4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Hệ sinh thái đất ngập nước ở Việt Nam.
Phạm vi nghiên cứu: Hệ sinh thái rừng ngập mặn xã Đại Hợp, huyện Kiến Thụy, Thành phố Hải Phòng.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Mô hình DPSIR 2.3.1. Mô hình DPSIR
DPSIR là chữ đầu của bốn từ Anh ngữ: - Driver, có nghĩa là động lực (D);
- Pressure, có nghĩa là áp lực (P);
- State, có nghĩa là hiện trạng (S);
- Impact, có nghĩa là tác động (I);
- Response, có nghĩa là đáp ứng/ứng phó (R).
Mô hình DPSIR do Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD) xây dựng năm 1994. Theo OECD, các thành phần trong khuôn khổ DPSIR được hiểu như sau
Động lực: là những yếu tố gây ra những thay đổi trong hệ thống. Đó có thể là yếu tố xã hội, kinh tế hay sinh thái, và có thể gây ra những áp lực có ảnh hưởng tích cực hoặc tiêu cực. Ví dụ về động lực là quy mô dân số, vấn đề sử dụng tài nguyên, biến đổi khí hậu, ngành du lịch...
Áp lực: là những hoạt động của con người mà trực tiếp ảnh hưởng đến hệ thống và được tạo ra bởi các động lực. Các áp lực làm thay đổi chất lượng môi trường và số lượng tài nguyên thiên nhiên, ví dụ như vấn đề ô nhiễm môi trường…
Hiện trạng: là tình trạng của hệ thống tại một thời điểm cụ thể và được đại diện bởi một tập hợp mô tả các thuộc tính của hệ thống bị ảnh hưởng bởi yếu tố áp lực. Ví dụ hiện trạng chất lượng môi trường nước, trầm tích, thành phần, cấu trúc các loài.
Tác động: là những ảnh hưởng tới sức khỏe con người hoặc các HST gây ra bởi các yếu tố áp lực. Ví dụ phổ biến là tỷ lệ mắc bệnh, giảm đa dạng sinh học...
Đáp ứng: là những nỗ lực của nhà nước và xã hội nhằm làm thay đổi, giảm thiểu các tác động. Ví dụ như các chương trình hành động, các chính sách nhằm bảo vệ môi trường.
Mô hình trên cho phép phân tích các mối quan hệ nhân – quả liên quan đến vấn đề quản lý tài nguyên thiên nhiên. Mô hình này giúp cung cấp thông tin và cho phép xác định các mối quan hệ chủ yếu, để phát triển một cái nhìn tổng quan và đầy đủ về một vấn đề [17].
Hình 2.1. Sơ đồ mô hình DPSIR [8]
Tại Việt Nam, mô hình DPSIR được định nghĩa như sau: Mô hình DPSIR là mô hình mô tả mối quan hệ tương hỗ giữa Động lực - D (phát triển kinh tế - xã hội, nguyên nhân sâu xa của các biến đổi môi trường) - Áp lực - P (các nguồn thải trực tiếp gây ô nhiễm và suy thoái môi trường) - Hiện trạng - S (hiện trạng chất lượng môi trường) - Tác động - I (tác động của ô nhiễm môi trường đối với sức khỏe cộng đồng, hoạt động
phát triển kinh tế - xã hội và môi trường sinh thái) - Đáp ứng - R (các đáp ứng của nhà nước và xã hội để bảo vệ môi trường) [15].
DPSIR là kết quả của một quá trình nhiều năm đi sâu nghiên cứu, phân tích hiện trạng môi trường và các tác động của nó lên con người. Từ những năm 1972, 1982, 1992, 2002 qua các Hội nghị toàn cầu về môi trường, về môi trường và phát triển bền vững, nhiều tổ chức quốc tế và quốc gia đã xây dựng các báo cáo về hiện trạng môi trường SOE. Chữ S là chữ đầu trong các báo cáo đó. Tiếp đó các nhà nghiên cứu đã thấy rằng để hiểu rõ hiện trạng môi trường trong diễn biến động của nó thì cùng với hiện trạng S phải xem xét thêm áp lực P và đáp ứng R. Mô hình PSR là mô hình do UNEP khuyến cáo vận dụng trong những năm đầu thập kỷ 1990. Nhiều báo cáo hiện trạng môi trường và các bộ chỉ thị môi trường của nhiều nước và nhiều tổ chức quốc tế trong thời gian này đã vận dụng mô hình ấy. Báo cáo SOE của Việt Nam năm 2001 do Cục Môi trường thực hiện với sự hợp tác của UNEP đã theo mô hình PSR này. Sự phát triển mô hình không dừng lại đó. Trong những năm gần đây trong soạn thảo báo cáo hiện trạng môi trường cũng như xây dựng chỉ thị môi trường mô hình DPSIR đã dần thay thế mô hình PSR.
Quá trình hình thành mô hình DPSIR thực chất là quá trình phát triển sự mong muốn hiểu biết đầy đủ về hiện trang môi trường. Quá trình này có thể biểu thị một cách đơn giản như ở hình dưới đây:
S P – S P – S – R P – S – I – R D – P – S – I – R
Luận văn áp dụng mô hình DPSIR để phân tích xác định lựa chọn các chỉ thị dịch vụ hệ sinh thái cho khu hệ đất ngập nước ở Việt Nam.
2.3.2. Các phƣơng pháp khác
1) Phương pháp kế thừa: kế thừa có chọn lọc các tài liệu, tư liệu và kết quả của các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến các nội dung nghiên cứu của lụận văn: các kết quả nghiên cứu về hệ sinh thái đất ngập nước, dịch vụ hệ sinh thái đất ngập nước, chỉ thị dịch vụ hệ sinh thái… để nghiên cứu áp dụng cho hệ sinh thái rừng ngập mặn xã Đại Hợp, huyện Kiến Thụy, thành phố Hải Phòng.
2) Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp thông tin số liệu: sử dụng để thu thập thông tin, số liệu, thống kê, phân tích, xử lý dữ liệu đầu vào để thực hiện các nội dung nghiên cứu trong luận văn.
3) Phương pháp điều tra khảo sát thực tế: sử dụng để điều tra hiện trạng tài nguyên và môi trường tại xã Đại Hợp để thu thập các thông tin, số liệu về hệ sinh thái rừng ngập mặn tại đây, phục vụ cho việc lựa chọn và áp dụng các chỉ thị dịch vụ hệ sinh thái.
4) Phương pháp chuyên gia: sử dụng để tăng thêm nguồn thông tin và độ tin cậy trong các kết quả nghiên cứu của luận văn. Các chuyên gia được tham khảo ý kiến bao gồm các nhà khoa học có kinh nghiệm thuộc các lĩnh vực sinh thái và tài nguyên môi trường biển ở địa phương.
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Đánh giá các dịch vụ hệ sinh thái của khu hệ đất ngập nƣớc ở Việt Nam
Đất ngập nước ở Việt Nam có diện tích khoảng 10 triệu ha, chủ yếu phân bố ở hai vùng là đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) và châu thổ sông Hồng. Hệ sinh thái ĐNN rất đa dạng phong phú mang lại rất nhiều lợi ích cho cuộc sống của con người. Về cơ bản, các dịch vụ hệ sinh thái của khu hệ ĐNN tại Việt Nam cũng tương tự như của khu hệ ĐNN trên thế giới, chi tiết thể hiện như trong bảng 3.1:
Bảng 3.1. Dịch vụ hệ sinh thái của khu hệ đất ngập nước ở Việt Nam
Dịch vụ hệ sinh thái Nhận xét và ví dụ
1. Dịch vụ cung cấp
Lương thực, thực phẩm Sản lượng lúa nước, nuôi trồng thủy sản, cây ăn quả
Nước sạch Lưu trữ và duy trì nước sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp Nguyên liệu Khai thác gỗ từ rừng tràm và rừng ngập mặn tự nhiên, ngoài ra
còn cung cấp mây, tre, lá dừa… cho sản xuất thủ công mỹ nghệ Dược liệu, sinh hóa Khai thác các loại thuốc từ thực vật và tinh dầu
2. Dịch vụ điều tiết
Điều tiết vi khí hậu Các loại khí nhà kính như CO2 ảnh hưởng đến nhiệt độ địa phương và khu vực; ảnh hưởng tới lượng mưa, và các quá trình khí hậu khác
Điều tiết nước Nạp/xả nước ngầm
Kiểm soát lũ Lưu trữ, điều tiết lượng nước mưa
Lọc nước và XLNT Loại bỏ các chất dinh dưỡng dư thừa và các chất ô nhiễm khác Duy trì độ phì nhiêu
của đất
Điều tiết độ phèn của đất, sản xuất sinh khối Điều tiết hiểm họa
thiên nhiên
Phòng chống bão, sóng thần, kiểm soát xói mòn, ổn định bờ biển
3. Dịch vụ hỗ trợ
Chu trình dinh dưỡng Lưu trữ, xử lý các chất dinh dưỡng
Duy trì ĐDSH Số lượng giống vật nuôi, cây trồng bản địa, số nơi cư trú
Tinh thần và cảm hứng Nguồn cảm hứng của nhân loại, giá trị tinh thần và tôn giáo Giải trí, du lịch Cơ hội cho các hoạt động giải trí, du lịch sinh thái
+ Dịch vụ cung cấp: là dịch vụ HST quan trọng nhất, bao gồm:
- Sản xuất lúa nước và phát triển mạnh nuôi trồng thuỷ sản hiện nay làm thay đổi cơ bản các sinh cảnh ngập nước ĐBSCL. Diện tích trồng lúa tăng từ 3.190.000ha năm 1995 lên 3.790.000ha vào năm 2002. Sau 12 năm, sản lượng gạo tăng gấp đôi so với năm 1990, nâng lương thực bình quân đầu người đạt trên 1.000 kg mỗi năm. Và vùng đồng bằng sông Cửu Long chính là vựa lúa lớn nhất Việt Nam [12].
Nguồn thực phẩm tự nhiên thay đổi về cơ cấu và số lượng do môi trường sống của các loài bị ảnh hưởng. Tại vùng ĐBSCL có tới 62 loài thực vật được sử dụng làm rau phục vụ cho con người. Tuy nhiên việc sử dụng các loài này giảm đáng kể do con người giảm khai thác các vùng đất ngập nước tự nhiên [12].
Diện tích và sản lượng cây ăn quả có xu hướng tăng mạnh do ĐNN được nâng cao và ngăn lũ. Diện tích cây ăn quả tăng từ 175.700ha năm 1995 lên 211.400ha vào năm 2001. Bằng việc xây dựng các con đập xung quanh, vùng ĐNN được nâng cao, tạo thuận lợi cho việc chuyển đổi thành đất trồng cây ăn quả [12].
Một ví dụ khác cũng cho thấy lợi ích của dịch vụ hệ sinh thái đất ngập nước, đó là, bằng việc tạo môi trường sống thuận lợi cho con trai, mà thu nhập hàng năm từ việc khai thác trai lên tới 7 đến 10 triệu USD vào năm 2004 tại Vườn quốc gia Xuân Thủy, đóng góp vào thu nhập của cộng đồng địa phương [18].
- Cung cấp nước sạch: nước ngọt ở ĐBSCL được cung cấp từ ba nguồn: nước mưa (ước tính 80 tỷ m3/năm), nước sông (508 tỷ m3) và nước ngầm (nước có độ mặn dưới 1 g/L, với trữ lượng đủ để cung cấp cho việc khai thác với công suất 1,5 triệu m3/ngày), đủ để đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt nông thôn trong nhiều thập kỷ tới. Chất lượng nước khá tốt, không bị nhiễm phèn nhưng lại chứa hàm lượng cao phù sa, buộc phải xử lý nước trước khi sử dụng [12].
- Nguyên liệu gỗ bị giảm do diện tích và chất lượng rừng giảm. Gỗ chủ yếu được khai thác từ các khu rừng tràm và rừng ngập mặn tự nhiên. Sự suy giảm về
diện tích và chất lượng các khu rừng này dẫn tới suy giảm sản lượng gỗ. Sản lượng khai thác gỗ từ các khu rừng trồng là không đáng kể.
Khu hệ ĐNN còn cung cấp nguyên liệu cho sản xuất thủ công mỹ nghệ, bao gồm mây, tre, lá dừa,… Một diện tích lớn ĐNN có thể cung cấp rất nhiều loại nguyên liệu dạng này.
- Nguồn dược liệu tự nhiên giảm và có xu hướng không ổn định do sự biến động của các HST. Tại vùng đồng bằng sông Cửu Long có tới 280 loài cây dược liệu, trong đó có 150 loài thường xuyên được khai thác. Một số loài trước đây (như Cyperus stoloniferus Retz và Aurelia aurita) được sử dụng với trữ lượng lớn thì hiện nay đang có nguy cơ tuyệt chủng. Nhiều loài cây thuốc khai thác từ rừng tràm đã biến mất do nạn phá rừng [12].
Tinh dầu và các chất sinh hoá khác giảm do giảm nguồn nguyên liệu đầu vào. Ví dụ: dầu tràm có chứa hàm lượng pinen và terpinene được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp dược phẩm và sản xuất hóa học, trong thời gian gần đây, do diện tích rừng tràm giảm mạnh dẫn tới sản lượng tinh dầu tràm đã giảm 40% so với 26 năm trước, xuống còn 4.356 tấn/năm [12].
+ Dịch vụ điều tiết
- Điều hòa vi khí hậu: chức năng này thể hiện rõ nét nhất trong khu vực có thảm cỏ biển, rừng ngập mặn, các rạn san hô, thông qua việc cân bằng nồng độ O2 và CO2 trong khí quyển, điều hòa vi khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa) và giảm hiệu ứng nhà kính. Kết quả nghiên cứu của Lê Văn Khôi và cộng sự năm 1999 cho biết với diện tích 20.000ha rừng trồng rừng ngập mặn tại Cần Giờ trong vòng 25 năm qua, cây rừng đã hấp thụ 10.164.440 tấn CO2 và sinh ra 6.776.296 tấn O2 [18].
- Khả năng điều tiết nước tự nhiên bị ảnh hưởng do các sinh cảnh dự trữ nước bị thu hẹp, đặc biệt là diện tích rừng tràm nội địa.
Đối với khả năng nạp và xả nước ngầm, trong mùa mưa, đất ngập nước đóng vai trò là bể chứa, từ đó nước dần dần xâm nhập vào hệ thống nước ngầm, và ngay cả trong mùa khô, quá trình này vẫn diễn ra. Đây là một quá trình liên tục giúp cung cấp nước cho các tầng nước ngầm. Ngoài ra, một quá trình liên tục khác cũng diễn
ra, đó là việc nạp và xả nước ngầm giữa vùng ĐNNN và nguồn nước ngầm, quá trình này góp phần làm sạch nguồn nước ngầm. Ví dụ, rừng tràm ở U Minh Thượng đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ nước, điều tiết và duy trì độ ẩm của lớp đất than bùn. Nó còn có thể ngăn chặn quá trình axit hóa đất và là nguồn cấp nước sinh hoạt cho địa phương [18].
Kiểm soát lũ: đất ngập nước (đặc biệt là rừng ngập mặn tự nhiên và hồ nhân tạo như hồ Hòa Bình, Thác Bà và Trị An) có chức năng như bể nước lưu trữ nước mưa và điều tiết dòng chảy bề mặt, từ đó làm chậm dòng chảy của nước lũ, giúp giảm lũ lụt ở khu vực xung quanh hồ [18].
Lọc và xử lý các chất độc hại: các hệ sinh thái đất ngập nước (đặc biệt là hồ nước, rừng ngập mặn, đầm lầy thủy triều, và vịnh ven biển như Vườn quốc gia Xuân Thủy, rừng ngập mặn Cần Giờ, đầm phá Tam Giang - Cầu Hai…) có chức năng như bể lưu trữ trầm tích, các chất ô nhiễm, các chất độc hại hoặc chất thải nói chung, góp phần làm sạch nguồn nước và giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm nước biển.
- Khả năng điều tiết đất phèn ở một số khu vực bị ảnh hưởng do hệ thống thuỷ lợi chưa hoàn chỉnh. Trước đây, quá trình ngập nước theo mùa là một phương pháp rửa phèn tự nhiên có hiệu quả. Nhưng gần đây, việc xây dựng các công trình thủy lợi một mặt giúp kiểm soát tốt vấn đề lũ lụt, mở rộng diện tích canh tác nhưng mặt khác lại ngăn chặn quá trình rửa phèn tự nhiên, làm cho đất bị ô nhiễm phèn, dẫn tới giảm loại cây trồng.
Sản xuất sinh khối: Sinh khối được sản xuất tại vùng ĐNN cung cấp nguồn thức ăn cho sinh vật dưới nước, động vật hoang dã và vật nuôi. Ngoài ra, một phần của nguồn dinh dưỡng có nguồn gốc từ sự phân hủy sinh vật sẽ theo dòng chảy bề mặt xuống khu vực hạ lưu và ven biển, trở thành nguồn cung cấp thực phẩm tại đây. Sóng, phòng chống bão và kiểm soát xói mòn, ổn định bờ biển: nhờ có lớp phủ thực vật, đặc biệt là rừng ngập mặn, thảm cỏ biển và rạn san hô, vùng ĐNN ven biển có thể bảo vệ bờ biển khỏi tác động của sóng (thậm chí cả sóng thần), thủy triều và xói mòn đất. Nó cũng cung cấp một môi trường thuận lợi cho sự lắng đọng phù sa góp phần vào sự ổn định và mở rộng các vùng đồng bằng châu thổ. Rạn san
hô rộng lớn đã làm giảm cường độ của sóng, giúp bảo vệ bờ biển và các khu vực xung quanh đảo trong bão và sóng thần. Gần đây, nhiều vùng ĐNN tự nhiên (rừng ngập mặn, rạn san hô, thảm cỏ biển) đã bị suy thoái đáng kể do việc khai thác quá mức và các hoạt động cải tạo đất phục vụ phát triển nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản. Dẫn tới, cấu trúc bờ biển thay đổi liên tục và hiện tượng xói mòn bờ biển đã tăng lên, đặc biệt là khu vực dọc bờ biển của đồng bằng sông Hồng, miền Trung và Nam Trung Bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Trong phòng chống thiên tai, rừng