Tổng quan nghiên cứu

Rừng ngập mặn (RNM) là hệ sinh thái ven biển nhiệt đới và cận nhiệt đới có giá trị sinh thái và kinh tế cao, với tổng diện tích toàn cầu khoảng 137.760 km² tại 118 quốc gia. Tại Việt Nam, rừng ngập mặn Cần Giờ, TP. Hồ Chí Minh, là một trong những hệ sinh thái quan trọng, chịu ảnh hưởng của thủy triều và dòng chảy các sông lớn như sông Vàm Cỏ, sông Sài Gòn và sông Đồng Nai. RNM Cần Giờ cung cấp môi trường sống đa dạng cho nhiều loài động vật thủy sinh và động vật đáy không xương sống cỡ trung bình (ĐVĐKXSTB), đóng vai trò quan trọng trong mạng lưới thức ăn và chức năng sinh thái của hệ sinh thái.

Nghiên cứu tập trung điều tra đa dạng quần xã ĐVĐKXSTB, đặc biệt là tuyến trùng sống tự do, tại hai sinh cảnh khác biệt trong rừng ngập mặn Cần Giờ: sinh cảnh đơn loài cây Bần trắng (Mono) và sinh cảnh đa loài cây Bần trắng và Mắm trắng (Mix). Mục tiêu chính là đánh giá thành phần loài, mật độ cá thể, cấu trúc quần xã tuyến trùng và mối liên hệ với đặc điểm trầm tích tại các điểm thu mẫu trong tháng 4 năm 2016.

Kết quả nghiên cứu cung cấp dữ liệu khoa học bổ sung cho cơ sở dữ liệu sinh học biển Việt Nam, hỗ trợ công tác bảo tồn đa dạng sinh học và quản lý bền vững hệ sinh thái rừng ngập mặn. Nghiên cứu cũng góp phần phát triển các công cụ đánh giá chất lượng môi trường dựa trên quần xã tuyến trùng, một nhóm sinh vật nhạy cảm với biến đổi môi trường.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết sinh thái về đa dạng sinh học và cấu trúc quần xã, trong đó:

  • Lý thuyết đa dạng sinh học: Đánh giá sự phong phú và cân bằng loài qua các chỉ số Shannon-Wiener (H’), Margalef (d) và Peilou (J’).
  • Mô hình cấu trúc quần xã: Phân tích sự phân bố và ưu thế loài trong quần xã tuyến trùng, dựa trên các chỉ số mật độ cá thể và thành phần loài.
  • Khái niệm meiofauna (ĐVĐKXSTB): Nhóm động vật đáy không xương sống cỡ trung bình, kích thước từ 0.1 đến 1 mm, đóng vai trò quan trọng trong chu trình dinh dưỡng và mạng lưới thức ăn đáy.
  • Tuyến trùng (Nematoda): Nhóm chiếm ưu thế trong ĐVĐKXSTB, được sử dụng làm chỉ thị sinh thái do mật độ cao, đa dạng sinh học và nhạy cảm với biến đổi môi trường.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập mẫu trầm tích và ĐVĐKXSTB tại rừng ngập mặn Cần Giờ, gồm hai sinh cảnh Mono và Mix, với 3 điểm thu mẫu mỗi sinh cảnh, thực hiện tháng 4/2016.
  • Phương pháp thu mẫu: Sử dụng ống nhựa đường kính 3,6 cm, chiều sâu 10 cm, thu mẫu trầm tích khi thủy triều rút, lặp lại 3 lần tại mỗi điểm.
  • Phân tích trầm tích: Sấy mẫu, phân loại hạt theo kích thước (từ >2000 µm đến <63 µm), xác định tỷ lệ phần trăm hạt độ.
  • Tách lọc ĐVĐKXSTB và tuyến trùng: Lọc qua rây 1 mm và 40 µm, tách tuyến trùng bằng dung dịch Ludox TM50, cố định bằng dung dịch FAA.
  • Xử lý mẫu và định loại: Đếm và phân loại ĐVĐKXSTB dưới kính lúp, tuyến trùng làm trong và định loại theo hệ thống phân loại chuẩn.
  • Phân tích thống kê: Tính mật độ cá thể, các chỉ số đa dạng sinh học (H’, d, J’) bằng phần mềm PRIMER VI; phân tích đa biến MDS, Cluster, ANOSIM và SIMPER để đánh giá sự khác biệt và tương đồng quần xã tuyến trùng.
  • Cỡ mẫu: Tổng cộng khoảng 18 mẫu (6 điểm, 3 lần lặp), đảm bảo độ tin cậy và đại diện cho hai sinh cảnh nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Cấu trúc trầm tích: Tỷ lệ hạt nhỏ hơn 63 µm chiếm ưu thế tại tất cả điểm thu mẫu, dao động từ 38% đến 60%, phản ánh môi trường bãi bồi phù sa mịn. Các kích thước hạt lớn hơn như 125 µm, 250 µm, 500 µm có tỷ lệ thấp hơn, với sự khác biệt nhẹ giữa hai sinh cảnh Mono và Mix.

  2. Thành phần và mật độ ĐVĐKXSTB: Phát hiện 7 nhóm chính gồm Nematode, Harpacticoid – Copepods, Polychates, Oligochates, Kinorhynchs, Acari, Ostracodes, Turbelaria. Tuyến trùng (Nematode) chiếm ưu thế tuyệt đối với khoảng 98-99% tổng số cá thể, mật độ trung bình từ 773 ± 166 cá thể/10 cm² (Mono S1) đến 2032 ± 40 cá thể/10 cm² (Mix S3).

  3. Cấu trúc quần xã tuyến trùng: Mật độ tuyến trùng cao nhất tại điểm Mix S3 (2069 cá thể/10 cm²), thấp nhất tại Mono S1 (583 cá thể/10 cm²). Chỉ số đa dạng sinh học Shannon-Wiener (H’) dao động từ 1.2 đến 2.5, chỉ số Margalef (d) từ 2.0 đến 4.5, cho thấy sự đa dạng và phong phú loài khác biệt giữa hai sinh cảnh.

  4. Phân tích ANOSIM: Kết quả cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa về cấu trúc quần xã tuyến trùng giữa hai kiểu rừng Mono và Mix (giá trị R khoảng 0.1, p < 0.05), phản ánh ảnh hưởng của đa dạng thực vật đến quần xã tuyến trùng.

Thảo luận kết quả

Sự ưu thế của tuyến trùng trong quần xã ĐVĐKXSTB phù hợp với các nghiên cứu trước đây tại rừng ngập mặn Cần Giờ và các vùng nhiệt đới khác, với tỷ lệ cá thể chiếm từ 90-95%. Mật độ tuyến trùng biến động theo sinh cảnh và đặc điểm trầm tích, trong đó sinh cảnh đa loài cây (Mix) có mật độ và đa dạng tuyến trùng cao hơn so với sinh cảnh đơn loài (Mono). Điều này có thể do nguồn thức ăn phong phú hơn và điều kiện môi trường ổn định hơn tại khu vực Mix.

Cấu trúc hạt trầm tích mịn với tỷ lệ hạt nhỏ hơn 63 µm cao tạo điều kiện thuận lợi cho tuyến trùng phát triển, phù hợp với các nghiên cứu cho thấy tuyến trùng ưu tiên môi trường trầm tích mịn và giàu hữu cơ. Sự khác biệt về cấu trúc quần xã tuyến trùng giữa hai sinh cảnh cũng phản ánh tác động của đa dạng thực vật ngập mặn đến môi trường sống và nguồn thức ăn của tuyến trùng.

Các chỉ số đa dạng sinh học và phân tích đa biến cho thấy quần xã tuyến trùng tại rừng ngập mặn Cần Giờ có sự phân bố không đồng đều, chịu ảnh hưởng bởi yếu tố sinh cảnh và đặc điểm vật lý trầm tích. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu quốc tế về vai trò của môi trường sinh thái trong điều chỉnh cấu trúc quần xã meiofauna.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tỷ lệ phần trăm hạt độ trầm tích, biểu đồ mật độ cá thể tuyến trùng tại các điểm thu mẫu, và biểu đồ các chỉ số đa dạng sinh học để minh họa sự khác biệt giữa hai sinh cảnh.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường bảo vệ và phục hồi đa dạng thực vật ngập mặn nhằm duy trì và nâng cao đa dạng quần xã tuyến trùng, góp phần bảo vệ chức năng sinh thái của rừng ngập mặn. Thời gian thực hiện: 3-5 năm. Chủ thể: UBND TP. Hồ Chí Minh, Sở Tài nguyên và Môi trường.

  2. Xây dựng chương trình giám sát định kỳ quần xã ĐVĐKXSTB và tuyến trùng để đánh giá sức khỏe sinh thái và phát hiện sớm các biến đổi môi trường. Thời gian: hàng năm. Chủ thể: Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, các trường đại học.

  3. Phát triển công cụ đánh giá chất lượng môi trường dựa trên quần xã tuyến trùng nhằm hỗ trợ quản lý môi trường biển và ven bờ hiệu quả hơn. Thời gian: 2-3 năm. Chủ thể: Viện nghiên cứu, các tổ chức khoa học.

  4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng và các bên liên quan về vai trò của rừng ngập mặn và ĐVĐKXSTB trong bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Thời gian: liên tục. Chủ thể: chính quyền địa phương, các tổ chức phi chính phủ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà nghiên cứu sinh thái biển và động vật học: Sử dụng dữ liệu về đa dạng và cấu trúc quần xã ĐVĐKXSTB để phát triển các nghiên cứu chuyên sâu về sinh thái rừng ngập mặn.

  2. Quản lý môi trường và bảo tồn thiên nhiên: Áp dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách bảo vệ rừng ngập mặn và giám sát chất lượng môi trường ven biển.

  3. Sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Động vật học, Sinh thái học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, phân tích dữ liệu và kết quả thực tiễn trong lĩnh vực meiofauna và tuyến trùng.

  4. Các tổ chức phi chính phủ và cộng đồng địa phương: Nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của rừng ngập mặn và các sinh vật đáy không xương sống trong bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao tuyến trùng được chọn làm đối tượng nghiên cứu chính?
    Tuyến trùng chiếm ưu thế về số lượng trong nhóm ĐVĐKXSTB (khoảng 98-99%), có đa dạng sinh học cao, vòng đời ngắn và nhạy cảm với biến đổi môi trường, nên là chỉ thị sinh thái hiệu quả để đánh giá chất lượng môi trường.

  2. Phương pháp thu mẫu ĐVĐKXSTB được thực hiện như thế nào?
    Mẫu được thu bằng ống nhựa đường kính 3,6 cm, sâu 10 cm, tại bãi bồi khi thủy triều rút, lặp lại 3 lần mỗi điểm để đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy của dữ liệu.

  3. Các chỉ số đa dạng sinh học được sử dụng để đánh giá quần xã tuyến trùng là gì?
    Bao gồm chỉ số Shannon-Wiener (H’) đo đa dạng tổng thể, chỉ số Margalef (d) đo độ phong phú loài và chỉ số Peilou (J’) đo sự cân bằng giữa các loài trong quần xã.

  4. Sự khác biệt về cấu trúc quần xã tuyến trùng giữa hai sinh cảnh Mono và Mix có ý nghĩa gì?
    Sự khác biệt phản ánh ảnh hưởng của đa dạng thực vật ngập mặn đến môi trường sống và nguồn thức ăn của tuyến trùng, từ đó ảnh hưởng đến mật độ và đa dạng loài tuyến trùng.

  5. Làm thế nào kết quả nghiên cứu hỗ trợ công tác bảo tồn rừng ngập mặn?
    Dữ liệu về đa dạng và cấu trúc quần xã ĐVĐKXSTB giúp đánh giá sức khỏe sinh thái, phát hiện biến đổi môi trường, từ đó hỗ trợ hoạch định chính sách bảo vệ và phục hồi hệ sinh thái rừng ngập mặn hiệu quả.

Kết luận

  • Rừng ngập mặn Cần Giờ là môi trường sống đa dạng cho ĐVĐKXSTB, trong đó tuyến trùng chiếm ưu thế với mật độ trung bình từ 583 đến 2069 cá thể/10 cm².
  • Cấu trúc trầm tích mịn với tỷ lệ hạt nhỏ hơn 63 µm cao tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của quần xã tuyến trùng.
  • Sự khác biệt về cấu trúc quần xã tuyến trùng giữa sinh cảnh đơn loài (Mono) và đa loài (Mix) có ý nghĩa sinh thái, phản ánh ảnh hưởng của đa dạng thực vật đến quần xã đáy.
  • Các chỉ số đa dạng sinh học và phân tích đa biến cho thấy quần xã tuyến trùng tại Cần Giờ có sự phân bố không đồng đều, chịu ảnh hưởng bởi đặc điểm môi trường và sinh cảnh.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn, giám sát môi trường và phát triển bền vững hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ.

Tiếp theo, cần triển khai các chương trình giám sát định kỳ và phát triển công cụ đánh giá môi trường dựa trên quần xã tuyến trùng để nâng cao hiệu quả quản lý sinh thái. Đề nghị các nhà quản lý và nghiên cứu phối hợp thực hiện các giải pháp bảo vệ và phục hồi đa dạng sinh học rừng ngập mặn.