Chương 1 TONG QUAN TAI LIEU 1. LƯỢC SU NGHIEN CUU Quá trình diễn thế bờ biển đã hình thành nên những cồn cát chạy song song từ bờ biển vào nội địa. Tương ứng với mỗi cồn cát, thảm thực vật trên đó thích nghỉ với những điều kiện sống đặc trưng. Không chỉ có vai trò như một hàng rào tự nhiên chống lại ảnh hưởng của gió, bão, sóng hay thuỷ triều, vùng cát ven biển được.
xem như ngôi nhà chung cho nhiều loài động, thực vật khác nhau. Thảm thực vật ở đây tuy không đa dạng bằng rừng mưa nhiệt đới hay một số vùng khác, nhưng chúng vẫn có những đặc trưng riêng. Nhìn chung, sự đa dạng của vùng cát ven biển đã góp một phần không nhỏ vào đa dạng sinh học chung và vì vậy, từ lâu nơi đây được xem là đối tượng nghiên cứu đặc biệt của các nhà khoa học trên thê gi 1. Các nghiên cứu về cồn cát ven biển trên thế gi: Với những đặc điểm đặc trưng, từ lâu vùng cát ven biên được xem là địa điểm nghiên cứu của nhiều nhà khoa học.
Các công trình này có thể là những. nghiên cứu về diễn thế sinh thái (DTST), cấu trúc thảm thực vật hoặc là biện pháp bảo vệ hệ sinh thái (HST) đặc biệt này. Trước tiên, có nhiều công trình nghiên cứu về DTST. Tùy thuộc vào từng tiêu chuẩn mà các nhà khoa học có thể phân chia quá trình này thành nhiều giai đoạn khác biệt nhau.
Holmes (2001) xác định quá trình diễn thế trải qua 9 giai đoạn, tương ứng 9 môi trường cồn cát khác nhau: cồn cát trẻ nhất (youngest dunes), cồn cát sơ khai (embryo dunes), cồn cát ban đầu hoặc cồn cát di động (fore-dunes or mobile dunes), cồn cát trắng hoặc vàng hay cồn cát bán có định. Anwar Maun (2009) cho rằng DTST chỉ trải qua 6 giai đoạn: cồn cát bóng (shadow dune), tiếp theo là cồn cát sơ khai (embryo dunes), cồn cát ban đầu (fore dunes), cồn cát nhọn (dunes ridges), cánh đồng cát di động (transgressive dune field) và cuối cùng là cồn cát m (dune slack) [54] 'Tuy nhiên, dù được phân chia làm bao nhiêu giai đoạn, thi quá trình này đều chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau: đất đai, khí hậu hay thảm thực vật. Mặc dù mỗi vùng sinh thái được phân chia dựa trên nhiều đặc điểm khác nhau về đất đai, chế độ nước. nhưng nhìn chung những yếu tố này đều liên quan đến thể nền.
David Holmes (2001) cho rằng thổ nhưỡng có vai trò quan trọng trong DTST và sự phân bố thảm thực vật. Theo ông, mỗi giai đoạn trong quá trình diễn thế, sự thay đôi của thô nhưỡng được đặc trưng bởi nhiều đặc điểm như: màu đất, 46 tuổi, độ pH, tỉ lệ % đất mùn. Trong đó, Maria Abdo (2010) khi nghiên cứu. vùng cát ven biển ở Pindorama, tác giả dựa vào kích thước các hạt cát và đặc trưng dinh dưỡng đã chia vùng này thành năm nhóm đất khác nhau.
Mỗi nhóm có tính chất vật lý, hóa học riêng biệt, tương ứng với một số loài đặc trưng [S3]. Song song với quá trình biến đổi của các điều kiện vô sinh như đất đai, điều kiện khí hậu, chế độ nước, chất dinh dưỡng. thì thảm thực vật cũng thay đồi. Để biết được mối quan hệ giữa hai yếu tố này, Chladil.
Két quả cho thấy điều kiện thổ nhưỡng và địa hình là hai yếu. tố ảnh hưởng đến sự biến đổi thảm thực vật dọc theo transect này [42]. Quá trình nghiên cứu DTST ở nhiều nơi trên thế giới đều cho thấy có một điểm chung đó là tương ứng với sự thay đổi của điều kiện thổ nhưỡng (về kết cấu đất, độ dinh dưỡng, chế độ nước, chế độ nhiệt.) thì các loài thực vật trên đó sẽ có. những hình thức thích nghỉ khác nhau.
Những cồn cát nằm sát biển (cồn cát sơ khai - embryo dune) do luôn chịu tác động của gió mạnh, đất thường có độ mặn cao, kiềm, chất mùn có được chủ yếu do sự lắng đọng của tảo biển., nên thành phần chất dinh dưỡng trong đất rất nghèo, không giữ được nước. Để tồn tại trong môi trường như vậy, thực vật có những đặc điểm thích nghĩ như: lá phủ sáp giúp hạn chế tác động của cường độ ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao, và giữ nước. Ở đây chủ yếu là thực vật thân bò, nhằm hạn chế ảnh hưởng của gió mạnh; rễ đâm sâu, rộng đẻ hấp. thụ đủ nước và cây có khả năng chịu được mặn cao.
Càng vào sâu nội địa, tác động. của các yếu tố như gió biển, độ mặn, nhiệt độ. giảm và điều kiện sóng lại thuận lợi hơn, tạo điều kiện cho nhiều loài phát triển. Tại đây, ngoài các loài thân thảo còn có thêm thực vật thân bụi, thân gỗ nhỏ với số lượng, thành phần đa dạng.
Trong nghiên cứu của mình và cộng sự tại bờ biển Pehuen-có (Argentina), Cintia E. Celsi (2008) đã trình bày kết quả nghiên cứu về độ che phủ các loài tại 5 địa điểm. đã phân chia độ che phủ theo tám cấp độ (từ I đến VIII) tương ứng. với độ che phủ từ >0 % đến 100%.
Kết quả cho thấy tại vùng sát bờ biển chỉ tồn tại một số loài nhất dinh thude ho Cé nhu Panicum urvilleanum, Poa lanuginose v. tỷ lệ che phủ rất thấp (cấp độ II). Khi vào đến cồn cát cố định, bán cố định hay côn cát âm (dune slack), số loài gia tăng, đồng thời độ che phủ mỗi loài biến động từ cấp độ I đến cấp độ IV. Thảm thực vật đa dạng hơn gồm nhiều loài thuộc họ Cúc, họ Cỏ, họ Đậu.
Ngoài các hướng nghiên cứu trên, còn có nhiều công trình khoa học về sự giàu có loài. Jin Jang & cs. Cũng trong năm này, M. Ravanbakhsh đã thống kê được 232 loài thực vật ở vùng biển Caspian (Iran).
Tuy sự đa dạng thành phần loài không cao bằng các nơi khác, nhưng ở đây vẫn có nét đặc trưng riêng [58] Ngoài nghiên cứu về sự phân chia các loại đất, Maria Abdo (2010) còn đưa ra nhận xét sự đa dạng thực vật ở mỗi cồn cát sẽ có những loài đặc trưng riêng. Tại vùng cát ven biển ở Pindorama có 4 loài thực vật tiên phong, đó la Aloysia virtaga, Acacia polyphylla, Croton floribundus, va Casearia sylvestris [53]. khi nghién citu tai bai biển Brama de Marica, Brazil cho kết quả rằng, chỉ có 3 nhóm thực vật tồn tại ở khu vực này: nhóm I (các thực vật tiên phong), nhóm II (thực vật trên các cồn cát sơ khai) và nhóm III (thực vật tại cồn cát trưởng thinh). Trong dé, Althernanthera maritima St.
la loai tiên phong; Sporobolus virginicus (L.) Kunth, Mariscus pedunculatus (R. Koyama, và Mitacarpus ƒigidum K. sinh trưởng chủ yếu tại các cồn cát sơ khai; Panicum racemosum (Spreng) va Mollugo verciticillata L. là những loài tìm thấy trên các cồn cát trưởng thành [61].
Ngoài ra, họ còn cho biết sự thay đổi thành phần loài có mối quan hệ đến vị trí, khoảng cách so với bờ biển, stress môi trường. Miller & Trong cuộc điều tra dọc theo bãi bii cs(2010) đã cho thấy rằng các thảm thực vật có sự tương quan đến độ cao, độ âm 10 đất và cả tỷ lệ dinh dưỡng. Ngoài ra tác giả còn thống kê được 60 loài thực vật có mặt trong khu vực nghiên cứu. Với 3 phân vùng chính, mỗi nơi sẽ có những loài ưu thế riêng: vùng cồn di động có 32 loài hiện diện, cồn cát phía sau cồn di động có 41 loài và cồn trưởng thành có 48 loài.
Trong đó, cồn trưởng thành là vùng có sự đa dạng loài cao nhất. Sự thay đổi thành phân loài tại khu vực nghiên cứu chịu tác động chính bởi gió bão [64] Trong bài báo nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước của cồn cát di động, tác giả Orencio Durán và Laura J. Moore (2013) cho biết kích thước của cồn cát di động phụ thuộc nhiều vào địa hình, các luồng gió và cả thời gian. Tuy nhiên, khi nghiên cứu phản ứng của thực vật (ví dụ: sự sắp xếp không gian, phân vùng thực vật và đa dạng loài.) với các điều kiện gradient vật lý và hóa học (bao gồm nhiều yếu tố như tiếp xúc với gió, độ muối, độ âm đắt, độ mặn của nước ngầm, độ pH của đất, và các chất dinh dưỡng.) thì các nhà sinh thái lại thấy rằng, không.
phải địa hình, các luồng gió mà chính phân vùng thực vật mới là yếu tố chính điều khiển kích thước tối đa của cồn cát di động (fore dunes) [59] Một hướng nghiên cứu khác về cồn cát ven biển là cấu trúc thảm thực vật. (2009) khi nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật ven biển ở Pennisular (Thái Lan) đã dựa vào hai yếu tố: gió và trầm tích phù sa của biển để phân chia thảm thực vật nơi đây thành 2 nhóm tương ứng với môi trường sống của chúng: Thảm thực vật trên bãi cát (sandbar vegetation) và Thảm thực vật trên bãi cát chịu tác động của gió mạnh [50] Cồn cát ven biển có vai trò vô cùng quan trọng không chỉ với sinh thái mà còn cả đời sống con người. Nó giúp hạn chế tác động của nạn cát bay, cát nhảy; là “ngôi nhà chung” cho nhiều loài động vật khác nhau. Vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm tìm ra giải pháp bảo vệ hệ sinh thái đặc biệt này.
Luisa Martinez & cs. (2012) đã nghiên cứu về Palafoxia lindenii A. Gray và Chỉ Muỗng Tiãn (Chamaecrista). Đây là những loài đặc hữu của các cồn cát ven biển nằm trong khu vực trung tâm của vịnh Mexico.
Chúng đang bị đe dọa suy thoái bởi các hoạt động của con người [55] & [56] Ravanbakhsh M. (2013) trong nghiên cứu của mình về thảm thực vật ở biển Caspian (Iran) đã đánh giá nguyên nhân suy thoái của thảm thực vật biển. Phần lớn do sự tác động cuả con người như sự định cư, trồng trọt và các hoạt động sống. Mặc dù ở đây đã áp dụng một số chính sách bảo tồn nhưng những giải pháp không đạt hiệu quả, dẫn đến việc hệ thống sinh thái ven biển ở đây bị thay đồi và suy thoái, chỉ còn lại một phần nhỏ ở bờ biển Caspian là có tính chất bờ biển.
Một số loài thực vật ở đây dễ bị tôn thương như Arguzia sibirica, Convolvuls persicus, Eleocharis caduca, Isolepis cernua, Melilotus polonicus [58]. Caribbean 1a mét trong nhiing ving bién nhiét déi nim 6 Tay ban cau thudc Đại Tây Dương, việc mở rộng vùng biển này là một trong những chiến lược quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế của các quốc gia lân cận. Vào năm 1998, với dự án * Manual for sand dune management in the wider Caribbean”, t6 chiro UNEP đã đề xuất những pháp phù hợp nhằm bảo vệ, phát triển vùng biên này.