Bài giảng Sinh thái vùng cửa sông ven biển - Chương 2: Các hệ sinh thái điển hình - Nguyễn Văn Trai

Nội dung text: Bài giảng Sinh thái vùng cửa sông ven biển - Chương 2: Các hệ sinh thái điển hình - Nguyễn Văn Trai

1. 10/19/2012 Chương 2 CÁC HỆ SINH THÁI ĐIỂN HÌNH 1. Các khái niệm về hệ sinh thái (ecosystem ) và dịch vụ hệ sinh thái ( Eco. Services ) 2. Hệ sinh thái san hô 3. Hệ sinh thái rừng ngập mặn 4. Hệ sinh thái thảm cỏ biển 5. Hệ sinh thái cửa sông (Estuary) Hệ sinh thái là gì? • “Là một hệ thống động của các quần thể thực vật, động vật và vi sinh vật, và các thành tố khác của môi trường tương tác nhau như một đơn vị chức năng ” (dịch theo Neville Ash và ctv. 2010) 1
2. 10/19/2012 Các dịch vụ hệ sinh thái • “Dịch vụ cung cấp”-Providing services : cung cấp thực phẩm, nước, gỗ, v.v. • “Dịch vụ điều tiết”-Regulating services : điều tiết các đặc điểm khí hậu, lũ lụt, bệnh tật, chất lượng nước, v.v. • “Dịch vụ văn hóa”-Cultural services : mang lại các lợi ích về mặt giải trí, nghệ thuật và tâm linh, v.v. • “Dịch vụ hỗ trợ”-Supporting services : hình thành tính chất đất, quá trình quang hợp, và chu trình biến đổi vật chất dinh dưỡng. Các ví dụ về dịch vụ của RNM Cung cp HHttrr Văn hóa Goods produced Benefits obtained NonNon materialmaterial benefits or provided by from control of obtained from ecosystems natural processes ecosystems by ecosystems Điu tit 2
3. 10/19/2012 “Tính đa dạng sinh học của các hệ sinh thái đất ngập nước đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực” Hoạt động sản xuất và sự đánh đổi các lợi ích Tình trng Sn Tình trng Sn Tình trng Sn bnh xut Lâm bnh xut NN bnh xut NN Lâm truyn NN sn truyn Lâm sn truyn sn nhim Bo tn nhim Bo tn nhim sinh Đ.tit sinh Đ.tit Bo tn Đ.tit Đ.tit thái và khí thái và khí sinh khí khí đa dng hu đa dng hu thái và hu hu sinh sinh đa dng sinh hc Hp th hc Hp Quy đnh Hp th hc th Đ.tit cht Carbon dòng chy Carbon Đ.tit cht Quy đnh Quy đnh Đ.tit cht Carbon lưng lưng dòng dòng lưng nưc nưc chy chy nưc Sản xuất có bảo tồn HST Hệ sinh thái tự nhiên Sản xuất thâm canh Adopted from Foley et al. 2005 Science 3
4. 10/19/2012 SAN HÔ VÀ HỆ SINH THÁI SAN HÔ SAN HÔ là lớp động vật đặc sắc của ngành Ruột khoang. Tuy có cấu tạo đơn giản, nhưng với 6.000 loài, san hô không những đã tạo nên cảnh quang huyền ảo ở vùng biển nhiệt đới mà còn tạo nên các quần đảo san hô dài hàng ngàn cây số. 4
5. 10/19/2012 ĐƠN V CU TO SAN HÔ • San hô tạo nên từ các đơn vị cấu tạo đơn giản gọi là Polyp (mỗi polip chỉ có đường kính vài milimet). ĐIU KIN SNG • Nền đáy cứng • Vùng biển ấm • Nước trongcạn: có ánh sáng chiếu tới • Độ mặn cao ổn định 5
6. 10/19/2012 Hin tưng ty trng san hô H sinh thái san hô • Rạn san hô được ví như “Rainforests of the ocean”. • Rạn san hô: hình thành từ loại động vật có cấu tạo đơn giản (coral polyps) • Bắt mồi là các phiêu sinh làm thức ăn • Khi chết đi thì coral polyps ở san hô cứng để lại bộ xương canxi , con mới sẽ phát triển dựa trên bộ xương này
   hình thành rạn san hô. 6
7. 10/19/2012 Tentacle có chức năng bắt mồi Stinging cell phóng độc tố để bắt mồi QUAN H CNG SINH Quan hh cng sinh Cung cp 8090% dinh dưng cho san hô. To màu 7
8. 10/19/2012 Corals get their vibrant colors from the algae they host San hô mm San hô sng San hô cng dng t ong 8
9. 10/19/2012 QUAN H VI CÁC SINH VT BIN Cá sng Đng vt giáp xác trong rn san hô và giun nhiu tơ Rn san hô Ngôi nhà chung ca sinh vt bin Đng vt da gai: Nhuyn th sao bin, nhím bin QUAN HỆ THỨC ĂN Quan h gia san hô vi sinh vt ăn san hô: Mt s sinh vt bin dùng san hô làm thc ăn, hoc ch ăn polyp, hoc ngt c ngn san hô (cá bưm, cá m vt, c, sao bin,) hoc dùng dch nhy ca san hô (sán lông, tôm, cua,) Quan h gia rong to vi các sinh vt ăn rong to: Trên sưn bng ca rn san hô thưng có 1 s loài rong to phát trin. Nhiu nhóm đng vt bin chuyên gm rong to như: cá (cá phu thut,), mt s loài c và giáp xác, cu gai,. 9
10. 10/19/2012 Sao bin gai Cá bưm Cá m vt (cá vt) Cá phu thut NG DNG CA SAN HÔ TRONG ĐI SNG CON NGƯI 10
11. 10/19/2012 Trong y hc Du lch và gii trí ng dng Đánh bt thy sn Trong công nghip xây dng Bi san hô đưc ghép vào hc mt Ghép san hô vào ct sng c 11
12. 10/19/2012 Cây sanh phối đá san hô Đá san hô dùng làm hòn trở thành “đệ nhất cây”. non bộ 12
13. 10/19/2012 13
14. 10/19/2012 Đánh bt thy sn Cá mú tôm hùm 14
15. 10/19/2012 Rong biển 15
16. 10/19/2012 Đa sắc san hô mềm ở Papua New Guinea (Source: National Geographic) San hô hình bông hoa ở Philippines 16
17. 10/19/2012 Những lớp san hô bao quanh đảo Palau trên Thái Bình Dương Cụm san hô mềm ở đảo Fiji tây nam TBD 17
18. 10/19/2012 San hô ở Great Barrier Reefs, Australia Gray reef sharks and red snappers above a patch of table coral 18
19. 10/19/2012 Coral polyps can reproduce asexually, forming cloned buds that separate from the "parent." They can also release sperm and eggs into the ocean. Fertilized eggs develop into larva, which float off to start a new colony. Coral reef – GBRAustralia 19
20. 10/19/2012 20
21. 10/19/2012 Brain coral Soft coral in Pohnpei 21
22. 10/19/2012 Coral polyps Mushroom coral (Fungia scutaria) is formed from a single polyp, instead of a colony of polyps 22
23. 10/19/2012 Star coral (Montastrea cavernosa) polyps open in search of food Loài cua (Xenocarcinus depressus) ẩn mình trong nhánh san hô ở Palau. 23
24. 10/19/2012 Bộ xương (sea fan) còn lại sau khi bleaching Soft coral 24
25. 10/19/2012 The majority of reef building corals are found within tropical and subtropical waters. These typically occur between 30 0 north and 30 0 south latitudes. The red dots on this map show the location of major stony coral reefs of the world 25
26. 10/19/2012 Hình thức sinh sản của san hô • Giai đoạn ấu trùng trôi nổi trước khi gặp giá thể. San hô cứng phóng thích giao tử San hô phóng thích bào tử 26
27. 10/19/2012 Các loại rạn san hô • Rạn riềm (fringing) • Rạn chắn (barrier) • Rạn vòng (atoll) 27
28. 10/19/2012 28
29. 10/19/2012 Cá khoang cổ Clownfish Bannerfish swim with two raccoon butterfly fish in coral reefs 29
30. 10/19/2012 Longfin Bannerfish Sea urchins ( Astropyga sp.) 30
31. 10/19/2012 Sên biển Chromodoris 31
32. 10/19/2012 Sên biển Nudibranch The Crown of Thorns Seastar 32
33. 10/19/2012 Acanthaster planci (up to 21 arms) Ốc Drupella – coral killer 33
34. 10/19/2012 2Hệ sinh thái thảm cỏ biển seagrass beds Đặc điểm hệ sinh thái cỏ biển và chức năng 34
35. 10/19/2012 Đặc điểm hệ sinh thái • Là 1 trong 3 hệ sinh thái có năng suất sinh học cao • Cung cấp thức ăn và nguồn giống hải sản cho vùng biển. Đặc biệt đối với rùa biển, thú biển và cá biển. • Cứ 1m 2 cỏ biển sản sinh ra 10L D.O/ngày (thuận lợi cho sinh sản, ương nuôi ấu trùng) Đặc điểm hệ sinh thái • Là những bãi hải sản quan trọng ven bờ • ở vùng biển Địa Trung Hải, cứ 400m 2 sẽ cung cấp khoảng 2.000 tấn hải sản/năm • Tổng số loài cư trú trong HST cỏ biển thường cao hơn vùng biển bên ngoài 2-8 lần • Là nguyên liệu sử dụng trong đời sống hàng ngày 35
36. 10/19/2012 Chức năng • Điều chỉnh (môi trường thủy vực) • Nơi cư trú của các loài sinh vật • Sản xuất (nguồn gene, nguyên nhiên vật liệu, năng lượng) • Thông tin (nghiên cứu khoa học, du lịch) • Bảo vệ (ngăn chặn/ giảm thiểu sự sói mòn hay phá hỏng bờ biển) Chức năng (tt): • Tham gia các chu trình dinh dưỡng của biển và đại dương • Ngoài ra cỏ biển còn được sử dụng trực tiếp trong nhiều ngành kinh tế quốc dân 36
37. 10/19/2012 Cỏ biển Việt Nam Các loài cỏ biển Việt Nam • Hiện xác định được 14 loài Halophila beccarii (cỏ nàn) H. minor (cỏ xoan nhỏ) 37
38. 10/19/2012 H. ovalis (cỏ xoan) H. decipiens (cỏ xoan đơn) Thalassia hemprichii (cỏ vích) Enhalus acoroides (cỏ lá dừa) Halodule pinifolia (hẹ tròn) H. uninervis (hẹ ba răng) Syringodium isoetifolium Cymodocea rotundata C. serrulata (kiệu răng cưa) (năn biển) (kiệu tròn) Thalassodendron ciliatum Zostera japonica Ruppia maritima (cỏ đốt tre) (cỏ lươn nhật) (cỏ kim) 38
39. 10/19/2012 • Phân bố số loài có xu hướng tăng dần từ Bắc vào Nam (vùng Biển phía Bắc có 8 loài và ở phía Nam có 13 loài) Quc gia Vit Nam Philippines Trung Cambodia Bruney Quc S loài 14 16 8 6 4 • Diện tích phân bố cỏ biển khoảng trên 10.000 ha • Thường phát triển ở vùng triều ven biển, ven đảo, vùng cửa sông, rừng ngập mặn, đầm phá, vũng, vịnh • Phát triển hầu như quanh năm (tốt nhất vào mùa xuân, đầu hè, phát triển kém vào mùa mưa bão) • Phân bố từ vùng triều đến độ sâu 3-15m • Chúng thích nghi với độ muối 5-34‰ • Chất đáy là bùn, bột nhỏ, bùn cát, cát san hô, cát thô hoặc sỏi 39
40. 10/19/2012 Suy thoái hệ sinh thái cỏ biển 40
41. 10/19/2012 a. Toàn cầu: • Theo GS.Gary Kendrick, mỗi năm toàn cầu mất gần 30% diện tích cỏ biển (khoảng 110km 2) và đang gia tăng • Từ năm 1980, 29% diện tích cỏ biển đã bị mất • Tỷ lệ mất cỏ biển tăng vọt từ 0,9%/năm (trước 1940) lên đến 7%/năm (1990) • Cỏ biển đã bị mất từ đông sang tây Bắc Mỹ, Caribbean, Mediterranean, châu Âu, khu vực ở Đông Á, Đông Nam Á, cũng như những vùng nhiệt đới và ôn đới của Australia. b. Ở Việt Nam: • Từ 1995 → 2003, diện tích các bãi cỏ biển Việt Nam đã mất 60% • Gia Luận (Cát Bà) sau khi xây dựng cảng, cỏ biển đã chết hàng loạt • Khánh Hoà những năm gần đây, cỏ biển bị giảm sút nghiêm trọng Bãi c bin S(ha) trưc S(ha) sau %S bin mt 1993 2003 Tun Châu 120 0 100 Gia Lun, 500 0 100 Cát Bà Ca Gianh 500 300 40 41
42. 10/19/2012 Tam Giang 2200 1000 54,5 Cu Hai Vnh 500 120 76 Lăng Cô Ca 300 200 33,3 Sông Hàn Vnh 800 550 31,5 Cam Ranh Hàm Ninh 300 120 60 Thảm cỏ biển bị mất ở Australia: New research shows that 58 percent of world’s seagrass meadows are currently declining 42
43. 10/19/2012 V. Nguyên nhân làm suy thoái HST cỏ biển : • Thủ phạm chính là các chất dinh dưỡng – Yếu tố tự nhiên: Bão, lắng động trầm tích, tăng độ đục, giảm độ muối, độc tố, ngọt hoá. – Yếu tố con người: • Dùng PP huỷ diệt khai thác thuỷ sản • Phát triển thuỷ sản tràn lan • Đô thị hoá vùng ven bờ • Nước thải từ lục địa • Thiếu đầu tư quản lý • Thiếu hiểu biết về giá trị của cỏ biển VI. Kiến nghị và giới thiệu một số biện pháp giải quyết: • Một số đề xuất và kiến nghị nhằm quản lý: – Nâng cao nhận thức về giá trị, vai trò và tầm quan trọng của HST cỏ biển – Nghiêm chỉnh thực hiện các luật, dự án, chính sách đã được phê duyệt – Lựa chọn các đề xuất xây dựng khu bảo tồn cỏ biển – Trồng phục hồi những vùng cỏ biển bị suy thoái 43
44. 10/19/2012 Eelgrass Zostera marina . Photo by Jan Ekebom, Metsähallitus. 44
45. 10/19/2012 Family : Cymodoceaceae, Posidoniaceae, Potamogetonaceae, Ruppiaceae, Zannichelliaceae and Zosteraceae 45
46. 10/19/2012 Cymodocea rotundata (CR) • Lá dạng hẹp (rộng 24 mm), phẳng • Đầu lá mượt, tròn • Thân mượt • Các thẹo lá hình thành những vòng tròn liên tục trên thân • Hiện diện ở những bãi rạn cạn và bằng phẳng Cymodocea serrulata (CS) • Lá dạng hẹp thẳng, rộng 59mm • Đầu lá răng cưa • Vỏ bọc cuống lá dạng tam giác hẹp ở gốc • Các thẹo lá không hình thành những vòng tròn liên tục trên thân • Hiện diện ở bãi phẳng dưới triều và những bờ cát 46
47. 10/19/2012 Enhalus acoroides (EA) • Lá dạng dải băng rất dài, từ 30150 cm • Lá có đầu cong vào trong • Vỏ bọc cuống lá dày, có các rễ và lông dài màu đen • Tìm thấy ở vùng nước cạn/bãi cát vùng triều/những bãi bùn (thường tiếp giáp với rừng sác) Halophila tricostata (HT) • Chồi dựng thẳng dài 8 18cm • Lá có 3 gân • 23 lá mọc từ một điểm • Lá mọc xoay quanh nhánh • Tìm thấy ở dưới triều (>10m) • Tìm thấy ở Queensland, Australia 47
48. 10/19/2012 Halophila spinulosa (HS) • Dạng cây thông • Lá xếp đối xứng từng cặp • Chồi dựng thẳng dài đến 15cm • Tìm thấy ở vùng dưới triều (>10m) Halophila minor (HM) • Có ít hơn 8 đôi gân xéo trên lá • Lá nhỏ dạng oval mọc thành cặp • Bọc cuống lá có dạng hình chiếc nêm • Tìm thấy ở bãi cát vùng triều hay vùng nước cạn 48
49. 10/19/2012 Halophila ovalis (HO) • Lá hình oval mọc thành cặp • Có 8 gân xéo trở lên • Không có lông trên mặt lá • Thức ăn ưu thích của bò biển • Tìm thấy từ vùng triều đến dưới triều Halophila decipiens (HD) • Dạng lá nhỏ mỏng hình oval, dài 12.5cm • Có 68 gân xéo • Có lông trên cả 2 mặt lá • Hiện diện ở vùng dưới triều (>10m) 49
50. 10/19/2012 Halophila capricorni (HC) • Lá nhỏ hình oval có lông trên 1 mặt • Lá có gân trung tâm và 914 gân xéo • Thường xuất hiện ở độ sâu hơn 10m vùng có san hô (chỉ có ở vùng đưới triều ở Úc cận các rạn san hô) Halodule uninervis (HU) • Thường lớn hơn Halodule pinifolia • Đầu lá có 3 đỉnh • Có 1 gân trung tâm chạy dọc chiều dài lá • Bọc cuống lá thường màu kem nhạt, có những thẹo lá màu đen rõ • Là loại thức ăn ưa thích của bò biển (Dugong) • Tìm thấy ở thủy vực cạn/những bãi bùn hoặc cát vùng triều 50
51. 10/19/2012 Halodule pinifolia (HP) • Lá nhỏ, dài đến 20cm • Lá có 1 gân trung tâm • Gân lá trung tâm sậm màu chẻ đôi ở phần đầu lá • Thường có bọc cuống lá màu nhạt, có các thẹo lá màu đen rõ • Tìm thấy ở những bờ cát vùng triều Syringodium isoetifolium (SI) • Lá hình trục tròn như sợi mì spaghetti • Đầu lá mỏng dần về 1 điểm • Lá dài 730cm • Tìm thấy ở bãi rạn cạn và những bãi cát 51
52. 10/19/2012 Thalassia hemprichii (TH) • Lá có những vạch sậm do các tế bào tannin tạo thành • Bọc cuống lá dày, có những thẹo lá xen kẻ giữa vị trí các chồi • Lá dạng cong như lưỡi câu • Lá dài 1040cm • Thường thấy ở những bãi rạn cạn Thalassodendron ciliatum (TC) • Nhánh mọc thẳng đứng, cuối nhánh có 1 chùm lá hình băng cong • Đầu lá tròn có răng cưa • Bọc cuống lá nhám màu gỗ, có những thẹo lá từ các chồi để lại • Rễ phân nhánh cong tròn • Chỉ hiện diện ở vùng rạn đá với đỉnh rạn chắc 52
53. 10/19/2012 Zostera capricorni • Lá dạng băng dài • Có 5 gân song song dọc chiều dài • Có nhiều gân ngang lá hình thành lưới gân • Đầu lá hình tròn • Lá mọc trực tiếp từ thân (không có cuống) • Tìm thấy ở bãi cát/bùn vùng triều cạn Hệ sinh thái rừng sác 53
54. 10/19/2012 Hệ sinh thái rừng sác • Trên 40 loài câyRNM trên TG o o • Chủ yếu phân bố từ 25 N – 25 S • Tuy nhiên có thể phân bố rộng hơn ở một số nơi, ví dụ: Africa, Australia, NZ: xuống 10-15 o nữa; hay ở Japan, Florida: lên thêm 5- 7o . • Nguyên nhân: do sự di chuyển những dòng nước ấm của đại dương. Phân bố RNM trên TG 54
55. 10/19/2012 Ước tính diện tích theo quốc gia 55
56. 10/19/2012 Thuật ngữ Mangrove • Mangrove : hệ sinh thái cây RNM • Chỉ các loài cây có khả năng sống được trong môi trường có tác động thủy triều nước mặn (nhờ những biến đổi về hình thái, chức năng của các bộ phận của cây: rễ thở , tuyến bài tiết muối, hạt nẩy mầm trên cây ) • Chỉ có nhóm cây RNM thực sự mới hình thành các đặc tính này • Họ: Rhizophoraceae (đước), Avicenniaceae (mấm), Combretaceae (bàng) và Bần (Sonneratiaceae), Chức năng bộ rễ thở • Trao đổi khí • Bám chắc vào nền bùn • Hấp thụ dưỡng chất 56
57. 10/19/2012 Chức năng bài tiết muối • Thải qua phần rễ • Thải qua mặt lá ( các giống Avicennia, Aegiceras and Aegialitis) nhờ tuyến bài tiết • Thải qua cuống lá • Thải bằng cách rụng lá 57
58. 10/19/2012 Chức năng sinh sản • Ở cây đước (Rhizophoraceae ) : quả và hạt không rụng; cây con nảy mầm ngay trên cây mẹ; mầm chỉ rụng khi phát triển đủ mạnh • Ở cây mấm ( Avicennia) , dừa nước (Nypa): mầm phát triển từ hạt sau khi rụng Diện tích RNM • TG có khoảng 12-20 triệu ha (FAO,2007) • Châu Á và Châu Đại dương có 6.2 triệu ha • VN trước chiến tranh có 400.000 ha, trong đó 250.000 ở Nam Bộ • Bán đảo Cà Mau có 150.000 ha và Đồng Nai- HCM có 40.000 ha 58
59. 10/19/2012 Đước – red mangrove ( Rhizophora) 59
60. 10/19/2012 Mấm đenAvicennia , Black mangrove 60
61. 10/19/2012 Black Mangrove (mấm đen) with Pneumatophores Fruit of Avicennia marina 61
62. 10/19/2012 Sonneratia alba (Bần đắng) pneumatophores White mangrove-mấm trắng-Laguncularia racemosa 62
63. 10/19/2012 63
64. 10/19/2012 Mangrove lifes • Microorganisms • Algae • Invertebrates • Fish • Reptiles and Amphibians • Birds • Mammals 64
65. 10/19/2012 Vai trò của rừng sác Vai trò của RNM 65
66. 10/19/2012 Lấy ao Đổi rừng Chức năng và nguồn lợi • Từ cây rừng: gỗ, than, thực phẩm, dược phẩm, mật ong, tannin sử dụng cho ngành thuộc da, nhuộm lưới • Sinh thái: nơi cư trú, sinh sản, sinh trưởng; cung cấp chất dinh dưỡng cho sinh vật • Từ động vật: cá, nhuyễn thể -tb: 90 kg/ha rừng- max 225kg/ha(FAO,1994) • Mối liên quan giữa RNM-thủy sản gần bờ: 1 ha RNM cung cấp 480 kg cá ven bờ. 66
67. 10/19/2012 Vai trò khác • Giúp các hệ sinh thái san hô, cỏ biển bằng cách sa lắng trầm tích • Chống xói mòn bờ biển dưới tác động gió, sóng, dòng chảy 67
68. 10/19/2012 Sự thay đổi RNM ở Trà Vinh và Cà Mau 68
69. 10/19/2012 1987 1999 Chuy n ñ i RNM Phá RNM: đượ c hay m ất? rừng ta Ta ở 69
70. 10/19/2012 Đổi rừng Lấy ao $4000 So sánh giá tr/ha Giá tr RNM: $1,000$91 ti $3,600 (mi ha) Ao tôm: $5,400$2000 to $200 Bo v b bin $2000 (~$3,840) Giá tr thc: $2,000 (Thô $17,900 tr $15,900) Source: UNEP Bãi ương tôm cá($70) Tr tr giá ($1,700) Lâm sn ($90) Phí ô nhim($230) 0 Source: Millennium Ecosystem Ao tôm Phí phc hi ($8,240) Assessment; Sathirathai and Barbier 2001 RNM 70