Vai trò của các quần xã thực vật ven bờ Sông Hương trong việc bảo vệ cảnh quan môi trường

Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế ISSN 1859-1612, Số 01(21)/2012: tr. 34-42 VAI TRÒ CỦA CÁC QUẦN XÃ THỰC VẬT VEN BỜ SÔNG HƯƠNG TRONG VIỆC BẢO VỆ CẢNH QUAN MÔI TRƯỜNG NGUYỄN KHOA LÂN - HUỲNH THỊ HOÀNG LAN Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế TRƯƠNG THỊ PHƯƠNG LAN Trường Đại học Y Dược – Đại học Huế Tóm tắt: Những biến động về chế độ thủy văn và tác động môi trường đã góp phần tạo ra sự đa dạng các quần xã thực vật ven bờ sông Hương. Căn cứ vào cấu trúc địa hình, quần xã thực vật ven bờ sông Hương được chia thành: Quần xã thực vật bãi bồi, quần xã thực vật bờ kè và quần xã thực vật vùng sạt lở. Bài viết thông báo kết quả nghiên cứu cấu trúc của các quần xã thực vật đặc trưng này và giới thiệu 03 mô hình trồng cây để bảo vệ môi trường và xây dựng cảnh quan ven bờ sông Hương, thành phố Huế. 1. MỞ ĐẦU Thực vật đóng một vai trò quan trọng đối với cảnh quan, môi trường. Thực vật ven bờ sông Hương không chỉ có ý nghĩa về mặt sinh thái mà còn mang nhiều giá trị văn hóa và lịch sử của vùng đất cố đô. Bài viết giới thiệu kết quả nghiên cứu cấu trúc một số quần xã thực vật ven bờ sông Hương, thành phố Huế. Từ đó, đề xuất một số mô hình trồng cây để bảo vệ môi trường và xây dựng cảnh quan nơi đây. 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu Các quần xã thực vật đặc trưng ở ven bờ sông Hương thuộc phạm vi thành phố Huế. 2.2. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu quần xã: Lập ô tiêu chuẩn, thu mẫu, định loại [3], xác định các chỉ tiêu sinh thái: độ nhiều, độ thường gặp, sự phân bố... [5] dựa theo phương pháp nghiên cứu của Klein (1979), Nguyễn Nghĩa Thìn [8] và Hoàng Chung [1]. Các địa điểm nghiên cứu: Bãi bồi Kim Long, bờ kè Thiên Mụ và Cồn Hến. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Cấu trúc một số quần xã thực vật đặc trưng ven bờ sông Hương Những biến động về chế độ thủy văn và tác động môi trường đã góp phần tạo ra sự đa dạng các quần xã thực vật ven bờ sông Hương [4]. Căn cứ vào cấu trúc địa hình, quần xã thực vật ven bờ sông hương được chia thành: Quần xã thực vật bãi bồi, quần xã thực vật bờ kè và quần xã thực vật vùng sạt lở. VAI TRÒ CỦA CÁC QUẦN XÃ THỰC VẬT VEN BỜ SÔNG HƯƠNG... 35 3.1.1. Quần xã thực vật ở bãi bồi ven sông Các bãi bồi ở ven sông Hương tuy không có sự đồng nhất về mặt khoảng cách, tính chất đất, nhưng có cùng đặc điểm độ dốc của đất nhỏ hơn 300. Vì vậy, có thể chia thành: khu vực ngập thường xuyên, khu vực ngập định kỳ và khu vực ít ngập nước. 3.1.1.1. Thành phần loài Thành phần loài thực vật ở đây gồm 63 loài thuộc 22 họ khác nhau. Trong đó, các loài ở họ Poaceae, Cyperaceae chiếm ưu thế. Đây là những loài có sức sống mạnh, khả năng chống chịu tốt và sức sinh sản cao [3]. Các loài cỏ như vi thảo bò, san cặp, cỏ lá gừng có độ che phủ cao nhất chiếm 50 - 65% diện tích ở các địa điểm thu mẫu. Trong khi, san cặp là loài ưa ẩm, thường có độ phủ lớn nhất ở vị trí từ 4-8m cách mép nước; thì cỏ lá gừng là loài trung sinh có khả năng chịu bóng, có mật độ lớn nhất ở vùng từ 6-12m cách mép nước. Loài thường gặp nhất ở quần xã này là các loài cỏ ưa ẩm . Ví dụ: cói gùi thô, mồm mỡ, nghể lông dày, răm nước, thài lài trắng, rau mương thon, cỏ lông tây và san cặp. Thành phần loài quần xã thực vật bãi bồi không có loài đặc trưng, dòng chảy đã giúp các loài thực vật mở rộng khu phân bố ở các vị trí ven sông [6]. Tuy nhiên, quần xã có nhóm loài đặc trưng. Nhóm loài đặc trưng phụ thuộc vào môi trường sống của thực vật. - Nhóm loài đặc trưng cho vùng đất ngập nước thường xuyên là nhóm loài có tính ưa ẩm, chịu ngập như cói giùi thô-cỏ lông tây. Các loài ngập thường xuyên này có vai trò lắng đọng, tích lũy trầm tích, nên làm diện tích bãi bồi được mở rộng. - Nhóm loài đặc trưng cho vùng ngập định kỳ với điều kiện độ ẩm cao là loài san cặp-vi thảo bò. Sự có mặt của các thảm cỏ ưa ẩm, thích nghi với ngập định kỳ giúp cố định nền đất, tạo điều kiện cho các loài khác có mặt. - Nhóm loài đặc trưng cho vùng bờ cao là cỏ lá gừng-diếc bờ. Đây là các loài có khả năng chịu hạn, dạng thân thảo bò, vì vậy chúng che phủ và giữ ẩm cho đất. 3.1.1.2. Sự phân bố Các loài thực vật ven sông có sự phân bố khác nhau và tạo thành các đai sinh thái. Bao gồm: Ở vùng ngập thường xuyên, các loài ngập và nửa ngập như cói giùi thô, mồm mỡ, cỏ lông tây, răm nước... và san nước chiếm ưu thế, mọc thành những đám lớn (từ 3-5m chiều rộng). Chúng sinh trưởng kém vào mùa khô. Đây là những tấm chắn giúp lắng đọng các trầm tích, hạn chế các tác động của sóng và mở rộng diện tích bãi bồi ven sông [2]. Nghể lông dày phân bố ở vị trí cao hơn, cố định nền đất bùn nhão, tạo điều kiện cho các loài thực vật khác đến sống. Khu vực ngập nước thường xuyên cũng là mảnh đất màu mỡ cho các loài ưa ẩm, chịu ngập khác như răm nước, thài lài trắng và vi thảo bò. Mặc dù diện tích khu vực này hẹp, rộng 0.5-2m từ mép nước, nhưng ảnh hưởng lớn đến cấu trúc quần xã bãi bồi ven sông. NGUYỄN KHOA LÂN và cs. 36 Vùng ngập định kỳ có thời gian ngập dài trong mùa lũ từ 10-30 ngày. Thành phần loài chủ yếu là những loài thân thảo. Các loài có giới hạn sinh thái rộng với nhân tố nước như cỏ chỉ, san cặp phân bố đồng đều.Các loài ưa ẩm như thài lài trắng, răm nước phân bố ở vùng chuyển tiếp giữa hai khu vực ngập nước thường xuyên và ngập nước định kỳ. Các loài có sức sống cao, hệ rễ lan rộng như các loài cỏ lá tre, mai dương sinh trưởng chủ yếu ở khu vực chuyển tiếp giữa vùng ngập định kỳ và ngập không định kỳ. Hình 3.1. Lát cắt sinh thái vùng bãi bồi Kim Long Dựa vào phân tích trên, chúng tôi gọi tên quần xã thực vật bãi bồi là “Quần xã cói giùi thô-cỏ lông tây ở bãi bồi sông Hương”. 3.1.2. Quần xã thực vật bờ kè Bờ kè Thiên Mụ kéo dài 32m, độ dốc bờ kè khoảng 450, độ rộng thân kè 5m. 3.1.2.1. Thành phần loài So với quần xã thực vật ở bãi bồi, thực vật ở bờ kè Thiên Mụ kém đa dạng hơn về số loài và họ (18 họ). Ở đây tập trung các loài thân thảo với 29 loài, cây bụi và cây gỗ chiếm số lượng nhỏ gồm 8 loài. Đa số là các thực vật ưa sáng, chịu hạn, tập trung vào các họ như Poaceae, Asteraceae. Ngoài ra, còn có các loài thuộc các họ như Solanaceae, Rubiaceae. Thực vật bờ kè sống trong điều kiện không thuận lợi, thiếu nước, thiếu chất dinh dưỡng. Chúng phân bố thành nhóm ở các khe hở. Các loài cây bụi, thân bò có chiều cao hạn chế, tăng cường phân nhánh, lan rộng. Hệ rễ của cây lan rộng vừa có tác dụng bám, vừa hút nước bề mặt. Những cây có rễ cọc như cam thảo đất, dền gai, răm núi rễ thường đâm sâu vào các khe hở, tăng cường hút nước cho cây. 3.1.2.2. Sự phân bố Sự phân bố các loài ở bờ kè phụ thuộc vào cấu trúc của kè. Thực vật phân bố ở trên thân kè, mặt kè và dưới chân kè. Tuy nhiên, thực vật dưới chân kè rất hạn chế về số lượng Vùng bờ cao Vùng ngập không định kỳ Vùng ngập định kỳ Vùng ngập thường xuyên VAI TRÒ CỦA CÁC QUẦN XÃ THỰC VẬT VEN BỜ SÔNG HƯƠNG... 37 loài và cá thể. Thực vật trên thân kè chia làm các nhóm chính: Nhóm cây trung sinh, ưa ẩm và nhóm cây chịu hạn. - Nhóm ưa ẩm phân bố từ mép nước đến 2m như sam (6.43%), rau mương thon, cói bông cách, màn màn tím (3.51%). Khác với thực vật bãi bồi, ở đây ít có loài ngập thường xuyên. Do kết cấu và sự rắn chắc của chân kè làm cho thực vật kém đa dạng. - Nhóm cây chịu hạn phân bố ở vị trí từ 2-5m trên thân kè, tập trung thành từng nhóm chủ yếu ở các khe hở của kè. Các loài này có kích thước hạn chế, hệ rễ ăn sâu nên không có lợi cho kè, ví dụ cúc hôi (2.53%), dền gai (3.8%), răm núi (8,93%). - Nhóm cây trung sinh phân bố rộng ở thân kè như cỏ lá gừng (3.51%), tinh thảo mảnh (18.13%). Các loài mọc ở các khe hở của thân kè lan tỏa, mở rộng diện tích bằng thân rễ. Các cây có hệ rễ ăn nông, lan rộng như cỏ lá gừng, tinh thảo mảnh giúp phủ xanh bờ kè, giảm sự xói mòn, chống nóng cho kè. Cần chú ý rằng, một số loài có hệ rễ lớn, ăn sâu xuống kè, len lõi trong các khe nứt, tạo ra các khoảng trống lớn hủy hoại kè (ví dụ dền gai ), Thân kè không phải là môi trường thuận lợi cho thực vật sinh sống, tuy nhiên độ đa dạng thực vật cao hơn so với mặt kè. Hình 3.2. Lát cắt sinh thái quần xã thực vật ở bờ kè xây Thiên Mụ Mặt kè có số lượng loài ít. Các loài thân cỏ chủ yếu là cỏ lá gừng (25.31%), cỏ chỉ (17.28%), cỏ chân gà (19.14%) tạo thành thảm phủ bề mặt kè. Đây là những loài có hệ rễ lan rộng. Ngoài ra, các cây gỗ như phượng vỹ, bàng, trứng cá giúp che bóng và giữ ẩm. Thực vật thân gỗ có hệ rễ ăn sâu, phá vỡ kết cấu kè gây ra hiện tượng đội kè. Vùng mặt kè Vùng thân kè Vùng chân kè NGUYỄN KHOA LÂN và cs. 38 Ở các đai sinh thái khu vực bờ kè, chúng tôi nhận thấy sự có phân bố rộng của các loài chịu hạn. Chúng tác động đến cấu trúc kè và quần xã thực vật. Quần xã bờ kè ở đây có thể gọi là “Quần xã thực vật răm núi – dền gai bờ kè sông Hương”. 3.1.3. Quần xã thực vật vùng sạt lở Theo Chi cục Phòng chống lụt bão và quản lý đê điều Thừa Thiên Huế, sông Hương chảy qua thành phố Huế có 6 đoạn sạt lở, bao gồm: Đoạn Thủy Biều, đoạn Kim Long, dưới chân cầu Bạch Hổ, đoạn Phú Hiệp, đoạn Phú Hậu và Cồn Hến. Trong đó, khu vực Cồn Hến là vùng sạt lở nghiêm trọng nhất, gần 3km. 3.1.3.1. Thành phần loài Qua nghiên cứu đã xác định được 39 loài, 17 họ thực vật. Thành phần loài phân bố tập trung vào các họ chính như Cyperaceae, Poaceae, Asteraceae. Thành phần loài ở quần xã vùng sạt lở kém đa dạng hơn so với quần xã bãi bồi (63 loài), nhưng đa dạng hơn quần xã bờ kè (37 loài). So sánh với hai quần xã còn lại, thành phần các loài cây thân bụi và cây thân gỗ ở đây đa dạng hơn. Độ dốc lớn hạn chế những loài cỏ có hệ rễ lan rộng như vi thảo bò, san cặp. Thay vào đó là các cây có hệ rễ ăn sâu. Quần xã thực vật vùng sạt lở kém đa dạng các loài thực vật nửa ngập. Vì vậy ở đây ít có sự bồi tụ lượng trầm tích do dòng chảy mang đến và càng làm gia tăng tình trạng sạt lở ven bờ. 3.1.3.2. Sự phân bố Cấu trúc quần xã và địa hình vùng sạt lở ở Cồn Hến là phức tạp. Với độ dốc cao, đồng thời chịu sự tác động của dòng chảy và nạn khai thác cát sạn, nên tình trạng sạt lở có phần nghiêm trọng hơn. Với chiều dài khoảng 3km có thể chia thành 2 cấu trúc chính: Vùng có độ dốc từ 60-900 và vùng có độ dốc từ 30-600 . Hình 3.3. Lát cắt sinh thái quần xã thực vật vùng sạt lở Cồn Hến Vùng có độ dốc từ 60-900: là vùng sạt lở nghiêm trọng nhất [7]. Chiều rộng từ mép nước đến đường khoảng 0.5-3m. Thực vật kém đa dạng về thành phần loài (20 loài), chủ yếu là tre, sung, tra và có rất ít các loài thân bụi và thân thảo. Sậy rất phát triển, đây Vùng sạt lở có độ dốc lớn hơn 600 Hình 3.5. Vùng sạt lở Cồn Hến VAI TRÒ CỦA CÁC QUẦN XÃ THỰC VẬT VEN BỜ SÔNG HƯƠNG... 39 là loài có hệ rễ nhỏ chằn chịt, ăn sâu; tuy nhiên độ nén và kết cấu giữ đất yếu. Các loài thân thảo bò, có hệ rễ ăn nông như cỏ lào, cam thảo đất, cúc vàng bò làm cho đất dễ bị rửa trôi, xói mòn [5]. Để hạn chế quá trình này, nên xây dựng kè đất hay bê tông và trồng các loài thực vật chịu ngập để tăng cường sự bồi tụ và giữ đất. Trong cả hai khu vực với độ dốc khác nhau, sậy và mồm mỡ chiếm ưu thế như một tấm chắn ở dọc bờ sông. Đồng thời đây là các loài có số lượng cá thể nhiều và chiếm diện tích rộng. Vì vậy, quần xã vùng sạt lở được gọi là “Quần xã sậy –mồm mỡ vùng sạt lở bờ sông”. 3.2. Đề xuất mô hình trồng cây bảo vệ môi trường và xây dựng cảnh quan ven bờ sông Hương Qua nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy có sự phức tạp trong cấu trúc địa hình sông Hương tương ứng với cấu trúc của các quần xã thực vật ven bờ. Từ kết quả nghiên cứu về cấu trúc của các quần xã đặc trưng, chúng tôi đề xuất một số mô hình trồng cây ven bờ, bảo vệ và xây dựng cảnh quan môi trường nơi đây. 3.2.1. Mô hình trồng cây bảo vệ và cải tạo bãi bồi sông Hương Hình 3.6. Mô hình trồng ở bãi bồi sông Hương (1) Vùng ngập thường xuyên trồng các loài nửa ngập như các loài trong họ cói, họ hòa thảo như cói giùi thô, mồm mỡ (2) Vùng ngập định kỳ và vùng ngập không định kỳ trồng các loài ưa ẩm, thân thảo bò và đứng xen kẽ như vi thảo bò, san nước, thài lài trắng (3) Vùng bờ cao rộng, trồng các loài có hệ rễ lan rộng chủ yếu là cây thân thảo như cỏ lá gừng, san cặp, diếc bờ. Trồng thêm các cây thân gỗ có khả năng giữ đất, chịu ngập như gáo vàng, sung, và các loài hoa, cây cảnh. (1) (2) (3) NGUYỄN KHOA LÂN và cs. 40 3.2.2. Mô hình trồng cây bảo vệ và cải tạo bờ kè sông Hương . Hình 3.7. Mô hình trồng ở bờ kè sông Hương (1) Chân kè trồng các loài nửa ngập, có sức sống cao như các loài trong họ cói: cói giùi thô, mồm mỡ. (2) Thân kè trồng các loài thân thảo bò ở vị trí khe hở, có khả năng lan rộng, sức sống cao như vi thảo bò, san cặp, tinh thảo mảnh Ở giữa vùng (2) và (3) trồng các cây bụi tạo lá chắn bảo vệ như loài dâm bụt. (3) Mặt kè trồng các loài có hệ rễ lan rộng, sức sống cao chủ yếu là cỏ lá gừng, san tròn và các cây thân gỗ tạo cảnh quan như phượng vĩ, bàng. 3.2.3. Mô hình trồng cây bảo vệ và cải tạo vùng sạc lở ven bờ sông Hương . Hình 3.8. Mô hình trồng vùng sạc lở ven bờ sông Hương (1) (2) (3) (1) (2) (3) VAI TRÒ CỦA CÁC QUẦN XÃ THỰC VẬT VEN BỜ SÔNG HƯƠNG... 41 (1) Chân kè đất trồng các loài nửa ngập, có sức sống cao như các loài trong họ cói: cói giùi thô, mồm mỡ. (2) Thân kè đất trồng các loại thân thảo bò, cây bụi có hệ rễ ăn sâu, bám chặt, lan rộng Trồng xen các loài tre, sung tăng cường khả năng chống sạt lở. Hệ thống cây bụi giúp giữ đất ở bờ cao, tránh xói mòn. (3) Mặt kè đất trồng đa dạng các loài cỏ và các cây thân gỗ như sung, tra, gáo vàng, tăng cường sự rắn chặt của bờ đất. 4. KẾT LUẬN Qua nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật ven bờ sông Hương, chúng tôi rút ra một số kết luận sau: 1. Có 3 quần xã thực vật đặc trưng ven bờ sông Hương: Quần xã cói giùi thô–cỏ lông tây ở bãi bồi, quần xã sậy–mồm mỡ ở vùng sạt lở và quần xã răm núi-dền gai ở bờ kè xây. + Quần xã thực vật ở bãi bồi có sự chuyển tiếp giữa các vùng phân bố. Các loài cây gỗ chỉ có mặt ở vùng đất bờ cao. Các loài cây bụi, xuất hiện ở vùng đất bờ cao và vùng ngập không định kỳ. Các loài cây thảo phân bố rộng khắp quần xã. Quần xã thực vật ở bãi bồi có độ đa dạng cao nhất, không chỉ về thành phần loài mà còn cả về số họ và dạng sống của cây. + Quần xã vùng sạt lở không có sự phân chia rõ ràng. Với độ dốc lớn, các loài ngập có diện tích hạn chế, thảm cỏ kém phát triển, tuy nhiên nhóm cây bụi đa dạng. Các cây gỗ, bụi mọc sát mép nước làm giảm hiện tượng rửa trôi, xói mòn như sung, tra, tre là những hàng rào chắn bảo vệ đất. + Quần xã vùng bờ kè có sự phân chia khá rõ ràng: Vùng chân kè, thân kè và mặt kè. Vùng chân kè kém đa dạng về loài và số lượng cá thể. Thân kè với sự đa dạng các loài thân thảo, bụi. Các loại cỏ bò chủ yếu mọc ở các khe hở của kè xây. Phía trên kè là khoảng đất nhỏ với sự phân bố chủ yếu của các loài cỏ chịu bóng, các loài cây gỗ có tán rộng. 2. Các nhóm loài thực vật: ngập, nửa ngập, ưa ẩm, trung sinh và chịu hạn tồn tại ở cả ba quần xã. Tuy nhiên, ở mỗi quần xã có các nhóm loài đặc trưng có vai trò quan trọng đối với quần xã và sinh cảnh. Thực vật ngập như cói giùi thô-cỏ lông tây, có khả năng giữ đất cố định nền bùn nhão, lắng đọng trầm tích, mở rộng diện tích bãi bồi. Vùng sạt lở với nền đất có độ sét cao, rời rạc. Vì vậy, ở đây chủ yếu là các loài có hệ rễ ăn sâu, có vai trò là tấm chắn như sậy, mồm mỡ. Hiện tượng bê tông hóa bờ kè đã tạo ra môi trường bất lợi, hạn chế số lượng loài và cá thể. Các loài thực vật ưa sáng và chịu hạn có hệ hệ rễ đâm sâu như răm núi, dền gai chiếm ưu thế. 3. Từ kết quả nghiên cứu về cấu trúc của các quần xã đặc trưng, chúng tôi đã đề xuất 03 mô hình trồng cây bảo vệ và xây dựng cảnh quan môi trường ven bờ sông Hương. NGUYỄN KHOA LÂN và cs. 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Chung (2002). Các phương pháp nghiên cứu quần xã thực vật. NXB Giáo dục, Hà Nội. [2] Cronk Julie K., Fennessy M.Siobhan (2001). Wetland plants biology and ecology. Lewis Publishers, USA. [3] Phạm Hoàng Hộ (1999, 2000). Cây cỏ Việt Nam (tập I, II, III). NXB Trẻ, TP Hồ Chí Minh. [4] Trần Thị Huế (2010). Hiện trạng và khả năng thích nghi của một số loài thực vật sống ven bờ sông Hương, Thành phố Huế. Luận văn Thạc sĩ Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Huế. [5] Trần Kiên, Phan Nguyên Hồng (1990). Sinh thái học đại cương. NXB Giáo dục, Hà Nội. [6] Theodore T. Kozlowski (2002). Physiological - ecological impacts of flooding on riparian forest ecosystems. Wetlands 22(3): 550-561.2002, University of California, Berkeley, California, USA. [7] Đỗ Quang Thiên, Trần Hữu Tuyên (2002). Mối quan hệ giữa cấu trúc địa chất với quá trình bồi xói hạ lưu sông Hương. Tạp chí khoa học Đại học Huế, 11, 2002. [8] Nguyễn Nghĩa Thìn (2007). Các phương pháp nghiên cứu Thực vật., NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội. Title: ROLE OF PLANT COMMUNITIES ALONG THE HUONG RIVER TO PROTECT LANDSCAPE AND ENVIRONMENT Abstract: The changes in hydrological regimes and environmental impacts have contributed to the diversity of plant communities along the Huong River. Based on the structure of the terrain, vegetation communities along the river is divided into: alluvial vegetation communities, plant communities embankment and plant communities landslide area. Article reported the results of structural studies of the plant communities and introduce 03 models to plant trees for environmental protection and construction of landscape along the Huong River, Hue City. PGS. TS. NGUYỄN KHOA LÂN ThS. HUỲNH THỊ HOÀNG LAN Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế ThS. TRƯƠNG THỊ PHƯƠNG LAN Trường Đại học Y Dược, Đại học Huế