TRÀM VÀ PHỤC HỒI ĐA DẠNG SINH HỌC Ở VQGU MINH THƯỢNG
VQGU Minh Thượng
VQG U Minh Thượng
Lê Hồng Hưởng
Giám đốc VQG U Minh Thượng
I. TỔNG QUAN
VQG U Minh Thượng là một trong những vùng đất ngập nước quan trọng ở vùng ĐBSCL. Ở Việt Nam, trong HST rừng tràm ngập phèn chỉ cịn duy nhất hệ thực vật rừng của VQG U Minh Thượng cĩ những đặc điểm của rừng cực đỉnh nguyên sinh, đĩ là các ưu hợp của rừng hỗn giao và rừng tràm trên đất than bùn với diện tích cịn lại trên 2.000 ha. Các đầm lầy và các sinh cảnh thực vật, các kênh đê nằm xen kẽ, rải rác trong các khu rừng tạo nên những khu cư trú thích hợp cho các lồi động vật hoang dã. Bên cạnh các giá trị vềĐDSH, VQG U Minh Thượng cịn là nơi cĩ nhiều di tích lịch sử, văn hĩa quan trọng đã được Bộ văn hĩa thơng tin ban hành Quyết định số 1768/QĐ-VH ngày 28/6/1997 cơng nhận là khu di tích lịch sử.
Trong 15 năm trở lại đây, vùng U Minh Thượng đã cĩ nhiều thay đổi to lớn trong phát triển hệ thống thủy lợi dẫn đến những thay đổi về điều kiện tự nhiên. Vài năm gần đây vùng đệm VQG U Minh Thượng cĩ tốc độ phát triển nhanh hơn với hàng loạt kênh đào được mởđến từng nơng hộ khiến chế độ thủy văn bên ngồi vùng lõi VQG thay đổi theo hướng biến động mạnh mẽ hơn. Nhân dân vùng đệm càng lấy nhiều nước ngọt cho sản xuất và sinh hoạt thì hiện tượng xâm mặn càng trở lên nghiêm trọng hơn. Chính sự phát triển như vậy ở vùng xung quanh đã phá vỡ chếđộ thủy văn tự nhiên trong vùng lõi làm cho cây tràm nĩi riêng và HST rừng tràm nĩi chung khơng cịn được phát triển bình thường trong điều kiện tự nhiên xưa cũ. Bên cạnh đĩ, do phát triển nơng nghiệp và dân cư trở nên đơng đúc hơn, nên chất thải do phân bĩn, thuốc trừ sâu, sinh hoạt v.v... cùng với hiện tượng nước mặn xâm nhập vào mùa khơ là yếu tố bất lợi cho bảo tồn tính đa dạng trong HST rừng tràm nếu như phải bơm bổ sung nước vào vùng lõi.
Sau trận cháy rừng vào tháng 3 năm 2002, được đầu tư của Trung ương, UBND tỉnh Kiên Giang, VQG U Minh Thượng tập trung triển khai các hạng mục cơng trình: nâng cấp hệ thống đê bao, nạo vét các tuyến kênh trong vùng lõi, xây dựng cống và trạm bơm để thực hiện giải pháp quản lý thủy văn phục vụ phịng cháy chữa cháy rừng ở mức cao nhất. Hàng năm, vào thời điểm cuối mùa mưa Vườn tiến hành đĩng tồn bộ các cống, đập trong vùng lõi nhằm giữ nước duy trì độẩm cho rừng trong suốt mùa khơ, điều này đã giúp việc phịng cháy chữa cháy rừng khá hiệu quả. Tuy nhiên, trải qua các trận cháy rừng đã làm mất đi lớp than bùn với độ dày khác nhau làm cho cao trình bề mặt rừng khơng đồng nhất nên khi giữ nước phịng cháy rừng cho vùng cao làm ngập úng sâu ở những vùng thấp từ 1,0-1,2 m. Việc giữ nước ở Minh Thượng trong 6 năm qua đã làm tình trạng ngập nước kéo dài, gây những tổn hại nhất định cho sự phát triển của khu hệ động thực vật. Trước hết là hiện tượng cây tràm bịđổ ngã, phát triển sinh khối chậm, các HST và sựĐDSH trong khu vực VQG đang bị suy thối.
Từ thực tiễn trên cho thấy để giữ nước phịng cháy rừng tràm, đồng thời giảm đến mức thấp nhất những biến đổi sinh thái của VQG cần áp dụng chếđộ giữ nước theo bậc thành từng khu với cao trình tương đối đồng nhất bằng việc thiết lập hệ thống cơng trình quản lý và giám sát quy trình điều tiết nước. Nĩ đảm bảo trong khi giữẩm các vùng cao khơng làm ngập sâu vùng thấp, gây biến đổi sinh thái đáng kể các vùng thấp, đồng thời tạo hành lang cho động vật di chuyển trong rừng, mở rộng phạm vi phân bố và sự an tồn sinh thái của chúng. Mặt khác nĩ cũng tạo khả năng tích lũy và tái sử dụng nước ngọt để giữẩm rừng tràm, giảm đến mức thấp nhất việc bơm nước mặn vào VQG.
III. NỘI DUNG PHƯƠNG ÁN
1. Hiện trạng và cơ chế quản lý nước VQGU Minh Thượng
1.1. Hiện trạng hệ thống cơng trình quản lý nước
Cho tới nay, hệ thống cơng trình quản lý nước VQG U Minh Thượng được phát triển qua nhiều thời kỳ, bao gồm hệ thống đê và kênh bao khép kín, một số cống tiêu thốt nước dưới đê, các đê bao than bùn và các kênh trong vùng lõi. Ngồi ra, để điều tiết nước giữa các khu vực, một số đập ngăn tạm cũng được đắp trên kênh bao và kênh trong vùng lõi, cùng một trạm bơm cơng suất 8.000 m3/h (hồn thành trong tháng 12/2009) để bơm bổ sung nước từ ngồi vào khi cần thiết.
Hệ thống đê và kênh bao quanh vùng lõi cĩ tổng chiều dài 38 km, tạo thành một đa giác bốn cạnh dạng hình thoi khơng cân. Hệ thống đê bao được xây dựng từ năm 1978, đến năm 2003 được nâng cấp tương đối hồn chỉnh. Mặt đê cĩ cao trình +2,0, chiều rộng 4 m. Theo quy trình vận hành điều tiết nước hiện nay thì hầu hết đê bao trong khơng bị nước tràn qua, kể cả lúc tích nước cao nhất. Hệ thống đê bao trong cĩ tác dụng giữ nước để cung cấp cho mùa khơ, đồng thời là đường giao thơng phục vụ cơng tác quản lý VQG. Hệ thống kênh bao nằm bên trong và kẹp sát đê bao cĩ tác dụng trữ và giữ nước để cung cấp cho mùa khơ. Hệ thống kênh bao được nạo vét năm 2003 với độ sâu ở dưới cao trình 2,5 m, bề rộng mặt kênh 15 - 20 m. Khi thi cơng nâng cấp các kênh bao, các nhà thiết kế đã khơng chú ý đến dọn sạch lớp than bùn và thảm mục dưới chân đê, hệ quả là lượng nước vẫn rị rỉ qua lớp thảm mục và than bùn tương đối lớn.
Dưới hệ thống đê bao là 10 cống điều tiết nước, trong đĩ cĩ 8 cống trịn cĩ đường kính 100 cm và 2 cống hộp cĩ kích thước 2x3 m. Tất cả các cống đều cĩ phai đĩng mở bằng thủ cơng, song hầu như chỉ cĩ 2 cống hộp là đang hoạt động bình thường, các cống trịn ít khi được sử dụng.
Trong vùng lõi cịn cĩ các kênh ngang, kênh trung tâm, kênh KT1, KT2, KT3 và các kênh mới đào năm 2002 để làm đường băng cản lửa. Kênh ngang dài 7.969 m, rộng 20 m, sâu - 2,5 m. Kênh Trung tâm dài 10.772 m, chia làm 2 đoạn; đoạn I từ bờ bao phía Bắc vào đến kênh ngang (hồ Hoa Mai) chiều dài 3.557 m, chiều rộng mặt 20 m, sâu -2,5 m; đoạn II dài 7.215 m, bề rộng mặt 20 m, sâu - 2,5 m. Từ kênh bao phía Bắc cĩ 2 kênh nhỏđi về phía kênh ngang và cách kênh ngang 500 m; chiều rộng mặt 15 m, sâu -2,5 m. Ngồi ra, cịn cĩ 2 đê và kênh bao vùng than bùn, với cao trình đê +2,0 m, cao trình đáy kênh – 2,0 m.
1.2. Cơ chế quản lý nước
Cơ chế quản lý nước của VQG từ năm 2003 đến nay là tích nước vào cuối mùa mưa để duy trì độẩm cho rừng trong mùa khơ. Hàng năm, vào cuối mùa mưa (thường là cuối tháng 11) nước mưa được tích lại trong vùng lõi ở mức + 1,8 m sau đĩ do bốc thốt hơi, nước giảm dần và thường đạt mức + 1,5 m vào tháng 3, 4, trước khi cĩ mưa. Với phương án quản lý nước như hiện nay thì vào thời điểm cuối mùa cháy (tháng 4) thì mực nước đạt ngang bằng hay thấp hơn cao trình bề mặt rừng 20 cm ở những nơi cĩ than bùn cao, những khu vực khác hồn tồn bị ngập sâu trong nước trong thời gian dài tại tất cả các phân khu (hình 3.2) -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tháng mm Năm 2002 Năm 2003 Năm 2004 Năm 2005 Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008 Năm 2009
Hình 3.2. Biểu đồ mực nước tại thước đo nước chính 2002 - 2009
Thực tế cho thấy trong những năm qua cơ chế quản lý nước ở VQG để phục vụ phịng cháy chữa cháy rừng đã mang lại hiệu quả cao, từ năm 2003-2009 khơng cĩ vụ cháy rừng nào xảy ra trong vùng lõi. Tuy nhiên, sau trận cháy rừng cĩ quy mơ lớn năm 2002, hầu như diện tích rừng tràm trên đất than bùn cao và dày đều đã bị cháy, cao trình mặt đất than bùn đã bị hạ thấp từ 0,3 - 0,6 m. Diện tích rừng nguyên sinh cịn lại ít và phân tán, khiến cơng tác quản lý nước phục vụ phịng cháy chữa cháy rừng càng gặp nhiều khĩ khăn. Nếu giữ nước duy trì độẩm cho rừng trong mùa khơ tại những khu vực cao thì những khu vực khác chiếm diện tích lớn đều bị ngập. Khi ngập nước sâu và lâu ngày cũng ảnh
Để tạo điều kiện cho cây tràm và các lồi cây khác sinh trưởng và phát triển VQG tiến hành xả nước vào mùa mưa. Do cao trình của bề mặt rừng hiện nay khơng đồng đều, độ chênh cao tương đối lớn (trung bình 1,0 m) và chênh lệch giữa mực nước vùng lõi và bên ngồi trong mùa mưa khơng lớn (trung bình 0,5 m) nên khơng thể xả nước ở những khu vực trũng.
Một vấn đề quan trọng khác là lượng bốc hơi và rị rỉ trong những tháng mùa khơ tương đối cao trung bình đạt xấp xỉ 513,7 mm, trong khi đĩ lượng mưa bổ sung khơng đáng kể làm cho lượng nước thiếu hụt trong mùa khơ tương đối lớn trung bình ở mức 318 mm. Trở ngại quan trọng cho điều tiết nước và cần được xem xét kỹ khi quyết định mực nước tích cuối mùa mưa. Bên cạnh đĩ, sau cháy rừng, áp lực phịng chống cháy rừng cao hơn là vấn đề cần được quan tâm khi xem xét các phương án điều tiết tổng hợp. Ngồi ra vào mùa khơ, nguồn nước quanh vùng U Minh Thượng và cả trong vùng đệm rất hạn chế và nguồn nước cung cấp để bơm vào vùng lõi bị nhiễm mặn cũng là thách thức quan trọng đối với quản lý điều tiết nước, đặc biệt là vào những năm khơ hạn.
2. Phân khu quản lý nước và cân bằng nước cho từng phân khu
3.2.1. Phân khu quản lý nước
Hiện trạng VQG khơng cịn giữđược tình trạng rừng như trước khi cháy, sau trận cháy rừng năm 2002 đã cĩ nhiều thay đổi. Căn cứ vào địa hình, hiện trạng tài nguyên rừng, hệ thống cơng trình quản lý nước, VQG U Minh Thượng được chia làm 5 phân khu để quản lý nước phục vụ mục tiêu bảo vệ và phát triển VQG. Hiện trạng các phân khu được phân tích qua việc mã số hĩa ảnh vệ tinh (Hình 3.3 và Bảng 3.1)
Bảng 3.1. Hiện trạng các phân khu quản lý nước
Stt Hiện trạng Diện tích (ha)
Tổng diện tích vùng lõi 8.038
I Phân khu A1 1.626,5
1 Rừng tự nhiên trên đất than bùn 3,25
2 Rừng tái sinh tự nhiên trên đất than bùn 1.344,65
3 Diện tích sậy 156,3 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4 Diện tích mặt nước trống 122,3
II Phân khu A2 1.345,5
1 Rừng tự nhiên trên đất than bùn 10,2
2 Rừng tái sinh tự nhiên trên đất sét 62,4
3 Rừng tái sinh trên đất than bùn 686,35
4 Diện tích sậy 275,5
5 Diện tích mặt nước trống 311,05
III Phân khu A3 1.427,0
1 Rừng tự nhiên trên đất than bùn 2,3
2 Rừng tái sinh tự nhiên trên đất sét 547,9
3 Rừng tái sinh trên đất than bùn 210,6
4 Diện tích sậy 385,6
5 Diện tích mặt nước trống 280,6
IV Phân khu A4 975
1 Rừng tự nhiên trên đất than bùn 275
2 Rừng tái sinh tự nhiên trên đất sét 110
3 Diện tích sậy 474
4 Diện tích mặt nước trống 116
V Phân khu B 2.664,0
1 Rừng tự nhiên trên đất than bùn 375.7
2 Rừng tái sinh tự nhiên trên đất sét 954
3 Diện tích sậy 1124
4 Diện tích mặt nước trống 210.3
- Phân khu A1: Phân khu A1 nằm về phía Đơng kênh Trung tâm, giới hạn bởi kênh ngang về phía Bắc, kênh bao trong về phía Nam và chiếm phần lớn diện tích than bùn cịn lại. Cao độ phổ biến trong phân khu A1 là 1,1 - 1,4 m, cao nhất là khu vực rừng nguyên sinh cịn sĩt lại năm 2002 (1,4 m) và thấp nhất gĩc phía Đơng - Nam cĩ cao trình dưới 1,0 m do đã bị cháy hết lớp than bùn.
- Phân khu A2: Giới hạn bởi kênh Trung tâm về phía Đơng kênh KT3 về phía Tây, kênh ngang về phía Bắc và kênh bao trong về phía Nam. Cao độ phổ biến trong phân khu này là 0,6 - 0,8 m, cao nhất là khu vực rừng nguyên sinh cịn sĩt lại năm 2002 (0,9 m) ở phía Nam và thấp nhất tập trung ở khu vực trung tâm phân khu đã hình thành những hồ lớn ngập nước quanh năm với độ sâu trung bình 0,7 m.
- Phân khu A3: Giáp với phân khu A1 và giới hạn bởi kênh bao trong về phía Đơng và phía Nam. Phần lớn diện tích của phân khu cĩ cao trình từ 0,9 - 1,0 m. Trong phân khu A3 hình thành một số đầm, hồ tự nhiên khá rộng và ngập nước quanh năm, mực nước ngập sâu trung bình 0,8 m.
- Phân khu A4: Giới hạn bởi kênh KT3 về phía Đơng, kênh bao trong về phía Tây và phía Nam, kênh ngang về phía Bắc. Phân khu này cĩ cao trình từ 0,6 - 1,0 m. Phần lớn diện tích trong phân khu cĩ cao trình 0,8 m.
- Phân khu B: Địa hình phân khu này khá thấp, cao trình mặt đất tập trung từ 0,4 - 1,0 m, thành phần
chủ yếu là đất sét và chỉ cĩ một khu nhỏ cĩ lớp than bùn mỏng. Hệ thống đê bao 3 phía: Bắc, Đơng và Tây đã được nâng cấp trải sỏi đỏ. Tuy nhiên, cả phân khu vẫn cĩ liên thơng với nhau bằng kênh ngang và kênh bao.
2.2. Cân bằng nước ở từng phân khu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cân bằng nước, hay phương trình cân bằng nước là tổng đại số của các lượng nước đi vào và đi ra khỏi một diện tích nào đĩ. Việc phân tích cân bằng nước là một trong những cơ sởđể xây dựng giải pháp điều tiết nước giữẩm đất và vật liệu cháy làm giảm nguy cơ cháy rừng. Nguyên tắc chung của cách tiếp cận này như sau: Tổng lượng nước đi vào cân bằng với tổng lượng nước đi ra cộng với chênh lệch trữ lượng nước. Phương trình cân bằng nước được tính như sau: R=E+S+K+D+I+U
Trong đĩ: R là lượng nước mưa trong thời gian nghiên cứu; E là lượng thốt hơi khỏi tán tầng cây cao; S là lượng thốt hơi nước khỏi tán cây bụi;
K là lượng bốc hơi khỏi lớp thảm khơ và mặt đất dưới tán thảm thực vật; D là lượng bốc hơi từ mặt nước tự do;
I là lượng nước rị rỉ;
U là biến đổi trữ lượng nước ở VQG trong thời gian nghiên cứu. - Giá trị của các thành phần trong phương trình cân bằng nước:
+ Lượng mưa (R)
Để phân tích tương quan giữa lượng mưa với các đại lượng khác trong phương trình cân bằng nước, kết quả thống kê lượng mưa trong đợt điều tra 31 ngày (từ 01/3/2008 đến 31/3/2008). Đây là thời kỳ cĩ nguy cơ cháy rừng cao ở VQG. Tổng lượng mưa đo được là 43,2 mm, hay 432 tấn/ha.
+ Lượng nước thốt hơi khỏi lá ở tán tầng cây cao (E)
Lượng nước thốt khỏi tán tầng cây cao được xác định theo phương pháp cân nhanh Ivanop. Kết quả nghiên cứu cho thấy trung bình mỗi ngày trong thời gian khơ nĩng lượng nước thốt hơi từ một gam lá tràm là 2,531 gam. Tổng khối lượng lá cây tầng cao ở rừng tràm tự nhiên là 11,5 tấn/ha, ở rừng tràm tái sinh là 3,2 tấn/ha.
+ Lượng nước thốt hơi khỏi lá cây bụi thảm tươi (S)
* Lượng nước thốt hơi từ cây choại dưới rừng tràm tự hiên (S1)
Dưới rừng tràm tự nhiên ở U Minh tồn tại một khối lượng lớn cây bụi thảm tươi, trong đĩ tới 97% là choại. Kết quảđiều tra cho thấy lượng nước thốt hơi từ 1 gam thân, lá choại trung bình một ngày là