Ứng dụng Sinh thái môi trường: Phần 2

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

190
lượt xem 72
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sinh thái môi trường ứng dụng (Applied Environmental Ecology) của tác giả GS.TSKH Lê Huy Bá và GSTS. Lâm Minh Triết. Tài liệu là một công trình khoa học dài hơn 600 trang được viết nghiêm túc và công phu, có nhiều thông lin quan trọng và bổ ích. Tài liệu được cấu trúc hợp lý gồm 11 chương đề cập nhiều vấn đề từ ảnh hưởng của chiến tranh đến môi trường; phú dưỡng hoá môi trường đến ô nhiễm môi trường rồi đến ảnh hưởng không tốt của việc tồn dư thuốc bảo vệ thực vật và phân bón đến môi trường đất v.v... Mười một chương được viết súc tích, rõ ràng, các ví dụ, minh chứng đầy đủ làm sáng tỏ nhiều điều về môi trường mà nhiều bạn đọc thường quan tâm. Mời các bạn cùng tham khảo phần 2 của Tài liệu sau đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng Sinh thái môi trường: Phần 2

Chương 8 SINH THÁI MÕI TRƯỜNG ĐẤT ƯỚT (W etỉan d Environmental Ecokìgy) 8.1. KHÁI NIỆM VẾ ĐẤT ƯỚT**’ Hiện nay có nhiều khái niệm về đất ướt (Wetland), nhưng nhìn chung đâ't ướt là loại đất có nước đầy nước bên trong hoặc nước ngập bề m ặt đất hoặc nước hiện diện trong vùng đất có rễ cây quanh năm hoặc theo mùa trong năm , bao gồm cả trong mùa trồng trọt. Sự hiện diện của nưđc trong thời gian dài hoặc tái xuât hiện theo chu kỳ là yếu tô chính quyết định đặc tín h tự nhiên cho sự phát triển của đất và các loại quần xã động thực v ậ t sống dưới đất hoặc trén mặt đất. Đất ướt có thể được xác định bởi sự hiện diện của các loài thực vật chịu ngập phù hợp với đời sống trong các loại đất được tạo thành do nước ngập hoặc các điều kiện bào hòa nước là đặc điểm của đâ't ướt (N A S 19 95; MITSCH và G O SSE L IN K 1993). Cũng có thể gọi là đất ướt trong các trường hợp đất không chứa đầy nước và thảm thực vật chịu ngập nhưng phải có sự hiện diện của các cơ thể sống khác, cho thấy có sự bão hòa nước tái xuất hiện theo chu kỳ (NAS 1995). Theo Covvardin và cộng tác viên (1979): đất ướt là vùng đất chuyển tiếp giữa hai hệ đất liền và nước, nơi mà nước thường có trên hoặc gần kề bề mặt đả't hoặc là đất được phủ bởi một lớp nước cạn, và hoặc có thêm m ột hoặc vài tính chất sau : - Theo chu kỳ tối thiểu, đất có sự chiếm ưu th ế của các loài cây chịu ngập nước. - Tầng nẻn là đất ngậm nước không thể làm khô được. - Tầiig nến khôtig lầ đất vầ bão hòa bởi nước hoặc bị che phủ bởi một lớp nước cạn trong mùa trồng trọt hàng năm. Theo công ước quô*c tế Ramsar (Ramsar, Iran 1981) : Đất ướt là các vùng mà nơi đó nước là nhân tô' cơ bản điểu khiển môi trường và đời sống của các loài động thực vật trong môi trường đó. Đất ướt có ở những nơi mà tầng nước hiện diện tại đó hoặc gần kề mặt đất, hoặc đất bị che phủ bởi một lớp nước cạn. Công ước Ram sar mở rộng khái niệm về đất ướt tạ i điều 1 . 1 : Đ ất ướt được định nghĩa : Là loại đất ở các vùng đầm lẩy, miền đầm lầy, đất than bùn hoặc nước, tự nhiên ha\ nhán tạo, thường xuyên hoặc thinh thoảng có nước tù đọng hoặc (*) Có sự cộng tác cùa Lê Đức Tuấn. 317
nước chảy, ngọt, lợ hoặc mặn, bao ịỊồm cà các vùng biển có độ sâu không quá 6 m khi triều kém". Và thêm nữa ở điều 2.1 : "Có th ể sá t nhập cả các vùng ven sông và ven biền tiếp giáp với vùng đất ướt, và các đảo hoặc các bộ phận của vùng biển sâu hơn 6 m khi triều kém , cũng n ằm bên trong vùng đất ướt". Như th ế, theo phạm vi công ước Ramsar này mở rộng ra đến rất nhiều loại hiiứi môi trường sông (habitat), bao gồm các sông và hồ, đầm phá ven biển, rừng ngập mặn, bâi than bùn, và luôn cả các rặng san hô. Còn phải k ể thêm các vùng đất ưdt nhân tạo như các ao đầm nuôi tôm cổ, đất nông nghiệp cố hệ thống thủy lợi, ruộng muô'i, hồ chứa nước, các mỏ sỏi, công nước thải của các trại nuôi thủy sản, và các kênh đào. 8.2. P H Â N B Ố - P H Â N L O Ạ I C Á C LOẠI Đ Ấ T ướt - C H Ế ĐỘ NƯỚC 8.2.1. Phân bố Đất ướt có ở khắp nơi trên thế giới, từ vùng cực có lớp băng tuyết vĩnh viễn đến các vùng nhiệt đới. Hiện nay người ta chưa biết chính xác diện tích rộng bao nhiêu được coi là đất ướt, nhưng theo Trung Tâm Giám Sát Bảo Tồn Thê' giới (World Conservation Monitoring Centre) thì con số ước tính khoảng 570 triệu h a (5,7 triệu km^) chiếm 6% diện tích bề mặt trá i đất; trong đó 2% là ao hồ, 30% là bâi lầy, 26% là các miền đất lầy, 20% đầm lầy, v à 15 % đồng b ằn g ngập nuớc. Rừng ngập mặn chiếm khoảng 240.000 km^ vùng ven biển, và khoảng 600.000 km^ rạn san hô. a.2.2. Phân loợl và chế dộ nưdc Theo tổ chức W etlands thì đất ướt có thể phân loại như sau : 8.2.2.1. Đất ướt ngập mặn : Cố các tên và loại hình khác nhau, dựa trên ỉoạị thảm thực vật chiếm ưu thế trên vùng đất ưđt. ở vùng nhiệt đới, đất ướt ngập mặn được gọi ỉà "dầm ỈÂy rừng ngập mặn" với đặc trưng ỉà các quần thể cây rừng ngập mặn v à các cá th ể sống đặc hữu với các bộ rễ và cành nhánh chằng chịt. Nhưng d p hia B ắ c v à N am , trong khu vực ôn đới, các đầm lầy rừng ngập m ặn nhường chỗ cho eác vùng đất uớt thảm cô đầm ỉầy ngập mặn (saỉt marshes). Chế độ nước phụ thuộc vào thủy triều là chính và một phần rất nhỏ ỉượng nưởc ngầm v à nưdc mưa. - Đầm lẩy cô ngập mặn (Salt marshes) Nói theo một cách nào đó, đầm iầy cỏ ngập mặn ỉà các cánh dồng cỏ ven biển. Một "biển cỏ" xác định những vùng đất ướt này. Đầm lầy cỏ ngập 318
m ặn thường thấy dọc theo các dải đất rộng bên trong các vịnh nhỏ, các ỉạch, các cửa sông và các vịnh lớn, nơi chúng đươc bảo vệ trán h khỏi sức m ạnh cửa són g vỗ. Trẩm tích do thửy triều và phù sa mang đến từ các sông ỉắ n g đọng lạ i trong các khu vực này, tạo điều kiện lý tưỏng cho thực v ậ t đầm lầ y p h át triển . Cỏ là loại thực vật thông thường ở vùng đầm lầ y cỏ ngập m ặn. c ỏ Sp artin a là nhóm cỏ thường thấy nhất. - Bãi triều (Tidal flats) Các môi trường sống đặc biệt gọi là bãi triểu thường th ấy bao quanh ria ngoài về phía biển của các đầm lầy ngập mặn. B ăi triều là các bãi bùn hoặc cát nằm phơi ra khi triều thấp và chìm hoàn toàn trong nước kh i triều cao. Hầu hết các loài thực vật, kể cả cỏ Spartina dày dạn cũng không mọc được nơi có điều kiện khắc nghiệt này. Thật ngạc nhiên ià tảo (Algae) v à vi khuẩn (Bacteria) rất phong phú à các khu vực này, và chúng cung cấp thức ăn cho các loài sò, cua, ốc, trùn và nhiều loài động vật không xương sấn g khác trong bùn. Khi triều xuống, nhiều loài chim đến từng bầy trên bãi triều phơi ra để àn các loài sinh vật này. Khi triều lêri thì cá và các loài thú khác lạ i bơi đến các bãi này để tìm thức ăn. - Đầm lầy rừng ngập mặn Đầm lầy rừng ngập mặn là bản sao đối chiếu ở vùng nhiệt đới cùa đầm lầy cỏ ngập mặn vùng ôn đới. Cũng nhự 4ầm lầy cỏ ngập mận, quần xă đầm ỉ ẩ y rừng ngập mặn là một nhóm các loài thực vật liên quan nhau cung cấp một lượng ỉớn thức ăn và là nơi trú ẩn cho nhiều loài thú. Nhưng thực vật chiếm ưu thế của đầm lầy rừng ngập mặn là cây rừng ngập mặn chứ không phải cỏ và các ỉoài cây thân thảo điển hình của dầm lầy ngập mặn. Sương giá có thế' làm chết cây rừng nịgập mặn, vì thế quần xă rừng ngập mặn chi xuất hiện d các vùng nhiệt đới. 8.2.2.2. Đất ướt ngập ngọt - Đẩm lẩy cỏ (Marshes) Đầm láy ngập ngọt là một loại cồnh quan phổ biến d khu vực B ắ c M ỹ, Bắc Âu, tạo thành đến 90% diện tích đất ướt. Nước trong vùng đầm lầy dao động lên xuống theo mùa, lên cao trong suốt mùa mưa nhiều và thường biến mất trong mùa khô. Có thể phân biệt đầm lầy với các loại đất ướt ngập ngọt khác bằng các loại thực vật mọc tại vùng này. Các bụi d ầy thực v ậ t có cọng mềm như cỏ, lau lách, cói rất phong phú. Và các loại thực vật khống phải thân gỗ như cỏ đuôi mèo, huệ nước, cỏ dại mọc nhanh... cũng rấ t phổ biến. - Bãi lầy (Bogs) Ba từ nêu lên đặc tnttig của các bãi ỉầy trên thế giới là : than bùn, acỉd và nước. Bãi lầy là đâ't ướt ngập ngọt thường chứa một khấỉ lượng lớn than 319
bùn giàu chất hữu cơ tạo thành bởi nguyên liệu ià thực v ậ t mục rã. T ia n bùn t h à n h h ìn h k h i th ự c v ậ t c h ế t v à lá - t h â n - c à n h - r ễ c ủ a c h ú n g ơ i V io t r o & g nưđc. Sau thời gian dài v ệ t chất giàu acid này bị nén lại, tạo thành các ỉớp than bùn dày. ở nhiều bải ỉầ y, than bùn có thể d ày trên 1 2 V.. C áỉ bãi lầy thường được tim th ấy ở các vùng ỉạn h hơn trên th ế giới. Chúng thồah h ìn h ở các vùng đất ướt nơi có rấ t ít nước chảy vào v à chảy ra. - Đẩm lầy (Suìamps) Các nhà khoa học định nghĩa đầm là cổc vùng đất ướt mà cây bụi hoặc cây tliân gỗ chiếm ưu thế. Chúng thường no nước trong mùa mưa v» có thể khô đi vào cuôl mùa khô. Các đầm lầy có ở khắp mọi nơi từ vài phâi đến cả mét nước hoặc hơn nữa. Các dầm lầy nước ngọt có thể xếp vào hai nhóm : ĐẦM L Ẳ Y c ó R ừ n g , thường k ết hợp với các hệ thông sông chính và xu ất hiện ở các dồng bằng ngập nước ven sông, ẩm ướt quanh năm; và ĐÁM LẦY C Â Y B Ụ Ỉ, đặc trưng bdi thảm thực v ậ t cây bụi mọc thấp và thường chỉ ổm ướt một phần trong năm, và khô đi trong suô"t mùa hè. 8.3. CÁC VÙNG SINH THÁI ĐẤT ƯỚT 8.3.1. Vùng lồy nước ngọt 8.3.1.1. Tổng qimn Ngược với vùng ỉầ y acid (Bog), vùng lầ y nước ngọt có pH cao, hà 3i lượng cancium trong đất cao, mức độ tải trọng (Loading Rate) về dinh dưỠLg trung biiứi cao, năng suất cao, hoạt tính của vi sinh v ậ t đ ất (Soiỉ Mỉcrobionism) cao dẫn đến sự phân hủy nhanh, chu kỳ quay vòng và cấ định nitơ (Kitrogen Pixation) nhanh. Cố th ể hoặc không có tích lũy th an bùn. 8.3.1.2. Địa chất và thủy văn Vùng lầy nước ngọt có thể được hình th àn h từ nhiều nguồn g)c khác nhau lứ iư : - Từ vô số các vùng trũng được tạo bởi hoạt động băng hà. - K hi nước biển dâng lên v à làm ngập ruộng, thung lũng và rẻo ven biển nông sau thỉri k ỳ băng hà. T rầm tích v à than bùn ỉắn g xuống theo lự ngập lụt đă giữ bề m ặt của vùng lầ y ở trong vùng nội triều (Intertidal z«ne), và vùng lầ y lan ra nội địa khi cổ dòng nước chảy qua. - K hi dòng chảy chảy ngang qua vùng đất đá vôi. - T rên các cháu thổ của các dòng sông chảy vào hồ. Sự phát triển của vùng lầ y nước ngọt diễn ra theo một chu k ỳ khá dài. Ví dụ như chu kỳ 5 - 20 năm của vùng lầy thảo nguyên băng hà Prairie gỉacial marsh) với 4 giai đoạn : 320
a) Hạn hán, vùng lầy khô kiệt và để lộ ra đáy bỉin; b) Ngập lụt trở lại sau những cơữ mưa, nhấn chìm các cây nhỏ nhưng các cây lâu năm vẫn lan Qhanh và mạnh; c) Vùng lầy bị hư hại, hệ thực vật bị tiêu diệt; d) Hồ được tạo thành. Và lập lại chu kỳ ở giai đoạn a. Cũng như bất cứ đất ướt nào, đặc tính sinh th ái của vùng lầy nước ngọt được đặc trưng bằng chế độ ngập thông qua các yếu tố : sự hiện diện cùa nước thừa (Excess water) và các nguồn nước khác với nguồn nước mưa trực tiếp. Nước thừa xuất hiện khi ỉượng nước mưa lớn hơn lượng nước thoát hơi (Evapotranspiration); hoặc khi dòng chảy vào trong vùng lầ y của thủy vực lớn đủ để cung cấp đầy đủ cho sự thất thoát nước hay dòng chảy ngầm. Mực nước cùa các vùng lầy thay đổi khác nhau tùy theo vị trí của vùng lầy. Chẳng hạn như ; - Đôi với vùng ven biển, mực nước có khuynh hưứng cân bằng lâu dài do ảnh hưởng của biển. - Đối với vùng lầy nội địa, mực nước được kiểm soát bởi sự cân bằng giữa lượng nước mưa và ỉượiìg nước thoát hcfi, đặc biệt đối với các vùng lầy ở trong thủy vực nhỏ chịu tác dộng của dòng chảy đi qua có giới hạn (Restricted throughflow). - Đô'i với vùng iầy hồ (Lacustrine marsh) mực nước nói chung ổn định nhưng chịu ảnh hưởng bởi sự thay đổi mực nước hổ hàng năm và phụ thuộc vào việc đào kênh chông lũ hay md rộng hồ. - Các vùng lầy như đồng cỏ ướt (Wet meadow), dồng cỏ lau lách (Sedge meadow), riêng VỚI vùng ôn đới, hồ mùa xuân (V em aỉ pool) xuất hiện khi tuyết tan, và cả vì'ng lầy thảo nguyên trũng (Prairie pothole) khô theo mùa. - Các vùng lây tương tự như vùng lầy kiềm (Fen), ngoài iượng nước mua, chúng còn có các nguồn nước khác như nước ngầm. Người ta tính toán và thấy rằng sự thâm qua (Seepage) của nước từ vùng lầy vào trong đất và lượng nước thất thoát aày càng lớn tại mép (Margin), làm ảnh hưởng đến mực nước của vùng lầy. 8.3.1.3. Hóa học K hác với vùng lầy acid, nước trong vùng lầy nội địa có : - Có tính dẫn diện đặc biệt cao, là có sự hiện diện của các cation hòa tan. - Than bùn được bão hòa với bases, kết quả là pH tiến gần đến giá trị trung hòa. 321
- Các chất dinh dưỡng phong phú, tạo điểu kiện cho vi khuẩn hoạt d
* Động vật không xương sống (Inverterbrate) Phần lớn là những động vật biết bay, thường sến g một cuộc sống bẩn thiu trong vùng lầy. Ví dụ ruồi nhuế íMidge), muỗi và loài côn trùng thân dài cánh mỏng. Đặc biệt, nhiều loài k-hi trưởng thành là những dộng v ậ t ăn cỏ (Herbivore). nhưng khi ở giai đoạn ấu trừng (Larvaỉ stage) chúng như nhữog m ảnh vụn (Benthic). Đây là nguồn thức ăn cho cá, ếch, chim. * Động vật có vú Chủ yếu ià chuột xạ (Muskrat), ỉoài động vật ăn cỏ n ày sinh sản rấ t nhanh và có thể đạt đến số lượng mà có khả Đăng tàn phá vừng lầy , g ây ra những thay đổi chính yếu về đặc trưng của vùng lầv. * Chim Đôi với vùng lầy nước ngọt, do đậc tính phong phú thức àn v à đa dạng môi trường sống dối vói việc làm tổ và nghỉ chân cho nên loài vịt có rấ t lứũều chủng loai. Nhiều loài trong số chúng là động vật ăn cỏ hay ăn tạp (Omnivore). Loài này iàm tổ ở phía Bắc, trú Đông à phía Nam v à nghỉ ngcrt ởvùng lầ y khác trước khi bắt đầu sự di trú. Ngoài ra, còn có các loài chim lặn (Loon) sống ở những bờ vùng lầ y - là nơi tập hợp cá. Như chim lặn (Grebe), một số loài vịt (Dabbler), ngỗng (geese), thiên nga (Swan), các loài chim cẳng cao (Wading bird) v à cố cả loài chim biết hót (Songbird) và nhạn (Swallow). » Cá R ất khó để có thể tổng kết có bao nhiêu loài cá sống ở vùng lầ y nước ngọt. Nhưng nói chung, nước trong vùng lầy càng sâu và hệ thống càng mở rộng, sự phong phú và đa dạng của cá càng cao. ở đây, cá chép (Carb) không được quỉua tâm đếa mặc dùchúng rất phong phú, vì trong lýc tìm kịếm thức ăn chúng đậ tác động^ trực tiếp đến thực vật vùng lầy bằng cách gặm cỏ trực tiếp, nhổ thực vật và g â y ra hiện tiiợng đục nước. 8.3.1.5. Chức năng cùa hệ sinh thái a) Nâng suốt sơ cđp (Primary production} Nói chung, sự thay đổi năng suất phụ thuộc vào . - Sự khác biệt về gen bẩm sinh (Innate genetic diíTerence) giữa các loài. - Môi trường sống ; độ sâu. Ví dụ ; năng suất của T. Angustifolừi bằng hai lần năng suất của T. Latifolia nhưug T. Angustifolia được tiừi thấy ở môi trường nước sâu hdn. 323
b) Sự phân hủy (Oecomposttton) Quá trìn h phân hùy ở vùng lầy nước ngọt giống như ở mọi vùng đ ất ướt khác. Sự biến đổi xuất phát từ chất lượng và khả năng chống lại sự phân hủy của cây, n h iệt độ, các chất dinh dưỡng vô cơ có thể có đôi với chất phân hủy vi sinh (M icrobial decomposer) và chế độ ngập của vùng lầy. Trong quá trình ấy, chất hữu cơ hòa tan, các chất đinh dưỡng được giải phóng khỏi hạt đất (substrate), các chất dinh dưỡng khác được hấp thụ bởi các quần thực vật (MicroAora) hoặc được hấp phụ trên hạt hữu cơ mịn; Sự hô hấp bằng ôxy v à giải phóng carbon hữu cơ (như CO2), các chất hữu cơ hòa tan có th ể tập hợp và liên kết trở lại vào trong các hạt mịn. Các vi sinh v ậ t nhỏ, chỉ phán biệt được dưới kính hiển vi (Micro scopic meiobenthic arganism ) sử dụng các chất phân hủy vi sinh làm thức ăn cho các vi sinh vật khác lớn hơn. V à các vi sinh vật lớn này lại làm nguồn thức ăn cho chim và các động v ật ăn th ịt (Car nivore) khác. Quá trình này tạo thành chuỗi thức án (Flood chain). c) Tốn thđỉ iượng hữu cd Đôl với vùng lầy nước ngọt trũng, giá trị này rất nhỏ mặc dù một số chất hữu cơ có thể thất thoát vào trong nước ngầm, như&g tổn thất chính là do các vi sin h v ậ t sử dụng làm thức ăn, sau đó mất di. Đôì với vùng lầy ven bờ và ven hồ, giá trị này lại là đáng kể. d ) D òng n ân g iượng (Energy fk>w} Phần Iđn năng suất nguyên (Net productivity) bị mất đi qua sự hô hấp của sin h v ậ t tiêu thụ. Ví dạ ; Theo Cragg (1961), sự hô hấp của vi sinh vật trong than bùn #1760, của động vật không xươnè sống #300, của động vật có vú (chủ yếu là động vật ăn cỏ) #235, của chim chóc #20 với đcfn vị kcal/m^ năm. •) Nguón dinh diidng (NuMent budg«t) Qua nghiên cứu, người ta rút ra các kết luận ; 1. Kích thước nguồn dinh dưỡng dự trữ cùa cây (The size of the plant stock of nutrient) trong vùng lầy nước ngọt ứiay dổi rất rộng. Chẳng hạn lượng nitơ v à photpho trong phần thực vật trên mặt đất ở dất ướt có chất khoáng (Mineral substrate vvetland) nhiều hơn ở đâ't ướt than bùn (peat v/edland), cụ th ể lượng ni tơ dao động từ 3 dến 29 g/m^. 2 . Nguồn dinh dưỡng trơ sinh học của cây {The biolo-gically inactivated -ock of nutrient in plant) chỉ là sự bảo quản tạm thời mà nó có th ể giải phóng vào nước ngập khi mầm cây chết đi do suy yếu. lOii đó, vùng lầy có thể duy trì được diiứi dưỡng trong suốt mùa hè và giải phóng chúng vào mùa Đông. •i24
3. Dinh dưỡng giữ lại trong sinh khối thường đã tính cho phần nhỏ dinh dưỡng đi vào vùng lầy và phần trăm đó giảm theo lượng tăn g của dinh dưỡng đầu vào. 4. Thực vật của vùng lầy thường hoạt động như một m áy bơm dinh dưỡng đưa dinh dưỡng từ đất, chuyển chúng đến mầm cây và giải phống chúng vào bề m ặt vùng lầy khi cây chết. 5. Sự giới hạn nitơ và photpho là hai yếu tô' tổng quát trong n ăn g suất của vùng lầy nước ngọt và mức độ hấp thụ của chúng không phụ thuộc vào nhau. Theo Shaver và Melillo (1984) các cây có một tỉ lệ N/P tối ưu khoảng 8/1 về khối lượng, hàm lượng nitơ có thể có trong dung dịch cao sẽ làm tăng tỷ lệ N/P của cây, nếu thâp thì sẽ làm giảm tỉ lệ N/P của cây. 6 . Vai trò mà dinh dưỡng giữ trong năng suất của cây và thành phần ơia loài trong vùng lầy nước ngọt chịu ảnh hưdng của diều kiện thủy văn. 7. Khả năng của đất vùng lầy nước ngọt đôi với sự duy trì dinh du^ng thay đổi rất lớn, Chẳng hạn, đất hữu cơ có tổng số trao đổi catỉon lớn trong vùng lầy kém dinh dưỡng, chúng được bão hòa bằng H'*'. Khả năng giữ các cation này có thể thay thế H* bằng dinh dưỡng. Và như vậy cần phải bổ sung một lượng dinh dưdng xác định. 8. Nói chung, lượng nước mưa rơi xuống và khô đi nhỏ hơn 1095 dinh dưỡag mà cây đòi hôi cho năng suất của vùng lầy nước.ngọt. 6.3.2. Vùng lổy ỉhan bủn 8.3.2.1. Tổng qtưin / VùQg lầy than bùn được phân bố chủ yếu ở các vùng lạnh trên thế giới là nơi có độ ẩm cao, có cả vùng lầy kiềm lihưtig chỏ yếu là vùng lầy acid. Tính acid của vùng ỉầy là do sự trao đổi của cation với rêu, sự oxy hóa các hợp chất chứa lưu huỳnh, và do các acid hữu cơ. Do pH và dinh dưỡng thấp đẫn đến năng suất sơ cấp thấp, sự phân hủy, con điường tuần hoàn dinh dưỡag thích úng (Âdaptive nutríent cy d in g parth way) và sự tích lũy than bùn chậm. Theo Moore (1984) việc phân loại vùng lầy than bùn đựa trên các yếu tô ': ioài hoa (Ploristic), cấu trúc thực vật, địa mạo học (Geomorphology), thủy văn học (Hydrology), hóa học, địa tầng học (Stratigraphy) và dặc tính than bùn. 'Ta có 3 loại vùng lầy than bùn : 1) Loại thô 2) Loại nhuyễn 3) Loại trung gian. 325
s.3.2.2. Địa chất và thủy văn Sự p h át triển của vùng iầy than bùng thông qua 2 quá trình chính ; - Cân bằng nước. - Tích lũy than bùn. T h ỏ a m ãn hai điều kiện ; - Nước rơi + dòng chảy > nước thoát hcfi + th ất thoát. - SỐ thặng dư của sản phẩm than bùn (Surplus o f peat production) lớn hơn sự phân hủy. Có 3 cách hình thành vùng iầy acid thường + Hồ cạn : Quakỉng bog (H.BỈ) Đ ây là quá trình lấp đầy các hồ cạn (Terrestrialization) thường là nhũmg hồ nhô sóng êm. C â y phủ lên, chỉ có một phần mọc rễ ở đáy bể hoặc nổi lên như bè (lỉaít), thường b ắ t đầu từ giữa hồ. Tấm thảm sậy (Reed), ỉách (Sedge), cỏ v à các cây th ân cỏ (Herbaceous plant) phát triển dọc theo rìa của m ép nước của than bùn, vùn g m ép nước n ày được củng cố và làm cao lên bằng rêu nước (Sphagnuiĩi) v à các quần th ể thực vật khác, tạo thành vũng lầy dâng cao (Raised bog). Do sự tạo thành bể mặt lớp thực vật nổi có thể đi lạ i trên đó n ên có tên "Q uaking bog". Sau k h i than bùn tích lũy trên lớp nước mỏng trên m ặt đất, cô lập quần thực vật rêu nước (Sphagnum - dominanted) khỏi sự cung cấp dinh dưỡng của chúng, vùng iầy trd nên gia tảng nhanh chóng hiện tượng nghèo dinh dưỡng. B ê n cạnh đó, sự tạo thành ỉớp nước mỏng cũng đồng thời tách vùng lầy ra khỏi sự phục hồi nước ngầm và dinh dưỡng của nó. •f Than hối dấm íỉv (PằlttdiAcẳtỉôỉi) Quá tiin h n ày x ả y ra khi vùng iẩy che phủ (B lan ket bog) vượt qua ranh giới v à ỉấ n d iỉế m vừng đất khồ. Quá tiin h n ày có thể được noang đến do thay dổi mùa màng, th ay đổi đ ịa m ạo học, do đập, do hiện tượng ngập lún rừng, hoặc do cải thiện vùng lầ y th an bùn. Trường hợp cáo Iđp bùn thấp hơn nén ỉại và trd thàiứi lớp nước mỏng không th ấm ở gẩn bề m ặt đất khoáng. Điều này gây ra điều kỉỘD ẩsn và acid sẽ g iế t ch ết hoặc ngãn chặn sự phát triển cầy cối ngoại trừ nhữ&g lo ạ i thuộc vùn g lầ y ( 2 ). 326
+ Tiến triển theo dòng chảy (Plowthrough successỉon) Đ ây la quá trình hình thành dòng chảy đi ngang qua, là trung gian giữa loại vùng lầy ( 1 ) và (2 ). Quá trình hình thành xảy ra ở những vùng lầ y xuất p h át từ bế hồ, có nối tiếp dòng chảy ngầm và bề mặt. Gồm 5 giai đoạn 1) Dòng trầm tích và sản phẩm hữu cơ của vật liệu trong hồ b ắ t đầu tích lũy v ật chất lên đáy hồ. 2) Thực vật của vùng lầy phát triển, tiếp tục tích lũy th an bùn. 3) Cho đến khi đáy hồ nâng cao hơn mực nước và dòng nước hưỚQg quanh th an bùn. Khi than bùn tiếp tục xây iên, dòng chảy có thể bị lệch. 4) Có thể bị ngập khi ỉượng mưa lớn. 5) Vùng lầy duy trì ở trên mực nước ngầm. 8.3.2.3. Hóa học Hóa học của dung dịch đất là một trong những yếu tô' quan trọn g n hất trong việc phát triển và cải tạc hệ sinh thái vùng lầy. Ví dụ pH, hàm lượng khoáng, các chất dinh dưỡng có thể có khả năng trao đổi cation tác động đến loại thực vật và năng suất của chúng. Ngược lại các quần xâ thực vật tác động đến hóa tính của dung dịch đất. * Tính acid Cố 5 nguyên nhân làm pH của vùng lầy than bùn thấp : 1) Cation trao đổi nhờ rêu nước. 2) Sự oxy hóa các hỢp chất chứalưu huỳnh tạo thành acid H 2SO 4. 3) Sự lắng đọng các acid trong khí quyển. 4) ổự hấp thu sinh Kọc của cation dinh dưâng bằng thực vật. Các iôn trong nước của than bùn được cô đọng do hiện tượng bốc hơi nước và chúng bị hấp phụ bởi rêu. Điểu này tác động đến tính acid, ví dụ nhờ sự hấp thu các cation bằng thực vật thay thế cho để duy trì cân bằngđiện tích. 5) Sự tích ỉũy các acid hữu cơ do sự phân hủy. 8.3.2.4. Ca cấu cứa hệ sinh thái a) Thực v ộ t : Thực vật ở vùng lẩy than bùn được phân thành 7 vùng chính : (James G. 1994). 327
1) Rừng ẩm giàu (Rỉch swamp forest) Vùng đ ất ướt loại này tạo những dãy hẹp rất ẩm quanh chu vi vùng lầy than bùn. Thực v ậ t đặc trưng là cây tuyết tùng (Red cedar) một sô' loài tần bì (AsA), liễu (Tamarack) và vân sam (Spruce). Cây tống quán sủi (Alder) thường hiện diện ỏ những đồi rêu nước nhỏ (Hummock of sphagnum moss). 2) Rừng ẩm nghèo (Poor sivamp forcst) L à hệ sinh thái nghèo dinh dưỡng, Thực vật đặc trưng là họ cây có tán như liễu, bạch dưcmg (Birch) và rêu nước tạo các đồi cao từ 0,3 đến 0,6 m. 3) Đầm lầy cây hương trắng và hỗn giao (Cedar string bog & fen complex) Tương tự như vùng (2) ngoại trừ vùng lầy kiềm có lách xen lẫn với tuyết tùng trên gác gỗ (Ridge) của vùng lầy acid và lách trong các hõm (Hollow) giữa cắc gờ. 4) Đầm lầy cây thông rụng lá và văng lầy (Larcli strỉng bog &fen) Tương tự như vùng (2) & (3) nhưng thực vật đặc trutìg là liễu. 5) Rừng xương rồng đen - cây lá kép lông chim (Black spruce - feathermoss forest) Thực v ậ t đặc trưng là rêu (Peathermoss và nhiều loài khác). C ây cao, chặt v à nhiều tuổi. Vùng lầ y th an bùn này thường không có nước tĩnh. 6) Rửng lầy cây thuộc đa - Xương rồng đen - Thủy đái (Sphagnum - black spruce - leaịher leaf bog forest) 7) Hỗn giao (Sphagnum - leather leaf ~ kalmia ~ spruce heolth) Vùng (6) và (7) thường ồ vùng lầy nước dâng. b ) Sự th fch nghi c ủ a thực vộ t Thực v ộ t trong vùng lé y a cid và than bùn c ó khổ nđng ỉhich nghi vd l m dl tnldng v ộ t lý, h ó a h ọ c c ủ a nó. * Sự úng nước (Water logging) Nhiều loại cây ở vùng lầy acid, nói chung là vùng đất ướt, có 8ự thích nghi về cấu trúc cơ thể và hình thái (Anatomical & morphologcal adaptation) đôì với môi trường ngập úng kỵ khí (Water logged anaerobic environment) 328
gồm : 1 ) sự pliát triến của các gian bào (Inter cellular space) đối với sự cung cấp oxy, 2) giảm sự tiêu thụ oxy, 3) oxy được phónfe hích từ rễ tạo ra môi trường rễ hiếu khí tại chổ (Locally aerobie root environment). K h ả n ăn g thích nghi này giúp rêu nước giữ một lượng nước lớn hơn 1 5 - 2 3 lần trọng lượng khô của nó * Sự acỉd hóa của nước xâm thực tử bên ngoài (Acidiíìcation of the extem al interstitiai water). Rêu nước có khả năng acid hóa môi trường của nó bằng cách sản xuất ra các acid hữu cơ, đậc biệt là acid polygalacturonic tại m àng t ế bàQ Phần acid này còn lại làm tăng khả nàng trao đổi cation gấp đôi so với bryophyte. Môi trường acid làm chậm hoạt động của vi khuẩn và do đó sự phân hủy, tích lũy than bùn chậm dẫn đến tô'c độ năng suất sơ cấp thấp. Cũng nhờ khá năng trao đổi cation giúp cây duy trì pH và hàm lượng cation trong tê bào cao hơn và ổn định hơn trong môi trường nước xung quanh. * Sự thiếu dinh dưỡng (Nutríent deíỉciency). Nhiều loại cây ở vùng lầy acid có sự thích nghi đối với sự cung ứng thiếu dinh dưỡng bằng các cách như : - Chuyên đổi dinh dưỡng trở lại chất hữu cơ nguyên thủy (Perennating organ) trước khi cung cấp cho việc tảng trưởng hàng nãm và tạo cây non. - Rễ cây đâm sáu vào vùng than bùn, mang dinh dưỡng lên bề mặt. - B ẫ y và tiêu hóa côn trùng (như loài cây ăn thịt - Carnivorous plaat). - Cô định đạm cộng sinh (Symbiotic nitrogen íĩxation). * Sự mọc tràn làn do rêu (Overgrowth by peat moss) K h i rêu phát triển tràn lan trong vùng sâu, cây sẽ thích nghi bằng cách phát triển phần thân rễ dài ra hoặc phát triển rễ học tự nhiên (Âdventitions root). Ví dụ như thông, bạch dưcmg,... C) sinh vột tiéu thụ (Coiìiumer) * Động vột có vú (Mammal) Theo tài liệu đã dẫn, số lượng thú ồ vùng lầy acid QÓi chung là th ấp do năng suát thấp và thực vật không ngon. Mật độ thú có liên quan đến m ật độ cấu trúc của thực vật vùng lầy than bùn. Thú lớn có khuynh hướng chu du và do đó không đặc trưng cho vùng lầy than bùn. Ciic loại động vật có vú có thể tìm thấy ở vùng lầy than bùn thường là chuột, hươu đuôi trắng, gấu đen. Thú nhỏ hơn có hải ly (Beaver), lin h miêu (Lynx), cá, thỏ rừng (Snowshoe hare), chồn (Mink). 329
* Động vật lưỡng cư (Amphibian) và bò sát (Reptile) Theo G ỉaser (1987), có 7 loài động vật lưỡng cư và 4 loài bò sát. Môi trường nước pH < 5 ỉà yếu tấ chính hạn chế khả năng cư ngụ của chúng. * Chim Có nhiều loài và phần lớn sống ở rìa vùng lầ y Theo W arner & Well (1980), có 70 loài như sếu (Sỉuidhiỉl crane), cú (great gray avl, short eared avl), gà nước (sare rail), ưng (sharp tailed sparrow). * Động vật khdng xương sếng (Inverterbrate) Như muỗi, ruồi, ve (Mite),... 8.3.2.5. Chức năng của hệ sinh thái Động lực học của hệ sinh th ái vùng lầy acid phản ánh hiện trạn g của môi trường vật lý không thuận lợi và sự nghèo đinh dưỡng khoáng chất. Điều này tạo ra những nét đặc trưng cho vùng ỉầy acid : - L à hệ có năng suất sơ cấp thấp, trội về rêu còn các thực v ậ t khác bị ngăn chặn phát triển. - Là nơi sản xuất than bùn mà tốc độ tích lũy được khảo sát bởi tổ hợp phức tạp : thủy vãn, hóa học, địa hlnh. Than bùn là kho lớn của cắc chất dinh dưỡng và tập trung phần lớn ở đáy nên cây không sử dụng được. - P hần dinh dưỡng trong sinh khối nhỏ, chu kỳ chậm do sự không cán xứng của rác và sự ngập úng của cơ chất. Nó sẽ hoạt động hơn khi việc sản xuất than bùn bị hăm lạ i và khi vùng lầ y acid nhận dinh dưỡng ở đầu vào nhiều hơn. a) Nãng tuổf tơ cđp Các chốt hữu cơ chính d đầu vào xuất phát từ n ăng suất sơ cấp cùa rong (Liverwort), rêu và địa y (Lichen). b) Sự phân hủy vã tọo thành than bùn Việc tích ỉũy than bùn trong vùng lầ y acid được xác định bởi n ăn g suất sơ cấp của rác v à sự phá vỡ cấu trúc của v ậ t liệu hiện hữu. Tốc độ phân hủy nói chung thấp vi-: • Điều kiện ngập úng • N h iệt độ thấp • Điều kiện add Tốc .độ phân hủy chậm dẫn đến sự tích lũy than bùn chậm và làm chậm đi vòng dỉnh dưỡng của hệ. 330
c) Dòng n ãn g lượng Nhiệt độ thấp, ngập lụt và các điều kiện hóa học của trầm tích k ỵ khí đả giới hạn náng suất sơ cấp nguyên ở đầu vào và sự phân hủy chậm ở dầu ra. d) Nguồn dinh dưỡng Người ta nhận thấy rằng đầu ra của dinh dưỡng lớn hơn đầu vào từ hoạt dộng hô hấp rất nhiều. Đây là do hiện tượng phong hióa của đá mẹ (W eathering of paren t rock) trong vùng lầy. Ngoài ra, sự xói mòn (Erosion) của than bùn l à nguyên nhân chính làm th ất thoát nitơ, giá trị này vượt quá lượng nitơ đồu vào do nước rơi. V à sự xói mòn cũng làm thất thoát photpho. cancium, kali trên 50% so với đầu vào có được băng nưđc rơi. 8.3.3. Bãi lầy nước sâu 8.3.3.1. Tổng quan Bãi lầy nước sâu là hệ nước ngọt với nước tĩnh tồn tại phần lớn hoặc trong suốt cả năm. Thực vật dặc trưng là cây bách (Cypress) N ăng suất sơ cấp bị giới hạn bồi các điều kiện thủy văn. Sự phân hủy lại bị phụ thuộc vào chế độ ngập lụt, loại vật liệu và nhiệt độ trung bình h àn g nảm. 8.3.3.2. Địa chất và thủy văn Căn cứ vào 2 yếu tố này, người ta phân loại như sau : a) Vũng cơi Cypress (Still water cypr«s$ dome) Cypress dome ở những vùng đất cát và sét, thường có vài cm vật liệu hữu cơ có được tích lũy trong quá trình sụt lún đát ưứt (Wet depression), với thực vật dặc trưng !à cây bách (pond cypress). Thuật ngữ "Dome" là do sự xuất hiện của chúng tạo nên cảnh quan các cây lớn mọc ở giữa, các cày nhỏ hơn mọc thẳng ra rìa. Hiện tượng này là do sự lắng than bùn ở giữa sâu hơn, than củi (Fire) tập trung xung quanh rìa của Dome, hoặc là do sự gia mực nước gây ra sự phát triển từ trung tâm của Dome ra ngoài. Chế độ nước : ẩm vào mùa hè, khô vào mùa thu và mùa xuân. Nước tĩnh thường do lượng nước mưa và nước mặt, cổ rất ít hoặc không có nước ngầm. Cypress dome đôi khi được lót bằng lớp đất sét không thấm nước và đỏi khi là lớp tảng rắn (Hardpan) - là lớp vật liệu chắc và liên kết 331
nên không có khả năng xuyên thấm. Cả 2 loại này đều ngăn chặn sự thoát nước xuống lòng đất. Sự m ất nước chủ yếu là do nước bay hơi. Thỉnh thoảng vẫn có m ất nước do đi vào nước ngầm : thường là nhanh trong mùa nắng và chậm trong mùa mưa, khi mà mực nước xung quanh cypress đome cũng cao. b) Vùng ngộp nước ngổn kỳ - Owarf cypr«ss swamp Chế độ nước : chu kỳ ngập ngắn hcm so với bất cứ vùng lầy nước sâu nào. Thực v ật đặc trưng cũng là pond cypress, nhưng kém phát triển (không cao quá 6 - 7 m, chủ yếu cao khoảng 3 m) do thiếu cơ chất thích hợp. c) Vùng ướt mép hổ - Lak0 - edge swamp Nằm ở mép xung quanh hồ được xem như một thiết bị lọc nhận dòng nước từ vùng cao (Upland) và cho phép các trầm tích lắng xuông và các hóa chất bám vào trong trầm tích trước khi nước được th ải vào trong hồ. Thực vật đặc trưng là Bald cypress, ngoài ra còn có Tupelo và các loài cáy gỗ cứng chịu nước (Water - tolerant hardwood) như tần bì. d) Vùng dốc dòng chây chộm - Slow - fk>wing cyprass stand L à vùng m à suối nước ngọt truyền qua vùng lún cạn của rừng nằm trên đồng bằng dấc (Sỉoping pỉaỉn), ỗ đó sông được thay thế bằng dòng chảy chậm với độ xói mòn nhỏ. Cơ chất chủ yếu là cát, một số hỗn hợp đá vôi và trầm tích của vỏ sò. Chế độ nước ; tuần hoàn theo mùa ướt và khô. e) Vùng d ố t ướt thưdng xuydn - Alluvial river sw om p (H - C le ) Là nhũtng vùng đất ướt thường xuyên được làm ngập bởi suối, sông. Thực vật đặc trưng là bald cypress. s.3.3.3. Hóa học •pH Nhiều vùng đất ướt nước sâu, đặc biệt vùng ẩm ướt phù sa sông bồi đắp hàng năm, nước sông chảy vào làm ngập, các chất đầu vào làm trung hòa và khoáng hóa, pH = 6 - 7 . Vùng Cypress do được cung cấp chủ yếu bằng nước mưa và nước acid nên pH = 3,5 - 5. * Dinh dưỡng và ion hòa tan - Cypress dome : có rất ít hoặc không có tính kiềm, hàm lượng ion hòa tan và chất dinh dưỡng thấp. 332
- Swamp : "hờ" bề mật và đầu vào nước ngầm nên giàu tính kiềm , các ion hòa tan và dinh dưỡng. 8.3 .3 .4 . C a cấu của hệ sinh th ái a) Thực vột c ó tán (Canopy vegetcrtlon) - Đ ảt được bồi phù sa hàng năm : đặc trưng bởi các loại cây thân gỗ cao, chịu ngập. - Vùng đất cát nghèo dinh dưỡng : đăc trưng bới Pond cypress. K hi bải lẩy bị thất thoát nước hay ở trong thời kỳ khỏ hạn. loài thông, hoặc các loài cây gỗ cứng như nguyệt quế (bay ) phát triển thay thế. - Vùng ướt mép hồ (Lake - edge swamp) : đặc trưng bởi cypress, tupelo, tần bì, cây thích (Maple) và các cáy chuyển tiếp. b) Sự thích nghi của c â y * Hiện tượng phần rễ dạng chóp (Knee) Đê thích nghi với điều kiện hầr như bị ngập lụt suốt, các loài cây ở vùng n ày đặc biệt là cypress sẽ phát triển hệ thống rễ vượt lên cao khỏi m ặt nước (dưới 1 m). Phần rễ này có hình chóp và được gọi là "knee". "Knee" có 2 chức năng : • Giống như cái neo cho cây • Nơi thực hiện sự trao đổi khí của hệ thông rễ. * Hiện tượng gốc trưđng phông (Butress) K hi phát triển trong điều kiện ngập, cây sẽ tạo ra gốc bị tnícíng phồng (gọi là Butress) chiều cao phần này từ dưới 1 m đến vài m so với m ặt đâ't, phụ thuộc chế độ nước của đất ướt. Butress giúp thân cáy vừa giữ ẩm nhưng vẫnở trên mặt nước. c) Sinh vột tiAu thụ; * Động vật không xương sống Sự phong phú và với số lượng cao của động vật không xương sống là nét đặc tníng của bãi lầy ngập lâu năm. Các loài thuộc họ này bao gồm Crayfish, sò (Clamp), sâu (Oligochacte worm), ruồi, động vật bơi nghiêng (Âmphipod) và các côn trùng non. * Cá : phụ thuộc vào bãi lầy * Động vật lưỡng cư và bò sát Có 9 - 10 loài nhái (Frog), 2 loài bò sát chủ yếu là cá sấu (Aỉligatoe) và một loài rắn nước có độc (Cotton mouth moccasin). 333
8.3.3.5. Chức năng của hệ sinh thái a) Nđng suđt sờ cốp Qua nghiên cứu, người ta nhận thấy rằng năng suất ở cấp phụ thuộc vào diều kiện thủy văn và dinh dưỡng. b) Sự phón hủy Sử dụng hoạt động sinh học của các vật liệu hữu cơ là con đưòng phân hủy chủ yếu trong vùng lầy nước sâu, mặc dù sự phán hủy n ày thường bị cản trở do điều kiện kỵ khí. Theo các nghiên cứu của các nhà khoa học, nói chung sự phân hủy của lá và rễ có vẻ dạt cực đại tại những nơi ẩni ướt chứ không phải bị ngập vĩnh viễn. Tốc độ phân hủy tăng khi nhiệt độ trung bình của môi trường xung quanh tăng và phụ thuộc đáng kể vào chất lượng (loài, loại rác hoặc rễ) của vật liệu phân hủy. c ) Dòng n đ n g lượng Dòng năng lượng của bãi lầy nước sâu được đặc tnmg bởi năng suất sơ cấp của cáy có tán. Tuy nhiên, có sự khác biệt giữa dòng năng lượng ở bãi lầy nghèo dinh dưỡng và dòng năng lượng ở bãi lầy giàu dinh dưỡng. Đối với đất ướt nghèo dinh dưỡng, có thêm dòng năng lượng ngoại lai ở đầu vào (Âilochthonous input of energ) và mức tạo nâng lượng thấp. Đối với đất ướt giàu dinh dưỡng, dòng năng lượng phụ thuộc dòng năng lượng và dinh dưỡng ngoại lai ở đầu vào, đặc biệt từ sự th ất thoát và sự ngập lụt của dòng sông. d) Sự lổng dọng trâm tteh (Sedimentation) Một trong những cơ chế để đưa dinh dưỡng vào bái lầy là quá trình lắng dọng trầm tích trong điều kiện ngập. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, tốc độ lắn g đọng trung bình 0,25 cm/năm, cực đại 0,60 cm/năm. Ngoài ra, mức độ lắng đọng trầm tích còn phụ thuộc vào kênh đào hay kênh tự nhiên. Thống thường, giá trị này ở kênh đào thì nhỏ hơn. •) Nguổn dinh dưong Kitcher (1975) phát hiện rằng khi dòng chảy từ sông đi ngang qua vùng hồ sẽ giảm 50% photpho. J .w . Day (1977) thấy Nitơ giảm 48% và photpho 45% khi nước đi qua bâi lầy của hồ nước trước khi ra sông. Theo họ, sự thay đổi đó ỉà kết quả tương tác của trầm tích ; cất giữ nước, khử nitơ và hấp thụ photpho lên trầm tích sét. Khi khảo sát trầm tích, họ thấy, có trên 90% N-NO3 và p, 45 - 6 6 % N-NH3. 334
Theo Debusk v à Reddy (1987), sau 21 ngày theo dõi có 0,5 - 2,3% Nitơ ở trong nước ngập, 1 1 , 4 - 17 ,3% nitơ ở trong trầm tích. Điều này nói lên rằng 82,2 - 86,3% nitơ bị mâ't từ hệ trầm tích - nước do quá trình nitơ hóa, khử nitơ và do NH3 bay hơi. 6.3.4. Đất ướt v«n bd 8.3.4.1. Tổng quan Đất ướt ven bờ là hệ sinh thái trong đó đất và độ ẩm của đất chịu ảnh hưởng bởi dòng sông hoặc dòng kênh gần đó. Có 3 nét đặc tnmg chủ yếu để phân biệt hệ sinhthái ven bờ với các hệ sinh thái khác : - Hệ sinh thái ven bờ nói chung được xem là kết quả của việc tịnh tiến đến gần sông và kênh. - Nàng lượng và vật chất từ vùng đất xung quanh tụ tại và đi qua hệ sinh thái ven bờ với số ỉượng rất lớn so với bất kỳ hệ sinh thái đất ướt nào. Do đó, người ta gọi là hệ hd (Open system). - Hệ sinh thái ven bờ có chức năng nôi tiếpgiữa hệsinh thái vùng thượng lưu (ưpstream) và vùng hạ lưu (Downstream) và sau đó n íi giữa hệ sinh thái vùng đỉnh dốc (Upslope) và vùng chân dốc (Downslope). 8.3.4.2. Địa chất và Thủy văn * Khí hậu Khí hậu - có liên hệ với vĩ tuyến (Latitude), độ cao 80 với mặt biển (Elevation) và thời tiết của vùng - xác định lượng mưa và sự hiện dịện hay vắng mặt của trạng thái nước vào mùa mưa. * Lưu vực sông Chế dộ ngập lụt của vùng còn được xác định bởi độ cao 80 với mặt biển ở lưu vực sông, kích thước và độ dốc của chúng. * Vùng xâm th ự c , nằm d dầu con nước và phía trên khúc uốn của hạ lưu. Hướng dòng có khuynh hướng dốc và thẳng và thung lũng thưòng có àạn g chữ V. Mức độ v à thời gian ngập thay đổi rất nhiều, phụ thuộc lượng mưa rơĩ. Thực v ậ t ở vùng n à y ià những đồng cỏ khá rộng lớn, cung cấp than bùn hữu cơ một cách đáng k ể. * Vùng cất giữ và vận chuyển n&m dưới vùng xâm thực. * Vừng lắn g đọng dặc trưng d io vùng thượng lưu và vùng có độ dốc thấp. K h ả năng lắng trầm tích d vùng này lớn hơn nhiều 80 với 2 vùng trên , độ dốc thoai thoải, 2 yếu tố n ày d ỉn đến sự phát triển của dồng b ằng v à kônb mềm m ại uốn ỉượn. Mức độ trảm tích từ thô (tại kênh) cho đến mịn (tại rìa 335
đồng bằng - The periphery of the íloodpỉain). Chế độ ngập có khuynh hướng ôn hòa. 8.3A.3. Hóa học đất Nói chung, tâ't cả đất ven bờ đều có chế độ ẩm cao. K hi đồng b ằ n g bị ngập, các điều kiện hiếu khí được thay thế bằng các điều kiện kỵ khí. Hiện tượng này làm nảy sinh nhiều vấn đề đối với đất : a) Oxy trong đđt Đây là độc tính quan trọng nhất của đất bồi (Bottomland soil). Như dã biết, đối với thực v ậ t thuộc hệ có rễ (Rooted vegetation), phần lớn chúng không có Hhả n ăn g tồn tại trong môi trường thiếu oxy dưới mức trung bình trong khoảng thời gian kéo dài, mặc dù chúng cố khả năng thích nghi với điều kiện k ỵ khí. V ì vậy, đòi hỏi phải cung cấp oxy cho đất. Sự đưa không khí vào đất được định nghla là khả năng của đất truyền oxy của khí quyển vào vùng rễ, mà oxy của vùng này bị lấy đi do nước ngập. Sự đưa không khí vào dất chịu ảnh hưởng của các tính chất của đất như : • Thành phần cơ giới, nếu đất chứa hàm lượng sét cao, do kích thước hạt sé t nhỏ, kết cấu chặt ỉàm khó đưa không khí vào hơn. • Hàm ỉượng vật liệu hữu cơ : thường vật liệu hữu cơ cải thiện cấu trúc đất (xốp hơn) nên việc truyền oxy dễ dàng hơn. • Độ cao của nước ngầm so với mặt biển. b) Vột hOU cđ Hàm lưựng hữu cơ của vùng bồi trung binh (2 - 5%) so với đất than bùn hữu cơ cao (20 - 60%) và đất vùng đồi (0,8 - 1,5%), phụ thuộc năng suất 8Ơ cấp, đầu vào ngoại lai, độ phồn hủy, sự xâm thực. Các diều kiện kỵ khí và hiếu khí đan xen làm chậm nhưng không hạn chế sự phân hủy. ochđtdinhdưong Hàm iượng dinh dưỡng của vùng bồi cao do : • Hàm ỉượng đất sét cao, các dinh dưdng như photpho iiên kết với hạt sét bền hơn 80 với hạt cát hay phù sa, dinh dưỡng trong trầm tích lắng đọng tăng. • H àm lượng chất hữu cơ cao ỉàm hòm lượng nỉtơ tâng. • Được bổ sung liên tục trong quá trioh ngập. Tuy nhiên, sự thiếu oxy trong quá trình ngập, một m ặt iàm thay đổi pH, cô đọng các chất khoáng như p, N, Mn, s, Fe, Mg, Cu, Zn,... nhưng mặt khác, cũng tích lũy các chất dộc tiềm tàng trong đất. Ngoài ra, ỉượng oxy giảm sẽ ỉàm giảm điều kiện oxy hóa gây khó khăn cho việc tiêu thụ N , p của cây. 336