Tài liệu đánh giá thực trạng đa dạng sinh học thực vật rừng ngập mặn tỉnh bến tre trong điều kiện biến đổi khí hậu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CAO PHẠM KIỀU HƯƠNG ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT RỪNG NGẬP MẶN TỈNH BẾN TRE TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU EVALUATING THE CURRENT STATE OF BEN TRE MANGROVE FOREST FLORA BIODIVERSITY UNDER THE CLIMATE CHANGE CONDITIONS Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã số: 60.85.01.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 1 năm 2020 Công trình được thực hiện tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Trần Hậu Vương Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS Châu Nguyễn Xuân Quang Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Nguyễn Hoàng Anh Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 06 tháng 01 năm 2020. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1. Chủ tịch: PGS.TS Võ Lê Phú 2. Ủy viên: PGS.TS Chế Đình Lý 3. Phản biện 1: PGS.TS Châu Nguyễn Xuân Quang 4. Phản biện 2: TS. Nguyễn Hoàng Anh 5. Thư ký: TS. Hà Dương Xuân Bảo Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ----------o0o---------- CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ----------o0o---------- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: CAO PHẠM KIỀU HƯƠNG MSHV: 1770600 Ngày tháng năm sinh: 30/06/1994 Nơi sinh: Tp. HCM Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã số: 60850101 I. TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT RỪNG NGẬP MẶN TỈNH BẾN TRE TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Luận văn thực hiện đánh giá hiện trạng của rừng ngập mặn dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến số lượng loài và đa dạng sinh học của thực vật tại rừng ngập mặn tỉnh Bến Tre thông qua các nội dung sau: 1. Hiện trạng đa dạng sinh học và mức độ sinh trưởng của các loài thực vật thân gỗ trong hệ sinh thái rừng ngập mặn ở Bến Tre. 2. Đánh giá sinh khối và lượng carbon được cố định trong sinh khối của các loài thực vật thân gỗ trong hệ sinh thái rừng ngập mặn ở Bến Tre. 3. Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu lên đa dạng sinh học của hệ sinh thái rừng ngập mặn ở Bến Tre. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. TRẦN HẬU VƯƠNG TP.HCM, ngày…… tháng …... năm 2020 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS. TRẦN HẬU VƯƠNG TS. LÂM VĂN GIANG TRƯỞNG KHOA ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn này tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý Thầy Cô của Bộ môn Quản lý Môi trường, Khoa Môi trường và Tài Nguyên – Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM, phòng đào tạo Sau Đại học đã tận tâm dạy dỗ, truyền đạt và hỗ trợ cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện tại trường. Trong quá trình nghiên cứu đề tài “Đánh giá thực trạng đa dạng sinh học thực vật rừng ngập mặn tỉnh Bến Tre trong điều kiện biến đổi khí hậu” tôi đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo nhiệt tình của giáo viên, các thầy, cô giáo trong trường đại học Bách Khoa để tôi hoàn thành luận văn này. Hơn thế nữa, tôi xin dành lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn luận văn của mình Tiến sĩ Trần Hậu Vương đã có nhưng gợi ý, chỉ dẫn cũng như hỗ trợ tôi trong các chuyến đi thực địa thu mẫu tại Bến Tre. Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến gia đình và bạn bè, các anh/chị/em đồng nghiệp tại Ủy Ban Nhân Dân phường 8 quận Tân Bình đã luôn tạo điều kiện, ở bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi trong chặng đường học tập, nghiên cứu những năm tháng qua. Tôi xin chân thành cảm ơn! Tp. HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2019 Học viên Cao Phạm Kiều Hương iii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Là một hệ sinh thái quan trọng ở ven biển, rừng ngập mặn Việt Nam đã và đang đóng góp hiệu quả vào nền kinh tế, bảo vệ tài nguyên và môi trường. Hệ sinh thái rừng ngập mặn như một hệ thống ngăn ngừa và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) bằng việc ổn định bờ biển, chắn sóng, bão, nước triều dâng và tích lũy cacbon. Tuy nhiên, chúng cũng đang chịu tác động ngược lại của BĐKH. Bến Tre là một trong những địa phương dễ bị tổn thương nhất ở nước ta do BĐKH. Nghiên cứu đánh giá mức độ ảnh hưởng của BĐKH đến thành phần loài và đa dạng sinh học của thực vật tại rừng ngập mặn được thực hiện tại Bến Tre từ tháng 6 năm 2018 đến tháng 9 năm 2019, bằng phương pháp đánh giá đa dạng sinh học thực vật qua chỉ số Shannon-Wiener và Simpson, xác định sinh khối của các loài thực vật thân gỗ và tính toán lượng cacbon cố định trong sinh khối. Kết quả về chỉ số đa dạng cho thấy ở Ba Tri, giá trị cao nhất của chỉ số đa dạng Shannon – Wiener (0,7317) được ghi nhận ở ô mẫu BT2 và giá trị thấp nhất (0,2545) được ghi nhận ở bãi bồi. Giá trị của chỉ số đa dạng Shannon – Wiener tại 3 ô mẫu ở Thạnh Phú hầu như không có khác biệt, dù rằng giá trị cao nhất (0,5996) được ghi nhận ở ô mẫu TP1. Chỉ số Simpson ở Ba Tri (0,2035 – 0,7494) cao hơn so với Thạnh Phú (0,2830 – 0,3933) nhưng khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê (p > 0,05). Thực vật thân gỗ ở Ba Tri và Thạnh Phú có Dbh ≥ 10 cm chủ yếu là Mấm trắng (Avicennia alba) nên chiều cao của chúng cũng xấp xỉ nhau, Dbh trung bình của các loài thực vật thân gỗ có khuynh hướng giảm đi ở những ô mẫu có mật độ cây cao hơn. Về ảnh hưởng của BĐKH cho thấy những năm gần đây sự xâm nhập mặn trong mùa khô đang diễn ra ngày càng gay gắt hơn. Đến mùa mưa, dòng nước ngọt lại bị giữ ở phía sau các đập nước, làm cho quá trình rửa mặn không thể diễn ra hoặc diễn ra rất yếu. Kết quả là cây rừng ngập mặn bị đẩy vào tình trạng mặn kéo dài, làm cho cây rừng ngập mặn suy yếu dần và có thể chết hẳn. Ngoài ra tác động của sự dâng mực nước biển đã làm cả diện tích sàn rừng bị ngập và cao độ ngập nước triều đều sẽ tăng lên, đưa nền trầm tích trong rừng ngập mặn vào tình trạng khử mạnh hơn và kéo dài hơn. Kết quả nghiên cứu là tiền đề cho những dự án tiếp theo để đánh giá sự ảnh hưởng của biến đổi khí hậu lên thực vật rừng ngập mặn nơi đây từ đó xây dựng các giải pháp ứng phó phù hợp với sự phát triển kinh tế - xã hội tại Bến Tre. iv ABSTRACT As an important coastal ecosystem, Vietnam's mangroves have been contributing effectively to the economy, protecting natural resources and the environment. Mangrove ecosystems as a system to prevent and mitigate the effects of climate change (CC) by stabilizing the coast, waves, storms, tidal surges and carbon accumulation. However, they are also affected by climate change. Ben Tre is one of the most vulnerable provinces in our country due to climate change. This research to assess the impact of climate change on species composition and biodiversity of mangroves flora is carried out in Ben Tre from June 2018 to September 2019, by assessing plant biodiversity through the ShannonWiener and Simpson indexes, determining the biomass of woody plants and calculating the amount of fixed carbon in biomass. The results of the diversity index show that in Ba Tri, the highest value of the Shannon - Wiener diversity index (0.7317) was recorded in the sample plot BT2 and the lowest value (0.2545) was recorded at the mudflats. The value of the Shannon - Wiener diversity index at 3 sample plots in Thanh Phu was almost no difference, although the highest value (0.5996) was recorded in TP1 sample plots. The Simpson index in Ba Tri (0.2035 - 0.7494) is higher than in Thanh Phu (0.22830 - 0.3933) but the difference is not statistically significant (p> 0.05). The woody plants in Ba Tri and Thanh Phu have Dbh ≥ 10 cm, mainly Avicennia alba so their height is approximately the same, the average Dbh of woody plants tends to decrease in sample plots have a higher tree density. Regarding the impact of climate change, recent years the salinity intrusion in the dry season is becoming more and more severe. In the rainy season, fresh water is trapped behind the dams, making the process of salt washing impossible or very weak. As a result, mangroves are pushed into saline conditions for a long time, causing mangroves to weaken and possibly die off. In addition, the impact of sea level rise has caused both the forest floor area flooded and the height of tidal inundation will increase, bringing sediment base in mangrove forest to be stronger and longer lasting. The results of the research are a premise for further projects to assess the impact of climate change on mangrove flora from which to build alternative solutions appropriate to economic development - society in Ben Tre. v LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi, được xuất phát từ tính thực tiễn và tính cấp thiết của đề tài. Các thông tin số liệu có nguồn gốc rõ ràng, các tài liệu trích dẫn đều có ghi rõ nguồn gốc, tác giả, … Kết quả của đề tài là trung thực, không sao chép từ bất kỳ nghiên cứu nào trước đây. Tp. HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2019 Học viên Cao Phạm Kiều Hương vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... iii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ..................................................................................... iv ABSTRACT ......................................................................................................................... v LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................ vi MỤC LỤC ..........................................................................................................................vii DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................................... x DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................... xiv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................... xv CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu..................................................................... 2 1.3 Phương pháp nghiên cứu.................................................................................. 3 1.3.1 Thu mẫu thực vật và định danh ................................................................. 3 1.3.2 Phương pháp đánh giá đa dạng sinh học thực vật..................................... 7 1.3.3 Xác định sinh khối của các loài thực vật thân gỗ...................................... 8 1.3.4 Lượng carbon cố định trong sinh khối ...................................................... 9 1.3.5 Xử lý số liệu .............................................................................................. 9 1.4 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu .................................................................... 9 1.5 Ý nghĩa đề tài ................................................................................................. 10 1.5.1 Đối với lĩnh vực khoa học – công nghệ .................................................. 10 1.5.2 Đối với lĩnh vực kinh tế - xã hội ............................................................. 10 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ............................................................................................ 11 2.1 Tổng quan về biến đổi khí hậu ....................................................................... 11 2.2 Tổng quan về rừng ngập mặn......................................................................... 14 2.2.1 Khái niệm rừng ngập mặn (RNM) .......................................................... 14 vii 2.2.2 Phân bố và hiện trạng rừng ngập mặn trên thế giới ................................ 16 2.2.3 Phân bố và hiện trạng rừng ngập mặn ở Việt Nam ................................. 17 2.2.4 Các tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến HST rừng ngập mặn ............. 19 2.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu ...................................................................... 19 2.3.1 Vị trí địa lý .............................................................................................. 19 2.3.2 Địa hình – Thổ nhưỡng ........................................................................... 20 2.3.3 Khí hậu .................................................................................................... 21 2.3.4 Hệ sinh thái tại rừng ngập mặn Bến Tre ................................................. 22 2.4 Xu hướng ảnh hưởng của BĐKH tại Bến Tre ............................................... 24 2.4.1. Xu hướng mực nước biển dâng và xâm nhập mặn ................................ 24 2.4.2 Gia tăng nhiệt độ và hạn hán ................................................................... 29 2.5 Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước ............................................ 31 2.5.1 Nước ngoài .............................................................................................. 31 2.5.2 Trong nước .............................................................................................. 34 CHƯƠNG 3: HIỆN TRẠNG ĐA DẠNG SINH HỌC TẠI RỪNG NGẬP MẶN TỈNH BẾN TRE ............................................................................................................... 37 3.1 Hiện trạng thực vật rừng ngập mặn tại Bến Tre ............................................ 37 3.1.1 Đặc điểm chung của khu hệ thực vật rừng ngập mặn tỉnh Bến Tre ....... 37 3.1.2 Thành phần loài thực vật rừng ngập mặn ............................................... 37 3.2 Đa dạng sinh học thực vật trong rừng ngập mặn ........................................... 41 3.2.1 Thành phần loài thực vật trong các ô mẫu .............................................. 41 3.2.2 Mật độ và độ phong phú của các loài thực vật........................................ 44 3.2.3 Độ thường gặp của các loài thực vật ....................................................... 57 3.2.4 Các chỉ số đa dạng sinh học của thực vật ............................................... 59 3.2.5 Đánh giá tăng trưởng của thảm thực vật rừng ngập mặn ........................ 62 3.2.6 Sinh khối và lượng carbon cố định trong sinh khối ................................ 71 CHƯƠNG 4: ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN THỰC VẬT RỪNG NGẬP MẶN VÀ CÁC GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG ....................................................... 74 viii 4.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ ................................................................................. 74 4.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến số lượng cá thể loài................................... 74 4.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến đa dạng sinh học ....................................... 77 4.2 Ảnh hưởng của mực nước biển ...................................................................... 79 4.2.1 Ảnh hưởng của mực nước biển đến số lượng cá thể loài........................ 79 4.2.2 Ảnh hưởng của mực nước biển đến đa dạng sinh học ............................ 82 4.3 Ảnh hưởng do hoạt động con người .............................................................. 84 4.4 Giải pháp thích ứng ........................................................................................ 92 4.4.1 Giải pháp chính sách ............................................................................... 92 4.4.2 Giải pháp kỹ thuật ................................................................................... 94 4.4.3 Giải pháp truyền thông ............................................................................ 94 4.4.4 Giải pháp quản lý rừng ngập mặn dựa vào cộng đồng ........................... 95 4.4.5 Giải pháp khác......................................................................................... 98 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 100 5.1 Kết luận ........................................................................................................ 100 5.2 Kiến nghị ...................................................................................................... 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 103 Tài liệu tiếng việt................................................................................................ 106 Tài liệu tiếng anh ................................................................................................ 103 PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 108 ix DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hướng tiếp cận của đề tài ...................................................................................... 3 Hình 1.2 Khu vực lấy mẫu tại Ba Tri ................................................................................... 4 Hình 1.3 Khu vực lấy mẫu tại Thạnh Phú ............................................................................ 4 Hình 2.1 Bản đồ cho thấy nhiệt độ trung bình toàn cầu từ 2013 tới 2017 so với mức trung bình 1951-1980. Trong đó, màu vàng và cam thể hiện mức nhiệt độ cao hơn (Viện nghiên cứu không gian Goddard thuộc NASA, 2017) ................................................................... 12 Hình 2.2 Biểu đồ phân vị nhiệt độ trung bình toàn cầu đất liền và đại dương giai đoạn tháng 1-12/2017 cho thấy nhiệt độ toàn cầu đang gia tăng theo cách không thể kiểm soát (NOAA, 2017) .................................................................................................................... 13 Hình 2.3 Bản đồ điều kiện tự nhiên tỉnh Bến Tre (Ủy ban nhân dân tỉnh Bến Tre) .......... 20 Hình 2.4 Tỉ lệ diện tích ngập của các huyện ở Bến Tre theo kịch bản B2 (Nguyễn Kỳ Phùng, 2010) ....................................................................................................................... 25 Hình 2.5 Bản đồ nguy cơ ngập ứng với mực nước biển dâng 100 cm, tỉnh Bến Tre (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2016) ...................................................................................... 25 Hình 2.6 Bản đồ xâm nhập mặn tỉnh Bến Tre (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bến Tre, 2019) ................................................................................................................................... 29 Hình 2.7 Dự đoàn xâm nhập mặn tại Bến Tre năm 2020 (IMHEM, 2010) ....................... 29 Hình 3.1 Độ phong phú của từng mức độ tăng trưởng của các loài thực vật trong các ô mẫu khảo sát tại Ba Tri vào mùa khô ................................................................................. 46 Hình 3.2 Độ phong phú của từng mức độ tăng trưởng của các loài thực vật trong các ô mẫu khảo sát tại Ba Tri vào mùa mưa ................................................................................ 47 Hình 3.3 Độ phong phú của từng mức độ tăng trưởng của các loài thực vật trong các ô mẫu khảo sát tại Thạnh Phú vào mùa khô .......................................................................... 49 Hình 3.4 Độ phong phú của từng mức độ tăng trưởng của các loài thực vật trong các ô mẫu khảo sát tại Thạnh Phú vào mùa mưa ......................................................................... 50 x Hình 3.5 Số lượng cây cá thể của từng giai đoạn sống của từng loài tại Ba Tri (đơn vị tính: số lượng cây/100 m2) ................................................................................................. 52 Hình 3.6 Số lượng cây cá thể của từng giai đoạn sống của từng loài tại Thạnh Phú (đơn vị tính: số lượng cây/100 m2) ................................................................................................. 53 Hình 3.7 Độ thường gặp của các loài thực vật ở Ba Tri ..................................................... 57 Hình 3.8 Độ thường gặp của các loài thực vật ở Thạnh Phú.............................................. 58 Hình 3.9 Chiều cao trung bình của các cây thân gỗ có Dbh ≥ 10 cm trong các ô mẫu khảo sát tại Ba Tri và Thạnh Phú ................................................................................................ 63 Hình 3.10 Mật độ và Dbh trung bình của các cây thân gỗ có Dbh ≥ 10 cm ở Ba Tri (đường màu xanh: mật độ và đường màu đỏ: giá trị Dbh trung bình) ............................... 64 Hình 3.11 Mật độ và Dbh trung bình của các cây thân gỗ có ở Thạnh Phú (đường màu xanh: mật độ và đường màu cam: giá trị Dbh trung bình) ................................................. 65 Hình 3.12 Phân bố số lượng cây cá thể của loài Mấm quăn (Avicennia lanata) cấp chiều cao ở Ba Tri (ô mẫu BT3) .................................................................................................. 66 Hình 3.13 Phân bố số lượng cây cá thể của loài Mấm quăn (Avicennia lanata) theo cấp đường kính ở Ba Tri (ô mẫu BT3)...................................................................................... 66 Hình 3.14 Phân bố số lượng cây cá thể của loài Mấm trắng (Avicennia alba) theo cấp chiều cao tại Ba Tri (ô mẫu BT2) ....................................................................................... 67 Hình 3.15 Phân bố số lượng cây cá thể của loài Mấm trắng (Avicennia alba) theo cấp đường kính tại Ba Tri (ô mẫu BT2) .................................................................................... 67 Hình 3.16 Phân bố số lượng cây cá thể của Bần chua (Sonneratia caseolaris) và Mấm trắng (Avicennia alba) theo cấp đường kính tại Thạnh Phú (ô mẫu TP2) ......................... 69 Hình 3.17 Phân bố số lượng cây cá thể của Bần chua (Sonneratia caseolaris) và Mấm trắng (Avicennia alba) theo cấp chiều cao tại Thạnh Phú (ô mẫu TP2)............................. 69 Hình 3.18 Phân bố số lượng cây cá thể của Mấm quăn (Avicennia lanata) theo cấp đường kính tại Thạnh Phú (ô mẫu TP3) ........................................................................................ 70 Hình 3.19 Phân bố số lượng cây cá thể của Mấm quăn (Avicennia lanata) theo cấp chiều cao tại Thạnh Phú (ô mẫu TP3) .......................................................................................... 70 xi Hình 3.20 Sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất của các loài thực vật thân gỗ tại Ba Tri ............................................................................................................................................ 71 Hình 3.21 Sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất của các loài thực vật thân gỗ tại Thạnh Phú ...................................................................................................................................... 72 Hình 3.22 Lượng carbon cố định trong sinh khối trên và dưới mặt đất của các loài thực vật thân gỗ tại Ba Tri .......................................................................................................... 73 Hình 3.23 Lượng carbon cố định trong sinh khối trên và dưới mặt đất của các loài thực vật thân gỗ tại Thạnh Phú ................................................................................................... 73 Hình 4.1 Nhiệt độ trung bình ngày tại trạm Bến Trại (a) và An Thuận (b) ....................... 75 Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến số lượng cá thể loài tại Ba Tri ............................... 76 Hình 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến số lượng cá thể loài tại Thạnh Phú........................ 76 Hình 4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến đa dạng sinh học tại Ba Tri vào mùa mưa và mùa khô ...................................................................................................................................... 78 Hình 4.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến đa dạng sinh học tại Thạnh Phú vào mùa mưa và mùa khô .............................................................................................................................. 79 Hình 4.6 Mực nước trung bình/ngày tại trạm An Thuận và Bến Trại từ tháng 1/2019 đến tháng 10/2019 ..................................................................................................................... 80 Hình 4.7 Ảnh hưởng của mực nước biển đến số lượng cá thể loài tại Ba Tri .................... 81 Hình 4.8 Ảnh hưởng của mực nước biển đến số lượng cá thể loài tại Thạnh Phú............. 81 Hình 4.9 Ảnh hưởng của mực nước biển đến đa dạng sinh học tại Ba Tri vào mùa mưa và mùa khô .............................................................................................................................. 83 Hình 4.10 Ảnh hưởng của mực nước biển đến đa dạng sinh học tại Thạnh Phú vào mùa mưa và mùa khô ................................................................................................................. 83 Hình 4.11 Xây dựng đê tại khu vực sông Ba Lai năm 2019 .............................................. 85 Hình 4.12 Xây dựng đê trên sông Ba Lai ........................................................................... 86 Hình 4.13 Khu vực lấy mẫu Ba Tri nền đất chặt hơn......................................................... 86 Hình 4.14 Nền đây khu vực lấy mẫu tại Ba Tri.................................................................. 87 xii Hình 4.15 Nuôi trồng thủy sản của người dân ................................................................... 88 Hình 4.16 Thực vật khu vực cửa biển Thạnh Phú .............................................................. 90 xiii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Mẫu danh lục thực vật ........................................................................................... 7 Bảng 2.1 Các cấp ngập triều của cây rừng ngập mặn và loài cây thường gặp (Watson, 1928) ................................................................................................................................... 15 Bảng 2.2 Biến động diện tích rừng trên thế giới từ 1980 đến 2005 (FAO, 2007) ............. 17 Bảng 2.3 Biến động diện tích RNM ở Việt Nam giai đoạn 1943 – 2000 .......................... 18 Bảng 2.4 Nguy cơ ngập đối với tỉnh Bến Tre (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2016) ....... 26 Bảng 3.1 Dạng sống của thực vật trong hệ sinh thái rừng ngập mặn tại khu vực nghiên cứu ở Ba Tri và Thạnh Phú ................................................................................................ 38 Bảng 3.2 Danh lục thực vật rừng ngập mặn tại khu vực nghiên cứu ................................. 39 Bảng 3.3 Thành phần loài thực vật trong các ô mẫu khảo sát ............................................ 41 Bảng 3.4 Giá trị chỉ số đa dạng sinh học Shannon - Wiener và Simpson tại các ô mẫu khảo sát ở Ba Tri và Thạnh Phú trong mùa khô và mùa mưa ............................................ 60 Bảng 3.5 Thành phần loài, chiều cao và Dbh của các cây thân gỗ có Dbh ≥ 10 tại ô mẫu TP1...................................................................................................................................... 68 Bảng 4.1 Nhiệt độ ở hai huyện Ba Tri và Thạnh Phú ngày 17/4/2019 và ngày 24/8/2019 (Đài khí tượng thủy văn tỉnh Bến Tre, 2019) ..................................................................... 77 xiv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BĐKH : Biến đổi khí hậu IPCC : Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panelon Climate Change) RNM : Rừng ngập mặn ĐDSH : Đa dạng sinh học HST : Hệ sinh thái BVMT : Bảo vệ môi trường ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long xv CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang ngày càng có những chuyển biến cực đoan gây hậu quả nặng nề cho các sinh vật sống trên Trái Đất. Theo kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ tài nguyên và môi trường (2016) chỉ ra rằng nhiệt độ trung bình toàn cầu đang tăng khoảng 0,89oC (0,69 ÷ 1,08oC) trong giai đoạn 1901 – 2012 và có xu hướng tiếp tục tăng cao. Hệ sinh thái rừng ngập mặn (RNM) đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ vùng đất ven biển, nhất là khi được cảnh báo mực nước biển sẽ dâng lên trong thời gian tới do Trái Đất đang ngày một ấm dần. Các khu RNM có giá trị cao trong hệ sinh thái khu vực. Các khu RNM là nơi lưu trữ carbon, giảm thiểu ô nhiễm, chắn sóng, ngăn chặn xói lở, bảo vệ nguồn nước, điều hòa khí hậu và cung cấp dưỡng chất cho hệ sinh thái. RNM còn là nơi lưu giữ những nguồn gen cho tương lai, không chỉ là nơi cư trú mà còn là nơi cung cấp nguồn dinh dưỡng, hỗ trợ cho sự tồn tại và phát triển phong phú của các quần thể sinh vật cửa sông ven biển; đồng thời còn là nơi sinh sản và phát triển của nhiều loài sinh vật biển, nơi duy trì đa dạng sinh học (ĐDSH) cho biển (Mohamed & Rao, 1971; Frusher, 1983). Tại Bến Tre, theo dự báo đến năm 2050, mực nước biển dâng thêm 30cm thì xâm nhập mặn diễn biến càng nghiêm trọng hơn. Khi đó, ranh giới mặn 4% cách bờ biển khoảng 40 km, những vị trí mà hiện nay ranh giới mặn chỉ 4% sẽ lên đến 8 - 10%. Đặc biệt, ảnh hưởng xâm nhập mặn từ khu vực cửa Đại, làm cho ĐDSH tại sân chim Vàm Hồ có thể bị biến mất. Khu bảo tồn ốc gạo cồn Phú Đa sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng do thay đổi môi trường nước (Đoàn Văn Phúc, 2013). Do đó, đề tài “Đánh giá thực trạng đa dạng sinh học thực vật rừng ngập mặn tỉnh Bến Tre trong điều kiện biến đổi khí hậu” được thực hiện với mục tiêu đánh giá thực trạng đa dạng sinh học thực vật rừng ngập mặn tỉnh Bến Tre và sự thay đổi đa dạng sinh học dưới tác động của BĐKH từ đó đề xuất các giải pháp thích ứng. 1 1.2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu Đánh giá thực trạng về ĐDSH thực vật rừng ngập mặn tỉnh Bến Tre và sự thay đổi của ĐDSH trong điều kiện BĐKH từ đó đề xuất một số giải pháp bảo tồn, thích ứng. Để đạt được những mục tiêu nêu trên, các nội dung sau đây đã được thực hiện: 1. Hiện trạng đa dạng sinh học và mức độ sinh trưởng của các loài thực vật thân gỗ trong hệ sinh thái rừng ngập mặn ở Bến Tre. 2. Đánh giá sinh khối và lượng carbon được cố định trong sinh khối của các loài thực vật thân gỗ trong hệ sinh thái rừng ngập mặn ở Bến Tre. 3. Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu lên đa dạng sinh học của hệ sinh thái rừng ngập mặn ở Bến Tre. 2 1.3 Phương pháp nghiên cứu Hình 1.1 Hướng tiếp cận của đề tài 1.3.1 Thu mẫu thực vật và định danh i/ Thu mẫu tại thực địa  Xác định địa điểm và tuyến thu mẫu Để thu mẫu một cách đầy đủ và đại diện cho một khu vực nghiên cứu, cần phải khảo sát toàn bộ khu vực nghiên cứu. Nhưng do giới hạn thời gian nên chúng tôi không thể đi hết các điểm trong khu vực. Vì thế, việc chọn tuyến và địa điểm thu mẫu là hết sức cần thiết (Phụ lục 1). Dựa vào bản đồ hiện trạng và đặc điểm địa hình, thiết lập các tuyến thu mẫu sao cho tuyến đường đi phải xuyên qua các môi trường sống của khu vực nghiên cứu, nghĩa là các tuyến đó cắt ngang các vùng đại diện cho khu vực này. Từ tuyến chính, các tuyến phụ 3 theo kiểu xương cá được mở về hai phía và đi qua các quần xã khác nhau. Trung bình 1,5km chiều dài của tuyến chính lại có 2 tuyến phụ được mở ra. Trên mỗi tuyến, tiến hành điều tra tất cả các loài thực vật nằm ở phạm vi 10m mỗi bên. Hình 1.2 Khu vực lấy mẫu tại Ba Tri Hình 1.3 Khu vực lấy mẫu tại Thạnh Phú 4