Ứng dụng Primer trong Nghiên cứu đa dạng thực vật rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh

Ứng dụng Primer trong
Nghiên c
Nghiên c
ứ
ứ
u đa d
u đa d
ạ
ạ
ng th
ng th
ự
ự
c v
c v
ậ
ậ
t r
t r
ừ
ừ
ng ng
ng ng
ậ
ậ
p
p
m
m
ặ
ặ

n C
n C
ầ
ầ
n Gi
n Gi
ờ
ờ
, th
, th
à
à
nh ph
nh ph
ố
ố
H
H
ồ
ồ
Ch
Ch
í
í
Minh
Minh
Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM
TS
TS
Viên Ng

Viên Ng
ọ
ọ
c Nam
c Nam
M
M
ụ
ụ
c tiêu
c tiêu
- Đánh giá hiện trạng đa dạng thực vật bằng định lượng
thông qua các chỉ số đa dạng sinh học
- Điều tra, đánh giá đa dạng cây rừng ngập mặn ở tiểu
khu 1 làm cơ sở dữ liệu cho việc theo dõi, bảo tồn đa
dạng sinh học theo không gian và thời gian, các tác
động ảnh hưởng đến sự phân bố thành phần thực vật
rừng ngập mặn.
- Đề xuất các biện pháp bảo tồn đa dạng thực vật, sử
dụng hợp lý thực vật rừng ngập mặn phục vụ du lịch
sinh thái và nghiên cứu khoa học trong tương lai.
N
N
ộ
ộ
i dung nghiên c
i dung nghiên c
ứ
ứ

u
u
- Điều tra, đánh giá điều kiện tự nhiên, hiện
trạng và phân bố cây rừng ngập mặn trong
khu vực nghiên cứu.
- Đánh giá giá trị đa dạng sinh học của cây
rừng ngập mặn trong tiểu khu.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu về thực vật và đa
dạng sinh học cây rừng ngập mặn cho các
tiểu khu thuộc vùng lõi, tạo điều kiện cho việc
nghiên cứu trong tương lai cũng như tài liệu
tham khảo cho các học sinh, sinh viên cũng
như các nhà khoa học trong và ngoài nước.
Phương ph
Phương ph
á
á
p nghiên c
p nghiên c
ứ
ứ
u
u
C
C
á
á
ch ti
ch ti
ế

ế
p c
p c
ậ
ậ
n trong nghiên c
n trong nghiên c
ứ
ứ
u
u
• Tiếp cận hệ thống
• Tiếp cận nghiên cứu có sự tham gia
• Tiếp cận ứng dụng công nghệ thông tin,
viễn thám và thông tin địa lý (GIS) làm cơ
sở cho việc đánh giá và theo dõi đa dạng
sinh học cây rừng ngập mặn theo không
gian và thời gian
Phương ph
Phương ph
á
á
p nghiên c
p nghiên c
ứ
ứ
u
u
• Khảo sát thực địa để thu thập các số liệu
kết hợp với việc phân tích trong phòng

• Điều tra thực địa: Điều theo theo tuyến kết
hợp với lập ô tiêu chuẩn điển hình. Lập ô
tiêu chuẩn có kích thước 10 x 10 m (100
m
2
). Số lượng ô tiêu chuẩn ở mỗi tiểu khu
là 30 ô, dùng đồ thị số lượng loài và ô tiêu
chuẩn để kiểm tra số lượng ô tiêu chuẩn
cần thiết.
• Trong ô tiêu chuẩn thống kê số cây của
từng loài.
• Dùng máy định vị toàn cầu (GPS) để xác định
vị trí các ô tiêu chuẩn, các quần xã đặc biệt
có chỉ số đa dạng sinh học cao, cây có nguy
cơ tuyệt chủng, cây trong sách đỏ
• Xác định tên thực vật rừng ngập mặn ngoài
hiện trường qua sách “Nhận biết cây rừng
ngập mặn qua hình ảnh” của Viên Ngọc Nam
và Nguyễn Sơn Thụy (1999) và kiểm tra tên
loài dựa theo bộ Cây cỏ Việt Nam của Phạm
Hoàng Hộ (1993).
• Xử dụng ảnh vệ tinh Spot chụp vào 1/2006
và ảnh máy bay chụp vào 1/2003 để xác định
vị trí và thiết kế ô đo đếm.
D
D
ạ
ạ
ng l
ng l

ậ
ậ
p đ
p đ
ị
ị
a
a
Đất rắn
chắc
Sét cứngSét mềmBùn chặtBùn lỏng
Thổ
nhưỡng
2 ngày3 - 44 – 9 ngày10 – 19> 20 ngày
Số ngày
ngập/
tháng
23 - 2020 – 4545 - 5956 - 62
Số lần
ngập/
tháng
Ngập bởi
thủy
triều
cao bất
thường
Ngập bởi
thủy
triều
cao

Ngập bởi thủy triều trung
bình
Ngập bởi
thủy
triều
thấp
Ngập
thường
xuyên
Chế độ
ngập
3,5 m3 m2 m1,5 m1 m0 m
Độ cao
ngập
triều
(m)
1g1e1d1c1b1aKý hiệu
•
•
Phương ph
Phương ph
á
á
p đ
p đ
ị
ị
nh lư
nh lư
ợ

ợ
ng
ng: Các số liệu đo đếm về đa
dạng được định lượng để làm cơ sở cho việc so sánh
trong tương lai.
•
•
X
X
ử
ử
lý s
lý s
ố
ố
li
li
ệ
ệ
u
u: Trên cơ sở các số liệu và tài liệu thu thập
được ở thực địa, sử dụng phần mềm chuyên dụng
PRIMER V (Clarke and Warwick, 1994) xử lý và phân
tích số liệu để:
– Xác định thành phần loài,
– Số lượng cá thể,
– Độ phong phú của loài,
– Chỉ số tương đồng,
– Chỉ số ưu thế Simpson,
– Chỉ số đa dạng sinh học Shannon,

– Trên cơ sở đó so sánh và xác định mối quan hệ giữa các loài,
các quần xã, thành phần loài, quần xã theo từng tiểu khu theo
cấp lập địa
Ca
Ca
ù
ù
c ch
c ch
ỉ
ỉ
so
so
á
á
đ
đ
a da
a da
ï
ï
ng sinh ho
ng sinh ho
ï
ï
c
c
• - Mức độ giàu có của loài (richness) ký hiệu là S: là
tổng số loài hiện diện.
• - N : tổng số cá thể

• - Dùng chỉ số (Margalef) để chỉ mức độ phong phú
• d = (S-1)/logN
• - Tính đồng nhất (Eveneness) thể hiện các cá thể
phân bố như thế nào trong các loài
Chỉ số (Pielou’s evenness) J
J = H’(quan sát)/H’max
• - Chỉ số đa dạng Shannon H’log
e
• - Chỉ số ưu thế Simpson (Lambda)
- Sơ đồ nhánh Cluster
- Biểu đồ NMDS hay MDS (Non Metric Dementional
Scaling)
- PCA (Principal Component Analysis) Phân tích thành
phần chính
- Sử dụng SIMPER (Similarity Percent) để mô tả sự đóng
góp của các loài trong quần xã.
- Dùng chỉ số Caswell (V) để so sánh chỉ số Shannon H’
thực tế đo và E(H’) lý thuyết để biết sự thay đổi tác động
của môi trường đến chỉ số đa dạng Shannon.
V = H’ – E(H’) với SD(H’) là độ lệch chuẩn của H’
SD(H’)
Ca
Ca
ù
ù
c ch
c ch
æ
æ
so

so
á
á
ñ
ñ
a da
a da
ï
ï
ng sinh ho
ng sinh ho
ï
ï
c
c
Phân t
Phân t
í
í
ch s
ch s
ố
ố
li
li
ệ
ệ
u
u

• Tính ma trận tương đồng (Similarity matrices) trên cơ sở
tương đồng Bray–Curtis bằng cách chuyển đổi thành
căn bậc hai để loại trừ các loài kém ưu thế và hiếm, sau
đó tính và vẽ các sơ đồ nhánh Cluster.
• Sử dụng NMDS (Non-Metric multi-Dimensional Scaling)
và PCA (Principal Component Analysis) để mô tả mối
quan hệ giữa các ô đo đếm, loài từ ma trận tương đồng
với các yếu tố lập địa, ngập triều, đất.
• Trên cơ sở các chỉ số đa dạng sinh học để so sánh và
xác định mối quan hệ giữa các loài, các quần xã, quy
luật phân bố, phân bố thành phần loài, quần xã theo
từng tiểu khu.
K
K
Ế
Ế
T QU
T QU
Ả
Ả
NGHIÊN C
NGHIÊN C
Ứ
Ứ
U
U
Vị trí các ô
đo đếm
TT Tên tiểu khu 1b 1c 1d 1e 1g Tổng
1 TK 01 0 20 5 4 1 30

% 0 66,7 16,7 13,3 3,3 100
2 TK 02b 1 9 6 14 0 30
% 3,3 30,0 20,0 46,7 0,0 100
3 TK 03 0 3 4 9 14 30
% 0,0 10,0 13,3 30,0 46,7 100
4 TK 04b 0 5 7 4 14 30
% 0,0 16,7 23,3 13,3 46,7 100
5 TK 06 0 0 3 12 15 30
% 0,0 0,0 10,0 40,0 50,0 100
6 TK 09 0 2 12 15 1 30
% 0,0 6,7 40,0 50,0 3,3 100
7 TK 11 0 8 11 9 2 30
% 0,0 26,7 36,7 30,0 6,7 100
8 TK 12 0 3 2 21 4 30
% 0,0 10,0 6,7 70,0 13,3 100
9 TK 13 1 9 0 19 1 30
% 3,3 30,0 0,0 63,3 3,3 100
10 TK 16 3 6 10 9 2 30
% 10,0 20,0 33,3 30,0 6,7 100
Trung bình 0,5 6,5 6 11,6 5,4 30
1,7 21,7 20,0 38,7 18,0 100
Dạng lập địa (số ô điều tra)
1.7
21.7
20.0
38.7
18.0
0
10
20

30
40
1b 1c 1d 1e 1g
D
ạ
ng l
ậ
p đ
ị
a
Tỉ lệ % số ô điều tra theo các dạng lập địa
Đồ thị MDS các tiểu khu phân tích theo dạng lập địa
M
M
ố
ố
i quan h
i quan h
ệ
ệ
gi
gi
ữ
ữ
a th
a th
à
à
nh ph
nh ph

ầ
ầ
n lo
n lo
à
à
i v
i v
ớ
ớ
i di
i di
ệ
ệ
n t
n t
í
í
ch đi
ch đi
ề
ề
u tra
u tra
Đồ thị số lượng loài - Ô đo đếm
0
5
10
15
20

25
30
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
Ô đo đếm (100 m
2
)
Số loài
TK_01 TK_02b TK_03 TK_04b TK_06
TK_09 TK_11 TK_12 TK_13 TK_16
X
X
á
á
c đ
c đ
ị

ị
nh di
nh di
ệ
ệ
n t
n t
í
í
ch bi
ch bi
ể
ể
u hi
u hi
ệ
ệ
n lo
n lo
à
à
i
i
Plot of Fitted Model
Species = sqrt(-26.055 + 8.79893*sqrt(DTOTC))
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
(X 1000)
DTOTC
6
10

14
18
22
Species
S = sqrt(-26,055 + 8,79893*sqrt(A))
Với n = 300 R = 0,9982 Fr = 7.870,26 p < 0,001
Di
Di
ệ
ệ
n t
n t
í
í
ch bi
ch bi
ể
ể
u hi
u hi
ệ
ệ
n lo
n lo
à
à
i
i
Trong trường hợp này là S = 75 m
2

.
- Vậy việc chọn ô hình vuông với kích
thước 10 x 10 m = 100 m
2
để điều tra
là phù hợp.
C
C
á
á
c ch
c ch
ỉ
ỉ
tiêu đo đ
tiêu đo đ
ế
ế
m theo ti
m theo ti
ể
ể
u khu 1
u khu 1
Ti
Ti
ể
ể
u khu 1
u khu 1

- Tiểu khu 1 có 21 loài, trong đó có 19 loài cây
ngập mặn thực sự và 2 loài cây gia nhập rừng
ngập mặn
- Số cá thể trung bình là 119 ± 17, thấp nhất là 49
cá thể (ô 25) ở nơi có đất bùn lỏng và triều ngập
hàng ngày, nền đất chưa ổn định để cây tái sinh
và ô 6 có 244 cá thể, chiếm cao nhất trong tiểu
khu, đây thuộc dạng lập địa 1c với thành phần
bùn chặt và ngập triều trung bình thuận lợi cho
cây tái sinh bằng nguồn nước mang trái đến khi
triều lớn.
Qu
Qu
ầ
ầ
n xã
n xã
ở
ở
m
m
ứ
ứ
c tương đ
c tương đ
ồ
ồ
ng 39,87% trên c
ng 39,87% trên c

ấ
ấ
p l
p l
ậ
ậ
p đ
p đ
ị
ị
a 1c
a 1c
92,643,26Phoenix paludosa Roxb
6
89,385,67Nypa fruticans Wurmb.5
83,7212,68Ceriops decandra (Griff.)
4
71,0415,96Avicennia officinalis L.3
55,0719,80Rhizophora apiculata Blume
2
35,2835,28Acanthus ilicifolius L.1
Tích lũy%Tham gia%Loài
TT