Tài liệu đa dạng khuê tảo ở rừng ngập mặn cần giờ và ven biển đồng bằng sông cửu long

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ GIA HẰNG ĐA DẠNG KHUÊ TẢO Ở RỪNG NGẬP MẶN CẦN GIỜ VÀ VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Tp. Hồ Chí Minh - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ GIA HẰNG ĐA DẠNG KHUÊ TẢO Ở RỪNG NGẬP MẶN CẦN GIỜ VÀ VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số chuyên ngành: 62 42 60 01 Phản biện 1: TS. Trịnh Trường Giang Phản biện 2: GS. TS. Nguyễn Ngọc Lâm Phản biện 3: PGS. TS. Vũ Ngọc Út Phản biện độc lập 1: PGS. TS. Vũ Ngọc Út Phản biện độc lập 2: TS. Đào Thanh Sơn NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. NGUYỄN THANH TÙNG 2. TS. LÊ XUÂN THUYÊN Tp. Hồ Chí Minh - 2014 MỤC LỤC Trang Lời cam đoan........................................................................................... i Lời cảm ơn............................................................................................... ii Danh mục chữ viết tắt.............................................................................. iii Danh mục bảng........................................................................................ iv Danh mục hình ảnh, đồ thị....................................................................... v PHẦN MỞ ĐẦU..................................................................................... 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU.......................................... 3 1.1 Tổng quan rừng ngập mặn................................................................. 3 1.1.1 Định nghĩa rừng ngập mặn......................................................... 3 1.1.2 Sự phân bố và tình trạng rừng ngập mặn trên thế giới và Châu Á.......................................................................................................... 4 1.1.3 Sự phân bố và tình hình rừng ngập mặn ở Việt Nam................. 4 1.2 Tổng quan về khuê tảo ...................................................................... 6 1.2.1 Sơ lược nghiên cứu về khuê tảo ................................................ 6 1.2.2 Vai trò của khuê tảo trong hệ sinh thái thủy sinh....................... 8 1.2.2.1 Khuê tảo là sinh vật sơ cấp trong chuỗi thức ăn................. 8 1.2.2.2 Môi trường sống và nhu cầu dinh dưỡng của khuê tảo....... 10 1.2.2.3 Khuê tảo chỉ thị môi trường............................................... 11 1.2.3 Sơ lược nghiên cứu về khuê tảo ở rừng ngập mặn trên thế giới. 12 1.2.3.1 Đặc điểm sinh thái của khuê tảo ở rừng ngập mặn............. 12 1.2.3.2 Khuê tảo làm sinh vật chỉ thị trong hệ sinh thái ngập mặn. 14 1.2.3.3 Đa dạng sinh học, sinh khối và mật độ của khuê tảo trong rừng ngập mặn................................................................................. 15 1.2.4 Sơ lược nghiên cứu về khuê tảo ở Việt Nam............................. 17 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………………..… 21 2.1 Vị trí và đặc điểm của các khu vực nghiên cứu................................. 21 2.1.1 Rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh.................... 21 2.1.2 Rừng ngập mặn cù lao Dung, tỉnh Sóc Trăng............................ 24 2.1.3 Rừng ngập mặn ở cửa Bồ Đề và Ông Trang, tỉnh Cà Mau...................................................................................................... 24 2.2 Phương pháp thu và phân tích mẫu.................................................... 25 2.2.1 Vị trí và phương pháp thu mẫu khuê tảo.................................... 25 2.2.1.1 Vị trí thu mẫu...................................................................... 25 2.2.1.2 Phương pháp thu mẫu khuê tảo .......................................... 29 2.2.2 Phương pháp xử lý mẫu khuê tảo............................................... 31 2.2.3 Phương pháp định danh và đếm mảnh vỏ khuê tảo.................... 32 2.2.3.1 Phương pháp định danh....................................................... 32 2.2.3.2 Phương pháp đếm mảnh vỏ................................................. 33 2.2.4 Chỉ số đa dạng sinh học, mật độ mảnh vỏ, phương pháp thống kê và xử lý số liệu................................................................................ 35 2.2.4.1 Chỉ số đa dạng sinh học khuê tảo........................................ 35 2.2.4.2 Mật độ mảnh vỏ và tần suất xuất hiện tương đối của khuê tảo.................................................................................................... 37 2.2.4.3 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu............................... 38 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................ 40 3.1 Đa dạng quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích............................. 40 3.1.1 Rừng ngập mặn cửa sông........................................................... 40 3.1.2 Rừng ngập mặn châu thổ............................................................ 45 3.1.3 Rừng ngập mặn ven biển............................................................ 50 3.1.3.1 Rừng ngập mặn bị xói lở (cửa Bồ Đề)................................ 50 3.1.3.2 Rừng ngập mặn đang bồi tụ (cửa Ông Trang).................... 56 3.1.4 So sánh đa dạng quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại ba kiểu rừng ngập mặn ven bờ....................................................................... 61 3.2 Đa dạng quần xã khuê tảo bám trên bốn kiểu giá thể tự nhiên.......... 69 3.3 Ảnh hưởng của các yếu tố lý-hóa tính trên nền trầm tích đa dạng của quần xã khuê tảo bám........................................................................ 75 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................... 90 4.1 Kết luận.............................................................................................. 90 4.2 Kiến nghị............................................................................................ 91 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ.................................... 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................... 93 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Danh lục taxa khuê tảo bám trên các giá thể tự nhiên (trầm tích, rễ cây, thân cây, lá rụng) ở bốn khu vực nghiên cứu....................... ix Phụ lục 2: Bảng hình ảnh khuê tảo bám trên các giá thể tự nhiên tại rừng ngập mặn Cần Giờ và ven biển đồng bằng sông Cửu Long............ xxxiv LỜI CAM ĐOAN  Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thanh Tùng và TS. Lê Xuân Thuyên tại Bộ môn Sinh tháiSinh học tiến hóa, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên-Đại học Quốc gia Tp.HCM. Những phần trích dẫn trong luận án là những kiến thức đã được công nhận và xuất bản. Tháng 05 năm 2014 Nguyễn Thị Gia Hằng i LỜI CẢM ƠN  Để hoàn thành luận án này, tôi chân thành cảm ơn:  Thầy Nguyễn Thanh Tùng và Thầy Lê Xuân Thuyên đã hết lòng tận tụy chỉ dạy và hướng dẫn.  TS. Oscar E. Romero, Viện nghiên cứu Khoa học Trái đất, trường Đại học Granada, Tây Ban Nha đã hết lòng chỉ dạy cho tôi xử lý, phân tích và định danh mẫu khuê tảo.  TS. Trần Triết đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và hỗ trợ toàn bộ kinh phí thực địa.  Chủ nhiệm dự án đề tài "Động thái của vành đai rừng ngập mặn vùng cửa sông Sài Gòn-Đồng Nai và ven biển Đông đồng bằng sông Cửu Long" đã cho phép sử dụng số liệu của đề tài.  Chương trình học bổng ERASMUS-MUNDUS đã tạo cơ hội học tập tại Đại học Granada, Tây Ban Nha.  PGS. TS. Viên Ngọc Nam đã tận tình hướng dẫn các phép toán và phần mềm thống kê.  Thầy, Cô tại Bộ môn Sinh thái-Sinh học tiến hóa, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM đã cung cấp kiến thức quý báu cho tôi hoàn thành luận án này trong suốt thời gian qua. Tháng 05 năm 2014 Nguyễn Thị Gia Hằng ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long HST Hệ sinh thái KDTSQ Khu Dự trữ sinh quyển LSD Least Significant Difference (Sự khác biệt quan trọng nhỏ nhất) RNM Rừng ngập mặn Tp. HCM Thành phố Hồ Chí Minh iii DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 3.1: Tỷ lệ phần trăm của ba lớp khuê tảo bám trên nền trầm tích tại bốn khu rừng ngập mặn............................................ Bảng 3.2: 40 Chỉ số đa dạng sinh học của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích giữa ba kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa ở rừng ngập mặn cửa sông....................................................... Bảng 3.3: 41 Chỉ số đa dạng sinh học của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại bốn kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa ở rừng ngập mặn châu thổ........................................................ Bảng 3.4: 46 Chỉ số đa dạng sinh học của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại ba kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa ở rừng ngập mặn ven biển bị xói lở (cửa Bồ Đề)............................. Bảng 3.5: 51 Chỉ số đa dạng sinh học của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại bảy kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa ở rừng ngập mặn ven biển đang bồi tụ (cửa Ông Trang)......... Bảng 3.6: Tỷ lệ phần trăm chỉ số loài hiếm (Rare Index) tại bốn khu vực nghiên cứu...................................................................... Bảng 3.7: 62 Tỷ lệ phần trăm của ba lớp khuê tảo bám trên bốn kiểu giá thể tự nhiên........................................................................... Bảng 3.8: 56 70 Các chỉ số đa dạng sinh học của quần xã khuê tảo bám trên bốn kiểu giá thể tự nhiên....................................................... iv 71 DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1: Bản đồ phân chia khu vực rừng ngập mặn của Việt Nam.... 5 Hình 1.2: Loài Azpeitia tabularia (Grunow) Fryxell and Sims 1986... 7 Hình 1.3: Loài Caloneis permagna (Bailey) Cleve 1894..................... 7 Hình 1.4: Vai trò của tảo trong lưới thức ăn ở rừng ngập mặn............. 9 Hình 2.1: Khu vực nghiên cứu ở rừng ngập mặn ven biển Nam Bộ.... 21 Hình 2.2: Khu vực cây rừng bị gãy đổ do bão Durian ở rừng ngập mặn cửa sông (Cần Giờ)....................................................... Hình 2.3: Vị trí thu mẫu khuê tảo tại bốn kiểu sinh cảnh ở rừng ngập mặn châu thổ (cù lao Dung).................................................. Hình 2.4: 26 Vị trí thu mẫu khuê tảo tại ba kiểu sinh cảnh ở rừng ngập mặn cửa ven biển bị xói lở (cửa Bồ Đề)............................... Hình 2.5: 23 27 Vị trí thu mẫu khuê tảo tại bảy kiểu sinh cảnh ở rừng ngập mặn cửa đang bồi tụ (cửa Ông Trang).................................. 28 Hình 2.6: Sơ đồ minh họa đếm mảnh vỏ khuê tảo................................ 33 Hình 2.7: Sơ đồ minh họa kích thước mảnh vỏ của từng giống loài khuê tảo được đếm................................................................ Hình 3.1: 34 Đường cong tích lũy loài ưu thế (K - Dominance) của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại ba kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) ở rừng ngập mặn cửa sông....................................................................................... Hình 3.2: Chỉ số Caswell V(N.D.) của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích ở rừng ngập mặn cửa sông….......................... Hình 3.3: 42 43 Mật độ mảnh vỏ trung bình của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại ba kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) ở rừng ngập mặn cửa sông.......................... Hình 3.4: Đường cong tích lũy loài ưu thế (K-Dominance) của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại bốn kiểu sinh cảnh v 44 và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) ở rừng ngập mặn châu thổ................................................................................. Hình 3.5: Chỉ số Caswell V(N.D.) của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích ở rừng ngập mặn châu thổ.............................. Hình 3.6: 47 48 Mật độ mảnh vỏ trung bình của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại bốn kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) ở rừng ngập mặn châu thổ........................... Hình 3.7: 49 Đường cong tích lũy loài ưu thế (K-Dominance) của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại ba kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) ở rừng ngập mặn ven biển bị xói lở (cửa Bồ Đề).................................................... Hình 3.8: 52 Chỉ số Caswell [V(N.D.)] của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích ở rừng ngập mặn ven biển bị xói lở (cửa Bồ Đề)........................................................................................ Hình 3.9: 53 Mật độ mảnh vỏ trung bình của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích giữa ba kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) ở rừng ngập mặn ven biển bị xói lở (cửa Bồ Đề)................................................................................... Hình 3.10: 54 Đường cong tích lũy loài ưu thế (K-Dominance) của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại bảy kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) tại rừng ngập mặn ven biển đang bồi tụ (cửa Ông Trang).................................. Hình 3.11: 58 Chỉ số Caswell [V(N.D.)] của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích ở rừng ngập mặn ven biển đang bồi tụ (cửa Ông Trang)............................................................................ Hình 3.12: 59 Mật độ mảnh vỏ trung bình của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại bảy kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) ở rừng ngập mặn ven biển đang bồi tụ (cửa Ông Trang)............................................................................ vi 60 Hình 3.13: Đường cong tích lũy loài ưu thế (K-Dominance) của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích ở bốn khu vực nghiên cứu........................................................................................ Hình 3.14: Mật độ mảnh vỏ trung bình của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại bãi triều ở ba khu vực nghiên cứu............. Hình 3.15: 63 64 Giá trị trung bình của tần suất xuất hiện tương đối của các loài khuê tảo bám ưu thế nhất trên bốn kiểu giá thể tự nhiên..................................................................................... Hình 3.16: Sơ đồ MDS về quan hệ của quần xã khuê tảo bám trên bốn kiểu giá thể tự nhiên………………………………………. Hình 3.17: 72 73 Sơ đồ phân nhóm (MDS) của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại ba kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) ở rừng ngập mặn cửa sông.......................... Hình 3.18: 76 Sơ đồ phân nhóm (MDS) của quần xã loài khuê tảo bám trên nền trầm tích tại bốn kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) ở rừng ngập mặn châu thổ.................. Hình 3.19: 77 Sơ đồ phân nhóm (MDS) của quần xã loài khuê tảo bám trên nền trầm tích tại ba kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) ở rừng ngập mặn ven biển bị xói lở (cửa Bồ Đề)........................................................................... Hình 3.20: 78 Sơ đồ phân nhóm (MDS) của quần xã khuê tảo bám trên nền trầm tích tại bảy kiểu sinh cảnh và giữa hai mùa (mùa khô, mùa mưa) ở rừng ngập mặn ven biển đang bồi tụ (cửa Ông Trang)............................................................................ Hình 3.21: 79 Sơ đồ PCA về mối quan hệ giữa các chỉ số đa dạng sinh học và mật độ mảnh vỏ của khuê tảo bám với các yếu tố lý-hóa tính trong tầng đất bề mặt tại bốn khu vực nghiên cứu………………………………………………………… Hình 3.22: Sơ đồ PCA về mối liên hệ giữa các chỉ số đa dạng sinh học vii 80 và mật độ mảnh vỏ của khuê tảo bám với các yếu tố lý-hóa tính trong tầng đất bề mặt ở rừng ngập mặn châu thổ và ven biển…………………………………………………..... viii 82 PHẦN MỞ ĐẦU Rừng ngập mặn (RNM) là hệ sinh thái đất ngập nước ven biển chiếm ưu thế ở bờ biển nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới. Rừng ngập mặn đóng vai trò sinh thái quan trọng như hình thành đất, ổn định bờ biển, lọc nước, môi trường sống cho nhiều sinh vật biển và sản sinh ra một lượng lớn các mảnh vụn. Rừng ngập mặn góp phần bảo vệ các vùng ven biển, chống bão, là vườn ươm và nơi trú ẩn cho nhiều sinh vật biển; trong đó có giá trị thương mại và nhiều loài đang bị đe dọa hoặc có nguy cơ bị tuyệt chủng (Odum và Heald, 1975; Marda và cs., 1997). Rừng ngập mặn giữ nhiều vai trò quan trọng về kinh tế xã hội cũng như môi trường trong đời sống con người. Diện tích RNM trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng đang giảm sút nghiêm trọng do nhiều nguyên nhân (Odum và Heald, 1975; Marda và cs., 1997; Upadhyah và cs., 2002); trong khi những hiểu biết về chúng một cách có hệ thống vẫn còn chưa được đầy đủ. Trong quần xã sinh vật RNM, khuê tảo (tảo silic / diatoms) là ngành có số lượng loài phong phú nhất trong các nhóm phiêu sinh thực vật (hay còn gọi là thực vật phù du) và có phổ môi trường sống rất rộng. Mảnh vỏ của khuê tảo được lưu giữ trong nền trầm tích và có thể ghi nhận, phản ánh được lịch sử của môi trường. Vì thế, khuê tảo được coi là một công cụ hữu hiệu trong nghiên cứu cổ sinh thái (Stoermer và Smol, 2010). Khuê tảo có vòng đời sinh sản ngắn và đáp ứng nhanh chóng với sự thay đổi của môi trường (Rott, 1991). Đời sống của khuê tảo giúp “cảnh báo” sớm nhất khi môi trường ngày càng bị ô nhiễm và “thông báo” cho thấy đời sống của chúng đã được khôi phục thành công khi môi trường được cải thiện. Vì vậy trong cùng một nhóm sinh vật, khuê tảo thường được chọn làm đối tượng nghiên cứu trong thời gian dài (Stoermer và Smol, 2010). Khuê tảo, là sinh vật sơ cấp, đóng vai trò như là nguồn cung cấp năng suất sơ cấp cho các nhóm sinh vật khác trong chuỗi thức ăn ở RNM. Nghiên cứu về đa dạng quần xã khuê tảo bám trên các kiểu giá thể tự nhiên nhằm đánh giá vai 1 trò của khuê tảo trong hệ sinh thái RNM. Sự thay đổi khí hậu toàn cầu làm cho môi trường sinh thái nói chung và RNM nói riêng bị thay đổi; do đó, nghiên cứu này có thể cung cấp kiến thức cần thiết cho việc sử dụng bền vững và quản lý hợp lý của RNM. Đề tài nghiên cứu này được thực hiện trên quần xã khuê tảo bám ở RNM phía Nam, Việt Nam nhằm tìm hiểu "Đa dạng sinh học của quần xã khuê tảo bám trên các giá thể tự nhiên và ảnh hưởng của các điều kiện lý-hóa tính trên nền trầm tích lên quần xã và phân bố của khuê tảo bám".  Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: Kết quả của đề tài sẽ là nguồn tài liệu bổ sung thêm vào danh lục các loài khuê tảo ở Việt Nam. Đặc biệt là khuê tảo có đời sống bám trên các kiểu giá thể tự nhiên khác nhau ở RNM Nam Bộ. Bên cạnh đó, kết quả của đề tài sẽ đóng góp hiểu biết về đa dạng sinh học và sự phân bố của khuê tảo bám ở RNM.  Điểm mới và tính ứng dụng của đề tài: Đây là nghiên cứu đầu tiên đánh giá đa dạng và sự phân bố của quần xã khuê tảo bám trên các giá thể tự nhiên tại RNM trong mối liên hệ với các điều kiện lý hóa môi trường ven biển miền Nam, Việt Nam. 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN RỪNG NGẬP MẶN 1.1.1 Định nghĩa rừng ngập mặn Thuật ngữ "rừng ngập mặn" hay "quần xã ngập mặn", "hệ sinh thái ngập mặn", "đầm lầy ngập mặn" là các thuật ngữ đã được các chuyên gia và các nhà khoa học thảo luận trong nhiều năm (Tomlinson, 1986). "Rừng ngập mặn" là thuật ngữ chỉ những cây thân gỗ và cây bụi phát triển ở vùng gian triều hay bãi triều (intertidal) thuộc vùng xích đạo nhiệt đới và cận nhiệt đới (Hamilton và Snedaker, 1984). Nhóm thực vật này liên kết với các nhóm sinh vật khác tạo nên “quần xã rừng ngập mặn” (mangrove forest community) hay còn gọi là “mangal”. Để tránh sự nhầm lẫn về thuật ngữ, Macnae (1968) đề nghị nên sử dụng từ “mangal” chỉ thị cho "quần xã rừng ngập mặn" ("mangrove forest community" hay "mangrove ecosystem") bao gồm thực vật, động vật, vi khuẩn, nấm, v.v.. trong khi từ “mangrove” dùng để biểu thị cho loài thực vật. Ở Việt Nam, “rừng ngập mặn” còn được gọi là rừng Sú Vẹt, rừng Sát hay rừng Đước (thông tin của Ban Quản lý rừng phòng hộ môi trường Tp. HCM, 2002). Nói một cách khái quát, RNM là tập hợp những cây thân gỗ và cây bụi có thể phát triển trong môi trường ngập mặn khi triều dâng cũng như khi triều rút (FAO, 1994). Do đó, hệ thống rễ của chúng thường xuyên bị ngập trong nước mặn, cho dù nguồn nước mặn này có thể được pha loãng với dòng nước ngọt từ sông đổ vào (FAO, 1994). Rừng ngập mặn phụ thuộc vào nguồn dinh dưỡng từ thủy triều đưa vào rừng, cũng như lượng bùn lắng từ thượng nguồn đưa xuống hạ nguồn. Góp phần làm cho RNM có lượng phù sa rất lớn, đồng nghĩa với việc nơi đây có hàm lượng chất hữu cơ cao, giúp cây RNM phát triển tốt (FAO, 1994). 3 1.1.2 Sự phân bố và tình trạng rừng ngập mặn trên thế giới và Châu Á Rừng ngập mặn phân bố trong giới hạn từ vĩ tuyến 32o Bắc và 38o Nam (Tomlinson, 1986). Châu Á, 25 quốc gia có RNM, có diện tích lớn nhất trong các châu lục (FAO, 2007). Năm 2005, diện tích RNM Châu Á khoảng 5,8 triệu hecta, chiếm 38% trong tổng diện tích RNM trên thế giới. Châu Á được xem là châu lục có tỷ lệ phần trăm diện tích RNM cao nhất trên toàn thế giới, nhưng cũng không tránh khỏi hiện tượng diện tích RNM đang bị suy giảm (FAO, 2007). Tính đến năm 2005, khoảng 1.900 triệu hecta RNM (tương đương 25%) bị tàn phá trong suốt 25 năm. Rừng ngập mặn bị tàn phá nhiều nhất ở Indonesia, Pakistan, Việt Nam, Malaysia và Ấn Độ với hơn 1.700 triệu hecta (khoảng 90%). Việt Nam là một trong những quốc gia có diện tích RNM được phục hồi đáng kể sau chiến tranh. Từ năm 1995 đến 2005, tổng diện tích khoảng 14.000 ha cây RNM đã được trồng lại trong 10 năm (FAO, 2007). 1.1.3 Sự phân bố và tình hình rừng ngập mặn ở Việt Nam Điều kiện môi trường ở Việt Nam thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của RNM, nhất là vùng ven biển đồng bằng Nam Bộ. Năm 1943, Maurand đã đánh giá diện tích RNM khoảng 400.000 ha. Năm 1972, Lâm Bỉnh Lợi và Nguyễn Văn Thôn đã thống kê diện tích RNM ở Việt Nam chỉ còn lại khoảng 250.000 ha. Trong đó, diện tích RNM ở Nam Bộ là 210.000 ha (bao gồm: rừng Sát ~ 40.000 ha; RNM ở bán đảo Cà Mau ~ 150.000 ha và các khu vực khác ~ 20.000 ha); RNM ở miền Trung và Bắc Bộ là 40.000 ha. Rừng ngập mặn ở Việt Nam được chia thành 4 khu vực chính theo nghiên cứu của Phan Nguyên Hồng và Hoàng Thị Sản (1993): khu vực 1: Ven biển Đông Bắc, từ mũi Ngọc đến mũi Đồ Sơn; khu vực 2: Ven biển đồng bằng Bắc Bộ, từ mũi Đồ Sơn đến Lạch Trường; khu vực 3: Ven biển Trung Bộ, từ mũi Lạch Trường đến đến mũi Vũng Tàu và khu vực 4: Ven biển Nam Bộ, từ mũi Vũng Tàu đến Hà Tiên (Hình 1.1). 4 Hình 1.1: Bản đồ phân chia khu vực rừng ngập mặn của Việt Nam (Nguồn: Phan Nguyên Hồng và Hoàng Thị Sản, 1993) Tại khu vực 4, đây là vùng cửa sông chịu ảnh hưởng bồi tụ bởi sông Sài Gòn, sông Đồng Nai và hệ thống sông Cửu Long như: - Từ Vũng Tàu đến sông Soài Rạp, đây là vùng cửa sông thuộc hệ thống sông Đồng Nai. Ngoại trừ sông Vàm Cỏ và sông Nhà Bè, những vùng khác thuộc hệ thống này đều là những vùng đất phù sa chưa phát triển, được phân chia bởi những con sông nhỏ và kênh rạch. Vùng này bị tác động bởi chế độ bán nhật triều trong ngày không đều. Biên độ triều khoảng 2 m - 3,5 m. Độ mặn trung bình tại Vũng Tàu khoảng 30,3‰ và thấp nhất là 27,5‰ (vào tháng 9). Nhiệt độ và lượng mưa ở đây rất thích hợp cho sự phát triển của thực vật ngập mặn. - Từ cửa sông Soài Rạp đến Trần Đề. Đất được bồi dần bởi hệ thống sông Mêkông. Hàng năm, sông Mêkông mang lại khoảng 555 tỉ m3 nước đổ ra biển Đông cùng với lượng phù sa giàu lượng nitơ và các khoáng chất. Lượng phù sa nhanh chóng được tích lũy, tạo nên những hòn đảo bên trong những cửa sông. Quá trình bán nhật triều trong ngày không đều từ biển Đông đẩy vào (biên độ 5 triều từ 3,5 m - 4 m) đã tác động lên những vùng bao quanh hệ thống cửa sông Mêkông. Hơn nữa, chế độ triều trong mùa khô trùng với chế độ triều của mùa xuân (tháng 12 đến tháng 4) nên nguồn nước mặn cũng vì thế mà xâm lấn xa vào đất liền. - Từ cửa Mỹ Thạch đến cửa sông Bẩy Háp (phía Đông Nam của bán đảo Cà Mau); đây là một vùng đất mới và chưa phát triển, nằm giữa biển Đông và vịnh Thái Lan. Nền đất này phát triển theo hướng Tây Nam, trong khi nền đất theo hướng Đông Bắc bị xói mòn mạnh từ cửa sông Gành Hào tới Rạch Tàu. - Từ cửa sông Bẩy Háp đến mũi Hà Tiên thuộc bờ biển phía Tây của châu thổ. Địa hình của vùng này thấp nhưng có một dãi đất cao nằm dọc bờ biển, cùng với chế độ triều không đều, cho dù biên độ triều thấp. 1.2 TỔNG QUAN VỀ KHUÊ TẢO 1.2.1 Sơ lƣợc nghiên cứu về khuê tảo Khuê tảo là sinh vật đơn bào, có kích thước rất nhỏ (2 µm - 200 µm), thỉnh thoảng một vài giống loài khuê tảo còn có kích thước lớn hơn. Đôi khi một vài loài có đường kính từ 2 mm đến 4 mm vì bị tác động bởi các yếu tố môi trường (Round và cs., 1990; Graham và Wilcox, 2000). Khuê tảo có hơn 285 giống (Round và cs., 1990) và từ 10.000 - 12.000 loài đã được phân loại (Norton và cs., 1996). Một vài chuyên gia tin rằng còn rất nhiều loài khuê tảo vẫn chưa được mô tả và họ cho rằng số lượng loài khuê tảo có thể lên đến hàng triệu loài (Norton và cs., 1996). Trong các nhóm tảo, khuê tảo và tảo Lục được xem là hai nhóm tảo có độ đa dạng loài cao nhất trong quần xã thực vật phù du (Graham và Wilcox, 2000). Năm 1703 là năm khởi đầu cho việc nghiên cứu khuê tảo trên thế giới. Các nghiên cứu dần được triển khai sâu rộng tiếp theo vào thế kỷ XIX. Các nhà nghiên cứu khuê tảo đã có những công trình nghiên cứu kinh điển như Agardh (1824), Kützing (1833-1834; 1844), Brébisson (1838), Ehrenberg (1838), Rabenhorst (1853), Ralfs (1861), Smith (1872), Cleve (1894-1895), Hustedt (1914; 1927-1966), v.v.. Các công trình nghiên cứu này phân loại khuê tảo dựa 6 trên việc mô tả về hình thái và đặt ra hệ thống phân loại khuê tảo dựa trên cấu tạo, hình dạng của tế bào và lục lạp. Trong khi các nghiên cứu về sau, tiêu biểu như nghiên cứu của Round và cs. (1990) đã dựa theo những mô tả trên cùng với việc bổ sung, chỉnh sửa, đã đưa ra một hệ thống phân loại khuê tảo chính xác hơn. Cùng với sự phát triển của kính hiển vi giúp làm rõ hơn về hình thái và cấu trúc hoa văn (hay chạm trổ) trên tế bào mảnh vỏ khuê tảo hay hình thức phân chia mảnh vỏ. Khuê tảo có một đặc điểm riêng biệt mà các nhóm tảo hay các nhóm sinh vật khác không tìm thấy, đó là vách tế bào của chúng được cấu tạo từ silica (hydrated silicon dioxide). Khi mảnh vỏ của khuê tảo được tích tụ trong nền trầm tích theo thời gian đã làm cho hàm lượng silic trong trầm tích ngày càng tăng, góp phần hình thành khoáng chất diatomite trong nền trầm tích (Graham và Wilcox, 2000). Khoáng chất này vốn được khai thác sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp. Khuê tảo gồm hai nhóm chính: khuê tảo có cấu trúc vân tỏa tia hay còn gọi khuê tảo trung tâm (Centric diatom) (Hình 1.2); khuê tảo có vân tỏa kiểu lông chim hay còn gọi là khuê tảo lông chim (Pennate diatom) (Hình 1.3). Hình 1.2: Loài Azpeitia tabularia Hình 1.3: Loài Caloneis permagna (Grunow) Fryxell and Sims 1986 (Bailey) Cleve 1894 7