Nghiên cứu quy hoạch sinh thái lưu vực sông Đa Dâng thuộc thượng nguồn sông Đồng Nai - bước đầu ứng dụng hệ hỗ trợ quyết định

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ************* ************* Nguyễn Thị Mai Nguyễn Thị Mai NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH SINH THÁI LƢU VỰC THƢỢNGNGUỒN SÔNG ĐỒNG NAI – BƢỚC ĐẦU ỨNG DỤNG HỆ HỖ TRỢ QUYẾT ĐỊNH NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH SINH THÁI LƢU VỰC SÔNG ĐA DÂNG THUỘC THƢỢNG NGUỒN SÔNG ĐỒNG NAI – BƢỚC ĐẦU ỨNG DỤNG HỆ HỖ TRỢ QUYẾT ĐỊNH DỰ THẢO LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH THÁI HỌC PG TS Mai Đình Yên PGS TS Nguyễn Kim Lợi LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Hà Nội - 2011 Hà Nội - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ************* Nguyễn Thị Mai NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH SINH THÁI LƢU VỰC SÔNG ĐA DÂNG THUỘC THƢỢNG NGUỒN SÔNG ĐỒNG NAI – BƢỚC ĐẦU ỨNG DỤNG HỆ HỖ TRỢ QUYẾT ĐỊNH Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 62.42.60.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS Mai Đình Yên PGS TS Nguyễn Kim Lợi Hà Nội - 2012 LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHŨ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢN ĐỒ vii MỞ ĐẦU  Tính cấp thiết đề tài  Ý nghĩa khoa học thực tiễn  Mục tiêu nghiên cứu  Nội dung nghiên cứu  Giới hạn không gian phạm vi nghiên cứu  Những điểm luận án CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái niệm quy hoạch sinh thái 1.1.1 Khái niệm quy hoạch 1.1.2 Khái niệm quy hoạch môi trƣờng 1.1.3 Khái niệm quy hoạch sinh thái 11 1.1.4 Những nghiên cứu quy hoạch sinh thái Việt Nam 15 1.2 Tổng quan hệ hỗ trợ định 17 1.2.1 Định nghĩa hệ hỗ trợ định 17 1.3.2 Lịch sử phát triển DSS 17 1.3.3 Thành phần DSS 20 1.3.4 Vai trò DSS 22 1.3.5 Sử dụng DSS vào trình quản lý lƣu vực 23 1.3 Tổng quan cơng trình nghiên cứu liên quan đến lƣu vực sông Đa Dâng, tỉnh Lâm Đồng 26 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 2.2 Quan điểm phƣơng pháp nghiên cứu 29 2.2.1.Quan điểm nghiên cứu 32 32 2.2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 35 2.2.2.1 Phƣơng pháp kế thừa, thu thập, tổng hợp xử lý số liệu 35 2.2.2.2 Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa, phân tích vật mẫu 35 2.2.2.3 Phƣơng pháp phân tích tổng hợp 36 2.2.2.4 Phƣơng pháp đồ GIS 37 2.3 Nội dung quy hoạch sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng 42 2.3.1 Nội dung 42 2.3.2 Nguyên tắc chung quy hoạch sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng 43 2.3.4 Các bƣớc nghiên cứu quy hoạch sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng 44 2.3.5 Ứng dụng hệ hỗ trợ định cho quy hoạch sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng 45 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 54 3.1 Nghiên cứu, đánh giá trạng đa dạng sinh học lƣu vực Đa Dâng, tỉnh Lâm Đồng 54 3.1.1 Đa dạng loài 54 3.1.2 Đa dạng hệ sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng 64 3.2 Nghiên cứu nhân tố ảnh hƣởng đến ĐDSH lƣu vực sông Đa Dâng, tỉnh Lâm Đồng 79 3.2.1 Các nhân tố hình thành cảnh quan lƣu vực sông Đa Dâng 79 3.2.2 Cấu trúc cảnh quan lƣu vực sông Đa Dâng 98 3.3 Ứng dụng hệ hỗ trợ định làm sở khoa học nghiên cứu quy hoạch sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng, tỉnh Lâm Đồng 110 3.3.1 Những vấn đề cần quan tâm quy hoạch sinh thái lƣu vực Đa Dâng 110 3.3.1.1 Đánh giá thực trạng công tác quản lý bảo tồn ĐDSH hệ sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng 110 3.3.1.2 Những vấn đề ƣu tiên quy hoạch sinh thái giải pháp bảo tồn ĐDSH đa dạng HST lƣu vực 113 3.3.2 Định hƣớng quy hoạch sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng, tỉnh Lâm Đồng 116 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 133 Kết luận 133 Kiến nghị 134 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 135 TÀI LIỆU THAM KHẢO 136 PHỤ LỤC 146 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTTN Bảo tồn thiên nhiên BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trƣờng CQ Cảnh quan ĐD Đa dạng ĐDSH Đa dạng sinh học GIS Hệ thống thông tin địa lý HST Hệ sinh thái QHST Quy hoạch sinh thái QHMT Quy hoạch môi trƣờng QHSDD Quy hoạch sử dụng đất QHSTCQ Quy hoạch sinh thái cảnh quan QLMT Quản lý môi trƣờng QLTH Quản lý tổng hợp STH Sinh thái học STCQ Sinh thái cảnh quan UBND Ủy ban nhân dân DSS Decision Support System SWAT Soil and Water Assessment Tool DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Tƣơng quan với hệ xử lý liệu điện tử theo thuộc tính DSS 19 Bảng 2.1 Các liệu gốc thành lập đồ sinh thái cảnh quan 39 Bảng 2.2 Dữ liệu đầu vào cho mô hình SWAT 49 Bảng 2.3 Thơng tin tập tin liệu thời tiết 49 Bảng 2.4 Các loại đất lƣu vực sông Đa Dâng 50 Bảng 2.5 Các loại hình sử dụng đất lƣu vực sơng Đa Dâng 51 Bảng 3.1 Thống kê trạng đa dạng lồi thuộc lƣu vực sơng Đa Dâng 55 Bảng 3.2 Số lƣợng họ, chi (giống) loài thực vật có mạch lƣu vực Đa Dâng 56 Bảng 3.3 Số lồi, họ Thú lƣu vực sơng Đa Dâng 67 Bảng 3.4 Thành phần cấu trúc loài chim lƣu vực nghiên cứu 59 Bảng 3.5 Thành phần cấu trúc lồi bị sát, ếch nhái sơng Đa Dâng 61 Bảng 3.6 Thành phần cấu trúc lồi thực vật lƣu vực sơng Đa Dâng 62 Bảng 3.7 Thành phần cấu trúc loài cá lƣu vực sông Đa Dâng 63 Bảng 3.8 Các yếu tố khí hậu - thời tiết Đà Lạt trạm gần tỉnh Lâm Đồng 80 Bảng 3.9 Hệ thống phân loại cảnh quan khu vực nghiên cứu 99 Bảng 3.10 Hiện trạng hệ sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng (Kịch 1) 119 Bảng 3.11 Hiện trạng hệ sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng (Kịch 2) 120 Bảng 3.12 Hiện trạng hệ sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng (Kịch 3) 121 Bảng 3.13 Diễn biến lƣợng mƣa lƣu lƣợng nƣớc lƣu vực Đa Dâng (kịch 1) 122 Bảng 3.14 Diễn biến lƣu lƣợng nƣớc trung bình tháng năm theo kịch 123 Bảng 3.15 Giá trị lƣu lƣợng tháng giai đoạn 2005 – 2010 theo kịch 124 Bảng 3.16 Thay đổi giá trị lƣu lƣợng nƣớc lƣu vực sông Đa Dâng theo tháng kịch so với kịch 126 Bảng 3.17 Lƣu lƣợng nƣớc tháng so sánh kịch với kịch 127 Bảng 3.18 Diễn biến lƣu bồi lắng trung bình tháng năm theo kịch 128 Bảng 3.19 Giá trị lƣợng bồi lắng tháng giai đoạn 2005 – 2010 theo kịch 130 Bảng 3.20 Thay đổi giá trị lƣợng bồi lắng lƣu vực sông Đa Dâng theo mùa kịch so với kịch 131 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢN ĐỒ Trang Hình 1.1 Các mức độ cấu trúc định (NCGIA) 20 Hình 1.2 Các thành phần DSS 21 Hình 2.1 Vị trí lƣu vực sơng Đa Dâng, tỉnh Lâm Đồng 30 Hình 2.2 Bản đồ hành lƣu vực sơng Đa Dâng 30 Hình 2.3 Các bƣớc thành lập đồ sinh thái cảnh quan lƣu vực sông Đa Dâng 41 Hình 2.4 Sơ đồ thành lập đồ phân bố hệ sinh thái 46 Hình 2.5 Quy trình nghiên cứu quy hoạch sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng 47 Hình 2.6 Bản đồ trạng sử dụng đất năm 2010 48 Hình 2.7 Kết phân chia tiểu lƣu vực mơ hình SWAT 53 Hình 3.1 Hệ sinh thái rừng nguyên sinh 65 Hình 3.2 Hệ sinh thái rừng thứ sinh 68 Hình 3.3 Hệ sinh thái rừng trồng 68 Hình 3.4 Hệ sinh thái ruộng lúa 70 Hình 3.5 Hệ sinh thái hoa màu cảnh 70 Hình 3.6 Hệ sinh thái trồng lâu năm 72 Hình 3.7 Hệ sinh thái trảng cỏ lau, bụi 72 Hình 3.8 Hệ sinh thái khu dân cƣ 74 Hình 3.9 Hệ sinh thái sơng, suối 77 Hình 3.10 Hệ sinh thái ao, hồ 77 Hình 3.11 Bản đồ địa chất lƣu vực sơng Đa Dâng, tỉnh Lâm Đồng 83 Hình 3.12 Bản đồ đất lƣu vực sông Đa Dâng, tỉnh Lâm Đồng 85 Hình 3.13 Bản đồ trạng rừng lƣu vực sơng Đa Dâng, tỉnh Lâm Đồng 89 Hình 3.14 Bản đồ sinh thái cảnh quan lƣu vực sông Đa Dâng, tỉnh Lâm Đồng 100 Hình 3.15 Chú giải đồ sinh thái cảnh quan 100 Hình 3.16 Bản đồ phân bố trạng đa dạng hệ sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng 118 Hình 3.17 Quy hoạch sinh thái lƣu vực sơng sơng Đa Dâng (Kịch 2) 119 Hình 3.18 Quy hoạch sinh thái lƣu vực sông sông Đa Dâng (Kịch 3) 121 Hình 3.19 Diễn biến lƣu lƣợng nƣớc lƣu vực sông Đa Dâng theo năm kịch 124 Hình 3.20 Diễn biến lƣu lƣợng nƣớc theo tháng lƣu vực sông Đa Dâng theo kịch 125 Hình 3.21 Diễn biến lƣợng bồi lắng lƣu vực sông Đa Dâng giai đoạn 2005 – 2020 129 Hình 3.22 Diễn biến lƣợng bồi lắng theo tháng giai đoạn 2005 2010 theo kịch 129 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Việt Nam quốc gia đƣợc giới ln quan tâm có tính đa dạng sinh học cao nhƣng đồng thời có kinh tế tăng trƣởng liên tục năm gần Tuy nhiên, phát triển kinh tế cách nhanh chóng tác động không nhỏ đến môi trƣờng chung, có mơi trƣờng nƣớc đa dạng sinh học Hiện tại, hệ thống sông miền Bắc miền Nam nằm tình trạng nhiễm phải chứa đựng luân chuyển khối lƣợng nƣớc thải khổng lồ từ công nghiệp, nông nghiệp,… nhƣ chịu tác động lớn từ xây dựng sở hạ tầng chuyển đổi mục đích sử dụng đất Những nguyên nhân làm cho hệ sinh thái lƣu vực cân bằng, môi trƣờng nƣớc khả tự làm gây hủy hoại đa dạng sinh học Do đó, điều đáng đƣợc quan tâm phải phân tích mối quan hệ hệ sinh thái, tiến hành nghiên cứu để hiểu rõ chúng, từ đƣa giải pháp quy hoạch, quản lý, bảo vệ sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên lƣu vực cách hợp lý Khi khoa học công nghệ chƣa phát triển, quản lý tài nguyên theo hƣớng cổ điển tập trung quản lý tài nguyên riêng lẽ hay quản lý riêng rẽ thành phần hệ sinh thái, quản lý môi trƣờng nƣớc, môi trƣờng không khí đất đai,… Mặt khác, quản lý hệ sinh thái, nhiều phân tách riêng thành phần nhỏ tùy thuộc vào ngƣời sử dụng Do vậy, năm gần đây, quản lý tồn lƣu vực sơng đƣợc xem cách tiếp cận hợp lý để vừa khai thác vừa bảo vệ tài nguyên Đây cách làm tối ƣu hóa việc sử dụng tài nguyên lƣu vực nhƣ làm tối đa cung cấp nƣớc, hạn chế tối đa vấn đề xói mịn bồi lắng, lũ lụt hạn hán Tuy nhiên, để quản lý lƣu vực sông cách bền vững, công việc cần làm quy hoạch sinh thái Khi tiến hành nghiên cứu để quy hoạch sinh thái, phƣơng pháp truyền thống khảo sát thực địa phân tích tổng hợp, nhà sinh thái học ứng dụng kết hợp thành tựu khoa học cơng nghệ nhƣ GIS số mơ hình có liên quan Sự kết hợp mang lại hiệu cao, vừa không nhiều thời gian, vừa xác dễ dàng cập nhật số liệu Theo hƣớng nhƣ vậy, với mục Phụ lục 14 Biểu đồ lƣu lƣợng nƣớc lƣu vực sông Đa Dâng từ năm 2005 – 2010 (Kịch 3) Phụ lục 15 Biểu đồ lƣợng bồi lắng lƣu vực Đa Dâng từ năm 2005 – 2010 (Kịch 1) Phụ lục 16 Biểu đồ lƣợng bồi lắng lƣu vực Đa Dâng từ năm 2005 – 2010 (Kịch 2) Phụ lục 17 Biểu đồ lƣợng bồi lắng lƣu vực Đa Dâng từ năm 2005 – 2010 (Kịch 3) Phụ lục 18 Tiến trình chạy mơ hình SWAT theo kịch Tạo SWAT project môi trƣờng ArcMap Định nghĩa lƣu vực sông Đa Dâng Định nghĩa trạng sử dụng đất lƣu vực sông Đa Dâng Định nghĩa loại đất lƣu vực sông Đa Dâng Định nghĩa Độ dốc lƣu vực sông Đa Dâng Hoàn thành bƣớc định nghĩa trạng sử dụng đất, đất độ dốc Định nghĩa đơn vị thủy văn lƣu vực sông Đa Dâng Định nghĩa liệu thời tiết lƣu vực sông Đa Dâng Hoàn thành bƣớc nhập liệu, ghi vào chƣơng trình 10 Chạy mơ hình SWAT thành cơng 11 ... đồ quy trình nghiên cứu quy hoạch sinh thái lƣu vực sơng Đa Dâng (Hình 2.4 Hình 2.5) 2.3.5 Ứng dụng hệ hỗ trợ định cho quy hoạch sinh thái lưu vực sông Đa Dâng Để nghiên cứu quy hoạch sinh thái. .. Mai NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH SINH THÁI LƢU VỰC SÔNG ĐA DÂNG THUỘC THƢỢNG NGUỒN SÔNG ĐỒNG NAI – BƢỚC ĐẦU ỨNG DỤNG HỆ HỖ TRỢ QUY? ??T ĐỊNH Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 62.42.60.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH. .. quan lƣu vực sông Đa Dâng 79 3.2.2 Cấu trúc cảnh quan lƣu vực sông Đa Dâng 98 3.3 Ứng dụng hệ hỗ trợ định làm sở khoa học nghiên cứu quy hoạch sinh thái lƣu vực sông Đa Dâng, tỉnh Lâm Đồng 110