BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
---- ----
CAO VĂN LƯƠNG
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM QUẦN XÃ CỎ BIỂN
VÀ KHẢ NĂNG LƯU TRỮ CACBON CỦA CHÚNG
Ở MỘT SỐ ĐẦM PHÁ TIÊU BIỂU KHU VỰC MIỀN TRUNG VIỆT NAM
Chuyên ngành: Thực vật học
Mã số: 9420111
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Hà Nội, 2019
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 : PGS. TS. Đàm Đức Tiến TS. Trần Thị Phương Anh
Phản biện 1: … Phản biện 2: …
Phản biện 3: ….
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 2019
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
1. Cao Văn Lương, Đàm Đức Tiến, Nguyễn Thị Nga. Quần xã thực vật thủy sinh đầm phá Tam Giang – Cầu Hai. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển (đã phản biện, đang chờ bản in), 2018.
2. Cao Văn Lương, Nguyễn Thị Nga. Bước đầu đánh giá khả năng lưu trữ cacbon của cỏ biển qua sinh khối tại đầm Thị Nại, tỉnh Bình Định. Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển, 2017, 17(1), 63-71.
3. Nguyễn Thị Thu, Cao Văn Lương, Đỗ Văn Mười. Phục hồi hệ sinh thái thảm cỏ biển bằng mô hình sắp xếp lại hệ thống nò sáo tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai. Tuyển tập Hội nghị Khoa học toàn quốc về Sinh học biển và Phát triển bền vững lần thứ 2; tiểu ban Đa dạng sinh học và Bảo tồn biển. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, 2014, 227 – 231.
4. Cao Văn Lương, Đàm Đức Tiến, Nguyễn Đức Thế, Nguyễn Văn Quân. Thành phần loài và phân bố cỏ biển tại đầm Nại – Ninh Thuận. Tuyển tập Hội nghị Khoa học toàn quốc về Sinh học biển và Phát triển bền vững lần thứ 2; tiểu ban Đa dạng sinh học và Bảo tồn biển. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, 2014, 131 – 137.
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Cỏ biển là nhóm thực vật có hoa duy nhất sống trong môi trường biển và nước lợ. Tuy có số lượng loài tương đối ít so với các nhóm sinh vật biển khác, nhưng cỏ biển có vai trò sinh thái rất quan trọng không kém rạn san hô và rừng ngập mặn (Tiến và cs, 2004).
Gần đây, cỏ biển còn được công nhận với khả năng lưu trữ cacbon của chúng và được ước tính trên toàn cầu vào khoảng 19,9 Pg (tương đương 19,9 tỷ tấn, với 1 petagram = 1015 gram) cacbon hữu cơ, gấp 2 - 3 lần khả năng lưu trữ cacbon của rừng thường xanh (Fourqurean et al., 2012).
Các đầm phá Tam Giang – Cầu Hai (tỉnh Thừa Thiên – Huế), đầm Thị Nại (tỉnh Bình Định) và đầm Nại (tỉnh Ninh Thuận) là 03 trong số 12 đầm phá tiêu biểu khu vực miền Trung. Theo ghi nhận, ở đó có 08 loài cỏ biển sinh trưởng và phát triển, phân bố trên 2000 ha, chúng đóng vai trò quan trọng về mặt sinh thái, nguồn lợi cũng như nơi sinh sản và phát triển của nhiều loài thủy hải sản (UNEP, 2008; Tiến và cs, 2008; Luong et al., 2012; Vy et al., 2013).
Tuy nhiên, tại 03 đầm nêu trên còn chưa có nghiên cứu cụ thể về đặc điểm quần xã cỏ biển, mối quan hệ giữa chúng với các yếu tố vô cơ và hữu cơ khác, đặc biệt chưa có nghiên cứu nào về khả năng lưu giữ cacbon của cỏ biển ở đây. Xuất phát từ những thực tế trên, chúng tôi lựa chọn đề tài luận án: “Nghiên cứu đặc điểm quần xã cỏ biển và khả năng lưu trữ cacbon của chúng ở một số đầm phá tiêu biểu khu vực miền Trung Việt Nam”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
Mục tiêu chung của đề tài là cung cấp những hiểu biết về quần xã cỏ biển và khả năng lưu trữ cacbon của chúng ở một số đầm phá tiêu biểu khu vực miền Trung - Việt Nam, cung cấp cơ sở khoa học nhằm bảo tồn hệ sinh thái cỏ biển, tham gia vào thị trường cacbon, hướng đến giảm thiểu phát thải khí CO2.
Các mục tiêu cụ thể như sau:
2.1. Xác định được thành phần loài, phân bố, cấu trúc quần xã cỏ biển tại
một số đầm phá tiêu biểu miền Trung;
2
2.2. Đánh giá được khả năng lưu trữ cacbon hữu cơ và lượng giá giá trị hấp thụ CO2 của các thảm cỏ biển tại một số đầm phá tiêu biểu miền Trung.
3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án
3.1. Điều tra, xác định thành phần, phân bố, cấu trúc quần xã và xây dựng khóa định loại các loài cỏ biển tại ba đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, đầm Thị Nại và đầm Nại;
3.2. Điều tra, xác định các đặc trưng định lượng, của các loài cỏ biển ở khu
vực nghiên cứu;
3.3. Xác định hàm lượng cacbon hữu cơ của các loài cỏ biển, từ đó tính
toán trữ lượng cacbon hữu cơ theo đơn vị diện tích phân bố;
3.4. Phân tích, đánh giá mối quan hệ giữa các yếu tố điều tra (mật độ chồi,
chiều dài tán lá, sinh lượng, hàm lượng cacbon hữu cơ);
3.5. Lượng giá khả năng hấp thụ CO2 của các quần xã cỏ biển. 3. Cấu trúc luận án
Luận án gồm 129 trang, mở đầu 3 trang, tổng quan tài liệu 28 trang, đối tượng, tài liệu và phương pháp nghiên cứu 14 trang, kết quả nghiên cứu và thảo luận 69 trang, kết luận và kiến nghị 2 trang, danh mục công trình công bố 1 trang, tài liệu tham khảo 12 trang. Luận án có 16 bảng, 35 hình ảnh và biểu đồ, 137 tài liệu tham khảo.
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về cỏ biển
Cỏ biển là nhóm thực vật bậc cao có hoa duy nhất sống hoàn toàn trong môi trường biển, thuộc ngành Anthophyta, lớp Monocotyledoneae, bộ Hydrocharitales. Đặc điểm hình thái của các loài cỏ biển đã được C. den Hartog (1970) và C. Phillips và cs. (1988) mô tả và so sánh. Theo đó, hầu hết các loài cỏ biển có hình thái ngoài khá giống nhau, bao gồm thân bò phân đốt, thân đứng, rễ, chồi mang lá, hoa và quả tùy thuộc vào từng giai đoạn phát triển.
1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Hiện nay, trên thế giới có khoảng 66 loài cỏ biển phân bố trên 600.000 km2 (den Hartog, 2006). Số lượng loài không nhiều, nhưng hệ sinh thái cỏ biển có vai trò quan vô cùng quan trọng đối với môi trường sống ven biển.
3
Theo Fourqurean (2012), cỏ biển còn là một phần thiết yếu trong số các giải pháp ứng phó với biến đổi khí hậu. Chúng có thể lưu giữ lượng cacbon nhiều hơn 2 - 3 lần so với rừng thường xanh.
1.3. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Trước năm 1995, cỏ biển Việt Nam chưa được quan tâm nghiên cứu so với các nhóm động - thực vật biển khác. Phạm Hoàng Hộ (1960, 1985) đã ghi lại những phát hiện về cỏ biển ở Qui Nhơn và ở Phú Quốc. Từ năm 1996 trở lại đây, việc nghiên cứu cỏ biển mới chính thức được đẩy mạnh. Nổi bật nhất là những nghiên cứu của Nguyễn Hữu Đại (1999, 2002), Nguyễn Văn Tiến (1999, 2000, 2003, 2006, 2008, 2013) đã có những hiểu biết cơ bản về thành phần loài và phân bố của cỏ biển Việt Nam.
Gần đây là công bố của N.X. Vy (2013) qua phân tích ADN đã phát hiện loài Halophila major (Zoll.) Miquel là loài mới cho Việt Nam, từ đó bổ sung cho thành phần loài cỏ biển ở Việt Nam từ 14 loài lên 15 loài. C.V. Luong (2012) qua nghiên cứu, ứng dụng công cụ GIS đã tổng hợp và thống kê được khoảng 18.630 ha cỏ biển ở ven bờ biển Việt Nam.
Phần lớn các nghiên cứu về lưu trữ cacbon ở Việt Nam chủ yếu thực hiện trên rừng thường xanh, rừng trồng và các hệ thống nông lâm kết hợp. Chưa có nghiên cứu cụ thể nào về hàm lượng và khả năng lưu trữ cacbon hữu cơ của cỏ biển, đặc biệt là chưa có nghiên cứu về lượng giá giá trị hấp thụ CO2 của chúng. 1.4. Một số khái niệm về đầm phá
1.4.1. Đầm phá
Đầm phá là một phần của biển được tách ra khỏi biển nhờ một dạng tích tụ chắn ngoài (như đảo cát, doi cát, rạn san hô, v.v.), có thể là một hồ nước ngọt được tách ra khỏi một hồ nước lớn hơn hoặc một con sông, cũng có thể là một vùng cửa sông, một nhánh sông vùng cửa hoặc một đầm lầy, v.v. có nước biển chảy vào (T.Đ. Thạnh và cs, 2010).
1.4.2. Đầm phá ven biển
Đầm phá ven biển là một loại hình thủy vực ven bờ nước lợ, nước mặn hoặc siêu mặn, được chắn bởi một đê cát và có cửa ăn thông với biển phía ngoài (T.Đ. Thanh và cs, 2010). Ở Việt Nam, các đầm phá ven biển được gọi là “đầm” hoặc “phá” tùy theo tên gọi địa phương mang tính lịch sử và tập quán.
4
* Tóm lại, trên thế giới cũng như ở Việt Nam, cỏ biển tuy số lượng loài không lớn và diện tích phân bố hạn chế, nhưng chúng có ý nghĩa và chức năng rất quan trọng đối với môi trường, giá trị sử dụng là rất lớn. Tại Việt Nam, nghiên cứu về đặc trưng quần xã, vai trò của cỏ biển đối với các hệ sinh thái và môi trường ven biển nói chung còn ít được quan tâm, đặc biệt là ở các đầm phá ven biển miền Trung nói riêng. Luận án của chúng tôi sẽ tập chung nghiên cứu, giải quyết những vấn đề nêu trên.
CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG, TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là các loài cỏ biển tại 03 đầm phá Tam Giang - Cầu Hai (tỉnh Thừa Thiên - Huế), đầm Thị Nại (tỉnh Bình Định) và đầm Nại (tỉnh Ninh Thuận).
Thời gian nghiên cứu: từ 12/2014 – 12/2018.
2.2. Vật liệu và tư liệu nghiên cứu
Tổng số 504 mẫu đã được thu thập, trong đó có 378 mẫu định lượng và 126 mẫu định tính. Mẫu được bảo quản tại Phòng Sinh thái và Tài nguyên Thực vật biển, Viện Tài nguyên và Môi trường biển – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Điều tra và thu thập mẫu vật
Điều tra, thu thập mẫu vật theo “Phương pháp nghiên cứu cỏ biển” của N.V. Tiến và cs năm 2008, “Survey manual for tropical marine resources” của S. English, et al. năm 1997, “SeagrassNet – Manual for Scientific Monitoring of seagrass habitat” của F.T. Short, et al. năm 2002, “Các phương pháp nghiên cứu quần xã thực vật” của Hoàng Chung năm 2008, và “Cơ sở thủy sinh học” của Đ.N. Thanh, H.T. Hải năm 2007.
2.3.2. Xác định thành phần loài
Sử dụng phương pháp hình thái so sánh theo: Cỏ biển Việt Nam của N.V. Tiến năm 2002; Seagrass taxonomy and identification key của J. Kuo, C. den Hartog, năm 2001; Taxonomy and Biogeography of Seagrasses của C. den Hartog, J. Kuo, năm 2001; The seagrass of the
5
world của C. den Hartog năm 1970; và Seagrasses của R.C. Phillips, E.G. Menez năm 1988;
Công việc phân tích, định loại và xử lý số liệu được thực hiện tại phòng thí nghiệm của Viện Tài nguyên và Môi trường biển – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Lập khóa định loại từ họ đến loài theo khóa lưỡng phân. Trật tự và tên các taxon được sắp xếp theo Luật danh pháp Vienna năm 2006. Một số thông tin bổ sung được tra cứu theo Cây cỏ Việt Nam của P.H. Hộ năm 2000.
2.3.3. Nghiên cứu định lượng
Nghiên cứu định lượng cỏ biển theo Global Seagrass Research Methods của F.T. Short, R.G. Coles năm 2001; Phương pháp nghiên cứu Cỏ biển của N.V. Tiến, T.T.L. Hương năm 2008.
2.3.4. Xác định hàm lượng cacbon hữu cơ và lượng giá khả năng hấp thụ cacbon dioxit
+ Xác định hàm lượng cacbon hữu cơ (%OC) trong cỏ biển theo 2 phương pháp:
- Phương pháp Walkley - Black trong TCVN 8726:2012, với nguyên tắc là oxy hóa cacbon hữu cơ trong mẫu thử bằng dung dịch Kali dicromat (K2Cr2O7 1N) dư đã biết trước nồng độ trong môi trường axit sunfuric (H2SO4).
- Phương pháp của E. Micheal (2011) và A.S. Brian (2002), với nguyên
tắc là dùng modul máy phân tích tự động TOC-VCSN hiệu SHIMADZU.
+ Tính trữ lượng cacbon hữu cơ tính (Corg) theo công thức:
Corg = m x %OC x S (tấn Corg/ha) trong đó: m là sinh khối (g.khô/m2) ; %OC là hàm lượng cacbon hữu
cơ ; S là diện tích phân bố (ha).
Trữ lượng cacbon dioxit được tính theo công thức:
MCO2 = Corg*3,67 (tấn CO2 /ha) trong đó: Corg là trữ lượng cacbon hữu cơ ; 3,67 là hệ số chuyển đổi từ
cacbon nguyên tử (C = 12) sang cacbon dioxit (CO2 = 44).
6
+ Xác định giá trị của trữ lượng cacbon (lượng giá khả năng hấp thụ CO2) theo tài liệu của IPCC năm 2006, với công thức:
T(USD) = trữ lượng CO2 (tấn/ha) x giá (USD/tấn theo giá thị trường)
2.3.5. Thành lập sơ đồ phân bố cỏ biển
Trong luận án, tác giả kế thừa một số dữ liệu GIS để biên tập bản sơ đồ
phân bố cỏ biển.
2.3.6. Phân tích số liệu
Sử dụng các phầm mềm chuyện dụng Microsoft Excel với công cụ
phân tích thống kê ANOVA và phần mềm thống kê SPSS.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Thành phần loài cỏ biển và một số đặc điểm hình thái
3.1.1. Thành phần loài
Xác định được tổng cộng 09 loài thuộc 6 chi, 4 họ tại 3 khu vực nghiên cứu, trong tổng số 15 loài cỏ biển đã biết của Việt Nam. Trong đó, đầm phá Tam Giang – Cầu Hai có 6 loài, đầm Thị Nại có 7 loài, và đầm Nại có 6 loài, thành phần loài khác nhau ở các đầm phá khác nhau (bảng 3.1). Phát hiện bổ sung cỏ Hẹ ba răng Halodule uninervis cho thành phần loài cỏ biển tại đầm Cầu Hai (đầm phá Tam Giang – Cầu Hai), cỏ Xoan lớn Halophila major cho thành phần loài cỏ biển tại đầm Nại.
Hệ số tương đồng Sorresson giữa các quần xã cao nhất tại đầm phá Tam
Giang – Cầu Hai và đầm Thị Nại đạt 0,92.
Phân bố thành phần loài
TG-CH Thị Nại
Nại
STT
Tên taxon
Tên Việt Nam
TN ĐB TN ĐB TN ĐB
Họ Hydrocharitaceae Juss.- Họ Thủy thảo
Chi Enhalus L.C. Rich.
1
Enhalus acoroides (L.f) Royle
cỏ Lá dừa
+++ +++
Chi Thalassia Banks ex Koenig
2
cỏ Vích
+
+
+
+
Thalassia hemprichii (Ehrenb. ex Solms) Asch.
Chi Halophila Du petit Thouars
Bảng 3.1. Hiện trạng thành phần loài tại 3 vùng nghiên cứu
7
cỏ Nàn
++
++
+
+
3 Halophila beccarii Ascherson
cỏ Xoan
+
++
+
+
++
++
4 Halophila ovalis (R. Br.) Hooker f.
+
5 Halophila major (Zoll.) Miquel
cỏ Xoan lớn
Họ Ruppiaceae Horaninov - Họ cỏ Kim
Chi Ruppia Linnaeus
6
Ruppia maritima Linnaeus
++
++ ++ ++
+
+
cỏ Kim biển
Họ Zosteraceae Domortier - Họ cỏ Lươn
Chi Zostera Linnaeus
7
+++ +++ ++ ++
Zostera japonica Ascherson & Graebner
cỏ Lươn nhật
Họ Cymodoceaceae N. Taylor - Họ cỏ Kiệu
Chi Halodule Endlicher
8 Halodule pinifolia (Miki) den Hartog
+
++ ++
+
+
+
cỏ Hẹ tròn
9 Halodule uninervis (Forssk.) Ascherson
+
+
+
cỏ Hẹ ba răng
Tổng số loài theo mùa
6
6
5
7
7
6
Tổng số loài
6
7
6
Chú giải: (+): Ít; (++): Nhiều; (+++): Rất nhiều; TG-CH: Tam Giang-Cầu Hai; TN: mùa gió tây nam (mùa
mưa), ĐB: mùa gió Đông Bắc (mùa khô). 3.1.2. Khóa định loại cho các taxon
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu về thành phần loài, chúng tôi đã xây dựng
được khóa định loại cho 4 họ, 6 chi và 9 loài cỏ biển như sau:
KHÓA ĐỊNH LOẠI CÁC HỌ THUỘC BỘ HYDROCHARITALES 1a. Lá được phân biệt thành bẹ lá và phiến lá, không có lưỡi bẹ ................2 1b. Lá được phân biệt thành bẹ lá và phiến lá, có lưỡi bẹ............................3 2a. Hoa đơn tính khác hoặc cùng gốc, nằm trong một bao hoa................ .........................................................................................Hydrocharitaceae 2b. Hoa đơn tính cùng gốc, không nằm trong một bao hoa .....Ruppiaceae 3a. Phiến lá có một gân ở giữa, không có tế bào tanin............Zosteraceae 3b. Phiến lá có ba gân dọc rõ ràng, nhiều tế bào tanin.....Cymodoceaceae
8
HỌ HYDROCHARITACEAE Juss. 1789, Gen. Pl. 67; nom. cons.
Typus: Hydrocharis L.
KHÓA ĐỊNH LOẠI CÁC CHI THUỘC HỌ HYDROCHARITACEAE 1a. Cây rất thô ráp với một thân bò ngầm to dày. Bẹ lá dai, với nhiều sợi dai tối màu trên bẹ lá rất dai............................................................ Enhalus 1b. Cây thô ráp vừa phải với thân bò ngầm mảnh mai. Bẹ lá không dai, với nhiều sợi lông mềm mịn.............................................................................. 2 2a. Chồi lá phát sinh từ các đốt thành các thân đứng, sẹo lá trên mỗi đốt. Lá chét, dài, có các gân chạy song song.......................................Thalassia 2b. Chồi lá phát sinh ở mỗi đốt trên thân bò mảnh nhỏ, không có sẹo lá. Lá thường oval, mọc theo cặp, gân ngang, số ít song song........Halophila CHI ENHALUS L. C. Richard. 1812. Mem. Inst. Paris 12(2): 64, 71, 74.
Type species: Enhalus koenigi Rich. (=E. acoroides (L. f.) Royle). Loài Enhalus acoroides (L.f.) Royle, 1839; Phamh., 1993; N.V.Tien, 2002; N.T. Do, 2005; Wang, Q. et al., 2010. _Stratoides acoroides L.f., 1781;_Enhalus koenigi Rich., 1812; _Valisneria sphaerocarpa Blanco., 1937; _Enhalus marinus Griff., 1951.
Tên Việt Nam: cỏ Lá dừa, Cọ biển, Chân diêm (hình 3.1). Mô tả: Dạng cây lâu năm. Thân bò hình trụ, màu nâu đen, đường kính thân từ 1,5 - 1,8 cm bao bởi rất nhiều lông đen, cứng. Rễ không phân nhánh, màu trắng, đường kính 1,5 – 5 mm, dài từ 8 - 20 cm. Lá dài từ 30 - 150 cm, chiều rộng lá cỏ 1,2 – 1,8 cm, đỉnh lá thon và tròn có các gân song song, hai bên viền lá có 2 sợi gân dài, v.v.
Loc.class.: Habitat inter Insulas Zeylonicas, König. Lectotypus:
3
[illustration in] Rumphius. 1750. Herb. Amboin. 6: 179, t. 75, fig. 2.
Hình 3.1. Cỏ Lá dừa Enhalus acoroides – 1. hình thái các cơ quan; 2. hình dạng cây ; 3. dạng sống
9
CHI THALASSIA Banks ex Konig., 1805 Leccotype species: Thalassia testudium Banks & Sol. ex Koenig
(designated by Rydberg, 1909. Fl. N. Amer. 17: 73).
Loài Thalassia hemprichii (Ehrenb.) Aschers, 1871; Phamh., 1961; Ernani G. Menez, R.C. Phillips, Hil. P. Calumpong, 1983; Phamh., 1993; N.V.Tien, 2002; N. T. Do, 2005; Wang, Q. et al., 2010.
_Schizotheca Ehrenb., 1834.
Tên Việt Nam: cỏ Vích, cỏ Bò biển, Dương thảo (hình 3.2). Mô tả: Đường kính thân bò 3 – 5 mm. Lóng dài 4 – 7 mm. Mỗi đốt mọc ra 1 rễ với nhiều lông tơ, đường kính 1,5 mm, một số có đầu rễ nhọn. Thân đứng từ mỗi đốt với khoảng cách 5 – 33 lóng, với 3 hay 4 lá. Lá dài 10 – 40 cm, rộng 4 – 11 mm, có 7 - 17 gân dọc nối với gần mép lá ở khoảng cách 1 mm. Bẹ lá dài 3 – 7 cm, v.v.
Loc.class.: Eritrea: Massouar. Ehrenberg, C.G., Typus: #s.n. (LT: BM;
1
2
3
IT: LE).
Hình 3.2. Cỏ Vích Thalassia hemprichii – 1,2. dạng cây và đầu lá; 3. dạng sống
CHI HALOPHILA Thouars. 1806. Gen. Nov. Madag. 2: 2. Type species: Halophila madagascariensis Steudel (=H. ovalis (R. Br.)
Hook. f.), validated by Doty and Stone. 1967.
KHÓA ĐỊNH LOẠI CÁC LOÀI THUỘC CHI HALOPHILA 1a. Phiến lá hình kim, không gân ngang, 3 gân dọc....... Halophila beccarii 1b. Phiến lá hình oval hoặc hình trứng, có các đôi gân ngang…...........….2 2a. Phiến lá dài từ 10 - 12 mm, rộng 7 – 9 mm, có 12 – 16 đôi gân ngang tạo thành góc 45 – 550 so với gân chính……………....…Halophila ovalis 2b. Phiến lá dài từ 15 – 18 mm, rộng 9 – 12 mm, có 16 – 18 đôi gân ngang tạo thành góc 60 – 750 so với gân chính……...…..Halophila major Loài Halophila beccarii Ascherson, 1871; Phamh., 1993; N.V.Tien, 2002; N. T. Do, 2005; Wang, Q. et al., 2010.
10
Tên Việt Nam: cỏ Nàn, cỏ Nàn nàn (hình 3.3). Mô tả: Thân bò với lóng dài 1 – 2 cm. Thân đứng 1 – 1,5 cm có 6 - 10 lá. Lá dài 2 - 3 cm, rộng 0,2 - 0,4 cm, cuống lá dài 1,5 – 2 cm, viền lá nhẵn không có răng cưa, không có gân ngang, có 3 gân dọc suốt đỉnh với gân giữa nổi bật. Bẹ 3 – 4 mm. Gốc lá có 2 vảy nhỏ, rễ không phân nhánh, mỗi đốt có 1 rễ, v.v.
Loc.class.: Indonesia: Borneo: Sarawak, near mouth of Bintula River.
1
2
3
Typus: Beccari 3666 (IT: S).
Hình 3.3. Cỏ Nàn Halophila beccarii – 1.dạng cây; 2.dạng lá, 3.dạng sống
Loài Halophila ovalis (R.Br.) Hook. f., 1858; Phamh., 1993; N.V.Tien, 2002; N. T. Do, 2005; Wang, Q. et al., 2010
_Caulinia ovalis R. Brown, 1810;_Kernera ovalis Schult., 1829; _Halophila madagascariensis Steud., 1840;_Diplanthera indica Steud., 1840;_Diplanthera sp. Griff., 1851;_Lemnopsis major Zoll., 1851; _Halophila major (Zoll.) Miq., 1855;_Halophila euphlebia Makino, 1912; _Halophila linearis den Hartog, 1957_Halophila hawaiina Doty and Stone., 1966;_Halophila australis Doty and Stone., 1966.
Tên Việt Nam: cỏ Xoan, cỏ Cánh gián, cỏ Đồng tiền (hình 3.4).
Mô tả: Dạng cây thân bò ít năm, đường kính 1,5 - 2mm. Lóng thân dài tới 10 cm. Rễ mọc từ đốt, mỗi đốt có 1 - 2 rễ, trên rễ có nhiều lông dính cát. Thân đứng ít phát triển, lá hình trái xoan mọc thành cặp, cuống lá dài 1 – 4,5 cm, phiến lá hơi trong suốt, dài 10 – 12 mm, rộng 7 - 9 mm. Viền lá nhẵn, đỉnh lá tròn, có 12 - 16 đôi gân ngang tạo thành một góc 45 - 600 so với gân giữa. Gốc cuống lá có 2 vảy mỏng, trong suốt
Loc.class.: Australia: Tasmania. Typus: R. Brown 5816 (BM).
11
3
Hình 3.4. Cỏ Xoan Halophila ovalis; 1. dạng cây; 2. dạng lá; 3. dạng sống Loài Halophila major (Zoll.) Miq., 1855; X.V.Nguyen, et al., 2013. _Lemnopsis major Zoll., 1854; _Halophila ovalis var. major (Zoll.) Ascher., 1868;_Halophila euphlebia Mak., 1912.
Tên Việt Nam: Cỏ Xoan lớn (hình 3.5). Mô tả: Dạng cây thân bò ít năm, đường kính 1,5 – 2 mm. Lóng thân dài 1 - 5 cm. Rễ mọc từ đốt, mỗi đốt có 1 - 2 rễ, trên rễ có nhiều lông dính cát. Thân đứng ngắn, lá hình trái xoan mọc thành cặp, cuống lá dài 1 – 4,5 cm, viền lá nhẵn, đỉnh lá tròn, chiều rộng lá 9 – 12 mm, chiều dài lá 15 – 18 mm, gân ngang 16 – 18 (25) tạo thành góc 60 – 750 so với gân chính. Khoảng cách gân quanh lá tới mép lá 0,20 – 0,25 mm, v.v.
Loc.class. Indonesia: Sumbawa: Kambing. Lectotype: H. Zollinger
1
2
3
3430.
Hình 3.5. Cỏ Xoan lớn Halophila major; 1. dạng cây, 2. đầu lá, 3. dạng sống
HỌ RUPPIACEAE Horaninov., 1834.
Typus: Ruppia L.
CHI RUPPIA L., 1753.
Type species: Ruppia maritima L.
Loài Ruppia maritima Linnaeus, 1753; Phamh., 1993; N.V.Tien, et al., 2002; N. T. Do, 2005; Wang, Q. et al., 2010.
12
_Ruppia maritima subsp. rostellata Aschers. & Graeb.; _Ruppia maritima var. rostrata J. Agardh;_Ruppia rostellata W. D. J. Koch ex Reichenbach., _Buccaferrea cirrhosa Petagna, 1787; _Ruppia cirrhosa Grande, 1918.
Tên Việt Nam: cỏ Kim biển (hình 3.6).
Mô tả: Thân bò thon dài, phân nhánh dày đặc, dài đến 35 cm hoặc hơn. Bẹ lá 2 – 10 mm, phiến lá dạng sợi dẹp dài 6 – 10 cm, rộng 0,5 - 0,8 mm. Cụm hoa gồm 2 bông, cuống dạng sợi; bao phấn hình bầu dục; lá noãn 4-6. Quả mọc thành cụm 4 - 6 quả trên một cuống dài 2 cm.
1
2
3
Loc.class.: Habitat in Europae maritimis. Lectotypus: Micheli. 1729. Nov. Pl. Gen. t. 35. (designated by Jacobs & Brock. 1982. Aquatic Bot. 14: 329).
Hình 3.6. Cỏ Kim biển Ruppia maritima 1. dạng cây, 2. cụm quả, 3. dạng sống HỌ ZOSTERACEAE Domortier. 1829. Anal. Fam. Pl. 65, 66; nom. cons.
Typus: Zostera L. 1753
CHI ZOSTERA L. 1753. Sp. Ed. 1: 986.
Type species: Zostera marina L.
Loài Zostera japonica Aschers., Graebn., 1907 ; N.V.Tien, 2002; N. T. Do, 2005; Wang, Q. et al., 2010.
_Zostera nana Mertens ex Roth., 1868; _Nanozostera japonica (Ascherson & Graebner) Tomlinson & Posluszny, 2010.
Tên Việt Nam: cỏ Lươn nhật (hình 3.7).
Mô tả: Thân bò chia đốt, đường kính 0,5 – 1,5 mm, lóng dài 0,5 – 3 cm, đốt có nhiều rễ. Bẹ lá mở dài 2 - 10 cm, lá dài 5 - 35 cm, rộng 1 - 2 mm, rìa lá màng 0,5 mm; gân dọc 3 cái, đỉnh lá tù, lá già có khía giống gân ở giữa. Mọc trên nền đáy cát bùn, bùn cát. Hiếm khi thấy hoa.
13
Loc.class.: Japan: Honshu: Miyadzu, fr., October 1901s. Typus: U.
1
2
3
Faurie 4889. (HT: P; IT: UC).
Hình 3.7. Cỏ Lươn nhật Zostera japonica – 1. dạng cây, 2. đầu lá, 3. dạng sống
HỌ CYMODOCEACEAE N. Taylor. 1909. in A. Amer. Fl. 17: 31.
Typus: Cymodocea Konig, 1805.
CHI HALODULE Endl. 1841. Gen. Pl. Suppl. 1: 1368.
Type species: Diplanthera tridentata Steinheil (=H. uninervis
(Forssk.) Archerson).
KHÓA ĐỊNH LOẠI CÁC LOÀI THUỘC CHI HALODULE
1a. Đỉnh lá có 3 răng rõ ràng. Lá rộng 0,8 – 1,4 mm.…Halodule uninervis
1b. Đỉnh tù hoặc tròn. Lá rộng 0,5 – 0,8 mm….….…….Halodule pinifolia
Loài Halodule uninervis (Forssk.) Aschers., 1882; Ernani G. Menez, R.C. Phillips, Hil. P. Calumpong, 1983; Phamh., 1993; N.V.Tien, 2002; N. T. Do, 2005; Wang, Q. et al., 2010. _Zostera uninervis Forssk., 1775;_Diplanthera tridentate Steinheil., 1883; _Diplanthera madagascariensis Steud., 1840;_Ruppia sp. Zoll., 1854;_Halodule austrais Miq., 1855;_Halodule tridentate F. v. M., 1882;_Diplanthera uninervis Aschers., 1897; F. N. Williams., 1904; Phamh., 1961.
Tên Việt Nam: cỏ Hẹ, cỏ Hẹ ba răng (hình 3.8).
Mô tả: Thân cỏ nhỏ, đường kính 0,5 - 0,8 mm, lóng thân dài 2,5 – 3 cm, vảy lá hình elip và màng. Lá hẹp, tuyến tính dài 4 – 11 cm, rộng 0,8 mm - 1,4 mm, có 3 gân với gân giữa nổi bật. Phiến lá dần thu hẹp về đỉnh, răng bên dễ thấy, đỉnh lá có 3 răng. Bẹ lá 2 – 3 cm, v.v.
14
Loc.class.: Type: Yemen: near Al Mukha: Mocha. Typus: Forsskål (no
1
2
3
material found).
Hình 3.8. Cỏ Hẹ ba răng Halodule uninervis
1. hình dạng cây, 2. đầu lá, 3. dạng sống
Loài Halodule pinifolia den Hartog, 1964; Ernani G. Menez, R.C. Phillips, Hil. P. Calumpong, 1983; Phamh., 1993; N.V.Tien, 2002; N. T. Do, 2005; Wang, Q. et al., 2010.
_Diplanthera pinifolia Miki. 1932. Bot. Mag. Tokyo 46: 787.
Tên Việt Nam: cỏ Hẹ, cỏ Hẹ tròn (hình 3.9).
Mô tả: Thân bò nhỏ, đường kính 1 mm, lóng thân dài 1 - 3 cm, vảy lá hình trứng, có màng. Lá hẹp tuyến tính, dài 2 – 8 cm, rộng 0,5 – 0,8 mm, có 3 gân dễ thấy. Răng bên không rõ ràng, đỉnh bị cắt cụt hoặc tù tròn. Bẹ lá 1 – 1,5 cm, v.v.
3
1 2 Hình 3.9. Cỏ Hẹ tròn Halodule pinifolia 1. dạng cây, 2. đầu lá, 3. dạng sống
Loc.class.: China: Taiwan: Takao, 16 Dec 1925. Typus: S. Miki s.n.
3.1.3. Biến động thành phần loài cỏ biển 3.1.1.1. Đầm phá Tam Giang – Cầu Hai
15
Xác định được 6 loài cỏ biển thuộc 4 chi, 4 họ. Cỏ Lươn nhật Zostera japonica là loài chiếm ưu thế. Bổ sung loài cỏ Hẹ ba răng Halodule uninervis, nâng tổng số loài cỏ biển được xác định từ trước tới này tại đây từ 6 lên 7 loài, không gặp cỏ Xoan nhỏ Halophila minor. 3.1.1.2. Đầm Thị Nại
Có 7 loài so với 6 loài được biết trước đây, thuộc 5 chi, 4 họ. Không tìm thấy cỏ Vích Thalassia hemprichii ở khu vực cửa đầm, thay vào đó là cỏ Hẹ tròn Halodule pinifolia lại là loài chiếm ưu thế. 3.1.1.3. Đầm Nại
Có 6 loài so với 5 loài đã biết trước đây,thuộc 5 chi, 3 họ. Cỏ Lá dừa Enhalus acoroides là loài chiếm ưu thế. Bổ sung cỏ Xoan lớn Halophila major cho thành phần loài cỏ biển tại đây.
* Đặc biệt, cỏ Nàn Halophila beccarii là loài nằm trong “Danh lục đỏ - Red list” của IUCN-2010 [123], là loài dễ bị tổn thương và có nguy cơ tuyệt chủng (Vulnerable B2ab(iii)c(ii,iii) ver 3.1), đều có ở 03 đầm, nhiều nhất là đầm phá Tam Giang – Cầu Hai. 3.2. Các đặc trưng phân bố của cỏ biển 3.2.1. Đầm phá Tam Giang – Cầu Hai
Hình 3.11. Hiện trạng và biến động phân bố của cỏ biển tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai
Diện tích phân bố cỏ biển vào thời kỳ 1996 – 2010 có xu hướng giảm mạnh, năm 1996 diện tích các thảm cỏ biển tại đây là 2.200 ha (N.V. Tiến, 2004), năm 2003 là 1.200 ha (IMOLA, 2007), năm 2010 còn lại 1.000 ha (C.V. Luong, 2012). Đến nay, diện tích này cỏ biển đã tăng lên đáng kể, vào khoảng 2.037 ha (hình 3.11).
16
3.2.2. Đầm Thị Nại
Hình 3.13. Phân bố cỏ biển đầm Nại
Hình 3.12. Phân bố cỏ biển đầm Thị Nại 3.2.3. Đầm Nại
Qua thống kê và kết hợp phân tích vệ tinh của nghiên cứu này cho thấy, tổng diện tích cỏ biển tại đầm Thị Nại vào khoảng 180 ha (hình 12). Trong khi, theo N.H. Đại (1999), N.V. Tiến (2008), N.X. Hòa (2011) thì diện tích cỏ biển tại đây vào những năm 2010 có khoảng 200 - 215 ha.
Dựa vào số liệu khảo sát thực địa và tính toán, ước tính, khu vực đầm Nại có khoảng 90 ha cỏ biển (hình 13). Phát hiện thêm 02 khu vực có cỏ biển phân bố, với hàng chục hecta tại khu vực phía Tây Nam cầu Trị Thủy và trong các đầm nuôi cầu Đồng Khánh. So với tài liệu của Nguyễn Trọng Nho (1994) và Đặng Ngọc Thanh (2003), những năm 2000 ở đây chỉ có nhiều nhất khoảng 60 ha cỏ biển. 3.3. Độ phủ và mật độ chồi của cỏ biển 3.3.1. Đầm phá Tam Giang – Cầu Hai
Cỏ Lươn nhật Zostera japonica là loài chiếm ưu thế và cũng là loài có mật độ chồi và độ phủ trung bình cao nhất với 9.905 ± 550 chồi/m2, 75%, ở cỏ Hẹ tròn Halodule pinifolia đạt 6.010 ± 722 chồi/m2, 50%, và thấp nhất đối với cỏ Kim biển Ruppia maritima với 1.112 ± 309 chồi/m2.
17
So sánh mật độ chồi từ năm 2009 đến năm 2017, thấy có sự biến động khác nhau giữa các loài khác nhau. Năm 2009, mật độ chồi loài cỏ Lươn nhật Zostera japonica trung bình đạt 8.550 chồi/m2, nhưng đến năm 2016 là 9.905 ± 550 chồi/m2, tăng 1,15 lần. 3.3.2. Đầm Thị Nại
Cỏ biển tại Thị Nại chủ yếu phân bố trên nền đáy bùn cát và cát bùn dọc theo vùng nước nông ven bờ trong các ao đìa nuôi thủy sản và trên các cồn nổi như ở phía tây nam cầu Thị Nại, khu vực cửa sông Hà Thanh với độ phủ từ 25 – 90%. Loài cỏ Lươn nhật Zostera japonica chiếm ưu thế và có độ phủ từ 31 – 75%, đạt 3.051 ± 907 chồi/m2, cỏ Hẹ tròn Halodule pinifolia từ 20 - 60%, đạt 350 – 1500 chồi/m2. Các loài cỏ Xoan Halophila ovalis và cỏ Hẹ ba răng Halodule uninervis phân bố thưa thớt, riêng loài cỏ Nàn Halophila beccarii chỉ gặp vào mùa mưa. 3.3.3. Đầm Nại
Độ phủ của cỏ biển giao động từ 50% đến 80%, đặc biệt tại các điểm ven bờ đầm độ phủ cỏ biển lên đến 100%. Khu vực có độ phủ thấp nhất là tại thảm cỏ Enhalus acoroides ở ven bờ Trị Thủy (25%), độ phủ trung bình vào khoảng 65%, đạt 150 ± 5 chồi/m2. 3.4. Đặc trưng định lượng của cỏ biển 3.4.1. Đầm phá Tam Giang – Cầu Hai
Các chỉ số định lượng ở cỏ Lươn nhật biến đổi mạnh theo không gian (khu vực phân bố) và thời gian (mùa). Kết quả cho thấy mùa khô thích hợp cho cỏ Lươn nhật Zostera japonica sinh trưởng và phát triển. Mật độ, chiều dài và sinh khối trung bình lần lượt đạt 9.905 ± 550 chồi/m2, 20,71 ± 2,15 cm, 1.779,1 ± 305,5 g.khô/m2.
Mùa khô cũng thích hợp cho cỏ Hẹ tròn Halodule pinifolia sinh trưởng và phát triển. Chỉ số định lượng trung bình lần lượt đạt 6.010 ± 722 chồi/m2, 12,02 ± 1,5 cm, 831,3 ± 155,3 g.khô/m2.
Mùa vụ không ảnh hưởng nhiều đến sinh trưởng và phát triển của cỏ Xoan Halophila ovalis. Chỉ số định lượng trung bình lần lượt đạt 3.407 ± 843 chồi/m2, 3,48 ± 0,2 cm, 256,6 ± 34,7 g.khô/m2.
Cỏ Nàn Halophila beccarri có 5.725 ± 434 chồi/m2, 3,34 ± 0,1 cm, 206,6 ± 17,6 g.khô/m2. Sinh khối cao hơn khá nhiều so với 57,7 g.khô/m2 trong nghiên cứu của N.V. Tiến (2006).
18
Cỏ Kim biển Ruppia maritima phân bố chủ yếu trong đầm nước lợ. Chỉ số định lượng trung bình đạt 1.112 ± 309 chồi/m2, 56,2 ± 12,8 cm, 1.963,8 ± 18,0 g.khô/m2.
Lần đầu tiên được thu mẫu loài cỏ Hẹ ba răng Halodule uninervis tại Cầu Hai (đầm phá Tam Giang – Cầu Hai) và bước đầu có những phân tích định lượng về chúng. Sinh khối cỏ Hẹ ba răng Halodule uninervis có giá trị định lượng lần lượt là 1.200 ± 125 chồi/m2, 12,4 ± 1,5 cm và 294,05 ± 27,8 g.khô/m2
Hình 3.15. Tương quan định lượng cỏ Zostera japonica đầm Tam Giang – Cầu Hai
Hình 3.19. Tương quan định lượng cỏ Zostera japonica tại đầm Thị Nại
Đánh giá tương quan các chỉ số cho thấy, mật độ chồi là yếu tố ảnh hưởng mạnh tới sinh khối hơn là chiều dài thân cỏ với R2 = 0,87 (r = 0,92) và R2 = 0,55 (r = 0,74) (hình 3.15). Đồng thời, tỷ lệ SKT/SKD cũng cho thấy, vào mùa khô (1,92) cỏ phát triển tốt hơn mùa mưa (1,07).
3.4.2. Đầm Thị Nại
Các chỉ tiêu định lượng của cỏ biển tại đầm Thị Nại có chiều hướng suy giảm khi so sánh với các tài liệu và nghiên cứu trước đây, như N.V.Tiến và cộng sự (2004, 2002, 2006, 2008).
Có sự thay đổi rõ rệt về sinh khối và mật độ chồi cỏ theo mùa, sinh khối của cỏ Lươn nhật Zostera japonica vào mùa khô cao hơn mùa mưa. Mật độ, chiều dài và sinh khối trung bình lần lượt đạt 3.051 ± 907 chồi/m2, 22,87 ± 1,5 cm và 228,03 ± 32,69 g.khô/m2.
, 9,10 ± 1,15 cm và 81,42 ± 18,56 g.khô/m2. Nhìn chung, các chỉ số định lượng thấp hơn so với cỏ Hẹ ở Tam Giang – Cầu Hai.
Cỏ Hẹ tròn Halodule pinifolia lần lượt đạt 907 ± 322 chồi/m2
Cỏ Xoan Halophila ovalis phân bố tập trung phía Đông Bắc đầm Thị Nại, các chỉ số định lượng lần lượt đạt 505 ± 32 chồi/m2, 3,12 ± 0,07 cm và 141,21 ± 7,80 g.khô/m2.
19
Cỏ Nàn Halophila beccarri phân bố thưa thớt (5 - 25%) và chỉ gặp trong mùa mưa. Các chỉ số định lượng lần lượt đạt 156 ± 11 chồi/m2, chiều dài đạt 3,40 ± 0,25 cm và 23,57 ± 1,52 g.khô/m2.
Cỏ Kim biển Ruppia maritima chủ yếu có mặt trong các đầm nuôi thủy sản, nhiều nhất tại các đầm nuôi khu vực Cồn Chim. Các chỉ số định lượng lần lượt đạt 964 ± 67 chồi/m2, 42,37 ± 12,1 cm và 812,33 ± 21,95 g.khô/m2.
Cỏ Hẹ ba răng Halophila uninervis có mật độ chồi đạt 925 ± 33 chồi/m2,
chiều dài là 9,7 ± 0,8 cm và sinh khối đạt 393,0 ± 26,7 g.khô/m2.
Cỏ Vích Thalassia hemprichii phân bố trong phạm vi hẹp ở vùng cửa đầm, nơi có độ mặn nước biển cao và ổn định trong năm. Với mật độ chồi thấp nhất nhưng có sinh khối khá cao (86 ± 11 chồi/m2 với 156,06 ± 48,17 g.khô/m2).
Với R2 = 0,69 (r = 0,83) cho thấy có tương quan mạnh giữa mật độ và
sinh khối ở cỏ Lươn nhật Zostera japonica tại đầm Thị Nại (hình 3.19). 3.4.3. Đầm Nại
Cỏ Lá dừa Enhalus acoroides có mật độ chồi đạt 150 ± 5 chồi/m2, chiều dài trung bình đạt 84,23 ± 9,85 cm, sinh khối trung bình đạt 2791,4 ± 145,1 g.khô/m2 (sinh khối cao hơn hầu hết các vùng khác như vụng Cù Mông – Phú Yên, động Bà Thìn - Cam Ranh, Kiên Giang), hơn 2,4 lần sinh khối cỏ Lá dừa Enhalus acoroides trên thế giới (464,4 g.khô/m2), hơn 1,5 lần so với cỏ biển ở vùng biển Papua New Guinea với 773,6 g.khô/m2 (hình 3.20) (N.V. Tiến, 2006; N.H. Đại, 2002; C. M. Duarte, 1999; Brouns, 1997)
Có mối tương quan khá chặt chẽ (r=0,75) giữa mật độ chồi và sinh khối
ở loài cỏ Lá dừa Enhalus acoroides (hình 3.21).
Hình 3.21. Tương quan sinh khối và mật độ chồi cỏ Enhalus acoroides ở đầm Nại
Hình 3.20. Biểu đồ so sánh sinh lượng của cỏ Enhalus acoroides tại đầm Nại
20
Cỏ Vích Thalassia hemprichii tại đầm Nại có mật độ chồi không cao, đạt 112 ± 17 chồi/m2, chiều dài 18,22 ± 2,2 cm, sinh khối đạt 353,7 ± 48,7 g.khô/m2.
Cỏ Xoan Halophila ovalis có mật độ chồi đạt 1.116 ± 336 chồi/m2, chiều dài là 2,52 ± 0,18 cm, với sinh khối đạt 116,1 ± 34,4 g.khô/m2; kết quả này cao hơn một số nghiên cứu ở các khu vực khác tại Việt Nam (N.V. Tiến, 2006).
Cỏ Hẹ tròn Halodule pinifolia chỉ tìm thấy tại khu vực cầu Đồng Nha, có mật độ chồi đạt 525 ± 35 chồi/m2, chiều dài là 17,75 ± 3,98 cm và sinh khối đạt 125,7 ± 2,4 g.khô/m2.
Cỏ Xoan lớn Halophila major có chỉ số định lượng lần lượt là 975 ± 113
chồi/m2, 3,21 ± 0,13 cm, và 175,3 ± 47,5 g.khô/m2.
Cỏ Kim biển Ruppia maritima có chỉ số định lượng thấp so với các vùng nghiên cứu khác, lần lượt là 557 ± 12 chồi/m2, 58,32 ± 12,55 cm và 765,2 ± 128,1 g.khô/m2. 3.4.4. Tỷ lệ sinh khối trên và dưới của cỏ biển
Nghiên cứu về tỷ lệ sinh khối trên và dưới mặt đất (SKT/SKT) là một yếu tố để đánh giá được sức khỏe và hướng sinh trưởng của cỏ biển (Dumbauld, 2003).
Tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, tỷ lệ SKT/SKD trung bình ở các loài là 1,01, cao nhất ở cỏ Lươn nhật Zostera japonica với 1,5; thấp nhất ở loài cỏ Hẹ ba răng Halodule uninervis với tỷ lệ SKT/SKT là 0,6 (hình 3.23).
Hình 3.23. Tỷ lệ SKT/SKD các loài cỏ biển tại Tam Giang – Cầu Hai
Hình 3.24. Tỷ lệ SKT/SKD giữa các loài cỏ biển đầm Thị Nại
Hình 3.25. Tỷ lệ SKT/SKD ở các loài cỏ biển đầm Nại
Tại đầm Thị Nại, tỷ lệ SKT/SKD trung bình các loài là 1,46, cao nhất ở loài cỏ Kim biển Ruppia maritima với 1,95; thấp nhất ở cỏ Nàn Halophila beccarii với 0,77 (hình 3.24). Đáng chú ý, kết quả tỷ lệ SKT/SKD của cỏ Ruppia maritima cho thấy có sự ngọt hóa ở nơi chúng phân bố.
21
Tại đầm Nại, tỷ lệ SKT/SKD các loài cỏ biển là 0,84; loài cỏ Lá dừa Enhalus acoroides là 0,75; cỏ Vích Thalassia hemprichii là 1,0 và thấp nhất ở loài cỏ Kim biển Ruppia maritima với 0,48 (hình 3.25). Kết quả cho thấy, các loài cỏ biển ở đầm Nại phát triển nghiêng về thân rễ. 3.5. Khả năng lưu trữ cacbon của cỏ biển 3.5.1. Trữ lượng cỏ biển
Để tính trữ lượng cỏ biển thì sinh khối (Biomass), diện tích phân bố (Square) và độ phủ (Coverage) là các thông số tối thiểu cần có. Riêng về diện tích phân bố với tỷ lệ lấp đầy, ta sử dụng diện tích phân bố hiện có kết hợp với độ phủ của mỗi bãi cỏ sẽ thu được diện tích thực tế mà cỏ biển bao phủ hoàn toàn (100%) là 1.276,3 ha. Từ đó, ước tính trữ lượng cỏ biển ở 03 đầm lần lượt là: tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai có 10.153,7 tấn.khô, tại đầm Thị Nại có 132,1 tấn.khô và đầm Nại có 281,1 tấn.khô.
Nếu đem kết quả trên và hệ số quy đổi mặc định là 0,47 của IPCC (2006) để quy đổi thành Corg, kết quả tính toán tương ứng với 4.966,4 tấn.Corg, tương đương 18.226,7 tấn.CO2 đã được hấp thụ. 3.5.2. Khả năng lưu trữ và hấp thụ cacbon của cỏ biển
Kết quả phân tích hàm lượng cacbon hữu cơ (%OC) trong cỏ biển ở 03
Trạm
Loài
Địa điểm
Diện tích (ha)
Sinh khối trung bình (g.khô/m2)
Lượng CO2 quy đổi (tấn)
Giá trị quy đổi (USD)*
Trữ lượng cacbon (tấn)
OL3
5
H.p
631,3 ± 31,5
0,86
3,2
214
30
R.m 1963,8 ± 18,0
13,14
48,2
3.229
OL4
Hàm lượng cacbon (%OC) 27,4 ± 0,6 22,3 ± 1,5
9.017,3
33.093,5
2.217.265
1779,1 ± 305,5
32,7 ± 4,4
15 70 5 10 1.450
Z.j Z.j Z.j Zj Z.j
OL5 CT DS1 DS2 TG4
TG- CH
TG5
45
H.u
294,1 ± 27,8
35,4
129,9
8.703
TG5
17
H.p
831,3 ± 155,3
50,6
185,7
12.442
CH1
61
H.u
294,1 ± 27,8
52,2
191,6
12.837
CH2
105
Z.j
735,9
2.700,8
180.954
CH3
37
H.b
1779,1 ± 305,5 206,6 ± 17,6
26,8 ± 2,1 35,8 ± 1,2 29,1 ± 2,2 39,4 ± 0,9 21,7 ±
16,6
60,9
4.080
đầm được tổng hợp tại bảng 3.16 và trình bày cụ thể như sau: Bảng 3.16. Trữ lượng cacbon hữu cơ trong cỏ biển và giá trị quy đổi
22
CH4
187
H.o
256,6 ± 34,7
146,8
538,8
36.100
0,5 30,6 ± 1,7
Tổng cộng 1
10.068,8
36.952,5
2.475.824
TN3
5
H.p
77,6 ± 5,04
1,25
4,6
308
TN4
20
Z.j
162,8 ± 46,1
12,41
45,6
3.055
TN5
4
H.u
64,2 ± 6,3
0,72
2,6
174
TN6
30
H.p
130,9 ± 7,4
14,82
54,4
3.645
TN7
13
H.p
59,1 ± 10,1
3,12
11,4
764
TN10
2
H.p
48,2 ± 7,2
0,26
1,0
67
Thị Nại
TN11
2
H.b
55,1 ± 13,1
0,29
1,1
74
TN14
50
Z.j
256,7 ± 14,3
52,92
194,2
13.011
TN17
48
Z.j
264,5 ± 34,1
48,6
178,4
11.953
TN18
5
H.o
97,4 ± 5,7
1,46
5,4
362
TN19
1
Th.h
206,6 ± 48,2
0,84
3,1
208
28,5 ± 1,8 38,1 ± 2,1 28,1 ± 2,5 37,7 ± 0,4 40,6 ± 5,9 27,5 ± 1,7 26,6 ± 2,3 41,2 ± 2,6 38,3 ± 1,1 29,9 ± 0,9 40,6 ± 0,4
Tổng cộng 2
136,7
501,7
33.621
TT1
15
E.a
187,1
686,7
46.009
2791,4 ± 145,1
TT2
2
H.o
116,1 ± 34,4
0,62
2,3
154
Đầm Nại
DN
38
H.p
125,7 ± 2,4
15,8
58,0
3.886
DK
5
Th.h 353,7 ± 848,7
7,2
26,4
1.769
44,7 ± 2,7 26,7 ± 1,9 33,1 ± 2,0 40,8 ± 5,2
Tổng cộng 3 Tổng cộng 1 + 2 + 3
210,7 10.416
773,3 38.228
51.818 2.561.263 Ghi chú: TG-CH – Tam Giang – Cầu Hai, E.a – Enhalus acoroides, Th.h – Thalassia hemprichii, H.p – Halodule pinifolia, H.u – Halodule uninervis, H.o – Halophila ovalis, H.m – Halophila beccarii, H.mj – Halophila major, R.m – Ruppia maritima, Z.j – Zostera japonica, OL – Ô Lâu, CT – Cồn Tè, DS – Đầm Sam, TG – Tam Giang, CH – Cầu Hai, TN – Thị Nại, TT – Trị Thủy, DN – Đồng Nha, DK – Dư Khánh, (*) số liệu đã làm tròn.
- Tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai: %OC trong các loài cỏ đạt từ 21,7 ± 0,5% đến 39,4 ± 0,9%, thấp nhất ở loài cỏ Nàn Halophila beccarii và cao nhất ở loài cỏ Lươn nhật Zostera japonica. %OC trung bình ở các loài là 26,55 ± 2,3% (bảng 3.16).
23
- Tại đầm Thị Nại: %OC có trong cỏ biển đạt từ 26,63 ± 2,32% đến 40,64 ± 0,45%, thấp nhất ở loài cỏ Nàn Halophila beccarii và cao nhất ở loài cỏ Vích Thalassia hemprchii. %OC trung bình ở các loài là 34,30 ± 1,82% (bảng 3.16, hình 3.26).
- Tại đầm Nại: %OC có trong cỏ biển đạt từ 26,7 ± 1,9% đến 44,7 ± 2,7%, thấp nhất ở loài cỏ Xoan và cao nhất ở loài cỏ Lá dừa. %OC trung bình ở các loài cỏ là 36,32 ± 4,1% (bảng 3.16).
- %OC trung bình trong cỏ biển ở 03 đầm phá là 32,8 ± 1,3%, cho thấy, áp dụng hệ số quy đổi mặc định 0,47 (47%) của IPCC (2006) để ước tính trữ lượng cacbon hữu cơ (Corg) trong cỏ biển là chưa phù hợp.
60
45
40,64
39,21
40
y = 0,0533x + 27,358 R2 = 0,512
33,6
35
29,98
40
28,08
30
26,63
25
C %
20
20
15
10
0
5
50
100
150
200
250
300
0
0
Sinh khối (g.khô/m2)
H. uninervis
H. pinifolia
H. beccarii
Z. japonica
H. ovalis
T hemprichii
Hình 3.26. %OC có trong một số loài cỏ biển đầm Thị Nại
Có tương quan (R2 = 0,51, r = 0,71) giữa sinh khối và %OC (hình 3.27), tuy nhiên, gần như không có sự tương quan nào giữa mật độ chồi và %OC (R2 = 0,06) (hình 3.28).
60
y = 0,0011x + 32,469
2 R
= 0,0688
40
% C
20
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
0
Mật độ (chồi/m2)
Hình 3.28. Tương quan giữa mật độ chồi và %OC đầm Thị Nại
Hình 3.27. Tương quan sinh khối và %OC tại đầm Thị Nại
Hình 3.29. Biểu đồ so sánh Corg trung bình (tấn.Cg/ha)
Trên cơ sở đã xác định được hàm lượng cacbon hữu cơ (%OC) của mỗi loài, sinh khối (g.khô/m2) và diện tích phân bố của loài cỏ tại mỗi trạm (ha). Kết quả về khả năng lưu trữ cacbon hữu cơ của cỏ biển ở các đầm phá theo nghiên cứu này là không cao, thậm chí là rất thấp so với trung bình của thế giới (từ 331,6 tấn.Corg/ha (Fourqurean, 2012) đến 372,4 ± 74,5 tấn.Corg/ha (Kennedy, 2010) (hình 3.29).
24
- Tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai: tổng Corg cỏ biển là 10.068,8 tấn, tương đương 36.952,5 tấn.CO2. Loài cỏ Lươn nhật Zostera japonica có Corg cao nhất (5,9 tấn.Corg/ha tương đương 21,6 tấn.CO2/ha). Trung bình mỗi hecta cỏ biển có Corg là 4,9 tấn/ha (bảng 3.16).
- Tại đầm Thị Nại: tổng Corg cỏ biển là 136,7 tấn, tương đương 501 tấn.CO2. Corg của cỏ Lươn nhật Zostera japonica là cao nhất (0,89 tấn.Corg/ha tương đương 3,3 tấn.CO2/ha). Trung bình mỗi hecta cỏ biển có Corg là 0,76 tấn/ha (bảng 3.16).
- Tại đầm Nại: tổng Corg cỏ biển là 210,7 tấn, tương đương 773,3 tấn.CO2. Cỏ Lá dừa Enhalus acoroides có trữ lượng cacbon hữu cơ cao nhất trong số các loài cỏ ở ba đầm nghiên cứu (12,47 tấn.Corg/ha tương đương 45,7 tấn.CO2/ha). Trung bình mỗi hecta cỏ biển có 2,34 tấn.Corg/ha. 3.5.3. Lượng giá khả năng lưu trữ và hấp thụ cacbon của cỏ biển
Hình 3.30. Giá tín chỉ CO2 theo EEX
Hình 3.31. Giá tín chỉ CO2 theo EUAs
Hình 3.32. Giá tín chỉ CO2 theo BLUENEXT
Hình 3.33. Giá tín chỉ CO2 theo khu vực hoặc quốc gia
Giá tín chỉ cacbon phụ thuộc vào thị trường trao đổi, như thị trường EEX, thị trường BLUENEXT và thị trường EUAs. Theo đó, tín chỉ cacbon hiện nay chỉ dao động từ 4 - 6 Euro (hình 3.30 - hình 3.32). Tuy nhiên, việc xây dựng giá tín chỉ cacbon còn phụ thuộc vào quan điểm của từng quốc gia (hình 3.33).
25
Hình 3.34. Dự báo giá tín chỉ CO2 đến năm 2050
Hình 3.35. Áp giá tín chỉ CO2 của chính phủ Úc
Theo nghiên cứu của tổ chức Societe Generale, giá tín chỉ cacbon trung bình trên toàn thế giới năm 2020 tại thị trường EUAs vào khoảng 45 Euro/tấn, năm 2030 là 60 Euro/tấn và năm 2050 là 250 Euro/tấn (hình 3.34). Tại Úc, chính phủ đã áp đặt thuế cacbon trên toàn lãnh thổ là 23 AUD/tấn từ 2012 (hình 3.35).
Để lượng giá khả năng lưu trữ cacbon và hấp thụ CO2 của cỏ biển tại khu vực nghiên cứu, chúng tôi sử dụng giá tín chỉ cacbon dự báo đến năm 2030 của Societe Generale là 60 Euro (tương đương với 67 USD). Kết quả cho thấy, giá trị phụ thuộc vào từng loài cỏ và khả năng lưu trữ của chúng (bảng 3.16). Ở cỏ Lá dừa Enhalus acoroides tại đầm Nại là 3.067 USD/ha, trong khi cỏ Xoan (Halophila ovalis) ở đầm Thị Nại chỉ đạt 72 USD/ha (bảng 3.16).
Với diện tích phân bố lên tới 1.655 ha của loài cỏ Lươn nhật Zostera japonica, cùng với hàm lượng cacbon hữu cơ tương đối cao (32,7 – 39,4%). Theo đó, giá trị từ việc quy đổi tín chỉ cacbon hữu cơ lưu trữ ở đầm phá Tam Giang – Cầu Hai là cao nhất, khoảng 2,2 triệu USD.
Tổng giá trị hấp thụ CO2 của cỏ biển tại ba đầm phá trong nghiên cứu
này đạt được là 2.561.263 USD, tương đương với khoảng 59 tỷ VNĐ.
Trong phạm vi nghiên cứu, chúng tôi chỉ có thể xác định được lượng cacbon hữu cơ có trong sinh khối cỏ biển, chưa đánh giá được lượng cacbon hữu cơ được cho là rất lớn có trong lớp trầm tích bên dưới các thảm cỏ biển. Nhưng qua đây có thể thấy, nếu thực hiện được việc quy đổi và bán tín chỉ cacbon ở mỗi đơn vị diện tích cỏ biển (hecta) sẽ mang lại thu nhập cho cộng đồng tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, đầm Thị Nại và đầm Nại lần lượt là: 20,8 triệu đồng/ha, 3,2 triệu đồng/ha và 9,8 triệu đồng/ha; trung bình là 19 triệu đồng/ha. So với các giá trị sử dụng trực tiếp và giá trị sử dụng gián tiếp khác mà hệ sinh thái cỏ biển mang lại, thì giá trị hấp thụ và lưu trữ cacbon của chúng là tương đối cao.
26
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận:
1. Tại 3 đầm nghiên cứu, đã xác định và xây dựng khóa định loại theo danh pháp mới nhất cho 09 cỏ biển thuộc 04 họ, 06 chi. Bao gồm: Enhalus acoroides (L.f) Royle, Halophila beccarii Ascherson, Halophila ovalis (R. Br.) Hooker f., Halophila major (Zoll.) Miquel, Thalassia hemprichii (Ehrenb. ex Solms) Asch., Ruppia maritima Linnaeus, Zostera japonica Ascherson & Graebner, Halodule pinifolia (Miki) den Hartog, Halodule uninervis (Forssk.) Ascherson.
2. Số lượng loài tại các đầm khác nhau có sự sai khác không lớn: đầm phá Tam Giang – Cầu Hai có 6 loài, cỏ Lươn nhật Zostera japonica chiếm ưu thế; đầm Thị Nại có 7 loài, cỏ Hẹ tròn Halodule pinifilia chiếm ưu thế; và đầm Nại có 6 loài, với cỏ Lá dừa Enhalus acoroides chiếm ưu thế.
3. Tổng diện tích phân bố của cỏ biển ở ba đầm là 2.307 ha, phân bố chủ yếu ở vùng triều ven bờ các đầm phá (độ sâu từ 0,5 – 2 m). Trong đó, 2.037 ha ở 15 khu vực tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, độ phủ trung bình là 58,3%; 180 ha ở 11 khu vực tại đầm Thị Nại, độ phủ trung bình là 28,1%; và 90 ha ở 4 khu vực tại đầm Nại, độ phủ trung bình là 43,3%. Diện tích phân bố và độ phủ của cỏ biển có xu thế thu hẹp so với trước đây, ngoại trừ đầm phá Tam Giang – Cầu Hai
4. Sinh khối dao động trong khoảng 23,6 ± 1,5 g.khô/m2 (cỏ Nàn Halophila beccarii) đến 2.791,4 ± 145,1 g.khô/m2 (cỏ Lá dừa Enhalus acoroides), trung bình là 604,9 ± 174,7 g.khô/m2. Tỷ lệ sinh khối trên và sinh khối dưới trong khoảng 0,48 đến 1,95 (trung bình là 1,1) cho thấy xu thế sinh trưởng tốt vào mùa khô và kém vào mùa mưa.
5. Tổng trữ lượng cỏ biển ở ba đầm là 10.566,9 tấn.khô. Trong đó, 10.153,7 tấn.khô tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, tiếp theo là đầm Nại có 281,1 tấn.khô và đầm Nại có 132,1 tấn.khô.
6. Hàm lượng cacbon hữu cơ trung bình của cỏ biển tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai là 26,55 ± 2,3%; tại đầm Thị Nại là 34,30 ± 1,82%, và tại đầm Nại là 36,32 ± 4,1%. Tổng trữ lượng cacbon hữu cơ trong cỏ biển đang hiện hữu ở ba đầm là 10.416 tấn.Corg, tương đương với 38.228 tấn.CO2.
7. Giá trị lượng giá khả năng hấp thụ CO2 của cỏ biển tại ba đầm khi sử
dụng giá tín chỉ năm 2030 để quy đổi tương đương với hơn 59 tỷ VNĐ.
27
Kiến nghị:
1. Cần mở rộng phạm vi điều tra nghiên cứu đặc điểm quần xã cỏ biển và khả năng lưu trữ cacbon của chúng tại các khu vực ven bờ biển, các đầm hồ ven biển, đảo trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam.
2. Theo các nghiên cứu ở nước ngoài cho thấy, lượng cacbon hữu cơ lưu trữ bởi cỏ biển cao hơn 2 - 3 lần so với rừng thường xanh trên cạn, chủ yếu nằm trong phần dưới mặt đất. Trong khi đó, cỏ biển Việt Nam với các đặc trưng thành phần loài, sinh lượng, phân bố và môi trường sống khác biệt. Để xác định đầy đủ trữ lượng cacbon hữu cơ ở cỏ biển, ngoài việc đánh giá đúng vai trò – chức năng cỏ cỏ biển, còn nhằm mục tiêu tạo lập cơ sở khoa học vững chắc và chặt chẽ. Qua đó giúp cho các cơ quan quản lý hoạch định các chính sách thích hợp trong việc khai thác, bảo tồn cỏ biển thì cần phải có những nghiên cứu cụ thể về lượng cacbon hưu cơ được lưu trữ trong lớp trầm tích bên dưới các thảm cỏ biển.
3. Sử dụng các phương pháp khác nhau trong nghiên cứu khả năng lưu trữ cacbon của cỏ biển, trong đó chú trọng đầu tư các thiết bị phân tích tự động TOC hiện đại, có độ chính xác và tin cậy cao.
28
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- Tại 03 đầm phá tiêu biểu miền Trung (đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, đầm Thị Nại và đầm Nại), đã phát hiện và bổ sung cỏ Hẹ ba răng Halodule uninervis (Forssk.) Ascherson vào thành phần loài cỏ biển ở đầm phá Tam Giang – Cầu Hai (tỉnh Thừa Thiên - Huế) và cỏ Xoan lớn Halophila major (Zoll.) Miquel vào thành phần loài cỏ biển ở đầm Nại (tỉnh Ninh Thuận). Xây dựng được khóa định loại theo danh pháp mới từ họ đến loài và mô tả chi tiết 09 loài cỏ biển phân bố ở 03 đầm phá tiêu biểu khu vực miền Trung; - Lần đầu tiên đã xác định hàm lượng cacbon hữu cơ trong các loài cỏ biển, đánh giá trữ lượng cacbon hữu cơ, chuyển đổi tín chỉ cacbon và lượng giá khả năng hấp thụ CO2 của các quần xã cỏ biển ở khu vực nghiên cứu.
