LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới sinh trưởng và tái sinh của rừng trang thuần loài ở xã Giao Lạc, Giao Thuỷ, Nam Định

MụC LụCPHẦN I: MỞ ĐẦU 11.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 12. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 33. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 144. Ý NGHĨA VÀ ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN VĂN 185. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 186. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 197. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 28PHẦN II: NỘI DUNG 32CHƯƠNG I: MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 321.1. Biến động nhiệt độ, lượng mưa, số giờ nắng 321.2. Thành phần cơ giới của đất 331.3. Độ cao nền đất và thời gian phơi bãi 381.4. Mật độ và độ che phủ của rừng 40CHƯƠNG II: ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TỚI KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ TÁI SINH CỦA RỪNG TRANG TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 422.1. Ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới tăng trưởng chiều cao cây 422.2. Ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới tăng trưởng đường kính thân552.3. Ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới tăng trưởng đường kính tán lá 662.4. Ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới biến động số lượng hoa, quả, trụ mầm trên cây 742.5. Ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới sinh trưởng của cây con tái sinh tự nhiên dưới tán rừng 83CHƯƠNG III: HIỆN TƯỢNG TÁI SINH CÀNH KHI RỪNG ĐÃ KHÉP TÁN 92KẾT LUẬN 97KIẾN NGHỊ 98

MỤC LỤC

PHẦN I: MỞ ĐẦU 1

1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

2.TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

3.MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 14

4.Ý NGHĨA VÀ ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN VĂN 18

5.NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 18

6.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

7.THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 28

PHẦN II: NỘI DUNG 32

CHƯƠNG I: MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 32

1.1.Biến động nhiệt độ, lượng mưa, số giờ nắng 32

1.2.Thành phần cơ giới của đất 33

1.3.Độ cao nền đất và thời gian phơi bãi 38

1.4.Mật độ và độ che phủ của rừng 40

CHƯƠNG II: ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TỚI KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ TÁI SINH CỦA RỪNG TRANG TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 42

2.1.Ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới tăng trưởng chiều cao cây 42

2.2.Ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới tăng trưởng đường kính thân 55 2.3 Ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới tăng trưởng đường kính tán lá 66

2.4.Ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới biến động số lượng hoa, quả, trụ mầm trên cây 74

2.5 Ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới sinh trưởng của cây con tái sinh tự nhiên dưới tán rừng 83

CHƯƠNG III: HIỆN TƯỢNG TÁI SINH CÀNH KHI RỪNG ĐÃ KHÉP TÁN 92 KẾT LUẬN 97 KIẾN NGHỊ 98

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần cơ giới của đất rừng trang tại 3 khu vực nghiên cứu 34Bảng 2.2 Độ cao nền đất và thời gian phơi bãi ở các khu vực nghiên cứu 38Bảng 2.3 Kết quả tăng trưởng chiều cao trung bình ở các khu vực nghiên cứu 42Bảng 2.4 Tương quan giữa nhân tố khí hậu với tốc độ tăng trưởng chiều cao cây 44Bảng 2.5 Tương quan giữa mật độ, độ che phủ, độ cao nền đất, thời gian phơi bãi, thành phần cơ giới của đất với tốc độ tăng trưởng chiều cao cây 49Bảng 2.6 Tăng trưởng đường kính thân tại các khu vực nghiên cứu 56Bảng 2.7 Tương quan giữa nhân tố khí hậu với tăng trưởng đường kính thân cây 58Bảng 2.8 Tương quan giữa mật độ, độ che phủ, độ cao nền đất, thời gian phơi bãi, thành phần cơ giới của đất với tốc độ tăng trưởng đường kính thân cây 61Bảng 2.9 Tăng trưởng đường kính tán lá ở khu vực 1 và khu vực 2 67Bảng 2.10 Tương quan giữa nhân tố khí hậu với tăng trưởng đường kính tán lá 69Bảng 2.11 Tương quan giữa mật độ, độ che phủ, độ cao nền đất, thời gian phơi bãi, thành phần cơ giới của đất với tốc độ tăng trưởng đường kính tán lá 72Bảng 2.12 Biến động số lượng nụ, hoa, quả, trụ mầm trên cây 75Bảng 2.13 Tương quan giữa mật độ, độ che phủ, độ cao nền đất, thời gian phơi bãi và thành phần cơ giới của đất với số lượng nụ, hoa, quả, trụ mầm 79Bảng 2.14.Tăng trưởng chiều cao và đường kính thân cây con tái sinh dưới tán rừng 85Bảng 2.15 Tương quan giữa nhân tố khí hậu với tốc độ tăng trưởng chiều cao cây và đường kính thân của cây con tái sinh 88

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cây trang (Kandelia obovata) ở khu vực 2 15

Hình 1.2 Các giai đoạn hình thành nụ (A), ra hoa (B), kết quả (C) và hình thành trụ mầm (D) ở cây trang (Kandelia obovata) 16

Hình 1.3 Vị trí các khu vực nghiên cứu 19

Hình 1.4 Các khu vực nghiên cứu 20

Hình 1.5 Cách bố trí OTC (A) và ODB (B) 21

Hình 1.6 Cách thiết kế cốc đong để xác định độ ngập triều 21

Hình 1.7 Cách đo đường kính tán lá 23

Hình 1.8 Sơ đồ thu mẫu đất theo phương pháp đường chéo 23

Hình 1.9 Sơ đồ xác định thành phần cơ giới của FAO – UNESCO 27

Hình 2.1 Bọ nẹt ăn lá trang (11/2014) 69

Hình 2.2 Cây đước tái sinh 84

Hình 2.3 Cây trang tái sinh 84

Hình 3.1 Chồi cành trên thân cây trang trong rừng khép tán hoàn toàn 92

Hình 3.2 Cành tái sinh trên thân cây trang trong rừng khép tán hoàn toàn 92

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 2.1 Biến động nhiệt độ và lượng mưa trong thời gian nghiên cứu 32 Biểu đồ 2.2 Biến động nhiệt độ và số giờ nắng trong thời gian nghiên cứu 32

Biểu đồ 2.3 Thành phần cơ giới của đất (%) ở các 35

Biểu đồ 2.4 Thời gian phơi bãi trung bình (giờ/ngày) ở các khu vực nghiên cứu 38

Biểu đồ 2.5 Độ cao nền đất và thời gian phơi bãi ở các khu vực nghiên cứu 39

Biểu đồ 2.6 Mật độ và độ che phủ ở các khu vực nghiên cứu 40

A Mật độ (cây/ha) và độ che phủ (%) ở các khu vực nghiên cứu 40

B Tương quan giữa mật độ và độ che phủ 40

Biểu đồ 2.7 Tăng trưởng chiều cao cây ở các khu vực nghiên cứu 43

Biểu đồ 2.8 Tương quan giữa nhân tố khí hậu với tốc độ tăng trưởng chiều cao cây 45

Biểu đồ 2.9 Tương quan giữa mật độ và độ che phủ với tốc độ 49

tăng trưởng chiều cao cây 49

Biểu đồ 2.10 Tương quan giữa thời gian phơi bãi và độ cao nền đất với 50

Biểu đồ 2.11 Tương quan giữa tỷ lệ các loại cấp hạt và tốc độ tăng trưởng chiều cao cây 53

Biểu đồ 2.12 Tăng trưởng đường kính thân cây ở các khu vực nghiên cứu 56 Biểu đồ 2.13 Tương quan giữa nhân tố khí hậu với tốc độ tăng trưởng đường kính thân 59

Biểu đồ 2.14 Tương quan giữa mật độ và độ che phủ và tốc độ 62

tăng trưởng đường kính thân 62

A.Tương quan giữa mật độ và tốc độ tăng trưởng đường kính thân 62

B.Tương quan giữa độ che phủ và tốc độ tăng trưởng đường kính thân 62

Biểu đồ 2.15 Tương quan giữa thời gian phơi bãi và độ cao nền đất với 63

Biểu đồ 2.16 Tương quan giữa tỷ lệ các loại cấp hạt và tốc độ tăng trưởng

đường kính thân 65

Biểu đồ 2.17 Tăng trưởng đường kính tán lá ở khu vực 1 và khu vực 2 68

A Tăng trưởng đường kính tán trung bình (cm/2 tháng) 68

B Tốc độ tăng trưởng đường kính tán trung bình (cm/2 tháng) 68

Biểu đồ 2.18 Tương quan giữa nhân tố khí hậu với tốc độ tăng trưởng đường kính tán lá 70

Biểu đồ 2.19 Sự biến động số lượng nụ, hoa, quả và trụ mầm ở các khu vực nghiên cứu 76

Biểu đồ 2.20 Tương quan giữa mật độ và độ che phủ với 80

Biểu đồ 2.21 Tương quan giữa thời gian phơi bãi, độ cao nền đất với 82

Biểu đồ 2.22 Biến động số lượng cây con tái sinh trong các tháng theo dõi 84 Biểu đồ 2.23 Sinh trưởng của cây con tái sinh tự nhiên dưới tán rừng 86

Biểu đồ 2.24 Tương quan giữa nhân tố khí hậu với tốc độ tăng trưởng chiều cao cây con 89

Biểu đồ 3.1 Số lượng chồi và cành tái sinh khi rừng đã khép tán 93

Biểu đồ 3.2 Sinh trưởng của cành tái sinh dưới tán rừng 94

Tuy nhiên, có một thực tế không thể phủ nhận là diện tích RNM đang ngày càng bị thu hẹp và ảnh hưởng của sự suy giảm này là rất to lớn Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến sự biến mất của RNM trong đó có phần ảnh hưởng không hề nhỏ của các điều kiện tự nhiên bất lợi như độ mặn cao, nhiệt

độ cao, sâu hại… đến khả năng sinh trưởng và tái sinh của rừng

Nam Định là tỉnh đồng bằng ven biển có diện tích RNM khá lớn Huyện Giao Thủy nằm ở cực đông của tỉnh, với chiều dài 32 km bờ biển và có Vườn quốc gia Xuân Thủy với quy mô 7100 ha, trong đó có 3100 ha đất nổi có rừng,

4000 ha đất rừng ngập nước và vùng đệm rộng 8000 ha Khu vực nghiên cứu là RNM thuộc xã Giao Lạc nằm trong vùng đệm của Vườn quốc gia Tuy nhiên thời gian qua, tình trạng chặt phá rừng lấy nguyên liệu, lấy đất canh tác, làm đầm nuôi tôm, làm muối… đã làm suy giảm đáng kể diện tích RNM tại khu vực này Ngoài

ra, do thời tiết, khí hậu và thuỷ văn có sự biến động mạnh bởi hậu quả của biến đổi khí hậu đã làm giảm khả năng sinh trưởng cũng như tái sinh của rừng, làm giảm diện tích và chất lượng của rừng, từ đó ảnh hưởng đến công tác bảo tồn và

2

phát triển rừng ở khu vực xã Giao Lạc nói riêng, của Vườn quốc gia Xuân Thuỷ

và của tỉnh Nam Định nói chung

Để có cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn, quản lý, chăm sóc, phục hồi và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên RNM, cần thiết phải có các nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên đến khả năng sinh trưởng cũng như tái sinh của RNM, để từ đó xây dựng các biện pháp bảo vệ và phát triển RNM hiệu quả

Từ những lí do trên, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên tới sinh trưởng và tái sinh của rừng trang thuần loài ở xã Giao Lạc, Giao Thuỷ, Nam Định”

3

2.1 Nghiên cứu về sinh trưởng và tái sinh của RNM

2.1.1 Nghiên cứu về sinh trưởng của RNM

Nghiên cứu sinh trưởng thực vật là theo dõi quá trình tăng trưởng về

kích thước, thể tích, khối lượng, kèm theo sự tạo mới các thành phần cấu trúc của cơ thể thực vật Để đánh giá khả năng sinh trưởng, người ta sử dụng các chỉ số như: tăng trưởng chiều cao, đường kính (đối với thân), diện tích (đối với lá), số lượng (đối với rễ), sự biến đổi khối lượng của các cơ quan, số lượng tế bào, kích thước tế bào và nhiều chỉ số khác Ở cùng một loài cây, trong cùng một điều kiện sống, những chỉ số này có thể thay đổi với tốc độ khác nhau (Nguyễn Như Khanh, 1996) [17]

Theo Lê Thị Vu Lan (1998) [19], sự tăng trưởng của cây (chiều cao, thể tích, khối lượng…) diễn ra theo đường cong hình sin, gọi là tiến trình sinh trưởng hình sin Tiến trình sinh trưởng hình sin được biểu diễn là đường cong một đỉnh gồm nhiều pha:

- Pha tiềm ẩn (pha khởi đầu): trong pha này sinh trưởng rất chậm cũng như diễn ra sự tăng dần nhịp điệu

- Pha sinh trưởng nhanh (pha logarit) đây là giai đoạn sinh trưởng mạnh nhất, nhịp điệu sinh trưởng tỷ lệ thuận với thời gian

- Pha giảm sút tốc độ tăng trưởng: nhịp điệu sinh trưởng giảm dần

- Pha ổn định: trong thời gian này, không có sự tăng về kích thước theo thời gian

Khi nghiên cứu sinh trưởng ở thực vật ngập mặn, người ta tiến hành các phương pháp đo tăng trưởng các bộ phận dưới và trên mặt đất, đồng thời theo dõi tốc độ tăng trưởng của cơ thể thực vật dưới tác động của các yếu tố môi trường như: kết cấu đất, biên độ triều, nhiệt độ môi trường, nồng độ muối

và mật độ cây…

4

2.1.2 Nghiên cứu về tái sinh của RNM

a Tái sinh rừng

Tái sinh rừng là một thuật ngữ được nhiều nhà khoa học sử dụng để mô

tả sự tái tạo (phục hồi) của lớp cây con dưới tán rừng Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [20], tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng với biểu hiện đặc trưng là sự xuất hiện của một thế hệ cây con dưới tán rừng của những loài cây khác nhau, chúng chiếm lĩnh những khoảng trống trong rừng, rừng sau khai thác… Vai trò của thế hệ cây con này là dần thay thế những thế hệ cây già cỗi hoặc bị chặt phá Vậy, hiểu theo nghĩa hẹp thì tái sinh rừng là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng Sự xuất hiện lớp cây con là nhân tố mới làm phong phú thêm số lượng và thành phần loài trong hệ sinh thái cũng như làm thay đổi cả quá trình trao đổi vật chất và năng lượng hoặc có thể làm thay đổi cấu trúc rừng Do vậy, tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng

Sự tái sinh rừng là một vấn đề hết sức thú vị, chính vì vậy có rất nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đã nghiên cứu về vấn đề này Nhưng các nghiên cứu về tái sinh của rừng nhiệt đới mới được tiến hành vào khoảng những năm 30 của thế kỷ XX trở lại đây

Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu lâm học, hiệu quả của tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố…

Trong phương pháp điều tra cây tái sinh, Lowder Milk (1927) đã đề ra phương pháp điều tra các ô tiêu chuẩn với diện tích ô đo đếm thông thường từ 1m2 đến 4m2 Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi trong điều tra nhưng số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh tính trung thực của tình trạng tái sinh rừng

Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đã đề nghị một phương pháp “Điều tra để chuẩn đoán” mà theo đó kích thước ô đo đếm

có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau (trích theo Phạm Thị Hương Giang – 2010) [5]

5

Theo Lương Thị Thanh Huyền (2009) [15], căn cứ vào nguồn giống, người ta phân chia ra 3 hình thức tái sinh rừng: (1) Tái sinh nhân tạo: nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo hạt giống hoặc trồng trực tiếp; (2) Tái sinh bán nhân tạo: nguồn giống do con người tạo ra bằng cách trồng bổ sung các cây giống, sau đó chính các cây giống này sẽ tạo ra nguồn hạt giống cho quá trình tái sinh; (3) Tái sinh tự nhiên: không có sự tham gia của con người, nguồn hạt giống hoàn toàn có nguồn gốc tự nhiên

Việc phân chia các giai đoạn trong quá trình tái sinh rừng, đa số các nhà nghiên cứu đều thống nhất và cho rằng trong nghiên cứu tái sinh rừng cần phải nghiên cứu quá trình ra hoa, kết quả, mùa vụ hạt giống, sự phù hợp của mùa vụ hạt giống với khí hậu… Cây ngập mặn (CNM) cũng không nằm ngoài quy luật này (theo Baur G.N, 1964) [2]

b Tái sinh của RNM

CNM phần lớn là cây gỗ, cây bụi thân gỗ mọc ở vùng đất bị ngập triều,

có khả năng chịu được nồng độ muối cao, vì vậy chúng phù hợp với vai trò của cây tiên phong, bảo vệ vùng cửa sông ven biển Nhóm cây này có nhiều đặc điểm cấu tạo giải phẫu hình thái và sinh lý thích nghi với môi trường sống lầy mặn ven biển RNM có khả năng tái sinh tự nhiên giúp mở rộng khu vực phân bố cũng như phục hồi hậu quả của các tác động bất lợi từ môi trường

 Trên thế giới

Nhìn chung, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về sự tái sinh, phát tán của trụ mầm nhưng việc nghiên cứu theo dõi toàn bộ quá trình tái sinh và từng giai đoạn tái sinh từ khi phát tán của trụ mầm cần được quan tâm nghiên cứu

Nhiều quan điểm cho rằng sự tái sinh của CNM được bảo đảm bởi khả năng phát tán của trụ mầm, trụ mầm có khả năng trôi nổi trong nước một thời gian dài ( David R Murray, 1984) [47]

6

Seanger (1987) cho rằng trụ mầm của tất cả các cây RNM có thể sống trôi nổi, thời gian trôi nổi trong khoảng 4 ngày (như mắm biển) nhưng đối với một số loài (như đước) thời gian có thể kéo dài hơn (trích theo Phan Nguyên Hồng, 1991 [12])

Gore (1997) [48] phát hiện ra trong quá trình trôi nổi, thời gian đầu trụ mầm nằm ngang, sau đó chuyển sang thẳng đứng

 Ở Việt Nam

Có một số nghiên cứu về hiện tượng sinh con và giải phẫu của trụ mầm như: Nghiên cứu cấu tạo giải phẫu thích nghi cơ quan sinh sản của trang ở xã Thụy Hải, huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình của tác giả Nguyễn Thị Hồng Liên (1999); Nghiên cứu của Lê Vu Lan (1998) về khả năng sinh trưởng, tái

sinh, phát tán của cây trang (Kandelia candel) trồng tại xã Thụy Hải, huyện

Thái Thụy, tỉnh Thái Bình Hoàng Công Đăng (1995) khi theo dõi sự tăng trưởng của các loài đước vòi, vẹt dù, trang, mắm biển và sú ở giai đoạn vườn ươm đã nhận xét: ở vẹt dù có sự tăng trưởng kém nhất; còn những loài trồng bằng quả thì mắm biển tăng trưởng tốt hơn sú (theo Lương Thị Thanh Huyền, 2009) [15]…

2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên đến sinh trưởng và tái sinh của RNM

2.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên đến sinh trưởng của RNM

CNM sống ở vùng chuyển tiếp giữa môi trường nước mặn và đất liền,

là môi trường mà các nhân tố sinh thái thường xuyên thay đổi, có ảnh hưởng lớn đến sự phân bố và sinh trưởng của các loài CNM Hầu hết, các tác giả khi nghiên cứu CNM thường đề cập đến các nhân tố sinh thái chủ yếu như: khí hậu, thuỷ triều, độ mặn, địa hình…

 Trên thế giới

Năm 1959, Steru và Voigh đã tiến hành thí nghiệm nghiên cứu ảnh

hưởng của độ mặn môi trường tới sinh trưởng của cây đước đỏ (Rhizophora

7

mangle) và cho rằng cây sinh trưởng tốt nhất ở độ mặn tương đương với độ

mặn nước biển (theo Phan Nguyên Hồng, 1991) [12]

Schorlander (1962 - 1966) công bố công trình nghiên cứu về sinh

trưởng của Rhizophora mangle ở độ mặn khác nhau, đã cho rằng CNM có khả

năng điều chỉnh muối tốt nhất ở độ mặn trung bình ( ½ độ mặn nước biển) và

ở độ mặn này cây sinh trưởng tốt nhất (theo Hoàng Thị Hà, 2000)[6]

Năm 1969, Connor [46] công bố công trình về nghiên cứu sinh trưởng

của cây mắm biển (Avicennia marina) trồng trong dung dịch có độ mặn khác

nhau và đưa ra nhận xét: Cây mắm biển có khả năng sống ở độ mặn cao nhưng sinh trưởng tốt nhất ở độ mặn bằng ½ độ mặn nước biển

Năm 1979, Snedaker khi nghiên cứu sinh trưởng của CNM đã cho rằng: nước ngọt là yêu cầu sinh lý và nước mặn là yêu cầu sinh thái của CNM Tác giả nhận xét: nước ngọt ngăn cản sự hô hấp thừa, còn nước mặn ngăn cản sự xâm nhập của các loài thực vật không chịu mặn (theo Lê Thị Vu Lan, 1998) [19]

Năm 1985, khi nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn đến sinh trưởng,

phát triển của loài trang (Kandelia candel), Bukurai và Kuraiski đã rút ra nhận

xét: sinh trưởng của cây trưởng thành bị ức chế khi độ mặn thấp dưới 17‰ (theo Vũ Thị Nhuần - 2003)[29]

Năm 1986, Tolinson cho rằng: khi nhiệt độ không khí ở mức 5˚C thì hạn chế khả năng sinh trưởng của hầu hết các CNM, ở nhiệt độ 0˚C các cây nhiệt đới ngừng quang hợp vì diệp lục bị biến dạng và cây không còn khả năng hô hấp [50]

Năm 1994, Imam và cộng sự, nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ lắng đọng phù sa đến sinh trưởng của CNM cho thấy có sự liên quan giữa tỷ lệ sinh trưởng của CNM và tốc độ lắng đọng phù sa (theo Lê Thị Vu Lan, 1998) [19]

8

Năm 1996, Terrados và cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của việc tăng

dần trầm tích lên sinh trưởng của cây Đước đôi (Rhizophora apiculata) ở Thái

Lan và cho rằng: sự tăng lên của trầm tích có ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của cây con, ở mức bồi tụ là 32 cm thì cây gần như không tăng trưởng Tuy nhiên, tác giả cho rằng sự bồi tụ ít ảnh hưởng đến số đốt sinh ra (theo Hoàng Thị Hà, 1999) [6]

Nghiên cứu của Duarte và cộng sự (1999) về mối quan hệ giữa sinh

trưởng của cây Đước đôi (Rhizophora apiculata) và hàm lượng dinh dưỡng,

trầm tích cho thấy: cây tăng trưởng chậm nếu mọc ở gần những con sông nhỏ

do hàm lượng chất dinh dưỡng, phú sa ít, còn ở những dải rừng kề con sông lớn do có lượng phù sa, bùn tăng nhanh thì cây phát triển tốt Tác giả cũng cho rằng đất trong RNM nhận được hàm lượng chất hữu cơ cao từ lá CNM rụng xuống (trích theo Bùi Thị Hằng, 2014)[8]

Nhìn chung, hầu hết các tác giả nghiên cứu CNM thường đề cập đến các nhân tố sinh thái có liên quan và chủ yếu là độ mặn, điều kiện chất nền (thành phần dinh dưỡng) tuy nhiên chưa có ý kiến thống nhất cụ thể

về vai trò, mức độ tác động của từng nhân tố đến khả năng sinh trưởng vào phát triển của RNM

 Ở Việt Nam

Vấn đề nghiên cứu về RNM cũng đã được đề cập nhiều từ trước năm

1975 Tuy nhiên các công trình nghiên cứu trong thời gian đó tập trung nghiên cứu nhiều về thực vật học và giá trị kinh tế của các loại CNM Từ sau năm 1975 đến nay, nhiều công trình nghiên cứu về khả năng sinh trưởng của CNM được tiến hành ngoài thực địa và trong phòng thí nghiệm

Năm 1984, Đỗ Hữu Ất đã tiến hành nghiên cứu tăng trưởng chiều cao, đường kính và đếm số cây trong từng ô thí nghiệm ở những vị trí nghiên cứu khác nhau, tác giả còn nghiên cứu tăng trưởng của chồi, rễ chống [1]

9

Năm 1985, Phạm Thanh Phương [30] tiến hành theo dõi tăng trưởng

của cây đước đôi (Rhizophora apiculata) trồng trên nhiều loại địa hình khác

nhau và cho thấy: trong cùng một tuổi cây, cây mọc ở dạng địa hình ngập triều trung bình có chiều cao và đường kính trung bình và tốc độ tăng trưởng cao hơn cây mọc ở dạng địa hình ngập triều cao Cùng năm tuổi, cùng một chế độ ngập triều, cùng dạng địa hình nhưng thành phần đất khác nhau, độ lún khác nhau thì tốc độ tăng trưởng về chiều cao và đường kính cũng khác nhau

Năm 1986, Nguyễn Hoàng Trí [37] nghiên cứu tốc độ tăng trưởng của cây đước ở rạch Bà Bường (Cà Mau) nhận xét: tốc độ tăng trưởng trung bình của thân là 0,85 m/năm (chiều cao); 0,75 cm/năm (đường kính) Ngoài theo dõi về đường kính, chiều cao thân, tác giả còn nghiên cứu tăng trưởng của rễ chống và cho thấy mức độ tăng trưởng và mùa mưa cao hơn mùa khô Tác giả cũng nghiên cứu tăng trưởng của trụ mầm và cho kết quả trụ mầm tăng 0,11 cm/ngày (mùa khô) và 0,15 cm/ngày (mùa mưa) Nhìn chung tốc độ tăng trưởng mùa mưa cao hơn mùa khô do mùa mưa hoạt động sinh lí của cây thuận lợi hơn

Năm 1991, trong luận án tiến sĩ của Phan Nguyên Hồng [12] về sinh thái thảm thực vật ngập mặn Việt Nam, phần nghiên cứu tăng trưởng của CNM, tác giả đã sử dụng phương pháp nghiên cứu của Lugo và Snedaker (1975) để theo dõi tăng trưởng của gỗ, thân, rễ chống và chồi ngọn đã thu được kết quả về kích thước chung và còn cho thấy khả năng tăng trưởng về chiều cao và đường kính phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất đất, địa hình, thủy triều, mật độ cây

Theo Phan Nguyên Hồng (1991) [12], các loài mắm trắng và bần đóng vai trò tiên phong trên các bãi bồi mới Bần thường sống trên đất mềm, còn mắm sống trên đất chặt hơn

10

Năm 1991, Phan Nguyên Hồng [12] khi làm thí nghiệm theo dõi tăng

trưởng của cây ở giai đoạn còn non của 3 loài Kandelia candel, Rhizophora apiculata và R stylosa cho thấy sự phát triển không bình thường của những

cây sống trong những vùng thiếu nước ngọt

Nguyễn Đức Tuấn (1994) [43] tiến hành nghiên cứu tăng trưởng của

cây đâng (R.stylosa Griff.) trồng ở Thạch Hà, Hà Tĩnh trên hai khu vực có

tính chất thể nền khác nhau thu được kết quả: trên thể nền bùn sét mềm, ít cát thô cây đâng sinh trưởng tốt hơn trên thể nền nhiều cát thô, đất cao và cứng

Năm 1995, Mai Sỹ Tuấn [42] trong công trình nghiên cứu về phản

ứng sinh lý, sinh thái của cây mắm biển (Avicennia marina) lấy giống từ

Hà Tĩnh về trồng trong môi trường có độ mặn khác nhau đã cho thấy cây sinh trưởng được ở các độ mặn khác nhau kể cả độ mặn rất cao (150% độ mặn nước biển) nhưng tăng trưởng chiều cao và đường kính đều giảm dần khi độ mặn nước biển tăng

Năm 1995, Phan Nguyên Hồng và Nguyễn Thị Mỹ Hằng [13] nghiên cứu tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến sự sinh trưởng của một số loài cây trong họ Đước (Rhizophoraceae) trồng ở điều kiện thí nghiệm đã rút ra kết luận nhiệt độ thấp có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của một số loài CNM, cho dù các loài đó đã sống qua nhiều thế hệ ở miền Bắc Cây trang chịu rét tốt hơn cây đâng

Năm 1995, Viên Ngọc Nam [27] theo dõi tăng trưởng của cây đước ở Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh đã nhận xét: đường kính thân cây tăng trưởng không phụ thuộc nhiệt độ mà bị ảnh hưởng bởi mật độ cây

Năm 1999, tác giả Phạm Hồng Chính [4] nghiên cứu về chế độ tỉa

thưa với rừng trang (Kandelia candel (L.) Druce) nhận xét: khi rừng

được tỉa thưa thì tốc độ tăng trưởng đường kính thân tăng lên rõ rệt do

độ che phủ giảm

11

Nguyễn Hoàng Trí (1999) [39] trong “Sinh thái học Rừng ngập mặn”

có nhận xét: việc xây dựng các đầm nuôi tôm bằng cách quây kín một mảnh RNM rồi không cho nước triều vào thường xuyên đã gây ra hậu quả nghiêm trọng là hệ rễ bị phá hủy cây sẽ chết đứng, khô đen một cách nhanh chóng trên một vùng rộng lớn như tại Đồng Rui, Tiên Yên (Quảng Ninh) Mặt khác, một số cây chết đứng do một số nguyên nhân như sự thay đổi thể nền, bị ngâm nước lâu trong các đầm tôm, bị bật rễ do gió bão, bị mất hầu hết lá… Tuy nhiên, vẫn chưa có nhiều tác giả nghiên cứu cụ thể sự tác động của từng yếu tố gây chết cây trưởng thành, trong đó có sự thay đổi thể nền do hiện tượng bồi lấp

Nguyễn Hoàng Trí (1999) còn chỉ rõ tác dụng của độ mặn tới cây còn phụ thuộc vào cấu trúc và thành phần của đất Đất nhiều sét có sự trao đổi Na+

và H+ nên giảm lượng Na+ tới cây tức là giảm ảnh hưởng của độ mặn cao [39]

Năm 2002, Trần Thị Phương [31] nghiên cứu đặc điểm thích nghi của cây trang với các độ mặn khác nhau và rút ra kết luận: cây trang có khả năng điều chỉnh các quá trình sinh lý, sinh thái thích nghi với môi trường có độ mặn thay đổi Tác giả chỉ ra rằng cây trang sinh trưởng tốt nhất ở độ mặn 5-12‰ NaCl

Năm 2003, Vũ Thị Nhuần [29] thực hiện đề tài: “Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng của độ cao nền đất, vị trí bãi trồng đối với tỷ lệ sống và sinh

trưởng của cây trang (Kandelia candel (L.) Druce) trồng tại khu vực RNM xã

Giao Lạc và Giao Xuân, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định” đã rút ra nhận

xét: độ cao nền đất trồng liên quan chặt chẽ đến tỷ lệ chết của trang (Kandelia candel) Bãi trồng thấp (thời gian phơi nắng < 8 giờ/ngày) thì tỷ lệ cây chết

cao, nhất là đối với những cây mới trồng

Các nghiên cứu về sinh trưởng CNM của nhiều tác giả Việt Nam và nước ngoài từ trước đến nay đã tìm hiểu khá phong phú về các chỉ tiêu

12

sinh trưởng (đường kính, chiều cao, thể tích…) trên các bộ phận của cây như: thân, lá, chồi, búp, hoa, rễ… các nghiên cứu này đã cho thấy tác động của các nhân tố môi trường như: thể nền, nhiệt độ, độ bồi tụ… đã ảnh hưởng rõ rệt đến quá trình sinh trưởng của CNM

2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên đến tái sinh của RNM

 Trên thế giới

Nhiều công trình nghiên cứu đã đi sâu tìm hiểu vai trò của nhân tố ánh sáng đối với cây tái sinh dưới tán rừng Theo Richard (1964), trong rừng mưa nhiệt đới thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng chủ yếu đến sự phát triển của cây con, còn với sự nảy mầm và phát triển của mầm non thường không rõ (trích theo Phan Nguyên Hồng, 1991) [12]

Walter và Steiner (1936) khi nghiên cứu về sự phát triển của cây con

trong họ Đước như Rhizophora stylosa cho rằng: cây con duy trì nồng độ muối

thấp hơn cây mẹ, đặc biệt hàm lượng muối trong lá mầm của cây con thấp hơn nhiều so với lá của cây mẹ Điều này được giải thích như là cơ chế bảo vệ phôi trước độ mặn cao (theo Phan Nguyên Hồng và cộng sự, 1999) [14]

Theo Blasco (1984) [44]: RNM phát triển mạnh mẽ về kích thước và thành phần ở những nơi có lượng mưa hàng năm cao và không có mùa khô Lượng mưa có ảnh hưởng rất rõ rệt đến sự tái sinh của RNM

Khaffii và Saudi Arabia (1994) sau khi nghiên cứu nảy mầm và sinh trưởng ở một số loài CNM đã kết luận: trụ mầm của một số loài cây trong chi

Rhizophora có thể phát triển tốt trong độ mặn 50% độ mặn nước biển và phát

triển kém nhất ở độ mặn 150% độ mặn nước biển; trụ mầm của một số loài

cây trong chi Rhizophora có thể bị chết khi nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao

(theo Nguyễn Thị Hiền, 2001) [9]

 Ở Việt Nam

Phan Nguyên Hồng (1991) [12] phân tích: ở vùng nhiệt đới lượng mưa phân bố không đồng đều trong năm, ví dụ: khu vực Đông Nam Á có một mùa

13

mưa và một mùa khô Ở Bắc bán cầu, mùa khô kéo dài 6 tháng hoặc 4 tháng, còn lại là mùa mưa Nơi nào có mùa mưa trùng với mùa sinh sản của CNM thì nơi đó có RNM phát triển, còn nơi nào tuy có lượng mưa lớn nhưng không trùng với mùa sinh sản thì không có rừng vì thiếu nước ngọt, cây con không tái sinh được Còn những vùng mưa ít, hạn nhiều thì hệ thực vật nghèo nàn, thưa thớt, cây thấp bé và rừng không liên tục

Tìm hiểu đặc điểm của thuỷ triều liên quan đến sự phân bố và phát triển của RNM Việt Nam và các nước Đông Nam Á, Phan Nguyên Hồng (1991) [12] có nhận xét: Các dòng triều chịu tác động của gió, nhất là gió mùa và lưu lượng nước sông vào mùa mưa, các dòng triều không những tác động đến các yếu tố nhiệt độ, độ mặn, sự vận chuyển trầm tích và dinh dưỡng ở trong và ngoài vùng RNM mà còn là nhân tố quan trong phát tán hạt và cây con

Một đặc điểm khác biệt của CNM là có khả năng sinh trưởng và phát triển trên môi trường nước mặn, ngập nước thường xuyên nhờ khả năng thải lượng muối thừa qua lá; tích muối trong lá già sau đó lá già rụng đi; ngăn cản

sự hấp thu muối ở rễ bằng cơ chế thấm chọn lọc phức tạp (theo Nguyễn Khoa Lân, 1996) [21]

Nước mặn là một trong những nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới sự phân bố, sinh trưởng, tỷ lệ sống của các loài CNM Mai Sỹ Tuấn (1995) [42] đã nghiên cứu tác động của 7 độ mặn khác nhau lên quá trình nảy mầm, tăng trưởng

và quang hợp của cây mắm con Kết quả cho thấy ở độ mặn thấp cây mắn con có

tỷ lệ nảy mầm cao hơn, tốc độ nảy nầm nhanh hơn so với độ mặn cao

Lê Thị Vu Lan (1998) [19] nghiên cứu sự nảy mầm, sinh trưởng của trụ mầm trang ở thời kì đầu trong điều kiện tự nhiên cho biết: chiều cao cây trang con tăng trưởng ở tất cả các tháng theo dõi trong năm và tăng mạnh vào các tháng 9, 10, 11, 12, 4 Vào các tháng 12, 1, 2 thời tiết khắc nghiệt cây vẫn tăng trưởng nhưng rất chậm Đường kính thân cây tăng trưởng chậm, có tháng

14

hầu như không tăng trưởng Thời điểm đường kính thân tăng mạnh có liên quan nghịch với tăng chiều cao Khi chiều cao tăng mạnh thì đường kính tăng chậm Cây sinh trưởng mạnh vào giai đoạn đầu tiên (1 – 2 năm đầu) sau đó chậm lại và tập trung vào phát triển bộ rễ, tán cây, lá thường tăng mạnh vào các tháng 3, 4, 10 vì thời gian này khí hậu ấm áp, vào các tháng 12, 1, 2 nhiệt

độ xuống thấp tăng trưởng lá rất chậm và lá rụng nhiều

Năm 1999, Nguyễn Hoàng Trí [39] cho rằng: nhân tố chính tác động tác động tới tỷ lệ chết sau khi trụ mầm cố định được vào bùn là các yếu tố vật

lý như dòng xoáy, các yếu tố sinh học như cua, sâu đục thân, ốc ăn lá và nhân

tố sinh lý như nước ngọt, độ mặn cao…

Năm 2000, Hoàng Thị Hà [6] khi nghiên cứu tăng trưởng, biến động số lượng cá thể và cấu trúc tuổi của hai quần thể cây trang tái sinh tự nhiên trên hai nền đất khác nhau ở vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh đã kết luận: “Tỷ lệ cây chết của cây trang con phụ thuộc nhiều vào lượng mưa Tỷ lệ sống sót của cây trang cao khi cố định trên nền đất cứng ít bùn sét nhưng tốc độ tăng trưởng lại chậm”

Nguyễn Thị Hiền (2001) [9] khi nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ che sáng tới sự nảy mầm ở trụ mầm và sinh trưởng của cây con hai loài trang

(K.candel) , đước (R.stylosa) trong điều kiện thí nghiệm đã chỉ ra rằng: cây

con trồng từ trụ mầm bảo quản trong nước ở điều kiện ánh sáng mặt trời chiếu vào trực tiếp khi trồng ở giai đoạn đầu sinh trưởng chậm hơn so với cây con được trồng từ trụ mầm bảo quản trong nước ở điều kiện che sáng

3.1 Mục đích nghiên cứu

Đề tài được tiến hành nhằm các mục đích:

15

- Tìm hiểu khả năng sinh trưởng cũng như tái sinh của RNM trong một số điều kiện tự nhiên khác nhau, trên cơ sở đó định hướng cho biện pháp phục hồi và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên RNM

- Làm rõ mối tương quan giữa sự sinh trưởng và tái sinh của RNM với một số điều kiện tự nhiên, từ đó làm cơ sở để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các điều kiện này đến khả năng sinh trưởng và tái sinh của RNM để xây

dựng phương án bảo vệ, phát triển RNM

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là loài trang (Kandelia obovata Sheue, Liu &

Yong) trồng tại xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định

Chi trang (Kandelia) thuộc họ Đước (Rhizophoraceae), hiện có 2 loài: Kandelia candel (L.) Druce ít chịu lạnh, phân bố ở các nước Đông Nam Á, Brunei, Ấn Độ, Malaysia… và loài Kandelia obovata Sheue, Liu & Yong

chịu được lạnh về mùa đông, phân bố ở Trung Quốc (Hải Nam, Phúc Kiến, Đài Loan), Nam Nhật Bản và Bắc Việt Nam Dựa trên kết nghiên cứu của các tác giả Sheue, Liu & Yong (2005) [49], Nguyễn Thị Hồng Liên, Lê Thị Ánh

Hình 1.1 Cây trang (Kandelia obovata) ở khu vực 2

16

(2008)[13], loài trang được trồng ở Giao Thuỷ, Nam Định được xác định là

loài Kandelia obovata Sheue, Liu & Yong

Kandelia obovata có dạng thân gỗ nhỏ, cao từ 4 - 10 m, không có rễ

chống nhưng có bạnh gốc Lá cây trang mọc đối hình bầu dục thuôn hay mác hẹp, lá thường bầu, mép nguyên, kích thước khoảng 7 - 12 cm × 3 - 5,5 cm

Cây trang (Kandelia obovata Sheue, Liu & Yong) trồng ở Giao Thuỷ

chỉ ra hoa 1 vụ/năm, thời gian ra hoa từ khoảng tháng 2 đến tháng 7 Khi mới xuất hiện, nụ có dạng chấm tròn, có màu đỏ đậm sau đó lớn dần lên chuyển sang màu xanh pha trắng Nụ càng lớn, màu xanh càng nhạt dần và tới khi hoa chuẩn bị nở thì nụ lúc này có màu trắng hoàn toàn

Hình 1.2 Các giai đoạn hình thành nụ (A), ra hoa (B), kết quả (C) và hình

thành trụ mầm (D) ở cây trang (Kandelia obovata)

Sau khi hoa thụ phấn và thụ tinh, noãn phát triển thành phôi hạt và bầu phát triển thành quả Quả phát triển trong khoảng 5 tháng thì đạt kích thước tối đa và khi trụ mầm xuất hiện thì quả không tăng về chiều dài nữa mà vẫn tiếp tục tăng về bề ngang do sự tăng trưởng của lá mầm Sau khi quả trang phát triển được 1 tháng tuổi, hình dạng và cấu trúc của hạt đã thể hiện rõ ràng

Hạt của cây trang không có thời kì nghỉ sau khi chín mà nảy mầm ngay trên cây mẹ, tạo ra những cây con hay là trụ mầm Hạt nảy mầm trong quả khi còn ở trên cây mẹ và phát triển thành trụ mầm dài 15-35 cm, trụ mầm hình trụ không đều, trơn nhẵn, giữa quả và trụ mầm có 1 đoạn thắt gọi là “vòng nhẫn” màu lục nhạt, sau chuyển sang màu nâu vàng khi trụ mầm già Trụ mầm phát triển trong khoảng 5 tháng thì đạt kích thước tối đa, rời khỏi cây mẹ và rơi xuống đất Khi chín, trụ mầm tách khỏi quả, rụng xuống đất cắm vào bùn và phát triển thành cây con Ở miền Bắc nước ta, trụ mầm già vào khoảng cuối tháng 3 đến đầu tháng 5

3.3 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài này được giới hạn ở những vấn đề sau:

Nghiên cứu về ảnh hưởng của sự bồi lấp do hoạt động sản xuất của con người tới rừng trang trồng ở xã Giao Lạc, huyện Giao Thuỷ, tỉnh Nam Định; ảnh hưởng của một số một số điều kiện tự nhiên (độ cao nền đất; thời gian phơi bãi; độ che phủ; đặc điểm cơ giới của đất và các yếu tố khí hậu: nhiệt độ, lượng mưa và số giờ nắng) tới khả năng sinh trưởng, tái sinh tự nhiên của rừng trang trồng tại khu vực này

18

Phân tích rõ ảnh hưởng của một số điều kiện tự nhiên đến khả năng sinh trưởng và tái sinh của rừng trang trồng ở xã Giao Lạc, huyện Giao Thuỷ, tỉnh Nam Định Trên cơ sở đó đề xuất một số biện pháp bảo vệ, phục hồi và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên RNM dưới tác động của các điều kiện tự nhiên

4.1 Đóng góp mới của luận văn

- Đóng góp mới của luận văn là đánh giá khả năng sinh trưởng, tái sinh của rừng trang sau khi bị bồi lấp

- Xác định mối tương quan giữa sự sinh trưởng và tái sinh của RNM

với một số điều kiện tự nhiên

- Nghiên cứu đặc điểm phát triển của thân (phân cành) của cây trang trong điều kiện rừng khép tán hoàn toàn

5.1 Một số điều kiện tự nhiên tại khu vực rừng trang trồng ở xã Giao Lạc, huyện Giao Thuỷ, tỉnh Nam Định

- Nhiệt độ, lượng mưa, số giờ nắng

- Mật độ, độ che phủ của rừng

- Đặc điểm cơ giới của đất

- Độ cao nền đất và thời gian phơi bãi

5.2 Khả năng sinh trưởng của rừng trang

- Theo dõi tốc độ tăng trưởng chiều cao cây

- Theo dõi tốc độ tăng trưởng đường kính thân

- Theo dõi tốc độ tăng trưởng đường kính tán lá

5.3 Khả năng tái sinh của rừng trang

- Theo dõi sự biến động số lượng nụ, hoa, quả, trụ mầm theo thời gian

- Theo dõi số lượng cây con và chiều cao, số lá, đường kính thân cây

con theo thời gian

sự sinh trưởng và tái sinh của rừng trang

6.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Bố trí thí nghiệm thu thập số liệu tìm hiểu về khả năng sinh trưởng và

tái sinh của cây trang (hình 1.3)

Hình 1.3 Vị trí các khu vực nghiên cứu

20

- Khu vực 1: rừng trồng năm 1997 bị bồi lấp do hoạt động phun cát làm đầm nuôi ngao giống từ tháng 6 năm 2012 khiến cây bị chết trắng trên diện rộng (hình 1.4 A) Khảo sát vào 3/2014, xuất hiện nhiều cành mới mọc ra trên thân chính từ sát mặt đất, phát triển mạnh, cành lá xum xuê, có nụ và hoa

nhiều (hình 1.4 B)

- Khu vực 2: vạt rừng nằm ở sát lạch cấp 2 – lạch dẫn nước vào sâu trong rừng trang, là kết quả tái sinh tự nhiên của rừng trang trồng năm 2002 (hình 1.4 C)

- Khu vực 3: rừng trang trồng năm 1997, với độ che phủ đạt 100% (hình 1.4 D)

21

Tại mỗi khu vực nghiên cứu, đặt 3 ô tiêu chuẩn (OTC) có kích thước 10m x 10m, các ô bố trí cách nhau 50m Do sự đồng đều về kích thước và thành phần loài nên trong các OTC, chúng tôi lập 5 ô dạng bản (ODB) mỗi ô

có diện tích 2m x 2m (4m2) đặt tại 4 góc và trung tâm của OTC Theo dõi số lượng nụ, hoa, quả, trụ mầm trong mỗi ODB Vị trí đặt OTC và ODB được bố trí như hình 1.5, trong đó được tô đậm là ODB được chọn để khảo sát

6.2 Phương pháp đo độ cao nền đáy

Sử dụng cọc có độ dài 2,5m, trên cọc

có buộc các cốc đong để chứa nước Các cốc

đong được buộc bằng dây thép mềm, đặt các

nhau 5cm và xếp so le (hình 1.6)

Cắm các cọc ở các ô nghiên cứu khi

nước triều thấp nhất, sau 24 tiếng, kiểm tra

và ghi số liệu mức nước ngập cao nhất tại

các khu vực

Độ cao nền đất được so với mực

chuẩn số “0” độ sâu - trùng với mực nước

ròng thấp nhất (Qui phạm quan trắc hải văn

ven bờ, 94TCN 8-91)

Độ cao nền đất: H = h- h1

Trong đó:

H: Độ cao nền đất

h1: Mực nước ngập cao nhất tại các khu vực

h: Giá trị mực nước thuỷ triều cao nhất trong ngày so với “0” độ sâu theo bảng thủy triều

22

6.3 Phương pháp đo mức độ ngập triều và thời gian ngập triều

Dựa vào độ cao nền đất ở mỗi khu vực và bảng thuỷ triều, xác định được thời gian phơi bãi theo từng ngày tại mỗi khu vực (là những giờ có độ cao thuỷ triều thấp hơn độ cao nền đất)

Thời gian phơi bãi trung bình =

6.4 Phương pháp đo kích thước của cây trong mỗi ô tiêu chuẩn

6.4.1 Đo đường kính thân cây (D)

- Tuỳ vào từng đối tượng để sử dụng dụng cụ đo khác nhau:

+ Với cây con và các cây có đường kính thân nhỏ (D < 20cm) và tương đối tròn đểu chúng tôi dùng thước kẹp Palmer để xác định đường kính thân (cm)

+ Với những cây có đường kính thân lớn (D > 20cm) hoặc thân không tròn, chúng tôi sử dụng thước dây để đo chu vi rồi quy đổi ra đường kính thân (D) theo công thức:

Trong đó: D – Đường kính thân cây; R – bán kính thân cây

- Tăng trưởng về đường kính thân được tính theo công thức:

Trong đó: D n là đường kính đo ở lần n

D n+1 là đường kính đo ở lần n+1

6.4.2 Đo chiều cao cây (H)

+ Với cây mẹ, tiến hành đo từ vị trí trên bạnh gốc đến gốc của chồi ngọn cành cao nhất, cành này được chọn và làm dấu cố định, vì bạnh gốc là phần phát triển từ trụ mầm, có nhiều lỗ vỏ hoặc vỏ nứt dọc coi như rễ hô hấp của cây (Phan Nguyên Hồng, 1999) [14]

+ Với cây con, tiến hành đo từ sát trụ mầm tới gốc chồi ngọn

Chiều cao thân cây được đo bằng sào, đơn vị đo được tính bằng centimet (cm)

D = 2R = C/π

ΔD = D n+1 – D n

ΔH= H n+1 – H n

23

Tăng trưởng chiều cao được tính theo công thức sau:

Trong đó: H n là Chiều cao đo ở lần n

H n+1 là Chiều cao đo ở lần n+1

6.5 Phương pháp khảo sát độ che phủ

của tán lá

Để tính độ che phủ của tán lá, cần

tính số cây trung bình có trong 100 m2 sau

đó đo đường kính tán cây trong ô nghiên

cứu 100 m2 Từ đường kính tán cây và số

lượng cây trong ô nghiên cứu, tính diện tích

che phủ của tán lá

D = (Dt + Dn)/2 S= π x (D/2)2

St = Σ Si với i= (1 ; n), n: số cây

Tỷ lệ che phủ được tính theo công thức: L = S t /G

Trong đó: L: tỷ lệ che phủ (%); St: diện tích che phủ của tán lá (m2); G: diện tích mặt đất (m2)

6.6 Phương pháp phân tích mẫu đất

Lấy mẫu hỗn hợp từ nhiều mẫu riêng biệt ban đầu thành mẫu chung đại diện cho một phạm phạm vi đất được khảo sát Ở các ô nghiên cứu, chúng tôi tiến hành lấy mẫu đất ở 5 điểm phân bố đều

trên toàn diện tích ô nghiên cứu theo quy tắc

đường chéo (hình 1.8)

Dùng dụng cụ lấy mẫu bằng thép không

gỉ Mỗi điểm lấy khoảng 100g đất ở các độ sâu

khác nhau: tầng 1: độ sâu 20 cm; tầng 2: độ sâu

40 cm; tầng 3: độ sâu 60 cm Sau khi các mẫu

đất được lấy lên, cho mẫu vào các túi đựng

Hình 1.8 Sơ đồ thu mẫu

đất theo phương pháp

đường chéo

Hình 1.7 Cách đo đường kính

tán lá

Cân 10 gam đất cho vào bát sứ có đường kính 10 – 12 cm Cho thêm 10

ml dung dịch pyrophotphat natri (Na4P2O7.10H2O) 4% Nhỏ từng giọt, khuấy nhuyễn trong 10 phút

-Xác định tỷ lệ cát thô (theo hệ thống quốc tế)

Đặt rây có đường kính mắt rây 0,2 mm trên một cái phễu, đặt phễu trên ống hình trụ có dung tích 1000 ml Chuyển toàn bộ huyền phù đã chuẩn bị ở trên vào rây để giữa lại cát thô trên rây Tia nước cho các hạt nhỏ hơn mắt lưới lọt qua Dùng dùng tay cọ thật nhẹ nhàng cho các hạt nhỏ lọt qua rây Làm cho ráo nước trên rây, đặt rây trên mặt kính thủy tinh và sấy trong 30 –

60 phút ở nhiệt độ 105˚C Lấy ra để nguội, lắc bằng tay cho các hạt nhỏ hơn 0,2 mm lọt hết qua rây Phần hạt lọt qua rây được cho vào dịch huyền phù

25

Chuyển cát thô vào hộp nhôm, dùng bàn chải chải cẩn thận bề mặt rây, sấy cát thô ở nhiệt độ 105˚C đến khi khối lượng không đổi Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm và cân khối lượng

% Cát thô = (100X)/M

Trong đó: X: Khối lượng cát thô (g)

M: Khối lượng đất lấy phân tích (g)

-Xác định limon và sét bằng phương pháp pipet (ống hút Robinson) Dùng nước bổ sung vào ống hình trụ cho đến vạch 1000 ml Đo nhiệt

độ huyền phù Dùng dụng cụ chuyên dụng khuếch tán đều cấp hạt Bấm đồng

hồ tính giờ khi bắt đầu ngừng trộn Để yên ống trụ trong 30 giây trước thời điểm quy định, cho pipet vào đúng trung tâm ống trụ và đúng độ sâu quy định hút nhẹ nhàng cẩn thận 20 ml dung dịch huyền phù cho vào hộp nhôm đã biết khối lượng sau đó sấy khô ở 105˚C cho đến khi đạt được khối lượng không đổi Sau khi hút mẫu cho cấp hạt trước, tiếp tục để lắng để hút cấp hạt bé

LS: Khối lượng cặn trong lần hút thứ nhất (hạt < 0,02 mm)

V: Số ml dung dịch huyền phù lấy để sấy khô

1000 thể tích huyền phù tương ứng với số gam đất lấy phân tích

M: Khối lượng đất lấy phân tích (10g)

27

- Dựa vào tam giác phân loại ta xác định được thành phần cơ giới của

đất (hình 1.9)

6.7 Phương pháp phân tích và xử lí số liệu

Tất cả các số liệu trên đều được xử lý toán thống kê trên phần mềm Excel 7.0

7.1 Thời gian nghiên cứu

Công trình được tiến hành từ tháng 2/2014 đến tháng 7/2015

- 2/2014: Nhận đề tài, thu thập tài liệu, viết đề cương nghiên cứu

- 2/2014: Khảo sát thực địa, lựa chọn địa điểm đặt ô nghiên cứu, đo, đếm sơ bộ các chỉ tiêu sinh trưởng và tái sinh cần theo dõi

- 4/2014 – 6/2015: Tiến hành đo đếm trên thực địa và tổng hợp số liệu

- 6/2015 – 7/2015: Xử lý số liệu, viết và hoàn thành luận văn

7.2 Địa điểm nghiên cứu

Xã Giao Lạc có diện tích 840,7 ha nằm giữa 20˚13’ - 20˚15’ vĩ độ Bắc, 106˚15’ - 106˚33’ kinh độ Đông, phía bắc giáp xã Giao An, phía Nam giáp xã Giao Xuân, phía Đông giáp biển

29

Xã Giao Lạc nằm giữa vùng cửa sông Hồng và cửa sông Ninh Cơ nên

hệ thống RNM ở đây hằng năm tiếp nhận được một lượng lớn phù sa do 2 sông mang tới (114 triệu tấn/năm), địa hình ở đây tương đối bằng phẳng,

ít cồn cát, lớp trầm tích phù sa dày, tạo điều kiện cho RNM phát triển

7.2.2 Khí hậu

Xã Giao Lạc nói riêng và huyện Giao Thủy nói chung nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa Mùa đông lạnh, ít mưa; mùa hè nóng và mưa nhiều Mùa nóng từ tháng 5 đến tháng 10, trùng với mùa mưa; mùa lạnh từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, trùng với mùa khô

Tổng lượng mưa hàng năm từ 1700-2000 mm; số ngày mưa trong năm trung bình là 133 ngày Chế độ mưa phân bố theo 2 nền mùa hè và mùa đông, có những giao thời Đông Xuân - Hè Thu Mùa Thu Đông có lượng mưa thấp nhất, biến động từ 25 – 50 mm/tháng Độ ẩm trung bình hằng năm là 85%, tháng có độ ẩm cao nhất là tháng 3 - 4 (91 - 92%), tháng 11 – 12 là các tháng có độ ẩm thấp nhất (79 - 81%)

Hướng gió thay đổi theo mùa, về mùa đông thường là hướng Bắc, đầu mùa hè là hướng Đông sau chuyển sang hướng Đông Nam và hướng Nam

Do vị trí địa lý nằm ở cửa sông ven biển nên vùng Giao Thủy thường chịu ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới Đây là đặc điểm gây khó khăn cho sự sinh trưởng của cây trang tại khu vực RNM xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định nói riêng cũng như sự sinh trưởng, khôi phục và mở rộng diện tích các CNM nói chung

7.2.3 Thuỷ văn

a Độ mặn

Độ mặn của nước biển tại xã Giao Lạc thay đổi theo mùa và chế độ thủy triều Ven bờ các bãi bồi có độ mặn biến động rất lớn từ 1,3% đến 3,0%

30

Theo phân loại của Phan Nguyên Hồng, 1991 [12], khi chưa có những

nghiên cứu xác định chi Kandelia có 2 loài, tác giả cho rằng loài trang (K.candel) (trong đó có cả K.obovata) thuộc nhóm chịu mặn tương đối thấp

(0,7% đến 2,5%) Do đó, độ mặn của nước biển tại xã Giao Lạc tương đối phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trang

b Chế độ thủy triều

Ở vùng biển Giao Thủy là chế độ nhật triều Hướng của dòng thủy triều

là Đông Bắc, Tây Nam Biên độ ngập triều trung bình khoảng 1,5 – 1,8 m, lớn nhất là 3,3 m, nhỏ nhất là 0,25 m Biên độ triều lớn nhất vào mùa khô và thường xuất hiện từ tháng 12 năm trước đến hết tháng 2 năm sau Chế độ thủy văn của vùng chịu ảnh hưởng trực tiếp của lượng mưa và lưu lượng nước sông, đặc biệt là lưu lượng nước sông Hồng

7.2.4 Thổ nhưỡng

Do vị trí địa lý, lại chịu ảnh hưởng của chế độ thủy triều và lưu lượng nước sông Hồng nên thổ nhưỡng ở vùng Giao Lạc nói riêng và Giao Thủy nói chung có những đặc điểm riêng: đây là vùng đất mới hình thành do phù sa bồi đắp, đất chưa phân hóa rõ rệt, còn giữ nguyên tính chất của lớp đất mới bồi tụ; càng xuống sâu thành phần cơ giới càng nhẹ, pH, nồng độ các khí hòa tan và muối dinh dưỡng trong đất luôn biến đổi Nền đáy bao gồm bùn xen lẫn sét và

cát mịn Phía trong rừng, nền đáy được phủ một lớp thực vật tạo nên một lớp

mùn hữu cơ

7.2.5 Đặc điểm rừng khu vực nghiên cứu

Diện tích RNM xã Giao Lạc khoảng 560 ha Theo các nghiên cứu đã thống kê, có 51 loài CNM và cây tham gia RNM, cùng với 133 loài từ nội địa chuyển ra ven biển (trích theo Vũ Đoàn Thái, 2003) [34] Hầu hết RNM tự nhiên

ở xã Giao Lạc đã bị chặt phá từ trước những năm 1990-1991 Hiện nay, RNM ở đây chủ yếu là rừng trang được trồng tại các thời kì khác nhau từ năm 1997-2000

và phần rừng do tái sinh tự nhiên của các khu vực rừng trồng thời điểm đó

31

Được sự tài trợ của Hội Chữ thập đỏ Đan Mạch và sự giúp đỡ về mặt

kỹ thuật của Trung tâm Nghiên cứu hệ sinh thái RNM, năm 1997 xã Giao Lạc trồng được 165 ha rừng, năm 1998 trồng được 100 ha, năm 1999 và năm 2000 trồng được lần lượt là 61 ha và 21 ha, năm 2001 trồng được 4,5 ha Cây trồng

chính là trang (Kandelia obovata Sheue, Liu & Yong), ngoài ra còn trồng bần chua (Sonneratia caseolaris (L.) Engler) và đâng (Rhizophora stylosa Griff)

xen vào rừng trang nhưng với số lượng ít hơn Trong 2 năm 2000 – 2003 xã Giao Lạc đã trồng dặm, xen vào những diện tích trồng trang, bần, đước đã bị sâu, bão, hà bám làm chết được 60 ha Kết quả của công tác trồng RNM là trên chiều dài đê biển toàn tuyến của xã Giao Lạc (2,9 km) hầu như rừng trang phát triển tốt, tăng hiệu quả bảo vệ đất, chống gió bão xói mòn đê biển

Trong khoảng 10 năm trở lại đây, hoạt động nuôi trồng thuỷ hải sản ở khu vực Giao Lạc diễn ra rất mạnh mẽ, diện tích đầm nuôi ngao, tôm không ngừng mở rộng và nhanh chóng tiến ra sát đê biển Hậu quả của việc phun cát làm đầm nuôi ngao năm 2012 đã làm chết trắng một diện tích lớn rừng trang

16 tuổi nằm sát phía bên ngoài đê biển (hình 1.4 A) Cùng với các tác động bất lợi của điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, thuỷ triều…) đã ảnh hưởng xấu đến khả năng sinh trưởng và phát triển của RNM

32

PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG I: MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC

NGHIÊN CỨU

1.1 Biến động nhiệt độ, lượng mưa, số giờ nắng

Vùng ven biển Giao Thuỷ nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa và chịu ảnh hưởng trực tiếp của biển nên khí hậu nóng ẩm: nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm tương đối cao Theo số liệu của Trạm khí tượng thủy văn tỉnh Nam Định, nhiệt độ trung bình hằng năm tại Giao Thuỷ vào khoảng 23-24˚C Những tháng mùa hè nhiệt độ trung bình từ 27-28˚C, nhiệt độ cao nhất trong mùa hè là 40,3˚C Mùa đông, nhiệt độ trung bình 16-18˚C, tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất là tháng 12 và tháng 1 (khoảng 16,5˚C), nhiệt độ thấp nhất mùa đông là 6,8˚C Tổng lượng mưa hàng năm từ 1700-2000 mm

Nhiệt độ, lượng mưa và số giờ nắng ghi nhận được ở khu vực nghiên cứu (số liệu thống kê của trạm Văn Lý) trong thời gian nghiên cứu được biểu diễn trên biểu đồ 2.1 và biểu đồ 2.2

Nhiệt độ trung bình tại Giao Lạc trong thời gian nghiên cứu là 23,04oC, nằm trong giới hạn trung bình hàng năm Tổng lượng mưa trung bình đạt

Biểu đồ 2.1 Biến động nhiệt độ và

lượng mưa trong thời gian nghiên cứu

Biểu đồ 2.2 Biến động nhiệt độ và số

giờ nắng trong thời gian nghiên cứu

 Mùa lạnh: từ tháng 11/2014 – 3/2015

Nhiệt độ trung bình hạ thấp từ 16 - 18 oC Tháng có nhiệt độ thấp nhất trong thời gian nghiên cứu là tháng 2/2014, xuống ngưỡng 8 oC Lượng mưa trong các tháng mùa đông chỉ chiếm 20 – 25% tổng lượng mưa cả năm Các tháng có lượng mưa thấp nhất là tháng 2/2015 với 19 mm và tháng 1/2015 với 24mm Số giờ nắng trong giai đoạn này thấp, trong đó tháng 3 - 4/2014 chỉ có

1.2 Thành phần cơ giới của đất

Theo Nguyễn Đăng Nghĩa (2005)[28] đất là vật thể bao gồm các hạt có kích thước khác nhau Chính các cấp hạt này gọi là thành phần cơ giới của đất Tuỳ theo tỷ lệ các cấp hạt mà đất có tính chất khác nhau Tỷ lệ các cấp hạt khác nhau dẫn đến sự khác nhau về đặc điểm tính chất như: tỷ trọng, dung trọng, khả năng giữ nước, tính bền của đất Thành phần cơ giới là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá độ phì của đất

34

Thành phần cơ giới đất ảnh hưởng lớn đến đặc tính của đất Nhiều tính chất hoá học, vật lý của đất như khả năng giữ ẩm, khả năng thấm nước, giữ nước, khả năng giữ nhiệt và động thái nhiệt, chế độ khí, động thái khí và khả năng điều tiết chất dinh dưỡng đều liên quan đến tỷ lệ các cấp hạt của đất

Bảng 2.1 Thành phần cơ giới của đất rừng trang tại 3 khu vực nghiên cứu

Khu

Thành phần cơ giới của đất (%)

Loại đất Cát thô

2mm)

(0,2-Cát mịn (0,02- 0,2mm)

Limon (0,002- 0,02mm)

Sét (<0,002 mm)

Đất thịt pha sét và cát

Đất sét pha cát