Chỉ số Nhĩm Miêu tả
AREA_MN Nhĩm các chỉ số về kích
thƣớc và sự biến đổi Kích thƣớc mảnh trung bình AREA_MD Nhĩm các chỉ số về kích thƣớc và sự biến đổi Kích thƣớc mảnh trung bình trung vị NP Nhĩm các chỉ số về kích thƣớc và sự biến đổi Số lƣợng mảnh của một đối tƣợng lớp phủ PD Nhĩm các chỉ số về kích thƣớc và sự biến đổi Số lƣợng các mảnh trên một đơn vị diện tích LPI Nhĩm các chỉ số về kích thƣớc và sự biến đổi
Tính phần trăm: diện tích của mảnh lớn nhất trên tổng diện tích mà
CONTIG_MN Nhĩm các chỉ số về độ
phân tách/độ gần Chỉ số về độ liền kề của các mảnh LSI Nhĩm các chỉ số về diện tích, mật độ, cạnh Chỉ số về hình dạng FRAC_AM Nhĩm các chỉ số về diện tích, mật độ, cạnh Kích thƣớc mảnh trung bình theo khu vực ENN_MN Nhĩm các chỉ số về độ
phân tách/độ gần Chỉ số lân cận gần nhất Euclidean ENN_SD Nhĩm các chỉ số về độ
phân tách/độ gần
Độ lệch chuẩn của khoảng cách giữa các trung tâm mảnh đến trung tâm của mảnh lân cận gần nhất Theo kết quả phân loại từ ảnh viễn thám, tốc độ phát triển diện tích nuơi trồng thủy sản tăng nhanh từ năm 2010 đến 2018. Cĩ rất nhiều lý do tại sao dẫn đến việc này. Điều này cĩ thể giải thích một phần đĩ là việc mở rộng diện tích nuơi trồng là do sự cho phép của chính quyền địa phƣơng, và lợi nhuận kinh tế mà thủy sản mang lại cho ngƣời dân dẫn đến việc chuyển mục đích sử dụng đất sang nuơi trồng là điều khơng sớm hay muộn cũng sẽ xảy ra.
Sự phân mảnh của vùng ngập nƣớc đáng chú ý trên ảnh năm 2018 là cao hơn so với năm 2010, tuy nhiên việc xác địch diện tích mặt nƣớc dùng trong nuơi trồng thủy sản vẫn cịn những giới hạn trong quá trình xử lý ảnh. Việc diện tích mặt nƣớc tăng lên 128.81 ha một phần là do chuyển từ đất nơng nghiệp và rừng ngập mặn, tuy nhiên diện tích mặt nƣớc mất đi để phục vụ cho trồng thêm rừng và chuyển sang các đối tƣợng lớp phủ khác cũng tƣơng đối lớn. Điều này cho ta thấy sự phức tạp trong tính phân mảnh của mặt nƣớc cĩ ảnh hƣởng lớn đến rừng ngập mặn.
Kích thƣớc mảnh trung bình (AREA_MD) giảm trong suốt thời gian từ 2010 đến 2018. Tƣơng tự đối với số lƣợng các mảnh (NP) tƣơng đối ổn định và tăng nhẹ trong khoảng thời gian trên. Mật độ mảnh (PD) dao động từ 47,15 đến 47,47 mảnh cho mỗi đơn vị diện tích trong thời gian nghiên cứu, mức độ dao động tƣơng đối nhỏ.
Vùng rừng ngập mặn phân mảnh lớn nhất nằm trong khoảng từ 28% đến 51% tổng diện tích cảnh quan theo đề xuất của số liệu thống kê LPI. Cho thấy phần trăm diện tích mảnh rừng lớn nhất trong giai đoạn này đang tăng. Kết quả tổng hợp của phân tích này chỉ ra rằng rừng ngập mặn đang bị phân mảnh hơn theo thời gian.
Hình 3.3. Biến thiên các chỉ số cảnh quan đo kích thƣớc mảnh, mật độ và độ phức tạp của mảnh rừng ngập mặn
Bằng chứng bổ sung về xu hƣớng này là giá trị độ liền kề/ tiếp giáp của các mảnh (CONTIG_MN) giảm từ 0,14 xuống 0,10. Kích thƣớc mảnh trung bình trong một khu vực (FRAC_AM) cũng cho thấy xu hƣớng giảm. Nhìn chung, độ phức tạp hình dạng của độ che phủ rừng ngập mặn tăng lên.
Sử dụng chỉ số lân cận / tách biệt, chỉ số lân cận gần nhất Euclide (ENN_MN) giảm dần. Độ lệch chuẩn của khoảng cách giữa các trung tâm mảnh đến trung tâm của mảnh lân cận gần nhất (ENN_SD) của lớp cho thấy xu hƣớng giảm dần. Điều này cĩ nghĩa rằng các mảnh trung bình trở nên tập trung hơn (nhƣng
Hình 3.4. Biến thiên các chỉ số cảnh quan đo lƣờng sự tiếp giáp của rừng ngập mặn, kích thƣớc và khoảng cách mảnh
Kể từ giai đoạn đầu tiên của việc chuyển đổi rừng ngập mặn ở quy mơ lớn, đã cĩ những nỗ lực của chính quyền địa phƣơng và quốc gia để trồng rừng ngập mặn trong và xung quanh các ao nuơi trồng thủy sản. Rừng ngập mặn cĩ vai trị quan trọng trong sức khỏe ao nuơi và ảnh hƣởng lớn đến năng suất nuơi trồng thủy sản. Tuy nhiên, cĩ sự khác biệt lớn giữa kiến thức của nơng dân, sức khỏe ao nuơi, năng suất và mức độ ngập mặn trong và xung quanh ao. Đã cĩ nhiều nỗ lực trồng rừng ngập mặn trong khu vực, nhƣng khơng thực sự thành cơng. Điều này một phần là do các ao nuơi trồng thủy sản bị tắc dẫn đến lũ lụt liên tục của hệ thống rễ rừng ngập mặn và nồng độ dinh dƣỡng cao. Trong những năm gần đây, những nỗ lực tái canh thành cơng hơn đã bao gồm các thử nghiệm với hệ thống rừng ngập mặn cao trong ao nuơi trồng thủy sản.
3.3 Tác động của tính phân mảnh đến khả năng thích ứng của hệ sinh thái rừng ngập mặn trƣớc tác động của biến đổi khí hậu rừng ngập mặn trƣớc tác động của biến đổi khí hậu
trong huyện Tiên Lãng bị thay đổi rất nhanh và mức độ khơng đều nhau giữa các xã. Bên cạnh đĩ, sự thay đổi về cấu trúc cảnh quan giữa các xã cũng khác nhau. Nguyên nhân là do tốc độ gia tăng dân số nên nhu cầu kinh tế của con ngƣời ngày càng tăng dẫn đến việc chuyển đổi từ rừng ngập mặn sang nuơi trồng thủy sản, bên cạnh đĩ cịn một nguyên nhân khác đĩ là do ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu làm thay đổi diện tích rừng ngập mặn.
Khu vực Tiên Lãng - Hải Phịng chịu ảnh hƣởng của khí hậu nhiệt đới giĩ mùa. Hàng năm, chịu tác động của giĩ mùa Đơng Bắc khơ lạnh và giĩ mùa Tây Nam nĩng ẩm.
Hình 3.5. Biến động về nhiệt độ qua nhiều năm ở Tiên Lãng tại trạm Hịn Dấu
(Nguồn: Đài khí tượng thủy văn khu vực Đơng Bắc, 2017)
Nhiệt độ trung bình hàng năm vào khoảng 240C nhƣng phân bố khơng đều, nĩng nhất vào tháng 6 và tháng 7, thƣờng các tháng trong mùa hè - thu, nhiệt độ trong những ngày nắng nĩng nhất của tháng VII cĩ thể lên tới 35o
C - 40oC.
Mùa mƣa ở Tiên Lãng - Hải Phịng bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10 với tổng lƣợng mƣa mùa mƣa chiếm khoảng 85% tổng lƣợng mƣa năm.
Hình 3.6. Biến động về lƣợng mƣa ở Tiên Lãng tại trạm Hịn Dấu
(Nguồn: Đài khí tượng thủy văn khu vực Đơng Bắc, 2017)
Tại Tiên Lãng, lƣợng mƣa trung bình nhiều năm đạt 1.573mm/năm, lƣợng mƣa đạt cao nhất vào tháng VIII. Nhìn vào hình trên ta thấy xu thế ngày càng tăng về lƣợng mƣa. Lƣợng mƣa tăng nhanh ảnh hƣởng một phần đến sự sinh trƣởng của thực vật, độ mặn nƣớc ven biển giảm đi, kết hợp với sự gia tăng của triều cƣờng lên xuống dẫn đến một số cây trồng rừng ngập mặn khơng kịp thích nghi. Mực nƣớc biển dâng đƣợc thể hiện trong hình dƣới đây:
Bên cạnh đĩ với một loạt các cơn bão thƣờng xuyên xảy ra trong giai đoạn gần đây đã tàn phá rừng ngập mặn một cách nghiêm trọng. Theo thống kê trong giai đoạn từ 2010 đến 2018 cĩ tổng cộng 17 cơn bão lớn nhỏ khác nhau. Điển hình là siêu bão Haiyan đổ bộ vào Hải Phịng vào lúc 2 giờ sáng ngày 11/11/2013, bão di chuyển vào trong đất liền theo hƣớng Đơng Bắc với sức giĩ mạnh cuối cấp 12, đầu 13, giật cấp 14. Vị trí tâm bão quét từ Thái Bình tới Quảng Ninh, vùng tâm bão Hải Phịng. Bão Haiyan tuy khơng gây thiệt hại về ngƣời nhƣng gây ra hậu quả nặng nề đối với sản xuất nơng nghiệp, làm sạt lở đê kè tại Đồ Sơn, sụt lún và ngập úng tại Tân Hƣng, Vinh Quang (Tiên Lãng) gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến kinh tế - xã hội địa phƣơng. Đây là cơn bão mạnh, diễn biến thất thƣờng, do bão đến muộn vào tháng 11 (tháng bão là từ tháng 7 đến tháng 9); bão cĩ sức giĩ mạnh, tốc độ di chuyển nhanh; quỹ đạo bất thƣờng, khơng đổ bộ ngay khi vào sát bờ mà đi dọc bờ biển Bắc Bộ. Với sức tàn phá của cơn bão này đã gây ra thiệt hại rất lớn về rừng ngập mặn, làm tăng khoảng cách khơng gian, tạo sự cơ lập giữa các mảnh rừng dẫn đến tăng tính phân mảnh rừng. Nhƣ vậy, khơng chỉ tính phân mảnh rừng tác động làm giảm khả năng thích ứng trƣớc BĐKH của rừng ngập mặn mà BĐKH cũng trực tiếp tác động làm tăng tính phân mảnh của rừng.
Hình 3.8. Số lƣợng các cơn bão theo giai đoạn ở Tiên Lãng
(Nguồn: Đài khí tượng thủy văn khu vực Đơng Bắc, 2017)
Để đánh giá ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đến rừng ngập mặn, học viên đã tiến hành phân tích tác động của tính phân mảnh đến hệ sinh thái rừng ngập mặn theo từng xã, để xác định xem xã nào bị ảnh hƣởng nhiều nhất thơng qua một loạt
Nhƣ đã phân tích ở trên về tác động của nuơi trồng thủy sản đến rừng ngập mặn, học viên đã tính tốn một loạt các chỉ số cảnh quan để đánh giá tính phân mảnh của rừng ngập mặn cho từng xã. Học viên đã chia thành 3 nhĩm chính:
1) Nhĩm chỉ số đo đạc về kích thƣớc và sự biến đổi mảnh: AREA_MN, AREA_MD, NP, PD, LPI cho thấy các mảnh rừng ngập mặn cĩ xu hƣớng phân mảnh theo thời gian của từng xã. Cụ thể là chỉ số về số lƣợng các mảnh (NP), mật độ mảnh (PD) đều tăng ở hầu hết các xã, riêng chỉ cĩ xã Vinh Quang là cĩ sự suy giảm về số lƣợng phân mảnh rừng ngập mặn và xã Tiên Hƣng cĩ sự tăng nhanh về số lƣợng các mảnh. Kích thƣớc mảnh trung bình (AREA_MN) cĩ sự thay đổi giữa các xã, Tây Hƣng và Đơng Hƣng cĩ sự tăng nhẹ, Tiên Hƣng cĩ xu hƣớng giảm kích thƣớc mảnh, trong khi đĩ xã Vinh Quang lại tăng lên rất nhanh. Xem xét đến phần trăm diện tích mà mảnh lớn nhất chiếm trên tổng diện tích (LPI) cĩ sự khác biệt rõ ràng giữa các xã: xã Đơng Hƣng và Tiên Hƣng hầu nhƣ khơng cĩ sự chênh lệch về kích thƣớc mảnh lớn nhất bị thay đổi, thậm chí cịn giảm ở xã Tây Hƣng nhƣng lại tăng rất nhanh ở xã Vinh Quang. Tĩm lại dựa trên các chỉ số trên ta thấy xu hƣớng phân mảnh rừng ngập mặn theo thời gian của 4 xã là khác nhau, trong đĩ xã Tiên Hƣng cĩ xu hƣớng phân mảnh cao nhất, tiếp đến là xã Tây Hƣng, Đơng Hƣng và Vinh Quang là xã cĩ độ phân mảnh giảm mạnh nhất. Mức độ phân mảnh của các xã đƣợc thể hiện trong các biểu đồ của các chỉ số sau:
Hình 3.9. Biến thiên chỉ số cảnh quan đo kích thƣớc mảnh, mật độ và độ phức tạp của rừng ngập mặn theo từng xã
2) Nhĩm chỉ số về độ phân tách/độ gần: CONTIG_MD, ENN_MN, ENN_SD cho thấy xu hƣớng khác nhau giữa các xã. Các chỉ số này của xã Vinh Quang giảm dần, điều này cĩ nghĩa rằng các mảnh trở nên tập trung hơn, khơng cịn sự phân mảnh phức tạp so với năm 2010; Đây cũng là một phần nỗ lực của chính quyền địa phƣơng trong cơng tác trồng và bảo vệ rừng ngập mặn với mục đích phịng chống thiên tai.
3) Nhĩm các chỉ số về diện tích, mật độ, cạnh: LSI, FRAC_AM cũng cho thấy xu hƣớng tƣơng tự
Hình 3.10. Các chỉ số cảnh quan đo lƣờng sự tiếp giáp của rừng ngập mặn, kích thƣớc và khoảng cách mảnh của từng xã
Từ năm 2010 - 2018, sự phân mảnh và mức độ phân cách các mảnh của 3 xã: Đơng Hƣng, Tây Hƣng và Tiên Hƣng tăng dần theo thứ tự trên, trong khi xã Vinh Quang cĩ độ phân cách giảm mạnh.
3.3.2 Tác động của tính phân mảnh đến khả năng thích ứng của rừng ngập mặn mặn
Khả năng thích ứng là năng lực (hoặc tiềm năng) của hệ thống để điều chỉnh thành cơng BĐKH nhằm giảm thiệt hại tiềm ẩn, nắm bắt các cơ hội thuận lợi và đối phĩ với các hậu quả (IPCC, 2007). Khả năng thích ứng của một hệ thống về bản chất cĩ thể đƣợc quyết định do hoạt động của con ngƣời và nĩ tác động đến cả yếu tố tự nhiên và xã hội của hệ thống (IPCC, 2012). Khả năng thích ứng là một hợp phần trong nghiên cứu tình trạng dễ bị tổn thƣơng:
V = f (E, S, AC)
mức độ đến một hệ thống chịu tác động của các biến đổi thời tiết đặc biệt; độ nhạy (Sensitivity) là mức độ của một hệ thống chịu tác động (trực tiếp hoặc gián tiếp) cĩ lợi cũng nhƣ bất lợi bởi các tác nhân kích thích liên quan đến khí hậu; và khả năng thích ứng (Adaptive Capacity) là khả năng của một hệ thống nhằm thích nghi với biến đổi khí hậu (bao gồm sự thay đổi cực đoan của khí hậu), nhằm giảm thiểu các thiệt hại, khai thác yếu tố cĩ lợi hoặc để phù hợp với tác động của biến đổi khí hậu.
Các nghiên cứu chỉ ra rằng tính phân mảnh cĩ ảnh hƣởng đến khả năng thích ứng của rừng ngập mặn. Từ khái niệm về khả năng thích ứng, các nghiên cứu đƣợc tổng quan trong chƣơng I, kết hợp với các chỉ số cảnh quan Fragstats xác định tính phân mảnh của rừng ngập mặn đã đƣợc phân tích theo các xã, học viên đã tiến hành đánh giá khả năng thích ứng của rừng ngập mặn dƣới tác động của tính phân mảnh. Các yếu tố sau đây đƣợc xác định là biến của khả năng thích ứng.