CHƯƠNG 1 TONG QUAN CAC VAN DE NGHIEN CUU 1. RUNG PHONG HO VEN BIEN VA VAI TRO 1. Khái niệm về rừng phòng hộ Rừng phòng hộ là rừng và đắt rừng được xác định mục đích sử dụng chủ yếu để bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất chống xói mòn, hạn chế thiên tai, điều hòa khí hậu, góp phần bảo vệ môi trường sinh thái [4]. Rừng phòng hộ ven biển là những dải rừng, những hệ sinh thái rừng và đất rừng ở vùng ven biển được dùng để chống gió bão, ôn định và chắn cát bay, bảo vệ xóm làng, đồng ruộng, đường giao thông và các công trình ven biển; cải tạo đất, cát và khí hậu; góp phần bảo vệ môi trường sinh thái [20].
Khái quát về rừng phòng hộ ven biển Việt Nam Viét Nam nằm dọc theo bán đảo Đông Dương, gắn liền với lục địa Châu. Á rộng lớn và thông ra biển Thái Bình Dương. Phần đất liền của Việt Nam trai dai tir 23°23" dén 08°02" vi dé Bac, ngang tir 102°08" dén 109°28 kinh độ Đông, chiều dọc tính theo đường thẳng trong đất liền từ Bắc xuống Nam khoảng 1650 km. Chiều ngang từ Tây sang Đông, nơi rộng nhất trên đất liền khoảng 600 km, nơi hẹp nhất 50 km [4] Viét Nam nằm trong vùng nhiệt đới, chịu ảnh hưởng của chế độ gió mùa.
Trung bình hàng năm có từ 6 10 cơn bão và áp thấp nhiệt đới, kéo theo mưa lớn gây ra lũ lụt và đôi khi xảy ra sóng thần ven biển. Việt Nam là một nước có nhiều núi và sông, bờ biển dài, có hệ sinh thái rừng đầu nguồn và ven biển rất phong phú, đa dạng [4]. Căn cứ vào tính chất, vai trò, mục tiêu và vị trí khác nhau mà người ta chia rừng phòng hộ ra 4 loại [4]: - Rừng phòng hộ đầu nguồn - Rừng phòng hộ chống gió, chắn cát bay - Rừng phòng hộ chắn sóng và lắn biển ~ Rừng phòng hộ bảo vệ môi trường sinh thái Trong các loại rừng phòng hộ kể trên, Rừng phòng hộ “chống gió, chắn cát bay” là đối tượng nghiên cứu của Đề tài này. Vai trò của rừng phòng hộ ven biển 'Vai trò của rừng phòng hộ ven biển là rừng được xây dựng và phát triển cho mục đích bảo vệ và điều tiết nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn đất, hạn chế thiên tai, điều hòa khí hậu, bảo đảm cân bằng sinh thái và an ninh môi trường [4].
Hiệu quả của rừng phòng hộ chắn gió, chống cát bay đã được nghiên cứu bởi Turnbull, JW and Martensz PN, 1982 [37]. Cho thấy trên các hoang mạc muốn cải thiện tiểu khí hậu và cải tạo đất phải trồng rừng phòng hộ thành hệ thống đai theo mạng lưới ô vuông, có kết cấu kín, hỗn giao nhiều tầng. Các kết quả nghiên cứu đều khẳng định vai trò to lớn của các đai rừng. phòng hộ và cải thiện điều kiện canh tác.
Một đai rừng có chiều rộng 100m, hàng năm có khả năng có định được 104 - 223mỶ cát. Ở thành phó Zhanjiang, được bao quanh trên 20.000 ha cát di động và bán di động đã được cố định bởi các đai rừng và kết quả là hàng nghìn ha đất nông nghiệp được phục hồi (Yang, J.C và cộng sự, 1995) [38]. Ở khoảng cách 5 — 25H tốc độ gió giảm 25 — 40%, vùng có hiệu quả nhất trong phạm vị 5H, ở đó tốc độ gió giảm 46 - 69%. liệu quả chắn gió giảm đi khi khoảng cách giữa các đai rừng càng xa nhau.
Nhiệt độ không khí trong đai rừng tăng 0,3 — 1,5”C vào mùa đông, giảm 1 — 2C vào mùa hè và lượng bốc hơi trong đai rừng giảm 10 - 30% so với nơi đất trồng. Theo tài liệu của Trạm Nông Lâm Dao Đông ở Đảo Hải Nam, một khu rừng trồng Phi lao 10 tuổi đã tạo một lớp thảm mục dày 4 ~ 9cm, với tổng lượng rơi rụng 15 - 21 tắn/ha trong mười năm [39]. Hiện tượng gió cuốn hàng tỉ tắn đất màu ở Đại Bình Nguyên Bắc Mĩ là chứng nghiệm rõ rệt nhất về sự tàn phá của gió. Chính cây cỏ nhờ rễ mới giữ được đất, tránh xói lở bào mòn do gió.
Ở Liên Xô trước đây kế hoạch GOELRO của LêNin, 1921 đã đưa ngành nông nghiệp phát triển cao nhờ trồng hơn 2 triệu ha rừng làm vành đai phòng hộ phần đắt phía đông châu Âu của Liên Xô. Ngoài ra, các nhà khoa học cho rằng vùng Cận Đông từ Do Thái đến Án Độ không nhất thiết trở thành sa mạc nếu người ta trồng rừng, trồng cỏ và ngăn không cho gia súc phá hại [21]. DAC DIEM HÌNH THÀNH RỪNG PHÒNG HỘ VEN BIEN Trên thực tế nghiên cứu về rừng nói chung, rừng phòng hộ ven biển nói riêng có tiến trình lịch sử phát triển lâu dài. Những hiểu biết về rừng phòng hộ ven biển thực sự có được từ thế XIX.
Theo quan điểm học thuyết sinh thái học, rừng được xem là hệ sinh thái điển hình của sinh quyền (Tansley, 1935; Vili, 1957; E. Rừng là quần lạc sinh địa, trong đó có sự thống nhất biện chứng giữa sinh vật với môi trường. Các nhân tố sinh thái như thực vật, khí hậu, thổ nhưỡng và nước là các nhân tố chủ đạo cấu trúc nên hệ sinh thái rừng (theo Morozov, 1912) [28]. Nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa các nhân tố sinh thái đến đời sống.
thực vật đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu sinh quyền (Park C. Trong quá trình nghiên cứu các nhà khoa học (Jenning và Bird, 1967 ; Wash, 1974 ; Chapman, 1977) [32] đã chỉ ra rằng sự tồn tại của rừng ngập mặn phụ thuộc vào các nhân tố sinh thái cơ bản: Khí hậu, thể nền, che chắn và bảo vệ, nước mặn, biên độ triều, các dòng hải lưu, bờ biển nông. Với hệ sinh thái trên cạn, tiếp cận học thuyết “Sinh địa - Quần lạc(biogeoeology) của viện sỹ V.Tansley (1930), Thái Văn Trừng (1963, 1999) [36], đã căn cứ vào quan điểm sinh thái phát sinh quan thể thực vật để phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam. Tư tưởng học thuật của quan điểm này là trong một môi trường sinh thái cụ thể chỉ có thể xuất hiện một kiểu thảm thực vật nguyên sinh nhất định.
Trong môi trường sinh thái đó, có 5 nhân tố sinh thái phát sinh (khí hậu - thủy văn, thô nhưỡng, địa lý — địa hình, sinh vat va con người) ảnh hưởng quyết định đến tổ thành loài cây rừng, hình thái, cấu trúc và hình thành nên những kiểu thảm thực vât tương ứng. Viêc lý giải sự có mặt, phân bố và độ nhiều của một loài nào đó phụ thuộc vào sự tác động tổng hợp. của các nhân tố và tắt nhiên còn tùy thuộc vào đặc tính của mỗi loài thực vật. Việc phân tích các nhân tố trên đây có tác dụng rất lớn trong việc khôi phục và phát triển rừng phòng hộ ven biển đang bị suy thoái nghiêm trọng trên qui mô toàn cầu.
Các nhân tố sinh thái phát sinh vùng cát ven biển a. Nhân tố địa lý - địa hình Phần lớn các bãi cát, đụn cát, đồi cát đều phân bố ở các cung lõm của bờ biển, bao quanh phía ngoài các đồng bằng phù sa và hệ thống đầm, phá. Quy mô, hình thái của vùng cát tại mỗi khu vực khác nhau, phụ thuộc vào địa hình vùng lân cận cũng như các điều kiện khác như động lực sông, biển, chuyển động kiến tạo và khí hậu. Theo Nguyễn Tiến Hải và cộng sự, 1997.
Dải cát Miền Trung được chia thành 10 đải từ Bắc vào Nam với những đặc thù riêng biệt cả về quy mô lẫn thành phần vật chất, trong đó dải cát Quảng Nam ~ Đà Nẵng dài khoảng 100 km từ chân đèo Hải Vân qua bán đảo Sơn Trà đến mũi Năm Trâm, rộng 2 - 8km, chủ yếu là cát trắng và vàng nhạt [36]. Sự phân bố thảm thực vật là một hiện tượng địa lý. Mỗi vùng địa lý khác nhau, có một kiểu hệ sinh thái đặc trưng và tạo nên cảnh quan địa lý riêng biệt (theo Baur. Segova (1957) lại chia thảm thực vật theo vành đai: Vành đai ven biển bin lay, vành đai núi thấp dưới 800 — 1000m và vành 9 đai cao hơn.
Maurand (1943) nghiên cứu về thảm thực vật Đông Dương đã chia thảm thực vật Đông Dương thành 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Duong và vùng trung gian. Đồng thời ông đã liệt kê 8 kiểu quần lạc trong các vùng đó [14]. Thái Văn Trừng (1978; 1999) khi nghiên cứu về hệ sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam, đã tông hợp các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sự phân bố của hệ thực vật nhiệt đới [14]: - Dia ly — địa hình: Có nhóm quần thê thực vật theo vĩ độ và nhóm thực. vật quần thê theo độ cao.
- Khí hậu - thủy văn: Có nhận xét chế độ khô âm ở Việt Nam phụ thuộc. nhiều vào khí hậu gió mùa, đặc biệt vùng ven biển mang tính địa phương và hướng phơi bờ biên quyết định các kiểu thảm thực vật khí hậu. ~ Thổ nhường: Vùng ven biển, thực vật hình thành trên loại dat phi địa đới, vào sâu lục địa thực vật phong phú hơn trên các loại đất địa đới, đất nội địa. Nhân tố khí hậu Sự phân bố của thảm thực vật trên dải cát ven biển có liên quan đến các.
yếu tố khí hậu: Theo nghiên cứu của Aubreville, 1949: Đây là nhóm nhân tố chủ đạo quyết định hình dạng và kiểu thảm thực vật. Trong nhóm nhân tố khí hậu thủy văn ở vùng nhiệt đới thì nhân tố nhiệt độ có ảnh hưởng khống chế những thảm thực vật ở vùng núi cao. Cây mọc ở vùng có nhiệt độ cao, có ánh sáng mạnh. thường có vỏ dày, tầng bần phát triển nhiều lớp giữ vai trò cách nhiệt với môi trường, lá có tầng cutin dày, hạn chế thoát hơi nước.
Trong nhân tố khí hậu thủy văn, tô hợp nhiệt độ, lượng mưa, gió và độ âm không khí đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng lên đời sống của thực vật trên cạn. Sự phân bố của các khu sinh học (đồng rêu, rừng lá rộng, rụng lá theo mùa, hoang mạc) là dẫn xuất chính của tổ hợp các yếu tố khí hậu phân bồ mỗi vùng trên trái đất [19]. 10 Quy luật về nhân tổ giới hạn: E. Odum (1971) đã đưa ra nhận xét xung.
quanh quy luật giới hạn sinh thái: Các sinh vật có thể có giới hạn sinh thái rộng đối với một nhân tố sinh thái này, nhưng lại có giới hạn sinh thái hẹp với nhân tố khác; Những sinh vật có giới hạn sinh thái rộng đối với nhiều nhân tố sinh thái thường có phạm vi phân bồ rộng. + Chế độ gió: Chế độ gió mùa đông với đặc trưng khô lạnh, gió mùa. tây Nam với đặc trưng nóng âm, nóng khô.