Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở một số địa điểm ở Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:215

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm 2 mục tiêu: Nghiên cứu đặc điểm suy giảm chiều cao sóng biển khi vào sâu trong rừng ngập mặn; nghiên cứu cấu trúc và phân bố hợp lý của rừng chắn sóng. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở một số địa điểm ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ============ NGUYỄN TIẾN HẢI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHẮN SÓNG CỦA RỪNG NGẬP MẶN Ở MỘT SỐ VÙNG VEN BIỂN VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP HÀ NỘI - 2008
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ============ NGUYỄN TIẾN HẢI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHẮN SÓNG CỦA RỪNG NGẬP MẶN Ở MỘT SỐ VÙNG VEN BIỂN VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Vương Văn Quỳnh HÀ NỘI – 2008
-1- ĐẶT VẤN ĐỀ Việt nam là quốc gia có tới hơn 3000 km bờ biển, nằm hoàn toàn trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa và trải dài trên đường di chuyển của phần lớn các trận bão được hình thành từ vùng Biển Philippin và Biển Đông. Dưới ảnh hưởng của giải hội tụ nhiệt đới và hàng chục trận bão mỗi năm ở Việt Nam thường xuyên xuất hiện thời tiết mưa to và gió mạnh dữ dội. Đây là nguyên nhân chủ yếu của hiện tượng sóng mạnh ven biển gây tổn hại lớn cho kinh tế xã hội và môi trường ở nhiều vùng ven biển Việt Nam. Với xu hướng nóng lên chưa đảo ngược được của khí quyển trái đất, sự gia tăng tất yếu của hiện tượng thời tiết mưa to và gió mạnh thì lũ lụt và sóng dữ được dự báo là còn thường xuyên và nguy hiểm hơn nữa ở nước ta. Vì vậy, nghiên cứu những giải pháp chắn sóng ven biển là yêu cầu cấp bách của thực tiễn phát triển đất nước. Sử dụng rừng để chắn sóng ven biển là một trong những giải pháp đã được khoa học và thực tiễn ở nước ta chấp nhận và không phải là giải pháp mới. Tuy nhiên, trong thực tế ở nhiều nơi thì rừng phòng hộ đầu nguồn và rừng ngập mặn ven biển lại không ngừng bị suy giảm cả về diện tích và trữ lượng, còn thiệt hại do lũ lụt và sóng biển thì dường như mỗi ngày một nghiêm trọng hơn. Khi thảo luận về tình trạng trên người ta cho rằng nguyên nhân chủ yếu là chúng ta chưa đánh giá được đầy đủ khả năng chắn sóng ven biển, chưa xây dựng được những tiêu chuẩn cho rừng chắn sóng ven biển, chưa quy hoạch được những diện tích cụ thể cần thiết cho việc bảo vệ và phát triển rừng chắn sóng ven biển và chưa xây dựng được những giải pháp tổng thể cho quản lý sử dụng hiệu quả loại rừng phòng hộ này.
-2- Vì không đánh giá đúng vai trò chắn sóng ven biển của rừng nên trong một số trường hợp người ta chuyển chúng thành những diện tích nương rẫy, chăn thả hoặc nuôi trồng thuỷ sản. Vì chưa có tiêu chuẩn quản lý cho rừng phòng hộ chắn sóng ven biển nên người ta đã khai thác một cách quá mức làm mất đi khả năng chắn sóng ven biển của rừng. Vì chưa có quy hoạch cụ thể mà ở một số nơi người ta đã duy trì diện tích rừng chắn sóng nhiều quá mức cần thiết làm giảm diện tích trồng trọt hoặc chăn nuôi, ngược lại ở một số nơi khác người ta lại giữ rừng quá ít không đủ để thực hiện chức năng phòng hộ của chúng. Do thiếu những giải pháp tổng thể cho quản lý rừng chắn sóng ven biển nên các biện pháp được áp dụng thường không đồng bộ, chồng chéo và không giải quyết được nhiều vấn đề của thực tiễn vừa mang tính kỹ thuật vừa mang tính kinh tế và xã hội cho quản lý rừng. Để khắc phục những tồn tại trên, đề tài tiến hành “Nghiên cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở một số địa điểm ở Việt Nam”. Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để xây dựng được các giải pháp khoa học cho việc sử dụng rừng để chắn sóng ven biển trên quy mô cả nước ta.
-3- Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới Nghiên cứu về rừng ngập mặn và hiệu quả chắn sóng của các dải rừng ngập mặn. Rừng ngập mặn là tên chung của những dải rừng ven biển bị ngập thường xuyên hoặc định kỳ bởi thuỷ triều. Với diện tích rộng, sinh khối lớn, tổ thành đa dạng và đặc biệt là phân bố ở nơi “đầu sóng ngọn gió” rừng ngập mặn được xem là đối tượng có giá trị kinh tế và sinh thái to lớn. Nó có khả năng cung cấp gỗ củi và nhiều loại hải sản giá trị, có khả năng cố định bùn cát, chắn gió, chắn sóng bảo vệ các nhà cửa, đồng ruộng và những công trình kinh tế văn hoá ven bờ, góp phần quan trọng vào bảo vệ môi trường sống của con người và thiên nhiên nói chung ở nhiều vùng duyên hải. Với ý nghĩa kinh tế và sinh thái to lớn rừng ngập mặn đã trở thành đối tượng nghiên cứu của nhiều tác giả. Đến cuối thế kỷ XX các nghiên cứu đã được thực hiện ở hầu hết các quốc gia có RNM. Chúng tập trung vào ba lĩnh vực chính: (1) - sự hình thành đặc điểm cấu trúc và sinh thái RNM, (2)- giá trị kinh tế và sử dụng RNM, và (3)- vấn đề kinh tế xã hội và chính sách cho quản lý RNM. Các nghiên cứu về RNM thường dành một phần hoặc toàn bộ vào sự hình thành cấu trúc và sinh thái rừng. Những vấn đề được hàng trăm tác giả quan tâm đến là điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng, thủy văn, đặc điểm tổ thành, quá trình tái sinh, diễn thế, sinh trưởng, phát triển, năng suất sinh học v.v… Phân tích kết quả nghiên cứu của các tác giả cho phép đi đến một số kết luận sau: - Rừng ngập mặn trên thế giới có khoảng 18.107.700 ha, phân bố trong phạm vi rộng ở các vùng biển ấm. Vị trí xa nhất của RNM ở Bắc bán cầu là vịnh Agaba thuộc Hồng Hải (300B) và Nam Nhật Bản (320B); ở Nam bán
-4- cầu là Nam Autralia (380N), đảo Chatham và phía Tây New Zeyland (440N) (Walter,1971; Blasco F., 1984; Molony B. và M. Sheaves., 1995). - Rừng ngập mặn phân bố chủ yếu ở vùng có khí hậu ấm và mưa nhiều. Mặc dù có thể tồn tại ở những vùng nhiệt độ tháng lạnh nhất xuống đến 100C, song thuận lợi nhất cho phát triển rừng ngập mặn vẫn là những vùng nhiệt độ trung bình từ 200C trở lên và lượng mưa trên 1000 mm/năm (Larsson J., Folke C. and Kautsky N., 1994). - Đất RNM có nguồn gốc là phù sa lắng đọng ở nơi dòng nước yếu. Lớp trên cùng của trầm tích là bùn và sét, phần dưới đã bắt đầu cứng chặt. Đất RNM thường chứa nhiều chất dinh dưỡng do nước triều mang đến nhưng rất thiếu oxy. Dưới rừng ngập mặn có quá trình tích lũy liên tục thực vật gẫy đổ do già cỗi của nhiều thế hệ. Chúng lẫn trong đất tạo nên những tầng sinh phèn dưới mặt đất làm cho lượng phèn tiềm tàng luôn ở mức cao. Hoạt động thủy triều hàng ngày làm cho đất có độ mặn trung bình khoảng 15/oo - 25/oo. Tính chất lý, hóa học của đất phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc của phù sa và trầm tích (Sammut J. R.B., Callinan và G.C. Fraser, 1996b; Hutchings P. và Saenger P., 1987; Lugo A.E. và Snedaker S.C., 1974). - Nước triều là nhân tố tác động lớn nhất đến sự phân bố của cây RNM. Ở đâu có nước triều vào sâu trong các cửa sông thì RNM cũng phân bố sâu trong nội địa. Dòng nước ngọt do các sông, rạch đổ ra làm loãng độ mặn của nước biển, phù hợp với sự phát triển của nhiều loài trong từng giai đoạn sống nhất định của RNM. - Danh lục thực vật của RNM thế giới với số loài dao động từ 50 đến 75 loài (Logo và Snedaker, 1974; Saenger và các cộng sự, 1983; Blasco, 1984). Các chi thực vật phổ biến nhất ở RNM thuộc các chi Mắm, Đước, Vẹt, Dà, Giá và Bần. RNM là nơi cư trú của hàng chục loài thú, hơn 200 loài chim,
-5- nhiều loài cá tôm và động vật nhuyễn thể. Tuy nhiên, do điều kiện ngập nước và độ mặn cao nên tổ thành RNM thường đơn giản, hiện tượng ưu thế loài thường rất rõ với cấu trúc phổ biến là một tầng cây gỗ. Có rất ít các loài cây bụi và cây thân cỏ dưới rừng ngập mặn. - Quá trình tái sinh dưới RNM là tái sinh lỗ trống hoặc tái sinh vệt. Phần lớn cây RNM là loài ưa sáng mạnh, nên chúng chỉ thực sự tái sinh được ở những ô trống do cây rừng gãy đổ tạo ra hoặc nơi bãi bồi bên ngoài (Phan Nguyên Hồng, 1995; Turner, R.E. và R.R. Lewis III., 1997). - Phù hợp với quá trình biến đổi của bãi bồi là một chuỗi gần như có thứ tự của các quần xã RNM thay thế nhau, bắt đầu từ các quần xã tiên phong như Mắm thuần loài, Mắm và Đước, Đước chiếm ưu thế đến các quần xã ổn định hơn như Đước thuần loài, Đước hỗn giao với Đưng hoặc Vẹt, Đước hỗn giao với Vẹt, Vẹt thuần loại, hỗn giao Ô rô, Giá, Bần, Cóc, Chà là hỗn giao cây RNM và cây xâm nhập v.v... - Ở vùng nhiệt đới nóng ẩm và trên phù sa màu mỡ cây RNM thường lớn nhanh và đạt kích thước to lớn tới vài chục met, trữ lượng rừng lên tới hàng trăm m3/ha. Ngược lại ở những vùng Á nhiệt đới, trên đất xấu RNM thường có dạng trảng cây bụi với chiều cao cây rừng giới hạn ở mức một vài mét và tổng sinh khối không vượt quá 50 tấn/ha. Tốc độ sinh trưởng cây rừng ngập mặn trong những năm đầu thường tăng lên, đến khoảng năm thứ 10 - 15 tăng trưởng ổn định và lại bắt đầu giảm dần. Vào khoảng 35 - 40 tuổi cây rừng chuyển sang tuổi thành thục tự nhiên, kích thước cây rừng không tăng nữa và nó bắt đầu già cỗi, gẫy đổ (Phan Nguyên Hồng, 1987; Lee,S.Y., 1999; Đỗ Đình Sâm, 2005). Nghiên cứu về khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn
-6- Trong hầu hết các công trình nghiên cứu về RNM đều đề cập tới vai trò phòng hộ bảo vệ môi trường, trong đó có vai trò chắn sóng biển của RNM. Gayathri Sriskanthan (1994) đã khẳng định giống như các bãi trầm tích, RNM có vai trò như đê chắn sóng của rạn san hô và làm phân tán năng lượng và độ lớn sóng biển. Chúng góp phần quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn của dải ven biển (Phan Nguyên Hồng, 2004). Bretchneider và Reid đã nghiên cứu sự giảm sóng do ma sát nền đáy ở vùng không có thảm thực vật ngập mặn và nhận thấy rằng tại vùng nước sâu không có thảm thực vật rừng ma sát nền không làm giảm chiều cao sóng (Herbich, 2000). Trước đây các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào khả năng của rừng ngập mặn chắn sóng tạo bởi gió và thủy triều. Còn khả năng chắn sóng thần chủ yếu được tiến hành trong những năm gần đây sau trận sóng thần gây thiệt hại kinh hoàng ở Ấn Độ và nhiều nước Đông nam Á năm 2003 (Latief H. & Hadi S. 2007). Yoshihiro Mazda và cộng sự (1997) đã nghiên cứu tác dụng làm giảm chiều cao của sóng biển khi đi sâu vào các đai rừng. Tác giả chỉ ra với RNM 6 năm tuổi với chiều dài đai rừng 1,5km có thể làm giảm chiều cao sóng từ 1m ở ngoài biển còn 0,05m khi vào đến bờ. Còn khi nghiên cứu tác dụng của rừng ngập mặn trong việc chống lại sóng thần, tác giả đã đưa ra kết luận là tác động của thủy lực của sóng thần lên những khu rừng ngập mặn không thể tính toán bằng các phương pháp nội suy từ thủy triều và sóng biển (Yoshihiro Mazda và cộng sự, 2005). Các tác giả đã đưa ra những yêu cầu về đường kính bình quân cây rừng ở vị trí ngang ngực (D1.3) và bề rộng đai rừng W đối với những sóng thần có chiều cao (H) khác nhau (số ở bảng 2.1). Bảng 2.1. Một số chỉ tiêu cơ bản về sóng thần
-7- Chiều cao sóng thần (H), m 3 4.5 6 7 10 Đường kính tối thiểu 10 35 100 (D1.3), cm Bề rộng tối thiểu của đai 20 100 rừng, (W), m Việc nghiên cứu các mô hình lý thuyết đã cho thấy tham số hệ số độ nhám bề mặt của rừng được dùng để tạo mô hình hoá tác dụng của rừng có thể được ước lượng từ các cuộc khảo sát hoặc các hình ảnh số về lớp thảm thực vật. Thông tin này sau đó có thể được sử dụng để tạo mô hình và dự báo những tác động của các đợt sóng thần tương lai. Các kết quả nghiên cứu đã cho thấy sóng thần cũng như sự ngập úng giảm đi mỗi khi mật độ của rừng tăng lên. Kandasamy Kathiresan, Narayanasamy Rajendran (2005) đã nghiên cứu "Vai trò của rừng ngập mặn ven biển trong việc giảm tác hại của sóng thần" tại dọc bờ biển Parangippettai, bang Tamil Nadu, Ấn Độ đã khẳng định sóng thần ít gây tổn hại về tài sản và sinh mạng cho những vùng có RNM. Harada và cộng sự (2000) đã làm thí nghiệm thủy lực nghiên cứu khả năng làm giảm tác động của sóng thần bởi nhiều mô hình khác nhau: rừng ngập mặn, rừng ven biển, các khối chắn sóng, đá, nhà chắn sóng và kết luận rằng rừng ngập mặn có tác dụng như những bức tường bê tông trong việc làm giảm tác động của sóng thần, ngăn chặn sự phá hủy nhà cửa ở phía sau rừng. Latief H. & Hadi S (2007) cho thấy có 4 cách thức mà rừng ngập mặn làm giảm thiệt hại của sóng thần. (1)- ngăn giữ sự trôi dạt của các loại gỗ củi,
-8- thuyền bè và các vật nổi - những thứ có thể gây tổn hại tới các công trình trong quá trình trôi dạt. (2)- giảm vận tốc dòng chảy, vì vậy giảm độ sâu mực nước ngập do sóng gây lên. (3)- cung cấp một mạng lưới che đỡ cho những người bị sóng thần cuốn trôi. (4)- tích luỹ cát và tạo các dụn cát có tác dụng như những vật cản trở sóng thần. Tuy nhiên, khả năng bảo vệ của rừng ngập mặn có thể biến đổi nhiều phụ thuộc vào kích thước của cây, mật độ và chiều sâu của rừng, một số mảnh rừng nhỏ sẽ có thể có tác dụng rất thấp hoặc không có tác dụng phòng hộ gì. Trong trường hợp sóng thần quá lớn thì rừng có thể không có tác dụng gì, thậm chí nó còn tăng sự tổn hại do các cây rừng bị đổ và bật rễ lên, sau đó bị cuốn trôi vào phía lục địa. Fritz H.M. & Blount C. Thematic paper (2006) đã tổng kết những nghiên cứu về khả năng của rừng ngập mặn chắn sóng biển do bão. Các tác giả nhận thấy để có tác dụng phòng hộ chắn sóng do bão thì rừng phải có bề dày hàng km. Rừng ngập mặn có khả năng giảm sóng là do lực ma sát và sự cản trở ở vùng đáy, thân và cả rễ cây rừng. Khả năng chắn sóng giảm khi nước lên. Khi sóng lớn, tác động trong thời gian dài và mực nước dâng cao thì tác dụng phòng hộ của rừng ngập mặn ven biển bị giảm thấp. Đối với các đợt bão, rừng ngập mặn có thể giảm độ cao của sóng vào mức 0.5m trong từng 1km bề dày của rừng. Kết qủa nghiên cứu tác hại của bão trong 3 làng ở Ở Ấn độ cho thấy làng có rừng bị ảnh hưởng ít nhất và có sản lượng mùa màng cao nhất. Các tác giả cũng cho thấy sử dụng rừng ngập mặn để chắn sóng là biện pháp rẻ tiền và hiệu quả. Nó vừa có khả năng làm giảm cường độ và năng lượng của sóng biển vừa để cho nước rút nhanh không gây tổn hại bởi sự ngập nước sau bão như các đê nhân tạo. Các tác giả cũng nhấn mạnh rằng các công trình nhân tạo vừa đắt đỏ trong việc xây dựng và bảo dưỡng, vừa kém tác dụng và thậm chí còn có thể gây nguy hại đối với gió bão.
-9- Một số nghiên cứu đã khẳng định rừng ven biển không chỉ có tác dụng giảm tổn hại của gió bão, bụi muối, xói mòn, các trận lốc và có thể cứu một số người trong sóng thần mà còn làm tăng khả năng của hệ thống ven biển trong việc cung cấp các dịch vụ cho con người, bảo vệ đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường cho nhiều loài tôm cá. Tuy nhiên, các khu rừng ngập mặn như “lá chắn sinh học” không thể có tác dụng phòng hộ hoàn hảo nếu không được xem xét kỹ lưỡng trong việc quy hoạch sử dụng tài nguyên ven biển (Wolanski E. 2007). Phân tích kết quả nghiên cứu của thế giới về khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn cho phép đi đến những nhận xét sau: - Nghiên cứu về khả năng chắn sóng do gió mạnh được thực hiện sớm hơn và đạt nhiều thành tựu hơn là nghiên cứu về khả năng chắn sóng thần. Phương pháp nghiên cứu khả năng chắn sóng thần của rừng ngập mặn được thực hiện chủ yếu qua mô hình thí nghiệm hoặc thống kê thiệt hại do sóng thần gây lên mà chưa có một nghiên cứu nào được thực hiện trực tiếp trong những đợt sóng thần thực tế. - Các nghiên cứu đều khẳng định hiệu quả chắn sóng của rừng ngập mặn. Tuy nhiên, vẫn chưa xây dựng được những tài liệu hướng dẫn cho việc quy hoạch và quản lý một cách hiệu quả những dải rừng chắn sóng phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của các địa phương. - Các tài liệu công bố chủ yếu phản ảnh hiệu lực chắn sóng tổng hợp của đai rừng ngập mặn, đó là khả năng làm suy yếu sóng biển sau các đai rừng thí nghiệm. Những liên hệ chủ yếu là mức giảm chiều cao sóng biển theo bề rộng của các đai rừng phòng hộ. Còn rất ít tài liệu công bố về liên hệ giữa khả năng làm suy yếu sóng biển với các yếu tố cấu trúc rừng ngập mặn. Trong thực tế thì khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn phụ thuộc nhiều vào
-10- các yếu tố cấu trúc rừng như mật độ, chiều cao, đường kính thân, đường kính tán cây rừng và bề rộng các đai rừng. Đây mới là cơ sở khoa học để thiết lập các khu rừng ngập mặn có hiệu quả chắn sóng cao và phù hợp với các địa phương. 1.2. Ở Việt Nam - Những nghiên cứu về sinh thái rừng ngập mặn Với diện tổng diện tích hàng triệu ha và ý nghĩa kinh tế môi trường quan trọng rừng ngập mặn ở Việt Nam đã được nghiên cứu từ rất sớm. Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu đã công bố như sau. Công trình nghiên cứu đầu tiên có hệ thống về RNM ở Việt Nam là luận án tiến sĩ của Vũ Văn Cương (1964) "Hệ sinh thái thực vật và thảm thực vật khu vực Sài Gòn – Vũng Tàu miền Nam Việt Nam". Tác giả đã mô tả các quần xã thực vật nước mặn, nước lợ của vùng Sài Gòn, Vũng Tàu và các yếu tố đất. Nguyễn Văn Thôn và Lâm Bỉnh Lợi (1972), đã xuất bản cuốn "Rừng ngập mặn Việt Nam". Các tác giả đã nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, phân loại và lâm học của rừng ngập mặn miền Nam Việt Nam. Thái Văn Trừng (1978), trong cuốn "Thảm thực vật rừng Việt Nam trên quan điểm hệ sinh thái" đã phân loại các kiểu rừng ngập mặn tương ứng với từng kiểu thổ nhưỡng và thống kê các loài thực vật tham gia tổ thành rừng ngập mặn ở cả 3 miền Nam, Trung và Bắc Bộ của Việt Nam. Phan Nguyên Hồng (1970), trong đề tài luận án phó tiến sĩ đã trình bày "Đặc điểm sinh thái, phân bố hệ thực vật và thảm thực vật rừng ven biển miền Bắc Việt Nam".
-11- Nghiên cứu về sinh trưởng và sinh khối của rừng ngập mặn ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, đặc biệt là rừng đước của tác giả trong và ngoài nước như Barry Clough (1996), Ong (1985), Phan Nguyên Hồng và Nguyễn Hoàng Trí (1983), Viên Ngọc Nam (1996), Đặng Trung Tấn (2000) đã kết luận rằng có thể yếu tố độ triều là nhân tố quyết định kết cấu rừng ngập mặn, ngoài ra các điều kiện đất đai như loại đất, độ ngập nước, độ mặn và hàm lượng chất hữu cơ là các yếu tố ảnh huởng đến sinh trưởng và sinh khối của rừng ngập mặn. Ngô Đình Quế (2000), đã dựa vào sự khác nhau về các điều kiện địa lý tự nhiên để phân chia thảm thực vật rừng ngập mặn và đất ngập mặn ven biển nước ta theo 3 miền: Bắc Bộ, Trung Bộ, Nam Bộ thành 6 vùng và 12 tiểu vùng. Đào Văn Tấn (2003), trong công trình "Nghiên cứu độ mặn và thời gian trồng đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của Bần chua ở giai đoạn sau vườn ươm" đã trình bày về ảnh hưởng của độ mặn nước biển đến sự sinh trưởng của cây Bần chua. - Những nghiên cứu về tác dụng phòng hộ của RNM Ở Việt Nam, từ lâu người ta biết đến tác dụng chắn sóng của rừng ngập mặn và hầu hết những công trình nghiên cứu về rừng ngập mặn đều đề cập đến tác dụng chắn sóng. Tuy nhiên, những nghiên cứu sâu về vai trò chắn sóng của rừng ngập mặn thì còn rất ít, có thể kể đến một số công trình sau. Phan Nguyên Hồng và cộng sự (2005), đã nghiên cứu về "Vai trò của rừng ngập mặn trong việc bảo vệ các vùng ven biển". Các tác giả chỉ ra rằng bão và sóng biển làm vỡ hoặt sạt đê gây thiệt hại to lớn cho đời sống và sản xuất chủ yếu ở những vùng không có rừng ngập mặn hoặc rừng ngập mặn đã bị chặt phá.
-12- Yoshihiro Mazda, Michimasa Magi, Mothoko Kogo, Phan Nguyên Hồng (2005) đã nghiên cứu " Vai trò chắn sóng của rừng ngập mặn ở đồng bằng Bắc Bộ, Việt Nam", các tác giả đã đề cập đến đặc điểm biến động của mực nước triều, và ảnh hưởng của rừng ngập mặn đến mực nước triều. Vũ Đoàn Thái (2005)., trong công trình "Bước đầu nghiên cứu khả năng chắn sóng, bảo vệ bờ biển trong bão qua một số kiểu cấu trúc rừng ngập mặn trồng ven biển Hải Phòng" đã tiến hành nghiên cứu tác dụng chắn sóng của một số kiểu trạng thái rừng trồng trong các trận bão số 2, 6, 7 (năm 2005), chỉ tiêu nghiên cứu là hệ số suy giảm độ cao sóng khi qua các dải rừng ngập mặn. Kết quả nghiên cứu cho thấy RNM ở Hải Phòng có tác dụng làm giảm đáng kể độ cao sóng trong bão. Tại thời điểm đo đối với rừng Trang 5 và 6 tuổi độ rộng 650m, rừng Bần chua 8 - 9 tuổi có độ rộng 920m và 650m, độ cao sóng sau rừng giảm từ 77  88%. Mức độ giảm độ cao sóng trong bão khi qua rừng phụ thuộc vào kiểu cấu trúc loại RNM và hướng sóng chuyền. Tác giả đã kết luận rằng RNM có vai trò rất lớn làm giảm thiểu tác động phá huỷ từ biển do sóng bão. Nguyễn Danh Tĩnh (2007), khi thực hiện đề tài luận văn thạc sỹ “Khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở một số vùng ven biển Thành phố Hải Phòng” đã điều tra chiều cao sóng ở các điểm cách bìa rừng 0, 20, 40, 60 và 80m trên 6 tuyến qua 6 trạng thái rừng ngập mặn điển hình của vùng biển Tiên Lãng - Hải Phòng. Việc điều tra được lặp lại 5 lần với những mức chiều cao sóng ngoài bìa rừng khác nhau. Tác giả đã kết luận rằng chiều cao sóng ở vị trí bất kỳ trong đai rừng có thể được xem là hàm số phụ thuộc vào chiều cao sóng biển phía trước đai rừng, khoảng cách tới bìa rừng, mật độ và đường kính tán trung bình của cây rừng. Căn cứ vào phương trình phản ảnh quy luật giảm yếu chiều cao sóng biển khi vào sâu trong đai rừng và yêu cầu về chiều
-13- cao sóng phía sau đai rừng ngập mặn không vượt quá 50cm tác giả đã xây dựng được bảng tra bề rộng của đai rừng ngập mặn cần thiết theo mật độ, tuổi rừng và chiều cao sóng cực đại phía trước đai rừng. Căn cứ vào kết quả nghiên cứu của tác giả thì chiều rộng đai rừng ngập mặn cần thiết để chắn sóng ở khu vực nghiên cứu sẽ dao động từ 600 đến 1100m tuỳ thuộc vào mật độ và đường kính tán cây rừng ở tuổi trưởng thành. Nguyễn Xuân Ngoãn (2007), trong đề tài luận văn thạc sỹ “ Nghiên cứu tác dụng chắn sóng của một số trạng thái rừng ngập mặn tại xã Hoàng Tân, huyện Yên Hưng, tỉnh Quảng Ninh” đã nghiên cứu quy luật giảm yếu của chiều cao sóng biển khi vào sâu trong 4 đai rừng đại diện cho 4 trạng thái rừng phổ biến ở khu vực. Tác giả đã kết luận mức giảm yếu của chiều cao sóng trong đai rừng phụ thuộc vào chiều cao sóng trước đai rừng, chiều cao và đường kính tán cây rừng và khoảng cách đến trước đai rừng. Từ kết quả nghiên cứu tác giả đã xây dựng những bảng tra chiều cao sóng biển phía sau đai rừng theo bề rộng theo các nhân tố ảnh hưởng. Nhìn chung, những nghiên cứu về khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở Việt Nam mặc dù mới chỉ bắt đầu trong một vài thập kỷ nay, song cũng đã đạt được những thành tựu nhất định, đặc biệt về phương pháp nghiên cứu. Kết của của chúng là tư liệu quan trọng để kế thừa và phát triển cho những nghiên cứu hoàn chỉnh hơn nhằm sử dụng hiệu quả rừng ngập mặn để phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường ở Việt Nam. Chương 2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1. Mục tiêu chung
-14- Góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho quản lý rừng chắn sóng ở Việt Nam 2.1.2. Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu đặc điểm suy giảm chiều cao sóng biển khi vào sâu trong rừng ngập mặn. - Nghiên cứu cấu trúc và phân bố hợp lý của rừng chắn sóng. 2.2. Nội dung nghiên cứu Để đáp ứng được mục tiêu trên, đề tài tiến hành nghiên cứu những nội dung sau: - Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc các trạng thái rừng ven biển. - Nghiên cứu phân bố các trạng thái rừng ven biển. - Nghiên cứu đặc điểm suy giảm chiều cao sóng biển khi vào sâu trong rừng ngập mặn. - Nghiên cứu đặc điểm sóng biển ở Việt Nam. - Nghiên cứu cấu trúc và phân bố hợp lý của rừng chắn sóng. 2.3. Giới hạn nghiên cứu - §Ò tµi tËp trung nghiªn cøu ®Æc ®iÓm cÊu tróc cña mét sè tr¹ng th¸i th¸i th¶m thùc vËt thuéc khu vùc Nói Luèt. - §Ò tµi tËp trung nghiªn cøu ®é Èm ®Êt víi mét sè chØ tiªu thñy v¨n rõng quan träng ë c¸c « tiªu chuÈn t¹i khu vùc nghiªn cøu. 2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Quan điểm và phương pháp luận Theo quan điểm hệ thống thì khi nghiên cứu hiệu quả chắn sóng của rừng không thể không nghiên cứu đặc điểm của chiều cao sóng phía trước đai
-15- rừng, khoảng cách vào sâu trong đai rừng, bề rộng đai rừng, mật độ, kích thước và hình dạng cây rừng, độ tan che rừng, độ nông sâu của mặt đất v.v... - Nghiên cứu giải pháp chắn sóng ở Việt Nam chủ yếu hướng vào sóng trên mặt biển do gió gây lên. Sóng biển là hiện tượng dao động của nước theo chiều cao hoặc theo chiều ngang trên mặt hoặc trong lòng biển. Sóng biển được hình thành do nhiều nguyên nhân như gió, các dòng hải lưu, chấn động trong lòng đất, sự di chuyển của tàu thuyền, các vụ nổ do con người gây lên v.v.... Sóng biển ảnh hưởng nhiều nhất đến hoạt động sản xuất và đời sống là sóng trên mặt. Vì vậy, trong đề tài này thuật ngữ sóng biển được dùng để chỉ sóng trên mặt. Chiều cao của sóng biển có thể dao động từ vài centimet đến vài chục mét. Tuỳ theo chiều cao của sóng biển mà năng lượng tàng trữ trong nó có khác nhau. Khi gặp phải các vật cản năng lượng dao động của sóng biển được chuyển thành động năng xô đẩy vật cản theo hướng nâng lên và nhấn xuống là chủ yếu. Tuy nhiên, cùng với tác động của gió các vật cản còn bị đẩy hoặc trôi dạt theo hướng tiến của gió. Sóng biển càng cao, năng lượng của nó càng lớn, tác động của nó vào vật cản càng mạnh. Khi chiều cao sóng vượt quá khoảng 3m nó có thể lật được những tàu thuyền nhỏ, phá vỡ đê điều, đưa nước mặn vào tàn phá các cánh đồng người ta gọi là sóng dữ hay sóng mạnh. Thông thường khi tiến vào bờ, do tác động của thềm biển nông, chiều cao sóng giảm nhanh. Vào đến bờ mà chiều cao sóng vẫn còn 5-10 m trở lên thì sức tàn phá của nó trở lên ghê gớm. Người ta gọi đó là sóng thần. Sóng thần có thể hình thành bởi những trận bão mạnh, hoặc do những chấn động dưới lòng biển gây lên.
-16- Trên thế giới còn rất ít nghiên cứu về sóng thần do động đất, chủ yếu vì cơ hội gặp được sóng thần rất hiếm hoi, có thể vài chục năm thậm chí nhiều hơn. Trong đề tài này khi nghiên cứu hiệu quả chắn sóng của rừng, nhóm nghiên cứu chọn đối tượng là sóng mặt do gió gây lên. Lý do trước hết vì sóng biển ở nước ta chủ yếu do gió bão, còn do động đất dưới lòng biển là rất hiếm. Hàng trăm năm qua Việt Nam vẫn chưa được chứng kiến một lần. Sóng thần do động đất dưới lòng biển gây ra tuy rất nguy hiểm, nhưng xác suất xuất hiện nhỏ nên tác động thực tế của nó đến sản xuất và đời sống ở nước ta là không đáng kể, còn sóng mạnh do gió bão lại xảy ra hàng năm. Vì vậy, nghiên cứu giải pháp chắn sóng biển do bão gây ra sẽ mang tính thực tiễn hơn. - Khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn và tiêu chí đánh giá hiệu quả chắn sóng của rừng ngập mặn Năng lượng và sức tàn phá của sóng biển phụ thuộc vào chiều cao của nó. Khi vào sâu trong các đai rừng do ma sát với nền đáy, và tiêu tốn năng lượng cho rung động cây cối mà năng lượng của sóng mất dần đi, chiều cao sóng giảm dần. Mật độ cây rừng càng cao, kích thước cây rừng càng lớn và khoảng cách vào sâu trong rừng càng xa thì năng lượng của sóng tiêu tốn càng nhiều, chiều cao sóng càng ít, sức tàn phá của nó càng thấp. Khi gặp các dải rừng chiều cao sóng và năng lượng của nó giảm dần, không gây những xung động lớn làm ảnh hưởng đến các hiện tượng và quá trình khác của tự nhiên, nên người ta gọi rừng là những tấm chắn sóng mềm. Khả năng chắn sóng của rừng được xác định qua khả năng làm giảm chiều cao sóng khi vào sâu trong đai rừng và hiệu quả chắn sóng của rừng là hiệu quả làm giảm chiều
-17- cao sóng. Tiêu chí đánh giá hiệu quả chắn sóng của rừng là mức giảm chiều cao sóng khi vào sâu trong các đai rừng. - Tiêu chuẩn rừng chắn sóng Sự suy giảm chiều cao sóng khi vào rừng phụ thuộc vào đặc điểm cấu trúc rừng và bề rộng đai rừng. Vì vậy, tiêu chí dùng để đánh giá khả năng chắn sóng của rừng là mức giảm chiều cao sóng khi vào sâu trong đai rừng. Còn tiêu chuẩn rừng chắn sóng là giá trị của chỉ số tổng hợp được xây dựng từ các chỉ tiêu cấu trúc và bề rộng đai rừng mà từ đó trở lên chiều cao sóng bắt đầu giảm xuống dưới mức nguy hiểm cho các công trình cần bảo vệ. Như vậy, tiêu chuẩn rừng chắn sóng thực chất là bộ giá trị của các chỉ tiêu cấu trúc rừng và bề rộng đai rừng mà từ đó trở lên chúng làm cho chỉ số tổng hợp vượt quá một giá trị nhất định và chiều cao sóng giảm xuống dưới mức nguy hiểm. Chúng sẽ được xác định trên cơ sở sử dụng phương trình biểu diễn quy luật giảm yếu chiều cao sóng khi vào sâu trong các đai rừng, và chiều cao sóng an toàn với các công trình cần được bảo vệ. Vì chiều cao sóng biển và chiều cao sóng an toàn cho các công trình cần bảo vệ ở các địa phương không giống nhau, nên tiêu chuẩn rừng chắn sóng ở các địa phương cũng không giống nhau. Về nguyên tắc, nó được xác định theo phương trình giảm yếu chiều cao sóng trong các đai rừng, chiều cao sóng an toàn với các công trình cần bảo vệ và chiều cao sóng mạnh phía trước đai rừng. Chiều cao sóng mạnh ở các địa phương được xác định trên cơ sở kế thừa kết quả quan trắc sóng nhiều năm của Tổng cục Khí tương Thủy văn. Do vËy, trong ®Ò tµi nµy sÏ tËp trung nghiªn cøu mèi quan hÖ gi÷a ®é Èm ®Êt víi tæng hîp c¸c nh©n tè cÊu tróc rõng, ®Þa h×nh, lîng ma, v.v. 2.4.2. Ph¬ng ph¸p thu thËp sè liÖu
-18- 2.4.2.1. Ph¬ng ph¸p kÕ thõa Nh»m tiÕt kiÖm vèn thêi gian nghiªn cøu vµ t¨ng ®é chÝnh x¸c cña kÕt qu¶ nghiªn cøu, ®Ò tµi ®· kÕ thõa mét sè tµi liÖu c¬ b¶n cña khu vùc nghiªn cøu nh b¶n ®å hiÖn tr¹ng rõng Nói Luèt, ®iÒu kiÖn c¬ b¶n cña khu vùc nghiªn cøu, mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ thñy v¨n rõng tríc ®ã. 2.4.2.2. Ph¬ng ph¸p thu thËp sè liÖu ngo¹i nghiÖp * X¸c ®Þnh « tiªu chuÈn: Tõ b¶n ®å hiÖn tr¹ng rõng khu vùc nghiªn cøu vµ b¶n ®å ®Þa h×nh. TiÕn hµnh lùa chän vÞ trÝ lËp c¸c « tiªu chuÈn, sao cho chóng ph©n bè trªn c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c nhau vÒ cÊu tróc rõng vµ ®Þa h×nh. §Ò tµi ®· lËp tæng sè 43 « tiªu chuÈn, trong ®ã cã 27 « tiªu chuÈn díi rõng trång, c¸c « tiªu chuÈn cßn l¹i ë díi th¶m thùc vËt kh¸c. DiÖn tÝch « tiªu chuÈn díi rõng trång lµ 400 m2 ( 20 m x 20 m ), díi th¶m thùc vËt kh¸c lµ 100 m2. * Néi dung ®iÒu tra: - §Æc ®iÓm tÇng c©y cao: + §o chu vi th©n c©y: Chu vi th©n c©y ®îc x¸c ®Þnh b»ng thíc d©y ë ®é cao 1,3m c¸ch mÆt ®Êt, ®é chÝnh x¸c ®Õn mm. + §o chiÒu cao vót ngän (Hvn, m): ChiÒu cao vót ngän ®îc x¸c ®Þnh b»ng thíc ®o cao Blumleiss cã ®é chÝnh x¸c ®Õn dm. + §o chiÒu cao díi cµnh (Hdc, m): ChiÒu cao díi cµnh ®îc x¸c ®Þnh b»ng sµo vµ thíc d©y cã ®é chÝnh x¸c ®Õn dm. + §é tµn che tÇng c©y cao, ®é che phñ c©y bôi th¶m t¬i, th¶m kh« ®îc x¸c ®Þnh nh sau: - Dïng thíc ng¾m quang häc, th«ng qua hÖ thèng 80 ®iÓm ngÉu nhiªn. - T¹i mçi ®iÓm dïng thíc ng¾m th¼ng ®øng lªn t¸n c©y. NÕu gÆp t¸n cho gi¸ trÞ b»ng 1, kh«ng gÆp t¸n cho gi¸ trÞ b»ng 0, nÕu gÆp mÐp t¸n th×