Nghiên cứu thực vật rừng ngập mặn có hoạt tính sinh học tại Vuờn quốc gia Xuân Thủy và đề xuất khả năng sử dụng bền vững

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

Phan Thị Thanh Hương

NGHIÊN CỨU THỰC VẬT RỪNG NGẬP MẶN CÓ HOẠT
TÍNH SINH HỌC TẠI VƯỜN QUỐC GIA XUÂN THỦY
VÀ ĐỀ XUẤT KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BỀN VỮNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Hà Nội – 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

Phan Thị Thanh Hương

NGHIÊN CỨU THỰC VẬT RỪNG NGẬP MẶN CÓ HOẠT
TÍNH SINH HỌC TẠI VƯỜN QUỐC GIA XUÂN THỦY VÀ

ĐỀ XUẤT KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BỀN VỮNG

Chuyên ngành: Thực vật học
Mã số: 9 42 01 11

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Trần Huy Thái
2. TS. Nguyễn Hoài Nam

Hà Nội – 2018


MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt
Danh mục bảng
Danh mục hình
Danh mục ảnh
MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………………………....................
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU…………….
1.1. Định nghĩa rừng ngập
mặn…………………………………………
1.2. Phân bố và hiện trạng rừng ngập mặn…………………..............
1.2.1. Phân bố, hiện trạng rừng ngập mặn trên thế giới………………..
1.2.2. Phân bố, hiện trạng rừng ngập mặn ở Việt Nam………………....
1.2.3. Các tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến HST rừng ngập mặn

1.3. Giá trị, vai trò của rừng ngập mặn………………………………
1.3.1. RNM là nơi lưu trữ, cung cấp nguồn tài nguyên động thực vật…
1.3.2. RNM có vai trò sinh thái – môi trường vô cùng to lớn…………...
1.3.3. Giá trị du lịch sinh thái của rừng ngập mặn……………………...
1.4. Đa dạng thực vật ngập mặn………………………………………
1.4.1. Đa dạng thực vật ngập mặn trên thế giới…………………………
1.4.2. Đa dạng thực vật ngập mặn ở Việt Nam………………………….
1.5. Các nghiên cứu về cấu trúc và sinh khối rừng ngập mặn………
1.5.1. Các nghiên cứu trên thế giới………………………………………
1.5.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam……………………………………….
1.6. Các nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học các loài
TVNM……………………………………………………………...
1.6.1. Nghiên cứu hóa học các loài thực vật ngập mặn…………………
1.6.2. Nghiên cứu hoạt tính sinh học các loài thực vật ngập mặn……...
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU……………………………………………………………
2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu………………………………………
2.2. Nội dung nghiên cứu…………………………………………………
2.3. Phương pháp nghiên cứu……………………………………………
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hệ thực vật bâc cao có mạch….
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc, sinh khối quần xã thực vật
ngập mặn…………………………………………………………………..

1
3
3
4
4
5
6

6
6
9
11
11
11
13
15
15
17
19
19
27
31
31
33
34
34
37


2.3.3. Phương pháp nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học…………
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…………………………….
3.1. Đặc điểm hệ thực vật BCCM ở VQG Xuân Thủy ……………...….
3.1.1. Xác định tên loài và xây dựng danh lục các loài thực vật………….
3.1.2. Đa dạng các bậc taxon thực vật BCCM VQG Xuân Thủy…………
3.1.3. Đa dạng về dạng sống……………………………………………….
3.1.4. Đa dạng các yếu tố địa lý thực vật………………………………….
3.1.5. Giá trị sử dụng các loài thực vật……………………………………
3.1.6. Loài quí hiếm có giá trị bảo tồn trong hệ thực vật…………………

3.2. Nghiên cứu cấu trúc và sinh khối một số quần xã TVNM đặc trưng
ở VQG Xuân Thủy………………………………………………………..
3.2.1. Phân loại kiểu thảm TVNM thực thụ đặc trưng của VQG Xuân
Thủy ……………………………………………………………………….
3.2.2. Mô tả cấu trúc và xác định sinh khối của 6 quần xã TVNM thực
thụ đặc trưng ở VQG Xuân Thủy…………………………………………
3.3. Kết quả thu mẫu và sàng lọc hoạt sinh học các mẫu thực vật thu
được………………………………………………………………………..
3.3.1. Kết quả thu mẫu..................................................................................
3.3.2. Kết quả sàng lọc hoạt tính sinh học các mẫu thực vật.....................
3.4. Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học 2 loài thực vật ngập
mặn……………………………………………………………...................
3.4.1. Kết quả phân lập các hợp chất từ cây Bần chua ………………….
3.4.2. Kết quả phân lập các hợp chất phân lập từ cây Đước vòi ………..
3.5. Kết quả đánh giá hoạt tính sinh học các hợp chất phân lập được
từ hai loài Đước vòi và Bần chua ………………………………………
3.5.1. Kết quả đánh giá hoạt tính kháng VSVKĐ…………………………
3.5.2. Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào………………………….
3.6. Đề xuất biện pháp bảo tồn hệ sinh thái RNM và hướng sử
dụng loài có triển vọng ở VQG Xuân
Thủy……………………………………
3.6.1. Đề xuất biện pháp bảo tồn hệ sinh thái RNM…………………….
3.6.2. Đề xuất hướng sử dụng đối với loài có triển vọng về hoạt tính
sinh học…………………………………………………………….
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………….
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN……………………………
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ…………………….
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………..

40

45
45
45
46
52
55
56
59
59
59
59
80
80
82
88
88
102
113
113
114
114
114
122
128
131
132
133


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BCCM

Bậc cao có mạch

CHCl3

Chloroform

CH2Cl2

Dichloromethan

COSY

Correlated Spectroscopy

13

Carbon - 13 Nuclear Magnetic Resonance

C-NMR

Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân)
DEPT

Distortionless

Enhancement

by

Polarization

Transfer
DMSO

Dimethyl sulfoside

ESI-MS

Electron Spray Ionization Mass Spectroscopy (Phổ
khối lượng phun mù điện tử)

EtOAc

Ethyl acetate

HR-ESI-MS

Hight Resolution Electron Spray Ionization Mass
Spectroscopy (Phổ khối lượng phun mù điện tử
phân giải cao)

1

H-NMR

Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
(Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H)

HMBC

Heteronuclear Multipe Bond Coherence (Tương tác
dị hạt nhân qua nhiều liên kết)

HSQC

Heteronuclear Single Quantum Coherence (Tương
tác dị hạt nhân qua một liên kết)

IC50

Inhibitory concentration 50% (Nồng độ ức chế
50%)

J; δ

Hằng số tương tác; độ dịch chuyển hóa học

KDTSQ

Khu dự trữ sinh quyển

MeOH, MeOD

Methanol

MIC

Minimum Inhibitory Concentration (Nồng độ ức
chế tối thiểu)

NOESY

Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy


OTC

Ô tiêu chuẩn

RNM

Rừng ngập mặn

s/d/t/dd/m

Singlet/douplet/triplet/douplet of douplet/multiplet

SĐVN

Sách đỏ Việt Nam

TLC

Thin layer chromatography

TVNM

Thực vật ngập mặn

VQG

Vườn quốc gia

VSVKĐ

Vi sinh vật kiểm định

YTĐL

Yếu tố địa lý

W/Wtop/Wr/Wtb

Sinh khối/Sinh khối trên mặt đất/Sinh khối rễ/Sinh
khối trung bình


DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Biến động diện tích RNM thế giới từ 1980 đến 2005…………..

4

Bảng 1.2. Biến động diện tích RNM ở Việt Nam giai đoạn 1943 – 2000…

5

Bảng 1.3. Thành phần hóa học, đặc tính dược lý và hoạt tính sinh học của
một số loài thực vật RNM…………………………………………………

27

Bảng 2.1. Các tuyến điều tra được lựa chọn……………………………….

32

Bảng 2.2. Danh sách các OTC được lực chọn nghiên cứu…………………

32

Bảng 2.3. Tỉ trọng gỗ ρ của một số loài thực vật ngập mặn……………….
Bảng 3.1. Sự phân bố họ, chi, loài của các ngành thực vật BCCM ở VQG
Xuân Thủy, tỉnh Nam Định………………………………………………..

39

Bảng 3.2. So sánh cấu trúc tỷ lệ % số loài hệ thực vật BCCM ở VQG Xuân
Thủy (Nam Định) với RNM Nam Bộ………………………………………
Bảng 3.3. Sự phân bố của họ, chi, loài ở 2 lớp Ngọc Lan và Hành trong
ngành Ngọc Lan……………………………………………………………
Bảng 3.4. Các chỉ số đa dạng của ngành và cả hệ thực vật ở VQG Xuân
Thủy……………………………………………………………………….
Bảng 3.5. Thống kê 10 họ đa dạng nhất trong hệ thực vật ở VQG Xuân
Thủy……………………………………………………………………….
Bảng 3.6. Thống kê 10 chi đa dạng nhất trong hệ thực vật ở VQG Xuân
Thủy……………………………………………………………………….
Bảng 3.7. Thống kê dạng sống các loài trong hệ thực vật ở VQG Xuân

Thủy……………………………………………………………………….
Bảng 3.8. Thống kê các yếu tố địa lý thực vật của hệ thực vật VQG Xuân
Thủy………………………………………………………………………..
Bảng 3.9. Thống kê giá trị sử dụng và bảo tồn các loài thực vật VQG Xuân
Thủy………………………………………………………………………..

46
47
48
49
49
51
52
55
57

Bảng 3.10. Số lượng, mật độ, các loài Trang ở OTC 01…………………..

61

Bảng 3.11. Phân cấp đường kính thân của loài Trang trong OTC 01……...

61

Bảng 3.12. Mật độ cây tái sinh trong OTC 01………………………………

62

Bảng 3.13. Sinh khối các loài Trang trong OTC 01………………………..

62

Bảng 3.14. Số lượng, mật độ các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC 02…….

63

Bảng 3.15. Phân cấp đường kính thân của các loài cây gỗ ngập mặn trong
OTC 02…………………………………………………………………….

64

Bảng 3.16. Thành phần, mật độ cây tái sinh trong OTC 02………………..

66


Bảng 3.17. Sinh khối các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC 02…………….

66

Bảng 3.18. Số lượng, mật độ các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC 03…..

67

Bảng 3.19. Phân cấp đường kính thân của các loài cây gỗ ngập mặn trong
OTC 03.........................................................................................................

68

Bảng 3.20. Thành phần, mật độ cây tái sinh trong OTC 03.........................

69

Bảng 3.21. Sinh khối các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC 03…………...

70

Bảng 3.22. Số lượng, mật độ các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC 04…...

71

Bảng 3.23. Phân cấp đường kính thân của các loài cây gỗ ngập mặn trong
OTC 04.........................................................................................................
Bảng 3.24. Thành phần, số lượng cây tái sinh trong OTC 04......................

71
72

Bảng 3.25. Sinh khối các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC 04…………...

72

Bảng 3.26. Số lượng, mật độ của các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC 05

74

Bảng 3.27. Phân cấp đường kính thân các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC
05…………………………………………………………………………..

75

Bảng 3.28. Thành phần, số lượng cây tái sinh trong OTC 05……………..

76

Bảng 3.29. Sinh khối các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC 05...................

76

Bảng 3.30. Số lượng, mật độ của các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC 06

77

Bảng 3.31. Phân cấp đường kính thân các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC
06…………………………………………………………………………...

78

Bảng 3.32. Thành phần, số lượng cây tái sinh trong OTC 06………………

79

Bảng 3.33. Sinh khối các loài cây gỗ ngập mặn trong OTC 06…………....

80

Bảng 3.34. Danh sách 22 mẫu thực vật ngập mặn đã được thu thập tại
VQG Xuân Thủy…………………………………………………………...

81

Bảng 3.35. Kết quả sàng lọc hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 22 mẫu
thực vật trên 8 chủng VSV…………………………………………………

83

Bảng 3.36. Kết quả sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào của 22 mẫu thực vật

85

Bảng 3.37. Kết quả xác định hoạt tính độc tế bào trên dòng tế bào ung thư
KB………………………………………………………………………….

86

Bảng 3.38. Kết quả xác định hoạt tính độc tế bào trên dòng tế bào ung thư
LU………………………………………………………………………….

87

Bảng 3.39. Tổng kết các kết quả khảo sát hoạt tính sinh học………………
Bảng 3.40. Cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập được từ cây Bần chua
Bảng 3.41. Cấu trúc hóa học các hợp chất hóa học phân lập từ cây Đước
vòi………………………………………………………………………….

87
90
103

DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Bản đồ khu vực nghiên cứu và các tuyến điều tra………………

31

Hình 2.2. Bản đồ vị trí các OTC trên ảnh vệ tinh………………………….
Hình 3.1. Thành phần loài thực vật tại VQG Xuân Thủy dựa trên đặc điểm
sinh thái…………………………………………………………………….

32
45

Hình 3.2. Biểu đồ so sánh tỷ lệ % của họ, chi, loài trong các ngành của hệ
thực vật VQG Xuân Thủy…………………………………………………

46

Hình 3.3. Biểu đồ so sánh cấu trúc tỷ lệ % số loài hệ thực vật VQG Xuân
Thủy với RNM Nam Bộ…………………………………………………...

47

Hình 3.4. Biểu đồ so sánh tỷ lệ % số họ, chi, loài ở hai lớp Ngọc lan và
Hành trong ngành Magnoliopyta VQG Xuân Thủy………………………

48

Hình 3.5. Biểu đồ so sánh tỷ lệ % số họ, chi, loài của 10 họ đa dạng nhất
với cả hệ thực vật VQG Xuân Thủy………………………………………

50

Hình 3.6. Biểu đồ so sánh tỷ lệ % số chi, loài của 10 chi đa dạng nhất với
cả hệ thực vật VQG Xuân Thủy…………………………………………..

52

Hình 3.7. Biểu đồ phổ dạng sống hệ thực vật VQG Xuân Thủy…………

53

Hình 3.8. Biểu đồ tỷ lệ % của các nhóm cây chồi trên (Ph) của hệ thực vật
VQG Xuân Thủy………………………………………………………….
Hình 3.9. Biểu đồ tỷ lệ % các yếu tố địa lý thực vật các loài thực vật ở
VQG Xuân Thủy…………………………………………………………..
Hình 3.10. Biểu đồ tỷ lệ % lượt các nhóm giá trị sử dụng của các loài thực
vật ở VQG Xuân Thủy…………………………………………………….

54
56
58

Hình 3.11. Cấu trúc và các tương tác HMBC của BCW1…………………

91

Hình 3.12. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất BCW2……….

92

Hình 3.13. Cấu trúc các tương tác HMBC của hợp chất BCW3…………..

93

Hình 3.14. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất BCW4……….

94

Hình 3.15. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất BCW7……….

95

Hình 3.16. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất BCW5……….

96

Hình 3.17. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất BCW6……….

97

Hình 3.18. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất BCA21………

98

Hình 3.19. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất BCA16………

99

Hình 3.20. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất BCA17………

99

Hình 3.21. Cấu trúc của hợp chất BCA8………………………………….

100


Hình 3.22. Cấu trúc của hợp chất BCA7………………………………….

100

Hình 3.23. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất BCA24………

101

Hình 3.24. Cấu trúc của hợp chất DV1 và các chất so sánh 1a, 1b………..

105

Hình 3.25. Các tương tác COSY và HMBC của DV1…………………….

105

Hình 3.26. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất DV8A……….

106

Hình 3.27. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất DV10……….

107

Hình 3.28. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất DV12……….

108

Hình 3.29. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất DV19……….

108

Hình 3.30. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất DV18……….

110

Hình 3.31. Cấu trúc của hợp chất DV8B………………………………….

111

Hình 3.32. Cấu trúc và các tương tác HMBC của hợp chất DV16………..

111

Hình 3.33. Cấu trúc của hợp chất DV17…………………………………..

112


DANH MỤC ẢNH
Trang
Ảnh 3.1. Rừng phi lao bị chết do sóng biển xâm thực.................................

115

Ảnh 3.2. Thảm thực vật tại Cồn Xanh trước và sau bão..............................

115

Ảnh 3.3. Diện tích rừng ngập mặn bị chết do biển xâm lấn kết hợp với triều
cường............................................................................................................

116

Ảnh 3.4. Cây Bần chua bị rụng lá, chết do rét đậm, rét hại...........................

117

Ảnh 3.5. Cây ngập mặn bị Hà bám ở cuối Cồn Ngạn...................................

117

Ảnh 3.6. Người dân khai thác thủy, hải sản trong RNM..............................

118

Ảnh 3.7. Hình ảnh các đầm tôm ở khu vực vùng đệm VQG Xuân Thủy.....

119

Ảnh 3.8. Cán bộ Vườn và lực lượng biên phòng đi tuần tra, giám sát..........

120

Ảnh 3.9. Hình ảnh vườn ươm và trồng cây con trên các diện tích trống tại
VQG..............................................................................................................

121

Ảnh 3.10. Đước vòi – Rhizophora stylosa....................................................

123

Ảnh 3.11. Sú - Aegiceras corniculatum........................................................

125


LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận án này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS.
Trần Huy Thái, TS. Nguyễn Hoài Nam, những người thầy đã hết lòng chỉ bảo, hướng
dẫn, giúp đỡ và định hướng khoa học cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn khoa Sinh thái tài nguyên và Môi trường – Học
viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã
luôn tận tình giúp đỡ tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu tại cơ
sở đào tạo.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tập thể cán bộ phòng Tài nguyên thực vật Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, phòng Dược liệu biển - Viện Hóa sinh biển đã
tận tình giúp đỡ và có những ý kiến đóng góp quý báu để tôi thực hiện luận án này.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Lãnh đạo Viện Sinh thái và Tài
nguyên sinh vật, Viện Hóa sinh biển, Ban Quản lý Vườn quốc gia Xuân Thủy.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, đồng nghiệp, bạn

bè, những người đã luôn ở bên động viên, chia sẻ, ủng hộ tôi trong suốt thời gian
qua./.

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả

Phan Thị Thanh Hương


LỜI CAM ĐOAN

Để đảm bảo tính trung thực của luận án, tôi xin cam đoan: Luận án “Nghiên cứu thực
vật rừng ngập mặn có hoạt tính sinh học tại Vườn quốc gia Xuân Thủy và đề xuất
khả năng sử dụng bền vững” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, dưới sự hướng
dẫn khoa học của PGS.TS. Trần Huy Thái và TS. Nguyễn Hoài Nam, các tham khảo
đều được trích nguồn rõ ràng và đầy đủ. Các kết quả trình bày trong luận án này là
trung thực và chưa từng được công bố ở bất kỳ công trình nào trước đây./.

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả

Phan Thị Thanh Hương


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Rừng ngập mặn có tầm quan trọng sinh thái lớn và ý nghĩa kinh tế xã hội quan
trọng đối với con người. Rừng ngập mặn được coi như là một trung tâm của sinh học
biển nhiệt đới, là một trong những hệ sinh thái giàu đa dạng sinh học và di truyền
nhất thế giới. Có khoảng 90% sinh vật biển sống trong hệ sinh thái này và 80% số
lượng thủy hải sản đánh bắt trên toàn cầu phụ thuộc vào rừng ngập mặn [1]. Tuy
nhiên hệ sinh thái rừng ngập mặn cũng rất dễ bị tổn thương do tác động của con người
và biến đổi khí hậu. Cho đến nay, đã có nhiều báo cáo cho thấy diện tích rừng ngập
mặn trên thế giới đang bị suy giảm nghiêm trọng [2]. Trong nỗ lực bảo vệ hệ sinh
thái đặc biệt quý giá này, các nhà khoa học đã và đang tiến hành nghiên cứu rừng
ngập mặn theo nhiều hướng khác nhau nhằm khai thác, bảo tồn và phát triển các
nguồn lợi này một cách khoa học, hiệu quả.
Với hơn 3.000 km bờ biển, Việt Nam là quốc gia có hệ thống rừng ngập mặn
phong phú trải dài từ Bắc đến Nam. Rừng ngập mặn không chỉ có vai trò to lớn trong
việc đảm bảo sinh kế của dân cư ven biển mà còn đóng vai trò rất quan trọng trong
việc đảm bảo môi sinh, giảm thiểu tác hại của thiên nhiên, khắc phục hiện tượng nước
biển dâng, xâm lấn ngập mặn …
Nằm trong hệ thống các hệ sinh thái rừng ngập mặn phía Bắc, Vườn quốc gia
Xuân Thủy nằm ở phía đông nam huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định, ngay tại cửa Ba
Lạt của sông Hồng. Theo các tài liệu được công bố trước đây, diện tích toàn bộ vườn
khoảng 7.100 ha, bao gồm: 3.100 ha diện tích đất nổi có rừng và khoảng 4.000 ha đất
rừng ngập mặn. Đây là điểm Ramsar thứ 50 của thế giới, đầu tiên của Đông Nam Á
và duy nhất của Việt Nam từ 1989 đến 2005. Theo báo cáo của Vườn quốc gia Xuân

Thuỷ, tại đây hiện đang lưu giữ những giá trị sinh thái quý hiếm, như rừng ngập mặn
rộng hàng ngàn ha, nguồn lợi thuỷ sản phong phú trong đó có những loài rong tảo có
giá trị kinh tế. Nguồn tài nguyên của Vườn quốc gia Xuân Thủy có triển vọng khai
thác các chất có hoạt tính sinh học gồm: 1) Các loài thực vật ngập mặn; 2) Các loài
thân mềm (molluscs); 3) Các loài thực vật sống trong điều kiện ngập mặn; 4) Các vi
tảo và vi sinh vật của rừng ngập mặn. Trong đó, thực vật ngập mặn đóng vai trò trung
tâm của hệ sinh thái ngập mặn. Nguồn tài nguyên sinh học này hiện chưa được nghiên
cứu, khai thác và sử dụng một cách hiệu quả. Cùng với nguy cơ suy thoái do tác động


2
của biến đổi khí hậu và con người ngày càng rõ rệt. Tuy nhiên cho đến nay, những
nghiên cứu về thực vật ngập mặn ở Vườn quốc gia Xuân Thủy theo định hướng hoạt
tính sinh học còn rất ít ỏi và chưa thực sự toàn diện.
Để góp phần vào các nghiên cứu liên quan đến hệ sinh thái rừng ngập mặn,
luận án “Nghiên cứu thực vật rừng ngập mặn có hoạt tính sinh học tại Vườn quốc gia
Xuân Thủy và đề xuất khả năng sử dụng bền vững” đã được triển khai.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
 Ý nghĩa khoa học
Luận án được thực hiện đã góp phần bổ sung các dẫn liệu về đa dạng hệ thực
vật bậc cao có mạch, cấu trúc, sinh khối của một số quần xã thực vật ngập mặn thực
thụ đặc trưng, thành phần hóa học, hoạt tính sinh học một số loài thực vật ngập mặn
tại Vườn quốc gia Xuân Thủy
 Ý nghĩa thực tiễn
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đã đạt được, luận án đã lựa chọn ra những
loài thực vật ngập mặn có hoạt tính sinh học và đề xuất khả năng sử dụng bền vững
một số loài có giá trị y dược, góp phần bảo tồn và phát triển nguồn thực vật ngập mặn
tại Vườn quốc gia Xuân Thủy.
3. Bố cục của luận án
Luận án gồm 146 trang, trong đó: Mở đầu (2 trang); Chương 1: Tổng quan

tình hình nghiên cứu (28 trang); Chương 2: Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương
pháp nghiên cứu (14 trang); Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (83 trang);
Chương 4: Kết luận và kiến nghị (3 trang); Những đóng góp mới của luận án (1 trang);
Danh mục các công trình đã công bố (1 trang); Tài liệu tham khảo (14 trang).


3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
1.1. Định nghĩa rừng ngập mặn
Thuật ngữ “rừng ngập mặn”, tiếng Anh là “mangrove”, rất khó định nghĩa một
cách chính xác. Tác giả Saeger đã đưa ra định nghĩa cây rừng ngập mặn (RNM) là
loại cây cao (thân gỗ, bụi, cọ dừa, thảo mộc hoặc dương xỉ) vốn mọc chiếm ưu thế ở
các vùng bán nhật triều ven biển nhiệt đới, cận nhiệt đới, thể hiện một cấp độ rõ rệt
về sức chịu đựng trước điều kiện đất yếm khí và nồng độ muối cao, có trụ mầm có
thể sống được trong điều kiện phát tán nhờ nước biển [3].
Lại có thêm một thuật ngữ khác nữa đó là “cây rừng ngập mặn thực thụ” và
“cây tham gia rừng ngập mặn”. Điển hình là quyển “Sổ tay rừng ngập mặn Đông
Nam Á” có liệt kê 268 loài cây sống ở vùng RNM bán nhật triều, nhưng trong đó chỉ
có 52 loài được coi là cây RNM thực thụ. Các loại cây còn lại chỉ được xem là các
loài cây tham gia RNM. Chúng thường sống ở những vùng đất phía sau RNM, gần
giới hạn triều cao và phần thượng lưu của sông ngòi ngập triều. Mặc dù chúng góp
phần vào tính đa dạng thực vật của môi trường RNM nhưng hiếm khi hình thành các
quần xã thực vật ưu thế [4].
Theo tác giả Vũ Đoàn Thái, RNM là thảm thực vật đặc biệt, bao gồm những
loài cây gỗ hoặc cây bụi, cùng sinh trưởng tạo ra cộng đồng cây sống ưu thế trong
vùng ngập mặn. Tuy các loài cây ngập mặn sống trong cùng môi trường nhưng mỗi
loài lại có đặc điểm chịu mặn khác nhau. Nhìn chung, cây ngập mặn phân bố có giới
hạn, phụ thuộc vào độ mặn, nhiệt độ và không có khả năng chịu được lạnh cao [5].
Tác giả Phan Nguyên Hồng đã chia hệ thực vật ngập mặn thành hai nhóm đó là: nhóm

cây ngập mặn thực thụ, phân bố ở các bãi lầy ngập triều định kỳ và nhóm cây tham
gia RNM sống trên đất chỉ ngập triều cao, hoặc một số loài gặp cả ở vùng đất nước
ngọt [6].
Có thể nói, RNM là một tổ hợp đa dạng của các loài cây gỗ, cây bụi và địa
dương xỉ sinh trưởng trong môi trường sống đặc thù – vùng ven biển hay vùng bán
nhật triều là nơi giao thoa giữa đất liền và biển. Thuật ngữ “rừng ngập mặn” cũng
thường được dùng để diễn đạt cả quần xã thực vật cấu thành lẫn môi trường sống của
chúng. Cùng với hệ động vật và các sinh vật khác trong cùng một môi trường sống,
chúng hình thành nên một kiểu hệ sinh thái tiêu biểu, đó là hệ sinh thái RNM.


4
1.2.

Phân bố và hiện trạng rừng ngập mặn

1.2.1. Phân bố, hiện trạng rừng ngập mặn trên thế giới
1.2.1.1.

Phân bố rừng ngập mặn trên thế giới

Rừng ngập mặn phân bố chủ yếu ở vùng xích đạo và vùng nhiệt đới của hai
bán cầu (giữa vĩ độ 23oN và 23oS), thường ở bờ biển liên tục, chuỗi đảo chạy dài liên
tục và dòng hải lưu ấm đem theo mầm cây từ các vùng RNM phong phú đến khu vực
lạnh hơn. Rừng ngập mặn trên thế giới có phân bố ở 124 quốc gia và các vùng miền.
Rừng ngập mặn chiếm khoảng 1% diện tích rừng trên bề mặt thế giới và xuất hiện ở
khoảng 75 % bờ biển nhiệt đới trên toàn thế giới [3].
Các số liệu thống kê cho thấy, RNM phân bố rộng nhất ở châu Á (39%) tiếp
theo là Châu Phi (21%), Bắc và Trung Mỹ (15%), Nam Mỹ (12,6%) và Châu Đại
Dương (Úc, Papua New Guinea, New Zealand, đảo Nam Thái Bình Dương) (12,4%)

[1]. Theo một số tác giả thì sự phân bố của RNM ở khu vực giữa Malaysia và Bắc
Australia được coi là trung tâm tiến hóa của khu hệ thực vật ngập mặn [7].
1.2.1.2.

Hiện trạng rừng ngập mặn trên thế giới

Fisher và Spalding (1993) đã đưa ra số liệu diện tích RNM thế giới là 198.818
km2 [8]. C. Giri và các cộng sự trong báo cáo của mình năm 2010 đã cho biết, tổng
diện tích RNM trong năm 2000 là 137.760 km2, phân bố ở các vùng nhiệt đới và cận
nhiệt đới của thế giới [9]. Những dải bờ biển nhiệt đới và cận nhiệt đới của Nam và
Đông Nam Á được ban cho những khu RNM có năng suất cao. Những RNM ở khu
vực Indo - Malayan này được coi là các sinh cảnh RNM lâu đời và đa dạng nhất hiện
nay. Theo báo cáo năm 2010 thì các sinh cảnh RNM này trải dài trên 6.113 triệu ha
và chiếm gần 40,4 % RNM toàn cầu [10].
Ngày nay, diện tích RNM đang ngày càng bị thu hẹp do tác động của biến đối
khí hậu và sức ép dân số.
Bảng 1.1. Biến động diện tích RNM thế giới từ 1980 đến 2005 [2]


5
Một ví dụ về sự suy giảm diện tích RNM đã được ghi nhận trong nghiên cứu
của FAO năm 2007. Báo cáo này đã chỉ ra rằng trong khoảng thời gian từ 1980 –
2005 diện tích RNM trên thế giới có nhiều biến động lớn cả về số lượng cũng như trữ
lượng (Bảng 1.1). Tổng số diện tích RNM trên toàn thế giới từ năm 1980 là 18,8 triệu
ha đã giảm xuống còn 15,2 triệu ha trong năm 2005 [2].
1.2.2. Phân bố, hiện trạng rừng ngập mặn ở Việt Nam
1.2.2.1.

Phân bố rừng ngập mặn ở Việt Nam

Nước ta có 29 tỉnh và thành phố có rừng và đất ngập mặn ven biển chạy suốt
từ Móng Cái đến Hà Tiên. Theo Phan Nguyên Hồng và cộng sự [6], RNM Việt Nam
được chia ra thành 4 khu vực và 12 tiểu khu: Khu vực I: Ven biển Đông Bắc, từ mũi
Ngọc đến mũi Đồ Sơn; Khu vực II: Ven biển đồng bằng Bắc Bộ, từ mũi Đồ Sơn đến
mũi Lạch Trường; Khu vực III: Ven biển Trung bộ, từ mũi Lạch Trường đến mũi
Vũng Tàu; Khu vực IV: Ven biển Nam Bộ, từ mũi Vũng Tàu đến mũi Nải, Hà Tiên.
1.2.2.2.

Hiện trạng rừng ngập mặn ở Việt Nam

Trong Công bố hiện trạng rừng tính đến năm 2015 của Bộ Nông nghiệp và
phát triển nông thôn năm 2016 cho biết, diện tích RNM trong cả nước tính đến ngày
31/12/2015 là 57.210 ha, rừng tự nhiên là 19.559 ha, rừng trồng là 37.652 ha. Từ năm
1997, hầu hết các tỉnh thành miền Bắc, được sự quan tâm của các tổ chức quốc tế và
chính quyền địa phương, diện tích RNM đã tăng lên nhiều so với thời gian trước. Số
liệu thống kê tính đến ngày 31/12/2015 cho thấy, diện tích RNM của tỉnh Quảng Ninh
là cao nhất với 369.880 ha, tỷ lệ che phủ là 53,6 %. Các tỉnh còn lại như Nam Định,
Thái Bình, Hải Phòng, Ninh Bình, diện tích và tỷ lệ che phủ đều tương đối thấp.
Trong đó, riêng Nam Định chỉ có 3.112 ha RNM và chủ yếu là rừng trồng, tỷ lệ che
phủ đạt 1,7 % [11].
Theo nhiều tài liệu thống kê cho thấy, diện tích RNM của Việt Nam đã có sự
suy giảm rõ rệt trong giai đoạn từ 1943 – 2000 (Bảng 1.2) [11].
Bảng 1.2. Biến động diện tích RNM ở Việt Nam giai đoạn 1943 - 2000
Năm

Nguồn

Diện tích (ha)

1943

1962
1975
1983
2000

Paul Maurand
Rollet
Ross
Viện ĐTQH Rừng
Bộ NN và PTNT

400.000
290.000
286.400
252.000
156.608

% diện tích rừng so
với năm 1943
100
72,5 %
71,6 %
63 %
39,1 %


6
Như vậy, có thể thấy cho đến nay diện tích RNM ở Việt Nam đã bị suy giảm
rất nghiêm trọng. Diện tích rừng còn lại cần phải được bảo tồn nghiêm ngặt và có các
biện pháp phát triển phù hợp.

1.2.3. Các tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến HST rừng ngập mặn
Rừng ngập mặn là hệ sinh thái quan trọng có năng suất cao nhưng rất nhạy
cảm với các tác động của con người và thiên nhiên.
Sự phá hủy rừng ngập mặn đang xảy ra trên phạm vi toàn cầu. Những biến đổi
khí hậu toàn cầu như mực nước biển dâng có thể ảnh hưởng đến RNM, mặc dù tỉ lệ
bồi lấp trong RNM có thể đủ lớn để bù đắp cho mực nước biển dâng cao hiện nay.
Quan trọng hơn, đó là những tác động của con người như chuyển đổi RNM sang đất
nông nghiệp, đô thị hóa, sự khai thác quá mức các nguồn tài nguyên RNM, các tác
động của chiến tranh, dẫn đến những mất mát đáng kể về diện tích RNM trên toàn
cầu [12].
Ở Việt Nam, theo tác giả Phan Nguyên Hồng, thảm thực vật ngập mặn đã bị
suy thoái nghiêm trọng dưới tác động của chiến tranh hóa học giai đoạn 1962 – 1971.
Ngày nay, tình trạng khai thác bừa bãi, phá rừng lấy đất xây dựng đô thị, cảng, sản
xuất nông nghiệp, làm ruộng muối, đặc biệt là việc phá rừng, kể cả rừng phòng hộ
ven biển làm đầm nuôi tôm đã và đang là một hiểm họa to lớn đối với hệ sinh thái
RNM. Cùng với đó là sự biến đổi khí hậu khắc nghiệt gây ra những hiện tượng thời
tiết cực đoan như gió bão, xói lở đường bờ biển, xâm nhập mặn, … cũng ảnh hưởng
rất lớn đến hệ sinh thái RNM ven biển ở Việt Nam [6].
1.3.

Giá trị, vai trò của rừng ngập mặn

Rừng ngập mặn là hệ sinh thái quan trọng, vừa là tấm lá chắn bảo vệ vừa mang lại
nhiều loại hàng hóa và dịch vụ cho cộng đồng người dân sống ở vùng ven biển. Khối
nguồn lợi từ RNM đó gồm có các lâm sản từ gỗ và ngoài gỗ, nguồn lợi thủy sản, thấm
lọc sinh học, phòng hộ ven biển, tồn trữ và hấp thụ các bon, nơi giải trí, du lịch sinh
thái.
1.3.1. RNM là nơi lưu trữ, cung cấp nguồn tài nguyên động thực vật
1.3.1.1.

RNM cung cấp các sản phẩm lâm nghiệp, thực phẩm và dược liệu

Theo truyền thống, cây ngập mặn được khai thác để xây dựng nhà ở, đồ nội
thất, bè mảng, tàu thuyền, hàng rào, ngư cụ, và sản xuất tannin phục vụ trong lĩnh vực
thuộc da [13]. Cây ngập mặn thân gỗ với hàm lượng tannin cao được khai thác lấy


7
gỗ, có độ bền cao. Thân gỗ của các loài Avicennia marina (Forssk.) Vierh, Bruguiera
cylindrica (L.) Blume, Bruguiera parviflora (Roxb.) Wight & Arn. Ex Griff.,
Xylocarpus granatum J. Koening và Sonneratia apetala Buch.-Ham. được sử dụng
để làm nhà ở. Các loài thân xốp được sử dụng để làm nút chai lọ, phao, bè mảng. Cỏ
và lá cỏ được sử dụng để làm thảm, làm thuyền buồm, làm vách và mái nhà tranh
[14]. Các loài trong chi Đước (Rhizophora) được sử dụng trong công nghiệp dệt [13].
Rừng ngập mặn còn là nguồn cung cấp thực phẩm cho cộng đồng dân cư sống ven
biển. Trái cây của các loài Bruguiera gymnorhiza (L.) Lam., Phoenix paludosa Roxb.,
Sonneratia alba Sm., Sonneratia caseolaris (L.) Engl. được sử dụng như rau [14]. Ở
bờ biển phía Nam và Tây Nam Sri Lanka, các cộng đồng địa phương ở Kalametiya
và Kahandamodara sử dụng nước ép trái Bần chua (S. caseolaris) làm nước uống
[15].
Cây ngập mặn còn có giá trị dược liệu và đã được sử dụng trong dân gian chữa
nhiều loại bệnh khác nhau của cư dân địa phương. Người dân nông thôn ven biển phụ
thuộc hoàn toàn hoặc một phần vào cây cỏ xung quanh để trị bệnh. Chẳng hạn, để
điều trị nhức đầu và các bệnh viêm nhiễm họ sử dụng dịch chiết của cây Muống biển
(Ipomoea pescaprae (L.) R. Br.), hoặc thuốc lá điếu làm từ vỏ thân cây xắt nhỏ của
loài này có thể chữa viêm xoang. Ở Đông Nam Á, lá và chồi non nghiền nát của loài
Muống biển trộn với rượu được dùng chữa đau lưng, đau khớp và tắm để điều trị ghẻ
[13]. Quả của cây Xylocarpus molluscensis (Lam.) M. Roem. được sử dụng trong y
học dân gian Đông Phi làm thuốc kích dục [16]. Trà thảo dược của loài Ô rô hoa trắng
(Acanthus ebracteatus Vahl.) điều trị các chứng đau nhức cơ thể, dị ứng, cảm lạnh,

kém miễn dịch, mất ngủ, vết thương nhiễm khuẩn và sốt [17]. Cư dân từ các làng chài
La Pitahaya ở Mexico, dùng một loại trà thảo dược được làm từ lá Avicennia
germinans (L.) L. Trà này được xem là có hiệu quả trong điều trị rối loạn dạ dày [18].
Ngư dân từ các làng ở Teacapan-Agua Brava, Mexico, từng uống trà từ vỏ cây
Rhizophora mangle L. và Laguncularia racemosa (L.) C.F. Gaertn. để điều trị bệnh
tiểu đường, sỏi thận, bệnh ngoài da, cải thiện chức năng thận và thanh lọc máu [19].
Ở nước ta, nhiều tác giả cũng đã nghiên cứu và đưa ra các nhận định về giá trị lâm
nghiệp, thực phẩm, dược liệu của rừng ngập mặn như đã được nêu ở trên [20, 21, 22].


8
1.3.1.2.

RNM duy trì nguồn dinh dưỡng giàu có đảm bảo cho sự phát triển của các
loài sinh vật ngay trong RNM

Rừng ngập mặn không chỉ hình thành nên năng suất sơ cấp cao dưới dạng cây
rừng mà hàng năm còn cung cấp một sản lượng rơi rụng khá lớn để làm giàu cho đất
rừng và vùng cửa sông ven biển kế cận. Những sản phẩm này một phần có thể được
sử dụng trực tiếp bởi số ít loài động vật, một phần nhỏ nằm dưới dạng chất hữu cơ
hòa tan cung cấp cho một số loài bằng con đường thẩm thấu. Phần chủ yếu còn lại
chuyển thành nguồn thức ăn phế liệu hay cặn vẩn nuôi sống hàng loạt loài động vật
ăn mùn bã thực vật vốn rất đa dạng và phát triển phong phú trong RNM [6].
Theo tác giả Kaushik và Hynes, 1971, vật rụng (lá, cành, chồi, hoa, quả) của cây
RNM được các vi sinh vật phân hủy thành mùn bã hữu cơ là nguồn thức ăn cho các
loài thủy sản. Trong quá trình phân hủy, lượng đạm trên các mẫu lá tăng 2 - 3 lần so
với ban đầu [23].
Ở Việt Nam, tác giả Phan Nguyên Hồng đã cho biết rừng Đước Cà Mau cung
cấp một lượng rơi 9,75 tấn/ha/năm, trong đó lượng rơi của lá chiếm 79,712% [24].
Tác giả Viên Ngọc Nam trong nghiên cứu của mình cũng cho biết rừng Đước 12 tuổi

trồng ở Cần Giờ cung cấp lượng rơi trung bình 8,47 tấn/ha/năm, trong đó lá chiếm
75,42% [25].
1.3.1.3.

RNM góp phần duy trì nguồn lợi thủy sản cho sự phát triển một nghề cá
bền vững ven bờ

Rừng ngập mặn không những là nguồn cung cấp thức ăn mà còn là nơi cư trú,
nuôi dưỡng con non của nhiều loài thủy sản có giá trị, đặc biệt là các loài tôm sú, tôm
biển xuất khẩu. Người ta ước tính trên mỗi hecta RNM năng suất hàng năm là 91 kg
thủy sản. Riêng đối với các loài tôm, cá, cua… sống trong RNM, hàng năm thu hoạch
khoảng 750.000 tấn [26].
Những nghiên cứu mới đây ở Indonesia cũng cho thấy mối quan hệ mật thiết
giữa những vùng cửa sông có RNM và sản lượng đánh bắt tôm thẻ xuất khẩu ở ven
biển. Người ta tính bình quân trên mỗi hecta đầm lầy RNM cho năng suất hàng năm
là 160 kg tôm xuất khẩu [27].
Theo Talbot và Wilkenson (2001) với 40.000 ha RNM được quản lý tốt ở phía
tây Malaysia đã hỗ trợ cho ngành thuỷ sản 100 triệu USD, mỗi hecta thu 2.500


9
USD/năm. Cứ 1km dải RNM là đường viền bờ biển ở vịnh Panama cũng thu hoạch
được 85.000 USD từ đánh bắt tôm, cá và các giáp xác khác [28].
Ở Việt Nam, nguồn lợi thủy sản từ RNM cũng đóng một vai trò không nhỏ trong cơ
cấu kinh tế của cộng đồng dân cư ven biển. Nhiều tác giả đã nghiên cứu và đưa ra
những đánh giá về nguồn lợi thủy, hải sản của RNM nước ta, đặc biệt là các loài thân
mềm, cá, tôm, … cho giá trị kinh tế cao [29, 30, 31].
1.3.1.4.

RNM là nơi cư trú, bảo tồn nguồn gen của nhiều loài động vật

Nhiều loài động vật được phát hiện trong RNM và vai trò của chúng góp phần
vào chức năng của hệ sinh thái đã được các nhà khoa học trên thế giới mô tả rất kỹ
[32, 33, 34].
Khu hệ động vật RNM Việt Nam khá phong phú. Một vài nghiên cứu đã chỉ
ra rằng khu vực rừng cấm Năm Căn, Cà Mau, số lượng ếch nhái có 6 loài, bò sát 18
loài, chim có 41 loài, động vật có vú là 15 loài [35].
Phan Nguyên Hồng và Hoàng Thị Sản (1993) liệt kê được 17 loài thú ở VQG
Xuân Thuỷ. Một số thú ăn thịt cỡ nhỏ tồn tại nhưng không phát triển như các loài
thuộc họ Chồn (Mustelidae), Rái cá thường (Lutra lutra) và Rái cá vuốt bé (Aonyx
cinera), họ Cầy (Viverridae), họ Mèo (Felidae). Một loài thuộc họ Cá voi (Cetaceae)
thu được mẫu vào mùa thu năm 1995 nhưng chưa xác định được tên [20].
Theo tác giả Hoàng Thị Thanh Nhàn và các cộng sự, VQG Xuân Thủy là nơi
dừng chân và trú đông quan trọng của các loài chim nước di cư. Qua điều tra khảo
sát thực địa và kế thừa kết quả các công trình nghiên cứu về chim ở VQG Xuân Thuỷ,
tác giả đã thống kê được 220 loài chim thuộc 41 họ của 11 bộ. Trong số 220 loài chim
ghi nhận được ở VQG Xuân Thuỷ, có 14 loài ưu tiên bảo tồn, chiếm 6,36% tổng số
loài [36].
1.3.2. RNM có vai trò sinh thái – môi trường vô cùng to lớn
1.3.2.1.

RNM tích luỹ các bon và hấp thụ, giảm khí CO2

Nồng độ điôxít cácbon (CO2) trong khí quyển tăng là một nguyên nhân quan
trọng gây biến đổi khí hậu, làm tăng cao nhiệt độ không khí, nhiệt độ nước biển và
thúc đẩy quá trình a xít hoá nước biển, làm thay đổi môi trường sống của các quần xã
sinh vật biển. Một trong những biện pháp hữu hiệu làm giảm tải khí nhà kính, điều
hoà khí hậu cho trái đất là trồng và bảo vệ rừng, trong đó có RNM. Đặc biệt, RNM
còn tham gia vào chu trình chuyển hoá các bon và nitơ, góp phần đáng kể trong việc

10
cố định khí CO2 làm giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. Thông qua quá trình quang hợp,
cây rừng đã sử dụng nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời và khí CO2 trong bầu khí
quyển để tổng hợp chất hữu cơ cho cơ thể [31].
1.3.2.2.

RNM giúp mở rộng diện tích đất bồi, hạn chế sói lở, xâm nhập mặn

Rễ cây RNM, đặc biệt là những quần thể thực vật tiên phong mọc dày đặc có
tác dụng làm cho trầm tích bồi tụ nhanh chóng hơn. Chúng vừa ngăn chặn có hiệu
quả hoạt động công phá bờ biển của sóng, đồng thời là vật cản làm cho trầm tích lắng
đọng [6].
Chính vì thế, khi RNM chưa bị tàn phá nhiều thì quá trình xâm nhập mặn diễn
ra chậm và phạm vi hẹp. Đó là do khi triều cao, nước biển lan tỏa vào trong những
khu RNM rộng lớn thì bị hệ thống rễ dày đặc cùng với thân cây làm giảm tốc độ dòng
triều, tán cây sẽ hạn chế tốc độ gió [37]. Ngày nay cùng với sự suy giảm diện tích
RNM thì hiện tượng sói lở, xâm nhập mặn diễn ra càng nghiêm trọng, gây ảnh hưởng
lớn đến đời sống của cộng đồng dân cư ven biển.
1.3.2.3.

RNM là một hệ thống bảo vệ bờ biển hữu hiệu

Trong những năm gần đây, sự biến đổi khí hậu do các hoạt động phá rừng, gây
ô nhiễm của con người kết hợp với những biến đổi của vỏ trái đất đã gây ra những
thảm họa khủng khiếp như: bão, lũ lụt, núi lửa, gần đây nhất là động đất và sóng thần.
Những thảm họa này đã gây ra nhiều tổn thất to lớn cả về người và kinh tế cho nhiều
quốc gia. Nhiều nghiên cứu cho thấy mặc dù thiên tai là không thể tránh khỏi, tuy
nhiên nhờ vào những dải RNM và rạn san hô ven biển mà những thiệt hại đã được
giảm đi đáng kể.

Kathiresan và Rajendran (2006) nhận định rằng chuỗi đảo Surin ở vùng biển
phía tây Thái Lan đã thoạt khỏi sự tàn phá nặng nề nhờ dải san hô ngầm và RNM bao
quanh ngăn chặn sức mạnh khủng khiếp của trận sóng thần [38].
Thành phần loài cây là một yếu tố quan trọng trong việc làm giảm năng lượng
sóng. Nghiên cứu do Dahouh-Guebas và cộng sự tiến hành ở 25 đầm phá và cửa sông
dọc theo toàn bộ dải bờ biển phía nam của Sri Lanka cho thấy mức độ thiệt hại do
sóng thần gây ra ở các khu vực ven biển giảm thiểu đáng kể ở những nơi có các quần
xã cây ngập mặn thực thụ ưu thế bởi các loài Bần và Đước [39].
Tác giả Harada (2003) trong nghiên cứu của mình cũng cho biết rằng mật độ
cây là một yếu tố quan trọng làm giảm năng lượng sóng thần. Tác giả đã ước tính


11
rằng một dải rừng rộng 100 m với mật độ cây 30 cây/100 m2 có thể giảm áp lực của
dòng chảy tới 90% [40].
Ở nước ta, ngay từ đầu thế kỷ trước, nhân dân ở các vùng ven biển phía Bắc
đã biết trồng một số loài cây ngập mặn như Trang, Bần chua để bảo vệ đê biển và
vùng cửa sông. Tiêu biểu như những dải rừng thuần Trang ở Giao Thủy, Nam Định
hay các dải rừng Trang, Bần chua ở ven biển huyện Thái Thụy, Thái Bình.
Tác giả Yoshihiro Mazda và các cộng sự khi nghiên cứu về vai trò chắn sóng
bảo vệ bờ biển của RNM ở đồng bằng Bắc Bộ, Việt Nam, đã cho biết rằng rừng Trang
trồng ở khu vực ven biển xã Thụy Hải có tác dụng đáng kể trong việc giảm tác động
của sóng do đó đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ bờ biển. Dải RNM 6 tuổi
có chiều rộng 1,5 km có thể giảm độ cao sóng từ 1m ở ngoài khơi còn 0,05 m khi vào
tới bờ. Tác giả cũng cho rằng mật độ cây ngập mặn và chiều rộng dải rừng là hai yếu
tố quan trọng nhất quyết định hiệu quả bảo vệ bờ biển [41].
Tác giả Vũ Đoàn Thái đã bước đầu nghiên cứu khả năng chắn sóng, bảo vệ bờ
biển trong bão của một số kiểu cấu trúc RNM trồng ven biển Hải Phòng. Kết quả cho
thấy trong cơn bão số 7 (28/9/2005), đối với rừng Trang có độ rộng 650 m ở Bàng
La, rừng Bần 8-9 tuổi có độ rộng 920 m và 650 m, độ cao sóng sau rừng giảm từ 7788 %. Mức độ giảm sóng trong bão khi qua rừng vào bờ phụ thuộc vào kiểu cấu trúc

– loại RNM và hướng sóng truyền. Đối với rừng Trang, hệ số suy giảm sóng cao hơn
so với rừng Bần (Rừng Trang giảm từ 80 – 88 %, rừng Bần giảm từ 77 – 81 %) [42].
1.3.3. Giá trị du lịch sinh thái của rừng ngập mặn
Ngoài những giá trị nêu trên, ngày nay RNM còn là địa điểm du lịch sinh thái
thú vị, mang lại giá trị kinh tế cao cũng như góp phần nâng cao nhận thức cộng đồng
về tầm quan trọng của RNM. Tiêu biểu như các hoạt động du lịch sinh thái tại Khu
dự trữ sinh quyển Cần Giờ, rừng ngập mặn Cà Mau, VQG Xuân Thủy, …
1.4.

Các nghiên cứu về đa dạng thực vật ngập mặn

1.4.1. Đa dạng thực vật ngập mặn trên thế giới
Thực vật RNM bao gồm nhiều chi và họ thực vật, đa số không có quan hệ họ
hàng, nhưng lại có những nét chung về đặc tính thích nghi hình thái, sinh lý và sinh
sản phù hợp với môi trường hết sức khó khăn là ngập mặn, thiếu không khí và đất
không ổn định. RNM được phát hiện ở khu vực nước ngập đầm phá, cửa sông và


12
châu thổ của 124 quốc gia nhiệt đới và cận nhiệt đới, hầu hết thực vật ngập mặn sống
trên chất nền mềm, ngoài ra chúng còn có thể sống trên bãi đá khu vực ven bờ.
Tổng số loài TVNM trên thế giới thuộc 23 chi và 53 loài thuộc 16 họ nhưng theo
Saenger và cs (1983) ghi nhận thì tổng số loài thực vật ngập mặn thực thụ là 60 loài.
Con số chính xác về số loài thực vật ngập mặn trên thế giới cho đến nay vẫn đang
còn được bàn thảo và tranh luận giữa các nhà phân loại học. Số loài thực vật ngập
mặn trên thế giới có khoảng từ 50 đến 70 loài thực vật ngập mặn thực thụ theo các hệ
thống phân loại khác nhau [9].
Tomlinson (1986) [43] đã phân chia các quần xã RNM làm hai nhóm có thành
phần loài cây khác nhau. Nhóm phía đông tương ứng với vùng Ấn Độ - Thái Bình
Dương với số loài đa dạng và phong phú. Nhóm phía tây gồm bờ biển nhiệt đới châu

Phi, châu Mỹ ở cả Đại Tây Dương và Thái Bình Dương. Số loài ở đây ít chỉ bằng 1/5
ở phía đông (Spalding và cs, 1997) [44].
Rừng ngập mặn Châu Á khá đa dạng và phong phú. Trong một nghiên cứu về
hệ sinh thái RNM Iran, tác giả Mohammad Ali Zahed và các cộng sự đã cho biết có
hơn 60 loài cây ngập mặn thực thụ trên thế giới; trong đó quan trọng nhất là các chi
Rhizophora, Avicennia, Bruguiera và Sonneratia. Tuy nhiên, chỉ có hai loài Đước
được tìm thấy trong rừng ngập mặn Iran, Avicennia marina (Forssk.) Vierh. (họ
Avicenniaceae) và Rhizophora macrunata Lam. (họ Rhizophoraceae) [45].
Khi nghiên cứu về đa dạng sinh học hệ sinh thái ngập mặn Sundarban, tác giả
B. Gopal and M. Chauhan đã cho biết ở khu vực Ấn Độ và Bangladesh có khoảng
30-36 loài cây ngập mặn thực thụ được quan sát với sự ưu thế vượt trội của 2 loài
Heritiera fomes Buch.-Ham. và Excoecaria agallocha L. [46].
Đông Nam Á được đánh giá là khu vực giàu đa dạng thực vật ngập mặn nhất
trên thế giới. Trong đó, Indonesia là nước có thành phần loài thực vật ngập mặn thực
thụ lớn nhất trong khu vực với 48 loài trong tổng số 52 loài cây ngập mặn thực thụ
của khu vực, tiếp theo là Malaysia (42 loài). Việt Nam có mức độ đa dạng thứ 9 trong
tổng số 11 nước Đông Nam Á có thực vật ngập mặn phân bố [3, 4]. FAO đã báo cáo
về 41 loài cây ngập mặn thực thụ từ bờ biển Malaysia có diện tích 918 km2. Báo cáo
này cũng đã ghi nhận có khoảng 43 loài thực vật ngập mặn thực thụ ở Indonesia [2].
Thực vật RNM Philippine tương đối đa dạng với khoảng 40 loài thực vật ngập mặn
thực thụ phân tầng rõ ràng [47].