Nghiên cứu phục hồi hệ sinh thái rừng ngập mặn nhằm tăng cường khả năng chống chịu với biến Đổi khí hậu tại xã nga thủy, huyện nga sơn, tỉnh thanh hóa (tt)

Rừng ngập mặn ở xã Nga Thủy, huyện Nga Sơn, tỉnh Thanh Hóa trước đây có chất lượng rừng tốt, rất phong phú về số lượng loài cây, về hệ sinh thái, về nơi cư trú của các loài thủy sinh có

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH

NGUYỄN ĐỨC LƯƠNG

NGHIÊN CỨU PHỤC HỒI HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN NHẰM TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI XÃ NGA THỦY, HUYỆN

NGA SƠN, TỈNH THANH HÓA

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: Biến đổi khí hậu

Mã số: 8900201.01QTD

Luận văn được hoàn thành tại Khoa các khoa học liên ngành, Đại học Quốc gia Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học 1: GS TSKH Trương Quang Học Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS Nguyễn Quốc Huy

Phản biện:

1 Phản biện 1: PGS TS Đoàn Hương Mai

2 Phản biện 2: PGS TS Lê Xuân Tuấn

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ tại Khoa các khoa học liên ngành, Đại học Quốc gia Hà Nội

Vào hồi 16 giờ, thứ 6, ngày 21 tháng 02 năm 2020

Có thể tìm đọc luận văn tại:

- Trung tâm thông tin – Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội

- Khoa các khoa học liên ngành, Đại học Quốc gia Hà Nội

1 Mở đầu

Việt Nam trải qua một thời gian dài chiến tranh và sau đó nỗ lực rất lớn trong xây dựng và phát triển kinh tế-xã hội và những thành quả phát triển đã được cộng đồng quốc tế ghi nhận Tuy nhiên, mặt trái của

nó là môi trường bị ô nhiễm, ĐDSH bị thất thoát và HST rừng bị suy thoái Nhận thức được giá trị của rừng trong phát triển kinh tế-xã hội

và bảo vệ môi trường, cũng như trong việc ứng phó với thiên tai trong thời gian trước kia và ứng phó với BĐKH trong thời gian ngày nay, nhiều chương trình trồng rừng rộng lớn, liên tục đã được thực hiện và

đã góp phần quan trọng để nâng cao độ che phủ rừng ở Việt Nam Tuy nhiên, chất lượng rừng còn thấp, ĐDSH vẫn tiếp tục bị suy thoái và những dịch vụ do HST cung cấp chưa được đầy đủ, đã đặt đất nước ta trước những thách thức mới

Rừng ngập mặn ở xã Nga Thủy, huyện Nga Sơn, tỉnh Thanh Hóa trước đây có chất lượng rừng tốt, rất phong phú về số lượng loài cây, về hệ sinh thái, về nơi cư trú của các loài thủy sinh có giá trị kinh

tế cao, đã đem lại nguồn lợi và sinh kế tốt cho người dân địa phương Tuy nhiên do quá trình khai thác chặt phá rừng bừa bãi, khai thác các nguồn lợi hải sản dưới tán rừng không được kiểm soát và xây dựng các khu đầm nuôi tôm không hợp lý đã làm cho rừng ngập mặn ở đây bị suy thoái nghiêm trọng cả về diện tích và chất lượng Hiện tại, những diện tích rừng còn sót lại vẫn đang tiếp tục bị đe doạ tàn phá và suy thoái do liên quan tới những lý do nêu trên, làm ảnh hưởng nghiêm

trọng tới môi trường sinh thái, sản xuất và đời sống các cộng đồng địa phương

Để tiếp tục thúc đẩy tiến trình PTBV, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, bảo tồn ĐDSH và ứng phó với BĐKH, trong thời gian tới, một mặt cần tiếp tục phủ xanh những vùng đất bị suy thoái và mặt khác cần khuyến khích những giải pháp phục hồi HST rừng ngập mặn của xã Nga Thủy, huyện Nga Sơn, tỉnh Thanh Hóa, đặc biệt là trồng rừng với các loài bản địa, để tăng giá trị ĐDSH và đồng thời đẩy mạnh

công tác bảo tồn, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu phục hồi hệ sinh thái rừng ngập mặn nhằm tăng cường khả năng chống chịu với biến đổi khí hậu tại xã Nga Thủy, huyện Nga Sơn, tỉnh Thanh Hóa” cho luận

văn tốt nghiệp

2 Tóm tắt nội dung

2.1 Cách tiếp cận

Đề tài thực hiện theo hướng tiếp cận liên ngành trong xây dựng

mô hình nghiên cứu và triển khai thực hiện

Tiếp cận hệ sinh thái đặt con người và việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên của họ hướng trực tiếp đến trọng tâm của việc ra quyết định Bởi vậy, tiếp cận hệ sinh thái có thể được sử dụng để tìm kiếm một sự cân bằng thích hợp giữa việc bảo vệ và sử dụng sự đa dạng sinh học ở những vùng có nhiều người sử dụng tài nguyên và các giá trị quan trọng của thiên nhiên Chính vì vậy nó thích hợp đối với các nhà chuyên môn và những người sản xuất trong lĩnh vực nông nghiệp,

Tiếp cận các kiến thức bản địa và kinh nghiệm truyền thống của nhân dân địa phương trong quá trình trồng và khai thác hệ sinh thái rừng phòng hộ ven biển, cũng như các quá trình thay đổi của hệ sinh thái rừng phòng hộ ven biển Cộng đồng dân cư tại địa phương và trong khu vực cũng là những người được hưởng lợi đầu tiên của việc khôi phục lại hệ sinh thái rừng phòng hộ ven biển

Tiếp cận phát triển bền vững hệ sinh thái rừng phòng hộ ven biển là đặt rừng chắn gió, chắn cát, rừng ngập mặn trong mối quan hệ với nhiều nhân tố khác, trong mối quan hệ nhiều mặt với các yếu tố khác, chúng duy trì và kìm hãm lẫn nhau tạo nên một hệ sinh thái cân bằng và khó bị thay đổi hơn

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Nhóm các phương pháp thu thập tài liệu, số liệu

* Phương pháp hồi cứu, kế thừa số liệu (Desk study)

Phương pháp này được sử dụng trong phòng, giúp làm rõ cơ sở khoa học cũng như các tài liệu phù hợp với mục tiêu nghiên cứu Số liệu thống kê về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội là những thông tin khái quát ban đầu về khu vực nghiên cứu Bên cạnh đó, để việc thực hiện các nội dung nghiên cứu theo một chuẩn mẫu định sẵn, các loại bản đồ, tài liệu,

* Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa khu vực

- Điều tra, khảo sát thực địa và thu thập các số liệu về kinh tế -

xã hội, điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

- Điều tra khảo sát về thực trạng, nguyên nhân gây suy giảm rừng ngập mặn tại khu vực nghiên cứu Sử dụng phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) và Hoàng Chung (2006) như sau:

+ Lập 3 tuyến điều tra tại 3 thôn/xóm của xã Nga Thủy có rừng ngập mặn, 3 OTC đại diện cho rừng trồng Bần chua thuần loài, rừng trồng Trang thuần loài và rừng hỗn giao giữa Bần chua và Trang để điều tra các chỉ tiêu sinh trưởng, mật độ và thành phần loài cây ngập mặn Diện tích OTC là 500m² (20m x 25m)

+ Lập 02 ô dạng bản trong 1 OTC để điều tra, xác định khả năng tái sinh rừng ngập mặn Diện tích ODB là 100m² (10m x10m) Ô dạng bản được bố trí trên các đường chéo, đường vuông góc và các cạnh của OTC

* Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi

- Sau khi xác định được chính xác khu vực nghiên cứu, phương pháp phỏng vấn hộ gia đình bằng phiếu câu hỏi điều tra soạn sẵn (xem Phụ lục) được sử dụng để thu thập thông tin cơ bản về hộ gia đình, thông tin liên quan đến các hoạt động sinh kế của hộ gia đình dựa vào RNM và sự hiểu biết của hộ gia đình về vai trò của RNM; những chính sách, các giải pháp của chính quyền địa phương về công tác bảo vệ RNM cũng như việc áp dụng các kiến thức bản địa của người dân vào công tác phục hồi HST rừng ngập mặn

* Phương pháp tham vấn chuyên gia

Phương pháp này huy động được kinh nghiệm và hiểu biết của nhóm chuyên gia liên ngành về lĩnh vực nghiên cứu, từ đó sẽ cho các kết quả có tính thực tiễn và khoa học cao, tránh được những trùng lặp với nghiên cứu đã có, đồng thời kế thừa các thành quả nghiên cứu đã đạt được Phương pháp này được thực hiện thông qua các buổi hội thảo, tham vấn ý kiến của các chuyên gia trong các lĩnh vực liên quan phục hồi và phát triển HST rừng ngập mặn

2.2.2 Các phương pháp xử lý số liệu

- Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu thu thập được xử lý theo phương pháp thống kê thông thường

- Phương pháp tổng hợp, báo cáo đánh giá, xây dựng cơ sở dữ liệu: Các dữ liệu được tập hợp theo từng nội dung, phân tích đánh giá

Hình 2 1 : Khung lý thuyết nghiên cứu

2.2.3 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Xã Nga Thuỷ là một xã ven biển nằm ở phía Đông Bắc của tỉnh Thanh Hoá và nằm ở phía Đông Nam của huyện Nga Sơn, cách trung tâm huyện khoảng 5km Vị trí tiếp giáp:

- Phía Bắc giáp xã Nga Thanh;

- Phía Nam giáp xã Nga Bạch và xã Đa Lộc huyện Hậu Lộc;

- Phía Đông giáp xã Nga Tân và biển Đông;

- Phía Tây giáp xã Nga Hưng và Nga Trung

Xã Nga Thủy có vị trí khá thuận lợi về giao thông, xã có tỉnh lộ 23 chạy qua và các trục đường liên xã thuận tiện cho đi lại, vận chuyển, tiêu thụ sản phẩm Xã có cửa Lạch Sung tiếp giáp với huyện Hâu Lộc rộng và sâu thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hóa bằng đường biển

đi các tỉnh khác và đi Trung Quốc cùng một số nước Đông Nam Á để xuất khẩu

Hình 2.1: Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu

2.3 Kết quả nghiên cứu

2.3.1 Đặc điểm khí hậu khu vực nghiên cứu

Xã Nga Thủy nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng của khí hậu vùng biển, giống như các địa phương khác ở miền Bắc, khí hậu nơi đây được chia làm bốn mùa Xuân, Hạ, Thu, Đông Mùa

Hạ khí hậu nóng ẩm do sự tương tác mạnh mẽ giữa khí hậu nóng đặc trưng của miền Bắc với hiệu ứng gió phơn Tây Nam (gió Lào) của miền Trung tạo nên hiện tượng thời tiết khô nóng; mùa Đông khô hanh

và có sương muối, cuối mùa Hạ thường có mưa, bão gây hiện tượng úng lụt ở một vài nơi Giữa Đông sang Hạ là mùa Xuân khí hậu không

2.3.2 Tài nguyên thiên nhiên

Tài nguyên đất

Theo số liệu thống kê, tổng diện tích đất tự nhiên của xã Nga Thủy năm 2016 là 632,69 ha Trong đó có 240 ha đất trồng cói, 74 ha đất thổ canh, 79,11 ha đất nuôi hải sản Có 3 loại đất phổ biến là đất feralit, đất phù sa và đất bãi ven biển, đất mặn ven biển

Tài nguyên rừng

Diện tích RNM xã Nga Thủy có diện tích 79,67 ha Với rừng Trang

có diện tích lớn nhất là 48,41 ha, tiếp theo là rừng hỗn giao Trang, Bần chua với 23,11 ha và rừng Bần chua là 8,15 ha

Tài nguyên nước

- Nước mặt: Tổng lượng nước mặt thống kê trên địa bàn huyện trung bình là 350 triệu m³/năm, nước do hệ thống sông ngòi cung cấp

và do nước mưa cung cấp

- Nước ngầm: Do chưa có điều tra, đánh giá một cách tổng thể nên hiện tại chưa có số liệu thống kê về trữ lượng của nguồn tài nguyên này

2.3.3 Đặc điểm kinh tế - xã hội và các hoạt động sinh kế của địa phương

- Tốc độ tăng trưởng kinh tế đạt 12,5%

- Sản xuất nông nghiệp : chủ yếu là trồng lúa, chăn nuôi, đánh bắt và nuôi trồng thủy hải sản Ngoài ra nơi đây còn tập trung trồng cói – một trong những loại cây trồng truyền thống chiếm

tỷ trọng và diện tích trồng cao tại địa phương

- Sản xuất tiểu thủ công nghiệp : Sản xuất lõi quạt

- Thương mại dịch vụ : có 111 hộ tổ chức thương mại dịch vụ, ngoài ra còn có các công ty TNHH

Tổng thu nhập của toàn xã năm 2017 là 163.956,2 triệu đồng, bằng 137,01% so với cùng kỳ Thu nhập bình quân đầu người đạt 27,257 nghìn đồng, tăng 7257 nghìn đồng so với cùng kỳ

- Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng: hệ thống giao thông trên địa bàn xã được phân bổ khá hợp lý, thuận lợi về hướng, tuyến tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao lưu hàng hóa với các xã lân cận; Hệ thống thông tin liên lạc trên địa bàn xã ngày càng được hiện đại hóa, đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc cũng như giao lưu với các vùng xung quanh của người dân địa phương; Các hoạt động văn hóa, văn nghệ, thể dục thể thao được duy trì và phát triển; giáo dục và y tế cũng có những bước phát triển nhanh vượt bậc, đảm bảo cho nhu cầu cho nhân dân

- Định hướng phát triển: phấn đấu xây dựng xã Nga Thủy trở thành xã Nông thôn mới vào năm 2020

2.4 Nghiên cứu hiện trạng hệ sinh thái rừng ngập mặn của xã Nga Thủy

2.4.1 Cấu trúc hệ sinh thái RNM

2.4.1.1 Cấu trúc thành phần loài và phân bố

Phân bố rừng ngập mặn của xã Nga Thủy chủ yếu ở phía ngoài đê xóm 9 và xóm 10, xã Nga Thủy nằm sát ngoài đê, cạnh cửa sông Lạch

Sung được trồng từ các năm 1999 - 2015 Dải ngoài cùng của rừng là

rừng cây bần chua (Sonneratia caseolaris) được trồng năm 1999 Tiếp theo về phía lục địa là dải rừng trồng thuần cây trang (Kandelia obovata) được trồng trong các năm 1999 - 2015 Dải rừng sát đê hỗn

hợp bần trồng xen với trang Kết quả điều tra xác định thành phần loài cây ngập mặn tại xã Nga Thủy đã xác định được thành phần loài cây ngập mặn thực thụ Khu vực có 3 loài cây ngập mặn thực thụ: Bần

chua (Sonneratia caseolaris); Trang (Kandelia obovata), và Vẹt dù (Bruguiera gymnorhizat)

Ngoài hệ thực vật phong phú thì động vật trong rừng ngập mặn cũng rất đa dạng từ động vật nguyên sinh, ruột khoang, sứa lược, giun, giáp xác, côn trùng, thân mềm, da gai, hải quì, cá, bò sát, lưỡng thê, chim và thú

2.4.1.3 Mật độ cây và sinh trưởng

Qua kết quả điều tra lập OTC, mật độ phân bố của cây ngập mặn ở khu vực nghiên cứu tương đối thấp, mật độ trung bình trong các OTC

là 3333 cây/ha Như vậy, hệ thực vật ngập mặn thích nghi tốt ở các điều kiện môi trường tại địa phương

Đồng thời, mật độ cây ngập mặn cũng có sự chênh lệch trong các

ô nghiên cứu Tạo OTC 1 có mật độ cao nhất là 3800 cây/ha và OTC

2 có mật độ thấp nhất là 3000 cây/ha

Qua kết quả điều tra nghiên cứu, tại dải rừng Bần chua thuần loài (OTC 1), cây Bần có chiều cao trung bình 4,29 m (cây cao nhất lên đến 5,4 m) được trồng từ những năm 1999), cao hơn hẳn rừng Trang thuần loài (OTC 3), cây trang có chiều cao trung bình 1,4 m (cây trồng lâu năm chiều cao lên đến 1,7 m) Tiếp đến là rừng hỗn loài Bần - Trang ở phía giáp đê biển có chiều cao trung bình 2,36 m, cây Bần có chiều cao vượt hơn hẳn so với cây Trang cùng ô nghiên cứu Tuy

nhiên, số lưọng cây trang lại chiếm đại đa số với tỷ lệ 56,67% (17/30 cây), còn cây Bần chỉ chiếm 43,33% (13/30 cây) Phụ lục 05

Nguyên nhân chính là do sự khác nhau về đặc điểm và tốc độ sinh trưởng của hai loài là do một phần về đặc điểm môi trường và thổ nhưỡng vùng cửa sông phù hợp cho sự phát triển của cây Bần hơn so với cây Trang

2.4.1.4 Cấu trúc tổ thành

Nhìn chung cấu trúc tổ thành loài cây ngập mặn khu vực xã Nga Thủy tương đối đơn giản chủ yếu chỉ có 2 loài chính là cây Trang và Bần chua Trong đó tập trung chủ yếu là loài Trang chiếm (56,67%)

và cây bần chua chỉ chiểm (43,33%)

Công thức cấu trúc tổ thành như sau: 56,67%T + 43,33% B (T: Trang; B: Bần chua)

Mỗi trạng thái rừng ngập mặn lại được đặc trưng bởi một giá trị

của tham số giảm sóng (r)

2 Trung bình 0,007

(Nguồn: Trịnh Văn Hạnh, một số giải pháp trồng cây bảo vệ

đê biển, bờ biển từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang )

Việc phân loại trạng thái rừng như trên là cơ sở để tính toán, thiết kế trồng cây ngập mặn đối với từng khu vực cụ thể và yêu cầu giảm sóng của tuyến đê

- Xác định hệ số giảm sóng và chiều rộng đai rừng ngập mặn + Thông thường sự giảm chiều cao sóng trong rừng ngập mặn được thể hiện qua giá trị Kt (hệ số giảm sóng):

K𝑡= Hđ

H0

Trong đó: Hđ chiều cao sóng ở chân đê

H0 chiều cao sóng ở phía trước đai rừng ngập mặn

(Nguồn: Trịnh Văn Hạnh, một số giải pháp trồng cây bảo vệ

đê biển, bờ biển từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang )

Khu vực bờ biển xã Nga Thủy suốt thời gian dài 1970 - 1990 bị xói lở mạnh và rất mạnh với tốc độ trung bình 10 - 112 m/năm trên chiều dài 7,3 km Bắt đầu từ khảng năm 1990 trở về sau, bờ và bãi triều ổn định và chuyển dần sang bồi tụ Mặc dù vậy, khi có bão, bờ

đê xã Nga Thủy vẫn là nơi xung yếu và có khả năng bị vỡ sạt khi có bão, triều cường Chính sự phát triển của rừng ngập mặn trồng đã góp phần quan trọng bảo vệ và ổn định đê khu vực này

b) Chức năng bảo vệ bờ biển

Rừng ngập mặn đã chứng minh được tác dụng bảo vệ

gồm cả những tài sản ở khu vực giữa rừng ngập mặn Cùng với các biện pháp công trình, trồng rừng ngập mặn được xem là một phương thức có hiệu quả trong bảo vệ các xã ven biển không chỉ bởi chi phí thấp hơn mà còn bởi nó mang lại nhiều lợi ích mà các công cụ khác không thể mang lại được (lợi ích kinh tế trực tiếp, lợi ích sinh thái, lợi ích bảo vệ đối với các tài sản nằm ngoài đê biển)

c) Mở rộng diện tích bãi triều, hạn chế xói lở bờ

Tác dụng của các dải RNM vùng ven biển, cửa sông đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và phát triển đất bồi tụ, hạn chế xói lở bờ, làm giảm tốc độ gió, sóng và dòng triều vùng có đê ven biển

và trong cửa sông Rễ cây ngập mặn, đặc biệt là những quần thể thực vật tiên phong mọc dày đặc có tác dụng làm cho trầm tích bồi tụ nhanh hơn Chúng vừa ngăn chặn có hiệu quả hoạt động công phá bờ biển của sóng, đồng thời là vật cản làm cho trầm tích lắng đọng Mặt khác RNM có tác dụng hạn chế xói lở và các quá trình xâm thực bờ biển d) Hạn chế xâm nhập mặn

Khi bị mặn, các cống đã được đóng lại nhưng nước mặn ngoài sông vẫn rò rỉ qua cống và tràn vào trong đồng gây nhiễm mặn diện tích canh tác vùng ven sông

Vào mùa mưa bão, triều cường lớn gây sạt lở đê kè cục bộ, hoặc nước biển có thể tràn qua đê tại những vị trí xung yếu Khi có RNM, quá trình xâm nhập mặn diễn ra chậm và phạm vi hẹp vì khi triều cao, nước lan toả vào trong những khu RNM rộng lớn; hệ thống rễ dày đặc cùng với thân cây đã làm giảm tốc độ dòng triều, tán cây hạn chế tốc

độ gió Khi mất rừng, dòng triều và gió đông bắc đưa nước mặn vào sâu kèm theo sóng đã gây ra xói lở bờ sông và cả các chân đê Mặt khác nước mặn sẽ thẩm thẩu qua thân đê vào đồng ruộng khiến cho năng suất bị giảm, tình trạng thiếu nước ngọt ảnh hưởng đến sản xuất

và sử dụng trong sinh hoạt (Phan Nguyên Hồng, 1997)

e) Rừng ngập mặn – Bề hấp thụ và bể chứa Cacbon