8. Cấu trúc của luận án
2.2.4. Tai biến thiên nhiên và Biến đổi khí hậu
2.2.4.1. Tai biến thiên nhiên
Các tai biến thiên nhiên phổ biến tại tỉnh Phú Thọ gồm: rét đậm, rét hại, bão, áp thấp nhiệt đới, lũ quét, hạn hán, lốc xoáy, mưa đá, trượt lở đất, ngập úng,… Từ năm 2011 - 2015 có 9 cơn bão và 02 áp thấp gây mưa lớn, gió lốc và mưa lớn cục bộ thường xuyên xảy ra, trong đó có 49 trận lốc xoáy, mưa đá, mưa lớn đã gây thiệt hại lớn về người và tài sản. Lũ lụt thường xuyên xảy ra vào mùa mưa lũ. Lũ quét xảy ra tại ngòi Giành, ngòi Me và sông Bứa và làm tràn 1,9 km đê ngòi Giành tại xã Tiên
Lương, huyện Cẩm Khê. Trong năm 2014, trên địa bàn tỉnh xảy ra 06 đợt nắng nóng với cường độ gay gắt, trong đó có 02 đợt nhiệt độ cao nhất > 40oC. Trong giai đoạn 2011 - 2015, có hai năm có thời tiết rét đậm, rét hại kéo dài [36, 36, 62].
Trong giai đoạn từ năm 2011- 2015 trên địa bàn tỉnh Phú Thọ đã xảy ra một số các sự cố môi trường với 12 vụ cháy rừng, với tổng diện tích rừng bị thiệt hại khoảng 26,7 ha. Trên địa bàn xã Ninh Dân (huyện Thanh Ba) liên tiếp xảy ra các sự cố sụt lún đất nghiêm trọng [36].
Dòng chảy năm của các sông chính chảy qua địa bàn tỉnh có xu hướng tăng. Xu thế của dòng chảy trung bình năm tang so với thời kỳ nền và thời kỳ sau lớn hơn thời kỳ trước. Lượng nước thiếu hụt được đánh giá dao động trong khoảng 28-31 triệu m³/năm, chiếm khoảng 4,3% - 4,7% giá trị nhu cầu nước [36].
2.2.4.2. Biến đổi khí hậu
Trong 40 năm qua, nhiệt độ trung bình năm ở Phú Thọ tăng khoảng 0,870C. Lượng mưa trung bình năm trên toàn tỉnh có xu hướng giảm. Tỉnh Phú Thọ là một tỉnh ở trung du miền núi phía bắc, do đó sẽ áp dụng kịch bản BĐKH đối với khu vực Đông Bắc với kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp (RCP4.5). Theo kịch bản này, mức tăng nhiệt độ trung bình năm là [66] (bảng 2.5).
Bảng 2.5. Biến đổi nhiệt độ (0C) trung bình theo kịch bản RCP4.5
Mốc thời gian Mức tăng nhiệt độ (0C)
Mùa xuân Mùa hè Mùa thu Mùa đông
2016 - 2035 0,6 (0,1÷1,0) 0,8 (0,3÷1,3) 0,7 (0,3÷1,2) 1,9 (0,9÷2,5) 2046 -2065 1,6 (1,0÷2,2) 2,0 (1,3÷3,0) 1,9 (1,3÷2,8) 4,5 (-4,0÷12,6) 2080 -2099 2,0 (1,1÷2,9) 2,8 (1,9÷4,0 2,5 (1,7÷3,4) 3,7 (-5,2÷13,1)
(Ghi chú: Giá trị trong ngoặc đơn là khoảng biến đổi quanh giá trị trung bình với cận dưới 10% và cận trên 90%).
Lượng mưa năm được dự tính có xu thế tăng, phổ biến từ 5÷10%. Vào giữa thế kỷ, mức tăng phổ biến từ 5÷15% [66].
Bảng 2.6. Mức thay đổi (%) lượng mưa trung bình theo kịch bản RCP4.5
Mốc thời Mức thay đổi lượng mưa (%)
gian Mùa xuân Mùa hè Mùa thu Mùa đông
2016 - 2035 -8,1 (-12,6÷-3,9) 12,9 (2,0÷23,5) 23,3 (3,7÷44,9) 11,9 (0,9÷22,5) 2046 -2065 5,6 (-2,6÷13,3) 18,6 (11,4÷25,2) 20,8 (0,8÷42,4) 4,5 (-4,0÷12,6) 2080 -2099 10,4 (2,8÷18,2) 18,2 (7,2÷30,5) 46,4 (13,2÷83,3) 3,7 (-5,2÷13,1
(Ghi chú: Giá trị trong ngoặc đơn là khoảng biến đổi quanh giá trị trung bình với cận dưới 20% và cận trên 80%).
Theo hệ thống phân chia của Millennium (UNESCO) và Thái Văn Trừng
[67, 68, 69], lãnh thổ tỉnh Phú Thọ được chia thành 22 đơn vị HST, gồm 12 đơn vị là các hệ sinh thái rừng (7 HST rừng thuộc vành đai nhiệt đới, 4 HST rừng á nhiệt đới, 01 HST rừng trồng), 4 đơn vị thuộc HST trảng cây bụi, 1 đơn vị là HST trảng cỏ, 4 đơn vị thuộc HST nông nghiệp và 1 đơn vị HST thủy sinh.
Bảng 2.7. Diện tích các HST tỉnh Phú Thọ (ha)
TT Hệ sinh thái Diện tích
I Các hệ sinh thái rừng
1 Rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm cây lá rộng 10.106
2 Rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm cây lá rộng trên đá vôi 450 3 Rừng thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm cây lá rộng 3.626
Rừng thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm cây lá rộng trên
4 đá vôi 1.778
5 Rừng tre nứa thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm 2.944
6 Rừng tre thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm trên đá vôi 39,6 Rừng thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm cây lá rộng hỗn
7 giao tre nứa 23.143
8 Rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới cây lá rộng 1.528
9 Rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới trên đá vôi 219
10 Rừng thứ sinh thường xanh mưa mùa á nhiệt đới cây lá rộng 1.090
11 Rừng thứ sinh nửa rụng lá mưa mùa á nhiệt đới trên đá vôi 2
12 Rừng trồng 122.488
II Các hệ sinh thái trảng cây bụi và trảng cỏ
1 Trảng cây bụi thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm 1.047
Trảng cây bụi thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm trên đá
2 vôi 93
3 Trảng cây bụi thứ sinh thường xanh mưa mùa á nhiệt đới 2.135
4 Trảng cây bụi thứ sinh thường xanh mưa mùa á nhiệt đới trên đá vôi 135
III Hệ sinh thái trảng cỏ
1 Trảng cỏ thứ sinh thường xanh mưa mùa á nhiệt đới 45
TT Hệ sinh thái Diện tích
1 Hệ sinh thái nương rẫy và lúa nước 65.678
2 Hệ sinh thái khu dân cư 71.579
3 Hệ sinh thái cây trồng nông nghiệp khác 46.482
V Hệ sinh thái thủy sinh (thủy vực nước ngọt) 11.500
Tổng diện tích 353.455,6
(Nguồn: NCS tính toán theo bản đồ HST, 2019).
2.3.1.1. Các hệ sinh thái rừng
Hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm cây lá rộng: Phân bố thành các khoảnh tương đối lớn ở độ cao < 700 m. Rừng có cấu trúc 5 tầng
đặc trưng của rừng nhiệt đới.
Hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm cây lá rộng trên đá vôi: phân bố ở độ cao dưới 700 m.
Hệ sinh thái rừng thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm cây lá rộng: Hình thành từ HST rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm thoái hóa do các tác động khai thác. Các loài cây ưa sáng mọc nhanh chiếm ưu thế. Đây là HST phổ biến nhất trong vành đai nhiệt đới của tỉnh. Một dạng khác của HST rừng thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm được hình thành do diễn thế sinh thái thứ sinh, các quần xã thực vật trên đất canh tác bỏ hoang đã diễn ra nhiều năm, từ trảng cây bụi xuất hiện cây gỗ rải rác và trở thành rừng.
Hệ sinh thái rừng thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm cây lá rộng hỗn giao tre nứa: Đây là kết quả của loạt diễn thế thứ sinh sau khai thác quá mức ở HST rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm cây lá rộng ở khu vực có độ ẩm cao (chân núi và các khe suối).
Hệ sinh thái rừng tre nứa thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm: Rừng được hình thành có nguồn gốc thứ sinh nhưng trên các diện tích đất bỏ hoang sau hoạt động canh tác ở những khu vực có độ ẩm cao.
Hệ sinh thái rừng thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm cây lá rộng trên đá vôi: Do điều kiện khắc nghiệt của nền thổ nhưỡng đá vôi và tác động không nhỏ của khai thác gỗ quá mức, HST rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới trên đá vôi trước đây bị thoái hóa thành trạng thái thứ sinh.
bị bỏ hóa.
Hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới cây lá rộng: Phân bố rải rác ở các khu vực có độ cao > 700 m, chủ yếu ở các khu vực rừng đặc dụng. Rừng có cấu trúc 5 tầng điển hình của rừng nhiệt đới trên núi.
Hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới trên đá vôi: Thành phần loài cây gần tương tự như HST rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới nhưng kích thước các cây gỗ thường nhỏ hơn, nền rừng thưa thớt hơn do có nhiều đá lộ đầu. Tầng vượt tán không phổ biến. Trên một số đỉnh núi xuất hiện các loài hạt trần.
Hệ sinh thái rừng thứ sinh thường xanh mưa mùa á nhiệt đới cây lá rộng: HST được hình thành do diễn thế thứ sinh sau tác động khai thác gỗ làm suy thoái HST rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới trước đây. Rừng không có tầng vượt tán và tầng tán chỉ đạt độ che phủ dưới 60%.
Hệ sinh thái rừng thứ sinh nửa rụng lá mưa mùa á nhiệt đới trên đá vôi: HST này cũng là kết quả của loạt diễn thế thứ sinh sau khai thác chọn ở rừng kín thường xanh mưa mùa á nhiệt đới trên đá vôi. Do tán rừng bị phá vỡ, trong điều kiện nền thổ nhưỡng là đá vôi, lượng nước cung cấp cho các loài thân gỗ không đủ trong mùa đông nên các loài rụng lá trở thành ưu thế trong tầng tán.
Hệ sinh thái rừng trồng: Rừng trồng phổ biến nhất của Phú Thọ là Keo (bao gồm cả Leo lai, Keo lưỡi liềm và Keo tai tượng). Ngoài ra còn một số ít diện tích trồng cau, tre trúc và một số loại cây trồng lâm nghiệp khác.
2.3.1.2. Các hệ sinh thái trảng cây bụi
Tại Phú Thọ, HST trảng cây bụi là kết quả của loạt diễn thế diễn ra trên đất canh tác bỏ hóa lâu ngày được phát hiện phân bố ở cả độ cao trên và dưới 700 m.
Hệ sinh thái trảng cây bụi thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm: Trảng cây bụi nhiệt đới hiện phân bố chủ yếu ở các bìa rừng với các loài thân bụi chiếm ưu thế.
Hệ sinh thái trảng cây bụi thứ sinh thường xanh mưa mùa nhiệt đới ẩm trên đá vôi: Trên đất đá vôi, trảng cây bụi nhiệt đới thường ưu thế.
Hệ sinh thái trảng cây bụi thứ sinh thường xanh mưa mùa á nhiệt đới: diện tích của các trảng cây bụi á nhiệt đới rất hẹp, bị xen kẹt giữa các diện tích rừng tự nhiên. Thành phần loài cây bụi gần tương tự như ở độ cao dưới 700 m.
2.3.1.3. Các hệ sinh thái trảng cỏ
Hệ sinh thái trảng cỏ thứ sinh thường xanh nhiệt đới: Trảng cỏ là HST được hình thành đầu tiên trên các diện tích đất canh tác nông nghiệp bị bỏ hóa theo cơ chế diễn thế sinh thái thứ sinh. Ban đầu, chúng là những trảng cỏ thấp, sau đó, các loài cỏ cao dần thay thế và theo thời gian xuất hiện các cây thân bụi khác. Hiện tại, ở các khu vực thuộc đất lâm nghiệp, trạng thái trảng cỏ cao là dạng phổ biến trong khi trảng cây bụi thấp thường phổ biển ở các khu vực gần nơi canh tác và dân cư. Một số khu vực xuất hiện thêm các cây thân bụi hoặc dây leo nhưng nhỏ và thưa thớt.
2.3.1.4. Các hệ sinh thái nông nghiệp
Các HST nông nghiệp bao gồm các khu vực canh tác lúa nước, hoa màu, nương rẫy và các quần xã sinh vật quanh khu dân cư.
Hệ sinh thái khu dân cư: bao gồm khu dân cư đô thị và khu dân cư
nông thôn. Ở khu vực đô thị, hệ sinh thái này đặc trưng bởi các kiến trúc đô thị chiếm phần lớn diện tích, quần xã sinh vật ngoại trừ con người còn có quần xã cây trồng (cây xanh đô thị, hoa màu) và các loài sinh vật phổ biến khác (côn trùng, động vật theo người và vi sinh vật). Trong hệ sinh thái này, các hoạt xây dựng cơ sở hạ tầng, tác động thương mại, công nghiệp và giao thông của con người có vai trò quyết định diện mạo và thành phần sinh vật khác của hệ sinh thái. Khác với hệ sinh thái khu dân cư đô thị, nơi con người sống tập trung, phân bố của con người ở khu vực nông thôn thưa hơn, bên cạnh đó, sự tham gia của các quần xã sinh vật khác lớn hơn, chủ yếu là tập đoàn cây trồng lâu năm (ăn quả và cây cảnh).
Hệ sinh thái lúa nước: Lúa nước được canh tác lâu đời ở Phú Thọ, chủ yếu theo hai vụ (chiêm và mùa). Lúa nước phân bố ở khu vực bao gồm vùng trũng, ven sông suối, chân núi, thung lũng,… có nguồn nước chủ động.
Hệ sinh thái nương rẫy: cũng giống như lúa nước, lúa nương được canh tác từ lâu đời ở Phú Thọ nhưng hiện tại diện tích phân bố không nhiều và chỉ canh tác một vụ (chiêm) ở các sườn đồi đất thấp không chủ động được nguồn nước tưới tiêu.
Hệ sinh thái cây trồng nông nghiệp khác: bao gồm cây trồng nông nghiệp ngắn ngày và cây trồng lâu năm. Các khu vực cây trồng ngắn ngày từ các sườn đồi núi đất đến đồng bằng và xen kẽ với các khu vực canh tác lúa nước. Tại một số khu vực, người dân xen canh bằng các loại hoa màu và cây trồng ngắn ngày trên đồng lúa nước. Khu vực cây trồng lâu năm bao gồm các khu vực sườn đồi và chân đồi được sử dụng để canh tác cây trồng lâu năm như sơn, chè, cao su, bưởi, nhãn, vải, cam, chanh, quýt, chuối, hồng, táo,… trong đó nhiều khu vực được lập thành trang trại vườn cây ăn quả hoặc quy hoạch theo quy mô công ty sản xuất nông lâm sản (chè, sơn).
2.3.1.5. Các hệ sinh thái thủy sinh
Các HST thủy sinh ở Phú Thọ chỉ bao gồm thủy sinh nước ngọt, gồm hai loại chính là thủy vực nước đứng (các ao, hồ) và thủy vực nước chảy (sông, suối).
Trên cơ sở phân loại các HST, trong luận án đã xây dựng bản đồ HST tỉnh Phú Thọ với tỷ lệ 1:100.000 (hình 2.7) theo hướng dẫn thành lập bản đồ địa sinh vật và các quy tắc thành lập bản đồ hiện hành, được tổng hợp về diện tích các hệ sinh thái năm 2015. Đây là cơ sở để định hình các giải pháp quản lý nguồn tài nguyên hệ sinh thái ở tỉnh Phú Thọ.
a) Tài nguyên rừng
Rừng của tỉnh Phú Thọ có cả 3 dạng: rừng phòng hộ, rừng đặc dụng và rừng sản xuất. Tổng diện tích năm 2017 là 170.523,91 ha. Rừng phòng hộ có diện tích là 33.514,24 ha, có xu hướng giảm (năm 2015 là 33.528 ha, giảm 10.992 ha so với năm 2010), do chuyển sang đất rừng sản xuất (5.279 ha) và đất rừng đặc dụng (gần 5 nghìn ha). Rừng đặc dụng có diện tích là 17.300 ha, có xu hướng tăng (năm 2015 là 16.422 ha, tăng 5.065 ha so với năm 2010). Rừng sản xuất có diện tích 120.588,05 ha, có xu hướng giảm (năm 2015 là 120.769 ha, giảm 1.694 ha so với năm 2010), do chuyển sang các mục đích phi nông nghiệp (quốc phòng, an ninh, sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp, xây dựng kết cấu hạ tầng, bố trí đất ở,…)
[70].
b) Rừng đặc dụng
Theo quyết định số 1976/QĐ-TTg của Thủ tướng chính phủ, trên địa bàn tỉnh Phú Thọ Vườn quốc gia Xuân Sơn. Khu hệ thực vật tại VQG Xuân Sơn với đã xác định được 180 họ, 680 chi với 1.252 loài thực vật, trong đó có 40 loài đã được ghi trong Sách Đỏ Việt Nam. Tài nguyên cây cho gỗ (202 loài); tài nguyên cây làm thuốc (665 loài); tài nguyên cây có hoa, làm cảnh và bóng mát (90 loài); tài nguyên cây rau và cây có quả ăn được (123 loài); tài nguyên cây có tinh dầu (41 loài); cây dùng đan lát (12 loài); cây làm thức ăn gia súc (12 loài); cây cho dầu béo (9 loài); cây có độc (8 loài). Khu hệ động vật VQG Xuân Sơn đã ghi nhận được 76 loài thú (thuộc 24 họ, 8 bộ), 182 loài chim (47 họ, 15 bộ), 44 loài bò sát (14 họ, 2 bộ), 27 loài lưỡng cư (6 họ, 1 bộ), 551 loài côn trùng (66 họ, 7 bộ) [62].
Các khu bảo vệ cảnh quan văn hóa-lịch sử-môi trường: Đền Hùng (538 ha), Núi Nà (670 ha) và Yên Lập (330 ha). Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp vùng trung tâm Bắc Bộ là khu nghiên cứu thực nghiệm khoa học được thành lập theo quyết định số 1976/QĐ-TTg. Trung tâm có diện tích 1.054,05 ha nhằm mục đích nghiên cứu, phát triển sản xuất lâm nghiệp vùng Đông Bắc, Trung tâm Bắc Bộ.
Phú Thọ có khu hệ sinh vật phong phú và đa dạng. Khu hệ thực vật có 2.245 loài, thuộc 1.164 chi của 399 họ, thuộc 6 ngành thực vật. Khu hệ động vật có 36 bộ, 115 họ và 514 loài động vật, bao gồm: 94 loài thú, 301 loài chim, 66 loài bò sát và
loài ếch nhái. Nguồn gen bản địa có giá trị kinh tế cao bao gồm: Gà nhiều cựa - gà chín cựa Xuân Sơn, Tân Sơn, gà Tè, gà Văn Phú, Phú Thọ [59].
2.3.2.2. Tài nguyên nước
Tài nguyên nước mặt: Sông Hồng có chiều dài qua tỉnh là 109,5 km, lưu lượng nước cực đại đạt tới 18.000 m3/s. Sông Đà qua tỉnh là 41,5 km có lưu lượng nước cực đại đạt tới 8.800 m3/s. Sông Lô qua tỉnh là 73,5 km có lưu lượng nước cực đại 6.610 m3/s. 130 sông suối nhỏ và 1.341 hồ, đập lớn nhỏ phân bố đều khắp địa