BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT TRONG CÁC
HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN VEN BIỂN
THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
NGUYỄN CHIẾN THẮNG
HÀ NỘI, NĂM 2018
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT TRONG CÁC
HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN VEN BIỂN THÀNH
PHỐ HẢI PHÒNG
NGUYỄN CHIẾN THẮNG
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 8440301
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. TS. LƯU VĂN HUYỀN
2. TS. ĐỖ HỮU THƯ
MỤC
HÌNH,
................................................................................v
BIỂU
DANH
ĐỒ
MỤC
ẢNH................................................................................................... vi MỞ ĐẦU
....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của luận văn .....................................................................................1
2. Mục tiêu của luận văn .............................................................................................1
3. Nội dung luận văn ...................................................................................................1
4. Kết quả nghiên cứu của đề tài ................................................................................2
5. Cấu trúc luận văn ....................................................................................................3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................4
1.1. Tổng quan về rừng ngập mặn...............................................................................4
1.1.1. Định nghĩa rừng ngập mặn...............................................................................4
1.1.2. Địa lý phân bố, diện tích rừng ngập mặn .........................................................4
1.1.3. Giá trị, vai trò của rừng ngập mặn ....................................................................9
1.1.4. Đa dạng thực vật ngập mặn............................................................................14
1.1.5. Cấu trúc, sinh khối của RNM.........................................................................18
1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu .....................................................................21
1.2.1. Hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển thành phố Hải Phòng...........................21
1.2.2. Đa dạng hệ thực vật ngập mặn ven biển thành phố Hải Phòng ......................24
trong công tác bảo tồn các hệ sinh thái rừng ngập mặn ............................................72
3.3.2. Các giải pháp nhằm bảo tồn đa dạng thực vật các hệ sinh thái rừng ngập mặn
tại TP. Hải Phòng ......................................................................................................77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................83
1. Kết luận .................................................................................................................83
2. Kiến nghị ...............................................................................................................84
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................86
i
LỜI CAM ĐOAN
Để đảm bảo tính trung thực của luận án, tôi xin cam đoan: Luận văn
“NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT TRONG CÁC HỆ SINH THÁI
RỪNG NGẬP MẶN VEN BIỂN THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG” là công trình nghiên
cứu của cá nhân tôi, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Lưu Văn Huyền và
TS.Đỗ Hữu Thư, các tham khảo đều được trích nguồn rõ ràng và đầy đủ. Các kết
quả trình bày trong luận án này là trung thực và chưa từng được công bố ở bất kỳ
công trình nào trước đây./.
Hà Nội, ngày tháng năm 2018
Tác giả
Nguyễn Chiến Thắng
ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Lưu
Văn Huyền và TS.Đỗ Hữu Thư, những người thầy đã hết lòng chỉ bảo, hướng dẫn,
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Giải thích
BCCM
Bậc cao có mạch
BQL
Ban quản lý
HST
Hệ sinh thái
KDTSQ
OTC
Khu dự trữ sinh quyển
Ô tiêu chuẩn RNM
Rừng ngập mặn
SĐVN
Sách đỏ Việt Nam
TVNM
Biến động diện tích RNM thế giới từ 1980 đến 2005
5
Bảng 2.1
Danh sách các OTC được lựa chọn nghiên cứu
28
Bảng 2.2
Tỉ trọng gỗ ρ của một số loài thực vật ngập mặn
32
Bảng 3.1
Hiện trạng các loại RNM ven biển Hải Phòng
33
Bảng 3.2
Số lượng, mật độ loài Trang ở OTC 01
44
Bảng 3.3
Số lượng, mật độ của các loài cây ngập mặn trong OTC 03
49
Bảng 3.9
Phân cấp đường kính thân các loài cây ngập mặn trong OTC 03
50
Bảng 3.10
Sinh khối các loài cây ngập mặn trong OTC 03
51
Bảng 3.11
Số lượng, mật độ của loài Bần chua trong OTC 04
52
Bảng 3.12
Phân cấp đường kính thân của loài Bần Chua trong OTC 04
53
Bảng 3.13
Trang
Hình 1.1
Diễn biến rừng ngập mặn nước ta qua từng thời kỳ
7
Hình 1.2
Bản đồ phân bố rừng ngập mặn khu vực Phù Long, Cát Hải
23
Hình 2.1
Sơ đồ khu vực nghiên cứu
28
Hình 3.1
Biểu đồ so sánh tỷ lệ % của số họ, chi, loài trong các ngành
55
của hệ thực vật rừng ngập mặn ven biển Hải Phòng
Hình 3.2
Biểu đồ so sánh cấu trúc tỷ lệ % số loài hệ thực vật RNM Hải
59
Hình 3.7
Biểu đồ tỷ lệ % của các nhóm cây chồi trên (Ph) của hệ thực
60
vật RNM ven biển TP. Hải Phòng
Hình 3.8
Biểu đồ tỷ lệ % các yếu tố địa lý thực vật các loài thực vật ở
61
RNM ven biển TP. Hải Phòng
Hình 3.9
Biểu đồ tỷ lệ % lượt các nhóm giá trị sử dụng của các loài
62
thực vật ở RNM ven biển TP. Hải Phòng
Hình 3.10
Vật rụng của RNM là thức ăn của các loài thủy sản
68
Hình 3.11
27
Ảnh 3.1
Rừng mắm biển ở xã Phù Long, huyện Cát Hải
38
Ảnh 3.2
Quả Mắm biển khi chín
38
Ảnh 3.3
Rừng Bần chua tại huyện Thủy Nguyên
39
Ảnh 3.4
Quả Bần chua
39
Ảnh 3.5
Rừng đước vòi tại VQG Cát Bà, Hải Phòng
Ảnh 3.11 Diện tích rừng ngập mặn bị chết do biển xâm lấn kết hợp với
73
triều cường
Ảnh 3.12 Cây Bần chua bị rụng lá, chết do rét đậm, rét hại
74
Ảnh 3.13 Cây ngập mặn bị Hà bám ở Bàng La, Đồ Sơn
74
Ảnh 3.14 Người dân khai thác thủy, hải sản trong RNM
75
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận văn
Rừng ngập mặn là quần xã được hợp thành từ thực vật ngập mặn ảnh hưởng
bởi nước triều ven biển nhiệt đới hoặc bán nhiệt đới.Tại Việt Nam thì rừng ngập
mặn là một hệ sinh thái tự nhiên đặc trưng ở vùng ven biển.
Các hệ sinh thái rừng ngập mặn có giá trị kinh tế cao, có vai trò sinh thái
quan trọng và có khả năng bảo vệ và cải thiện môi trường tốt như: Cung cấp sinh kế
cho con người, cung cấp chức năng bảo vệ chống lại thiên tai, giảm xói lở và bảo vệ
đất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường cũng như các tác động của biến đổi khí hậu,
cung cấp thức ăn và môi trường sống cho nhiều loài động vật,...
- Xây dựng danh lục các loài thực vật ngập mặn ven biển TP. Hải Phòng
- Phân tích sự đa dạng các bậc taxon và những đặc điểm khu hệ thực vật
ngập mặn trong vùng (dạng sống, yếu tố địa lý, giá trị sử dụng, giá trị bảo tồn).
Nội dung 2. Nghiên cứu làm rõ vai trò và giá trị của tính đa dạng thực vật
trong các hệ sinh thái rừng ngập mặn vùng nghiên cứu.
2.1. Đánh giá giá trị kinh tế của các loài cây ngập mặn và các quần thể thực
vật ngập mặn TP. Hải Phòng
2.2. Phân tích ý nghĩa sinh thái, bảo vệ môi trường của các quần thể cây
ngập mặn trong vùng
Nội dung 3. Đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý, bảo tồn và phát triển
bền vững các hệ sinh thái rừng ngập mặn tại TP Hải Phòng
3.1. Xác định các nguyên nhân gây suy giảm đa dạng thực vật.
3.2. Đề xuất các giải pháp nhằm bảo tồn đa dạng thực vật các hệ sinh thái
rừng ngập mặn tại TP. Hải Phòng.
4. Kết quả nghiên cứu của đề tài
- Kết quả 1. Danh lục các loài cây ngập mặn vùng ven biển TP Hải Phòng và
đặc điểm khu hệ
- Kết quả 2. Các trạng thái thảm thực vật ngập mặn ven biển TP Hải Phòng
và phân bố và những đặc điểm cơ bản của chúng
- Kết quả 3. Giá trị kinh tế - sinh thái - môi trường của các quần thể cây ngập
mặn TP. Hải Phòng
- Kết quả 4. Các giải pháp sử dụng hợp lý, bảo vệ và phát triển bền vững hệ
sinh thái rừng ngập mặn TP. Hải Phòng
5. Cấu trúc luận văn
Luận văn được bố cục như sau:
Mở đầu
Chương I. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Chương II. Phương pháp nghiên cứu
1.1.2. Địa lý phân bố, diện tích rừng ngập mặn
1.1.2.1. Phân bố, diện tích rừng ngập mặn trên thế giới
Rừng ngập mặn phân bố chủ yếu ở vùng xích đạo và vùng nhiệt đới của hai
bán cầu (giữa vĩ độ 32oN và 38oS), thường ở bờ biển liên tục, chuỗi đảo chạy dài
liên tục và dòng hải lưu ấm đem theo mầm cây từ các vùng RNM phong phú đến
khu vực lạnh hơn. Rừng ngập mặn trên thế giới có phân bố ở 124 quốc gia và các
vùng miền.Rừng ngập mặn chiếm ít hơn 1% diện tích rừng trên bề mặt thế giới bao
gồm khoảng 75 % bờ biển nhiệt đới trên toàn thế giới [36].
Các số liệu thống kê cho thấy, RNM phân bố rộng nhất ở châu Á (39%) tiếp
theo là Châu Phi (21%), Bắc và Trung Mỹ (15%), Nam Mỹ (12,6%) và Châu Đại
Dương (Úc, Papua New Guinea, New Zealand, đảo Nam Thái Bình Dương)
(12,4%) [37]. Theo một số tác giả thì sự phân bố của RNM ở khu vực giữa
Malaysia và Bắc Australia được coi là trung tâm tiến hóa của khu hệ thực vật ngập
mặn [38].
Fisher và Spalding (1993) đã đưa ra số liệu diện tích RNM thế giới là
198.818 km2 [38]. C. Giri và các công sự trong báo cáo của mình năm 2010 đã cho
biết tổng diện tích rừng ngập mặn trong năm 2000 là 137760 km2, phân bố ở các
vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của thế giới [39]. Những dải bờ biển nhiệt đới và
cận nhiệt đới của Nam và Đông Nam Á được ban cho những khu RNM có năng
suất cao. Những RNM ở khu vực Indo - Malayan này được coi là các sinh cảnh
RNM lâu đời và đa dạng nhất hiện nay. Theo báo cáo năm 2010 thì các sinh cảnh
RNM này trải dài trên 6.113 triệu ha và chiếm gần 40,4 % RNM toàn cầu [40].
Ngày nay, diện tích RNM đang ngày càng bị thu hẹp do tác động của biến
đối khí hậu và sức ép dân số.
Bảng 1.1. Biến động diện tích RNM thế giới từ 1980 đến 2005 [42]
(Nguồn FAO, 2007)
rừng trồng, tỷ lệ che phủ đạt 1,7 % [21].
Hình 1.1. Diễn biến rừng ngập mặn nước ta qua từng thời kỳ
(Nguồn: Viện Tài nguyên và Môi trường, 2013)
1.1.2.3. Các tác nhân ảnh hưởng tiêu cực đến các hệ sinh thái RNM
Rừng ngập mặn là hệ sinh thái quan trọng có năng suất cao nhưng rất nhạy
cảm với các tác động của con người và thiên nhiên.
Sựpháhủyrừngngậpmặnđangxảyratrênphạmvitoàncầu.Nhữngbiếnđổi khí hậu
toàn cầu như mực nước biển dâng có thể ảnh hưởng đến RNM, mặc dù tỉ lệ bồi lấp
trong RNM có thể đủ lớn để bù đắp cho mực nước biển dâng cao hiện nay. Quan
trọng hơn, đó là những tác động của con người như chuyển đổi RNM sang đất nông
nghiệp, đô thị hóa, sự khai thác quá mức các nguồn tài nguyên RNM, các tác động
của chiến tranh, dẫn đến những mất mát đáng kể về diện tích RNM trên toàn cầu
[26].
Ở Việt Nam, theo tác giả Phan Nguyên Hồng, thảm thực vật ngập mặn đã bị
suythoáinghiêmtrọngdướitácđộngcủachiếntranhhóahọcgiaiđoạn1962–1971.
Ngày
nay, tình trạng khai thác bừa bãi, phá rừng lấy đất xây dựng đô thị, cảng, sản xuất
nông nghiệp, làm ruộng muối, đặc biệt là việc phá rừng, kể cả rừng phòng hộ ven
biển làm đầm nuôi tôm đã và đang là một hiểm họa to lớn đối với hệ sinh thái
RNM. Cùng với đó là sự biến đổi khí hậu khắc nghiệt gây ra những hiện tượng thời
tiết cực đoan như gió bão, xói lở đường bờ biển, xâm nhập mặn, … cũng ảnh hưởng
rất lớn đến hệ sinh thái RNM ven biển ở Việt Nam [25].
1.1.2.4. Tổng quan về thực vật ngập mặn
a. Định nghĩa
Thực vật ngập mặn hay còn gọi cây ngập mặn là các loại cây và cây bụi sống
loài cây ngập mặn, Đước đỏ, R. mangle, là loài phổ biến nhất, mọc ở dọc theo bờ
biển Thái Bình Dương của châu Mỹ ở Baja California và Sonora Tây bắc Nam
Mỹ và quần đảo Galapagos, ở phía đông của châu Mỹ từ cực nam Florida tới miền
nam Brazil, và đến vùng nhiệt đới Tây Phi. Ở Cựu thế giới (những châu lục cũ Âu –
Á – Phi), Vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza) là loài đặc biệt phổ biến rộng rãi phân bố
từ Đông Phi đến miền đông Úc, trong các lưu vực sông ở Thái Bình Dương, và
quần đảo Ryukyu ở châu Á. Ngoài ra, Dà và Trang (Kandelia obovata), Mắm cũng
là những loài rất phổ biến ở những khu vực này [43].
1.1.3. Giá trị, vai trò của rừng ngập mặn
Rừng ngập mặn là hệ sinh thái quan trọng mang lại nhiều loại hàng hóa và
dịch vụ cho cộng đồng người dân sống ở vùng ven biển. Khối nguồn lợi từ RNM đó
gồm có các lâm sản từ gỗ và ngoài gỗ, nguồn lợi thủy sản, thấm lọc sinh học, phòng
hộ ven biển, tồn trữ và hấp thụ các bon, nơi giải trí, du lịch sinh thái.
Theo Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2014: “Rừng ngập mặn nước
ta có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ bờ biển, ngăn chặn gió bão, hạn chế xói
lở, mở rộng diện tích đất liền và điều hòa khí hậu. RNM không những cung cấp các
lâm sản có giá trị như gỗ, củi, than, tanin, mà còn là nguồn cung cấp thức ăn cho
các loài thủy sản, là nơi cư trú và làm tổ của nhiều loài chim, động vật ở nước, thú
quý hiếm. Hệ sinh thái RNM được coi là hệ sinh thái có năng suất sinh học rất cao,
đặc biệt là nguồn lợi thủy sản.RNM điều hòa khí hậu trong vùng, giữ ổn định độ
mặn lớp đất mặt, hạn chế sự xâm nhập mặn vào đất liền.RNM còn được xem là bức
tường xanh vững chắc, hạn chế xói lở và quá trình xâm thực bờ biển.Rễ cây ngập
mặn có tác dụng làm cho trầm tích bồi tụ nhanh hơn, vừa ngăn chặn tác động của
sóng biển, giảm tốc độ gió, đồng thời ngăn cản trầm tích lắng đọng”.
1.1.3.1. RNM là nơi lưu trữ, cung cấp nguồn tài nguyên động thực vật
a. RNM cung cấp các sản phẩm lâm nghiệp, thực phẩm và dược liệu
Theo truyền thống, cây ngập mặn được khai thác để xây dựng nhà ở, đồ nội
thất, bè mảng, tàu thuyền, hàng rào, ngư cụ, và sản xuất tanin phục vụ trong lĩnh
hạn để điều trị nhức đầu và các bệnh viêm nhiễm họ sử dụng dịch chiết của cây
Muống biển (Ipomoea pescaprae (L.) R. Br.), hoặc thuốc lá điếu làm từ vỏ thân cây
xắt nhỏ của loài này có thể chữa viêm xoang, còn ở Đông Nam Á lá và chồi non
nghiền nát, trộn với rượu được dùng chữa đau lưng, đau khớp và tắm để điều trị ghẻ
[29]. Trà thảo dược của Ô rô hoa trắng (Acanthus ebracteatus Vahl.) điều trị các
chứng đau nhức cơ thể, dị ứng, cảm lạnh, kém miễn dịch, mất ngủ, vết thương
nhiễm khuẩn và sốt [29].
b. RNM duy trì nguồn dinh dưỡng giàu có đảm bảo cho sự phát triển của các
loài sinh vật ngay trong RNM
RNM không chỉ hình thành 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 sử dụng
trực tiếp bởi số ít loài động vật, một phần nhỏ nằm dưới dạng chất hữu cơ hòa tan
cung cấp cho một số loài bằng con đường thẩm thấu. Phần chủ yếu còn lại chuyển
thành nguồn thức ăn phế liệu hay cặn vẩn nuôi sống hàng loạt loài động vật ăn mùn
bã thực vật vốn rất đa dạng và phát triển phong phú trong RNM [20].
Ở Việt Nam, tác giả Phan Nguyên Hồng đã cho biết rừng Đước Cà Mau
cung cấp một lượng rơi 9,75 tấn/ha/năm; trong đó lượng rơi của lá chiếm 79,71%
[23]. Tác giả Viên Ngọc Nam trong nghiên cứu của mình cũng cho biết rừng Đước
12 tuổi trồng ở Cần Giờ cung cấp lượng rơi trung bình 8.47 tấn/ha/năm, trong đó lá
chiếm 75,42% [24].
c. RNM góp phần duy trì nguồn lợi thủy sản cho sự phát triển một nghề cá
bền vững ven bờ
Rừng ngập mặn 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.Người ta ước tính trên mỗi hecta RNM năng suất hàng năm
là 91 kg thủy sản. Riêng đối với các loài tôm, cá, cua… sống trong RNM, hàng năm
thu hoạch khoảng 750.000 tấn [25].
trong việc cố định khí cacbonnic làm giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. Thông qua quá
trình quang hợp, cây rừng đã sử dụng nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời và khí
cacbonnic trong bầu khí quyển để tổng hợp chất hữu cơ cho cơ thể [35].
b. RNM giúp mở rộng diện tích đất bồi, hạn chế sói lở, xâm nhập mặn
Rễ cây RNM, đặc biệt là những quần thể thực vật tiên phong mọc dày đặc có
tác dụng làm cho trầm tích bồi tụ nhanh chóng hơn.Chúng vừa ngăn chặn có hiệu
quả hoạt động công phá bờ biển của sóng, đồng thời là vật cản làm cho trầm tích
lắng đọng [26].
Chính vì thế, khi RNM chưa bị tàn phá nhiều thì quá trình xâm nhập mặn
diễn ra chậm và phạm vi hẹp vì khi triều cao, nước đã lan tỏa 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 [26].
c. RNM là một hệ thống bảo vệ bờ biển hữu hiệu
Trong những năm gần đây, sự biến đổi khí hậu do các hoạt động phá rừng,
gây ô nhiễm của con người kết hợp với những biến đổi của vỏ trái đất đã gây ra
những thảm họa khủng khiếp như: bão, lũ lụt, núi lửa, gần đây nhất là động đất và
sóng thần. Những thảm họa này đã gây ra nhiều tổn thất to lớn cả về người và kinh
tế cho nhiều quốc gia. Nhiều thông tin cho thấy rằng mặc dù thiên tai là không thể
tránh khỏi, tuy nhiên nhờ vào những dải RNM và rạn san hô ven biển mà những
thiệt hại đã được giảm đi đáng kể.
Ngay từ đầu thế kỷ trước, nhân dân ở các vùng ven biển phía Bắc nước ta đã
biết trồng một số loài cây ngập mặn như Trang, Bần chua để bảo vệ đê biển và vùng
cửa sông. Tiêu biểu như những dải rừng thuần Trang ở Giao Thủy, Nam Định hay
các dải rừng Trang, Bần chua ở ven biển huyện Thái Thụy, Thái Bình [10].
Tác giả Yoshihiro Mazda và các cộng sự khi nghiên cứu về vai trò chắn sóng
bảo vệ bờ biển của RNM ở đồng bằng Bắc Bộ, Việt Nam, đã cho biết rừng Trang
trồng ở khu vực ven biển xã Thụy Hải có tác dụng đáng kể trong việc giảm tác động
của sóng do đó đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ bờ biển. Dải RNM 6 tuổi
mangle), Mắm (A. germinans).
Rừng ngập mặn Châu Á khá đa dạng và phong phú. Trong một nghiên cứu
về hệ sinh thái RNM Iran tác giả Mohammad Ali Zahed và các cộng sự đã cho biết
có hơn 60 loài cây ngập mặn thực sự trên thế giới; trong đó quan trọng nhất là các
chi Rhizophora, Avicennia, Bruguiera và Sonneratia. Tuy nhiên, chỉ có hai loài
Đước được tìm thấy trong rừng ngập mặn Iran, A. marina (họ Avicenniaceae) và