CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Đa dạng loài thực vật ngập mặn và cấu trúc rừng ngập mặn 1. Khái quát về hệ sinh thái rừng ngập mặn Từ “Mangrove” dùng để chỉ những loài thực vật của quần xã rừng nhiệt đới ở vùng triều hoặc dùng để chỉ chính quần xã này [30], [19].
Thực vật ngập mặn là một nhóm các loài cây nhiệt đới chủ yếu, đa dạng và phức tạp về mặc chức năng. Chúng cung cấp nơi cư trú và các cấu trúc cần thiết cho các loài sinh vật biển và sinh vật vùng triều. Các dạng sống của thực vật ngập mặn bao gồm cây thân gỗ, cây bụi, cây thân thảo và dạng dương xỉ [31]. Rừng ngập mặn là một trong số các hệ sinh thái hữu ích và sinh học quan trọng nhất trên thế giới [32].
Theo Phan Nguyên Hồng và cộng sự (1999), rừng ngập mặn là hệ sinh thái quan trọng có năng suất cao ở vùng cửa sông ven biển nhiệt đới nhưng rất nhạy cảm với các tác động của con người và thiên nhiên [15]. Nằm giữa đất liền và biển, hệ sinh thái rừng ngập mặn được xem là một vùng chuyển tiếp hết sức đặc biệt. Hệ sinh thái này bao gồm cả rừng và thủy vực với các quần xã sinh vật đến từ biển, nội địa và đặc hữu của vùng ven biển [14]. Rừng ngập mặn cũng được mô tả như là hệ cây rừng ven biển của vùng duyên hải nhiệt đới và cận nhiệt đới [33].
Nhìn chung, có nhiều định nghĩa khác nhau về rừng ngập mặn, tuy nhiên có thể xem rừng ngập mặn là một hệ sinh thái trong đó các loài cây thích nghi với môi trường ven biển, cửa sông có vai trò chủ yếu. Rừng ngập mặn tương đối khác biệt với các kiểu rừng trên cạn về thành phần và cấu trúc. Sự hiện diện của rễ chống và các rễ thở là một khác biệt rõ ràng nhất. Hơn nữa, thảm thực vật dưới tán và vật rụng dưới sàn rừng thường không phát triển thật tốt, bởi vì cua là những sinh vật tiêu thụ lá rụng cực kì hiệu quả nhất ở trong rừng ngập mặn [34].
Rừng ngập mặn được phân loại thành 4 kiểu chính có cấu trúc khác nhau liên quan đến đặc điểm vật lí, khí hậu và thủy văn của môi trường mà chúng tồn tại bao gồm: 1) Rừng ngập mặn ven biển; 2) Rừng ngập mặn ven sông hoặc cửa sông; 3) Rừng ngập mặn lưu vực; 4) Rừng ngập mặn thấp hoặc bụi rậm [34]. Thành phần loài thực vật ngập mặn 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Thực vật ngập mặn thường được chia thành 2 nhóm: Nhóm các loài ngập mặn thực sự và đặc hữu; Nhóm các loài tham gia rừng ngập mặn. Tuy nhiên, hệ thống phân loại giữa hai nhóm này chưa rõ ràng và tùy thuộc vào các tác giả khác nhau sẽ đề xuất cách phân loại khác nhau [31].
Bất kỳ đặc tính khác nhau nào của quần xã thực vật ngập mặn (như đặc tính lý – hóa, chức năng, cấu trúc…) đều hữu ích trong phân loại các loài thực vật ngập mặn, việc lựa chọn đặc tính phù hợp sẽ phụ thuộc vào mục đích phân loại [35]. Tomlinson (1986) đã chia cây rừng ngập mặn thành 3 nhóm: Nhóm cây chính, nhóm cây phụ và nhóm cây gia nhập. Dây leo khá phổ biến, đặc biệt là bìa rừng nội địa của rừng ngập mặn. Thực vật bì sinh như các loài lan, dương xỉ và tầm gửi thì phổ biến ở rừng ngập mặn già hoặc trưởng thành, nhưng có thể hiếm hoặc không hiện diện ở rừng trẻ như rừng tái sinh, rừng phục hồi [30].
Tổng số loài ngập mặn chính thức được ghi nhận trên thế giới là 69 loài thuộc 27 chi, 20 họ [31]. Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã cho thấy số lượng các loài thực vật ngập mặn chính thức dao động rất lớn giữa các khu vực nghiên cứu trong khoảng 10 – 47 loài. Tùy thuộc vào điều kiện địa lý, khí hậu và tác động khác nhau của con người thì số lượng và thành phần loài thực vật rừng ngập mặn cũng khác nhau. Tuy nhiên, các loài trong họ Mấm, Đước là chiếm ưu thế ở hầu hết các rừng ngập mặn trên thế giới.
Theo Mandal và Naskar (2008) thì tổng số loài cây ngập mặn ghi nhận được ở các hệ sinh thái ngập mặn ở Ấn Độ là 82 loài thuộc 52 chi, 36 họ; trong đó có 30 loài là cây ngập mặn chính thức [36]. Thành phần loài của rừng ngập mặn ở Sri Lanka là 20 loài cây ngập mặn chính thức (chiếm 1/3 số loài thực vật ngập mặn chính thức trên thế giới) và nhiều loài ngập mặn tham gia [37]. Hossain và cộng sự (2015) đã nghiên cứu thành phần loài, độ phong phú, mật độ và phân bố của các loài cây leo trong quan hệ với độ mặn rừng ngập mặn Sundarbans của Bangladesh. Kết quả nghiên cứu được tổng cộng 53 loài thuộc 46 chi [22].
Đông Nam Á được xem là khu vực có thành phần loài thực vật ngập mặn đa dạng nhất với 44 loài ngập mặn thực sự đã xuất hiện trong các công trình đã công bố [31]. Còn theo một thống kê chung thì tổng cộng 268 loài thực vật đã được ghi nhận luan an -8- tại hệ sinh thái ngập mặn ở khu vực Đông Nam Á, bao gồm 129 loài thân gỗ và bụi, 50 loài thân thảo, 28 loài dây leo, 28 loài bì sinh và một số dạng sống khác. Trong số 268 loài này, có 52 loài chỉ được tìm thấy ở rừng ngập mặn và được gọi là “loài ngập mặn chính thức” [38]. Một số công trình công bố về thành phần loài thực vật ngập mặn ở Malaysia và Philippines cho thấy có sự khác nhau về số lượng, thành phần loài ở các khu vực khác nhau: Kết quả nghiên cứu về thành phần loài cây rừng ngập mặn ở sông Balok, Pahang, Malaysia cho thấy có 16 loài cây ngập mặn thuộc 10 họ, trong đó có 4 loài cây tham gia; Đước đôi (R.
apiculata) và Xu ổi (X. granatum) xuất hiện phổ biến ở tất cả các vị trí điều tra [39]. Trong khi rừng ngập mặn ở Sibuti, Sarawak, Malaysia có tổng cộng 98 loài đã được ghi nhận; quần thể Bần trắng (S. alba) chiếm ưu thế trên bãi bồi cát, sự xuất hiện của chúng bị giới hạn ở các khu vực dọc sông, bờ biển và cửa sông Batang Salak đối diện với Pulau Salak [40].
Rừng ngập mặn ở Aurora, Philippines có 30 loài cây chính thức, 22 loài cây tham gia, chiếm 56% các loài cây rừng ngập mặn trên thế giới và 77% các loài cây rừng ngập mặn ở Philippines [41]. Còn rừng ngập mặn dọc theo khu vực cửa sông Maligaya, Palanan, Isabela, Philippines có 47 loài cây ngập mặn chính thức và tham gia thuộc 26 họ [42]. Ở một khu vực khác ở Philippines là Barangay Imelda, Đảo Dinagat, rừng ngập mặn có độ đa dạng thấp với 10 loài cây ngập mặn chính thức thuộc 6 họ, trong đó, Đước đôi (R. apiculata) là loài chiếm ưu thế [43].
Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Rừng ngập mặn không đa dạng về thành phần loài so với rừng trên cạn, số loài thực vật ngập mặn dao động trong khoảng 40 – 50 loài, thuộc nhiều họ khác nhau [44]. Hệ thực vật ngập mặn ở Việt Nam được chia thành 2 nhóm: Nhóm các loài cây ngập mặn chính thức và nhóm các loài cây ngập mặn tham gia. Phan Nguyên Hồng và Hoàng Thị Sản (1993) đã công bố 78 loài cây ngập mặn trong hệ sinh thái rừng ngập mặn ở Việt Nam, trong đó có 35 loài cây ngập mặn “thực thụ” và 43 loài cây “gia nhập” [11]. Tuy nhiên, thành phần loài cây rừng ngập mặn có sự khác nhau giữa các khu vực phân bố do tác động của các yếu tố về địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng.
Ở miền Bắc Khi nghiên cứu thảm thực vật thân gỗ rừng ngập mặn ven biển miền Bắc Việt Nam, Phạm Hồng Tính và Mai Sỹ Tuấn (2016) đã ghi nhận được 15 loài cây ngập mặn thực thụ tại Đồng Rui, 12 loài được ghi nhận tại Vườn Quốc gia Xuân Thủy và 9 loài được ghi nhận tại vùng ven biển huyện Hậu Lộc. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy có sự tương đồng khá lớn về thành phần loài cây ngập mặn thân gỗ thực thụ giữa Đồng Rui với Xuân Thủy hay Đồng Rui với Hậu Lộc (chỉ số tương đồng là 0,8), trong đó, Vườn Quốc gia Xuân Thủy và Hậu Lộc hoàn toàn tương đồng về thành phần loài cây ngập mặn thực thụ thân gỗ với chỉ số tương đồng là 1,0 [45]. Ở miền Trung Vùng Trung bộ có 63 loài, trong đó có 22 loài cây ngập mặn chính thức và 41 loài cây tham gia. Theo khảo sát của Hoàng Văn Thơi và cộng sự (2012), các tỉnh ven biển miền Trung từ Bình Định đến Bình Thuận có nhóm cây ngập mặn chính thức gồm 19 loài thuộc 10 họ; Các loài phổ biến là Mấm biển (A.
stylosa), Đước đôi (R. floridum), Mấm trắng (A. alba), Bần trắng (S. alba) và Sú cong (A.
Khu vực sông Gianh, tỉnh Quảng Bình hệ thực vật rừng ngập mặn phát triển với 23 loài thuộc 17 họ. Họ Đước (Rhizophoraceae) chiếm ưu thế nhất, các họ còn lại như họ Hòa thảo (Poaceae), Họ Đậu (Fabaceae) chiếm tỉ lệ ít hơn. Trong tổng số 23 loài điều tra được có 12 loài thực vật ngặp mặn chính thức chiếm 32,4% thực vật ngập mặn ở Việt Nam và 11 loài tham gia [33]. Phạm Ngọc Dũng và cộng sự (2012) đã xác định được 33 loài thực vật ngập mặn thuộc 32 chi, 25 họ thuộc 2 ngành Dương xỉ và Ngọc lan ở đầm Lập An, huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên Huế.
Trong đó, nhóm tác giả đã thống kê được 11 loài cây ngập mặn chính thức; về dạng sống có 18 loài thực vật ngập mặn thân gỗ, 6 loài thực vật thân cỏ; còn lại là dạng cây bụi và dây leo. Dà quánh (C. zippeliana) là một loài cây ngập mặn chính thức được ghi nhận lần đầu tiên tại đầm Lập An và không phát hiện sự hiện diện của hai loài Bần chua (S. caseolaris) và Ô rô (A.
ilicifolius) ở đầm này [47]. Nguyễn Hữu Đồng và cộng sự (2015) đã nghiên cứu về đa dạng thành phần loài rừng ngập mặn tỉnh Hà Tĩnh. Kết quả đã xác định được 22 loài thực vật ngập luan an - 10 - mặn thuộc 22 chi, 18 họ của 2 ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) và Ngọc lan (Magnoliophyta) tại khu vực nghiên cứu [48]. Ở miền Nam Vùng Nam Bộ có số lượng và thành phần loài đa dạng hơn so với khu vực ven biển miền Trung và miền Bắc [14], [15].