
c) Mơ hình 3:
Sử dụng quan hệ hàm logarits để xây dựng mối tƣơng quan giữa sinh khối khơ và đƣờng kính thân cây (D1.3) cho thấy sinh khối = 3.8285ln(D1.3) - 1.1675, mối liên hệ này có hệ số tƣơng quan R2 = 0,895. Kết quả thể hiện tại Hình 3.5.
Hình 3.5. Mơ hình tƣơng quan logarit giữa sinh khối khơ và D1.3
d) Mơ hình 4:
0.3792*D1.3 + 3.7047 và mối liên hệ này cao với hệ số tƣơng quan R2 = 0,929. Kết quả thể hiện tại Hình 3.6.
Hình 3.6. Mơ hình tƣơng quan parabon giữa sinh khối khơ và D1.3
e) Mơ hình 5:
Sử dụng quan hệ hàm Power để xây dựng mối tƣơng quan giữa sinh khối khơ và đƣờng kính thân cây (D1.3) cho thấy Sinh khối = 2.668*D1.30.4416 và mối liên hệ này có hệ số tƣơng quan R2 = 0,933. Kết quả thể hiện tại Hình 3.7.
Hình 3.7. Mơ hình tƣơng quan power giữa sinh khối khơ và D1.3
kính thân cây (D1.3) và chiều cao của cây (H) cho thấy, mối liên hệ này có hệ số tƣơng quan R2 = 0,92. Kết quả thể hiện tại Phƣơng trình sau:
Sinh khối = -11.89 + 2.11*D1.3 + 3.30*H (R2=0.92)
g) Mơ hình 7:
Tƣơng quan giữa tổng sinh khối khô trên mặt đất (thân, cành, lá) với tổng sinh khối khơ dƣới mặt đất (rễ). Trong đó, y là sinh khối khô trên mặt đất (thân, cành, lá); x là sinh khối khô dƣới mặt đất (rễ). Kết quả hệ số tƣơng quan R2 = 0,795 đƣợc thể hiện theo Hình 3.8 dƣới đây.
Hình 3.8. Mơ hình tƣơng quan giữa sinh khối khô và D1.3
Nhƣ vậy, trong số 7 mơ hình biểu thị mối tƣơng quan giữa sinh khối khô và đƣờng kính thân cây (D1.3) nêu trên, mơ hình dạng Power thể hiện mối tƣơng qua cao nhất (R2 = 0,933). Mơ hình này đƣợc sử dụng để tính tốn sinh khối của rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình.
3.2.2. Kết quả tính tốn sinh khối rừng ngập mặn
Sau khi xác định sinh khối tƣơi của các bộ phận thân, cành, lá và rễ của 31 cây tại 14 ÔTC, tiến hành lấy mẫu về đại diện về xác định khối lƣợng sinh khối khô của mẫu thực vật tại phịng thí nghiệm, kết quả đƣợc thể hiện tại Bảng 3.3 nhƣ sau:
Số TT Thơng số chính Tổng lƣợng sinh khối khô (kg) D1.3 (cm) H (m) Thân Cành Lá Rễ Tổng 1 10,98 3,90 9,50 11,03 3,74 1,89 24,26 2 11,14 4,20 13,82 10,80 4,50 1,85 29,12 3 5,57 1,50 2,93 1,89 1,08 0,95 5,90 4 10,98 4,45 15,26 4,32 3,15 1,40 22,73 5 8,59 3,00 4,55 7,34 2,93 1,53 14,81 6 6,68 1,80 3,56 4,19 3,02 1,44 10,76 7 5,57 1,60 3,24 1,04 0,59 0,50 4,86 8 5,41 1,50 2,93 0,68 0,50 0,23 4,10 9 10,03 3,50 9,00 10,35 3,60 1,67 22,95 10 11,94 4,10 13,95 11,25 4,95 2,03 30,15 11 7,96 2,50 5,85 3,60 1,80 0,77 11,25 12 11,62 4,50 15,30 4,50 3,60 1,58 23,40 13 8,91 2,90 4,95 7,65 3,15 1,53 15,75 14 7,00 2,00 4,05 4,50 3,15 1,49 11,70 15 6,05 1,90 3,24 1,04 1,04 0,59 5,31 16 11,94 4,50 15,98 5,18 3,38 1,62 24,53 17 9,87 4,00 9,90 10,80 3,15 1,53 23,85 18 12,73 4,20 15,30 11,25 4,05 2,12 30,60 19 6,37 2,00 3,15 2,25 1,35 0,54 6,75 20 10,19 3,70 13,95 3,15 2,25 1,08 19,35 21 10,50 3,40 9,00 7,20 4,95 2,16 21,15 22 6,37 1,70 3,56 4,19 3,02 1,49 10,76 23 6,68 2,10 4,05 2,25 1,35 0,77 7,65 24 10,66 4,60 14,63 11,70 4,50 2,12 30,83 25 11,94 4,40 11,25 12,60 4,50 2,07 28,35 26 12,57 4,10 13,05 10,35 4,05 1,89 27,45 27 8,28 2,60 5,85 3,83 2,25 1,04 11,93