Tên đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và dinh dưỡng của rừng ngập mặn tại Cồn Ông Trang, tỉnh Cà Mau” .

 Tác giả: Võ Ngươn Thảo, Khóa 2010 đợt 2.

 Chuyên ngành: Môi trường đất và nước;  Mã số: 62440303. Nhóm ngành: Môi trường.

 Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Trương Thị Nga, Trường Đại học Cần Thơ.

 Thời gian bảo vệ: 14 giờ 00, Thứ tư ngày 01 tháng 11 năm 2017.

 Địa điểm bảo vệ: Phòng Bảo vệ luận án tiến sĩ (Phòng họp 3, lầu 2, Nhà điều hành), Khu II – Trường Đại học Cần Thơ

1. Tóm tắt nội dung luận án

Đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và dinh dưỡng của rừng ngập mặn tại Cồn Ông Trang, tỉnh Cà Mau” được thực hiện nhằm:

- Đánh giá được các yếu tố môi trường đất và chế độ thủy văn ảnh hưởng đến phân bố thực vật rừng ngập mặn tại Cồn Trong – Ông Trang.

- Xác định các dạng lập địa và đặc điểm cấu trúc rừng ngập mặn tại Cồn Trong – Ông Trang.

- Đánh giá được năng suất vật rụng, tiến trình phân hủy lá rụng của 3 loài thực vật Đước đôi, Mấm trắng và Vẹt tách tại 3 dạng lập địa thuộc Cồn Trong – Ông Trang.

- Xác định được thành phần Ba khía và đánh giá tập tính ăn của Ba khía qua sự chọn lựa lá rừng ngập mặn và đóng góp dinh dưỡng.

Kết quả nghiên cứu cho thấy: Đạm trong đất ở mức độ trung bình khá, dao động trung bình 0,14 – 0,19% từ đầu cồn đến cuối cồn. Đối với lân tổng số được đánh giá khá giàu từ 0,08 – 11%, tuy nhiên sự khác biệt ở 3 khu vực không nhiều. Hàm lượng chất hữu cơ khá cao, dao động trong khoảng 9,66 – 12,9% từ đầu cồn đến cuối cồn. Đối với độ mặn gần như không biến động 29,26 - 29‰. Hệ sinh thái rừng Cồn Trong – Ông Trang chịu ảnh hưởng đặc biệt bởi chế độ triều, cao trình, độ mặn. Các kết quả về đặc điểm lý hóa đất cho thấy đất phù hợp cho sinh trưởng của cây rừng ngập mặn, ở mức khá và giàu. Từ đó cho thấy các yếu tố môi trường tại Cồn Trong – Ông Trang thích hợp cho sự phân bố và đa dạng sinh học của 12 loài thân gỗ và 4 loài thân leo và thân bụi.

Nghiên cứu đã xác định được 3 dạng lập địa. Tại cuối cồn, lập địa đặc trưng thành phần cơ giới thịt pha sét, chế độ ngập sâu với số lần ngập triều là 502 lần/năm, Eh= -168,5 mV ưu thế với loài Mấm trắng. Ở giữa cồn, Đước đôi ưu thế với lập địa có thành phần cơ giới thịt trung bình, số lần ngập triều 189 lần/năm, Eh= -134 mV. Tại đầu cồn, lập địa Vẹt tách có thành phần cơ giới sét pha thịt, số lần ngập triều ít nhất là 73 lần/năm, có Eh= 69,5 mV.

Năng suất vật rụng của loài Đước đôi cao nhất là 12,98 tấn/ha/năm. Mấm trắng là 10,12 tấn/ha/năm và Vẹt tách là 9,88 tấn/ha/năm. Tích lũy đạm lần lượt ở lá Đước đôi, Mấm trắng và Vẹt tách là 0,09 tấn/ha/năm; 0,08 tấn/ha/năm và 0,06 tấn/ha/năm. Tích lũy lân không khác biệt ở 3 loại lá, 0,02 – 0,03 tấn/ha/năm. Thời gian bán phân hủy với lá Đước đôi 86 ngày; lá Mấm trắng là 75 ngày và lá Vẹt tách là 71 ngày.

Nghiên cứu đã xác định được 4 loài Ba khía thuộc họ Sesarmidae. Trong đó tại lập địa Vẹt tách hiện diện cả 4 loài trong khi 2 dạng lập địa Đước đôi và Mấm trắng chỉ hiện diện 2 loài.

Loại lá ưa thích của Sesarma sp. là lá Mấm, kế đến là lá Vẹt và lá Đước. Tốc độ tiêu thụ thức ăn theo thứ tự giảm dần từ Mấm, Vẹt, Đước. Tốc độ tiêu thụ thức ăn phụ thuộc vào kích cỡ và loại thức ăn ưa thích của Ba khía. Lá vàng được ưa chuộng hơn lá xanh.

2. Những kết quả mới của luận án

So với các công trình nghiên cứu gần đây, nghiên cứu tập trung vào một số điểm mới cơ bản như sau:

- Kết quả nghiên cứu cho thấy các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự phân bố rừng ngập mặn Cồn Trong – Ông Trang là cao trình, tần suất và độ sâu ngập, các đặc điểm lý hóa đất với đạm tổng số 0,24%, lân tổng số 0,08 – 0,11%, hữu cơ 10,09 – 10,7%, độ mặn 19,7‰, phù hợp cho thực vật với 12 loài thân gỗ, 4 loài thân bụi và dây leo.

- Lần đầu tiên, luận án đã xác định được 3 dạng lập địa và đặc điểm của 3 lập địa này tại Cồn Trong – Ông Trang là Đước đôi, Vẹt tách và Mấm trắng. Tại lập địa Mấm trắng, số lần ngập triều/năm 502 lần, đất bị ngập thường xuyên, yếm khí, Eh: -168,5 mV, độ mặn 19,7‰, độ thuần thục: 1,32, đất dạng thịt pha sét. Lập địa Đước đôi có số lần ngập triều/năm 189 lần, Eh: -134 mV, độ mặn: 19,34‰, độ thuần thục: 1,27, đất dạng thịt pha sét. Lập địa Vẹt tách có số lần ngập triều/năm 73 lần, Eh: 69,5 mV, độ mặn: 19,4‰, độ thuần thục: 0,78, đất dạng thịt pha sét.

Trong nghiên cứu năng suất vật rụng luận án đã đánh giá được sự đóng góp dinh dưỡng cao nhất ở loài Đước đôi với năng suất vật rụng đạt 12,98 tấn/ha/năm, trong đó năng suất vật rụng lá Đước đạt 8,767 tấn/ha/năm, đạm 90 kg/ha, lân 20 kg/ha và carbon 4.790 kg/ha. Thời gian bán hủy lá của 3 loài cây từ 71 đến 86 ngày, lá Mấm trắng có thời gian phân hủy nhanh nhất.

Lần đầu tiên luận án đã xác định được 4 loài Ba khía tại 3 dạng lập địa, Ba khía càng đỏ phân bố nhiều. Ba khía ăn cả 3 loại lá Vẹt, Đước, Mấm và ở 2 tình trạng xanh và vàng.

3. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của luận án đã góp phần xác định đặc điểm môi trường đất, chế độ triều, lập địa có ảnh hưởng đến cấu trúc rừng ngập mặn tại Cồn Trong – Ông Trang làm cơ sở quan trọng cho việc quy hoạch tái trồng rừng cần dựa trên sự thích nghi với điều kiện lý hóa đất và ché độ triều phù hợp của thực vật.

Năng suất vật rụng và phân hủy lá rụng cho thấy có sự đóng góp rất lớn về dinh dưỡng cho hệ sinh thái thông qua thành phần vật rụng và sự phân hủy, trong đó lá chiếm phần lớn. Cây Đước đôi, Mấm trắng và Vẹt tách đều có vật rụng cao từ đó có tích lũy và tuần hoàn dinh dưỡng N, P, C cao, thời gian bán phân hủy từ 71- 86 ngày chỉ ra thực tế ứng dụng là cần duy trì và phục hồi hệ sinh thái rừng ngập mặn. Vật rụng và phân hủy cung cấp dinh dưỡng cho cây rừng và các sinh vật khác của hệ sinh thái.

Ba khía có sự ưa thích sử dụng 3 loại lá Đước, Mấm và Vẹt làm thức ăn và đồng thời góp phần phân cắt vật rụng trong tiến trình tuần hoàn dinh dưỡng trong hệ sinh thái rừng ngập mặn. Đây là những kết quả rất cần thiết cho các nhà quản lý than khảo trong công tác bảo tồn đa dạng sinh học cụ thể là loài ba khía, hạn chế săn bắt và hạn chế phá rừng ngập mặn. Các kết quả này cũng rất cần thiết trong thực tiễn cho giáo dục cộng đồng ý thức được vai trò, chức năng rừng ngập mặn nói chung và Ba khía nói riêng.

1. Summary of the dissertation

The aims of the study were

• Environmental factors especially soil and tide characteristics on the distribution of mangrove.
• Top soil characteristics and mangrove structures determination at Ong Trang islet.
• Litter fall, leaf decomposition process of 3 species Avicennia alba, Rhizophora apiculata and Bruguiera pariflora at 3 top soil types at Ong Trang islet.
• Sesarmid species identification; the leaf species and status consumption choice of Sesarmid and their contribution on nutrient cycle.

The results of the environmental factors affect on the distribution of mangrove showed that the topography ranged 0 – 46 cm and the tide movement was 73 – 502 times/year, the salinity ranged 29.12 – 29.26‰; N% changed 0.14 – 0.19%; P₂O₅% was 0.08 – 0.11%; organic matter was 9.66 – 10.97%. At the tip of islet N-NH₄⁺ where Avicennia albadistributed, the concentration of N-NH₄⁺ in the soil was high 10.74 mg/kg and at the top studied site with Bruguiera parviflora, soil had the high concentration of N-NO₃^-. These environmental factors showed the suitable conditions and characterized for mangrove with 12 wood species, 4 bushes and weed species.

The research determined 3 typical top soil in the mangrove at Ong Trang islet. At the tip, the soil characterized by the loam and silt, deep submerged to pograply. Tide movement frequency was 502 times/year, Eh was recorded = -168 mV. The Avicennia alba was the dominant species. At the middle of Ong Trang mangrove, the Rhizophora apiculatespecies was dominant with the typic top soil which had content of silt, loam and sand, tide movement frequency was 189 times/year, Eh was obtained = -134 mV. At the tip, the Bruguiera parviflora species adapted with the top soil characterized by the silt, loam and sand. Tide movement frequency was 73 times/year, Eh was recorded = 69.5 mV.

The annual dry weight of litterfall of the Rhizophora apiculate species was 12.98 tons/ha; the Avicennia alba species, total annual dry weight of litterfalls was estimated to be 10.12 tons/ha. For the Bruguiera parviflora species, total annual dry weight of litterfalls was estimated to be 9.88 tons/ha. The accumulated nitrogen in Rhizophora apiculate, Avicennia alba and Bruguiera parviflora leaves were 0.09 tons/ha/year; 0.08 tons/ha/year and 0.06 tons/ha/year. The P accumulation was not different with 0.02 – 0.03 tons/ha/year. The decomposition time of Rhizophora apiculate, Avicennia alba and Bruguiera parviflora leaves was 86 days; 75 days and 71 days respectively.

Four Sesarmid species were found in this thesis belong to Sesarmidea at Ong Trang islet. At Bruguiera parviflora site the research found 4 species while at Rhizophora apiculate, Avicennia alba determined 2 species.

Favorite leaves type of Sesarma sp. was Avicennia alba leaf, next to Bruguiera parviflora leaf and Rhizophora apiculate leaf. Old leaves was consumed faster than green leaves.

1. New finding of the thesis

• Results of the study showed that environmental factors affected the distribution of mangroves in Ong Trang islet such as the toppgraphy, the tide moment, the physical and chemical characteristics of soil the salinity ranged 29.12 – 29.26‰; N% changed 0.14 – 0.19%; P₂O₅% was 0.08 – 0.11%; organic matter was 9.66 – 10.97%. These environmental factors showed the suitable conditions and characterized for mangrove with 12 wood species, 4 bushes and weed species.
• The research determined 3 typics top soil in the mangrove at Ong Trang islet. At the tip, the top soil characterized by the loam and silt, deep submerged. Tide movement frequency was 502 times/year. Eh was recorded = -168 mV. The Avicennia alba species was the dominant species. At the middle of Ong Trang mangrove, the Rhizophora apiculate species was dominant with the typic top soil which had content of silt, loam and sand, tide movement frequency was 189 times/year, Eh was obtained = -134 mV. At the tip, Bruguiera parviflora was adapted with the top soil characterized by the silt, loam and sand. Tide movement frequency was 73 times/year, Eh was recorded = 69.5 mV.
• In research on litterfall yield, the thesis assessed the highest nutritional contribution of Rhizophora apiculatespecies, the annual dry weight of litterfall was 12.98 tons/ha/year, include litter leaf was 8.767 tons/ha/year, Nitrogen was 90 kg/ha, Phosphate was 20 kg/ha and Carbon was 4,790 kg/ha. The time for half decomposition of 3 species leaves from 71 to 86 daus. The Avicennia alba leaves had fastest decomposition time.

The first time, the thesis identified 4 Sesarmid species on 3 typics top soil in the mangrove, Perisesarma eumolpe, was eaten Avicennia alba leaf, Bruguiera parviflora leaf and Rhizophora apiculate leaf with 2 leaves’s status was green and yellow.

1. Ability application of the research

The research results of the thesis have contributed to determine the characteristics of soil environment, tide movement, these typics top soil in the mangrove that affected to structure of mangroves at Ong Trang islet. It is an important basis for planning of reforestation which is the need of mangrove adaptation to physical and chemical soil and suitable tide moment.

The litterfall production and the process of leaf litter decopomposition showed an enormous contribution to the ecosystem nutrient components through material of litterfall and the decomposition, which leaves the majority. The Avicennia alba, Bruguiera parviflora and Rhizophora apiculate trees are high litterfall. So they have the high accumulation and nutrient circulation (N, P, C). The time for half – decomposition from 71 to 86 days indicated that the actual application is needed to maintain and restore mangrove ecosystems. The litterfall and the decomposition supply nutrition to trees and other organisms of the ecosystem.

Sesarmid have preferred ways to use 3 leaves types of Avicennia alba, Bruguiera parviflora and Rhizophora apiculatetrees to feed and simultaneously contributing to cleavage litterfall in the process of nutrient circulation of mangrove ecosystem. These results are essential for managers to refer in the conservation of biodiversity, detail is Sesarmid, hunting restrictions and limitations of mangroves destruction. These results are also necessary for practical education in the community to be aware of the role and functions of mangroves in general and Sesarmid in particularly.

>> Xem chi tiết nội dung luận án

>> Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo.