Rừng mưa nhiệt đới là một kiểu của hệ sinh thái xuất hiện nhiều tại vĩ độ 28
độ Bắc hay Nam của đường xích đạo (trong khu vực xích đạo giữa chí tuyến
Bắc và chí tuyến Nam). Hệ sinh thái này tồn tại nhiệt độ trung bình khá cao và
lượng mưa đáng kể. Rừng mưa có thể được tìm thấy ở Châu Á, Châu
Úc, Châu Phi, Nam Mỹ, Trung Mỹ và trên nhiều hòn đảo ở Thái Bình
Dương, vùng Caribe, Ấn Độ Dương. Theo như bảng phân loại quần xã sinh
vật của Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên, rừng mưa nhiệt đới được cho là một
dạng rừng ẩm ướt nhiệt đới(hay rừng lá rộng ẩm ướt nhiệt đới) và cũng có thể
được xem là rừng thường xanh đồng bằng tại xích đạo.
Mục lục
Tổng quan
Rừng mưa sông Amazon ở Peru
Rừng mưa nhiệt đới có thể được mô tả bằng hai chữ: nóng và ẩm. Có nghĩa
là nhiệt độ hàng tháng đều vượt quá 18 độ C (64 độ F) trong cả
năm. Lượng mưa trung bình hàng năm không thấp hơn 168 cm (66 inch) và
có thể vượt hơn 1000 cm (390 inch) dù rằng nó thường nằm giữa khoảng
175 cm (69 inch) và 200 cm (79 inch). Lượng mưa cao như thế này thường
làm cho đất nghèo chất dinh dưỡng do các chất dinh dưỡng dễ tan thường bị
rửa trôi đi.
Rừng mưa nhiệt đới thể hiện các mức độ đa dạng sinh học rất cao. Khoảng
40% đến 75% trong tất cả các loài sinh vật đều là bản địa. Rừng mưa còn là
nhà của một nửa các sinh vật sống và các loài thực thật của cả hành tinh. Hai
phần ba trong tất cả các loài thực vật có hoa có thể được tìm thấy trong các
rừng mưa. Một hecta rừng mưa có thể có 42000 loài côn trùng khác nhau,
khoảng 807 cây trong 313 loài và 1500 loài thực vật mọc cao hơn. Rừng mưa
nhiệt đới còn được gọi là “kho thuốc lớn nhất thế giới”, bởi vì hơn một phần tư
các loại thuốc tự nhiên đã được tìm thấy tại đó. Có vẻ như là còn hàng triệu
loài thực vật, côn trùng và vi sinh vậtvẫn chưa được phát hiện trong các rừng
mưa nhiệt đới.
Rừng mưa nhiệt đới nằm trong những hệ sinh thái bị đe dọa nhất trên toàn
thế giới do sự chia cắt quy mô lớn bởi hoạt động của con người. Sự chia
cắt môi trường sống gây ra bởi các quá trình địa lý chẳng hạn như hoạt động
núi lửa và sự biến đổi khí hậu xảy ra trong quá khứ, và đã được nhận biết là
những nguyên nhân quan trọng của sự hình thành loài. Tuy nhiên, sự hủy diệt
môi trường sống gây ra nhanh chóng bởi con người bị nghi ngờ là một trong
những nguyên nhân chính của sự tuyệt chủng các loài. Rừng mưa nhiệt đới
đã là mục tiêu cho việc khai thác gỗ và phá rừng làm đất nông nghiệp quy mô
lớn trong suốt thế kỷ 20, và những khu vực được bao phủ bởi rừng mưa trên
toàn thế giới đang bị thu nhỏ nhanh chóng.
Lịch sử
Rừng mưa nhiệt đới đã tồn tại trên Trái đất hàng trăm triệu năm. Hầu hết rừng
mưa nhiệt đới ngày nay nằm trên các mảng của siêu lục địa Gondwana, Đại
Trung sinh.[13] Sự chia cắt đại lục đã gây ra mất mát rất lớn ở các loài lưỡng
cư, cùng lúc đó khí hậu khô hơn đã thúc đẩy sự đa dạng hóa của các loài bò
sát. Sự phân chia đã để lại rừng mưa nhiệt đới tại năm vùng đất chính của
thế giới: Châu Mỹ, Châu Phi, Đông Nam Á, Madagascar, và New Guinea, với
một phần nhỏ hơn nằm ở rìa ngoài của Châu Úc. Tuy nhiên, những chi tiết về
nguồn gốc của rừng mưa vẫn còn chưa chắc chắn bởi vì các di chỉ hóa thạch
không đầy đủ.
Các kiểu rừng mưa nhiệt đới
Vài kiểu rừng có quần xã sinh vật của rừng mưa nhiệt đới:
Rừng mưa Daintree ở Queensland
'Rừng mưa thường xanh đồng bằng tại xích đạo là các khu rừng nhận
lượng mưa cao (hơn 2000 mm, hay 80 inch hàng năm) trong cả năm.
Những khu rừng này xuất hiện trong một vành đai xung quanh đường xích
đạo, với những khu vực lớn nhất tại lưu vực Amazon ở Nam Mỹ, lưu vực
Congo ở Trung Phi, Indonesia, và New Guinea.
Rừng theo mùa ẩm ướt bán thường xanh và rụng lá, nhận lượng
mưa cao với một mùa hạ có mưa ấm áp và một mùa đông khô ráo và mát
hơn. Một số cây trong những khu rừng này rụng một phần hoặc toàn bộ lá
trong mùa đông. Những khu rừng này được tìm thấy ở các vùng thuộc
Nam Mỹ, Trung Mỹ và xung quanh Caribê, vùng duyên hải Tây Phi, các
vùng của tiểu lục địa Ấn Độ, và băng ngang hầu hết bán đảo Đông Dương.
Rừng mưa vùng núi, một số được biết đến với tên gọi “rừng mây”
(rừng sương mù), được tìm thấy ở các khu vực trên núi với khí hậu mát
hơn. Tùy thuộc vào vĩ độ, phần giới hạn bên dưới của rừng mưa vùng núi
trên các dãy núi lớn thường là giữa 1500m và 2500m, còn phần giới hạn
bên trên thì thường là từ 2400m đến 3300m.
Rừng nước ngọt, gồm bảy loại được biết đến tại khu bảo tồn
Tambopata, Peru, Amazon.
Rừng đầm lầy úng nước lâu dài – Trước đây là hồ móng ngựa,
vẫn còn ngập nước nhưng được bao phủ bởi rừng.
Rừng đầm lầy úng nước theo mùa – Các hồ móng ngựa đang
trong quá trình thêm nước.
Rừng bãi bồi đồng bằng – Các vị trí bãi bồi thấp nhất với khu
rừng dễ nhận thấy.
Rừng bãi bồi đất trung – Rừng cao, thỉnh thoảng ngập nước.
Rừng bãi bồi đất cao – Rừng cao, hiếm khi ngập nước.
Rừng bãi bồi cũ – Là nơi được để ngập trong khoảng 200 năm
trước.
Khu bãi bồi cũ – Hiện giờ là bãi đất khô (terra firme), nhưng theo
lịch sử thì đã từng là bãi bồi của sông Tambopata.
Cấu trúc rừng
Rừng mưa nhiệt đới được chia làm các tầng khác nhau, hay còn gọi là lớp,
với thảm thực vật được cấu tạo thành một mô hình chiều dọc từ mặt đất đến
tán rừng. Mỗi tầng là một quần thể sinh vật duy nhất bao gồm các loại động
thực vật khác nhau, thích nghi với điều kiện sống ở riêng tầng đó. Chỉ có tầng
trội (tầng vượt tán) là độc nhất ở rừng mưa nhiệt đới, trong khi các tầng khác
cũng được tìm thấy ở rừng mưa ôn đới.
Tầng thảm tươi
Là tầng thấp nhất, chỉ nhận được 2% lượng ánh sáng mặt trời. Chỉ có những
thực vật nào thích nghi được với ánh nắng ít mới có thể phát triển được dưới
này. Cách xa khỏi các bờ sông, đầm lầy và các khoảng rừng thưa, nơi mà các
cây tầng thấp rậm rạp được tìm thấy, thì tầng thảm tươi lại tương đối ít các
loài thực vật bởi vì ít ánh sáng mặt trời đến được. Điều này cho phép các loài
động vật lớn có thể di chuyển dễ dàng hơn, chẳng hạn như: các loài có móng
guốc như hươu đùi vằn (Okapia johnstoni), heo vòi (tapirus sp.), tê giác
Sumatra (Dicerorhinus sumatrensis), và các loài khỉ không đuôi giồng như khỉ
đột đồng bằng phía Tây (Gorilla gorilla), cũng như nhiều loài bò sát, lưỡng cư,
và côn trùng. Tầng thảm tươi cũng có các phần thực vật và động vật đang
trong trạng thái phân hủy, mà sẽ biến mất nhanh chóng, bởi vì điều kiện ấm,
ẩm ướt sẽ đẩy nhanh quá trình phân hủy. Nhiều loại nấm phát triển ở đây
cũng giúp phân hủy xác động vật và thực vật.
Tầng dưới tán
Tầng dưới tán nằm giữa tầng tán chính và tầng thảm tươi. Tầng dưới tán là
nhà của nhiều loài chim, động vật có vú nhỏ, côn trùng, bò sát, và thú săn
mồi. Bao gồm báo (Panthera pardus), ếch phi tiêu độc (Dendrobates
sp.), Nasua nasua (họ Gấu mèo Bắc Mỹ), trăn Mỹ nhiệt đới (Boa constrictor),
và nhiều loại bọ cánh cứng. Thảm thực vật tại tầng này thường bao gồm các
cây bụi chịu bóng, thảo mộc, cây gỗ nhỏ, và các loại dây leo thân gỗ lớn mà
hay bò lên các cây gỗ để đón ánh sáng mặt trời. Chỉ có khoảng 5% ánh sáng
mặt trời xuyên qua được tầng tán chính để đến được tần dưới tán, làm cho
thực vật tần dưới tán ít khi phát triển lên đến 3 m (10 feet). Để thích nghi với
mức độ ánh sáng thấp như thế này, các thực vật ở đây thường tiến hóa với lá
to hơn. Nhiều cây con mà sẽ phát triển đến tầng tán chính đều nằm ở tầng
dưới tán.
Tầng tán chính tại Học viện nghiên cứu rừng Malaysia.
Tầng tán chính
Tầng tán chính là tầng quan trọng nhất của một khu rừng, tạo thành phần mái
che cho hai tầng còn lại. Nó bao gồm phần lớn các cây gỗ to nhất, thường là
cao từ 30–45 m. Các cây thường xanh cao, lá rộng là các cây chiếm ưu thế.
Những khu vực có quần thể sinh vật rậm rạp nhất thường được tìm thấy tại
tầng tán chính của rừng, vì nó thường hỗ trợ nhiều quần thể thực vật biểu
sinh bao gồm lan, cây họ dứa, rêu và địa y. Những thực vật biểu sinh này
bám vào các thân và cành, nhánh của cây để lấy nước và khoáng chất từ
mưa và các mảng vật chất thu được từ các cây hỗ trợ. Quần thể động vật ở
đây cũng tương tự như trên tầng trội, nhưng đa dạng hơn. Người ta cho là
tổng tất cả các loài chân khớp của tầng tán chính nhiệt đới có thể lên đến 20
triệu loài. Những loài khác sống ở tầng này bao gồm nhiều loài chim, chẳng
hạn như Ceratogymna elata, Hedydipna collaris, vẹt xám châu
Phi, Ramphastos sulfuratus, vẹt hồng cũng như các loài động vật khác
như Ateles, Papilio antimachus, Bradypus, Potos flavus, Tamandua.
Tầng trội (Tầng vượt tán)
Tầng trội có ít các cây gỗ lớn, mọc cao hơn tầng tán chính, vươn đến độ cao
45 – 55 m, dù rằng thỉnh thoảng một vài loài sẽ mọc cao đến 70 – 80 m. Ví dụ
như cây Lecythis ampla. Những cây này cần phải có khả năng chịu được
nhiệt độ cao và gió mạnh mà hay xuất hiện ở trên tầng tán chính tại một số
vùng. Vài loài động vật đặc biệt sống tại tầng này chẳng hạn như đại bàng
rừng châu Phi, Colobus polykomos, dơi quạ lớn.
Tuy nhiên, sự phân tầng không phải luôn luôn rõ ràng. Các khu rừng mưa
luôn thay đổi không ngừng và nhiều thay đổi ảnh hưởng đến cấu trúc của
rừng. Ví dụ, khi các cây tầng trội và tầng tán chính bị đổ, chúng sẽ tạo ra các
khoảng hở. Những khoảng hở trên tầng tán chính của rừng được biết đến là
rất quan trọng đối với việc trồng và phát triển của cây ở rừng mưa. Người ta
đánh giá rằng khoảng 75% các loài cây tại La Selva Biological Station, Costa
Rica đều phụ thuộc vào các khoảng hở tại tầng tán chính để nảy mầm hạt
giống hay để phát triển qua khỏi giai đoạn cây con
Sinh thái học
Khí hậu
Hầu hết rừng mưa nhiệt đới đều nằm xung quanh hoặc gần đường xích đạo,
do đó tồn tại cái gọi là khí hậu xích đạo, đặc trưng bởi ba thông số khí hậu
chính: nhiệt độ, lượng mưa, và cường độ mùa khô. Các thông số khác ảnh
hưởng đến rừng mưa nhiệt đới là nồng độ cacbon điôxít, bức xạ mặt trời, và
sự hiện hữu của nitơ. Nói chung, các kiểu khí hậu đều bao gồm nhiệt độ ấm
và lượng mưa hàng năm cao. Tuy nhiên, lượng mưa phong phú thay đổi
xuyên suốt cả năm tạo nên các mùa khô và mưa riêng biệt. Rừng mưa được
phân loại bởi lượng mưa nhận được hàng năm, mà cho phép các nhà sinh
thái học xác định được sự khác biệt trong các khu rừng mà có cấu trúc tương
tự nhau này. Theo như sự phân loại của Holdridge về hệ sinh thái nhiệt đới,
rừng mưa nhiệt đới thật sự có lượng mưa hàng năm cao hơn 800 cm và nhiệt
độ hàng năm cao hơn 24 độ C. Tuy nhiên, hầu hết rừng mưa nhiệt đới đồng
bằng có thể được phân loại là rừng mưa nhiệt đới ẩm ướt, mà khác nhau về
lượng mưa. Sinh thái học rừng mưa nhiệt đới – động học, kết cấu và chức
năng – rất nhạy cảm với các thay đổi về khí hậu, đặc biệt là lượng mưa. Khí
hậu của những khu rừng này bị ảnh hưởng bởi một dải mây gọi là Đới hội tụ
liên chí tuyến (Intertropical Convergence Zone) nằm gần được xích đạo và
được tạo nên bởi những cơn gió mậu dịch từ Bắc và Nam bán cầu. Vị trí của
dải mây này thay đổi theo mùa, di chuyển về phía Bắc vào mùa hạ ở hướng
Bắc và về phía Nam vào đông của hướng Bắc, kết quả là nó sẽ ảnh hưởng
đến các mùa mưa và khô tại các vùng nhiệt đớiNhững vùng này đã trải qua
sự ấm lên mạnh với một tốc độ khoảng 0.26 độ C mỗi thập kỷ, trùng khớp với
hiện tượng ấm lên toàn cầu do khí thải nhà kính từ các hoạt động của con
người vào bầu khí quyển. Các nghiên cứu cũng tìm thấy rằng lượng mưa