Luận án nghiên cứu mối quan hệ giữa các yếu tố môi trường tự nhiên tại Cồn Trong Ông Trang và hệ sinh thái rừng ngập mặn tại đây nhằm mục đích góp phần bảo vệ đa dạng sinh học, duy trì hệ sinh thái, phục vụ cho phát triển bền vững rừng ngập mặn chịu ảnh hưởng của triều biển Đông và biển Tây, ứng phó với biến đổi khí hậu.
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Môi trường Đất và Nước
Trang 2CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
Người hướng dẫn: PGS.TS Trương Thị Nga
Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường Họp tại:
Vào lúc … giờ … ngày … tháng … năm …
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ
Thư viện Quốc gia Việt Nam
Trang 3CÁC BÀI BÁO ĐƯỢC ĐĂNG
CÓ PHẢN BIỆN ĐỘC LẬP TRÊN CÁC TẠP CHÍ KHOA HỌC
1 Võ Ngươn Thảo, Huỳnh Trọng Khiêm và Trương Thị Nga, 2013 Các
yếu tố môi trường và các thành phần đạm trong rừng ngập mặn tại cồn
Ông Trang, tỉnh Cà Mau Tạp chí Khoa học, Đại học Cần Thơ Số 29a:
37-44
2 Võ Ngươn Thảo, Nguyễn Vũ Minh và Trương Thị Nga, 2015 Tập tính
ăn 3 loại lá rừng ngập mặn, hàm lượng dinh dưỡng trong lá và phân Ba
khía tại Cà Mau Tạp chí Khoa học và công nghệ Việt Nam Số 2 (9) 9:
27-32
3 Võ Ngươn Thảo, Trương Thị Nga, 2015 Đánh giá năng suất vật rụng
cây Đước đôi (Rhizophora apiculata Bl.), Vẹt tách (Bruguirea parviflora
(Roxb.) W ex Griff.) và Mấm trắng (Avicennia alba Bl.) tại cồn Ông Trang, xã Viên An, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau Tạp chí Khoa học, Đại học Cần Thơ Số chuyên đề: Môi trường và biến đổi khí hậu: 1- 8
Trang 4Chương 1: GIỚI THIỆU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Rừng ngập mặn là hệ sinh thái đất ngập nước nhiều nhất và độc đáo nhất
ở các vùng bãi triều nhiệt đới và cận nhiệt đới (Nagarajan et al., 2008; Estrada
et al., 2015) Thực vật rừng ngập mặn sinh trưởng và phát triển trên đất phù sa
chịu tác động trực tiếp của thủy triều, khí hậu nóng ẩm và điều kiện ngập thường xuyên với độ mặn cao Sự tồn tại và phát triển của rừng ngập mặn do
đó có quan hệ chặt chẽ với các nhân tố khí hậu, thủy văn, địa hình và các điều kiện lý, hóa của môi trường đất liên quan đến lập địa
Để quản lý và phát triển bền vững hệ sinh thái rừng ngập mặn, quy hoạch
và bảo tồn đa dạng sinh học, phục vụ công tác tái trồng rừng ven biển, cần nghiên cứu các tiến trình bên trong và những tác động bên ngoài đến hệ sinh thái Các tác động của các nhân tố môi trường đa dạng và không tuân theo quy luật, điều đó rất dễ gây tổn thương cho rừng ngập mặn
Hiện nay rừng ngập mặn đã suy thoái và giảm diện tích rất nhiều do phá rừng để nuôi tôm và các khu công nghiệp Sự tàn phá này là do dân số ngày càng tăng, ý thức cộng đồng về vai trò, chức năng của rừng ngập mặn kém Mặt khác, nguyên nhân còn phải kể đến là kiến thức còn hạn chế của các nhà quản lý về vai trò của rừng ngập mặn trong việc cung cấp dinh dưỡng dựa trên hoạt động của động vật rừng, vật rụng và sự phân huỷ cho đất rừng ngập mặn Việc nghiên cứu cấu trúc rừng theo các yếu tố môi trường và năng suất vật rụng, cũng như nghiên cứu dinh dưỡng trong rừng ngập mặn mang tính cấp thiết nhằm đạt được các kết quả khoa học và thực tiễn cho các đề xuất có tính chiến lược trong giáo dục cộng đồng, quản lý, bảo vệ và sử dụng rừng ngập mặn một cách bền vững
2 Mục tiêu nghiên cứu
* Mục tiêu chung
Nghiên cứu mối quan hệ giữa các yếu tố môi trường tự nhiên tại Cồn Trong Ông Trang và hệ sinh thái rừng ngập mặn tại đây nhằm mục đích góp phần bảo vệ đa dạng sinh học, duy trì hệ sinh thái, phục vụ cho phát triển bền vững rừng ngập mặn chịu ảnh hưởng của triều biển Đông và biển Tây, ứng phó với biến đổi khí hậu
Trang 5Xác định được thành phần Ba khía và đánh giá tập tính ăn của Ba khía qua sự chọn lựa lá rừng ngập mặn và đóng góp dinh dưỡng
3 Cấu trúc của luận án
Luận án được phân thành 05 chương: Chương 1: Giới thiệu; Chương 2: Tổng quan tài liệu; Chương 3: Phương pháp nghiên cứu; Chương 4: Kết quả
và thảo luận; Chương 5: Kết luận và kiến nghị
4 Tính mới của luận án
Trong nghiên cứu các yếu tố môi trường ảnh hưởng sự phân bố rừng ngập mặn tại Cồn Trong Ông Trang, kết quả đã cho thấy cao trình, tần suất và
độ ngập, đặc điểm lý hóa đất với đạm tổng số 0,24%, lân tổng số 0,08-0,11%, hữu cơ 10,09-10,7%, độ mặn 19,7‰, phù hợp cho thực vật với 12 loài thân
gỗ, 4 loài thân bụi và dây leo
Nghiên cứu đã xác định được 3 dạng lập địa: Vẹt tách ở đầu cồn, Đước đôi ở giữa cồn và Mấm trắng ở cuối cồn Tại cuối cồn, lập địa đặc trưng thành phần cơ giới thịt pha sét, độ ngập sâu, đặc trưng quá trình khử trong đất, hàm lượng dinh dưỡng đất ở mức trung bình, giàu chất hữu cơ, loài cây ưu thế là Mấm trắng Ở giữa cồn, Đước đôi ưu thế với lập địa có thành phần cơ giới thịt trung bình, hàm lượng dinh dưỡng đất ở mức trung bình khá, chất hữu cơ trong đất ở mức cao Tại đầu cồn, Vẹt tách chiếm ưu thế, đất có thành phần cơ giới sét pha thịt, số lần ngập triều ít, hàm lượng dinh dưỡng đất ở mức trung bình khá, giàu chất hữu cơ
Trong nghiên cứu năng suất vật rụng luận án đã đánh giá được sự đóng góp dinh dưỡng cao nhất ở loài Đước đôi với năng suất vật rụng đạt 12,98 tấn/ha/năm, trong đó năng suất vật rụng lá Đước đạt 0,696 tấn/ha/năm, đạm 4 kg/ha, lân 1 kg/ha và cacbon 258 kg/ha Thời gian bán hủy lá của 3 loài cây từ
71 đến 86 ngày, lá Mấm trắng có thời gian phân hủy nhanh nhất Phân huỷ lá
có ý nghĩa trong đóng góp dinh dưỡng rừng ngập mặn
Luận án đã xác định được 4 loài Ba khía tại 3 dạng lập địa, trong đó Ba khía càng đỏ phân bố nhiều hơn các loài khác Ba khía ăn cả 3 loại lá Vẹt, Đước, Mấm xanh và vàng Kết quả đã chứng minh Ba khía là một trong những mắt xích quan trọng trong quá trình chuyển hóa dinh dưỡng của rừng ngập mặn Ba khía không chỉ tác động đến cấu trúc cũng như tính chất lý hóa của nền rừng thông qua việc đào hang làm đất tơi xốp, tăng tính hiếu khí cho đất,… mà những hoạt động sống của chúng góp phần vào sự sinh trưởng và phát triển của cây rừng cũng như những sinh vật nhỏ hơn sống trong đất
Trang 6Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Khái niệm về hệ sinh thái rừng ngập mặn
Thuật ngữ "ngập mặn" thường được dùng để chỉ cả quần xã thực vật lẫn môi trường sống Cùng với hệ động vật và các sinh vật khác trong một môi trường sống, rừng ngập mặn hình thành nên hệ sinh thái tiêu biểu, đó là “Hệ sinh thái rừng ngập mặn” (Clough, 2013) Các thuật ngữ như quần xã rừng ngập mặn, hệ sinh thái ngập mặn, rừng ngập mặn, rừng ngập mặn đầm lầy, và
“Mangal” được sử dụng để mô tả rừng ngập mặn (McKee et al., 2007).
2.2 Phân bố rừng ngập mặn
Theo Duke et al (1998), trên thế giới rừng ngập mặn được phân bố theo
6 vùng địa sinh học, cụ thể: vùng (1) Tây châu Mỹ và Đông Thái Bình Dương,(2) Đông Châu Mỹ và Caribe, (3) Tây Phi, (4) phía Đông châu Phi và Madagascar, (5) Indo – Malesia và Châu Á, và (6) Châu Úc và Tây Thái Bình Dương
Rừng ngập mặn ven biển Việt Nam chia làm 3 khu Khu vực phía Bắc, gồm 5 tỉnh (từ Quảng Ninh đến Ninh Bình): Khu vực miền Trung, gồm 14 tỉnh (từ Thanh Hóa đến Bình Thuận) Trong đó, 3 tỉnh Quảng Trị, Đà Nẵng và Ninh Thuận không có rừng ngập mặn Khu vực phía Nam gồm 10 tỉnh (từ Bà Rịa - Vũng Tàu đến Cà Mau) (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2015)
2.3 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến rừng ngập mặn
Rừng ngập mặn phát triển tốt nhất ở vùng cửa sông nhiệt đới Theo Blasco (1982), nước có độ mặn cao hơn 9‰ thì hầu như không có loại rừng ngập mặn nào tồn tại, loài Mấm trắng là loài có biên độ mặn rộng từ 7 -35‰, loài Đước đôi từ 6-37‰, loài Bần đắng từ 10-37‰ (Bộ Lâm nghiệp Goa, 2007) Đất có độ thành thục n≥ 4 đất ngập mặn có độ thành thục rất thấp, chưa
có rừng ngập mặn tiên phong, khi đất ngập mặn có độ thành thục n < 0,4 thì rừng ngập mặn sinh trưởng rất xấu (Nguyễn Ngọc Bình, 1996) Đặc điểm oxy hóa khử (Eh) của đất ngập mặn đều có liên quan đến quá trình nước triều, đến thành phần cấp hạt và hàm lượng chất hữu cơ trong đất Thế oxy hóa khử suy giảm từ hiếu khí (+700 mV) đến yếm khí hoàn toàn (-300 mV) phụ thuộc vào
hóa học đất (Clough et al., 1983) pH của đất có ảnh hưởng đến sự chuyển hóa
các dưỡng chất và sự thích nghi của các loài cây ngập mặn Hầu hết đất rừng ngập mặn có giá pH trung tính từ 6 – 7 (Williams and Gray, 1974)
Ngô Đình Quế (2003) cho rằng chất hữu cơ là một trong những nhân tố quyết định đến đặc điểm lập địa và sinh trưởng của rừng ngập mặn, nếu hàm lượng chất hữu cơ trong đất ngập mặn thấp hơn 1% thì sinh trưởng xấu, nhưng nếu quá cao, lớn hơn 15% thì cũng kìm hãm sinh trưởng của cây và cũng làm cây trồng bị chết do môi trường đất bị ô nhiễm
2.4 Cấu trúc rừng ngập mặn
Cấu trúc của rừng là kết quả của các mối quan hệ cạnh tranh cùng loài hay khác loài giữa các sinh vật và sự thích nghi của sinh vật đó với môi trường sinh thái Lugo and Snedaker (1974) đã đưa ra giả thiết rằng các yếu tố môi trường
Trang 7đóng vai trò quan trọng nhất trong cấu trúc rừng ngập mặn Thông qua chỉ số IVI xác định được cấu trúc không gian, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa các loài trong một quần xã thực vật từ đó đánh giá cấu trúc sinh học cây ngập
mặn theo yếu tố môi trường và lập địa (Pool et al., 1977; Martinez et al., 1979; Jimenez, 1981; Cintron et al., 1980; Cintron and Novelli, 1984) Hiện nay các
chỉ số này rất phổ biến, được áp dụng và luận án cũng kế thừa các công cụ tính toán trên đây
2.5 Năng suất vật rụng, phân hủy lá rụng và vai trò của Ba khía trong rừng ngập mặn
Đánh giá năng suất vật rụng là nghiên cứu cần thiết để biết được tình trạng sinh trưởng và phát triển của quần xã thưc vật ngập mặn liên quan đến tuần hoàn dinh dưỡng Hiện tượng cành, lá, chồi liên tục bị rơi rụng có thể do chức năng sinh lý hay do tác động của điều kiện môi trường Sự rơi rụng này diễn ra thường xuyên và liên tục Lượng vật chất này tham gia tích cực vào chu trình tuần hoàn vật chất Các tác giả thường dùng đơn vị trọng lượng khô/m2/năm; kg/ha/năm hay tấn/ha/năm để ước tính năng suất vật rụng rừng ngập mặn
Phân huỷ vật rụng
Nghiên cứu của Ashton et al (1999) về thời gian bán phân huỷ sinh khối
khô ban đầu (t50) ở rừng ngập mặn Peninsular, Malaysia cho thấy thời gian bán
phân huỷ ở khu vực rừng trồng của loài Rhizophora apiculata là 76 ngày, Rhizophora mucronata 122 ngày, Bruiguiera paviflora 122 ngày, Sonneratia alba 22 ngày; ở khu vực rừng nguyên sinh: Rhizophora apiculata 43 ngày, Rhizophora mucronata 34 ngày, Bruiguiera parviflora 70 ngày, Avicennia
alba 15 ngày Sự phân hủy vật rụng của cây ngập mặn đã cung cấp dinh
dưỡng đáng kể cho đất rừng Lượng dinh dưỡng trong đất phụ thuộc vào tuổi
rừng (Vazquez et al., 2000)
Vai trò của Ba khía trong việc tiêu thụ vật rụng rừng ngập mặn
Các nghiên cứu cho thấy rằng một phần lớn vật rụng tiếp xúc với nền rừng
và được tiêu thụ hay lôi vào hang do các loài Ba khía (Sasekumar and Loi, 1983; Robertson, 1986 và 1991; Robertson and Daniel, 1989a; Lee, 1989;
Smith et al., 1989) Sự tiêu thụ hay lưu giữ vật rụng trong đất rừng do quần xã
Ba khía có ảnh hưởng lớn đến sự chuyển hoá năng lượng và carbon trong rừng ngập mặn, số lượng vật chất sử dụng cung cấp từ rừng ngập và luân chuyển nitrogen đã hỗ trợ cho năng suất sơ cấp của rừng (Robertson, 1991)
Chính sự tiêu thụ trực tiếp hay lưu giữ vật rụng trong hang của Ba khía đã góp phần ngăn cản việc vật chất bị cuốn trôi khỏi rừng ngập mặn do thuỷ triều Bên cạnh đó Ba khía còn làm tăng nhanh sự phân hủy của vật rụng (Robertson,
1986, 1991) Lá cây rừng ngập mặn mới rụng thì hàm lượng dinh dưỡng thấp và tanin cao Một vài loài Ba khía thường ăn lá xanh (Robertson, 1986; Micheli, 1993a), nhưng nhiều thí nghiệm đã cho thấy khi dựa vào sự chọn lựa, Ba khía
thích lá phân huỷ hơn là lá vàng và lá xanh (Giddins et al., 1986)
Trang 8Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Nội dung 1 Được thực hiện từ tháng 05/2011 đến 04/2012
Nội dung 2 Được tiến hành từ tháng 05/2011 đến 04/2012
Nội dung 3 Được thí nghiệm từ tháng 02/2013 đến 01/2014
Nội dung 4 Nghiên cứu từ tháng 10/2013 đến 10/2014
Địa điểm nghiên cứu được thực hiện tại Cồn Trong Ông Trang thuộc xã Viên An, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau
3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Nội dung 1 Nghiên cứu các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự phân bố của rừng ngập mặn tại Cồn Trong Ông Trang
Mục tiêu : Đánh giá được các yếu tố môi trường đất và chế độ thủy văn
ảnh hưởng đến phân bố thực vật rừng ngập mặn tại Cồn Trong Ông Trang
Phương pháp lấy mẫu:
Các vị trí lấy mẫu và thu thập số liệu dựa trên cơ sở cao trình và các loài cây chiếm ưu thế, từ đó chia ra 3 khu vực: khu vực đầu cồn có địa hình cao
với cây Vẹt tách (Bruguirera Paviflorra.) chiếm ưu thế, khu vực giữa cồn có địa hình trung bình với cây Đước đôi (Rhizophora apiculata) chiếm ưu thế và khu vực cuối cồn có địa hình thấp với loài Mấm trắng (Aviciennia alba.)
chiếm ưu thế Trên mỗi khu vực xác định vị trí thu mẫu bằng cách lập ô tiêu chuẩn, mỗi ô tiêu chuẩn có kích thước (10 x 10 m) (Mendoza and Alura, 2001), lặp lại 5 lần trên mỗi khu vực Toàn bộ số liệu được thu thập và ghi nhận trong 15 ô tiêu chuẩn
Tại mỗi khu vực mẫu đất được thu tại 5 vị trí khác nhau theo đường chéo góc của Ô tiêu chuẩn, trộn đều các mẫu, lấy một mẫu đại diện, lặp lại 3 lần tại mỗi khu vực Mẫu đất được lấy tầng mặt từ 0 – 20 cm (Ngô Ngọc Hưng,
2009)
Các chỉ tiêu đánh giá: Cao trình đất, tần số ngập, pH, Eh, độ mặn đất,
chất hữu cơ (%), đạm tổng số (%), lân tổng số (%), NO3- (mg/kg), NH4+
(mg/kg); độ thành thục đất, dung trọng đất và sa cấu đất Các chỉ tiêu hoá học đất được đo tại Bộ môn Khoa học đất, ĐHCT theo phương pháp chuẩn (Ngô Ngọc Hưng, 2004)
Nghiên cứu sự phân bố theo các yếu tố môi trường
Khảo sát sự phân bố thực vật theo 1 lát cắt dọc (4,6 km) hướng từ đầu cồn đến cuối cồn để khảo sát sự phân bố của các loài thực vật ngập mặn
- Tại mỗi khu vực bố trí 03 ô tiêu chuẩn Mỗi ô có kích thước 5 x 5 m (25 m2) để xác định thành phần loài thực vật (Biddick et al., 2005)
- Xác định diện tích khu vực nghiên cứu bằng máy GPS
- Xác định loài cây, dạng sống, mật độ trong khu vực nghiên cứu theo
phiếu điều tra (Biddick K et al., 2005)
Trang 9Nội dung 2 Nghiên cứu cấu trúc rừng ngập mặn theo các dạng lập địa tại Cồn Trong Ông Trang
Mục tiêu: Xác định các dạng lập địa và đặc điểm cấu trúc rừng ngập
mặn tại Cồn Trong Ông Trang
Phương pháp thu mẫu:
Dựa vào kết quả thành phần cơ giới, độ thành thục, cao trình đất, tần số ngập, độ sâu ngập, Eh, độ mặn, đặc điểm hóa học đất xác định các dạng lập
địa chính (Đỗ Đình Sâm và ctv., 2005, 2006)
Các ô tiêu chuẩn được bố trí theo tuyến (English et al.,1997) tại các khu
vực phân bố chủ yếu của 3 loài cây ưu thế là Vẹt tách, Đước đôi và Mấm trắng Ô tiêu chuẩn có diện tích 100 m2, lập lại 3 lần cho mỗi lập địa, tương ứng với 3 ô tiêu chuẩn khảo sát đặc điểm lập địa (Eh, cao trình, độ thành thục, thành phần cơ giới, số lần ngập triều, N, P, C ) Tại mỗi lập địa khảo sát thực vật theo các 3 ô tiêu chuẩn (mật độ, đường kính, chiều cao) cho mỗi lập địa Ngoài ra để đánh giá các chỉ số đa dạng sinh học, độ đồng đều, chỉ số quan trọng, phân tích cấu trúc đứng, cấu trúc ngang rừng, luận án thực hiện thêm 2 ô tiêu chuẩn của mỗi dạng lập địa ở 3 lập địa nói trên để xác định đặc điểm cấu trúc rừng hiện có của cồn Tổng cộng có 15 ô tiêu chuẩn
Các chỉ tiêu đánh giá:
Eh, cao trình, độ thành thục, Sa cấu đất, số lần ngập triều, N, P, C
Đo số liệu sinh trưởng từ 15 ô tiêu chuẩn đã thiết lập ở trên
Tiềm năng đa dạng loài cây gỗ: Được xác định thông qua 6 chỉ số: Số loài (S), số cây trên ô tiêu chuẩn (N, cây), Chỉ số đa dạng Margalef (d): Chỉ số đồng đều Pielou (J’), Chỉ số đa dạng loài Shannon-Weiner (H’), Chỉ số ưu thế Simpson (D), Chỉ số giá trị quan trọng (IVI)
Số liệu đường kính và chiều cao vút ngọn trong ô tiêu chuẩn được xử lý theo phương pháp chia tổ ghép nhóm của Brooks and Carruthers (1953) trích dẫn từ Nguyễn Hải Tuất (2006)
Phần mềm PRIMER-6 được sử dụng theo tài liệu hướng dẫn của Clarke
et al (1994)
Nội dung 3 Nghiên cứu tiềm năng năng suất vật rụng, phân hủy lá rụng ở các dạng lập địa Vẹt tách, Đước đôi, Mấm trắng
Mục tiêu: Đánh giá được năng suất vật rụng, tiến trình phân hủy lá rụng
của 3 loài thực vật Đước đôi, Mấm trắng và Vẹt tách tại 3 dạng lập địa thuộc
Cồn Trong Ông Trang
Địa điểm thí nghiệm:
Thí nghiệm túi vật rụng
Tại mỗi lập địa 3 túi thu vật rụng 1 m2 được treo dưới tán rừng trong ô tiêu chuẩn Những túi này được thu mẫu định kỳ mỗi tháng trong suốt 1 năm Các mẫu được phân ra lá, lá kèm, các thành phần của hoa, trụ mầm và hỗn hợp
Trang 10các mảnh vụn Sau khi đếm số lá, lá kèm và trụ mầm ở mỗi mẫu, các thành phần được sấy khô đến khối lượng không đổi ở 105oC (Clough et al., 1999)
Các chỉ tiêu đánh giá:
Năng suất tổng vật rụng và các thành phần (lá, lá kèm, các thành phần của hoa, trụ mầm) được tính theo: g trọng lượng khô/m2/ha, tấn/ha/năm
Thí nghiệm túi phân hủy lá rụng
Lá cây màu vàng đã được sử dụng cho thí nghiệm phân huỷ (Trương Thị
Nga et al., 2005) Lá vàng của 3 loài cây Đước đôi, Vẹt tách và Mấm trắng
được phơi khô tự nhiên trong 48 h và cân 30 g lá cho vào mỗi túi phân hủy (bằng nylon) để trên nền rừng trong OTC trên khu vực phân bố của mỗi loài 3 túi của mỗi loài lá đã thu lại sau 1, 2, 7, 10, 21, 58, 90, 128, 185, 304 và 361
ngày (Davis et al., 2003) Tổng số túi đã thí nghiệm 3 loài cây: (3 loài cây x 3
lần lặp x 12 lần lấy mẫu = 108 túi)
Các chỉ tiêu đánh giá:
Trọmg lượng khô còn lại theo thời gian thu mẫu đơn vị tính (%)
Hàm lượng C, N và P theo thời gian phân hủy
Nội dung 4 Nghiên cứu vai trò của Ba khía liên quan đến tuần hoàn dinh dưỡng đất rừng ngập mặn Cồn Trong Ông Trang
Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được thành phần nhóm Ba khía và đánh giá tập tính ăn qua sự chọn lựa lá rừng ngập mặn và đóng góp dinh dưỡng
Địa điểm lấy mẫu:
Khảo sát các loài Ba khía:
Các cá thể Ba khía được bắt trong 30 phút trên OTC 100 m2, lập lại 3 lần trên 3 dạng lập địa theo phương pháp đơn vị thời gian (catch per unit effort: CPUE) (Ashton, 2002)
Định danh loài Ba khía theo tài liệu Dai, A.I et al (1991), (Peter, P K
Ng et al 2008)
Thí nghiệm tập tính ăn lá của Ba khía
* Thí nghiệm 1: Xác định loại lá ưa thích của Ba khía
Bố trí thí nghiệm có 4 nghiệm thức (NT), mỗi NT có 3 lần lặp lại, theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên Trong đó, NT2 và NT4 làm NT đối chứng của các NT1 và NT3:
NT1: Ba khía + hỗn hợp lá xanh (Đước, Mấm, Vẹt)
NT2: Hỗn hợp lá xanh (không Ba khía, đối chứng)
NT3: Ba khía + hỗn hợp lá vàng (Đước, Mấm, Vẹt)
NT4: Hỗn hợp lá vàng (Đước, Mấm, Vẹt) (không Ba khía, đối chứng)
* Thí nghiệm 2: Xác định các tình trạng lá chọn lựa ăn của Ba khía
Bố trí thí nghiệm có 6 NT, mỗi NT có 3 lần lặp lại, bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên Trong đó, NT2, NT4, NT6 làm NT đối chứng của các NT1, NT3 và NT5 NT1: Ba khía + lá Đước đôi màu vàng và màu xanh
NT2: Lá Đước đôi màu vàng và màu xanh (không Ba khía, đối chứng)
Trang 11NT3: Ba khía + lá Mấm trắng màu vàng và màu xanh
NT4: Lá Mấm trắng màu vàngvà màu xanh (không Ba khía, đối chứng) NT5: Ba khía + lá Vẹt tách màu xanh, lá Vẹt tách màu vàng
NT6 (đối chứng): lá Vẹt tách màu xanh, lá Vẹt tách màu vàng (không Ba
khía, đối chứng)
Thí nghiệm được thực hiện trong các khung nuôi ngoài môi trường tự nhiên tại vị trí phân bố của mỗi loài Thí nghiệm được bố trí khảo sát ở 3 mốc thời gian 12, 24 và 48 giờ về khả năng lựa chọn lá rừng ngập mặn của Ba khía (Ashton, 2002)
Thí nghiệm 3: Xác định hàm lượng C, N, P trong phân Ba khía sau khi cho
ăn các loại lá khác nhau
Thí nghiệm thực hiện với 6 NT, mỗi NT có 3 lần lặp lại
NT1: Ba khía + lá Đước đôi màu vàng; NT2: Ba khía + lá Đước đôi màu xanh; NT3: Ba khía + lá Mấm trắng màu vàng; NT4: Ba khía + lá Mấm trắng màu xanh; NT5: Ba khía + lá Vẹt tách màu xanh; NT6: Ba khía + lá Vẹt tách
Mẫu lá cây được thu hai đợt vào mùa mưa (tháng 10 năm 2011) và mùa khô (tháng 3 năm 2012)
- Phương pháp thu mẫu
Ở mỗi khu vực nghiên cứu, lá cây được thu hai mẫu, bao gồm: lá xanh,
lá vàng Mẫu lá cây sau khi lấy được cho vào túi nylon và đặt mẫu vào thùng chứa nước đá Phân tích mẫu tại Bộ môn Khoa học đất, ĐHCT theo phương pháp chuẩn (Ngô Ngọc Hưng, 2004)
Trang 12Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Nghiên cứu các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự phân bố của rừng ngập mặn tại Cồn Trong Ông Trang
4.1.1 Kết quả nghiên cứu các yếu tố môi trường
4.1.1.1 Độ ngập triều và cao trình đất
Khu vực cuối cồn có số ngày ngập triều bình quân là 334 ngày/năm Khu vực giữa cồn có số ngày 153 ngày/năm Khu vực đầu cồn có số ngày ngập triều bình quân 72 ngày/năm
Cao trình của Cồn Trong Ông Trang giảm dần từ khu vực đầu cồn đến khu vực cuối cồn Nếu lấy khu vực nghiên cứu cuối cồn làm chuẩn, khu vực giữa cồn có cao trình là 25,9 cm và khu vực đầu cồn có cao trình là 46,7 cm
4.1.1.2 pH đất
Giá trị pH đất trung bình tại các khu vực nghiên cứu có xu hướng giảm dần từ khu vực cuối cồn (pH=7,22) đến khu vực đầu cồn (pH=6,68) Kết quả ghi nhận giá trị pH cao nhất tại lập địa Mấm trắng và thấp nhất tại lập địa Vẹt tách Trương Thị Nga (2010) cho rằng điều kiện ngập triều là nguyên nhân trực tiếp làm thay đổi độ pH của đất
và mùa khô đều ở mức thấp trừ khu vực giữa cồn vào mùa mưa có hàm lượng đạm tổng trong đất đạt mức trung bình Khu vực giữa cồn có hàm lượng đạm tổng trong đất cao nhất với giá trị ghi nhận là 0,2%0,018 vào mùa mưa và 0,18%0,014 vào mùa khô, tiếp đến là ở khu vực cuối cồn với giá trị là 0,15%0,009 vào mùa mưa và 0,14%0,005 vào mùa khô và thấp nhất là ở khu vực đầu cồn với giá trị là 0,14%0,011 vào mùa mưa và 0,14%0,007 vào mùa khô
Trang 134.1.1.5 N-NH 4 + trong đất
Hàm lượng N-NH4+ ở mùa mưa có xu hướng cao hơn mùa khô tại khu vực nghiên cứu Hàm lượng N-NH4+ trong đất vào mùa mưa ở khu vực cuối cồn là 13,18±3,92 mg/kg, ở khu vực đầu cồn là 15,86±4,77 mg/kg và ở khu vực giữa cồn là 26,80±4,79 mg/kg cao hơn vào mùa khô lần lượt là 10,74 mg/kg, 5,65 mg/kg, 11,43 mg/kg Qua kết quả phân tích, hàm lượng đạm tổng trong đất vào mùa mưa cao hơn so với mùa khô, đây sẽ là nuồn cung cấp vật chất cho qua quá trình amôn hóa Do đó, hàm lượng NH4+ trong đất có xu hướng tăng lên vào mùa mưa, Rivera-Monroy and Twilley (1996) cũng cho rằng hàm lượng NH4+ ở đất rừng ngập mặn vào mùa mưa cao hơn nhiều so với mùa khô (P<0,05)
4.1.1.6 N-NO 3 - trong đất
Hàm lượng N-NO3- giữa mùa mưa và mùa khô ở các khu vực nghiên cứu đều khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,05) Hàm lượng N-NO3- vào mùa mưa cao hơn mùa khô 1,23 lần ở khu vực cuối cồn, 2,34 lần ở khu vực giữa cồn và 2,81 lần ở khu vực đầu cồn Nguyên nhân có thể là do vào mùa khô, thời gian ngập triều ít làm tăng khả năng khuếch tán oxy vào môi trường đất tạo điều kiện cho quá trình nitrat hoá
Tóm lại, ngoài các yếu tố môi trường vật lý như: địa hình và số lần ngập triều thì yếu tố dinh dưỡng trong đất cũng là nhân tố quan trọng để hình thành nên sự khác biệt giữa các khu vực tại Cồn Trong Ông Trang Số lần ngập triều
và pH đất có xu hướng tăng dần từ khu vực đầu cồn đến khu vực cuối cồn Trong khi đó, nhiệt độ đất và Eh đất có xu hướng giảm dần từ khu vực đầu cồn đến khu vực cuối cồn Khu vực giữa cồn có hàm lượng đạm tổng và N-
NH4+ trong đất cao nhất và khu vực đầu cồn có hàm lượng N-NO3- trong đất cao hơn so với hai khu vực nghiên cứu còn lại
Tất cả đặc điểm của môi trường trên đây đã tạo nên sự đặc thù của điều kiện sinh thái ven biển, kết quả là sự hình thành, phân bố, phát triển của nhiều loài thực vật ngập mặn với sự đa dạng cao, bao gồm loài, dạng sống, được phân tích theo các kết quả dưới đây
4.1.2 Phân bố rừng ngập mặn Cồn Trong Ông Trang theo các yếu tố môi trường
Các yếu tố địa hình, độ sâu ngập, điện thế oxy hóa khử, thành phần đạm, lân, hữu cơ đã giúp cho hệ sinh thái rừng ngập mặn phát triển với nhiều thành phần loài
Kết quả điều tra khảo sát khu vực nghiên cứu đã xác định được thành phần loài thực vật thân gỗ gồm 12 loài của 06 họ thực vật và thành phần loài thực vật thuộc nhóm cây bụi, dây leo và quyết thực vật gồm 4 loài của 4 họ thực vật Phân chia theo điều kiện môi trường sống thì 12 loài cây thân gỗ thuộc nhóm cây ngập mặn chính thức