Luận văn Định lượng photpho vào và ra dưới ảnh hưởng của thủy triều tại một khu rừng ngập mặn bị gãy đổ do bão ở huyện Cần Giờ

à Mau [53]. Hệ số tương quan của năng suất lá rụng và lượng mưa tổng số là -0,45 (p- value > 0,05), Tương quan với độ mặn nước trầm tích (‰) trong các tầng 20 cm, 50 cm và 100 cm lần lượt là r = -0,05, -0,117 và -0,065 (p-value > 0,05). Cho thấy, lá rụng không bị ảnh hưởng bởi lượng mưa tổng số và cũng không có mối tương quan với độ mặn nước trầm tích của các tầng đất. Năng suất lá rụng ở các ô nằm ven khu vực rừng gãy đổ có phản ánh một phần sự mở tán của cây. Năng suất lá rụng trung bình ở các ô nằm đầu đường cắt (ô B01, C01, D01) là 0,19 ± 0,05 tấn/ha/tháng, ở các ô nằm cuối đường cắt (ô B13, C10, D12) là 0,19 ± 0,11 tấn/ha/tháng. Năng suất lá rụng ở phần rừng phía đầu đường cắt (các ô B01, C01, D01) không biến động theo mùa (p-value = 0,99 > 0,05) (Hình III.9). Trong khi đó, năng suất lá rụng ở phần rừng phía cuối đường cắt (các ô B13, C10, D12) có biến động theo mùa (p-value = 0,01 < 0,05), mùa khô lá rụng nhiều hơn mùa mưa. Phần rừng nằm phía cuối đường cắt có sự mở tán mạnh (0,42 tấn/ha) vào các tháng 1 và 2, theo sau các tháng đó lượng lá rụng giảm hẳn. 52 III.4.2 Năng suất hoa và trái rụng 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 Tháng 8 Tháng 9 Tháng 11 Tháng 12 Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6 Tháng 7 N ăn g su ất (t ấn /h a) Trái rụng Hoa rụng Hình III.10: Năng suất hoa và trái rụng Năng suất hoa rụng là 0,011 ± 0,005 tấn/ha/tháng. Tháng có hoa rụng nhiều nhất là tháng 6 (0,029 tấn/ha) trong giai đoạn đầu mùa mưa, lượng hoa rụng vào tháng này chiếm 23,7% tổng lượng hoa rụng trong cả năm thu mẫu. Tương tự như nghiên cứu tại Cần Giờ [5], hoa thường rơi nhiều vào thời kỳ cuối mùa khô và đầu mùa mưa. Năng suất trái rụng bình quân là 0,03 ± 0,02 tấn/ha/tháng. Tháng 9 là tháng có trái rụng nhiều nhất (0,104 kg/ha), chiếm 31,68% tổng lượng trái rụng trong cả năm. Điều này phù hợp với nghiên cứu của Viên Ngọc Nam (1998) [5] cho rằng lượng trái rụng có đỉnh xảy ra trong tháng 9. Lượng trái rụng có biến động theo mùa (p-value = 0,01) và mùa mưa trái rụng nhiều hơn mùa khô, trong khi hoa rụng không có khác biệt ý nghĩa theo mùa (p-value = 0,2). Nghiên cứu cho thấy tại khu rừng ngập mặn bị gãy đổ, lượng hoa rụng nhiều vào đầu mùa mưa (tháng 6 và 7), đến giữa mùa mưa (tháng 9) trái già rụng. Như vậy, đối tượng rụng là hoa và trái tại khu vực rừng bị gãy đổ này không có khác biệt so với khu rừng nguyên trạng đã được nghiên cứu trước đó. 53 III.4.3 Số lượng lá kèm 0 5 10 15 20 25 30 35 Th án g 7 Th án g 8 Th án g 9 Th án g 1 1 Th án g 1 2 Th án g 1 Th án g 2 Th án g 3 Th án g 4 Th án g 5 Th án g 6 Th án g 7 Th án g 8 Đ ộ m ặn ( ‰ ) 0 100 200 300 400 500 600 Số lá k èm 20cm 50cm 100cm lá kèm Hình III.11: Độ mặn nước trầm tích và số lượng lá kèm 0 50 100 150 200 250 300 350 Th án g 8 Th án g 9 Th án g 1 1 Th án g 1 2 Th án g 1 Th án g 2 Th án g 3 Th án g 4 Th án g 5 Th án g 6 Th án g 7 Th án g 8 Lư ợ ng m ư a (m m ) 0 100 200 300 400 500 600 Số lá k èm Lượng mưa tổng số Số lá kèm Hình III.12: Lượng mưa tổng số và số lượng lá kèm Trong khu vực nghiên cứu, lá kèm rụng nhiều nhất vào tháng 8 – mùa mưa, chiếm 17% tổng số lá rụng trong năm (526 lá kèm) và rụng ít nhất vào tháng 5 – cuối mùa khô, với 82 lá (chiếm 3% tổng số lá kèm). Lá kèm là một thành phần vật rụng có tương quan cao với sự xuất hiện lá mới [15]. Điều này có thể giải thích tốc độ mọc lá mới của cây R.apiculata nhanh nhất vào giai đoạn giữa mùa mưa và chậm nhất vào giai đoạn cuối mùa khô. Trong nghiên cứu về lượng rơi, Viên Ngọc Nam có đề cập đến khối lượng lá kèm rụng là 0,41 – 0,98 tấn/ha/năm chiếm từ 8,95 – 11,19% tổng lượng rụng. Số lá kèm rụng theo các tháng khác nhau rất có ý nghĩa, trong đó tháng 7, 11, 9 có số lượng lá kèm rụng nhiều nhất, còn ít nhất thì có tháng 6, 3 và 8 [5]. Hệ số tương quan giữa số lượng lá kèm và độ mặn trung bình của nước trầm tích (‰) trong các tầng 20 cm, 50 cm và 100 cm lần lượt là r = -0,64, -0,67 và 54 -0,72 (p-value đều nhỏ hơn 0,05), cho thấy có một mối liên hệ nghịch chặt chẽ giữa hai thông số này và mối liên hệ đó tăng dần theo độ sâu. Có thể cho rằng tốc độ ra lá mới tương quan nghịch với độ mặn của nước trầm tích và nhất là nước trầm tích ở độ sâu 100 cm. Hình III.11 cho thấy trong giai đoạn mùa khô, khi độ mặn nước trầm tích tăng lên thì tốc độ ra lá mới giảm đi, mối tương quan nghịch này rất chặt chẽ ( r = -0,93, -0,91 và -0,93 tương ứng với các tầng 20 cm, 50 cm và 100 cm, các giá trị p-value đều nhỏ hơn 0,01), điều này có thể do độ mặn của nước trong đất đã ức chế quá trình tạo lá mới ở R.apiculata trong mùa khô. Hệ số tương quan giữa số lượng lá kèm và lượng mưa tổng số là 0,37 (p- value > 0,05). Điều đó cho thấy tốc độ ra lá mới cả năm và lượng mưa tổng số không có mối tương quan rõ ràng. Tuy nhiên, vào mùa mưa có mối tương quan thuận giữa số lượng lá kèm và lượng mưa tổng số thể hiện rất rõ qua hệ số tương quan r = 0,63 (p-value = 0,02). Tốc độ ra lá mới đạt giá trị đỉnh vào giai đoạn tháng 8 (mùa mưa) khi tổng lượng mưa đạt cao nhất là 297 mm/tháng. Tương tự vậy, tổng lượng mưa tăng vọt lên vào tháng 6 (từ 44 – 199 mm) tốc độ ra lá mới cũng tăng lên đáng kể. Điều này có thể do tổng lượng mưa càng tăng vào mùa mưa làm độ mặn nước trầm tích giảm, đây có thể là yếu tố làm tốc độ ra lá mới tăng. Tháng 5 (đầu mùa mưa) có tốc độ ra lá mới chậm nhất trong năm. Tổng lượng mưa tháng 5 tăng mạnh từ 44 – 199 mm, độ mặn nước trong đất có giảm xuống (Hình III.11 và III.12) nhưng các tác động này là tác động kéo dài, do vậy trong tháng này tốc độ ra lá mới không tăng lên ngay. III.5 Photpho trong vật rụng III.5.1 Lượng photpho của vật rụng 55 66.00 68.00 70.00 72.00 74.00 76.00 78.00 Tổng lượng P (g/ha/tháng) Mùa khô Mùa mưa Hình III.13: Khác biệt theo mùa của lượng P trong vật rụng 0 5 10 15 20 25 30 35 Th án g 8 Th án g 9 Th án g 1 1 Th án g 1 2 Th án g 1 Th án g 2 Th án g 3 Th án g 4 Th án g 5 Th án g 6 Th án g 7 Đ ộ m ặn ( pp t) 0 20 40 60 80 100 120 140 Tổ ng lư ợ ng P (g /h a) 20cm 50cm 100cm Tổng lượng P Hình III.14: Lượng P trong vật rụng và độ mặn nước trầm tích 0 50 100 150 200 250 300 350 Th án g 8 Th án g 9 Th án g 1 1 Th án g 1 2 Th án g 1 Th án g 2 Th án g 3 Th án g 4 Th án g 5 Th án g 6 Th án g 7 Lư ợ ng m ư a TS (m m ) 0 20 40 60 80 100 120 140 Tổ ng lư ợ ng P (g /h a/ th án g) Lượng mưa Tổng Lượng P Hình III.15: Lượng P trong vật rụng và tổng lượng mưa Lượng P trung bình của vật rụng trả xuống nền trầm tích là 72,14 ± 24,13 g/ha/tháng, trong một năm có 0,794 kgP/ha được trả về trầm tích. Tháng 9 là tháng có lượng P trả về trầm tích qua vật rụng là nhiều nhất (132,67 g/ha), thấp 56 nhất là vào tháng 3 (19,26 g/ha). Trong giai đoạn tháng 9 – 12, lượng P trả về trầm tích cao hơn so với các tháng còn lại do tương ứng với giai đoạn có nhiều vật rụng. Mùa khô có lượng P trả về trầm tích qua vật rụng là 68,96 g/ha/tháng (tương đương 0,414 kgP/ha), trong khi mùa mưa là 76,07 g/ha/tháng (tương đương 0,456 kgP/ha). Tuy nhiên, khác biệt này không có ý nghĩa khi phân tích thống kê ở mức sai số 0,05 (p-value = 0,76). Các phân tích cho thấy lượng P trả về trầm tích qua vật rụng không khác biệt theo mùa. Theo như nghiên cứu của Silva và cộng sự (1998) ở Brazil, hàm lượng photpho trả về trầm tích qua lá Rhizophora mangle rụng là 3 kgP/ha/năm [60]. Viên Ngọc Nam (1998) [5] định lượng P trả về trầm tích thông qua vật rụng là 4,24 kgP/ha/năm đối với rừng trồng R.apiculata tại Cần Giờ. Tại Khe Ốc – Cần Giờ, lượng photpho trả về trầm tích qua vật rụng trong mùa khô là 2,02 kgP/ha [56]. Như vậy, lượng P trả xuống nền trầm tích thông qua vật rụng tại khu gãy đổ chỉ bằng 1/5 so với khu nguyên trạng tại Khe Ốc. Hệ số tương quan của lượng P và độ mặn nước trầm tích các tầng 20 cm, 50 cm và 100 cm lần lượt là 0,39, 0,42 và 0,37 (p-value đều lớn hơn 0,05). Tương quan của tổng lượng P và lượng mưa tổng số là 0,07 (p-value > 0,05). Điều này cho thấy không có mối tương quan nào giữa tổng lượng P và độ mặn các tầng đất cũng như lượng mưa tổng số. 57 III.5.2 Lượng photpho trong các thành phần vật rụng 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Lá Cuống Hoa Trái Cành Lá kèm m gP /g m ẫu Hình III.16: Lượng P trung bình trong các thành phần của vật rụng Bảng III.3: Lượng P trong 1 g trọng lượng khô Lượng P trung bình (mg/g) Lá 0,47 ± 0,04 Cuống 0,33 ± 0,05 Hoa 0,7 ± 0,07 Trái 0,74 ± 0,05 Cành 0,56 ± 0,11 Lá kèm 0,4 ± 0,05 Không xác định 2,62 ± 1,45 Trong các thành phần vật rụng, ngoại trừ thành phần không xác định thì P trong hoa và trái là nhiều nhất. Lượng P trong lá, cuống, trái, cành không khác biệt theo mùa với p-value > 0,05. Trong khi đó, P chứa trong 1 g trọng lượng khô của hoa vào mùa khô cao hơn mùa mưa và khác biệt này có ý nghĩa về mặt thống kê (p-value = 0,003), lượng P trong lá kèm rụng vào mùa khô cũng nhiều hơn mùa mưa (p-value = 0,002). Đối với Rhizophora, sự thiếu hụt photpho làm giới hạn sự phát triển tán [44][45], nên lượng P được trả về trầm tích thông qua lá kèm và hoa nhiều hơn đáng kể vào mùa khô có khả năng dẫn đến tốc độ ra lá mới giảm dần trong mùa này. 58 Hàm lượng P trong lá tại khu vực gãy đổ dao động từ 0,013 – 0,12% trọng lượng khô. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây. Jane Rogers (1996) [36] đã tổng hợp các tư liệu nghiên cứu về nồng độ photpho trong lá cây rừng ngập mặn, con số này dao động trong khoảng 0,02 – 0,167 % trọng lượng khô của lá, tùy thuộc vào vùng nghiên cứu. Nghiên cứu tại một lạch triều ở Cần Giờ cũng cho kết quả tương tự [56]. Bảng III.4: Lượng P trả về trầm tích thông qua các thành phần vật rụng Lượng P trung bình trong cả năm (gP/ha/tháng) Lá 30,01 ± 13,24 Cuống 1,27 ± 0,72 Hoa 6,51 ± 2,89 Trái 21,73 ± 0,05 Cành 7,65 ± 5,04 Lá kèm 3,27 ± 1,39 Tuy hàm lượng P trong lá thấp hơn các đối tượng vật rụng khác như trái, hoa, cành (Hình III.16 và Bảng III.3), nhưng tỉ lệ lá trong các thành phần vật rụng chiếm đến 50% (Hình III.6) nên lượng P trả về trầm tích chủ yếu là từ lá rụng sau đó mới đến trái. Lượng P từ hai đối tượng vật rụng này chiếm đến 71,68% tổng lượng P trả về trầm tích thông qua vật rụng. 59 III.6 Lạch triều và các thông số thủy lý hóa trong lạch triều III.6.1 Cao độ ngập triều của lạch Lạch triều tại khu vực nghiên cứu có 2 chu kỳ thủy triều trong một ngày. Hình III.17: Hình vẽ mặt cắt lạch triều tại vị trí thu mẫu 0 50 100 150 200 250 300 06 h1 5 08 h1 5 10 h1 5 12 h1 5 14 h1 5 16 h1 5 18 h1 5 20 h1 5 22 h1 5 00 h1 5 02 h1 5 04 h1 5 06 h1 5 08 h0 0 10 h0 0 Thời gian Ca o đ ộ ng ập tr iề u (c m ) Mùa khô Mùa mưa Hình III.18: Cao độ ngập triều của lạch Trong đợt thu mẫu mùa khô (ngày 21/04/2008) tại con lạch triều dẫn nước vào khu gãy đổ, các thời điểm đỉnh triều và triều kiệt chênh lệch với trạm Vũng Tàu khoảng 55 phút. Triều cường trong ngày tại lạch triều đạt 2,49 m trong khi tại trạm Vũng Tàu là 3,4 m. 60 III.6.2 Các thông số thủy lý hóa Độ mặn & Cao độ ngập triều Mùa mưa 0 50 100 150 200 250 300 11 h0 0 13 h0 0 15 h0 0 17 h0 0 19 h0 0 21 h0 0 23 h0 0 01 h0 0 03 h0 0 05 h0 0 07 h0 0 09 h0 0 11 h0 0 Thời gian C ao đ ộ n gậ p tr iề u (c m ) 1 6 11 16 21 26 Đ ộ m ặn (p pt ) Cao độ ngập triều Độ mặn pH & DO Mùa mưa 0 2 4 6 8 10 12 11 h0 0 12 h0 0 13 h0 0 14 h0 0 15 h0 0 23 h0 0 00 h0 0 01 h0 0 02 h0 0 03 h0 0 04 h0 0 05 h0 0 06 h0 0 07 h0 0 08 h0 0 09 h0 0 10 h0 0 11 h0 0 Thời gian D O (m g/ l) 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 pH DO (mg/l) pH Khối lượng hạt lơ lửng & TPP Mùa mưa 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 11 h0 0 13 h0 0 15 h0 0 17 h0 0 19 h0 0 21 h0 0 23 h0 0 01 h0 0 03 h0 0 05 h0 0 07 h0 0 09 h0 0 11 h0 0 Thời gian TP P (m g/ l) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 K hố i lư ợ ng h ạt (g /l) TPP Khối lượng hạt lơ lửng SRP & Nhiệt độ Mùa mưa 24 25 26 27 28 29 30 11 h0 0 13 h0 0 15 h0 0 17 h0 0 19 h0 0 21 h0 0 23 h0 0 01 h0 0 03 h0 0 05 h0 0 07 h0 0 09 h0 0 11 h0 0 Thời gian Nh iệ t đ ộ (đ ộ C ) -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 S RP (m g/ l) Nhiệt độ SRP Hình III.19: Các thông số thủy hóa của nước lạch đợt mùa mưa 61 Độ mặn & Cao độ ngập triều Mùa khô 0 50 100 150 200 250 300 06 h1 5 08 h1 5 10 h1 5 12 h1 5 14 h1 5 16 h1 5 18 h1 5 20 h1 5 22 h1 5 00 h1 5 02 h1 5 04 h1 5 06 h1 5 Thời gian C ao đ ộ n gậ p tr iề u (c m ) 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Đ ộ m ặn (p pt ) Cao độ ngập triều Độ mặn pH & DO Mùa khô 0 1 2 3 4 5 6 06 h1 5 08 h1 5 10 h1 5 12 h1 5 14 h1 5 16 h1 5 18 h1 5 22 h1 5 00 h1 5 02 h1 5 04 h1 5 06 h1 5 Thời gian D O (m g/ l) 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 8 pH DO (mg/l) pH Khối lượng hạt lơ lửng & TPP Mùa khô 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 06 h1 5 08 h1 5 10 h1 5 12 h1 5 14 h1 5 16 h1 5 18 h1 5 20 h1 5 22 h1 5 00 h1 5 02 h1 5 04 h1 5 06 h1 5 Thời gian TP P (m g/ l) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 Kh ố i l ư ợ ng hạ t ( g/ l) TPP Khối lượng hạt lơ lửng SRP & Nhiệt độ Mùa khô 24 25 26 27 28 29 30 31 32 06 h1 5 08 h1 5 10 h1 5 12 h1 5 14 h1 5 16 h1 5 18 h1 5 20 h1 5 22 h1 5 00 h1 5 02 h1 5 04 h1 5 06 h1 5 Thời gian Nh iệ t đ ộ (đ ộ C ) -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 SR P (m g/ l) Nhiệt độ SRP Hình III.20: Các thông số thủy hóa của nước lạch đợt mùa khô 62 Bảng III.5: Giá trị trung bình của các thông số Đợt mùa mưa Đợt mùa khô Nhiệt độ (oC) 27,54 ± 0,5 29,49 ± 0,5 Độ mặn (‰) 14,59 ± 1,49 26,52 ± 0,64 pH 6,67 ± 0,17 7,68 ± 0,06 DO (mg/l) 7,38 ± 1,02 3,83 ± 0,41 Khối lượng hạt lơ lửng (g/l) 0,39 ± 0,14 0,45 ± 0,19 TPP (mg/l) 0,06 ± 0,02 0,05 ± 0,02 SRP (mg/l) 0,13 ± 0,04 0,1 ± 0,03 Bảng III.6: Giá trị p-value khi so sánh các khác biệt tương ứng theo hai đợt Giá trị p-value Nhiệt độ 0,000 Độ mặn (‰) 0,000 pH 0,000 DO (mg/l) 0,000 Khối lượng hạt lơ lửng (g/l) 0,61 TPP (mg/l) 0,57 SRP (mg/l) 0,4 III.6.2.1 Nhiệt độ Nhiệt độ trung bình của nước mặt trong lần thu mẫu vào đợt thu mẫu mùa mưa thấp hơn đợt mùa khô và khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê (p-value < 0,05 ở Bảng III.5 và III.6). Vào đợt mùa mưa, trong giai đoạn nước rút đến cạn đáy ở pha triều đầu (từ 15 giờ – 1 giờ sáng) biến động nhiệt độ ở tầng mặt là khá cao, biến thiên từ 24,7 – 29,6oC. Sau đó, khi nước dâng lên nhiệt độ có tăng trở lại, ở pha triều lần 2 biên độ triều không chênh lệnh nhiều, nhiệt độ nước tầng mặt có biến động nhẹ. III.6.2.2 Độ mặn Độ mặn nước lạch vào đợt thu mẫu mùa khô cao hơn đợt mùa mưa và có khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê (p-value < 0,05 ở Bảng III.5 và III.6) tương tự như nghiên cứu của Phạm Quỳnh Hương (2007) [56] tại một lạch ngập triều ở 63 Cần Giờ. Trong đợt mùa mưa, độ mặn nước lạch có ngưỡng biến động mạnh (từ 4,5 – 18,4‰) hơn đợt mùa khô (24,8 – 29,5‰) (Hình III.19 và III.20). Mùa khô, nước biển chiếm ưu thế nên độ mặn cao hơn, trong khi lượng mưa tổng số giảm, nguồn cung cấp nước ngọt để pha loãng hàm lượng muối có trong nước lạch ít, dẫn đến ngưỡng biến động trong mùa khô thấp. Bảng III.7 : Tương quan giữa độ mặn và các thông số khác Đợt mùa mưa Đợt mùa khô Hệ số tương quan p-value Hệ số tương quan p-value Tương quan với cao độ ngập triều 0,29 0,16 -0,7 0,000 Tương quan với nhiệt độ 0,72 0,000 -0,48 0,01 Không nhận thấy có mối quan hệ giữa độ mặn và cao độ ngập triều trong đợt thu mẫu mùa mưa. Trong khi đó, vào đợt mùa khô khi mực nước lạch triều càng giảm thì độ mặn càng tăng, mối tương quan này khá chặt chẽ (p-value < 0,05 ở Bảng III.7). Cần Giờ ảnh hưởng bởi chế độ bán nhật triều không đều, với hai mức triều thấp mỗi ngày khác biệt có ý nghĩa, trong khi đó, hai mức triều cường mỗi ngày gần như nhau [1]. Do vậy, khi biên độ triều khá lớn, nước trầm tích chảy vào lạch triều nhiều hơn và tích lũy tại đó. Mùa khô, nước trầm tích có độ mặn cao hơn nước lạch (độ mặn nước lạch trong pha đi vào trung bình là 25,78‰, trong pha đi ra là 26,8‰), nên làm tăng độ mặn của nước lạch, tạo mối quan hệ nghịch đảo với cao độ ngập. Khi nước lên, nước pha trộn có độ mặn thấp hơn độ mặn nước trầm tích, sự pha loãng nước trầm tích có trong lạch làm giảm độ mặn nước lạch. Kết quả này tương tự như nghiên cứu của Phạm Quỳnh Hương (2007) [56]. Mối tương quan giữa độ mặn và nhiệt độ nước lạch trong hai đợt thu mẫu của hai mùa đều có ý nghĩa (p-value < 0,05 ở Bảng III.7), tuy nhiên, tùy vào 64 từng đợt thu mẫu mà có tương quan thuận và nghịch khác nhau. Đợt mùa mưa, khi nhiệt độ nước tăng thì độ mặn gia tăng; trong khi đợt mùa khô thì ngược lại, nhiệt độ nước càng tăng thì độ mặn càng giảm. III.6.2.3 pH Giá trị pH vào đợt thu mẫu mùa khô cao hơn so với đợt mùa mưa và có khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê (p-value < 0,05 ở Bảng III.5 và III.6) tương tự như nghiên cứu của Phạm Quỳnh Hương (2007) [56]. Bảng III.8 : Tương quan giữa giá trị pH nước lạch và các thông số khác Đợt mùa mưa Đợt mùa khô Hệ số tương quan p-value Hệ số tương quan p-value Tương quan với độ ngập triều của lạch 0,19 0,35 0,83 0,000 Tương quan với độ mặn nước lạch 0,25 0,2 0,68 0,000 Trong đợt mùa mưa, không nhận thấy có mối liên hệ nào giữa độ pH và độ ngập triều cũng như với độ mặn nước lạch (p-value > 0,05 ở Bảng III.7), trong khi đợt mùa khô có mối tương quan thuận rất tốt giữa các thông số này (p-value < 0,05). Lưu lượng nước tại cửa lạch triều của đợt thu mẫu mùa khô cao hơn đợt thu mẫu mùa mưa, trong khi lượng mưa vào giai đoạn mùa khô thấp hơn, do vậy nước lạch triều giai đoạn này có nguồn gốc từ biển (Hình III.18). Tính ưu thế của nước biển so với nước sông trong mùa này, cộng với tính chất đệm và độ mặn cao của nó làm tăng độ mặn và giá trị pH của nước lạch. Trong khi đó, lượng nước ngọt từ đất liền đi ra không dồi dào nên vì vậy giá trị pH mùa khô ít biến động, pH từ 7,48 – 7,86 (Hình III.20). Đợt mùa mưa, giá trị pH trong nước lạch thấp và biến động mạnh, pH từ 5,58 – 7,19 (Hình III.20). Trong đợt thu mẫu mùa mưa, có những giai đoạn trời 65 mưa xen kẽ trong quá trình thu mẫu, có thể do tác động của nước mưa làm pha loãng các ion H+ nên độ pH thấp và không ổn định. III.6.2.4 DO Hàm lượng oxy hòa tan (DO) trong nước lạch vào đợt mùa mưa cao hơn đợt mùa khô và có khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê ở mức sai số 0,05 (p-value < 0,05 ở Bảng III.5 và III.6) trái ngược với nghiên cứu tại Khe Ốc cho rằng DO vào mùa khô cao hơn mùa mưa [56], điều này có thể do trong ngày lấy mẫu vào mùa mưa tốc độ dòng chảy mạnh của nước mưa làm xáo trộn nước mặt nhiều hơn dẫn đến tăng hàm lượng oxy hòa tan. Bảng III.9 : Tương quan giữa giá trị DO và các thông số khác Đợt mùa mưa Đợt mùa khô Hệ số tương quan p-value Hệ số tương quan p-value Tương quan với độ ngập triều của lạch 0,86 0,000 0,87 0,000 Tương quan với độ mặn nước lạch 0,26 0,3 -0,62 0,002 Tương quan với pH nước lạch 0,61 0,007 0,94 0,000 Sự tương quan tỉ lệ thuận chặt chẽ giữa DO với giá trị pH và cao độ ngập triều của lạch (p-value <0,05 ở Bảng III.9, Hình III.19 và III.20) là kết quả tính đệm của nước biển. Nước biển đi vào lạch trong suốt giai đoạn triều cường làm pH và lượng oxy hòa tan tăng lên, trong giai đoạn triều kiệt, dòng ra của nước lạch có giá trị pH và DO giảm. Như vậy, có thể nói khu rừng nghiên cứu là nơi tiêu thụ oxy, lượng oxy này có thể được sử dụng cho các hoạt động oxy hóa vật liệu hữu cơ hoặc vật liệu sinh phèn. Bên cạnh đó, DO và độ mặn nước lạch vào đợt mùa khô có mối liên hệ tỉ lệ nghịch khá chặt chẽ (p-value < 0,05 ở Bảng III.9) tương tự như nghiên cứu tại Khe Ốc của Phạm Quỳnh Hương (2007) [56]. Điều này là do độ mặn vào đợt 66 mùa khô tỉ lệ nghịch với cao độ ngập triều nên đồng thời cũng có tương quan nghịch với DO. Tuy nhiên, không có mối quan hệ có ý nghĩa nào giữa hai thông số này vào đợt mùa mưa. III.6.2.5 Khối lượng các hạt lơ lửng trong nước lạch Khối lượng trung bình các hạt lơ lửng trong nước lạch trong đợt thu mẫu vào hai đợt thu mẫu của hai mùa không có khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê ở mức sai số 0,05 (p-value > 0,05 ở Bảng III.5 và III.6). Bảng III.10: Tương quan giữa khối lượng hạt lơ lửng và các thông số khác Đợt mùa mưa Đợt mùa khô Hệ số tương quan p-value Hệ số tương quan p-value Tương quan với độ ngập triều của lạch -0,46 0,02 -0,68 0,000 Tương quan với độ mặn nước lạch -0,2 0,35 0,86 0,000 Tương quan với pH nước lạch -0,44 0,02 -0,62 0,001 Tương quan với DO trong nước 0,05 0,9 -0,6 0,003 Khối lượng các hạt lơ lửng có mối quan hệ tỉ lệ nghịch với cao độ ngập triều và pH nước lạch vào cả hai đợt thu mẫu trong hai mùa (p-value < 0,05 ở Bảng III.10), mối tương quan đó mạnh hơn ở đợt mùa khô. Khi lạch triều dâng nước, nước từ biển đi vào có hàm lượng các chất lơ lửng ít hơn nước lạch, sự pha loãng nước lạch làm khối lượng các hạt lơ lửng (huyền phù) càng giảm đi, cùng với sự tăng giá trị pH do tính đệm của nước biển. Có mối tương quan giữa khối lượng các hạt lơ lửng và DO của nước lạch trong đợt mùa khô (p-value < 0,05 ở Bảng III.10), không nhận thấy tương quan giữa hai thông số này vào đợt mùa mưa. Vào đợt mùa khô, DO tỉ lệ nghịch với khối lượng các hạt lơ lửng, mối tương quan khá tốt này có thể do khối lượng các hạt lơ lửng nhiều làm tăng độ đục, cản trở tiến trình quang hợp của tảo và phiêu 67 sinh thực vật, trong khi quá trình quang hợp làm tăng lượng oxygen hòa tan trong nước lạch. Do vậy, giảm quang hợp tức là giảm DO trong nước. Trong khi đó DO tỉ lệ nghịch với độ mặn đợt mùa khô, nên khối lượng các hạt lơ lửng có tương quan thuận có ý nghĩa với độ mặn đợt này (p-value < 0,05 ở Bảng III.10). Căn cứ vào độ ngập triều để tính toán khối lượng các hạt lơ lửng trong nước lạch theo các pha triều. Vào đợt mùa mưa, khối lượng các hạt lơ lửng xuất ra qua cửa lạch trung bình là 0,38 ± 0,14 g/l, quay trở vào trung bình là 0,41 ± 0,32 g/l, khác biệt không có ý nghĩa giữa dòng vào và ra (p-value > 0,05). Vào mùa khô, khối lượng các hạt lơ lửng xuất ra cửa lạch trung bình là 0,62 ± 0,34 g/l, quay trở vào trung bình là 0,26 ± 0,11 g/l, khác biệt có ý nghĩa (p-value < 0,05). Như vậy, nhìn chung lượng hạt lơ lửng đi vào khu gãy đổ trong các ngày mùa mưa cao hơn nhưng không đáng kể, trong khi đó, lượng hạt lơ lửng đi ra khỏi khu gãy đổ nhiều hơn vào các ngày mùa khô. III.6.2.6 Lượng P trong các hạt vật liệu lơ lửng Bảng III.11: Tương quan giữa TPP trong 1 lít nước lạch và các thông số khác Đợt mùa mưa Đợt mùa khô Hệ số tương quan p-value Hệ số tương quan p-value Tương quan với độ ngập triều của lạch -0,54 0,005 -0,65 0,000 Tương quan với độ mặn nước lạch -0,44 0,03 0,82 0,000 Tương quan với pH nước lạch -0,14 0,5 -0,57 0,003 Tương quan với DO nước lạch 0,06 0,8 -0,54 0,007 Tương quan với khối lượng các hạt lơ lửng 0,82 0,000 0,96 0,000 68 Lượng TPP trung bình trong 1 lít nước lạch vào hai đợt thu mẫu trong mùa mưa và mùa khô không khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p-value > 0,05 ở Bảng III.5 và III.6) và tương quan rất chặt chẽ với khối lượng các hạt lơ lửng có trong nước lạch vào hai đợt thu mẫu trong hai mùa (Hình III.19 và III.20). Vì vậy, lượng TPP trong 1 lít nước lạch cũng tương quan với các thông số khác tương tự như khối lượng các hạt lơ lửng. Hình III.21: Lượng TPP trong 1 g hạt lơ lửng Hình III.22: Lượng PIP và POP trong 1 g hạt lơ lửng 69 MÙA MƯA 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 11h 00 13h 00 15h 00 17h 00 19h 00 21h 00 23h 00 01h 00 03h 00 05h 00 07h 00 09h 00 11h 00 H àm lư ợ ng P (m g/ g) 0 50 100 150 200 C ao đ ộ ng ập tr iề u (c m ) POP PIP Cao độ ngập triều MÙA KHÔ 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 06h 15 08h 15 10h 15 12h 15 14h 15 16h 15 18h 15 20h 15 22h 15 00h 15 02h 15 04h 15 06h 15 H àm lư ợ ng P (m g/ g) 0 50 100 150 200 250 300 C ao đ ộ ng ập tr iề u (c m ) POP PIP Cao độ ngập triều Hình III.23: Thành phần PIP và POP Xét hàm lượng P tổng (TPP) trong 1 g trọng lượng khô của các hạt lơ lửng, nhận thấy có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê giữa hai đợt thu mẫu trong hai mùa (p-value = 0,01< 0,05) (Hình III.21). Lượng TPP trung bình khoảng 1,72 ± 0,32 mg/g hạt lơ lửng vào đợt thu mẫu mùa mưa và 0,28 ± 0,15 mg/g hạt lơ lửng vào trong đợt mùa khô. Như vậy, trong 1 g trọng lượng khô của các hạt lơ lửng, TPP của đợt mùa mưa cao hơn đợt mùa khô. Sự khác biệt này có thể do sự rửa trôi bởi ảnh hưởng mưa. Vào đợt mùa mưa, ngưỡng biến động cũng như hàm lượng PIP và POP trong nước lạch không khác biệt. Hàm lượng POP chiếm khoảng 47 – 75% TPP. POP được ly trích từ các hạt lơ lửng có nguồn gốc từ rừng ngập mặn, vốn là các mảnh vỡ hữu cơ của các thành phần vật rụng. Do vậy, có thể nói các hạt lơ lửng có nguồn gốc từ rừng ngập mặn sẽ chiếm tỉ lệ khoảng 47 – 75% tổng lượng hạt có trong lạch vào mùa mưa. 70 Vào mùa khô, ngưỡng biến động cũng như hàm lượng của POP ít hơn so với mùa mưa (Hình III.22). Hàm lượng POP chiếm khoảng 97 – 99% TPP trong mùa khô, trong khi lượng PIP chiếm tỉ lệ không đáng kể. Như vậy, mùa khô có khoảng 97 – 99% các hạt lơ lửng trong lạch có nguồn gốc từ rừng ngập mặn. Hàm lượng PIP trong nước lạch đặc biệt rất thấp vào mùa khô (Hình III.22), có thể quy cho tốc độ khoáng hóa chậm của nền trầm tích yếm khí vào mùa khô. Bên cạnh đó, lượng lá rụng tích lũy lại trên sàn rừng vào mùa mưa bị tác động của nước mưa, phần vật liệu hữu cơ này bị rửa trôi nhanh hơn và tích lũy trong lạch làm hàm lượng POP của mùa mưa cao hơn và biến động hơn mùa khô. Khi phân tích các giá trị TPP bất thường nằm ngoài chuỗi số liệu chung của 2 mùa (Hình III.21), chúng ta nhận thấy: - Đợt thu mẫu mùa mưa có 1 giá trị TPP cao bất thường do lượng PIP trong thời điểm này cao bất thường (Hình III.22) và giá trị này rơi vào pha triều vào (Hình III.23), có thể nói số liệu này do các hạt lơ lửng có nguồn gốc vô cơ được thủy triều đưa từ ngoài vào khu gãy đổ. - Đợt thu mẫu mùa khô có nhiều giá trị TPP bất thường hơn đợt mùa mưa. TPP trong mùa khô có thành phần chủ yếu là POP (như Hình III.22 và III.23). Các giá trị POP cao bất thường đều xuất hiện trong thời điểm nước triều bắt đầu ra, trong khi các giá trị POP thấp bất thường xuất hiện trong thời điểm nước triều đi vào. Như vậy, số lượng các hạt lơ lửng có nguồn gốc hữu cơ từ khu gãy đổ đưa ra lưu vực lân cận nhiều hơn. TPP trong 1 g trọng lượng khô của các hạt lơ lửng nằm trong khoảng phù hợp với kết quả nghiên cứu tại Khe Ốc – Cần Giờ [56]. 71 III.6.2.7 Lượng SRP trong nước lạch SRP & Cao độ ngập triều Mùa mưa 0 50 100 150 200 250 300 11 h0 0 13 h0 0 15 h0 0 17 h0 0 19 h0 0 21 h0 0 23 h0 0 01 h0 0 03 h0 0 05 h0 0 07 h0 0 09 h0 0 11 h0 0 Thời gian Ca o đ ộ n gậ p tri ều (c m ) 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 SR P (m g/ l) Cao độ ngập triều SRP SRP & Cao độ ngập triều Mùa khô 0 50 100 150 200 250 300 06 h1 5 08 h1 5 10 h1 5 12 h1 5 14 h1 5 16 h1 5 18 h1 5 20 h1 5 22 h1 5 00 h1 5 02 h1 5 04 h1 5 06 h1 5 Thời gian Ca o độ n gậ p tri ều (c m ) 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 SR P (m g/ l) Cao độ ngập triều SRP Hình III.24: Lượng SRP nước lạch và cao độ ngập triều SRP & Độ mặn Mùa mưa 0 5 10 15 20 11 h0 0 13 h0 0 15 h0 0 17 h0 0 19 h0 0 21 h0 0 23 h0 0 01 h0 0 03 h0 0 05 h0 0 07 h0 0 09 h0 0 11 h0 0 Thời gian Đ ộ m ặn (p pt ) 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 SR P (m g/ l) Độ mặn SRP SRP & Độ mặn Mùa khô 20 22 24 26 28 30 06 h1 5 08 h1 5 10 h1 5 12 h1 5 14 h1 5 16 h1 5 18 h1 5 20 h1 5 22 h1 5 00 h1 5 02 h1 5 04 h1 5 06 h1 5 Thời gian Đ ộ m ặn (p pt ) 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 S RP (m g/ l) Độ mặn SRP Hình III.25: Lượng SRP và độ mặn nước lạch 72 TPP & SRP Mùa mưa 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 11 h0 0 13 h0 0 15 h0 0 17 h0 0 19 h0 0 21 h0 0 23 h0 0 01 h0 0 03 h0 0 05 h0 0 07 h0 0 09 h0 0 11 h0 0 m g/ l TPP SRP TPP & SRP Mùa khô 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 06 h1 5 08 h1 5 10 h1 5 12 h1 5 14 h1 5 16 h1 5 18 h1 5 20 h1 5 22 h1 5 00 h1 5 02 h1 5 04 h1 5 06 h1 5 m g/ l TPP SRP Hình III.26: Lượng SRP và TPP trong nước lạch Lượng photpho hòa tan (SRP) trong nước lạch trong đợt thu mẫu vào mùa mưa là 0,013 ± 0,004 mg/l, đợt mùa khô là 0,01 ± 0,003 mg/l không có khác biệt ý nghĩa theo mùa (p-value = 0,4). Kết quả SRP tại lạch triều dẫn ra khu gãy đổ thấp hơn so với nghiên cứu tại Khe Ốc [56]. Vào đợt mùa mưa, lượng SRP có tương quan yếu với cao độ ngập triều của lạch (r= -0,48 với p-value = 0,015), trong khi đó, vào đợt mùa khô, nồng độ SRP và cao độ ngập triều của lạch có mối tương quan rất tốt r = -0,7 (p-value = 0,000). Trong suốt giai đoạn triều cạn đáy (16 – 22h) của đợt mùa mưa, lạch triều chỉ còn là mạch nước nhỏ, lượng SRP trong nước có xu hướng tăng cao, dao động trong khoảng 0,016 – 0,036 mg/l, cao hơn giá trị trung bình (Hình III.24 và III.26). Khi triều cực đại (1 – 3 giờ sáng đạt từ 1,5 – 1,8 m), SRP dao động từ 0,004 – 0,011 mg/l, thấp hơn giá trị trung bình. Sự gia tăng SRP trong 73 giai đoạn triều cạn đáy có thể do: khi biên độ triều khá lớn, nước trầm tích chảy vào lạch triều nhiều hơn và tích lũy tại đó, nước trầm tích là kết quả của sự khoáng hóa các vật liệu hữu cơ trên nền trầm tích kị khí nên có nồng độ photpho hòa tan cao hơn nước lạch (Schwendenmann và cộng sự, 2006 được trích dẫn trong tài liệu của Phạm Quỳnh Hương, 2007 [56]). Khi triều lên, nước triều có nguồn gốc từ biển hòa loãng photpho nước lạch, làm lượng SRP trong lạch giảm. Mối quan hệ giữa SRP và cao độ ngập triều rất rõ ràng vào mùa khô vì không bị chi phối bởi lượng mưa. Lượng mưa khác nhau trong các thời điểm thu mẫu vào đợt mùa mưa dẫn đến làm tăng độ loãng của nước trầm tích, nên làm mối tương quan giữa cao độ ngập nước của lạch và lượng SRP không chặt chẽ như đợt mùa khô. Kết quả này tương tự với nghiên cứu của Boto và Wellington (1988), có tương quan ý nghĩa giữa cao độ ngập và SRP trong một lạch triều ở Úc [16]. Nghiên cứu tại Khe Ốc – Cần Giờ cũng cho thấy có mối tương quan nghịch giữa SRP và độ ngập của rạch triều [56]. Lượng SRP tương quan nghịch với độ mặn của nước lạch (r = -0,6 với p- value = 0,002) trong đợt thu mẫu mùa mưa. Trong thời điểm độ mặn nước cực đại thì lượng SRP rất thấp (lúc 12h độ mặn đạt cực đại là 18,4‰, lượng SRP là 0 mg/l như Hình III.25). Vào thời điểm này, độ ngập triều của lạch cao, nước biển chiếm ưu thế, lượng nước do thủy triều mang vào pha loãng nước trầm tích, nên làm hàm lượng SRP nước lạch giảm. Khác với đợt mùa mưa có lượng SRP tương quan nghịch với độ mặn nước lạch, trong đợt mùa khô, SRP tương quan thuận với độ mặn nước lạch (r = 0,87 với p-value = 0,000). Trong giai đoạn thu mẫu, độ mặn trung bình nước trầm tích tầng 20 cm, 50 cm và 100 cm lần lượt là 29,45, 27,77 và 27,25‰, trong khi độ mặn trung bình nước lạch là 26,5 ± 0,6‰. Nước trầm tích có độ mặn và lượng SRP cao hơn nước lạch. Tính tương quan thuận của độ mặn và lượng SRP trong nước lạch có lẽ do nước lạch có nguồn gốc từ nước trầm tích. Kết quả của chúng tôi tương tự như các nghiên cứu trước đó. Độ mặn và SRP trong nước lạch tương quan nghịch với độ ngập triều [56][26][27]. 74 Có mối tương quan thuận giữa lượng SRP với khối lượng các hạt lơ lửng (r = 0,4; p-value = 0,045) và TPP (r = 0,5; p-value = 0,01). Tuy nhiên, đây là tương quan yếu, lượng photpho từ các hạt vật liệu cỡ nhỏ lơ lửng trong nước có nguồn gốc từ rừng, hay photpho dạng kết bám với kim loại nhôm, sắt trong nước phèn, sau đó dưới tác dụng phong hóa và hoạt động phân hủy của vi sinh vật trong nước tạo thành dạng photpho hòa tan (SRP), nên khi lượng TPP trong nước tăng thì lượng SRP tăng tương ứng. Tuy nhiên, vào mùa mưa, mối tương quan này bị chi phối bởi lượng mưa trong các thời điểm khác nhau, sự pha loãng cũng khác nhau, nên mối tương quan thuận này không chặc chẽ như mùa khô (r = 0,9; p- value = 0,000) và TPP (r = 0,85; p-value = 0,000) (Hình III.26). III.6.3 Khác biệt ngày và đêm của DO và SRP 2 3 4 5 6 7 8 9 DO (mg/l) Mùa mưa Mùa khô Ngày Đêm 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 Nồng độ SRP (mg/l) Mùa mưa Mùa khô Ngày Đêm Hình III.27: Khác biệt ngày và đêm của DO và SRP 75 III.6.3.1 DO DO vào ban đêm đều cao hơn ban ngày (p-value = 0,05) trong đợt thu mẫu mùa mưa. Vào đợt thu mẫu mùa khô, hàm lượng DO không có chênh lệch nhiều giữa ngày và đêm (Hình III.27) Hàm lượng oxy hòa tan trong nước bị ảnh hưởng bởi hoạt động của tảo và phiêu sinh thực vật. Ban ngày, các sinh vật này quang hợp tạo nhiều oxy làm tăng DO của nước, ngược lại các sinh vật này hô hấp về đêm, tiến trình này tiêu thụ oxy. Nên nhìn chung, ở một số thủy vực có DO vào ban ngày cao hơn ban đêm. Tuy nhiên, DO tự nhiên khác nhau trong suốt 24 giờ còn do thay đổi của thủy triều. Trong thủy vực nước lạch này có hiện tượng pha triều cạn đáy xảy ra vào ban đêm. Vào thời điểm này thủy triều rút nước và dâng nước lên trong một thời gian ngắn, do vậy, có khả năng sự thông khí được gây ra bởi các xáo trộn dòng chảy đã tác động lên thủy vực này làm hàm lượng oxy hòa tan vào ban đêm cao hơn ban ngày. III.6.3.2 Lượng SRP Vào đợt thu mẫu mùa mưa lượng SRP của nước lạch ban đêm cao hơn ban ngày, khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p-value = 0,02), trong khi đợt thu mẫu mùa khô sự khác biệt ngày đêm không có ý nghĩa (p-value > 0,05). Điều này có thể do thời điểm thu mẫu vào ban đêm có biên độ triều khá lớn trong khi ban ngày có biên độ triều nhỏ hơn (Hình III.22). Khi nước triều rút, nước trầm tích từ rừng chảy vào lạch triều nhiều hơn và tích lũy tại đó, nước trầm tích có lượng SRP cao hơn nước lạch (Schwendenmann và cộng sự, 2006 được trích trong tài liệu của Phạm Quỳnh Hương, 2007 [56]), vì vậy ban đêm có SRP cao hơn ban ngày. Bên cạnh đó, hoạt động của các sinh vật tự dưỡng vào ban đêm ít hơn nên sự hấp thụ chất dinh dưỡng ở mức tối thiểu cũng là nguyên nhân làm lượng SRP ban đêm nhiều hơn. 76 III.7 Vật rụng trôi nổi trong lạch triều vào đợt thu mẫu mùa khô 1% 17% 10% 1%1% 62% 8% Hoa Trái Lá Cuống Lá kèm Cành Không xác định Hình III.28: Thành phần vật rụng trôi nổi trên lạch 0 10 20 30 40 50 60 70 06 h1 5 08 h1 5 10 h1 5 12 h1 5 14 h1 5 16 h1 5 18 h1 5 20 h1 5 22 h1 5 00 h1 5 02 h1 5 04 h1 5 06 h1 5 Kh ối lư ợ ng v ậ t r ụn g tr ôi n ổ i ( g/ s) 0 50 100 150 200 250 300 C ao đ ộ ng ậ p tr iề u (c m ) Khối lượng vật rụng trôi nổi Cao độ ngập triều Hình III.29: Khối lượng vật rụng trôi nổi trong lạch và cao độ ngập triều 0 2 4 6 8 10 12 Khối lượng vật rụng trôi nổi (kg) Dòng vào Dòng ra Hình III.30: Khác biệt khối lượng vật rụng trôi nổi của dòng vào và dòng ra Trong khi lá rụng chiếm 50% tổng lượng vật rụng trên sàn rừng thì thành phần chủ yếu trôi nổi trên lạch là cành và vật liệu gỗ, đối tượng mẫu này chiếm 77 đến 62% tổng khối lượng vật rụng trôi nổi (Hình III.28). Lượng mẫu vớt được trên lạch là 10,22 kg cành và vật liệu gỗ trong đó chiếm đến hơn 2/3 là lượng xuất ra từ rừng. Lượng cành rất lớn có nguồn gốc từ khu gãy đổ này là các tàn tích sót lại trên sàn rừng được thủy triều đưa ra lạch. Lượng vật rụng trung bình trên lạch trong đợt thu mẫu mùa khô là 11,44 ± 6,42 g/giây và lượng vật rụng thu được nhiều nhất đều trong thời điểm có triều cường cực đại (Hình III.29). Cao độ trung bình của khu vực nghiên cứu là 2 m so với mực nước biển và vị trí cao nhất là 3,38 m (nguồn số liệu từ Nguyễn Thái Minh Quân, 2007), căn cứ theo số liệu dự đoán mức thủy triều cực đại của 2 chu kỳ triều tại trạm Vũng Tàu trong ngày thu mẫu mùa khô là 3,4 m, với mức thủy triều này sẽ gây ngập toàn bộ khu vực nghiên cứu. Do vậy, trong thời điểm thủy triều bao phủ trên một diện tích rộng lớn nhất của rừng ngập mặn thì lượng vật rụng trôi nổi được xuất ra lạch triều nhiều hơn các thời điểm khác trong ngày. Lượng vật rụng trôi nổi trong 2 thời điểm triều cường cực đại chiếm 46,05% tổng lượng vật rụng trôi nổi trong cả ngày thu mẫu. Theo các tính toán từ đợt thu mẫu trong mùa khô, lượng vật rụng được xuất ra từ lạch triều là 7,34 kg/ngày, trong khi năng suất vật rụng trung bình của toàn khu gãy đổ là 31,27 kg/ngày thì lượng vật rụng còn lại trên sàn được ước lượng khoảng 23,92 kg/ngày, số liệu này tương đương với khoảng ¼ khối lượng vật rụng đã bị xuất ra do triều trong những ngày có 2 chu kì triều cường đạt mức 3,4 m trở lên (theo dự đoán thủy triều tại trạm Vũng Tàu). Có thể nói: vào mùa khô, con lạch ngập triều này đóng vai trò là nguồn xuất vật liệu hữu cơ cho các thủy vực lân cận. Theo dự đoán mức triều tại trạm Vũng Tàu, trong các tháng mùa khô của năm thực hiện nghiên cứu (từ ngày 1/11/2007 đến 30/04/2008), có 101 ngày (tương đương ½ mùa khô) mức triều cực đại của 2 chu kỳ đều trên 3,4 m. Như vậy, trong thời điểm mùa khô của năm nghiên cứu, dự đoán có tổng cộng 741,34 kg vật rụng được xuất ra lạch triều trong các ngày có hai chu kỳ triều trên 3,4 m. 78 III.8 Diện tích mặt cắt lạch triều và lưu tốc dòng chảy III.8.1 Diện tích mặt cắt lạch triều Mùa khô 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 06 h1 5 08 h1 5 10 h1 5 12 h1 5 14 h1 5 16 h1 5 18 h1 5 20 h1 5 22 h1 5 00 h1 5 02 h1 5 04 h1 5 06 h1 5 Thời gian D iệ n tíc h m ặt c ắt lạ ch tr iề u (m 2) Mùa mưa 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 h0 0 13 h0 0 15 h0 0 17 h0 0 19 h0 0 21 h0 0 23 h0 0 01 h0 0 03 h0 0 05 h0 0 07 h0 0 09 h0 0 11 h0 0 Thời gian D iệ n tíc h m ặt c ắt lạ ch tr iề u (m 2) Hình III.31: Diện tích mặt cắt lạch triều trong hai đợt thu mẫu Diện tích trung bình mặt cắt lạch vào hai đợt thu mẫu của mùa mưa và mùa khô lần lượt là 3,02 ± 1,13 m2; 6,92 ± 2,39 m2, có khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê ở hai đợt với mức sai số 0,05 (p-value = 0,004). Đợt thu mẫu mùa mưa, diện tích mặt cắt lạch triều nhỏ hơn vì cao độ ngập của lạch triều trong đợt thu mẫu này thấp hơn đợt thu mẫu mùa khô và thời điểm cạn đáy của lạch triều diễn ra dài hơn. 79 III.8.2 Lưu tốc dòng chảy 0 50 100 150 200 250 300 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Ca o độ n gậ p (c m ) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 Lư u tố c dò ng (m /s ) Cao độ ngập (cm) Lưu tốc (m/s) Hình III.32: Lưu tốc dòng chảy và cao độ ngập triều y = -0.004x3 + 0.05x2 + 0.11x + 0.06 R2 = 0.8195 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Cao độ ngập triều (cm) Lư u tố c dò ng c hả y (m /s ) Hình III.33: Tương quan giữa lưu tốc dòng chảy và cao độ ngập triều Lưu tốc dòng chảy trung bình tại cửa lạch là 0,064 ± 0,009 m/giây. Lưu tốc dòng có tương quan rất tốt với cao độ ngập triều (CĐNT) trong pha triều vào. Tương quan đó được mô tả theo phương trình sau: Lưu tốc dòng = - 0,004 x CĐNT 3 + 0,05 x CĐNT 2 + 0,11 x CĐNT + 0,06 với R2 = 0,8195; p-value = 1.539.10-10 Dạng pt: y = ax3 + bx2 + cx + d có: p-value của a = 0,001 p-value của b < 0,000 p-value của c < 0,000 p-value của d < 0,000 80 III.9 Tải lượng photpho trong nước lạch triều trong 24 giờ Tải lượng photpho trong nước lạch triều đi qua diện tích mặt cắt lạch được tính từ tổng của SRP và TPP đi qua mặt cắt lạch trong một đơn vị thời gian. Dưới đây là kết quả tính toán cho khoảng thời gian khảo sát đợt mùa mưa ngày 27 - 28/08/2007 và đợt mùa khô ngày 20 - 21/04/2008. Hai đợt này rơi vào thời điểm có triều cường cao trong tháng. Hình III.34: Tải lượng photpho trong nước lạch 81 Mùa mưa 0 20 40 60 80 11 h0 0 13 h0 0 15 h0 0 17 h0 0 19 h0 0 21 h0 0 23 h0 0 01 h0 0 03 h0 0 05 h0 0 07 h0 0 09 h0 0 11 h0 0 Thời gian Tả i l ư ợ ng ph os ph or (m g/ s) 0 50 100 150 200 Đ ộ n gậ p tr iề u (c m ) Tải lượng phosphor Độ ngập triều Mùa khô 0 50 100 150 200 250 06 h1 5 08 h1 5 10 h1 5 12 h1 5 14 h1 5 16 h1 5 18 h1 5 20 h1 5 22 h1 5 00 h1 5 02 h1 5 04 h1 5 06 h1 5 Thời gian Tả i l ư ợ ng ph os ph or (m g/ s) 0 50 100 150 200 250 300 Đ ộ ng ập tr iề u (c m ) Tải lượng phosphor Độ ngập triều Hình III.35: Tải lượng photpho trong nước lạch với cao độ ngập triều Tải lượng photpho trung bình trong nước rạch trong đợt thu mẫu mùa khô (ngày 20.04.2008) là 56,28 ± 25,04 mgP/giây cao hơn đợt thu mẫu mùa mưa (ngày 27.08.2007) là 14,37 ± 6,42 mgP/giây, có khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê ở mức sai số 0,05 (p-value = 0,0015). Trong đợt thu mẫu mùa mưa, ảnh hưởng của nước mưa làm hòa loãng các hợp chất trong nước lạch dẫn đến tải lượng P trong đợt thu mẫu mùa này thấp hơn mùa khô. Tải lượng P trong đợt khảo sát mùa khô có ngưỡng biến động mạnh hơn đợt khảo sát mùa mưa (Hình III.34). TPP chiếm 82,07% tải lượng trong ngày khảo sát mùa mưa và 83,62% tải lượng trong ngày khảo sát mùa khô. III.9.1 Tải lượng P vào đợt khảo sát mùa mưa Trong đợt khảo sát mùa mưa có một giá trị cao bất thường (Hình III.34), giá trị này rơi vào giai đoạn nước đi vào (Hình III.35). Tại đỉnh triều, giá trị tải 82 lượng P chiếm 13,07% lượng P đi vào trong ngày.Tuy nhiên, với số liệu này chưa thể dự đoán tổng lượng P trao đổi qua lạch triều trong mùa mưa. Nước thủy triều đi ra khỏi khu gãy đổ (6,7 ha) mang theo 739544,54 mgP/ngày, và khi nước triều đi vào sẽ mang theo 754957,29 mgP/ngày. Tùy thuộc vào cao độ ngập triều của lạch, tốc độ dòng chảy, cũng như lượng SRP và TPP mà tải lượng P khác biệt theo ngày. Do dòng P đi vào nhiều hơn dòng P đi ra là 15412,75 mg/ngày (tương đương 0,083 gP/m2/năm), nên khu vực gãy đổ vào những ngày mùa mưa có các đặc điểm thủy triều như trên sẽ đóng vai trò là bồn dự trữ dưỡng chất P cho thủy vực lân cận. Kết quả nghiên cứu tại khu gãy đổ Cần Giờ vào mùa mưa tương tự như kết quả nghiên cứu được tại rừng ngập mặn ở bắc Úc. Boto và cộng sự (1988) định lượng có khoảng 0,5 gP/m2 được nhập vào rừng mỗi năm, nhóm tác giả đã kết luận khu rừng ngập mặn ở bắc Úc này đóng vai trò là bồn chứa dưỡng chất [16]. Tuy nhiên, tải lượng P này chỉ được tính toán dựa vào lượng P hòa tan và P của các hạt lơ lửng trong nước lạch mà chưa tính đến lượng P trong các vật liệu trôi nổi trong lạch triều. Bổ sung nghiên cứu này, chúng tôi đã tiến hành thu mẫu vật liệu trôi nổi trên lạch vào đợt mùa khô năm sau. III.9.1.1 Tương quan giữa tải lượng photpho đợt thu mẫu mùa mưa với các thông số thủy lý hóa Trong đợt thu mẫu mùa mưa, tải lượng P trong nước lạch có tương quan thuận rất tốt với nhiệt độ và DO nước lạch được thể hiện qua phương trình sau: [PO4] = 1946,68 – 71,21 x NĐ + 39,85 x DO R2 = 0,6592 và p-value = 7,208.10-6. Trong đó: [PO4]: tải lượng photpho (mg/giây) NĐ: nhiệt độ (oC) DO: lượng oxygen hòa tan (mg/l) Các giá trị p-value của tham số = 0,00353 p-value của NĐ = 0,00332 83 p-value của DO = 8,74.10-6 Trong đợt thu mẫu mùa khô, tải lượng P trong nước lạch có tương quan thuận rất tốt với giá trị pH trong nước theo phương trình: [PO4] = - 30592,1 + 4084,2 x pH R2 = 0,4845 và p-value = 0,0001116. Các giá trị p-value của tham số = 0,000148 p-value của NĐ = 0,000112 III.9.1.2 Tính toán tải lượng photpho trong nước lạch đợt thu mẫu mùa mưa dựa vào các thông số khác Vào đợt thu mẫu ngày triều cường của mùa mưa: [PO4] = -303,03 + 2,23 x CĐNT + 178,59 x TPP + 249,42 x SRP + 0,35 x LL R2 = 0,8868 và p-value = 3,423.10-9. Trong đó: [PO4]: tải lượng photpho (mg/giây) CĐNT: cao độ ngập triều (cm) TPP: tổng lượng photpho trong các hạt lơ lửng (mg/l) SRP: lượng photpho hòa tan (mg/l) LL: lưu lượng nước (l/giây) Các giá trị p-value của tham số = 1,03.10-5 p-value của CĐNT = 0,897.10-3 p-value của TPP = 8,44.10-5 p-value của SRP = 0,709.10-3 p-value của LL = 0,3.10-2 Căn cứ vào phương trình đa biến trên có thể dự đoán được phần nào tải lượng P trong nước lạch vào mùa mưa khi biết cao độ ngập triều, TPP, SRP và lưu tốc dòng chảy. 84 III.9.2 Tổng lượng P được trao đổi trong lạch triều vào đợt thu mẫu mùa khô 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 800000 900000 6h 15 - 7 h1 5 8h 15 - 9 h1 5 10 h1 5 - 11 h1 5 12 h1 5 - 13 h1 5 14 h1 5 - 15 h1 5 16 h1 5 - 17 h1 5 18 h1 5 - 19 h1 5 20 h1 5 - 21 h1 5 22 h1 5 - 23 h1 5 0h 15 - 1 h1 5 2h 15 - 3 h1 5 4h 15 - 5 h1 5 6h 15 - 7 h1 5 Tổ ng lư ợ ng P (m g/ gi ờ ) 0 50 100 150 200 250 300 C ao đ ộ n gậ p tr iề u (c m ) Tổng lượng P Cao độ ngập triều Hình III.36: Tổng lượng P trong lạch triều Lượng P trung bình có nguồn gốc từ vật rụng trôi nổi trên lạch là 452,3 ± 252,43 mgP/giờ khác nhau tùy từng thời điểm. Trong đợt khảo sát mùa khô, vật rụng trôi nổi nhiều nhất tại thời điểm đỉnh triều (Hình III.29) do vậy lượng P có nguồn gốc từ vật rụng cũng cao trong giai đoạn này, bên cạnh đó, tải lượng P cũng đạt giá trị cao nhất khi triều cực đại (Hình III.35). Tổng lượng P trong giai đoạn triều cực đại chiếm đến 49,14% lượng P đi ra trong ngày. Vào đợt khảo sát mùa khô, đỉnh triều tại trạm Vũng Tàu trong ngày 20 và 21/4/2008 là 3,4 m ở cả 2 chu kì triều, mức triều này cao hơn điểm cao nhất tại khu vực nghiên cứu (là 3,38 m - trích từ nguồn số liệu đo đạc địa hình của Nguyễn Thái Minh Quân, 2008). Vì diện tích bị ngập nước triều trong thời điểm này của rừng ngập mặn là lớn nhất, nên thủy triều đã dọn các hạt vật liệu hữu cơ và hòa tan hàm lượng P tích lũy trên nền rừng làm tải lượng P trong thời điểm này cao nhất. Do vậy, thủy triều đóng một vai trò vô cùng quan trọng đối với khu vực rừng rừng ngập mặn bị bão này. Tổng lượng P trong lạch vào mùa khô bao gồm cả lượng P chứa trong vật rụng trôi nổi và tải lượng P trong nước lạch. Trong 1 ngày triều cường của đợt khảo sát mùa khô, khi thủy triều trong 2 chu kì gây ngập toàn bộ khu gãy đổ, sẽ có tổng lượng P đi vào là 2671624,88 mgP/ngày và đi ra là 2671624,88 85 mgP/ngày. Do dòng P đi vào ít hơn dòng P đi ra 255872,62 mg/ngày, nên khu vực gãy đổ vào những ngày mùa khô có các đặc điểm thủy triều như trên sẽ đóng vai trò là nguồn cung cấp dưỡng chất P cho thủy vực lân cận. Theo bảng dự báo triều của trạm Vũng Tàu (từ ngày 1/11/2007 đến ngày 30/4/2008) sẽ có 102 ngày có 2 đỉnh triều trong ngày từ 3,4 m trở lên, 59 ngày có một trong hai đỉnh triều trên 3,4 m và 21 ngày còn lại có không có đỉnh nào triều trên 3,4 m. Căn cứ vào các tính toán, chúng tôi nhận thấy vai trò của khu vực rừng bị gãy đổ vào mùa khô như sau: • Trong 102 ngày có 2 đỉnh triều trên 3,4 m, khu rừng ngập mặn gãy đổ này đóng vai trò là nguồn cung cấp dưỡng chất cho thủy vực lân cận với tổng lượng xuất ra là 26,1 kgP thông qua nước lạch triều. • Trong 60 ngày còn lại, khu rừng ngập mặn bị bão làm gãy đổ đóng vai trò là bồn dự trữ dưỡng chất với tổng lượng nhập vào là 111,73 kgP thông qua nước lạch (bao gồm 62,13 kgP đi vào trong 59 ngày có 1 trong 2 đỉnh triều trên 3,4 m; 49,6 kgP đi vào trong 21 ngày không có đỉnh triều nào trên 3,4 m). Như vậy, tùy vào từng thời điểm ngập triều mà khu rừng ngập mặn này đóng vai trò là nguồn hay bồn chứa dưỡng chất cho thủy vực lân cận. Khi thủy triều gây ngập toàn bộ diện tích rừng, lượng dưỡng chất P xuất ra khỏi lạch là nhiều nhất. Nhìn chung trong mùa khô, toàn khu gãy đổ này vẫn đóng vai trò là bồn dự trữ dưỡng chất P cho thủy vực lân cận với lượng nhập vào trung bình là 528626,46 mgP/ngày (tương đương 7,89 mgP/m2/ngày). Căn cứ vào số liệu sinh khối của lá , thân, cành và rễ của R.apiculata tuổi 21 tại Cần Giờ [5], tổng lượng sinh khối gãy đổ do bão lần lượt là 63380,26 kg lá, 727956,7 kg thân, 121281,7 kg cành và 83757,04 kg rễ. Lượng gãy đổ rất lớn này nằm lại trên sàn rừng, phân hủy theo thời gian để trả lại cho nền rừng các dưỡng chất cần thiết. Theo nghiên cứu về sự phân hủy lá đước tươi tại sinh cảnh gãy đổ này cho thấy: tổng mức phân hủy sau 11 tháng nghiên cứu là 80,79% đối 86 với lá nằm trên sàn rừng và 83,65% đối với lá ngâm [7]. Trong khi, thời điểm tiến hành lấy mẫu định lượng dòng dinh dưỡng P trao đổi qua lạch triều diễn ra sau đó đến 16 tháng (tháng 4/2008). Vì vậy, thời điểm lấy mẫu có thể chưa phải là giai đoạn xuất dưỡng chất ồ ạt nhất của khu vực gãy đổ.