Mô hình hóa và mô phỏng hệ kinh tế sinh thái của một số hộ gia đình tại khu bảo tồn thiên nhiên khe rỗ, huyện sơn động, tỉnh bắc giang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đỗ Thị Ngọc Ánh MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG HỆ KINH TẾ SINH THÁI CỦA MỘT SỐ HỘ GIA ĐÌNH TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN KHE RỖ, HUYỆN SƠN ĐỘNG, TỈNH BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đỗ Thị Ngọc Ánh MƠ HÌNH HĨA VÀ MÔ PHỎNG HỆ KINH TẾ SINH THÁI CỦA MỘT SỐ HỘ GIA ĐÌNH TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN KHE RỖ, HUYỆN SƠN ĐỘNG, TỈNH BẮC GIANG Chuyên ngành: Khoa học Môi trƣờng Mã số LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN VĂN SINH Hà Nội – 2015 Lời cảm ơn Qua luận văn này, em xin đƣợc bày tỏ lời cảm ơn đến thầy cô giáo Khoa Môi trƣờng – Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội tận tình giảng dạy giúp đỡ em trình học tập rèn luyện hai năm học vừa qua Đặc biệt, em xin cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Sinh – Phó viện trƣởng Viện sinh thái tài nguyên sinh vật – Viện hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tận tình hƣớng dẫn em suốt q trình thực luận văn tốt nghiệp Ngồi ra, em xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn tới cán phịng Tài ngun Mơi trƣờng huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang, cán xã An Lạc hộ gia đình khu Bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ tạo điều kiện giúp đỡ trình điều tra, khảo sát thực địa cung cấp tài liệu, số liệu để em hoàn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô, đồng nghiệp trƣờng Đại học Nông Lâm Bắc Giang, đặc biệt anh chị đồng nghiệp Khoa Tài Nguyên Môi trƣờng tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành luận văn Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè ủng hộ, động viên giúp đỡ em suốt thời gian qua, đặc biệt trình làm luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng 06 năm 2015 Học viên Đỗ Thị Ngọc Ánh Mục lục DANH MỤC BẢNG BIỂU i DANH MỤC HÌNH VẼ ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ii MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.1.1 Điều kiện tự nhiêu khu vực nghiên cứu 1.1.2 Tình hình kinh kế xã hội 1.1.3 Tình hình đa dạng sinh học khu vực nghiên cứu 1.2 Tổng quan tình hình kinh tế sinh thái nơng hộ Việt Nam 1.2.1 Các khái niệm kinh tế sinh thái nông hộ 1.2.2 Tình hình nghiên cứu mơ hình HKTST nơng hộ Việt Nam 12 1.2.3 Tình hình nghiên cứu phát triển HKTST nơng hộ phía Bắc Việt Nam 15 1.3 Tổng quan nghiên cứu mơ hình 17 1.3.1 Tình hình nghiên cứu mơ hình 17 1.3.2 Tính phần mềm MM&S 19 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu, địa điểm thời gian nghiên cứu .22 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 22 2.1.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 22 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 22 2.2.1 Phƣơng pháp thu thập thông tin 22 2.2.2 Phƣơng pháp vấn điều tra thực địa 22 2.2.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu 22 2.2.4 Phƣơng pháp phân tích hệ thống, mơ hình hóa cấu trúc HKTST máy tính để phân tích cấu trúc HKTST nơng hộ 23 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Kết điều tra dạng HKTST hộ gia đình khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang 25 3.1.1 Đặc điểm chung HKTST hộ gia đình khu vực nghiên cứu 25 3.1.2 Kết mô tả đặc điểm mơ hình HKTST hộ gia đình điển hình khu vực nghiên cứu 26 3.1.3 Năng suất chi phí nhóm yếu tố mơ hình HTHKTST nơng hộ khu vực nghiên cứu 31 3.2 Phân tích, mơ tả yếu tố HKTST hộ gia đình đại diện khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang 35 3.2.1 Nhóm rừng trồng lồi keo 35 3.2.2 Nhóm yếu tố lúa nƣớc 36 3.2.3 Nhóm yếu tố hoa màu 36 3.2.4 Nhóm yếu tố chăn ni 36 3.3 Lựa chọn yếu tố đƣa vào mơ hình, xây dựng mơ hình 37 3.3.1 Lựa chọn yếu tố đƣa vào mơ hình 37 3.3.2 Xây dựng mơ hình 37 3.3.3 Kết xây dựng mơ hình (dạng văn dạng sơ đồ mô phỏng) 40 3.3.3.1 Mơ hình văn 40 3.3.3.2 Mơ hình dạng sơ đồ mô 42 3.4 Tính tốn mơ biến động yếu tố mơ hình (chạy mơ hình) đƣa kết 45 3.4.1 Kết tính tốn ngân quỹ hộ gia đình thơn Biểng, xã An Lạc, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang 45 3.4.2 Kết tính tốn lợi nhuận rịng nhóm yếu tố (rừng; lúa nƣớc; hoa màu; chăn nuôi) 47 3.4.2.1 Kết tính tốn lợi nhuận rịng nhóm yếu tố rừng 47 3.4.2.2 Kết tính tốn lợi nhuận rịng nhóm yếu tố lúa nƣớc 48 3.4.2.3 Kết tính tốn lợi nhuận rịng nhóm yếu tố hoa màu .48 3.4.2.4 Kết tính tốn lợi nhuận rịng nhóm yếu tố chăn nuôi 49 3.4.3 Vẽ đồ thị mô biến động yếu tố 50 3.4.3.1 Đồ thị thời gian 50 3.4.3.2 Đồ thị pha 51 3.5 Thử nghiệm mô phƣơng án sản xuất HTHKTST hộ gia đình thơn Biểng, xã An Lạc, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang 52 3.5.1 Dự kiến phƣơng án sản xuất HTKTST hộ gia đình 52 3.5.2 Sơ đồ mô hệ thống HKTST hộ gia đình trị khu vực nghiên cứu theo phƣơng án dự kiến 53 3.5.3 Kết tính tốn ngân quỹ hộ gia đình theo phƣơng án thông qua phần mềm mô (MM&S) 55 3.5.4 Đồ thị mô biến động yếu tố theo phƣơng án dự kiến mơ hình 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC 66 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Năng suất từ rừng keo hộ gia đình 31 Bảng Lƣợng củi thu đƣợc khoảng thời gian 10 năm .32 Bảng Năng suất nhóm yếu tố: hoa màu lúa nƣớc 32 Bảng Năng suất vật nuôi hộ gia đình /năm (đồng) 33 Bảng Chi phí đầu vào cho tồn mơ hình hộ gia đình khu vực nghiên cứu 33 Bảng Lƣợng gỗ thu đƣợc khoảng thời gian 10 năm 35 Bảng Lƣợng củi thu đƣợc khoảng thời gian 10 năm .36 Bảng Kết tính tốn ngân quỹ hộ gia đình khu vực nghiên cứu 46 Bảng Kết tính tốn lợi nhuận rịng từ rừng 47 Bảng 10 Kết tính tốn lợi nhuận rịng từ lúa nƣớc 48 Bảng 11 Kết tính tốn lợi nhuận rịng từ hoa màu 48 Bảng 12 Kết tính tốn lợi nhuận rịng từ chăn ni 49 Bảng 13 Kết tính tốn ngân quỹ hộ gia đình theo phƣơng án 56 i DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Cấu trúc mối liên hệ hợp phần HKTST 11 Hình Cửa sổ cửa sổ chƣơng trình MM&S 20 Hình Sơ đồ mơ tả lát cắt ngang HKTST nông hộ .27 Hình Sơ đồ mơ HKTST hộ gia đình khu vực nghiên cứu 42 Hình Thông tin khai báo thông tin cho yếu tố khơng đổi 43 Hình Thông tin khai báo thông tin cho yếu tố liệt kê 43 Hình 7.Thơng tin khai báo thông tin cho yếu tố trung gian 44 Hình Thơng tin khai báo thông tin cho yếu tố trạng thái 44 Hình Đồ thị mơ biến động yếu tố mơ hình .50 Hình 10 Đồ thị pha yếu tố Ngân quỹ gia đình yếu tố lợi nhuận rịng từ chăn nuôi 51 Hình 11 Sơ đồ mơ HKTST hộ gia đình theo phƣơng án 54 Hình 12 Sơ đồ mơ HKTST hộ gia đình theo phƣơng án 54 Hình 13 Sơ đồ mơ HKTST hộ gia đình theo phƣơng án 55 Hình 14 Đồ thị mơ biến động yếu tố theo phƣơng án 57 Hình 15 Đồ thị mô biến động yếu tố theo phƣơng án 57 Hình 16 Đồ thị mô biến động yếu tố theo phƣơng án 58 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐBSCL Đồng sông Cửu Long ĐBSH Đồng sông Hồng HKTST Hệ kinh tế sinh thái KBTTN Khu Bảo tồn thiên nhiên HĐND Hội đồng nhân dân ii MỞ ĐẦU Phát triển công nghiệp mạnh mẽ làm thỏa mãn nhu cầu ngày tăng ngƣời Bên cạnh thành tựu vƣợt bậc nâng cao sản lƣợng suất lao động, việc phát triển công nghiệp gây hậu mơi trƣờng, làm suy thối mơi trƣờng Đó lý mà kinh tế công nghiệp hóa có xu hƣớng bị phủ định kinh tế sinh thái đại Kinh tế hộ gia đình loại hình kinh tế tƣơng đối phổ biến đƣợc phát triển nhiều nƣớc giới Nó có vai trị quan trọng việc phát triển kinh tế, nông nghiệp Ở Việt Nam, kinh tế hộ gia đình lại có ý nghĩa to lớn, nƣớc ta nƣớc có nơng nghiệp lâu đời với khoảng 80% dân số sinh sống nông thôn kinh tế chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp Hiện nay, Việt Nam có nhiều chƣơng trình sách nhằm đầu tƣ phát triển đời sống ngƣời dân khu vực nơng thơn nhƣ chƣơng trình 661- trồng triệu rừng, chƣơng trình 325, mơ hình phát triển kinh tế đề tài khoa học….[25] Tuy nhiên, phát triển hệ kinh tế nông hộ cịn hạn chế, đặc biệt vùng Đơng Bắc cịn nhiều bế tắc phƣơng thức đầu tƣ sản xuất, thiếu kinh nghiệm kỹ thuật trồng rừng, canh tác, chăn ni gia súc, gia cầm [3] Do đó, việc tìm giải pháp đầu tƣ phát triển hợp lý cho hệ kinh tế nơng hộ nƣớc nói chung vùng Đơng Bắc Việt Nam nói riêng cần thiết cấp bách Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ nằm địa phận xã An Lạc, huyện Sơn Động tỉnh Bắc Giang với hệ sinh thái rừng nhiệt đới đặc trƣng vùng Đông Bắc Việt Nam khu vực tiềm phát triển du lịch sinh thái tỉnh Bắc Giang Tuy nhiên, đời sống kinh tế ngƣời dân vùng thấp phƣơng thức sản xuất chủ yếu tự cung tự cấp [1] Mơ hình sản xuất ngƣời dân vùng chủ yếu gồm yếu tố sau: Rừng trồng; Cây ăn quả; gia súc, gia cầm; Cây nông nghiệp (hoa màu lúa nƣớc) Nhìn chung, hệ thống hệ kinh tế sinh thái hộ gia đình vùng tƣơng đối đầy đủ, nhiên tƣơng tác, liên kết yếu tố nhƣ để đem lại hiệu kinh tế cho hộ gia đình nơi chƣa đƣợc nghiên cứu kỹ sâu Do vậy, việc nghiên cứu, tìm hiểu phân tích tƣơng tác yếu tố hệ thống hệ kinh tế sinh thái hộ gia đình khu vực bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, đồng thời sở đề xuất phƣơng án đầu tƣ hợp lý nhằm nâng cao hiệu kinh tế cho hộ gia đình cần thiết Có thể nói việc sử dụng mơ hình tốn số lĩnh vực nghiên cứu nhƣ hệ sinh thái rừng, môi trƣờng, đƣợc tiến hành giới từ lâu, kể mơ hình thống kê mơ hình cấu trúc [4,27,28,29,30] Trong nƣớc có nhiều nghiên cứu hệ kinh tế sinh thái (HKTST) nông hộ, nhiên, vấn đề ứng dụng mơ hình cấu trúc để mơ cấu trúc HKTST nơng hộ để tìm phƣơng án đầu tƣ hiệu cịn hạn chế [2,7,8,9,11,18,20] Là cơng cụ mơ hình hóa mô hệ động, phần mềm MM & S đƣợc áp dụng việc phân tích hệ động khác (Nguyen Van Sinh, 2006, 2012) [16, 17] Vì lý trên, tơi tiến hành thực đề tài “Mơ hình hóa mơ hệ kinh tế sinh thái số hộ gia đình khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang” Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Xây dựng mơ hình tốn mơ động thái HKTST số hộ gia đình khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang làm sở để phân tích rút kết luận khả đầu tƣ tối ƣu nhằm nâng cao hiệu kinh tế cho hộ gia đình Nội dung nghiên cứu bao gồm: - Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội đa dạng sinh học khu vực nghiên cứu - Xác định dạng đặc trƣng HKTST hộ gia đình, lựa chọn HKTST hộ gia đình đại diện, yếu tố HKTST hộ gia đình đƣợc nghiên cứu - Ứng dụng phƣơng pháp phân tích hệ thống, mơ hình hóa cấu trúc HKTST máy tính để phân tích cấu trúc HKTST nông hộ (http://www.khoahocphothong.com.vn/news/detail/23230/phan-memmm&s-voi-cac-tinh-nang-moi:-mo-hinh-hoa-va-mo-phong-he-dong.html) 20 Đặng Trung Thuận nnk (1999), Mơ hình HKTST phục vụ phát triển nông thông bền vững, Nxb Nông Nghiệp, Hà nội 21 Ngơ Thị Thuận (2003), Thực trạng loại hình kinh tế nông hộ huyện Quế Võ, Bắc Ninh, Tạp chí Nơng nghiệp PTNT, số 4/2004 22 Trần Thị Thu Thủy (2010), Phát triển nông lâm kết hợp theo hướng kinh tế trang trại số tỉnh trung du miền núi phía Bắc, Luận án tiến sĩ kinh tế Bộ GD&ĐT, Trƣờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội 23 Trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp vùng núi phía Bắc, Đại học Nơng lâm Thái Ngun, (2005), Kỹ thuật trồng Keo tai tượng Keo lai 24 Trung tâm Điều tra, Quy hoạch nông, lâm nghiệp tỉnh Bắc Giang, (2013), Quy hoạch bảo tồn phát triển bền vững rừng đặc dụng tỉnh Bắc Giang đến năm 2020 25 Nguyễn Văn Trƣơng, (1992), Tiếp cận vấn đề kinh tế sinh thái Việt Nam, NXB nông nghiệp, Hà Nội, 1992 26 Mai Văn Xuân (2008), Bài giảng kinh tế hộ trang trại, Đại học Kinh tế Huế Tiếng Anh 27 Amateis, R L (2003), Quantitative tools and strategies for modeling forest systems at different scales, In: Modelling Forest Systems (A Amaro, D Reed and P Soares, eds.), CAB International, pp 87-95 28 Bruenig E.F., Bossel H., Elpel K.-P., Grossmann W.-D., Schneider T.W., Wang Z., Yu Z (1986), Ecologic-socioeconomic system analysis and simulation: A guide for application of system analysis to the conservation, utilization, and development of tropical and subtropical land resources in China, Proceedings of the China Resources Conservation, Utilization and Development Seminar, South China Institute of Botany, Academia Sinica Guangzhou, China, February-March 1986 388 p 64 29 Bull G Q., Bazett M., Schwab O., Nilsson S., White A., Maginnis S (2005), Industral forest plantation subsidies: Impacts and implications, Forest Policy and Economics, Elsevier (Article in press) 19 p 30 Forestry Commission (1998), The UK forestry standard, Forestry Commission, Edinburgh 31 Nguyen Van Sinh (2011), The “Four Element Groups” and the “Change Rate” Concepts and their Realization in the MM&S – a Computer Program for Modeling and Simulation of Dynamic Systems, Accepted for publication report of CISSE 2011 Conference: 3-12 December 2011 – online conference conducted through the Internet using web-conferencing tools (http://www.springer.com/engineering/circuits+%26+ systems/book/978-14614-3534-1) 65 PHỤ LỤC A Phiếu điều tra nông hộ I Thông tin tổng quát Ngƣời điều tra…………………………; Ngày điều tra…………… ; MS……… Họ tên chủ hộ: ; Giới tính: Nam/ Nữ ; Trình độ học vấn…………………………………………………………………… Địa chỉ: thơn (xóm)……………………………, xã………………………………… huyện ., tỉnh Nghề nghiệp ; nghề phụ Phân loại hộ: Nghèo Trung bình Khá Giàu Tình hình nhân Tổng số nhân ngƣời Trong đó: + Lao động độ tuổi ngƣời + Lao động độ tuổi ngƣời Đặc điểm cách sử dụng đất đai Stt Loại đất Đất rừng 66 Đất vƣờn 2.1Vải 2.2 Đất trồng lúa Đất hoa màu 4.1Ngô 4.2khoai 4.3sắn 4.4 Mía Vốn tƣ liệu sản xuất hộ 3.1 Gia đình vay vốn đâu? Nguồn vốn 1.Ngân hàng -NHNN& PTNT -NH CHSXH Quỹ dụng 3.Tổ NGO 67 1.1 Keo 1.2 Bạch đàn 1.3 Thông Bà con, bạn bè 5.Tƣ nhân 6.Nguồn khác Mục đích vay 3.2 Tƣ liệu sản xuất hộ Loại Trâu, bị kéo Lợn Chuồngtrại chăn ni Máy cày Máy tuốt lúa Xe kéo Loại khác II Tình hình sản xuất hộ 2.1 Loại trồng Loại trồng 68 (tạ) Lạc Lúa Ngô Vải Nông sản khác Keo Thơng Bạch đàn 2.2 Chi phí sản xuất A Chi phí vật tư Giống Phân chuồng Đạm Lân Ka li NPK Vôi Thuốc BVTV Khác B Chi phí dịch vụ khác 10 Cày bừa 11 Thuỷ lợi 12 Thu hoạch 13 LĐ thuê 14 Khác C LĐ gia đình 2.3 Tình hình tiêu thụ nơng – lâm sản hộ Loại sản phẩm Keo Thông Bạch đàn Lúa Ngô Vải 70 Lạc Kg Màu Kg Nông sản khác kg III Các dịch vụ gia đình tiếp cận Loại dịch vụ 1.Khuyến Nông, tập huấn 2.Vật tƣ NN HTX 3.Thuỷ lợi HTX 4.Vật tƣ Cty tƣ nhân cấp 5.DV tín dụng NH Thơng tin thị IV Các ý kiến khác Ơng/ bà có thiếu vốn sản xuất khơng? a Có có: b Khơng Ơng (bà) cần vay thêm triệu đồng? Ơng (bà) vay nhằm mục đích gì? Ông (bà) muốn vay từ đâu? Lãi suất phù hợp? thời hạn vay ? Nhu cầu đất đai gia đình 71 a đủ b thiếu Nếu trả lời b thì: Ơng (bà) có muốn mở rộng thêm quy mơ khơng? a Có b Khơng Nếu khơng xin Ơng (bà) cho biết lý do? Nếu có: Ơng (bà) muốn mở rộng cách nào? a Khai hoang b Đấu thầu c Mua lại d Cách khác 10 Vì Ơng (bà) muốn mở rộng thêm quy mơ a Sản xuất có lời b Có vốn sản xuất c Có lao động d Ý kiến khác 11 Ơng (bà) có ý định thay đổi trồng khơng? a Có b khơng Nếu có ? Trên loại đất ? 72 12 Ơng (bà) có thiếu kỹ thuật sản xuất khơng? a Có b Khơng 13 Ông (bà) có thiếu tiền đầu tƣ mua máy móc để sản xuất khơng? a Có b Khơng Nếu có vốn Ơng (bà) mua loại máy móc gì? 14 Ông (bà) thƣờng bán sản phẩm cho ai? Ở đâu? 15 Có nhiều ngƣời mua không? 16 Thơng tin giá Ơng (bà) nghe đâu? 17 Ông (bà) có đề xuất kiến nghị với quyền địa phƣơng để phát triển sản xuất, tiêu thụ sản phẩm nâng cao chất lƣợng sống? Xin chân thành cảm ơn Ông (bà)! 73 B MỘT SỐ HÌNH ẢNH 74 75 76 ... QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đỗ Thị Ngọc Ánh MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG HỆ KINH TẾ SINH THÁI CỦA MỘT SỐ HỘ GIA ĐÌNH TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN KHE RỖ, HUYỆN SƠN ĐỘNG,... (Nguyen Van Sinh, 2006, 2012) [16, 17] Vì lý trên, tơi tiến hành thực đề tài “Mơ hình hóa mơ hệ kinh tế sinh thái số hộ gia đình khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang? ?? Mục... HKTST hộ gia đình khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang 25 3.1.1 Đặc điểm chung HKTST hộ gia đình khu vực nghiên cứu 25 3.1.2 Kết mô tả đặc điểm mơ hình HKTST hộ gia