BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Phan Thị Thanh Hương
NGHIÊN CỨU THỰC VẬT RỪNG NGẬP MẶN CÓ HOẠT TÍNH
SINH HỌC TẠI VƯỜN QUỐC GIA XUÂN THỦY VÀ ĐỀ XUẤT
KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BỀN VỮNG
Chuyên ngành: Thực vật học
Mã số: 9 42 01 11
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Hà Nội - 2018
Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam.
Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Trần Huy Thái
Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Nguyễn Hoài Nam
Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Trung Thành
Phản biện 2: PGS.TS. Trịnh Thị Thủy
Phản biện 3: PGS.TS. Nguyễn Khắc Khôi
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp tại
Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
vào hồi … giờ ..’, ngày … tháng … năm 201….
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Rừng ngập mặn có tầm quan trọng sinh thái lớn và ý nghĩa kinh tế xã hội quan trọng
đối với con người. Rừng ngập mặn được coi như là một trung tâm của sinh học biển nhiệt đới,
là một trong những hệ sinh thái giàu đa dạng sinh học và di truyền nhất thế giới. Có khoảng
90% sinh vật biển sống trong hệ sinh thái này và 80% số lượng thủy hải sản đánh bắt trên
toàn cầu phụ thuộc vào rừng ngập mặn (S. Sandilyan, 2012). Tuy nhiên hệ sinh thái rừng ngập
mặn cũng rất dễ bị tổn thương do tác động của con người và biến đổi khí hậu. Cho đến nay,
đã có nhiều báo cáo cho thấy diện tích rừng ngập mặn trên thế giới đang bị suy giảm nghiêm
trọng (FAO, 2007). Trong nỗ lực bảo vệ hệ sinh thái đặc biệt quý giá này, các nhà khoa học
đã và đang tiến hành nghiên cứu rừng ngập mặn theo nhiều hướng khác nhau nhằm khai thác,
bảo tồn và phát triển các nguồn lợi này một cách khoa học, hiệu quả.
Với hơn 3.000 km bờ biển, Việt Nam là quốc gia có hệ thống rừng ngập mặn phong
phú trải dài từ Bắc đến Nam. Rừng ngập mặn không chỉ có vai trò to lớn trong việc đảm bảo
sinh kế của dân cư ven biển mà còn đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo môi sinh,
giảm thiểu tác hại của thiên nhiên, khắc phục hiện tượng nước biển dâng, xâm lấn ngập mặn
…
Nằm trong hệ thống các hệ sinh thái rừng ngập mặn phía Bắc, Vườn quốc gia Xuân
Thủy nằm ở phía đông nam huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định, ngay tại cửa Ba Lạt của sông
Hồng. Theo các tài liệu được công bố trước đây, diện tích toàn bộ vườn khoảng 7.100 ha, bao
gồm: 3.100 ha diện tích đất nổi có rừng và khoảng 4.000 ha đất rừng ngập mặn. Đây là điểm
Ramsar thứ 50 của thế giới, đầu tiên của Đông Nam Á và duy nhất của Việt Nam từ 1989 đến
2005. Theo báo cáo của Vườn quốc gia Xuân Thuỷ, tại đây hiện đang lưu giữ những giá trị
sinh thái quý hiếm, như rừng ngập mặn rộng hàng ngàn ha, nguồn lợi thuỷ sản phong phú
trong đó có những loài rong tảo có giá trị kinh tế. Nguồn tài nguyên của Vườn quốc gia Xuân
Thủy có triển vọng khai thác các chất có hoạt tính sinh học gồm: 1) Các loài thực vật ngập
mặn; 2) Các loài thân mềm (molluscs); 3) Các loài thực vật sống trong điều kiện ngập mặn;
4) Các vi tảo và vi sinh vật của rừng ngập mặn. Trong đó, thực vật ngập mặn đóng vai trò
trung tâm của hệ sinh thái ngập mặn. Nguồn tài nguyên sinh học này hiện chưa được nghiên
cứu, khai thác và sử dụng một cách hiệu quả. Cùng với nguy cơ suy thoái do tác động của
biến đổi khí hậu và con người ngày càng rõ rệt. Tuy nhiên cho đến nay, những nghiên cứu về
thực vật ngập mặn ở Vườn quốc gia Xuân Thủy theo định hướng hoạt tính sinh học còn rất ít
ỏi và chưa thực sự toàn diện.
Để góp phần vào các nghiên cứu liên quan đến hệ sinh thái rừng ngập mặn, luận án
“Nghiên cứu thực vật rừng ngập mặn có hoạt tính sinh học tại Vườn quốc gia Xuân Thủy và
đề xuất khả năng sử dụng bền vững” đã được triển khai.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Ý nghĩa khoa học
Luận án được thực hiện đã góp phần bổ sung các dẫn liệu về đa dạng hệ thực vật bậc
cao có mạch, cấu trúc, sinh khối của một số quần xã thực vật ngập mặn thực thụ đặc trưng,
thành phần hóa học, hoạt tính sinh học một số loài thực vật ngập mặn tại Vườn quốc gia Xuân
Thủy.
2
Ý nghĩa thực tiễn
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đã đạt được, luận án đã lựa chọn ra những loài thực
vật ngập mặn có hoạt tính sinh học và đề xuất khả năng sử dụng bền vững một số loài có giá
trị y dược, góp phần bảo tồn và phát triển nguồn thực vật ngập mặn tại Vườn quốc gia Xuân
Thủy.
3. Bố cục của luận án
Luận án gồm 146 trang, trong đó: Mở đầu (2 trang); Chương 1: Tổng quan tình hình
nghiên cứu (28 trang); Chương 2: Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu
(14 trang); Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (83 trang); Chương 4: Kết luận và
kiến nghị (3 trang); Những đóng góp mới của luận án (1 trang); Danh mục các công trình đã
công bố (1 trang); Tài liệu tham khảo (14 trang).
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Định nghĩa rừng ngập mặn
Thuật ngữ “rừng ngập mặn”, tiếng Anh là “mangrove”, rất khó định nghĩa một cách
chính xác. Tác giả Saeger đã đưa ra định nghĩa cây rừng ngập mặn (RNM) là loại cây cao
(thân gỗ, bụi, cọ dừa, thảo mộc hoặc dương xỉ) vốn mọc chiếm ưu thế ở các vùng bán nhật
triều ven biển nhiệt đới, cận nhiệt đới, thể hiện một cấp độ rõ rệt về sức chịu đựng trước điều
kiện đất yếm khí và nồng độ muối cao, có trụ mầm có thể sống được trong điều kiện phát tán
nhờ nước biển (P. Saenger, 2002).
1.2. Địa lý phân bố, diện tích rừng ngập mặn
1.2.1. Phân bố, diện tích rừng ngập mặn trên thế giới
Rừng ngập mặn phân bố chủ yếu ở vùng xích đạo và vùng nhiệt đới của hai bán cầu
(giữa vĩ độ 23
0
N và 23
0
S), thường ở bờ biển liên tục, chuỗi đảo chạy dài liên tục và dòng
hải lưu ấm đem theo mầm cây từ các vùng RNM phong phú đến khu vực lạnh hơn. Rừng
ngập mặn trên thế giới có phân bố ở 124 quốc gia và các vùng miền. Rừng ngập mặn chiếm
khoảng 1% diện tích rừng trên bề mặt thế giới và xuất hiện ở khoảng 75% bờ biển nhiệt đới
trên toàn thế giới (P. Saenger, 2002).
1.2.2. Phân bố, diện tích rừng ngập mặn ở Việt Nam
Theo Phan Nguyên Hồng và cộng sự (1999), RNM Việt Nam được chia ra thành 4 khu
vực và 12 tiểu khu: Khu vực I: Ven biển Đông Bắc, từ mũi Ngọc đến mũi Đồ Sơn; Khu vực
II: Ven biển đồng bằng Bắc Bộ, từ mũi Đồ Sơn đến mũi Lạch Trường; Khu vực III: Ven biển
Trung bộ, từ mũi Lạch Trường đến mũi Vũng Tàu; Khu vực IV: Ven biển Nam Bộ, từ mũi
Vũng Tàu đến mũi Nải, Hà Tiên.
1.3. Giá trị, vai trò của rừng ngập mặn
Rừng ngập mặn là hệ sinh thái quan trọng mang lại nhiều loại hàng hóa và dịch vụ cho
cộng đồng người dân sống ở vùng ven biển. Khối nguồn lợi từ RNM đó gồm có các lâm sản
từ gỗ và ngoài gỗ, nguồn lợi thủy sản, thấm lọc sinh học, phòng hộ ven biển, tồn trữ và hấp
thụ các bon, nơi giải trí, du lịch sinh thái.
1.4. Đa dạng thực vật ngập mặn
1.4.1. Đa dạng thực vật ngập mặn trên thế giới
Tổng số loài thực vật gập mặn trên thế giới thuộc 23 chi và 53 loài thuộc 16 họ nhưng
theo Saenger và cs (1983) ghi nhận thì tổng số loài thực vật ngập mặn chính thức có là 60
3
loài. Con số chính xác về số loài thực vật ngập mặn trên thế giới cho đến nay vẫn đang còn
được bàn thảo và tranh luận giữa các nhà phân loại học, số loài thực vật ngập mặn trên thế
giới có khoảng từ 50 đến 70 loài thực vật ngập mặn chính thức theo các hệ thống phân loại
khác nhau.
1.4.2. Đa dạng thực vật ngập mặn ở Việt Nam
Có thể nói Phan Nguyên Hồng là tác giả đi đầu trong việc nghiên cứu rừng ngập mặn
ở Việt Nam. Rất nhiều sách chuyên khảo, bài báo của ông về RNM đã được xuất bản. Năm
1993, Phan Nguyên Hồng đã công bố danh sách 77 loài cây ngập mặn thuộc hai nhóm được
phân chia theo các điều kiện môi trường và dạng sống khác nhau: Nhóm 1 có 35 loài cây ngập
mặn thuộc 20 chi của 16 họ, nhóm này thường được gọi là cây ngập mặn thực thụ; Nhóm 2
có 42 loài thuộc 36 chi của 28 họ, gồm các loài cây tham gia RNM. Chúng thường sinh trưởng
ở các rừng thứ sinh và rừng trồng trên nền đất cao. Đến nay khu hệ thực vật RNM ở miền
Nam đã biết có 69 loài, còn ở miền Bắc mới gặp 34 loài.
1.5. Cấu trúc, sinh khối của các quần xã thực vật RNM thực thụ tại VQG Xuân Thủy
Việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sinh khối các quần xã thực vật nói chung và các
quần xã thực vật ngập mặn nói riêng là rất quan trọng. Kết quả của quá trình nghiên cứu này
giúp các nhà nghiên cứu nắm được diễn thế sinh thái của quần xã, đánh giá được trữ lượng tự
nhiên, là nền tảng cho công tác quản lý và khai thác có hiệu quả các nguồn tài nguyên thực
vật. Thường thì các nghiên cứu về cấu trúc và sinh khối RNM được tiến hành song song.
1.6. Tình hình nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học các loài thực vật ngập mặn
1.6.1. Nghiên cứu hóa học các loài thực vật ngập mặn
1.6.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Đến nay đã có khoảng hơn 40 loài thực vật ngập mặn được nghiên cứu hóa học, đã có
349 hợp chất được phân lập từ thực vật ngập mặn thực sự và 200 hợp chất từ cây bán ngập
mặn, trong đó có 200 hợp chất chuyển hóa thứ cấp được báo cáo là mới chỉ xuất hiện ở các
loài thực vật ngập mặn thực sự và 80 hợp chất mới chỉ thấy ở cây bán ngập mặn (L.P. Jayatissa
và cộng sự, 2006).
1.6.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, các nghiên cứu về thành phần hóa học của các loài thực vật ngập mặn
còn khá ít ỏi và chưa thực sự toàn diện. Tác giả Nguyễn Thị Hoài Thu và các cộng sự đã
nghiên cứu thành phần hóa học của Cây Bần trắng được thu thập tại RNM Cần Giờ. Kết quả
cho thấy, từ cao eter dầu hỏa của lá cây Bần trắng, 6 hợp chất đã được phân lập gồm acid
oleanolic, betulin, acid betulinic, acid alphitolic, methyl gallat và 5-hydroxymethylfurfural
(Nguyễn Thị Hoài Thu và cộng sự, 2011).
1.6.2. Nghiên cứu hoạt tính sinh học các loài thực vật ngập mặn
1.6.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới
RNM là nguồn nguyên liệu giàu các hợp chất hóa học như steroid, triterpen, saponin,
flavonoid, alkaloid và tannin. Chất chiết xuất từ các loài cây ngập mặn khác nhau được cho
là có đặc tính dược phẩm đa dạng.
Những nghiên cứu về hoạt tính sinh học đã chỉ ra các loài thực vật ngập mặn có hoạt
tính kháng khuẩn, chống oxy hóa, gây độc tế bào, chống ung thư, kháng nấm, chống sốt rét,
kháng vi sinh vật kiểm định.