CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về quy hoạch sử dụng đất
Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến quy hoạch sử dụng đất làm cơ sở cho xác định hướng nghiên cứu của đề tài. Tổng quan về quy hoạch sử dụng đất liên quan đến 3 nhóm vấn đề chính: (i) các phương pháp quy hoạch sử dụng đất, (ii) các phương pháp đánh giá đất đai và (iii) bố trí sử dụng đất.
1.1.1. Các phương pháp quy hoạch sử dụng đất
Năm 1993 là mốc thời gian quan trọng trong tiến trình phát triển của các phương pháp quy hoạch sử dụng đất khi FAO đưa ra Hướng dẫn lập quy hoạch sử dụng đất (FAO 1993a) [11]. Do vậy có thể phân loại các phương pháp quy hoạch sử dụng đất như sau: (i) các phương pháp của FAO (kể từ khi có FAO, 1993a), (ii) các phương pháp non-FAO.
(i) Các phương pháp quy hoạch sử dụng đất của FAO:
Năm 1993, FAO đã công bố cuốn sách Hướng dẫn lập quy hoạch sử dụng đất (Guideline for Land use Planning, FAO, 1993a [11]), đây là bước phát triển mới trong công tác lập quy hoạch sử dụng đất. Nội dung của FAO (1993a) gồm đánh giá thích nghi đất đai và đánh giá các yếu tố kinh tế - xã hội. Tài nguyên đất đai cho phép xác định tiềm năng đất đai, sử dụng đất phụ thuộc vào định hướng phát triển kinh tế xã hội. FAO 1993a ra đời dựa trên phương pháp tiếp cận từ trên - xuống (top-down) với hướng dẫn cụ thể là QHSDĐ cần tiến hành theo 10 bước :
Hình 1.1: Các bước thực hiện quy hoạch sử dụng đất (FAO, 1993a)
FAO cập nhật phiên bản FAO 1993b - FESLM [12] có bổ sung các yếu tố bền vững đƣợc đƣa vào xem xét trong quá trình đánh giá đất đai. Năm 1995, FAO chính thức đưa ra hướng dẫn lập quy hoạch sử dụng đất bền vững nhưng hướng tiếp cận vẫn là từ trên – xuống (top – down) [15]. Năm 1996, FAO giới thiệu phương pháp lập quy hoạch tổng hợp (intergrated planning) là hướng tiếp cận mới trong quy hoạch sử dụng đất(FAO|UNEP,1996)[16]. Năm 1999, quan điểm về quy hoạch tổng hợp được thống nhất trong cuốn hướng dẫn Integrated Planning for Sustainable Management Land Resources – IPSMLR (FAO|UNEP, 1999a) [17], khi đã tích hợp các phương pháp QHSDĐ bền vững của FAO với hướng tiếp cận từ trên – xuống kết hợp với phương pháp QHSDĐ có sự tham gia của người dân (PLUP) với hướng tiếp cận từ dưới – lên (bottom – up).
So với hướng dẫn lập quy hoạch sử dụng đất đầu tiên (FAO, 1993a), đến nay FAO đã có nhiều cải tiến trong phương pháp tiếp cận: (i) kết hợp cả 2 hướng tiếp cận từ trên xuống ( top – down) và từ dưới lên (bottom – up) có sự tham gia của các đối tượng sử dụng đất, và (ii) tiếp cận đa mục tiêu (theo hướng bền vững: xem xét đồng thời các yếu tố về kinh tế - xã hội, môi trường) (Định, 2011) [21].
(ii) Các phương pháp non-FAO: các phương pháp dùng để nhấn mạnh một số lĩnh vực nhƣ phân vùng nông nghiệp (Wisconsin – Hoa Kỳ), bảo vệ tài nguyên đất đai, cân bằng nước, dựa vào mức độ thích nghi đất đai để đề xuất sử dụng đất [10].
GTZ(1999) [9] đã phát triển hệ thống các phương pháp lập quy hoạch sử dụng đất tổng hợp, trong đó có sự tham gia của người dân (Participatory Land Use Planning – PLUP). PLUP trở thành hệ thống phương pháp có tính khả thi cao trong việc quy hoạch, phù hợp với yêu cầu của người dân.
Kết luận: Với hướng nghiên cứu trong luận văn này (trong công đoạn đánh giá thích nghi đất đai) là đi sâu vào phân tích mối tương quan về không gian giữa các loại cây trồng và các tính chất đất đai. Điều đó có nghĩa là tìm mối quan hệ về lịch sử canh tác với tài nguyên đất đai trong vùng nghiên cứu, cụ thể xem mức độ thích nghi về sinh thái của mỗi loại cây trồng với các tính chất đất đai theo không gian phân bố. Theo cách phân tích đó, thì sự tham gia của người dân là yếu tố quan trọng. Phương pháp lập quy hoạch GTZ và FAO|UNEP, 1999a đều có sự tham gia
của người dân, tuy nhiên không thể áp dụng phương pháp lập QHSDĐ theo FAO 1999a vì phương pháp đánh giá đất đai là không phù hợp. Chỉ có phương pháp lập quy hoạch của GTZ là thích hợp nhất trong hoàn cảnh của nghiên cứu này.
1.1.2. Các phương pháp đánh giá đất đai (Land Evaluation)
Theo FAO (2007)[13], quá trình phát triển các phương pháp đánh giá đất đai có thể chia làm 3 giai đoạn: (i) Trước khi có phương pháp đánh giá đất đai (FAO, 1976), (ii) Các phương pháp của FAO (FAO 1976, FAO 2007), (iii) Các phương pháp khác FAO kể từ khi có FAO (1976)[6].
(i) Các phương pháp trước FAO (1976)
Khoảng giữa thế kỷ 20, việc đánh giá khả năng sử dụng đất được xem như là bước nghiên cứu kế tiếp của công tác nghiên cứu đặc điểm đất (soil). Những nghiên cứu và các hệ thống đánh giá đất đai sau đây khá phổ biến:
- Phân loại khả năng đất có tưới (Irrigation land suitability classification) của Cục cải tạo đất đai – Bộ Nội vụ Mỹ (USBR) biên soạn năm 1951. Trong phân loại này, ngoài đặc điểm đất đai, một số chỉ tiêu kinh tế cũng được xem xét nhưng giới hạn trong phạm vi thủy lợi. (Định, 2011)[21].
- Phân hạng khả năng đất đai (The land capability classification) do Cơ quan bảo vệ đất – Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) soạn, 1961. Mặc dù hệ thống này đƣợc xây dựng nhằm áp dụng trong nước Mỹ nhưng các nguyên lý của nó được áp dụng ở nhiều nước. Trong đó, phân hạng đất đai chủ yếu dựa vào những hạn chế của đất đai gây trở ngại đến sử dụng đất, những hạn chế khó khắc phục cần phải đầu tƣ về vốn, lao động, kỹ thuật,… mới có thể khắc phục đƣợc. Hạn chế đƣợc chia thành 2 mức: hạn chế tức thời và hạn chế lâu dài. Đất đai đƣợc xếp hạng chủ yếu dựa vào hạn chế lâu dài (vĩnh viễn). Hệ thống đánh giá đất đai chia ra làm 3 cấp: lớp (class), lớp phụ (sub-class) và đơn vị (unit). Đất đai đƣợc chia làm 8 lớp và những hạn chế tăng dần từ lớp I đến lớp VIII, từ lớp I đến lớp IV có khả năng sử dụng cho nông- lâm nghiệp, lớp V đến lớp VII chỉ có thể sử dụng cho lâm nghiệp, lớp VIII chỉ sử dụng cho các mục đích khác (Davidson, 1992) [20].
Kết luận: Đây là một trong những cách tiếp cận trong đánh giá đất đai, có quan tâm đến các yếu tố hạn chế và hướng khắc phục các hạn chế, nhưng chưa xét đến
vấn đề kinh tế-xã hội ảnh hưởng đến sử dụng đất.(Định, 2011) [21], cũng như không thể xem xét mối tương quan về không gian giữa các loại hình sử dụng đất và các tính chất đất đai, do vậy không phù hợp trong nghiên cứu này.
(ii) Phương pháp đánh giá thích nghi đất đai của FAO
Sau Hội nghị về Môi trường và Phát triển của Liên hiệp quốc (UNCED) tổ chức tại Rio de Janero – Brazil (Tháng 8 /1992), yếu tố bền vững đƣợc đƣa vào các ấn phẩm cũng nhƣ các dự án của FAO. Năm 1993, FAO cho ra đời “Khung đánh giá đất đai phục vụ cho quản lý sử dụng đất bền vững (An International Framework for Evaluating Sustanable Land Management – FESLM, 1993b) [12]. Trong đó nhấn mạnh quan điểm sử dụng đất bền vững, và yếu tố bền vững đƣợc xem xét trong quá trình đánh giá thích nghi đất đai.(Định, 2011) [25].
Ấn bản về đánh giá đất của FAO (2007) [13] nêu quan điểm “đánh giá thích nghi đất đai trên cơ sở bền vững”, có nghĩa là mục tiêu chính của đánh giá đất đai (Land Evaluation) là phục vụ cho quản lý sử dụng đất bền vững (Sustainble Land Management – SLM)[100].
Nhận xét: Phương pháp đánh giá thích nghi đất đai FAO 2007 là phương pháp tiên tiến, nhưng cũng không thể xem xét mối tương quan về không gian giữa các loại hình sử dụng đất và các tính chất đất đai, do vậy không phù hợp trong nghiên cứu này.
(iii) Các phương pháp đánh giá thích nghi khác FAO (Non-FAO) (a). Phương pháp thống kê - hồi quy Logistic trong đánh giá đất
Phương pháp thống kê (Rossiter, 1994) [30] được sử dụng trong đánh giá thích nghi đất đai khi quan sát sự phân bố theo không gian của các LUTs với các lớp tính chất đất nhằm tìm ra mối quan hệ thông qua mô hình hồi quy tuyến tính tổng quát (Generalized Linear Model – GLM). Ngày nay, phương pháp này dần được sử dụng phổ biến vì sự phát triển của máy tính và các phương pháp thu thập dữ liệu (như ảnh viễn thám,…) với lƣợng dữ liệu rất lớn cho phép áp dụng nó để tìm mối quan hệ tương quan giữa loại hình sử dụng đất (LUT) xuất hiện, phân bổ không gian (hiện trạng hay quá khứ) và các lớp nhân tố đất đai thông qua phương pháp hồi quy trong xác suất thống kê.
Nguyên tắc của việc đánh giá thích nghi đất đai theo phương pháp thống kê kinh nghiệm là dựa vào quan sát sự phân bố không gian giữa lớp LUT và các lớp nhân tố liên quan ở hiện tại hay quá khứ, từ đó tìm ra mối quan hệ thông qua các tham số từ mô hình hồi quy. Dựa trên quan điểm sự xuất hiện, phân bố của một loại hình LUT là phù hợp với các lớp nhân tố (trong hiện tại và quá khứ) từ đó đề xuất sự thích nghi theo không gian cho từng LUT thông qua bản đồ thích nghi mà đơn vị tính là xác xuất xuất hiện của LUT đó trên từng vị trí.
Ở phương pháp này, việc áp dụng lý thuyết về xác xuất – thống kê nhằm tạo ra bản đồ thích nghi đất đai cho từng LUT. Bản đồ xác suất của mỗi LUT thể hiện đƣợc khả năng thích nghi tại tất cả các vị trí trong khu vực nghiên cứu. Theo đó, trên bản đồ xác suất của mỗi LUT, ở các vị trí (cell i) có giá trị pi càng tiến về 1 thì khả năng thích nghi càng cao, ngƣợc lại ở các vị trí có giá trị pi càng tiến về 0 thì khả năng thích nghi càng thấp. Tóm lại là ở những vị trí (cell i) có năng suất càng cao thì pi
càng lớn và ngƣợc lại.
Ưu điểm của phương pháp thống kê trong đánh giá thích nghi đất đai [30]:
Ƣu điểm:
1. Do sử dụng dữ liệu từ quan sát thực tế, do có tính khách quan.
2. Lấy mẫu ngẫu nhiên trên toàn vùng nghiên cứu nên nên kết quả dự đoán có độ tin cậy cao.
3. Các dự đoán này trên là biến liên tục, cho phép phân biệt tốt với đủ dữ liệu.
4. Tài nguyên đất đai, cụ thể là các tính chất đất đai chính là các biến dự đoán, là các nhân tố ảnh hưởng đến sự phân bố của các loại hình sử dụng đất.
5. Trong thống kê có rất nhiều các phương pháp phân tích, có thể nói thống kê cũng là một phương tiện để chúng ta suy nghĩ, diễn đạt chuyên sâu hơn nhằm tìm ra nhiều câu trả lời mà các phương pháp khác không đáp ứng được. [31]
6. Mỗi dự đoán đều đi kèm theo một ƣớc tính độ tin cậy.
(b). Các phương pháp định lượng
Phương pháp tham số (Sys et al, 1991; Orhan Dengiz, 2005); phương pháp đánh giá đa tiêu chuẩn (Pereira và Duckstein, 1993; Janskowski, 1995; Simonovic, 1997;
Malczewski, 1999; Jiang và Eastman, 2000); GIS và kỹ thuật AHP trong đánh giá
bền vững tài nguyên đất đai (Lê Cảnh Định, Phạm Quang Khánh, 2005) [32]; mô hình LEFSA (Land Evaluation and Farming System Analysis) dùng trong đánh giá hệ thống nông nghiệp, lựa chọn LUS bền vững ở mức trang trại. (Bouman et al., 1998). Các phương pháp này, việc tổng hợp các yếu tố khác nhau không theo nguyên tắc hạn chế lớn nhất (FAO, 1976) mà lƣợng hóa các yếu tố và tính trung bình trọng số các yếu tố ( ), sau đó phân loại giá trị thích nghi (Si) để xác định cấp thích nghi (S1,S2,S3,N).
Phương pháp này thể hiện sự tương tác các yếu tố trong đánh giá thích nghi đất đai.
Bảng 1.1. Bảng so sánh phương pháp đánh giá đất đai:
Phương pháp hạn chế lớn nhất của FAO (1976)(Định, 2011) [21]
Phương pháp phân tích định lƣợng (Định, 2011) [21]
Phương pháp phân tích thống kê hồi quy Logistic (phương pháp áp dụng trong đề tài)
+ Phương pháp định tính
+ Không có sự tương tác giữa các yếu tố, yếu tố hạn chế lớn nhất quyết định đến thích nghi, nên trong kết quả thích nghi không chứa yếu tố thích nghi thấp hơn, do vậy đề xuất sử dụng đất an toàn hơn.
Phương pháp phù hợp cho những vùng mới phát triển hoặc những vùng ít khan hiếm về tài nguyên đất đai.
+ Có yếu tố hạn chế nên dễ dàng ra chính sách cải tạo đất (khắc phục yếu tố hạn chế)
+ Phương pháp định lượng + Có sự tương tác giữa các yếu tố, mức độ ảnh hưởng các yếu tố đến kết quả thích nghi thông qua trọng số, nên trong kết quả thích nhi có chứa yếu tố thích nghi thấp hơn, do đó đề xuất sử dụng có rủi ro cao hơn. Trong trường hợp thiếu đất, phải tìm kiếm thêm tài nguyên đất đai cho sản xuất thì phương pháp này phù hợp hơn.
+ Khó khăn khi quyết định cải tạo đất do không có yếu tố hạn chế.
+ Phương pháp thống kê, ƣớc tính.
+ Kết quả thích nghi thể hiện thông qua xác suất xuất hiện của loại hình sử dụng đất tại mỗi cell. Phương pháp này phù hợp cho vùng đã phát triển, đã có sự phân bố của các LUT, rất phù hợp nếu trong vùng cần có quy hoạch tái cơ cấu và không bổ sung LUT mới.
Trong trường hợp cần bố trí LUT mới thì phương pháp này không phù hợp.
+ Bằng các phân tích thống kê, ƣớc tính đƣợc tầm quan trọng của từng yếu tố, qua đó biết đƣợc yếu tố nào ảnh hưởng đến mỗi LUT trong vùng nghiên cứu.
1.1.3. Bố trí sử dụng đất
Bố trí sử dụng đất là việc sử dụng các kỹ thuật và thuật toán để chỉ định không gian sử dụng đất phù hợp với từng LUT dựa trên kết quả đánh giá thích nghi đất đai, nhu cầu sử dụng đất, khả năng chuyển đổi sử dụng đất giữa các LUTs và xem xét các vùng loại trừ (đất phi nông nghiệp). Vấn đề quan trọng cần giải quyết trong quá trình bố trí sử dụng đất là bố trí mỗi LUT với diện tích bao nhiêu và ở đâu là hợp lý.
Việc bố trí không gian sử dụng đất (spatial allocation of land use) của các phương án thường dựa vào thích nghi đất đai, định hướng phát triển kinh tế xã hội và yêu cầu sử dụng đất các ngành. Trong nghiên cứu này thủ tục bố trí sử dụng đất sẽ dựa trên các kết quả về thống kê và phân tích Markov.
Tóm lại:
- Phương pháp lập quy hoạch có 2 phương pháp chính cho đến bây giờ là FAO và non-FAO, dù có nhiều khác biệt nhưng cả 2 nhóm phương pháp đó đều dựa trên tài nguyên đất đai và điều kiện kinh tế xã hội.
- Đánh giá thích nghi có 3 nhóm phương pháp: hạn chế lớn nhất, nhóm định lượng, và thống kê. Trong đó phương pháp thống kê có thể cho phép thực hiện nhiều phép phân tích dữ liệu, có thể ước tính mối tương quan về không gian giữa mỗi LUT và các tính chất đất đai (LCi).