BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU NGUYỄN XUÂN TRỊNH NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG SINH THÁI NUÔI TRỒNG THỦY SẢN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI K[.]
BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU NGUYỄN XUÂN TRỊNH NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG SINH THÁI NUÔI TRỒNG THỦY SẢN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên Mơi trường Mã số: 62850101 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KIỂM SOÁT VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI – 2019 Cơng trình hồn thành tại: Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Doãn Hà Phong PGS TS Lê Xuân Tuấn Phản biện 1: ……………………………… Phản biện 2:………………… …… …… Phản biện 3: ……………………………… Luận án bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp Viện, họp tại: Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu Vào hồi ngày tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án : - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Thư viện Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1.N.X Trinh, et al (2018), Delimitating inland aqua-ecological zones in climate change conditions in the mekong delta region, vietnam, The International Water Association- IWA Publishing, Journal of Water and Climate Change, (2018) (3): 463-479.https://doi.org/10.2166/wcc.2018.181 NguyễnXuânTrịnh, TrầnVăn Tam(2015), Đánh giá tính dễ bị tổn thương BĐKH NTTS vùng ĐBSCL, Tạp chí Nơng nghiệp & phát triển nông thôn số 21/2015: tr 56-64 NguyễnXuânTrịnh, Phan Thị Ngọc Diệp, Đỗ PhươngLinh, Trần Quang Thọ, Doãn Hà Phong (2015), Phân vùng sinh thái NTTS nội địa vùng ĐBSCL tác động BĐKH” Tạp chí Khí tượng thủy văn số 659 tháng 11/2015 tr 42-49 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đồng bằng sơng Cửu Long (ĐBSCL) vùng trọng điểm phát triển thủy sản, chiếm khoảng 80% tổng giá trị xuất sản phẩm nuôi trồng thủy sản (NTTS) nước Tuy nhiên, vùng đánh giá vùng dễ tổn thương giới tác động cực đoan BĐKH gia tăng rõ nét năm qua Những tác động tiêu cực trở ngại lớn mục tiêu phát triển bền vững đặc biệt đe dọa sinh kế người dân Nghiên cứu phân vùng sinh thái (PVST) cung cấp luận cứ khoa học giúp cho việc hình thành vùng sản xuất theo không gian lãnh thổ dựa đồng về cấu trúc đặc tính tự nhiên, môi trường, sinh thái lĩnh vực sản xuất Mặc dù số nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực NTTS, sinh thái BĐKH đã thực ở vùng ĐBSCL, nghiên cứu còn có điểm về sở khoa học chưa làm rõ Đặc biệt biến động vùng sinh thái NTTS theo không gian thời gian tác động BĐKH chưa có nghiên cứu thực Xuất phát từ vấn đề nêu trên, luận án “Nghiên cứu phân vùng sinh thái nuôi trồng thủy sản Đồng sông Cửu Long điều kiện biến đổi khí hậu” thực nhằm góp phần bổ sung sở khoa học đề xuất giải pháp tổ chức lại sản xuất phù hợp với đặc tính biến động sinh thái nguồn nước phục vụ quản lý quy hoạch NTTS thích ứng với tác động bất lợi BĐKH vùng ĐBCSL Mục tiêu Xác lập sở lý luận thực tiễn phân vùng sinh thái phục vụ phát triển nuôi trồng thủy sản vùng ĐBSCL Thực phân vùng sinh thái điều kiện biến đổi khí hậu vùng ĐBSCL phục vụ phát triển nuôi trồng thủy sản Đề xuất số giải pháp phục vụ quản lý nuôi trồng thủy sản theo không gian điều kiện biến đổi khí hậu ở vùng ĐBSCL Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Sinh thái tự nhiên; sản xuất nuôi trồng thủy sản; yếu tố liên quan biến đổi khí hậu phân vùng sinh thái nuôi trồng thủy sản Phạm vi nghiên cứu: 13 tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long Giả thuyết nghiên cứu (i) Lưu lượng dòng chảy vùng ĐBSCL không có đột biến (do tác nhân thủy điện) ở khu vực thượng nguồn (ii) Kịch BĐKH về lượng mưa lưu vực sông Mê Kông có độ tin cậy cao Luận điểm bảo vệ luận án BĐKH tạo hội cho việc mở rộng sản xuất NTTS vùng nội đồng ĐBSCL, PVST NTTS góp phần chuyển dịch cấu sản xuất điều kiện BĐKH vào năm 2030 2050 Mơ hình sản xuất NTTS luân/xen canh với nông nghiệp ở vùng lũ vùng nhiễm mặn mơ hình sản xuất thích ứng với BĐKH Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án 6.1 Ý nghĩa khoa học Kết nghiên cứu luận án góp phần cung cấp luận cứ, sở khoa học phục vụ PVST cho lĩnh vực sản xuất NTTS Nhận diện, làm rõ chất chế tác động lồng ghép yếu tố BĐKH để xác định phân bố không gian vùng sinh thái NTTS theo kịch BĐKH vùng ĐBSCL 6.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu luận án có ý nghĩa thực tiễn giúp cho nhà quản lý việc hoạch định chiến lược phát triển NTTS tỉnh ĐBSCL Kết nghiên cứu bước đầu cung cấp sở quan trọng việc xây dựng mơ hình chuyển dịch cấu sản xuất thích ứng với BĐKH vùng ĐBSCL Những đóng góp nghiên cứu Kết nghiên cứu luận án đã xác lập sở khoa học phân vùng sinh thái NTTS vùng ĐBSCL điều kiện tác động BĐKH Lồng ghép PVST NTTS vào quy hoạch không gian phát triển vùng ĐBSCL đề xuất mơ hình sản xuất NTTS thích ứng với BĐKH Cấu trúc luận án Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 2: Quan điểm tiếp cận phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết thảo luận Kết luận kiến nghị Danh mục cơng trình khoa học tác giả liên quan đến luận án Tài liệu tham khảo Phụ lục CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Các khái niệm Từ nghiên cứu tổng quan cho thấy: Các tác giả đưa khái niệm, mục tiêu, nguyên tắc phân vùng khác phù hợp với đặc thù từng lĩnh vực Tuy nhiệm vụ PVST NTTS hình thức phân vùng phục vụ phát triển sản xuất, nên nguyên tắc chung cần phải trọng tâm xem xét đặc tính sinh thái tác động đến NTTS yếu tố đặc thù về sản xuất NTTS khu vực để bổ sung hoặc điều chỉnh nguyên tắc cho phù hợp 1.2 Mối liên quan biến đổi khí hậu sinh thái nuôi trồng thủy sản BĐKH tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến NTTS (về khía cạnh: tốc độ sinh trưởng phát triển đối tượng nuôi, dịch bệnh, sinh sản…) Để lượng hóa cần phải tách biệt yếu tố từ bên bên tác động vào hệ thống 1.3 Tổng quan vùng nghiên cứu Tổng quan vùng nghiên cứu xác định: (i) Biến động nguồn nước yếu tố tạo biến động sinh thái theo mùa tác động đến cấu sản xuất NTTS vùng ĐBSCL Trong đó có yếu tố ngoại vi: (i) Thủy văn dòng chảy (do lượng mưa nội vùng lượng mưa tồn lưu vực sơng Mê Kông) (ii) Thủy triều (biên độ) yếu tố nội vi gồm: (i) Địa hình (ii) Hệ thống thủy hệ 1.4 Tổng kết chương Tổng quan nghiên cứu xác định những tồn chủ yếu liên quan đến sở khoa học và cách tiếp cận: Tiếp cận sản xuất NTTS: (1) Tiếp cận mục tiêu định hướng phát triển, (2) Tiếp cận cấu phương thức sản xuất vấn đề chưa đề cập nghiên cứu trước Sự gắn kết đặc tính sinh thái với đặc thù lĩnh vực sản xuất NTTS chưa đề cập làm rõ Cơ sở lựa chọn tiêu chí phân vùng chưa làm rõ về tính ổn định tương đối khung thời gian với mùa vụ sản xuất NTTS Cơ sở khoa học về lồng ghép yếu tố tác động BĐKH PVST NTTS chưa nghiên cứu đề xuất CHƯƠNG QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Quan điểm tiếp cận Hình 2.1 Cách tiếp cận PVST NTTS tác động BĐKH a Phân vùng sinh thái NTTS tác động BĐKH Hình 2.1 mô tả cách tiếp cận để đạt mục tiêu nghiên cứu Trong đó, mô tả yếu tố ngoại vi xác định lượng mưa nội vùng tồn lưu vực sơng Mê Kơng tác động thủy triều mô tả yếu tố nội vi nhận diện yếu tố: địa hình, thổ nhưỡng, thủy văn (sông ngòi)… kết hợp với yếu tố ngoại sinh tạo biến động về sinh thái nguồn nước NTTS Các mô hình NTTS luân canh xen canh thích hợp với BĐKH gắn lên tạo thành PVST NTTS tại: sử dụng số liệu đầu vào năm đại diện cho dòng chảy trung bình (năm 2004) PVST NTTS tác động BĐKH 2030, 2050: Sử dụng yếu tố lượng mưa, nước biển dâng kịch quốc gia kịch IPCC cho toàn vùng hai giai đoạn 2030, 2050 làm thay đổi đầu vào , kết tạo vùng sinh thái NTTS điều kiện tác động BĐKH cho giai đoạn 2030, 2050 tương ứng b PVST NTTS tác động cực đoan & BĐKH (áp dụng cho vùng nội địa) PVST NTTS tác động cực đoan & BĐKH Sử dụng số liệu năm cực đoan hạn lũ (năm 2000, 1998) So sánh biến động vùng không gian kịch cực đoan hạn, lũ với kịch năm có dòng chảy trung bình (năm 2004) PVST NTTS tác động cực đoan & BĐKH 2030, 2050 Xây dựng mô hình kịch biến động vùng sinh thái cực đoan hạn, lũ cho giai đoạn 2030, 2050 So sánh biến động vùng không gian kịch năm có cực đoan hạn, lũ với kịch năm có dòng chảy trung bình tương ứng 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Thu thập, chuẩn hóa phân tích liệu Ch̉n hóa dữ liệu: (1) Chuẩn hóa hệ tọa độ; (2) Chuẩn hóa về định dạng; (3) Chuẩn hóa về độ phân giải; (4) Chuẩn hóa về hình học Thu thập dữ liệu phục vụ PVST: (1) Số liệu đo sâu ngập nước xâm nhập mặn (Số liệu năm 1998, 2000 2004); (2) Bản đồ trạng NTTS (được xây dựng sở đồ sử dụng đất tỷ lệ 1/25.000; kết hợp với điều tra khảo sát địa phương hỗ trợ ảnh vệ tinh Landsat 8; (3) Dữ liệu địa hình (Mô hình số độ cao DEM độ phân giải 10m); (4) Bản đồ thổ nhưỡng; (5) Dữ liệu địa hình đáy biển; (6) Số liệu thủy triều (2 trạm đo: trạm đo Bình Đại - Bến Tre đại diện cho thủy triều biển Đông; trạm đo Rạch Giá đại diện cho diễn biến triều biển Tây) Các phương pháp: (1) Phương pháp mơ hình hóa (Mơ hình VRSAP mơ phỏng dòng chảy tạo liệu không gian (bản đồ), xâm nhập mặn, lũ cho kịch nền năm 1998, 2000, 2004 kịch biến động nguồn nước năm 2030, 2050 cho kịch nền tương ứng nói trên; (2) Phương pháp khảo sát (bổ sung cập nhật thơng tin); (3) Phương pháp phân tích viễn thám GIS (sử dụng phân tích, tích hợp đồ có trọng số); (4) Phương pháp chuyên gia (xác định trọng số yếu tố); (5) Phương pháp phân tích liệu địa hình (Xây dựng bề mặt địa hình đáy biển); (6) Phương pháp phân tích thủy triều 2.2.2 Phương pháp phân vùng 2.2.2.1 Phân vùng sinh thái NTTS tác động BĐKH a Phương pháp phân vùng sinh thái NTTS vùng nội đồng Phương pháp phân vùng thực theo cấu trúc thứ bậc thực thông qua cấp: PVST cấp 1- Phân vùng sinh thái bản: Thể vùng sinh thái (nước mặn, nước lợ, nước ngọt) dựa vào sinh thái nguồn nước PVST cấp 2- Phân vùng sinh thái theo định hướng mục tiêu: Chi tiết hóa vùng sinh thái cấp Trong đó tiêu chí biến động về nguồn nước theo không gian thời gian cụ thể hóa để phân vùng phù hợp cho mục tiêu quy hoạch mơ hình NTTS thích ứng với BĐKH PVST cấp - Phân vùng chi tiết: Xác định tiêu chí: (i) Yếu tố thuận lợi nguồn nước: Trọng số 0.35; (ii) Yếu tố an ninh: Trọng số 0.3; (iii) Yếu tố thổ nhưỡng: Trọng số 0.15; (iv) yếu tố địa hình: Trọng số 0.2 Phân cấp và cho điểm chỉ tiêu tiêu chí: Các tiêu phân cấp cho điểm tiêu tiêu chí: Các tiêu mỡi tiêu chí phân thành cấp tương đương với điểm từ 1-4 Trong đó: Khơng thích hợp; Ít thích hợp; Thích hợp Trung bình; Rất thích hợp Tích hợp điểm số từng tiêu chí: Sử dụng công thức để xác định điểm số cho đồ đánh giá thích hợp từng pixel: Si= ∑Wi * Xi Trong đó: Si: Chỉ số thích hợp; Wi: Trọng số tồn cục tiêu chuẩn I; Xi: Giá trị (điểm) tiêu chuẩn i Tất pixel có giá trị từ 1-4 Sử dụng thang phân cấp thích hợp từ 1-4 nêu cho phép xác định khu vực thích hợp đồ b Phương pháp phân vùng biển bãi triều Cơ sở để phân vùng sinh thái – cấp dựa vào luật biển quốc gia, quy hoạch không gian biển; phân loại đất ngập nước công ước RAMSA phân chia thành loại bản: (1) Vùng sinh thái biển nông sát bờ có độ sâu > 6m; (2) Vùng sinh thái đất ngập nước ven biển từ -6m đến thủy triều thấp nhất; 10 Xác định tiêu chí phục vụ cho việc xác định vùng phù hợp cho NTTS trọng số xác định sau: (1) Yếu tố thuận lợi nguồn nước: Trọng số 0,35; (2) Yếu tố an ninh: Trọng số 0,3; (3) Yếu tố thổ nhưỡng: Trọng số 0,15; (4) Yếu tố địa hình: Trọng số 0,2 Phân vùng chi tiết cấp việc chi tiết hóa từ tiểu vùng cấp nhằm xác định chi tiết vùng NTTS có khả thích ứng với BĐKH vùng sinh thái 3.2.2 Phân tích liệu phục vụ phân vùng biển bãi triều 3.2.2.1 Phân vùng biển bãi triều - Cấp Xây dựng tiêu chí PVST NTTS vùng biển bãi triều cấp phân chia thành loại bản: (1) Vùng sinh thái biển nông sát bờ có độ sâu > 6m; (2) Vùng sinh thái đất ngập nước ven biển từ 6m đến thủy triều thấp nhất; (3) Vùng sinh thái bãi triều: Vùng nước từ đỉnh triều đến chân triều (thủy triều thấp đến thủy triều cao nhất) 3.2.2.2 Phân vùng biển bãi triều - Cấp Xây dựng tiêu chí phù hợp cho việc phát triển NTTS biển bãi triều (Bảng 3.10) Bảng 3.10 Tiêu chí phân vùng sinh thái cấp cấp – Vùng biển bãi triều Tiêu chí Độ sâu đáy biển Sinh 1km biển < -6m -Cách đảo 25‰ giao động khoảng 18-20% tổng diện tích Tác động BĐKH tượng cực đoan làm gia tăng ngập lũ (so với tại) ở năm cực đoan lũ (khoảng 23.2% tổng diện tích tại, 28.3% năm 2030 30.4% năm 2050) Về mơ hình NTTS thích ứng với BĐKH Tác động cực đoan BĐKH tạo hội cho việc mở rộng diện tích phát triển mơ hình ln canh xen canh Nơng nghiệpthủy sản ở loại hình sử dụng đất: lúa vụ, lúa vụ, mương vườn đất rừng Lồng ghép thực nhóm giải pháp thích ứng với BĐKH: (1) Điều chỉnh cấu lồi ni theo mùa tơm sú tôm chân trắng để phù hợp với đặc tính sinh thái nhiễm mặn; (2) Cơ cấu lại sản xuất theo ch̃i dựa vào đặc tính sinh thái nguồn nước; (3) Nâng cấp hệ thống thủy lợi có biện pháp ứng phó để giảm độ mặn cho vùng ven biển độ mặn tăng cao cực đoan Kết quả nghiên cứu góp phần bổ sung sở khoa học thực tiễn việc hoạch định định hướng chiến lược quy hoạch phát triển chung quy mơ tồn vùng và địa phương Việc đẩy mạnh áp dụng khuyến khích phát mơ hình thích ứng với BĐKH nói giúp phát triển đạt mục tiêu dài hạn khía cạnh: (1) Nâng cao hiệu quả sản xuất thích ứng với tác động bất lợi BĐKH; (2) Giảm thiểu tác động BĐKH và cực đoan tạo những vùng trữ nước rất lớn (do mơ hình NTTS trữ nước) để điều tiết dịng chảy tồn vùng mùa khơ Khuyến nghị Khi nghiên cứu tác động BĐKH ở quy mô chi tiết, yếu tố tự nhiên đầu vào cần xem xét chi tiết hóa: Theo không gian (tăng độ 27 chi tiết, phân giải) theo thời gian (theo tháng) để kết sát với thực tiễn Đồng thời, bổ sung nghiên cứu đánh giá sức tải môi trường làm sở xác định vùng thích hợp NTTS Lồng ghép kịch PVST vào chiến lược phát triển kinh tế xã hội địa phương xây dựng kế hoạch ứng phó, tăng cường khả thích ứng với BĐKH sách liên quan đến sinh kế người dân Cập nhật số liệu về dòng chảy dòng chảy năm gần để kết có ý nghĩa hơn./ 28 ... MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1.N.X Trinh, et al (2018), Delimitating inland aqua-ecological zones in climate change conditions in the mekong delta region, vietnam,