Địa điểm nghiên cứu là thảm thực vật ở hệ sinh thái RNM vùng cửa sông Văn Úc thuộc địa phận các xã Vinh Quang, Tiên Hƣng, Đông Hƣng, huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phòng. Trong đó khu vực nghiên cứu chính tập trung tại xã Vinh Quang vì đây là khu vực có diện tích RNM lớn nhất tại cửa sông Văn Úc (Hình 2).
~ 26 ~
H nh 2. Vị trí khu vực nghiên cứu 2.2. Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát và mô tả hiện trạng cấu trúc, thành phần loài của thảm TVNM khu vực cửa sông Văn Úc Hải Phòng.
- Tiến hành đánh giá biến động RNM cửa sông Văn Úc qua các thời kỳ trên cơ sở khảo sát thực địa và kết quả phân tích ảnh viễn thám.
~ 27 ~
- Phân tích, tổng hợp kết quả nghiên cứu để đề xuất các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý tài nguyên RNM ở cửa sông Văn Úc.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp kế thừa và hồi cứu tài liệu
Thu thập, phân tích, tổng hợp số liệu trong tài liệu, báo cáo khoa học, luận văn thạc sĩ, khoá luận tiến sĩ có liên quan đến đề tài. Các tài liệu tham chủ yếu đƣợc cung cấp bởi phân viện Hải dƣơng học Hải Phòng, Báo cáo khoa học sinh học của Khoa Sinh học - Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, báo cáo tình hình kinh tế - xã hội của huyện Tiên Lãng và một số xã ven biển, một số tài liệu trong thƣ viện Bộ môn Động vật Có xƣơng sống - Khoa Sinh học - Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.
2.3.2. Các phương pháp nghiên cứu điều tra thực địa
Trong quá trình nghiên cứu, tổng số 3 ô tiêu chuẩn đã đƣợc thiết lập để đánh giá hiện trạng, cấu trúc thảm thực vật phân hóa theo vùng triều. Quy trình điều tra nghiên cứu thực địa đƣợc áp dụng theo phƣơng pháp đƣợc Nguyễn Nghĩa Thìn giới thiệu trong “Cẩm nang nghiên cứu Đa dạng sinh vật” (1997) [23], “Hệ sinh thái rừng nhiệt đới” (2004) [24] và theo phƣơng pháp đƣợc Phan Nguyên Hồng giới thiệu trong “Phƣơng pháp điều tra RNM. Sổ tay hƣớng dẫn điều tra và giám sát đa dạng sinh học” (2003)[3]:
- Xác định điểm nghiên cứu: Các điểm nghiên cứu đƣợc chọn phải đại diện cho khu vực nghiên cứu. Dựa vào bản đồ địa hình và bản đồ hiện trạng RNM cửa sông Văn Úc, đề tài tiến hành chọn điểm nghiên cứu thích hợp. Sử dụng la bàn, máy định vị vệ tinh GPS và bản đồ để xác định các điểm nghiên cứu ngoài thực địa để từ đó định dạng chính xác ranh giới quần xã thực vật trong nghiên cứu thảm thực vật.
- Tiến hành nghiên cứu chi tiết tại thảm TVNM: lập ô tiêu chuẩn với kích thƣớc 10x10m theo quy trình áp dụng đối với RNM trồng. Dùng dây nilon có màu
~ 28 ~
để định vị chu vi ô. Các ô tiêu chuẩn đƣợc chọn một cách ngẫu nhiên và mang tính đại diện cho thực vật đặc trƣng của khu vực nghiên cứu.
- Đo đếm ô tiêu chuẩn: Để mô tả ô tiêu chuẩn trƣớc hết phải thu mẫu và xác định tên cây tiếp đến đo đƣờng kính ngang ngực, đo đƣờng kính tán cây, chiều cao vút ngọn và chiều cao dƣới cành của các cây gỗ có đƣờng kính từ 10cm trở lên trong ô tiêu chuẩn. Từ đó ƣớc lƣợng độ che phủ của thảm thực vật trong ô tiêu chuẩn.
- Phương pháp thu mẫu và xử lý sơ bộ mẫu ngoài thực địa: các mẫu thu phải có đủ cả bộ phận dinh dƣỡng và bộ phận sinh sản và đƣợc gắn etyket với các thông tin cần thiết, các thông tin này sẽ đƣợc ghi chép đầy đủ vào sổ thu mẫu. Các mẫu nhỏ đƣợc bỏ trong túi nilon kín có kẹp miệng còn các mẫu khác đƣợc xếp vào các tệp giấy báo, xếp thành từng chồng và cho vào túi nilon lớn hơn chứa dung dịch bảo quản.
- Chụp ảnh: khi thu mẫu, sử dụng máy ảnh để ghi lại hình ảnh của các loài và các sinh cảnh cùng với những hoạt động của nhóm nghiên cứu trong quá trình khảo sát thực địa.
2.3.3. Phương pháp xử lý và phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm
- Lập bảng danh lục hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu: các thông tin thu đƣợc trong quá trình phân tích mẫu đƣợc tập hợp trong bảng danh lục hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu theo từng ô tiêu chuẩn. Bảng danh lục thực vật đƣợc xây dựng theo hệ thống phân loại của Brummitt (1992) [41][42] trong đó các ngành đƣợc xếp theo hƣớng tiến hóa tăng dần, các họ trong một ngành, các chi trong một họ, các loài trong một chi đƣợc xếp theo trật tự chữ cái đầu từ A đến Z.
- Xây dựng bản đồ thảm thực vật: trên cơ sở mô tả ô tiêu chuẩn và sử dụng các bản đồ chuyên ngành khác nhƣ đất đai, địa hình và địa mạo để xác định ranh giới các kiểu quần xã thực vật. Mỗi kiểu thảm thực vật có những màu sắc khác
~ 29 ~
nhau. Trên cơ sở các thông tin về ô tiêu chuẩn, xây dựng các lát cắt ngang và dọc tại một số điểm quan trọng.
2.3.4. Phương pháp bản đồ và GIS
Sử dụng dữ liệu chính là bản đồ địa hình dạng số và ảnh vệ tinh. Các ảnh vệ tinh đƣợc sử dụng bao gồm: ảnh Spot 1 năm 1986, 1992; ảnh Spot 2 năm 2008; ảnh Spot 5 năm 2005; ảnh Lansat năm 1989; ảnh Aster năm 2001. Các ảnh vệ tinh đƣợc nắn chỉnh hình học, xử lý và hiển thị bằng phần mềm ENVI 4.5 (the Environment for Visualizing Images, version 4.5, USA). Các ảnh này đƣợc nắn chỉnh hình học bằng phƣơng pháp “Hàm đa thức - Láng giềng gần nhất” (Polynomial - Nearest Neighbor Method, Select GSPs: Image to Map) và phân loại có kiểm định theo hàm xác suất cực đại (Supervised Classification - Maximum Likelihood). Cuối cùng là sử dụng phần mềm MapInfo 11.0 (MapInfo Professional, version 11.0, Pitney Bowes MapInfo, USA) đƣợc sử dụng để xây dựng bản đồ hiện trạng sử thảm thực vật ở các thời kỳ để thành lập và biên tập một số bản đồ hợp phần có liên quan.
~ 30 ~
Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế-xã hội khu vực nghiên cứu – những nhân tố tự nhiên tác động lên thảm TVNM vùng cửa sông Văn Úc
3.1.1. Điều kiện tự nhiên
3.1.1.1. Vị trí địa lí
Thảm thực vật RNM vùng cửa sông Văn Úc nằm trong khu vực ven biển huyện Tiên Lãng ở phía tây nam thành phố Hải Phòng. Thảm thực vật RNM nơi đây chủ yếu là các loại nhƣ bần, trang, sú, tập trung ở các xã ven biển, bao gồm: xã Vinh Quang 443 ha, xã Tiên Hƣng 97 ha, xã Đông Hƣng 397,5 ha.
Thảm TVNM vùng cửa sông Văn Úc nằm trong vùng ĐNN ven bờ huyện Tiên Lãng có tọa độ:
Toạ độ trung tâm: 106o42’00”E - 20o
37’30”N
Toạ độ góc: 106o35’00”E - 20o43’00”N; 106o45’00”E - 20o35’00”N
Khu vực nghiên cứu đƣợc bao bọc ba mặt bởi sông và biển (sông Văn Úc, sông Thái Bình và phần còn lại tiếp giáp với biển Đông), tạo cho khu vực ƣu thế phát triển NTTS và phát triển RNM ven biển… Tuy nhiên, do là vị trí của khu vực ven biển nên cũng tạo ra những bất lợi trong phát triển kinh tế xã hội nhƣ: cách xa trung tâm thành phố Hải Phòng, giao thông khó khăn (nhiều cầu phà), gây ra những khó khăn trong thông thƣơng phát triển kinh tế cũng nhƣ trao đổi hàng hóa. Ngoài ra, khu vực này thƣờng chịu ảnh hƣởng của các tai biến thiên nhiên nhƣ bão, xâm nhập mặn, xói lở bờ biển...
3.1.1.2. Khí hậu
Khu vực ven biển huyện Tiên Lãng nằm ở phía tây nam thành phố Hải Phòng, mang những nét chung của vùng khí hậu ven biển miền Bắc, có 3 tính chất đặc trƣng chính [38] (Bảng 3).
~ 31 ~
- Tính chất nhiệt đới nóng ẩm: Nhiệt độ trung bình năm 23 - 24ºC, tổng lƣợng bức xạ hàng năm 105 - 115 kcal/cm2, cao nhất vào tháng V (12,25 kcal/cm2) và tháng VII (11,29 kcal/cm2); thấp nhất vào tháng II (5,8 kcal/cm2). Độ ẩm trung bình năm cao (82,5%) và lƣợng mƣa trung bình năm trong khoảng 1700 – 1900 mm.
- Tính phân hóa mùa: Khí hậu thể hiện hai mùa rõ rệt: mùa hè (từ tháng V đến tháng IX) và mùa đông (từ tháng XI đến tháng III năm sau). Tháng IV và tháng X có khí hậu chuyển tiếp. Nhiệt độ trung bình mùa đông 17 - 18ºC. Tháng lạnh nhất là tháng giêng với nhiệt độ trung bình dƣới 17ºC. Mùa lạnh trùng với mùa ít mƣa (lƣợng mƣa tháng dƣới 100 mm) với hƣớng gió bắc, đông bắc và đông, chủ đạo là hƣớng gió đông bắc. Nhiệt độ trung bình mùa hè 27 - 28ºC. Mùa hè trùng với mùa mƣa nhiều (lƣợng mƣa tháng trên 100 mm), chiếm khoảng 78% tổng lƣợng mƣa cả năm và hƣớng gió thịnh hành là đông và đông nam.
- Tính biến động: Khí hậu khu vực ven biển huyện Tiên Lãng luôn biến đổi mạnh do nhiễu động của các yếu tố thời tiết nhƣ lốc, bão, áp thấp nhiệt đới... Mỗi năm khu vực chịu ảnh hƣởng trực tiếp của 1 đến 2 trận bão và gián tiếp của 2 đến 3 trận bão hoặc áp thấp nhiệt đới khác, trung bình 2,5 cơn/năm. ão thƣờng có gió thổi mạnh tới 30 - 40 m/s, khi gió giật mạnh có thể trên 50 m/s. Hầu hết bão đổ bộ vào lúc triều thấp, hiếm khi bão đổ bộ trùng vào thời gian triều cƣờng. Khi bão gặp triều cƣờng, triều dâng cộng hƣởng với nƣớc dâng do bão và sóng gây phá hủy bờ mạnh mẽ. Theo tính toán, trung bình cứ hai cơn bão đổ bộ vào thì có một lần biên độ nƣớc dâng cao 1 m, năm cơn bão thì có một lần biên độ nƣớc dâng cao 2 m và biên độ dâng cực đại là 3 m. Khi có nƣớc dâng do bão vào lúc triều cƣờng, mực nƣớc có thể dâng cao 56 m, kèm sóng mạnh phá vỡ đê kè và làm biến dạng mạnh mẽ bờ.
~ 32 ~
ảng 3. Đặc trƣng các yếu tố khí hậu tại khu vực nghiên cứu
Tháng Các yếu tố khí tƣợng Nhiệt độ trung bình (oC) Lƣợng mƣa trung b nh (mm) Độ ẩm trung bình (%) 01 16,8 18 79 02 17,1 26 85 03 19,5 36 89 04 22,8 77 89 05 27,0 199 86 06 28,6 227 84 07 28,9 280 83 08 28,6 343 85 09 27,5 293 81 10 25,5 155 77 11 23,0 42 76 12 19,9 23 76 Cả năm 23,8 1719 82,5
Nguồn: Viện Tài nguyên và Môi trường biển, 2008.
Vùng cửa sông ven biển Văn Úc mang những nét chung của khí hậu Bắc Bộ, tuy nhiên nó cũng mang những nét đặc trƣng của khí hậu ven biển Tiên Lãng.
- Khí hậu mang tính chất nhiệt đới nóng ẩm đƣợc thể hiện qua các thông số tại Hình 4. Nhiệt độ trung bình năm từ 23 - 24oC, tháng nóng nhất là tháng 6, 7, nhiệt độ bình quân 28,4oC, nhiệt độ cao nhất có thể lên tới 38 – 39oC kèm theo gió Tây Nam oi bức. Tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng 1, 2, nhiệt độ trung bình 15,5oC. Độ ẩm khoảng 80 - 90oC, lƣợng mƣa trung bình khoảng 1700mm/năm.
- Hàng năm khí hậu Tiên Lãng thể hiện hai mùa rõ rệt: mùa đông khô hanh từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau và mùa hè nóng ẩm từ tháng 5 đến tháng 9. Tháng 4 và tháng 10 là hai tháng có khí hậu chuyển tiếp.
~ 33 ~
- Vùng cửa sông, ven biển Văn Úc chịu ảnh hƣởng trực tiếp của các yếu tố nhƣ lốc, bão, áp thấp nhiệt đới… ão thƣờng tập trung từ tháng 7 đến tháng 9 kèm theo gió lớn và mƣa to, sóng mạnh gây biến dạng bờ và úng lụt.
- Khí hậu của đới bờ Tiên Lãng luôn bị biến động mạnh bởi nhiễu động của các yếu tố thời tiết nhƣ lốc, bão, áp thấp nhiệt đới.
3.1.1.3. Thủy, hải văn a. Thủy văn
Khu vực đồng bằng ven biển thấp trũng huyện Tiên Lãng có mật độ sông, kênh, mƣơng tƣơng đối dày đặc. Toàn bộ lãnh thổ có ba con sông bao quanh là sông Thái ình, sông Văn Úc và sông Mới, trong đó khu vực RNM nghiên cứu thuộc vùng cửa sông Văn Úc.
Sông Văn Úc có độ dốc nhỏ, uốn khúc nhiều, đoạn từ xã Minh Đức đến cửa Văn Úc lòng sông đƣợc mở rộng hơn. Khu vực bến Khuể, lòng sông có nhiều gò và bãi ngầm, tốc độ dòng chảy trung bình 1,2m/s, độ rộng lòng trung bình 400m, độ sâu trung bình 8m. Ở sát cửa sông, tốc độ dòng chảy nhỏ hơn, lòng sông rộng hơn. Lƣu lƣợng trung bình năm 506 m3/s, chiếm 60% tổng lƣợng nƣớc sông Thái Bình. Tổng lƣợng lũ một ngày mùa lũ đạt cao nhất 294 x 106m3, tốc độ dòng chảy nhỏ vào tháng II và III. Sông Thái Bình có tốc độ dòng chảy trung bình 0,6m/s, rộng trung bình 150m, sâu trung bình 3m, ở vùng cửa sông dòng chảy yếu hơn và nông hơn. Lƣợng dòng chảy sông Thái Bình chỉ đạt bình quân 73m3
/s. Về mùa lũ, tổng lƣợng lũ một ngày có thể lên 74 x 106m3. Dòng chảy nhỏ nhất xuất hiện vào tháng II và III[35].
Hàng năm sông Văn Úc đổ ra biển khoảng 9 tỷ m3
nƣớc và khoảng 6 triệu tấn bùn cát. Độ đục lớn nhất xuất hiện vào các con lũ đầu mùa và con lũ lớn, tháng VII và tháng VIII có độ đục trung bình nhiều năm là 1000 g/m3. Lƣợng bùn cát của sông đƣa ra chủ yếu gây bồi lắng vùng cửa sông và hình thành nên các đảo chắn cửa sông, bãi ngầm và bãi bồi ngập triều. Độ mặn của nƣớc sông thay đổi theo mùa.
~ 34 ~
Vào mùa hè, nƣớc sông có độ mặn nhỏ và mùa đông, nƣớc sông có độ mặn cao. Trong một ngày, biến trình độ mặn tƣơng tự và xuất hiện sau 12 giờ so với biến trình triều. Vào mùa mƣa, giá trị pH nằm trong khoảng từ 5,7 đến 8,2, trung bình tầng mặt là 7,5 và tầng đáy là 7,4. Mùa khô, nƣớc có độ pH cao hơn, giá trị trung bình chỉ số pH của cả cột nƣớc là 7,8. Nƣớc vùng biển ven bờ có hàm lƣợng oxy hòa tan cao, dao động từ 5,5 - 7,7 mg/l trong mùa mƣa và 6,3 - 8,9 mg/l trong mùa khô. Dầu, chất bảo vệ thực vật chứa clo và kim loại nặng là những tác nhân chính gây ô nhiễm nghiêm trọng cho vùng nƣớc mặt khu vực ven biển huyện Tiên Lãng.
Độ mặn của nƣớc sông thay đổi theo mùa. Vào mùa hè, nƣớc sông có độ mặn nhỏ và mùa đông, nƣớc sông có độ mặn cao. Vào tháng giêng, hai và ba, độ mặn nƣớc sông Văn Úc cao nhất. Còn ở sông Thái ình, độ mặn của nƣớc sông cao nhất vào tháng 5. Trong một ngày, biến trình độ mặn tƣơng tự biến trình triều, mỗi ngày có một lần độ mặn lớn nhất, một lần độ mặn nhỏ nhất và các biến trình mặn (đỉnh và chân mặn) xuất hiện sau các biến trình triều (đỉnh và chân triều) 1 - 2 giờ. Tại một vị trí, độ mặn tăng từ mặt nƣớc xuống đáy sông do sự xâm nhập mặn vào sâu trong sông theo dạng hình nêm[35].
Thủy văn ngầm. Nƣớc ngầm ở huyện Tiên Lãng trữ lƣợng thấp. Do là một huyện ven biển nên nƣớc ngầm bị nhiễm mặn, chất lƣợng không đảm bảo cho sinh hoạt và sản xuất.
b. Hải văn
Thuỷ triều và mực nước. Vùng biển ven bờ Tiên Lãng có chế độ nhật triều đều khá thuần nhất. Trong nửa tháng có tới 11 ngày nhật triều (mỗi ngày có một lần nƣớc lớn, một lần nƣớc ròng) với biên độ triều lớn và 3 ngày bán nhật triều (mỗi ngày có hai lần nƣớc lớn và hai lần nƣớc ròng), biên độ triều nhỏ. Mực nƣớc ven bờ Tiên Lãng đƣợc lấy theo trạm Hòn Dấu bao gồm:
Mực nƣớc cao cực đại: 4,0m Mực nƣớc cao triều cƣờng: 3,6m
~ 35 ~ Mực nƣớc cao triều kém: 2,4m Mực nƣớc trung bình: 1,86m Mực nƣớc thấp triều kém : 1,1m Mực nƣớc thấp triều cƣờng: 0,4m Mực nƣớc thấp nhất: 0,0m.
Sóng biển. Sóng cũng có đặc điểm theo mùa rất rõ đƣợc thể hiện trong Bảng 4. Vào mùa đông, gió Đông Bắc (từ tháng X đến tháng III năm sau), sóng thịnh hành hƣớng Đông với tần suất hơn 40%, độ cao trunh bình 0,7m, cực đại 2,2m. Vào