Tổng quan nghiên cứu

Hệ sinh thái rừng ngập mặn tại Việt Nam đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ đường bờ biển, cố định trầm tích và điều hòa vi khí hậu vùng cửa sông nhiệt đới. Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn năm 2008, diện tích rừng ngập mặn cả nước đạt khoảng 155.290 ha, suy giảm nghiêm trọng gần 100.000 ha so với hơn hai thập kỷ trước đó, trong khi diện tích lịch sử từng chạm mốc 408.740 ha vào năm 1943. Tại khu vực miền Trung, do đặc thù địa hình bờ biển dốc và hẹp nên thảm thực vật ngập mặn phân bố phân tán và chịu sức ép sinh thái rất lớn.

Lưu vực sông Cu Đê nằm ở cửa ngõ phía Bắc thành phố Đà Nẵng với chiều dài toàn lưu vực đạt 47 km và diện tích lưu vực 472 km2, giữ vị trí địa - sinh thái chiến lược trước khi đổ ra vịnh Đà Nẵng. Tuy nhiên, trước làn sóng đô thị hóa nhanh chóng, việc mở rộng Khu công nghiệp Hòa Khánh cùng các dự án san lấp mặt bằng khu đô thị Quan Nam đã tác động nặng nề đến sinh cảnh ven bờ. Số liệu thống kê địa phương cho thấy chỉ trong giai đoạn 2009-2016, diện tích đất nông nghiệp lưu vực sông Cu Đê đã sụt giảm tới 241,2 ha. Tình trạng đào đắp ao đầm nuôi tôm tự phát kết hợp hoạt động tập kết cát tại Thủy Tú gây xói lở bờ sông nghiêm trọng, làm thu hẹp dải thực vật bản địa.

Trước thực trạng đó, đề tài nghiên cứu được thực hiện nhằm cung cấp luận cứ khoa học chính xác về cấu trúc thành phần loài, quy luật phân bố và xác định nguyên nhân suy thoái, từ đó đề xuất các giải pháp kỹ thuật kết hợp thể chế để quản lý và phục hồi hệ sinh thái. Phạm vi nghiên cứu được triển khai tập trung tại các vùng bãi bồi thuộc phường Hòa Hiệp Bắc, phường Hòa Hiệp Nam (quận Liên Chiểu) và thôn Trường Định thuộc xã Hòa Liên (huyện Hòa Vang) trong khung thời gian từ tháng 04/2017 đến tháng 12/2017. Kết quả đề tài mang ý nghĩa bảo tồn sâu sắc đối với 7 loài ngập mặn chính thức còn sót lại, củng cố đai rừng phòng hộ nhằm hạn chế rủi ro thiên tai cho hơn 49.829 người dân sinh sống trong lưu vực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết diễn thế sinh thái vùng ngập triều và hệ thống phân loại đất ngập nước quốc tế của Công ước Ramsar năm 1971 cùng định nghĩa phân hạng rừng ngập mặn của tổ chức IUCN năm 2002. Mô hình thích nghi sinh thái học thực vật của Tomlinson năm 1986 được vận dụng để phân tách ranh giới sinh học giữa hai nhóm: thực vật ngập mặn chính thức (mang các biến dị hình thái chuyên hóa cao độ về rễ, thân, lá để chịu mặn) và thực vật tham gia ngập mặn (các loài sống phụ trợ vùng rìa triều hoặc nội địa lấn ra).

Các khái niệm then chốt chi phối mô hình nghiên cứu bao gồm: ngưỡng biên độ mặn sinh thái (khoảng thích hợp phổ biến từ 10‰ đến 25‰, trong khi hạ lưu sông Cu Đê biến thiên khắc nghiệt từ 0,0‰ mùa lũ lên 8,8‰ mùa kiệt), thể nền bùn sét giàu hữu cơ, độ thường gặp và chỉ số đa dạng loài Shannon-Weiner. Ngoài ra, quan điểm sinh thái học của Phan Nguyên Hồng về sự chi phối của biên độ bán nhật triều khoảng 1,0 m và độ dốc lưu vực 26,6% đóng vai trò khung lý thuyết trung tâm để luận giải động thái sinh trưởng của thảm thực vật cửa sông nhiệt đới.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được tích hợp từ hai kênh thông tin độc lập nhằm bảo đảm tính chuẩn xác cao độ. Dữ liệu thứ cấp kế thừa chuỗi thống kê khí tượng thủy văn Trung Trung Bộ từ năm 2010 đến năm 2017 và hồ sơ quy hoạch sử dụng đất của thành phố Đà Nẵng. Dữ liệu sơ cấp được điều tra thực địa liên tục từ tháng 04/2017 đến tháng 12/2017.

Về cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu, tác giả thiết lập 3 tuyến khảo sát thực địa đại diện dọc theo chiều dài phân bố của sông gồm Tuyến 1 (Hòa Hiệp Bắc), Tuyến 2 (Hòa Hiệp Nam) và Tuyến 3 (thôn Trường Định, Hòa Liên), mỗi tuyến có chiều dài cố định 1,0 km. Trên mỗi tuyến, 2 ô tiêu chuẩn định lượng được thiết lập theo quy chuẩn điều tra thực vật của Thái Văn Trừng năm 1978, hình thành tổng cỡ mẫu gồm 6 ô tiêu chuẩn phân bố từ mép nước mặn tiến dần vào bờ nội địa. Đối với tầng cây gỗ, kích thước ô tiêu chuẩn là 10m x 10m (diện tích 100 m2), trong khi tầng cây bụi và thân thảo được đo đạc qua ô phụ lồng ghép kích thước 2m x 2m (diện tích 4 m2). Bên cạnh đó, phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia (PRA) được thực hiện với cỡ mẫu phỏng vấn bán cấu trúc gồm 50 đối tượng, bao gồm cán bộ ban ngành quản lý, chuyên gia môi trường và cư dân bản địa sinh sống lâu năm ven lưu vực.

Về phương pháp phân tích và lý do lựa chọn, danh tính khoa học của các loài thực vật được định danh chính xác bằng phương pháp so sánh hình thái học truyền thống đối chiếu với hệ thống phân loại của Bộ Thực vật chí Việt Nam và công trình Cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ. Mẫu vật sau thu thập được xử lý cồn 70% và sấy khô tiêu bản tại dải nhiệt độ 60-80°C liên tục trong 3-5 ngày. Mức độ phong phú và tính đồng đều của quần xã được lượng hóa bằng chỉ số Shannon-Weiner cùng công thức tần suất xuất hiện thường gặp F%. Việc lựa chọn các chỉ số thống kê này là tối ưu bởi chúng phản ánh chân thực cấu trúc quần xã sinh thái chịu biến động môi trường mạnh mẽ, tránh được các sai số ngẫu nhiên khi nghiên cứu sinh cảnh phân mảnh. Toàn bộ tọa độ thu mẫu được định vị bằng máy GPS Garmin 62SC và biên tập bản đồ hiện trạng trên phần mềm GIS.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực địa đã phát hiện và xác lập danh mục hệ thực vật ngập mặn vùng cửa sông Cu Đê gồm 28 loài thuộc 26 chi và 16 họ, nằm trong 2 ngành thực vật bậc cao có mạch. Trong đó, ngành Ngọc lan chiếm ưu thế áp đảo với 27 loài (tỷ lệ 96,43%), 25 chi (96,15%) và 15 họ (93,75%); ngành Dương xỉ chỉ có 1 loài duy nhất là Ráng đại đại diện cho 1 chi và 1 họ (tỷ lệ 3,57% số loài). Xét ở cấp độ họ, họ Hòa thảo sở hữu số lượng đa dạng nhất với 5 loài (chiếm 17,86% tổng số loài), theo sau là họ Đậu, họ Thầu dầu và họ Cúc với 3 loài mỗi họ (tỷ lệ 10,71%); họ Cói và họ Đước cùng có 2 loài (chiếm 7,14%).

Sự phân hóa sinh thái bộc lộ tỷ lệ mất cân đối rõ rệt khi nhóm thực vật ngập mặn chính thức chỉ có 7 loài (chiếm 25,00%), trong khi nhóm thực vật tham gia ngập mặn lên tới 21 loài (chiếm 75,00%). Đáng chú ý, 7 loài ngập mặn chính thức tại sông Cu Đê chiếm tỷ trọng 20% so với tổng số 35 loài chính thức được ghi nhận trên quy mô toàn quốc. Phân tích về dạng sống chỉ ra rằng nhóm thân thảo chiếm ưu thế tuyệt đối với 13 loài (tỷ lệ 46,43%), thân gỗ có 7 loài (25,00%), cây bụi có 5 loài (17,86%) và dạng thân leo ít nhất với 2 loài là Cốc kèn và Muống biển (chiếm 7,14%).

Không gian phân bố giữa các tuyến có sự chênh lệch đáng kể. Tuyến Hòa Hiệp Bắc dẫn đầu về độ phong phú với 17 loài (11 họ), Hòa Hiệp Nam đạt 16 loài (12 họ), trong khi khu vực ngược dòng về thôn Trường Định chỉ còn 12 loài (8 họ). Đánh giá độ thường gặp của 7 loài chính thức tại 6 ô tiêu chuẩn cho thấy: Dừa nước đạt độ thường gặp cao nhất ở mức tuyệt đối 100%, cây Giá và cây Đước đạt 50%, Ô rô nước, Trang và Ráng đại cùng đạt 33,33%, còn Cọc vàng xuất hiện thấp nhất với tỷ lệ 16,67%.

Thảo luận kết quả

So sánh đối chiếu với các thủy vực khác trên toàn quốc, hệ thực vật ngập mặn cửa sông Cu Đê với 28 loài cho thấy mức độ đa dạng thấp hơn rất nhiều so với sông Vàm Cỏ Tây ở Long An (205 loài, 74 họ), sông Nhuệ - Đáy ở Hà Nam (197 loài, 70 họ) và Đầm Lập An ở Thừa Thiên Huế (33 loài, 25 họ). Nguyên nhân sinh thái bắt nguồn từ cấu trúc thủy văn khắc nghiệt của sông Cu Đê với độ dốc lưu vực bình quân lên tới 26,6%, đáy sông dốc và lưu tốc dòng chảy lũ lớn làm trôi dạt mùn bã hữu cơ, khiến thể nền nghèo phù sa mịn. Thêm vào đó, nhiệt độ không khí trung bình mùa hè tại trạm đo lên tới 30,68°C cùng sự sụt giảm độ mặn đột ngột vào mùa mưa (xuống xấp xỉ 0,0‰) đã tạo nên rào cản sinh lý đối với các loài cây gỗ ngập mặn thực thụ.

Về phương diện trực quan hóa, toàn bộ dữ liệu cấu trúc dạng sống của thực vật có thể được trình bày hiệu quả qua biểu đồ tròn hoặc biểu đồ thanh ngang so sánh tỷ trọng, làm nổi bật sự áp đảo của nhóm thân thảo (chiếm khoảng 50%) trước nhóm thân leo (7,14%). Đồng thời, biến thiên số lượng loài qua các ô tiêu chuẩn nên được mô tả bằng biểu đồ cột nhóm kết hợp đường xu hướng không gian, qua đó thể hiện rõ nét sự suy thoái số loài thực vật chính thức giảm dần từ 3 loài tại các ô tiêu chuẩn cửa biển Hòa Hiệp Bắc xuống còn 1 đến 2 loài tại các ô thượng lưu thuộc xã Hòa Liên.

Sự vượt trội của Dừa nước với độ thường gặp 100% tại tất cả các điểm khảo sát mang ý nghĩa sinh thái đặc biệt. Dừa nước có hệ rễ chùm phát triển liên kết dạng mạng nhện bám chặt vào lớp đất bùn sét pha cát, giúp loài này trụ vững trước các đợt lũ quét thượng nguồn. Ngược lại, mật độ thưa thớt của các loài cây gỗ tại thôn Trường Định phản ánh rõ hậu quả của tình trạng đào đắp đầm tôm quảng canh và bến bãi cát Thủy Tú gây sạt lở bờ tả, đòi hỏi phải có chiến lược can thiệp phục hồi khẩn cấp.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm bảo tồn tính đa dạng sinh học và phát huy vai trò phòng hộ của hệ thực vật ngập mặn vùng cửa sông Cu Đê, các nhóm giải pháp hành động cụ thể cần được triển khai đồng bộ:

  • Thiết lập hành lang bảo vệ và cắm mốc ranh giới sinh thái: Ban hành quy định khoanh vùng bảo vệ nghiêm ngặt 15 km đai rừng ngập mặn hiện hữu dọc hai bờ sông Cu Đê. Đặt mục tiêu hoàn thành 100% việc cắm mốc chỉ giới hành lang sinh thái trước quý IV năm 2019 nhằm ngăn chặn hoàn toàn việc san lấp mặt bằng dự án đô thị lấn sông. Cơ quan chủ trì: Ủy ban nhân dân quận Liên Chiểu và Ủy ban nhân dân huyện Hòa Vang phối hợp cùng Sở Tài nguyên và Môi trường.
  • Triển khai kỹ thuật trồng phục hồi và mở rộng diện tích rừng: Thực hiện dự án trồng mới và phục hồi 30 ha thảm thực vật ngập mặn tại các bãi bồi sạt lở ven bờ tả xã Hòa Liên và các đầm nuôi tôm bỏ hoang thôn Trường Định. Cơ cấu loài ưu tiên gồm 60% Dừa nước và 40% hỗn loài Trang, Bần chua, phấn đấu đạt tỷ lệ cây sống trên 85% trong giai đoạn 2019-2022. Cơ quan chủ trì: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thành phố Đà Nẵng phối hợp với các viện nghiên cứu chuyên ngành.
  • Kiểm soát các nguồn thải ô nhiễm và chấn chỉnh khai thác cát: Đình chỉ dứt điểm 100% bến bãi tập kết cát không phép tại khu vực Thủy Tú, đồng thời tăng cường quan trắc nước thải xả ra từ Khu công nghiệp Hòa Khánh trước tháng 12 năm 2020. Mục tiêu duy trì chất lượng nước mặt sông Cu Đê đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia loại B1, kiểm soát độ mặn đáy ổn định cho thực vật phát triển. Cơ quan chủ trì: Công an Môi trường thành phố Đà Nẵng và Chi cục Bảo vệ Môi trường.
  • Phát triển mô hình sinh kế gắn với đồng quản lý rừng cộng đồng: Thành lập 2 tổ cộng đồng tự quản bảo vệ rừng ngập mặn tại phường Hòa Hiệp Bắc và xã Hòa Liên. Tổ chức tập huấn chuyển đổi mô hình nuôi tôm sinh thái dưới tán dừa kết hợp du lịch đường thủy nội địa cho 50 hộ dân trước năm 2023, kỳ vọng nâng cao thu nhập người dân thêm 20% và giảm thiểu 90% áp lực chặt phá cây tự nhiên. Cơ quan chủ trì: Hội Nông dân thành phố Đà Nẵng và Ủy ban nhân dân các xã phường sở tại.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu thực chứng và luận cứ khoa học có giá trị ứng dụng cao cho nhiều nhóm đối tượng liên quan:

  • Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên, lâm nghiệp và quy hoạch đô thị: Điển hình là Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Đà Nẵng cùng Chi cục Kiểm lâm. Tài liệu này cung cấp danh mục 28 loài thực vật cùng bản đồ phân bố GIS chi tiết làm cơ sở khoa học để thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường các dự án ven sông và tích hợp dải đệm xanh vào đồ án quy hoạch tổng thể thành phố.
  • Giới nghiên cứu học thuật, giảng viên và học viên cao học: Các nhà nghiên cứu chuyên ngành Sinh thái học, Khoa học Môi trường và Quản lý Tài nguyên thiên nhiên có thể kế thừa phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn kích thước 100 m2 kết hợp khảo sát xã hội học PRA bán cấu trúc cho các công trình nghiên cứu so sánh thảm thực vật cửa sông ven biển miền Trung.
  • Các ban quản lý dự án phục hồi rừng và tổ chức phi chính phủ: Các tổ chức hoạt động trong lĩnh vực bảo tồn thiên nhiên và ứng phó biến đổi khí hậu có thể ứng dụng trực tiếp bài học tuyển chọn loài cây bản địa (với ưu thế tuyệt đối của Dừa nước và Trang) để xây dựng định mức kinh tế kỹ thuật cho các đề án trồng rừng chắn sóng cửa sông.
  • Chính quyền địa phương cấp cơ sở và cộng đồng dân cư lưu vực: Lãnh đạo các xã, phường Hòa Hiệp Bắc, Hòa Hiệp Nam và Hòa Liên cùng các hợp tác xã nông nghiệp có thể vận dụng phát hiện của luận văn để xây dựng hương ước bảo vệ bờ sông, thiết kế tour du lịch sinh thái sông Cu Đê và tái cơ cấu diện tích nuôi trồng thủy sản bền vững.

Câu hỏi thường gặp

Hệ thực vật ngập mặn tại vùng cửa sông Cu Đê hiện ghi nhận tổng cộng bao nhiêu loài?
Điều tra thực địa ghi nhận 28 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 26 chi và 16 họ. Trong đó, thực vật ngập mặn chính thức có 7 loài chiếm tỷ lệ 25,00%, còn lại 21 loài là thực vật tham gia ngập mặn chiếm tỷ lệ 75,00%, phân bố chủ yếu ở ngành Ngọc lan với ưu thế thuộc về họ Hòa thảo gồm 5 loài.

Loài cây ngập mặn nào chiếm ưu thế phân bố tuyệt đối tại khu vực nghiên cứu?
Dừa nước là loài chiếm ưu thế sinh thái cao nhất với độ thường gặp đạt mức tuyệt đối 100% tại tất cả 6 ô tiêu chuẩn khảo sát. Nhờ hệ rễ chùm đan kết vững chắc và khả năng chịu mặn biên độ rộng từ 0,0‰ đến 8,8‰, loài cây này sinh trưởng kiên cường và đóng vai trò neo giữ trầm tích chống sạt lở bờ sông.

Vì sao tính đa dạng thực vật ngập mặn tại sông Cu Đê thấp hơn các hệ thống sông khác?
Sự suy giảm đa dạng bắt nguồn từ độ dốc lưu vực lớn tới 26,6%, dòng lũ xiết cuốn trôi phù sa mịn cùng biên độ mặn dao động thất thường giữa hai mùa. Hơn nữa, hoạt động san lấp xây dựng khu đô thị và mở rộng vuông tôm đã thu hẹp mạnh sinh cảnh sống so với các vùng bãi bồi rộng lớn như sông Vàm Cỏ Tây có tới 205 loài.

Những hoạt động nhân sinh nào tác động tiêu cực nhất đến rừng ngập mặn Cu Đê?
Tác động nghiêm trọng nhất đến từ việc san lấp mặt bằng dự án khu đô thị Quan Nam, hoạt động tập kết cát tại Thủy Tú gây xói lở bờ tả và việc phá rừng ngập mặn làm đầm tôm quảng canh khiến đất nông nghiệp lưu vực giảm 241,2 ha. Sự cố xả thải công nghiệp chưa xử lý triệt để cũng đe dọa sinh cảnh sống.

Mô hình kỹ thuật phục hồi rừng nào có tính khả thi cao nhất tại lưu vực sông Cu Đê?
Phương thức tối ưu là trồng phục hồi 30 ha rừng bằng công thức hỗn loài gồm 60% Dừa nước kết hợp 40% cây Trang hoặc Bần chua tại các bãi bồi sạt lở và đầm tôm thoái hóa. Mô hình này tận dụng rễ chùm giữ đất và rễ chống bẻ sóng, bảo đảm tỷ lệ cây sống đạt trên 85% sau 3 năm chăm sóc.

Kết luận

  • Luận văn đã định danh chính xác 28 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 26 chi, 16 họ tại cửa sông Cu Đê, khẳng định giá trị bảo tồn cốt lõi của 7 loài ngập mặn chính thức đại diện cho 20% tổng số loài chính thức của cả nước.
  • Kết quả khảo sát làm sáng tỏ cấu trúc quần xã với sự áp đảo của nhóm thân thảo chiếm khoảng 50% tổng số loài và xác lập vị thế rường cột sinh thái của Dừa nước đạt độ thường gặp tuyệt đối 100%.
  • Công trình đã chỉ ra tác động kép từ đặc thù tự nhiên có độ dốc lưu vực 26,6% kết hợp sức ép đô thị hóa làm suy giảm 241,2 ha đất nông nghiệp là nguyên nhân trực tiếp gây thoái hóa sinh cảnh.
  • Đề tài thiết lập hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý đồng bộ, trọng tâm là cắm mốc bảo vệ 15 km bờ sông, xử lý triệt để nạn khai thác cát và phục hồi 30 ha rừng ngập mặn bản địa.
  • Luận văn cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn vững chắc, đóng góp cơ sở dữ liệu chuẩn mực để thành phố Đà Nẵng tích hợp vào quy hoạch giao thông thủy và chiến lược phát triển kinh tế sinh thái bền vững.

Kế hoạch hành động trong giai đoạn 2019-2022 đòi hỏi tập trung hoàn thiện công tác cắm mốc chỉ giới và nhân giống phục hồi rừng bãi bồi, hướng tới giai đoạn 2023-2025 vận hành trơn tru mô hình đồng quản lý cộng đồng. Các cấp chính quyền, nhà khoa học và cộng đồng địa phương cần phối hợp chặt chẽ ngay từ hôm nay để bảo vệ dải đệm sinh thái cửa sông Cu Đê, kiến tạo không gian sống an toàn trước biến đổi khí hậu.