thich nghi cua thuc vat trong moi truong ngap man

- Những cây ngập mặn sống giữa hai môi trường biển và đất liền vì vậy chịu rất nhiều tác động từ các nhân tố của cả hai môi trường... - Mặn ảnh hưởng đến đến các hoạt động sinh lý của c

- ĐẶC ĐIỂM CỦA MÔI TRƯỜNG Ở RỪNG NGẬP MẶN

- SỰ THÍCH NGHI VỀ SINH TRƯỞNG, KIỂU DẠNG, SINH SẢN

- VAI TRÒ CỦA RỪNG NGẬP MẶN Ở CỬA SÔNG VEN BIỂN VÀ ỨNG DỤNG

I ĐẶC ĐIỂM CỦA MÔI TRƯỜNG Ở RỪNG NGẬP

MẶN

- Rừng ngập mặn (RNM) là kiểu rừng phát triển trên

vùng đất lầy, ngập nước mặn vùng cửa sông, ven biển, dọc theo các sông ngòi, kênh rạch có nước

lợ do thủy triều lên xuống hàng ngày

- Những cây ngập mặn sống giữa hai môi trường

biển và đất liền vì vậy chịu rất nhiều tác động từ các nhân tố của cả hai môi trường.

1 Độ mặn : Là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến

sự sinh trưởng và tỉ lệ sống của cây

 Các kiểu đất mặn: Đất được chia theo mức độ

bị nhiễm mặn thành đất không mặn, mặn yếu và đất muối Đất không mặn chứa lượng muối hoà tan ít hơn 0,35%, mặn yếu từ 0,3-0,6%, mặn

mạnh 0,6-1% và đất muối lớn hơn 1% Dựa theo lượng anion trong đất, người ta phân đất mặn

ra thành: mặn clorit, sunfat-clorit, clorit- sunfat

và cacbonat

-Trong các kiểu đất mặn theo anion, mặn cacbonat natri

là kiểu mặn độc hại nhất vì rằng xođa trong đất phân

giải, hình thành kiềm mạnh (hidroxit natri) Theo hàm lượng cation (mặc dầu cation chiếm ưu thế là Na+) Đất mặn được phân thành mặn Ca, Mg hay Ca –Na, Na-Ca, Na-Mg…

 Tác hại của mặn:

- Gây hạn sinh lý:

Việc dư thừa muối trong đất đã làm tăng áp suất

thẩm thấu của dung dịch đất Cây lấy được nước và

chất khoáng từ đất khi nồng độ muối tan trong đất nhỏ hơn nồng độ dịch bào của rễ, tức áp suất thẩm thấu và sức hút nước của rễ cây phải lớn hơn áp suất thẩm

thấu và sức hút nước của đất

- Nếu độ mặn của đất tăng cao đến mức sức hút nước của đất vượt quá sức hút nước của rễ thì

chẳng những cây không lấy được nước trong đất

mà còn mất nước vào đất Cây không hấp thu

được nước nhưng quá trình thoát hơi nước của lá vẫn diễn ra bình thường làm mất cân bằng nước gây nên hạn sinh lý

- Việc tăng áp suất thẩm thấu trong đất mặn quá mức là nguyên nhân quan trọng nhất gây hại cho cây trồng trên đất mặn.

- Mặn ảnh hưởng đến đến các hoạt động sinh lý của cây + Sự trao đổi nước: mặn thường cản trở sự hấp thu

nước của cây và có thể gây nên hạn sinh lý và cây bị héo lâu dài…

+ Sự tổng hợp xytokinin bị ngừng vì rễ là cơ quan tổng

hợp phithormon nay nên cây thiếu xytokinin ảnh hưởng đến sinh trưởng của các cơ quan trên mặt đất.

- Sự hút khoáng của rễ cây bị ức chế nên thiếu chất

khoáng Do thiếu P nên quá trình phosphoryl hoá bị kìm hãm và cây thiếu năng lượng

- Sự vận chuyển và phân bố các chất đồng hoá trong

mạch libe bị kìm hãm nên các chất hữu cơ tích luỹ trong lá ảnh hưởng đến quá trình tích luỹ vào cơ quan dự trữ…

Kìm hãm sinh trưởng

- Sự ức chế sinh trưởng của cây khi bị mặn là đặc trưng rõ rệt nhất Trong đất mặn, các thực vật kém chịu mặn ngừng sinh trưởng do các chức năng sinh lý bị kìm hãm Nồng độ muối càng cao thì kìm hãm sinh trưởng càng mạnh Tuỳ theo mức độ mặn và khả năng chống chịu

mà cây giảm năng suất nhiều hay ít.

Thiếu oxy (úng):

- Khi thủy triều lên đất ngập nước, nước đọng ứ, rễ bị ngộp, hiện tượng sinh hóa bị cản trở, cây không hút được dưỡng khí và không thải ra được thán khí, do các mao quản đất được lấp đầy nước, không khí bị đuổi ra khỏi các mao quản và do đó đất hoàn toàn

thiếu oxy Do đất thiếu oxy nên rễ cây hô hấp yếm khí, không đủ năng lượng cho việc hút nước và hút

khoáng Gây ra hạn sinh lý cho cây dẫn đến ảnh

hưởng các hoạt động sinh lý của cây.

- Một vấn đề nữa là hàm lượng oxi trong đất bùn rất

ít, lượng oxi trong đất bị các sinh vật hô hấp bằng oxi sử dụng hết nên các sinh vật sử dụng nito ở

dạng nitrat va nitrit hoạt động mạnh chúng chuyển hóa nitrat thanh nitrit va thanh amon la dạng đạm rất khó sử dụng và còn độc với rất nhiều loại cây Lưu huỳnh bị khử thành sunphua hidro rất độc đối với cả động và thực vật Trong điều kiện yếm khí, các quá trình lên men, đặc biệt lên men butiric trong đất xảy

ra và sản sinh các chất gây độc cho hệ rễ.

2.Gió : tác động trực tiếp hay gián tiếp đến sự hình thành của RNM theo nhiều cách Gió làm tăng

cường thoát hơi nước, thay đổi lực dòng triều dòng chảy ven bờ, làm tăng lượng mưa Là nguyên nhân trực tiếp gây ra nước dâng đẩy nước có độ mặn cao vào ven bờ, nước biển dâng cao gây xói bờ biển làm cây đổ gẫy, rụng hoa quả

3 Ánh sáng

Vào mùa khô ánh sáng rất mạnh làm hạn chế sự sinh trưởng của cây do ánh sáng làm tăng nhiệt độ không khí, đất, nước, nước bốc hơi nhiều khi triều xuống làm đất càng thiếu nước.

4 Thuỷ triều

Là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây Biên độ của thủy triều ảnh hưởng rõ rệt đến

sự phân bố của các cây nơi có biên độ thấp thì khả

năng vận chuyển trầm tích và giống kém nên phạm vi rừng hẹp còn nơi có biên độ cao thì phân bố rộng vào sâu đất liền.

II SỰ THÍCH NGHI VỀ SINH TRƯỞNG, KIỂU DẠNG VÀ SINH SẢN.

1 Những đặc điểm thích nghi của rễ

- Rễ có hình thái khá đặc trưng nhất là các loài rễ ở trên mặt đất như rễ chống, rễ thở (rễ hô hấp), rễ đầu gối…

+ Những loài rễ này thích nghi theo hướng tăng cường giữ vững cây ở môi trường bùn mềm và chịu nhiều yếu

tố tác động cơ học bất lợi của sóng gió thủy triều.

+ Tăng cương việc thông khí và chứa khí cho cây (do trên những rễ này có các lỗ vỏ với số lượng nhiều và kích thước lớn).

+ Cấu tạo của rễ chống: Có nhiều lỗ vỏ lớn Số lượng

rễ chống càng tăng khi cây mọc càng xa bờ Các rễ này mọc từ gốc thân hoặc từ các cành gần gốc Chức năng chủ yếu của rễ chống là chống đỡ.

Vd: cây Đước

Hình 1: Rễ chống ở Đước

+ Cấu tạo của rễ đầu gối: có nhiều vết nứt lớn tương ứng với các rễ thở không khí

Vd: cây Vẹt

Hình 2: Rễ đầu gối ở Vẹt

+ Rễ thở: rễ cây mọc ngược lên trên mặt đất do cây sống trong điều kiện thiếu không khí.

Hình 3: Rễ thở ở Bần Hình 4:Rễ thở ở Mắm

- Cây rừng ngập mặn không có rễ cọc hoặc rễ cọc chết sớm và được thay thế bằng các rễ bên, rễ phụ hình thành từ gốc thân

Hệ rễ mọc rộng lan xa hơn là đâm sâu

+ Bên ngoài rễ có nhiều lớp bần, tăng cường bảo vệ rễ trong môi trường có nhiều xác bã hữu cơ thối rữa

+ Mô mềm vỏ có nhiều khoảng gian bào rất lớn để chứa khí

+ Một số loài có các thể cứng đa dạng nằm xen giữa mô

mềm xốp làm cho rễ vừa xốp nhưng vừa vững chắc

+ Phần trụ có nhiều mạch với kích thước nhỏ Đây là yếu tố

giúp chuyển và thoát nước nhanh tránh sự đầu độc cơ thể do nồng độ muối cao

Cấu tạo thích nghi của rễ cây ngập mặn:

+ Trong rễ có nhiều tế bào chưa Tanin ( là một nhóm các

poliphenol tồn tại trong rễ các cây ngập mặn, có khả năng tạo liên kết bền vững với protein và một số hợp chất cao phân tử thiên nhiên như: xenlulozo, pectin)

- Rễ cây ngập mặn có cơ chế chỉ cho nước đi qua nhưng

không cho muối đi qua Vì vậy dịch mô ở rễ rất loãng nhưng ngược lại nồng độ chất tan ở lá rất cao, chính vì vậy mà cây

có thể hút nước một cách dễ dàng

2 Những đặc điểm thích nghi của thân

- Các cây thân gỗ rừng ngập mặn thường cao lớn, điển

hình ở các rừng ngập mặn ở miền Nam Việt Nam

- Trên thân thường có nhiều lỗ vỏ lớn có thể thấy rõ bằng mắt thường Ở thân non cũng có nhiều khoảng gian bào

để chứa khí cho cây

- Mô cơ phân bố đều khắp bề mặt của thân Phần vỏ có mô dày, mô cứng Phần trụ có các sợi gỗ, bó sợi gỗ… giúp

thân chịu được các tác động gió bão vùng triều

- Một số loài có những tế bào mô cứng hình vòng như ở

thân Sú Các tinh thể oxalat canxi có nhiều ở thân Đước, Vẹt Đặc biệt ở thân Mắm có vòng mô cứng bao quanh thân trụ, nhiều vòng mạch gỗ nằm xen với các sợi gỗ

- Thân cây rừng ngập mặn có nhiều mạch với kích thước nhỏ ( đảm bảo tốt chức năng vận chuyển nước)

3 Đặc điểm thích nghi của lá cây rừng ngập mặn

- Lá cây sống ở RNM thể hiện tính ưa sáng

+ Lá cây dày nhẵn bóng do bên trong có nhiều lớp tế bào hạ

bì hay mô nước Trên lá có lớp sáp ở 2 mặt Một số loài trong chi mắm và chi cui có lông ở mặt dưới

+ Lá thường cứng và giòn do sự có mặt của các yếu tố cơ học phát triển

+ Tế bào biểu bì trên thường lớn hơn tế bào biểu bì dưới

Lỗ khí chỉ phân bố mặt dưới của lá, trừ một số cây mọng

nước và cây một lá mầm Số lượng lỗ khí trung bình là 108 – 215/mm2

+ Lá có tuyến tiết muối ở mặt trên Tuyến muối nằm sâu trong biểu bì gồm 3 – 4 tế bào hình trứng xếp sít nhau tạo thành một u lồi Mặt ngoài phủ lớp cutin mỏng hơn lớp

cutin trên tế bào biểu bì Phía dưới tế bào này là một số tế bào xếp chồng lên một số tế bào gốc lớn ( tế bào thu góp muối, tế bào phụ) Trong cùng là lớp tế bào hạ bì có kích thước lớn hơn nhiều

Tuyến muối có cả mặt trên và mặt dưới của lá Số lượng tuyến muối thay đổi tùy vị trí của phiến lá, theo loài và môi trường

- Cấu tạo của lá cây ngập mặn có thêm tầng hạ bì (1-7 lớp )

để thích nghi với điều kiện bất lợi của môi trường Lá càng

già tầng hạ bì càng phát triển về kích thước

- Sống trong điều kiện nồng độ muối cao, các tế bào mô dậu

có xu hướng gảm kích thước Thường các tế bào phía ngoài dài hơn các tế bào phía trong

- Mô xốp gồm các tế bào xếp sít nhau nhưng vẫn tạo ra các khoảng trống chứa khí Khoảng trống này khác nhau tùy thuộc vào từng loài và mức độ ngập mặn Cây càng ngập mặn thì khoảng trống càng phát triển

- Các loài cây gỗ chịu mặn như Bần, Cóc giống như các loài thân thảo khác ( sam biển, muối biển) trong cấu trúc

lá không có mô xốp chỉ có mô dậu ở mặt trên và mặt

dưới của lá Thay tầng hạ bì là mô nước phát triển ở

phần giữa lá, chiếm 50-60% độ dày lá Mô nước gồm

những tế bào đa giác không đều để chừa ra một khoảng trống chứa khí Bó mạch ít phân bố trong phần mô nước

- Tất cả các loài cây ngập mặn đều chứa tuyến tiết chất nhầy, tế bào chứa tanin Nhiều loài có mô cứng dị hình

phát triển nhất là đước Các tế bào mô cứng tập trung

thành mô bao bọc lấy gân lá Gân chính thường có mô dày góc ở sát biểu bì do đó mà cây ngập mặn giòn hơn nhiều

so với các cây ở trong nội địa

- Điều đặc biệt là nhiều loài cây ngập mặn (trừ các loài có

tuyến tiết muối) các lá non tương đối mỏng nhưng lá càng già càng dày lên không phải do sinh ra các tế bào mới mà do sự tăng kích thước các tế bào trong thịt lá Đặc điểm này phù hợp với chức năng tích lũy muối thừa để thải ra ngoài khi lá rụng

Hình 5: Lá cây vẹt

4 Sự thích nghi sinh sản – Hiện tượng sinh con trên cây mẹ

- Một hình thức thích nghi của hiện tượng sinh sản ở nhiều cây RNM là sự sinh con trên cây mẹ (Viviparity) như ở các

cây thuộc họ Rhyzophoraceae Điển hình là các cây Đước, Vẹt, Trang…

- Hạt của những cây này khi chín thường nảy mầm ngay trên cây mẹ thành một bộ phận gọi là “trụ mầm” nối liền với quả Trụ mầm có cấu tạo của một cây con, gồm thân và chồi lá,

chưa có rễ Trụ mầm nhận các chất dinh dưỡng từ cây mẹ

chuyển qua quả vào Thời gian sống của trụ mầm trên cây mẹ thường khoảng 2-3 tháng Khi trụ mầm chín sẽ rời khỏi cây

mẹ, cắm xuống bùn, ra rễ và bắt đầu cuộc sống độc lập

Hình 6: Lá, hoa, trái và trụ mầm cây Vẹt

III.Vai trò của rừng ngập mặn ở vùng cửa sông ven biển

Rừng ngập mặn được xem như “Lá chắn xanh” có tác dụng phòng hộ trước gió và sóng biển:

+ Bảo vệ vùng cửa sông, cửa biển để chống xói lở, hạn chế tác hại của gió bão, mở rộng đất liền

+ Theo nhóm khảo sát của GS-TSKH Phan Nguyên Hồng (Trung tâm Nghiên cứu Sinh thái Rừng Ngập mặn, Đại học

Sư phạm Hà Nội), độ cao sóng biển giảm mạnh khi đi qua dải rừng ngập mặn

Ví dụ: đợt sóng thần khủng khiếp ngày 26/12/2004, hơn 2 triệu người ở 13 quốc gia châu Á và châu Phi bị thiệt mạng, môi trường bị tàn phá nặng nề nhưng kết quả khảo sát của IUCN (Hiệp hội Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới) và UNEP (Chương trình Môi trường Liên Hợp quốc) cùng các nhà khoa học cho thấy, những làng xóm ở phía sau “lá chắn xanh” rừng ngập mặn với băng rừng rộng gần như còn nguyên vẹn vì năng lượng sóng đã được giảm từ 50% đến 90%, nên thiệt hại về người rất thấp hoặc không bị tổn thất…

- Rừng ngập mặn góp phần bảo vệ môi trường:

+ Rừng ngập mặn là “nhà máy lọc sinh học” khổng lồ, nó không chỉ hấp thụ khí CO2 do hoạt động công nghiệp và sinh hoạt thải ra, mà còn sinh ra một lượng O2 rất lớn, làm cho

bầu không khí trong lành

+ Rừng ngập mặn góp phần làm sạch môi trường do có thể làm giảm hàm lượng kim loại nặng có trong nước thải nội địa đổ ra vùng cửa sông, ven biển, đồng thời giữ gìn sự cân bằng sinh thái tự nhiên cho những vùng đất bị ngập nước

- Rừng ngập mặn cung cấp nguồn thức ăn cho các loài hải sản là xác hữu cơ thực vật còn gọi là mùn bã hữu

cơ, đó là sản phẩm của quá trình phân hủy xác thực vật, bao gồm: lá, cành, chồi, rễ… của các cây ngập mặn

- Rừng ngập mặn là nơi cư trú, nuôi dưỡng con non của nhiều loài thủy sản có giá trị, đặc biệt là các loài tôm sú, tôm biển xuất khẩu Trong vòng đời của một số lớn các loài cá, tôm, cua… có một hoặc nhiều giai đoạn bắt buộc phải sống trong các vùng nước nông, cửa sông có rừng ngập mặn Ví dụ điển hình là vòng đời của loài tôm thẻ

(Penaeus merguiensis)

- Rừng ngập mặn cung cấp thực phẩm cho con người như tôm, cua, cá, trai…vật liệu làm nhà, nhuộm lưới, làm dụng cụ đánh bắt trong nghề cá, đồng thời cung cấp

nguyên vật liệu xây dựng làm nơi ở cho làng đánh cá Có thể nói rừng ngập mặn đã cung cấp những cơ sở tối

thiểu từ đầu đến cuối cho ngành đánh cá ở vùng ven

biển

- Rừng còn là nguồn tài nguyên du lịch sinh thái hết sức quý giá

Hình 6: Rừng ngập mặn Vàm Sát- Cần Giờ