4.5.1 Chất lượng môi trường nước
- Chỉ tiêu pH trong nước dao động trong khoảng 4,21- 4,83 và pH không có sự khác biệt giữa các nghiệm thức Tràm có độ sâu ngập khác nhau. Tuy nhiên, khi so sánh giữa mùa mưa và mùa khô thì giá trị pH trong nước có sự khác biệt: mùa mưa có giá trị thấp hơn mùa nắng.
- Hàm lượng DO trong nước ở tất cả các ô nghiên cứu chỉ dao động trong khoảng 1,12 - 3,76 mg/l. Hàm lượng DO trong nước
85 ở các nghiệm thức có độ sâu ngập khác nhau không có sự khác biệt (P<0,05).
- Chỉ tiêu BOD5 trong nước cao và khoảng dao động lớn (8 – 53,2 mg/l), tại các ô tiêu chuẩn trong các nghiệm thức hầu như không có sự khác biệt (P>0,05).
- Nồng độ N-NO3- trong nước tại các ô tiêu chuẩn là 0,02 - 0,43 mg/l. Mặc dù sự khác biệt chưa rõ ràng nhưng số liệu cho thấy ở các nghiệm thức có độ sâu ngập nước càng cao thì N-NO3- có xu hướng càng tăng.
- Ở các ô tiêu chuẩn nồng độ N-NH4+ trong nước dao động trong khoảng 0,12 - 3,13 mg/l. Đạm amon trong nước gần như không có sự khác biệt ở các nghiệm thức Tràm có độ sâu ngập khác nhau.
4.5.2 Các chỉ tiêu cây Tràm trong điều kiện ngập nước khác nhau
- Mật độ cây: Ở nghiệm thức Tràm có độ sâu ngập <30 cm mật độ trung bình là 1.564 cây/ha±306, ở nghiệm thức Tràm có độ sâu ngập 30 - 60 cm có mật độ 1.415 cây/ha±351 và mật độ Tràm thấp nhất là ở độ sâu ngập >60 cm (1.348 cây/ha±282). Mật độ Tràm ở các lô Tràm có độ sâu ngập <30 cm có sự khác biệt so với hai nghiệm thức ngập nước còn lại (P<0,05).
- Chiều cao cây: Chiều cao trung bình giữa các nghiệm thức không có sự khác biệt, chiều cao vút ngọn dao động từ 13,8±1,6 m đến 14,3±1,6 m. Chiều cao dưới cành từ 10,1±1,8 m đến 10,4±1,2 m.
- Đường kính: Giá trị đường kính trung bình của cây Tràm ở các nghiệm thức cũng không có sự khác biệt thống kê. Đường kính ở các nghiệm thức dao động từ 7,7 – 23,6 cm. Mặc dù ở 3 điều kiện ngập đều có mật độ khác nhau nhưng sinh trưởng về đường kính và chiều cao có xu hướng giống nhau.
- Sinh khối khô trên mặt đất cây Tràm: ở các nghiệm thức với các độ sâu ngập khác nhau, sinh khối khô cây không khác biệt ý nghĩa. Ở độ ngập thấp < 30 cm, sinh khối khô trung bình là 62,7 kg/cây ±32,7; độ ngập 30 – 60 cm cây Tràm có sinh khối khô là 61,6 kg/cây ±27,7 và độ ngập hơn 60 cm là 66,5 kg/cây ±31,6.
- Sinh khối khô bình quân của quần thụ VQG U Minh Hạ từ khoảng 75 - 91 tấn/ha ở các nghiệm thức.
86 4.5.3 Tính chịu đựng điều kiện ngập nước của cây Tràm
Kết quả khảo sát cho thấy chất lượng nước ảnh hưởng cũng không rõ đến sự sinh trưởng cây cá thể do chất lượng nước giữa các nghiệm thức khảo sát không có sự khác biệt rõ ràng. Tuy nhiên, độ sâu ngập có ảnh hưởng mật độ cây trong rừng Tràm, từ đó ảnh hưởng đến sinh khối rừng Tràm. Cây Tràm chịu được điều kiện đất phèn nhưng không ưa phèn, không chịu được độ mặn cao. Nếu mực nước ngập càng sâu và thời gian ngập càng dài thì sinh trưởng của Tràm càng kém (Phạm Thế Dũng, 2005).
Nước đóng vai trò quan trọng đối với sự tồn tại của rừng trên đất than bùn. Nếu mực nước cao hơn rễ khí sinh của cây thì sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình hô hấp và trao đổi không khí của cây. Nếu mực nước quá thấp sẽ làm cho lớp đất hữu cơ bị khô và dễ xảy ra cháy (Tanit, 2005). Vì vậy, để quản lý tốt rừng trên đất than bùn đòi hỏi phải xác định mức độ ngập nước thật tối ưu trong rừng. Nghiên cứu của Tanit (2005) trong 4 năm ở rừng Tràm trên đất than bùn cho thấy mực nước cao nhất là 55 cm trên mặt đất và thấp nhất là 76 cm dưới bề mặt đất trong khoảng thời gian nghiên cứu.
Để bảo tồn rừng trên đất than bùn thì yếu tố quan trọng nhất là quản lý cháy rừng. Cháy rừng thường xảy ra vào mùa khô và đào kênh giữ nước là cách hữu hiệu nhất (Tanit, 2000). Như vậy, do đặc điểm cây Tràm dễ cháy lại thêm điều kiện tự nhiên là rừng trên đất than bùn nên nguy cơ cháy càng cao đặc biệt vào mùa khô mà hầu như ở các khu rừng Tràm trên đất than bùn đều giữ lại nước trong rừng. Ở các vùng bị ngập trong khoảng thời gian dài có thể làm tổn thương hệ rễ (Crawford, 1992), và dẫn đến sự thiếu trao đổi oxy của cây (Armstrong et al., 1994). Chất lượng nước và mức độ ngập có ảnh hưởng đến sự sống và phát triển của cây (Tanit, 2005).
Ở đồng bằng sông Cửu Long, các nghiên cứu về quản lý rừng Tràm chủ yếu được thực hiện ở 3 Vườn Quốc gia: VQG Tràm Chim (Đồng Tháp), VQG U Minh Thượng (Kiên Giang) và VQG U Minh Hạ (Cà Mau). Cũng nghiên cứu ở VQG U Minh Thượng, Nguyễn Ngọc Anh (2005) xác định nếu trong năm, rễ Tràm bị ngập từ 2 – 4 tháng Tràm vẫn có thể phát triển bình thường.
Từ 4 – 8 tháng có thể phát triển chậm và trên 8 tháng Tràm mới có thể bị thoái hóa nên việc tích nước với độ sâu 0,5 – 1,0 m là hoàn toàn có thể thực hiện được. Rừng Tràm trên đất than bùn với sự phân cách rõ rệt lớp than bùn bên trên và lớp đất sét bên dưới thì khó có thể giữ ẩm cho rừng Tràm trong suốt mùa khô nếu mực nước trong đất hạ thấp dưới bề mặt tầng đất sét. Cơ chế quản lý nước chung là tích nước vào mùa mưa và giữ đủ ẩm nước cho mùa
87 khô. Phương án này tương đối an toàn cho cây Tràm. Tuy nhiên cơ chế này còn nhiều bất cập làm suy giảm đa dạng sinh học (Nguyễn Ngọc Anh, 2002).
Ở VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau thì xung quanh các lâm phần là hệ thống kênh, đê bao hoàn chỉnh nên ảnh hưởng của chế độ thủy văn là không đáng kể. Hệ thống kênh đê bao chủ yếu là giữ nước để phòng chống cháy rừng. Do ảnh hưởng của hệ thống kênh đê bao nên chế độ thủy văn trong các lâm phần mang đặc điểm thủy văn hồ chứa. Dao động của mực nước trong lâm phần phụ thuộc vào lượng mưa hàng năm, việc điều tiết của con người trong hoạt động sản xuất và phòng chống cháy rừng (Nguyễn Văn Hiệp, 2005).
Qua các nghiên cứu cho thấy hầu hết các rừng Tràm đều giữ nước để phòng cháy rừng vào mùa khô và các tác giả đề nghị mực nước giữ tối đa trong rừng Tràm là 65 cm và thời gian để ngập không dài hơn 6 tháng trong năm. Tuy nhiên trên thực tế một số rừng Tràm ở đồng bằng sông Cửu Long đặc biệt là rừng Tràm trên đất than bùn có cũng có mặt đất và than bùn không bằng phẳng như ở VQG U Minh Thượng (Vương Văn Quỳnh và ctv, 2005) nên tùy theo độ cao của mặt đất than bùn mà giữ nước ở các mức độ khác nhau. Mực nước giữ lại trong rừng phụ thuộc nhiều vào lượng mưa và độ cao mặt đất. Các nơi trũng thấp phải chịu thời gian ngập hơn 6 tháng/năm với mức ngập lớn hơn 60 cm. Cách quản lý này khá an toàn cho việc phòng chống cháy rừng tuy nhiên mức độ ảnh hưởng về thời gian ngập và độ ngập sâu và lâu như thế ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây Tràm như thế nào thì vẫn còn ít nghiên cứu.
4.5.4 Kiểm định mối quan hệ hai nhân tố chất lượng môi trường đất và mùa trong rừng Tràm VQG U Minh Hạ
Ở Việt Nam, điều kiện khí hậu có hai mùa rõ rệt trong năm: mùa mưa và mùa nắng. Một số chỉ tiêu lý hóa của đất có thể bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết theo mùa trong năm. Để làm rõ hơn mối quan hệ giữa một số chỉ tiêu chất lượng môi trường đất trong điều kiện có các độ dày than bùn khác nhau từ 0 đến hơn 80 cm và yếu tố mùa trong năm (mùa mưa, mùa nắng), kiểm định mối quan hệ hai nhân tố chất lượng môi trường đất và mùa được thực hiện và cho kết quả như sau:
Bảng giá trị sig. của Levene Statistic kiểm định mối quan hệ 2 nhân tố độ dày than bùn và mùa được xem xét. Nếu sig ở kiểm định này > 0,05 thì phương sai giữa các lựa chọn của biến định tính ở trên không khác nhau. Nếu sig ở bảng ANOVA < 0,05 thì có thể kết luận: Có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về chỉ tiêu chất lượng đất theo mùa ở các độ dày than bùn khác nhau.
88 Kết quả thống kê phương sai 2 nhân tố (giá trị F) tiếp tục được xem xét trong bảng ANOVA bên dưới.
Bảng 4.6 ANOVA của kiểm định mối quan hệ 2 nhân tố độ dày than bùn và mùa
Thông số
Nhân tố Tương tác
Độ dày than bùn Mùa Độ dày than bùn * Mùa Dungtrọng
(g/cm3)
6,9*** 6,1*** 0,7ns
pH 4,9* 0,3ns 4,3*
TN (%N) 0,4ns 18,1*** 2,8**
TP (%P2O5) 3,3* 49,4*** 3,5*
CHC (%) 3,0** 0,4ns 4,4*
N-NO3- (mg/Kg) 0,9ns 9,7** 0,03ns
N-NH4+ (mg/Kg) 2,5ns 5,3* 3,1*
Ghi chú: ns: không khác biệt; *: khác biệt ý nghĩa thống kê P<0,05 ; ** : khác biệt ý nghĩa thống kê P<0,1; ***P<0,001: khác biệt có ý nghĩa 0.1%;
Như vậy, kết quả thống kê phương sai 2 nhân tố (giá trị F) giữa 2 nhân tố độ dày tầng đất than bùn và yếu tố thời gian (mùa mưa và mùa nắng) cho các thông số chất lượng môi trường đất của rừng Tràm ở VQG U Minh Hạ như sau:
- Dung trọng và N-NO3-: không khác biệt có ý nghĩa thống kê - pH, TP, CHC, N-NH4+: khác biệt có ý nghĩa thống kê 5%
- TN: khác biệt có ý nghĩa thống kê 1%
Kết quả trên cho thấy khi kết hợp 2 điều kiện mùa và độ dày than bùn thì hầu như các chỉ tiêu hóa học đất (trừ Dung trọng và N-NO3) đều có thể ảnh hưởng đến sự thay đổi hàm lượng các pH, TN, TP, CHC, N-NH4+ trong đất và từ đó ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của rừng Tràm.
4.5.5 Kiểm định mối quan hệ hai nhân tố chất lượng môi trường nước và mùa trong rừng Tràm VQG U Minh Hạ
Chất lượng môi trường nước ở các mức độ ngập khác nhau từ 0 đến hơn 60 cm có một số chỉ tiêu chưa cho thấy rõ sự khác biệt giữa các chỉ tiêu lý hóa theo mùa (mùa mưa, mùa nắng) hay mức độ ngập nước khi kiểm định một nhân tố. Vì vậy, kiểm định mối quan hệ hai nhân tố chất lượng môi trường nước và mùa được thực hiện và cho kết quả như sau:
89 Bảng 4.7 ANOVA của kiểm định mối quan hệ 2 nhân tố độ ngập và mùa
Thông số
Nhân tố Tương tác
Độ sâu ngập nước Mùa Độ sâu ngập nước * Mùa gian
DO (mg/L) 3.6* 0.2ns 3.8*
BOD5 (mg/L) 1.0ns 1.1ns 5.2**
N-NO3- (mg/L) 1.2ns 1.7 ns 0.7ns
N-NH4+ (mg/L) 0.9ns 0.7ns 0.2ns
pH 0.1 ns 125.5*** 0.03 ns
Ghi chú: ns: không khác biệt; *: khác biệt ý nghĩa thống kê P<0,05 ; ** : khác biệt ý nghĩa thống kê P<0,1; ***P<0,001: khác biệt có ý nghĩa 0.1%;
Kết quả thống kê phương sai 2 nhân tố (giá trị F) giữa 2 nhân tố độ sâu ngập nước và thời gian (mùa mưa và mùa nắng) cho các thông số chất lượng nước của rừng Tràm cho thấy khi kết hợp 2 điều kiện mùa và độ ngập nước thì hầu như tất cả các chỉ tiêu DO, BOD5 cho thấy có sự khác biệt ý nghĩa thống kê (P<0,05 và P<0,01). Các chỉ tiêu còn lại là pH, N-NH4+ và N-NO3- đều không cho thấy sự khác biệt ở mức ý nghĩa.
Giải thích cho kết quả trên, trong rừng Tràm hàm lượng DO và BOD5
phụ thuộc nhiều vào mức độ xáo trộn của mặt nước (gió, dòng chảy), tầng tán cây rừng (làm ánh sáng mặt trời có tởi mặt nước hay không), hàm lượng chất hữu cơ cũng như các vật rụng trên bề mặt rừng...Các yếu tố này thay đổi theo mùa và độ sâu của tầng nước: nước ngập càng sâu, càng tĩnh thì hàm lượng DO càng thấp và ngược lại cho giá trị BOD5.
Theo Dương Văn Ni (2005), mặc dù cây Tràm chịu được điều kiện ngập úng nhưng Tràm trong điều kiện ngập nước liên tục sẽ sinh trưởng yếu và nên kiểm soát thời gian ngập nước khoảng 3 tháng/năm. Như vậy, đối với các nghiệm thức có độ ngập nước khác nhau thì mức độ ngập nước và điều kiện mưa nắng sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến các chỉ liêu lý hóa nước.
Nhìn chung, toàn bộ diện tích tại các ô mẫu khảo sát trên toàn lâm phần, rừng Tràm trên các vị trí này phát triển tương đối kém. Một số diện tích rừng đã bị chết và đỗ ngã rất nhiều và hiện trên đà suy thoái, một phần do tuổi Tràm ở đây đã khá cao và nếu thêm các yếu tố môi trường đất nước tác động vào thì sẽ ảnh hưởng đến sự suy thoái của rừng Tràm. Vì vậy, cần có những
90 biện pháp cụ thể nhằm khắc phục tình trạng này và để rừng Tràm phát triển tốt nhất.
Điều cần quan tâm là cây Tràm có khả năng chống chịu trong môi trường ngập nước chứ không phải môi trường ngập nước cây Tràm sẽ sinh trưởng tối ưu vì trong điều kiện đất ẩm, không bị ngập nước quanh năm, Tràm vẫn sinh trưởng tốt và sinh trưởng mạnh trong mùa mưa. Theo Bộ nông nghiệp & Phát triển nông thôn (2006), cây Tràm sinh trưởng bình thường trên đất phèn ngập nước nông dưới 50 cm và thời gian ngập hàng năm không kéo dài quá 5 - 6 tháng. Trong môi trường ngập nước trên 70 cm và thời gian ngập nước hàng năm kéo dài trên 8 tháng, sinh trưởng của Tràm bắt đầu bị ức chế.
Sinh trưởng của Tràm bị ảnh hưởng rõ rệt trong môi trường ngập nước sâu và ngập quanh năm. Khả năng hấp thụ CO2 và sinh khối cũng giảm dần. Số loài thực vật bậc cao cũng ít dần đi trong điều kiện ngập nước làm mất đi sự đa dạng loài của khu rừng đặc dụng.
Như vậy, rừng Tràm ở VQG U Minh Hạ trong điều kiện đất than bùn thì có nguy cơ cháy rừng cao. Việc giữ nước phòng chống cháy là điều tất yếu phải thực hiện để bảo vệ hệ sinh thái rừng đặc dụng và bảo vệ đa dạng sinh học. Tuy nhiên, việc giữ nước ngập sâu kéo dài qua nhiều năm đặc biệt trong bối cảnh bị ảnh hưởng của biến đổi khí hậu thì chất lượng rừng và hệ sinh thái sẽ bị suy thoái dần. Sự đa dạng loài cũng ít đi. Vì vậy, ở các nơi có tầng than bùn dày thì không nên trồng Tràm hoặc khai thác bớt tầng than bùn, không giữ nước ngập lâu và sâu trong quản lý rừng nơi đây để đảm bảo mục đích bảo tồn rừng và bảo vệ đa dạng sinh học vĩnh viễn.