TT Nguyên nhân biến đổi Số lượng
1 Rừng phục hồi sau cháy rừng 18
2 Rừng phục hồi sau phá rừng 10
3 Rừng phục hồi sau khai thác rừng trồng 20
4 Rừng phục hồi sau nương rẫy 16
5 Rừng trồng mới từ đất nương rẫy, trảng cỏ 16
Tổng 80
(3) Xác định ngưỡng chỉ số viễn thám phát hiện có thêm rừng mới.
KB (ARVI) = (ARVIT2 - ARVIT1) × 100 / ARVIT1 (2.5) Trong đó, ARVIT1 và ARVIT2 lần lượt là giá trị ARVI tại thời điểm trước và sau khi xảy ra biến động.
Chỉ số KB (ARVI) được tính toán bằng công cụ Raster Calculator trên ArcGIS 10.4.1. Các giá trị thống kê chỉ số KB (ARVI) sẽ được chiết xuất cho từng vùng mẫu. Trong đó, tập hợp các giá trị trung bình (Mean) ứng với mỗi mẫu sẽ được sử dụng để xác định ngưỡng thêm rừng mới.
(4) Phương pháp kiểm chứng kết quả định ngưỡng
Các vùng mẫu thu thập năm 2019, tổng số 20/80 mẫu thêm rừng mới, tương ứng 25%. Các mẫu trên sẽ dùng để kiểm chứng kết quả. Các giá trị của các vùng mẫu kiểm chứng sẽ được xem xét có nằm trong ngưỡng giá trị đã xác định từ các mẫu từ 2016 - 2018 hay không, từ đó đưa ra độ chính xác tổng quát của kết quả định ngưỡng.
2.2.2.4. Nội dung 2 và 3: Thành lập bản đồ, đánh giá độ chính xác phát hiện mất, suy thoái và thêm rừng
Đề tài luận án tiến hành thành lập bản đồ biến động: mất rừng, suy thoái rừng và khu vực thêm rừng mới cho từng đối tượng theo các giai đoạn. Phương pháp thành lập bản đồ thêm rừng được thực hiện theo sơ đồ tiến trình sau:
Hình 2.5. Sơ đồ tiến trình tổng quát thành lập bản đồ mất rừng, suy thoái và khu vực thêm rừng mới khu vực nghiên cứu
Đề tài luận án sử dụng các mẫu điểu tra năm 2019 tại các một số địa điểm trên các huyện và ở trong khu vực VQGNKĐ để đánh giá độ chính xác bao gồm: độ chính xác phát hiện và độ chính xác về diện tích. Nghiên cứu sử dụng ảnh Sentinel 2 để phát hiện các vùng mẫu trên ảnh theo ngưỡng chỉ số tương đối KB đã được xác định. Sau đó, sử dụng mẫu kiểm chứng để đánh giá độ chính xác phát hiện (%) và tỷ lệ sai lệch về diện tích (%) giữa diện tích kiểm chứng và diện tích phát hiện trên ảnh vệ tinh.
Tỷ lệ phần trăm (%) phát hiện = (2.6) Trong đó: M là tỷ lệ sai lệch về diện tích (%); n là tổng số mẫu kiểm chứng; At là diện tích kiểm chứng(ha); Ft là diện tích phát hiện trên ảnh (ha).
2.2.2.5. Nội dung 4: Phương pháp đề xuất một số giải pháp đẩy mạnh ứng dụng công nghệ địa không gian trong quản lý tài nguyên rừng tại khu vực VQGNKĐ
Kết quả thiết lập và xác định ngưỡng chỉ số tương đối KB để phát hiện sớm mất rừng, suy thoái rừng và khu vực thêm rừng mới được sử dụng làm cơ sở cho đề xuất giải pháp đẩy mạnh ứng dụng công nghệ địa không gian trong quản lý tài nguyên rừng khu vực VQGNKĐ. Luận án đề xuất các bước hướng dẫn sử dụng Google Earth Engine, phần mềm ArcGIS để phát hiện mất rừng, suy thoái rừng và khu vực thêm rừng mới với việc sử dụng các ngưỡng chỉ số tương đối KB đã được xác định. Đồng thời, luận án cũng đề xuất một số lưu ý khi ứng dụng công nghệ địa không gian để phát hiện mất rừng, suy thoái rừng và khu vực thêm rừng mới đối với một số trường hợp điển hình ở Lào có điều kiện tương tự.
2.3. Đặc điểm khu vực VQGNKĐ
2.3.1. Điều kiện tự nhiên
2.3.1.1. Vị trí địa lý
Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Bolikhamsay với diện tích 168.550 ha, địa hình phần lớn đồi núi thấp đến cao, gồm cả
thung lũng, vùng đất bằng, thấp dọc theo vùng bờ Sông Nam Ka Đinh.VQGNKĐ có tọa độ địa lý: (18015’–18055’N; 103049’–104031’E), cách 173 km về phía Đông Thủ đô Viêng Chăn (hình 2.6).
Hình 2.6. Sơ đồ khu vực Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh
Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh nằm trên địa giới của 4 huyện chính: huyện Pakkading, huyện Borikhane, huyện Viengthong và huyện Khamkeut.
- Phía Bắc tiếp giới huyện Viengthong. - Phía Nam tiếp giới huyện Pakkading
- Phía Đông và Đông Nam tiếp giới huyện Khamkeut, huyện Khounakham, tỉnh Khammuan.
- Phía Tây tiếp giới huyện Borikhane và Pakkading.
Diện tích VQGNKĐ chủ yếu phân bố ở độ cao trên 500m đến 1500m (chiếm 68%).
Ngoài những đặc trưng tự nhiên về vị trí, khu vực còn có mặt khó khăn trong công tác quản lý tài nguyên rừng như: Khu vực tiếp giáp với nhiều huyện và tỉnh, có địa hình chia cắt mạnh, nhiều dốc cao, vực sâu nên khả năng tiếp cận để phát hiện mất rừng, suy thoái rừng là rất khó khăn, khó có thể áp dụng các biện pháp phát hiện trực tiếp từ các lực lượng chức năng. Ngoài ra với địa hình có độ dốc cao, địa hình phức tạp tạo thuận lợi cho các
hành vi khai thác trái phép tài nguyên rừng. Khó quản lý ranh giới; Công tác tuần tra kiểm soát lửa rừng gặp khó khăn, việc xây dựng các biện pháp phòng cháy, công trình phòng cháy, đặc biệt là công tác chữa cháy rừng cực kỳ khó khăn khi có cháy rừng xảy ra ở các khu vực rừng này; Sự phân hóa về độ cao, độ dốc là nhân tố gây nên sự phân hóa về điều kiện thời tiết, thổ nhưỡng, thảm thực vật rừng, đây là khó khăn cho công tác phòng cháy, chữa cháy rừng trong khu vực VQGNKĐ. Vì vậy, trong công tác quản lý tài nguyên rừng cần ứng dụng công nghệ viễn thám để quản lý bền vững tài nguyên rừng.
2.3.1.2. Khí hậu, thủy văn
Theo số liệu thống kê, tính toán trung bình một số năm về các chỉ tiêu khí tượng của Trạm Khí tượng - Thủy văn Bolykhamsay (Trạm Khí tượng – Thủy văn Bolykhamsay, 2020), khu vực Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh có khí hậu khô và ẩm ướt nhiệt đới theo phân loại khí hậu của Köppen. Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh cũng trải qua mùa mưa và mùa khô, với mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 và mùa khô trong năm tháng còn lại. Tổng lượng mưa bình quân hàng năm đạt 1.450 mm.
Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh có khí hậu nhiệt đới gió mùa nhưng mang sắc thái khí hậu lục địa rõ rệt. Hàng năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 và kéo dài đến hết tháng 11, mưa thường tập trung vào tháng 8 và tháng 9. Mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
Chế độ nhiệt: ở khu vực trong năm hình thành 2 mùa rõ rệt: mùa nóng kéo dài 6 tháng từ tháng 4 đến tháng 10, nhiệt độ trung bình tháng là 26,1- 33,2⁰C, với tháng nóng nhất là tháng 4. Mùa lạnh kéo dài 4 tháng (từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau) nhiệt độ trung bình tháng 15,6-29⁰C, với tháng 2 là tháng lạnh nhất.
Chế độ mưa; lượng mưa trung bình hàng năm ở khu vực Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh là 1.450 mm. Lượng mưa tập trung chủ yếu vào mùa mưa, chiếm khoảng 80-90% tổng lượng năm. Trong đó tháng có lượng mưa lớn nhất thường là tháng 8, tháng có lượng mưa nhỏ nhất là tháng 12.
Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh tạo ra hai nguồn nước sông khá lớn có nước chảy quanh năm như: Sông Nam Ka Đinh.
Nhìn chung khu vực VQGNKĐ có độ ẩm không khí trung bình khá cao, nhiệt độ không khí trung bình thấp và lượng mưa trung bình tương đối lớn so với nhiều địa phương khác ở Lào. Đặc điểm này cũng góp phần hạn chế khả năng cháy rừng tại khu vực. Tuy nhiên, trong thời gian từ tháng 11 đến tháng 3 hàng năm, lượng mưa thường thấp (< 100mm), số ngày nắng nhiều cùng với sự xuất hiện của gió Tây khô nóng sẽ tạo điều kiện hết sức thuận lợi cho cháy rừng xảy ra. Mùa hanh khô trên địa bàn VQGNKĐ kéo dài từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau. Trong suốt thời gian này, độ ẩm không khí thấp, ít có mưa, xuất hiện rét hại, sương muối làm lớp thảm thực bì bị chết hàng loạt tiềm ẩn nguy cơ cháy rừng rất cao, gây khó khăn cho công tác quản lý, bảo vệ rừng
2.3.1.3. Địa chất, thổ nhưỡng
Theo sở Nông Lâm nghiệp tỉnh Bolykhasay (DAF, 2020), đất đai, thổ nhưỡng khu vực VQGNKĐ hầu hết được bao phủ bởi những lớp đất màu nâu đen nhiệt đới điển hình, đất có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo mùn và chua. Tuy nhiên, vẫn có một số loại đất màu mỡ hơn, nhưng cũng không tránh khỏi những hạn chế do cấu tạo đất và điều kiện địa hình mang lại.
2.3.1.4. Giao thông, liên lạc
Theo sở Giao thông Công chỉnh tỉnh Bolykhasay (DTR, 2020), Ngoài tuyến đường quốc lộ chính như Quốc lộ 13, và Quốc lộ 4 đến ban quản lý VQGNKĐ, khu vực VQGNKĐ gồm khoảng 22 tuyến đường liên làng (xã Việt Nam) (có thể đi được bằng xe máy) đến 22 xã trong khu vực VQGNKĐ Nam Ka Đinh. Trên toàn địa bàn VQGNKĐ có khoảng 120 tuyến đường mòn đi tới nương rẫy, nương thảo quả, đường chăn trâu, bò,v.v. Tuy nhiên, cũng còn nhiều vùng trên địa bàn quản lý chưa có sóng điện thoại, do đó việc nắm bắt thông tin còn chậm, chưa kịp thời.
Nhìn chung hệ thống giao thông, liên lạc trong vùng còn gặp rất nhiều khó khăn: đường liên thôn chủ yếu là đường đi bằng xe máy, đường di chuyển tiếp cận khu vực có nguy cơ khai thác trái phép làm mất rừng, suy thái rừng hay cháy rừng cao chủ yếu là đường mòn phải đi bộ, nhiều khu vực không có đường vì bị ngăn cách núi cao, vực sâu, thực bì dày. Đây là những khó khăn trong thực hiện công tác quản lý bền vững tài nguyên rừng tại đây.
1.4.1.5. Tài nguyên sinh vật
Theo sở Nông Lâm nghiệp tỉnh Bolykhasay và Ban quản lý Vườn quốc gia NKD (DAF, 2020), hệ thực vật khá đa dạng và phong phú. Do có vai trò quan trọng trong phòng hộ, bảo vệ môi trường và đa dạng sinh học nên rừng ở khu vực VQGNKĐ đã được xác lập thành một trong các VQGNKĐ của Lào. Hiện nay tại khu vực chỉ có một số kết quả đánh giá chung về hiện trạng rừng, ngoài ra chưa có các nghiên cứu chuyên sâu MR và STR.
Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh có thảm rừng nguyên sinh với những cảnh quan địa lý rất độc đáo và đa dạng, thành phần loại động thực vật phong phú. Rừng ẩm nhiệt đới đang còn trong tình trạng rừng nguyên sinh hay gần như nguyên sinh, Ở đây phổ biến có ba kiểu rừng: (i). Kiểu rừng lá rộng thường xanh nửa rụng lá; (ii). Kiểu rừng lá rộng thường xanh và (iii). Kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng với cây lá kim. Những rừng cây thường xanh có dọc sông khu vực trung tâm VQGNKĐ (Sở Nông Lâm Bolikhamsay, 2019). Các kiểu rừng này thuộc nhiều họ cây khác nhau và là các loài cây điển cho các sinh cảnh rừng ở khu vực Đông nam Á. Khu vực cũng xuất hiện một vài khu rừng lá kim ở những vùng đất cát nghèo dinh dưỡng.
Hệ động vật: khu phong hộ hiện là nơi cư trú của nhiều loài động vật quý hiếm như: Cầy, Mang, Chim, Rùa, Rắn ...
2.3.2. Điều kiện kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu
Dân số và dân tộc: Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh có 16.791 hộ gia đình, tổng dân số 141.192 người, nữ chiếm tỷ lệ 46,9%, gồm 03 dân tộc lớn
là: Lào, Khơ Mú và Mông và 12 cộng đồng dân tộc nhỏ hơn: Tay Phút, Tay Đắm, Tay Đeng, Tay Vạt, Tay Phiểng, Tay Sảng, Mống Đắm, Mống Khao, Mống Lai, Y Miên, Kha Mụ và Xing Mun.
Phần lớn nguồn thu từ nông lâm nghiệp, hiện nay tại một số huyện tiếp giáp với Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh gây trồng rừng Cao su, với diện tích rừng trồng khoảng 1,2 triệu ha. Ngoài ra còn trồng hơn 2.000 ha Sơn,Tếch, 3.900 ha chè, 27 ha ngô, 170 ha đất trồng lúa.Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh là địa điểm thu hút khá nhiều khách du lịch trên Thế giới. Hoạt động này đã đem lại nguồn thu ngoại tệ rất lớn cho khu vực.
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢOLUẬN
3.1. Đặc điểm hiện trạng tài nguyên rừng, thực trạng hạ tầng ứng dụng công nghệ địa không gian, và các yếu tố ảnh hưởng đến công tác quản lý công nghệ địa không gian, và các yếu tố ảnh hưởng đến công tác quản lý tài nguyên rừng tại khu vực VQGNKĐ
3.1.1. Đặc điểm hiện trạng tài nguyên rừng tại khu vực Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh Nam Ka Đinh
Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh nằm ở miền Trung Bắc Lào, có địa hình tương đối phức tạp, nguồn tài nguyên đa dạng, rất đặc trưng cho hệ sinh thái vùng Trung Lào. Nguồn tài nguyên VQGNKĐ gồm có các nguồn tài nguyên đất đai tự nhiên, sông suối và một số kiểu rừng chính, trên các trạng thái (kiểu rừng được phân loại theo thành phần loài cây phân bố) được thể hiện trên hình 3.1.
(Nguồn: kết quả điều tra và tính toán của tác giả, năm 2019)
Hình 3.1. Tỷ lệ các nguồn tài nguyên Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh
(RTNLRTXN: Rừng tự nhiên lá rộng thường xanh; RT: Rừng trồng; RTSPHSNR,TC: Rừng thứ sinh chưa có trữ lượng phục hồi sau nương rẫy, sau cháy, cây bụi, trảng có; ĐNR: Diện tích đất làm nương rẫy; ĐMN: Diện tích đất mặt nước; ĐTC,GT: Đất thổ cư, giao thông thôn bản)
Trong tổng số 168.550 ha nguồn tài nguyên đất đai tự nhiên, tỷ lệ đất đai có nguồn tài nguyên rừng bao phủ khá cao, chiếm trên 90% tổng diện tích đất tự nhiên. Theo kết quả phân loại tài nguyên rừng theo nguồn gốc hình thành và thành phần loài cây, tài nguyên rừng ở khu vực VQGNKĐ được chia thành 3 kiểu rừng: (1) Kiểu rừng tự nhiên lá rộng thường xanh và (2) Kiểu rừng thứ sinh lá rộng thường xanh phục hồi và (3) Kiểu rừng trồng: trồng Keo tai tượng; Bạch đàn Urophyla; Tếch và rừng trồng Cao su.
Kết quả trên hình 3.1 cho thấy: Tổng diện tích kiểu rừng tự nhiên lá rộng thường xanh bao gồm các trạng thái: (i).Trạng thái RTNLRTX trung bình đạt 73.942,89 ha, chiếm trên 43%; (ii). Trạng thái RTNLRTX nghèo và nghèo kiệt đạt 39.777,80 ha, chiếm trên 23%; (iii). Trạng thái RTNLRTX giàu, đạt 18.198,42ha, chiếm trên 16%. Tổng diện tích rừng thứ sinh LRTX phục hồi sau nương rẫy, sau cháy, cây bụi và trảng cỏ đạt 9.017,43 ha, chiếm trên 5%. Tổng diện tích ừng trồng đạt 2.528 ha, chiếm trên 1%. Đây là 3 kiểu rừng chính và tại VQGNKĐ, những kiểu rừng này được luận án chọn làm đối tượng để đánh giá mất rừng, suy thoái rừng và thêm rừng. Ngoài ra, tài nguyên đất làm nương rẫy, đất mặt nước, đất đường xá và đất thổ cư còn chiếm tỷ lệ khá cao, chiếm khoảng 10%.
Trên các kiểu và trạng thái rừng tự nhiên, tài nguyên về động, thực vật rất phong phú và đa dạng. Theo kết quả điều tra và thu thập các tài liệu báo cáo, thì tài nguyên thực vật bậc cao có mạch ở khu vực VQGNKĐ gồm có 126 loài thực vật thuộc 4 ngành, các loài thực vật quý hiếm gồm có các loài cây họ Dầu, Giổi, Trai, Sến, Đinh hương, Đinh thối, v.v.. Tài nguyên thực vật lâm sản ngoài gỗ gồm có 165 loài thực vật, thuộc 61 họ và 3 ngành. Trong đó ngành hạt kín có số lượng loài và họ đại đa số chiếm 91,8. Lâm sản ngoài gỗ cũng rất đa dạng và phong phú (danh lục các loài thực vật được thống kê trong phụ biểu 4.1). Loài cây lâm sản xuất hiện chủ yếu là loài: Sa nhân, Thiên niên kiện, Ngũ gia bì, Đẳng sâm, Hà thủ ô, Nấm mỡ, v.v (Cục Lâm nghiệp Lào, 2019).
3.1.2. Đặc trưng cơ bản một số trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh và rừng trồng xanh và rừng trồng
3.1.2.1. Đặc trưng cơ bản 3 trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh ở khu vực Vườn Quốc gia Nam Ka Đinh
Các chỉ tiêu bình quân tầng cây cao trên các trạng thái. Kết quả điều tra trên các OTC (ô mẫu) điển hình theo các trạng thái, số liệu tính toán các chỉ tiêu bình quân tầng cây cao trên ha đối với từng trạng thái trên kiểu rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại khu vực VQGNKĐ được thống kê trong bảng 3.1.