Tài liệu (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu đa dạng thực vật ngập mặn Vườn Quốc gia Cát Bà phục vụ công tác bảo tồn và phát triển bền vững

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT Ý nghĩa khoa học: ..……..o0o…....... Ý nghĩa thực tiễn: 4. Dự kiến đóng góp mới BÙI TUẤN MINH NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG THỰC VẬT NGẬP MẶN VƯỜN QUỐC GIA CÁT BÀ PHỤC VỤ CÔNG TÁC BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG LUẬN VĂN THẠC SỸ Hà Nội, năm 2019 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT ..……..o0o…....... LUẬN VĂN THẠC SỸ NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG THỰC VẬT NGẬP MẶN VƯỜN QUỐC GIA CÁT BÀ PHỤC VỤ CÔNG TÁC BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Thế Cường Học viên thực hiện: Bùi Tuấn Minh – K20 Chuyên ngành: Thực vật học Mã số: 8420111 Hà Nội, năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực, các số liệu tham khảo đều có nguồn trích dẫn rõ ràng. Luận văn này chưa từng được bảo vệ để nhận học vị trước bất kỳ hội đồng nào trước đây. Tác giả Bùi Tuấn Minh LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thanh với sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, các cán bộ đào tạo của Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Xin gửi lời cảm ơn trân trọng tới thầy giáo hướng dẫn: Tiến sĩ Nguyễn Thế Cường, phó Trưởng trạm Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh - Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Qua sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy, tôi đã có được hướng đi đúng đắn để xây dựng và hoàn thành tốt Luận văn của mình. Tôi xin gửi lời cảm ở tới các thầy cô của Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật nói chung và các thầy cô trực tiếp trong bộ môn Thực vật học nói riêng đã truyền đạt những kiến thức và trình độ nhất định để hoàn thành được Luận văn tốt nghiệp này. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ Vườn Quốc gia Cát Bà, cán bộ kiểm lâm xã Phù Long và người dân xã Phù Long, huyện Cát Hải, thành phố Hải Phòng đã tạo điều kiện cho tôi thu thập số liệu phục vụ xây dựng Luận văn. Xin cảm ơn Đề tài: “Nghiên cứu đa dạng sinh học các đảo đá vôi, quần đảo đá vôi vùng biển Việt Nam; đề xuất giải pháp và mô hình sử dụng, bảo tồn và phát triển bền vững (Mã số: KC09.11-20)” đã hỗ trợ thực hiện luận văn này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, người thân cùng bạn bè và cán bộ lãnh đạo, đồng nghiệp Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Hải Phòng đã bên cạnh động viên và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành Luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2019 Bùi Tuấn Minh MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 2 1. Tổng quan về nghiên cứu về rừng ngập mặn trên thế giới và khu vực ..... 2 2. Tổng quan về nghiên cứu đa dạng thực vật ngập mặn ở Việt Nam ......... 10 2.1. Diện tích rừng ngập mặn Việt Nam ..................................................... 10 2.2. Phân bố địa lý rừng ngập mặn ven biển ............................................... 11 2.3. Đa dạng cây ngập mặn và bán ngập mặn ............................................. 12 2.4. Các nguyên nhân chủ yếu gây suy thoái rừng ngập mặn ..................... 13 3. Nghiên cứu về sinh khối RNM ở Việt Nam ................................................... 18 4. Tổng quan về VQG Cát Bà .......................................................................... 18 4.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................ 19 4.1.1. Vị trí địa lý ........................................................................................ 19 4.1.2. Địa hình, địa thế ................................................................................ 19 4.1.3. Địa chất, thổ nhưỡng ......................................................................... 20 4.1.4. Khí hậu .............................................................................................. 22 4.1.5. Thuỷ văn ............................................................................................ 23 4.1.6. Hiện trạng rừng và sử dụng đất ......................................................... 26 4.1.7. Khu hệ Thực vật rừng ngập mặn ....................................................... 27 4.2. Tình hình dân sinh - kinh tế xã hội. ..................................................... 30 5. Sơ lược về tình hình nghiên cứu thực vật ở VQG Cát Bà .............................. 33 CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................... 34 2.1. Mục tiêu: ..................................................................................................... 34 2.2. Đối tượng nghiên cứu: ............................................................................... 35 2.3. Phạm vi nghiên cứu: .................................................................................. 35 2.4. Thời gian nghiên cứu: ................................................................................ 35 2.5. Nội dung nghiên cứu: ................................................................................. 35 2.6. Phương pháp nghiên cứu: ......................................................................... 35 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 38 3.1. Đa dạng các loài thực vật có mạch trong hệ thực vật RNM tại VQG Cát Bà ......................................................................................... 38 3.2. Cấu trúc của các kiểu rừng ngập mặn tại khu vực nghiên cứu .................... 41 3.3. Các quần xã khác trong khu vực nghiên cứu ............................................... 47 3.4. Sinh khối của các loài trong khu vực nghiên cứu: ................................. 49 3.5. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học của các loài ngập mặn trong các kiểu thảm thực vật ngập mặn ................................................................ 50 3.6. Một số yếu tố gây suy thoái hệ sinh thái rừng ngập mặn khu vực nghiên cứu ................................................................................................... 51 3.7. Đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng thực vật và phát triển bền vững các hệ sinh thái rừng ngập mặn tại khu vực nghiên cứu. .... 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 54 1. KẾT LUẬN ................................................................................................ 54 2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................... 55 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................... 56 PHỤ LỤC ........................................................................................................... 60 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu và chữ viết tắt Chữ đầy đủ BVR Bảo vệ rừng ĐDSH Đa dạng sinh học GHCP Giới hạn cho phép HST Hệ sinh thái KH-KT Khoa học – Kỹ thuật Khu DTSQ Khu Dự trữ Sinh Quyển KL Kiểm lâm NN và PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn NTTS Nuôi trồng thủy sản RNM Rừng ngập mặn RNM Rừng ngập mặn TVNM Thực vật ngập mặn UBND Ủy ban nhân dân VQG Vườn Quốc gia VSV Vi sinh vật DANH MỤC BẢNG Bảng - Hình trang Bảng 1: Thảm thực vật rừng và sử dụng đất 26 Bảng 2: Tổng hợp kết quả trồng rừng ngập mặn tại VQG Cát Bà 29 Bảng 3: Thành phần loài thực vật tại thảm thực vật ngập mặn VQG Cát Bà 38 Bảng 4: Các loài ngập mặn và tham gia ngập mặn khu vực nghiên cứu 39 Bảng 5: So sánh thành phần thực vật tại RNM VQG Cát Bà và VQG Xuân Thủy 41 Bảng 6. Sinh khối trong ô tiêu chuẩn 01 43 Bảng 7. Sinh khối trong ô tiêu chuẩn 02 43 Bảng 8. Sinh khối trong ô tiêu chuẩn 03 39 Bảng 9. Sinh khối trong ô tiêu chuẩn 04 44 Bảng 10. Sinh khối trong ô tiêu chuẩn 05 45 Bảng 11. Sinh khối trong ô tiêu chuẩn 06 46 Bảng 12. Sinh khối trong ô tiêu chuẩn 07 46 Bảng 13. Sinh khối trong ô tiêu chuẩn 08 44 Bảng 14. Sinh khối trong ô tiêu chuẩn 09 47 Bảng 15. Tổng hợp sinh khối các loài trong các OTC 49 Bảng 16: Sinh khối các loài trong khu vực nghiên cứu 50 Bảng 17. Chỉ số đa dạng sinh học các loài ngập mặn 50 Hình 1: Bản đồ khu vực điều tra 42 1 MỞ ĐẦU Rừng ngập mặn (RNM) là một trong những hệ sinh thái quan trọng và có năng suất cao nhất trên thế giới. RNM là nơi nuôi dưỡng, cư ngụ và cung cấp thức ăn cho nhiều loại động vật dưới nước và trên cạn có giá trị ở vùng ven biển. RNM ổn định bờ biển, bảo vệ đê điều và là tấm lá chăn chống lại gió bão cũng như các tai biến thiên nhiên, đóng góp đáng kể vào đời sống kinh tế xã hội của người dân ven biển Việt Nam. Tài nguyên hệ sinh thái rừng ngập mặn đã được khai thác từ lâu đời làm vật liệu xây dựng, củi đun, lấy tanin, thức ăn, mật ong, thảo dược, …. Vườn Quốc gia Cát Bà có diện tích 17.362,96 ha (phần đảo: 10.972,51 ha; phần biển: 6.450,45 ha), là vùng lõi của Khu Dự trữ Sinh quyển thế giới Quần đảo Cát Bà được Tổ chức Văn hóa - Khoa học và Giáo dục Liên hợp quốc (UNESCO) công nhận vào năm 2004. Nơi đây có giá trị cao về đa dạng sinh học, với nhiều loài động thực vật quý, hiếm đặc hữu. Vườn Quốc gia Cát Bà có 3 kiểu hệ sinh thái chính gồm: trên cạn, đất ngập nước và biển. Đây là các hệ sinh thái có tính đại diện cao, với nhiều loài đặc hữu.Cát Bà là một quần đảo gồm hàng trăm đảo nhỏ nhưng lại nằm ở vị trí cửa sông, nên cũng chịu ảnh hưởng bồi tụ phù sa cửa sông. Diện tích đất bồi tụ phù sa cửa sông. Rừng ngập mặn ở đây bao gồm những cây nhỏ, thấp khác với rừng cửa sông của các tỉnh Miền Nam. Việc phục hồi, quản lý và khai thác RNM liên quan với vấn đề môi trường, phát triển kinh tế, và một số vấn đề quản lý và sử dụng bền vững hệ sinh thái RNM.RNM được phục hồi đã giúp cải thiện cuộc sống của cộng đồng ven biển, và thay đổi nhận thức của họ về vai trò của RNM.Tuy nhiên, vẫn còn một số thách thức đối với công tác quản lý, bảo vệ và sử dụng bền vững RNM.Xuất phát từ đó, nhằm phục vụ cho việc quản lý bền vững hệ sinh thái đầy tiềm năng nhưng nhạy cảm này, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu đa dạng thực vật ngập mặn tại Vườn quốc gia Cát Bà phục vụ công tác bảo tồn và phát triển bền vững”. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về nghiên cứu về rừng ngập mặn trên thế giới và khu vực Hệ sinh thái RNM đóng vai trò to lớn trong việc bảo vệ, phát triển tài nguyên và môi trường cửa sông, ven biển phục vụ cho kinh tế-xã hội và cộng đồng thể hiện qua các chức năng và dịch vụ như: Cung cấp O2 và hấp thụ CO2 cải thiện điều kiện khí hậu khu vực như các loại rừng khác; Tích luỹ cacbon; Cung cấp thức ăn, nơi sinh đẻ, nuôi dưỡng con non và là vườn ươm cho các loài thủy sản ven biển, nơi ở cho các loài chim di cư; Góp phần giảm thiểu tác hại của gió, bão, nước biển dâng và sóng thần; Làm tăng lượng bồi tụ trầm tích, mở rộng đất đai bờ cõi; Lọc nước và hấp thụ các chất độc hại, ô nhiễm vùng cửa sông ven biển; Lưu giữ nguồn gen; Cung cấp phương tiện thông tin cho nghiên cứu, giáo dục và đào tạo, giữ gìn bản sắc văn hoá và tín ngưỡng; Du lịch và các dịch vụ khác. RNM 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 “ương ấp” những cơ thể non của nhiều loài sinh vật biển, nơi duy trì đa dạng sinh học cho biển. Duy trì nguồn dinh dưỡng giàu có đảm bảo cho sự phát triển của các loài sinh vật ngay trong RNM: RNM không chỉ tạo nên năng suất sơ cấp cao dưới dạng cây rừng mà hàng năm còn cung cấp một sản lượng rơi rụng khá lớn để làm giàu cho đất rừng và vùng cửa sông ven biển kế cận. Những sản phẩm này một phần có thể được sửdụng trực tiếp bởi số ít loài động vật, một phần nhỏ nằm dưới dạng chất hữu cơ hoà tan (DOM) cung cấp cho một số loài dinh dưỡng bằng con đường thẩm thấu. Phần chủ yếu còn lại chuyển thành nguồn thức ăn phế liệu hay cặn vẩn (detrit) nuôi sống hàng loạt động vật ăn mùn bã thực vật vốn rất đa dạng và phát triển phong phú trong các kênh rạch và bãi triều vùng RNM. RNM và nghề nuôi trồng hải sản, từ bao đời nay những người dân ven biển đã biết nuôi cá, ngao sò ở các bãi triều hoặc kênh rạch trong vùng RNM, gần đây là nuôi tôm xuất khẩu. Nhưng mãi những năm 1970, các nhà khoa học mới tìm ra mối quan hệ mật thiết giữa RNM và nguồn lợi hải sản. Những loài hải sản nuôi có giá trị kinh tế cao như tôm, cua… đều có thời gian dài từ hậu ấu trùng đến khi trưởng thành sống trong kênh 3 rạch RNM (tôm) hoặc đào hang dưới gốc cây (cua), sau đó mới ra biển để đẻ. ấu trùng theo dòng triều trở vào sinh sống trong RNM. Nếu không có RNM và các thảm thực vật khác ở vùng cửa sông ven biển thì không thể có tôm bố mẹ (để cho sinh sản nhân tạo).Điều này hình như nhiều người nuôi hải sản không biết nên vẫn tìm mọi cách để phá RNM.RNM cũng là môi trường sống của nhiều loài hải sản khác như cá vược, cá măng, cá đối và một số loài thân mềm giá trị kinh tế cao. Nhiều công trình nghiên cứu ở trong và ngoài nước (Odum 1971; Pitodo 1998; Primavera 2004; Hà và cs 2002; Hằng 2002, Trang và Hằng 2002) cho thấy RNM là nơi lưu giữ và phân huỷ các chất thải kể cả các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ từ nội địa chuyển ra, các chất ô nhiểm ven biển, như dầu mỏ. Nhờ các vi sinh vật mà các chất này trở thành chất dinh dưỡng cho nhiều sinh vật khác và môi trường được trong sạch. Khả năng sinh kháng sinh của nhiều loài vi khuẩn, nấm men, đặc biệt là nấm sợi có hoạt tính kháng sinh mạnhcó tác dụng ức chế các VSV gây bệnh cho động, thực vật, làm sạch môi trường bị ô nhiễm ven biển. Trong đất RNM có vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt) tạo ra protein tinh thể độc có khả năng tiêu trừ đặc hiệu một số loài côn trùng gây hại cho người và động thực vật như các loài sâu róm, sâu tơ, bọ nẹt, ấu trùng muỗi, sốt rét và sốt xuất huyết. Về điều hòa khí hậu và tích tụ cacbon, theo Blasco (1975) nghiên cứu khí hậu và vi khí hậu rừng, đã có nhận xét: các quần xã RNM là một tác nhân làm cho khí hậu dịu mát hơn, giảm nhiệt độ tối đa và biên độ nhiệt. Hệ sinh thái RNM giúp cân bằng O 2 và CO2 trong khí quyển, điều hoà khí hậu địa phương (nhiệt độ, lượng mưa) và giảm thiểu khí nhà kính. Theo Lê Xuân Tuấn và cs, 2005, hàm lượng CO2 của nước ở trong rừng (7,38mg/l) thấp hơn nơi không có rừng (7,63mg/l). Lượng cacbon tích tụ trên bề mặt đến độ sâu 100cm khoảng từ 71-82 tấn các bon/ha (Hà và cs, 2004). Nhờ các tán lá hút CO2 mạnh nên hàm lượng khí CO2 nơi có rừng giảm mạnh, qua đó làm cho pH của nước phù hợp với điều kiện sống của thủy sinh vật. Về hạn chế xâm nhập mặn, khi có RNM thì quá trình xâm nhập mặn diễn ra chậm và phạm vi hẹp vì khi triều cao, nước lan toả vào trong những khu RNM rộng lớn; hệ thống rễ dày đặc cùng với thân cây đã làm giảm tốc độ dòng triều, tán cây hạn chế tốc độ gió. Khi mất rừng, dòng triều và gió đông bắc đưa nước mặn vào sâu kèm theo sóng 4 đã gây ra xói lở bờ sông và cả các chân đê. Mặt khác nước mặn sẽ thẩm thẩu qua thân đê vào đồng ruộng khiến cho năng suất bị giảm, tình trạng thiếu nước ngọt ảnh hưởng đến sản xuất và sử dụng trong sinh hoạt (Phan Nguyên Hồng, 1997). Về giảm thiểu tác hại của sóng, bão lụt, các dải RNM phòng hộ ven biển đã có tác dụng rất lớn trong việc làm giảm thiểu tác hại của sóng do bão gây nên, nhờ thế đã bảo vệ được các đê biển trong các cơn bão lớn, qua đó tài sản và sinh mạng của cộng đồng ven biển cũng được bảo vệ an toàn. Với chiều rộng rừng Trang 1,5 m ở Thuỵ Hải, Thái Bình, độ cao của sóng giảm từ1m xuống 0,05m, còn nếu không có rừng chỉ giảm xuống 0,75 m (Mazda và cs, 1997). Những số liệu đo đạc về độ cao và cường độ sóng của Vũ Đoàn Thái, 2005 trong các thời kỳ có bão lớn (bão số2, số 6 và số 7, 2005) tại một số rừng trồng ở Hải Phòng cho thấy, nơi có RNM trồng thì đê không bị vỡ hay xói lở. Ví dụ trong cơn bão số 7 (29/9) khi sóng đi qua rừng trang (5 - 6 tuổi) rộng 650m ở xã Bàng La-Đồ Sơn, độ cao của sóng giảm từ 1,4m còn 0,2m (giảm 86%); Độcao của sóng cách rừng bần chua ở xã Vinh Quang-Tiên Lãng rộng 920m là 1,5m, khi qua rừng đó, độ cao của sóng chỉ còn 0,35m (giảm 77%). Có rất nhiều thực tế chứng minh vai trò bảo vệ đê điều của RNM. Ví dụ khi cơn bão số 7(29/9/2005) vào bờ biển Thái Thuỵ, Thái Bình, hơn 5km bờ đê quốc gia ở xã Thái Đô chưa được bê tông hoá không bị sứt mẻ, trong lúc 650m đê còn lại của xã đó ở xóm Tân Bồi chưa có RNM bảo vệ thì bị xói lở nghiêm trọng. Những phát hiện đầu tiên về mối quan hệ giữa RNM và hải sản, trước năm 1969, trong số hơn 5000 thư mục nghiên cứu RNM thế giới (Rollet, 1981) chưa có một tài liệu nào đề cập đến vai trò của RNM đối với hải sản. W.E. Odum là nhà khoa học người Mỹ đầu tiên tìm ra chuỗi thức ăn trong dòng năng lượng ở vùng cửa sông Nam Florida khi trình bày luận án tiến sĩ ở trường Đại học Miami (1969). Sau đó, Odum cùng với Heald (1972), Snedaker và Lugo (1973) tiếp tục công bố một số tài liệu về vai trò của mùn bã thực vật trong mạng lưới thức ăn của quần xã RNM vùng cửa sông. Odum mô tả lá của cây RNM rụng xuống, qua quá trình phân hủy chuyển thành các mẩu nhỏ được các động vật sử dụng làm thức ăn, và sau khi ra khỏi ống tiêu hóa, một lần nữa chúng lại bị các động vật khác sử dụng (động vật ăn phân). Đến lượt mình, 5 các động vật này lại làm mồi cho những động vật lớn hơn là các loài cá kinh tế, chim, rái cá, người. Từ 1975, Hệ thống thông tin về khoa học ở nước và nghề cá (ASFIS) của Liên Hợp Quốc ra đời, cung cấp thông tin về nhiều công trình nghiên cứu có giá trị trong lĩnh vực này. RNM còn là nơi cung cấp thức ăn cho các loài hải sản, nguồn thức ăn đầu tiên, phong phú và đa dạng cung cấp cho các loài hải sản là xác hữu cơ thực vật dạng hạt, hoặc còn gọi là mùn bã hữu cơ, đó là sản phẩm của quá trình phân hủy xác thực vật, bao gồm: lá, cành, chồi, rễ… của các cây ngập mặn. Theo Snedaker (1978), lượng lá rơi của cây RNM ở nam Florida là 10.000 – 14.000 kg khô/ha/năm. Kết quả nghiên cứu ở rừng đước Cà Mau cho thấy năng suất lượng rơi là 9.719,9 kg/ha/năm, riêng lá chiếm 79,71%. Hàng năm, rừng đước Cà Mau cung cấp cho hệ sinh thái RNM ở đây 8.400 – 12.000 kg lá/ha/năm (tính theo trọng lượng khô) (Trí, Hồng, 1984). Quanh năm lá rơi xuống kênh rạch và trên sàn rừng, rồi lại được nước triều mang đi; quá trình phân hủy cũng diễn ra liên tục, kể cả mùa khô, mùa mưa. Khi lá còn ở trên cây đã có một số loài nấm sống trên đó, một số chui sâu vào biểu bì, một số sống trên mặt lá. Khi lá rụng xuống, sau 24 giờ ngập nước triều đầu tiên, lá đã bị các vi sinh vật phân hủy, lúc đầu là chi Phytophora thuộc lớp Nấm tảo (Phycomycetes), rồi đến Fusarium và Penicillium thuộc lớp Nấm bất toàn (Fungi imperfecti). Sau tuần thứ 2 và thứ 3 các nấm tảo nhường chỗ cho các loài vi sinh vật khác như nấm phân huỷ xenlulô (Zelerion và Lulnorthia). Tất cả các mô xốp được phân huỷ nhanh nhất, còn các hợp chất xenlulô và lignin bị phân huỷ cuối cùng. Trong quá trình phân huỷ, lượng đạm trên các mẩu lá tăng 2 – 3 lần so với ban đầu (Kaushik và Hynes, 1971). Năm 1977, Untawale và cs. ở Viện Hải dương học Ấn Độ đã nghiên cứu sự biến đổi của các thành phần hoá học của lá mấm lưỡi đòng (Avicennia officilalis) từ khi còn non cho tới khi lá bị phân huỷ, thấy hàm lượng protein tăng lên rất cao. Khi phân tích, so sánh các loại acid amin có trong lá tươi và lá phân huỷ, Casagrade (1970) đã thấy sự tăng tổng số các acid amin có protein và không protein trên bề mặt lá và trong thành phần lá phân hủy cao hơn hẳn lá tươi. Một số acid amin không protein như α – aminobyturic, α, γ diaminnobutyric và α, ε diamino pimonic cùng các 6 loại acid citruline, ortrithine, cysteic là các sản phẩm được tạo ra trong quá trình trao đổi chất của vi sinh vật. Nghiên cứu thành phần và vai trò của vi sinh vật trong RNM huyện Giao Thủy và Nghĩa Hưng (Nam Định), các cán bộ của MERC và Bộ môn Công nghệ sinh học và vi sinh - Đại học Sư phạm Hà Nội (2002) cũng đã tìm ra nhiều chủng vi sinh vật phân hủy mùn bã trong đất. VSV trong đất và RNM bao gồm vi khuẩn, nấm sợi, nấm men và xạ khuẩn đều có khả năng phân huỷ các hợp chất ở lớp đất mặt như tinh bột, xenlulôzơ, pectin, gelatin, casein, kitin có trong xác động vật và thực vật và một số hợp chất phức tạp hơn như cacboxin methyl xenlulôzơ (CMC), các chất lighnoxenlulôzơ ở các mức độ khác nhau và khoáng hoá nhanh các chất này nhờ khả năng sinh các enzym ngoại bào mạnh như xenlulaza, amylaza, proteinaza, kitinaza. Một số nấm sợi phân giải được các hợp chất phốt pho khó tan. Chúng phân huỷ các mùn bã cây ngập mặn tại chỗ, cung cấp nguồn thức ăn cho khu hệ động thực vật RNM rất phong phú ở các kênh rạch và vùng biển nông. Khi nghiên cứu về vi sinh vật (VSV) ở miền nam Thái Lan, Chalermpongse (1989) đã phát hiện 59 loài nấm tham gia phân hủy vật rơi rụng của cây ngập mặn ở Ranong. Bên cạnh đó, những chất thải rắn trong sinh hoạt, y tế, công nghiệp, nông nghiệp cùng với các hoá chất dư thừa từ nội địa theo sông ra RNM được giữ lại và nhờ VSV phân huỷ, biến chúng thành thức ăn cho hệ sinh vật ở đây và làm trong sạch nước biển. Người ta đã ví RNM là quả thận khổng lồ lọc các chất thải cho môi trường vùng ven biển. Bên cạnh vi sinh vật, giun tròn cũng tham gia tích cực trong quá trình phân hủy. Số liệu của Nguyễn Chung Tú (1984) cho thấy có 264 cá thể giun tròn trên 1 lá đước đang phân hủy, còn trên lá mới rụng chỉ có 5 cá thể. Trong thời gian lá bị phân hủy thành các mẩu vụn nhỏ, trên mặt mỗi mẩu vụn này được bọc 1 lớp áo vi sinh vật. Đây là đơn vị dinh dưỡng có hàm lượng protein cao, và cũng là cơ sở cho chuỗi thức ăn phân hủy ở các mức độ khác nhau, đặc biệt là các động vật ăn mùn bã như thân mềm, cua, giun nhiều tơ và một số loài cá. 7 RNM không những là nguồn cung cấp thức ăn mà còn là nơi cư trú, nuôi dưỡng con non của nhiều loài thủy sản có giá trị, đặc biệt là các loài tôm sú, tôm biển xuất khẩu. Trong vòng đời của một số lớn các loài cá, tôm, cua… có một hoặc nhiều giai đoạn bắt buộc phải sống trong các vùng nước nông, cửa sông có RNM. Ví dụ điển hình là vòng đời của loài tôm thẻ (Penaeus merguiensis). Loài tôm này có tập tính đẻ ở biển, cách xa bờ chừng 12 km (Ong và cs., 1980), do tác động của dòng nước và thay đổi của nước triều, sau khi trứng thụ tinh, ấu trùng chuyển vào vùng nước ven bờ, bơi dần vào cửa sông theo nước triều lên, thường tìm những vùng nước nông có giá bám như bụi cỏ, rễ cây…, sau đó đi sâu vào kênh rạch RNM. Chúng sinh trưởng và phát triển ở đó cho tới khi thành thục, thường từ 3 – 4 tháng. Ở giai đoạn trưởng thành thì chúng lại bắt đầu di cư ra biển để đẻ. RNM ở đây vừa là nơi bảo vệ vừa là nơi nuôi dưỡng con non. Cá đối cũng có tập tính đẻ ngoài biển, sau đó con non theo nước triều đi vào kênh rạch RNM, thức ăn chủ yếu là mùn bã hữu cơ phân hủy từ cây RNM. Người ta thường gặp từng đàn cá đối, có khi với số lượng rất lớn trong các kênh rạch RNM. Jeyaseelan (1998) đã điều tra, nghiên cứu, mô tả đặc điểm sinh học, sinh thái, phân bố địa lý và nơi đánh bắt của 57 loài cá đẻ trứng và có ấu trùng sống trong vùng kênh rạch RNM châu Á, trong số đó chúng tôi đã liệt kê được 39 loài tìm thấy ở Việt Nam (Hồng (chủ biên), 1999). Với vai trò vừa là nơi bảo vệ, nuôi dưỡng con non, con giống vừa cung cấp thức ăn, RNM đóng góp một cách đáng kể vào sản lượng thủy sản. Hệ sinh thái RNM được coi là hệ sinh thái có năng suất sinh học rất cao, đặc biệt là nguồn lợi thủy sản. Người ta ước tính trên mỗi hecta RNM năng suất hàng năm là 91kg thủy sản (Snedaker, 1975). Riêng đối với các loài tôm, cá, cua… sống trong RNM, hàng năm thu hoạch khoảng 750.000 tấn. Trong năm 1978, Indonesia đánh bắt được 550.000 tấn cá trực tiếp có quan hệ với RNM cửa sông (Salm, 1981). Những nghiên cứu mới đây ở Indonesia cũng cho thấy mối quan hệ mật thiết giữa những vùng cửa sông có RNM và sản lượng đánh bắt tôm thẻ xuất khẩu ở ven biển. Người ta tính bình quân trên mỗi hecta đầm lầy RNM cho năng suất hàng năm là 160 kg tôm xuất khẩu (Chan, 1986). 8 Nếu tính cả các loài hải sản đánh bắt được ở các vùng ven biển, cửa sông có RNM hoặc liên quan với RNM thì sản lượng lên tới 925.000 tấn, tức là tương đương với 1% tổng sản lượng thủy sản đánh bắt được trên toàn thế giới. Theo Ronnback (1999), mỗi năm 1ha RNM có thể tạo ra 13-756kg tôm thuộc họ Tôm he có giá trị 91-5.292 đô la Mỹ (USD), 13-64kg cua bể với số tiền tương ứng là 39-352 USD, 257-900kg cá qui ra tiền là 475-713 USD, 500-979kg ốc, sò với giá trị tương ứng là 140-274 USD. Theo Talbot và Wilkenson (2001) với 40.000ha RNM được quản lý tốt ở phía tây Malaysia đã hỗ trợ cho ngành thuỷ sản 100 triệu USD, mỗi hecta thu 2.500 USD/năm. Cứ 1km dải RNM là đường viền bờ biển ở vịnh Panama cũng thu hoạch được 85.000 USD từ đánh bắt tôm, cá và các giáp xác khác. Còn ở Thái Lan, mỗi năm 1ha RNM cho thu hoạch 1000 USD từ nghề cá và sản phẩm của rừng (Midas, 1995). Sản lượng tôm đánh bắt được trong những vùng có liên quan với RNM ở Australia vào năm 1979 – 1980 là 22.000 tấn tươi (Bant, 1987). Nhiều kết quả nghiên cứu cho rằng việc đánh bắt thủy sản có năng suất cao chủ yếu ở các vùng nước nông, ven bờ, cửa sông; có thể giải thích: vùng này là nơi tập trung các chất dinh dưỡng do sông mang từ nội địa ra và do nước triều đem từ biển vào. Có một mối liên quan mật thiết giữa sản lượng và các loại thủy sản đánh bắt được ở RNM. Ở miền tây Australia, người ta đánh giá là 67% toàn bộ các loài thủy sản có giá trị thương mại đánh bắt được đều phụ thuộc vào RNM ở cửa sông. Hamilton và Snedaker (1984) cho rằng 90% các loài sinh vật biển sống ở vùng cửa sông RNM trong suốt một hoặc nhiều giai đoạn trong chu trình sống của chúng; đối với nhiều loài thủy sản mối quan hệ đó là bắt buộc. Bản thân RNM đã là một hệ thống nuôi trồng hải sản tự nhiên, nó lại cung cấp vật liệu làm nhà, nhuộm lưới, làm dụng cụ đánh bắt trong nghề cá, đồng thời cung cấp nguyên vật liệu xây dựng làm nơi ở cho làng đánh cá. Có thể nói RNM đã cung cấp những cơ sở tối thiểu từ đầu đến cuối cho ngành đánh cá ở vùng ven biển. Trước đây, nhiều người nuôi hải sản cho là cây ngập mặn gây hại cho các đầm tôm, cá vì lá cây làm thối nước (trong khi nguyên nhân thực là do ít cống, không thay 9 được nước triều đều) nên họ đã chặt phá cây ngập mặn không thương tiếc. Hậu quả là nhiều bờ đầm bị vỡ khi có sóng gió mạnh, năng suất giảm nhanh. Đến nay, qua thực tế và công tác truyền thông của Trung tâm Nghiên cứu Hệ sinh thái Rừng ngập mặn (MERC), nhận thức của những người nuôi ở một số tỉnh ven biển miền Bắc Việt Nam về tác dụng của RNM đã được nâng lên đáng kể. Điều mà không ai phủ nhận được là RNM đã bảo vệ rất có hiệu quả các đầm nuôi tôm, cua. Có thể lấy 1 ví dụ: Tháng 8 năm 1996, khi cơn bão số 2 đổ bộ vào Thái Bình, các đầm tôm, đầm cua của Thuỵ Hải, Thuỵ Xuân và Thuỵ Trường được bảo vệ tốt nhờ có RNM, trong lúc hầu hết các đầm ở Nam Phú, Nam Thịnh, Nam Hưng thuộc huyện Tiền Hải đều bị sạt lở bờ, có một số đầm vỡ bờ và người nuôi tôm mất hết vốn do RNM bị phá. Sức khoẻ của tôm ở những đầm tôm quảng canh gần RNM hoặc trồng cây ngập mặn ở xung quanh bờ tốt hơn các đầm trống trải vì cây ngập mặn che bóng cho một phần đầm nên khi trời nắng nóng nhiệt độ nước không quá cao, lượng nước bốc hơi cũng ít hơn đầm không có cây. Nhờ đó mà độ mặn không tăng nhiều gây sốc cho tôm. Các hàng cây này cũng cung cấp một lượng đáng kể mùn bã hữu cơ cho các động vật sống trong đầm. Những hộ nuôi cua ở ven biển Bắc Bộ đều có một nhận định chung là từ khi có RNM trồng, nguồn cua giống vào nhiều nên rất thuận lợi cho việc thả cua trong các đầm nuôi và giá hạ chỉ còn bằng 1/2-1/3 so với giá mua trước đó. Đối với các đầm nuôi bán thâm canh và thâm canh, tuy sử dụng con giống nhân tạo nhưng nguồn tôm, bố mẹ đều có quan hệ mật thiết với RNM. Trong vòng đời của tôm sú, tôm he, các loài cua có một giai đoạn dài từ hậu ấu trùng đến cơ thể trưởng thành sống trong các kênh rạch có RNM sau đó mới ra biển để đẻ. Do đó mất RNM thì nguồn tôm bố mẹ và cua giống cũng không còn. RNM đóng vai trò xử lý các chất phế thải từ đầm tôm. Một trong những vấn đề gay cấn của nghề nuôi tôm nước lợ là làm thế nào để hạn chế tác hại của các chất phế thải do thức ăn thừa, phân tôm, vỏ tôm từ các đầm đối với môi trường trong và ngoài đầm. Những chất này tạo điều kiện cho các loài vi sinh vật gây bệnh tôm phát triển mạnh 10 trong đó nguy hiểm nhất là các loài vi khuẩn phát sáng (Vibrio sp.) làm cho tôm chết hàng loạt (Pitogo và cs 1998). Kết quả nghiên cứu của Ban Nuôi trồng Thuỷ sản (AQD) thuộc Trung tâm Phát triển Nghề cá Đông Nam Á (SEAFDEC) (2004) cho thấy khả năng xử lý các phế thải từ các đầm tôm của RNM là rất lớn. 90% nitrogen được vi khuẩn chế biến trong RNM, trong lúc đó các rễ cây vận chuyển đến 90% lượng ôxy do vi sinh vật khoáng hoá. Ngoài nguồn lợi tôm, RNM còn cung cấp thức ăn và giống cho nghề nuôi sò lông, sò huyết, vạng (nghêu). Đây là nguồn hải sản có giá trị xuất khẩu đứng thứ hai sau tôm. RNM cung cấp thức ăn xác hữu cơ thực vật cho sò nên trên bề mặt bùn các kênh rạch RNM có rất nhiều sò con, kích thước 6 – 15 mm vào các tháng 2 và 3. Nếu chỉ đánh bắt tự nhiên trong vùng RNM thì năng suất sò cũng có thể đạt tới 500 – 750 kg/ha/năm. Nếu biết tận dụng nguồn giống tự nhiên để nuôi sò thì năng suất lên tới 200 – 250 tấn/ha. Chỉ tính riêng năm 1982, Malaysia đã đạt sản lượng 38.500 tấn và thu 28,5 triệu đô la Malaysia. Ở Việt Nam, nhờ có RNM phục hồi mà lượng nghêu giống ở Bến Tre, Trà Vinh và Sóc Trăng trong những năm gần đây đều tăng nhanh, tạo nguồn thu nhập lớn cho dân địa phương. Trong những năm vừa qua, nghề nuôi ngao, vạng ở ven biển Thái Bình, Nam Định và miền Tây Nam Bộ phát triển mạnh, thu nhập cao và nhiều người giàu lên rất nhanh. Đó là nhờ có nguồn thức ăn phong phú là mùn bã từ RNM được nước triều chuyển ra các bãi nuôi. 2. Tổng quan về nghiên cứu đa dạng thực vật ngập mặn ở Việt Nam 2.1. Diện tích rừng ngập mặn Việt Nam Theo kết quả kiểm kê rừng toàn quốc (theo Quyết định số 03/2001/QĐ/TTg của Thủ tướng Chính phủ ký ngày 5/1/2001) công bố tháng 7/2001 do Viện Điều tra Quy hoạch Rừng tiến hành, diện tích rừng ngập mặn (RNM) Việt Nam tính đến ngày 21/12/1999 là 156.608ha. Trong đó, diện tích RNM tự nhiên là 59.732ha chiếm 38,1% và diện tích RNM trồng là 96.876ha chiếm 61,95%. Trong số diện tích RNM trồng ở Việt Nam, rừng đước (Rhizophora apiculata) trồng chiếm 80.000ha (82,6%), còn lại 11 16.876ha là rừng trồng trang (Kandelia obovata), bần chua (Sonneratia caseolaris) và các loại cây ngập mặn trồng khác (17,4%) (Viện Điều tra Quy hoạch Rừng, 2001). Cho đến nay, các số liệu thống kê về diện tích RNM ở Việt Nam không thống nhất. Kết quả thống kê diện tích rừng ngập mặn từ các tỉnh ven biển Việt Nam tập hợp lại (Sâm và cs. 2005), tính đến tháng 12/2001 thì Việt Nam có tổng diện tích RNM khoảng 155.290ha, chênh lệch 1.318ha so với số liệu kiểm kê rừng toàn quốc tháng 12/1999 (156.608ha). Trong đó, diện tích RNM tự nhiên chỉ có 32.402ha chiếm 21%, diện tích RNM trồng 122.892ha chiếm 79%. 2.2. Phân bố địa lý rừng ngập mặn ven biển Dựa vào các yếu tố địa lý, khảo sát thực địa và một phần kết quả ảnh viễn thám, Phan Nguyên Hồng (1991) đã chia RNM Việt Nam ra làm 4 khu vực và 12 tiểu khu. - Khu vực I: Ven biển Đông Bắc, từ mũi Ngọc đến mũi Đồ Sơn - Khu vực II: Ven biển đồng bằng Bắc Bộ, từ mũi Đồ Sơn đến mũi Lạch Trường - Khu vực III: Ven biển Trung Bộ: Từ mũi Lạch Trường đến mũi Vũng Tàu - Khu vực IV: Ven biển Nam Bộ, từ mũi Vũng Tàu đến mũi Nải, Hà Tiên. Khu vực I được chia làm 3 tiểu khu: - Tiểu khu 1: Từ Móng Cái đến Cửa Ông, bờ biển dài khoảng 55 km. Tiểu khu này gồm lưu vực cửa sông KaLong, lưu vực vịnh Tiên Yên – Hà Cối và vùng ven bờ cửa sông Tiên Yên – Ba Chẽ. - Tiểu khu 2: Từ Cửa Ông đến Cửa Lục (dài khoảng 40km) - Tiểu khu 3: Từ Cửa Lục đến mũi Đồ Sơn (dài khoảng 55 Km) Khu vực II: được chia làm 2 tiểu khu: - Tiểu khu 1: Từ mũi Đồ Sơn đến cửa sông Văn Úc. - Tiểu khu 2: Từ cửa sông Văn Úc đến cửa Lạch Trường, nằm trong khu vực bồi tụ của hệ sông Hồng Khu vực III: được chia thành 3 tiểu khu: - Tiểu khu 1: Từ Lạch Trường đến Mũi Ròn 12 - Tiểu khu 2: Từ mũi Ròn đến mũi đèo Hải Vân - Tiểu khu 3: Từ mũi đèo Hải Vân đến mũi Vũng Tàu Khu vực IV: Ven biển Nam Bộ được chia thành 4 tiểu khu: - Tiểu khu 1: từ mũi Vũng Tàu đến cửa sông Soài Rạp (ven biển đông Nam Bộ) - Tiểu khu 2: Từ cửa sông Soài Rạp đến cửa sông Mỹ Thanh (ven biển đồng bằng sông Cửu Long) - Tiểu khu 3: Từ cửa sông Mỹ Thanh đến cửa sông Bảy Háp (tây nam bán đảo Cà Mau) - Tiểu khu 4: Từ cửa sông Bảy Háp (mũi Bà Quan) đến mũi Nãi – Hà Tiên (bờ biển phía tây bán đảo Cà Mau) 2.3. Đa dạng cây ngập mặn và bán ngập mặn Theo Phan Nguyên Hồng (1991), khi nghiên cứu RNM tại khu vực Tiên Yên, Quảng Ninh ghi nhận hệ thực vật có 16 loài cây chủ yếu thuộc 14 họ và 34 loài tham gia RNM thuộc 17 họ. Phan Nguyên Hồng (2004) khi nghiên cứu RNM vùng Đông Nam Bộ (cụ thể là Cần Giờ) đã thống kê được 72 loài trong đó 30 loài ngập mặn thực sự và 42 loài tham gia RNM. Theo Phan Nguyên Hồng & cs. (2007). Đa dạng sinh học ở Vườn Quốc gia Xuân Thủy, Hệ thực vật bậc cao có mạch tại VQG Cát Bà và vùng phụ cận bao gồm 192 loài thuộc 145 chi, 60 họ thực vật phân bố tại 8 kiểu quần xã thực vật đặt thù cho các điều kiện sống khác nhau. Lớp Hai lá mầm có số loài, chi và họ nhiều nhất, 123 loài (chiếm 67,4% tổng số loài) thuộc 47 họ. Ngành Dương xỉ có số loài chiếm tỷ lệ ít nhất, 8 loài (4,3%) thuộc 6 chi của 5 họ. Các loài thuộc lớp Một lá mầm mặc dù chỉ có 51 loài (chiếm 28,3%) thuộc 8 họ nhưng chúng là những loài có số lượng cá thể lớn trong các bãi cỏ, ngập nước triều định kỳ hoặc triều cao. Trong số loài trên có 12 loài cây ngập mặn chủ yếu (true mangroves), 36 loài tham gia RNM, số còn lại là những loài thực vật nội địa được phát tán vào vùng RNM hoặc sống ở bờ đê, chịu ảnh hưởng của gió mặn. Theo Đào Văn Tấn và cộng sự (2005) khi nghiên cứu RNM khu vực miền trung (cụ thể là Nga Sơn và Diễn Châu) đã thống kê được 26 loài thực vật thuộc 22 chi và 15 họ phân bố trong rừng ngập mặn huyện Nga Sơn, trong đó có 8 loài cây ngập mặn chủ