Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương này trình bày tổng quan về một số yếu tố môi trường có ảnh hưởng đến sự phân bố của cây ngập mặn cũng như đặc điểm sinh học của một số loài cây ngập mặn chiếm ưu thế tại RNMCG. Địa điểm, thời gian, phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu. Nội dung của chương: giới thiệu về khu vực nghiên cứu, phạm vi, đối tượng nghiên cứu cũng như các phương pháp sử dụng trong đề tài.
Kết quả nghiên cứu. Trên cơ sở kết quả điều tra thực địa, cùng với việc phân tích các kết quả nghiên cứu thu thập được, đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố độ ngập triều, địa hình, thể nền đến sự phân bố cây ngập mặn khu dự trữ sinh quyển Cần Giờ Phần Kết luận 5 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.Một số yếu tố môi trƣờng chi phối sinh trƣởng của rừng ngập mặn Theo cơ sở sinh thái học, các yếu tố môi trường là các thực thể hay hiện tượng tự nhiên cấu trúc nên môi trường. Cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái rừng ngập mặn, thành phần và phân bố các loài cây và các kiểu sinh trưởng của các sinh vật rừng ngập mặn phụ thuộc nhiều vào 8 yếu tố môi trường đó là địa lý ven biển, khí hậu, thủy triều, sóng và dòng chảy, độ mặn, độ oxy hòa tan, đất và các chất dinh dưỡng.
Khí hậu Nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa và gió ảnh hưởng mạnh đến hệ sinh thái rừng ngập mặn. Đây không những là những yếu tố ảnh hưởng lên sự sinh trưởng và phát triển của thực vật mà còn là nguyên nhân gây ảnh hưởng đến các yếu tố vật lý khác như đất, nước. Nhiệt độ không khí có ảnh hưởng đến sự phân bố, sinh trưởng và phát triển của cây rừng ngập mặn. Cây ngập mặn không chịu được lạnh.
Càng xa xích đạo nhiệt độ càng thấp dần nên rừng ngập mặn cũng kém phát triển. Ngoài ra, nhiệt độ nước biển cũng ảnh hưởng đến sự xuất hiện của loài cây rừng ngập mặn. Lượng mưa chi phối sự phân bố và phân vùng của thực vật dọc theo ven biển. Cây rừng ngập mặn không phụ thuộc hoàn toàn vào lượng mưa vì chúng có tuyến tiết muối và cơ chế hút nước ngọt.
Tuy nhiên nước mưa cũng ảnh hưởng đến rừng ngập mặn thông qua việc vận chuyển phù sa, bùn và làm giảm độ mặn của lớp đất mặt. Ngoài ra, lượng mưa còn ảnh hưởng đến các yếu tố khác như nhiệt độ không khí, nhiệt độ nước, độ mặn nước ngầm, độ 6 mặn lớp đất mặt có ảnh hưởng đến cây rừng ngập mặn. Gió ảnh hưởng đến sự bốc thoát hơi nước của cây rừng ngập mặn và làm giảm nhiệt độ không khí. Cây rừng ngập mặn còn nhờ gió để thụ phấn một số loài cây.
Cùng với nước triều, gió đã góp phần vào sự phân bố và tái sinh tự nhiên của cây rừng ngập mặn. Cường độ của gió bão tác động trực tiếp lên hệ sinh thái cây rừng ngập mặn, tùy theo mức độ thiệt hại như rụng lá, gãy cành nhánh đến việc gãy đổ trên diện rộng và sau cùng là gây thiệt hại từng phần của hệ sinh thái. Ngoài ra, gió bão cũng thường gây sóng to, mưa lớn làm nước biển dâng cao, gây xói lở bờ biển, bờ sông, tàn phá rừng ngập mặn ở cửa sông. Thủy triều Ở vùng ven biển, thủy triều xác định đến sự phân bố của cây rừng ngập mặn.
Biên độ triều là yếu tố ảnh hưởng nhiều đến hệ thống rễ cây rừng ngập mặn, ở những nơi có biên độ triều cao thì hệ thống rễ chân nôm phát triển vì đây là loại rễ thích nghi với biên độ triều rộng. Thay đổi độ mặn do nước triều là một trong các yếu tố giới hạn sự phân bố cây rừng ngập mặn. Nước triều vận chuyển oxy hòa tan đến hệ thống rễ của cây rừng và tái chế lại các chất dinh dưỡng trong hệ sinh thái. Ngoài ra, thủy triều còn dọn CO2 tích lũy, độc tố, mảnh vụn hữu cơ và giữ vững độ mặn của nước.
Sự phát tán, phân bố và việc đem trái giống thành công cũng bị ảnh hưởng một phần bởi thủy triều.Đất Đất của rừng ngập mặn thường do bồi tụ của các con sông từ thượng nguồn chảy đến. Thường là đất phù sa có pha sét và cát. Trong rừng ngập mặn thường có những vùng đất mới bồi tụ, đây là nhóm đất mới chưa phát triển, tiếp đến là nhóm đất phát triển hơn thường xuất hiện một số loài của chi Đước hay Mắm. Độ mặn Độ mặn là một trong những nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, tỉ lệ sống của loài cây và phân bố rừng ngập mặn và liên 7 quan đến áp suất thẩm thấu.
Khi độ mặn tăng lên thì cũng có sự tăng tương ứng về áp suất thẩm thấu và làm cho sự hút nước của rễ cây khó khăn hơn. Cây rừng ngập mặn thường sinh trưởng phát triển tốt nơi có nồng độ muối từ 10 – 25‰. Mỗi loài cây rừng ngập mặn có biên độ mặn khác nhau, nếu trong điều kiện độ mặn thích hợp với một loài nào đó thì nó sẽ sinh trưởng và phát triển mạnh, nếu độ mặn quá cao sẽ làm cây sinh trưởng chậm lại và có khi chết. Độ chua của đất pH Độ chua của đất ảnh hưởng đến sự biến đổi hóa học của hầu hết các chất dinh dưỡng và sự hiện diện của chúng đến cây rừng.
Hầu hết, đất rừng ngập mặn được coi là có tính đệm tốt với pH từ 6 – 7 nhưng cũng có nơi xuống đến 5. Thế oxy hóa khử (Eh) Đặc điểm oxy hóa khử trong đất rừng ngập mặn có liên quan đến quá trình ngập triều, thành phần cấp hạt và hàm lượng chất hữu cơ trong đất. Đất rừng ngập mặn thường bị ngập úng vì thế đất bị yếm khí, quá trình phân hủy của các vi khuẩn xảy ra, qua đó lượng oxy giảm. Thế oxy hóa khử (Eh) của đất yếm khí là thường dưới - 200mV, trong khi đất thoáng khí thì Eh thường trên +300mV.
Khi Eh = 0 thì đất đó được coi là yếm khí. Các yếu tố môi trường tác động lên đời sống của cá thể, quần thể, quần xã…không phải đơn lẻ mà là một tổ hợp, đồng thời. Tuy nhiên, trong nghiên cứu để làm sáng tỏ bản chất của các yếu tố, phải nghiên cứu riêng rẽ từng yếu tố một bằng cách cô lập ảnh hưởng của các yếu tố khác trên cơ sở duy trì các yếu tố khác ở trạng thái ổn định trong tiến trình nghiên cứu. Trong phạm vi luận văn, kết quả nghiên cứu tác động của các yếu tố địa hình, chế độ triều, độ mặn đất tới sự phát triển của CNM tại RNMCG được tác giả trình bày chi tiết tại phần nội dung của luận văn này.
Đặc tính sinh học cây ngập mặn Do đặc điểm sống trong môi trường ngập nước, yếm khí, đất bùn, độ mặn cao, sóng gió nhiều… nên cây rừng ngập mặn phải thích nghi với các điều kiện bất lợi để tồn tại. Để thích ứng với điều kiện đất bị yếm khí trong 8 khi triều ngập và để đứng vững trên nền đất không ổn định, hệ rễ của cây rừng ngập mặn có các dạng sau: rễ hình tia như Mắm (Avicennia spp.); gốc bạnh to gồm có Trang (Kandelia candel), Sú (Aegiceras corniculatum), Dà quánh (Ceriops tagal); rễ chân nôm, rễ chống như Đước, Đưng (Rhizophora spp. ngoài tác dụng làm giá đỡ cho cây, còn là cơ quan thu nhận không khí cho phần trong đất vì trên rễ có nhiều lỗ vỏ trung bình 5-10 lỗ vỏ/cm2 (Phan Nguyên Hồng, 1991); rễ bạnh vè như Cui (Heritiera littoralis), Vẹt dù (Bruguiera gymnorrhira); rễ đâm ngược từ mặt đất nên như cây Bần (Sonneratia spp.) Ngoài ra còn có nhiệm vụ hô hấp và trên bề mặt của rễ có số lượng lỗ vỏ lớn: ở chi mắm trung bình 14-16 lỗ vỏ/cm2, chi bần 9-11 lỗ vỏ/cm2(Phan Nguyên Hồng, 1999). Cũng do sống trong điều kiện môi trường có độ mặn thay đổi và cao, vì vậy một số cây ngập mặn có cơ chế điều chỉnh nồng độ muối trong cây để tồn tại và phát triển như: • Bài tiết muối: Một số loài như Sú (Aegiceras spp.), Mắm (Avicennia spp,), Ôrô (Acanthus spp.) có thể thích nghi với điều kiện này do bài tiết muối qua tuyến muối trong lá.
• Giữ muối: Lượng muối dư được giữ trong không bào bài tiết muối rồi thải qua lá rụng, như Mắm (Avicennia spp. • Cân bằng tiềm năng thẩm thấu: Cây ngập mặn có thể tích lũy trọng lượng phân tử carbonhydrat thấp hơn thế năng thẩm thấu và như vậy cây có thể hấp thu nước từ môi trường mặn. • Loại trừ muối: Tính chất vật lý này nhằm ngăn cản muối vào trong xylem của rễ bằng cơ chế bơm qua màng như Trang (Kandelia candel), Cóc vàng (Lumnitzera racemosa), Sú (Aegiceras spp. Do sống trong môi trường khắc nghiệt, dưới tác dụng của sóng và nền đất không ổn định, tỉ lệ sống không cao nên cây rừng ngập mặn có các đặc điểm để tái sinh như: 9 “Hiện tượng sinh con”.
Một đặc điểm đặc biệt của các loài cây ngập mặn là có hiện tượng sinh con. Hạt của các loài này nảy mầm sau khi chín và không có thời kỳ nghỉ (Phan Nguyên Hồng, Nguyễn Hoàng Trí, Nguyễn bảo Khanh , 1984, Phan Nguyên Hồng, Hoàng Thị Sản, 1986; Tulyathorn 1989) ngay ở trên cây mẹ, tạo ra cây con nối liền với quả gọi là trụ mầm. Kích thước và độ dài của trụ mầm ở các loài cây khác nhau, nhưng đều có dạng thuôn, phần bụng hơi phình to, sau nhọn dần, trù loài vẹt có hình trụ có cạnh đều, hơi nhọn hai đầu. Trụ dài nên nó dễ dàng nổi trên mặt nước và phát tán, dễ cắm xuống đất và hướng ngọn lên trên rồi phát triển rễ nhanh chóng.
Các loài thuộc chi mắm và sú cũng còn có hiện tượng sinh con kín, hạt cũng nảy mầm trên cây mẹ nhưng trụ mầm nằm kín trong vỏ quả, không ló ra ngoài. Tính thích nghi của các loài không có trụ mầm: Như cây Cui (Heritiera littoralis) sản xuất trái to bao bọc bằng lớp vỏ cứng, lớp vỏ này không thấm nước làm như chiếc phao. Cây Giá, Tra lâm vồ thì trong trái có nhiều hạt. Đặc điểm của một số loài cây ngập mặn: Avicennia alba Blume, Tên tiếng Việt: Mắm trắng (Hình 1.
Mắm trắng 10 Đặc điểm hình thái: Cây gỗ lớn cao tới 20m có có rễ thở phát triển. Vỏ cây màu nâu tối, tán rộng ưa sáng. Lá hình mũi mác, mặt dưới có màu trắng sáng. Hoa rất nhỏ (đường kính 5mm) màu vàng cam tập trung thành chùm, phía cuối có phần phụ ngắn hoặc chồi tận cùng.
Trục hoa dài hơn so với mắm biển.
