Tại sao ở những vùng ngập mặn có những cây vẫn sống được
Mục lục
Phân bốSửa đổiTrên thế giới, trong số hơn 250.000 loài thực vật có mạch thì chỉ có khoảng 110 loài thực vật là đặc trưng cho thảm cây ngập mặn, điều này cho thấy đây là một môi trường khắc nghiệt cho các loài thực vật. Tại một khu vực ngập nước mặn, sẽ khó có thể thu thập được đến 30 loài, và ở một số địa điểm, đặc biệt là địa điểm ven vùng cận nhiệt đới và các mảnh đất mới hình thành, có thể có chỉ có 1 hoặc 2 loài. Tất cả các loài cây ngập mặn của thế giới là cây lâu năm, và không loài nào có thể phát triển hoặc là sinh sống ở nơi có sự đóng băng hoặc nơi nhiệt độ nước lạnh theo mùa. Do đó, các yếu tố nhiệt độ đã hạn chế khả năng hướng cực của loại rừng này. Show Ấn Độ và Malaysia được xem là hai khu vực có nhiều loài cây ngập mặn phong phú và có chất lượng. Các cây gỗ quan trọng nhất là mắm (hay mấm), đước, vẹt, bần, dà (Ceriops). Mắm trắng (mắm lưỡi đòng) (Avicemnia alba) và bần trắng (Sorineratia alba) phát triển theo hướng biển, còn mắm quăn (Avicennia lanata) và mắm đen (Avicennia officinalis) hướng về phía đất liền. Thực vật ngập mặn phong phú nhất ở Đông Nam Á là tại Malaysia, Thái Lan, Việt Nam vì nơi đây mưa lớn, nhiều phù sa, ít sóng gió. Các loài cây ngập mặn đã tiến hóa từ những thực vật trên cạn khác nhau một cách biệt lập, cả ở những loài một lá mầm, hai lá mầm và dương xỉ. Trong số những loài cây ngập mặn thì đước đỏ (R. mangle) là loài phổ biến nhất, mọc dọc theo bờ biển Thái Bình Dương của châu Mỹ từ 28 độ vĩ Bắc ở Baja California tới Sonora Tây bắc Nam Mỹ và quần đảo Galapagos, ở phía đông của châu Mỹ từ cực nam Florida tới miền nam Brazil, và đến vùng nhiệt đới Tây Phi. Ở Cựu thế giới (các châu lục Âu-Á-Phi), vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza) là loài đặc biệt phổ biến rộng rãi, phân bố từ Đông Phi đến miền đông Úc, trong các lưu vực sông ở Thái Bình Dương, và quần đảo Lưu Cầu ở châu Á. Ngoài ra, dà và trang (Kandelia candel), mắm cũng là những loài rất phổ biến ở những khu vực này. Những khu vực rừng ngập mặn trên thế giới (năm 2000) Cây ngập mặn ở Việt NamSửa đổiRừng ngập mặn tại Khu dự trữ sinh quyển Cần Giờ, Việt Nam Chỉ riêng ở Việt Nam đã có khoảng 37 loài cây ngập mặn khác nhau, trong đó Đồng bằng sông Cửu Long có số lượng và chủng loại cây ngập mặn đa dạng nhất. thich nghi cua thuc vat trong moi truong ngap manBạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.31 MB, 32 trang ) - ĐẶC ĐIỂM CỦA MÔI TRƯỜNG Ở RỪNG NGẬP MẶN -Trong các kiểu đất mặn theo anion, mặn cacbonat natri là kiểu mặn độc hại nhất vì rằng xođa trong đất phân giải, hình thành kiềm mạnh (hidroxit natri). Theo hàm lượng cation (mặc dầu cation chiếm ưu thế là Na+). Đất mặn được phân thành mặn Ca, Mg hay Ca –Na, Na-Ca, Na-Mg… . Tác hại của mặn: - Gây hạn sinh lý: Việc dư thừa muối trong đất đã làm tăng áp suất thẩm thấu của dung dịch đất. Cây lấy được nước và chất khoáng từ đất khi nồng độ muối tan trong đất nhỏ hơn nồng độ dịch bào của rễ, tức áp suất thẩm thấu và sức hút nước của rễ cây phải lớn hơn áp suất thẩm thấu và sức hút nước của đất.. Nếu độ mặn của đất tăng cao đến mức sức hút nước của đất vượt quá sức hút nước của rễ thì chẳng những cây không lấy được nước trong đất mà còn mất nước vào đất. Cây không hấp thu được nước nhưng quá trình thoát hơi nước của lá vẫn diễn ra bình thường làm mất cân bằng nước gây nên hạn sinh lý. - - Việc tăng áp suất thẩm thấu trong đất mặn quá mức là nguyên nhân quan trọng nhất gây hại cho cây trồng trên đất mặn. - Mặn ảnh hưởng đến đến các hoạt động sinh lý của cây + Sự trao đổi nước: mặn thường cản trở sự hấp thu nước của cây và có thể gây nên hạn sinh lý và cây bị héo lâu dài… + Sự tổng hợp xytokinin bị ngừng vì rễ là cơ quan tổng hợp phithormon nay nên cây thiếu xytokinin ảnh hưởng đến sinh trưởng của các cơ quan trên mặt đất. - Sự hút khoáng của rễ cây bị ức chế nên thiếu chất khoáng. Do thiếu P nên quá trình phosphoryl hoá bị kìm hãm và cây thiếu năng lượng - Sự vận chuyển và phân bố các chất đồng hoá trong mạch libe bị kìm hãm nên các chất hữu cơ tích luỹ trong lá ảnh hưởng đến quá trình tích luỹ vào cơ quan dự trữ… Kìm hãm sinh trưởng - Sự ức chế sinh trưởng của cây khi bị mặn là đặc trưng rõ rệt nhất. Trong đất mặn, các thực vật kém chịu mặn ngừng sinh trưởng do các chức năng sinh lý bị kìm hãm. Nồng độ muối càng cao thì kìm hãm sinh trưởng càng mạnh. Tuỳ theo mức độ mặn và khả năng chống chịu mà cây giảm năng suất nhiều hay ít. Thiếu oxy (úng): - Khi thủy triều lên đất ngập nước, nước đọng ứ, rễ bị ngộp, hiện tượng sinh hóa bị cản trở, cây không hút được dưỡng khí và không thải ra được thán khí, do các mao quản đất được lấp đầy nước, không khí bị đuổi ra khỏi các mao quản và do đó đất hoàn toàn thiếu oxy. Do đất thiếu oxy nên rễ cây hô hấp yếm khí, không đủ năng lượng cho việc hút nước và hút khoáng. Gây ra hạn sinh lý cho cây dẫn đến ảnh hưởng các hoạt động sinh lý của cây. - Một vấn đề nữa là hàm lượng oxi trong đất bùn rất ít, lượng oxi trong đất bị các sinh vật hô hấp bằng oxi sử dụng hết nên các sinh vật sử dụng nito ở dạng nitrat va nitrit hoạt động mạnh chúng chuyển hóa nitrat thanh nitrit va thanh amon la dạng đạm rất khó sử dụng và còn độc với rất nhiều loại cây. Lưu huỳnh bị khử thành sunphua hidro rất độc đối với cả động và thực vật. Trong điều kiện yếm khí, các quá trình lên men, đặc biệt lên men butiric trong đất xảy ra và sản sinh các chất gây độc cho hệ rễ. 2.Gió : tác động trực tiếp hay gián tiếp đến sự hình thành của RNM theo nhiều cách. Gió làm tăng cường thoát hơi nước, thay đổi lực dòng triều dòng chảy ven bờ, làm tăng lượng mưa. Là nguyên nhân trực tiếp gây ra nước dâng đẩy nước có độ mặn cao vào ven bờ, nước biển dâng cao gây xói bờ biển làm cây đổ gẫy, rụng hoa quả. 3. Ánh sáng Vào mùa khô ánh sáng rất mạnh làm hạn chế sự sinh trưởng của cây do ánh sáng làm tăng nhiệt độ không khí, đất, nước, nước bốc hơi nhiều khi triều xuống làm đất càng thiếu nước. 4. Thuỷ triều Là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây. Biên độ của thủy triều ảnh hưởng rõ rệt đến sự phân bố của các cây nơi có biên độ thấp thì khả năng vận chuyển trầm tích và giống kém nên phạm vi rừng hẹp còn nơi có biên độ cao thì phân bố rộng vào sâu đất liền. II. SỰ THÍCH NGHI VỀ SINH TRƯỞNG, KIỂU DẠNG VÀ SINH SẢN. 1. Những đặc điểm thích nghi của rễ - Rễ có hình thái khá đặc trưng nhất là các loài rễ ở trên mặt đất như rễ chống, rễ thở (rễ hô hấp), rễ đầu gối… + Những loài rễ này thích nghi theo hướng tăng cường giữ vững cây ở môi trường bùn mềm và chịu nhiều yếu tố tác động cơ học bất lợi của sóng gió thủy triều. + Tăng cương việc thông khí và chứa khí cho cây (do trên những rễ này có các lỗ vỏ với số lượng nhiều và kích thước lớn). + Cấu tạo của rễ chống: Có nhiều lỗ vỏ lớn. Số lượng rễ chống càng tăng khi cây mọc càng xa bờ. Các rễ này mọc từ gốc thân hoặc từ các cành gần gốc. Chức năng chủ yếu của rễ chống là chống đỡ. Vd: cây Đước Hình 1: Rễ chống ở Đước + Cấu tạo của rễ đầu gối: có nhiều vết nứt lớn tương ứng với các rễ thở không khí . Vd: cây Vẹt Hình 2: Rễ đầu gối ở Vẹt + Rễ thở: rễ cây mọc ngược lên trên mặt đất do cây sống trong điều kiện thiếu không khí. Hình 3: Rễ thở ở Bần Hình 4:Rễ thở ở Mắm - Cây rừng ngập mặn không có rễ cọc hoặc rễ cọc chết sớm và được thay thế bằng các rễ bên, rễ phụ hình thành từ gốc thân. Hệ rễ mọc rộng lan xa hơn là đâm sâu. Cấu tạo thích nghi của rễ cây ngập mặn: + Bên ngoài rễ có nhiều lớp bần, tăng cường bảo vệ rễ trong môi trường có nhiều xác bã hữu cơ thối rữa. + Mô mềm vỏ có nhiều khoảng gian bào rất lớn để chứa khí. + Một số loài có các thể cứng đa dạng nằm xen giữa mô mềm xốp làm cho rễ vừa xốp nhưng vừa vững chắc. + Phần trụ có nhiều mạch với kích thước nhỏ. Đây là yếu tố giúp chuyển và thoát nước nhanh tránh sự đầu độc cơ thể do nồng độ muối cao. + Trong rễ có nhiều tế bào chưa Tanin ( là một nhóm các poliphenol tồn tại trong rễ các cây ngập mặn, có khả năng tạo liên kết bền vững với protein và một số hợp chất cao phân tử thiên nhiên như: xenlulozo, pectin) - Rễ cây ngập mặn có cơ chế chỉ cho nước đi qua nhưng không cho muối đi qua. Vì vậy dịch mô ở rễ rất loãng nhưng ngược lại nồng độ chất tan ở lá rất cao, chính vì vậy mà cây có thể hút nước một cách dễ dàng. 2. Những đặc điểm thích nghi của thân - Các cây thân gỗ rừng ngập mặn thường cao lớn, điển hình ở các rừng ngập mặn ở miền Nam Việt Nam. - Trên thân thường có nhiều lỗ vỏ lớn có thể thấy rõ bằng mắt thường. Ở thân non cũng có nhiều khoảng gian bào để chứa khí cho cây. - Mô cơ phân bố đều khắp bề mặt của thân. Phần vỏ có mô dày, mô cứng. Phần trụ có các sợi gỗ, bó sợi gỗ… giúp thân chịu được các tác động gió bão vùng triều. - Một số loài có những tế bào mô cứng hình vòng như ở thân Sú. Các tinh thể oxalat canxi có nhiều ở thân Đước, Vẹt. Đặc biệt ở thân Mắm có vòng mô cứng bao quanh thân trụ, nhiều vòng mạch gỗ nằm xen với các sợi gỗ. - Thân cây rừng ngập mặn có nhiều mạch với kích thước nhỏ ( đảm bảo tốt chức năng vận chuyển nước). 3 Đặc điểm thích nghi của lá cây rừng ngập mặn - Lá cây sống ở RNM thể hiện tính ưa sáng. + Lá cây dày nhẵn bóng do bên trong có nhiều lớp tế bào hạ bì hay mô nước. Trên lá có lớp sáp ở 2 mặt. Một số loài trong chi mắm và chi cui có lông ở mặt dưới. + Lá thường cứng và giòn do sự có mặt của các yếu tố cơ học phát triển. + Tế bào biểu bì trên thường lớn hơn tế bào biểu bì dưới. Lỗ khí chỉ phân bố mặt dưới của lá, trừ một số cây mọng nước và cây một lá mầm. Số lượng lỗ khí trung bình là 108 – 215/mm2. + Lá có tuyến tiết muối ở mặt trên. Tuyến muối nằm sâu trong biểu bì gồm 3 – 4 tế bào hình trứng xếp sít nhau tạo thành một u lồi. Mặt ngoài phủ lớp cutin mỏng hơn lớp cutin trên tế bào biểu bì. Phía dưới tế bào này là một số tế bào xếp chồng lên một số tế bào gốc lớn ( tế bào thu góp muối, tế bào phụ). Trong cùng là lớp tế bào hạ bì có kích thước lớn hơn nhiều. Tuyến muối có cả mặt trên và mặt dưới của lá. Số lượng tuyến muối thay đổi tùy vị trí của phiến lá, theo loài và môi trường. - Cấu tạo của lá cây ngập mặn có thêm tầng hạ bì (1-7 lớp ) để thích nghi với điều kiện bất lợi của môi trường. Lá càng già tầng hạ bì càng phát triển về kích thước. - Sống trong điều kiện nồng độ muối cao, các tế bào mô dậu có xu hướng gảm kích thước. Thường các tế bào phía ngoài dài hơn các tế bào phía trong. - Mô xốp gồm các tế bào xếp sít nhau nhưng vẫn tạo ra các khoảng trống chứa khí. Khoảng trống này khác nhau tùy thuộc vào từng loài và mức độ ngập mặn. Cây càng ngập mặn thì khoảng trống càng phát triển. - Các loài cây gỗ chịu mặn như Bần, Cóc giống như các loài thân thảo khác ( sam biển, muối biển) trong cấu trúc lá không có mô xốp chỉ có mô dậu ở mặt trên và mặt dưới của lá. Thay tầng hạ bì là mô nước phát triển ở phần giữa lá, chiếm 50-60% độ dày lá. Mô nước gồm những tế bào đa giác không đều để chừa ra một khoảng trống chứa khí. Bó mạch ít phân bố trong phần mô nước - Tất cả các loài cây ngập mặn đều chứa tuyến tiết chất nhầy, tế bào chứa tanin. Nhiều loài có mô cứng dị hình phát triển nhất là đước. Các tế bào mô cứng tập trung thành mô bao bọc lấy gân lá. Gân chính thường có mô dày góc ở sát biểu bì do đó mà cây ngập mặn giòn hơn nhiều so với các cây ở trong nội địa. - Điều đặc biệt là nhiều loài cây ngập mặn (trừ các loài có tuyến tiết muối) các lá non tương đối mỏng nhưng lá càng già càng dày lên không phải do sinh ra các tế bào mới mà do sự tăng kích thước các tế bào trong thịt lá. Đặc điểm này phù hợp với chức năng tích lũy muối thừa để thải ra ngoài khi lá rụng. Hình 5: Lá cây vẹt 4. Sự thích nghi sinh sản – Hiện tượng sinh con trên cây mẹ - Một hình thức thích nghi của hiện tượng sinh sản ở nhiều cây RNM là sự sinh con trên cây mẹ (Viviparity) như ở các cây thuộc họ Rhyzophoraceae. Điển hình là các cây Đước, Vẹt, Trang… - Hạt của những cây này khi chín thường nảy mầm ngay trên cây mẹ thành một bộ phận gọi là “trụ mầm” nối liền với quả. Trụ mầm có cấu tạo của một cây con, gồm thân và chồi lá, chưa có rễ. Trụ mầm nhận các chất dinh dưỡng từ cây mẹ chuyển qua quả vào. Thời gian sống của trụ mầm trên cây mẹ thường khoảng 2-3 tháng. Khi trụ mầm chín sẽ rời khỏi cây mẹ, cắm xuống bùn, ra rễ và bắt đầu cuộc sống độc lập. Hình 6: Lá, hoa, trái và trụ mầm cây Vẹt |