Nghiên cứu hiện trạng, biến động và đề xuất các giải pháp phát triển bền vững thảm thực vật ở hệ sinh thái rừng ngập mặn vùng cửa sông Văn Úc, Hải Phòng115858

Tổng quan những nghiên cứu về hiện trạng và biến động thảm thực vật hệ sinh thái rừng ngập mặn trên thế giới, ở Việt Nam và khu vực nghiên cứu .... Các công trình nghiên cứu hiện trạng,

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

VÙNG CỬA SÔNG VĂN ÚC, HẢI PHÒNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2012

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

VÙNG CỬA SÔNG VĂN ÚC, HẢI PHÒNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN XUÂN HUẤN

Hà Nội – 2012

~ i ~

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở lí luận về nghiên cứu hiện trạng và biến động thảm thực vật hệ sinh thái rừng ngập mặn 4

1.1.1 Nghiên cứu về thảm thực vật 4

1.1.2 Lí luận về cơ chế và các động lực biến động thảm thực vật rừng ngập mặn 6

1.1.3 Công nghệ viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động thảm thực vật hệ sinh thái rừng ngập mặn 12

1.2 Cơ sở sinh thái học của phát triển bền vững các hệ sinh thái 15

1.2.1 Quan điểm về phát triển bền vững 15

1.2.2 Cơ sở sinh thái học của phát triển bền vững 15

1.3 Tổng quan những nghiên cứu về hiện trạng và biến động thảm thực vật hệ sinh thái rừng ngập mặn trên thế giới, ở Việt Nam và khu vực nghiên cứu 17

1.3.1 Các công trình nghiên cứu hiện trạng, biến động và phục hồi thảm thực vật hệ sinh thái rừng ngập mặn trên thế giới 17

1.3.2 Các công trình nghiên cứu hiện trạng và biến động thảm thực vật hệ sinh thái rừng ngập mặn Việt Nam 21

1.3.3 Các công trình nghiên cứu liên quan tới vùng cửa sông Văn Úc 22

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Đối tượng 25

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25

2.1.2 Thời gian nghiên cứu: 25

2.1.3 Địa điểm nghiên cứu: 25

2.2 Nội dung nghiên cứu 26

2.3 Phương pháp nghiên cứu 27

2.3.1 Phương pháp kế thừa và hồi cứu tài liệu 27

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 30 3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội và những nhân tố kinh tế-xã hội tác động lên thảm thực vật ngập mặn cửa sông Văn Úc 42

3.2 Hiện trạng thảm thực vật hệ sinh thái rừng ngập mặn ở vùng cửa sông Văn Úc 45

3.2.1 Đa dạng thành phần loài thảm thực vật ngập mặn cửa sông Văn Úc 45 3.2.2 Cấu trúc thảm thực vật ngập mặn khu vực cửa sông Văn Úc 50

3.3 Biến động thảm thực vật hệ sinh thái rừng ngập mặn khu vực cửa sông Văn Úc 54

3.3.1 Phân tích và dự báo diễn thế sinh thái của hệ sinh thái rừng ngập mặn vùng cửa sông Văn Úc 54 3.3.2 Phân tích biến động thảm thực vật ngập mặn 57

3.4 Đề xuất các giải pháp và định hướng quy hoạch bảo vệ và sử dụng bền vững hệ sinh thái rừng ngập mặn ở vùng cửa sông Văn Úc 72

3.4.1 Nguyên tắc cơ bản sử dụng hợp lý và bảo vệ thảm thực vật rừng ngập mặn ở cửa sông Văn Úc 72 3.4.2 Các giải pháp sử dụng hợp lý rừng ngập mặn cửa sông Văn Úc 75 3.4.3 Các giải pháp bảo vệ thảm rừng ngập mặn cửa sông Văn Úc 78 3.4.4 Định hướng quy hoạch nhằm bảo vệ và sử dụng bền vững thảm thực vật rừng ngập mặn ở vùng cửa sông Văn Úc 89

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

~ iii ~

ảng 1 Các tác động đặc trưng gây biến đổi cảnh quan ven biển 8

ảng 2 Các dự án và tổ chức quốc tế có vai trò thúc đẩy sử dụng viễn thám 19

ảng 3 Đặc trưng các yếu tố khí hậu tại khu vực nghiên cứu 32

ảng 4 Độ cao của sóng biển theo các hướng tại trạm Hòn Dấu 35

ảng 5 Độ mặn tại một số khu vực phân bố của TVNM ở khu vực cửa sông Văn Úc 39

ảng 6 Các yếu môi trường trầm tích ở vùng cửa sông Văn Úc 40

ảng 7 Kết quả phân tích mẫu trầm tích bãi triều của vùng cửa sông Văn Úc 41

ảng 8 Các chất dinh dưỡng dinh dưỡng trong trầm tích ở vùmg cửa sông Văn Úc 42

ảng 9 Hiện trạng dân số ba xã vùng cửa sông Văn Úc 43

ảng 10 Đối tượng và sản lượng khai thác thủy sản cửa sông Văn Úc 44

ảng 11 Thành phần loài TVNM khu vực cửa sông Văn Úc 45

ảng 12 Những đe doạ đối với RNM cửa sông Văn Úc 79

~ iv ~

Hình 1 Sơ đồ các bước nghiên cứu hiện trạng và biến động sử dụng đất trên cơ sở

ứng dụng viễn thám và GIS 14

Hình 2 Vị trí khu vực nghiên cứu 26

Hình 3 iểu đồ thành phần các nhóm loài thực vật ở khu vực cửa sông Văn Úc 49

Hình 4 Ảnh viễn thám các năm của khu vực nghiên cứu 58

Hình 5 Hiện trạng thảm TVNM cửa sông Văn Úc năm 1986 60

Hình 6 iến động thảm TVNM cửa sông Văn Úc giai đoạn 1986 - 1989 61

Hình 7 Hiện trạng thảm TVNM cửa sông Văn Úc năm 1989 62

Hình 8 iến động RNM giai đoạn 1989 – 1992 63

Hình 9 Hiện trạng thảm TVNM cửa sông Văn Úc năm 1992 64

Hình 10 iến động RNM giai đoạn 1992 – 2001 65

Hình 11 Hiện trạng thảm TVNM cửa sông Văn Úc năm 2001 66

Hình 12 iến động RNM giai đoạn 2001 - 2005 67

Hình 13 Hiện trạng thảm TVNM cửa sông Văn Úc năm 2005 68

Hình 14 iến động RNM giai đoạn 2005 – 2008 69

Hình 15 Hiện trạng thảm TVNM cửa sông Văn Úc năm 2008 70

Hình 16 iến động diện tích thảm TVNM cửa sông Văn Úc giai đoạn 1986 – 2008 72

Hình 17 ản đồ định hướng quy hoạch sử dụng bền vững thảm TVNM cửa sông Văn Úc 93

~ 1 ~

MỞ ĐẦU

Hệ sinh thái rừng ngập mặn (RNM) là nơi chuyển tiếp giữa môi trường biển

và đất liền, thường phân bố ở vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới Chúng phát triển tốt trên khu vực bãi lầy ven biển, cửa sông hoặc dọc theo các kênh rạch ven biển, chịu tác động trực tiếp của thủy triều Nhiều nghiên cứu khoa học và thực tế đã cho thấy, hệ sinh thái RNM có vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường, đặc biệt là đối với đời sống của cư dân ven biển Không chỉ cung cấp cho người dân ven biển nguồn lâm sản có giá trị như: than, củi, tanin hay nguồn lợi thủy sản có giá trị cao, RNM còn có vai trò rất quan trọng trong việc chắn gió, chắn sóng, bảo vệ người dân và các công trình ven biển RNM thật sự trở thành nguồn tài nguyên quý giá

Khởi đầu cho sự hình thành hệ sinh thái RNM là thảm thực vật ngập mặn (TVNM) Đây là những loài thực vật bậc cao có khả năng chống chịu mặn và sống được trên các bãi lầy, thường xuyên ngập nước Sự phát triển của thảm TVNM trên các bãi bùn lầy, ngập mặn ven biển đã tạo nên hệ sinh thái RNM với năng suất sinh học cao, trữ lượng lớn và đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái ven biển Chính những sản phẩm của thảm TVNM (cành, lá) là nguồn cung cấp mùn bã hữu cơ, hệ thống rễ thở làm tăng khả năng bồi lắng, giữ chất dinh dưỡng, nơi cư trú và bãi đẻ

an toàn cho nhiều loài thủy sản quý hiếm Chính vì vậy, việc nghiên cứu nhằm bảo

vệ, khôi phục và phát triển thảm TVNM là việc làm cấp bách, hiệu quả nhất nhằm phát triển và bảo tồn hệ sinh thái có vai trò quan trọng bậc nhất này

Trong những năm vừa qua, sự bùng phát diện tích nuôi trồng thủy sản (NTTS) đã làm cho diện tích RNM ở nước ta suy giảm nghiêm trọng và môi trường

bị ô nhiễm Hậu quả là các đối tượng hải sản nuôi bị nhiễm bệnh, năng suất giảm sút, hàng trăm ha đầm bị bỏ hoang ảnh hưởng nghiêm trọng đến kinh tế khu vực ven biển Bên cạch đó, hiện tượng biến đổi khí hậu có quy mô trên toàn thế giới đang trở thành vấn đề được nhiều quốc gia quan tâm, ảnh hưởng của nó tới đời sống

~ 2 ~

đã trở nên nghiêm trọng và gây ra thiệt hại do thiên tai mang lại ngày càng lớn Theo nghiên cứu mới nhất của cơ quan liên chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên hợp quốc (IPCC), đến cuối thế kỷ này (năm 2100), mực nước biển sẽ dâng lên từ 28 đến 43cm, nhiều vùng lục địa sẽ bị ngập chìm Hải Phòng là một trong những vùng chịu thiệt hại lớn do những tác động nêu trên Do vậy, vai trò của thảm TVNM khu vực ven biển trong việc bảo vệ xóm làng và đê biển trước tác động không nhỏ của thiên tai càng trở nên quan trọng

Việc nghiên cứu về thành phần loài, và phân bố của các loài cây ngập mặn ở trong và ngoài nước đã được tiến hành từ rất lâu Tuy nhiên, trước những tác động của thiên nhiên và con người thì thảm TVNM luôn có sự biến động và mang tính thời sự Để có được những giải pháp quản lý cũng như khai thác nguồn tài nguyên quý giá này một cách hợp lý và bền vững thì cần phải có những nghiên cứu cơ bản

về hiện trạng thảm TVNM và thành phần loài cũng như mối quan hệ quần xã

TVNM trong hệ sinh thái khu vực

Cửa sông Văn Úc, Hải Phòng là một trong những vùng đã từng có TVNM phân bố trên diện tích rộng với mật độ cây lớn và độ che phủ cao Tuy nhiên, trong nhiều năm vừa qua, do những tác động của con người (chủ yếu là phá RNM làm đầm nuôi thuỷ sản một cách ồ ạt, không có quy hoạch) đã làm suy giảm nhanh diện tích có TVNM, làm biến đổi cảnh quan và môi trường Kết quả là có rất nhiều đầm nuôi bị bỏ hoang hoặc nuôi trồng nhưng cho sản lượng rất thấp Vì vậy cần có mô hình nuôi trồng sinh thái bền vững nhằm khôi phục khu RNM và cải thiện môi trường, có như vậy việc nuôi trồng mới đem lại hiệu quả dài lâu, phục vụ cuộc sống người dân ven biển

Trước những vấn đề mang tính cấp thiết đối với hệ sinh thái RNM cửa sông

Văn Úc, tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu hiện trạng, biến động và đề xuất các

giải pháp phát triển bền vững thảm thực vật ở hệ sinh thái rừng ngập mặn vùng cửa sông Văn Úc, Hải Phòng” với các mục đích:

~ 3 ~

- Nghiên cứu về hiện trạng thảm TVNM vùng cửa sông Văn Úc trên cơ sở thu thập số liệu từ các công trình nghiên cứu trước đây và số liệu qua các đợt khảo sát thực địa Trên cơ sở kết quả thu được, xây dựng danh lục thực vật và xác định cấu trúc RNM cửa sông Văn Úc

- Phân tích xu thế biến đổi của RNM trên cơ sở giải đoán ảnh vệ tinh qua các thời kỳ và xác định nguyên nhân biến đổi của thảm thực vật cửa sông Văn Úc

- Đề xuất các biện pháp bảo tồn và phát triển bền vững nguồn tài nguyên TVNM khu vực cửa sông Văn Úc

~ 4 ~

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở lí luận về nghiên cứu hiện trạng và biến động thảm thực vật hệ sinh thái rừng ngập mặn

1.1.1 Nghiên cứu về thảm thực vật

a Khái niệm thảm thực vật

Có nhiều khái niệm về thảm thực vật được đưa ra Theo Schmitthusen J (1959), thảm thực vật là lớp thực bì của Trái đất và các bộ phận hợp thành khác của nó.[14]

Thái Văn Trừng (1970, 1999) đã định nghĩa: “Thảm thực vật bao gồm các quần thể thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh”[30][31]

Theo Trần Đình Lý (1998) thì thảm thực vật là lớp phủ thực vật ở một vùng

cụ thể hay trên toàn bộ bề mặt Trái đất Thành phần chủ yếu trong thảm thực vật là

cá thể các loài cây gỗ, cỏ Những đối tượng nghiên cứu của môn học về thảm thực vật là những quần thể thực vật được hình thành do một số lượng lớn hay nhỏ những

cá thể của các loài thực vật tập hợp lại.[10]

b Nghiên cứu thảm thực vật trên thế giới

Ở châu Âu, theo Schmitthusen J (1959) có hai hệ thống phân loại thảm thực vật chủ yếu Đầu thế kỷ XX, Morodov G.F ở Liên Xô (cũ) là người đầu tiên đặt nền móng cho trường phái phân loại rừng vì mục đích kinh doanh Theo ông kiểu rừng

là tập hợp các khu vực rừng có thể khác nhau về những đặc trưng thứ yếu, nhưng tương tự nhau về các điều kiện hình thành, đặc biệt là thổ nhưỡng Sucasov V.N dựa trên quan điểm của Morodov coi rừng là một sinh địa quần lạc và dùng đơn vị

cơ bản phân loại thảm thực vật là quần hợp [14]

Theo Thái Văn Trừng (1970), ở vùng nhiệt đới, hệ thống phân loại đầu tiên

về thảm thực vật rừng nhiệt đới là của Schimper A.F (1898) Hệ thống của Schimper chia thảm thực vật thành: 1 quần hệ thổ nhưỡng, 2 quần hệ vùng núi và

~ 5 ~

3 quần hệ khí hậu Ngoài ra còn có, Champion H.G (1936) đã phân biệt 4 đai thảm thực vật lớn theo nhiệt độ ở vùng nhiệt đới gió mùa châu Á: nhiệt đới, á nhiệt đới,

ôn đới và núi cao [30]

eard J.S (1944) đưa ra một hệ thống phân loại 3 cấp cho những quần thể thực vật vùng Nam Mỹ Hệ thống này được xem là hoàn chỉnh nhất ở nhiệt đới châu

Mỹ [30] Năm 1956 Richards P.W đề nghị áp dụng hệ thống này cho các vùng nhiệt đới khác Forberg (1958) đưa ra hệ thống phân loại chung cho thảm thực vật rừng nhiệt đới, dựa trên cơ sở sinh thái và cấu trúc của quần thể là lớp quần hệ, quần hệ và quần hệ phụ.[30]

UNESCO (1973) [51] đã công bố một khung phân loại thảm thực vật trên thế giới dựa trên nguyên tắc ngoại mạo, cấu trúc để có thể so sánh được các kết quả nghiên cứu ở các vùng khác nhau và có thể thể hiện trên bản đồ tỉ lệ 1:1.000.000 Theo Trần Đình Lý, đây là bảng phân loại còn mang nhiều tính chất nhân tạo nhưng lại cần thiết theo thực tế hiện nay

c Nghiên cứu thảm thực vật ở Việt Nam

Các công trình nghiên cứu về thảm thực vật trước năm 1960 chủ yếu do các nhà nghiên cứu nước ngoài thực hiện như:

Năm 1960, Loschau đã đưa ra bảng phân loại rừng theo trạng thái Hệ thống này đã được áp dụng khá rộng rãi ở nước ta trong điều tra tái sinh rừng và điều tra tài nguyên rừng theo trạng thái phục vụ công tác qui hoạch, thiết kế kinh doanh rừng Thảm thực vật trong hệ thống phân loại của Loschau gồm 4 loại hình: 1 đất đai hoang trọc, những trảng cỏ và cây bụi; 2 rừng non mới mọc; 3 các loại rừng bị khai thác trở nên nghèo kiệt, tuy còn có thể khai thác lấy gỗ trụ mỏ, củi; 4 rừng già nguyên sinh chưa bị khai phá.[8]

Trần Ngũ Phương (1970) đã xây dựng bảng phân loại rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở nghiên cứu các qui luật diễn thế thứ sinh, diễn biến độ phì, những biến đổi tính chất vật lý, hóa học của đất qua các giai đoạn phát triển rừng Ông đã

~ 6 ~

chia rừng Việt Nam thành ba đai lớn theo độ cao: đai rừng nhiệt đới mưa mùa, đai rừng á nhiệt đới mưa mùa và đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao, trong mỗi đai lại được chia thành các kiểu rừng khác nhau Điểm hạn chế của bảng phân loại là chưa làm nổi bật mối quan hệ giữa thảm thực vật và các điều kiện môi trường.[12]

Thái Văn Trừng (1970) trên quan điểm sinh thái phát sinh đã xây dựng bảng phân loại rừng Việt Nam Ông đã phân chia các kiểu thảm thực vật Việt Nam vào một khung gồm cả những nhân tố sinh thái phát sinh Đồng thời trong mỗi nhóm nhân tố lại sắp xếp theo trật tự giảm dần từ kiểu tốt nhất đến xấu nhất Đây là công trình tổng quát có giá trị về lý luận và thực tiễn, đáp ứng qui hoạch sinh thái, được nhiều nhà khoa học đánh giá cao.[30]

Phan Kế Lộc (1985) đã áp dụng khung phân loại thực vật thế giới UNESCO (1973) để xây dựng bảng phân loại thảm thực vật Việt Nam và thể hiện trên bản đồ

tỉ lệ 1:2.000.000 Bảng phân loại gồm có 5 lớp quần hệ: rừng rậm, rừng thưa, cây bụi, cây bụi lùn và trảng cỏ.[9]

Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) áp dụng khung phân loại thảm thực vật thế giới của UNESCO (1973) và đã xây dựng bảng phân loại thảm thực vật Việt Nam Bảng phân loại có 4 lớp quần hệ: rừng rậm, rừng thưa, trảng cây bụi và trảng cỏ.[23]

Nguyễn Văn Thêm (2003) đã áp dụng hệ thống phân loại trạng thái thực bì của Loschau (1963, 1973) để xây dựng các hàm tuyến tính Fisher dựa trên nhiều biến số định lượng dễ đo đạc để nhận dạng nhanh các trạng thái rừng trên thực địa Kết quả nghiên cứu này được sử dụng để phân chia thành kiểu rừng kín lá rộng thường xanh và nửa rụng lá nhiệt đới mưa mùa.[25]

1.1.2 Lí luận về cơ chế và các động lực biến động thảm thực vật rừng ngập mặn

Sự biến đổi cảnh quan đã được nghiên cứu trên thế giới với những khái niệm khác nhau Tuy nhiên, có thể thấy hai cách hiểu thông dụng nhất hiện nay về biến đổi cảnh quan được sử dụng trong khoa học là “Landscape change” ( iến đổi cảnh quan) và “Landscape evolution” (Phát triển cảnh quan) Theo cách hiểu thứ nhất thì:

Theo cách hiểu thứ hai thì biến đổi cảnh quan có thể được coi là sự phát triển của cảnh quan Các nghiên cứu về biến đổi cảnh quan cũng đã dùng thuật ngữ sự phát triển của cảnh quan để mô tả quá trình cảnh quan bị biến đổi Theo Paul Hancock và Brian J.Skinner (2000) thì thuật ngữ “sự phát triển cảnh quan” được dùng để mô tả cách thức cảnh quan phát triển và thay đổi theo thời gian Như vậy, hiện nay có nhiều quan điểm cũng như định nghĩa về biến đổi cảnh quan, với các khía cạnh khác nhau và phụ thuộc nhiều vào mục đích nghiên cứu khác nhau Với mục đích tập trung nghiên cứu ở khu vực ven biển, biến đổi cảnh quan được quan niệm là sự thay đổi cấu trúc cảnh quan, diện tích, sự phân bố các dạng cảnh quan bởi các nhân tố tự nhiên và xã hội tác động đến sự hình thành và phát triển cảnh quan trong quá khứ và hiện tại Nghiên cứu biến đổi cảnh quan không chỉ xác định cảnh quan trong quá khứ, hiện tại mà còn dự đoán cho tương lai nhằm mục đích nghiên cứu và quản lý cảnh quan.[26]

Nếu như cấu trúc không gian của cảnh quan đồi núi, đồng bằng tương đối ổn định và thường được quyết định bởi cấu trúc của nền rắn (địa chất, địa mạo, vỏ phong hóa) thì cấu trúc không gian của cảnh quan ven biển nói chung, RNM nói riêng, có độ ổn định thấp hơn do phụ thuộc chặt chẽ vào các yếu tố động lực ngoại sinh (động lực sông – biển, chế độ triều, chế độ nhiệt – muối).Các nhân tố thuộc nhóm nền tảng rắn (mẫu chất, địa hình) và nhóm nền tảng nhiệt – ẩm (khí hậu, thủy

ảng 1 Các tác động đặc trƣng gây biến đổi cảnh quan ven biển

Các nhân tố gây biến

đổi cảnh quan

Các hợp phần cảnh quan

Mẫu chất

Địa hình

Khí hậu

Thủy văn

Thổ nhƣỡng RNM

Nhân sinh

Biến đổi khí

hậu + ++ +++ ++ + +++ +++ Quá trình xói

lở, bồi tích ++ +++ - ++ ++ +++ +++ Quá trình mặn

hóa ++ - - - +++ +++ + Lượng dòng

chảy và bùn

cát (vùng cửa

sông)

Địa hình

Khí hậu

Thủy văn

Thổ nhưỡng RNM

Nhân sinh

Chặt phá RNM - + +++ ++ ++ +++ +

Phát triển du

lịch - + - + - ++ +++ Các hoạt động

khác - + - + - +++ +++

Ghi chú: Mức độ tác động: mạnh (+++), trung bình (++), yếu (+), không (-)

Nguồn: Nguyễn An Thịnh, 2009

(i) Các yếu tố tự nhiên:

- Sóng, thủy triều: Tác dụng của sóng thể hiện ở sự “nhào nặn” các bãi bồi Trục dài của cồn cát cửa sông ban đầu thường có phương vuông góc với bờ biển, nhờ có sóng, các cồn cát bị xoay trục dài theo hướng song song với bờ biển Theo

số liệu thống kê, nếu năng lượng sóng lớn sẽ cho hàm lượng cát thạch anh tăng lên, tính chọn lọc tốt hơn; nếu năng lượng sóng nhỏ làm cho tính phân tuyển bùn cát kém, có chứa hạt đất sét Khi sóng tiến vào bờ, nó bị khúc xạ Khúc xạ sóng là hiện tượng front sóng quay dần dần khi cập bờ sao cho cuối cùng nó trở thành song song với đường bờ Đối với đường bờ bằng phẳng, sự khúc xạ xảy ra không có gì đặc biệt, nhưng đối với đường bờ khúc khuỷu, hiện tượng này đẫn đến tình trạng tập trung năng lượng sóng tại những đoạn bờ nhô ra (tại các mũi đất) và dãn ra ở chỗ lõm vào, bởi lẽ trong quá trình khúc xạ, mỗi đoạn front sóng đều cố đạt đến vị trí song song với đoạn đường bờ tương ứng Hệ quả tạo địa hình của hiện tượng này là sóng xói lở các mũi đất và gây tích tụ tại phần đỉnh vịnh

Tại khu vực cửa sông ven biển, thủy triều có hai tác dụng chính Một là phá hoại sự phân tầng mật độ trên phương thẳng đứng của khối nước, tăng cường sự xáo

~ 10 ~

trộn giữa nước mặn và nước ngọt khi triều dâng, triều hạ; hai là tác dụng tạo hình khối bồi lắng cửa sông Dòng triều cửa sông là dòng chảy thuận nghịch không đối xứng, lưu tốc vào ra không bằng nhau Ở hai phía cồn cát, lúc triều dâng, do lưu tốc lớn có tác dụng bào xói, đưa bùn cát vào bồi lắng ở đầu bãi phía sông; lúc triều rút lưu tốc nhỏ, tác dụng xói bồi xảy ra theo hướng ngược lại Quá trình đó lặp đi lặp lại nhiều lần, cồn cát biến hình hoặc chia cắt, hình thành bãi triều và lạch triều

- Động lực sông – biển: Sự tác động tổng hợp các quá trình động lực của sông và biển là một trong nhiều nguyên nhân gây nên sự biến đổi cảnh quan khu vực ven biển Tại khu vực dòng chảy sông chiếm ưu thế, cửa sông sẽ bị bồi lắng trầm tích Tại khu vực dòng triều chiếm ưu thế, xảy ra quá trình ngược lại, vật liệu đáy và các chất lơ lửng được di chuyển từ phía biển vào lục địa

- Dòng chảy ven bờ (hải lưu): Tác dụng của dòng chảy ven bờ do gió mùa gây ra có thể di chuyển một khối lượng bùn cát lớn từ khu vực này sang khu vực khác Dòng chảy ven bờ sẽ di chuyển các dòng bùn cát từ các hệ thống sông đưa ra biển và phân bố lại dọc ven bờ tạo nên các cồn cát ngầm, các bãi triều rộng lớn và các đồng bằng châu thổ màu mỡ tiếp tục được mở rộng

- Quá trình mặn hóa: Sự xâm nhập của nước biển sẽ ảnh hưởng các hệ sinh thái, làm mất cân bằng môi trường sống của nhiều loại thủy sinh nước ngọt Điều đó

có thể dẫn đến diện tích RNM giảm, nguồn thức ăn thực vật và dinh dưỡng của các loài sinh vật sống ở sông, biển cũng giảm Bên cạnh đó, diện tích đất nông nghiệp

bị nhiễm mặn cũng sẽ không thể canh tác được Việc khoanh đầm nuôi dọc bờ biển, cửa sông và ven sông với diện tích lớn đã làm giảm đáng kể diện tích phân phối nước triều, đặc biệt khi triều cường, điều này kéo theo sự xâm nhập mặn đáng kể vào sâu trong lục địa

- Biến đổi khí hậu: Biến đổi khí hậu gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, lũ lụt, hạn hán… gia tăng, cùng với hiện tượng mực nước biển dâng cao

~ 11 ~

(ii) Các yếu tố kinh tế – xã hội:

- Quai đê lấn biển: trong quá trình phát triển kinh tế – xã hội, nhiều khu vực ven biển đã được cải tạo và mở rộng để trồng trọt và định cư Quá trình quai đê, lấn biển, khai thác bãi bồi và các hoạt động phát triển đã tác động mạnh mẽ đến cảnh quan làm hình thành các kiểu thảm thực vật thứ sinh nhân tác nhạy cảm và các kiểu

sử dụng đất trong mối phụ thuộc vào động lực sông – biển – triều Cảnh quan ven biển được hình thành, biến đổi qua nhiều thời kỳ với hệ thống đê sông được xây dựng Hoạt động quai đê lấn biển tạo nên chuỗi diễn thế thảm cây trồng theo công thức “lúa đuổi cói, cói đuổi sú vẹt, sú vẹt đuổi cỏ ngạn”, đồng thời cũng tạo ra các dạng bãi triều cao được khai hoang

- Nuôi trồng thủy sản: Mặc dù những phương thức khai thác ven biển hiện nay đã hình thành các hệ sinh thái nước lợ có năng suất sinh học và giá trị kinh tế cao hơn nhiều lần các hệ sinh thái nước ngọt, nhưng thường khai thác không bền vững và gây xung đột: xây dựng các đầm thủy sản làm tăng xâm nhập mặn; nước thải từ các đầm nuôi tôm làm ô nhiễm môi trường đất và nước, hệ quả làm giảm năng suất nuôi trồng; việc xây dựng các đầm nuôi còn làm tăng nguy cơ xói lở bờ biển, vỡ đê do chặt phá RNM Đắp đầm nuôi hải sản trên diện tích rộng làm giảm, thậm chí mất môi trường sống và nơi sinh sản của nhiều loài động vật đáy, sinh vật phù du vốn rất phong phú trên các bãi triều lầy

- Chặt phá RNM: diện tích RNM đang chịu sức ép rất lớn từ phát triển NTTS

và khai thác lâm sản Do chưa nhận thức đầy đủ về giá trị RNM nên ở nhiều địa phương, khi giá thủy sản lên cao, dân phá rừng để lấy diện tích nuôi trồng và khai thác thủy sản ồ ạt, cơ quan quản lý không kiểm soát được Điều này sẽ gây tác động lớn đến cảnh quan khu vực, mất đi hệ sinh thái phong phú đi kèm với nó Diện tích RNM giảm, nguồn thức ăn thực vật và dinh dưỡng của các loài sinh vật sống ở sông, biển cũng giảm

- Các hoạt động khác (tàu phà, bến cảng, phát triển du lịch…): các hoạt động phát triển du lịch hay xây dựng bến cảng là một trong số các nguyên nhân gây nên biến

Viễn thám (Remote sensing - RS) là một ngành khoa học có lịch sử phát triển

từ lâu, có mục đích nghiên cứu thông tin về một vật và một hiện tượng thông qua việc phân tích dữ liệu ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, ảnh hồng ngoại nhiệt và ảnh radar Viễn thám được hiểu là một khoa học và nghệ thuật để thu thập thông tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện tượng thông qua việc phân tích tư liệu thu nhận được bằng các phương tiện Có nhiều học giả định nghĩa về viễn thám như Ficher (1976), A Land Grete (1978), Floy Sabin (1987), Capbell (1996), Nguyễn Ngọc Thạch (1997) Tuy nhiên các định nghĩa đều nhấn mạnh rằng: “Viễn thám là khoa học thu nhận từ xa các thông tin về các đối tượng, hiện tượng trên Trái đất”.[17]

Hệ thông tin địa lý (Geographical Information System - GIS) ra đời từ những

năm đầu của thập kỷ 60 thế kỷ XX do nhu cầu kiểm kê nguồn tài nguyên thiên nhiên và quản lý đô thị Bắc Mỹ GIS phát triển trên cơ sở kế thừa những kiến thức

cơ bản của ngành Bản đồ học, thông tin không gian cập nhật từ viễn thám Có rất nhiều định nghĩa khác nhau về GIS như các định nghĩa của Dueker (1979), Ozemoy (1981), urough (1986), Almo (1998), Carol (1998), nhưng nhìn chung các định nghĩa này được chia ra làm hai nhóm quan niệm: (i) GIS là một công cụ tính toán,

xử lý thông tin không gian có tọa độ địa lý và (ii) GIS là một hệ thống xử lý thông tin trợ giúp người quản lý khi đưa ra quyết định.[18]

GIS là công cụ cơ bản như là nền móng để thực hiện các mô hình và dữ liệu thực, chuyển hóa các thông tin từ phân tích ẩn sang phân tích hiện Và trong các nghiên cứu biến động sử dụng đất cũng như biến động các thành phần cấu trúc cảnh

và phân giải thời gian ngày càng cao cho phép theo dõi các đối tượng trên bề mặt Trái Đất và tính chất của chúng một cách nhanh chóng, chính xác Nhờ khả năng phân tích không gian, thời gian và mô hình hoá, GIS có thể cho phép tạo ra những thông tin có giá trị gia tăng cho các thông tin được chiết xuất từ các dữ liệu vệ tinh

đó (Burrough và nnk., 1998) Bằng phương pháp phân tích không gian, sử dụng các

tư liệu viễn thám đa thời gian và phương pháp phân tích thống kê kết hợp với các

dữ liệu bổ trợ, hiện trạng sử dụng đất cũng như lớp phủ thực vật sẽ dễ dàng được phát hiện từ ảnh vệ tinh Việc tích hợp và xử lý các lớp thông tin qua các năm sẽ đánh giá được biến động trong giai đoạn nghiên cứu, từ đó làm sáng tỏ mối quan hệ giữa biến đổi sử dụng tài nguyên và biến đổi các hoạt động kinh tế

b Vai trò của Viễn thám

- Thể hiện phần lớn các thông tin về lớp phủ mặt đất

- Tư liệu viễn thám đa thời gian đáp ứng yêu cầu về khả năng cập nhật và tính chu kì trong theo dõi biến động

- Đảm bảo tính đồng nhất cao về không gian và thời gian của thông tin trên một lãnh thổ rộng lớn, cho phép bổ sung các yếu tố trong trường hợp cần thiết

c Vai trò của GIS

- Trong quản lí tài nguyên đất, hệ thông tin địa lí (GIS) được sử dụng nhằm lưu trữ và thao tác trên dữ liệu với mục đích trả lời các câu hỏi: ở đâu, như thế nào,

tế, xã hội, dân tộc, từ đó có thể chỉ ra sự biến động của hiện trạng lớp phủ theo các biến khác nhau và thấy được đâu là nguyên nhân chính thúc đẩy cho quá trình thay đổi hiện trạng lớp phủ

* Các bước nghiên cứu hiện trạng và biến động sử dụng đất trên cơ sở ứng dụng viễn thám và GIS

Dựa vào các tư liệu về bản đồ địa hình, ảnh Landsat, ảnh Spot đã có, thông qua nắn chỉnh hình học, xây dựng chú giải bản đồ, xây dựng khóa giải đoán, điều vẽ trong phòng, kiểm tra thực địa, ta có sản phẩm cuối cùng là bản đồ hiện trạng sử dụng đất của khu vực nghiên cứu (Hình 1)

H nh 1 Sơ đồ các bước nghiên cứu hiện trạng và biến động sử dụng đất

trên cơ sở ứng dụng viễn thám và GIS

Nguồn: Nguyễn An Thịnh, 2009

~ 15 ~

1.2.1 Quan điểm về phát triển bền vững

Thuật ngữ Phát triển bền vững (Sustainable Development) lần đầu tiên được

sử dụng trong bản “Chiến lược bảo tồn thế giới” do IUCN đề xuất năm 1980 Mục tiêu tổng thể của Chiến lược là “đạt được sự phát triển bền vững bằng cách bảo vệ các tài nguyên sinh vật” và thuật ngữ phát triển bền vững ở đây được đề cập tới với một nội dung hẹp, nhấn mạnh tính bền vững của sự phát triển về mặt sinh thái, nhằm kêu gọi việc bảo tồn các tài nguyên sinh vật Năm 1987, trong báo cáo

“Tương lai chung của chúng ta”, Ủy ban Quốc tế về Môi trường và Phát triển lần đầu tiên đã đưa ra một định nghĩa tương đối đầy đủ về phát triển bền vững là: “Sự phát triển đáp ứng được nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn thương khả năng của các thế hệ tương lai trong việc thỏa mãn các nhu cầu của chính họ”

Nội hàm về phát triển bền vững được tái khẳng định ở Hội nghị Rio – 92 và được bổ sung, hoàn chỉnh tại Hội nghị Johannesburg – 2002: “Phát triển bền vững

là quá trình phát triển có sự kết hợp chặt chẽ, hợp lý và hài hòa giữa ba mặt của sự phát triển Đó là: phát triển kinh tế, công bằng xã hội và bảo vệ môi trường” Ngoài

ba mặt chủ yếu này, có nhiều người còn đề cập tới những khía cạnh khác của phát triển bền vững như chính trị, văn hóa, tinh thần, dân tộc và đòi hỏi phải tính toán

và cân đối chúng trong hoạch định các chiến lược và chính sách phát triển kinh

tế-xã hội cho từng quốc gia, từng địa phương cụ thể

1.2.2 Cơ sở sinh thái học của phát triển bền vững

Để triển khai các chiến lược và kế hoạch phát triển bền vững, Liên Hợp Quốc đã thành lập Chương trình “Đánh giá hệ sinh thái thiên niên kỷ” (MA) (tháng 6/2001), nhằm mục đích giúp các khu vực và quốc gia:

- Hiểu biết một cách sâu sắc hơn mối quan hệ giữa hệ sinh thái (tự nhiên) và phúc lợi của con người;

- Tích hợp các lĩnh vực kinh tế, môi trường, xã hội và văn hóa;

- Tích hợp thông tin từ cả hai nguồn: khoa học xã hội và khoa học tự nhiên;

- Phân tích và đánh giá những phương án về chính sách và quản lý, nhằm duy trì dịch vụ của các hệ sinh thái và hài hòa nó với nhu cầu của người dân

- Tăng cường quản lý hệ sinh thái tổng hợp

Hệ sinh thái ở đây được hiểu theo nội hàm mới – “một tổ hợp động của các quần xã thực vật, động vật, vi sinh vật và các điều kiện môi trường vô sinh xung quanh trong sự tương tác lẫn nhau như một đơn vị chức năng; con người là một bộ phận hữu cơ của hệ sinh thái” Định nghĩa này nhấn mạnh con người là một thành viên đặc biệt của hệ sinh thái theo nghĩa con người, một mặt, có những tác động mạnh mẽ nhất vào hệ sinh thái theo cách riêng của mình (có ý thức và bằng công cụ) và mặt khác lại là đối tượng mà bất kỳ nghiên cứu hệ sinh thái nào cũng phải hướng tới để đem lại phúc lợi cho họ

Nói cách khác, MA sẽ hỗ trợ để lựa chọn những phương án tốt nhất và xác định cách tiếp cận mới, phù hợp để thực hiện kế hoạch hành động triển khai Agenda

21 nhằm đạt được các mục tiêu thiên niên kỷ

Đối với các nhà hoạch định chính sách, MA đưa ra một cơ chế để giúp họ:

- Xác định phương án nhằm đạt được các mục tiêu bền vững và phát triển con người;

- Hiểu biết một cách sâu sắc hơn khái niệm đánh đổi có liên quan tới tất cả các ngành, các bên trong những quyết định liên quan tới môi trường;

- Liên kết các phương án giải quyết nhằm đạt được hiệu quả tổng hòa cao nhất

~ 17 ~

1.3 Tổng quan những nghiên cứu về hiện trạng và biến động thảm thực vật hệ sinh thái rừng ngập mặn trên thế giới, ở Việt Nam và khu vực nghiên cứu

1.3.1 Các công trình nghiên cứu hiện trạng, biến động và phục hồi thảm thực vật

hệ sinh thái rừng ngập mặn trên thế giới

Nghiên cứu về thảm TVNM là một trong những lĩnh vực đầu tiên trong lịch

sử nghiên cứu hệ sinh thái RNM Năm 1981, Rollet đã thống kê được 5658 tài liệu có liên quan thảm TVNM từ 1600 đến 1975.[47] Tính đến năm 1975, người có nhiều công bố nhất về TVNM là H.N Moldenker (B Rollet, 1981).[47] Phần lớn các nghiên cứu đó tập trung vào phân loại chi Mắm (Avicenia) và các nghiên cứu tổng quan Các nhà nghiên cứu về thảm TVNM sau này được biết nhiều đến tác giả V.L Chapman một nhà sinh lý học thực vật chỉ trong 4 năm, ông đã để lại các tác phẩm lớn về thảm TVNM Năm 1976, ông cho xuất bản cuốn “Mangrove vegetation” (447 trang) và năm 1977, ông chủ biên tập Ecosystem of the world, vol

I – Wet coastal Ecosystems (428 trang)[43] RNM Đông Nam Á phát triển và đa dạng nhất thế giới (Giensen & Wulffraat, 1998) với 268 loài bao gồm 129 loài cây

và cây bụi, 50 cây thân thảo mọc cạn (bao gồm 27 loài cỏ và dạng giống cỏ), 28 cây leo, 24 thực vật biểu sinh, 24 loài dương xỉ, 7 loài cọ, … Trong số 268 loài có 52 loài chỉ thấy ở môi trường sống RNM, và nhóm này được gọi là những loài TVNM

chính (Wim Giesen et al, 2007) [44][45] Nhưng theo Saenger et al (1983) [49] ghi

nhận trên thế giới đã có tổng số 60 loài Nguyên nhân của sự sai khác này có thể kể đến như: tên loài trùng nhau do dùng từ đồng âm, hay do sự phân bố của thảm thực vật, tức là có loài ở khu vực này thì phân bố thường xuyên ở vùng ngập triều mặn nhưng ở vùng khác lại chỉ thấy phân bố ở khu vực triều cao…Ngoài ra còn rất nhiều công trình khoa học và những bài báo về phân loại thực vật và thảm thực vật ở các nơi trên thế giới

Các công trình nghiên cứu khác gần đây đề cập đến đặc điểm của biến động

sử dụng đất trong môi trường nhiệt đới, bao gồm cả biến động và phục hồi RNM ở khu vực ven biển như: phân tích mối quan hệ giữa môi trường, biến đổi khí hậu và

~ 18 ~

các hoạt động phát triển dựa trên ảnh vệ tinh giám sát động lực không gian và thời gian của vùng ven biển, phục hồi các khu RNM đã bị phá hủy, sử dụng mô hình động lực hệ thống để thiết kế môi trường phục hồi RNM, phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến các quần xã trong quá trình phục hồi RNM (Qin và nnk., 2008 [48]; Arquitt và nnk [40], 2008; Stone và nnk., 2008[50])

Vệ tinh viễn thám có tiềm năng cung cấp những thông tin cho việc kiểm tra đánh giá những ảnh hưởng đến môi trường Hình ảnh thường ngày của hầu hết bề mặt trái đất do vệ tinh thu thập đã cung cấp một tư liệu lịch sử vô giá của hơn 3 thập

kỷ Sự phát triển mang tính cách mạng này khiến cho việc đánh giá về chất lượng

và qui mô của hệ sinh thái trên trái đất ở hầu hết các vùng tại thời kỳ này trở nên khả thi hơn Dữ kiện viễn thám được ứng dụng trong một phạm vi rộng ví dụ như

đa dạng sinh học và đánh giá sự phong phú của các loài (Seto et al., 2004), bản đồ qui mô vùng đầm lầy (Prigent et al., 2001; Rao et al., 1999), bản kê chất lượng, số lượng của vùng rừng (Hall et al., 1991; Woodcock et al., 1997), đánh giá tỉ lệ và qui

mô của sự hoang mạc hoá (Stephenne and Lambin, 2001), bản kê về đất trồng trọt (Seto et al., 2000) và những đo đạc về ô nhiễm không khí (Husar et al., 1997) [26] Những ví dụ đã kể trên đây cho thấy rằng dữ liệu viễn thám đã trực tiếp liên quan tới những hiệp định và công ước môi trường quốc tế (IEAS) Nhiều dự án và tổ chức quốc tế đã đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sử dụng ảnh viễn thám (Bảng 2)

~ 19 ~

ảng 2 Các dự án và tổ chức quốc tế có vai trò thúc đẩy sử dụng viễn thám

tác bảo trợ Cơ quan giám sát kiểm tra Hiệp ước giám sát Dũ liệu thu thập hay cải

tiến/ dạng

Giám sát toàn cầu trong thúc đẩy môi

trường và an ninh (GMES)

1998/ uỷ ban châu ESA SAI-Joint research center

Âu-Ramsar, Kyoto Protocol, UN- FCCC, UN-CCD, MARPOL etc

Ảnh thu thập / hiện đang tồn tại

Trọng tâm: môi trường biển và duyên hải, quản lý rủi ro, ô nhiễm không khí, lục địa bao gồm tình trạng và thay đổi, giám sát rừng

Những dịch vụ thi hành công ước sử

dụng chương trình quan sát trái đất

(TESEO), nằm trong GMES

2001/ uỷ ban châu âu –ESA SAI

Ramsar, Kyoto Protocol, UN- CCD, MARPOL

Ảnh thu thập / dạng nguyên mẫu

Trọng tâm : đặc trưng công ước

Đơn vị giám sát thực vật toàn cầu

(GVM)

2001/ uỷ ban châu âu,

cơ sở đào tạo về môi trường và bền vững

Viện ứng dụng không gian, Joint research center

UN-FCCC, UN-CCD, and UN-

SEDAC, CIESIN Ramsar Ảnh thu thập Trọng tâm: Bảo tồn những vùng ĐNN quốc tế quan trọng và việc sử dụng bền vững tài nguyên

~ 20 ~

tác bảo trợ Cơ quan giám sát kiểm tra Hiệp ước giám sát Dũ liệu thu thập hay cải

tiến/ dạng

Kyoto và khởi nguồn carbon 2001/ JAXA trung tâm

nghiên cứu quan sát trái đất

Nhóm cố vấn khoa học quốc tế của JAXA, GOFC, TCO, FAO, cơ quan không gian và các trường đại học

Đầu tiên: Nghị định thư Kyoto

Thứ hai:Ramsar, UN- CCD, UN-CBD

Ảnh thu thập

Trọng tâm: Phát hiện, định lượng sự thay đổi của rừng và phần lục địa bao phủ, phác thảo bản đồ, giám sát nguồn methane chính xác

Khởi nguồn carbon của trái đất

1999/ IGOS-CEOS, GTOS, IGBP IGOS-CEOS

Nghị định thư Kyoto, UN-CCD, UN-

CBD

Không phải ảnh thu thập lẫn cải tiến/ Mục tiêu thống nhất về quan sát

và yêu cầu mẫu vật, sự hài hoà của dự án chính

và các hoạt động đóng góp vào hệ thống quan sát toàn cầu, vv…

Trọng tâm: Phân bố đồng thời về không gian của nguồn carbon và ĐNN trong sự cấu thành của đất liền trong sinh quyển, quan sát dài hạn

và toàn cầu, sản phẩm theo từng thời kỳ

Quan sát toàn cầu đối với rừng và lục

địa bao phủ(GOFC/ GOLD) nằm

trong GTOS

1997/ thành viên và hội viên của CEOS, FAO-UN,

UNEP, TOPC, CSA, CFS, NIES, USFS

Các đội thực hiện( thu thập của những nhà nghiên cứu của các trường đại học và các viện)

Có thể là UNFCCC và một số tổ chức khác

ảnh thu thập/ Tư liệu vệ tinh có độ phân giải thô

có nhiều ý kiến khác nhau

Mặc dù đã có nhiều công trình nghiên cứu về khu hệ thực vật, hệ thống phân loại, địa thực vật… của RNM, nhưng lại còn rất ít công trình nghiên cứu về cấu trúc Công trình đầu tiên trên thế giới về cấu trúc các thảm rừng vùng nhiệt đới Nam

Mỹ, Trung Phi và Đông Nam Á là “Rừng mưa nhiệt đới” (P.W Richard, 1952) Trong công trình này, tác giả đã công bố những nghiên cứu về địa mạo, cấu trúc, thành phần và điều kiện tự nhiên (thổ nhưỡng, khí hậu…) của những kiểu rừng mưa nhiệt đới và diễn thế của chúng.[38]

Tại Việt Nam có một số công trình nghiên cứu cấu trúc, phân bố và diễn thế của các hệ sinh thái RNM trong nhiều vùng thuộc lãnh thổ Việt Nam, vai trò bảo vệ vùng ven biển và giảm nhẹ tai biến thiên nhiên của RNM, nghiên cứu quản lý tài nguyên biển và sử dụng phương pháp phân tích chi phí – lợi ích để ước tính giá trị

~ 22 ~

kinh tế môi trường của RNM (Phan Nguyên Hồng, 1991, 2004 [1][4]; Nguyễn Hoàng Trí và nnk, 2006 [29]; Nguyễn Xuân Huấn và nnk., 2004 [5]; Nguyễn Cao Huần và Nguyễn An Thịnh, 2005 [7]) Thông qua các nghiên cứu này, tác giả đã mô

tả khá đầy đủ về thành phần loài, kiểu phân bố và chức năng của một số RNM ven biển Việt Nam Một nghiên cứu khác (Vũ Đoàn Thái, 2006) [21] về một số kiểu cấu trúc RNM liên quan đến khả năng bảo vệ bờ biển ở Hải Phòng Tuy nhiên chỉ có một số ít công trình đề cập đến hướng ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động và sử dụng đất ở vùng ven biển, ví dụ, đánh giá quá trình chuyển đổi RNM và phát triển NTTS ở một số khu vực đặc thù như khu vực Ramsar Xuân Thủy – Tiền Hải (Karen và nnk., 2007) [46]

1.3.3 Các công trình nghiên cứu liên quan tới vùng cửa sông Văn Úc

Hầu hết các công trình nghiên cứu liên quan tới thảm TVNM vùng cửa sông Văn Úc đều nằm trong những nghiên cứu về vùng ĐNN cửa sông Văn Úc và trong một số các nghiên cứu về ĐNN của thành phố Hải Phòng Các công trình nghiên cứu liên quan tới cửa sông Văn Úc được chia thành 4 nhóm nghiên cứu chính: các công trình nghiên cứu về điều kiện kinh tế xã hội; các công trình nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên và môi trường; các công trình nghiên cứu về hiện trạng sử dụng đất và các công trình nghiên cứu theo hướng quy hoạch lãnh thổ

a Các công trình nghiên cứu về điều kiện kinh tế xã hội: hiện nay có rất ít do

đây là một huyện chưa phát triển cao của thành phố Hải Phòng Đáng kể nhất là một

số công trình do UBND thành phố Hải Phòng thực hiện về đánh giá chung hiện trạng kinh tế xã hội, công nghiệp và xây dựng của các quận, huyện thị thuộc khu vực Đồ Sơn - Tiên Lãng (UBND Thành phố Hải Phòng, 2006) [34] và một số báo cáo thường niên của UBND huyện Tiên Lãng

b Các công trình nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên và

môi trường: đã có một số công trình nghiên cứu liên quan tới khả năng chắn sóng

bảo vệ bờ biển qua cấu trúc RNM (Vũ Đoàn Thái, 2005) Trong công trình này, tác

~ 23 ~

giả đã tiến hành nghiên cứu cấu trúc của rừng Bần chua thuần loại trồng từ năm

1995 – 1996 tại khu vực xã Vinh Quang đồng thời so sánh độ cao sóng trước và sau khi qua RNM Qua nghiên cứu, tác giả đã đưa ra kết luận: độ cao sóng đã giảm đáng kể khi qua rừng, hệ số suy giảm độ cao sóng đạt tới 77%; mật độ, cấu trúc và

độ rộng dải rừng có tác dụng làm giảm độ cao sóng khi đi vào bờ, đây chính là nhân

tố quan trọng để bảo vệ bờ và đê biển [21] Ngoài ra, tác giả Vũ Đoàn Thái cũng đã tiến hành nghiên cứu thêm về tác dụng của rừng Bần xã Vinh Quang trong việc giảm thiểu độ cao sóng tác động vào bờ trong cơn bão số 2 năm 2005 và những ngày nước cường [22] Ngoài ra, còn một số công trình nghiên cứu về tiềm năng và giá trị kinh tế của RNM cửa sông Văn Úc được thực hiện năm 2008 bởi Viện Tài nguyên và Môi trường biển thông qua phương pháp lượng giá kinh tế các giá trị chưa sử dụng của hệ sinh thái RNM Hải Phòng [37]

Bên cạnh những nghiên cứu về tác dụng của RNM đối với đời sống của nhân dân các xã vùng cửa sông Văn Úc nêu trên, còn phải kể tới những công trình nghiên cứu về tài nguyên thiên nhiên, môi trường của nhiều tác giả Có thể kể tới một số nghiên cứu của tác giả Nguyễn Xuân Huấn (2005) với nghiên cứu về đa dạng sinh học và nguồn lợi thủy sản vùng cửa sông Văn Úc năm 2004, 2005 [5][6] Tác giả đã nghiên cứu những đặc điểm về đa dạng thành phần loài và nghiên cứu về nguồn lợi thủy sản cửa sông Văn Úc, từ đó đề xuất những định hướng bảo tồn và phát triển bền vững ở vùng cửa sông ven biển Tiên Lãng.Bên cạnh đó còn có nghiên cứu về

đa dạng sinh học thực vật cỡ lớn tại vùng cửa sông ven biển Tiên Lãng của Trần Ninh, Thạch Mai Hoàng năm 2006 [11] Ngoài ra, Viện Tài nguyên và Môi trường biển là nơi thực hiện nhiều đề tài nghiên cứu về thảm TVNM cửa sông Văn Úc với một số công trình liên quan tới nghiên cứu đặc điểm sinh thái, sinh học của cây Bần chua Công trình đã nghiên cứu những đặc điểm sinh học, sinh thái của cây Bần chua và đưa ra kết luận về sự phát triển của Bần chua phụ thuộc vào độ muối thấp

và nền đáy bùn Đây là hai yếu tố môi trường thích hợp cho sự phát triển của Bần chua [39]

~ 24 ~

c Các công trình nghiên cứu về hiện trạng sử dụng đất: có thể kể tới một số

công trình nghiên cứu như: hiện trạng sử dụng đất vùng bờ biển Hải Phòng (Trần Kông Tấu, 2001) [16]; Các đe dọa do con người đối với đa dạng sinh học vùng ĐNN triều ven bờ Tiên Lãng, Hải Phòng (Viện Hải dương học Hải Phòng, 2001) [36] Báo cáo kết quả nghiên cứu khoa học: Đánh giá tổng quan tiềm năng, sử dụng, quản lý ĐNN ven biển Hải Phòng, đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý (Trần Đức Thạnh, 2004) [20] Hầu hết các nghiên cứu đã tiến hành đánh giá hiện trạng sử dụng đất và các tác động của cư dân vùng cửa sông Văn Úc Trong đó, công trình nghiên cứu của Việt Hải dương học Hải Phòng đã chỉ ra 10 yếu tố nhân sinh đe dọa tới đa dạng sinh học vùng ĐNN triều ven bờ Tiên Lãng Hầu hết các nghiên cứu đều đề xuất những hướng giải pháp để bảo vệ đa dạng sinh học của cửa sông Văn Úc Tuy nhiên, việc áp dụng những đề xuất này vẫn gặp nhiều hạn chế và khó khăn

d Các công trình nghiên cứu theo hướng quy hoạch lãnh thổ bao gồm: quy

hoạch phát triển NTTS 6 xã ven biển huyện Tiên Lãng đến năm 2020 (U ND huyện Tiên Lãng, 2002); Quy hoạch phát triển kinh tế biển các quận, huyện, thị

thuộc khu vực Đồ Sơn - Tiên Lãng (UBND Thành phố Hải Phòng, 2006) [34] Quy

hoạch tổng thể các khu bảo tồn biển Thành phố Hải Phòng đến năm 2020 (Sở Kế

hoạch và Đầu tư Hải Phòng, 2006) [15]; Rà soát, điều chỉnh quy hoạch tổng thể

phát triển kinh tế xã hội huyện Tiên Lãng, Thành phố Hải Phòng đến năm 2020 (UBND huyện Tiên Lãng, 2006).[33]

~ 25 ~

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu bao gồm toàn bộ hiện trạng và biến động thảm TVNM tại khu vực cửa sông Văn Úc, Hải Phòng từ năm 1986 trở lại đây

2.1.2 Thời gian nghiên cứu:

Nghiên cứu về hiện trạng thảm ngập mặn tại khu vực cửa sông Văn Úc, Hải Phòng được tiến hành từ tháng 11/2010 đến tháng 10/2012 bao gồm ba đợt khảo sát

2.1.3 Địa điểm nghiên cứu:

Địa điểm nghiên cứu là thảm thực vật ở hệ sinh thái RNM vùng cửa sông Văn Úc thuộc địa phận các xã Vinh Quang, Tiên Hưng, Đông Hưng, huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phòng Trong đó khu vực nghiên cứu chính tập trung tại xã Vinh Quang vì đây là khu vực có diện tích RNM lớn nhất tại cửa sông Văn Úc (Hình 2)

- Tiến hành đánh giá biến động RNM cửa sông Văn Úc qua các thời kỳ trên

cơ sở khảo sát thực địa và kết quả phân tích ảnh viễn thám

~ 27 ~

- Phân tích, tổng hợp kết quả nghiên cứu để đề xuất các biện pháp bảo vệ và

sử dụng hợp lý tài nguyên RNM ở cửa sông Văn Úc

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp kế thừa và hồi cứu tài liệu

Thu thập, phân tích, tổng hợp số liệu trong tài liệu, báo cáo khoa học, luận văn thạc sĩ, khoá luận tiến sĩ có liên quan đến đề tài Các tài liệu tham chủ yếu được cung cấp bởi phân viện Hải dương học Hải Phòng, Báo cáo khoa học sinh học của Khoa Sinh học - Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, báo cáo tình hình kinh tế - xã hội của huyện Tiên Lãng và một số xã ven biển, một số tài liệu trong thư viện Bộ môn Động vật Có xương sống - Khoa Sinh học - Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội

2.3.2 Các phương pháp nghiên cứu điều tra thực địa

Trong quá trình nghiên cứu, tổng số 3 ô tiêu chuẩn đã được thiết lập để đánh giá hiện trạng, cấu trúc thảm thực vật phân hóa theo vùng triều Quy trình điều tra nghiên cứu thực địa được áp dụng theo phương pháp được Nguyễn Nghĩa Thìn giới thiệu trong “Cẩm nang nghiên cứu Đa dạng sinh vật” (1997) [23], “Hệ sinh thái rừng nhiệt đới” (2004) [24] và theo phương pháp được Phan Nguyên Hồng giới thiệu trong “Phương pháp điều tra RNM Sổ tay hướng dẫn điều tra và giám sát đa dạng sinh học” (2003)[3]:

- Xác định điểm nghiên cứu: Các điểm nghiên cứu được chọn phải đại diện

cho khu vực nghiên cứu Dựa vào bản đồ địa hình và bản đồ hiện trạng RNM cửa sông Văn Úc, đề tài tiến hành chọn điểm nghiên cứu thích hợp Sử dụng la bàn, máy định vị vệ tinh GPS và bản đồ để xác định các điểm nghiên cứu ngoài thực địa để từ

đó định dạng chính xác ranh giới quần xã thực vật trong nghiên cứu thảm thực vật

- Tiến hành nghiên cứu chi tiết tại thảm TVNM: lập ô tiêu chuẩn với kích

thước 10x10m theo quy trình áp dụng đối với RNM trồng Dùng dây nilon có màu

~ 28 ~

để định vị chu vi ô Các ô tiêu chuẩn được chọn một cách ngẫu nhiên và mang tính đại diện cho thực vật đặc trưng của khu vực nghiên cứu

- Đo đếm ô tiêu chuẩn: Để mô tả ô tiêu chuẩn trước hết phải thu mẫu và xác

định tên cây tiếp đến đo đường kính ngang ngực, đo đường kính tán cây, chiều cao vút ngọn và chiều cao dưới cành của các cây gỗ có đường kính từ 10cm trở lên trong ô tiêu chuẩn Từ đó ước lượng độ che phủ của thảm thực vật trong ô tiêu chuẩn

- Phương pháp thu mẫu và xử lý sơ bộ mẫu ngoài thực địa: các mẫu thu phải

có đủ cả bộ phận dinh dưỡng và bộ phận sinh sản và được gắn etyket với các thông tin cần thiết, các thông tin này sẽ được ghi chép đầy đủ vào sổ thu mẫu Các mẫu nhỏ được bỏ trong túi nilon kín có kẹp miệng còn các mẫu khác được xếp vào các tệp giấy báo, xếp thành từng chồng và cho vào túi nilon lớn hơn chứa dung dịch bảo quản

- Chụp ảnh: khi thu mẫu, sử dụng máy ảnh để ghi lại hình ảnh của các loài

và các sinh cảnh cùng với những hoạt động của nhóm nghiên cứu trong quá trình khảo sát thực địa

2.3.3 Phương pháp xử lý và phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm

- Lập bảng danh lục hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu: các thông tin thu

được trong quá trình phân tích mẫu được tập hợp trong bảng danh lục hệ thực vật tại khu vực nghiên cứu theo từng ô tiêu chuẩn Bảng danh lục thực vật được xây dựng theo hệ thống phân loại của Brummitt (1992) [41][42] trong đó các ngành được xếp theo hướng tiến hóa tăng dần, các họ trong một ngành, các chi trong một họ, các loài trong một chi được xếp theo trật tự chữ cái đầu từ A đến Z

- Xây dựng bản đồ thảm thực vật: trên cơ sở mô tả ô tiêu chuẩn và sử dụng các bản đồ chuyên ngành khác như đất đai, địa hình và địa mạo để xác định ranh giới các kiểu quần xã thực vật Mỗi kiểu thảm thực vật có những màu sắc khác

bằng phương pháp “Hàm đa thức - Láng giềng gần nhất” (Polynomial - Nearest

Neighbor Method, Select GSPs: Image to Map) và phân loại có kiểm định theo hàm xác suất cực đại (Supervised Classification - Maximum Likelihood) Cuối cùng là

sử dụng phần mềm MapInfo 11.0 (MapInfo Professional, version 11.0, Pitney Bowes MapInfo, USA) được sử dụng để xây dựng bản đồ hiện trạng sử thảm thực vật ở các thời kỳ để thành lập và biên tập một số bản đồ hợp phần có liên quan

~ 30 ~

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên và kinh tế-xã hội khu vực nghiên cứu – những nhân tố

tự nhiên tác động lên thảm TVNM vùng cửa sông Văn Úc

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1.1 Vị trí địa lí

Thảm thực vật RNM vùng cửa sông Văn Úc nằm trong khu vực ven biển huyện Tiên Lãng ở phía tây nam thành phố Hải Phòng Thảm thực vật RNM nơi đây chủ yếu là các loại như bần, trang, sú, tập trung ở các xã ven biển, bao gồm: xã Vinh Quang 443 ha, xã Tiên Hưng 97 ha, xã Đông Hưng 397,5 ha

Thảm TVNM vùng cửa sông Văn Úc nằm trong vùng ĐNN ven bờ huyện Tiên Lãng có tọa độ:

Toạ độ trung tâm: 106 o 42 ’ 00”E - 20 o

37 ’ 30”N

Toạ độ góc: 106 o 35 ’ 00”E - 20 o 43 ’ 00”N; 106 o 45 ’ 00”E - 20 o 35 ’ 00”N

Khu vực nghiên cứu được bao bọc ba mặt bởi sông và biển (sông Văn Úc, sông Thái Bình và phần còn lại tiếp giáp với biển Đông), tạo cho khu vực ưu thế phát triển NTTS và phát triển RNM ven biển… Tuy nhiên, do là vị trí của khu vực ven biển nên cũng tạo ra những bất lợi trong phát triển kinh tế xã hội như: cách xa trung tâm thành phố Hải Phòng, giao thông khó khăn (nhiều cầu phà), gây ra những khó khăn trong thông thương phát triển kinh tế cũng như trao đổi hàng hóa Ngoài

ra, khu vực này thường chịu ảnh hưởng của các tai biến thiên nhiên như bão, xâm nhập mặn, xói lở bờ biển

3.1.1.2 Khí hậu

Khu vực ven biển huyện Tiên Lãng nằm ở phía tây nam thành phố Hải Phòng, mang những nét chung của vùng khí hậu ven biển miền Bắc, có 3 tính chất đặc trưng chính [38] (Bảng 3)

~ 31 ~

- Tính chất nhiệt đới nóng ẩm: Nhiệt độ trung bình năm 23 - 24ºC, tổng

lượng bức xạ hàng năm 105 - 115 kcal/cm2, cao nhất vào tháng V (12,25 kcal/cm2) và tháng VII (11,29 kcal/cm2); thấp nhất vào tháng II (5,8 kcal/cm2)

Độ ẩm trung bình năm cao (82,5%) và lượng mưa trung bình năm trong khoảng

1700 – 1900 mm

- Tính phân hóa mùa: Khí hậu thể hiện hai mùa rõ rệt: mùa hè (từ tháng V

đến tháng IX) và mùa đông (từ tháng XI đến tháng III năm sau) Tháng IV và tháng

X có khí hậu chuyển tiếp Nhiệt độ trung bình mùa đông 17 - 18ºC Tháng lạnh nhất

là tháng giêng với nhiệt độ trung bình dưới 17ºC Mùa lạnh trùng với mùa ít mưa (lượng mưa tháng dưới 100 mm) với hướng gió bắc, đông bắc và đông, chủ đạo là hướng gió đông bắc Nhiệt độ trung bình mùa hè 27 - 28ºC Mùa hè trùng với mùa mưa nhiều (lượng mưa tháng trên 100 mm), chiếm khoảng 78% tổng lượng mưa cả năm và hướng gió thịnh hành là đông và đông nam

- Tính biến động: Khí hậu khu vực ven biển huyện Tiên Lãng luôn biến đổi

mạnh do nhiễu động của các yếu tố thời tiết như lốc, bão, áp thấp nhiệt đới Mỗi năm khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp của 1 đến 2 trận bão và gián tiếp của 2 đến 3 trận bão hoặc áp thấp nhiệt đới khác, trung bình 2,5 cơn/năm ão thường có gió thổi mạnh tới 30 - 40 m/s, khi gió giật mạnh có thể trên 50 m/s Hầu hết bão đổ bộ vào lúc triều thấp, hiếm khi bão đổ bộ trùng vào thời gian triều cường Khi bão gặp triều cường, triều dâng cộng hưởng với nước dâng do bão và sóng gây phá hủy bờ mạnh mẽ Theo tính toán, trung bình cứ hai cơn bão đổ bộ vào thì có một lần biên

độ nước dâng cao 1 m, năm cơn bão thì có một lần biên độ nước dâng cao 2 m và biên độ dâng cực đại là 3 m Khi có nước dâng do bão vào lúc triều cường, mực nước có thể dâng cao 56 m, kèm sóng mạnh phá vỡ đê kè và làm biến dạng mạnh

mẽ bờ

~ 32 ~

ảng 3 Đặc trƣng các yếu tố khí hậu tại khu vực nghiên cứu

Tháng

Các yếu tố khí tƣợng Nhiệt độ trung bình

Nguồn: Viện Tài nguyên và Môi trường biển, 2008

Vùng cửa sông ven biển Văn Úc mang những nét chung của khí hậu Bắc Bộ, tuy nhiên nó cũng mang những nét đặc trƣng của khí hậu ven biển Tiên Lãng

- Khí hậu mang tính chất nhiệt đới nóng ẩm đƣợc thể hiện qua các thông số tại Hình 4 Nhiệt độ trung bình năm từ 23 - 24oC, tháng nóng nhất là tháng 6, 7, nhiệt độ bình quân 28,4oC, nhiệt độ cao nhất có thể lên tới 38 – 39oC kèm theo gió Tây Nam oi bức Tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng 1, 2, nhiệt độ trung bình 15,5oC Độ ẩm khoảng 80 - 90oC, lƣợng mƣa trung bình khoảng 1700mm/năm

- Hàng năm khí hậu Tiên Lãng thể hiện hai mùa rõ rệt: mùa đông khô hanh

từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau và mùa hè nóng ẩm từ tháng 5 đến tháng 9 Tháng

4 và tháng 10 là hai tháng có khí hậu chuyển tiếp

~ 33 ~

- Vùng cửa sông, ven biển Văn Úc chịu ảnh hưởng trực tiếp của các yếu tố như lốc, bão, áp thấp nhiệt đới… ão thường tập trung từ tháng 7 đến tháng 9 kèm theo gió lớn và mưa to, sóng mạnh gây biến dạng bờ và úng lụt

- Khí hậu của đới bờ Tiên Lãng luôn bị biến động mạnh bởi nhiễu động của các yếu tố thời tiết như lốc, bão, áp thấp nhiệt đới

3.1.1.3 Thủy, hải văn

a Thủy văn

Khu vực đồng bằng ven biển thấp trũng huyện Tiên Lãng có mật độ sông, kênh, mương tương đối dày đặc Toàn bộ lãnh thổ có ba con sông bao quanh là sông Thái ình, sông Văn Úc và sông Mới, trong đó khu vực RNM nghiên cứu thuộc vùng cửa sông Văn Úc

Sông Văn Úc có độ dốc nhỏ, uốn khúc nhiều, đoạn từ xã Minh Đức đến cửa Văn Úc lòng sông được mở rộng hơn Khu vực bến Khuể, lòng sông có nhiều gò và bãi ngầm, tốc độ dòng chảy trung bình 1,2m/s, độ rộng lòng trung bình 400m, độ sâu trung bình 8m Ở sát cửa sông, tốc độ dòng chảy nhỏ hơn, lòng sông rộng hơn Lưu lượng trung bình năm 506 m3/s, chiếm 60% tổng lượng nước sông Thái Bình Tổng lượng lũ một ngày mùa lũ đạt cao nhất 294 x 106m3, tốc độ dòng chảy nhỏ vào tháng II và III Sông Thái Bình có tốc độ dòng chảy trung bình 0,6m/s, rộng trung bình 150m, sâu trung bình 3m, ở vùng cửa sông dòng chảy yếu hơn và nông hơn Lượng dòng chảy sông Thái Bình chỉ đạt bình quân 73m3

/s Về mùa lũ, tổng lượng lũ một ngày có thể lên 74 x 106m3 Dòng chảy nhỏ nhất xuất hiện vào tháng

II và III[35]

Hàng năm sông Văn Úc đổ ra biển khoảng 9 tỷ m3

nước và khoảng 6 triệu tấn bùn cát Độ đục lớn nhất xuất hiện vào các con lũ đầu mùa và con lũ lớn, tháng VII và tháng VIII có độ đục trung bình nhiều năm là 1000 g/m3 Lượng bùn cát của sông đưa ra chủ yếu gây bồi lắng vùng cửa sông và hình thành nên các đảo chắn cửa sông, bãi ngầm và bãi bồi ngập triều Độ mặn của nước sông thay đổi theo mùa