Tuy nhiên, tính về số lượng cá thể thì cây thân gỗ và cây dây leo trội hơn với mật độ cây dày đặc; trong khi đó cây thân cỏ và cây bụi chỉ xuất hiện ở một số vùng đất đặc trưng trong khu[r]
Trang 1Đánh giá tính đa dạng sinh học thực vật ngập mặn dọc sông Lạch Vạn,
huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An
Đoàn Hoàng Giang*, Trần Văn Thụy, Thái Thị Sen, Nguyễn Thu Hà
Khoa Môi trường, Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội
Tóm tắt: Rừng ngập mặn (RNM) dọc sông Lạch Vạn thuộc địa phận
huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An đang có xu hướng suy giảm nhanh dẫn đến tính đa dạng sinh học giảm, để lại nhiều hậu quả đối với cuộc sống người dân Chính vì thế, việc nghiên cứu và đánh giá tính đa dạng sinh học ở khu vực này là nhiệm vụ cần thiết, góp phần vào việc bảo vệ và phục hồi rừng một cách hợp lý Trong quá trình nghiên cứu, nhóm tác giả tiến hành khảo sát thực địa, điều tra theo ô tiêu chuẩn, từ đó xử lý số liệu thu thập được để đánh giá độ giàu loài thực vật bằng chỉ
số đa dạng loài Shannon và chỉ số ưu thế Simpson Bước đầu điều tra được thực vật ngập mặn (TVNM) dọc sông Lạch Vạn có 16 loài thuộc 13 họ Cấu trúc thành phần loài tương đối đơn giản, thể hiện tính đặc trưng của hệ sinh thái ngập mặn khu vực miền Trung Việt Nam Kết quả tính toán chỉ số đa dạng loài Shannon (H ’
tb
= 0,590) và chỉ số ưu thế Simpson (D = 0,640) cho thấy tính đa dạng sinh học ở khu vực nghiên cứu tương đối thấp.
Từ khoá: chỉ số đa dạng sinh học, rừng ngập mặn, sông Lạch Vạn
1 Đặt vấn đề
Lạch Vạn là một con sông thuộc hạ lưu sông Bùng, thông với biển nhờ cửa sông Lạch Vạn, chảy qua địa phận của 6 xã của huyện Diễn Châu gồm xã Diễn Thành, Diễn Ngọc, Diễn Kim, Diễn Bích, Diễn Vạn và Diễn Kỷ Trong đó, RNM dọc sông Lạch Vạn tập trung ở 3 xã Diễn Vạn, Diễn Kim và Diễn Bích Với điều kiện địa hình khá bằng phẳng, biên độ triều cao ở trong mức trung bình (2 – 3m) nên đây là vị trí thuận lợi cho
sự phát triển của các loài cây TVNM Tuy nhiên, trong thời gian gần đây, hệ sinh thái này đang bị đe dọa bởi nhiều hoạt động phát triển kinh tế - xã hội và hoạt động sinh hoạt của người dân Theo số liệu của Hội Chữ thập đỏ huyện Diễn Châu, tính đến năm
1997, diện tích rừng ngập mặn dọc sông Lạch Vạn chỉ còn 50 ha do nhiều diện tích rừng bị chặt phá phục vụ cho việc nuôi tôm của bà con ngư dân Từ năm 1998 – 2002, nhờ triển khai dự án trồng RNM của Hội Chữ thập đỏ đã nâng tổng diện tích RNM lên con số 395 ha Tuy nhiên, theo số liệu thống kê mới nhất từ Phòng NN&PTNT huyện Diễn Châu cho thấy diện tích RNM ở khu vực này đang suy giảm một cách nhanh chóng, xuống chỉ còn 156,2 ha (tính đến cuối năm 2013) [1] Trước thực trạng đáng báo động này, nhóm tác giả tiến hành điều tra, phân tích và đánh giá tính đa dạng sinh học TVNM ở khu vực dọc sông Lạch Vạn để đưa ra những giải pháp hợp lý, làm cơ sở khoa học cho việc quản lý và phục hồi RNM tại địa phương
2 Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
Trang 2Khảo sát hệ thực vật và thảm thực vật ngập mặn, hiện trạng phân bố, thu thập mẫu về thành phần loài thực vật RNM trên địa bàn ba xã: Diễn Vạn, Diễn Kim và Diễn Bích
Tiến hành điều tra theo ô tiêu chuẩn (OTC) để đánh giá một số đặc trưng cấu trúc RNM và phân tích tính đa dạng sinh học trong phạm vi nghiên cứu Mỗi xã chọn 3 OTC, kích thước 100 m2 (m) Các ô được bố trí dọc theo tuyến từ mép nước mặn đi vào phía trong: ô thứ nhất ở phía trong gần bờ nhất, ô thứ hai ở giữa, ô thứ ba ở phía ngoài cùng tiếp giáp với nước sông Tổng cộng có 9 ô tiêu chuẩn: OTC 1, OTC 2, OTC 3 tại
xã Diễn Vạn, OTC 4, OTC 5, OTC 6 tại xã Diễn Kim, OTC 7, OTC 8, OTC 9 tại xã Diễn Bích Xác định số lượng TVNM có đường kính ngang ngực cm xuất hiện trong mỗi OTC Đối với các loài cây có rễ chùm thì đo đường kính tại vị trí cách cổ rễ 1,3 m [2] Trong mỗi OTC, các thông tin số liệu cần thiết được đo đếm và thu thập gồm: định tên loài, số lượng loài, số lượng cá thể của từng loài
Phương pháp phân tích định lượng các chỉ số đa dạng sinh học
Chỉ số đa dạng loài Shannon [3,4]
Chỉ số đa dạng loài Shannon là một cách đo lường của các nhà sinh thái học khi hệ thống bao gồm nhiều cá thể mà mỗi cá thể đều được nhận dạng và phát hiện Chỉ số Shannon tính toán ở từng OTC riêng biệt theo công thức:
i i
n
p = N
Trong đó:
j: OTC điều tra, : Chỉ số đa dạng loài Shannon của OTC thứ j
pi: Xác suất tìm thấy loài i trong chuỗi số liệu điều tra của OTC thứ j
ni: Số lượng cá thể loài i trong OTC thứ j N: tổng số cá thể của OTC thứ j
S: tổng số loài xuất hiện trong OTC thứ j Chỉ số H’ càng lớn thì mức độ đa dạng, đồng đều giữa các loài càng cao
Chỉ số ưu thế Simpson [3,5]
Chỉ số ưu thế Simpson (hay còn gọi là chỉ số mức độ chiếm ưu thế) là chỉ số để đánh giá mức độ ưu thế của các nhóm loài trong quần xã Chỉ số này được xây dựng theo lý thuyết xác suất, đo xác suất mà hai thực thể được lấy ngẫu nhiên từ bộ dữ liệu quan tâm Công thức tính chỉ số ưu thế Simpson ở từng OTC riêng biệt:
N
i=1
n ×(n -1) D=
N×(N-1)
Trong đó:
D: chỉ số đa dạng Simpson,
ni: số lượng cá thể loài i trong OTC thứ j N: tổng số cá thể trong OTC thứ j
D càng tiến về 0 thì mức độ đồng đều về số lượng cá thể trong mỗi loài càng cao
3 Kết quả nghiên cứu
Trang 3a Một số đặc trưng cấu trúc RNM dọc sông Lạch Vạn
Cấu trúc mật độ
Mật độ thực vật ngập mặn dọc sông Lạch Vạn tương đối cao (trung bình 7522 cây/ha), đặc biệt cao nhất ở khu vực xã Diễn Kim (đạt 8233 cây/ha) Điều đó cho thấy các loài TVNM thích nghi tốt với điều kiện môi trường tại địa phương Nguyên nhân làm cho mật độ cây tương đối cao là do mật độ cây trồng ban đầu khá dày (cây trang: m; cây đước vòi: m) Mật độ cây ở xã Diễn Vạn thấp hơn hai khu vực còn lại, số lượng cây TVNM thân gỗ lớn ít, loài bắt gặp chủ yếu là cóc kè, ô rô và cỏ gừng
Tần suất xuất hiện
Số liệu thu thập được trong từng OTC cho thấy trang Kandelia candel và đước vòi Rhizophora stylosa là hai loài ưu thế trong hệ TVNM dọc sông Lạch Vạn với tần
suất xuất hiện cao nhất (đạt 100 %), có mặt ở tất cả các OTC đã điều tra Tiếp theo, vẹt
dù có tần suất xuất hiện là 77,77 % Tần suất xuất hiện của loài sú, mắm thấp hơn Bần chua là loài có tần số xuất hiện khá thấp, xấp xỉ 22,22 % Giá có tần số xuất hiện thấp nhất vì giá chỉ xuất hiện ở khu vực cao ráo, thể nền cứng – khu vực gần cửa sông (cách cửa sông khoảng 500 – 700 m)
Cấu trúc thành phần loài
Vị trí
Khoảng cách so với cửa sông (km)
OTC Công thức cấu trúc thành phần loài
Diễn Vạn 10,8
OTC 1 6,3 Tr + 3,5Đ + 0,2B OTC 2 9,75Tr + 0,25Đ OTC 3 7,3Tr + 2,53V + 0,17 Đ Diễn Kim 3,7
OTC 4 9,1Tr + 0,37Đ + 0,37V + 0,16S OTC 5 5,52Tr + 3,76Đ + 0,26M + 0,23V + 0,23S OTC 6 7,95Tr + 0,97M + 0,6V + 0,48Đ
Diễn Bích 4,2
OTC 7 8,78Tr + 0,54V + 0,27Đ + 0,27S + 0,14B OTC 8 8,84Đ + 0,76Tr + 0,25V + 0,15S
OTC 9 7,57Tr + 1,06V + 0,9Đ + 0,47M
Trong đó: B: Bần; Đ: Đước; M: Mắm; S: Sú; Tr: Trang; V: Vẹt dù
Do điều kiện ngập nước và độ mặn khá cao nên thành phần loài TVNM ở khu vực này tương đối đơn giản, hiện tượng ưu thế loài thể hiện rất rõ với cấu trúc phổ biến
là một tầng cây gỗ, các loài chủ yếu là trang, đước vòi, vẹt dù Mặt khác, cấu trúc thành phần loài ở các điểm càng xa cửa sông càng đơn giản Trong đó, trang là loài ưu thế vượt trội
b Tính đa dạng thực vật ngập mặn dọc sông Lạch Vạn
Đa dạng thành phần loài TVNM dọc sông Lạch Vạn
Quá trình khảo sát RNM dọc sông Lạch Vạn ghi nhận được 16 loài TVNM thuộc 13 họ, trong đó có 8 loài TVNM chủ yếu và 8 loài tham gia vào RNM So sánh với số liệu thống kê của FAO (2007) cho thấy số loài TVNM chủ yếu ở khu vực nghiên cứu chiếm 29,63 % trong tổng số loài TVNM chủ yếu ở Việt Nam
Sự phân bố các loài TVNM trong phạm vi nghiên cứu mang nhiều đặc trưng của
hệ sinh thái RNM miền Trung: không tồn tại RNM ven biển và gần cửa sông, các loài TVNM điển hình chủ yếu là loài ưa nước lợ, phân bố sâu bên trong nội địa Trong vùng
Trang 4Hình 1.Kết quả phân tích chỉ số H ’ ở khu vực nghiên cứu
ngập mặn thường xuyên, thành phần loài đa dạng, bao gồm trang Kandelia candel, đước vòi Rhizophora stysola, vẹt dù Bruguiera gymnorhiza, thỉnh thoảng gặp một số loài như
sú Aegiceras corniculaum, ô rô nước Acanthus iliciforlius Ở vị trí có độ mặn cao, gần
về phía cửa sông, có sự xuất hiện của loài mắm biển Ở nơi có độ mặn thấp hơn như khu
đất gần bờ đê, có sự xuất hiện loài bần chua Sonneratia caseolaris với số lượng ít.
Riêng ở vùng đất cao ráo thuộc địa phận xã Diễn Kim, cách cửa sông 500 – 700 m, xuất
hiện nhiều cá thể giá Excoecaria agallocha với chiều cao trung bình khoảng 2 – 2,5 m.
Đa dạng về dạng sống
Loài cây thân gỗ chiếm số lượng lớn nhất với 7 loài trong tổng số 16 loài có mặt trong hệ TVNM dọc sông Lạch Vạn Hệ thống cây thân gỗ này đóng vai trò to lớn trong việc chắn gió, giảm độ cao sóng và bảo vệ đê biển Cây thân cỏ chiếm tỷ lệ 37,5 %, cây bụi chiếm 12,5 %, cây dây leo chiếm tỷ lệ thấp nhất chỉ với 6,25 % Tuy nhiên, tính về
số lượng cá thể thì cây thân gỗ và cây dây leo trội hơn với mật độ cây dày đặc; trong khi
đó cây thân cỏ và cây bụi chỉ xuất hiện ở một số vùng đất đặc trưng trong khu vực nghiên cứu
Đa dạng về quần xã
Trong khu vực nghiên cứu có 4 kiểu quần xã TVNM điển hình như sau:
̶̶Quần xã Trang Kandelia candel – đước vòi Rhizophora stylosa: thành phần loài ở
tầng cao chỉ có trang và đước vòi với chiều cao trung bình 7 – 8 m, cây con tái sinh chủ yếu
là trang (khoảng 0,7 – 3 m) Tầng thấp chủ yếu là ô rô và cây cóc kèn Kiểu quần xã này phân
bố trong RNM xã Diễn Vạn và Diễn Kim
̶̶Quần xã Trang Kandelia candel – vẹt dù Bruguiera gymnorrhiza: thành phần
loài bao gồm trang, vẹt dù, đước vòi; trong đó trang và vẹt dù là loài chiếm ưu thế Sự phân tầng trong quần xã không rõ, cây tái sinh chủ yếu là trang Quần xã này xuất hiện
ở cả ba xã nhưng thể hiện rõ nhất ở khu vực xã Diễn Vạn
̶̶Quần xã Trang trồng: thành phần tầng cao chỉ có trang thuần loài, tầng thấp chủ yếu là cây cóc kèn Kiểu quần xã này tương tự nhau về cấu trúc, mật độ cây dày (0,7 0,7 m) và sự tái sinh của cây con thấp do thiếu ánh sáng
̶̶Quần xã Đước vòi: thành phần loài bao gồm đước vòi Rhizophora stylosa, trang Kandelia candel, vẹt dù Bruguiera gymnorrhiza, sú Aegiceras corniculatum, ô rô nước Acanthus ilicifolius, bần chua Sonneratia caseolaris, trong đó loài ưu thế là đước vòi Rhizophora stylosa Quần xã này phổ biến ở Diễn Kim và Diễn Bích.
Phân tích định lượng tính đa dạng sinh học TVNM dọc sông Lạch Vạn
̶̶Chỉ số đa dạng loài Shannon
Chỉ số đa dạng loài
Shannon H’ của 9 OTC
trung bình đạt 0,590 Điều
này cho thấy, tính đa dạng
sinh học TVNM trong khu
vực nghiên cứu thấp so với
những hệ TVNM nhiệt đới
khác
Chỉ số H’ không
đồng đều giữa các ô nghiên
cứu, cao nhất ở OTC 5 (H’
= 0,924), thấp nhất ở OTC
2 (H’ = 0,118) Chỉ số đa
dạng sinh học H’ ở những
điểm gần cửa sông cao
hơn so với các ô còn lại
Trang 5Hình2 Kết quả phân tích chỉ số D ở khu vực nghiên cứu
(cụ thể là OTC 5 và OTC 9) vì ở những vị trí này, đất có nhiều chất mùn hữu cơ, điều kiện thể nền, độ mặn phù hợp với sự sinh trưởng và phát triển của nhiều loài khác nhau
̶̶ Chỉ số ưu thế Simpson D
Chỉ số ưu thế Simpson 0,640 cho thấy mức độ đồng đều về số lượng cá thể trong mỗi loài tại RNM Lạch Vạn tương đối thấp Trong các ô tiêu chuẩn có sự khác nhau về chỉ số ưu thế Simpson vì các ô này đặt ở các vị trí khác nhau, chịu ảnh hưởng của các nhân tố môi trường khác nhau; trong đó, thấp nhất ở OTC 5 (D = 0,443) và cao nhất ở OTC 2 (D = 0,950)
Kết luận
1.RNM dọc sông
Lạch Vạn có mật độ cây
cao (trung bình đạt 7522
cây/ha), cấu trúc thành phần loài TVNM tương đối đơn giản, trang Kandelia candel và đước vòi Rhizophora stylosa là loài chiếm ưu thế.
2.TVNM dọc sông Lạch Vạn có sự phong phú về thành phần loài, dạng sống và quần xã thực vật, với 16 loài thuộc 13 họ, các loài TVNM chủ yếu là các loài cây ưa nước lợ và có biên độ muối cao
3.Chỉ số đa dạng loài Shannon (H’
tb = 0,590) và chỉ số ưu thế Simpson (Dtb = 0,640) cho thấy tính đa dạng sinh học ở khu vực nghiên cứu tương đối thấp so với những hệ TVNM nhiệt đới khác
4.Để bảo tồn giá trị dạng sinh học ở khu vực này, cần phải đẩy mạnh công tác quản
lý RNM dựa vào cộng đồng, tiến hành trồng mới và trồng phục hồi trên vùng đất trống hoặc mật độ thưa, nghiên cứu để bổ sung thêm loài TVNM phù hợp với điều kiện địa phương nhằm tăng tính đa dạng sinh học cho khu vực này
Tài liệu tham khảo
[1] Uỷ ban nhân dân huyện Diễn Châu, Báo cáo thống kê, kiểm kê diện tích đất theo
đơn vị hành chính, Nghệ An, 2013.
[2] Bộ NN&PTNT, Biện pháp kỹ thuật điều tra ô sơ cấp, Hà Nội, 2007.
[3] Lê Quốc Huy, Phương pháp nghiên cứu phân tích định lượng các chỉ số đa dạng
sinh học thảm thực vật, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn, 3 (2005), 117.
[4] Shannon, Wiener W, The mathematical theory of communities, The University of
Illinois Press, Urbana, 1949
[5] Sharma, Ecology and Enviroment, Rastogi Publication, New Delhi, 2003.
Assessment of mangrove biodiversity along the Lach Van river in Dien Chau district, Nghe An province
Đoàn Hoàng Giang*, Tran Van Thuy, Thai Thi Sen, Nguyễn Thu Hà
Department of Environmental Science, College of Science, VNU, 334 Nguyen Trai, Ha Noi, VN
The mangrove forest along to Lach Van river in Dien Chau distric, Nghe An province has a swiftly decreased tendency causing reduction of the biological diversity and negative consequences for local people Therefore, it is very important to conduct a research for assessing the biodiversity of the area, contributes to reasonable protection and recovery of this forest A studying process has been done in this area consists of surveying on the field, investigating by plot sampling, then solved these collected data to assess richness of plant species by Shannon diversity index and Simpson dominance index Preliminary results show
Trang 6that there are 16 species of 13 taxonomies in the mangrove along to Lach Van river The structure of species composition is relatively simple, and expresses the specificial characteristic
of mangrove ecosystem in central Vietnam region The results of the Shannon diversity index (H' mean = 0.590) and Simpson dominance index (D mean = 0.640) indicate that the biodiversity in this studied area is relatively low.
Keyword: biodiversity index, mangrove forest, Lach Van river