CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG ----------------- Tiểu luận: CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH) Lớp K54 – KHMT Bộ môn sinh thái môi trường Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Thu Hà Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng Nhung Hà Nội, 11/2012 Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng NhungPage 1 CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) MỞ ĐẦU Đầm lầy ngập mặn là một dạng đất ngập nước khá độc đáo và tiêu biểu ở các vùng ôn đới. Đây cũng chính là một mảnh đất màu mỡ và khá hấp dẫn đối với các nhà khoa học. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về các hệ sinh thái đầm lầy ngập mặn và những giá trị mà chúng đem lại cũng có tầm quan trọng như nhiều dạng đất ngập nước khác. Trong khuôn khổ bài tiểu luận này em xin giới thiệu rõ hơn về dạng đất ngập nước này thông qua việc tìm hiểu quá trình hình thành ,cấu trúc, các hệ sinh thái và các chức năng quan trọng cũng như những giá trị sử dụng của vùng đất ngập nước này để có thể hiểu rõ mối quan hệ giữa các hệ sinh sinh thái với các hoạt động diễn ra trong tự nhiên nhằm cân bằng được nhu cầu sử dụng của con người và khả năng đáp ứng của hệ tự nhiên để góp phần bảo vệ và duy trì các vùng đất ngập nước nhạy cảm này. Trong quá trình làm bài còn nhiều thiếu sót và hạn chế, em rất mong nhận được sự góp ý của cô và các bạn để hoàn thành bài tiểu luận được tốt hơn. Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng NhungPage 2 CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) NỘI DUNG A. Mở đầu B. Phương pháp nghiên cứu C. Kết quả nghiên cứu và thảo luận I. Tổng quan về đầm lầy ngập mặn 1.Khái niệm 2. Phân bố 3. Thủy văn 4. Quá trình hình thành II. Cấu trúc 1. Cấu trúc vật lí 2. Cấu trúc hệ sinh thái III. Chức năng D. Kết luận Phần này em nên cho vào bảng để có thể dễ format, đối với khóa luận tốt nghiệp em nên để chế độ đánh mục lục tự động như thế sẽ chuyên nghiệp hơn. Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng NhungPage 3 CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) B. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp thu thập, phân tích tài liệu thứ cấp: Thu thập, chọn lọc những tài liệu phù hợp với nội dung bài tiểu luận và là nguồn thông tin đáng tin cậy. Nguồn số liệu, tài liệu thu thập được chủ yếu là các báo cáo khoa học,các nghiên cứu, bài báo, sách .liên quan đến các nghiên cứu ở các khu vực đầm lầy nước mặn lớn trên thế giới chủ yếu tập trung ở Châu Âu và Mĩ – do đây là những khu vực phân bố chính của dạng đất ngập nước này. C. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng NhungPage 4 CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) I.Tổng quan về đầm lầy ngập mặn ( Salt marsh) 1. Khái niệm Là một dạng đầm lầy cỏ ngập mặn trên nền trầm tích phù sa tiếp giáp với các vùng nước mặn, nơi mực nước thường dao động, có hoặc không có thủy triều. ( Wetlands – William J.Mitsch James G. Gosselink) - Là vùng đất ngập nước ven biển tồn tại ở những khu vực bị ngập định kì bởi thủy triều, đặc trưng bởi thảm thực vật. - Đầm lầy ngập mặn phát triển dọc theo các vịnh , bờ biển kín, các lạch, cửa sông, ven các đảo . nơi chúng được bảo vệ tránh khỏi sức mạnh của sóng vỗ, đặc biệt là hình thành mối liên hệ qua lại giữa đại dương và các sinh cảnh nước ngọt.  Một số dạng đầm lầy khác: • Swamp ( đầm lầy, đất lầy) : Là vùng ĐNN có các cây gỗ hoặc cây bụi chiếm ưu thế. Ở Châu Âu, trong một số vùng có cây sậy chiếm ưu thế cũng được gọi là đầm lầy. • Bog ( bãi lầy than bùn kín): Là vùng ĐNN có tích lũy than bùn, không có dòng chảy vào – chảy ra, thích nghi cho rêu ưa axit đặc biệt là rêu mọc ở vùng ẩm ( Sphagnum). • Mangrove forest ( đầm lầy rừng ngập mặn): Hệ sinh thái ven biển nhiệt đới và cận nhiệt đới bị chi phối bởi các loài cây, cây bụi, và cây trồng khác phát triển trong vùng nước lợ và vùng nước mặn phụ thuộc vào thủy triều. • Fen: Là vùng đất ngập nước tích lũy than bùn, chúng tiếp nhận hệ thống thoát nước từ các vùng đất xung quanh và thích hợp cho thảm thực vật sống ở vùng đầm lầy đồng cỏ. Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng NhungPage 5 CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) 2. Phân bố Đầm lầy ngập mặn thường xuất hiện trên bờ biển ôn đới – nơi có vĩ độ cao và năng lượng sóng thấp. Bản đồ phân bố của đầm lầy ngập mặn và rừng ngập mặn (2000, Ecology of Coastal Waters, Blackwell Science) 3. Chế độ thủy văn - Các dòng chảy chính là: + Dòng chảy của nước ngầm từ vùng đất cao hơn tiếp giáp với đầm lầy + Dòng chảy hai chiều từ các vùng nước thủy triều hướng ra biển . + Ngoài ra còn có tác động trực tiếp của mưa trên bề mặt đầm lầy. Nhưng bên trong các đầm lầy lại có những tương tác phức tạp tại các điểm khác nhau tùy thuộc vào mức độ và thời gian tác động của mỗi loại dòng chảy. Mức độ chuyển động của nước phụ thuộc vào sự khác biệt về áp suất dòng nước cũng như khả năng dẫn nước của trầm tích tại một điểm cụ thể trong các đầm lầy. - Các vùng đầm lầy bị ngập theo chu kì phụ thuộc vào thủy triều. - Vận tốc nước trên bề mặt đầm lầy thấp hơn so với trong các kênh,lạch, . Do dòng nước không còn chịu sức ép của hệ thống luồng lạch và bị chậm lại do sự thô ráp của thảm thực vật . => Vận tốc của dòng nước giảm là yếu tố rất quan trọng để bồi tụ trầm tích. Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng NhungPage 6 CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) 4. Sự hình thành đầm lầy ngập mặn - Đầm lầy ngập mặn là khu vực chịu ảnh hưởng của thủy triều với các hạt trầm tích mịn được vận chuyển bởi nước và ổn định bằng thực vật . - Khi mức độ che phủ của thảm thực vật được thiết lập => tốc độ lắng đọng trầm tích (bồi tụ) thường xuyên hơn làm tăng lượng trầm tích đến và mắc kẹt lại bởi sự gia tăng độ nhám bề mặt. - Ngoài ra, thảm thực vật còn làm giảm các hạt lơ lửng có nguồn gốc từ lớp vật chất lắng đọng đồng thời bổ sung nguồn chất hữu cơ trên bề mặt . Quá trình hợp nhất các vật chất lắng đọng thành một thể thống nhất làm cho bề mặt đầm lầy trở nên vững chắc hơn và ổn định các vật liệu gửi.  Bốn yếu tố cần thiết cho sự phát triển, tăng trưởng của một đầm lầy ngập mặn: + Là khu vực trầm tích tương đối ổn định được bao phủ định kì bởi thủy triều + Có nguồn cung cấp trầm tích phù hợp + Vận tốc nước đủ thấp để có thể tách trầm tích ra khỏi nước và lắng đọng lại. + Có nguồn cung cấp hạt giống hoặc chồi, mầm của cây để hình thành nên thảm thực vật.  Các quá trình của trầm tích + Nguồn cung cấp và nhập khẩu: Sự sống còn của gần như tất cả các đầm lầy nước mặn có liên quan đến việc cung cấp trầm tích cho sự bồi tụ của bề mặt đầm lầy. Sự cung cấp trầm tích này rất cần thiết trong trường hợp khi sự cân bằng chuyển dịch từ quá trình bồi tụ sang xói mòn. + Trầm tích lắng đọng trên các đầm lầy có thể chỉ là tạm thời. Trầm tích sau khi lắng đọng ban đầu cũng sẽ liên tục tham gia vào vòng tuần hoàn của nó. Nguyên nhân của sự mất mát vật liệu này chính là do sự xói mòn nhất là ở các vùng bờ của đầm lầy.  Ảnh hưởng của các rãnh thoát: Bằng cách thay đổi hướng dòng chảy, vận chuyển bùn cát và bồi lắng , các mương và rãnh thoát đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp trầm tích và nước giàu dinh dưỡng trở lại các đầm lầy. Các mương cũng xuất hiện để hoạt động như các bẫy trầm tích. Mương, rãnh thoát có hiệu quả làm tăng khả năng thoát nước của các đầm lầy, làm giảm thời gian ngập lụt bằng cách phân tán nước thông qua một khu vực mật độ kênh lạch cao hơn . II. Cấu trúc 1. Cấu trúc vật lí Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng NhungPage 7 CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) - Theo thời gian, trầm tích trên bề mặt đầm lầy ngập mặn trải qua quá trình: chôn cất, nén chặt, và hợp nhất các thành phần. . Mỗi khu vực chịu ảnh hưởng của thủy triều được đặc trưng bởi thành phần trầm tích điển hình và sự phân lớp. - Ngoài ra trầm tích và các lớp đất còn bị khuấy động và trộn lẫn bởi hoạt động của các sinh vật ( đặc biệt là hoạt động đào bới của sinh vật). Các khu vực của đầm lầy được phân chia chủ yếu dựa trên ảnh hưởng của chế độ thủy triều và sự phân bố của thảm thực vật. + Low Marsh: Bãi triều hoặc các vùng đất thấp, bị ngập thường xuyên, nồng độ muối cao, ẩm ướt nhất. + High Marsh: Là vùng đất cao hơn của khu vực đầm lầy, bị ngập không thường xuyên, nằm ở khoảng giữa mực nước thấp nhất và cao nhất,độ mặn vừa phải, ẩm ướt tương đối. + Transition Zone: Thảm thực vật trung gian giữa vùng đầm lầy cao và các khu vực liền kề, không chịu ảnh hưởng của thủy triều. Vùng này chỉ bị bao phủ khi có triều cường trong những cơn bão lớn. 2. Cấu trúc hệ sinh thái  Thực vật - Chiếm ưu thế ở vùng đầm lầy ngập mặn là các loài thực vật ưa mặn có hoa, thường là một hoặc một vài loài cỏ. Loài thực vật phát triển cao, dày đặc, mạnh mẽ nhất là cỏ dây mịn Spartina alterniflora – là loại cỏ đặc trưng và phổ biến nhất ở các khu vực đầm lầy này. - Thảm thực vật được tìm thấy phải có khả năng để tồn tại trong môi trường có: + Nồng độ muối cao + Ngập định kì + Thích nghi được với những chuyển động nhất định của dòng nước. - Hệ thực vật của một đầm lầy muối được phân thành các cấp độ dựa trên khả năng chịu đựng của các loài theo độ mặn và mực nước. + Low Marsh: Chỉ có một loài cỏ có thể chịu được những thay đổi lớn trong độ sâu của nước, nhiệt độ và độ mặn trong đầm lầy khu vực này đó là loài cỏ dây mịn - cordgrass (Spartina alterniflora). Đây là một trong những nhà sản xuất quan trọng nhất trong chuỗi thức ăn ở cửa sông. Tập hợp dày đặc của thân và rễ cỏ dây mịn giữ các hạt nhỏ bằng đất sét và bùn trong đầm lầy. Các loại cỏ cũng góp phần làm tiêu hao năng lượng từ sóng và thủy triều nhấn bờ => bảo vệ đất khỏi bị xói mòn. + High Marsh: Nước ở đây chỉ là nước lợ, độ mặn đã giảm nhiều.Thực vật ở vùng này đã phong phú và đa dạng hơn, xuất hiện thêm nhiều loài cỏ chủ yếu thuộc các nhóm : Saltwort or Glasswort, Blackgrass, Spikegrass, Salt hay, Phragmites .tuy nhiên đây đều không phải là loài thực vật chủ đạo của vùng đầm lầy ngập mặn .( Phragmites là một loài Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng NhungPage 8 CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) thực vật ngoại lai xâm lấn mạnh, thường xâm chiếm khu vực này, lấn át các loài cỏ bản địa). Mặc dù hoa dại tương đối khan hiếm ở những đầm lầy ngập mặn,tuy nhiên vẫn có một số loài phát triển được như: Salt Marsh Mallow, Sea Lavender, Sea ox-eye Daisy, Perennial Salt Marsh Aster . + Transition Zone: Có sự thay thế của các loài thực vật đất ngập nước thành các loại thảo mộc, cây và cây bụi ở các vùng đất cao.  Động vật Các sinh vật tiêu thụ sống trực tiếp trong vùng đầm lầy ngập mặn chịu tác động thủy triều có thể phân chia thành: các loài ăn cỏ và các loài ăn mảnh vụn - tảo. Khu vực đầm lầy thấp bị ngập một phần trong ngày và một phần phơi ra. Dây cỏ ngăn chặn xói mòn và cung cấp nơi trú ẩn cho nhiều loài động vật (tôm, cá, cua), sinh vật đáy và là nơi bám cho một số loài không xương sống (trai, ốc, cua, sâu bọ .). Bên cạnh đó nó còn là nơi cư trú và kiếm ăn lý tưởng cho nhiều loài chim, thú có vú khác như: cò trắng, diệc, mòng biển, . III. Chức năng của các vùng đầm lầy ngập mặn  Hạn chế lũ lụt: Vùng đất ngập nước nằm dọc theo bờ biển của đại dương, bảo vệ tài sản xung quanh khỏi lũ lụt bằng cách hoạt động với cơ chế như một miếng bọt biển. Nó tạm thời lưu trữ nước lũ và từ từ trả lại vào hệ thống, dòng nước bị làm chậm lại bởi cây xanh, cây bụi, lau sậy, bấc, và nhiều thực vật đất ngập nước khác => tiêu tốn nhiều thời gian hơn cho nước thẩm thấu qua đất thay vì tiếp tục dồn xuống hạ lưu. Vùng đất ngập nước với một diện tích bề mặt lớn cũng hoạt động như một bể chứa lớn, dòng chảy lớn khuếch tán trên một diện tích đất lớn hơn và làm giảm động lực của dòng nước. Bằng cách này, các vùng đất ngập nước giúp bảo vệ tài sản lân cận và hạ lưu từ thiệt hại do lũ lụt.  Chống xói mòn: Trong một cơn bão, ảnh hưởng của dòng nước ào ạt có thể gây phá hủy rất lớn. Thảm thực vật làm giảm tác dụng ăn mòn của dòng nước bằng cách làm chậm tốc độ của nước lũ, giữ đất ở rễ và thân .Vùng đất ngập nước ven biển bảo vệ bờ biển khỏi bị xói mòn bằng cách tiêu hao năng lượng từ sóng và dòng chảy.  Là các bẫy trầm tích: Nước chảy vào các vùng đất ngập nước bị giảm tốc độ khi nó tiếp xúc với thảm thực vật .Các hạt đất bị lắng xuống hoặc trầm tích sẽ bị tách ra khỏi nước và liên kết với thân Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng NhungPage 9 CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) và rễ cây.Các vùng đất ngập nước vai trò bẫy trầm tích dư thừa và ngăn không cho chúng xâm nhập vào sông, hồ hệ thống do: 1) Trầm tích tích tụ ở dưới đáy suối, hồ, kênh, mương . có thể gây chết ngạt cá khu vực đó và gây ảnh hưởng xấu đến sinh sản và đời sống của thuỷ sinh vật ở phía dưới; 2) Lọc làm giảm bớt lắng bùn ở các cảng biển, bến cảng, sông, các hồ chứa nước, tiết kiệm tiền và giảm chi phí cho nạo vét hoặc loại bỏ các trầm tích; 3) Các hạt trầm tích thường là phương tiện vận chuyển chất gây ô nhiễm như các chất dinh dưỡng, thuốc trừ sâu và kim loại nặng. Nghiên cứu cho thấy 80-90% các trầm tích trong cột nước có thể được gỡ bỏ khi chúng di chuyển qua các vùng đất ngập nước.  Cải thiện chất lượng nước: - Một số thực vật đất ngập nước có khả năng thay đổi và làm cho virus, vi khuẩn, chất rắn lơ lửng trở nên vô hại sau khi trải qua quá trình xử lý nước thải ban đầu. - Trầm tích đầm lầy có thể bẫy các chất dinh dưỡng như Nito,Phốt pho, phá vỡ hay ràng buộc nhiều chất gây ô nhiễm hữu cơ và vô cơ. - Suối, sông, các dòng chảy tràn và các dòng chảy dưới bề mặt có thể vận chuyển các chất gây ô nhiễm từ vùng cao đến môi trường biển. Đầm lầy ngập mặn có thể thực hiện một quá trình lọc tự nhiên trước khi đưa trả nước về đại dương. Tuy nhiên, con người nên cố gắng giảm thiểu các yếu tố đầu vào của các chất gây ô nhiễm để duy trì các đầm lầy khỏe mạnh.  Vườm ươm, nơi cư trú của nhiều loài sinh vật - Cung cấp nơi sinh sản, môi trường sống thiết yếu và là vườn ươm quan trọng cho cá, giáp xác, côn trùng . - Là nơi dừng chân lí tưởng cho các loài chim di cư trong quá trình di cư dài; - Chuỗi thức ăn phong phú, phức tạp hỗ trợ nhiều loài sinh vật trong đó có con người.  Giải trí và Giáo dục Cung cấp hàng loạt các cơ hội cho giáo dục và giải trí. Chúng là một "lớp học ngoài trời" rất thích hợp cho các bài học sinh thái ven biển; cung cấp sự đa dạng phong phú của khu hệ động – thực vật cho các hoạt động nghiên cứu khoa học, du lịch, nhiếp ảnh .  Mạng lưới thức ăn Chỉ có 10% năng suất thực vật trong đầm lầy ngập mặn được tiêu thụ như là nguồn nguyên liệu cung cấp cho sự sống. + Số lượng lớn các chất hữu cơ tích lũy trong các vùng đầm lầy là sự khởi đầu của lưới thức thức ăn cho hàng ngàn thực vật thủy sinh và động vật. Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng NhungPage 10 . CỨU VÀ THẢO LUẬN Sinh viên thực hiện: Đoàn Hồng NhungPage 4 CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) I.Tổng quan về đầm lầy ngập mặn ( Salt marsh) . NhungPage 6 CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG ĐẦM LẦY NGẬP MẶN ( SALT MARSH ) 4. Sự hình thành đầm lầy ngập mặn - Đầm lầy ngập mặn là khu vực chịu ảnh hưởng của thủy triều