Chương II. Năng suất của rừng ngập mặn

CHƯƠNG II. NĂNG SUẤT CỦA RỪNG NGẬP MẶN 2.1. Hiện tượng học (vật hậu học) Các loài thuộc họ Đước (Rhizophora apiculata Blume) Các loài khác 2.2. Sinh khối và năng suất rừng ngập mặn Sinh khối thực vật. Động thái sinh trưởng 2.3. Năng suất lượng rơi 2.4. Tốc độ phân hủy của xác thực vật 2.5. Sự di chuyển xác hữu cơ thực vật dạng hạt 3.2.6. Trữ lượng thảm mục rừng3.2.7. Một số nhận xét về động thái năng suất hệ sinh thái Hình ảnh cây đước (Rhizophora apiculata Blume) 2.1. Hiện tượng học (vật hậu học) Hiện tượng học (vật hậu học) là chu kỳ ra hoa, quả hạt rụng trong một thời gian nhất định. Đây là một hiện tượng sinh học sinh thái quan trọng không những minh họa cho sự thích nghi của thực vật mà còn có ý nghĩa to lớn giúp cho việc thu hái hạt giống,trồng cây con đúng thời vụ. Những nghiên cứu về hiện tượng học, sinh sản các loại CNM cho thấy thời gian ra hoa, quả khác nhau từ loài này đến loài khác, thậm chí đối với cùng một loài nhưng ở những địa điểm khác nhau. Hiện tượng học của cây đước (Rhizophora apiculata Blume) Đước ra hoa đến khi trái chín phải mất 6 tháng Trái đước nảy mầm từ lúc còn treo lơ lửng trên cây, khi rụng xuống được sóng biển đánh trôi dạt khắp nơi, gặp nơi bùn lầy, trái đước trụ lại, rễ non bám vào phù sa, quá trình bén rễ cũng là quá trình nâng trái đước đứng thẳng lên. Sau 20 đến 25 ngày bám rễ trong đất, mầm đước đã có một búp non màu đỏ như lửa và xoè được hai lá xanh đầu tiên.  Rễ Đước chịu được mặn và hút được dinh dưỡng từ trong nước biển. Lá rất cứng, có màng sáp và bóng loáng phản quang để giữ nước. Trong lá có tuyến thải muối để thải muối thừa ra khỏi cơ thể. Người ta gọi  Đước là cây "máy lọc nước biển thành nước ngọt màu xanh". Trụ mầm cây đước (Rhizophora apiculata Blume). Hiện tượng học của cây đước (Rhizophora apiculata Blume) Đước nở hoa cho quả hình trái lê ngược, quả chín hạt sẽ nảy mầm trong quả, mầm hình trụ tròn dài 20-40cm. Khi phôi thành thục sẽ rời ra khỏi cây mẹ và rơi xuống bùn, khoảng vài giờ sau mọc rễ và thành cây non, cách sinh sản này gọi là "thực vật thai sinh" (cây đẻ con). Nét độc đáo khi cây đước đã mọc thành rừng thì không có cây gì có thể chen vào. Đó là nét riêng biệt của rừng đước, rừng ngập mặn mà tạo hóa tạo nên. a. Các loài thuộc họ Đước Đước có tới 5 loài ở nước ta, trong đó loài Rhizophora apiculata là phổ biến nhất (còn được gọi là cây Đước đôi, Đước nhọn) và chủ yếu ở rừng ngập mặn, có giá trị kinh tế cao. Hoa Đước dùng cung cấp phấn cho đàn ong làm mật có giá trị dinh dưỡng rất cao. Đước có rễ hình nơm bám chắc vào đất, tán rộng dày, thân cao to nên dùng làm cây trồng chắn sóng hộ đê, cố định bãi lầy, góp phần mở rộng diện tích canh tác nông nghiệp, cải thiện môi trường sống, đảm bảo cân bằng sinh thái vùng ngập mặn ven biển. Sự chín và thời gian rơi của trụ mầm đối với các loài thuộc họ đước thường trùng vào mùa mưa. Đây là sự thích nghi đặc biệt về sinh lý cây con và sự phát tán trụ mầm. Mùa mưa chính là thời điểm tăng lượng nước ngọt, đồng thời làm giảm nồng độ muối, phù hợp với giai đoạn phát triển cây con. Hệ thống rễ của cây ngập mặn giúp cây đứng vững trong môi trường đất bùn mềm bằng cách mọc hướng xuống từ thân cây và/hay phát triển theo phương ngang dưới mặt đất. Hoạt động hô hấp của cây rừng ngập mặn được thực hiện thông qua những lỗ thông khí (những khoảng mở nhỏ trên thân hoặc rễ). Một vài loài cây ngập mặn đã phát triển những hệ thống rễ chuyên dụng để đảm bảo các lỗ thông khí nằm phía trên mực nước thủy triều hay bùn (vốn gây thiếu ôxi). Lỗ thông khí Một vài loài cây ngập mặn phát triển rễ khí sinh, còn gọi là rễ có những lỗ thông khí ngoi thẳng lên từ lớp đất bùn/nước. Một vài rễ khí sinh trông giống như ống Hình 1: Rễ khí sinh dạng ống hút. Rễ khí sinh dạng ống hút Lỗ thông khí Rễ hình đầu gối Rễ hình chân nơm Công dụng cây đước (Rhizophora apiculata Blume) Vỏ đước già có nhiều chất ta-nin, dùng làm thuốc nhuộm rất tốt. Cây đước có thể làm than. “Than đước” một loại than thượng hạng, tạo nhiệt mạnh, được thị trường ưa chuộng. Cây Đước ở 30 – 35 tuổi có thể đạt đường kính 20 – 30 cm, cao 25m, gỗ nặng, cứng, màu hồng sẫm, vân đẹp, Đước cần trong xây dựng, làm dụng cụ gia đình, dụng cụ đánh bắt cá. Đước có rễ hình nơm bám chắc vào đất, tán rộng dày Thân cao to nên dùng làm cây trồng chắn sóng hộ đê, cố định bãi lầy, góp phần mở rộng diện tích canh tác nông nghiệp, cải thiện môi trường sống, đảm bảo cân bằng sinh thái vùng ngập mặn ven biển.  Giá trị kinh tế của rừng đước nói riêng và rừng ngập mặn nói riêng. Các loài cây khác Sự chín và thời gian rụng của trụ mầm đối với các loài thuộc họ Đước thường trùng vào mùa mưa. Đây là sự thích nghi đặc biệt về sinh lý cây con và sự phát tán trụ mầm. Theo Walter vaì Steiner (1936), sự phát triển cây con trong họ Đước duy trì nồng độ muối thấp hơn cây mẹ. - Cây Sú: hay trú, mui biển, cát (Aegiceras corniculatum) là loài cây bụi hoặc cây gỗ nhỏ thuộc phân họ Xay phân bố ven biển hoặc cửa sông từ Ấn Độ qua Đông Nam Á. - Ở Huế mùa nụ từ tháng 1-6, hoa nở từ tháng 4-5. Hoa có màu trắng mùi rất thơm, có điã mật ở đáy bầu nên rất hấp dẫn côn trùng. Sự thụ phấn cũng nhờ Ong ruồi và Ong to đen (Duke, Bunt vaWillams, 1982), mùa quả từ tháng 4-7. Quả chín có màu vàng rám nắng, bắt đầu rơi từ tháng 8-12. Hình ảnh cây sú (Aegiceras corniculatum) Cây sú có thể cao đến 7 m cao. Lá hình trứng ngược, dài 30–100 mm và rộng 15–50 mm. Quả hình trụ hoặc sừng hình, màu ánh xanh đến hồng và dài 20-75 mm. Số TT Tên tiếng Việt Tên khoa học Họ bần Sonneratiaceae 1. Bần đắng (bần trắng) Sonneratia alba J. Smith 2. Bần chua Sonneratia caseolaris (L.) Engl. Họ mấm Avicenniaceae 3. Mấm trắng (mấm lưỡi đồng) Avicennia alba Blume 4. Mấm đen Avicennia officinalis L. 5. Mấm biển Avicennia marina (Forsk.) Vierh. Họ Đước Rhizophoraceae 6. Đước (Đước đôi) Rhizophora apiculata BL. 7. Đưng Rhizophora mucronata Lume 8. Vẹt dù Bruguiera gymnorhiza (L.) Lam. 9. Vẹt tách Bruguiera parviflora (Roxb.) Wight & Arn 10. Vẹt trụ (Vẹt hôi) Bruguiera cylindrical (L.) Bl. 11. Vẹt khang Bruguiera sexangula (Lour.) Poiret 12. Dà quánh Ceriops decandra (Griff.) Ding Hou 13. Dà vôi Ceriops tagal (Perrottet) C.B. Robinson 14. Trang Kandelia candel (L.) Druce Họ Bàng Combretaceae 15. Cóc vàng Lumnitzera racemosa Wild Họ Ba mảnh vỏ Europhorbiaceae 16. Giá Excoecaria agallocha L. Họ Xoan Meliaceae 17. Xu ổi Xylocarpus granatum Koenig Họ Cau dừa Palmaeceae 18. Dừa nước Nypa fruticans van Wurmb 19. Chà Là nước Phoenix paludosa Roxb Họ Ô rô Acanthaceae 20. Ô rô biển Acanthus ilifolius L. 21. Ô rô trắng Acanthus ebrateatus Vahl. Họ Trôm Sterculiaceae 22. Cui biển Heritiera littoralis Aiton ex Dryander Họ Ráng Pterridaceae 23. Ráng đại Acrostichum aureum L. 24. Ráng đại Acrostichum speciosium Wild. Họ Bông Malvaceae 25. Tra *Threspecia populnea (L.) Soland. Ex Cor. 26. Bụp *Hibiscus tiliaceus L. Sự phân ranh giới tự nhiên Mỗi loài cây ngập mặn có những đặc tính riêng và mọc tốt nhất ở những khu vực nhất định dọc theo bờ biển. Điều này có thể là nguyên nhân chính tại sao ở một số bờ biển ta có thể quan sát thấy sự phân định ranh giới tự nhiên (xem Hình 6), với một số loài nhất định sống ở gần biển (ở khu vực nước sâu và chảy mạnh hơn) và một số loài khác sống ở gần bờ hơn (ở khu vực nước nông và chảy êm dịu hơn). Phía biển Nước triều thấp TB Nước triều cao TB Phía bờ Phân ranh tự nhiên của một khu rừng ngập mặn. Vẹt Dà Đước Mấm Bần Những loài cây ngập mặn chính có thể tìm thấy ở Sóc Trăng bao gồm: bần chua, mấm trắng, đước đôi, dà vôi và vẹt trụ  Bần chua (tên khoa học: Sonneratia caseolaris Là loại cây thường xanh; Có chiều cao từ 5 đến 20 m; Lá dài 5 – 13 cm, rộng 2 – 5 cm, hình chữ nhật thon ở hai đầu hoặc hình elip (trứng); Vỏ cây có màu xám và dễ bị bong ra; Rễ khí sinh cao từ 50 – 90 cm; Trái xanh với hạt giống không phát triển xuyên qua trái khi vẫn còn ở trên cây; Mọc ở vùng cửa sông nước lợ với thời gian ngập nước trong vòng 6 – 12 tiếng mỗi ngày; độ sâu ngập ít hơn 1 m. (a) cây và nơi sinh sống (b) cành nhỏ với lá và trái (c) hoa Mô tả hình thái cây bần chua Mấm biển (tên khoa học: Avicennia marina): Là cây bụi hoặc gỗ nhỏ thường xanh; Cao từ 1–10 m; Lá dài 3.5 – 12 cm, rộng 1.5–5 cm, hình trái xoan (ôvan/elip /trứng); Vỏ cây nhẵn có màu từ hơi trắng đến xám; Rễ khí sinh cao từ 10–15 cm; Trái xanh với hạt giống không phát triển xuyên qua trái khi vẫn còn ở trên cây; Phát triển ở vùng đất bãi bồi xa khu vực cửa sông, nơi có độ sâu ngập không quá 1 m và thời gian ngập từ 6 – 18 tiếng mỗi ngày. Hình ảnh cây sú (Aegiceras corniculatum) đang trổ hoa Cây Đưng Cây Đưng ra hoa đầu tiên sau 3 – 4 năm trồng, thậm chí có khi chỉ đến hai năm nhưng phải 5 năm sau mới hình thành trụ mầm. Số lượng trung bình của nụ trong lần đầu tiên trên mỗi cây là 10. Chu trình sinh sản (từ lúc ra trụ mầm đến khi trụ mầm rơi) của Đưng trồng ở Hà Tĩnh kéo dài hơn 21 tháng. Sự hình thành nụ xảy ra suốt năm. Hoa nở từ tháng 7 đến tháng 12. Theo Tomlinson hoa thụ phấn được là nhờ ong nhỏ và gió. Cây ra quả và trụ mầm từ tháng 8 đến tháng 5 hoặc kéo dài đến tháng 7 năm sau. Ở Hà Tĩnh, trụ mầm chín nhiều vào tháng 8, Quảng Ninh vào tháng 8, ở Huế từ tháng 8 – 10. Trụ mầm có chiều dài trung bình 28 – 31cm. Cây cóc ở Huế mùa vụ bắt đầu từ tháng 4-1, hoa nở rải rác từ tháng 5-1, quả từ tháng 5-3. ở Tiên Yên - Quảng Ninh quả chín rộ vào giữa tháng 10-11. ở Cần Giờ mùa hoa nở từ tháng 2-6, quả tháng 6-10. Sự thụ phấn nhờ ong ruồi. Cây bần với các rễ khí sinh 2.2. Sinh khối và năng suất hệ sinh thái rừng ngập mặn Năm 1960 nhân loại đã công nhận vai trò hết sức quan trọng của RNM đóng góp vào vùng cửa sông ven biển, một trong những hệ sinh thái tự nhiên có năng suất sinh học cao nhất. Chỉ tiêu về sinh khối và năng suất sơ cấp RNM:khẳng định vai trò quan trọng của sinh vật sản xuất trong chuỗi thức ăn vùng cưả sông, ven biển thông qua dòng năng lượng xác hữu cơ thực vật. RNM được khôi phục cung cấp một lượng sinh khối cơ bản duy trì sự tồn tại của hệ sinh thái cả về ý nghĩa môi trường và kinh tế. Sinh khối thực vật là tổng lượng chất hữu cơ của các bộ phận của cây trên một đơn vị diện tích tại một thời điểm nhất định, thường được tính bằng trọng lượng khô trên m3 hoặc ha. Năng suất sơ cấp hệ sinh thái rừng ngập mặn bao gồm thực vật đáy, phù du và cây ngập mặn. Năng suất sơ cấp tổng số là lượng chất hữu cơ thực vật trên một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian (kg/m3/ngày hoặc tấn/ha/năm). Năng suất sơ cấp tổng số là lượng chất hữu cơ thực vật trên một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian (kg/m3/ngày hoặc tấn/ha/năm). Ý nghĩa: Dựa trên các số liệu về sinh khối và năng suất sơ cấp thể dự báo tình trạng của rừng để đề ra những biện pháp thích hợp cho quản lý, chăm sóc cũng như xác định chu kỳ tỉa thưa, khai thác. Một số kết quả nghiên cứu trữ lượng sinh khối tại 3 loại rừng Đước tại Cà Mau Rừng trưởng thành có trữ lượng sinh khối lớn nhất. Rừng tái sinh nhân tạo cao hơn rừng tái sinh tự nhiên. Đối với rừng đước trưởng thành trữ lượng sinh khối tổng số là 276.829 kg/ha trong đó gỗ thân: Đối với rừng đước trưởng thành trữ lượng sinh khối tổng số là 276.829 kg/ha trong đó gỗ thân:  Trong đó gỗ thân: 158.034,02 kg/ha (69,66%), Vỏ thân 8.990,09 kg/ha (3,96%) Gỗ cành 4.015,49kg/ha (1,77%), Rễ chống trên mặt đất có sinh khối gỗ 34.158,70 kg/ha (15,06%) Vỏ rễ: 4.767,36kg/ha (2,1%), Lá: 9.304,52 kg/ha (4,1%), chồi búp: 812,36 kg/ha (0,35%), Hoa quả: 6.771,91 kg/ha (2,99%) Rễ dưới mặt đất 19.701,60 kg/ha (8,68%). Trong điều kiện tự nhiên, nước triều mang hạt và cây con nhiều loài CNM đến cùng tái sinh dẫn đến sự cạnh tranh về ánh sáng và chất dinh dưỡng ảnh hưởng cả đến tốc độ tăng trưởng và chất lượng gỗ. Mặt khác, do tái sinh không đồng đều, chỗ quá dày, chỗ quá thưa nên lãng phí đất, sinh khối lại thấp. Những vùng đất bị rãi chất độc hóa học, nhân dân đã trồng lại rừng bằng loài đước. Trong ô tiêu chuẩn có 1.900 cây thì 1.870 cây là đước, chiếm 98,42%. Tuổi rừng trung bình 6-8 năm, một số nơi mới trồng 2-5 năm. ở cấp đường kính 2-4 cm có số lượng cây nhiều nhất. Tổng sinh khối là 33.846,8 kg/ha trong đó sinh khối của thân gỗ là 11.033,08 kg/ha Nhận xét chung về đặc tính sinh khối của 3 loại quần xã rừng đước cho thấy Rừng trưởng thành thì sinh khối thân chiếm tỉ lệ lớn nhất: 60,32%; Các loại rừng tái sinh tự nhiên sinh khối chỉ có 31,45%; Ở rừng tái sinh nhân tạo sinh khối là 35%. Ngược lại, sinh khối của lá và chồi ở rừng trưởng thành chỉ có 3,36% (lá) và 0,29% (chồi). Ở loại rừng tái sinh tự nhiên lá chiếm 12,38% và chồi 0,28%. Rừng tái sinh nhân tạo lá chiếm 14,09% và chồi là 0,53%. Động thái tăng trưởng Tốc độ tăng tưởng đo ở rạch Bà Bường trên 94 cây, ½ số cây ở ven kênh rạch và ½ số cây nằm sâu trong rừng cho thấy tốc độ tăng trưởng trung bình của gỗ thân là 0,8m/năm về chiều cao; 0,75cm/năm về đường kính thân cây. Mức tăng trưởng của các cây ở các cấp đường kính thân 5 – 10 cm là cao nhất; Mức tăng trưởng các cây ở các cấp đường kính thân 2 cm là thấp nhất. (Trí, 1986) Tăng trưởng trung bình của Rừng Đước ở Cần Giờ nằm trong khoảng: + 0,46-0,81 cm/năm (đường kính D) + 0,45 – 0,76m/năm( chiều cao H) Cây 4 tuổi có tăng trưởng chiều cao lớn nhất Cây ở tuổi 16 có mức tăng trưởng đường kính lớn nhất. Tốc độ tăng trưởng của chồi vào mùa mưa (0,128 cm/ngày) cao hơn so với mùa khô (0,09 cm/ngày). Tốc độ tăng trưởng trung bình của trụ mầm là 0,11 cm/ ngày vào đầu mùa khô và 0,15 cm/ngày vào mùa khô. Hệ sinh thái rừng với những đặc trưng riêng, luôn vận động và biến đổi không ngừng. Quá trình này được gọi chung là động thái rừng. Diễn thế rừng là một trong các trạng thái vận động của hệ sinh thái rừng bao. Diễn thế rừng là sự thay thế thế hệ rừng này bằng thế hệ rừng khác mà trong đó tổ thành loài cây cao - nhất là loài cây ưu thế sinh thái - có sự thay đổi cơ bản. Nói cách khác, diễn thế rừng là sự thay thế hệ sinh thái rừng này bằng hệ sinh thái rừng khác. (i)Xây dựng phương pháp đánh giá nhanh sinh khối rừng bằng một mô hình toán học giữa sinh khối (tươi và khô) của các bộ phân trên mặt đất của cây Tràm (thân, cành, lá) trên đất than bùn và đất phèn với đường kính thân cây ở vị trí ngang ngực (DBH); (ii) làm rõ những đặc trưng lâm học của rừng Tràm và mối quan hệ giữa sinh khối các thành phần trên mặt đất (thân, cành, lá) với DBH trên đất than bùn và đất phèn; (iii) phân tích rõ ảnh hưởng của chế độ ngập và loại đất đến sinh khối (tươi và khô) của các thành phần trên mặt đất của rừng Tràm. Thực trạng của Rừng Ngập măn Cần Giờ trước và sau chiến tranh Cần Giờ trước kia có một diện tích Rừng Ngập mặn rất lớn, đa dạng về thực vật động vật (đặc biệt là cá Sấu, chim     cò, heo rừng...) là vùng cung cấp gỗ, củi, thủy sản quan trọng cho Thành phố Sài Gòn xưa kia, Vào những năm chiến tranh 1945-1975 rừng cây đã bị bom đạn và thuốc khai quang rải xuống nhiều lần, vì đây là căn cứ địa kháng chiến. Lượng thuốc khai quang đã phun rất lớn : 665.666 gallons chất độc màu cam, 3.453,385 gallons chất độc màu trắng và 49.200 gallons chất độc màu xanh (Ross 1975). Thực trạng của Rừng Ngập măn Cần Giờ trước và sau chiến tranh Cộng với nạn phá rừng bừa bãi nên các cánh Rừng Ngập mặn Cần Giờ bị hủy diệt hoàn toàn biến nhiều vùng thành các bãi hoang, trảng trống, cây lùm bụi. Các loại động vật rừng ngập mặn, các loài chim và các loài tôm cá cũng biến mất. Hệ sinh thái rừng ngập mặn nguyên thủy ở Cần Giờ đến đến sau 1975 gần như không còn nữa.           Hình ảnh rừng ngập mặn Cần Giờ trong giai đoạn chiến tranh Máy bay rải chất độc Cảnh rừng bị tàn phá Các khâu trồng rừng: Công tác khảo sát thiết kế, trên cơ sở qui trình qui phạm kỹ thuật trồng  rừng Đước của Bộ Lâm nghiệp ( nay là Bộ Nông nghiệp&PTNT), Sở Lâm nghiệp bổ sung cho phù hợp với tình hình địa phương thì tổ chức thiết kế dự toán trồng: các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật được Sở Lâm nghiệp phê duyệt. Phát hoang và dọn mặt bằng chuẩn bị từ tháng 4 - 5 hàng năm. Tổ chức thu mua trái giống tại các Lâm trường: Ngọc Hiển, Năm Căn, Đất Mũi, Tam Giang của tỉnh Minh Hải thu hái trái giống từ tháng 7 - 11. Vận chuyển, chọn giống và tổ chức trồng: trái Đước trên đường vận chuyển về phải chăm sóc bảo vệ, tưới nước thường xuyên. Trước khi trồng phải chọn trái to, dài > 20cm, không sâu phôi, mầm không bị gãy (loại trái tốt thường đạt trọng lượng 45 - 50 trái/kg). Tổ chức trồng thành hàng, mật độ trồng 1m x 1m (10.000 cây/ha). Mùa vụ trồng tháng 8-11 Như vậy nếu trung bình 1 ha cần 350 kg trái giống (kể cả hao hụt) thì để trồng được 23.097,66 ha Đước ta phải thu mua với số lượng 8.084.181kg trái giống tại Minh Hải. Một số lưu ý khi trồng rừng ngập mặn Khi trồng rừng ngập mặn, điều quan trọng là phải nhìn vào điều kiện của khu vực, vì một số loài cây ngập mặn có thể không sống được do những điều kiện tự nhiên tại khu vực đó không phù hợp – vì thế trồng những loài này sẽ không có kết quả. Ví dụ: - Một số loài cây ngập mặn thích nước nông, một số khác thích nước sâu hơn. - Một vài loài cây ngập mặn thích điều kiện êm dịu, trong khi một số khác có thể chịu được những điều kiện khắc nghiệt hơn. - - Một vài loài thích bùn mềm, trong khi một số lại ưa bùn chặt cứng. - Một số loài lại ưa nước ngọt, trong khi những loài khác có thể chịu được nước rất mặn. Chính vì vậy khi chúng ta trồng rừng ngập mặn, điều quan trọng là hiểu được điều kiện của khu vực và trồng loại cây thích hợp cho khu vực Phân bố rừng ngập mặn ở Sóc Trăng. dựa theo ảnh vệ tinh năm 2006-2007