CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.4. Xác định hàm lượng cacbon hữu cơ và lượng giá trữ lượng cacbon
+ Phân tích hàm lượng cacbon hữu cơ trong cỏ biển đồng thời theo 2 phương
pháp:
- Phân tích lượng cacbon hữu cơ theo Walkley - Black trong TCVN 8726:2012 [115]. Nguyên tắc là oxy hóa cacbon hữu cơ trong mẫu thử bằng dung dịch Kali dicromat (K2Cr2O7 1N) dư đã biết trước nồng độ trong môi trường axit sunfuric (H2SO4). Cacbon hữu cơ bị ơxy hóa hết bởi K2Cr2O7, phần K2Cr2O7 dư
được chuẩn độ ngược bằng muối Mohr để biết được lượng K2Cr2O7 đã tiêu thụ để ơxy hóa cacbon hữu cơ có trong mẫu. Từ các số liệu của phép thử này, tính tốn xác định được hàm lượng cacbon hữu cơ (%OC) có trong mẫu. Phân tích được thực hiện tại Phịng Sinh thái và Tài nguyên Thực vật biển (Viện Tài nguyên và Môi trường biển).
Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ thực hiện và chi phí thấp. Nhược điểm là khả năng oxy hóa cacbon hữu cơ tối đa chỉ đạt 75%, thời gian phân tích kéo dài.
- Phân tích hàm lượng cacbon hữu cơ theo phương pháp của Micheal Ensminger (2011) [116] và Brian A. Schumacher (2002) [117]. Nguyên tắc của phương pháp là dùng modul máy phân tích tự động TOC-VCSN do SHIMADZU sản
xuất, oxy hóa cacbon hữu cơ thành CO2 ở nhiệt độ 6800C, lượng khí CO2 sinh ra sau khi oxy hóa đi vào đầu đọc được nén lại và định lượng bằng một phép đo duy nhất. Đề tài đã phối hợp thực hiện phương pháp này phịng thí nghiệm thuộc Viện nghiên cứu Nghề cá và Môi trường biển Nội địa - FEIS (Cơ quan nghiên cứu Nghề cá Nhật Bản - FRA).
Ưu điểm là nhanh chóng và chính xác. Nhược điểm là chi phí tốn kém.
+ Tính trữ lượng cacbon hữu cơ tính theo cơng thức: Corg = m x %OC x S
trong đó :
Corg là trữ lượng cacbon hữu cơ
mlà sinh khối (g.khơ/m2)
%OC là hàm lượng cacbon hữu cơ
S là diện tích phân bố (ha, 1 ha = 10.000 m2)
và cơng thức tính trữ lượng cacbon dioxit: M CO2 = Corg x 3,67 (tấn CO2 /ha) trong đó: M CO2 là trữ lượng cacbon dioxit
Corg là trữ lượng cacbon hữu cơ
3,67 là hệ số chuyển đổi từ cacbon nguyên tử (C = 12 g/mol)
+ Để xác định giá trị của trữ lượng cacbon (lượng giá khả năng hấp thụ CO2), đề tài dựa vào tài liệu của IPCC (2006) [118], có thể diễn giải như sau:
•C + O2 →CO2 [12 + 32 = 44]
•CO2/C = 44/12 = 3,67
•giả sử, 1 tấn than để phát điện có giá 110 USD
•1 tấn than = 0,75 tấn C
• 0,75 tấn C = 2,75 tấn CO2
• 2,75 tấn CO2 = 2,75 Chứng chỉ phát thải
• 2,75 Chứng chỉ x 33 USD/Chứng chỉ = 90,75 USD Từ đó, xác định giá trị trữ lượng cacbon theo công thức:
T(USD) = M CO2 (tấn/ha) x giá (USD/tấn theo giá thị trường). 2.3.5. Thành lập sơ đồ phân bố cỏ biển
Trong môi trường GIS, các bản đồ được xây dựng ở dạng số trên cơ sở thông tin chiết tách từ dữ liệu viễn thám và khảo sát thực tế. Kết quả tổng hợp các thông tin được thể hiện trên bản đồ nền để tạo ra bản đồ chuyên đề phân bố các HST và biến động các HST được thành lập theo các qui định trong Quyết định số 22/2007/QĐ-BTNMT [119].
Trong luận án, tác giả kế thừa một số dữ liệu GIS để biên tập thành sơ đồ phân bố cỏ biển.
2.3.6. Phân tích số liệu
Sử dụng các phầm mềm chuyên dụng để xử lý số liệu như phần mềm Microsoft Excel với cơng cụ phân tích thống kê ANOVA và phần mềm thống kê SPSS 20., với sự sai khác có ý nghĩa thống kê khi giá trị P ≤ 0,05 và sai khác khơng có ý nghĩa thống kê khi P ≥ 0,05.
Phân tích hồi quy tuyến tính, phương trình được chọn là y = a.x + b có hệ số xác định (R2) với độ tin cậy 95%.
46
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN3.1. Thành phần lồi cỏ biển và một số đặc điểm hình thái 3.1. Thành phần loài cỏ biển và một số đặc điểm hình thái 3.1.1. Thành phần lồi
Qua kết quả khảo sát và phân tích mẫu, chúng tơi xác định được tại 3 khu vực nghiên cứu có tổng cộng 09 lồi thuộc 6 chi, 4 họ trong tổng số 15 loài cỏ biển đã biết của Việt Nam (bảng 3.1).
Bảng 3.1. Hiện trạng thành phần loài tại 3 vùng nghiên cứuPhân bố thành phần loài Phân bố thành phần loài
STT Tên taxon Tên Việt TG-CH Thị Nại Nại
Nam
TN ĐB TN ĐB TN ĐB
Họ Hydrocharitaceae Juss. Chi Enhalus L.C. Rich.
1 Enhalus acoroides (L.f) Royle
Chi Thalassia Banks ex Koenig
Thalassia hemprichii (Ehrenb.
2
ex Solms) Asch.
Chi Halophila Du petit Thouars
3 Halophila beccarii Ascherson
Halophila ovalis (R. Br.) 4
Hooker f.
Halophila major (Zoll.) 5 Miquel Họ Ruppiaceae Horaninov Họ Thủy thảo cỏ Lá dừa +++ +++ cỏ Vích + + + + cỏ Nàn ++ ++ + + cỏ Xoan + ++ + +++++ cỏ Xoan + lớn Họ cỏ Kim
Chi Ruppia Linnaeus
6 Ruppia maritima Linnaeus
Họ Zosteraceae Domortier Chi Zostera Linnaeus
Zostera japonica Ascherson & 7
Graebner
Họ Cymodoceaceae N. Taylor Chi Halodule Endlicher
Halodule pinifolia (Miki) den
8
Hartog
Halodule uninervis (Forssk.)
9
Ascherson
Tổng số loài theo mùa
47 cỏ Kim ++++++++ + + biển Họ cỏ Lươn cỏ Lươn +++ +++ ++ ++ nhật Họ cỏ Kiệu cỏ Hẹ + + ++ ++ + + tròn cỏ Hẹ ba + + + răng 6 5 7 7 6 6 Tổng số lồi 6 7 6
Ghi chú: (+): Ít; (++): Nhiều; (+++): Rất nhiều; TG-CH: Tam Giang-Cầu Hai; TN:
mùa gió tây nam, ĐB: mùa gió đơng bắc
Thơng qua bảng 3.1, tiến hành so sánh thành phần các loài cỏ biển ở các đầm phá, cho thấy tại đầm Thị Nại có số lồi nhiều nhất (7 lồi), đầm phá Tam Giang – Cầu Hai và đầm Nại cùng có là 6 lồi, tuy nhiên thành phần lồi khác nhau ở các đầm phá khác nhau. Các lồi cỏ Hẹ trịn Halodule pinifolia, cỏ Xoan Halophila ovalis và cỏ Kim biển Ruppia maritima là những lồi có phân bố rộng, xuất hiện ở cả 3 đầm phá.
Qua đây, luận án bổ sung 02 (hai) loài cỏ biển cho khu vực so với các nghiên cứu trước đây, loài cỏ Hẹ ba răng (Halodule uninervis) tại đầm Cầu Hai (đầm phá Tam
48
Giang – Cầu Hai), loài cỏ Xoan lớn (Halophila major) tại đầm Nại. Nâng tổng số loài cỏ biển đã biết tại ba đầm từ 08 loài lên 09 loài.
Về mức độ tương đồng giữa các quần xã, kết quả tính tốn giá trị chỉ số Sorresson (S) thành phần các loài cỏ biển ở đầm phá Tam Giang – Cầu Hai và 02 đầm cịn lại được trình bày ở bảng 3.2.
Bảng 3.2. Ma trận chỉ số tương đồng Sorresson về thành phần loài
Khu vực nghiên cứu TG-CH TNAI NAI
TG-CH 1,00 0,92 0,46
TNAI 1,00 0,61
NAI 1,00
Ghi chú: TG-CH: đầm phá Tam Giang – Cầu Hai; TNAI: đầm Thị Nại; NAI: đầm Nại Từ bảng 3.2, có thể thấy giá trị chỉ số tương đồng Sorresson khác nhau giữa các đầm phá khác nhau, thấp nhất giữa đầm phá Tam Giang – Cầu Hai và đầm Nại đạt 0,46, đầm Thị Nại và đầm Nại đạt 0,61, cao nhất đầm phá Tam Giang – Cầu Hai và đầm Thị Nại đạt 0,92. Có nghĩa khơng có nhiều khác biệt về thành phần loài giữa đầm phá Tam Giang – Cầu Hai và đầm Thị Nại, cịn có sự khác biệt tương đối lớn giữa các đầm còn lại với nhau.
Kết quả này cũng một phần củng cố với những phân tích của Nguyễn Văn Tiến (2013) [120] về việc Thị Nại là nơi cuối cùng có lồi cỏ Lươn nhật Zostera japonica phân bố, tính từ phía Bắc xuống phía Nam. Điều đáng chú ý, cỏ Lươn nhật vốn là lồi cỏ ơn đới phân bố từ miền Viên Đông, Liên Bang Nga, Nhật Bản, quần đảo Ryukyu ( Nhật Bản, Triều Tiên, Hồng Kông cho đến các tỉnh miền Bắc và Bắc Miền Trung của Việt Nam. Ngoại trừ ở Việt Nam, cỏ Lươn nhật khơng tìm thấy ở các quốc gia vùng Đơng Nam Á. Giả thiết được đưa ra cho sự xuất hiện loài cỏ Lươn nhật ở đầm Thị Nại là do dòng chảy ngầm ở lớp nước vùng biển Bình Định chịu ảnh hưởng và có mối quan
49
hệ với dịng chảy ở vùng biển miền Bắc nước ta, điều này cần được chứng minh trong các nghiên cứu cụ thể.
Về loài ưu thế, với bất kỳ một quần xã nào cũng có một hay nhiều lồi ưu thế (dominants), tức là có số lượng và tần số xuất hiện lớn hơn so với các loài khác. Những lồi cịn lại là những loài thứ yếu (subdominants) và lồi ngẫu nhiên (unexpected). Việc xác định lồi ưu thế chính là tìm hiểu cấu trúc và sự phát triển của quần xã. Căn cứ vào số lượng loài và tần số xuất hiện của từng loài ở các trạm thu mẫu để xác định loài ưu thế cho vùng nghiên cứu. Qua đó đề tài xác định được tại mỗi một vùng nghiên cứu có 01 lồi ưu thế, ở đầm phá Tam Giang – Cầu Hai là loài cỏ Lươn nhật Zostera japonica, ở đầm Thị Nại là loài cỏ Hẹ trịn Halodule pinifilia, ở đầm Nại là lồi cỏ Lá dừa Enhalus acoroides.
3.1.2. Khóa định loại cho các taxon
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu về thành phần lồi, chúng tơi đã xây dựng được khóa định loại cho 4 họ, 6 chi và 9 loài cỏ biển tại khu vực nghiên cứu như sau:
KHÓA ĐỊNH LOẠI CÁC HỌ THUỘC BỘ HYDROCHARITALES
1a. Lá được phân biệt thành bẹ lá và phiến lá, khơng có lưỡi bẹ.....................2 1b. Lá được phân biệt thành bẹ lá và phiến lá, có lưỡi bẹ.....................................3
2a. Hoa đơn tính khác hoặc cùng gốc, nằm trong một bao hoa
...................................................................................................................................Hydrocharitaceae
2b. Hoa đơn tính cùng gốc, khơng nằm trong một bao hoa......Ruppiaceae 3a. Phiến lá có một gân ở giữa, khơng có tế bào tanin..........Zosteraceae 3B. Phiến lá có ba gân dọc rõ ràng, nhiều tế bào tanin.Cymodoceaceae HỌ HYDROCHARITACEAE Juss. 1789, Gen. Pl. 67; nom. cons. Typus: Hydrocharis L.
Họ này bao gồm các loài sống trong mơi trường nước ngọt lẫn nước mặn. Chúng được tìm thấy rộng khắp trên thế giới, nhưng chủ yếu tại khu vực nhiệt đới.
50
hàng theo chiều thẳng đứng, hoặc một thân chính mọc thẳng với các sợi rễ tại gốc và các lá sắp xếp thành vòng hay vòng xoắn. Lá đơn và thường mọc ngầm trong nước, mặc dù chúng có thể nổi trên mặt nước hay một phần nhất định nhô lên khỏi mặt nước. Đa dạng về hình dáng - từ dạng thẳng tới hình cầu, có hay khơng có cuống lá, và có hay khơng có lớp vỏ bọc ngồi tại gốc.
Họ này có 17 chi, trong đó có 3 chi Enhalus, Thalassia, Halophila sống hoàn tồn ở nước mặn.
KHĨA ĐỊNH LOẠI CÁC CHI THUỘC HỌ HYDROCHARITACEAE
1a. Cây rất thơ ráp với một thân bị ngầm to dày. Bẹ lá dai, với nhiều sợi dai tối màu
trên bẹ lá rất dai. Hoa có 3 cánh và 3 đài hoa. Hoa trơi nổi trên mặt nước với một cuống
hoa dài và đôi khi xoắn.....................................................................................................Enhalus
1b. Cây thơ ráp vừa phải với thân bị ngầm mảnh mai. Bẹ lá không dai, với nhiều sợi
lông mềm mịn. Bẹ hoa chỉ chứa 1 hoa duy nhất...........................................................2
2a. Chồi lá phát sinh từ các đốt thành các thân đứng trên thân bị ngầm với khoảng cách vài lóng đứng, trên thân đứng là sẹo lá trên mỗi đốt. Lá chét, dài, có các gân
chạy song song. Trên phiến lá có tế bào tanin........................................Thalassia 2b. Chồi lá phát sinh ở mỗi đốt trên thân bị ngầm mảnh nhỏ, khơng có sẹo lá. Cuống lá mọc theo cặp trong vảy lá có màu hoặc khơng màu, gân ngang hoặc ít song song. Phiến lá trơn mềm, khơng có tế bào tanin......................Halophila CHI ENHALUS L. C. Richard. 1812. Mem. Inst. Paris 12(2): 64, 71, 74. Type species: Enhalus koenigi Rich. (=E. acoroides (L. f.) Royle). Cây lâu lăm. Thân rễ leo, thô, không phân nhánh hoặc phân nhánh thưa thớt. Lóng rất ngắn. Rễ thơ, khơng phân nhánh. Lá xếp cách xa nhau, vỏ bọc ở gốc. Là một chi đơn loài, phân bố rộng rãi dọc theo bờ biển Ấn Độ Dương và phần nhiệt đới ở phía Tây Thái Bình Dương.
51
Lồi Enhalus acoroides (L.f.) Royle
(L.f.) Royle, 1839. Illustr. Bot. Himal. Mts. 1:377; Phamh. 1993. Illustr. Fl. Vietn. 3(2): 396 “(L. f.) Rich. ex Chatin. 1840”; N.V.Tien, 2002. Cỏ biển Việt Nam. 164, f.1.8; N. T. Do, 2005. Checkl. Pl. Spec. Vietn. 3: 425; Wang, Q. et al.2010. Fl. China, 23: 97.
- Stratoides acoroides L.f. 1781. Suppl. 268;
- Enhalus koenigi Rich. Mem. 1812. Inst. Paris 12, 2(64):78;
- Valisneria sphaerocarpa Blanco. 1937. Fl. Filip. ed. 1:780;
- Enhalus marinus Griff. 1951. Not. Pl. Asiat. 3:175.
Tên Việt Nam: cỏ lá Dừa, Cọ biển, cỏ Dừa biển, Chân diêm (hình 3.1)
Mơ tả: Dạng cây lâu năm. Thân bị (thân rễ) hình trụ, màu nâu đen, đường kính thân từ 1,5 - 1,8 cm bao bởi rất nhiều lông đen, cứng. Rễ khơng phân nhánh, màu trắng, đường kính 1,5 – 5 mm, dài từ 8 - 20 cm. Lá dài từ 30 - 150 cm, chiều rộng lá cỏ 1,2 – 1,8 cm, đỉnh lá thon và trịn có các gân song song, hai bên viền lá có 2 sợi gân dài. Hoa đực có cuống ngắn; đài thn, trắng, dài tới 2 cm; trang dài hơn đài, màu trắng; nhị trắng, dài 1,5 - 2mm. Hoa cái cuống dài 50 cm, ngoằn ngoèo như lò xo; đài màu hơi đỏ; tràng trắng, dạng sợi, dài 4 - 5cm, cuộn lại, có lơng nhỏ; bầu hình trứng có lơng dài. Quả hình trứng, chóp nhọn, có gai mềm. Trong mỗi quả có 6 - 18 hạt.
Loc.class.: Habitat inter Insulas Zeylonicas, König. Lectotypus: [illustration in] Rumphius. 1750. Herb. Amboin. 6: 179, t. 75, fig. 2. (designated by Boisset & Ferrer-Gallego. 2016. 603).
Phân bố: Bình Định (Đề Gi), Phú n (Cù Mơng), Khánh Hịa (Văn Phong, Mỹ Giang, Nha Phu, Nha Trang, Cam Ranh, Thủy Triều, Mỹ Hòa), Ninh Thuận (Mỹ Hịa, đầm Nại), Bà Rịa – Vũng Tàu (Cơn Đảo), Kiên Giang (Phú Quốc). Cịn có ở Ấn Độ, Mianma, Xrilanka, Brunây, Campuchia, Inđônêxia, Malaixia, Philippin Thái Lan, Singapo, Trung Quốc, châu Mỹ và châu Úc.
52
Mẫu nghiên cứu: Việt Nam, tỉnh Ninh Thuận, đầm Nại: IMER-NAI- KC08-I-ĐT-1,2, 11°36'57.98"N - 109° 1'59.29"E; IMER-NAI-KC08-II-ĐT-1,2, 11°36'6.63"N - 109° 2'35.86"E; IMER-NAI-47-I-ĐT-1,2, 11°37'8.53"N - 109° 1'52.00"E; IMER-NAI-47-II-ĐT-1,2, 11°35'55.51"N - 109° 2'42.11"E (IMER).
3
Hình 3.1. Cỏ Lá dừa Enhalus acoroides
1. hình thái các cơ quan (a. hình thái chung, b. hoa cái, c. mặt cắt dọc quả, d. mo hoa đực, e. mặt cắt dọc hoa đực với các nụ hoa, f. nụ hoa đực, g. nụ hoa đã nở) (hình theo C. den Hartog, 1970); 2. hình dạng cây; 3. dạng sống; 4. cây mang hoa cái (a) và quả
53
CHI THALASSIA Banks ex Konig in Konig and Sims. 1805. Ann. Bot. 2: 96.
Leccotype species: Thalassia testudium Banks & Sol. ex Koenig (designated by
Rydberg, 1909. Fl. N. Amer. 17: 73).
Chi này gồm có hai lồi. Lồi Thalassia hemprichii phân bố rộng rãi ở vùng nước ven biển Ấn Độ Dương và phía tây Thái Bình Dương. Lồi Thalassia testudinumis phân bố giới hạn ở vùng vịnh Mexico và vùng Caribbean.
Trên thế giới có 02 lồi, Việt Nam có 01 lồi.
Lồi Thalassia hemprichii (Ehrenb.) Aschers
Ascherson. 1871. Petermanns Geogr. Mitt. 17: 242; Phamh. 1961. Contr. a l’etude du peuplement du littoral rocheux du Sud-Vietman. 101; Ernani G. Menez, R.C. Phillips, Hil. P. Calumpong, 1983. Smith. Contrib. mari. sci. 21:33-38, f.25; Phamh. 1993. Illustr. Fl. Vietn. 3(2): 396; N.V.Tien, 2002. Cỏ biển Việt Nam. 164, f.1.7; N. T. Do, 2005. Checkl. Pl. Spec. Vietn. 3: 427; Wang, Q. et al. 2010. Fl. China, 23: 98.
- Schizotheca Ehrenb. 1834. Abh. Berl. Ak. Wiss. 1832(1): 429 Tên Việt Nam: cỏ Vích, cỏ Bị biển, Dương thảo (hình 3.2).
Mơ tả: Đường kính thân bị 3 – 5 mm. Lóng dài 4 – 7 mm. Mỗi đốt mọc ra 1 rễ với nhiều lơng tơ, đường kính 1,5 mm, một số có đầu rễ nhọn. Thân đứng từ mỗi đốt với khoảng cách 5 – 33 lóng, với 3 hay 4 lá. Lá dài 10 – 40 cm, rộng 4 – 11 mm, có 7 - 17 gân dọc nối với gần mép lá ở khoảng cách 1 mm. Bẹ lá dài 3 – 7 cm. Hoa đực có cuống dài 3 cm, có 5 - 10 nhị. Hoa cái có cuống dài 1 – 1,5 cm, bầu có 6 lá nỗn, núm nhụy phân nhánh. Quả hình xoan, có mỏ dài 1 - 2 mm.
Loc.class.: Eritrea: Massouar. Ehrenberg, C.G., Typus: #s.n. (LT: BM; IT: LE). Phân bố: Thừa – Thiên Huế (Lăng Cơ), Bình Đình (Thị Nại), Bình Định (Đề Gi), Phú n (Cù Mơng), Khánh Hịa (Văn Phong, Mỹ Giang, Nha Phu, Nha Trang, Cam Ranh, Thủy Triều, Mỹ Hòa, quần đảo Trường Sa), Ninh Thuận (Ninh Hải, đầm Nại), Bình Thuận (Cù Lao Thu, Vĩnh Hảo), Bà Rịa – Vũng Tàu (Côn Đảo), Kiên Giang (Phú Quốc). Cịn có từ bờ Đơng châu phi tới Ấn Độ Dương, Thái Bình Dương,