Bài seminar Sinh thái rừng ngập mặn: Năng suất các hệ sinh thái rừng ngập mặn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM 
HUẾ
KHOA SINH HỌC

BÀI SEMINAR
SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN

NĂNG SUẤT CÁC HỆ SINH THÁI 
RỪNG NGẬP MẶN

Giáo viên hướng dẫn:

Học viên:
 


MỞ ĐẦU
Trong tự nhiên, các hệ sinh thái đóng một vai trò vô cùng 
to lớn  đến các quá trình sống. Nó là nơi bảo tồn  đa dạng sinh 
học  và  thực  hiện  các  chức  năng  khác  nhằm  đảm  bảo  cho  sự 
sống  trên  trái  đất.  Điều  này  thể  hiện  và  đánh  giá  qua  các  quá 
trình diễn ra trong bản thân mỗi hệ sinh thái hay nói cách khác 
đó chính là năng suất của các hệ sinh thái này. 
Trong sinh quyển, chúng ta có các hệ sinh thái khác nhau, 
hệ sinh thái trên cạn, hệ sinh thái dưới nước. Trong đó, hệ sinh 
thái rừng ngập mặn được xem là một trong những hệ sinh thái 
đa dạng và có năng suất cao. Và chúng cũng chịu những yếu tố 
chi  phối  trong  quá  trình  thực  hiện  chức  năng  của  một  hệ  sinh 
thái.
Qua  bài  báo  cáo  này,  nhóm  chúng  tôi  muốn  cung  cấp 
những  dẫn  liệu  năng  suất  và  các  yếu  tố  ảnh  hưởng  đến  quá 

trình  hình  thành  năng  suất  của  hệ,  để  khẳng  định  được  tầm 
quan  trọng  và  vai  trò  của  hệ  sinh  thái  rừng  ngập  mặn  đối  với 


* Khái quát về rừng ngập mặn
RNM (mangroves) là thuật ngữ mô tả một HST thuộc 
vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới hình thành trên nền 
các  thực  vật  vùng  triều  với  tổ  hợp  động,  thực  vật 
đặc trưng. Trong HST này, các động, thực vật, vi sinh 
vật  trong  đất  và  môi  trường  tự  nhiên  được  liên  kết 
với  nhau  thông  qua  quá  trình  trao  đổi  và  đồng  hoá 
năng  lượng.  Các  quá  trình  nội  tại  như  cố  định  năng 
lượng, tích luỹ sinh khối, phân huỷ vật chất hữu cơ 
và  chu  trình  dinh  dưỡng  chịu  ảnh  hưởng  mạnh  mẽ 
bởi các nhân tố bên ngoài gồm cung cấp nước, thuỷ 
triều, nhiệt độ và lượng mưa


­  RNM  là  ngôi  nhà  của  vô  số  sinh  vật  trên  cạn  và 
dưới nước. Hầu hết các loài cá đều trải qua một phần hay 
cả vòng đời của mình  ở rừng ngập mặn. Các loài giáp xác 
thực sự phong phú. Nhiều loài thân mềm thường được gặp 
ở gốc của cây ngập mặn. Nhiều loài chim đến RNM theo 
mùa  để  kiếm  ăn  hoặc  trú  ẩn  và  có  thể  hình  thành  những 
đàn  lớn.  Một  số  động  vật  như  Cua  lại  sống  chủ  yếu  ở 
rừng RNM và chỉ đi ra biển khi sinh sản.
Theo nhiều tác giả cây ngập mặn được chia thành hai 
nhóm chính “cây ngập mặn chính thức” gồm các họ như họ 
đước Rhizophoraceae với các chi đước Rhizophora, chi bần 
Sonneratia,  trang  Kandelia,  vẹt  Bruguiera,  Dà  Ceriops,  Họ 

mắm  Avicenniaceae  với  chi  mắm  Avicennia,  họ  đơn  nem 
Myrsinaceae  với  chi  sú  Aegiceras  ...  và  “nhóm  cây  tham  gia 
rừng ngập mặn”. 


I. Năng suất sơ cấp

* Định nghĩa: theo Whittaker (1975) định nghĩa về năng suất sơ 
cấp thuần (NPP ­ Net Primary Productivity) như sau:
   “NPP là một phần còn lại sau khi tiêu phí trong quá trình hô 
hấp  của  năng  suất  sơ  cấp  tổng  số  trong  quá  trình  quang  hợp 
của thực vật”. 
Đó là sự tích lủy tổng số các chất hửu cơ mới trong các mô thực 
vật / đv diện tích/ đv thời gian – phần sử dụng cho hô hấp.
Quá trình hô hấp xảy ra trên toàn bộ các bộ phận của thực vật 
bao gồm lá, thân, rễ.
Theo  một  cách  định  nghĩa  khác  thì:  Năng  suất  sơ  cấp  thuần 
(NPP): Là phần chất hữu cơ còn lại trong thực vật được động 
vật sử dụng và đồng hóa tạo nên chất hữu cơ của động vật đầu 
tiên trong chuỗi thức ăn.
*NPP=GPP – Rs.
Trong đó: Rs là phần năng lượng bị sinh vật tự dưỡng sử dụng 
cho hoạt động sống để xây dựng cơ thể. Rs= 30­40(%)


Ngoài ra còn sử dụng khái niệm năng suất sơ cấp tổng số  GPP  
(Gross Primary Production): Tổng các chất hửu cơ thực vật tạo 
được trong quang hợp chưa trừ tiêu hao do hô hấp.

 Ngoài  cây  ngập  mặn  là  thành  phần  chính  tạo 
NPP của rừng ngập mặn, bên cạnh đó còn có các thực 
vật  bì  sinh,  tảo  bám  trên  rể  thở,  trên  cây,  trên  mặt 
bùn;  hệ  cỏ  biển  cũng  góp  phần  nào  cho  năng  suất 
này.
Tuy  nhiên  trị  số  năng  suất  sơ  cấp  được  tính 
toán dựa trên các chỉ tiêu về quang hợ, hô hấp và chỉ 
số  diện  tích  bề  mặt  lá.  Các  đại  lượng  này  lại  phụ 
thuộc vào nhiều yếu tố: chế độ chiếu sáng, điều kiện 
sinh  thái,  thời  thiết,  khí  hậu,  đặc điểm  sinh  học  của 
loài  nên  việc  so  sánh  cũng  chỉ  mang  tính  chất  tương 
đối


II. Các phương pháp đo và xử lý kết quả
2.1. Sinh khối
Sinh  khối  là  tổng  trọng  lượng  các  chất  hữu  cơ  của  quần  xã 
hoặc 1 loài cụ thể trong quần xã trên một đơn vị diện tích
Sinh khối không phải là số đo trực tiếp của năng suất
­Năng  suất  là  tỉ  lệ  mà  ở  đó  chất  hữu  cơ  được  sản  sinh  trong 
một đơn vị thời gian
­Sinh khối là tổng chất hữu cơ hiện có  ở một thời  điểm đánh 
giá.
Đối với 1 giá trị sinh khối nào đó năng suất có thể cao hoặc rất 
thấp. Cần dựa vào tỷ lệ chu chuyển  sinh khối để so sánh
 Người ta có thể sử dụng sinh khối làm đơn vị cơ bản để so 
sánh năng suất có tính chất ước lượng


Việc đánh giá sinh khối thường  ở dưới mức thực tế 

do  không  thể  đánh  giá  chính  xác  tác  động  của  động  vật. 
Phần lớn các nghiên cứu về năng suất thường tập trung sinh 
khối trên mặt đất
Sinh khối cũng không thể tăng mãi theo thời gian, lúc 
đầu thì tăng trưởng nhanh, sau đó giảm dần
Nguyễn Hoàng Trí (1984) đã nghiên cứu đánh giá 3 
loại rừng đước đôi (Rhizophora apiculata)
Loại rừng 

Rừng trưởng 
thành

S/Khối tổng số 
(thân, cành, rể 
chống, lá, chồi, hoa 
quả, rể dưới đất)

119335kg/ha

Rừng tái sinh tự  Rừng trồng 7 năm
nhiên
35159

34853


Sinh khối tổng số  ở các quần xã khác nhau thì 
khác nhau có thể do tác động của vĩ độ hoặc do tuổi 
rừng,  được  thể  hiện  trong  nghiên  cứu  của  Briggs 
(1977).

Mặc dù Sinh khối trên mặt đất tượng tụ nhau ở 
một  loạt  các  môi  trường  khác  nhau  nhưng  sinh  khối 
rễ và rễ thở khác nhau khá nhiều. Đối với một số loài 
sinh  khối  rễ  thường  chiếm  20%  tổng  sinh  khối 
(Clough và Attiwill, 1982)


2.2. Năng suất lượng rơi
Một phương pháp khác để đánh giá năng suất là đô 
một  thành  phần  của  năng  suất  sơ  cấp  thuần  là  năng  suất 
lượng  rơi  (lá,  cành,  chồi,  hoa…)  và  so  sánh  kết  quả  thu 
được với hệ thống khác
Lượng rơi của lá đước đôi  ở bán đảo Cà Mau là 0,5 
– 4,15g trọng lượng khô/m2/năm (N H Trí 1984).
Lượng rơi của Mắm ổi (Avicennia marina) ở Sydney 
(Úc) là 1,2 – 1,5kg/m2/năm (Briggs 1977)
Lượng rơi lá sau khi rơi xuống một phần được nước 
triều mang đi, một phần được giữ lại tích lũy trên sàn rừng.
Năng suất lượng rơi có thể tính theo: lượng rơi theo 
ngày, lượng rơi theo tháng và lượng rơi theo tuổi cây.


Trong  thành  phần lượng  rơi thì lá chiếm  tỷ  lệ 
cao nhất, ở tuổi nhỏ thì tổng lượng rơi nhiều hơn các 
tuổi khác
Lượng  rơi  là  giai  đoạn  đầu của chuỗi thức  ăn 
hay dòng năng lượng của chuỗi sinh thái RNM. Vì thế 
việc  nghiên  cứu  năng  suất  lượng  rơi  rất  có  ý  nghĩa 
không những về khoa học mà còn có giá trị thực tiễn 
góp  phần  quản  lý  và  sử  dụng  RNM  hợp  lý,  nhất  là 

việc nuôi trồng thủy hải sản trong rừng


2.3. Trao đổi khí ở lá
Đo tỉ lệ quang hợp/ hô hấp của từng lá hoặc cành 
cây nhỏ →  NPP thuần của từng cây → NPP quần xã.
Lugo (1974) cho rằng khoảng 4 – 10% năng suất  
sơ cấp tổng số bị mất đi trong quá trình hô hấp của thân 
và  rễ  bề  mặt.  Tuy  nhiên  điều  này  chỉ  phản  ánh  một 
phần của toàn bộ hệ thống rễ


2.4. Diệp lục, sự giảm thiểu ánh sáng trong rừng
Bunt và Boto (1979) đã tính toán năng suất của RNM bằng 
cách đo sự giảm thiểu ánh sáng qua tán rừng và giả định rằng điều 
này phù hợp với việc sử dụng ánh sáng trong quá trình quang hợp. 
Các thí nghiệm về các sắc tố trong lá đã khẳng định điều này
Năng  suất  được  tính  bằng  tỉ  lệ  đồng  hóa  trong  quang  hợp 
vào khoảng 26kg/ha/ngày.
Giá  trị  năng  suất  trong  quang hợp  cao  hơn  một  chút so với 
năng suất lượng rơi
Các tác giả cho răng phương pháp của họ sẽ có giá trị trong 
việc  đánh  giá  năng  suất  sơ  cấp  của  một  loạt  các  loại  rừng  ngập. 
Tuy  nhiên,  có  1  số sai  khác  do:  lượng  mưa,  dòng nước  ngọt,  dinh 
dưỡng đất và tác động của con người.


2.5. Sử dụng phối hợp các phương pháp
Christensen  (1978)  đã  đánh  giá  tất  cả  các  sinh  khối 
các  phần  thực  vật  theo  phân  đoạn  1m  một,  và  tỷ  lệ  năng 

suất  lá  khi  đánh  giá  năng  suất  sơ  cấp  của  rừng  đước  đôi 
(Rhizophona apiculata) ở Miền Nam Thái Lan
Bằng  việc  kết  hợp  số  liệu  này  với  sự  tăng  trưởng 
hằng năm của thân, cành, rễ chống, tác giả cho rằng tổng 
năng suất thuần đạt với 27 tấn (chất khô)/ha/năm hoặc 6.9 
chất khô tự do (tro)/m2/ngày.
Tuy nhiên lá có tỉ lệ luân chuyển cao hơn thân và rễ 
rất  nhiều,  lá  là  nguồn  chất  thực  vật  liên  tục  của  quần  xã 
RNM.
Sự phân hủy của lá cũng diễn ra nhanh chóng so với 
thân và rễ


III. Động thái tăng trưởng và 
Trữ lượng thảm mục rừng
3.1 Động thái tăng trưởng rừng ngập mặn
­  Tốc  độ  tăng  trưởng  trung  bình  của  gỗ  thân  là 
0,85m/năm  về  chiều  cao  và  0,75cm/năm  về  đường 
kính thân. Mức tăng trưởng các cây  ở cấp đường kính 
thân 5­10cm là cao nhất và các cây  ở cấp đường kính 
thân 2cm là thấp nhất.
Ví  dụ:  Tăng  trưởng  về  đường  kính  thân  trung 
bình/tháng của rừng Đước Cần Giờ sau 1 năm tuổi 8 là 
0,46cm, tuổi 12 là 0,64cm, tuổi 16 là 0,81cm và tuổi 21 
là  0,53cm.  Tăng  trưởng  đường  kính  trung  bình/năm  là 
0,51cm.


­ Tăng trưởng chiều cao  ở tuổi 4 là cao nhất, đây 
chính là giai đoạn cây đang phát triển mạnh vì chưa có 

cạnh  tranh  về  không  gian  sống.  Ở  tuổi  12,  16  tăng 
trưởng  chiều  cao  giống  nhau  do  rừng  ở  hai  tuổi  này 
được  tỉa  thưa  kịp  thời.  Đước  21  tuổi  có  tăng  trưởng 
chiều  cao  thấp  nhất  do  tỉa  thưa  không  kịp  thời,  nên 
trong  giai  đoạn  này  cây  tăng  trưởng  chậm  về  đường 
kính cũng như chiều cao khi so sánh với tuổi khác.
­ Tăng trưởng trung bình của chiều dài rễ chống 
phần trên mặt đất của Đước  ở Cà Mau là 0,2cm/ngày. 
Mức tăng trưởng cao nhất thuộc về các rễ  ở lớp chiều 
dài 25­50cm. Các rễ  ở lớp chiều dài 50­100cm có tỉ lệ 
tăng  trưởng  thấp  nhất.  Tốc  độ  tăng  trưởng  của  rễ 
chống  vào  mùa  mưa  là  0,132cm/ngày  về  chiều  dài  và 
0,037cm/ngày về đường kính.


­  Tốc  độ  tăng  trưởng  của  chồi  vào  mùa  mưa 
0,128cm/ngày  cao  hơn  so  với  mùa  khô.  Tốc  độ  tăng 
trưởng trung bình của trụ mầm là 0,11cm/ngày vào mùa 
khô và 0,15cm /ngày vào mùa mưa.
­  Nhìn  chung,  tốc  độ  tăng  trưởng  của  một  số  bộ 
phận  thực  vật  của  Đước  ở  Cà  Mau,  cũng  như  ở  Cần 
Giờ tương đối nhanh. Tốc độ tăng trưởng vào mùa mưa 
cao  hơn  mùa  khô  một  ít,  là  do  vào  mùa  mưa  các  hoạt 
động sinh lý của cây thuận lợi hơn. Riêng  ở miền Bắc 
do chịu  ảnh hưởng của gió mùa đông bắc lạnh nên vào 
mùa khô cây sinh trưởng rất chậm.


­ Các điều kiện tự nhiên có ảnh hưởng đến sự sinh 
trưởng và một số chỉ tiêu sinh trưởng khác. 

Ví dụ sự tăng trưởng của Đâng trồng ở Hà Tĩnh khi 
cây  được  24  tháng tuổi  có  chiều cao trung  bình  là  87cm, 
từ tuổi 2 sang tuổi 3 có sự tăng trưởng  đạt 21.7cm. Giai 
đoạn tăng trưởng từ tháng 9­11 cao hơn nhiều so với giai 
đoạn  tháng  12­2.  Do  lượng  mưa  vào  tháng  9­11  lớn  đã 
làm  tăng  lưu  lượng  nước  ngọt  và  lượng  trầm  tích  trong 
dòng chảy ở hạ lưu ven biển làm giảm độ mặn của nước 
biển, tăng độ bồi lắng của phù sa. 


­ Mức độ gia tăng chiều cao thân chậm dần theo sự 
tăng trưởng tuổi cây. 
Ví  dụ  cây  Trang  trồng  ở  Hà  Tĩnh  sau  một  năm  có 
chiều cao cây là 60cm và ở tuổi 2 là 84,6cm.
­ Giai đoạn từ tháng 4­ 6 lượng gia tăng là lớn nhất so 
với các thời kì khác trong năm. 
Ví dụ từ khi trồng cho đến khi đến tuổi 1, mức tăng 
trưởng  là  29,5cm  và  bằng  55%  mức  tăng  trưởng  của  cả 
năm, trung bình 8,6cm/tháng.


3.2. Trữ lượng thảm mục rừng ngập mặn
Trữ lượng thảm mục hay xác thực vật tích lũy trên sàn 
rừng gồm cành, lá, hoa quả, trụ mầm rơi.
Trữ lượng thảm mục rừng trung bình  là 10654,1kg/ha. 
Theo kết quả nghiên cứu của Viên Ngọc Nam cho thấy thảm 
mục rừng  ở tuổi thứ 4 là 3,4 tấn khô/ha, tuổi 8 là 12,46 tấn 
khô/ha, tuổi 12 là 6,19 tấn khô/ha, tuổi 21 là 6,45 tấn khô/ha. 
Từ số liệu trên cho thấy  ở tuổi 8 trữ lượng thảm mục 
rừng  là  cao  nhất  là  do  rừng  vừa  được  tỉa  thưa  nên  cành, 

nhánh  để lại nhiều và thường tập trung quanh gốc, chưa bị 
phân hủy và nước triều cuốn trôi đi và các rễ chống giữ lại, 
còn lá thì dễ bị nước cuốn trôi đi.  Ở tuổi 4 do cây còn nhỏ 
nên việc phát triển cành, lá cũng còn ít, do đó trữ lượng thảm 
mục  cũng  ít.  Ở  những  tuổi  còn  lại  do  rừng  đã  bị  tỉa  thưa 
trước đó nên lượng cành ít.



Xác  thực  vật  tích  lũy  trên  sàn  rừng  còn  phụ 
thuộc nhiều yếu tố, trong đó có loại rừng, tuổi rừng, 
vị trí khu rừng, thủy triều, thời gian thu mẫu….Trong 
mùa mưa lượng thảm mục rừng thấp hơn mùa khô do 
bị nước mưa mang đi.
Việc  nghiên  cứu  xác  thực  vật  tích  lũy  trên  sàn 
rừng giúp ta biết được chất hữu cơ để lại trong quá 
trình  tự  bón  phân  lại  cho  rừng  thông  qua  chu  trình 
dinh dưỡng.


IV. Các nhân tố tác động tới năng suất
Các nhân tố môi trường tác động đến rừng ngập mặn, 
cũng đồng thời tác động tới quá trình năng suất của chúng. 
Có thể chia các nhân tố này thành 2 loại: nhân tố bên ngoài 
và nhân tố nội tại. Chúng bao gồm các nhân tố vật lý (ánh 
sang, nhiệt độ) nhân tố không gian (vĩ độ) và những tác động 
về thời gian (mùa, sự khác nhau từng năm). 
Những tính chất cấu trúc của tán như chỉ số diện tích 
lá, sự phân bố và sắp xếp lá đều tác động đến năng suất qua 
sự thay đổi nhiệt độ lá và các lớp không khí bao quanh. Mức 

độ  tác  động  của  các  nhân  tố  này  khác  nhau  tùy  thuộc  vào 
từng  loại  rừng  ngập  mặn.  Sự  phân  bố  theo  chiều  thẳng 
đứng của sinh khối lá, diện tích lá, diệp lục a và cường độ 
ánh  sang  đều  dẫn  đến  sự  khác  nhau  về  năng  suất  đối  với 
mỗi tán (theo Golley, Odum 1962).


4.1. Năng suất sơ cấp theo mùa

Đa số các công trình nghiên cứu về năng suất sơ cấp thường chỉ 
tiến hành trong một thời gian ngắn. Tuy nhiên, theo một số tác 
giả,  đã  nghiên  cứu  9  loài  cây  ngập  mặn,  theo  từng  tháng  một 
(Saenger 1985) được thể hiện trên 5 kiểu hình lá và lượng rơi, 
đó là:
­  Năng  suất  lá  cao  và  không  theo  mùa,  quanh  năm  (Aegialitis 
annulata).
­ Năng suất lá thấp, không theo mùa, quanh năm nhưng cao hơn 
một chút vào mùa hè (Ceriops tagal và Rhizophora stylosa).
­  Năng  suất  lá  cao  theo  mùa  (A.  corniculatum,  Osbornia 
octodonta).
­  Hai  loại  năng  suất  lá;  năng  suất  lá  giảm  trong  mùa  ra  hoa 
(tháng10­12) và cao nhất trong các tháng 1­2 (Avicennia marina), 
do đó năng suất lượng rơi cũng dao động theo mùa (cao nhất vào 
các  tháng  3,  10,  thấp  nhất  trong  các  tháng  6,  7  đối  với  loài  A. 
marina.
­  Năng  suất  lá  cao,  rụng  theo  mùa  (Xylocarpus  austrasicus,