Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ "Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và dinh dưỡng của rừng ngập mặn tại Cồn Ông Trang, tỉnh Cà Mau" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Võ Ngươn Thảo dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Trương Thị Nga, bảo vệ tại Trường Đại học Cần Thơ năm 2017, thuộc chuyên ngành Môi trường Đất và Nước (mã số: 62 44 03 03).

Rừng ngập mặn là hệ sinh thái đất ngập nước chiếm diện tích lớn ở các vùng bãi triều nhiệt đới và cận nhiệt đới, giữ chức năng sinh thái quan trọng và đóng vai trò ứng phó với biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, diện tích rừng ngập mặn đang suy giảm và đa dạng sinh học bị tác động do áp lực chuyển đổi đất phục vụ nuôi tôm, phát triển cơ sở hạ tầng, khu dân cư và khu công nghiệp. Tình trạng suy thoái này có nguyên nhân từ sự hiểu biết hạn chế của cộng đồng và các nhà quản lý về chức năng hệ sinh thái cũng như vai trò cung cấp dinh dưỡng dựa trên quá trình phân hủy vật rụng. Khoảng trống nghiên cứu được luận án xác định là việc thiếu hụt các dữ liệu định lượng về mối liên hệ giữa các yếu tố môi trường đất, chế độ thủy văn với cấu trúc lâm phần tự nhiên và chu trình tuần hoàn dinh dưỡng thông qua vật rụng cùng mắt xích tiêu thụ của động vật chân khớp tại khu vực bãi bồi cửa sông.

Mục tiêu tổng quát của luận án là nghiên cứu mối quan hệ giữa các yếu tố môi trường tự nhiên tại Cồn Trong Ông Trang và hệ sinh thái rừng ngập mặn nhằm góp phần bảo vệ đa dạng sinh học, duy trì hệ sinh thái, phục vụ cho phát triển bền vững rừng ngập mặn chịu ảnh hưởng của chế độ triều biển Đông và biển Tây.

Bốn mục tiêu cụ thể của luận án bao gồm:

  1. Đánh giá các yếu tố môi trường đất và chế độ thủy văn ảnh hưởng đến phân bố thực vật rừng ngập mặn tại Cồn Trong Ông Trang.
  2. Xác định các dạng lập địa và đặc điểm cấu trúc rừng ngập mặn tại Cồn Trong Ông Trang.
  3. Đánh giá được năng suất vật rụng, tiến trình phân hủy lá rụng của 3 loài thực vật Đước đôi, Mấm trắng và Vẹt tách tại 3 dạng lập địa thuộc Cồn Trong Ông Trang.
  4. Xác định được thành phần Ba khía và đánh giá tập tính ăn Ba khía qua sự chọn lựa lá rừng ngập mặn và đóng góp dinh dưỡng.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài gồm:

  • Các yếu tố môi trường đất, nước và chế độ ngập triều vùng giáp biển Đông và biển Tây; thành phần thực vật rừng ngập mặn tại Cồn Trong Ông Trang.
  • Thành phần vật rụng của 3 loài cây ưu thế: Đước đôi (Rhizophora apiculata Bl.), Mấm trắng (Avicennia alba Bl.), Vẹt tách (Bruguiera parviflora (Roxb.)) và 3 dạng lập địa tương ứng.
  • Nhóm Ba khía (họ Sesarmidae) cùng vật liệu lá Đước, lá Vẹt, lá Mấm ở hai trạng thái lá xanh và lá vàng.

Phạm vi nghiên cứu:

  • Không gian: Khu vực Cồn Trong Ông Trang thuộc Vườn quốc gia Mũi Cà Mau, tỉnh Cà Mau.
  • Thời gian: Khảo sát các yếu tố môi trường và cấu trúc rừng từ tháng 5/2011 đến tháng 4/2012; nghiên cứu năng suất vật rụng và phân hủy lá từ tháng 2/2013 đến tháng 1/2014; khảo sát thành phần và tập tính ăn của Ba khía từ tháng 10/2013 đến tháng 10/2014.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án tổng thuật có hệ thống các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến các hướng nghiên cứu chính:

Về phân bố và đa dạng loài rừng ngập mặn, Duke et al. (1998) chia rừng ngập mặn toàn cầu thành 6 vùng địa sinh học thuộc hai bán cầu AEP và IWP; Spalding et al. (2010) và Stuart and Casey (2016) thống kê diện tích rừng qua các thời kỳ; Saenger (2002) và Tomlinson (1986) đưa ra các tiêu chí phân loại cây rừng ngập mặn thực sự và cây tham gia; Giesen et al. (2007) khảo sát phân bố loài ở khu vực Đông Nam Á. Tại Việt Nam, Phan Nguyên Hồng (1991, 1999) và Nguyễn Hoàng Trí (1999) phân tích các dòng di cư, phân vùng sinh thái và đa dạng thực vật; Hoàng Văn Thơi (2004) ghi nhận 72 loài thực vật tại khu bảo tồn đa dạng sinh học 184 ở Cà Mau.

Về các yếu tố môi trường đất và chế độ ngập triều, Watson (1928), De Haan (1931) và Chapman (1976) phân chia các nhóm thực vật ngập mặn theo cấp độ ngập triều; Walter (1977), Blasco (1984), Aksornkoae (1992, 1993) phân tích vai trò của lượng mưa, nhiệt độ và độ mặn; Ball (1988), Alongi et al. (1992, 2009), Rivera-Monroy and Twilley (1996) làm rõ tác động của chu kỳ triều đến tính khả dụng của đạm, lân và quá trình nitrate hóa. Về tính chất thổ nhưỡng, Lê Văn Khoa và ctv. (2005), Lê Huy Bá (2003), Hà Quang Khải và ctv. (2002) phân tích cơ chế oxy hóa khử (Eh), ảnh hưởng của ngập úng đến sự amôn hóa và khử nitrate; Hseu and Chen (2000), Reef et al. (2010), Lee and Joye (2006) xác định ngưỡng Eh kiểm soát dạng tồn tại của N-NH4+ và N-NO3-; Nguyễn Ngọc Bình (1996, 1999) đề xuất chỉ số n xác định độ thành thục đất ngập mặn; Ngô Ngọc Hưng (2004, 2009) đưa ra thang phân cấp đạm và lân tổng số; Walkley-Black và Metson (1961) cung cấp thang đo carbon hữu cơ và tỷ lệ C/N.

Về cấu trúc rừng, De Liocourt (1898), Meyer and Stevenson (1943), Lugo and Snedaker (1974), Cintron et al. (1980), Pool et al. (1977), Mishra (1968) xây dựng các chỉ số cấu trúc không gian và chỉ số giá trị quan trọng (IVI); Lovelock et al. (2005), Joschi and Ghose (2003), Macintosh et al. (2002) ứng dụng kỹ thuật ô tiêu chuẩn và phần mềm PRIMER (Clarke and Warwick, 1994) phân tích cụm (Cluster) và sắp xếp đa chiều phi tham số (NMDS). Tại Việt Nam, Nguyễn Văn Trương (1983) xác lập phương pháp định lượng ưu hợp; Trương Thị Nga và Hà Chí Tâm (2009), Trương Thị Nga và Huỳnh Quốc Tịnh (2008), Trương Thị Nga và Võ Thị Trúc Hà (2013), Đặng Trung Tấn (2002, 2007), Viên Ngọc Nam (2003, 2005, 2012), Hứa Mỹ Ngọc (2011) đã nghiên cứu cấu trúc, phân bố và tính chất đất rừng ngập mặn tại Nam Bộ.

Về năng suất vật rụng và phân hủy, Bernhard-Reversat and Loimeto (2002), Hossain and Hoque (2008), Kamruzzaman et al. (2013), Amarasinghe (2010), Day et al. (1987, 1996), Ong et al. (1995), Golley et al. (1962), Sharma et al. (2011) công bố năng suất lượng rơi của các chi Rhizophora, Avicennia, Bruguiera. Tại Cà Mau, Phan Nguyên Hồng và Nguyễn Hoàng Trí (1984), Clough et al. (2000), Bùi Thị Nga và Scheffer (2004), Võ Ngươn Thảo (2004), Hồ Phan Minh Uyên (2009) đã khảo sát vật rụng rừng Đước thuần loài hoặc rừng trồng kết hợp nuôi tôm.

Khoảng trống luận án giải quyết: Phần lớn các công trình trước đây tập trung vào rừng trồng hoặc khảo sát đơn lẻ từng khía cạnh sinh khối hay thổ nhưỡng. Luận án này định vị nghiên cứu vào việc kết nối đồng bộ giữa các chỉ tiêu lý hóa đất, chế độ ngập triều để phân loại dạng lập địa, phân tích cấu trúc lâm phần tự nhiên, xác định năng suất và thời gian bán phân hủy vật rụng của 3 loài cây ưu thế, đồng thời thực nghiệm tập tính chọn lọc thức ăn và vai trò sinh thái của Ba khía (Sesarmidae) trong tuần hoàn dinh dưỡng tại Cồn Trong Ông Trang.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên khung lý thuyết hệ sinh thái rừng ngập mặn mở (Clough, 2013; Saeger, 2002), trong đó vật chất hữu cơ và chất dinh dưỡng được luân chuyển giữa lục địa và biển nhờ thủy triều. Khung phân loại lập địa kế thừa quan điểm của Krauss, Kopp, Schwaneeker, Đỗ Đình Sâm và ctv. (2005), Tô Văn Vượng (2009) kết hợp các tiêu chí: chế độ ngập triều, độ thành thục đất theo chỉ số n (Nguyễn Ngọc Bình, 1996, 1999), thành phần cơ giới đất (Hà Quang Khải và ctv., 2002), thế oxy hóa khử Eh (Lê Văn Khoa và ctv., 2005) và mức độ giàu nghèo dinh dưỡng C, N, P (Walkley-Black; Metson, 1961; Ngô Ngọc Hưng, 2004, 2009).

Phương pháp nghiên cứu thực địa và phân tích thực tế:

  • Phương pháp điều tra môi trường và cấu trúc thực vật: Thiết lập các lát cắt ngang và dọc từ đầu cồn đến cuối mũi cồn. Bố trí các ô tiêu chuẩn (OTC) có 3 lần lặp lại tại 3 khu vực (đầu cồn, giữa cồn, cuối cồn). Xác định cao trình đất bằng máy thủy bình, ghi nhận số lần ngập triều hàng tháng. Lấy mẫu đất ở tầng mặt (0 - 20 cm) phân tích thành phần cơ giới, dung trọng, pH, Eh (mV), độ mặn, carbon hữu cơ (CHC %), đạm tổng số (%N), lân tổng số (%P2O5), đạm khoáng (N-NH4+ và N-NO3-). Trong OTC, đo đếm toàn bộ cây thân gỗ có đường kính ngang ngực D1.3 ≥ 5 cm và chiều cao vút ngọn H; tính toán mật độ, tần suất, độ ưu thế và chỉ số giá trị quan trọng IVI theo Mishra (1968).
  • Phương pháp xác định năng suất vật rụng: Sử dụng các bẫy túi lưới diện tích 1 m2 bố trí cố định dưới tán cây Đước đôi, Mấm trắng và Vẹt tách trong 12 tháng (từ tháng 2/2013 đến tháng 1/2014). Thu mẫu định kỳ hàng tháng, phân tách thành các bộ phận lá, cành gỗ nhỏ, hoa và quả/trụ mầm. Sấy khô mẫu ở nhiệt độ 70°C đến khối lượng không đổi, cân trọng lượng khô và nghiền mẫu để phân tích hàm lượng C, N, P.
  • Phương pháp đánh giá động thái phân hủy lá: Cho lượng lá xác định của 3 loài cây vào các túi lưới nylon kích thước mắt lưới phù hợp rồi đặt tiếp xúc trên nền rừng tại 3 dạng lập địa tương ứng. Thu hồi túi mẫu theo các mốc thời gian: ngày 1, 2, 7, 10, 21, 58, 90, 128, 185, 304, 361. Rửa sạch phù sa bám dính, sấy khô, cân khối lượng còn lại và phân tích hàm lượng dinh dưỡng để xác định phương trình suy giảm khối lượng và thời gian bán phân hủy (t50).
  • Phương pháp nghiên cứu thành phần và tập tính ăn của Ba khía: Khảo sát thành phần loài Ba khía bằng phương pháp thu mẫu trong các ô tiêu chuẩn vào các đợt nghiên cứu. Thí nghiệm xác định sự lựa chọn thức ăn được thực hiện trong các khung lưới kích thước 40 x 40 x 40 cm đặt trên sàn rừng với 3 loại lá (Đước đôi, Mấm trắng, Vẹt tách) ở 2 trạng thái lá xanh và lá vàng qua 3 đợt lặp lại. Cân trọng lượng thức ăn tiêu thụ, thu gom phân Ba khía để phân tích hàm lượng C, N, P và tính toán tỷ lệ C/N.
  • Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm thống kê toán học để tính giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, phân tích tương quan Pearson giữa các yếu tố môi trường và cấu trúc rừng. Ứng dụng phần mềm PRIMER (Clarke and Warwick, 1994) tính toán các chỉ số đa dạng sinh học Shannon-Wiener (H'), Simpson (1-λ), chỉ số phong phú Margalef (d), lập ma trận tương đồng Bray-Curtis, phân tích cụm (Cluster) và phân tích sắp xếp đa chiều phi tham số (NMDS).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu

Chương 1 trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ yêu cầu bảo tồn và quản lý bền vững hệ sinh thái rừng ngập mặn Cà Mau trước sức ép phát triển kinh tế và biến đổi khí hậu. Tác giả xác định rõ mục tiêu tổng quát, 4 mục tiêu cụ thể, 4 nội dung nghiên cứu tương ứng, đối tượng và phạm vi nghiên cứu tại Cồn Trong Ông Trang. Chương này cũng nêu bật tính mới khoa học của luận án trong việc lần đầu tiên đánh giá đồng bộ điều kiện thổ nhưỡng - thủy văn gắn với 3 dạng lập địa ưu thế, xác định năng suất lượng rơi và động thái phân hủy lá của 3 loài cây, đồng thời định lượng vai trò tiêu thụ lá và chuyển hóa dinh dưỡng của Ba khía họ Sesarmidae.

Chương 2: Tổng quan tài liệu

Chương 2 tổng hợp cơ sở lý luận và các công trình nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam về hệ sinh thái rừng ngập mặn. Nội dung bao quát các đặc điểm khí hậu, chế độ thủy văn, độ mặn, độ thành thục đất, điện thế oxy hóa khử Eh, hàm lượng carbon, đạm tổng số, lân tổng số và động thái biến đổi đạm vô cơ. Tác giả tổng thuật chi tiết các phương pháp phân loại lập địa, các mô hình cấu trúc lâm phần ngang và đứng, các nghiên cứu năng suất vật rụng của các chi Rhizophora, Avicennia, Bruguiera, cơ chế phân giải chất hữu cơ và vai trò của động vật ăn mùn bã trong chu trình dinh dưỡng. Phần cuối chương giới thiệu điều kiện tự nhiên, vị trí địa lý của khu vực Cồn Trong Ông Trang thuộc Vườn quốc gia Mũi Cà Mau.

Chương 3: Phương pháp nghiên cứu

Chương 3 mô tả địa điểm nghiên cứu tại Cồn Trong Ông Trang, hệ thống trang thiết bị thí nghiệm và phương pháp nghiên cứu cụ thể cho từng nội dung. Chương này chi tiết hóa quy trình thiết lập các tuyến đo đạc cao trình và ngập triều; quy cách bố trí các ô tiêu chuẩn 100 m2; phương pháp lấy và phân tích mẫu đất theo tiêu chuẩn quốc gia; quy trình dùng bẫy túi 1 m2 thu vật rụng hàng tháng; phương pháp túi nylon đánh giá phân hủy lá qua 11 mốc thời gian; thiết kế thí nghiệm lồng lưới 40 x 40 x 40 cm khảo sát tập tính ăn của Ba khía; và các thuật toán thống kê, chỉ số sinh thái xử lý trên phần mềm PRIMER.

Chương 4: Kết quả và thảo luận

Chương 4 trình bày các dữ liệu định lượng và thảo luận sâu qua 4 nội dung lớn:

Yếu tố môi trường và phân bố thực vật: Cao trình đất tại Cồn Trong Ông Trang biến thiên từ 0 đến 46 cm; tần số ngập triều dao động từ 73 đến 502 lần/năm; giá trị Eh đất từ 69,5 mV đến -169,5 mV; độ mặn nước 29,12 - 29,26‰ (tính mới ghi nhận ngưỡng mặn trung bình 19,7‰); chất hữu cơ đất biến thiên từ 9,66 đến 10,97%; đạm tổng số (%N) từ 0,14 đến 0,19% (đạm tổng số đạt đến 0,24%); lân tổng số (%P2O5) từ 0,08 đến 0,11%. Dạng đạm khoáng N-NH4+ ở cuối cồn đạt cao nhất (10,74 mg/kg), trong khi đầu cồn có hàm lượng N-NO3- chiếm ưu thế. Khu vực ghi nhận sự hiện diện của 12 loài cây thân gỗ và 4 loài dây leo, thân bụi.

Đặc điểm lập địa và cấu trúc rừng ngập mặn: Nghiên cứu phân chia khu vực thành 3 dạng lập địa điển hình gắn liền với 3 quần xã thực vật ưu thế:

Chỉ tiêu môi trường và thổ nhưỡng Lập địa Mấm trắng (Cuối cồn) Lập địa Đước đôi (Giữa cồn) Lập địa Vẹt tách (Đầu cồn)
Vị trí không gian Cuối cồn Giữa cồn Đầu cồn
Loài thực vật ưu thế Mấm trắng (Avicennia alba) Đước đôi (Rhizophora apiculata) Vẹt tách (Bruguiera parviflora)
Chế độ ngập triều Ngập triều cao trung bình Ngập triều bình thường Ngập triều thấp
Tần số ngập triều (lần/năm) 484 (biên độ 73 - 502) 189 (hoặc 198) 73
Thành phần cơ giới đất Thịt pha sét Thịt trung bình Sét pha thịt
Dung trọng đất (g/cm³) 0,57 0,65 1,04
Thế oxy hóa khử Eh (mV) -168,5 (đặc trưng khử) -134,0 +69,5 (thoáng khí)
Đạm tổng số (%N) 0,14 0,19 0,14
N-NH4+ (mg/kg) 11,96 (hoặc 10,74) 19,12 10,76 (hoặc 11,96)
N-NO3- (mg/kg) 0,49 0,61 0,92 (hoặc 0,49)
Lân tổng số (%P2O5) 0,08 0,09 0,08 - 0,11
Mức độ dinh dưỡng và hữu cơ Trung bình, giàu hữu cơ Trung bình khá, giàu hữu cơ Trung bình khá, giàu hữu cơ

Cấu trúc lâm phần cho thấy mật độ, đường kính và chiều cao có sự phân hóa rõ nét giữa 3 lập địa. Chỉ số giá trị quan trọng (IVI) khẳng định vị trí ưu thế tuyệt đối của Mấm trắng tại bãi bồi non mới hình thành ở cuối cồn, Đước đôi tại vùng đất ổn định giữa cồn và Vẹt tách ở vùng gò cao đầu cồn. Phân tích tương quan Pearson cho thấy mật độ các loài cây ưu thế có mối liên hệ chặt chẽ với số lần ngập triều, độ cao địa hình, dung trọng và thế oxy hóa khử của đất.

Năng suất vật rụng và phân hủy lá rụng: Đo đạc trong 12 tháng liên tục ghi nhận năng suất vật rụng và động thái dinh dưỡng:

Loài cây nghiên cứu Năng suất vật rụng tổng số (tấn/ha/năm) Tích lũy đạm ở lá (tấn/ha/năm) Tích lũy lân ở lá (tấn/ha/năm) Thời gian bán phân hủy lá t50 (ngày)
Đước đôi (Rhizophora apiculata) 12,98 0,09 0,02 - 0,03 86
Mấm trắng (Avicennia alba) 10,12 0,08 0,02 - 0,03 75
Vẹt tách (Bruguiera parviflora) 9,88 0,06 0,02 - 0,03 71

Trong tổng năng suất vật rụng của Đước đôi, vật rụng lá đạt 0,696 tấn/ha/năm, chứa 4 kg đạm/ha, 1 kg lân/ha và 258 kg cacbon/ha. Tiến trình phân hủy lá diễn ra nhanh nhất ở lá Vẹt tách (t50 = 71 ngày) và Mấm trắng (t50 = 75 ngày), chậm nhất ở Đước đôi (t50 = 86 ngày) do cấu tạo mô lá và hàm lượng chất xơ khác nhau.

Thành phần loài và vai trò của Ba khía: Khảo sát phát hiện 4 loài Ba khía thuộc họ Sesarmidae, trong đó Ba khía càng đỏ có mật độ và tần suất xuất hiện cao nhất. Thí nghiệm chọn lọc thức ăn cho thấy mức độ ưa thích thức ăn giảm dần theo thứ tự: lá Mấm > lá Vẹt > lá Đước. Ba khía tiêu thụ lá vàng nhiều và nhanh hơn lá xanh ở cả 3 loài cây. Phân tích hóa học chỉ ra phân Ba khía có hàm lượng đạm và lân cao, tỷ lệ C/N biến đổi theo hướng làm giàu dinh dưỡng, góp phần phân cắt cơ học vật rụng và hoàn trả chất dinh dưỡng nhanh chóng vào nền đất rừng. Hoạt động đào hang của Ba khía làm tăng độ tơi xốp và cải thiện điều kiện hiếu khí cho tầng đất mặt.

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Chương 5 tóm lược các kết luận khoa học rút ra từ kết quả nghiên cứu về đặc điểm lý hóa đất, phân bố loài, phân vùng 3 dạng lập địa, năng suất lượng rơi và vai trò chuyển hóa vật chất của Ba khía. Tác giả đề xuất các kiến nghị cụ thể phục vụ công tác quy hoạch bảo tồn, phục hồi rừng ngập mặn dựa trên điều kiện lập địa và quản lý bảo vệ nguồn lợi động vật đáy.

Kết quả và những đóng góp mới

Về mặt lý luận và khoa học, luận án cung cấp hệ thống cơ sở dữ liệu định lượng về mối tương quan giữa các yếu tố môi trường (độ cao địa hình, tần suất ngập triều, Eh, thành phần cơ giới, dạng đạm vô cơ) với cấu trúc không gian và sự phân bố của thảm thực vật ngập mặn tại vùng bãi bồi cửa sông Cồn Trong Ông Trang. Luận án đã xác lập đặc trưng định lượng của 3 dạng lập địa tương ứng với 3 loài cây ưu thế (Mấm trắng, Đước đôi, Vẹt tách); cung cấp các giá trị đo đạc về năng suất vật rụng hàng năm (đạt từ 9,88 đến 12,98 tấn/ha/năm) và phương trình hồi quy mô tả thời gian bán phân hủy của lá cây ngập mặn (t50 từ 71 đến 86 ngày). Đồng thời, luận án làm sáng tỏ vai trò của động vật chân khớp họ Ba khía (Sesarmidae) như một mắt xích trung gian quan trọng trong mạng lưới thức ăn và chu trình dinh dưỡng, biến đổi lá rụng thành phân hữu cơ giàu N, P trả lại cho đất rừng.

Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng công tác quy hoạch trồng mới và phục hồi rừng ngập mặn ven biển bắt buộc phải căn cứ vào sự tương thích sinh thái giữa từng loài cây với dạng lập địa cụ thể: Mấm trắng thích hợp cho bãi bồi bùn lỏng ngập triều sâu ở cuối cồn; Đước đôi phù hợp với đất thịt ngập triều trung bình ở giữa cồn; Vẹt tách phù hợp vùng đất sét pha thịt gò cao ở đầu cồn. Dữ liệu về năng suất vật rụng và tích lũy dinh dưỡng khẳng định giá trị to lớn của rừng ngập mặn trong việc cung cấp nguồn hữu cơ tại chỗ cho hệ sinh thái ven bờ.

Các kiến nghị và giải pháp đề xuất từ luận án:

  • Ứng dụng quy luật phân bố lập địa để lựa chọn loài cây trồng phù hợp trong các dự án trồng rừng phòng hộ và ứng phó với biến đổi khí hậu tại các vùng có điều kiện tự nhiên tương đồng ở bán đảo Cà Mau.
  • Tăng cường các biện pháp quản lý, bảo vệ nghiêm ngặt hệ sinh thái rừng tự nhiên tại Cồn Trong Ông Trang; kiểm soát việc khai thác quá mức nguồn lợi Ba khía trong mùa sinh sản nhằm duy trì chức năng tuần hoàn dinh dưỡng tự nhiên của nền rừng.
  • Đẩy mạnh tuyên truyền giáo dục cộng đồng địa phương về vai trò sinh thái của vật rụng rừng ngập mặn và động vật đáy đối với nguồn lợi thủy sản, hạn chế việc phá rừng chuyển đổi sang nuôi tôm tự phát.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Về mặt hạn chế, các khảo sát về môi trường đất, chế độ thủy văn và cấu trúc lâm phần trong luận án chỉ được thực hiện giới hạn trong phạm vi không gian Cồn Trong Ông Trang thuộc Vườn quốc gia Mũi Cà Mau. Chu kỳ theo dõi vật rụng và phân hủy lá gói gọn trong 12 tháng liên tục nên chưa phản ánh được sự biến động dài hạn qua nhiều năm chịu tác động của các hiện tượng thời tiết cực đoan. Thí nghiệm về tập tính ăn của Ba khía mới dừng lại ở quy mô khung lưới 40 x 40 x 40 cm đối với 3 loài cây chính.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được văn bản đề cập là mở rộng phạm vi nghiên cứu sang các cồn bãi và dải rừng ngập mặn lân cận chịu tác động hỗn hợp của triều biển Đông và biển Tây; theo dõi dài hạn chu trình trao đổi vật chất giữa rừng ngập mặn với các thủy vực xung quanh; và nghiên cứu sâu hơn về cơ chế sinh hóa trong quá trình tiêu hóa mùn bã thực vật của các loài động vật đáy khác.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên khảo hữu ích cho các nhóm đối tượng:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên các ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Đất đai, Lâm nghiệp, Sinh thái học tham khảo phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn, kỹ thuật bẫy vật rụng, đo đạc phân hủy lá và phân tích dữ liệu đa dạng sinh học bằng phần mềm PRIMER (Chương 3 và Chương 4).
  • Giảng viên đại học sử dụng số liệu thực tế về đặc tính thổ nhưỡng đất ngập mặn (dung trọng, thế oxy hóa khử Eh, tỷ lệ C/N, đạm khoáng) và chu trình vật chất làm học liệu giảng dạy các môn Khoa học đất và Sinh thái môi trường đất ngập nước.
  • Ban quản lý Vườn quốc gia Mũi Cà Mau, cán bộ kỹ thuật thuộc Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long áp dụng bảng phân chia dạng lập địa và chỉ số thích nghi của 3 loài cây ưu thế để xây dựng phương án tái trồng rừng ven biển và bảo tồn đa dạng sinh học.

Câu hỏi thường gặp

1. Ba dạng lập địa chính tại Cồn Trong Ông Trang được phân chia dựa trên những tiêu chí nào và có đặc trưng thổ nhưỡng ra sao?
Luận án phân chia 3 dạng lập địa dựa trên vị trí địa hình, chế độ ngập triều, độ thành thục và tính chất lý hóa đất: Lập địa Mấm trắng ở cuối cồn có thành phần cơ giới thịt pha sét, ngập triều 484 lần/năm, dung trọng 0,57 g/cm³, Eh = -168,5 mV, %N = 0,14%; lập địa Đước đôi ở giữa cồn có thành phần thịt trung bình, ngập triều 189 lần/năm, dung trọng 0,65 g/cm³, Eh = -134 mV, %N = 0,19%; lập địa Vẹt tách ở đầu cồn có đất sét pha thịt, ngập triều 73 lần/năm, dung trọng 1,04 g/cm³, Eh = 69,5 mV, %N = 0,14%.

2. Loài cây nào có năng suất vật rụng cao nhất và thời gian bán phân hủy lá của các loài biến thiên như thế nào?
Đước đôi có năng suất vật rụng cao nhất đạt 12,98 tấn/ha/năm, tiếp theo là Mấm trắng đạt 10,12 tấn/ha/năm và Vẹt tách đạt 9,88 tấn/ha/năm. Thời gian bán phân hủy lá (t50) của Vẹt tách nhanh nhất với 71 ngày, Mấm trắng là 75 ngày và Đước đôi là 86 ngày.

3. Lượng dinh dưỡng N, P tích lũy trong thành phần lá rụng của các loài cây đạt giá trị bao nhiêu?
Tích lũy đạm trong lá Đước đôi đạt 0,09 tấn/ha/năm, lá Mấm trắng đạt 0,08 tấn/ha/năm và lá Vẹt tách đạt 0,06 tấn/ha/năm. Tích lũy lân ở lá của cả 3 loài dao động trong khoảng từ 0,02 đến 0,03 tấn/ha/năm.

4. Thí nghiệm sinh thái học cho thấy tập tính lựa chọn thức ăn của Ba khía đối với các loại lá rừng ngập mặn như thế nào?
Ba khía thuộc họ Sesarmidae thể hiện mức độ ưa thích thức ăn cao nhất với lá Mấm trắng, kế tiếp là lá Vẹt tách và thấp nhất là lá Đước đôi. Ở cả 3 loài cây, Ba khía luôn ưu tiên tiêu thụ lá vàng nhanh hơn và nhiều hơn so với lá xanh.

5. Hoạt động sống của Ba khía đóng góp như thế nào vào chu trình dinh dưỡng đất rừng ngập mặn?
Ba khía tiêu thụ và nghiền nhỏ lá rụng, sau đó thải ra phân có hàm lượng đạm và lân cao cùng tỷ lệ C/N thuận lợi cho quá trình khoáng hóa. Đồng thời, tập tính đào hang của Ba khía giúp xới xáo nền đất, tăng độ tơi xốp và cải thiện khả năng thông khí cho đất rừng ngập mặn.

Kết luận

Luận án của tác giả Võ Ngươn Thảo đã xác lập một cách định lượng mối quan hệ giữa các yếu tố môi trường đất - thủy văn với cấu trúc quần xã thực vật tại 3 dạng lập địa điển hình ở Cồn Trong Ông Trang, tỉnh Cà Mau. Công trình cung cấp các dẫn liệu thực nghiệm về năng suất vật rụng hàng năm, tốc độ bán phân hủy của 3 loài cây ưu thế (Đước đôi, Mấm trắng, Vẹt tách) và cơ chế chuyển hóa dinh dưỡng qua mắt xích tiêu thụ của Ba khía họ Sesarmidae. Những phát hiện này mang lại cơ sở khoa học trực tiếp phục vụ công tác quy hoạch phân vùng lập địa, tái trồng rừng ngập mặn và quản lý bảo tồn đa dạng sinh học đất ngập nước ven biển.