Nghiên cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở một số vùng ven biển thành phố hải phòng

B GIO DC V O TO

B NễNG NGHIP V PTNT

TRNG I HC LM NGHIP

nguyễn danh tĩnh
nghiên cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập
mặn ở một số vùng ven biển - thành phố hải phòng

luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp

Hà Tây, 2007


B GIO DC V O TO

B NễNG NGHIP V PTNT

TRNG I HC LM NGHIP

nguyễn danh tĩnh

nghiên cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập
mặn ở một số vùng ven biển - thành phố hải phòng

Chuyên ngành: Lâm học
Mã số:60.62.60

luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp

Ng-ời h-ớng dẫn khoa học
Pgs.ts. V-ơng văn quỳnh

Hà Tây, 2007


5

Các chữ viết tắt và ký hiệu
1.

Do:

Đ-ờng kính gốc (cm)

2.

Dt:

Đ-ờng kính tán (m)

3.

DT:

Đông Tây

4.

Hdc:

Chiều cao d-ới cành (m)

5.

Hs:

Chiều cao của sóng biển (cm)

6.

Hs0:

Chiều cao sóng biển tr-ớc đai rừng

7.

Hs1:

Chiều cao sóng biển tại cọc thứ 1

8.

Hvn:

Chiều cao vút ngọn (m)

9.

Kdoc:

Khoảng cách dọc

10. Kcngang:

Khoảng cách ngang

11. L:

Bề rộng đai rừng (m)

12. LP:

Lâm phần

13. M:

Mắm

14. N:

Mật độ (cây/ha)

15. NB:

Nam Bắc

16. OTC:

Ô tiêu chuẩn

17. R:

Mức độ tin cậy

18. RNM:

Rừng ngập mặn

19. S:

Sú

20. STT:

Số thứ tự

21. S%:

Sai số tiêu chuẩn

22. TB:

Trung bình

23. TC%:

Độ tàn che

24. h:

Độ giảm chiều cao sóng (cm)


6

Danh mục biểu
Biểu..................................................................................................... Trang
2- 1: Biểu điều tra cấu trúc rừng .............................................................. 21
2- 2: Biểu đo chiều cao sóng cây cá lẻ .................................................... 25
2- 3: Biểu đo chiều cao sóng theo tuyến ................................................. 26
3- 1: Các yếu tố khí t-ợng tại trạm Hòn Dấu .......................................... 30
3- 2: Đặc điểm hải văn vùng biển bãi triều Tiên Lãng............................ 31
4- 1: Thành phần độ hạt trầm tích bề mặt bãi triều Tiên Lãng ............... 38
4- 2: Hàm l-ợng mùn tại khu vực nghiên cứu ......................................... 39
4- 3: Độ loãng của bùn ở các lâm phần ................................................... 40
4- 4: Thống kê các loài cây RNM và công thức tổ thành ....................... 42
4- 5: Mật độ cây RNM ở các lâm phần nghiên cứu ................................ 43
4- 6: Thống kê các chỉ tiêu điều tra ở các lâm phần ............................... 45
4- 7: Quan hệ giữa chiều cao sóng biển và khoảng cách dọc ................. 49
4- 8: Độ giảm sóng của các cấp đ-ờng kính theo khoảng cách dọc ....... 53
4- 9: Quan hệ giữa sóng biển và khoảng cách ngang .............................. 57
4- 10: Độ giảm sóng biển qua các lâm phần ........................................... 64
4- 11: Các chỉ tiêu cấu trúc và độ giảm chiều cao sóng ở các lâm phần. 72
4- 12: Chiều cao sóng sau đai RNM trong điều kiện sóng biển phía
tr-ớc là 3.5m (tính cho bề rộng đai rừng từ 50m đến 1000m) ................ 80
4- 13: Chiều cao sóng sau đai RNM trong điều kiện sóng biển phía
tr-ớc là 3.5m (tính cho bề rộng đai rừng từ 100m đến 2000m) .............. 81
4- 14: Chiều cao sóng sau đai RNM trong điều kiện sóng biển phía
tr-ớc là 5m (tính cho bề rộng đai rừng từ 50m đến 1000m) ................... 82

4- 15: Chiều cao sóng sau đai RNM trong điều kiện sóng biển phía
tr-ớc là 5m (tính cho bề rộng đai rừng từ 100m đến 2000m) ................. 83
4- 16: Bề rộng cần thiết của đai rừng chắn sóng tại khu vực nghiên
cứu với chiều cao sóng biển 350cm ........................................................ 86
4- 17: Bề rộng cần thiết của đai rừng chắn sóng tại khu vực nghiên
cứu với chiều cao sóng biển 500cm ........................................................ 87


7

Danh mục các ảnh và hình vẽ
1. danh mục ảnh
ảnh ..................................................................................................... Trang
2- 1: Hình thái cành mang lá non của Bần chua ..................................... 36
2- 2: Hình thái cành mang lá và quả Bần chua ....................................... 37
2. danh mục hình vẽ
Hình vẽ ............................................................................................... Trang
2- 1: Sơ đồ bố trí các vị trí cọc sau cây cá lẻ ........................................... 23
2- 2: Mô phỏng cách đo chiều cao sóng cây cá lẻ .................................. 24
2- 3: Sơ đồ bố trí các điểm và tuyến đo sóng .......................................... 25
4- 1: Đ-ờng kính tán trung bình ở các lâm phần .................................... 46
4- 2: Chiều cao vút ngọn trung bình ở các lâm phần .............................. 47
4- 3: T-ơng quan Hs và Kdoc ở tất cả các hàng cọc ............................... 49
4- 4: T-ơng quan Hs và Kdoc ở hàng cọc thứ 1 ...................................... 50
4- 5: T-ơng quan Hs và Kdoc ở hàng cọc thứ 2 ...................................... 51
4- 6: T-ơng quan Hs và Kdoc ở hàng cọc thứ 3 ...................................... 51
4- 7: T-ơng quan Hs và Kdoc với cấp đ-ờng kính 250cm ...................... 54
4- 8: T-ơng quan Hs và Kdoc với cấp đ-ờng kính 300cm ...................... 54
4- 9: T-ơng quan Hs và Kdoc với cấp đ-ờng kính 350cm ...................... 55
4- 10: T-ơng quan Hs và Kdoc với cấp đ-ờng kính 400cm .................... 55

4- 11: T-ơng quan Hs và Kdoc với cấp đ-ờng kính 450cm.................... 56
4- 12: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt .......................... 57
4- 13: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt= 250cm ............ 58
4- 14: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt= 300cm ............ 58
4- 15: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt= 350cm ............ 59
4- 16: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt= 400cm ............ 59
4- 17: T-ơng quan Hs và Kcngang ở tất cả các cấp Dt= 450cm ............ 60
4- 18: T-ơng quan giữa chiều cao sóng và đ-ờng kính tán .................... 61


8

4- 19: T-ơng quan giữa chiều cao sóng và chiều cao vút ngọn .............. 62
4- 20: T-ơng quan giữa chiều cao sóng tr-ớc và sau cây cá lẻ ............... 62
4- 21: Quy luật giảm dần chiều cao sóng của các lâm phần ................... 64
4- 22: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 1 ............................. 68
4- 23: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 2 ............................. 69
4- 24: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 3 ............................. 69
4- 25: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 4 ............................. 70
4- 26: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 5 ............................. 70
4- 27: Quy luật giảm chiều cao sóng của lâm phần 6 ............................. 71
4- 28: T-ơng quan giữa (h) với mật độ và tàn che ................................ 72
4- 29: T-ơng quan giữa (h) với mật độ, đ-ờng kính tán và tàn che...... 73
4- 30: T-ơng quan giữa (h) với mật độ và đ-ờng kính tán ................... 73
4- 31: T-ơng quan giữa (h) với mật độ, đ-ờng kính tán và hình dạng . 74
4- 32: T-ơng quan giữa độ giảm chiều cao sóng với bề rộng đai rừng ... 75
4- 33: Sơ đồ mô tả vị trí cây trong đai rừng ngập mặn ............................ 78


9

Đặt vấn đề
Sự tồn tại và phát triển của con ng-ời liên quan mật thiết đến các nguồn
tài nguyên thiên nhiên. Trong các nguồn tài nguyên thiên nhiên đó, rừng có
vai trò đặc biệt quan trọng không gì thay thế đ-ợc trong nhiều lĩnh vực nhằm
phục vụ các nhu cầu của con ng-ời. Rừng là nguồn tài nguyên quý giá, là bộ
phận quan trọng của sinh quyển, với mỗi loại rừng chúng có vai trò và tác
dụng riêng của nó. Nằm ở vị trí tiếp giáp giữa hệ sinh thái cạn và hệ sinh thái
biển, rừng ngập mặn (RNM) là hệ sinh thái đặc tr-ng phân bố ở những vùng
bãi triều ven biển nhiệt đới và á nhiệt đới. Vì vậy RNM có vai trò hết sức quan
trọng trong việc bảo vệ vùng cửa sông, ven biển nh- chống xói lở, điều hòa
khí hậu, làm giảm ô nhiễm môi tr-ờng góp phần mở rộng thềm lục địa, hạn
chế sự xâm nhập mặn vào trong đất liền và là nơi trú ngụ của nhiều loài động
và thực vật quý.
Việt Nam nằm ở vị trí Đông Nam á, thuộc vùng nhiệt đới gió mùa, có
3260 km bờ biển liên kết với vùng biển Đông rộng lớn. Đây là khu vực hoạt
động mạnh của bão, gió mùa, El Nino, Lanina nhiệt đới. Với tần suất bão lớn,
hng năm th-ờng hứng chịu từ 5 đến 8 cơn bão kết hợp với triều c-ờng đổ bộ
vào vùng ven bờ. Mỗi khi bão xảy ra đều kèm theo hiện t-ợng mực n-ớc biển
dâng cao đã gây h- hại cho các công trình ven biển và ảnh h-ởng đến đời
sống và sản xuất của ng-ời dân ở vùng ven biển.
ở các vùng ven biển n-ớc ta tr-ớc đây nhờ có các dải rừng ngập mặn
tự nhiêu hoặc rừng trồng mà nhiều nơi đê biển ít bị vỡ, tính mạng và tài sản
của con ng-ời đ-ợc bảo vệ. Trong những năm qua, do việc phá RNM ngày
càng tăng dẫn đến gia tăng lũ lụt, sạt lở đất ở nhiều nơi, xói lở vùng ven biển,
xâm nhập mặn vào sâu trong nội địa.
Nhận thấy đ-ợc tầm quan trọng của RNM trong việc bảo vệ đê biển,
hạn chế thiệt hại của gió bão cũng nh- các giá trị to lớn khác từ RNM. Trong

10

những năm gần đây đ-ợc sự quan tâm của nhà n-ớc, sự giúp đỡ của các tổ
chức trong và ngoài n-ớc, một số địa ph-ơng vùng ven biển đã phục hồi và
trồng mới một số diện tích RNM. Những dải rừng này đã đóng góp phần quan
trọng trong việc bảo vệ bờ và hệ thống đê biển.
Việc trồng RNM này vẫn dựa trên những kinh nghiệm tr-ớc đây là có
đai RNM ở tr-ớc các công trình ven biển chứ ch-a nghiên cứu đến các yếu tố
về cấu trúc, mật độ, bề rộng của đai rừng thích hợp của đai rừng. Nghiên cứu
gần đây của tác giả Vũ Đoàn Thái - Tr-ờng Đại học s- phạm Hải Phòng về
khả năng chắn sóng, bảo vệ bờ biển trong bão qua một số kiểu rừng ngập mặn
trồng ven biền Hải Phòng. Nghiên cứu này mới chỉ tính đến cấu trúc của rừng
trồng thuần loài và độ giảm chiều cao của sóng biển với một dải rừng cụ thể.
Tuy nhiên những nghiên cứu định l-ợng cụ thể để đ-a ra cấu trúc, bề rộng dải
rừng thích hợp, đáp ứng mục tiêu phòng hộ chắn sóng bảo vệ đê biển còn rất
thiếu. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó chúng tôi đã thực hiện đề tài: "Nghiên
cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn ở một số vùng ven biển tại
thành phố Hải Phòng". Đề tài này góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho
việc phục hồi, trồng mới rừng, phát triển cấu trúc rừng, phân bố, vị trí và quản
lý các đai RNM phòng hộ ven biển có hiệu quả cả về góc độ kinh tế và sinh
thái học. Trong khuôn khổ có hạn đề tài chỉ nghiên cứu ở một số khu vực có
phân bố rừng ngập mặn của thành phố Hải Phòng - nơi th-ờng xuyên phải
chịu ảnh h-ởng của các cơn bão và áp thấp nhiệt đới.


11

Ch-ơng 1
Tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.1.

Nghiên cứu RNM trên thế giới

1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc, động thái rừng
Trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu về hệ sinh thái rừng nhiệt đới
đáng để đến là công trình nghiên cứu của Richard [21] về trong cuốn rừng
m-a nhiệt đới cũng nói về tầm quan trọng của rừng ngập mặn trong việc hạn
chế xói mòn vùng bờ biển.
- Sau khi E. Odum (1975) [23] phát hiện ra tác dụng to lớn của bùn bã
loài Đ-ớc đỏ trong chuỗi thức ăn cửa sông ven biển Florida thì hệ sinh thái
RNM trở thành đối t-ợng đ-ợc nhiều nhà khoa học thế giới và nhiều tác giả ở
nhiều n-ớc quan tâm nghiên cứu.
- ở Australia: J.J. Andreves & B. F. Clough [37] nghiên cứu "Các quá
trình sinh lý, sinh thái cây ngập mặn ở North Queensland" T.S. Bunt và
K.G.Bato (1978) công bố nhiều công trình nghiên cứu về hệ thực vật ngập
mặn, thảm thực vật, địa lý thực vật, lượng rơi rụng các nhân tố môi trường
- P.Saenger [40] nghiên cứu về hệ sinh thái RNM ở các cửa sông với sự
thay đổi khí hậu và một số nội dung khác nh-: Chất l-ợng n-ớc, các quần thể
cá trong vùng cửa sông RNM.
- Chuudhery [32] đã nghiên cứu về "Hệ động vật và hệ thực vật, chức
năng và năng l-ợng hệ sinh thái rừng ngập mặn ở vùng Surderbans".
P.Subramariam nghiên cứu về "Sinh thái, phân bố và cấu trúc của quần xã
RNM".
- P.P.R.Chai [36] nghiên cứu về "Sinh thái RNM và phân loại rừng ở
Sarowak ". J.E.Org nghiên cứu về "Sinh thái RNM vùng cửa sông và năng suất
chu trình dinh d-ỡng, mối quan hệ sinh thái RNM và vùng đầm nuôi tôm".
K.Xanapathy nghiên cứu về "Đất ngập mặn".


12

- Thái Lan là n-ớc có nhiều công trình nghiên cứu thuộc nhiều lĩnh vực
khác nhau về hệ sinh thái RNM nh-: S.Anornkocie [32] có nhiều công trình
nghiên cứu về hệ sinh thái RNM Thái Lan, các nghiên cứu đó tập trung vào
"Cấu trúc rừng, năng suất và chu trình dinh d-ỡng của RNM". Acharsang
nghiên cứu "Cấu trúc của RNM và sự đóng góp vào chuỗi thức ăn, tác động
của con ng-ời vào hệ sinh thái rừng". S.Raiapncet nghiên cứu về "Sinh khối
của các RNM, phân bố, sinh tr-ởng của cây ngập mặn, chu trình dinh d-ỡng
trong hệ sinh thái này". N.Pahyasit nghiên cứu "Sinh thái rừng ngập mặn".
- T. Tulyathenn "Giải phẫu hình thái của một số loài cây gỗ ngập mặn".
G.Wallaya-Korr "Chu trình dinh d-ỡng vùng cửa sông, hoá tính của đất, n-ớc
trong hệ sinh thái rừng ngập mặn và sự nhiễm bẩn vùng ven biển, cửa sông"
Nh- vậy, chúng ta có thể thấy rằng những nghiên cứu về cấu trúc của
RNM trên thế giới vẫn còn là vấn đề mới mẻ, những tài liệu nghiên cứu về vấn
đề này còn ít, mới chỉ đ-ợc một số tác giả ở một số n-ớc quan tâm.
1.1.2. Nghiên cứu về tác dụng phòng hộ của RNM
Trong tất cả các công trình nghiên cứu về RNM nh-: Cấu trúc, động
thái, sinh lý, sinh thái RNM Các tác giả đều đã đề cập tới khía cạnh phòng
hộ bảo vệ môi tr-ờng của RNM nh-: Tăng quá trình lắng đọng phù sa, mở
rộng diện tích lục địa, hạn chế tác động của sóng biển góp phần bảo vệ đê
biển và những vùng đất ngập n-ớc ven biển.
- Gayathri Sriskanthan nghiên cứu [15] "Vai trò của RNM và rạn san hô
ven trong việc bảo vệ bờ biển khỏi tác động của sóng thần", tác giả đề cập đến
RNM và rạn san hô đóng vai tròn quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn
của dải ven biển. Giống nh- các bãi trầm tích, RNM góp phần ổn định đới bờ.
Vai trò nh- đê chắn sóng của rạn san hô và năng lực phân tán năng l-ợng và
độ lớn sóng biển của RNMđã đ-ợc biết đến. RNM và rạn san hô còn góp phần
bảo vệ đ-ợng bờ biển khỏi hiện t-ợng xói mòn và các thiệt hại do bão. Tuy
nhiên tác giả cũng ch-a đề cập đến việc phân bố và cấu trúc của các đai RNM.

13

- Bretchneider và Reid nghiên cứu từ năm 1954 (Herbich 2000) [39] đã
nghiên cứu sự giảm sóng do ma sát nền đáy ở vùng rừng không có thảm thực
vật ngập mặn và nhận thấy rằng tại vùng n-ớc sâu không có thảm thực vật
rừng ma sát nền không làm giảm chiều cao sóng.
- Yoshihiro Mazda và cộng sự (2005) [42] nghiên cứu tác dụng của
rừng ngập mặn trong việc chống lại sóng thần. Tác giả nghiên cứu về thủy lực
của sóng thần và đ-a ra kết luận là tác động của thủy lực của sóng thần lên
những khu rừng ngập mặn không thể tính toán bằng các ph-ơng pháp nội suy
từ thủy triều và sóng biển.
- Kandasamy Kathiresan, Narayanasamy Rajendran (2005) [15] 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. Các tác giả
cũng chỉ thống kê tổn hại về tài sản và sinh mạng của những vùng không có
thảm thực vật RNM
- Harada và cộng sự (2000) [38] đã làm thí nghiệm thủy lực nghiên cứu
tác động làm giảm tác động của sóng thần của những kết cấu thấm qua đ-ợc ở
vùng bờ biển bằng cách sử dụng nhiều mô hình khác nhau: rừng ngập mặn,
rừng ven biển, các khối chắn sóng, đá và nhà chắn sóng. Nghiên cứu này đã
khám phá rừng ngập mặn có tác dụng nh- những bức t-ờng bê tông trong việc
làm giảm tác động của sóng thần, ngăn chặn sự phá hủy nhà cửa ở phía sau
rừng.
- Yoshihiro Mazda và cộng sự (1997) [15] cũng 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.
- Tuy nhiên, những nghiên cứu định l-ợng cụ thể về tác dụng phòng hộ
nh- cấu trúc đai rừng, mật độ, loài cây trồng cho từng khu vực, đặc biệt là tác

14

dụng chắn sóng của những dải RNM còn rất ít, th-ờng tản mạn và ch-a có hệ
thống.
1.2.

Nghiên cứu RNM ở Việt Nam

1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc và động thái rừng
ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu về rừng ngập mặn,
theo B. Rollet (1981) từ năm 1900 đến năm 1975 có 97 công trình lớn nhỏ
nghiên cứu về rừng ngập mặn Việt Nam, những công trình nghiên cứu đó
phần lớn tập trung vào nghiên cứu hệ sinh thái rừng ngập mặn, cấu trúc tổ
thành loài, sinh tr-ởng, khai thác và phát triển của rừng ngập mặn.
- Công trình nghiên cứu đầu tiên có hệ thống về RNM ở Việt Nam là
luận án tiến sĩ của Vũ Văn C-ơng (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 n-ớc mặn, n-ớc lợ của vùng Sài Gòn, Vũng Tàu và các yếu
tố đất.
- Nguyễn Văn Thôn và Lâm Bỉnh Lợi (1972), xuất bản cuốn "Rừng
ngập mặn Việt Nam", các tác giả cũng đề cập một số đặc điểm sinh học, phân
loại và lâm học của rừng ngập mặn miền Nam Việt Nam.
- Thái Văn Trừng (1978) [28] xuất bản cuốn "Thảm thực vật rừng Việt
Nam trên quan điểm hệ sinh thái", công trình nghiên cứu của tác giả đề cập
đến các kiểu rừng ngập mặn t-ơng ứng với từng kiểu thổ nh-ỡng 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
- Công trình nghiên cứu luận án phó tiến sĩ của Phan Nguyên Hồng

(1970) [13], tác giả nghiên cứu "Đặc điểm sinh thái, phân bố hệ thực vật và
thảm thực vật rừng ven biển miền Bắc Việt Nam"
- Đào Văn Tấn (2003) [25] "Nghiên cứu độ mặn và thời gian trồng đến
sinh tr-ởng và tỷ lệ sống của Bần chua ở giai đoạn sau v-ờn -ơm" tác giả


15

nghiên cứu ảnh h-ởng của độ mặn n-ớc biển đến sự sinh tr-ởng của cây Bần
chua.
1.2.2. Nghiên cứu về tác dụng phòng hộ của RNM
Nghiên cứu khả năng làm giảm c-ờng độ sóng của rừng ngập mặn.
Công trình nghiên cứu về chiều rộng và kết cấu, lá của dải rừng mà tác dụng
phòng hộ khác nhau. Rải rừng càng rộng thì khả năng làm giảm năng l-ợng và
chiều cao của sóng biển càng lớn.
- Phan Nguyên Hồng và cộng sự (2005) [15] nghiên cứu về "Vai trò của
rừng ngập mặn trong việc bảo vệ các vùng ven biển". Các tác giả chỉ ra rằng
phần lớn những thiệt hại to lớn do bão và sóng làm vỡ hoặt sạt đê xảy ra ở
những vùng không có rừng ngập mặn hoặc những nơi rừng ngập mặn đã bị
chặt phá.
- Yoshihiro Mazda, Michimasa Magi, Mothoko Kogo, Phan Nguyên Hồng
(2005) [42] nghiên cứu " Vai trò chắn sóng của rừng ngập mặn ở đồng bằng Bắc Bộ,
Việt Nam", các tác giả chỉ đề cập đến biến động của mực n-ớc triều, sự giao động của
mực n-ớc biển tần số cao.
- Vũ Đoàn Thái (2005) [15], "B-ớc 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" là công trình có ý nghĩa nhất nghiên cứu về RNM. Tác giả 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 vào
sâu trong các dải rừng. Kết quả nghiên cứu cho thấy RNM 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 vào bờ phụ
thuộc vào kiểu cấu trúc loại RNM và h-ớng sóng chuyền, RNM có vai trò rất lớn làm
giảm thiểu tác động phá huỷ từ biển do sóng bão.


16

Từ những nghiên cứu trên, chúng ta thấy những nghiên cứu về khả năng
chắn sóng của RNM còn rất thiếu đặc biệt là những nghiên cứu mang tính
định l-ợng nh-: loài cây thích hợp cho từng vùng, mật độ, cấu trúc, bề rộng
đai rừng. Từ thực tế đó để có cơ sở khoa học cho việc phục hồi, trồng mới
rừng, đặc biệt trồng rừng phòng hộ chắn sóng, chúng tôi đã tiến hành thực
hiện đề tài trên.


17

ch-ơng 2
Mục tiêu, đối t-ợng, phạm vi, nội dung
và ph-ơng pháp nghiên cứu
2.1.

Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1. Mục tiêu chung
Nghiên cứu tác dụng và hiệu quả chắn sóng của cây cá lẻ ở RNM và
một số lâm phần RNM tại một số khu vực có rừng ngập mặn thuộc thành phố
Hải Phòng, trên cơ sở đó đề xuất những kiến nghị về một số giải pháp xây

dựng và phát triển các đai rừng ngập mặn ven biển phù hợp và đáp ứng mục
tiêu phòng hộ.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
Xác định đặc điểm cấu trúc của một số lâm phần RNM.
Nghiên cứu đặc điểm hình thái của cây cá lẻ RNM.
Nghiên cứu điều kiện thổ nh-ỡng của cây cá lẻ và lâm phần.
Nghiên cứu hiệu quả chắn sóng của cây cá lẻ RNM và đánh giá đ-ợc
khả năng chắn sóng của từng lâm phần RNM.
Đề xuất một số giải pháp xây dựng RNM nhằm nâng cao hiệu quả chắn
sóng của RNM.
- Đ-a ra kiến nghị về cấu trúc (mật độ, loài cây,..,)
- Đ-a ra kiến nghị về phân bố bề rộng của đại rừng và vị trí phân bố của
đai rừng.
- Đ-a ra các giải pháp phục hồi và bảo vệ RNM, các rừng phòng hộ ven
biển khác, duy trì vành đai xanh để bảo vệ những vùng nhạy cảm.
2.2.

Đối t-ợng và phạm vi địa lý

2.2.1. Đối t-ợng nghiên cứu
- Cây cá lẻ RNM bao gồm một số loài cây chủ yếu hoặc cho hiệu quả
chắn sóng rõ nhất tại khu rừng ngập mặn xã Vinh Quang, huyện Tiên Lãng


18

nh-: Sú (Aegiceras corniculataum), Mắm (Avicennia marina), Đ-ớc
(Rhizophora mucrolata), Bần chua (Sonneratia caseolaris)
- Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng ở các lâm phần điều tra,
nghiên cứu đặc điểm thổ nh-ỡng tại mỗi lâm phần.

- Nghiên cứu tác dụng chắn sóng của các cây cá lẻ ở rừng ngập mặn có
đ-ờng kính từ 2,5m đến 4,5m và một số kiểu cấu trúc rừng ngập mặn tại các
bãi triều nằm tiếp giáp với biển.
2.2.2. Phạm vi địa lý
- Các nghiên cứu về hiệu quả chắn sóng của cây lá lẻ đ-ợc tiến hành tại
khu rừng ngập mặn thuộc xã Vinh Quang, huyện Tiên Lãng.
- Nghiên cứu về hiệu quả chắn sóng của các lâm phần rừng trồng đ-ợc
tiến hành tại khu rừng ngập mặn thuộc xã Vinh Quang, huyện Tiên Lãng.
- Nghiên cứu về hiệu quả chắn sóng của các lâm phần rừng tự nhiên
đ-ợc tiến hành tại khu rừng ngập mặn xã Phù Long, huyện Cát Hải.
2.3.

Nội dung nghiên cứu

2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái của cây cá lẻ rừng ngập mặn
2.3.2. Nghiên cứu cấu trúc rừng trên quan điểm khả năng chắn sóng của
rừng (sinh thái, chiều cao, đ-ờng kính, độ tàn che, độ che phủ)
-

Cấu trúc tổ thành

-

Cấu trúc mật độ

-

Cấu trúc tầng thứ

2.3.3. Nghiên cứu đặc điểm thổ nh-ỡng của rừng ngập mặn.

-

Thành phần cơ giới

-

Hàm l-ợng các chất

2.3.4. Nghiên cứu chiều cao của sóng biển tại khu vực nghiên cứu
-

Xác định độ giảm chiều cao sóng khi vào các dải rừng


19

-

Xét t-ơng quan và mô phỏng quy luật giảm chiều cao sóng khi tiến sâu
vào các dải RNM.

2.3.5. Nghiên cứu khả năng chắn sóng của từng cấp đ-ờng kính của cây cá
lẻ tại rừng ngập mặn
-

Xác định độ giảm chiều cao sóng theo chiều dọc

-

Xác định độ giảm chiều cao sóng theo chiều ngang.

-

Nghiên cứu ảnh h-ởng của từng cấp kính đến độ giảm chiều cao sóng

2.3.6. Nghiên cứu ảnh h-ởng của chỉ tiêu cấu trúc rừng đến chiều cao sóng
biển
-

ảnh h-ởng của mật độ và độ tàn che đến chiều cao sóng.

-

ảnh h-ởng của mật độ, đ-ờng kính tán và độ tàn che đến chiều cao
sóng.

-

ảnh h-ởng của mật độ và đ-ờng kính tán đến chiều cao sóng.

-

ảnh h-ởng của mật độ, đ-ờng kính tán và hình dạng tán cây đến chiều
cao sóng.

2.3.7. Một số khuyến nghị: về xác định tiêu chuẩn kỹ thuật cho rừng ngập
mặn chắn sóng ven biển.
2.4.

Ph-ơng pháp nghiên cứu

2.4.1. Ph-ơng pháp luận
Vai trò chắn sóng của rừng ngập mặn chủ yếu là làm giảm chiều cao
của sóng và làm giảm động năng của sóng biển. Vì vậy khi nghiên cứu khả
năng chắn sóng của rừng ngập mặn là nghiên cứu khả năng làm giảm độ cao
của sóng khi đi sâu vào đai rừng ngập mặn.
Tuy chiều cao của sóng biển khi đi sâu vào các đai rừng không chỉ phụ
thuộc vào cấu trúc rừng khoảng cách của địa điểm nghiên cứu với ngoài đai
rừng mà còn phụ thuộc vào chiều cao của sóng biển khi đi vào đai rừng. Vì
vậy trong quá trình nghiên cứu cần phải xác định các đặc điểm biến đổi của


20

chiều cao sóng d-ới ảnh h-ởng đồng thời giữa đặc điểm cấu trúc rừng, khoảng
cách tới phía ngoài đai rừng và chiều cao sóng ở phía ngoài
Các dải RNM có tác dụng lớn trong việc bảo vệ đê biển và các vùng đất
ven biển, cửa sông tr-ớc sức tàn phá của sóng biển đặc biệt khi có gió bão và
triều c-ờng. RNM làm giảm chiều cao sóng biển, làm chậm quá trình truyền
sóng và làm giảm năng l-ợng của toàn khối n-ớc biển khi tiến sâu vào bờ. Các
chỉ tiêu th-ờng đ-ợc sử dụng khi nghiên cứu về sóng biển đó là chiều cao
sóng (hay biên độ sóng), tốc độ lan truyền sóng, hướng lan truyền Trong
các chỉ tiêu đó thì chỉ tiêu chiều cao sóng là chỉ tiêu tổng hợp nhất nói lên độ
mạnh yếu của sóng biển khi tiến sâu vào bờ. D-ới tác động của nội lực biển và
gió, sóng tiến sâu vào bờ gặp các dải RNM do ma sát với mặt đệm nông và
cây rừng cùng với tác dụng cản gió của rừng chiều cao sóng giảm dần, càng
vào sâu độ cao sóng càng giảm, mức độ giảm chiều cao sóng lớn hay nhỏ phụ
thuộc vào đặc điểm cấu trúc của dải rừng (mật độ cây, chiều cao, dạng tán, độ
dày tán), một dải rừng ngập mặn có cấu trúc hợp lý thì tác dụng cản sóng
càng lớn. Do đó nghiên cứu khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn thì đặc

điểm cấu trúc rừng là chỉ tiêu tốt nhất và thích hợp nhất. Việc phân tích đặc
điểm cấu trúc của từng trạng thái rừng sẽ cho nhận xét đúng đắn nhất về khả
năng chắn sóng của rừng và là cơ sở khoa học cho việc thiết kế, xây dựng và
trồng mới rừng có cấu trúc thích hợp với mục tiêu phòng hộ ven biển.
2.4.2. Ph-ơng pháp kế thừa
Đề tài có kế thừa một số tài liệu liên quan nh- Những tài liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu thuỷ văn, tài nguyên rừng.
- Tài liệu về điều kiện kinh tế xã hội, dân số, lao động, thành phần dân
tộc, tôn giáo, cơ sở hạ tầng
- Kết quả của những công trình nghiên cứu liên quan.
2.4.3. Ph-ơng pháp điều tra và xử lý số liệu


21

2.4.3.1. Điều tra ngoại nghiệp
Sau khi đã tiến hành nghiên cứu khảo sát thực điạ, đề tài chọn đ-ợc
những lâm phần có cấu trúc rừng điển hình và có sóng trực tiếp từ biển vào
rừng, đề tài tiến hành lập các ô tiêu chuẩn (OTC) nghiên cứu tại các lâm phần
này, OTC có diện tích 1000m2 (25m x 40m) chiều dài h-ớng vuông góc với
biển, đ-ợc lập cách mép ngoài dải rừng 20m, mỗi trạng thái rừng lập 1 OTC.
Để thu thập số liệu trong ô tiêu chuẩn chúng tôi tiến hành đo đếm toàn bộ các
cây, chỉ tiêu điều tra là:
- Do: Đ-ợc đo bằng th-ớc kẹp kính theo 2 chiều vuông góc nhau, đo ở
vị trí trí trên bạnh gốc và rễ chống (chính xác tới mm).
- Dt: Dùng th-ớc thẳng, th-ớc dây và cọc sào đo theo 2 chiều vuông góc
nhau (chính xác tới 5cm).
- Hdc: đo bằng th-ớc thẳng từ mặt đất tới tầng tán chính (chính xác tới 5cm).
- Hvn: đo bằng th-ớc thẳng từ mặt đất tới đỉnh ngọn (chính xác tới 5cm).
- Độ tàn che (TC%): Ước l-ợng cho mỗi ô dạng bản.
Các chỉ tiêu điều tra đ-ợc ghi vào mẫu biểu.

Biểu 2-1: Biểu điều tra cấu trúc rừng.

STT

Trạng thái rừng:

OTC số: ...........

Vị trí OTC:

Ngày điều tra:..

Loài
cây

Do (cm)
DT NB TB

Dt(cm)
DT NB TB

Hdc Hvn
(cm) (cm)

Ghi
chú

2.4.3.2. Ph-ơng pháp nghiên cứu đất.
Trên mỗi ô điều tra tiến hành điều tra về địa hình và thổ nh-ỡng khu
vực nghiên cứu: mỗi ô tiêu chuẩn đào lấy 2 mẫu đất để phân tích thành phần

cơ giới của đất tại độ sâu 00cm, 50cm và 100cm. Nghiên cứu độ loãng và
thành phần cơ giới của đất.


22

Để xác định độ loãng của bùn, tại vị trí ô tiêu chuẩn mỗi lâm phần đề
tài tiến hành lấy 3 mẫu ở 3 vị trí cách mép bìa rừng lần l-ợt là 30m, 60m,
90m. Các mẫu bùn sau khi lấy đ-ợc cho vào ống nhựa có đánh số (đ-ờng kính
trong của ống là 48cm và chiều cao ống là 12cm) đem phơi khô kiệt. Sau đó
tiến hành đo đ-ờng kính và chiều cao của khối bùn để xác định độ giảm thể
tích của bùn.
2.4.3.3. Nghiên cứu hiệu quả chắn sóng cây cá lẻ RNM
Nghiên cứu hiệu quả chắn sóng cây cá lẻ là nghiên cứu hiệu quả chắn
sóng của những cây đứng đơn độc, không chịu ảnh h-ởng chi phối bởi những
cây xung quanh.
Công tác chuẩn bị
- Khảo sát thực tế để chọn ra những cây đứng đơn lẻ ở 6 cấp kính tán lá
khác nhau: 2,5m đến 4,5m. Trên thực tế, khi có sóng biển, đ-ờng kính tán của
cây chịu ảnh h-ởng nhiều nhất và có thể quan sát đ-ợc rõ nhất. Do đó, chúng
tôi tiến hành nghiên cứu hiệu quả chắn sóng ở các cấp đ-ờng kính tán khác
nhau). Tán lá phải gần tròn đều (Đ-ờng kính tán lớn nhất và nhỏ nhất không
chênh lệch nhau quá 10cm). Dụng cụ đo đ-ờng kính tán bằng th-ớc dây. Độ
chính xác đến 10cm. Vì vậy, ta coi cấp đ-ờng kính tán (Dt) lá bằng.
- Khảo sát sơ bộ khả năng chắn sóng của các cây cá lẻ: Qua quan sát
nhiều lần khả năng chắn sóng của các cây cá lẻ ở 6 cấp kính trên chúng tôi
nhận thấy sóng biển có hình dạng là một dải sóng dài, khi chúng tác động
vuông góc vào cây cá lẻ thì sóng ở hai bên mép tán có xu h-ớng chạy vào khu
vực phía sau đ-ờng kính tán và trong phạm vi đ-ờng kính tán kéo thẳng xuống
từ 1m đến 2m tuỳ theo cấp tán khác nhau và cấp sóng khác nhau.

Ph-ơng pháp thực hiện
Sử dụng một cọc đo sóng dài khoảng 3 - 4m, trên đó khắc vạch đơn vị
chính xác đến cm.


23

- Đo sóng biển ở đằng tr-ớc tán cây. Số cọc đo là một cọc. Cọc này
cách mép tán 10cm.
- Đo sóng biển ở phía sau tán cây (sau khi sóng biển qua cây). Đo trong
phạm vi đ-ờng kính tán kéo thẳng xuống 50cm. Số cọc đo tuỳ thuộc vào các
cấp đ-ờng kính tán và các cấp sóng khác nhau. Đo ở 1 bên tán sau đó lấy đối
xứng sang bên kia.
Sơ đồ các vị trí cọc nh- sau

Tán cây

14

8

2

15

9

3

16

10

4

17

11

5

18

12

6

19

13

7

Hình 2-1: Sơ đồ bố trí các vị trí cọc sau cây cá lẻ

Trong đó:

-

Đ-ờng kính tán cây

- 1, 2, 3, Các vị trí cọc
- Mỗi cấp kính đo ở 5 cấp sóng khác nhau.


24

- Mỗi vị trí cọc đo 5 lần, đo từng vị trí cọc.
Sơ đồ bố trí các điểm đo chiều cao sóng ở các cấp đ-ờng kính
Trong đó: Theo khoảng cách dọc (Kdoc) các cọc phía sau tán đều cách
nhau 100cm. Theo khoảng cách ngang (Kcngang) các cọc phía sau tán cũng
cách đều nhau, khoảng cách này tuỳ thuộc vào các cấp Dt và các cấp sóng
khác nhau.
- Sơ đồ: Đo chiều cao sóng biển ở các cấp kính tán:
Dt = 2,5m với tất cả các cấp sóng (các cọc theo Kn cách đều nhau 1m).
Dt = 3,0m với tất cả các cấp sóng (các cọc theo Kn cách đều nhau 1m).
Dt = 3,5m với tất cả các cấp sóng (các cọc theo Kn cách đều nhau 1m).
Dt = 4,0m với tất cả các cấp sóng (các cọc theo Kn cách đều nhau 1m).
Dt = 4,5m với tất cả các cấp sóng (các cọc theo Kn cách đều nhau 1m).

H

Hình 2-2: Mô phỏng cách đo chiều cao sóng cây cá lẻ

- Cách đo sóng: Chiều cao sóng biển là biên độ dao động lớn nhất của
sóng, tức khoảng cách từ điểm sóng cao nhất đến điểm sóng thấp nhất quan
sát đ-ợc trên vạch th-ớc ( H).
Kết quả đo đếm đ-ợc ghi vào mẫu biểu 2-2.
Biểu 2-2: Biểu đo chiều cao sóng biển cây cá lẻ
Tên cây: .................................... Ngày đo: .................................................

25

Đ-ờng kính tán: ....................... Ng-ời đo: ................................................
Lần đo
VT cọc
1

1

2

3

4

5

Trung bình

2
...

2.4.3.4. Nghiên cứu hiệu quả chắn sóng theo tuyến
Ph-ơng pháp bố trí các tuyến, điểm đo sóng: Trên mỗi lâm phần bố trí
một tuyến đo sóng tại vị trí ô tiêu chuẩn, h-ớng tuyến từ ngoài vào trong
vuông góc với biển, tuyến đo đi qua dạng cấu trúc điển hình. Trên mỗi tuyến
bố trí các điểm đo sóng, điểm đầu tiên ở sát mép rừng (giáp với biển) các
điểm tiếp theo cách đều nhau 20m (xem sơ đồ 2-3)

- Sơ đồ bố trí các điểm và tuyến đo sóng.
Đai rừng

Biển

6

5

4

3

2

1

20m
Tuyến đo sóng
Hình 2-3: Sơ đồ bố trí các điểm và tuyến đo sóng

- Dụng cụ đo: Chúng tôi sử dụng sào (cọc) có chia vạch bằng sơn màu tới
cm để đo.
- Ph-ơng pháp đo sóng: Chỉ số đo sóng là biên độ dao động lớn nhất của
sóng, tức khoảng cách từ điểm sóng cao nhất tới điểm sóng thấp nhất (chiều cao h).
- Để quan sát đ-ợc trị số h chúng tôi quan sát bằng mắt th-ờng (đứng
tại vị trí cọc để quan sát). ở vị trí xa hoặc khi có sóng lớn sử dụng ống nhòm
để quan sát biên độ sóng h.

26

- Sóng đ-ợc đo ở các c-ờng độ khác nhau (nhỏ lớn). Mỗi lần đo ở vị
trí mỗi cọc chỉ số h đ-ợc đọc 3 lần (lấy các biên độ sóng lớn nhất). Các điểm
đo sóng trên cùng 1 tuyến đ-ợc đo cùng nhau trong cùng một khoảng thời
gian nhất định là 15 phút. Số liệu đo sóng đ-ợc ghi vào mẫu biểu 2-3.
Biểu 2-3: Biểu đo chiều cao sóng biển theo tuyến
Trạng thái rừng:
Vị trí:

Ngày đo:

Hướng tuyến đo:..

Người đo:...

Chiều cao sóng
Thời gian

Thứ tự cọc
1

2

3

4

5

6

7

Ghi
chú

2.4.3.5. Ph-ơng pháp xử lý số liệu
Từ số liệu thu thập ngoài thực địa, đề tài tiến hành xử lý số liệu và tính
toán các chỉ tiêu cần thiết, từ đó đ-a ra các phân tích và nhận định về chỉ tiêu
nghiên cứu. Trong quá trình xử lý số liệu chúng tôi sử dụng ph-ơng pháp
thống kê toán học và phần mềm Excel.
- Về cấu trúc:
- Mật độ quần xã: N/ha =

n
. 10 000 (cây/ha)
S otc

- Tính các đặc tr-ng Do, Dt, Hvn, Hvn
n

X Xi
i 1

Trong đó:

X : Trị số trung bình của chỉ tiêu điều tra X

Xi: Trị số quan sát thứ i của X

27

n: Tổng trị số quan sát
- Lập biểu đồ biến động Dt, Hvn.
- Độ loãng của bùn đ-ợc tính: L% = V1-V2)*100/V1; Trong đó V1 là
thể tích bùn ban đầu, V2 là thể tích bùn khô kiệt
- Về sóng: Độ giảm biên độ sóng tại một điểm bất kỳ cách mép rừng 1
khoảng L: h = hi - h1

h1: Chiều cao sóng cọc thứ 1.
hi: Chiều cao sóng cọc thứ i cách cọc 1 một khoảng L(m).

- Đề tài nghiên cứu sử dụng phầm mềm Excel để lập các biểu đồ thể
hiện độ giảm sóng, xét t-ơng quan và dạng liên hệ, tính hệ số t-ơng quan và
tham số của ph-ơng trình hồi quy. Từ đó xác định đ-ợc cấu trúc, mật độ và bề
rộng đai rừng cần thiết.