Tổng quan nghiên cứu

Rừng ngập mặn là hệ sinh thái đa dạng và có vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trường ven biển, chống xói lở, giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và cung cấp nguồn tài nguyên sinh vật phong phú. Tại tỉnh Trà Vinh, diện tích rừng ngập mặn tuy tương đối nhỏ, tập trung chủ yếu dọc theo 65 km bờ biển huyện Duyên Hải và huyện Cầu Ngang, nhưng có tính đa dạng sinh học cao và đóng vai trò thiết yếu trong phát triển kinh tế - xã hội địa phương. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây thân gỗ của rừng ngập mặn tự nhiên tại khu vực Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh nhằm bổ sung cơ sở khoa học cho công tác quản lý, bảo tồn và phát triển bền vững rừng phòng hộ ven biển.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào việc xác định đặc điểm cấu trúc, sinh trưởng và đa dạng loài của các quần xã thực vật rừng ngập mặn điển hình tại hai xã Long Vĩnh và Đông Hải, huyện Duyên Hải. Phạm vi nghiên cứu bao gồm 2 khu vực hành chính với 3 dạng đất đặc trưng, được phân loại dựa trên độ ngập triều và độ thành thục của đất, trong khoảng thời gian thu thập số liệu thực địa năm 2022. Nghiên cứu sử dụng các chỉ số đa dạng sinh học tiêu chuẩn như Shannon-Weiner, Margalef, Pielou để đánh giá mức độ phong phú và đồng đều của loài cây gỗ.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu thực nghiệm về cấu trúc rừng và đa dạng sinh học, làm cơ sở khoa học cho các giải pháp bảo tồn, phục hồi và phát triển rừng ngập mặn tại khu vực ven biển tỉnh Trà Vinh, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên rừng và phát triển kinh tế sinh thái bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về cấu trúc rừng và đa dạng sinh học trong sinh thái học rừng ngập mặn. Cấu trúc rừng được hiểu là sự tổ chức không gian và thời gian của các thành phần thực vật, bao gồm cấu trúc đứng (phân bố chiều cao cây) và cấu trúc ngang (phân bố đường kính thân cây). Các chỉ số lâm học như mật độ cây (N/ha), đường kính trung bình (D), chiều cao trung bình (H), tiết diện ngang (G) và trữ lượng (M) được sử dụng để mô tả cấu trúc rừng.

Đa dạng sinh học được đánh giá qua các chỉ số định lượng như chỉ số Margalef (d) đo độ phong phú loài, chỉ số Shannon-Weiner (H') đo đa dạng loài, chỉ số đồng đều Pielou (J') và chỉ số ưu thế (1-λ). Các chỉ số này phản ánh sự phong phú, phân bố và ưu thế của các loài trong quần xã thực vật, giúp đánh giá mức độ đa dạng và ổn định của hệ sinh thái rừng ngập mặn.

Ngoài ra, mô hình hồi quy và phân tích thống kê được áp dụng để xác định mối quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh trưởng (đường kính, chiều cao) với các yếu tố môi trường như dạng đất và khu vực, từ đó phân tích ảnh hưởng của các yếu tố lập địa đến cấu trúc và đa dạng loài.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập qua điều tra thực địa tại 18 ô tiêu chuẩn (OTC) có diện tích 200 m², phân bố trên 6 tuyến điều tra tại hai xã Long Vĩnh và Đông Hải, huyện Duyên Hải. Các OTC được bố trí đại diện cho 3 dạng đất đặc trưng: đất bùn lỏng (DD1), đất bùn chặt (DD2) và đất sét mềm (DD3), tương ứng với các mức độ ngập triều khác nhau.

Cỡ mẫu gồm 18 OTC, được chọn theo phương pháp điều tra điển hình nhằm đảm bảo đại diện cho các dạng đất và khu vực nghiên cứu. Các chỉ tiêu đo đếm bao gồm: số loài cây thân gỗ, mật độ cây, đường kính ngang ngực (D1,3), chiều cao cây (H), diện tích tán (Dyn), trữ lượng gỗ (M). Việc đo đạc sử dụng thước dây, thước đo chiều cao chuyên dụng và các công cụ định danh loài theo tài liệu phân loại thực vật phổ biến tại Tây Nam Bộ.

Phân tích số liệu được thực hiện bằng phần mềm Excel 2016, Statgraphics 15.1 và Primer 6.0. Các phương pháp thống kê bao gồm phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định Chi-squared để đánh giá sự phụ thuộc giữa các biến, hồi quy tuyến tính và phi tuyến để mô hình hóa mối quan hệ sinh trưởng cây. Các chỉ số đa dạng sinh học được tính toán và so sánh giữa các khu vực và dạng đất nhằm đánh giá ảnh hưởng của điều kiện lập địa đến cấu trúc và đa dạng loài.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thành phần loài và phân bố theo khu vực, dạng đất: Tổng số loài cây thân gỗ ghi nhận là 11 loài, trong đó 3 loài chủ yếu chiếm ưu thế gồm Mắm trắng (Avicennia alba), Đước đôi (Rhizophora apiculata) và Bần chua (Sonneratia caseolaris). Số loài trong mỗi khu vực dao động từ 7 đến 8 loài, trong khi theo dạng đất từ 6 đến 10 loài. Mắm trắng chiếm tỷ lệ cao nhất (46,1% tổng số cây), tiếp theo là Đước đôi (26,3%) và Bần chua (18,6%). Số cây trung bình tại khu vực 1 (xã Đông Hải) là 3.928 cây/ha, cao hơn khu vực 2 (xã Long Vĩnh) với 3.283 cây/ha. Theo dạng đất, mật độ cây dao động từ 3.458 cây/ha (DD3) đến 3.808 cây/ha (DD1).

  2. Đặc điểm sinh trưởng các loài chủ yếu: Loài Bần chua có sinh trưởng đường kính thân (D1,3 = 17,7 cm), chiều cao (H = 11,8 m) và đường kính tán (Dyn = 2,6 m) lớn nhất, khác biệt rõ rệt so với Mắm trắng (D1,3 = 11,4 cm, H = 8,9 m) và Đước đôi (D1,3 = 9,4 cm, H = 8,5 m) với ý nghĩa thống kê (P = 0,000). Sinh trưởng của Bần chua nhanh hơn, trong khi Đước đôi có mật độ cao hơn nhưng kích thước nhỏ hơn.

  3. Cấu trúc tổ thành loài: Ở khu vực 1, Mắm trắng chiếm ưu thế tuyệt đối với IVI đạt 67,1%, trong khi Đước đôi chiếm 26,6%, tổng IVI của hai loài này đạt 93,7%. Ở khu vực 2, Bần chua chiếm ưu thế với IVI 53,7%, Mắm trắng 21,7%, tổng IVI hai loài là 75,5%. Cấu trúc tổ thành đơn giản, với 2 loài ưu thế chiếm phần lớn thành phần quần xã.

  4. Ảnh hưởng của dạng đất và khu vực đến cấu trúc và sinh trưởng: Biến động các chỉ tiêu lâm học như số loài, mật độ cây, đường kính và chiều cao cây rõ rệt hơn theo dạng đất so với theo khu vực. Dạng đất DD1 (đất bùn lỏng, ngập triều thường xuyên) có giá trị trung bình D1,3 và H cao hơn DD2 và DD3. Trữ lượng gỗ cũng cao nhất ở DD1 (239,4 m³/ha), giảm dần ở DD2 (171,3 m³/ha) và DD3 (162,5 m³/ha).

Thảo luận kết quả

Sự khác biệt về thành phần loài và cấu trúc quần xã giữa hai khu vực và ba dạng đất phản ánh ảnh hưởng mạnh mẽ của điều kiện lập địa, đặc biệt là độ ngập triều và độ thành thục của đất, đến sự phân bố và sinh trưởng của các loài cây ngập mặn. Mắm trắng và Bần chua là những loài thích nghi tốt với điều kiện ngập triều thường xuyên và đất bùn lỏng, trong khi Đước đôi phát triển tốt hơn ở dạng đất ít ngập hơn.

Kết quả phù hợp với các nghiên cứu trước đây về rừng ngập mặn tại các vùng ven biển Việt Nam và quốc tế, cho thấy cấu trúc rừng ngập mặn thường đơn giản với một số loài ưu thế chiếm phần lớn diện tích và sinh khối. Chỉ số đa dạng sinh học thấp đến rất thấp phản ánh tính ưu thế của các loài chính và sự hạn chế về điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố số cây theo đường kính và chiều cao, bảng tổng hợp chỉ số IVI, mật độ và trữ lượng theo khu vực và dạng đất, giúp minh họa rõ ràng sự khác biệt về cấu trúc và đa dạng sinh học giữa các đơn vị nghiên cứu.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường bảo vệ và phục hồi rừng ngập mặn tại các dạng đất có đa dạng sinh học thấp: Ưu tiên các dạng đất DD2 và DD3, nhằm nâng cao mật độ và đa dạng loài cây gỗ, cải thiện chức năng sinh thái. Thời gian thực hiện: 3-5 năm. Chủ thể: Ban quản lý rừng phòng hộ tỉnh Trà Vinh phối hợp với chính quyền địa phương.

  2. Xây dựng chương trình giám sát sinh trưởng và cấu trúc rừng định kỳ: Sử dụng các chỉ số lâm học và đa dạng sinh học làm tiêu chí đánh giá hiệu quả quản lý rừng. Thời gian: hàng năm. Chủ thể: Chi cục Kiểm lâm tỉnh và các đơn vị nghiên cứu lâm nghiệp.

  3. Phát triển mô hình trồng rừng ngập mặn hỗn giao các loài ưu thế: Kết hợp Mắm trắng, Đước đôi và Bần chua để tăng tính đa dạng và ổn định hệ sinh thái, đồng thời nâng cao giá trị kinh tế. Thời gian: 2-4 năm. Chủ thể: Các tổ chức nông lâm nghiệp và cộng đồng địa phương.

  4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về vai trò và giá trị của rừng ngập mặn: Khuyến khích sự tham gia của người dân trong bảo vệ và phát triển rừng, giảm thiểu tác động khai thác không bền vững. Thời gian: liên tục. Chủ thể: UBND xã, các tổ chức phi chính phủ và trường học địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý tài nguyên rừng và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách bảo tồn và phát triển rừng ngập mặn phù hợp với điều kiện địa phương.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành lâm nghiệp, sinh thái học: Tham khảo phương pháp điều tra, phân tích cấu trúc rừng và đa dạng sinh học, áp dụng cho các nghiên cứu tương tự.

  3. Cơ quan quản lý địa phương và cộng đồng dân cư ven biển: Hiểu rõ vai trò của rừng ngập mặn trong bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế, từ đó tham gia tích cực vào công tác bảo vệ rừng.

  4. Các tổ chức phi chính phủ và dự án phát triển bền vững: Dựa trên dữ liệu khoa học để thiết kế các chương trình phục hồi và bảo vệ rừng ngập mặn, đồng thời đánh giá hiệu quả các hoạt động bảo tồn.

Câu hỏi thường gặp

  1. Rừng ngập mặn có vai trò gì trong bảo vệ môi trường ven biển?
    Rừng ngập mặn giúp chống xói lở đất, giảm thiểu tác động của bão và sóng biển, đồng thời hấp thụ khí CO₂ và cung cấp oxy, góp phần điều hòa khí hậu và bảo vệ đa dạng sinh học.

  2. Các loài cây nào chiếm ưu thế trong rừng ngập mặn tại Duyên Hải?
    Ba loài chủ yếu là Mắm trắng (Avicennia alba), Đước đôi (Rhizophora apiculata) và Bần chua (Sonneratia caseolaris), chiếm hơn 90% tổng số cây trong các quần xã thực vật.

  3. Ảnh hưởng của dạng đất đến sinh trưởng cây rừng ngập mặn như thế nào?
    Dạng đất có độ ngập triều và độ thành thục khác nhau ảnh hưởng đến mật độ, kích thước và sinh trưởng của các loài cây. Đất bùn lỏng (DD1) có sinh trưởng cây tốt hơn so với đất sét mềm (DD3).

  4. Chỉ số đa dạng sinh học được sử dụng để đánh giá như thế nào?
    Các chỉ số như Shannon-Weiner, Margalef và Pielou đo lường mức độ phong phú, đa dạng và đồng đều của loài trong quần xã, giúp đánh giá sức khỏe và ổn định của hệ sinh thái.

  5. Làm thế nào để bảo tồn và phát triển rừng ngập mặn hiệu quả?
    Cần kết hợp bảo vệ tự nhiên, phục hồi các vùng rừng bị suy thoái, phát triển mô hình trồng rừng hỗn giao, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng và giám sát quản lý chặt chẽ.

Kết luận

  • Đã xác định được 11 loài cây thân gỗ trong rừng ngập mặn tự nhiên tại Duyên Hải, với 3 loài chủ yếu chiếm ưu thế là Mắm trắng, Đước đôi và Bần chua.
  • Cấu trúc rừng đơn giản, với 2 loài ưu thế chiếm trên 75% tổng chỉ số giá trị quan trọng (IVI), phản ánh tính ưu thế rõ rệt của các loài chính.
  • Biến động các chỉ tiêu lâm học và đa dạng sinh học rõ rệt hơn theo dạng đất so với theo khu vực, cho thấy ảnh hưởng mạnh của điều kiện lập địa đến cấu trúc và sinh trưởng rừng.
  • Chỉ số đa dạng sinh học ở mức thấp đến rất thấp, cần có các giải pháp phục hồi và bảo tồn nhằm nâng cao tính đa dạng và ổn định hệ sinh thái.
  • Đề xuất các giải pháp bảo vệ, giám sát, phục hồi và phát triển rừng ngập mặn, đồng thời khuyến khích sự tham gia của cộng đồng và các bên liên quan trong quản lý bền vững tài nguyên rừng.

Tiếp theo, cần triển khai các chương trình giám sát định kỳ và nghiên cứu sâu hơn về tác động của biến đổi khí hậu đến rừng ngập mặn tại khu vực. Mời các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng địa phương cùng phối hợp thực hiện các giải pháp bảo vệ và phát triển bền vững rừng ngập mặn ven biển tỉnh Trà Vinh.