STT Hạng mục Nội dung
1
Phương pháp kế thừa các dữ liệu thứ cấp tiền nhiệm
Thu thập, tổng quan các tài liệu, dữ liệu liên quan tới đánh giá các lợi ích từ việc phục hồi RNM, vai trò của RNM đối với HST ven biển và cộng đồng dân cư
2
Phân tích, đánh giá các kết quả nghiên cứu trong nước và quốc tế, các phương pháp nghiên cứu và tiếp cận các lợi ích RNM đối với HST và cộng đồng ven biển
3
Phương pháp thu thập các dữ liệu sơ cấp, kiểm chứng và đối chiếu với các kết quả nghiên cứu
tiền nhiệm
Thu thập các mẫu vật, dữ liệu, tri thức bản địa liên quan đến các lợi ích của RNM, làm bằng chứng khoa học để đánh giá, phân tích vai trò của hoạt động phục hồi RNM đối với HST ven biển
4
Xử lý các số liệu, luận giải các kết quả bằng các phương pháp phân tích tương quan, nhằm làm sáng tỏ các lợi ích của phục hồi RNM đối với HST ven biển. Từ đó, phát hiện những yếu tố hạn chế nội tại và các thách thức bên ngoài, tác động tới PTBV khu vực ven biển
2.5.2. Phương pháp khảo sát thực địa
Đề tài tiến hành khảo sát các lâm phần trải dài bờ biển Đa Lộc tương ứng với các tuổi rừng nhất định. Với mỗi tuổi rừng, nhóm nghiên cứu tiến hành lập 3 ô tiêu chuẩn (OTC) theo hướng mặt cắt song song với bờ biển để thu thập mẫu. Kích thước các OTC để tính toán sinh khối của rừng có thể theo hình tròn (với r = 7m) phù hợp điều kiện địa hình, thành phần loài, hoặc mật độ cây. Tương ứng với các lâm phần, thành phần loài tại các dải rừng này sẽ được ghi chép đầy đủ, định danh và lấy mẫu để phục vụ công tác tổng hợp, phân tích dữ liệu nghiên cứu. Để xác định cấu trúc và đặc trưng RNM Đa Lộc, các chỉ số như mật độ cây/ha, chiều cao, đường kính thân cây ngang ngực sẽ được đo đạc và thu thập dữ liệu ngay tại hiện trường.
Hình 2.3: (a) Hình ảnh khảo sát thực địa; và (b) Lấy mẫu trầm tích trong RNM Đa Lộc (nguồn: N. D. Tùng, 2018)
Tại các OTC, các mẫu trầm tích và hệ động vật đáy không xương sống như cua, còng, tôm, nhóm hai mảnh vỏ… sẽ được thu thập để phân tích đồng vị bền nhằm xác định nguồn gốc thức ăn chúng sử dụng. Mẫu sẽ được thu thập trực tiếp bằng tay, sau đó bảo quản lạnh và vận chuyển về phòng phân tích để thực hiện các bước tiếp theo. Các mẫu động vật đáy không xương sống sẽ được thu thập và xác định loài sơ bộ ngay tại hiện trường, mỗi loài sẽ được lưu riêng một mẫu nhằm phục vụ công tác định danh khoa học bằng dung dịch ethanol.
Ngoài ra, các loài động vật đáy và cá sẽ được thu thập bằng lưới đánh cá của người dân địa phương. Mỗi loài sẽ được phân loại theo đặc trưng của khu vực sinh
sống như trong RNM, vùng cửa sông, vùng biển, rạng san hô… Phương pháp bảo quản các mẫu thuộc nhóm này tương tự như các mẫu tại OTC.
Nhóm các thực/động vật phù du, vật chất lơ lửng sẽ được thu thập bằng màng lọc GFF. Mẫu vật chất lơ lửng sẽ được thu thập bằng cách lọc từ 0,5 – 1l nước biển bằng phễu lọc chân không với màng lọc GFF có kích thước lưới lọc 0,2µm của Whatman. Mẫu nước biển trước khi lọc cần lọc sơ qua rây 63µm để tránh nhiễm bẩn từ mẫu động vật phù du và mảnh vụn cây ngập mặn. Đối với mẫu thực vật phù du và động vật phù du sẽ được thu thập bằng phương pháp kéo lưới có kích thước mắt lưới 20 µm (thực vật phù du) và 100 µm (động vật phù du). Phương pháp bảo quản và vận chuyển nhóm mẫu này tương tự như các mẫu tại OTC.
2.5.3. Phương pháp tính toán và kiểm chứng trữ lượng cacbon hữu cơ
a. Phương pháp tính toán trữ lượng cacbon hữu cơ
Phương pháp tính toán trữ lượng C trong trầm tích dựa vào tổng giá trị C hữu cơ, tỷ trọng trầm tích và bề dày tầng trầm tích giàu C theo phương trình:
Clưu trữ (MgC/ha) = OC (%) x G (g/cm3) x H (cm) Trong đó:
- OC (%): Hàm lượng Cacbon hữu cơ - G (g/cm3): Mật độ khối lượng trầm tích - H (cm): Độ sâu
Trữ lượng C hữu cơ trên mặt đất được tính bằng tổng số cacbon của các cây sống, lượng rơi (bao gồm mảnh vụn gỗ, lá rụng) rễ thở, cây chết và thảm thực vật dưới tán. Trữ lượng C dưới đất bằng tổng cacbon hữu cơ trong trầm tích và cacbon trong sinh khối rễ cây ngập mặn. Từ các kết quả đo đạc ngoài hiện trường, việc tính toán lượng C lưu trữ sẽ dựa trên giá trị OC từ các loài ngập mặn và phương trình tính toán tăng trưởng đã được công bố rộng rãi trên thế giới Kauffman, J., và Donato, D., 2011; Dung, L. V., và cs., 2016; Komiyama, A., và cs., 2008). Các phương pháp tính toán này đã được nhiều nghiên cứu tiền nhiệm kiểm chứng, đạt độ tin cậy và tính chính xác cao, thỏa mãn các yêu cầu của IPCC và REED+ khi tính toán trữ lượng C.
b. Phương pháp kiểm định giả thuyết
Phương pháp kiểm định Paired Samples Correlations (Kiểm định giả thuyết về trị trung bình của 2 tổng thể tương đương) được sử dụng nhằm kiểm chứng các kết quả nghiên cứu tiền nhiệm về trữ lượng cacbon hữu cơ và kết quả khảo sát thực địa. Kết quả phân tích sau kiểm chứng giúp đề tài xác định sự khác biệt trung bình các biến định lượng giá trị tích lũy cacbon trong RNM của các nghiên cứu tiền nhiệm và các kết quả thu thập sau quá trình thực địa. Trong quá trình khảo sát và kiểm chứng, nhóm nghiên cứu đã tiến hành lựa chọn giá trị trữ lượng cacbon trên bề mặt tại các lâm phần Trang (Kandelia Obovata) trồng 23 tuổi để thực hiện so sánh, đối chiếu với một số nghiên cứu tiền nhiệm. Giả thuyết (Ho) đề tài đặt ra: “Không có sự khác nhau về trị trung bình tổng thể giá trị lưu trữ cacbon tại ĐL-MF”. Thông qua phép kiểm chứng Paired Samples Correlations trên phần mềm SPSS 23, lựa chọn điều kiện kiểm định sig với mức ý nghĩa 0,05 (độ tin cậy 95%). Nếu sig lớn hơn 0,05, đề tài chấp nhận giả thuyết Ho, đồng nghĩa với việc chấp nhận các kết quả nghiên cứu tiền nhiệm để áp dụng các bước phân tích tương quan lợi ích RNM tiếp theo. Nếu sig nhỏ hơn 0,05, bác bỏ giả thuyết Ho, đề tài tiến hành phân tích, đánh giá kết quả độc lập.
Quá trình khảo sát thực địa tại lâm phần Trang K-23 và phân tích bước đầu trong phòng thí nghiệm đã cho một số kết quả kiểm chứng. Theo đó, giá trị kiểm định khi đối chiếu với kết quả nghiên cứu trữ lượng tích lũy cacbon trên bề mặt của Phạm Văn Hiếu và cs (2017) có sig tương ứng 0,804 (phụ lục 2.4.5), chứng minh giả thuyết Ho đúng với phát biểu không có sự khác nhau về trị trung bình tổng thể tại ĐL-MF. Nghiên cứu về các lợi ích của rừng trồng, phục hồi tại Đa Lộc và mối tương quan giữa các hệ lợi ích đối với HST ven biển có thể kế thừa các kết quả tiền nhiệm nhằm làm sáng tỏ câu hỏi nghiên cứu, đồng thời chỉ ra những cơ hội, thách thức nhằm nâng cao tính bền vững hệ RNM tại Đa Lộc.
2.5.4. Phương pháp xử lý và phân tích đồng vị bền
a. Mô tả phương pháp
Toàn bộ mẫu được sấy ở nhiệt độ 60°C trong thời gian từ 24 – 72h cho đến khi khối lượng không đổi. Cần lưu ý trước và sau khi sấy mẫu cần cân mẫu nhằm xác
định hàm lượng nước. Đối với mẫu lá TVNM, vật liệu rơi rụng, cần rửa sạch bằng nước cất, loại bỏ các thành phần như microphytobenthos trên lá trước khi sấy. Mật độ khối lượng trầm tích được tính bằng khối lượng trầm tích khô trong các khối nhựa có thể tích 1 cm3.
Toàn bộ các loại mẫu sau khi được xử lý, sấy khô đều được nghiền nhỏ để phục vụ phân tích tỉ số đồng vị bền bằng hệ thống IRMS Nu-perpective tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Địa môi trường và Ứng phó Biến đối khí hậu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Giá trị tỷ số đồng vị bền được ký hiệu bằng biểu thức δ và được đo bằng tỷ số đồng vị nặng trên đồng vị nhẹ của mẫu phân tích so với chất chuẩn quy ước theo phương trình:
Trong đó:
- δX (‰): là đồng vị bền nặng 13C hoặc 15N và có đơn vị là ‰ (per-mil); - RM: tỷ số của đồng vị nặng/nhẹ (13C/12C hoặc 15N/14N) của mẫu phân
tích;
- RTC: tỷ số của đồng vị nặng/nhẹ (13C/12C hoặc 15N/14N) của chất chuẩn quy ước. Chất chuẩn quốc tế cho giá trị tỷ số đồng vị cacbon δ13C và nitơ δ15N lần lượt là đá vôi Pee Dee Belemnite (PDB) và không khí
b. Ứng dụng phương pháp trong xây dựng chuỗi thức ăn RNM
Phương pháp đồng vị bền được sử dụng trong phân tích và xác định thành phần trong chuỗi thức ăn có tính chính xác cao, phản ánh quá trình chuyển hóa dinh dưỡng trong HST ưu việt hơn so với phương pháp truyền thống. Tỉ số đồng vị δ13C có sự khác biệt rõ ràng giữa các loại thực vật có chu trình quang hợp khác nhau giữa thực vật bậc cao và thực vật phù du. Tuy nhiên, giá trị tỉ số δ13C lại có sự thay đổi nhỏ (khoảng từ 0,5-1‰) theo bậc dinh dưỡng trong chuỗi thức ăn. Do vậy tỉ số đồng vị δ13C thường được sử dụng để xác định nguồn gốc thức ăn của động vật tiêu thụ (Craig A Layman và cs., 2012; James H. McCutchan và cs., 2003).
Dựa vào sự tăng lên theo bậc dinh dưỡng của giá trị tỷ số đồng vị 15N, có thể ứng dụng để xác định bậc dinh dưỡng của các sinh vật tiêu thụ. Việc tính toán bậc dinh dưỡng của của các loài động vật tiêu thụ đã được kiểm chứng trong các nghiên cứu của David M. Post, 2002 và James H. McCutchan và cs., 2003, và được xác định bằng công thức:
Trong đó:
- Lv: là bậc dinh dưỡng của động vật tiêu thụ
- : là bậc dinh dưỡng của sinh vật sử dụng để xác định giá trị 15NB . giá trị λ = 1 khi sinh vật bị tiêu thụ là sinh vật sản xuất
- 15NC: tỉ số đồng vị bền nitơ của động vật tiêu thụ - 15NB: tỉ số đồng vị bền nitơ của sinh vật bị tiêu thụ
- n: là hệ số tăng lên về giá trị δ15N theo bậc dinh dưỡng. Trong nghiên cứu của David M. Post, 2002 về HST ven biển, giá trị Δn của các loài động vật không xương sống và cá khoảng 3,4 ‰.
2.5.5. Phương pháp điều tra xã hội học và phân tích tương quan
Điều tra xã hội học là phương pháp thu thập thông tin về các hiện tượng và quá trình xã hội trong điều kiện thời gian và địa điểm cụ thể nhằm phân tích và đưa ra những kiến nghị đúng đắn đối với công tác quản lý xã hội. Đối với hoạt động nghiên cứu mối quan hệ giữa phục hồi RNM với NTTHS chúng tôi sẽ tiến hành thiết kế bảng hỏi gắn liền với nội dung nghiên cứu, đồng thời sẽ tiến hành điều tra, phỏng vấn cộng đồng dân cư địa phương.
Do toàn xã Đa Lộc có 1.981 hộ (số liệu 2009), được chia thành 10 thôn: Đông Hải, Đông Hòa, Đông Tân, Đồng Thành, Hùng Thành, Mỹ Điền, Ninh Phú, Vạn Thắng, Yên Đông, Yên Lộc. Trong đó, các thôn như Đông Tân, Đông Hải, Hùng
RNM. Dựa trên các tính toán khách thể nghiên cứu, mẫu khảo sát được lựa chọn ngẫu nhiên, chúng tôi đã thiết kế bảng hỏi và tiến hành điều tra 37 phiếu. Thời gian điều tra diễn ra trong 2 đợt theo đúng kế hoạch nghiên cứu
Việc điều tra xã hội học sẽ cung cấp những thông tin cần thiết, chính xác và làm căn cứ khoa học, phục vụ việc nghiên cứu các phần hiện trạng phục hồi, quản lý RNM; hiện trạng nuôi trồng thủy hải sản; các lợi ích của RNM đối với cuộc sống người dân; sản lượng THS từ khi rừng được phục hồi; những ảnh hưởng của hoạt động NTTHS đối với công tác quản lý, phục hồi RNM và bảo tồn HST vùng ven biển.
Sau khi các mẫu phiếu được điều tra và thu thập, chúng tôi sẽ tổng hợp dữ liệu và sử dụng phần mềm phân tích tương quan IBM SPSS Statítics 23. Các câu hỏi và phần trả lời được mã hóa qua file excel trước khi chạy phân ích tương quan trên SPSS. Trong phân tích áp dụng cho luận văn, kiểm định hệ số tương quan Pearson dùng để kiểm tra mối liên hệ tuyến tính giữa các biến độc lập và biến phụ thuộc. Nếu các biến độc lập với nhau có tương quan chặt thì phải lưu ý đến vấn đề đa cộng tuyến khi phân tích hồi quy (giả thuyết H0: hệ số tương quan bằng 0). Phân tích tương quan có ý nghĩa quan trọng cho việc nhìn nhận mối liên hệ liên ngành giữa các nhóm lợi ích của hoạt động phục hồi RNM đối với HST ven biển.
2.5.6. Phương pháp xây dựng bộ chỉ tiêu ĐL-MQI
Trong phạm vi nghiên cứu và cơ sở các kết quả thu thập được về các lợi ích từ phục hồi RNM xã Đa Lộc đối với các hệ thống bền vững ven biển, chúng tôi đề xuất bộ chỉ tiêu MQI cho RNM xã Đa Lộc nhằm đánh giá tính bền vững và các yếu tố biến đổi toàn cầu ảnh hưởng tới tính bền vững hệ RNM tại điểm nghiên cứu. Các chỉ số đánh giá được thu thập và tổng hợp nhằm đảm bảo tính phù hợp với điều kiện phát triển rừng tại Đa Lộc, bao gồm 5 nhóm chỉ tiêu và 15 chỉ số tương ứng.
Các bước tiến hành trong phân tích bộ chỉ số Đa Lộc MQI được tiến hành như sau:
- Tiến hành Phân tích Thành phần Chính (PCA) của tất cả các biến trong một danh mục;
- Xác định một vài biến quan trọng nhất trong danh mục. Các biến quan trọng nhất được đặc trưng bởi thành phần điểm cao nhất của từng thành phần chính (PC), Các biến được chọn cũng dễ đo lường và không mang tính kỹ thuật cao. Sau đó xác định độ lệch chuẩn (x ̅ i) và phương sai (si)
- Xác định tỷ lệ thay đổi có thể được giải thích bởi từng thành phần quan trọng (pi); - Nhân tỷ lệ thay đổi với thành phần điểm tương ứng của từng chỉ số (Si), ta được
công thức: Ai = pi x Si;
- Tính tổng số các chỉ tiêu theo tỷ lệ thay đổi cho các dữ liệu thu được: W = Ai;
- Tỉnh tổng khối lượng cho từng chỉ số thành phần:
- MQIi là MQI thành phần cho một bộ chỉ tiêu được phát triển bằng cách tiêu chuẩn hóa một phép đo cụ thể, được thực hiện để đảm bảo tất cả các số liệu phân tích có cùng phạm vi đo. Trọng số đồng nhất được tính bằng công thức:
- Điểm MQI thành phần (MQIi) của danh mục nhất định được tính bằng công thức sau:
Điểm MQI tổng thể được tính bằng công thức: , với c là số lượng danh mục đánh giá. Thang đánh giá sẽ dựa trên phổ điểm trung bình ước lượng tỷ lệ theo từng chỉ số.
Bảng 2.3: Bộ chỉ số ĐL-MQI Đa Lộc MQI Nhóm Chỉ số đa dạng hệ động vật (MQI1) Chỉ số đa dạng hệ TVNM (MQI2) Chỉ số toàn vẹn sinh học RNM (MQI3) Chỉ số điều kiện tự nhiên (MQI4) Chỉ số điều kiện nhân sinh (MQI5) Chỉ tiêu Thành phần loài động vật đáy Đặc trưng sinh thái Tổng sinh khối Tích lũy carbon trầm tích Mức độ nhận thức về lợi ích RNM Sự phong phú của cua Thành phần loài thực vật ngập mặn Số lượng thực vật phù du Mức độ tương tác với thiên tai
Số lượng hộ tham gia bảo vệ và trồng RNM Động vật bám và nhóm hai mảnh Diện tích RNM phát triển tự nhiên Khả năng đáp ứng chuỗi thức ăn Độ đục Tổng thời gian khai thác THS
CHƯƠNG 3:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Đánh giá hiện trạng phục hồi RNM tại xã Đa Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh hóa
3.1.1. Hiện trạng phục hồi và công tác quản lý RNM tại xã Đa Lộc
Các chương trình phục hồi RNM tại Đa Lộc đã bắt đầu từ năm 1987, khu vực rừng đã liên tục được mở rộng cho đến những năm gần đây dưới sự hỗ trợ tài trợ từ các chương trình phục hồi khác nhau. Tại thời điểm nghiên cứu, diện tích RNM của địa phương được mở rộng, tổng diện tích RNM đến thời điểm khảo sát là 456,2 ha,