NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU PHỤC VỤ BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN ĐA DẠNG SINH HỌC VÙNG TRUNG DU MIỀN NÚI BẮC BỘ

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU PHỤC VỤ BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN ĐA DẠNG SINH HỌC VÙNG TRUNG DU MIỀN NÚI BẮC BỘNGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU PHỤC VỤ BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN ĐA DẠNG SINH HỌC VÙNG TRUNG DU MIỀN NÚI BẮC BỘNGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU PHỤC VỤ BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN ĐA DẠNG SINH HỌC VÙNG TRUNG DU MIỀN NÚI BẮC BỘNGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU PHỤC VỤ BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN ĐA DẠNG SINH HỌC VÙNG TRUNG DU MIỀN NÚI BẮC BỘNGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU PHỤC VỤ BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN ĐA DẠNG SINH HỌC VÙNG TRUNG DU MIỀN NÚI BẮC BỘNGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU PHỤC VỤ BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN ĐA DẠNG SINH HỌC VÙNG TRUNG DU MIỀN NÚI BẮC BỘNGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU PHỤC VỤ BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN ĐA DẠNG SINH HỌC VÙNG TRUNG DU MIỀN NÚI BẮC BỘ

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ

BÁO CÁO TÓM TẮT

KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU PHỤC VỤ BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN ĐA DẠNG SINH HỌC

VÙNG TRUNG DU MIỀN NÚI BẮC BỘ

MÃ SỐ: TNMT 2015.05.18

Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội

Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Nguyễn Thế Hưng

HÀ NỘI - 2018

BẢNG DANH LỤC VIẾT TẮT

Bộ NN&PTNN Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

TDMNBB Trung du miền núi Bắc Bộ

TNTN Tài nguyên thiên nhiên

TTV Thảm thực vật

PE Polyetylen

TNST Thích nghi sinh thái

MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài

Cáác dẫn liệu khoa học về khí hậu không chỉ có ý nghĩa nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp và môi trường, mà còn giúp cho người sản xuất nông nghiệp có biện pháp

kỹ thuật phù hợp vàgiúp cho các nhà quản lý trong việc thương mại nông nghiệp và quản

lý rủi ro Cho đến nay, ở Việt Nam, chưa có công trình nào nghiên cứu đa dạng sinh học cho vùng trung du miền núi Bắc Bộ Hơn nữa, các công trình này lại được nghiên cứu một cách khá độc lập với tài nguyên sinh khí hậu của vùng lãnh thổ

Vùng trung du miền núi Bắc Bộ (TDMNBB) có nhiều tiềm năng cho phát triển, có ý nghĩa quan trọng về kinh tế, chính trị, an toàn sinh thái và quốc phòng Tuy nhiên, trong những năm gần đây, vùng TDMNBB phải chịu ảnh hưởng khá nặng nề của các thiên tai do tác động của biến đổi khí hậu

Trong “Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội vùng TDMNBB đến năm 2020”

đã nêu rõ: “Xây dựng một vùng sản xuất nông nghiệp sinh thái bền vững trên cơ sở sản xuất nông lâm kết hợp để bảo vệ và phát triển nguồn tài nguyên rừng, bảo vệ môi trường sinh thái Phát huy lợi thể của mỗi tiểu vùng để tiếp tục hình thành và phát triển các vùng chuyên canh tập trung với quy mô thích hợp.”

Chính vì vậy, chúng tôi lựa chọn đề tài Nghiên cứu đánh giá tài nguyên sinh khí

hậu phục vụ bảo tồn và phát triển đa dạng sinh học vùng trung du miền núi Bắc Bộ

Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá được những đặc thù tài nguyên sinh khí hậu vùng TDMNBB

Thành lập được các bản đồ sinh khí hậu vùng TDMNBB

Đề xuất đượccác giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên sinh khí hậu ở vùng TDMNBB cho việc bảo tồn và phát triển đa dạng sinh học

Nội dung nghiên cứu

1) Nghiên cứu cơ sở lý luận và tổng quan một số công trình nghiên cứu tiêu biểu

về sinh khí hậu và đa dạng sinh học

2) Thu thập, xử lý và tổng hợp nguồn tài liệu về vùng Trung du miền núi Bắc Bộ 3) Nghiên cứu hiện trạng và đặc điểm thảm thực vật vùng nghiên cứu

4) Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng tiềm tàng của tài nguyên sinh khí hậu đến sự tồn tại và phát triển của thảm thực vật

5) Nghiên cứu tài nguyên sinh khí hậu và thành lập bản đồ sinh khí hậu vùng Trung du miền núi Bắc Bộ

6) Đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên sinh khí hậu và bảo tồn, phát triển đa dạng sinh học vùng Trung du miền núi Bắc Bộ

Những đóng góp chủ yếu của đề tài:

Bên cạnh việc xây dựng cơ sở dữ liệu về đặc điểm sinh khí hậu, đề tài còn đi sâu đánh giá tài nguyên SKH, đặc biệt là thành lập bản đồ sinh khí hậu vùng TDMNBB

Đề tài là công trình nghiên cứu khoa học đầu tiên ở Việt Nam vận dụng kết quả nghiên cứu sinh khí hậu vào việc ứng dụng bảo tồn đa dạng sinh học một cách hệ thống, sâu sắc và toàn diện

Thời gian thực hiện: 2015 – 2018

Kinh phí: 1.760.000.000 VND

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Các công trình nghiên cứu về SKH và bảo tồn và phát triển thảm thực vật

1.1 1 Các công trình nghiên cứu về sinh khí hậu

Trên thế giới, việc nghiên cứu SKH thảm thực vật tự nhiên, với các công trình của C.W.Thorthwaite (1931), Gaussen (1967), Köppen (1931), Alisov (1954), De Candolle (1874) Đặc biệt, phân loại khí hậu Köppen là một trong những hệ thống phân loại khí hậu được sử dụng rộng rãi nhất

Việc nghiên cứu, phân vùng khí hậu có ý nghĩa sử dụng hợp lý và hiệu quả tài nguyên khí hậu Ở Việt Nam, có các công trình tiêu biểu của Vũ Tự Lập (1976), Đào Thế Tuấn (1987), Lâm Công Định(1992), Nguyễn Đức Ngữ và Nguyễn Trọng Hiệu (2004), Nguyễn

Khanh Vân (2006) Bên cạnh đó, hướng nghiên cứu sinh khí hậu đối với phát triển nông

lâm nghiệp đang được phát triển mạnh: Kiều Quốc Lập(2009), Đỗ Thị Vân Hương

(2009), Dương Văn Khảm (2012)…

Tóm lại, trong các nghiên cứu về sinh khí hậu, các nhà nghiên cứu đều cho rằng,

chế độ khí hậu đóng vai trò rất quan trọng trong sự hình thành và phát triển TTV

1 1.2 Các công trình nghiên cứu về bảo tồn và phát triển thảm thực vật

Mặc dù việc trồng rừng đang được nhiều nước quan tâm và phát triển mạnh mẽ đáp ứng nhu cầu của cuộc sống Tuy nhiên, vẫn còn có các ý kiến khác nhau về vấn đề trồng rừng: Baur (1976),Catinot (1965), Risa Richards P.W (1952),Berward Rollet (1974) , Budowski (1955), Bava(1954), Atinôt (1965)…Ở Việt Nam, việc bảo tồn và phát triển thảm thực vật được rất nhiều người quan tâm nghiên cứu: Nguyễn Duy Chuyên (1995), Nguyễn Xuân Quát (2002), Trịnh Đức Huy (1988), Lê Hồng Phúc (1996), Lâm Phúc Cố (1994), Lê Đồng Tấn (2000), Phạm Ngọc Thường (2003), Lê Ngọc Công (2004), Lâm Phúc Cố (1994), Nguyễn Thế Hưng (2001, Trần Hữu Viên (2012)…

1.1.3 Những công trình nghiên cứu về các giải pháp phục hồi rừng

Phục hồi rừng tự nhiên là quá trình diễn thế thứ sinh thảm thực vật Tuy nhiên, đến những năm 1980 của Thế kỉ XX mới được thực hiện một cách mạnh mẽ bởi nhiều nhà nghiên cứu: Lâm Phúc Cố (1994), Phùng Ngọc Lan (1986), Trần Đình Lý (1995), Đặng Kim Vui (2003), Nguyễn Thế Hưng (2003), Nguyễn Văn Trương (1982), Phạm Minh Nguyệt (1971), Vũ Tiến Hinh (1988), Lê Đồng Tấn (1995), Hoàng Chung (1974), Phùng Tửu Bôi, Nguyễn Bá Quyền (1982), Bảo Huy, Phùng Ngọc Lan, Nguyễn Ngọc Lung (1995), Đồng Sỹ Hiền (1995), Trịnh Đức Huy (1987), Đinh Hữu Khánh (2004)…

1.2 Cơ sở khoa học của đề tài

1.2.1 Các khái niệm cơ bản liên quan đến đề tài

Báo cáo tổng hợp đề cấp đến một số khái niệm cơ bản liên quan đến đề tài: Khí hậu, Sinh khí hậu học, Biến đổi khí hậu, Thảm thực vật, Rừng, Giá trị môi trường rừng, Tái sinh rừng, Phục hồi rừng, Suy thoái rừng, Rừng nguyên sinh, Rừng nghèo và rừng phục hồi ,Đa dạng sinh học, Bảo tồn tại chỗ (In-situ), Bảo tồn chuyển chỗ (Ex-situ), Thoái hóa đất,

Sa mạchóa,Khả năng giữ nước củađất, Độ ẩm của đất, Xói mòn đất, Cơ chế phát triển sạch – Clean Development Mechanism…

1.2.2 Cơ sở của việc đánh giá thích nghi sinh thái của các loài cây trồng đối với tài nguyên sinh khí hậu

1.2 2.1 Các quy luật sinh thái cơ bản

Các quy luật này là cơ sở cho việc lựa chọn chỉ tiêu phân loại sinh khí hậu, cho việc lựa chọn trọng số trong đánh giá tính thích nghi của sinh vật và phân chia các mức

độ thích nghi của sinh vật với điều kiện sinh khí hậu cụ thể: (i) Quy luật về sự tác động tổng hợp; (ii) Quy luật về sự tác động tổng hợp phản ánh bản chất c; (iv) Quy luật về sự tác động tổn; (v) Quy luật tác động qua lại giữa sinh vật với môi trường

1 2.2.2 Lí luận chung về đánh giá tài nguyên sinh khí hậu

Đánh giá tài nguyên khí hậu thực chất là việc xem xét, xác định và phân loại giá trị của loại tài nguyên này trên mỗi vùng lãnh thổ đối với một số yêu cầu KT-XH nhất định; từ

đó có thể đưa ra những kiến nghị về khả năng khai thác và sử dụng hợp lí (SDHL) tài nguyên khí hậu cho mục đích nào đó

Việc đánh giá tài nguyên khí hậu phải tuân thủ các nguyên tắc cơ bản sau: (i) Phải đảm bảo tính khoa học của việc đánh giá thông qua việc xác định giá trị và quy luật phân hoá tài nguyên khí hậu; (ii) Coi các thông tin khí hậu đúc kết được từ số liệu quan trắc nhiều năm của các trạm khí tượng là cơ sở chủ yếu của việc đánh giá; (iii) Đảm bảo mối liên hệ chặt chẽ và nhất quán giữa giátrị, quy luật phân hoá tài nguyên khí hậu và các yêu cầu của hoạt động sản xuất, đời sống con người thông qua kết quả của việc đánh giá

1.3 Tổng quan về điều kiện tự nhiên - xã hội vùng Trung du miền núi Bắc Bộ

1.3.1 Điều kiện tự nhiên, KT - XH khu vực Đông Bắc vùng TDMNBB

1.3.1.1 Điều kiện tự nhiên

Nhóm nhân tố địa chất, địa hình:Cấu trúc địa chất của mỗi khu vực trong Vùng mang

đặc điểm, tính chất riêng biệt và có sự phân hóa mạnh mẽ theo phương Đông - Tây, Bắc - Nam Địa hình của vùng đa dạng bao gồm nhiều kiểu địa hình: thung lũng, đồng bằng, các dạng địa hình đồi, núi thấp, núi trung bình, núi cao… trong đó luôn có sự xen kẽ giữa địa hình núi đất với địa hình núi và cao nguyên đá vôi

Nhóm nhân tố thủy văn, thổ nhưỡng, sinh vật: Bên cạnh hệ thống sông ngòi, hệ thống

hồ - đầm trong khu vực cũng rất phong phú

Thổ nhưỡng thể hiện ở sự phân hóa theo quy luật đai cao rõ nét, với 4 đai thổ nhưỡng: đất feralit đỏ vàng núi thấp (<600-700m), đất mùn đỏ vàng núi trung bình (700-1700m), đất mùn alit núi cao (1.700-2.800m) và đất mùn thô than bùn núi cao (>2.800m)

Thảm thực vật đa dạng và có sự phân hóa, với đặc điểm và cấu trúc riêng biệt

Vai trò của biển: Địa hình lại có dạng thoải dần ra phía biển, thuận lợi đón gió từ vịnh

Bắc Bộ qua duyên hải Quảng Ninh và đồng bằng sông Hồng

1.3.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

Trong những năm qua, ngành lâm nghiệp vùng Đông Bắc có nhiều nỗ lực nhằm phủ xanh đất trống, đồi núi trọc, dần dần khôi phục vốn rừng đã bị mất Trong vùng đã hình thành một số vùng rừng nguyên liệu cho công nghiệp chế biến giấy, ván nhân tạo, cột trụ mỏ… Nhờ đó mà đến nay độ che phủ rừng của vùng đã tăng lên đáng kể

1.3.2 Điều kiện tự nhiên, KT - XH khu vực Tây Bắc vùng Trung du miền núi Bắc Bộ

1.3.2.1 Điều kiện tự nhiên

 Nhóm nhân tố địa chất, địa hình: Khuất sau khu Hoàng Liên Sơn, có núi cao vây bọc

xung quanh, nên khu Tây Bắc bị che khuất cả hai luồng gió mùa chính và đều bị hiệu ứng

“phơn” làm biến tính, khiến cho mùa đông rất khô hanh và mùa hè có gió Lào nóng bỏng

Ở vùng Tây Bắc, khó khăn lớn nhất là thiếu nước, vì thế phải chú ý khai thác nước ngầm tại các vùng đá vôi và xây dựng các hồ chứa tại miền núi

Nhóm nhân tố thủy văn, thổ nhưỡng, sinh vật: Rừng ở Tây Bắc bị phá hoại rất nghiêm

trọng, cỏ tranh, lau lách, cây bụi bạt ngàn, rừng tốt chỉ lác đác từng vệt nhỏ Các quần hệ rừng kín và quần hệ trảng bụi, trảng cỏ ở đất địa đới là những quần hệ mang tính chất nguyên sinh Các quần hệ còn lại là hậu quả của sự tác động của con người

1.3.2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

Vùng Tây Bắc có quỹ đất chưa sử dụng còn lớn cùng với các vùng tiểu khí hậu nhiệt đới và ôn đới để phát triển đa dạng nông nghiệp, trong đó có những loại cây đặc sản

có giá trị kinh tế cao Tuy nhiên, Tây Bắc là vùng có xuất phát điểm thấp trong cả nước

về điều kiện kinh tế - xã hội Hầu hết địa bàn có điều kiện kinh tế - xã hội đặc biệt khó khăn, đồng bào dân tộc thiểu số chiếm tỷ lệ cao

Chương 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.Phương pháp nghiên cứu thảm thực vật

2.1.1 Phương pháp kế thừa số liệu kết hợp với khảo sát tổng thể hiện trường

2.1.2 Phương pháp tuyến điều tra và ô tiêu chuẩn

Tuyến điều tra có chiều rộng 4m Khoảng cách giữa các tuyến điều tra là 50 m

Dọc theo tuyến điều tra, bố trí các ô tiêu chuẩn, diện tích các ô tiêu chuẩn tùy thuộc vào loại thảm thực vật Trên các ô tiêu chuẩn bố trí các thứ cấp cấp 1 - ô dạng bản

(ODB) và các ô thứ cấp cấp 2

2.1.3 Phương pháp phân tích mẫu thực vật

Xác định tên khoa học, tên địa phương các loài cây theo các tài liệu của Nguyễn Tiến Bân (1997), Phạm Hoàng Hộ (1991 - 1993), theo cuốn “Tên cây rừng Việt Nam” của Bộ NN&PTNN (2000), Danh lục tài liệu thực vật Việt Nam…

Hình 2 1: Sơ đồ thiết lập các tuyến điều tra

Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm trong nghiên cứu thực địa

2.1.4 Phương pháp nghiên cứu năng lực tái sinh của thảm thực vật

Xác định mật độ cây tái sinh tính theo công thức: N / ha = n 10.000

S

Trong đó: n: Tổng số cá thể của loài trong các ô tiêu chuẩn.; S: Tổng diện tích các

ô tiêu chuẩn (ha)

Phương pháp xác định sự phân bố của cây tái sinh theo mặt phẳng ngang:

Sử dụng phương pháp kiểm tra mức độ sai khác giữa số trung bình khoảng cách từ một cây được chọn ngẫu nhiên đến cây gần nhất với trị số bình quân lý thuyết theo công

)x(E

x Trong đó, x : Trị số trung bình của n lần quan sát; : Mật độ

cây gỗ trên đơn vị diện tích (cây/m 2 )

Cây gỗ có kiểu phân bố tập trung nếu Q < 1, phân bố cách đều nếu Q > 1, phân

bố có dạng nanh sấucó cạnh bằng nhau, nếu Q = 2,1419

Khi dung lượng mẫu đủ lớn, có thể sử dụng tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn để

đánh giá U =

26136,

0

n)

5,0

2.1.5 Phương pháp dùng toán thống kê để xử lí số liệu

Các số liệu được xử lý theo phương pháp thống kê sinh học Sử dụng phần mềm Excell để xử lý và mô hình hoá số liệu

2.1.6 Phương pháp nghiên cứu sinh khối, khả năng tích lũy cacbon của thảm thực vật

+ Tổng sinh khối tươi của thảm thực vật cây bụi được tính như sau:

Tổng sinh khối tươi = TDM(l) + TDM(tc) + TDM(r) + TDM(c) + TDM(tm) Trong đó, TFW(l), TFW (tc), TFW (r), TFW (c), TFW (tm) lần lượt là sinh khối tươi của

lá, thân cành, rễ, cỏ và thảm mục đo đếm trong OTC (tấn/ha)

- Xác định tỷ lệ sinh khối khô/sinh khối tươi: Sấy mẫu bằng tủ sấy ở nhiệt độ

1050C cho đến khi trọng lượng không đổi Tỷ lệ sinh khối khô/ sinh khối tươi của các

mẫu phân tích được tính theo công thức: K (%) = (FW-DW/FW).100

Trong đó: K là tỷ lệ sinh khối khô/sinh khối tươi (%); FW là trọng lượng tươi của mẫu; DW là trọng lượng khô kiệt của mẫu (trọng lượng sau khi sấy)

+ Tổng sinh khối khô của thảm thực vật cây bụi (TDB) được tính như sau:

TDB tấn/ha = TDM(l) +TDM(tc) +TDM(r) +TDM(c) +TDM(tm)

- Xác định hàm lượng cacbon: hàm lượng cacbon (CS) trong sinh khối:

CS = (TDM l +TDM tc +TDM r +TDM c +TDM tm )*0.5 (tấnC/ha)

2.1.7 Phương pháp nghiên cứu độ ẩm đất và khả năng trữ nước của thảm thực vật

Trong mỗi ô tiêu chuẩn (OTC), bố trí các điểm lấy mẫu đất, sao cho các mẫu này

khi trọng lượng không đổi

Tính độ ẩm đất theo công thức : X% = [(W1 – W2)/ W2].100 Trong đó: W1 - Khối lượng của đất ở trạng thái tự nhiên; W2 - Khối lượng của đất khô

2.1.8 Phương pháp tính toán xác định cường độ xói mòn

Thể tích đất bị mất đi:V = h (m) x 10000 m2 (Theo đơn vị m3) Trong đó, h: chiều dày lớp đất bị xói mòn (m)

Khối lượng đất bị mất đi: M = V x d (Đơn vị tấn/ha) Trong đó, V: Thể tích đất bị mất đi; d: Dung trọng đất

2.2 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu sinh khí hậu

2.2.1 Quan điểm hệ thống và tổng hợp

Nghiên cứu tài nguyên SKH lãnh thổ - các đơn vị sinh khí hậu vùng nghiên cứu,

cần vận dụng quan điểm hệ thống để xem xét mối quan hệ tương hỗ mật thiết của các

nhân tố tự nhiên hình thành đơn vị sinh khí hậu

2.2.2 Quan điểm lãnh thổ

Trong quá trình nghiên cứu cần đặt đối tượng trong một không gian lớn hơn, thì có thể hiểu, phân tích các vấn đề một cách chính xác và chắc chắn hơn

2.2.3 Quan điểm phát triển bền vững

Một trong những vấn đề được chú trọng trong phát triển bền vững ở vùng nghiên cứu

là “cải thiện chất lượng môi trường, bảo vệ và phát triển rừng, bảo tồn đa dạng sinh học”,

“từng bước thực hiện tăng trưởng xanh, phát triển kinh tế các bon thấp”

2.3 Phương pháp đánh giá tính thích nghi sinh thái của một số loài cây trồng đối với

điều kiện sinh khí hậu

2.3.1.Phương pháp thu thập, phân tích, xử lí tài liệu

2.3.2.Phương pháp tham vấn chuyên gia

2.3.3 Phương pháp phân loại sinh khí hậu

2.3.4 Phương pháp đánh giá tính thích nghi sinh thái cây trồng

Nguyên tắc lựa chọn các chỉ tiêu đánh giá:(i) Các chỉ tiêu lựa chọn phải phản ánh mối quan hệ của chúng đối với chủ thể; (ii) Số lượng các yếu tố, chỉ tiêu được lựa chọn phải ít hơn hoặc bằng số lượng tính chất của các chủ thể đánh giá; (iii) Ưu tiên lựa chọn các chỉ tiêu có sự phân hóa không gian

2.3.5 Phương pháp phân tích thống kê

2.3.6 Phương pháp bản đồ và thông tin địa lý (GIS)

Bản đồ sinh khí hậu được thành lập bằng phần mềm Mapinfor và được quản lý trong cơ sở dữ liệu GIS

Chương 3 ĐẶC TRƯNG CỦA THẢM THỰC VẬT VÙNG TRUNG DU MIỀN NÚI BẮC BỘ 3.1 Cấu trúc không gian của các kiểu thảm thực vật

Độ phủ chung của rừng nghèo sau khai thác: 90%; của rừng non phục hồi: 80%: của thảm cây bụi cao:70%; của thảmcây bụi thấp: 40% Sự phân tầng của các thảm thực vật rất khác nhau (Bảng 3,1)

Bảng 3.1: Cấu trúc thảm thực vật vùng Trung du miền núi Bắc Bộ

1 Tầng cây gỗ lớn Tầng cây gỗ Tầng cây gỗ Tầng cây bụi

2 Tầng cây gỗ nhỏ Tầng cây bụi Tầng cây bụi Tầng cỏ, quyết

3 Tầng cây bụi Tầng cỏ quyết Tầng cỏ, quyết

4 Tầng cỏ, quyết

3.2 Danh mục một số loài thực vật quý hiếm cần bảo tồn trong một số kiểu thảm thực vật vùng Trung du miền núi Bắc Bộ (Nghiên cứu đại diện tại Hà Giang và Sơn La)

Trong kiểu thảm rừng ở tỉnh Hà Giang, có 29 loài thực vật cần được bảo tồn

Thảm cây bụi cao ở tỉnh Hà Giang có 18 loài; Thảm cây bụi thấp có 8 loài quý hiếm

Ở tỉnh Sơn La, trong một số kiểu TTV rừng đã xác định được 17 loài thực vật quý

hiếm; Trong các thảm cây bụi, đã xác định được 13 loài thực vật cần được bảo tồn, với

các mức độ nguy cấp khácnhau

3.3 Năng lực tái sinh của các thảm thực vật vùng Trung du miền núi Bắc Bộ

3.3.1 Mật độ của các loài cây gỗ tái sinh trong kiểu TTV rừng vùng TDMNBB

Bảng 3.2: Mật độ của các loài cây gỗ tái sinh trong kiểu TTV vùng TDMNBB

Khu vực Đông Bắc

1 Xã Thần Sa (Võ Nhai, Thái Nguyên) 6599 xã Thuận Hòa (Vị Xuyên, Hà Giang) 3600

2 Xã Thanh Đức (Vị Xuyên, Hà Giang) 5399 xã Khe Mo (Đồng Hỷ, Thái Nguyên) 1800

3 Xã Sín Chải (Vị Xuyên, Hà Giang) 4199 xã Phương Tiến (Vị Xuyên, Hà Giang) 2200

Khu vực Tây Bắc

1 Xã Co Mạ (Thuận Châu, Sơn La) 4600 Xã Mường Cai (Sông Mã, Sơn La) 2980

2 Xã Đứa Mòn (Sông Mã, Sơn La) 5800 Xã Mường Sai (Sông Mã, Sơn La) 800

3 Xã Nậm Mằn (Sông Mã, Sơn La) 3500 Xã Chiềng Khương (Sông Mã, Sơn La) 4500

3.3.2 Quy luật phân bố của các loài cây gỗ tái sinh trong các kiểu thảm thực vật vùng

Trung du miền núi Bắc Bộ

3.3.2.1 Quy luật phân bố của các loài cây gỗ tái sinh trong thảm thực vật ở khu vực Đông Bắc

Trong các thảm thực vật tứ sinh, cây tái sinh có kiểu phân bố ngẫu nhiên và kiểu

phân bố cụm Đây là cơ sở khoa học cho việc điều chỉnh cây tái sinh theo diễn thế có lợi

Sự khác biệt về năng lực tái sinh không chỉ thể hiện về mật độ cây gỗ tái sinh

giữa các thảm thực vật, mà còn thể hiện ở sự khác biệt về mật độ cây gỗ tái sinh ngay

trong mỗi điểm nghiên cứu, với các vị trí địa hình khác nhau

3.4 Xu hướng biến đổi về thành phần loài thực vật trong quá trình diễn thế phục hồi rừng của thảm thực vật cây bụi vùng TDMNBB

Ở khu vực Đông Bắc, trong quá trình diễn thế, thảm cây bụi có nguồn gốc sau

canh tác nương rẫy có sự thay đổi 69 loài (18 loài bị đào thải và 51 loài mới xuất hiện);

Thảm cây bụi có nguồn gốc sau khai thác có sự thay đổi 62 loài (27 loài bị đào thải

và 35 loài mới xuất hiện)

Ở khu vực Tây Bắc, quá trình phục hồi rừng từ thảm thực vật cây bụi sau nương rẫy, có sự thay đổi 49 loài thực vật (19 loài bị đào thải và 30 loài mới xuất hiện); Phục hồi rừng từ thảm thực vật cây bụi sau khai thác, có sự thay đổi 48 loài (19 loài bị đào thải và 29 loài mới xuất hiện)

3.5 Xây dựng đường cacbon cơ sở cho thảm thực vật cây bụi vùng TDMNBB

Bảng 3.8: Cấu trúc lượng cac bon được tích lũy trong sinh khối của thảm thực vật cây

bụi sau nương rẫy ở khu vực Đông Bắc

Số năm

bỏ hóa Cacbon Lượng

Cây bụi, cây gỗ nhỏ

Bảng 3.10: Cấu trúc lượng cac bon được tích lũy trong sinh khối của thảm thực vật

cây bụi sau khai thác ở khu vực Đông Bắc

Bảng 3.12: Cấu trúc lượng cac bon được tích lũy trong sinh khối của TTV cây bụi sau

khai thác ở khu vực Tây Bắc

Số năm

bỏ hóa Lượng C tích lũy

Cây bụi, cây gỗ nhỏ

Bảng 3.14: Cấu trúc lượng cac bon được tích lũy trong sinh khối của

thảm thực vật cây bụi sau nương rẫy ở khu vực Tây Bắc

Số năm

bỏ hóa

Lượng cac bon tích lũy

Cây bụi, cây gỗ nhỏ

3.6 Các chỉ tiêu sinh trưởng của cây gỗ trong quá trình phục hồi rừng của TTV cây bụi

3.6.1 Sự biến đổi về các chỉ tiêu sinh trưởng của cây gỗ trong quá trình diễn thế phục hồi rừng của TTV cây bụi ở khu vực Đông Bắc

Giai đoạn thảm thực vật cây bụi:

+ Cây gỗ tăng trưởng được 1,21m.chiều cao/năm; và1.11cm đường kính / năm

+ Các loài cây gỗ có tốc độ sinh trưởng nhanh gồm: Liquidambar formosana , Antidesma bunius, Litsea Cubeba, Oroxylum indicum, Castanopsis lecomtei

 Giai đoạn rừng non:

+ Cây gỗ tăng trưởng được 1.12 m chiều cao/ năm và1.02 cm đường kính / năm + Các loài cây gỗ có tốc độ sinh trưởng nhanh gồm: Choerospondias axillaris , Dillenia heterosepala,Machilus bonii, Sterospermum neuranthum, Canarium album

3.6.2.Sự biến đổi về các chỉ tiêu sinh trưởng của cây gỗ trong diễn thế phục hồi rừng của thảm thực vật cây bụi ở khu vực Tây Bắc

Giai đoạn thảm cây bụi cao:

- Tốc độ tăng trưởng về chiều cao : 0,55 - 1,10 m/năm; Trung bình: 0,93 m/ năm

- Tốc độ tăng trưởng về đường kính: 0,65 - 1,10 cm/năm; Trung bình: 0,88 m/ năm

Giai đoạn rừng non phục hồi:

- Tốc độ tăng trưởng về chiều cao: 0,70 - 1,10 m/năm; Trung bình: 0,90 m/ năm

- Tốc độ tăng trưởng về đường kính: 0,65 - 1,10 cm/năm.; Trung bình: 0.88 cm/ năm

Rừng nghèo sau khai thác

- Tốc độ tăng trưởng về chiều cao: 0,80 - 1,15 m/năm Trung bình: 0,93 m/ năm

- Tốc độ tăng trưởng về đường kính: ,80 - 1,15 cm/năm; Trung bình: 0,95 m/ năm

3.7 Khả năng giữ nước của một số kiểu thảm thực vật vùng Trung du miền núi Bắc Bộ

Xác định khả năng trữ nước của thảm thực vật rừng ở độ sâu 45cm; còn ở thảm cây bụi

ở độ sâu 30cm Khả năng trữ nước của các kiểu thảm thực vật rất khác biệt (Hình 3.1, 3.2)

3.7.1.Khả năng trữ nước của kiểu thảm thực vật ở khu vực Đông Bắc

Hình 3.1: Khả năng trữ nước của kiểu thảm thực vật ở khu vực Đông Bắc

Rừng non phục hồi sau khai thác

Rừng non phục hồi sau nương rẫy

Thảm cây bụi cao Thảm cây bụi thấp

Hình 3.2: Khả năng trữ nước của kiểu thảm thực vật ở khu vực Tây Bắc

3.8 Cường độ xói mòn đất trong các thảm thực vật vùng Trung du miền núi Bắc Bộ

3.8.1 Cường độ xói mòn đất trong các TTV ở khu vực Đông Bắc vùng TDMNBB

điểm

Xói mòn

Bá 148,26

3.8.2 Cường độ xói mòn đất trong thảm thực vật ở khu vực Tây Bắc

mòn

Địa điểm

Chiềng Ngân 188,77 Chiềng Mai

31,54

Chiềng

Chiềng Ban 69,29

Chiềng Ban 181,96

Rừng non phục hồi sau khai thác

Rừng non phục hồi sau nương rẫy

Thảm cây bụi cao

Thảm cây bụi thấp

Chương 4 TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU VÙNG TRUNG DU MIỀN NÚI BẮC BỘ

4.1 Các nhân tố hình thành khí hậu vùng TDMNBB

4.1.1 Các nhân tố hình thành khí hậu khu vực Đông Bắc

Đặc điểm các yếu tố khí hậu ở đây cho thấy, vùng Đông Bắc có kiểu khí hậu đặc

sắc: khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh Các nhân tố hình thành khí hậu vùng Đông Bắc bao gồm 3 nhóm: (i) Bức xạ Mặt trời; (ii) Hoàn lưu khí quyển và (iii) Nhóm nhân tố bề mặt đệm

- Chế độ bức xạ Mặt Trời: Cán cân bức xạ vùng Đông Bắc luôn luôn có trị số

dương, dao động từ 55 – 70kcal/cm2

- Hoàn lưu khí quyển: Vùng Đông Bắc có chế độ hoàn lưu giữa các mùa rõ rệt

Chế độ gió mùa thể hiện sự đối lập ở giữa mùa Đông và mùa Hè của các luồng không khí chủ yếu thịnh hành theo mùa, kèm theo đó là sự thay đổi về nền nhiệt ẩm

- Nhóm yếu tố bề mặt đệm: Sự tác động tổng hợp của các nhân tố bề mặt đệm bao gồm địa hình, thổ nhưỡng, thủy văn, sinh vật, biển, kết hợp với yếu tố hoàn lưu gió mùa trên nền khí hậu nhiệt đới đã hình thành nên cho vùng kiểu khí hậu riêng biệt, đặc sắc Đó là kiểu khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa , có mùa đông lạnh với ba tháng lạnh điển hình có nhiệt độ

dưới 180C

4.1.2 Các nhân tố hình thành khí hậu khu vực Tây Bắc

Vùng Tây Bắc nước ta có khí hậu nhiệt đới chịu ảnh hưởng của gió mùa Chế độ gió mùa có sự tương phản rõ rệt: Mùa hè gió mùa Tây Nam nóng khô, mưa nhiều, mùa đông gió mùa Đông Bắc lạnh, khô, ít mưa Chế độ gió tạo ra thời tiết có phần khắc nghiệt, gây nên khô nóng, hạn hán, sương muối gây trở ngại cho sản xuất và sinh hoạt

- Bức xạ Mặt Trời, vùng Tây Bắc có tiềm năng bức xạ Mặt Trời ở mức trung bình so

với cả nước Tổng xạ trung bình ngày lớn nhất vào khoảng 5,234 kWh/m2/ngày và trung bình trong năm là 3,489 kWh/m2/ngày

- Hoàn lưu giómùa: Chế độ gió mùa có sự tương phản rõ rệt Mùa hè với gió mùa Tây

Nam, kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9, thời tiết nóng ẩm, mưa nhiều Mùa đông với gió mùa Đông Bắc, kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, có thời tiết lạnh, khô và ít mưa

Khu vực Tây Bắc có địa hình cao nhất, bị chia cắt nhất và hiểm trở, tạo nên sự khác

biệt về chế độ khí hậu so với vùng Đông Bắc Bộ là mùa đông đến chậm hơn và ít chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc hơn

4.2 Tài nguyên sinh khí hậu vùng Trung du miền núi Bắc Bộ

4.2.1 Các giá trị trung bình tháng, mùa, năm của các đặc trưng khí hậu vùng TDMNBB (Giai đoạn 1980 – 2013)

Trên cơ sở bộ số liệu khí tượng được quan trắc tại các trạm khí tượng trong vùng nghiên cứu, đã xử lý và tính toán các giá trị trung bình tháng, mùa, năm của từng yêu tố

khí hậu

4.2.2 Nghiên cứu, tính toán, phân tích một số chỉ tiêu khí hậu đặc trưng vùng Trung

du miền núi Bắc Bộ

4.2.2.1 Nghiên cứu, tính toán, phân tích diễn biến số giờ nắng năm

a) Diễn biến của số giờ nắng

Khu vực Đông Bắc

Số giờ nắng trung bình năm ở vùng Đông Bắc có sự chênh lệch khá lớn giữa các tỉnh (1250 đến 1900 giờ) Biến trình năm của số giờ nắng 1 cực đại vào các tháng đầu mùa hè (tháng 4-5), đạt cực tiểu vào cuối mùa đông (tháng I và II) Số giờ nắng ở khu vực Đông Bắc được đánh giá là thấp nhất so với các tỉnh ở khu vực Bắc Bộ

Vùng Đông Bắc có số giờ nắng trung bình năm trên 1800 giờ Tuần có số giờ nắng cao nhất (trên 70 giờ) thường là tuần thứ 11 Thời kỳ ít nắng nhất trong năm, khoảng từ 30 - 40 giờ/tuần là thời kỳ tuần 18, 19 Thời gian còn lại trong năm có số giờ nắng xấp xỉ 50 giờ/tuần

 Khu vực Tây Bắc

Trung bình năm ở đây có số giờ nắng trên 1800 giờ/ năm Nắng nhiều vào tháng III đến tháng V, số giờ nắng trung bình đạt từ 180 đến trên 200 giờ, trong đó nắng nhiều nhất thường vào tháng IV

Số giờ nắng trung bình năm có sự chênh lệch khá lớn giữa các tỉnh (từ 1330 đến

2100 giờ)

Số giờ nắng đạt giá trị cao nhất, trên 60 giờ/tuần vào khoảng tuần thứ 7 đến tuần thứ 14 Tuần có số giờ nắng cao nhất (trên 70 giờ) thường là tuần thứ 11 Thời kỳ ít nắng nhất trong năm, khoảng từ 30 - 40 giờ/tuần (tuần 18, 19) Thời gian còn lại trong năm có

số giờ nắng xấp xỉ 50 giờ/tuần Số giờ nắng trung bình hàng ngày lên cao nhất vào các tháng III, IV, V (có thể đạt xấp xỉ 6 - 7 giờ)

4.2.2.2.Nghiên cứu, tính toán, phân tích diễn biến bức xạ quang hợp năm

Lượng bức xạ quang hợp trung bình năm khu vực Tây Bắc phân bố tương đối khá

ở khu vực Đông Bắc phân bố tương đối đông đều giữa các tỉnh (từ 55- 67 Kcal/cm2)

4.2.2.3 Nghiên cứu, tính toán, phân tích diễn biến nhiệt độ không khí (nhiệt độ trung bình, nhiệt độ tối thấp trung bình, nhiệt độ tối cao trung bình)

Nhiệt độ không khí trung bình năm ở Tây Bắc phổ biến từ 20-23°C Nhiệt độ giảm dần theo độ cao và trên cùng độ cao không khác nhau nhiều giữa các vĩ độ(ở Chi Lê, tỉnh Hòa Bình lên đến gần 24°C; ở vùng núi Sìn Hồ -Lai Châu xuống dưới 17°C)

Nhiệt độ không khí trung bình năm ở Đông Bắc phổ biến từ 20-23°C Nói chung, nhiệt độ giảm dần theo độ cao và trên cùng độ cao không khác nhau nhiều giữa các vĩ độ Cao nhất là khu vực tỉnh Vĩnh Phúc và Phú Thọ và lên đến gần 24°C (ở trạm Vĩnh Yên: 23.8°C) và thấp nhất là dưới 19°C ở vùng núi có độ cao trên 800m như Bắc Hà- Lào Cai,

Mù Căng Chải, Sa Pa- Lào Cai, Tam Đảo – Vĩnh Phúc)

Biến trình năm của nhiệt độ không khí ở Tây Bắc, Đông Bắc có một cực đại vào mùa hè và một cực tiểu vào mùa đông

4.2.2.4 Nghiên cứu, tính toán, phân tích diễn biến tổng nhiệt hữu hiệu

Khu vực Tây Bắc: Ở vùng đồng bằng và thung lũng độ cao dưới 500m, thì tổng nhiệt

độ năm trên 80000C với suất bảo đảm 50%: Lai Châu (84140C), Mường Tè, Sông Mó, (8200-83000C); Ở vùng có độ cao trên 500m đạt dưới 80000C (Tuần Giáo: 76000C);Ở vùng trên 1000m đạt dưới 70000C (Sìn Hồ: 58400C)

Khu vực Đông Bắc: Ở vùng đồng bằng và thung lũng độ cao dưới 500m, thì tổng nhiệt

độ năm trên 80000C với suất bảo đảm 50%: Lai Châu (84140C), Mường Tè, Sông Mó,

(8200-83000C); Ở vùng trên 500m đạt dưới 80000C (Tuần Giáo: 76000C); Ở vùng trên 1000m đạt dưới 60000C (Sa Pa: 55700C)

4.2.2.5 Nghiên cứu, tính toán, phân tích diễn biến ngày bắt đầu các đợt rét hại với các suất bảo đảm khác nhau

Vùng Tây Bắc và Đông Bắc có sự khác biệt lớn về số ngày rét hại giữacác trạm Sapa (110 ngày), Mộc Châu (58 ngày) Nhìn chung, số ngày rét hại thể hiện rõ xu thế giảm qua các thập kỷ đặc biệt giảm trong những thập kỷ gần đây Thời gian kéo dài ngày bắt đầu và kết thúc rét hại ở vùng nghiên cứu có sự biến động mạnh do tác động của sự xâm nhập lạnh và sự chi phối của địa hình (Mộc Châu: 424 ngày, Sa Pa: 165 ngày, Bắc Hà: 122 ngày)

4.2.2.6 Nghiên cứu, tính toán, phân tích diễn biến ngày kết thúc các đợt rét hại với các suất bảo đảm khác nhau

Ngày kết thúc rét hại ở vùng nghiên cứu có sự biến động mạnh do tác động của sự xâm nhập lạnh và vai trò của địa hình Ở khu vực Tây Bắc, ngày kết thúc rét hại biến động nhiều giữa các trạm Với suất đảm bảo 80%, nơi kết thúc sớm nhất là ở hai tỉnh Lai Châu và Điện Biên từ 24/I đến 10/II, nơi kết thúc muộn nhất là Mộc Châu (11/III)

Khu vực Đông Bắc ngày kết thúc rét hại biến động nhiều giữa các trạm Với suất đảm bảo 80%, phần lớn ở khu vực này mùa đông kết thúc từ 10/II đến 28/II, nơi kết thúc muộn hơn là khu vực có độ cao từ 900m trở lên (Sa Pa: 1/VI)

4.2.2.7 Nghiên cứu, tính toán, phân tích diễn biến ngày bắt đầu nhiệt độ qua 20oC, 25oC

và qua 35oC với các suất bảo đảm khác nhau

Ở Tây Bắc tồn tại một mùa lạnh, trung bình mùa lạnh ở đây bắt đầu từ giữa cho đến cuối tháng XI với xác suất 50%, trên những cao nguyên có độ cao lớn hơn 800-1000m trở lên (Sìn Hồ, Pha Đin và Mộc Châu) mùa lạnh bắt đầu sớm vào cuối tháng X hoặc đầu tháng XI

Ở Đông Bắc trung bình mùa lạnh bắt đầu từ đầu cho đến cuối tháng XI với xác suất 50%, trên những cao nguyên có độ cao lớn hơn 800-1000m (Mù Căng Chải, Cao Bằng) mùa lạnh bắt đầu sớm vào cuối tháng IX hoặc đầu tháng X

4.2.2.8 Nghiên cứu, tính toán, phân tích diễn biến ngày kết thúc nhiệt độ qua 20oC, 25oC

và qua 35oC với các suất bảo đảm khác nhau

Ở Tây Bắc, mùa lạnh kết thúc từ đầu tháng cho đến giữa tháng III với xác suất 50% Trên những cao nguyên có độ cao lớn hơn 800-1000m (Sìn Hồ, Pha Đin và Mộc Châu), mùa lạnh bắt đầu sớm, nhưng lại kết thúc vào giữa tháng IV

Ở Đông Bắc, thời gian kết thúc mùa lạnh từ 10/III cho đến 28/III với xác suất 50% Trên những cao nguyên có độ cao lớn hơn 800-1000m trở lên (Bắc Hà, Mù Căng Chải và Cao Bằng), mùa lạnh kết thúc vào đầu tháng IV

Ở khu vực Tây Bắc, ngày kết thúc nhiệt độ tối cao 350C với suất bảo đảm 80% bắt đầu từ đầu tháng và kéo dài đến cuối tháng 9 Ở khu vực Đông Bắc, ngày kết thúc nhiệt

độ tối cao 350C với SBĐ 80%kéo dài từ giữa đến gần cuối tháng IX

4.2.2.9 Nghiên cứu, tính toán xác định ngày bắt đầu mùa mưa với các suất bảo đảm khác nhau

Với suất bảo đảm 50%, ngày bất đầu mùa mưa ở Tây Bắc trung bình vào tháng III Tuy nhiên, ở một số nơi mùa mưa xuất hiện sớm hơn(Tuần Giáo: 24/II) hoặc muộn hơn (Hòa Bình, Mai Châu : 2-3/IV).Đối với khu vực Đông Bắc, mùa mưa được bắt đầu trung bình vào giữa cho đến cuối tháng III Tuy nhiên, một số nơi mùa mưa xuất hiện sớm hơn (Yên Bái: 25/II, Phú Hộ: 19/II), có nơi mùa mưa được bắt đầu muộn hơn (Chợ Rã, Việt Trì và Vĩnh Yên: từ ngày 2-7/IV)

4.2.2.10 Nghiên cứu, tính toán xác định ngày kết thúc mùa mưa với các suất bảo đảm khác nhau

Với suất bảo đảm 50%, mùa mưa ở Tây Bắc được kết thúc trung bình từ 3/XI- 19/XI Tuy nhiên, ở một số nơi mùa mưa kết thúc sớm hơn (Điện Biên: 23/X) Ở khu vực Đông Bắc, mùa mưa kết thúc trung bình vào tháng XI Ở một số nơi, mùa mưa kết thúc sớm hơn (Cao Bằng: 21/X, Hữu Lũng: 22-25/X); Có những nơi mùa mưa được kết thúc muộn hơn (Hà Giang: 4/XII)

4.2.2.11 Nghiên cứu, tính toán xác định ngày bắt đầu mùa khô với các suấtbảo đảm khác nhau

Với suất bảo đảm 50%, ở Tây Bắc, ngày bắt đầu mùa khô trung bình từ 3/XII- 20/XII) Ở một số nơi, mùa khô bắt đầu sớm hơn (Mai Châu: 14/XI, Tuần Giáo:

19/XI).Đối với khu vực Đông Bắc, mùa khô được bắt đầutừ đầu cho đến cuối tháng XII

Ở một số nơi, mùa khô bắt đầu sớm hơn (Cao Bằng: 29/XI, Hữu Lũng: 19-23/XI

4.2.2.12 Nghiên cứu, tính toán xác định ngày kết thúc mùa khô với các suất bảo đảm khác nhau

Mùa khô trung bình ở Tây Bắc và Đông Bắc bắt đầu từ cuối tháng XI - đầu tháng XII kéo dài đến đầu tháng II Với suất bảo đảm 50%, ở Tây Bắc, ngày kết thúc mùa khô trung bình từ 1/II- 28/II) Tuy nhiên, ở một số nơi độ cao trên 800m, mùa khô kết thúc sớm hơn (Sìn Hồ: 19/I, Phong Thổ: 29/I), ở một số nơi mùa khô lại kết thúc muộn hơn (Phù Yên: 13/III, Mai Châu : 19/III) Đối với khu vực Đông Bắc mùa khô được kết thúc

từ đầu cho đến cuối tháng II Tuy nhiên, ở một số nơi mùa khô kết thúc sớm hơn (Bảo Hà: 23-30/I, Nguyên Bình, Trùng Khánh: 13-21/I)

4.2.2.13 Nghiên cứu, tính toán, phân tích diễn biến xác suất 2-3 tuần khô hạn liên tục

Ở Tây Bắc, mùa khô hạn có thể tính từ tháng XI năm trước đến tháng IV năm sau, hạn nặng từ hạ tuần tháng I đến hết tháng III Vào các tháng này, xác suất 2, 3 tuần khô hạn liên tục bằng hoặc xấp xỉ 100 (Tam Đường, Yên Châu, Điện Biên, Tủa Chùa).; mùa mưa

có thể tính từ tháng 5 đến tháng 8 Vào các tháng này, xác suất 2, 3 tuần tuần ướt liên tục bằng hoặc xấp xỉ 100 (Mường Tè, Sìn Hồ) Các khu vực khác xác suất 2, 3 tuần tuần ướt liên tục dao động từ 70-95%

Ở Đông Bắc, mùa khô hạn có thể tính từ tháng XI năm trước đến tháng III năm sau, hạn nặng từ hạ tuần tháng I đến hết tháng II Vào các tháng này, xác suất 2, 3 tuần khô hạn liên tục bằng hoặc xấp xỉ từ 90- 100% (Chiêm Hóa, Tuyên Quang, Bắc Hà, ); mùa mưa

có thể tính từ tháng 5 đến tháng 8, mưa nhiều từ cuối tháng V đến hết tháng VII Vào các tháng này, xác suất 2, 3 tuần tuần ướt liên tục bằng hoặc xấp xỉ 100 (Hà Giang, Mù Căng Chải) Ở các khu vực khác, xác suất 2, 3 tuần tuần ướt liên tục dao động từ 70-80% 4.2.2.14 Nghiên cứu, tính toán, phân tích chỉ số ẩm Xelianinop để đánh giá chế độ ẩm

cho vùng nghiên cứu

Tổng lượng bốc thoát hơi bình quân năm ở vùng Tây Bắc dao động từ 600 - 900mm (Sơn La: 852.9mm, Sìn Hồ: 614.0mm) Vùng Đông Bắc bốc thoát hơi bình quân năm dao động từ 600 - 1000mm

Vùng Tây Bắc và Đông Bắc, chỉ số ẩm dưới 1,0 ở nhiều nơi được bắt đầu từ tháng

XI đến tháng III (Điện Biên, Sơn La, Bắc Cạn, Thái Nguyên ) 0

Nhìn chung, trong mùa mưa, lượng mưa tháng cao hơn lượng bốc hơi, hệ số ẩm đều lớn hơn 1,0 thậm chí vào các tháng đỉnh cao của mùa mưa như các tháng VIII-XII hệ số

ẩm lên tới 12,0 (lượng mưa lớn gấp 12 lần lượng bốc thoát hơi)

4.3 Đánh giá chung về tài nguyên sinh khí hậu vùng Trung du miền núi Bắc Bộ

- Cấu trúc địa chất, địa hình và kiểu địa hình đa dạng, phức tạp (i) Những vùng núi

có độ cao dưới 500m - 600m: Khí hậu mang tính chất nhiệt đới thiên về chí tuyến; (ii) Từ 500-600m đến 1600m: mang tính chất á nhiệt đới; (iii) Vùng núi có độ cao trên 1600m - 2400m: Khí hậu ôn đới ấm núi thấp tầng trên; (iii) Từ độ cao trên 2400m trở lên:Khí hậu

ôn đới lạnh núi trung bình tầng dưới Điều này tạo nên một thế mạnh riêng cho vùng: có thể phát triển sản xuất nông lâm nghiệp với cơ cấu cây trồng đa dạng về các loài thực vật

- Sự sắp xếp các hệ thống núi, đồi kết hợp với đặc điểm độ cao địa hình thấp dần

từ Bắc xuống Nam, từ Tây sang Đông khiến các khối khí từ biển Đông, Vịnh Bắc Bộ (mùa Đông, mùa Hè) và gió mùa Đông Nam có thể đi sâu, ảnh hưởng đến hầu hết các khu vực địa hình, gây mưa, mưa lớn cho hầu khắp lãnh thổ

- Nhìn chung tài nguyên nước của vùng rất phong phú, là nguồn cung cấp ẩm, điều hòa khí hậu cho vùng Tuy nhiên, sự phân bố tài nguyên nước trong vùng chưa đồng đều, phụ thuộc vào kiểu khí hậu

- Với diện tích rừng lớn cũng góp phần chế ngự dòng chảy, ngăn chặn được nạn bào mòn, xâm thực nhất là trên sườn đồi núi dốc Chính quá trình như vậy, rừng đã có tác dụng phân phối lại cán cân ẩm, góp phần cung cấp, cải thiện tình trạng khô hạn của địa phương vào thời kỳ mùa khô và điều tiết lượng mưa, ẩm trong thời kỳ mùa mưa

- Địa hình lại có dạng thoải dần ra phía biển, thuận lợi đón gió từ vịnh Bắc Bộ qua

duyên hải Quảng Ninh và đồng bằng sông Hồng thổi vào

4.3.2 Khu vực Tây Bắc

Khu vực Tây Bắc được đánh giá có tiềm năng năng lượng mặt trời vào loại khá trong toàn quốc Số giờ nắng trung bìnhkhoảng 1750 – 1800 giờ/ năm Khí hậu Vùng Tây Bắc có khí hậu nhiệt đới chịu ảnh hưởng của chế độ gió mùa

Biên độ nhiệt giữa ngày và đêm ở vùng cao nguyên và núi cao lớn hơn ở các thung lũng Do có dãy Hoàng Liên Sơn chắn gió mùa Đông Bắc, nhiệt độ mùa đông ở Tây Bắc thường cao hơn Đông Bắc từ 1-2oC ( ở cùng độ cao)…

Tây Bắc có mạng lưới sông ngòi đặc nhưng không có nhiều sông lớn Sông ngòi Tây Bắc thường đào lòng mạnh trắc diện hẹp, sông suối hàu như không có bồi tụ, lòng suối đầy những tảng đá lớn, các suối đều ngắn và đều đổ thẳng xuống những con sông chính lắm thác nhiều ghềnh

Độ ẩm tương đối trung bình hàng năm của Tây Bắc biến động không lớn, thường

- Khó khăn:Càng lên cao nhiệt độ càng thấp, ở độ cao 700 - 900 m, có tới trên 50 ngày nhiệt độ dưới 15oC; Các hiện tượng thời tiết đặc biệt ở Tây Bắc là gió Lào, gió địa phương Đây là loại gió nóng, khô, gây hạn hán, hỏa hoạn, làm trở ngại cho sản xuất và sinh hoạt Mưa đá thường xuyên xuất hiện trong mùa hè, sương muối và băng giá thường xuất hiện trong mùa đông; Sông ngòi Tây Bắc thường đào lòng mạnh trắc diện hẹp, sông suối hàu như không có bồi tụ; Mùa Đông ở vùng Tây Bắc ngắn hơn và hầu như không có mưa phùn, độ ẩm tương đối thấp đã hình thành ở Tây Bắc một mùa khô tương đối rõ ràng

4.4 Đánh giá mức độ phù hợp của một số loại cây trồng với điều kiện sinh khí hậu

Ngày nay, sự ảnh hưởngcủa biến đổi khí hậu, hướng nghiên cứu sinh khí hậu nhằm khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường ngày một trở

nên cấp thiết

Đánh giá tính thích nghi sinh thái của một số loại cây trồng với điều kiện SKHlà hướng nghiên cứu Sinh thái học ứng dụng có ý nghĩa thực tiễn cao, không chỉ là cơ sở khoa học giúp các nhà quản lý, hoạch định chính sách về phát triển nông – lâm nghiệp,

mà còn là cơ sở khoa học trong việc chỉ đạo kỹ thuật canh tác hệ thống cây trồng phù hợp với điều kiện sinh thái, đảm bảo phát triển ngành nông nghiệp bền vững

4.4.1 Phương pháp thành lập bản đồ sinh khí hậu

4.4.1.1 Nguyên tắc thành lập bản đồ sinh khí hậu

Xuất phát từ quan điểm sinh thái phát sinh TTV tự nhiên, bản đồ SKH được thành

lập cần phải thỏa mãn một số nguyên tắc cơ bản:(i) Phản ánh được đặc điểm khí hậu của vùng lãnh thổ nghiên cứu, sự phân hóa của chúng trong không gian và theo thời gian; (ii) Phản ánh được đặc điểm sinh thái của các kiểu TTV có trên lãnh thổ nghiên cứu; (iii) Đáp ứng được nhu cầu phục vụ sản xuất nông, lâm nghiệp, quy hoạch không gian lãnh thổ nghiên cứu

4.4.1.2 Phương pháp thu thập, phân tích, xử lí tài liệu

Xác định các tài liệu, số liệu cần thu thập tại khu vực nghiên cứu như điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, các số liệu quan trắc từ các trạm khí tượng trên địa bàn tỉnh trong khoảng thời gian đủ dài để đảm bảo độ tin cậy của kết quả nghiên cứu

4.4.1.3 Phương pháp phân loại sinh khí hậu

Cấp phân vị cơ sở của bản đồ SKH đối với một tỉnh là cấp loại SKH, phản ánh

mức độ đảm bảo nhiệt, mưa - ẩm của lãnh thổ đến sự tồn tại của các kiểu TTV tự nhiên 4.4.1.4 Phương pháp phân tích thống kê

Sử dụng phần mềm Microsoft Excell để xử lí và mô hình hóa số liệu

4.4.1.5 Phương pháp bản đồ và thông tin địa lý (GIS)

Bản đồ SKH được thành lập bằng phần mềm Mapinfor và được quản lý trong cơ

* Nguyên tắc lựa chọn các chỉ tiêu đánh giá:

- Các chỉ tiêu lựa chọn phải phản ánh mối quan hệ của chúng đối với chủ thể đánh giá

- Ưu tiên lựa chọn các chỉ tiêu có sự phân hóa không gian

- Đánh giá mức độ TNST của cây trồng với điều kiện SKH: Mức độ rất thích nghi(những loại SKH mà ở đó cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt nhất) Mức độ tương đối thích nghi(những loại SKH có một vài giới hạn nhất định đối với cây trồng) Mức độ không thích nghi(những loại SKH có những chỉ tiêu bất lợi cho sự tồn tại, sinh trưởng,

phát triển của cây trồng)(Nguyễn Khanh Vân, 2006)

4.4.2.2.Quy trình đánh giá tính thích nghi sinh thái của cây trồng với điều kiện SKH

* Bước 1: Xác định nhu cầu sinh thái, các giới hạn sinh thái của từng loài cây

trồng đối với các yếu tố sinh khí hậu

* Bước 2:Tiến hành phân cấp mức độ thích nghi của các loại cây trồng với từng yếu tố SKH theo 3

* Bước 3: Lập bảng ma trận đánh giá mức độ TNST của các loại cây trồng với

các yếu tố SKH chính Giá trị thích nghi được thể hiện bằng các điểm số tỉ lệ tương ứng

* Bước 4: Kết quả đánh giá mức độ TNST

- Tổng điểm thích nghi (S):∑S = ST + SR + Sk + Sn Trong đó:ST: Sốđiểm thích nghi với nhiệt độ trung bình năm; S R: Số điểm thích nghi với lượng mưa trung bình năm; S k : Số điểm thích nghi với độ dài mùa khô; S n: Số điểm thích nghi với độ dài mùa lạnh

- Tỷ lệ điểm thích nghi được xác định bằng tỷ lệ giữa tổng điểm thích nghi của mỗi loài

trên tổng điểm thích nghi tối đa.S = ∑S / ∑S tuyệt đối

hạng thích nghi.Mỗi cấp đánh giá tương ứng với những khoảng giá trị của điểm đánh giá chung Khoảng cách giữa các hạng đánh giá được tính theo công thức: ∆S = (Smax –

Smin)/M Trong đó: ∆S: Khoảng cách điểm giữa các hạng đánh giá ; Smax: Tỷ lệ điểm thích nghi cao nhất của cây trồng; Smin: Tỷ lệ điểm thích nghi thấp nhất của cây trồng; M: Số lượng cấp phân hạng thích nghi phục vụ đánh giá

4.5 Đánh giá mức độ phù hợp của một số loài cây trồng chủ lực với điều kiện sinh khí hậu tỉnh Tuyên Quang trong bối cảnh biến đổi khí hậu

4.5.1 Các biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Tuyên Quang

Trong giai đoạn 1961 – 2015, nhiệt độ không khí trung bình năm có xu hướng tăng lên vào tất cả các mùa trong năm; Lượng mưa trung bình năm có xu hướng giảm.Tuy nhiên, lượng mưa không giảm đều ở các tháng mà có xu hướng giảm mạnh vào mùa Hè, mùa Thu Lượng mưa mùa Xuân và mùa Đông có xu hướng tăng lên nhưng không đáng kể

4.5.2 Kịch bản BĐKH cho tỉnh Tuyên Quang

4.5.2.1 Kịch bản biến đổi khí hậu đối với nhiệt độ trung bình

a) Nhiệt độ tại các trạm ở tỉnh Tuyên Quang đều có xu hướng tăng lên ở cả 3 kịch bản biến đổi khí hậu

b) Kịch bản biến đổi khí hậu đối với lượng mưa

So với thời kỳ 1980 – 1999, lượng mưa trung bình năm ở các giai đoạn trong thế

kỷ 21 có xu hướng tăng lên rõ rệt, giai đoạn sau nhanh hơn so với giai đoạn trước Lượng mưa tăng không đều theo thời gian trong năm

4.5.3 Hệ thống chỉ tiêu của bản đồ sinh khí hậu tỉnh Tuyên Quang

Đối với bản đồ sinh khí hậu của vùng lãnh thổ ở phạm vi một tỉnh, chúng tôi lựa

chọn cấp phân loại cơ sở là cấp loại sinh khí hậu để đánh giá và xây dựng bản đồ SKH với tỷ lệ 1: 100.000.Với các loại cây trồng, thì nền nhiệt ẩm, độ dài và cường độ mùa khô, mùa lạnh là các chỉ tiêu quan trọng, nên được lựa chọn làm hệ thống chỉ tiêu nghiên

cứu và xây dựng bản đồ SKH

4.5.3.1.Hệ chỉ tiêu nhiệt

Nhiệt độ không khí trung bình năm(Tn)

Từ các số liệu quan trắc (1961 – 2015) và theo kịch bản BĐKH đến năm 2040,

nền nhiệt tỉnh Tuyên Quang được chia làm 4 cấp: Nóng, Ấm, Mát, Lạnh Chỉ tiêuđộ dài mùa lạnh được phân chia căn cứ vào số tháng lạnh trong năm (Tháng có nhiệt độ trung

bình dưới 18oC là nhiệt độ mà Koppen coi là nhiệt độ của vùng ôn đới ấm).Trong đó,

Thời kỳ lạnh ngắn (không quá 3 tháng lạnh/ năm); Thời kỳ lạnh trung bình (4 – 5 tháng lạnh/ năm); Thời kỳ lạnh dài (từ 6 tháng lạnh/ năm trở lên)

4.5.3.2.Hệ chỉ tiêu ẩm:Chỉ tiêu ẩm được biểu thị qua tổng lượng mưa năm(R n )và độ dài

ít, Mưa rất ít; Độ dài mùa khô (r)được phân chia căn cứ vào số tháng khô trong năm(Số tháng khô được xác định theo chỉ tiêu của Gaussen (r < 2t)) Trong đó,Mùa khô ngắn (không quá 2 tháng khô/ năm); Mùa khô trung bình (3 – 5 tháng khô/năm); Mùa khô dài (có từ 5 tháng khô / năm trở lên)

Trên cơ sở phân cấp các chỉ tiêu SKH, các cấp loại SKH được tổng hợp dưới dạng

bảng ma trận, được thể hiện thông quacác kiểu tổ hợp các chỉ tiêu khí hậu khác nhau

Bảng 4.2: Hệ chỉ tiêu tổng hợp và các loại sinh khí hậu tỉnh Tuyên Quang giai

≥ 1500mm

C - Ít mưa

1500 mm >

R ≥ 1200mm

D - Mưa rất

ít

R < 1200mm

Tn

n

N

a Mùa khô ngắn

n ≤ 2 tháng

b Mùa khô trung bình

3 ≤ n≤ 4

c Mùa khô hơi dài

n ≥ 5 tháng

c Mùa khô hơi dài

n ≥ 5 tháng

I - Nóng

Tn> 22°C

1 Mùa lạnh ngắn N ≤ 3

IA1a (2)

IB1b (1)

IC1c (1)

II - Ấm

20° C ≤ Tn<

22°C

1 Mùa lạnh ngắn N ≤ 3

IIA1a (1)

IIB1b (5)

IIC1c (1)

IID1c (1) III - Mát

18° C ≤ Tn<

20°C

2 Mùa lạnh trung bình

N = 4 – 5

IIIA2a (2)

IIIB2b (5)

2040 so với 1961 -

2015

lần lặp lại

Diện tích

Số lần lặp lại

R n

A - Mưa nhiều

R ≥ 2000mm

B – Mưa vừa 2000mm > R

3 ≤ n≤ 4

c Mùa khô hơi dài

n ≥ 5 tháng

c Mùa khô hơi dài

IB1b (1)

IC1c (1)

IIB1b (7)

IIC1c (1)

IID1c (1) III - Mát

18° C ≤ Tn< 20°C

2 Mùa lạnh trung bình

N = 4 – 5

IIIA2a (2)

IIIB2b (5)