Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Nghiên cứu các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự phân bố của rừng ngập mặn tại Cồn Trong Ông Trang
Hình 3.1: Địa điểm nghiên cứu và vị trí thu mẫu
Phương tiện nghiên cứu
Máy định vị cầm tay GPS Garmin GPSMAP 76CSx được sử dụng để xác định tọa độ các ô tiêu chuẩn.
Máy HANNA 8314 (Rumani) được sử dụng để đo pH, độ mặn và Eh đất.
Dụng cụ khoan đất được sử dụng để thu mẫu đất.
Túi nylon và túi giấy được sử dụng để đựng mẫu đất và lá cây.
Các ống Ring để đo dung trọng
Cọc đo thủy triều
Phương pháp nghiên cứu các yếu tố môi trường
* Phương pháp đo cao trình và độ ngập triều
Số liệu về mức giai đoạn triều hàng ngày trong thời gian nghiên cứu được thu thập tại Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Cà Mau (khu vực đo tại trạm Năm Căn).
53
Hình 3.2: Phương pháp xác định độ ngập nước và địa hình Ghi chú:
a: độ cao từ vạch chuẩn trong ống nước đến mực thủy triều cao nhất.
b = 1 m: độ cao từ vạch chuẩn trong ống nước đến bề mặt đất bìa rừng.
c: độ cao từ vạch chuẩn trong ống nước đến bề mặt đất tại ô nghiên cứu.
x: độ cao giữa mực thủy triều cao nhất và mặt đất trong ô nghiên cứu.
y: độ cao giữa mực thủy triều cao nhất và mặt đất tại bìa rừng.
- Cách tính tần suất ngập triều: Tính thời gian ngập theo ngày, tháng, năm.
Trong một ngày bất kỳ, vào lúc triều cao nhất, đo mực nước ngập triều trên nền rừng của tất cả các ô tiêu chuẩn toàn khu vực nghiên cứu, từ số liệu so sánh giữa mức triều cao nhất của Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn và mức ngập triều cao nhất của các ô tiêu chuẩn của cùng một ngày, xác định sự tương quan, từ đó sẽ suy ra độ ngập triều trên nền rừng của tất cả các ngày còn lại trong năm của tất cả các ô tiêu chuẩn.
Ví dụ: Ngày 15-8-2011 mức triều cao nhất mà trung tâm khí tượng thủy văn đo tại Ngọc Hiển là 150 cm; cũng tại mức triều cao nhất cùng ngày, khi đo độ ngập tại một ô tiêu chuẩn trên khu vực nghiên cứu có độ ngập là 35 cm. Đến ngày 16-8-2011, mức triều cao nhất mà Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn đo được là 160 cm, từ đó suy ra mức độ ngập của ô tiêu chuẩn ở ngày 16-8- 2011 là 45 cm. Từ cách tính trên, sẽ tính được số lần và số ngày ngập/năm của toàn bộ các ô tiêu chuẩn khu vực nghiên cứu.
54
* Phương pháp thu mẫu đất
Các vị trí lấy mẫu và thu thập số liệu dựa trên cơ sở cao trình và các loài cây chiếm ưu thế, từ đó chia ra 3 khu vực: khu vực đầu cồn có địa hình cao với cây Vẹt tách (Bruguirera paviflorra) chiếm ưu thế, khu vực giữa cồn có địa hình trung bình với cây Đước đôi (Rhizophora apiculata Bl.) chiếm ưu thế và khu vực cuối cồn có địa hình thấp với loài Mấm trắng (Aviciennia alba) chiếm ưu thế. Trên mỗi khu vực xác định vị trí thu mẫu bằng cách lập ô tiêu chuẩn, mỗi ô tiêu chuẩn có kích thước (10 x 10 m) (Mendoza and Alura, 2001). Toàn bộ số liệu được thu thập và ghi nhận trong ô tiêu chuẩn.
Mẫu đất được thu tại 3 khu vực đầu cồn giữa và cuối Cồn Trong Ông Trang. Tại mỗi khu vực mẫu được thu tại 5 vị trí khác nhau theo đường chéo góc của Ô tiêu chuẩn, trộn đều các mẫu, lấy một mẫu đại diện, lặp lại 05 lần tại mỗi khu vực. Mẫu đất được lấy tầng mặt từ 0 – 20 cm. Phương pháp thu mẫu dựa trên phương pháp được mô tả của Ngô Ngọc Hưng (2009).
* Thời gian thu mẫu
- Mẫu được thu 2 lần (1 lần vào mùa khô (tháng 3) và 1 lần vào mùa mưa (tháng 10)) cho các chỉ tiêu pH, Eh, độ mặn đất, chất hữu cơ (%), đạm tổng số (%), lân tổng số (%), NO3- (mg/kg), NH4+ (mg/kg);
- Mẫu thu 1 lần cho các chỉ tiêu: độ thành thục của đất, dung trọng đất và sa cấu đất.
Tóm tắt qui trình đo một số chỉ tiêu lý hóa đất Dung trọng
Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu:
Mẫu đất thường được lấy bằng ống lấy mẫu tích 100 cm3 (ring), hoặc bất kỳ dụng cụ nào được sử dụng để lấy mẫu không xáo trộn tốt và có thể tính toán thể tích được dễ dàng. Mẫu đất được lấy ở tầng mặt (0 - 20 cm) để xác định dung trọng của các tầng đất khác nhau.
Các bước thực hiện:
1. Cân trọng lượng dụng cụ lấy mẫu (2 số lẻ)
2. Lấy mẫu đất không xáo trộn ở độ sâu 0 – 20 cm, chú ý mẫu đất phải đầy thể tích trong dụng cụ thu mẫu.
3. Sấy mẫu đất ở 105oC trong 24 giờ.
4. Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm.
5. Cân và xác định trọng lượng đất khô kiệt của mẫu đất.
6. Sự sai biệt trọng lượng giữa mẫu đất thực tế và sấy khô kiệt được ghi nhận và làm cơ sở tính toán dung trọng theo nguyên lý nêu trên.
Xác định sa cấu đất (Ngô Ngọc Hưng, 2004)
Sa cấu đất được xác định bằng phương pháp ống hút Rhobinson Phương pháp này được tiến hành trên cơ sở định luật Stock:
t = 18h[g(S - w)X2]
55 Trong đó:
T: Thời gian, tính bằng phút
: Độ nhớt của chất lỏng (nước), kg m-1 s-1
: Tỷ trọng của đất, g/cm3
: Tỷ trọng của chất lỏng (nước), g cm-3 X: Cấp hạt đất tương ứng, mm
H: Chiều sâu rơi của hạt, cm G: Gia tốc trọng trường
Mỗi cấp hạt sẽ rơi trong thời gian khác nhau tuỳ thuộc vào cỡ hạt và các mối quan hệ trong phương trình nêu trên. Vì vậy thời gian hút mẫu để xác định các cấp hạt là rất quan trọng.
Bảng 3.1: Tóm tắt phương pháp phân tích mẫu đất Chỉ tiêu Phương pháp phân tích
pH, Eh Mẫu đất được đo bằng máy HANNA 8314 (Rumani) với đầu điện cực thủy tinh theo phương pháp của Wilkinson and Baker, 1997.
Cách đo: cắm trực tiếp điện cực đo Eh vào mẫu đất tại độ sâu cần đo trong vòng 0 – 20 cm, chờ đến khi số liệu hiển thị trên máy ổn định, ghi lại số liệu (English et al., 1997).
Độ mặn Được xác định như sau: Lấy một mẫu đất ở độ sâu từ 0 – 20 cm cho vào ống tiêm 50 ml có đặt sẵn giấy lọc, sau đó bơm cho nước lọc qua giấy lọc. Cho nước lọc đó vào khúc xạ kế để xác định độ mặn của đất. Lấy mẫu tại 5 điểm trong ô (4 điểm ở 4 góc và 1 điểm ở giữa ô). Lặp lại 3 lần/ điểm lấy mẫu.
Chất hữu cơ (%)
Mẫu đất qua rây 0,5 mm và xác định tổng carbon trong đất theo phương pháp Walkley and Black. Chất hữu cơ bị oxy hóa bằng K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4 đậm đặc. Lượng nhiệt sinh ra do thêm vào H2SO4 để oxy hóa chất hữu cơ, thời gian để hoàn tất phản ứng là 20 - 30 phút. Chuẩn độ K2Cr2O7 dư bằng FeSO4.
Đạm tổng số (%)
Mẫu đất được nghiền qua rây 0,5 mm, vô cơ hóa bằng H2SO4 đậm đặc -thêm hỗn hợp chất xúc tác CuSO4 + K2SO4 + Se. Phân tích N tổng số theo phương pháp chưng cất Kjeldahl. Dùng NaOH đẩy NH3 ra khỏi (NH4)2SO4. NH3 bốc hơi tác dụng với H3BO3 2%. Chuẩn độ dung dịch NH4H2BO3 bằng H2SO4 0,05 M.
Lân tổng số (%)
Xác định bằng phương pháp vô cơ hóa với H2SO4 đậm đặc HClO4, hiện màu của phosphomolybdate, so màu trên máy quang phổ.
NH4+ (%) Mẫu đất khô được nghiền qua rây 2 mm, xác định hàm lượng đạm NH4+ trao đổi trong đất bằng dung dịch trích KCl 2 M, lắc trong 1 giờ. Sau đó lọc và hút mẫu xác định bằng cách so màu trên máy quang phổ UV/Vis (bước sóng 650 nm) sau 1 - 2 giờ giữ mẫu.
NO3- (%) Mẫu đất khô được nghiền qua rây 2 mm và trích bằng KCl 2 M, lắc 1 giờ. Lọc và hút mẫu, sau đó đem đo màu bằng máy quang phổ kế (bước sóng 540 nm) sau khi giữ mẫu trong tối 6 - 8 giờ.
Dung trọng (g/cm3)
Dùng ống lấy mẫu (ring) với thể tích 100 cm3 đóng thẳng góc với mặt đất lấy mẫu ở trạng thái tự nhiên (không xáo trộn, nén dẽ đất), dùng xẻng đào xung quanh ring, sấy khô rồi tính theo công thức(Ngô Ngọc Hưng, 2004)
ρb=( Wov-Wr)/Vr
Trong đó: ρb : dung trọng khô (g/cm3)
56
Wov: trọng lượng mẫu đất và ống ring sấy khô ở 1050C (g) Wr: trọng lượng của ống lấy mẫu (g)
Vr: thể tích ống trụ đóng (cm3) = 100 cm3
Sa cấu Sa cấu đất được xác định bằng phương pháp ống hút Rhobinson Phương pháp này được tiến hành trên cơ sở định luật Stock:
t = 18 h[g(S - w)X2]
Phương pháp nghiên cứu sự phân bố cây ngập mặn theo các yếu tố môi trường
- Khảo sát sự phân bố thực vật theo 1 lát cắt dọc (4,6 km) hướng từ đầu cồn đến cuối cồn để khảo sát sự phân bố của các loài thực vật ngập mặn.
- Tại mỗi khu vực bố trí 05 ô tiêu chuẩn. Mỗi ô có kích thước 5 x 5 m (25 m2) (Biddick et al., 2005).
- Xác định diện tích bằng máy GPS.
- Xác định loài cây, dạng sống, mật độ trong khu vực nghiên cứu theo phiếu điều tra (Phụ lục 1). (Biddick et al., 2005).