ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
HỨA MỸ NGỌC
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CÂY THÂN GỖ RỪNG NGẬP MẶN
TẠI CỒN TRONG CỬA SÔNG ÔNG TRANG,
HUYỆN NGỌC HIỂN, TỈNH CÀ MAU Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 604260 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. VIÊN NGỌC NAM
Thành phố Hồ Chí Minh
Năm 2011
i
tôi hoàn thành đề tài.
Tôi xin cám ơn một người đã luôn động viên, chia sẻ và giúp tôi trong
những lúc tôi gặp khó khăn.
Cuối cùng, con xin cám ơn Cha, Mẹ đã luôn bên con, động viên con và
tạo mọi điều kiện để con có được ngày hôm nay.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2010
Hứa Mỹ Ngọc
cứu khoa học.
Đề tài thu được những kết quả sau:
- Các yếu tố pH và độ ngập triều có khác nhau trên các tuyến nghiên cứu.
- Quan hệ giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (Hvn – D
1,3
) và
diện tích tán với đường kính ngang ngực (S
tán
– D
1,3
) có tương quan chặt chẽ
và được mô phỏng bằng phương trình tối ưu nhất.
- Kết cấu tổ thành loài trong phạm vi nghiên cứu có 4 loài: Đước đôi chiếm
36%, Mắm trắng chiếm 33%, Vẹt tách chiếm 24% và Bần trắng chiếm 7%.
- Phân bố loài trong phạm vi nghiên cứu đều là phân bố theo đám.
- Độ tàn che: Qua nghiên cứu cho thấy độ tàn che trung bình của khu vực là
63,72 ± 0,09%, cao nhất là 88,42% và thấp nhất là 13,47%.
- Tái sinh cây con: Cây con phát triển theo tỉ lệ nghịch với độ tàn che. Số cây
con tái sinh trung bình là 12.612 cây/ha.
iv
- Cấu trúc đứng: Mỗi tuyến nghiên cứu có phân bố số cây theo cấp chiều cao
theo những quy luật khác nhau. Nghiên cứu tổng thể cho thấy đường biểu
diễn của cả khu vực có quy luật phân bố số cây theo cấp chiều cao là đỉnh
lệch phải.
- Cấu trúc ngang: Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính ngang ngực
khác nhau ở từng tuyến. Hầu hết các tuyến có đường biểu diễn quy luât phân
bố số cây theo cấp kính có đỉnh lệch trái.
- From the results obtained suggest appropriate silvicultural treatments.
Methods of study:
- Data is collected in the 20 square plots (10 m × 10 m) on the field. Based on the
mangrove research method of forest structure of UNESCO (1984) to study the
structure of mangrove Gilberto Cintron et al (1984).
- Application of quantitative methods in mathematical statistics with the assistance
of software for processing and calculation, ensuring accuracy in scientific research.
The results are as followings:
- The pH and tidal flooding is different between transects.
- The relationship between height and diameter at breast height (H
vn
- D
1,3
), Canopy
area with diameter at breast height (S
tán
- D
1,3
) and correlated closely simulated by
the optimal equations.
- The structure of species is four species in studied areas are: Rhizophora occupied
of 36%, Avicennia alba (33%), Bruguiera paviflora (24%) and Sonneratia alba is
7% of total species.
- Species distribution in studied area is aggregated.
- Canopy coverage is 63.72 ± 0.09%, the highest was 88.42% and the lowest was
13.47%.
- Natural regeneration seedling: Seedlings developed in the thin canopy. Number of
regenerated seedlings is 12,612 trees/ha.
- Vertical structure: Each transect has tree frequency and height in different rules.
vi
vii
MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN i
TÓM TẮT iii
MỤC LỤC vii
CHỮ VIẾT TẮT xi
DANH MỤC BẢNG xiii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ xv
DANH MỤC HÌNH xvi
MỞ ĐẦU xviii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN 1
1.1.1. Khái niệm về hệ sinh thái rừng ngập mặn 1
1.1.2. Phân bố rừng ngập mặn trên thế giới 2
1.1.2.1. Vị trí phân bố 2
1.1.2.2. Giới hạn về sự phân bố rừng ngập mặn 2
1.3.5. Tính chất đất 24
1.3.5.1. Kết cấu đất 24
1.3.5.2. Dung trọng đất 24
1.3.5.3. Độ mặn và các dạng đất mặn 24
1.3.6. Chất lượng nước 25
1.3.7. Thực vật ở Cà Mau 25
1.3.7.1. Thảm thực vật rừng ngập mặn 25
1.3.7.2. Diễn thế tự nhiên của các loài cây rừng ngập mặn chính thức 25
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.1. VỊ TRÍ THU MẪU 27
2.2. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 28
2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 28
2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
2.4.1. Thu thập dữ liệu 29
ix
2.4.2. Ngoại nghiệp 29
2.4.2.1. Các nhân tố vô sinh 29
2.4.2.2. Nhân tố hữu sinh 30
2.4.3. Nội nghiệp 32
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38
3.1. KẾT QUẢ ĐIỀU TRA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG 38
3.1.1. pH của đất 38
3.1.2. Chế độ ngập triều 40
3.2. TƯƠNG QUAN CỦA CÁC NHÂN TỐ ĐIỀU TRA 41
3.2.1. Đặc điểm các nhân tố điều tra 41
3.2.2. Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và
đường kính ngang ngực (H
vn
-D
1,3
) 52
3.2.3.1. Tương quan S
tán
- D
1,3
của loài Bần trắng 52
3.2.3.2. Tương quan S
tán
- D
1,3
của loài Mắm trắng 53
3.2.3.3. Tương quan S
tán
- D
1,3
của loài Đước đôi 54
3.2.3.4. Tương quan S
tán
- D
1,3
của loài Vẹt tách 56
3.2.3.5. Tương quan S
tán
- D
1,3
cả khu vực 57
3.3. CẤU TRÚC RỪNG NGẬP MẶN TẠI KHU VỰC CỒN TRONG CỬA
SÔNG ÔNG TRANG 58
3.3.1. Cấu trúc sinh thái 58
3.3.6. Cấu trúc theo phương nằm ngang (N –D
1,3
) 76
3.3.6.1. Cấu trúc ngang (N –D
1,3
) trên tuyến 1 77
3.3.6.2. Cấu trúc ngang (N –D
1,3
) trên tuyến 2 77
3.3.6.3. Cấu trúc ngang (N –D
1,3
) trên tuyến 3 78
3.3.6.4. Cấu trúc ngang (N –D
1,3
) trên tuyến 4 79
3.3.6.5. Cấu trúc ngang (N –D
1,3
) trên tuyến 5 80
3.3.6.6. Cấu trúc ngang (N –D
1,3
) cả khu vực khảo sát 81
3.3.7. Chỉ số phức tạp (Ic) 82
3.4. MỐI QUAN HỆ GIỮA CẤU TRÚC RỪNG VÀ
CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG 84
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88
4.1. KẾT LUẬN 88
4.2. KIẾN NGHỊ 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO 91
PHỤ LỤC
Ln Logarit cơ số e (e = 2,7128)
N Số cây
OT Ông Trang
Pa Xác suất của tham số a của phương trình
Pb Xác suất của tham số b của phương trình
P
hàm
Xác suất của phương trình
PT Phương trình
R Hệ số tương quan
RHI Đước đôi
RNM Rừng ngập mặn
S
tán
Diện tích tán cây rừng
S Diện tích ô đo đếm
xii
SAV Hỗn giao Bần trắng – Mấm trắng
SE Sai số tiêu chuẩn
S
l
Thành phần loài
TS Tái sinh
V Thể tích cây
Bảng 3.2. Kết quả so sánh giá trị pH của các tuyến trong khu vực nghiên cứu
bằng LSD 95% 39
Bảng 3.3. Độ ngập triều tại các ô mẫu 40
Bảng 3.4. Đặc điểm các nhân tố điều tra 42
Bảng 3.5. Các phương trình biểu thị quy luật tương quan giữa H
vn
- D
1,3
của loài Bần trắng 45
Bảng 3.6. Các phương trình biểu thị quy luật tương quan giữa H
vn
- D
1,3
của loài Mấm trắng 46
Bảng 3.7. Các phương trình biểu thị quy luật tương quan giữa H
vn
- D
1,3
của loài Đước đôi 48
Bảng 3.8. Các phương trình biểu thị quy luật tương quan giữa H
vn
và D
1,3
của loài Vẹt tách 49
Bảng 3.9. Các phương trình biểu thị quy luật tương quan giữa H
vn
Bảng 3.14. Các phương trình biểu thị quy luật tương quan giữa S
tán
- D
1,3
cả khu vực nghiên cứu 57
Bảng 3.15: So sánh thành phân loài và mật độ cá thể giữa các ô đo đếm
trong khu vực 60
Bảng 3.16. Các chỉ số ĐDSH của các ô đo đếm 62
Bảng 3.17. Phần trăm độ tàn che của các ô đo đếm 68
Bảng 3.18. Số cây tái sinh trên 1 ha 69
Bảng 3.19. Chỉ số phức tạp của các ô trong khu vực nghiên cứu 82
Biểu đồ 3.5. Biểu đồ biểu thị mối tương quan giữa H
vn
- D
1,3
khu vực nghiên cứu 51
Biểu đồ 3.6. Biểu đồ biểu thị mối tương quan giữa S
tán
- D
1,3
của loài Bần trắng 53
Biểu đồ 3.7. Biểu đồ biểu thị mối tương quan giữa S
tán
- D
1,3
của loài Mấm trắng 54
Biểu đồ 3.8. Biểu đồ biểu thị mối tương quan giữa S
tán
- D
1,3
của loài Đước đôi 55
Biểu đồ 3.9. Biểu đồ biểu thị mối tương quan giữa S
tán
- D
1,3
của loài Vẹt tách 56
Biểu đồ 3.10. Biểu đồ biểu thị mối tương quan giữa S
1,3
) của tuyến 1 77
Biểu đồ 3.21. Phân bố số cây theo cấp đường kính (N - D
1,3
) của tuyến 2 78
Biểu đồ 3.22. Phân bố số cây theo cấp đường kính (N - D
1,3
) của tuyến 3 79
Biểu đồ 3.23. Phân bố số cây theo cấp đường kính (N - D
1,3
) của tuyến 4 80
Biểu đồ 3.24. Phân bố số cây theo cấp đường kính (N - D
1,3
) của tuyến 5 81
Biểu đồ 3.25. Phân bố số cây theo cấp đường kính (N - D
1,3
)
của khu vực nghiên cứu 82
xviii
MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Rừng ngập mặn (RMN) nằm ở vị trí tiếp giáp với biển, ở các vùng cửa sông
ven biển - một hệ sinh thái chuyển tiếp giữa môi trường biển và đất liền. Chúng
được tạo lập bởi nhiều loài thực vật có khả năng vừa chịu mặn vừa chịu ngập.
Những loài thực vật RNM có hệ thống rễ chằng chịt, thân cây chắc khoẻ, tán
to, sinh trưởng nhanh, chịu sóng, gió, chịu ngập nên có ý nghĩa rất lớn trong việc
bảo vệ và phát triển các vùng đất bồi tụ, hạn chế xói lở bờ, làm giảm tốc độ gió
sóng, tạo điều kiện để cố định bãi lầy, mở rộng diện tích cho sản xuất nông nghiệp
và định cư. Bên cạnh đó, RMN còn cung cấp các các nguyên vật liệu có giá trị như:
than, củi, gỗ, thuốc chữa bệnh…và là nơi bảo tồn, phát triển lý tưởng cho các loài
Nhằm xác định và mô hình hóa một số quy luật cấu trúc rừng ngập mặn và
các yếu tố môi trường tại Cồn Trong cửa sông Ông Trang, Huyện Ngọc Hiển, tỉnh
Cà Mau.
Ý nghĩa đề tài
Kết quả của việc tìm hiểu cấu trúc rừng ngập mặn để:
- Đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp giúp các nhà quản lý có biện pháp
qui hoạch, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên RNM và có hướng bảo vệ, phục
hồi tốt hơn, đặc biệt là phát huy được khả năng phòng hộ, chống xói mòn và
bảo vệ môi trường sinh thái.
- Đề tài này đóng góp một phần vào nguồn tư liệu cho dự án: “Động thái của
vành đai rừng ngập mặn vùng cửa sông Sài Gòn - Đồng Nai và ven biển
Đồng bằng sông Cửu Long”.
Giới hạn đề tài
Đề tài tập trung nghiên cứu các đặc điểm về cấu trúc của các cây thân gỗ có
D
1,3
≥ 5 cm và một số các yếu tố môi trường như: pH đất, thuỷ triều ảnh hưởng đến
cấu trúc tại Cồn Trong cửa sông Ông Trang, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau.
1
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN
1.1.1. Khái niệm về hệ sinh thái rừng ngập mặn
Rừng ngập mặn là một trong những hệ sinh thái quan trọng của hệ thống đất
ngập nước. Là một hệ sinh thái đặc biệt với những điều kiện sinh thái đặc trưng: khí
hậu nóng, đất mặn ngập nước quanh năm, hoặc có thuỷ triều lên xuống, thường
xuyên thiếu khí và oxy khi ngập nước, đất chưa ổn định, với môi trường đó, một
1.1.2. Phân bố RNM trên thế giới
1.1.2.1. Vị trí phân bố
Trên thế giới, RNM che phủ khoảng 22 triệu ha diện tích toàn cầu, nhưng
diện tích của chúng bị giảm sút do hoạt động của con người trong vài thập niên
trước. Snedaker (1993), Tuan và cộng sự. (2002) đã ghi nhận còn khoảng 15 triệu
ha RNM trên thế giới. Chúng được phân bố ở các vùng đầm lầy và cồn cát dọc theo
đường bờ biển, cửa sông, các vịnh nước nông và các đầm lầy gần biển trong các
khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới (Hình 1.1). Các khu RNM thường được định vị
giữa 32 độ vĩ Bắc và 28 độ vĩ Nam. Tuy nhiên, sự xuất hiện của các khu rừng Đước
ở phía Bắc bán cầu từ 24 độ vĩ Bắc tới 32 độ vĩ Nam phụ thuộc vào nhiệt độ không
khí và nước tại khu vực đó. Số lượng loài RNM biến động theo khu vực địa lí, vị trí
cửa sông và vị trí dọc theo sườn vùng bờ biển giữa lúc triều lên và xuống [33].
1.1.2.2. Giới hạn về sự phân bố rừng ngập mặn
Sự phát triển mạnh mẽ của rừng ngập mặn xuất hiện tại cửa sông lớn như
sông Hằng ở Bangladesh, sông Fly ở Papua New Guinea và đồng bằng sông Cửu
Long tại Việt Nam. Amazon và Congo, hai con sông lớn nhất trên thế giới, không
có rừng ngập mặn. Các yếu tố sau đây được coi là yếu tố quyết định phân phối
chính của rừng ngập mặn:
a. Khí hậu. Rừng ngập mặn là rừng nhiệt đới và không chịu nhiệt độ đóng
băng. Giới hạn phân bố của chúng trên toàn thế giới thay đổi tùy theo không khí và
3
nhiệt độ nước. Sự phong phú của rừng ngập mặn cũng bị ảnh hưởng do sự khô cằn,
và phát triển mạnh mẽ dọc theo bờ biển có lượng mưa đầu vào cao.
b. Độ mặn. Muối nói chung không phải là một nhu cầu cấp thiết cho sự tăng
trưởng, vì hầu hết rừng ngập mặn có thể phát triển trong nước ngọt. Tuy nhiên,
chúng không phát triển trong môi trường sống nước ngọt hoàn toàn vì chúng phải
cạnh tranh với các loài nước ngọt khác. Vì thế, độ mặn đóng vai trò quan trọng
trong việc loại trừ các loài thực vật có mạch khác mà không thích nghi với sự phát
triển trong một môi trường sống mặn.
c. Sự ngập triều. Ảnh hưởng của thủy triều không những là một nhu cầu mà
đích của RNM mà diện tích của chúng đã giảm đi đáng kể trong những thập kỷ qua.
Trước thực trạng đó, RNM đã thu hút được nhiều sự quan tâm, tuy nhiên diện tích
rừng vẫn không ngừng bị mất nhưng với tỉ lệ thấp hơn. Cụ thể, từ con số 187.000 ha
bị mất hàng năm trong những năm 1980 (chiếm 1,04%/ năm) giảm xuống còn
102.000 ha/năm (chiếm 0,66%) trong khoảng thời gian (2000 – 2005). Các số liệu
cho thấy trong 25 năm qua khoảng 3.600.000 ha đã bị mất (chiếm khoảng 20% diện
tích RNM toàn cầu năm 1980). Trong đó khu vực Châu Á bị thiệt hại nặng nhất. Số
liệu được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1.1. Hiện trạng và quá khứ của rừng ngập mặn trên thế giới [24].
Diện tích RNM
những năm gần
nhất
1980
1990
Sự thay đổi hàng
năm
1980-1990
2000
Sự thay đổi hàng
năm
1990-2000
2005
Sự thay đổi hàng
năm
2000-2005
0
10’ đến 109
0
24’ vĩ Tây. Việt Nam có đường biên giới giáp với phía Bắc Trung
Hoa, phía Tây và Nam giáp với biển Đông của Việt Nam và phía Tây giáp với Lào
và Campuchia. Tổng diện tích đất khoảng 320 ngàn km
2
và chiều dài đường bờ biển
là 3.260 km [33].
Rừng ngập mặn Việt Nam đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi
trường. Chúng cũng hỗ trợ kinh tế cho nông dân, những người sống ở vùng cửa
sông và miền duyên hải. Từ Bắc tới Nam, rừng ngập mặn xuất hiện ở 4 vùng địa lý
[26]:
Vùng I từ Cái Mơn tới Đồ Sơn.
Vùng II từ Đồ Sơn tới Lạch Tường.
Vùng III từ Lạch Tường tới Vũng Tàu.
Vùng IV từ Vũng Tàu tới Hà Tiên (Hình 1.2).
1.1.3.2. Diện tích rừng ngập mặn
RNM Việt nam đã từng bao phủ diện tích khoảng 400.000 ha vào năm 1943.
Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân khác nhau mà diện tích RNM giảm đi rất nhanh.
Trong vòng 57 năm (1943 – 2000) đã mất đi 253.210 ha, chiếm 62% tổng diện tích
RNM năm 1943. Điều này cho thấy tốc độ mất RNM ở Việt Nam là rất cao, khoảng
4.400 ha/năm. Cụ thể tính đến tháng 12/2000, tổng diện tích RNM khoảng 155.290
ha, trong đó RNM tự nhiên chỉ có 32.402 chiếm 21%, diện tích RNM trồng là
122.892 ha chiếm 79% [12].
Ở Việt Nam, RNM khá phong phú về số lượng các loài thực vật: 37 loài cây
ngập mặn chính thức, trên 70 loài cây tham gia RNM. Trong số đó có 30 loài cây
cho gỗ, 14 loài cây cho tanin, 24 loài cây dùng làm phân xanh, 21 loài được sử dụng
làm thuốc, 21 loài cho mật nuôi ong, 1 loài cho nhựa để sản xuất nước giải khát,
đường, cồn [12].