Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1. Một số khái niệm và vấn đề liên quan 1. Khái niệm rừng ngập mặn và phân bố của rừng ngập mặn Rung là một hệ sinh thai bao gồm quần thể thực vật rừng, động vật rừng, vi sinh vật rừng, đất rừng và các yếu tố môi trường khác. Trong đó, cây gỗ, tre nứa hoặc hệ thực vật đặc trưng là thành phần chính có độ che phủ của tán rừng từ 0,1 trở lên.
Rừng gồm rừng trồng và rừng tự nhiên trên đất rừng sản xuất, đất rừng phòng hộ và đất rừng đặc dụng. Rừng ngập mặn (RNM) là hệ sinh thái đất ngập nước, sinh trưởng và phát triển trên các dạng lập địa ngập triều vùng cửa sông, ven biển ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới. Đây được xem là hệ sinh thái có năng suất sinh học cao và có vai trò quan trọng về kinh tế xã hội và bảo vệ môi trương (Ngô Đình Qué va ctv, 2001). RNM là quan xã được hợp thành từ thực vật ngập mặn anh hưởng bởi nước triều ven biến nhiệt đới hoặc bán nhiệt đới.
Rừng nhiệt đới phân bồ từ vĩ độ 25 Bắc xuống vĩ độ 25 Nam. Theo thống kê năm 2000, rừng ngập mặn phô biến trên 118 quốc gia trên thé giới với điện tích 137. Theo Đỗ Đình Sâm và ctv (2005), RNM không những cung cấp các lâm sản như gỗ củi, tanin, thức ăn cho gia súc mà còn là nơi trú ngụ và sinh sản của nhiều loài thủy hai sản, đồng thời giữ vai trò tích cực trong trong việc phòng hộ ven biến, hạn chế xói lở, mở rộng diện tích lục địa, bảo vệ đê biển. Vì vậy, mặc du diện tích rừng phòng hộ ven biển bao gồm cả rừng ngập mặn và rừng phòng hộ ven biển chỉ chiếm 5,5% trong tổng số 6 triệu ha rừng phòng hộ của cả nước, nhưng chúng có vai trò hết sức quan trọng về kinh tế, xã hội và môi trường (Cục Lâm nghiệp, Bộ NN&PTNT, 2008).
Phân tích cấu trúc rừng Cấu trúc rừng biểu thị các thành phần và sự tổ chức sắp xếp của các thành phần theo không gian (thắng đứng, nằm ngang) và thời gian (tuổi rừng) (Nguyễn Văn Thêm, 2002). Cấu trúc rừng không chỉ phản ánh phân bố số cây theo không gian đứng và ngang, mà còn theo tính phức tạp về cấu trúc. Cấu trúc rừng có thể mô tả bằng phương pháp trắc đồ và phương pháp mô hình hóa bằng các hàm thống kê. Theo phương pháp mô hình hóa, cấu trúc rừng theo chiều nằm ngang được phan ánh thông qua phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D), phân bố số cây theo tiết điện ngang (N/G) và phân bố số cây theo cấp thể tích thân cây (N/V).
Còn cấu trúc đứng được mô tả bằng phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/H) (Giang Văn Thắng, 2009; Vũ Tiến Hinh, 2012). Khi mô tả và phân tích cấu trúc rừng, các tác giả thường quan tâm xác định thành phần loài cây gỗ theo các cấp đường kính (D, em) và cấp chiều cao (H, m); xác định kết cấu mật độ (N, cây/ha), tiết điện ngang (G, m?/ha) và trữ lượng cây gỗ (M, m*/ha) theo các cấp D¡; và cấp Hy; phân bố N/D,3 và phân bố N/H„„; phân bố N/G¡; và phân bố N/V a, (Nguyễn Văn Trương, 1984; Giang Văn Thang, 2009; Vũ Tiến Hinh, 2012). Ở Việt Nam, những nghiên cứu cau trúc rừng theo hướng định lượng cũng đã được nhiều nhà lâm học sử dụng. Nguyễn Văn Trương (1984) đã áp dụng những mô hình toán học để mô tả cấu trúc rừng hỗn loài tự nhiên tự nhiên nhiệt đới ở Việt Nam.
Sau này, nhiều nhà lâm học cũng vận dụng những mô hình toán dé phan tich cau trúc của các kiêu rừng khác nhau (Vũ Tiến Hinh, 2012). Khái niệm về đa dạng sinh học Hiện nay, đa dang sinh học (ĐDSH) là mối quan tâm của toàn thế giới. Các nhà khoa học và các nhà lãnh đạo ở Việt Nam cũng rất quân tâm đến đa dạng sinh vật. Mối quan tâm này xuất phát từ chỗ nhiều sinh vật và nhiều hệ sinh thái đã bị con người can thiệp và đang có nguy cơ bị tiêu diệt.
Theo WWF (1989), đã định nghĩa về đa dạng sinh học như sau: “Đa dạng sinh học là sự phén thịnh của sự sống trên Trái Dat, là hàng triệu loài động vật, thực vật và vi sinh vật, là những gen chứa đựng trong các loài và những hệ sinh thái vô cùng phức tap cùng tồn tai trong môi trường”. Quan điểm này giúp chúng ta có cái nhìn toàn diện hơn về đa dang sinh học. Theo Quy bảo tồn Quốc tế về thiên nhiên WWE (1999) “Đa dang sinh học là thuật ngữ chỉ sự phong phú của sự sống trên trái đất là hàng triệu loài thực vật, động vat và vi sinh vật là các gen chứa đựng trong các loài và là những hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trường” (dẫn theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 1997). Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa (1999) “Đa dạng sinh học bao gồm đa dạng các dạng sống, vai trò sinh thái mà chúng thể hiện và đa dạng di truyền mà chúng có.
Như vậy đa dạng sinh học là toàn bộ dạng sống trên trái đất, bao gồm toàn bộ gen, các loài, các hệ sinh thái”. Nói chung, các nhà sinh thái học đã xây dựng rất nhiều phương pháp xác định đa dạng sinh vật. Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Vì thế, chọn những chỉ số đa dạng giải quyết tốt những mục tiêu nghiên cứu là một vấn đề cần thiết.
Ngoài ra, chúng phải là những số đo đơn giản, đễ tính toán, phù hợp với đối tượng nghiên cứu và cho phép giải quyết không chỉ những vấn đề về đa dạng sinh học, mà còn nhiều vấn đề khác nhau trong sinh thái học. Chỉ số đa dạng Shannon-Weiner (H') là một chỉ số thông dụng. Chỉ số này cho phép so sánh đa dạng sinh vật của những quần xã sinh vật khác nhau và một quan xã thay đối theo thời gian (dẫn theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 1997 và 2008; Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999). Đa dạng sinh vật ở Việt Nam cũng thu hút sự chú ý của nhiều nhà lâm học và sinh thái học.
Nhiều tác giả (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999; Lê Quốc Huy, 2005; Viên Ngọc Nam, 2005) đã nghiên cứu đa dạng sinh học ở nhiều hệ sinh thái rừng khác nhau. Cao Thị Lý (2008) đã nghiên cứu đa dạng thực vật của một số khu bảo tồn thiên nhiên tại vùng Tây Nguyên. Phạm Thị Kim Thoa (2012) đã sử dụng những chỉ số Margalef, Pielou, Simpson và Shannon-Weiner để phân tích so sánh đa dạng thực vật thân gỗ thuộc những kiểu rừng khác nhau ở Khu bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà thuộc thành phố Đà Nẵng. Nguyễn Văn Thêm và Nguyễn Tuấn Bình (2017) đã phân tích đa dạng loài cây gỗ và đa dạng cấu trúc của một số ưu hợp thực vật thuộc rừng kín thường xanh 4m nhiệt đới ở khu vực Mã Đà thuộc tỉnh Đồng Nai.
Những kết quả nghiên cứu rừng ngập mặn trên thé giới 1. Phân bố của rừng ngập mặn Rừng ngập mặn trên thế giới được phân bố ở giữa 30° Bắc và 30° Nam của xích đạo. Ở gần đường xích đạo, cây rừng ngập mặn sinh trưởng tốt, chiều cao của cây cao, số lượng loài cũng nhiều hơn nơi xa vùng xích dao. Dựa theo sự phân bố địa lý của thế giới, Chapman (1974) đã phân chia thực vật rừng ngập mặn thành 2 vùng chính gồm (dẫn theo Phan Nguyên Hồng và ctv, 1999): + Vùng An Độ - Thái Bình Dương gồm: Đông phi, Biển Do, An Độ, Đông Nam Á, phía nam Nhật Bản, Philippine, Úc, New Zealand và quần đảo Nam Thái Bình Dương.
+ Vùng Tây Phi và châu Mỹ bao gồm bờ biển Atlantic của châu Phi và châu Mỹ, bờ biển Thái Binh Dương của vùng nhiệt đới châu Mỹ và quan dao Galapagos. Dé đánh giá rừng ngập mặn trên thế giới thì ISME và ITTO đã thực hiện hai chương trình mang tên “Hệ thống thông tin và đữ liệu về rừng ngập mặn trên toàn cầu” (GLOMIS) và “Bản đồ thế giới về rừng ngập mặn” thông qua việc sử dụng ảnh vệ tinh dé tính diện tích, đến năm 1997 đã công bồ là 18.700 ha, số liệu này tương đối chính xác để đánh giá rừng ngập mặn trên thế giới (dẫn theo Phan Nguyên Hồng và ctv, 1999; Đỗ Đình Sâm và ctv, 2005). Nghiên cứu cấu trúc ở rừng ngập mặn Trên thé giới có rất nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu về rừng ngập mặn, nồi trội và có nhiều nghiên cứu ở các vùng Nam Mỹ, Trung Phi và Đông Nam Á là P. Richard với công trình nghiên cứu “Rừng mưa nhiệt đới” (Vương Tấn Nhị dịch, 1996).
Tác giả đã nghiên cứu về địa mạo, cấu trúc, thành phần và điều kiện tự nhiên của những kiêu rừng mưa nhiệt đới trong đó có rừng ngập mặn. Các nhà khoa học về sau cũng đã áp dụng phương pháp nghiên cứu của tác giả này để nghiên cứu về cấu trúc và thành phần phức tạp của rừng mưa nhiệt đới như: B. Seanger nghiên cứu về cấu trúc của các quần xã cây ngập mặn ở bờ biển miền trung Queensland. Hogg cũng có nghiên cứu về cấu trúc quần xã rừng ngập mặn, S.
Arrornkocie đã tiến hành nghiên cứu về “Cấu trúc, tái sinh, năng suất và chu trình dinh dưỡng của rừng ngập mặn”. Martodigdo có nghiên cứu về cấu trúc rừng ngập mặn ở vùng biển Tegal. Subramariam nghiên cứu về sinh thái, phân bố và cấu trúc của quần xã rừng ngập mặn (dẫn theo Phan Nguyên Hong va ctv, 1999). (1952), trong rừng mưa nhiệt đới, trên mỗi hecta luôn có hơn 40 loài cây gỗ, có trường hợp còn trên 100 loài.
Nhiều loài cây gỗ lớn sinh trưởng hỗn giao với nhau theo tỷ lệ khá đồng đều, nhưng cũng có khi chỉ một, hai loài chiếm ưu thế (dẫn theo Phan Nguyên Hồng, 1999). Trên thế giới có rất nhiều tác giả đã nghiên cứu về co sở sinh thái của cau trúc rừng, tiêu biểu là Baru G. Hai tác giả này đã tập trung vào các vấn đề sinh thái nói chung và các cơ sở sinh thái kinh doanh rừng mưa nhiệt đới nói riêng. Qua đó làm sáng tỏ khái niệm hệ sinh thái rừng, đây cũng là cơ sở dé nghiên cứu cấu trúc rừng đứng trên quan điểm sinh thái học.
Nghiên cứu về đa dạng sinh học Vấn đề về da dạng sinh học và bảo tồn đã trở thành một chiến lược toàn cầu, nhiều tô chức ra đời dé giúp đỡ, hướng dẫn và tổ chức đánh giá, bảo tồn, phát triển đa dạng sinh học trên phạm vi toàn thé giới: Hiệp hội tổ chức Quốc tế bảo vệ thiên nhiên (IUCN), chương trình môi trường liên hợp quốc (UNEP), Quỹ bảo tồn và bao vệ thiên nhiên (WWE).