Ứng dụng viễn thám định giá dịch vụ hệ sinh thái khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn cần giờ

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP ỨNG DỤNG VIỄN THÁM ĐỊNH GIÁ DỊCH VỤ HỆ SINH THÁI KHU DỰ TRỮ SINH QUYỂN RỪNG NGẬP MẶN CẦN GIỜ Cơ quan chủ trì: Trung tâm Phát triển Khoa học Công nghệ trẻ Chủ nhiệm đề tài: CN Hoàng Trang Thư Tp Hồ Chí Minh - 2020 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TRẺ CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG VIỄN THÁM ĐỊNH GIÁ DỊCH VỤ HỆ SINH THÁI KHU DỰ TRỮ SINH QUYỂN RỪNG NGẬP MẶN CẦN GIỜ (Đã chỉnh sửa theo kết luận Hội đồng nghiệm thu ngày 24/12/2020) Chủ nhiệm nhiệm vụ: (ký tên) Chủ tịch Hội đồng nghiệm thu (Ký ghi rõ họ tên) Hồng Trang Thư Cơ quan chủ trì nhiệm vụ Đồn Kim Thành Thành phố Hồ Chí Minh- 2020 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu 10 Nội dung nghiên cứu 11 Phương pháp nghiên cứu 11 4.1 Phương pháp thu thập tổng hợp số liệu 11 4.2 Phương pháp viễn thám 12 4.3 Phương pháp hệ thống thông tin địa lý (GIS) 12 4.4 Phương pháp điều tra khảo sát 12 4.5 Phương pháp định giá tài nguyên 13 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 13 5.1 Ý nghĩa khoa học 13 5.2 Ý nghĩa thực tiễn 14 Tình đề tài 14 CHƯƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 15 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 15 1.1.1 Các nghiên cứu nước 15 1.1.2 Các nghiên cứu nước 18 1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu 23 1.2.1 Điều kiện tự nhiên 23 1.2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 28 1.3 Tổng quan hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ 30 1.3.1 Khái niệm rừng ngập mặn 30 1.3.2 Vai trò rừng ngập mặn 30 1.3.3 Hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ 31 1.4 Tổng quan dịch vụ hệ sinh thái 32 1.4.1 Định nghĩa dịch vụ hệ sinh thái 32 1.4.2 Đặc điểm dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn 33 1.4.3 Đặc điểm nhu cầu định giá dịch vụ hệ sinh thái môi trường rừng 33 1.4.4 Các thành phần cấu thành tổng giá trị kinh tế hệ sinh thái khu dự trữ sinh rừng ngập mặn Cần Giờ 34 1.5 Tổng quan viễn thám 35 1.5.1 Khái niệm viễn thám 35 1.5.2 Bản chất vật lý thông tin viễn thám 35 1.5.3 Đặc trưng phản xạ phổ đối tượng 37 1.5.4 Đặc trưng xác định rừng ngập mặn 39 CHƯƠNG DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 2.1 Cơ sở lý thuyết 42 2.1.1 Spectral Angle Mapper 42 2.1.2 Định giá dịch vụ hệ sinh thái 43 2.2 Trình tự thực 44 2.2.1 Thu thập ảnh viễn thám 44 2.2.2 Tiền xử lý ảnh 48 2.2.3 Phân loại giám sát ảnh viễn thám 50 2.2.4 Đánh giá độ xác phân loại 52 2.2.5 Xử lý sau phân loại 57 2.2.6 Tính tốn giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ 57 CHƯƠNG KẾT QUẢ- THẢO LUẬN 59 3.1 Kết phân loại trạng lớp phủ 59 3.2 Kết định giá dịch vụ hệ sinh thái 64 3.2.1 Giá trị kinh tế sản phẩm trực tiếp từ rừng ngập mặn Cần Giờ 64 3.2.2 Giá trị kinh tế sản phẩm gián tiếp từ rừng ngập mặn Cần Giờ 77 3.2.3 Định giá dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ 81 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 86 Kết luận 86 Kiến nghị 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý HST Ecosystem Hệ sinh thái RNM Mangrove Forest Rừng ngập mặn Tp Hồ Chí Minh Ho Chi Minh City Thành phố Hồ Chí Minh PHP Philippine Piso equals Đơn vị tiền tệ Philippin USD United States Dollar Đơn vị tiền tệ Mỹ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Một số thông tin khảo sát 13 Bảng Độ dài sóng bề rộng ba nhóm phân giải khơng gian vệ tinh Sentinel 45 Bảng Dữ iệu ảnh viễn thám 46 Bảng Hệ thống phân loại thực phủ khu vực nghiên cứu 48 Bảng Giải đoán ảnh viễn thám từ hình ảnh Google Earth tọa độ khảo sát thực tế 55 Bảng Bảng giải đoán hệ số Kappa 53 Bảng Hệ số Kappa kết phân loại nhận phương pháp phân loại xác suất cực đại 53 Bảng Ma trận chuyển đổi loại hình sử dụng đất năm 2016 2019 60 Bảng Thống kê diện tích lớn phủ thay đổi giai đoạn 2016-2019 61 Bảng 10 Giá trị dịch vụ HST RNM cung cấp ước lượng 64 Bảng 11 Năng suất giá trị loại thủy sản địa bàn huyện Cần Giờ 65 Bảng 12 Tổng giá trị nuôi trồng thủy sản năm giai đoạn 2016 – 2019 66 Bảng 13 Bảng ước sản lượng khai thác thủy sản năm 2018 67 Bảng 14 Giá trị trung bình thủy sản dựa giá trị trường năm 2019 68 Bảng 15 Tổng giá trị khai thác đánh bắt thủy sản RNM Cần Giờ giai đoạn 2016 - 2019 69 Bảng 16 Tổng giá trị nguồn lợi thủy sản dựa vào HST RNM Cần Giờ 69 Bảng 17 Sản lượng giá trị nghề làm muối huyện Cần Giờ giai đoạn 2016 – 2019 70 Bảng 18 Bảng sản lượng thu hoạch giá trị sản xuất tổ yến vào năm 2017, 2018 kế hoạch 2019 (Theo Ủy ban nhân dân huyện Cần Giờ năm, 2018b) 73 Bảng 19 Tổng lượng khách du lịch từ năm 2011 đến 2018 (Theo Nguyen Van Lap cộng (2018) Ủy ban nhân dân huyện Cần Giờ (2018b)) 74 Bảng 20 Chi phí vận chuyển cho du khách đến Cần Giờ 75 Bảng 21 Giá trị chi phí du lịch huyện Cần Giờ 75 Bảng 22 Giá trị cô lập CO2 cho diện tích RNM Cần Giờ 78 Bảng 23 Tổng giá trị cô lập CO2 RNM Cần Giờ giai đoạn 2016 -2019 78 Bảng 24 Đánh giá tóm tắt tổng giá trị dịch vụ HST RNM Cần Giờ 81 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Bản đồ ranh giới huyện Cần Giờ 23 Hình Bản đồ độ cao địa hình huyện Cần Giờ 25 Hình Sơ đồ tổng giá trị kinh tế HST khu dự trữ sinh RNM Cần Giờ 35 Hình Các đường cong phản xạ phổ đặc trưng số đối tượng 36 Hình Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ thực vật 37 Hình Khả phản xạ phổ phụ thuộc độ ẩm đất 38 Hình Đặc tính hấp thụ phản xạ nước 39 Hình Đặc tính phản xạ phổ nước đục nước 39 Hình Phản xạ phổ đước mắm 40 Hình 10 So sánh góc vectơ quang phổ vectơ pixel không gian ܽ 42 Hình 11 Nguyên lý viễn thám vệ tinh quang học 49 Hình 12 Kết tiền xử lý ảnh với tổ hợp màu tự nhiên a) Năm 2016; b) Năm 2019 50 Hình 13 Tọa độ điểm kiểm khảo sát thực tế 54 Hình 15 Lưu đồ xử lý liệu số viễn thám thành lập đồ lớp phủ / sử dụng đất 58 Hình 16 Hiện trạng lớp phủ từ ảnh vệ tinh Sentinel-2A năm 2016 62 Hình 17 Hiện trạng lớp phủ từ ảnh vệ tinh Sentinel-2A năm 2019 63 Đây nguyên nhân dẫn đến diện tích ruộng muối phân loại từ ảnh viễn thám giảm mạnh Dưới hình ảnh thực tế (Hình 18) chụp xã Lý Nhơn cánh đồng muối bỏ hoang 71 Hình 18 Hình ảnh thực tế ruộng muối bị bỏ hoang thuộc xã Lý Nhơn, huyện Cần Giờ 72 Hình 19 Biểu đồ cấu thành phần giá trị ước lượng dịch vụ HST RNM năm 2019 82 Hình 20 Cơ cấu giá trị dịch vụ HST theo ranh giới xã a)Năm 2016; b)Năm 2019 84 Hình 21 Tổng giá trị dịch vụ hệ sinh thái xã năm 2016 84 Hình 22 Tổng giá trị dịch vụ hệ sinh thái xã năm 2019 85 Khoi et al.: Valuating ecosystem services of the Can Gio mangrove forest in Ho Chi Minh City, Vietnam in the period 2016-2019 -6- Finally, the classified imageries were overlaid to produce a land-use map with eight land-use types, namely, Avencinna, Rhizophora, mixed tree, grassland, vacant land, salt farming, residential land, and aquacultural pond (Fig 3) Google Earth imagery (Digital Globe imagery) and data of field survey on April 2019 were used to verify the classification results of remote sensing Two statistical statistics, including overall accuracy and Kappa coefficient, were used to assess the accuracy of the classification results Ecosystem services and economic valuation The types of ecosystem services provided by the Can Gio mangrove forests are used to estimate the total economic values that is shown in Table Table The estimation of ecosystem services in the Can Gio mangrove forest Ecosystem services Provision services Types of services Fishing production Aquaculture production Salt production Production of Swiftlet farming Carbon storage Typhoon prevention Erosion prevention Water purification Tourism and recreation Regulatory services Cultural services Valuing method Market price Market price Market price Market price Replacement cost Replacement cost Replacement cost Replacement cost Travel cost The economic values of provision services (incomes from products of fishing, aquaculture, salt, and Swiftlet farming) are estimated by the market price approach as shown in the following equation : 𝑨 = ∑(Pi Qi - Ii ) (Eq.1) where A = the total value (VND/ha/year); Pi = the value of production; Qi = the number of production; Ii = the investment of production; and i = production type The values of A, Pi, Q, Ii were identified based on the results of houldhold survey on April 2019 and statistical yearbook in 2019 of Can Gio district In the present study, the economic values of regulatory services (carbon storage) and cultural services (tourism) are estimated by the replacement cost method and the travel cost method, respectively Results and discussion Classification results Land-use types in 2016 and 2018 as shown in Figure were classified based on Sentinel-2A imageries The classification results with overall accuracy of 93.8% (Kappa coefficient = 0.92) for the land-use map in 2016 and 94.5% (Kappa coefficient = 0.91) for the land-use map in 2019, which provides strong evidence for the following calculations We can also see the change in land-use types, including the forest area between 2016 and 2019 This is well illustrated by the data in Table The total area of the mangrove forest, including Avicennia, Rhizophora, and mixed tree, accourted for 65.21% in 2016 and 71.96% in 2019 Grassland coverd approximately 14.55% and 4.51% of the total area in 2016 and 2019, respectively Generally, there were two main trends of land-use change, including significant increases in the mangrove APPLIED ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL RESEARCH X(y): pp-pp http://www.aloki.hu ● ISSN 1589 1623 (Print) ● ISSN 1785 0037 (Online) DOI: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/…  2020, ALÖKI Kft., Budapest, Hungary Khoi et al.: Valuating ecosystem services of the Can Gio mangrove forest in Ho Chi Minh City, Vietnam in the period 2016-2019 -7- forest (afforestation) and redensital area, and a decrease in grassland over a period of 2016-2019 (Table 3) Table Land-use change in the period 2016-2019 Land-use types Ponding Grassland Residential land Vacant land Salt farming Mangove forest - Avicennia - Rhizophora - Mixed Tree Total 2016 Area (ha) Area (%) 1,832.36 3.80 7,014.24 14.55 1,023.81 2.12 5,238.68 10.86 1,655.11 3.43 31,459.41 65.24 4054.21 8.41 18,409.51 38.18 8,995.69 18.65 48,223,61 100 (a) 2016 2019 Area (ha) Area (%) 1,432.62 2.97 2,176.71 4.51 1,915.70 3.97 6,421.35 13.32 1,571.17 3.26 34,700.06 71.96 4,990.95 10.35 17,548.92 36.39 12,160.75 25.22 48,223,61 100 Change Area (ha) Area (%) -399.74 -21.82 -4,837.53 -68.97 891.89 87.11 1,182.67 22.58 -83.94 -5.07 3,240.65 10.30 936.74 23.11 -860.59 -4.67 3,164.50 35.18 (b) 2019 Figure The classification results of land-use types in the Can Gio mangrove forest The economic values of provision services Aquaculture product Data collected from household surveys in communities in 2019, current selling prices of aquatic products on the market, and statistics on the output of each type of seafood across the district (Can Gio District People's Committee, 2018a) are summarized in Table The prices listed in the table may be lower or higher than the market prices because of the different traders APPLIED ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL RESEARCH X(y): pp-pp http://www.aloki.hu ● ISSN 1589 1623 (Print) ● ISSN 1785 0037 (Online) DOI: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/…  2020, ALÖKI Kft., Budapest, Hungary Khoi et al.: Valuating ecosystem services of the Can Gio mangrove forest in Ho Chi Minh City, Vietnam in the period 2016-2019 -8- Table The productivity and value of aquaculture types in Can Gio District Aquaculture types Shrimp Clams Clam Oysters Snail Pangasius kunyit Productivity Aquaculture types (tons/ha/year) (million VND/ton/year) 3.2 158 4.3 23 1.7 80 16 20 1.4 260 0.14 150 The average value Value (million VND/year/ha) 505.6 97.4 136 320 364 21 240.92 It is challenging to perform a detailed classification of aquaculture by using satellite images; therefore, the specific aquaculture value is replaced by the average value The market value in Table also excludes manufacturing prices such as renting ponds, purchasing raw materials, materials, and labor Thereafter, the total value is estimated by the annual average multiplied by the ponding size (Table 3) It is concluded that the total value is 441,446 million VND (~19.1 million USD) and 345,142 million VND (~14.9 million USD) for 2016 and 2019, respectively Fishery product The income sources of aquaculture in Can Gio mostly come from fishing in the river and channel, which lowers the investment while, offshore fishing occupation is costly There are three types of fishing: coastal fishing, offshore fishing, and manual fishing According to the People's Committee of Can Gio District (2018a), the total exploitation in 2018 in the Can Gio District was 18,592.2 tons (of which shrimp production reached 2.31 tons) From the monthly income listed below, it is possible to imply that the total value of fishing is equal to the total income value for each type of fishing, which multiplies between the total income and the quantity of this type of fishing, as shown in Table Table The estimation of annual exploitation Methods Income (million VND/month) Quantity (ton) Quality The total income (million VND/month) The total income (million VND/year) The annual income (million VND/year) Scratch Net Boat Catching Net at the bottom layer Supporting a fishing career 125 21 6.5 - 405 double boats 7,797 3,642.6 1,716.5 46 boats 571 boats 239 households 5,031.0 1.611 households 750 966 3.711,5 1.673 - 9,000 11,592 44,538 20,076 503,100 588.306 Table The total value of fishing product in Can Gio mangrove forest during 2016-2019 Mangrove Forest Area (ha) The fishing value from mangrove forest (Kuenzer & Tuan, 2013) (million VND/year) The basic fishing value based on an annual report (million VND/year) The total fishing (billion VND/year) 2016 31,460 2019 34,701 1,939,509 2,139,317 588,306 588,306 2,527.8 2,727.6 APPLIED ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL RESEARCH X(y): pp-pp http://www.aloki.hu ● ISSN 1589 1623 (Print) ● ISSN 1785 0037 (Online) DOI: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/…  2020, ALÖKI Kft., Budapest, Hungary Khoi et al.: Valuating ecosystem services of the Can Gio mangrove forest in Ho Chi Minh City, Vietnam in the period 2016-2019 -9- With the increasing importance of the mangrove forest, a modeling study was also conducted in the Mekong Delta River to estimate the total fishing, the area of the mangrove forest, the productivity of fishing, and its benefits (Kuenzer & Tuan, 2013) In general, the results show that each hectarage of the mangrove forest provides and supports 450 kg of aquaculture annually Using this model for the Can Gio region, the total of annual fishing value from the supported mangrove forest (Table 6) is equal to the product of the classified mangrove forest (Table 3) and the 450 kg annual supported aquaculture from the mangrove forest and then multiplied by the average estimated market price approximately 137,000 VND/kg (~5.9 USD/kg) (Can Gio District People's Committee, 2018a) In conclusion, the total value of fishing is based on the sum of anthropogenic efficiency and mangrove forest Salt farming product The mangrove forest is a transition region between land and coasts, leading to the beneficial development of salt farming However, this occupation also faces many challenges due to the simple equipment used and the rent owner being government and investors Moreover, salt farming depends strongly on the weather, and the collection season is almost dry The concentrated regions for salt farming are the Ly Nhon Commune, Thanh An Commune, and a part of Can Thanh Commune To estimate the salt value, the salt price was multiplied by the productivity of each hectarage (Can Gio District People's Committee, 2018a) in combination with the area of the classified remote sensing satellite (Table 3) Therefore, the total salt value of 97.8 billion VND (~4.2 million USD) for 2016 and 87.2 billion VND (~3.7 million USD) for 2019, as the salt price for each kilogram is 1,100 VND (~0.05 USD) (also including the manufacturing price) Swiftlet farming product Due to the natural coastal conditions and tropical climate, Can Gio mangrove forests are a suitable environment for breeding and growing swiftlets as well as countless insects Moreover, with the incorporation of a large natural area of over 70,000 and low population density, this place brings many advantages for creating and harvesting edible bird nests For this reason, swiftlet farming in the Can Gio District is rapidly increasing The value of swiftlet farming is estimated by the price market of one gram swallow nest and the average yield per year However, it is difficult to estimate the supported value of swallow nests from mangrove forests Therefore, the total swiftlet farming is estimated generally as mentioned above, in which the market price is million VND/100gram and low quality with many impure swallowing has a lower price than that The harvesting yields in 2016 and 2019 were 7.9 tons and 10.7 tons, corresponding to 316 billion dongs (~13.6 million USD) and 428 billion dongs (~18.4 million USD), respectively The economic value of cultural services In recent years, there has been a remarkable increase in ecological tourism that should be applied to mangrove forests value for potential economic without exploitation evaluations Some attractive destinations bring a lot of beneficial economic value from tourisim According to The Statistical Report (Can Gio District People's Committee, 2018b), the number of visitors coming to Can Gio is 1,981,000, with 123,812 foreigners and 1,857,188 national people In detail, 79.4% of the tourists are Asian visitors, 20.6% are others, and approximately 85% of the national people come from Ho Chi Minh City APPLIED ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL RESEARCH X(y): pp-pp http://www.aloki.hu ● ISSN 1589 1623 (Print) ● ISSN 1785 0037 (Online) DOI: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/…  2020, ALÖKI Kft., Budapest, Hungary Khoi et al.: Valuating ecosystem services of the Can Gio mangrove forest in Ho Chi Minh City, Vietnam in the period 2016-2019 - 10 - Furthermore, the estimated value of tourisms also includes the transportation price, which is flight tickets for foreigners as well as bus tickets for national visitors (Table 7) In regard to the living price, the food expenses are 250,000 VND/day and the hotel price is 250,000 VND per night The gate fee and inner transportation among destinations are 100,000 VND in total In summary, the total cost for sightseeing and accommodation for each tourist to Can Gio is 900,000 VND Table The transportation fee in Can Gio District Foreigner Asian Visitor in 2018 (people) National visitor Others 98,307 HCMC Outside HCMC 25,505 1,578,610 278,578 5,301,333 13,041,200 2,253,333 25,000 25,000 25,000 25,000 900,000 900,000 900,000 900,000 3,226,333 13,966,200 925,000 3,178,333 317.17 356.20 1.460.22 885.41 Transportation fee Flight ticket (VND) Bus ticket (VND) Other fees Sightseeing (VND) The total expenses (VND/visitor) The total value (billion VND) The total value of tourism (billion VND) 3.019 Table shows that the total value of tourism in Can Gio reached 3,019 billion VND (~130 million USD) in 2019, which increased significantly from 1,405 billion VND (~60.5 million USD) in 2016 The 2016 total visitors were 1,116,000, with 84,816 foreigners and 1,031,184 national visitors The economic value of regulatory services Carbon stock The report of the World Bank Group (2018) and Asian Development Bank – ADB shows that the carbon price is 36.3 USD/ton CO2 in 2016 and its possible annual increase to 2% corresponding to climate change and the impact of climate change Table Carbon stock value in the Can Gio mangrove forests The average CO2 stock (CO2 tons/ha) The CO2 stock value per hectarage forest (ADB 36,3 USD/tons CO2/ha) Vien Ngoc Nam (2011) 356.8 12,951.5 Nguyen Phuong Trinh (2013) 684.6 24,851.0 Nguyen Thi Ha et al (2017) 413.5 15,010.1 The average CO2 stock per hectarage (USD/ha) 17,604.3 The average CO2 stock per hectarage (VND/ha) 412,147,884.1 Sources The average value of carbon stock per mangrove hectare, collected from multiple reference sources (Table 8) includes fixed forms, namely, stem, branch, soil, roots and rotting carpet that are multiplied by the total area of classified forests (Table 3) Specifically, the total value of the carbon stock in 2016 was 12,966.2 billion VND (~558.7 million USD), and 14,301.9 billion VND (~616.2 million USD) in 2019 Therefore, it can be seen that the value of the carbon stock from mangroves is very large APPLIED ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL RESEARCH X(y): pp-pp http://www.aloki.hu ● ISSN 1589 1623 (Print) ● ISSN 1785 0037 (Online) DOI: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/…  2020, ALÖKI Kft., Budapest, Hungary Khoi et al.: Valuating ecosystem services of the Can Gio mangrove forest in Ho Chi Minh City, Vietnam in the period 2016-2019 - 11 - Waves and storms prevention Can Gio mangroves have impacts on minimizing damage due to sea breezes, storms, waves, storm surges, and flood flows from rivers Fortunately, the mangroves area tends to increase as of 2019 (Table 3) According to Dang Van Phan et al (2000), observation data from hydrometeorological stations in Can Gio and Ho Chi Minh City show that the wind speed decreases approximately 15 to 20 times due to presence of high trees (more than 7m), and mangrove roots reduce the impact of waves and tidal power on the land from to times (especially on river banks) Linda Typhoon in November 1997 with strong winds (10 - 11 level) and flooding landfalls went through the Can Gio region However, the place suffered only a slight damage due to the protection of more than 20,000 of the mangrove forests This also brings other consequences into households such as erosion since the mangrove forest falls Usagi typhoon in 2018 entered the South China Sea on 22 November 2018, with a strong wind, and the eye’s storm was level 8-level 10 Despite strong winds (level 7-level 10), heavy rain, and surge flood consequences, such as landfalling Can Gio, the damage was negligible In general, the Can Gio mangrove forests significantly reduce damage caused by typhoons Therefore, conservation activities and development efforts for mangrove forests should receive more attention from the government and local people to reduce natural disasters and avoid loss of life and property Erosion controlling The value of erosion control was also cited in the Vietnam Red Cross (VNRC), supporting the recovery of more than 8,961 mangrove forest in 166 communes and 160 km coastal length, and reducing the economic loss to 295,000 USD The cost of mangrove planting is much lower than its beneficial value, especially for protection and prevention works Thanks to the mangrove forest, the 13 km coastline in Can Gio remains Moreover, the Can Gio District has a coastline of approximately 14km, which is the most effective breakwater belt and that many other places not The natural disasters have caused a lot of damage to people's property and uncovered public infrastructure Purifying water During the aquaculture process, the discharge of pond water is returned back into the river and channels without an environmental treatment, which damages the environment Nevertheless the purifying capability of mangrove forests eliminates the impact of aquaculture on rivers Quoc Vo et al (2015) concluded that 22 of mangrove forests filters of shrimp pond discharge and approximately 1.8 – 5.4 of mangrove forest eliminates nitrate in of shrimp pond In general, of shrimp pond with the 1.5 m depth could hold 15 million liters of water Otherwise, 48,218 of the mangrove forest can filter 2.191 of shrimp pond and holds approximately 33 billion liters of water This illustrates that the regulatory effectiveness of the mangrove forest is high; however, the specific value regarding its economic value cannot be estimated Ecosystem services’ value for the Can Gio mangroves in the period 2016-2019 The accelerated development of ecosystem services in the mangrove forest in the Can Gio District in the period 2016-2019 can be seen in Table Among them, the value of carbon stock gained the highest position With the existing climate change scenarios, the enormous potential of the carbon stock from mangrove forests plays an important role in reducing greenhouse gases The longevity of the Can Gio mangrove forest is greater than APPLIED ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL RESEARCH X(y): pp-pp http://www.aloki.hu ● ISSN 1589 1623 (Print) ● ISSN 1785 0037 (Online) DOI: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/…  2020, ALÖKI Kft., Budapest, Hungary Khoi et al.: Valuating ecosystem services of the Can Gio mangrove forest in Ho Chi Minh City, Vietnam in the period 2016-2019 - 12 - 30 years and is recognized as a biosphere reserve of the world, which proves that the conservation of mangrove forests is necessary and urgent However, the indirect impact provided by mangroves, such as disaster mitigation, water purification, wastewater cleaning, erosion mitigation, and shoreline erosion, cannot be estimated with specific values Additionally we noticed the invaluable role of an existing mangrove forest for the protection and prevention of natural disasters Moreover, the other values such as tourism, aquaculture, and swiftlet farming contribute greatly to the economic development of the Can Gio District in particular and Ho Chi Minh City in general Table The summary estimation of ecosystem services in Can Gio mangrove forest The estimated value services Culture Provision services Regulation services Types Method The ecosystem services in Can Gio mangrove forest 2016 2019 12,966.2 14,301.9 Natural disaster mitigation - - Purification discharge water filtered - - Eliminated Erosion - - 2,527.8 2,727.6 Aquaculture provision 441.5 345.1 Salt Production 91.8 87.15 Food provision for swiftlet 372 428 1,405 3,019 17,810.3 20,908.7 CO2 stock Indirect Fishing provision Direct Direct (billion VND) Tourism The estimated value Based on the commune boundary, we can estimate the individual contribution value However, it is necessary to estimate the proportion of the ecosystem services at each commune for high accuracy information (Kuenzer & Tuan, 2013) From the above analysis data over the period 2016-2019, the value based on the mangrove forest ecosystem of each commune tends to increase The Tam Thon Hiep commune has the highest ecosystem value, while the lowest is Can Thanh over the years (Fig 4) Although Tam Thon Hiep occupies a small spatial aquaculture area and the tourism capacity has not yet been developed, the percentage of forest area here is quite high In contrast, the Can Thanh commune concentrates on agriculture as onion and has no forest area Conclusion The objective of this study was to estimate the values of ecosystem services of the Can Gio mangrove forest and their spatial distributions in Ho Chi Minh city The value of mangrove tourism in Can Gio was approximately 3,019 billion VND in 2019 The value of food provision from aquaculture is approximately 345 billion VND, while fishing from both coasts and offshore is nearly 2,727 billion VND The carbon stock in the mangroves probably reaches up to 14,302 billion VND per year However, the number of swiftlet APPLIED ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL RESEARCH X(y): pp-pp http://www.aloki.hu ● ISSN 1589 1623 (Print) ● ISSN 1785 0037 (Online) DOI: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/…  2020, ALÖKI Kft., Budapest, Hungary Khoi et al.: Valuating ecosystem services of the Can Gio mangrove forest in Ho Chi Minh City, Vietnam in the period 2016-2019 - 13 - farms is not high The value of products can bring a great number of approximatelt 428 billion VND per year Salt production experiences a low rate and reaches 88 billion VND each year As a result, the total value of ecosystem services based on the Can Gio mangroves is approximately 21 trillion VND per year The numbers listed above are estimated regarding the 2019 recent prices To estimate the value of mangrove ecosystem services in 2016, the falling price over the years should be ignored in terms of economic aspects because this paper mainly focuses on remote sensing techniques rather than the economy Therefore, it could be said that the value of ecosystem services from the Can Gio mangroves in 2016 was 18 trillion VND a) 2016 b) 2019 Figure Spatial distribution of ecosystem services’ value in the Can Gio District The study area is subdivided according to the boundaries of the Can Gio District into communes and one town The component values of each commune are estimated based on the ratio area An estimated value map based on detailed mangrove ecosystems was established for each commune in the period of 2016-2019 In general, mangrove forests have sustaintial beneficial effects There are limitations due to the limited estimation of indirect values, such as water purification, soil formation, biodiversity, and pollination The total estimated value is still much lower than the actual values provided by the Can Gio ecosystem The research results can support state management and policymaking agencies in making sustainable planning and the long-term development of Can Gio mangroves in particular and Vietnam in general Otherwise, it is necessary to consider economic development, promotion of tourism, and afforestation activities The indirect values of mangroves have a great contribution compared to the direct values Moreover, the Binh Khanh commune and Thanh An town should receive more attention from local governments APPLIED ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL RESEARCH X(y): pp-pp http://www.aloki.hu ● ISSN 1589 1623 (Print) ● ISSN 1785 0037 (Online) DOI: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/…  2020, ALÖKI Kft., Budapest, Hungary Khoi et al.: Valuating ecosystem services of the Can Gio mangrove forest in Ho Chi Minh City, Vietnam in the period 2016-2019 - 14 - Acknowledgements The study was supported by the Youth Incubator for Science and Technology Program, managed by Youth Development Science and Technology Center - Ho Chi Minh Communist Youth Union and Department of Science and Technology of Ho Chi Minh City, the contract number is "31/2019/HĐ-KHCN-VU" REFERENCES [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] Ashournejad Q, Amiraslani F, Moghadam MK, Toomanian A (2019) Assessing the changes of mangrove ecosystem services value in the Pars Special Economic Energy Zone Ocean & Coastal Management 179: 104838 DOI: 10.1016/j.ocecoaman.2019.104838 Avtar R, Kumar P, Oono A, Saraswat C, Dorji S, Hlaing Z (2017) Potential application of remote sensing in monitoring ecosystem services of forests, mangroves and urban areas Geocarto International 32: 874–885 DOI: 10.1080/10106049.2016.1206974 de Araujo Barbosa CC, Atkinson PM, Dearing JA (2015) Remote sensing of ecosystem services: A systematic review Ecological Indicators 52: 430–443 DOI: 10.1016/j.ecolind.2015.01.007 Ibharim NA, Mustapha MA, Lihan T, Mazlan AG (2015) Mapping mangrove changes in the Matang Mangrove Forest using multi temporal satellite imageries Ocean & Coastal Management 114: 64–76 DOI: 10.1016/j.ocecoaman.2015.06.005 Iqbal MH (2020) Valuing ecosystem services of Sundarbans Mangrove forest: Approach of choice experiment Global Ecology and Conservation 24: e01273 DOI: 10.1016/j.gecco.2020.e01273 Kuenzer C, Bluemel A, Gebhardt S, Quoc TV, Dech S (2011) Remote Sensing of Mangrove Ecosystems: A Review Remote Sensing 3: 878–928 DOI: 10.3390/rs3050878 Kuenzer C, Tuan VQ (2013) Assessing the ecosystem services value of can gio mangrove biosphere reserve: Combining earth-observation- and household-survey-based analyses Applied Geography 45: 167–184 DOI: 10.1016/j.apgeog.2013.08.012 Loc HH, Thi Hong Diep N, Can NT, Irvine KN, Shimizu Y (2017) Integrated evaluation of Ecosystem Services in Prawn-Rice rotational crops, Vietnam Ecosystem Services 26: 377–387 DOI: 10.1016/j.ecoser.2016.04.007 Nguyen H-H, Nghia NH, Nguyen HTT, Le AT, Ngoc Tran LT, Duong LVK, Bohm S, Furniss MJ (2020) Classification Methods for Mapping Mangrove Extents and Drivers of Change in Thanh Hoa Province, Vietnam during 2005-2018 Forest and Society 4: 225 DOI: 10.24259/fs.v4i1.9295 People’s Committee of Can Gio (2018a) Current status in 2018 and tasks and solutions for 2019 [nn Vietnamese] People’s committee of Can Gio (2018b) Identify the right direction to focus on tourism development [in Vietnamese] Quoc Vo T, Kuenzer C, Oppelt N (2015) How remote sensing supports mangrove ecosystem service valuation: A case study in Ca Mau province, Vietnam Ecosystem Services 14: 67–75 DOI: 10.1016/j.ecoser.2015.04.007 Tanner MK, Moity N, Costa MT, Marin Jarrin JR, Aburto-Oropeza O, Salinas-de-León P (2019) Mangroves in the Galapagos: Ecosystem services and their valuation Ecological Economics 160: 12–24 DOI: 10.1016/j.ecolecon.2019.01.024 Ủy ban nhân dân huyện Cần Giờ (2018) Tình hình hoạt động 2018, định hướng giải pháp 2019 Wang F, Zhang S, Hou H, Yang Y, Gong Y (2019) Assessing the Changes of Ecosystem Services in the Nansi Lake Wetland, China Water 11: 788 DOI: 10.3390/w11040788 Wang M, Cao W, Jiang C, Yan Y, Guan Q (2018) Potential ecosystem service values of mangrove forests in southeastern China using high-resolution satellite data Estuarine, Coastal and Shelf Science 209: 30–40 DOI: 10.1016/j.ecss.2018.05.023 APPLIED ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL RESEARCH X(y): pp-pp http://www.aloki.hu ● ISSN 1589 1623 (Print) ● ISSN 1785 0037 (Online) DOI: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/…  2020, ALƯKI Kft., Budapest, Hungary THÀNH ĐỒN TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TRẺ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TP.HCM, ngày 30 tháng 10 năm 2020 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KH&CN I THÔNG TIN CHUNG Tên nhiệm vụ: Ứng dụng viễn thám định giá dịch vụ hệ sinh thái khu dự trữ sinh rừng ngập mặn Cần Giờ Thuộc chương trình: Vườn ươm Sáng tạo Khoa học Công nghệ trẻ Chủ nhiệm nhiệm vụ: Họ tên: Hoàng Trang Thư Ngày, tháng, năm sinh: 19/04/1996 Nam/ Nữ: Nữ Học hàm, học vị: Chức danh khoa học: Chức vụ: Trợ lý nghiên cứu Điện thoại: Tổ chức: Nhà riêng: Mobile: 0383201057 Fax: E-mail: thuhoang190496@gmail.com Tên tổ chức công tác: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM Địa tổ chức: 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, Tp.HCM Địa nhà riêng: 451/29/16 Tô Hiến Thành, phường 14, quận 10, Tp.HCM Tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Tên tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm phát triển Khoa học Công nghệ Trẻ Điện thoại: 028 3823 3363 Fax: E-mail: Website: www.khoahoctre.com.vn Địa chỉ: Phạm Ngọc Thạch, Bến Nghé, Quận 1, TP.HCM Họ tên thủ trưởng tổ chức: ThS Đoàn Kim Thành Số tài khoản: 3713.0.1083277.00000 Kho bạc: Nhà nước Quận – TP.HCM Tên quan chủ quản đề tài: Trung tâm phát triển Khoa học Cơng nghệ Trẻ II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Thời gian thực nhiệm vụ: - Theo Hợp đồng ký kết: từ tháng 12/2019 đến tháng 11/2020 - Thực tế thực hiện: từ tháng 12/2019 đến tháng 11/2020 - Được gia hạn (nếu có): khơng Kinh phí sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 80 tr.đ, đó: + Kính phí hỗ trợ từ ngân sách khoa học: 80 tr.đ + Kinh phí từ nguồn khác: tr.đ b) Tình hình cấp sử dụng kinh phí từ nguồn ngân sách khoa học: Số TT Theo kế hoạch Thời gian Kinh phí (Tháng, năm) (Tr.đ) Đợt 40 Đợt 24 Đợt Thực tế đạt Thời gian Kinh phí (Tháng, năm) (Tr.đ) 04/2020 40 10/2020 24 Ghi (Số đề nghị toán) 40 24 c) Kết sử dụng kinh phí theo khoản chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: Triệu đồng Số TT Theo kế hoạch Nội dung khoản chi Tổng Trả công lao động (khoa học, phổ thông) Nguyên, vật liệu, lượng Thiết bị, máy móc Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác Tổng cộng NSKH Nguồn khác Thực tế đạt Tổng Nguồn khác NSKH 72,478 72,478 72,478 72,478 7,522 80,000 7,522 80,000 7,522 80,000 7,522 80,000 - Lý thay đổi (nếu có): Khơng Các văn hành trình thực đề tài/dự án: (Liệt kê định, văn quan quản lý từ cơng đoạn xét duyệt, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực có); văn tổ chức chủ trì nhiệm vụ (đơn, kiến nghị điều chỉnh có) Số TT Số, thời gian ban hành văn Số 31/2019/HĐSKHCN ngày 30 tháng 12 năm 2019 Tên văn Ghi Hợp đồng thực nhiệm vụ nghiên cứu khoa học công nghệ Tổ chức phối hợp thực nhiệm vụ: Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức tham gia thực Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Cá nhân tham gia thực nhiệm vụ: (Người tham gia thực đề tài thuộc tổ chức chủ trì quan phối hợp, không 10 người kể chủ nhiệm) Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh Tên cá nhân tham gia thực CN Hoàng Trang Thư CN Hoàng Trang Thư ThS Phạm Thị Thảo Nhi ThS Phạm Thị Thảo Nhi 1, CN Trương Thảo Sâm CN Trương Thảo Sâm 1, PGS TS Đào Nguyên Khôi PGS TS Đào Nguyên Khơi Số TT Nội dung tham gia Xây dựng thuyết minh, 1, 2, , Báo cáo tổng kết Xây dựng thuyết minh, 1, 2, Báo cáo tổng kết Sản phẩm chủ yếu đạt Báo cáo sản phẩm nội dung tham gia Báo cáo sản phẩm nội dung tham gia Báo cáo sản phẩm nội dung tham gia Báo cáo sản phẩm nội dung tham gia Ghi chú* - Lý thay đổi ( có): Khơng Tình hình hợp tác quốc tế: Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Ghi chú* - Lý thay đổi (nếu có): Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Theo kế hoạch Số (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa TT điểm ) Hội thảo khoa học kỳ: "Tọa đàm Ứng dụng viễn thám định giá dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ", kinh phí 6,8 triệu đồng Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Hội thảo khoa học kỳ: " Tọa đàm Ứng dụng viễn thám định giá dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ", trường ĐH Khoa học Tự nhiên ĐHQG-HCM, ngày 16/10/2020, kinh phí 6,8 triệu đồng - Lý thay đổi (nếu có): Khơng Tóm tắt nội dung, công việc chủ yếu: Ghi chú* (Nêu mục 15 thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát nước nước ngoài) Số TT Thời gian (12/2019 - 11/2020) Theo kế Thực tế đạt hoạch Các nội dung, công việc chủ yếu (Các mốc đánh giá chủ yếu) Xây dựng thuyết minh Tháng 12/201901/2020 Tháng 12/201901/2020 Nội dung 1: Phân loại loại hình sử dụng đất rừng ngập mặn Cần Giờ kỹ thuật viễn thám Tháng 0205/2020 Tháng 0205/2020 Nội dung 2: Định giá dịch vụ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ Tháng 0609/2020 Tháng 0609/2020 Báo cáo tổng kết Tháng 1011/2020 Tháng 1011/2020 Người, quan thực Theo cá nhân đăng ký thuyết minh Theo cá nhân đăng ký thuyết minh Theo cá nhân đăng ký thuyết minh Theo cá nhân đăng ký thuyết minh - Lý thay đổi (nếu có): Không III SẢN PHẨM KH&CN CỦA NHIỆM VỤ Sản phẩm KH&CN tạo ra: a) Sản phẩm Dạng I: Số TT Tên sản phẩm tiêu chất lượng chủ yếu Đơn vị đo Số lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt - Lý thay đổi (nếu có): b) Sản phẩm Dạng II: Số TT Yêu cầu khoa học cần đạt Tên sản phẩm Báo cáo tóm tắt báo cáo tổng kết Theo kế hoạch Thực tế đạt Báo cáo phân tích có sở khoa học rõ ràng, thể đầy đủ kết nghiên cứu đề tài nhằm đáp ứng yêu cầu, mục tiêu nhiệm vụ sản phẩm đề tài Theo kế hoạch Ghi - Lý thay đổi (nếu có): Khơng c) Sản phẩm Dạng III: Số TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Theo Thực tế Số lượng, nơi công bố (Tạp chí, nhà xuất kế hoạch Bài báo quốc tế đạt - 01 nhận đăng tạp 01 nhận chí thuộc danh mục đăng tạp Scopus; - 01 báo chí thuộc danh phản biện tạp mục Scopus chí thuộc danh mục ISI bản) - 01 báo đăng tạp chí thuộc danh mục Scopus (Lecture note in Civil Engineering, NXB Springer); - 01 báo phản biện đăng tạp chí thuộc danh mục ISI (Applied Ecology and Environmental Research); - Lý thay đổi (nếu có): Khơng d) Kết đào tạo: Số TT Cấp đào tạo, Chuyên ngành đào tạo Thạc sỹ Tiến sỹ Số lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi (Thời gian kết thúc) - Lý thay đổi (nếu có): đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp: Số TT Tên sản phẩm đăng ký Kết Theo kế hoạch Thực tế đạt Ghi (Thời gian kết thúc) - Lý thay đổi (nếu có): e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN ứng dụng vào thực tế Số TT Tên kết ứng dụng Thời gian Địa điểm (Ghi rõ tên, địa nơi ứng dụng) Kết sơ 2 Đánh giá hiệu nhiệm vụ mang lại: a) Hiệu khoa học công nghệ: (Nêu rõ danh mục công nghệ mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ so với khu vực giới…)  Đề tài ứng dụng thành công viễn thám để định giá dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ, có nhìn tổng quan giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ nói riêng toàn cảnh rừng ngập mặn Việt Nam nói riêng  Nghiên cứu áp dụng cho khu vực khác có điều kiện tương tự đóng góp cho KH&CN nước trường hợp nghiên cứu điển hình b) Hiệu kinh tế xã hội: (Nêu rõ hiệu làm lợi tính tiền dự kiến nhiệm vụ tạo so với sản phẩm loại thị trường…)  Nghiên cứu tính tốn tổng giá trị dịch vụ hệ sinh thái xã xác định giá trị dịch vụ sinh thái rừng ngập mặn hỗ trợ, thấy mối tương quan giá trị mang lại diện tích rừng ngập mặn có Từ quan quản lý rừng ngập mặn nhà nước có biện pháp nhằm đẩy mạnh phát triển diện tích rừng ngập mặn tăng cường bảo vệ diện tích có Tình hình thực chế độ báo cáo, kiểm tra nhiệm vụ: Số TT I II III Nội dung Báo cáo tiến độ Lần 1: 06/2020 Báo cáo giám định … Nghiệm thu sở Chủ nhiệm đề tài (Họ tên, chữ ký) Thời gian thực Ghi (Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ trì…) 23/06/2020 Đạt 24/12/2020 Đạt Thủ trưởng tổ chức chủ trì (Họ tên, chữ ký đóng dấu)