(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu đặc điểm quần xã cỏ biển và khả năng lưu trữ cacbon của chúng ở một số đầm phá tiêu biểu khu vực miền Trung Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

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

CAO VĂN LƯƠNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM QUẦN XÃ CỎ BIỂN
VÀ KHẢ NĂNG LƯU TRỮ CACBON CỦA CHÚNG
Ở MỘT SỐ ĐẦM PHÁ TIÊU BIỂU
KHU VỰC MIỀN TRUNG VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Hà Nội,
1 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

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

CAO VĂN LƯƠNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM QUẦN XÃ CỎ BIỂN
VÀ KHẢ NĂNG LƯU TRỮ CACBON CỦA CHÚNG
Ở MỘT SỐ ĐẦM PHÁ TIÊU BIỂU
KHU VỰC MIỀN TRUNG VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
Chuyên ngành: Thực vật học
Mã số: 9420111

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS. Đàm Đức Tiến
2. TS. Trần Thị Phương Anh

Hà Nội, 2019
2


i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận án “Nghiên cứu đặc điểm quần xã cỏ biển và khả năng
lưu trữ cacbon của chúng ở một số đầm phá tiêu biểu khu vực miền Trung Việt
Nam” là công trình của riêng bản thân tôi. Các số liệu và kết quả trong luận án là trung
thực, chưa từng được sử dụng trong luận án nào khác.
Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Tác giả


ii
LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, cho phép tôi được bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới PGS. TS. Đàm Đức
Tiến và TS. Trần Thị Phương Anh– thầy cô hướng dẫn khoa học, đã tạo điều kiện tối
đa, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, hướng dẫn tôi thực hiện đề tài và viết luận án,
đồng thời luôn động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Xin trân trọng cảm ơn các đề tài mã số KC09.26/06-10, ĐTĐL.2009G/10,
KC08.25/11-15 và Đề án 47 (Hợp phần 1 – Nhiệm vụ số 8) đã tạo điều kiện cho tôi
tham gia và thực hiện các nội dung nghiên cứu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Học viện Khoa học và Công nghệ, Ban lãnh đạo Viện Sinh
thái và Tài nguyên sinh vật, Phòng Quản lý tổng hợp, cùng các thầy cô trong Viện đã luôn
động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Phòng Sinh thái và Tài nguyên thực vật biển, Phòng
Hóa - Môi trường biển và Phòng Địa – Môi trường biển (Viện Tài nguyên và Môi
trường biển) đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi thực hiện các thí nghiệm.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Tài nguyên và Môi trường biển đã
luôn động viên và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học,
các đồng nghiệp, bạn bè trong và ngoài Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Tài
nguyên và Môi trường biển đã truyền dạy kiến thức, chỉ dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành
luận án.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình luôn là chỗ dựa vững
chắc cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Xin chân thành cảm ơn vợ và các
con của tôi đã cho tôi thêm sức mạnh, động lực để tôi vượt qua mọi khó khăn để hoàn
thành luận án.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2019

Nghiên cứu sinh

iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT..............................................vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ...........................................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ .......................................................................... viii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .......................................................................................... 4
1.1.

Tổng quan về cỏ biển và một số khái niệm ........................................................ 4

1.1.1.

Tổng quan về cỏ biển ................................................................................... 4

1.1.2.

Khái quát về điều kiện tự nhiên và môi trường sống ................................... 6

1.1.3.

Giá trị và vai trò của cỏ biển ....................................................................... 8

1.2.

Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..................................................................... 9

1.2.1.

Nghiên cứu về hệ sinh thái cỏ biển .............................................................. 9

1.2.2.

Nghiên cứu về khả năng hấp thụ và lưu trữ cacbon của cỏ biển .............. 16

1.3.

Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam .................................................................... 20

1.3.1.

Nghiên cứu về đa dạng loài và nguồn lợi trong các thảm cỏ biển ............ 20

1.3.2.

Nghiên cứu về cacbon trong thực vật nói chung và cỏ biển nói riêng ...... 26

1.4.

Một số khái niệm về đầm phá ........................................................................... 28

1.4.1.

Đầm phá ..................................................................................................... 28

1.4.2.

Đầm phá ven biển ...................................................................................... 29

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 32
2.1.

Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................... 32


iv
2.2.

Vật liệu và tư liệu nghiên cứu........................................................................... 36

2.3.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 38

2.3.1.

Điều tra và thu thập mẫu vật ..................................................................... 38

2.3.2.

Xác định thành phần loài ........................................................................... 40

2.3.3.

Nghiên cứu định lượng .............................................................................. 43

2.3.4.

Xác định hàm lượng cacbon hữu cơ và lượng giá trữ lượng cacbon ........ 43

2.3.5.

Thành lập sơ đồ phân bố cỏ biển ............................................................... 45

2.3.6.

Phân tích số liệu ........................................................................................ 45

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 46
3.1.

Thành phần loài cỏ biển và một số đặc điểm hình thái .................................... 46

3.1.1.

Thành phần loài ......................................................................................... 46

3.1.2.

Khóa định loại cho các taxon .................................................................... 49

3.1.3.

Biến động thành phần loài cỏ biển ............................................................ 73

3.2.

Các đặc trưng phân bố của cỏ biển ................................................................... 77

3.2.1.

Đầm phá Tam Giang – Cầu Hai ................................................................ 77

3.2.2.

Đầm Thị Nại............................................................................................... 81

3.2.3.

Đầm Nại ..................................................................................................... 83

3.3.

Độ phủ và mật độ chồi của cỏ biển .................................................................. 85

3.3.1.

Đầm phá Tam Giang – Cầu Hai ................................................................ 85

3.3.2.

Đầm Thị Nại............................................................................................... 86

3.3.3.

Đầm Nại ..................................................................................................... 87

3.4.

Đặc trưng định lượng của cỏ biển .................................................................... 88

3.4.1.

Đầm phá Tam Giang – Cầu Hai ................................................................ 88

3.4.2.

Đầm Thị Nại............................................................................................... 93


v
3.4.3.

Đầm Nại ..................................................................................................... 95

3.4.4.

Tỷ lệ sinh khối trên và dưới của cỏ biển .................................................. 101

3.5.

Khả năng lưu trữ cacbon của cỏ biển ............................................................. 103

3.5.1.

Trữ lượng cỏ biển .................................................................................... 103

3.5.2.

Khả năng lưu trữ và hấp thụ cacbon của cỏ biển .................................... 105

3.5.3.

Lượng giá khả năng lưu trữ và hấp thụ cacbon của cỏ biển ................... 111

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 115
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ............... 117
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 118


vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt

Viết đầy đủ/nghĩa tiếng Việt

HST

Hệ sinh thái

C

cacbon

Corg

cacbon hữu cơ

USD

Đô la Mỹ

GEF

Quỹ Môi trường toàn cầu

UNEP

Chương trình môi trường Liên hợp quốc

IPCC

Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu

RaCSA

Đánh giá nhanh về trữ lượng cacbon

PES

Chi trả dịch vụ hệ sinh thái

REDD

Chương trình giảm phát thải từ mất rừng và suy thoái rừng

TG-CH

đầm phá Tam Giang – Cầu Hai

TN

đầm Thị Nại
KÝ HIỆU VIẾT TẮT CÁC PHÒNG TIÊU BẢN
(Thường gặp trong mục Loc.class.)

BM

Herbarium Museum, Institute of Oceanology, Quingdao, China

LE

Botanical Institute Komarov, Leningrad (St. Peterbourgh), RFR (USSR)

P

Museum National d’Histoire Naturelle, Paris, France

S

The Swedish Royal Museum of Natural History, Botanical Department,
Stockholm, Sweden

TI

Botanical Institute, Faculty of Science, University of Tokyo, Hongo, Japan

UC

Herbarium of the University of California, Berkeley, California, USA


vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Phân bố cỏ biển liên quan đến nền đáy ........................................................... 7
Bảng 2.1. Bộ mẫu nghiên cứu ........................................................................................ 36
Bảng 2.2. Cấp độ phủ cỏ biển ........................................................................................ 39
Bảng 3.1. Hiện trạng thành phần loài tại 3 vùng nghiên cứu ......................................... 46
Bảng 3.2. Ma trận chỉ số tương đồng Sorresson về thành phần loài ............................. 48
Bảng 3.3. Thành phần loài, phân bố cỏ biển tại Tam Giang – Cầu Hai ........................ 74
Bảng 3.4. Biến động thành phần loài cỏ biển trong đầm Thị Nại.................................. 75
Bảng 3.5. Biến động thành phần loài cỏ biển tại đầm Nại ............................................. 76
Bảng 3.6. Diện tích một số thảm cỏ biển tại Tam Giang – Cầu Hai.............................. 79
Bảng 3.7. Phân bố cỏ biển theo độ sâu ở đầm phá Tam Giang – Cầu Hai .................... 80
Bảng 3.8. Diện tích và độ phủ một số thảm cỏ biển chủ yếu ......................................... 82
Bảng 3.9. Diện tích và độ phủ các thảm cỏ biển đầm Nại ............................................. 83
Bảng 3.10. Mật độ chồi, độ phủ của cỏ biển tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai.......... 85
Bảng 3.11. Diện tích và độ phủ một số thảm cỏ biển chủ yếu....................................... 86
Bảng 3.12. Diện tích và độ phủ các thảm cỏ biển tại đầm Nại ...................................... 88
Bảng 3.13. Đặc trưng sinh lượng cỏ biển đầm Nại ........................................................ 99
Bảng 3.14. Tổng hợp các đặc trưng sinh lượng của các loài cỏ biển .......................... 100
Bảng 3.15. Bảng tổng hợp ước tính trữ lượng cỏ biển................................................. 104
Bảng 3.16. Trữ lượng cacbon hữu cơ trong cỏ biển và giá trị quy đổi ........................ 105

viii
DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Hình thái chung của cỏ biển ............................................................................. 4
Hình 1.2. Cỏ Năn Syringodium isoetifolium .................................................................... 5
Hình 1.3. Sự sinh sản bằng hạt theo dạng thắt cổ chai .................................................. 16
Hình 2.1. Vị trí 12 đầm hồ ven biển miền Trung ........................................................... 32
Hình 2.2. Sơ đồ vị trí khảo sát tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai ............................... 33
Hình 2.3. Sơ đồ vị trí khảo sát tại đầm Thị Nại ............................................................. 34
Hình 2.4. Sơ đồ vị trí khảo sát tại đầm Nại .................................................................... 35
Hình 2.5. Đặt các khung thu mẫu ngẫu nhiên ................................................................ 39
Hình 2.6. Một số hình thái, cấu trúc sinh sản của cỏ biển ............................................. 41
Hình 2.7. Các đặc điểm sinh dưỡng của cỏ biển ............................................................ 42
Hình 3.1. Cỏ Lá dừa Enhalus acoroides ........................................................................ 52
Hình 3.2. Cỏ Vích Thalassia hemprichii ....................................................................... 54
Hình 3.3. Cỏ Nàn Halophila beccarii ............................................................................ 59
Hình 3.4. Cỏ Xoan Halophila ovalis .............................................................................. 60
Hình 3.5. Cỏ Xoan lớn Halophila major ....................................................................... 61
Hình 3.6. Cỏ Kim biển Ruppia maritima ....................................................................... 64
Hình 3.7. Cỏ Lươn nhật Zostera japonica ..................................................................... 67
Hình 3.8. Cỏ Hẹ ba răng Halodule uninervis ................................................................. 70
Hình 3.9. Cỏ Hẹ tròn Halodule pinifolia ....................................................................... 72
Hình 3.10. Hình thái chung của các loài cỏ biển đầm phá Tam Giang – Cầu Hai ........ 73
Hình 3.11. Hiện trạng và biến động phân bố của cỏ biển .............................................. 78
Hình 3.12. Sơ đồ phân bố cỏ biển đầm Thị Nại. ............................................................ 81
Hình 3.13. Sơ đồ phân bố cỏ biển đầm Nại ................................................................... 84


ix
Hình 3.14. Biến động sinh khối cỏ Lươn nhật Zostera japonica ................................... 89
Hình 3.15. Tương quan sinh lượng loài cỏ Lươn nhật Zostera japonica ...................... 90

Hình 3.16. Biến động sinh lượng cỏ Hẹ tròn Halodule pinifolia tại Cầu Hai ............... 91
Hình 3.17. Biến động sinh khối cỏ Xoan Halophila ovalis ........................................... 92
Hình 3.18. Mật độ chồi và sinh khối cỏ biển đầm Thị Nại ............................................ 95
Hình 3.19. Mối tương quan giữa sinh khối và mật độ chồi cỏ Zostera japonica .......... 95
Hình 3.20. Biểu đồ so sánh sinh lượng của cỏ Enhalus acoroides tại đầm Nại ............ 96
Hình 3.21. Tương quan sinh khối và mật độ chồi cỏ Enhalus acoroides tại đầm Nại .. 97
Hình 3.22. Biểu đồ so sánh sinh lượng của cỏ Halophila ovalis tại đầm Nại ............... 98
Hình 3.23. Tỷ lệ SKT/SKD giữa các loài cỏ biển tại đầm phá Tam Giang – Cầu Hai 101
Hình 3.24. Tỷ lệ sinh khối trên và sinh khối dưới giữa các loài cỏ biển đầm Thị Nại 102
Hình 3.25. Tỷ lệ sinh khối trên và sinh khối dưới ở các loài cỏ biển tại đầm Nại ...... 103
Hình 3.26. Hàm lượng cacbon hữu cơ trong một số loài cỏ biển đầm Thị Nại ........... 108
Hình 3.27. Tương quan giữa sinh khối và hàm lượng cacbon đầm Thị Nại................ 108
Hình 3.28. Tương quan giữa mật độ chồi và hàm lượng cacbon đầm Thị Nại ........... 109
Hình 3.29. Biểu đồ so sánh trữ lượng cacbon hữu cơ trung bình ................................ 110
Hình 3.30. Giá tín chỉ CO2 theo EEX .......................................................................... 111
Hình 3.31. Giá tín chỉ CO2 theo EUAs ........................................................................ 111
Hình 3.32. Giá tín chỉ CO2 theo BLUENEXT ............................................................. 112
Hình 3.33. Giá tín chỉ CO2 theo từng khu vực hoặc quốc gia...................................... 112
Hình 3.34. Dự báo giá tín chỉ CO2 đến năm 2050 theo EUAs ..................................... 113
Hình 3.35. Áp giá tín chỉ CO2 của chính phủ Úc ......................................................... 113


1
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài luận án
Cỏ biển là nhóm thực vật có hoa duy nhất sống trong môi trường biển và nước
lợ. Tuy có số lượng loài tương đối ít so với các nhóm sinh vật biển khác, nhưng cỏ biển
có vai trò sinh thái rất quan trọng không kém rạn san hô và rừng ngập mặn. Hội nghị
quốc tế về cỏ biển lần thứ III họp tại Manila – Philipin tháng 4/1998 đã nhất trí thông
qua “Hiến chương cỏ biển” gửi Tổng thư ký Liên hợp quốc và các nước có biển cần

phải quan tâm tới việc bảo vệ và phát triển nguồn lợi cỏ biển [1].
Hệ sinh thái (HST) cỏ biển là một trong ba HST biển điển hình của vùng
nhiệt đới (gồm rừng ngập mặn, cỏ biển, san hô). Costansa (2000) cho rằng vai trò
của cỏ biển là rất quan trọng, chúng tham gia trong chu trình dinh dưỡng ở biển
ven bờ, ước tính khoảng 3,8 nghìn tỷ USD và giá trị trung bình đạt 212.000 USD/1
ha cỏ biển/năm [1]. Ngoài giá trị sinh thái như điều chỉnh môi trường, bãi đẻ của
một số loài hải sản, v.v. cỏ biển còn được sử dụng trực tiếp trong nhiều ngành kinh
tế như làm giấy viết, hóa chất, vật liệu xây dựng, thuốc chữa bệnh, thực phẩm, thủ
công mỹ nghệ, phân bón, v.v.
Gần đây, cỏ biển đã được công nhận với khả năng lưu trữ cacbon của chúng và
được ước tính trên toàn cầu vào khoảng 19,9 Pg (tương đương 19,9 tỷ tấn) cacbon hữu
cơ (Corg), gấp 2 - 3 lần khả năng lưu trữ cacbon hữu cơ của rừng thường xanh [2].
Trong khi các thảm cỏ biển chỉ chiếm 0,2% diện tích đáy đại dương của thế giới,
nhưng lại chứa 10 - 18% tổng số cacbon hữu cơ có trong đó, lưu trữ cacbon hữu cơ ở
mức 48 - 112 Tg /năm (tương đương 48 – 112 triệu tấn) [3, 4, 5].
Nếu tốc độ suy giảm HST cỏ biển hiện tại không thay đổi sẽ dẫn đến việc phát
thải cacbon được lưu trữ trước đây lên đến 299 triệu tấn C/năm [2]. Căn cứ vào tỷ lệ mất
đi hàng năm từ 0,4 - 2,6% diện tích cỏ biển trên toàn cầu, tương ứng với 5 - 33 triệu tấn
CO2 phát thải trở lại vào bầu khí quyển, tỷ lệ này tương đương với lượng khí phát thải
CO2 hằng năm ở nhiều quốc gia nhỏ. Lượng lớn khí CO2 ở trên phát thải vào khí quyển
có thể dẫn đến một chi phí khoảng 1,9 - 13,7 tỷ USD/năm để khắc phục các hậu quả [6].


2
Ven bờ miền Trung Việt Nam có 12 đầm phá (lagoon) tiêu biểu phân bố ở
khoảng 110 – 160 vĩ Bắc (từ Thừa Thiên Huế tới Ninh Thuận ) và chiếm khoảng 21%
chiều dài đường bờ biển. Các đầm phá Tam Giang – Cầu Hai thuộc tỉnh Thừa Thiên –
Huế, đầm Thị Nại thuộc tỉnh Bình Định và đầm Nại thuộc tỉnh Ninh Thuận là các đầm
tiêu biểu trong số đó. Với 08 loài cỏ biển sinh trưởng và phát triển, phân bố trên 2000
ha, chúng đóng vai trò quan trọng về mặt sinh thái, nguồn lợi cũng như nơi sinh sản và

phát triển của nhiều loài thủy hải sản ở đây [7, 8, 9, 10].
Tuy nhiên, tại 03 đầm nêu trên còn ít những nghiên cứu cụ thể về đặc điểm quần
xã cỏ biển, mối quan hệ giữa chúng với các yếu tố vô cơ và hữu cơ khác và đặc biệt
chưa có nghiên cứu nào về khả năng lưu trữ cacbon các thảm cỏ biển ở đây. Xuất phát
từ những thực tế nêu trên, chúng tôi lựa chọn đề tài luận án: “Nghiên cứu đặc điểm
quần xã cỏ biển và khả năng lưu trữ cacbon của chúng ở một số đầm phá tiêu biểu khu
vực miền Trung Việt Nam”.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án
- Xác định được thành phần loài, phân bố, cấu trúc quần xã cỏ biển tại một số đầm phá
tiêu biểu miền Trung Việt Nam;
- Đánh giá được khả năng lưu trữ cacbon hữu cơ và lượng giá giá trị hấp thụ CO 2 của
các thảm cỏ biển tại một số đầm phá tiêu biểu miền Trung Việt Nam.
Nội dung nghiên cứu
Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu đã đặt ra, đề tài tiến hành thực hiện các nội dung
nghiên cứu sau:
- Điều tra, xác định thành phần, phân bố, cấu trúc quần xã và xây dựng khóa định loại
các loài cỏ biển tại ba đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, đầm Thị Nại và đầm Nại;
- Điều tra, xác định các đặc trưng định lượng, của các loài cỏ biển ở khu vực nghiên cứu;
- Xác định hàm lượng cacbon hữu cơ của các loài cỏ biển, từ đó tính toán trữ lượng
cacbon hữu cơ theo đơn vị diện tích phân bố;
- Phân tích, đánh giá mối quan hệ giữa các yếu tố điều tra (mật độ chồi, chiều dài lá, sinh
lượng, hàm lượng cacbon hữu cơ);


3
- Lượng giá khả năng hấp thụ CO2 của các quần xã cỏ biển.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- Ý nghĩa khoa học: kết quả của luận án góp phần bổ sung và hoàn chỉnh hiểu biết về
các loài cỏ biển ở Việt Nam.
- Ý nghĩa thực tiễn: cung cấp cơ sở dữ liệu phục vụ phát triển và mở rộng các khu vực

bảo tồn cỏ biển, ngoài việc duy trì, tái tạo hệ sinh thái ven biển và hệ đầm phá, còn
cung cấp cơ sở khoa học cho Việt Nam chuẩn bị tham gia vào thị trường cacbon,
hướng đến giảm thiểu phát thải khí CO2.
Những đóng góp mới của luận án
- Tại 03 đầm phá tiêu biểu miền Trung (đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, đầm Thị Nại
và đầm Nại), đã phát hiện và bổ sung cỏ Hẹ ba răng Halodule uninervis (Forssk.)
Ascherson vào thành phần loài cỏ biển ở đầm phá Tam Giang – Cầu Hai (tỉnh Thừa
Thiên - Huế) và cỏ Xoan lớn Halophila major (Zoll.) Miquel vào thành phần loài cỏ
biển ở đầm Nại (tỉnh Ninh Thuận). Xây dựng được khóa định loại theo danh pháp mới
từ họ đến loài và mô tả chi tiết 09 loài cỏ biển phân bố ở 03 đầm phá tiêu biểu khu vực
miền Trung;
-

Lần đầu tiên đã xác định hàm lượng cacbon hữu cơ trong các loài cỏ biển, đánh

giá trữ lượng cacbon hữu cơ, chuyển đổi tín chỉ cacbon và lượng giá khả năng hấp thụ
CO2 của các quần xã cỏ biển ở khu vực nghiên cứu.


4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1.

Tổng quan về cỏ biển và một số khái niệm

1.1.1. Tổng quan về cỏ biển
Cỏ biển là nhóm thực vật có hoa duy nhất sống trong môi trường biển và nước
lợ, thuộc ngành Anthophyta [11] (= ngành hạt kín Angiospermae [11], =
Angiosperms = ngành mộc lan Magnoliophyta [12]), lớp một lá mầm
Monocotyledoneae [11, 13] (= lớp hành Liliopsida = Monocotyledons [12]), phân

lớp Alismatidae [11, 12] (= Helobiae [12]), bộ Hydrocharitales [11, 12]. Cũng giống
như các loài thực vật bậc cao trên cạn, cỏ biển có rễ, thân bò, thân đứng, lá, bẹ lá,
cuống lá, hoa, quả và hạt. Cỏ biển khác các cây trên cạn là có một số cấu trúc thích
nghi với môi nước biển ven bờ, ven đảo. Cùng với các loài sinh vật phù du, rong biển
và cây ngập mặn, cỏ biển đã tạo nên nhóm những loài thực vật biển rất quan trọng đối
với hệ sinh thái biển nói chung [11].
Về đặc điểm hình thái, các loài cỏ biển đã được nghiên cứu tương đối đầy đủ
trong C. den Hartog (1970) và C. Phillips and G. Menez (1988) [14, 15]. Hầu hết cỏ
biển có hình thái ngoài khá giống nhau, bao gồm thân bò phân đốt, thân đứng, rễ,
chồi mang lá, hoa và quả tùy thuộc vào từng thời điểm sinh trưởng (hình 1.1).

Hình 1.1. Hình thái chung của cỏ biển
(Nguồn: www.seagrasswatch.org)


5
+ Rễ (root): Rễ thường mọc ra từ các đốt ở phần dưới của thân bò, hệ thống
rễ phát triển mạnh, rễ của mỗi loài đều có đặc điểm riêng, phân nhánh như ở chi
Cymodoceae hoặc ít phát triển, không phân nhánh kèm theo nhiều lông mịn như ở
chi Halophila. Số lượng rễ ở mỗi đốt có thể là một hay nhiều tùy vào mỗi loài.
+ Thân (rhizome): Thân gồm có phần thân bò hoặc thân ngầm và chồi đứng
hoặc thân đứng (shoot). Thân thường có dạng hình trụ tròn hoặc dẹp; chia nhánh
theo kiểu đơn trục hay không có qui luật. Trên thân bò có nhiều đốt, khoảng cách
giữa các đốt là lóng (gióng). Tùy loài mà thân bò mọc ngầm dưới lớp bùn (cát) đáy
hoặc bò lan trên mặt nền đáy. Từ đốt mọc lên một hay nhiều chồi đứng, chồi đứng
thường mang các lá.
+ Lá – phiến lá (leaf blade): Lá hình thành từ mô sinh trưởng ở các mấu thân;
có hình dải dài, ô van hay trụ tròn. Đây là chỉ tiêu hình thái quan trọng trong định
loại cỏ. Đa phần các loài cỏ có lá không có cuống, ngoại trừ ở một số chi Halophila.
Lá có cuống thường có hình ô van, còn các lá không cuống có hình dải dài như ở

chi Cymodoceae. Trên lá có các gân chạy song song hay gần hình lông chim, các
gân song song được nối với nhau bằng cách vách ngăn. Chóp lá tròn nhẵn hay có
gai nhọn. Lưỡi (bìa) lá nhẵn hoặc có răng cưa nhỏ.

Hình 1.2. Cỏ Năn Syringodium isoetifolium (Asch.) Dandy
(Côn Đảo năm 2017)
Phiến lá hầu hết đều mỏng, bề mặt phẳng, diện tích lớn, ngoại trừ ở loài cỏ
Năn biển Syringodium isoetifolium (hình 1.2) có lá hình trụ tròn, tất cả các loài khác


6
đều có lá dẹp. Ngoài chức năng quang hợp, phiến lá còn có khả năng hấp thụ dinh
dưỡng và trao đổi khí. Lá cỏ biển còn là nơi sống bám của nhiều loài rong và động
vật không xương sống [1, 11].
+ Bẹ lá (sheath): Bẹ lá là phần cuống lá phình ra ôm lấy chồi đứng (thân
đứng) và bọc lấy những lá non đang phát triển. Bẹ lá có dạng lưỡi nhỏ, màu trắng
do không có lục lạp nên không có chức năng quang hợp.
+ Sẹo lá (leaf scars): Khi các lá rụng đi sẽ để lại các sẹo trên thân đứng, sẹo
lá mở (như ở loài Cymodoceae serrulata) hay sẹo lá đóng (như ở loài Cymodoceae
rotundata) là tùy vào mỗi loài. Các sẹo lá là một kiểu biểu thị cách sắp xếp của lá.
+ Hoa, quả và hạt: Hoa, quả và hạt là cơ quan sinh sản hữu tính của thực vật
hạt kín nói chung và của cỏ biển nói riêng. Ở cỏ biển, một số có hoa đực và hoa cái
trên cùng một cây (đơn tính cùng gốc), số khác có hoa đực và hoa cái riêng biệt trên
mỗi cây (đơn tính khác gốc). Quả được hình thành từ sự phát triển của bầu sau thụ
tinh (giao phấn) và mang các hạt bên trong. Hạt được hình thành từ sự phát triển
của noãn. Hoa, quả và hạt của mỗi loài tùy vào điều kiện sống mà chúng có cấu trúc
và hình dạng khác nhau.
1.1.2. Khái quát về điều kiện tự nhiên và môi trường sống


Chất đáy

Các loài cỏ biển khác nhau có thể phân biệt bởi sự thích nghi của chúng với
các loại hình chất đáy. Loài Zostera japonica thường xuất hiện ở vùng triều kín, cửa
sông hay đầm nước lợ, nền đáy bùn sét bột và bùn nhão. Các loài Halophila ovalis,
H. beccarii và Ruppia maritima phổ biến ở vùng triều ven sông, đầm nuôi thủy
sản,nền đáy là bùn sét hoặc cát mịn. Loài Cymodocea serrundata phổ biển ở nền
đáy bùn cát, cát san hô và ít thấy trên nền cát thô và sỏi [1]. Một số loài
(Phyllospadix spp., Posidonia oceanica và Thalassodendron spp.) có thể sống trên
nền đá ở vùng bờ biển Thái Bình Dương [16, 17]. Tất cả những loài sinh trưởng
trên đá cần có bộ rễ cứng cáp, chúng có thể xâm nhập và bám chắc vào các kẽ trên
đá. Tuy nhiên, hầu hết các loài cỏ biển đều sinh trưởng trên nền đáy cát, bùn nơi bộ
rễ của chúng rất dễ dàng bám giữ vào nền đáy và tạo điều kiện cho hạt nảy mầm. Ở
những vùng có dòng chảy và sóng hoạt động mạnh làm xáo trộn nền đáy, gây ra sự
xói mòn không thuận lợi cho sự tồn tại và phát triển của cỏ biển.


7
Bảng 1.1. Phân bố cỏ biển liên quan đến nền đáy
Dạng nền

Loài đặc trưng

Địa điểm

Bùn bột nhỏ

Zostera japonica

Đầm Buôn (Quảng Ninh)

Bùn sét bột

Halophila ovalis

Cát Bà (Hải Phòng)

Ruppia maritima,

Xuân Lộc (Thanh Hóa),

Halophila beccarii

Kim Trung (Ninh Bình)

Halodule pinifolia

Hòn Nôm (Quảng Bình)

đáy

Bùn
Bột lớn

Tam Giang – Cầu Hai,
Cát nhỏ

Halodule pinifolia

Lăng Cô (Thừa Thiên – Huế),

Côn Đảo (Bà Rịa – Vũng Tàu)

Bùn cát
Cát san hô

Enhalus acoroides
Cymodocea serrtulata,
Thalassia hemprichii
Syringodium

Cát

isoetifolium

Cam Ranh (Khánh Hòa),
Phú Quốc (Kiên Giang)
Cồn Đảo (Bà Rịa – Vũng Tàu)
Phú Quốc (Kiên Giang)

(Nguồn: Nguyễn Hữu Đại và cộng sự, 1999 [18]; Nguyễn Văn Tiến, 1999 [19])
Chất đáy có quan hệ chặt chẽ với sự sinh trưởng và phát triển của cỏ biển. Ở
các bãi ngang ven biển, ven đảo, nền đáy là san hô chết lẫn cát, đá cuội, vỏ sò, vỏ ốc
thì cỏ biển ít phong phú, cằn cỗi. Ở nơi được che sóng chất đáy là cát lẫn bùn và
nhất là trong các vũng vịnh, đầm, chất đáy là bùn hay bùn cát thì cỏ biển phát triển
tốt. Chúng thích nghi nhất với nền đáy bùn và bùn cát [11].


Độ muối

Vùng ven biển và ven đảo của Việt Nam, nơi có cỏ biển phân bố, độ muối

thường dao động từ 5‰ - 32‰ (Zostera japonica, Halodule pinifolia, Halophila
ovalis), dưới 25‰ (Halophila beccarii, Ruppia maritima) và trên 25‰ (Enhalus
acroides,

Thalassia

hemprichii,

Cymodocea

serrulata,

C.

rotundata,

Thalassodendron ciliatum, Halodule uninervis, Halophila decipiends, H. minor).


8
Đa số các loài đều sinh trưởng ở độ muối cao. Khi độ muối hạ thấp và kéo dài kéo
theo sự tàn lụi của cỏ biển [11].


Nhiệt độ

Các loài cỏ biển sinh trưởng và phát triển ở vùng biển ven bờ do đó chúng
thích nghi với chế độ nhiệt của vùng ven bờ miền Bắc nước ta. Nhiệt độ nước biển
có giá trị cực tiểu vào tháng 1, cực đại vào tháng 7 hàng năm. Kết quả đo ngày
09/01/1997 tại thảm cỏ Ruppia maritima ở Đình Vũ (Hải Phòng nhiệt độ nước đạt

160C. Các đợt khảo sát cỏ biển chủ yếu thực hiện vào tháng 5 và tháng 8, nhiệt độ
nước thay đổi từ 24 – 340C. Cá biệt, ở cửa sông Hàn (Đà Nẵng) lúc triều xuống,
thảm cỏ phơi bãi, nhiệt độ nước trong các vũng nước lên đến 370C [11].


Độ đục

Độ đục tác động mạnh đến các hoạt động quang hợp của cỏ biển. Chúng sẽ
không nhận được năng lượng từ ánh sáng cần thiết cho quang hợp nên không phát
triển. Ngoài ra độ đục gia tăng có nghĩa là có nhiều trầm tích bùn nhuyễn bám lên
bề mặt của lá làm giảm quang hợp [11].


Ánh sáng

Sự sinh trưởng và phát triển của thực vật nói chúng, của cỏ biển nói riêng
chịu sự chi phối của ánh sáng, nhân tố có vai trò quan trọng đến khả năng quang
hợp của cỏ biển. Sự phân bố theo độ sâu của cỏ biển chủ yếu phụ thuộc vào thời
gian chiếu sáng [11, 17]. Cường độ quang hợp của cỏ biển được đánh giá thông qua
tốc độ giải phóng oxy vào môi trường [11]. Khả năng quang hợp giữa các loài cũng
khác nhau [20].
Ngoài những điều kiện nêu trên, một số yếu tố khác như pH, cường độ sóng,
chế độ thủy triều, các yếu tố vô sinh và hữu sinh cũng ảnh hưởng tới sự sinh trưởng
và phát triển của cỏ biển. Sự phơi bãi lúc thủy triều xuống thấp nhất vào ban ngày
mùa hè, trời nắng và nhiệt độ cao làm chết cỏ. Đây cũng là yếu tố chính gây ra sự
biến động sinh khối của cỏ ở vùng triều [11].
1.1.3. Giá trị và vai trò của cỏ biển
Theo nghiên cứu của Wood, Odum và Zieman (1969) [22] cho thấy, cỏ biển
có các chức năng chính như sau:

9


Cố định và có tác dụng làm giảm sự xáo trộn nền đáy khi có những áp

lực lớn bởi sóng và các trận bão;


Lá cỏ biển làm giảm và làm chậm dòng chảy và sóng, thúc đẩy sự

lắng đọng trầm tích và các vật chất hữu cơ và vô cơ;


Các thảm cỏ là nơi sống cho một số động vật trưởng thành và là vườn

ươm cho các ấu trùng, trong đó nhiều loài có giá trị kinh tế cao;


Lá cỏ biển đem lại nguồn thức ăn trực tiếp cho các loài động vật ăn cỏ

hay thực vật biểu sinh;


Là nhóm thực vật có năng suất sơ cấp cao, tốc độ sinh trưởng nhanh;



Cỏ biển tham gia vào chu trình dinh dưỡng của hệ sinh thái, là một

mắt xích quan trọng trong lưới thức ăn.
Gần đây, cũng đã có một số nghiên cứu về khả năng kháng khuẩn của cỏ
biển. Người ta phát hiện ra khả năng giảm đau của rễ cỏ Lá dừa Enhalus acoroides.
Một số loài cỏ thuộc chi Cymodocea có thể làm thuốc an thần cho trẻ em và giúp
các bà mẹ đang mang thai chống lại bệnh ho và bệnh sốt rét. Những loài cỏ thuộc
chi Halophila như là một loại thuốc khá hiệu quả đối với bệnh sốt rét và bệnh ngoài
da, đặc biệt đối với với bệnh phong trong giai đoạn đầu [23].
1.2.

Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.2.1. Nghiên cứu về hệ sinh thái cỏ biển
Trong nhiều năm vừa qua, khi các nghiên cứu về hệ sinh thái cỏ biển còn
chưa nhiều và còn rải rác thì các thảm cỏ biển đang chịu những tác động rất lớn từ
các điệu kiện tự nhiên và con người (suy thoái loài, giảm mật độ, sinh khối và diện
tích phân bố). Các nghiên cứu cho thấy, diện tích cỏ biển trên toàn thế giới đã giảm
tới 10 lần so với vài thập kỷ gần đây, trong đó có hơn 40 bãi cỏ biển quan trọng đã
biến mất ở những khu vực khác nhau, ảnh hưởng trực tiếp tới “sức khỏe” của ít nhất
24 loài cỏ biển [17]. Nguyên nhân được đánh giá là 70% từ các tác động của con
người [24].
Theo Short và Wyllie-Echeverria (1996), khoảng 12.000 km2 diện tích các
thảm cỏ biển đã biến mất trên toàn cầu trong những năm 90 [25]. Trong đó, vùng
biển châu Á – Thái Bình Dương có 10 điểm đáng báo động về sự suy giảm cỏ biển


10
(chiếm 25% tổng số các vùng cỏ biển bị mất). Khu vực Đông Nam Á, ngoài Việt
Nam với 40% diện tích bị biến mất, còn có: Philippin: 30 – 50%, Indonesia: 30 –
40% và Thái Lan: 20 – 30% [10].
Do các thảm cỏ biển có ý nghĩa rất quan trọng, nên nhiều nhà nghiên cứu

trên thế giới, đặc biệt các nhà khoa học ở châu Âu đã tập trung vào nghiên cứu
chuyên sâu hơn. Năm 1805, C. Koenig [26] đã nghiên cứu và công bố loài cỏ
Zostera oceanica ở bắc Đại Tây dương. Sau đó, Peterson (1891) [27], Ostenfeld
(1905) [28], Boysen-Jensen (1914) [29], Setchell (1920-1935) [30, 31], Arasaki
(1950) [32], Phillips (1960ª, 1960b, 1988) [15, 33, 34], Den Hartog (1970) [14], đã
công bố nhiều công trình nghiên cứu về hình thái phân loại, sinh thái, phân bố của
cỏ biển. Từ sau năm 1970, việc nghiên cứu cỏ biển với tư cách như một hệ sinh thái
được tiến hành mạnh mẽ ở Úc, Nhật Bản, Ấn Độ, Niu Ghine, Pháp, Hà Lan, Mỹ và
Canada,. Đến năm 1978, đã có 1400 công trình công bố về cỏ biển trên thế giới.
Các nước khu vực Đông Nam Á như Philipin, Inđônexia, Malaixia, Singapo và Thái
Lan, bắt đầu nghiên cứu cỏ biển từ thập niên 80, họ đã hoàn thành việc nghiên cứu
thành phần loài, sinh thái tự nhiên, và phân bố của cỏ biển. Ngày nay, các quốc gia
có biển đã và đang tập trung nghiên cứu về giá trị, vai trò, cấu trúc, chức năng của
cỏ biển và đã có những chương trình trồng phục hồi và quản lí hệ sinh thái cỏ biển.
Về phương pháp nghiên cứu, ban đầu người ta dùng tàu, thuyền khảo sát trực tiếp
trên thảm cỏ, mô tả hiện tượng, thu thập mẫu vật. Đến nay người ta đang dùng các
phương tiện hiện đại như kính hiển vi điện tử, sinh học phân tử, nuôi cấy mô, ảnh
hàng không, vệ tinh, kỹ thuật viễn thám để nghiên cứu cỏ biển [35].
1.2.1.1.

Nguồn gốc và sự tiến hóa

Những nghiên cứu hóa thạch và những bằng chứng về cổ sinh vật học đã
chứng minh về sự có mặt của thực vật có hoa trong môi trường biển cách đây 100
triệu năm [36], điều đó cho thấy sự xuất hiện tương đối sớm của cỏ biển so với quá
trình tiến hóa của thực vật có hoa đã hình thành cách đây 400 triệu năm [37].
Larkum và cộng sự (1989) [38] cho rằng tổ tiên của cỏ biển bắt nguồn từ thực vật
nước ngọt. Giả thiết về thực vật vùng đầm lầy là tổ tiên của cỏ biển dựa trên đặc
điểm thân hóa gỗ ở một số chi như Amphibolis và Thalassodendron so với các thân
thảo của thực vật thủy sinh nước ngọt [39]. Mặc dù thực vật có hoa (gồm cả thực

11
vật trên cạn) có nguồn gốc từ thực vật dưới nước nhưng chưa có bằng chững rõ ràng
về nhóm thực vật thủy sinh nào có liên quan đến tổ tiên của cỏ biển vì những phát
hiện về hóa thạch cỏ biển rất ít. Do đó, nguồn gốc phát sinh của cỏ biển cần dựa
trên phân tích di truyền phân tử, một phương pháp đang được áp dụng trong những
năm gần đây [39]. Khi kiểm tra gen của hạt lục lạp trong tế bào cỏ biển, Les và
cộng sự (1997) đã cho rằng Hydrocharitaceae liên quan tới tổ tiên của thực vật
nước ngọt và Zosteraceae liên quan tới tổ tiên của thực vật vùng đầm lầy [39]. Tài
liệu của Hemminge và Duarte (2000) [17] nhắc đến số lượng loài cỏ biển đã xuất
hiện trên trái đất có thể nhiều hơn so với tài liệu hiện có. Một số quan điểm đưa ra
là sự sinh sản hữu tính và sự phát tán thấp kết hợp với sự thụ phấn dưới nước của cỏ
biển làm hạn chế nguồn phát tán nguồn giống ra xung quanh, giảm đa dạng của tổ
hợp gen của cỏ biển so với thực vật trên cạn [17].
Cho đến nay, nguồn gốc và sự tiến hóa của cỏ biển vẫn chưa rõ ràng, cần
được nghiên cứu bổ sung dựa trên các mẫu hóa thạch hay di truyền phân tử. Mặc dù
có một số loài cỏ biển không còn tồn tại, nhưng vẫn chưa có một kết luận chắc chắn
về hệ thống phân loại và số lượng loài cỏ biển trên toàn cầu [17]. Cỏ biển có số
lượng loài thấp (66 loài), cho thấy những mặt hạn chế về sự sống của thực vật có
hoa trong môi trường biển. Tuy nhiên, sự có mặt của hệ sinh thái cỏ biển trên toàn
cầu chiếm tỷ lệ khá lớn về mặt không gian, có vai trò quan trọng với chức năng điều
chỉnh môi trường.
1.2.1.2.

Phân loại

Cho đến nay, việc định loại cỏ biển chủ yếu dựa vào đặc điểm hình thái
ngoài, nhất là các cơ quan sinh sản. Den Hartog (1970) [14], Phillips và Menez
(1988) [15] là những nhà khoa học đầu tiên bắt đầu công việc phân loại cỏ biển, họ

đã đưa ra được những đặc điểm cơ bản để phân loại. Hệ thống phân loại cỏ biển chủ
yếu dựa trên các đặc điểm chung giống như với thực vật có hoa khác như: cụm hoa,
hoa, quả, hạt, hệ gân lá, tế bào tanin, răng cưa ở mép lá và đỉnh lá. Qua nhiều năm
nghiên cứu, số lượng loài cỏ biển cũng tăng dần theo thời gian. Năm 1970, Den
Hartog mới phát hiện được 45 loài. Đến năm 1988, Philip và Menez công bố 47
loài. Tổng hợp lại tên loài cỏ biển từ 2 tài liệu trên thì số loài là 54 loài. Sau đó,
Hemminga và Duarte đã đưa ra danh sách loài cỏ biển năm 2000 là 51 loài [17].


12
Tuy vẫn còn những lý giải về tên loài cỏ biển [40], nhưng theo tài liệu mới nhất của
Den Hartog và Kuo (2006) [13] đã công bố thêm một số loài mới và đưa số lượng
loài cỏ biển lên 66 loài.
Thuật ngữ cỏ biển (seagrass) được đề cập đến để mô tả môi trường sống
giống nhau ở hầu hết các đại diện của nó. Thuật ngữ này được sử dụng từ lâu bởi
ngư dân, thợ săn, nông dân và các cư dân khác ở khu vực ven biển của một số quốc
gia châu Âu. Ascherson (1871) là nhà nghiên cứu đầu tiên giới thiệu thuật ngữ này
(seagrass) trong các tài liệu khoa học [13].
Theo đó, các loài cỏ biển tạo thành một nhóm loài sinh thái, chứ không phải
một nhóm phân loại. Nghĩa là các họ cỏ biển khác nhau không nhất thiết phải liên
quan chặt chẽ với nhau. Các loài được coi là cỏ biển có số lượng rất hạn chế trong
các họ thực vật, tất cả đều được phân loại với siêu loài Alismatiflorae
(Monocotyledonae), thường được biết đến với tên gọi Helobiae. Phân lớp
Alismatanae có những đặc điểm giống với Alismatiflorae. Ba trong bốn họ chỉ có
“cỏ biển” là họ Zosteraceae, họ Cymodoceaceae và Posidoniaceae. Trong quá khứ,
những họ này thường được phân loại là phân họ của họ Potamogetonaceae. Một họ
thứ tư là Hydrocharitaceae, chỉ có 03 chi là cỏ biển, 14 chi còn lại trong họ này
được xác định là sống môi trường nước ngọt [13].
Ngoài 04 họ với với tổng cộng 12 chi đã được đề cập ở trên, thì không có chi
nào khác hoàn toàn sống trong môi trường biển. Trong các họ thực vật thủy sinh khác,

cho đến nay chỉ có 02 loài được tìm thấy trong môi trường biển, đó là Ruppia aff.
tuberosa thuộc họ Ruppiaceae và Lepilaena marina thuộc họ Zannichelliaceae [41].
Xác định hệ thống phân loại cỏ biển là rất cần thiết, nó là tiền đề cho các
hướng nghiên cứu về cỏ biển ở các khía cạnh khác nhau của hệ thực vật biển này.
Do đó không thể chỉ dựa trên việc giải phẫu hình thái mà ngày nay người ta còn dựa
trên di truyền học, phân tích phân tử [17]. Đó là bước tiến mới trong khoa học sinh
học nói chung và trong nghiên cứu cỏ biển nói riêng. Nhiều tác giả cũng đã có
những bất đồng về số loài thuộc ba chi Halophila, Zostera và Posidonia [17]. Quả
thật, khi sử dụng phương pháp đánh dấu phân tử đã nhận thấy sự khác biệt về di
truyền giữa Heterozostera và Zostera giống với giữa các loài thuộc chi Zostera, do
đó Les và cộng sự cho rằng 2 chi này nên xác định trong cùng 1 chi [39]. Nhưng


13
cho đến nay, điều này vẫn còn đang được tiếp tục bàn luận và cần nghiên cứu tiếp.
Cũng có thể do sự phân bố của cỏ biển rộng khắp trên các vùng ven biển trên thế
giới, nên nó chịu tác động rất lớn của điều kiện địa lý và có thể do điều kiện tự
nhiên đã tác động đến hình thái ngoài của cỏ biển. Vì vậy, nghiên cứu đặc điểm di
truyền bộ nhiễm sắc thể của chúng để phân loại là rất cần thiết. Và cần có sự kết
hợp giữa hình thái học và di truyền học để giải quyết các vấn đề còn tồn tại trong
định loại cỏ biển.
1.2.1.3.

Phân bố

Cỏ biển phân bố ở hầu hết các vùng biển trên thế giới (trừ vùng biển Nam
Cực), do vậy, người ta chia vùng phân bố của cỏ biển theo hai vùng phân bố địa lý
là cỏ biển vùng ôn đới và cỏ biển vùng nhiệt đới. Trong đó, có 7 họ mang đặc trưng
của vùng nhiệt đới, 5 họ mang đặc trưng vùng ôn đới [17]. Tuy nhiên, ở một số loài
không có ranh giới địa lý rõ ràng. Vẫn có những ngoại lệ như Cymodocea nodosa là

cỏ biển nhiệt đới, thì lại có mặt dọc bờ biển ôn đới của vùng Địa Trung Hải [42].
Trong khi đó, cỏ ôn đới Zostera cũng được tìm thấy ở các vùng biển nhiệt đới, ví dụ
như: Zostera japonica đã được nghiên cứu sự biến động theo chu kỳ mùa ở vùng
biển phía Bắc Việt Nam [43] và phân bố đến vùng biển Bình Định (Nam Trung Bộ,
Việt Nam) [8]. Riêng loài Posidonia oceanica chỉ sống ở vùng biển phía tây Địa
Trung Hải [42]. Phía nam Thừa Thiên – Huế (Việt Nam) là ranh giới địa lý giữa cỏ
biển Tây Thái Bình Dương và cỏ biển Ấn Độ - Thái Bình Dương. Sự phân chia ranh
giới còn thể hiện ở vùng Đại Tây Dương khi cỏ Zostera noltii và Cymodocea
nodosa mọc ở phía bờ biển đông và Halodule wrightii ở phía bờ tây. Mặc dù cỏ
biển xuất hiện dọc bờ biển Nam Mỹ và Tây Phi, nhưng mức độ phong phú của
chúng ở hai phía bờ biển nam Đại Tây Dương còn thấp [17]. Các phát hiện cho thấy
các thảm cỏ biển ôn đới chủ yếu thường là đơn loài. Mức độ đa dạng loài cao nhất
là ở vùng biển nhiệt đới Ấn Độ - Thái Bình Dương, do đó có giả thiết cho rằng
nguồn gốc của cỏ biển là từ vùng này [17]. Giả thiết này dựa trên sự suy giảm số
lượng loài tỷ lệ nghịch với khoảng cách từ vùng trung tâm đến các vùng cận kề.
1.2.1.4.

Cấu trúc

Năm 1950 có sự thay đổi trong hướng nghiên cứu về cỏ biển với một báo cáo
hoàn thiện về sự phân bố và sinh thái của cỏ biển ở bang Florida (Mỹ) [32]. Sau bài


14
báo này, nhiều nhà nghiên cứu bước đầu tập trung nghiên cứu các thành phần trong
hệ sinh thái cỏ biển nhiệt đới. Từ năm 1960 đến năm 1970, nghiên cứu về cỏ biển
đã sâu rộng hơn khi mô tả định tính sinh học – sinh thái và các nghiên cứu định
lượng. Các quan niệm về hệ sinh thái cỏ biển đã được hoàn chỉnh và đẩy đủ hơn.
Một nghiên cứu đồ sộ về cỏ lươn ở Alaska đã được hoàn thiện vào năm 1966 bởi
McRoy [44].

Sự khác biệt về hình thái là tính mềm dẻo cao trong cấu trúc của các thảm cỏ
biển để có thể đối mặt với những thay đổi và áp lực môi trường nơi chúng tồn tại
[17, 45, 46]. Trong các nghiên cứu về cỏ biển, các nhà khoa học đã nhận thấy ý
nghĩa sinh thái của sự biến động cấu trúc thân, rễ, tốc độ sinh trưởng, sự phân nhánh
của thân cỏ và các cơ quan khác. Vì vậy, đã có nhiều nghiên cứu tập trung điều tra
tỷ lệ khối lượng trên mặt đất (chồi lá và chồi hoa) và khối lượng dưới mặt đất (rễ và
thân) của cỏ biển. Trong đó, Verhagen và Nienhuis (1983) [47], đã mô tả sự thay
đổi có tính mùa vụ của khối lượng trên mặt đất và khối lượng dưới mặt đất của cỏ
Lươn bởi kỹ thuật đánh dấu trên lá. Xác định khối lượng cỏ biển và đánh giá vai trò
của chúng trong hệ sinh thái là rất quan trọng [17]. Trong đó hệ thân - rễ cỏ là cơ
quan giúp cây sinh sản dinh dưỡng, một thành phần quan trọng của hệ sinh thái này.
Tuy nhiên, Nelson (1997) [48] cho rằng khối lượng trên mặt đất và tổng khối lượng
có mối liên quan chặt chẽ với nhau, nhưng khối lượng dưới mặt đất thì không. Kiểm
tra khối lượng dưới mặt đất được coi như sự đánh giá khả năng đâm sâu vào trong
nền đáy của cỏ biển và điều đó cũng có thể được giải thích rằng các chồi mới sinh
ra cần năng lượng từ thân hơn là những chồi đã trưởng thành [49]. Các cơ quan bên
dưới mặt đất giữ vai trò quan trọng trong dinh dưỡng, cố định và phát triển của cỏ
biển. Đến nay các nhà khoa học quan tâm nhiều hơn đến hệ rễ trong thảm cỏ.
Kiswara et al., (2009) [50] nghiên cứu cấu trúc rễ của 6 loài cỏ biển và cho rằng,
những loài cỏ sống lâu năm và sinh trưởng chậm như Thalassia hemprichii và
Enhalus acoroides có chiều dài đốt thân ngắn và có ít rễ, còn những loài có sinh
trưởng nhanh như Cymodocea rotundata, Cymodocea serrulata và Syringodium
isoetifolium có nhiều rễ ở đốt thân. Thêm vào đó, sự sinh trưởng và sự phân nhánh
của thân cỏ có ảnh hưởng đến biến động, phát triển và tồn tại của các quần thể cỏ có
đặc điểm sinh sản dinh dưỡng [48]. Điều đó rất cần thiết trong môi trường biển, nơi
có nhiều tác động đến những biến động của hệ thực vật.