Luận văn thạc sĩ - Nghiên cứu khả năng trồng bằng hạt loài cỏ Xoan Halophila ovalis trong phòng thí nghiệm

Hệ sinh thái cỏ biển Seagrass ecosystem là một trong những hệ sinh thái điển hình của vùng biển nhiệt đới cùng với san hô và rừng ngập mặn, có năng suất sơ cấp cao, khả năng ổn định nền

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành chương trình cao học, tôi đã nhận được sự hướng dẫn và góp ý nhiệt tình của quí thầy cô thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật (thuộc Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) và trường Đại học Thái Nguyên

Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Đàm Đức Tiến đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn khoa học và giúp tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Đồng thời, tôi xin cảm ơn quí anh, chị đồng nghiệp và ban lãnh đạo Viện Tài nguyên và Môi trường biển (thuộc Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) nơi tôi công tác, đã tạo điều kiện thời gian và cơ sở vật chất để hoàn thành những nội dung nghiên cứu

Xin gửi lời cảm ơn đến đề tài cơ sở: “Nghiên cứu khả năng trồng bằng hạt loài cỏ Xoan (Halophila ovalis (R Br.) Hooker, 1858) ở phòng thí nghiệm”; đề tài: “Nghiên cứu hiện trạng môi trường, biến động nguồn lợi, đa dạng sinh học hệ sinh thái vùng triều ven biển miền Bắc Việt Nam (từ Quảng Bình trở ra), đề xuất mô hình khai thác, nuôi trồng, bảo tồn và quản lý bền vững” và dự án: “Điều tra các loài thực vật thủy sinh biển có khả năng hấp thụ CO2 giảm hiệu ứng nhà kính, chống biến đổi khí hậu” đã tạo điều kiện

công tác và tài trợ kinh phí cho tôi khảo sát để có dữ liệu viết luận văn

Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những đóng góp quí báu của quí thầy cô và các bạn

Hà Nội, tháng 12 năm 2013

Học viên

LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam kết đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa được các tác giả khác công

bố trong bất kỳ công trình nào

Tôi xin cam kết mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Học viên thực hiện Luận văn

MỤC LỤC

trang Trang phụ bìa

1.1 Tình hình nghiên cứu cỏ biển trên thế giới 4

1.3 Khái niệm và đặc điểm hình thái của cỏ biển 16

1.5 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, môi trường sống của Cỏ biển 18

Chương II – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.4.1.1 Thu mẫu sinh học cỏ biển 25

3.1 Đặc điểm hình thái của loài cỏ Xoan trong đầm nuôi thủy sản 30

3.3 Khả năng nảy mầm của hạt cỏ Xoan 43

DANH MỤC BẢNG

trang Bảng 1.1 Phân bố cỏ biển với đặc điểm chất đáy 19 Bảng 3.1 Một số so sánh về kích thước thân cỏ Xoan 33

Bảng 3.3 Các thông số điển hình về sinh lượng cỏ Xoan 37

Bảng 3.6 Tỷ lệ sống của hạt mầm ở các giai đoạn 46

DANH MỤC CÁC HÌNH

trang

Hình 2.1 Hình thái cỏ Halophila ovalis (R Br.) Hooker, 1858 23

Hình 3.7 Diễn biến của một số thông số môi trường 34

Hình 3.8 Biểu đồ diễn biến giữa độ phủ và diện tích phiến lá 39 Hình 3.9 Mối tương quan giữa mật độ chồi và sinh lượng cỏ Xoan 40 Hình 3.10 Biến động tỷ lệ sinh khối trên và sinh khối dưới 40 Hình 3.11 Mối tương quan giữa tỷ lệ skt/skd mặt đất với mật độ chồi 41

Hình 3.13 Biểu đồ tỷ lệ nảy mầm ở các độ muối

45 Hình 3.14 Giai đoạn phát triển khác nhau của hạt mầm 46

MỞ ĐẦU

Cỏ biển (Seagrass) là nhóm thực vật bậc cao (ngành Anthophyta, lớp Monocotyledons, bộ Helobiae), sống trong môi trường nước mặn và lợ Hệ sinh thái cỏ biển (Seagrass ecosystem) là một trong những hệ sinh thái điển hình của vùng biển nhiệt đới (cùng với san hô và rừng ngập mặn), có năng suất sơ cấp cao, khả năng ổn định nền đáy, tổng hợp các chất hữu cơ từ vô cơ, tham gia vào chuỗi thức ăn, chu trình dinh dưỡng và là nơi sống cho nhiều loài sinh vật có giá trị kinh tế cao Ngoài ra, trên các thảm cỏ biển, con người thu được nhiều lợi ích trực tiếp và gián tiếp khác nữa [6]

Cho đến nay, tại các vùng ven biển Việt Nam đã phát hiện được khoảng

14 loài cỏ biển, trong đó có loài cỏ Xoan - Halophila ovalis (R Br) Hook f (thuộc chi Halophila, họ Hydrocharitaceae) Về hình thái, loài cỏ Xoan tương đối giống rong biển (các loài thuộc chi Caulerpa) nhưng thực chất lại hoàn

toàn khác ở chỗ cỏ biển là thực vật bậc cao có thân, rễ, lá, hoa và quả [8], [9], [11]

Chi Halophila là một trong số ít các chi có liên quan tới nguồn gốc xuất hiện sớm nhất của cỏ biển trong quá trình tiến hóa [19] Halophila có khả

năng tồn tại ở những vùng luôn bị tác động, ánh sáng yếu và độ đục cao Halophila có vùng phân bố rộng và giữ vai trò “tiên phong” trong khả năng

mở rộng những vùng biển sâu hơn với các loài khác [62] Ở Việt Nam, chi

Halophila có 4 loài, phân bố tương đối rộng và cỏ Xoan Halophila ovalis là

một loài cỏ biển nhiệt đới phân bố ở các vùng triều và cả vùng nước sâu [19], [38], [62] có sinh khối thấp so với các loài khác [17], nhưng lại có chu kỳ sinh trưởng nhanh hơn các loài các bởi kích thước nhỏ bé của chúng [22], [62] Chịu nhiều tác động (nơi có nhiều hoạt động của con người (như đổ thải, khai hoang lấn biển, xây dựng, v.v) và các tác động bất lợi từ thiên nhiên (như sóng, dòng chảy, phù sa, v.v) nên diện tích phân bố ngày càng bị thu hẹp Tại một số vùng trước kia có cỏ Xoan thì đến nay hầu như không còn nữa [9]

Ở các vùng ven biển Đông Nam Á, các nghiên cứu cho thấy các thảm cỏ biển đang dần biến mất Ở Indonesia khoảng 30 - 40% các thảm cỏ biển bị mất trong khoảng 50 năm qua, trong đó riêng ở Java bị mất khoảng 60% [58]

Ở Philippin các thảm cỏ biển bị mất khoảng 30 – 50%, còn ở Thái Lan, con số này khoảng 20 – 30% Việt Nam cũng không nằm ngoài tình trạng trên với 50% tổng diện tích cỏ biển đã biến mất trên khắp các vùng ven biển cả nước [6]

Cát Hải là một huyện đảo thuộc thành phố Hải Phòng Trong những năm trước đây (trước 1995), có thể thu được mẫu cỏ Xoan tại nhiều nơi (trong

và ngoài đầm nuôi trồng hải sản) nhưng đến nay, cỏ Xoan chỉ còn thấy trong một số đầm nuôi Kết quả nghiên cứu về cỏ biển (nói chung) và cỏ Xoan (nói riêng) ở nước ta chưa nhiều và tại Cát Hải thì hầu như chưa có Một vài công trình về cỏ biển tại Cát Hải chủ yếu nghiên cứu về thành phần loài, phân bố chưa nghiên cứu về đặc điểm sinh học, mùa vụ, sinh sản, [1], [10]

Việc phục hồi các hệ sinh thái trên cạn đã được nghiên cứu từ lâu và đang có một số kết quả khá tốt, nhưng phục hồi các hệ sinh thái dưới nước, nhất là ở biển mới chỉ được bắt đầu trong vài thập niên gần đây Phục hồi hệ sinh thái cỏ biển còn gặp khó khăn hơn nhiều do cỏ biển thường phân bố tại các vùng nước nông ven bờ, nơi có nhiều hoạt động của con người (như đổ thải, khai hoang lấn biển, xây dựng, v.v) và các tác động bất lợi từ thiên nhiên (như sóng, dòng chảy, phù sa, v.v) Một khó khăn nữa khi trồng phục hồi cỏ biển bằng chồi là kinh phí rất tốn kém, khó thực hiện trên diện rộng vì không

đủ nguồn giống cung cấp và hiệu quả thấp Hơn nữa, phương pháp trên còn làm ảnh hưởng không nhỏ tới bãi cỏ biển hiện có Việc trồng bằng hạt các loài cỏ biển có rất nhiều ưu thế và có thể trồng được trên diện tích rộng, nhưng việc trồng phục hồi các thảm cỏ biển bằng hạt chưa được nghiên cứu nhiều hoặc mới ở mức ý tưởng

Kết quả nghiên cứu về một số đặc điểm sinh học, sinh thái, biến động

theo mùa, khả năng cho nảy mầm hạt loài cỏ Xoan sẽ góp phần quan trọng không những trong việc bổ sung những hiểu biết chung về hệ sinh thái cỏ biển

mà còn có ý nghĩa rất lớn trong việc trồng phục hồi loài này ngoài tự nhiên

Chính vì thế, chúng tôi đã chọn đề tài: “Đặc điểm sinh học loài cỏ Xoan - Halophila ovalis (R.Br.) Hook f trong đầm nuôi thủy sản huyện Cát Hải -

Hải Phòng và khả năng nảy mầm của hạt trong phòng thí nghiệm” làm báo cáo cho luận văn tốt nghiệp cao học

Chương I - TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Vào đầu thế kỷ 20, với sự phát triển của cuộc cách mạng khoa học sinh học, lần đầu tiên cỏ biển đã được các nhà khoa học nghiên cứu tại trạm Sinh thái học Copenhagen, Đan Mạch Ngay sau đó, đã đạt được những thành tựu đáng kể Trong đó, Ostenfeld (1905) và Pertersen và Boyer - Jensen (1905) là những người đã bước đầu mở rộng việc nghiên cứu sinh thái trên cỏ lươn [52], [53] Những đặc điểm sinh học và sinh thái của cỏ biển đã sự quan tâm của các nhà khoa học ngay từ khi đối tượng này được biết đến Đến nay, công việc điều tra nguồn lợi biển này đã được mở rộng trên phạm vi toàn thế giới,

số lượng các công trình nghiên cứu đã và đang tăng lên một cách nhanh chóng

Công việc định loại của cỏ biển chủ yếu dựa vào đặc điểm hình thái của các cơ quan trên cây, nhất là cơ quan sinh sản bởi ngay trong một chi các loài thường có hoa khác nhau Để làm được điều đó, phải kể đến Den Hartog (1970), Phillips và Meñez (1988) là những nhà phân loại học cỏ biển Họ đã

có những đóng góp to lớn trong việc nghiên cứu về sinh thái học cỏ biển Điều đó thể hiện ở hai cuốn sách về hệ thống phân loại: “Cỏ biển thế giới - The seagrass of the world” của Den Hartog (1970) và “Cỏ biển - Seagrass” của Phillips và Meñez (1988) Các nhà phân loại học đã đưa ra được những đặc điểm cơ bản để phân loại cỏ Hệ thống phân loại cỏ biển chủ yếu dựa trên các đặc điểm chung giống như với thực vật có hoa khác như: cụm hoa, hoa, quả, hạt, hệ gân lá, chất tanin, răng cưa ở mép lá và đỉnh lá [15], [53] Xác định hệ thống phân loại cỏ biển là rất cần thiết, nó là tiền đề cho các hướng nghiên cứu về cỏ biển ở các khía cạnh khác nhau của hệ thực vật biển này Do đó không thể chỉ dựa trên việc giải phẫu hình thái mà ngày nay người

ta còn dựa trên di truyền học, phân tích phân tử [29] Đó là bước tiến mới trong khoa học sinh học nói chung và trong nghiên cứu cỏ biển nói riêng

Nhiều tác giả cũng đã có những bất đồng về số loài thuộc ba chi Halophila, Zostera và Posidonia [29] Quả thật, khi sử dụng phương pháp đánh dấu phân

tử Les và cộng sự (1997) nhận thấy sự khác biệt về di truyền giữa

Heterozostera và Zostera giống với các loài thuộc chi Zostera, điều đó cho

thấy 2 chi này nên xác định trong cùng 1 chi [36] Nhưng cho đến nay, điều này vẫn đang tiếp tục bàn luận và cần tiếp tục nghiên cứu Cũng có thể do sự phân bố của cỏ biển rộng khắp trên địa cầu, nên nó chịu tác động rất lớn của điều kiện địa lý và có thể do điều kiện tự nhiên đã tác động đến hình thái ngoài của cỏ biển Vì vậy, nghiên cứu đặc điểm di truyền bộ nhiễm sắc thể của chúng để phân loại là rất cần thiết Và cần có sự kết hợp giữa hình thái học và di truyền học để giải quyết các vấn đề còn tồn tại trong định loại cỏ biển

Năm 1950, đã có sự thay đổi trong hướng nghiên cứu về cỏ biển với một báo cáo hoàn thiện về sự phân bố và sinh thái của cỏ biển ở bang Florida (Mỹ) Sau bài báo này, nhiều nhà nghiên cứu bước đầu tập trung nghiên cứu các thành phần trong hệ sinh thái cỏ biển nhiệt đới Từ năm 1960 đến năm

1970 nghiên cứu cỏ biển đã rộng hơn về mô tả định tính và các nghiên cứu về định lượng Các quan niệm về hệ sinh thái cỏ biển đã được hoàn chỉnh và đẩy

đủ hơn Một nghiên cứu đồ sộ về cỏ Lươn ở Alaska đã được hoàn thiện vào năm 1966 bởi McRoy [53]

Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học cỏ biển, thì cần phải có sự phối hợp, trao đổi kinh nghiệm và kiến thức giữa các nhà khoa học nghiên cứu về cỏ biển Do vậy, lần đầu tiên một cuộc hội thảo quốc tế được tổ chức vào năm 1973 tại Leiden, Hà Lan, do Viện Khoa học Quốc gia Hà Lan tài trợ, bao gồm 38 nhà khoa học từ 11 nước trên thế giới Hội thảo này chủ yếu đưa

ra những kết quả và thảo luận về những nghiên cứu đã được thực hiện và những ý kiến đóng góp về những vấn đề sẽ làm trong tương lai Từ sau hội

thảo quốc tế này, số lượng các công trình nghiên cứu cỏ biển đã tăng lên nhanh chóng ở nhiều nơi trên thế giới đặc biệt ở Nhật, Úc, Pháp, Hà Lan, Ấn

Độ, Canada, Papua New Guinea và Phillipine Và cho đến năm 1978, các nhà khoa học đã liệt kê được một thư mục sách tham khảo về nghiên cứu sinh thái

cỏ biển bao gồm hơn 1400 bài trên toàn thế giới [64] Vào năm 1982, một phân tích về cỏ biển ở Nam Florida đã bao gồm hơn 550 tài liệu tham khảo [53] Điều đó chứng tỏ rằng số lượng các nghiên cứu về cỏ biển đã tăng lên nhanh chóng Và từ cuộc hội thảo về hệ sinh thái cỏ biển lần thứ I ở Leiden,

Hà Lan cho đến nay, thì các cuộc hội thảo quốc tế về cỏ biển lần thứ II, III và thứ IV nữa đã lần lượt được diễn ra Vào năm 1998 - năm quốc tế đại dương, hơn 100 nhà khoa học đã tập trung tại cuộc hội thảo cỏ biển lần thứ III được

tổ chức tại Philippine Hội thảo về cỏ biển vào năm quốc tế đại dương đã phản ánh được sự trưởng thành của khoa học cỏ biển và những tiền đề cho việc quản lý hệ sinh thái quan trọng này và những việc cần làm trong tương lai Sự hợp tác chặt chẽ giữa các nhà khoa học trên thế giới, sự tạo lập một mạng lưới nghiên cứu trên toàn cầu là mục tiêu của cuộc hội thảo quốc tế lần thứ IV vào năm 2000 tại đảo Corsica, Pháp Những cuộc hội thảo như vậy đã thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học, nhất là các nhà khoa học trẻ muốn đi sâu nghiên cứu hơn nữa

Kiến thức về cỏ biển ngày càng được mở rộng và nâng cao thể hiện ở số lượng các bài báo về cỏ biển được công bố ngày càng nhiều trên các tạp trí lớn trên thế giới [20] Trong những năm gần đây, mỗi năm đã có khoảng 100 bài báo được xuất bản, nhưng chủ yếu tập trung ở một số tạp trí lớn như: Thuỷ sinh học (Aquatic Botany), Sinh thái học Biển (Marine Ecology Progress Series) và Tạp chí Sinh học và Sinh thái Biển (Journal of Experimental Marine Biology and Ecology) Tuy số lượng các công trình nghiên cứu tăng lên nhưng chưa đồng đều Các nghiên cứu chủ yếu tập trung

ở các nước phát triển, nhất là Châu Âu còn ở các nước đang phát triển thì cỏ

biển thực sự là một đối tượng mới mẻ, chưa được sự quan tâm đúng đắn của các tổ chức chính phủ và phi chính phủ [20] Vì vậy, trong những năm gần đây, đã có nhiều dự án phối hợp giữa các nước có nền khoa học cỏ biển phát triển với những nước đang phát triển nhằm đào tạo các nhà nghiên cứu trẻ cho các nước này để tạo khả năng bảo vệ và quản lý nguồn lợi thực vật biển và để

có được một mạng lưới nghiên cứu hệ sinh thái cỏ biển hoàn thiện hơn trên toàn cầu Trong đó, Việt Nam cũng là một trong những nước Đông Nam Á bước đầu đã có sự trao đổi sinh viên trong đào tạo về sinh thái cỏ biển với các nước trong cộng đồng Châu Âu và các nước trong vùng có hệ sinh thái thực vật biển này

Trong các nghiên cứu về cỏ biển, các nhà khoa học đã nhận thấy ý nghĩa

sinh thái của sự biến động cấu trúc thân, rễ, tốc độ sinh trưởng và sự phân

nhánh của thân cỏ và các cơ quan khác Vì vậy, đã có nhiều nghiên cứu tập trung điều tra tỷ lệ sinh khối trên mặt đất (chồi lá và chồi hoa) và sinh khối dưới mặt đất (rễ và thân) của cỏ biển Trong đó, Verhagen và Nienhuis (1983), đã mô tả sự thay đổi có tính mùa vụ của sinh khối trên mặt đất và sinh khối dưới mặt đất của ở cỏ lươn bởi kỹ thuật đánh dấu trên lá [62] Xác định sinh khối (sinh khối trên và dưới mặt đất) của cỏ biển và đánh giá vai trò của chúng trong hệ sinh thái là rất quan trọng [17], [51] Trong đó hệ thân, rễ cỏ là

cơ quan giúp cây sinh sản vô tính, một thành phần quan trọng của hệ sinh thái này Tuy nhiên, Nelsson (1997) cho rằng sinh khối trên và tổng sinh khối có mối liên quan chặt chẽ với nhau, nhưng sinh khối dưới thì không [48] Kiểm tra sinh khối dưới được coi như sự đánh giá khả năng đâm sâu vào trong nền đáy của cỏ biển và điều đó cũng có thể được giải thích rằng các chồi mới sinh

ra cần năng lượng từ thân hơn là những chồi đã trưởng thành [17], [64] Các

cơ quan bên dưới mặt đất giữ vai trò quan trọng trong dinh dưỡng, cố định và phát triển của cỏ biển Sự sinh trưởng và sự phân nhánh của thân ảnh hưởng đến biến động, sinh trưởng và tồn tại của quần thể sinh sản vô tính [51] Điều

đó rất cần thiết trong môi trường biển, nơi có nhiều tác động đến những biến động của hệ thực vật là vô cùng quan trọng

Bên cạnh sự duy trì và phát triển quần thể bằng cách sinh sản vô tính bằng thân chồi, cỏ biển còn sinh sản bằng hạt Cách đánh giá khả năng sinh sản của cỏ biển là số lượng các cây con được nảy mầm từ hạt vào mùa ra hoa, hay số lượng hạt từ cây mẹ Những hạt ở trạng thái ngủ dài bị chôn vùi trong nền đáy và có khả năng hình thành nguồn dự trữ mà cho phép nó nảy mầm trong điều kiện thích hợp được gọi là ngân hàng hạt Theo nghiên cứu của Hootsmans và cộng sự (1987), hạt thường nảy mầm ở nhiệt độ cao và nồng độ muối thấp, và sự nảy mầm sẽ giảm ở nhiệt độ thấp và nồng độ muối cao Vì vậy, có hiện tượng ngủ đông của hạt [30]

Việc thí nghiệm di trồng cỏ biển trong phòng thí nghiệm được tiến hành

từ rất lâu Trước tiên là những thí nghiệm để tìm hiểu khả năng phát triển của

cỏ biển trong điều kiện môi trường được kiểm soát và sau đó là trồng cỏ trong phòng thí nghiệm cho mục đích tìm hiểu khả năng ra hoa, tạo quả và lấy hạt

Có thể nói Setchell (1924) [56] là người đầu tiên đã trồng cỏ Kim

(Ruppia maritima) trong các bể sinh cảnh Sau đó, từ thập niên 60 trở đi, có

nhiều công trình nuôi cỏ biển như Fuss và Kelley (1969) và Kirkman (1989)

nghiên cứu trồng cỏ Thalassia testudium được 12 tháng trong bể nuôi có nước

biển chảy lưu thông [26], [32] Họ đã lưu ý rằng thân ngầm của cỏ biển phát triển chậm và đề nghị chỉ dùng phần nhỏ còn non ở đầu ngọn của thân ngầm (có thân đứng) để trồng và họ cũng cho rằng nuôi cỏ ngoài trời, dưới ánh sáng

tự nhiên thành công hơn là nuôi trong điều kiện ánh sáng đèn Các thí nghiệm trồng cỏ biển ở quy mô trong phòng thí nghiệm được thực hiện bởi McMillan[ 39], [40], [41], [42], [43], [44], [45], [46] đã dùng bể nhựa dung tích 500 lít Kết quả là họ đã nuôi cỏ biển được 2 năm, họ đã nuôi thử nghiệm

các loài cỏ biển thường có hoa thuộc 10 chi cỏ biển khác nhau là: Thalassia, Thalassodendron, Syringodium, Halodule, Halophila, Enhalus, Zostera,

Amphibolis, Posidonia và Cymodocea Các thí nghiệm này được nuôi ngoài

trời và cả trong bể sinh cảnh (ánh sáng đèn điện), nhằm mục đích xem xét khả năng phát triển thân ngầm, thân đứng, các sự biển đổi về hình thái và khả năng ra hoa, quả Các loại cỏ này được trồng từ cơ quan sinh sản sinh dưỡng (thân đứng, thân ngầm) thu hái trong các thảm cỏ ngoài tự nhiên Yếu tố chất đáy rất quan trọng Các thử nghiệm đã dùng nhiều loại chất đáy khác nhau Thí nghiệm có kết quả tốt nhất đối với chất đáy là cát mịn có nguồn gốc đá vôi lục địa của bang Texas, cách vịnh Mexico khoảng 300 km Sử dụng nước biển nhân tạo có độ mặn 35‰ và ánh sáng nhân tạo được duy trì ở mức 8.000 – 40.000 lux Nhiệt độ được điều chỉnh giống như điều kiện nơi lấy giống (18

- 300C)

Orth và Moore (1983) đã kiểm tra sự nảy mầm của hạt thông qua số lượng cây con thu được trong năm Tại cùng Thái Bình Dương, số lượng hạt nảy mầm cao nhất trong thời điểm từ tháng 4 đến tháng 7, trong khi ở vùng biển Đại Tây Dương có hai giai đoạn hạt nảy mầm Giai đoạn thứ nhất hạt nảy mầm vào cuối thu, giai đoạn hai có khoảng 66% hạt nảy mầm từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau Các cây con rất dễ bị tổn thương, tỷ lệ sống là rất thấp (xấp xỉ 2%) và cỏ biển có tỷ lệ sống dạng cổ chai trong suốt vòng đời của nó Nghĩa là có khoảng 10% cây trưởng thành ra hoa, 10% số hoa trên sẽ hình thành quả, 1% - 10% số quả ấy có hạt hình thành và 1% - 10% số hạt trên sẽ nảy mầm, 1% - 10% hạt nảy mầm phát triển thành cây con, cuối cùng chỉ có 10% số cây con trên phát triển trưởng thành và ra hoa [49]

Các yếu tố về hình dạng ngoài và các đặc điểm sinh thái, sinh lý của từng loài quyết định phương pháp trồng chúng Có 5 mục tiêu chính được đặt

ra cho việc nghiên cứu di trồng và trồng phục hồi thảm cỏ biển đó là:

- Độ phủ của các thảm thực vật biển

- Cân bằng diện tích bao phủ của các thảm thực vật và các diện tích phân

bố của chúng đã bị suy giảm hoặc mất đi

- Gia tăng diện tích của các thảm thực vật này nếu có thể

- Thay thế đúng loài chúng ta mong muốn vào các khu vực cỏ biển bị

mất đi

- Sau cùng là để bảo đảm sự đa dạng sinh học và phát triển các quần xã

động vật sống trong hệ sinh thái

Có nhiều phương pháp di trồng cỏ biển nhưng tổng quát có thể tập hợp thành 3 phương pháp chính [16]:

- Đào bứng thân đứng cùng với nguyên rễ và phần trầm tích còn dính với

rễ (phương pháp 1)

- Dùng hạt (phương pháp 2)

- Dùng thân đứng, thân ngầm không có rễ (phương pháp 3)

Ở phương pháp 1, có nhiều cách để lấy phần thân đứng với cùng nguyên

bộ rễ Đối với những loài cỏ nhỏ có thể dùng ống nhựa hoặc ống kim loại cắm xuống bùn để lấy, sau đó vận chuyển nguyên cả khối này đặt vào các hốc đã đào sẵn ở nơi định di trồng Thuận lợi của phương pháp này là một lượng lớn thân ngầm còn nguyên rễ và trầm tích được di chuyển đến nơi trồng mới làm cho cỏ biển dễ thích nghi và phát triển, tuy nhiên sự bất lợi của phương pháp này là phải đào hố, làm đục nước, xáo trộn nơi cư trú sinh vật, có thể gây xói

lở, thêm vào đó rất tốn công

Phương pháp 2, dùng hạt dễ dàng hơn nhờ việc thu thập các cây đã có quả đã gần chín từ các bãi cỏ ngoài tự nhiên rồi giữ các cây này trong nước biển cho đến khi hạt được phóng thích Thuận lợi của phương pháp này là một số lượng lớn hạt thu được, kiểm soát được nguồn giống, không gây xáo trộn và việc trồng được dễ dàng, nhanh chóng trên một diện tích lớn Tuy nhiên bất lợi của phương pháp này là tác động cơ học của nước biển có thể làm cho hạt cỏ bị vùi lấp, di chuyển

Phương pháp 3, dùng thân đứng và phần thân ngầm không có rễ với các đoạn ngắn từ 2 – 20 cm tuỳ loài Các đoạn thân này có thể được trồng riêng lẻ

hay ghép thành nhóm Có thể dùng một đoạn thép để cắm xuống nền đáy như

là một cái neo cài Hoặc 5 - 6 cây có thể được buộc chung rồi neo cắm xuống đáy bằng một đoạn thép

Là thực bậc cao trong môi trường biển, khả năng sinh sản bằng hạt là cách ưu việt trong việc bảo tồn giống cũng như việc phát tán và lan truyền các thảm cỏ Sự tạo hoa và quả của các loài cỏ biển phụ thuộc vào nhiều điều kiện môi trường, chủ yếu là các yếu tố ánh sáng, nhiệt độ và độ mặn Mc Millan (1982), đã nghiên cứu thực nghiệm ở Taxas trong các điều kiện để cho các loài cỏ biển phân bố ở miền Tây Đại Tây Dương và ấn Độ - Thái Bình Dương

có thể tạo hoa và quả Các chi Halodule, Thalassia, Syringodium và Halophila xuất hiện cơ quan sinh sản trong điều kiện chiếu sáng liên tục và

nhiệt độ từ 20 - 260C Một vài loài của chi Halophila chỉ ra hoa ở nhiệt độ

260C [43]

Cỏ biển có tuổi thọ trung bình từ vài tuần đến hang chục năm, phụ thuộc vào kích thước của từng loài Những loài cỏ có kích thước lớn với thân dày, lá rộng và rễ dày có thể sống rất lâu trong nhiều năm, nhưng những loài có kích thước nhỏ thì thời gian sống ngắn hơn chỉ dưới một tháng Do chu kỳ sống của chúng rất ngắn, nên những loài cỏ có kích thước nhỏ thường có khả năng tái sinh chồi rất nhanh, ví dụ kích thước cỏ Halophila ovalis nhỏ nhưng chu

kỳ sống của chúng chỉ khoảng vài tháng, còn Posidonia oceanica có thể sống tới 11 năm [16]

Cấu trúc của cỏ biển còn phụ thuộc vào đặc điểm vùng phân bố Các loài

có kích thước nhỏ thường mọc trên các vùng triều, còn cỏ có kích thước lớn thường thấy ở vùng thấp triều và dưới triều Thêm vào đó, cỏ trên nền đáy nhiều cát có lá hẹp hơn cỏ trên nền đáy nhiều bùn Hơn nữa, vùng nước nông

là nơi chịu ảnh hưởng của sự thay đổi môi trường nhiều hơn vùng nước sâu Thực vật sống ở vùng nước nông thường bị ảnh hưởng của ánh nắng mặt trời nhiều, trong khi thực vật vùng nước sâu chỉ nhận được rất ít [38] Nhưng khả

năng chịu tác động và khả năng phục hồi của thảm cỏ biển ở vùng nước sâu rất khác với các quần xã cỏ biển ở vùng nước nông, chúng có khả năng chống chịu trước những cơn bão nhưng khả năng phục hồi thì chậm chạp Đây là một đặc trưng rất điển hình đối với cỏ biển vùng nhiệt đới [63]

Cỏ biển là thực vật hạt kín sống hoàn toàn trong môi trường biển Những nhu cầu về sinh trưởng cũng giống với thực vật hạt kín trên cạn Tuy nhiên, trong môi trường biển cỏ biển vẫn có những khác biệt về một số đặc điểm đối với thực vật sống trên cạn Các nhà khoa học đều nhất trí rằng sự phân bố và

sự phát triển của cỏ biển bị tác động bởi các yếu tố môi trường Tất cả những biến đổi đó đều rất quan trọng đối với cỏ biển Các yếu tố môi trường quan trọng tác động lên các thảm cỏ biển như ánh sáng, độ đục, trầm tích Trong

đó, cỏ biển bị tác động mạnh bởi hai nhât tố chính là: ánh sáng và sự lắng đọng trầm tích Sự sinh trưởng và phát triển của cỏ biển chịu sự chi phối của ánh sáng, một nhân tố quan trọng cho khả năng quang hợp của cỏ biển Sự phân bố theo độ sâu của cỏ biển chủ yếu phụ thuộc vào thời gian chiếu sáng ngày Vào thập kỷ trước, các nhà nghiên cứu cỏ biển đã tìm hiểu về khả năng quang hợp của cỏ biển trong môi trường nước biển bị hạn chế ánh sáng Các tác giả đã đi sâu nghiên cứu sản lượng và sinh khối của cỏ và vai trò của chế

độ ánh sáng lên sự sinh trưởng của cỏ [38]

Khả năng quang hợp của cỏ biển đã được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đối với các mức ánh sáng khác nhau [15] Ánh sáng không chỉ bị chi phối bởi độ cao triều và độ đục của nước, mà nó còn chịu ảnh hưởng bởi mật

độ thực vật biểu sinh sống bám trên bề mặt của phiến lá cỏ Hiện tượng phì dinh dưỡng ở vùng bờ biển Hà Lan đã phá huỷ các thảm cỏ biển Z marina và

Z noltii Hiện tượng phì dinh dưỡng kết hợp với sự lắng đọng bùn làm giảm ánh sáng khuyếch tán tới các thảm cỏ biển Hạn chế sự phát triển của cỏ biển cũng chính làm giảm các yếu tố bảo vệ cho nền đáy hay tăng sự xáo trộn nền đáy vì vậy giảm ánh sáng là làm hạn chế sự phát triển của các thảm cỏ Trong

giai đoạn từ năm 1968 đến 1981, hàm lượng chlorophyll tăng lên gấp đôi ở vùng biển phía tây Hà Lan, và điều đó cũng ảnh hưởng đến thực vật biểu sinh tăng nhanh Tất cả những điều đó đã tác động tiêu cực đến sự quang hợp và

sự sinh trưởng của cỏ biển gây ra sự cạnh tranh về các-bon và nguồn dinh dưỡng làm giảm sút chất lượng nguồn lợi cỏ biển [29]

Các loài cỏ biển có kích thước nhỏ thường rất dễ bị tổn thương dưới sức

ép của nước và sự lắng đọng trầm tích Đó cũng là một trong những nguyên nhân làm giảm khả năng phát triển diện tích một cách nhanh chóng của các thảm cỏ biển ở vùng biển đông nam Châu Á [24] Sự nhiễu loạn ở các vùng biển cũng dẫn đến các thảm cỏ biển có hệ số đa dạng Shanon - Weaver thấp hơn so với các tổ chức thực vật biển khác Các thảm cỏ biển thường là đơn loài, với hệ số đa dạng thấp nhất là 0 Chỉ số đa dạng Shanon - Weaver cao (1,56) là thảm cỏ biển gồm 7 loài ở vùng biển Bolinao (Philippines), và chỉ số lớn hơn 1 là vùng Ấn Độ - Thái Bình Dương [29]

1.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Việt Nam là một nước có vùng bờ biển dài hơn 3000 km thuộc vùng biển Đông Nam Á, là nơi có sự đa dạng sinh học cao trên thế giới Trong những năm gần đây, Đông Nam Á được coi là vùng có khả năng phát triển nền khoa học về cỏ biển nhanh bởi sự đa dạng về thành phần loài (nhất là Philippines, có chỉ số đang dạng thuộc loại cao 1,56) [9] Cũng như các vùng

bờ biển khác, Việt Nam cũng có các hệ sinh thái thực vật biển phong phú, trong đó có hệ sinh thái cỏ biển Tuy nhiên, những hiểu biết về hệ sinh thái này vẫn còn hạn chế và chưa được sự quan tâm nhiều

Việc phát hiện và nghiên cứu cỏ biển trước năm 1960 hoàn toàn do

người nước ngoài thực hiện Năm 1885, Halophila ovalis đã được một người

nước ngoài tên là Balansa phát hiện thấy ở gần Quảng Yên Năm 1939, Tsang

đã thu được một loài có phiến lá dài và mỏng ở Hà Cối - Quảng Ninh, đó là

phát hiện đầu tiên về loài Zostera japonica ở Việt Nam; hai loài Thalassia

hemprichii và Halodule pinifolia được tìm thấy ở Cửa Bé - Khánh Hoà vào

năm 1949 bởi chuyên gia cỏ biển tên là Deroux [9]

Từ những phát hiện bước đầu về sự có mặt của một số loài cỏ biển ở vùng biển nước ta, những nhà khoa học trong nước cũng bắt đầu nghiên cứu

cỏ biển từ năm 1960 trở về đây Phạm Hoàng Hộ đã ghi lại những phát hiện

về cỏ biển ở Qui Nhơn (1960) và ở Phú Quốc (1985) [9] Tổng số 15 loài cỏ biển được phát hiện từ trước đến nay, nhưng số lượng loài thay đổi giữa 3 miền (miền Bắc 5 loài, miền Trung 7 loài và nhiều nhất là ở miền Nam có 11 loài) Thành phần loài giữa các miền cũng khác nhau, có nhiều loài chỉ xuất hiện tại một miền mà không có ở nơi khác

Ở Việt Nam, các hoạt động gây mất hay suy giảm các thảm cỏ biển xảy

ra mạnh khoảng hai thập niên gần đây Theo thống kê, diện tích các thảm cỏ biển của nước ta đã giảm đi 40 – 60% (riêng ở vùng biển Hải Phòng, nơi mà các hoạt động nuôi thủy sản, du lịch và xây dựng xảy ra mạnh mẽ, các thảm

cỏ biển này gần như đã biến mất) [1], [2], [3], [6], [9], [10]

Các loài cỏ biển đều có thể sinh sản bằng hạt (sinh sản hữu tính) và bằng chồi (sinh sản sinh dưỡng) Cho đến nay, tại Việt Nam đã có nghiên cứu về trồng phục hồi cỏ biển (trồng bằng chồi) và kết quả bước đầu đạt được còn hạn chế, vì phần lớn các bãi cỏ biển được trồng phục hồi đều đã bị tàn phá bởi con người và tự nhiên [1], [8]

Việc di trồng cỏ biển lần đầu tiên thực hiện với loài cỏ lá Dừa Enhalus acoroides Loài này đã được di trồng trong tự nhiên vùng Đầm Già, Hòn Tre,

vịnh Nha Trang về khu vực gần cảng Cầu Đá, Nha Trang, trong khuôn khổ thử nghiệm nhỏ [1] Khoảng 300 thân đứng cỏ Lá dừa được di trồng (Phương pháp 2) Sau 2 năm chúng phát triển gần như tự nhiên với mật độ tăng gấp 3 lần, có nơi bao phủ đến 60%

Việc thu quả đã già của cỏ lá Dừa (140 hạt) và cỏ Vích (180 hạt) ở Sông

Lô (vịnh Nha Trang) cho vào các bể thí nghiệm, sau 2 – 4 ngày hạt được giải

phóng Số hạt trên được gieo trong các bể kính có kích thước 40 x 80 x 60

cm, đáy phủ một lớp bùn pha cát dày khoảng 20 cm có tỷ lệ bùn và cát là 1: 3 (bùn nhuyễn ở biển và cát mịn) Nước biển được để lắng trong và cho chảy tràn liên tục qua bể từ 8 giờ sang đến 4 giờ chiều hằng ngày với khả năng có thể thay được khoảng 200 lít/giờ (100% nước trong bể/ngày) Dùng ánh sáng

tự nhiên, có che lưới đen, mỏng để giảm bớt cường độ ánh sáng và nhất là bức xạ nhiệt Kết quả sau 10 ngày, hạt cỏ Vích nảy mầm với tỷ lệ 98,4% và 97,2% với cỏ Lá Dừa, các cây mầm khi được 15 ngày tuổi đều xuất hiện rễ và

có từ một đến ba lá Sau ba tháng ươm nuôi ở điều kiện phòng thí nghiệm, mật độ các cây mầm cỏ Vích là 927 cây/m2, cỏ lá Dừa là 708 cây/m2 [1] Tại Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng (nay là Viện Tài nguyên và Môi trường biển), Nguyễn Văn Tiến và cộng sự (1998) [7] đã có những nghiên cứu về các loài cỏ biển ven bờ biển Việt Nam và ông đã đưa ra được một bức tranh tổng quát về sự phân bố và thành phần cỏ biển nước ta, đặc biệt

là nghiên cứu cỏ biển ở vùng biển phía Bắc Việt Nam Năm 2002, Nguyễn Văn Tiến và cộng sự đã thử nghiệm trong việc trồng một số loài cỏ biển mang

từ miền Nam ra trồng tại miền Bắc, và đã thu được một số kết quả nhất định

Đó cũng là những bước khởi đầu cho các nghiên cứu về hệ sinh thái quan trọng này ở vùng biển Việt Nam Tuy nhiên, do còn có những hạn chế nên mới chỉ ở một số bài báo công bố Vì vậy, những hiểu biết đầy đầy đủ về đặc điểm sinh học và sinh thái của cỏ biển ở Việt Nam, nhất là những nghiên cứu

về sinh sản phục hồi vẫn còn những giới hạn nhất định

1.3 Khái niệm và đặc điểm hình thái của cỏ biển

Cỏ biển là những thực vật bậc cao, có thân, rễ, lá, hoa, quả và phân bố chủ yếu ở vùng biển ven bờ Cỏ biển bao gồm khoảng 60 loài thuộc ngành Anthophyta, lớp Monocotyledoneae, bộ Hydrocharitales, 2 họ Potamogetonaceae và Hydrocharitaceae, chia thành 12 chi sống hoàn toàn trong môi trường nước biển với nồng độ muối trung bình [60] Các loài cỏ

biển có khả năng chịu được tác động của sóng và thuỷ triều bởi khả năng bám chắc vào nền đáy hệ thống rễ phát triển và khả năng thụ phấn trong nước

Do có hệ rễ phát triển và bám chặt trên nền đáy nên cỏ biển có khả năng năng chịu được những tác động của dòng chảy và sóng biển Vì sống ở vùng nước nông ven bờ nên cỏ biển thích nghi rộng với các điều kiện sinh học, lý hóa học và có vai trò quan trọng đối với nguồn lợi cũng như môi trường ven biển Là thực vật một lá mầm có hai hình thức sinh sản: vô tính và hữu tính Các quần thể được duy trì và phát triển chủ yếu nhờ sự phát triển của chồi Đặc điểm hình thái của các loài cỏ biển đã được C Den Hartog [15] và C Phillips and G Menez [53] mô tả và so sánh Hầu hết cỏ biển có hình thái ngoài khá giống nhau, bao gồm thân bò phân đốt, thân đứng, rễ, chồi mang lá, hoa và quả tùy thuộc vào từng thời điểm sinh trưởng (hình 1.1) Về cấu trúc,

cỏ biển gồm các phần chính như sau:

Hình 1.1 Hình thái chung của cỏ biển

Thân:

Thân gồm có phần thân bò (thân ngầm) và chồi đứng (thân đứng) Thân thường có dạng hình trụ tròn hoặc dẹp; chia nhánh theo kiểu đơn trục hoặc không có qui luật Trên thân bò có nhiều đốt, khoảng cách giữa các đốt là

lóng (gióng) Tùy loài mà thân bò mọc ngầm dưới lớp bùn (cát) đáy hoặc bò lan trên mặt nền đáy Từ đốt mọc lên một hay nhiều chồi đứng, mang các lá

Năn biển (Syringodium isetifolium) có lá trụ tròn, tất cả các loài khác đều có

lá dẹp Ngoài chức năng quang hợp, phiến lá còn có khả năng hấp thụ dinh dưỡng và trao đổi khí Lá cỏ biển còn là nơi sống bám của nhiều loài rong và động vật không xương sống

Bẹ lá:

Bẹ lá là phần cuống lá phình ra ôm lấy chồi đứng (thân đứng) và bọc lấy những lá non đang phát triển Bẹ lá có dạng lưỡi nhỏ, màu trắng do không có lục lạp nên không có chức năng quang hợp

Hoa, quả và hạt:

Hoa, quả và hạt là cơ quan sinh sản hữu tính của cỏ biển Ở cỏ biển, một

số có hoa đực và hoa cái trên cùng một cây (lưỡng tính), số khác có hoa đực

và hoa cái riêng biệt trên mỗi cây (đơn tính) Quả được hình thành từ sự phát triển của bầu sau thụ tinh (giao phấn) và mang các hạt bên trong Hạt được hình thành từ sự phát triển của noãn Hoa, quả và hạt của mỗi loài tùy vào điều kiện sống mà chúng có cấu trúc và hình dạng khác nhau

1.4 Vai trò của cỏ biển

Cỏ biển có vai trò rất quan trọng và là một hệ sinh thái biển điển hình của vùng biển Nhiệt đới [4] và có những vai trò chính như sau:

Vai trò điều chỉnh: những thảm cỏ biển có thể làm thay đổi các quá trình

sinh thái thủy vực, đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định vùng đới bờ,

góp phần chống xói lở vùng bờ biển Chúng còn là chỉ thị sinh học và tham gia làm sạch nước thải công nghiệp và sinh hoạt

Vai trò cung cấp: nơi nuôi trồng, khai thác, nơi cư trú, bãi đẻ, bãi ương

giống, nguồn thức ăn của nhiều loài sinh vật thủy sinh

Vai trò sản xuất: vật chất hữu cơ, nguồn gen, thực phẩm, nguyên liệu

công nghiệp và năng lượng

Vai trò thông tin: nghiên cứu học tập, du lịch và giải trí

1.5 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, môi trường sống của Cỏ biển

1.5.1 Chất đáy

Các loài cỏ biển khác nhau có thể phân biệt bởi sự thích nghi của chúng

với các loại chất đáy (bảng 1.1) Zostera japonica thường xuất hiện ở vùng

triều kín, cửa sông hay đầm phá nước lợ trên nền đáy bùn sét bột và bùn nhão

Halophila ovalis, H beccarii và Ruppia maritima phổ biến ở vùng triều ven

sông, đầm nuôi thủy sản với trầm tích bùn sét và vùng có nền đáy là cát nhỏ

Một số loài có thể sống trên nền đá, ví dụ loài Phyllospadix spp có thể mọc

trên nền đá ở vùng bờ biển Thái Bình Dương [29] và một số loài khác như

Posidonia oceanica và Thalassodendron spp [35] Tất cả những loài sinh

trưởng trên đá cần có bộ rễ cứng cáp, chúng có thể xâm nhập và bám chắc vào các kẻ hở trên đá Tuy nhiên, hầu hết các loài cỏ biển đều sinh trưởng trên nền đáy cát, bùn nơi bộ rễ của chúng rất dễ dàng bám giữ vào nền đáy và tạo điều kiện cho hạt cỏ nảy mầm Ở những vùng có dòng chảy và sóng hoạt động mạnh làm xáo trộn nền đáy, gây ra sự xói mòn làm tổn thương cỏ biển

Bảng 1.1 Phân bố cỏ biển với đặc điểm chất đáy Loại nền

đáy

Dạng nền đáy

Loài cỏ biển đặc

Bùn Bùn bột nhỏ Zostera japonica Đầm Buôn (Quảng

Ninh)

Bùn sét bột Halophila ovalis Cát Bà (Hải Phòng)

Bùn Ruppia maritime,

Halophila beccarii

Xuân Lộc (Thanh Hóa), Kim Trung (Ninh Bình) Bột lớn Halodule pinifolia Hòn Nôm (Quảng Bình)

Cát nhỏ Halodule pinifolia

Tam Giang – Cầu Hai, Lăng Cô (Thừa Thiên – Huế), Côn Đảo (Bà Rịa – Vũng Tàu) Bùn cát

Bùn cát Enhalus acoroides

Cam Ranh (Khánh

Hòa), Phú Quốc (Kiên Giang)

Cát san hô

Cymodocea serrtulata, Thalassia hemprichii

Cồn Đảo (Bà Rịa – Vũng Tàu) San hô -

Việt Nam là nơi có thành phần cỏ biển nhiệt đới đa dạng với ngưỡng độ

muối dao động từ 5‰ - 32‰ (Zostera japonica, Halodule pinifolia, Halophila ovalis), dưới 25‰ (Halophila beccarii, Ruppia maritima) và trên 25‰ (Enhalus acroides, Thalassia hemprichii, Cymodocea serrulata, C rotundata, Thalassodendron ciliatum, Halodule uninervis, Halophila decipiends, H minor) Đa số các loài đều sinh trưởng ở độ muối cao Khi độ

muối hạ thấp và kéo dài kéo theo sự tàn lụi của cỏ biển [8]

1.5.3 Nhiệt độ

Các loài cỏ biển sinh trưởng và phát triển ở vùng biển ven bờ do đó chúng thích nghi với chế độ nhiệt của vùng ven bờ miền bắc nước ta Nhiệt độ nước biển có giá trị cực tiểu vào tháng 1, cực đại vào tháng 7 hàng năm Kết

quả đo ngày 09/01/1997 tại thảm cỏ Ruppia maritima ở Đình Vũ (Hải Phòng

nhiệt độ nước đạt 160C Các đợt khảo sát cỏ biển chủ yếu thực hiện vào tháng

5 và tháng 8, nhiệt độ nước thay đổi từ 24 – 340C Cá biệt ở cửa sông Hàn (Đà Nẵng) lúc triều xuống, thảm cỏ phơi bãi, nhiệt độ nước trong các vũng lên đến 370C [8]

1.5.4 Độ đục

Độ đục tác động mạnh đến các hoạt động quang hợp của cỏ biển Chúng

sẽ không nhận được năng lượng từ ánh sáng cần thiết cho quang hợp nên không phát triển Ngoài ra độ đục gia tăng có nghĩa là có nhiều trầm tích bùn nhuyễn bám lên bề mặt của lá làm giảm quang hợp [8]

1.5.5 Ánh sáng

Sự sinh trưởng và phát triển của thực vật nói chúng, của cỏ biển nói riêng chịu sự chi phối của ánh sáng, nhân tố có vai trò quan trọng đến khả năng quang hợp của cỏ biển Sự phân bố theo độ sâu của cỏ biển chủ yếu phụ thuộc vào thời gian chiếu sáng [20], [25] Cường độ quang hợp của cỏ biển được đánh giá thông qua tốc độ giải phóng oxy vào môi trường và khả năng quang hợp giữa các loài cũng khác nhau [48]

Ngoài những điều kiện sinh thái, môi trường nêu trên, còn có pH, cường

độ sóng, chế độ thủy triều, các yếu tố vô sinh và hữu sinh khác đều ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của cỏ biển Sự phơi bãi do thủy triều vào ban ngày mùa hè, trời nắng và nhiệt độ cao làm chết cỏ Đây cũng là yếu tố chính gây ra sự biến động sinh khối của cỏ ở vùng triều [8]

1.6 Một số đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu

Cát Hải bao gồm quần đảo Cát Bà cách Hải Phòng 45 km về phía Đông, cách thành phố Hạ Long 25 km về phía Nam và cách Hà Nội khoảng 150 km

về phía Đông Nam Phía Bắc giáp Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh, phía Tây giáp đảo Cát Bà, huyện Cát Hải, thành phố Hải Phòng, phía Đông và Nam là biển Đông trong khoảng tọa độ: vĩ độ: 20042’40” – 20052’45”N; 106054’11 -

107007’05”E Tọa độ trung tâm là: 20047’42”N - 107000’38”E Tổng diện tích đất tự nhiên của khu dự trữ sinh quyển quần đảo Cát Bà là 26.240 ha, trong đó diện tích mặt đất 17.040 ha và 9.200 ha mặt nước biển

Khu vực Cát Hải có gió Đông chiếm ưu thế từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, tốc độ trung bình đạt 5,4 - 5,9 m/s Gió Đông - Nam và Nam chiếm ưu thế từ tháng 5 đến tháng 8, tốc độ gió trung bình 5,5 - 6 m/s Gió Bắc và Đông

- Bắc chiếm ưu thế vào tháng 9 đến tháng 11, tốc độ trung bình 5,6 - 6,3 m/s Trong mùa đông, nhiệt độ nước giảm thấp, dao động trong khoảng từ 15 -

200C Tháng có nhiệt độ thấp nhất trong năm là tháng 1 và tháng 2, trong các tháng này, có thời điểm nhiệt độ giảm thấp dưới 150C Trong mùa hè, nhiệt độ nước tăng cao, dao động trong khoảng từ 25 - 320C Trong đó các tháng 6 - 8 nhiệt độ cao nhất, có thể vượt 300C Độ muối của khu vực này biến đổi mạnh theo hướng từ bờ ra khơi trong không gian khu vực nghiên cứu, trung bình dao động trong khoảng từ 10 - 32‰ và biến động rõ rệt theo hai mùa chính trong năm Trong các tháng mùa khô, độ muối khá cao, ít biến động, dao động trong khoảng từ 15 – 32‰ Mùa mưa, độ muối của nước giảm thấp hơn, dao động từ 10 đến 28‰ [5]

Chương II - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là loài cỏ Xoan (cỏ Cánh gián, cỏ Đồng tiền) có

tên khoa học là Halophila ovalis (R Br.) Hooker, 1858 (hình 2.1)

= Caulinia ovalis R Br., 1810; Halophila ovata auct non Gaud 1858; Kernera ovalis Schult 1829; Halophila madagascariensis Steud 1840; Diplanthera indica Steud 1840; Lemnopsis major Zolingger, 1854; Halophila major (Zoll.) Miq 1855; Halophila euphlebia Makino, 1912; Halophila linearis den Hartog, 1957; Halophila hawaiiana Doty & Stone, 1966; Halophila australis Doty & Stone, 1966

Cỏ Xoan có vị trí phân loại như sau [8]:

Hình 2.1 Hình thái cỏ Halophila ovalis (R Br.) Hooker, 1858