Sử dụng mô hình DNDC và hệ thống thông tin địa lý tính toán phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa nước tại tỉnh nam định

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGUYỄN TIẾN SỸ SỬ DỤNG MÔ HÌNH DNDC VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ TÍNH TOÁN PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG CANH TÁC LÚA NƢỚC TẠI TỈNH NAM ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC SỬ DỤNG MÔ HÌNH DNDC VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ TÍNH TOÁN PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG CANH TÁC LÚA NƢỚC TẠI TỈNH NAM ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chƣơng trình đào tạo thí điểm Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Mai Văn Trịnh HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn “Sử dụng mô hình DNDC hệ thống thông tin địa lý tính toán phát thải khí nhà kính canh tác lúa nƣớc tỉnh Nam Định” công trình nghiên cứu cá nhân thực dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Mai Văn Trịnh, không chép từ công trình nghiên cứu ngƣời khác Số liệu kết luận văn chƣa đƣợc công bố công trình khoa học khác Các thông tin thứ cấp sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc trích dẫn đầy đủ, trung thực quy cách Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm tính xác thực nguyên luận văn./ Hà Nội, tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Tiến Sỹ LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Mai Văn Trịnh định hƣớng nghiên cứu phƣơng pháp luận cho suốt trình thực nghiên cứu Luận văn thạc sĩ Trong trình đƣợc nghiên cứu, học tập Khoa sau Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội, có hội đƣợc tiếp thu kiến thức chuyên sâu biến đổi khí hậu qua giúp có đủ kiến thức chuyên môn nhƣ kinh nghiệm suốt trình học tập, tạo cho niềm say mê nghiên cứu khoa học, phục vụ hiệu cho trình nghiên cứu, thực hoàn thành Luận văn thạc sĩ thân Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo đồng chí Lãnh đạo với cán Khoa sau Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ điều kiện trình thực luận văn Xin trân trọng cảm ơn đồng chí Lãnh đạo cán của: Cục Khí tƣợng Thủy văn Biến đổi khí hậu; Trung tâm Khí tƣợng thủy văn quốc gia; Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Biến đổi khí hậu, Tổng cục Quản lý đất đai (Bộ Tài nguyên Môi trƣờng); Viện Môi trƣờng Nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn) cung cấp thông tin, tài liệu tận tình giúp đỡ trình thực luận văn Trân trọng cảm ơn quan tâm bạn bè, đồng nghiệp gia đình sát cánh, động viên, giúp đỡ trình học tập hoàn thành luận văn./ Hà Nội, tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Tiến Sỹ MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Biến đổi khí hậu 1.1.1 Khái niệm biến đổi khí hậu 1.1.2 Nguyên nhân biến đổi khí hậu 1.2 Biểu biến đổi khí hậu phạm vi toàn cầu 1.3 Phát thải khí nhà kính 1.4 Biến đổi khí hậu Việt Nam tỉnh Nam Định 1.4.1 Biến đổi khí hậu Việt Nam 1.4.2 Phát thải khí nhà kính Việt Nam 12 1.4.3 Biến đổi khí hậu khu vực tỉnh Nam Định 16 1.5 Phát thải khí nhà kính canh tác lúa nƣớc: 24 1.6 Các nghiên cứu phát thải KNK ruộng lúa: 28 CHƢƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Nội dung nghiên cứu 31 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 31 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 40 3.1 Bản đồ phân vùng khí hậu 40 3.2 Bản đồ đất trồng lúa 42 3.3 Bản đồ đơn vị tổ hợp điều kiện tự nhiên (Khí tƣợng – Đất – Canh tác) 45 3.4 Ứng dụng mô hình DNDC tính toán phát thải KNK lúa tỉnh Nam Định 48 3.4.1 Tổng hợp nhập liệu - thông số đầu vào mô hình 48 3.4.2 Chạy mô hình DNDC 52 3.5 Hiệu chỉnh mô hình 55 i 3.6 Kết mô phát thải KNK mô hình DNDC đất trồng lúa nƣớc tỉnh Nam Định 58 3.7 Xây dựng đồ phát thải khí nhà kính 61 3.7.1 Bản đồ phát thải CH4 61 3.7.2 Bản đồ phát thải N2O 62 3.7.3 Bản đồ tổng lượng phát thải KNK (quy đổi CO2e) 63 3.7.4 Kết tính toán lượng phát thải KNK theo đơn vị hành 64 KẾT LUẬN 69 KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 73 ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Mức tăng nhiệt độ mức thay đổi lƣợng mƣa 50 năm qua vùng khí hậu Việt Nam 10 Bảng 1.2: Mƣ́c tăng nhi ệt độ (oC) trung bình năm so với thời kỳ 1980-1999 theo kich ̣ phát thải trung bình (B2) .10 Bảng 1.3: Tổng hợp phát thải, hấp thụ KNK cho năm 2010 12 Bảng1.4 Phát thải KNK năm 2005 2010 lĩnh vực nông nghiệp 13 Bảng 1.5: Tổng hợp thiệt hại tác động BĐKH số trồng 15 Bảng 1.6: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0C) so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) tỉnh Nam Định 19 Bảng 1.7: Mức thay đổi lƣợng mƣa so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) địa bàn tỉnh Nam Định .20 Bảng 1.8: Mực nƣớc biển dâng so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) khu vực tỉnh Nam Định .22 Bảng 1.9: Phát thải CH4 từ canh tác lúa năm 2005 2010 28 Bảng 3.1: Đặc trƣng vùng khí hậu giai đoạn 2013-2015 42 Bảng 3.2: Phân bố loại đất trồng lúa nƣớc theo huyện tỉnh Nam Định 43 Bảng 3.3: Tổng hợp tổ hợp khí hậu – đất diện tích canh tác theo huyện 46 Bảng 3.4: Đặc trƣng liệu khí tƣợng vùng khí hậu giai đoạn 2013 - 201548 Bảng 3.5: Các liệu điều kiện thổ nhƣỡng 50 Bảng 3.6: Các liệu canh tác 51 Bảng 3.7: Lịch thời vụ 51 Bảng 3.8: Kết phát thải CH4 từ chạy mô hình DNDC đo phát thải trƣờng Thịnh Long .55 Bảng 3.9: Kết phát thải N2O từ chạy mô hình DNDC đo phát thải trƣờng Thịnh Long .55 Bảng 3.10: Phát thải CH4 N2O từ kết chạy mô hình DNDC .58 Bảng 3.11: Tổng lƣợng phát thải khí nhà kính tƣơng đƣơng (CO2e) loại đất trồng lúa Nam Định 59 Bảng 3.12: Tổng lƣợng phát thải KNK tƣơng đƣơng (CO2e) theo huyện 65 Bảng 3.13: Tổng lƣợng phát thải KNK tƣơng đƣơng (CO2e) theo vùng khí hậu 65 Bảng 3.14: Tổng lƣợng phát thải KNK tƣơng đƣơng (CO2e) theo loại hình đất 66 iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu thời kỳ 1850-2012 (thời kỳ chuẩn: 1961-1999): trung bình năm (a) thập niên (b) Hình 1.2: Mức độ biến đổi nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1901-2012 Hình 1.3: Mức độ biến đổi tuyến tính lƣợng mƣa năm thời kỳ 1901-2010 giai đoạn 1951-2010 (Nguồn: IPCC, 2013) Hình 1.4: Mức thay đổi lƣợng mƣa năm (%) vào cuối kỷ 21 so với thời kỳ 19801999 theo kịch phát thải trung bình (B2) 11 Hình 1.5: Bản đồ hành tỉnh Nam Định 16 Hình 1.6: Biểu đồ Nhiệt độ trung bình năm khu vực Nam Định giai đoạn 1990 –2009 18 Hình 1.7: Biểu đồ tổng lƣợng mƣa trung bình năm khu vực Nam Định giai đoạn 1990 2009 .20 Hình 1.8: Vùng ngập tỉnh Nam Định với kịch nƣớc biển dâng (B2) .22 Hình 1.9: Phát thải khí nhà kính năm 2010 lĩnh vực Nông nghiệp .27 Hình 2.1: Cấu trúc mô hình DNDC (DNDC Guideline, 2011) 32 Hình 2.2: Cấu trúc hệ thống GIS 36 Hình 2.3: Trình tự bƣớc nghiên cứu, chuẩn bị, hiệu chỉnh ứng dụng mô hình DNDC để tính toán phát thải KNK ruộng lúa 39 Hình 3.1: Bản đồ phân vùng khí hậu tỉnh Nam Định 40 Hình 3.2: Bản đồ trạng đất trồng lúa tỉnh Nam Định 42 Hình 3.3: Bản đồ đơn vị tổ hợp điều kiện tự nhiên 45 Hình 3.4: Tích hợp liệu đồ .46 Hình 3.5: Cấu trúc file liệu khí tƣợng đầu vào mô hình DNDC 49 Hình 3.6: Nhập liệu khí tƣợng 52 Hình 3.7: Nhập liệu đất .52 Hình 3.8: Nhập liệu canh tác .53 Hình 3.9: Nhập liệu thời vụ phân bón 53 Hình 3.10: Lƣu file chạy mô hình 54 Hình 3.11: Chạy mô hình 54 Hình 3.12: Kết mô hình 55 Hình 3.13: Lƣợng phát thải CH4 (kg/ha/năm) đo trƣờng tính toán mô hình DNDC Thịnh Long 56 Hình 3.14: Lƣợng phát thải khí N2O (kg/ha/năm) đo trƣờng tính toán mô hình DNDC Thịnh Long 56 Hình 3.15: Lƣợng phát thải CH4 (kg/ha/năm)đo trƣờng tính toán mô hình DNDC Rạng Đông .57 iv Hình 3.16: Lƣợng phát thải N2O (kg/ha/năm) đo trƣờng tính toán mô hình DNDC Rạng Đông .57 Hình: 3.17: Bản đồ phát thải CH4 đất trồng lúa tỉnh Nam Định 61 Hình: 3.18: Bản đồ phát thải N2O đất trồng lúa tỉnh Nam Định 62 Hình: 3.19: Bản đồ tổng lƣợng phát thải khí nhà kính đơn vị canh tác lúa nƣớc (quy đổi CO2e) tỉnh Nam Định 63 Hình 3.20: Lƣợng phát thải KNK (quy CO2e) canh tác lúa tỉnh Nam Định 64 Hình 3.21: Cơ cấu phát thải KNK (theo CO2e) theo huyện 64 v DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT BĐKH : Biến đổi khí hậu KNK : Khí nhà kính DNDC : Denitrification – Decomposition; Phân huỷ carbon- Đề nitrate hoá IPCC : Intergovernmental Panel on Climate Change - Tổ chức liên phủ Biến đổi khí hậu UNFCCC : Công ƣớc khung Liên hợp quốc biến đổi khí hậu AR5 : Báo cáo lần thứ IPCC NBD : Nƣớc biển dâng ĐBSH : Đồng sông Hồng vi 3.7.3 Bản đồ tổng lƣợng phát thải KNK (quy đổi CO2e) Từ kết mô hình DNDC, lƣợng CO2e đƣợc thể đồ phát thải nhƣ hình 3.19 Hình: 3.19: Bản đồ tổng lượng phát thải khí nhà kính đơn vị canh tác lúa nước (quy đổi CO2e) tỉnh Nam Định (Đơn vị: kgCO2e/ha/năm) Kết cho thấy, tổng lƣợng CO2e phần lớn dao động khoảng 19.000 – 20.000 kg CO2e/ha/năm Khu vực huyện Xuân Trƣờng Nam Trực có mức phát thải cao 2.4000 kg CO2e/ha/năm Vùng ven biển dao động từ 19.000 – 20.000 kg CO2e/ha/năm 63 3.7.4 Kết tính toán lƣợng phát thải KNK theo đơn vị hành Kết tính toán từ mô hình DNDC: - Tổng lƣợng CO2e 1,9 triệu tấn/năm phát thải từ CH4 1,87 triệu CO2e/năm (chiếm 98,5%), từ N2O 0,029 triệu tấn/năm (chiếm 1,5%) Hình 3.20: Lượng phát thải KNK (quy CO2e) canh tác lúa tỉnh Nam Định - Phân theo huyện: huyện Ý Yên có tổng lƣợng lƣợng CO2e lớn 329,5 nghìn CO2e/năm (17,3%), Thành phố Nam Định có tổng lƣợng CO2e nhỏ 25,9 nghìn CO2e/năm (1,4%) Hình 3.21: Cơ cấu phát thải KNK (theo CO2e) theo huyện 64 Chi tiết tổng lƣợng CO2e đƣợc thể thiện theo bảng 3.12: Bảng 3.12: Tổng lượng phát thải KNK tương đương (CO2e) theo huyện (đơn vị: kg CO2e/năm) Tổng Tổng lƣợng CO2e từ CH4 1.872.395,6 Tổng lƣợng CO2e từ N2O 28.921,7 Tổng lƣợng phát thải CO2e 1.901.317,3 Giao Thủy 173.160,0 2.919,9 176.079,9 Hải Hậu 247.138,3 3.823,9 250.962,3 Mỹ Lộc 82.248,7 1.214,4 83.463,1 Nam Trực 211.673,6 3.148,0 214.821,6 Nghĩa Hƣng 258.229,2 4.558,6 262.787,8 TP Nam Định 25.549,6 339,2 25.888,8 Trực Ninh 180.194,6 2.436,7 182.631,3 Vụ Bản 220.858,1 3.133,3 223.991,4 Xuân Trƣờng 149.244,2 1.977,5 151.221,7 10 Ý Yên 324.099,2 5.370,2 329.469,4 STT Huyện Tổng lƣợng phát thải KNK tƣơng đƣơng CO2e theo vùng khí hậu huyện đƣợc thể theo bảng 3.13: Bảng 3.13: Tổng lượng phát thải KNK tương đương (CO2e) theo vùng khí hậu (đơn vị: kg CO2e/năm) ST T Huyện Vùng khí hậu Tổng Tổng lƣợng CO2e từ N2O Tổng lƣợng phát thải CO2e 1.872.395,6 28.921,7 1.901.317,3 Vùng III 78.122,1 1.273,8 79.395,9 Vùng IV 95.037,9 1.646,1 96.684,0 Tổng Giao Thủy 173.160,0 2.919,9 176.079,9 Hải Hậu 247.138,3 3.823,9 250.962,3 247.138,3 3.823,9 250.962,3 82.248,7 1.214,4 83.463,1 82.248,7 1.214,4 83.463,1 206.838,5 3.084,9 209.923,4 Vùng III 1.531,6 20,7 1.552,4 Vùng IV 3.303,4 42,4 3.345,8 Giao Thủy Vùng IV Tổng Hải Hậu Mỹ Lộc Vùng II Tổng Mỹ Lộc Vùng II Tổng lƣợng CO2e từ CH4 Nam Trực 65 ST T Huyện Vùng khí hậu Tổng lƣợng CO2e từ CH4 Tổng Nam Trực Nghĩa Hƣng 3.148,0 214.821,6 Vùng I 51.406,9 982,1 52.389,1 Vùng II 11.258,3 178,8 11.437,2 Vùng IV 195.564,0 3.397,6 198.961,6 258.229,2 4.558,6 262.787,8 25.549,6 339,2 25.888,8 25.549,6 339,2 25.888,8 Vùng II 12.159,7 171,2 12.330,9 Vùng III 26.712,1 368,4 27.080,5 Vùng IV 141.322,7 1.897,1 143.219,8 180.194,6 2.436,7 182.631,3 Vùng I 19.979,8 340,1 20.319,9 Vùng II 200.878,3 2.793,2 203.671,4 220.858,1 3.133,3 223.991,4 Vùng III 108.506,5 1.454,8 109.961,3 Vùng IV 40.737,7 522,7 41.260,4 149.244,2 1.977,5 151.221,7 Vùng I 313.717,2 5.234,4 318.951,5 Vùng II 10.382,1 135,8 10.517,9 324.099,2 5.370,2 329.469,4 Vùng II Tổng TP Nam Định Trực Ninh Tổng Trực Ninh Vụ Bản Tổng Vụ Bản Xuân Trƣờng Tổng Xuân Trường 10 Ý Yên phát thải CO2e 211.673,6 Tổng Nghĩa Hưng TP Nam Định Tổng lƣợng Tổng lƣợng CO2e từ N2O Tổng Ý Yên Tổng lƣợng phát thải KNK tƣơng đƣơng CO2e theo loại đất trồng lúa huyện đƣợc thể theo bảng 3.14: Bảng 3.14: Tổng lượng phát thải KNK tương đương (CO2e) theo loại hình đất (Đơn vị: kg CO2e/năm) ST T Huyện Loại đất lúa Tổng Giao Thủy Đất Phù sa điển hình, chua Đất Phù sa điển hình, chua, giới nhẹ 66 Tổng CO2e từ CH4 Tổng CO2e từ N2O Tổng phát thải CO2e 1.872.395,6 28.921,7 1.901.317,3 28.049,0 370,4 28.419,4 1.655,9 31,3 1.687,3 ST T Đất Phù sa đọng nƣớc, giới nhẹ 11.582,4 Tổng CO2e từ N2O 160,4 Đất Phù sa nhiễm mặn, giới trung bình 63.561,5 1.033,0 64.594,5 Đất Phù sa nhiễm mặn, phèn tiềm tàng 68.311,2 1.324,7 69.635,9 173.160,0 2.919,9 176.079,9 70.282,3 901,8 71.184,1 410,2 8,3 418,4 176.445,8 2.913,9 179.359,7 247.138,3 3.823,9 250.962,3 18.480,3 286,3 18.766,6 Đất Phù sa điển hình, chua, giới nhẹ 8.168,7 181,9 8.350,6 Đất Phù sa đọng nƣớc, giới nhẹ 7.965,4 125,2 8.090,6 Đất Phù sa glây, chua, giới nhẹ 47.634,3 621,0 48.255,3 82.248,7 1.214,4 83.463,1 118.000,3 1.816,0 119.816,3 501,3 11,2 512,5 Đất Phù sa đọng nƣớc, giới nhẹ 39.535,3 621,5 40.156,8 Đất Phù sa glây, chua, giới nhẹ 53.636,6 699,3 54.335,9 211.673,6 3.148,0 214.821,6 Đất Phù sa điển hình, chua 50.092,1 821,3 50.913,4 Đất Phù sa điển hình, chua, giới nhẹ 26.162,8 527,6 26.690,4 Đất Phù sa đọng nƣớc, giới nhẹ 29.966,7 557,2 30.523,9 105.275,3 1.738,5 107.013,9 46.732,2 914,0 47.646,2 258.229,2 4.558,6 262.787,8 Đất Phù sa điển hình, chua, giới nhẹ 428,2 9,5 437,8 Đất Phù sa đọng nƣớc, giới nhẹ 804,3 12,6 817,0 Đất Phù sa glây, chua, giới nhẹ 24.317,0 317,0 24.634,0 Huyện Tổng CO2e từ CH4 Loại đất lúa Tổng Giao Thủy Đất Phù sa điển hình, chua Hải Hậu Đất Phù sa điển hình, chua, giới nhẹ Đất Phù sa nhiễm mặn, giới trung bình Tổng Hải Hậu Đất Phù sa điển hình, chua Mỹ Lộc Tổng Mỹ Lộc Đất Phù sa điển hình, chua Nam Trực Đất Phù sa điển hình, chua, giới nhẹ Tổng Nam Trực Nghĩa Hƣng Đất Phù sa nhiễm mặn, giới trung bình Đất Phù sa nhiễm mặn, phèn tiềm tàng Tổng Nghĩa Hưng TP Nam Định 67 Tổng phát thải CO2e 11.742,9 ST T 25.549,6 Tổng CO2e từ N2O 339,2 154.497,1 2.010,4 156.507,5 12.321,2 245,8 12.567,0 Đất Phù sa đọng nƣớc, giới nhẹ 2.950,5 40,7 2.991,2 Đất Phù sa glây, chua, giới nhẹ 8.402,0 106,4 8.508,4 Đất Phù sa nhiễm mặn, giới trung bình 2.023,7 33,4 2.057,1 180.194,6 2.436,7 182.631,3 13.731,6 212,7 13.944,3 7.171,2 159,7 7.330,9 Đất Phù sa đọng nƣớc, giới nhẹ 32.714,6 533,3 33.247,9 Đất Phù sa glây, chua, giới nhẹ 167.240,7 2.227,6 169.468,4 220.858,1 3.133,3 223.991,4 134.480,2 1.791,1 136.271,3 Đất Phù sa điển hình, chua, giới nhẹ 1.207,2 22,8 1.230,1 Đất Phù sa đọng nƣớc, giới nhẹ 5.794,2 80,0 5.874,1 Đất Phù sa glây, chua, giới nhẹ 7.762,6 83,6 7.846,2 149.244,2 1.977,5 151.221,7 529,6 10,3 539,9 Đất Phù sa đọng nƣớc, giới nhẹ 45.994,0 896,8 46.890,8 Đất Phù sa glây, chua, giới nhẹ 277.575,6 4.463,1 282.038,7 324.099,2 5.370,2 329.469,4 Huyện Tổng CO2e từ CH4 Loại đất lúa Tổng TP Nam Định Đất Phù sa điển hình, chua Đất Phù sa điển hình, chua, giới nhẹ Trực Ninh Tổng Trực Ninh Đất Phù sa điển hình, chua Vụ Bản Đất Phù sa điển hình, chua, giới nhẹ Tổng Vụ Bản Đất Phù sa điển hình, chua Xuân Trƣờng Tổng Xuân Trường Đất Phù sa điển hình, chua, giới nhẹ 10 Ý Yên Tổng Ý Yên 68 Tổng phát thải CO2e 25.888,8 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu, số kết luận đƣợc rút nhƣ sau: - Mức độ phát thải KNK khác loại đất khác Theo kết mô hình DNDC vùng khí hậu: loại đất phù sa điển hình, chua, giới nhẹ phải thải KNK nhỏ nhất; loại đất phù sa điển hình, chua phát thải KNK lớn Đối với CH4, lƣợng phát thải dao động từ 621,5 kg/ha/năm đến 960,3 kg/ha/năm, đó: loại đất phù sa điển hình, chua, giới nhẹ có lƣợng phát thải thấp loại đất phù sa điển hình chua có lƣợng phát thải cao Đối với N2O, lƣợng phát thải dao động từ 0,61 kg/ha/năm đến 1,48 kg/ha/năm, đó: loại đất phù sa glây, chua, giới nhẹ có lƣợng phát thải thấp loại đất phù sa nhiễm mặn, giới trung bình có lƣợng phát thải cao - Phát thải KNK phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu khác nhau, mức độ phát thải khác vùng có đặc trƣng khí hậu khác Đây yếu tố làm thay đổi lƣợng phát thải KNK Tuy nhiên, phạm vi luận văn này, học viên chƣa nghiên cứu mối tƣơng quan yếu tố khí hậu lƣợng phát thải khí nhà kính - Mô hình DNDC đƣợc hiệu chỉnh số liệu đo thực tế đồng ruộng cho độ tin cậy cao Từ kết tính toán, dự báo phát thải khí nhà kính ruộng lúa mô hình xác thay đƣợc nhiều phép đo đồng ruộng cách tốn kém; Mô hình tính toán đƣợc lƣợng tốc độ lƣợng phát thải KNK với độ phân giải cao không gian thời gian Tổng lƣợng phát thải khí nhà kính loại đất trồng lúa nƣớc cách tính theo mô hình DNDC tỉnh Nam Định là: 1,9 triệu CO2e/năm - Khi kết hợp mô hình DNDC với hệ thống thông tin địa lý tính lƣợng phát thải CH4, N2O tổng lƣợng phát thải CO2e chi tiết tới huyện, xã, đất 69 KIẾN NGHỊ Đây nghiên cứu bƣớc đầu mô hình DNDC, nhiên qua kết hiệu chỉnh tính toán phát thải mô hình DNDC đảm bảo độ tin cậy so với việc đo phát thải trƣờng nên áp dụng mô hình DNDC để tính toán phát thải cho vùng canh tác lúa vùng Đồng Sông Hồng nƣớc, làm sở cho việc kiểm kê KNK lĩnh vực nông nghiệp góp phần thực cam kết giảm phát thải KNK Việt Nam quốc tế Đề nghị có nhiều nghiên cứu chi tiết với biện pháp giảm phát thải khí nhà kính khác nhƣ quản lý nƣớc tƣới, bố trí hợp lý hệ thống luân canh trồng trồng nông nghiệp khác để có tranh toàn diện phát thải KNK lĩnh vực nông nghiệp, đảm bảo sản xuất nông nghiệp phát triển bền vững 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Việt Anh (2006), “Một số kết nghiên cứu quản lý nước mặt ruộng nhằm giảm phát thải metan, tiết kiệm nước không giảm suất lúa đất phù sa trung tính Đồng Sông Hồng”, Viện Khoa học Thủy lợi, Hà Nội Bộ Tài Nguyên Môi trƣờng (2014), Báo cáo cập nhật hai năm lần lần thứ Việt Nam cho công ước khung liên hiệp quốc BĐKH, Hà Nội Bộ Tài Nguyên Môi trƣờng (2008), Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH, Hà Nội Bộ Tài Nguyên Môi trƣờng (2009), Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam, Hà Nội Bộ Tài Nguyên Môi trƣờng (2012), Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam, Hà Nội Cục Khí tƣợng Thủy văn Biến đổi khí hậu – Cơ quan Hợp tác quốc tế Nhật Bản, (2014), Báo cáo kiểm kê khí nhà kính năm 2010, Hà Nội Nguyễn Văn Thắng, Nguyễn Trọng Hiệu (2010), Biến đổi khí hậu tác động đến Việt Nam, Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Môi trƣờng, Hà Nội Mai Văn Trịnh, Nguyễn Hồng Sơn, Bùi Thị Phƣơng Loan, Trần Văn Thể (2012), Phát thải khí nhà kính nông nghiệp giải pháp giảm thiểu, Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, số 18, trang 3-10 Mai Văn Trịnh, Trần Văn Thể, Bùi Thị Phƣơng Loan (2013), Tiềm giảm thiểu phát thải khí nhà kính ngành sản xuất lúa nước Việt Nam, Tạp chí nông nghiệp phát triển nông thôn, Hà Nội 10 Ủy ban Nhân dân tỉnh Nam Định, (2011), Kế hoạch hành động ứng phó với BĐKH tỉnh Nam Định giai đoạn 2011-2015 tầm nhìn 2020, Nam Định 11 Thủ tƣớng Chính phủ (2015), Quyết định số 2359/QĐ-CP ngày 22/12/2015 phê duyệt Hệ thống quốc gia kiểm kê khí nhà kính 71 12 Thủ tƣớng Chính phủ (2016), Quyết định số 2053/QĐ-TTg ngày 28/10/2016 phê duyệt Kế hoạch thực Thỏa thuận Pari khí hậu 13 http://phongchongthientai.vn/default.aspx Tiếng Anh 14 Cicerone, R.J and Shetter, J.D (1981), Sources of atmospheric methane: Measurements in rice paddies and a discussion Journal of Geophysical Research 86 15 DNDC Guideline, (2012), User's Guide for the DNDC Model version 9.5, Institute for the Study of Earth, Oceans and Space University of New Hampshire 16 Giltrap Donna L., Changsheng Li, Surinder Saggar, 2010, DNDC: A process-based model of greenhouse gas fluxes from agricultural soils, Agriculture, Ecosystems & Environment,Volume 136, Issues 3–4, Pages 292–300 17 IPCC (2013), Good Practice Guidance for Land Use, Land-Use Change and Forestry 18 IPCC (2007), Fouth Assessment Report 19 IPCC (2013), Fifth Assessment Report 72 PHỤ LỤC Phụ lục Thông tin trạm khí tƣợng STT Tên trạm khí tƣợng Tọa độ X Y Ninh Bình 105,59 20,15 Thái Bình 106,23 20,25 Nam Định 106,09 20,26 Văn Lý 106,18 20,07 73 Phụ lục Dữ liệu khí tƣợng đầu vào chạy mô hình DNDC Số liệu khí tƣợng Trạm Nam Định (từ 2013 đến 2015) STT Tháng/ngày/năm Tmax (OC) Tmin (OC) Giờ nắng Ẩm độ Tốc độ gió Lƣợng mƣa (Giờ) (OC) (m/s) (mm) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 … … … 01/01/2013 01/02/2013 01/03/2013 01/04/2013 01/05/2013 01/06/2013 01/07/2013 01/08/2013 01/09/2013 01/10/2013 01/11/2013 01/12/2013 01/13/2013 01/14/2013 01/15/2013 01/16/2013 01/17/2013 01/18/2013 01/19/2013 01/20/2013 01/21/2013 01/22/2013 … … … 16,30 18,20 16,60 13,00 10,60 12,00 11,80 12,30 14,00 14,50 13,00 14,30 18,60 17,30 16,10 18,50 18,40 16,20 16,00 23,80 22,20 23,50 … … … 12,50 14,20 12,30 9,80 9,00 8,50 10,00 10,60 10,60 11,80 11,40 9,50 9,40 12,70 14,40 15,00 16,20 13,70 12,70 13,50 17,20 18,00 … … … 0,20 7,10 3,10 0,50 … … … 62,00 71,00 92,00 89,00 98,00 89,00 97,00 99,00 82,00 66,00 70,00 74,00 80,00 87,00 94,00 92,00 93,00 80,00 90,00 89,00 91,00 90,00 … … … 1,00 1,00 3,00 2,00 2,50 1,75 2,75 2,00 3,00 1,50 2,50 2,50 1,25 1,25 1,75 1,25 1,25 2,25 1,00 1,25 1,00 1,25 … … … 3,10 0,20 0,90 1,20 1,00 0,80 0,60 0,10 0,10 0,20 … … … 1081 1082 1083 1084 1085 1086 1087 1088 1089 1090 1091 1092 1093 1094 1095 12/17/2015 12/18/2015 12/19/2015 12/20/2015 12/21/2015 12/22/2015 12/23/2015 12/24/2015 12/25/2015 12/26/2015 12/27/2015 12/28/2015 12/29/2015 12/30/2015 12/31/2015 16,90 16,90 18,20 21,90 24,20 22,10 27,50 25,80 24,00 15,60 18,30 19,00 17,90 15,20 15,90 13,10 13,50 14,50 15,60 15,70 18,60 19,50 21,00 15,00 13,00 14,00 16,90 15,20 13,30 12,50 1,30 0,20 1,90 4,80 3,50 - 57,00 71,00 70,00 75,00 82,00 90,00 89,00 93,00 88,00 90,00 87,00 88,00 96,00 94,00 88,00 2,25 1,25 2,00 1,25 1,00 1,25 1,50 0,50 2,00 1,25 1,75 1,00 1,75 2,25 1,50 0,10 8,70 0,50 2,50 7,20 3,00 74 Số liệu khí tƣợng Trạm Văn Lý (từ 2013 đến 2015) STT Tháng/ngày/năm Tmax (OC) Tmin (OC) Giờ nắng Ẩm độ Tốc độ gió Lƣợng mƣa (Giờ) (OC) (m/s) (mm) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 … … … 01/01/2013 01/02/2013 01/03/2013 01/04/2013 01/05/2013 01/06/2013 01/07/2013 01/08/2013 01/09/2013 01/10/2013 01/11/2013 01/12/2013 01/13/2013 01/14/2013 01/15/2013 01/16/2013 01/17/2013 01/18/2013 01/19/2013 01/20/2013 01/21/2013 01/22/2013 … … … 16,50 18,90 17,40 13,00 11,20 11,80 12,20 12,80 12,80 14,40 13,00 14,00 18,40 18,30 16,50 19,10 19,40 16,70 16,60 21,00 21,10 21,50 … … … 11,90 14,20 12,70 10,40 9,80 9,00 10,40 11,00 10,40 11,60 11,20 9,40 10,10 12,90 14,60 15,00 16,70 13,90 12,80 13,90 18,20 17,40 … … … 64,00 76,00 92,00 92,00 98,00 91,00 93,00 96,00 83,00 67,00 72,00 78,00 76,00 82,00 93,00 92,00 88,00 78,00 87,00 91,00 93,00 90,00 … … … 6,50 7,10 5,70 2,90 … … … 1,75 2,00 4,50 4,50 4,75 4,00 3,75 3,25 5,25 3,25 4,25 5,50 2,50 2,75 3,50 3,00 3,50 3,25 0,75 1,75 2,25 2,50 … … … 3,20 0,70 0,40 2,60 0,50 0,40 0,70 0,40 … … … 1081 1082 1083 1084 1085 1086 1087 1088 1089 1090 1091 1092 1093 1094 1095 12/17/2015 12/18/2015 12/19/2015 12/20/2015 12/21/2015 12/22/2015 12/23/2015 12/24/2015 12/25/2015 12/26/2015 12/27/2015 12/28/2015 12/29/2015 12/30/2015 12/31/2015 16,90 17,40 17,70 21,40 22,40 21,50 24,20 24,80 23,20 15,50 18,40 19,50 18,00 15,30 15,50 12,20 13,30 14,60 15,30 15,40 18,60 19,70 21,70 15,00 13,30 14,20 16,40 15,30 13,20 12,50 60,00 71,00 71,00 77,00 89,00 92,00 92,00 94,00 96,00 92,00 88,00 87,00 96,00 95,00 90,00 2,00 2,60 1,50 5,10 4,00 0,50 - 4,25 2,75 3,25 3,00 3,25 2,00 2,00 2,00 5,25 3,00 3,25 2,75 3,75 4,25 3,50 0,30 0,10 15,30 1,20 2,50 12,50 1,90 75 Số liệu khí tƣợng Trạm Thái Bình (từ 2013 đến 2015) STT Tháng/ngày/năm Tmax (OC) Tmin (OC) Giờ nắng Ẩm độ Tốc độ gió Lƣợng mƣa (Giờ) (OC) (m/s) (mm) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 … … … 01/01/2013 01/02/2013 01/03/2013 01/04/2013 01/05/2013 01/06/2013 01/07/2013 01/08/2013 01/09/2013 01/10/2013 01/11/2013 01/12/2013 01/13/2013 01/14/2013 01/15/2013 01/16/2013 01/17/2013 01/18/2013 01/19/2013 01/20/2013 01/21/2013 01/22/2013 … … … 16,60 18,10 17,00 13,70 11,10 11,90 12,00 13,20 13,00 14,70 13,00 14,20 18,70 18,00 16,20 19,20 20,00 17,00 15,90 24,00 21,50 22,30 … … … 11,60 13,60 12,20 10,00 8,80 8,80 10,40 10,70 10,50 11,40 10,90 8,90 9,70 12,00 14,50 15,20 16,70 13,50 13,00 13,20 17,70 17,30 … … … 8,00 2,80 1,30 … … … 66,00 75,00 92,00 90,00 98,00 90,00 96,00 96,00 86,00 67,00 72,00 80,00 76,00 86,00 92,00 92,00 91,00 82,00 93,00 90,00 94,00 92,00 … … … 1,75 1,25 4,25 3,00 3,00 3,75 3,50 3,50 4,50 3,25 4,50 4,50 3,00 1,50 3,25 2,25 2,75 3,50 1,75 1,25 2,25 1,50 … … … 0,60 0,10 1,30 0,70 0,50 0,60 1,00 … … … 1081 1082 1083 1084 1085 1086 1087 1088 1089 1090 1091 1092 1093 1094 1095 12/17/2015 12/18/2015 12/19/2015 12/20/2015 12/21/2015 12/22/2015 12/23/2015 12/24/2015 12/25/2015 12/26/2015 12/27/2015 12/28/2015 12/29/2015 12/30/2015 12/31/2015 17,70 17,30 18,00 21,80 23,80 21,50 26,20 26,20 22,90 15,10 18,70 19,60 18,00 15,50 15,80 12,70 13,50 14,10 15,50 14,40 18,50 19,40 20,50 14,50 12,80 14,00 16,20 15,40 13,40 12,90 2,60 1,80 3,70 3,70 0,30 1,10 - 58,00 64,00 68,00 74,00 83,00 91,00 92,00 93,00 92,00 92,00 87,00 85,00 96,00 94,00 91,00 2,75 3,00 3,25 2,25 2,00 1,75 2,25 1,25 3,50 3,00 2,50 1,25 2,75 3,75 3,00 0,10 0,20 0,60 10,70 0,30 2,10 10,00 3,20 76 Số liệu khí tƣợng Trạm Ninh Bình (từ 2013 đến 2015) STT Tháng/ngày/năm Tmax (OC) Tmin (OC) Giờ nắng Ẩm độ Tốc độ gió Lƣợng mƣa (Giờ) (OC) (m/s) (mm) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 … … … 01/01/2013 01/02/2013 01/03/2013 01/04/2013 01/05/2013 01/06/2013 01/07/2013 01/08/2013 01/09/2013 01/10/2013 01/11/2013 01/12/2013 01/13/2013 01/14/2013 01/15/2013 01/16/2013 01/17/2013 01/18/2013 01/19/2013 01/20/2013 01/21/2013 01/22/2013 … … … 16,20 18,20 16,80 13,40 11,00 12,00 12,40 13,00 14,30 14,90 13,40 14,60 18,00 17,30 16,10 18,30 17,80 16,30 17,30 24,20 22,30 23,00 … … … 12,60 14,20 12,50 10,50 9,60 9,10 10,10 11,10 10,70 12,10 11,60 10,70 10,90 13,30 14,50 15,00 15,70 14,10 13,60 13,60 18,00 18,10 … … … 4,70 5,60 … … … 54,00 70,00 91,00 89,00 96,00 89,00 92,00 96,00 81,00 64,00 65,00 69,00 76,00 82,00 92,00 93,00 95,00 80,00 86,00 90,00 91,00 91,00 … … … 0,75 0,50 2,25 2,50 2,50 2,25 2,25 2,50 2,50 1,75 2,00 2,75 1,75 1,50 1,50 0,75 0,75 1,75 0,50 0,50 0,75 0,75 … … … 3,70 0,40 0,50 0,80 0,20 0,50 0,60 0,40 0,10 2,40 … … … 1081 1082 1083 1084 1085 1086 1087 1088 1089 1090 1091 1092 1093 1094 1095 12/17/2015 12/18/2015 12/19/2015 12/20/2015 12/21/2015 12/22/2015 12/23/2015 12/24/2015 12/25/2015 12/26/2015 12/27/2015 12/28/2015 12/29/2015 12/30/2015 12/31/2015 17,20 16,70 18,00 21,50 24,40 22,50 27,40 25,50 23,80 15,50 18,10 19,00 17,40 15,00 16,40 12,60 12,60 14,80 16,10 16,10 18,70 19,30 20,40 15,50 13,30 14,50 16,70 14,90 13,40 12,60 2,90 0,30 0,50 5,00 0,30 3,80 - 57,00 65,00 66,00 65,00 81,00 87,00 87,00 90,00 85,00 84,00 82,00 81,00 96,00 93,00 83,00 3,25 1,75 2,75 1,50 1,00 0,75 1,25 0,50 2,75 2,50 1,50 1,50 3,25 2,75 3,00 0,30 0,50 8,60 0,10 0,40 2,10 5,80 2,50 77 ... cao Nam Định địa phƣơng có diện tích lúa phát thải lƣợng lớn khí nhà kính vào khí Vì lý trên, thực đề tài: Sử dụng mô hình DNDC hệ thống thông tin địa lý tính toán phát thải khí nhà kính canh tác. .. HỌC SỬ DỤNG MÔ HÌNH DNDC VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ TÍNH TOÁN PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG CANH TÁC LÚA NƢỚC TẠI TỈNH NAM ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU... 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn Sử dụng mô hình DNDC hệ thống thông tin địa lý tính toán phát thải khí nhà kính canh tác lúa nƣớc tỉnh Nam Định công trình nghiên cứu cá nhân thực dƣới