Tổng quan nghiên cứu

Bán đảo Sơn Trà sở hữu tổng diện tích tự nhiên 6.339,00 ha, giữ vị trí xung yếu về quốc phòng an ninh và là kho tàng đa dạng sinh học đặc sắc của thành phố Đà Nẵng với 959 loài thực vật thân gỗ cùng 287 loài động vật quý hiếm. Theo số liệu kiểm kê lâm nghiệp, diện tích đất quy hoạch cho lâm nghiệp trên địa bàn quận là 3.778,28 ha, trong đó diện tích đất có rừng đạt 3.723,53 ha với tỷ lệ che phủ đạt 58,74%. Nhằm bảo vệ hệ sinh thái đặc hữu này, chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng đã được triển khai trên diện tích cung ứng 3.197,00 ha, tạo nguồn tài chính ủy thác hàng năm đạt khoảng 5,8 tỷ đồng từ các đơn vị kinh doanh du lịch sinh thái và cung ứng nước sạch.

Tuy nhiên, tốc độ đô thị hóa nhanh chóng và áp lực phát triển hạ tầng du lịch đã dẫn đến những biến động phức tạp về diện tích rừng, gây khó khăn cho công tác giám sát, quản lý và phân bổ nguồn tiền dịch vụ môi trường rừng. Việc ứng dụng các phương pháp kiểm kê truyền thống thường tốn kém kinh phí, tốn thời gian và thiếu tính liên tục theo chu kỳ.

Trước bối cảnh đó, nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu ứng dụng tư liệu viễn thám đa thời gian kết hợp công nghệ hệ thống thông tin địa lý nhằm giải đoán, thành lập bản đồ hiện trạng và định lượng chính xác biến động diện tích rừng tại quận Sơn Trà giai đoạn 2015–2019. Thông qua việc phân tích nguyên nhân suy thoái rừng, luận văn hướng tới đề xuất hệ thống giải pháp nâng cao hiệu lực thực thi chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng, đảm bảo sinh kế bền vững cho 43 cá nhân thuộc 8 nhóm hộ nhận khoán bảo vệ rừng và duy trì ổn định chức năng sinh thái của bán đảo.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết dịch vụ hệ sinh thái và cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng theo định nghĩa của Wunder năm 2005, kết hợp khung pháp lý quy định tại Luật Lâm nghiệp năm 2017, Nghị định số 99/2010/NĐ-CP và Nghị định số 156/2018/NĐ-CP của Chính phủ. Theo các mô hình lý thuyết này, môi trường rừng cung ứng các giá trị sử dụng trực tiếp và gián tiếp như phòng hộ đầu nguồn, bảo tồn cảnh quan du lịch sinh thái và điều tiết nguồn nước; bên hưởng lợi dịch vụ có nghĩa vụ tài chính chi trả cho bên cung ứng dịch vụ nhằm bù đắp chi phí bảo tồn.

Đồng thời, đề tài ứng dụng lý thuyết phản xạ phổ điện từ của các đối tượng tự nhiên trong công nghệ viễn thám và mô hình phân tích không gian trong hệ thống thông tin địa lý. Các khái niệm trung tâm được vận hành xuyên suốt bao gồm:

  • Dịch vụ môi trường rừng: Quan hệ kinh tế - tài chính giữa bên sử dụng và bên cung cấp giá trị sinh thái rừng.
  • Hệ số K: Hệ số điều chỉnh mức chi trả tiền dịch vụ môi trường rừng xác định theo 4 tiêu chí thành phần (trữ lượng rừng K1, mục đích sử dụng K2, nguồn gốc hình thành K3, mức độ khó khăn K4).
  • Phản xạ phổ bề mặt: Đặc tính quang học phản xạ mạnh ở dải sóng cận hồng ngoại và hấp thụ mạnh ở dải sóng đỏ của diệp lục thảm thực vật.
  • Chỉ số Kappa: Chỉ số thống kê đo lường mức độ tin cậy và độ chính xác phân loại lớp phủ so với dữ liệu thực tế thực địa.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu không gian của nghiên cứu là các cảnh ảnh vệ tinh quang học Sentinel-2A đa thời gian thu nhận vào các năm 2015, 2017 và 2019 với độ phân giải không gian 10 mét, được tải về từ hệ thống của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Dữ liệu thứ cấp bao gồm hồ sơ chi trả dịch vụ môi trường rừng, bản đồ ranh giới 3 loại rừng và báo cáo kinh tế xã hội phường Thọ Quang.

Về phương pháp chọn mẫu điều tra thực địa, tác giả thực hiện chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên với tổng cỡ mẫu 60 đối tượng, bao gồm 30 hộ dân sinh sống ven rừng và 30 thành viên đại diện cho các nhóm hộ nhận khoán bảo vệ rừng. Việc lựa chọn phương pháp phân tầng này đảm bảo tính đại diện cao cho cả nhóm đối tượng trực tiếp tham gia tuần tra bảo vệ rừng lẫn cộng đồng dân cư chịu tác động sinh kế ven rừng. Kết hợp với đó là phương pháp phỏng vấn chuyên sâu cán bộ Hạt Kiểm lâm liên quận Sơn Trà – Ngũ Hành Sơn và định vị 85 điểm kiểm chứng thực địa bằng thiết bị GPS cầm tay.

Lý do lựa chọn phương pháp phân loại ảnh vệ tinh Sentinel-2A kết hợp phần mềm QGIS và ArcGIS là nhờ ưu thế chu kỳ lặp ngắn 5 ngày, độ phân giải 10 mét vượt trội so với ảnh Landsat 30 mét, cho phép phát hiện các biến động ranh giới rừng với chi phí dữ liệu hoàn toàn miễn phí. Phương pháp Cây vấn đề và Cây mục tiêu được áp dụng để bóc tách các mắt xích nguyên nhân dẫn đến suy thoái rừng, từ đó kết hợp ma trận phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức (SWOT) nhằm xây dựng hệ thống khuyến nghị quản lý có tính khả thi cao.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân loại ảnh viễn thám Sentinel-2A qua các năm 2015, 2017 và 2019 đã phân tách thành công 6 trạng thái sử dụng đất và thảm phủ gồm: rừng trung bình, rừng nghèo, rừng gỗ trồng núi đất, đất trống, đất khác và mặt nước. Ma trận kiểm định độ chính xác sau phân loại đạt kết quả tin cậy cao với độ chính xác tổng thể qua cả 3 thời điểm đều đạt trên 80% và chỉ số Kappa đạt trên 0,80.

Về hiện trạng năm 2019, tổng diện tích có rừng của quận Sơn Trà là 3.723,53 ha, trong đó rừng tự nhiên chiếm 3.582,04 ha (tương ứng 96,2%) và rừng trồng chiếm 141,49 ha (tương ứng 3,8%). Tổng diện tích đủ điều kiện cung ứng dịch vụ môi trường rừng là 3.197,00 ha, được phân bổ cho các chủ thể quản lý gồm: Hạt Kiểm lâm liên quận Sơn Trà – Ngũ Hành Sơn quản lý 2.517,60 ha rừng đặc dụng (chiếm 78,7%), Ủy ban nhân dân phường Thọ Quang quản lý 512,80 ha rừng ngoài quy hoạch (chiếm 16,0%), và các doanh nghiệp du lịch quản lý 166,60 ha (chiếm 5,3%).

Về biến động tài nguyên rừng qua hai giai đoạn nghiên cứu:

  • Giai đoạn 2015–2017: Diện tích trạng thái có rừng bị suy giảm 35,63 ha do chuyển đổi sang trạng thái đất trống và công trình xây dựng.
  • Giai đoạn 2017–2019: Diện tích có rừng tiếp tục giảm thêm 38,55 ha, tốc độ suy giảm tăng 8,2% so với giai đoạn trước. Tổng cộng trong 4 năm, bán đảo Sơn Trà đã mất đi 74,18 ha rừng tự nhiên, tập trung chủ yếu ở các dải rừng nghèo và rừng phục hồi nằm ngoài ranh giới quy hoạch 3 loại rừng.

Thảo luận kết quả

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan thông qua bảng ma trận chuyển hóa diện tích pixel và biểu đồ cơ cấu các trạng thái rừng. Biểu đồ cấu trúc chỉ ra sự thu hẹp dần của các mảng rừng trung bình và rừng nghèo, nhường chỗ cho sự gia tăng của diện tích đất xây dựng cơ sở hạ tầng. Bảng ma trận biến động diện tích cho thấy các vị trí mất rừng tập trung nghiêm trọng tại khu vực Ghềnh Bàn – Bãi Đa (tiểu khu 64) và khu vực ven dự án đường giao thông nhánh Suối Đá.

Nguyên nhân chính của biến động này xuất phát từ việc giải phóng mặt bằng cho các dự án nghỉ dưỡng ven biển, mở rộng mạng lưới đường giao thông du lịch và tình trạng lấn chiếm cục bộ để làm nương rẫy, khai thác lâm sản phụ. Kết quả này hoàn toàn tương đồng với các công bố khoa học gần đây tại vùng duyên hải miền Trung, phản ánh xung đột gay gắt giữa bảo tồn cảnh quan và phát triển kinh tế du lịch thương mại.

Về mặt chính sách, việc mất đi 74,18 ha rừng trực tiếp làm suy giảm diện tích quy đổi để nhận tiền dịch vụ môi trường rừng của địa phương. Do nguồn thu ủy thác tại Đà Nẵng phụ thuộc tới 95% vào khối doanh nghiệp du lịch sinh thái (khoảng 5,5 tỷ đồng/năm), việc thiếu giám sát biến động kịp thời dẫn đến nguy cơ chi trả sai lệch so với diện tích thực tế bảo vệ, làm giảm tính công bằng đối với 8 nhóm hộ nhận khoán đang duy trì 210 đợt tuần tra mỗi năm.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả phân tích biến động và ma trận SWOT, nghiên cứu đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm nâng cao hiệu lực quản lý đất lâm nghiệp và chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng:

Thứ nhất, thiết lập quy trình số hóa và cập nhật diễn biến rừng định kỳ 6 tháng một lần bằng công nghệ viễn thám Sentinel-2 kết hợp phần mềm GIS. Hạt Kiểm lâm liên quận Sơn Trà – Ngũ Hành Sơn chủ trì phối hợp cùng Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Đà Nẵng vận hành hệ thống giám sát tự động trên toàn bộ 3.197,00 ha rừng cung ứng dịch vụ môi trường rừng, phấn đấu phát hiện sớm 100% các điểm mất rừng mới phát sinh, hoàn thành triển khai trong giai đoạn 2021–2023.

Thứ hai, chuẩn hóa phương pháp xác định diện tích quy đổi và tính toán hệ số K (K1, K2, K3, K4) theo từng lô rừng thực tế. Quỹ Bảo vệ và Phát triển rừng thành phố Đà Nẵng phối hợp Ủy ban nhân dân phường Thọ Quang rà soát lại hồ sơ địa chính, đảm bảo phân bổ chính xác 100% nguồn quỹ 5,8 tỷ đồng hàng năm, nâng mức thu nhập bình quân từ khoán bảo vệ rừng cho 43 thành viên nhận khoán thêm 15% đến 20% vào năm 2025.

Thứ ba, siết chặt công tác thanh tra, tuần tra liên ngành và xử lý nghiêm các hành vi xâm lấn đất rừng ngoài quy hoạch 3 loại rừng. Ủy ban nhân dân quận Sơn Trà chỉ đạo Đội tuần tra liên ngành duy trì tối thiểu 300 đợt tuần tra/năm, tập trung vào các điểm nóng ven ranh giới dự án du lịch, giảm tỷ lệ mất rừng xuống dưới 2,0 ha/năm từ năm 2022.

Thứ tư, đẩy mạnh khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên và làm giàu rừng trên diện tích 54,75 ha đất trống quy hoạch lâm nghiệp. Ban chỉ đạo chương trình phát triển lâm nghiệp bền vững quận Sơn Trà huy động nguồn lực xã hội hóa từ các doanh nghiệp du lịch để trồng bổ sung các loài cây bản địa quý hiếm, hoàn thành phục hồi sinh thái trước năm 2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là nguồn tư liệu khoa học và thực tiễn giá trị cao cho 4 nhóm đối tượng chuyên môn:

Nhóm cán bộ quản lý Kiểm lâm và Ban quản lý rừng: Nắm vững quy trình xử lý ảnh Sentinel-2A miễn phí và kỹ thuật chồng xếp bản đồ trong ArcGIS/QGIS để phục vụ công tác theo dõi diễn biến rừng hàng năm, giảm 70% thời gian khảo sát thực địa thủ công.

Nhóm chuyên viên Quỹ Bảo vệ và Phát triển rừng các cấp: Vận dụng phương pháp xác định hệ số K tích hợp cho từng lô rừng và mô hình quản lý 01 lưu vực đặc thù cho các đô thị phát triển mạnh du lịch sinh thái như Đà Nẵng.

Nhóm nghiên cứu, giảng viên và học viên cao học ngành Lâm học, Quản lý tài nguyên rừng và Địa tin học: Tiếp cận một case study điển hình về tích hợp viễn thám đa thời gian, phương pháp Cây vấn đề và ma trận SWOT trong đánh giá chính sách lâm nghiệp.

Nhóm doanh nghiệp và chủ đầu tư dự án du lịch sinh thái tại bán đảo Sơn Trà: Hiểu rõ trách nhiệm thực thi Luật Lâm nghiệp năm 2017 và nghĩa vụ nộp tiền dịch vụ môi trường rừng để xây dựng chiến lược kinh doanh hài hòa với mục tiêu bảo tồn đa dạng sinh học.

Câu hỏi thường gặp

Độ chính xác của phương pháp giải đoán ảnh viễn thám Sentinel-2A trong nghiên cứu đạt mức nào? Kết quả đánh giá ma trận sai số sau phân loại ảnh Sentinel-2A cho thấy độ chính xác tổng thể qua 3 mốc thời gian 2015, 2017 và 2019 đều đạt trên 80% với hệ số Kappa vượt ngưỡng 0,80. Mức độ tin cậy này chứng minh tư liệu vệ tinh Sentinel-2 hoàn toàn đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật kiểm kê rừng theo Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT.

Diện tích rừng cung ứng dịch vụ môi trường rừng tại quận Sơn Trà hiện nay là bao nhiêu? Tổng diện tích có cung ứng dịch vụ môi trường rừng trên địa bàn quận là 3.197,00 ha. Trong đó, Hạt Kiểm lâm Sơn Trà quản lý 2.517,60 ha rừng đặc dụng (chiếm 78,7%), Ủy ban nhân dân phường Thọ Quang quản lý 512,80 ha rừng ngoài quy hoạch (chiếm 16,0%), và 166,60 ha do các doanh nghiệp du lịch tạm quản lý trước khi thu hồi.

Nguồn thu tiền dịch vụ môi trường rừng tại thành phố Đà Nẵng có điểm gì đặc thù? Khác với các địa phương vùng cao chủ yếu thu từ nhà máy thủy điện, 95% nguồn thu dịch vụ môi trường rừng tại Đà Nẵng (khoảng 5,5 tỷ đồng/năm) đến từ 9 cơ sở kinh doanh du lịch sinh thái, tiêu biểu như Công ty Cổ phần du lịch sinh thái biển Bãi Bắc đóng góp khoảng 1,2 tỷ đồng/năm; chỉ có 5% đến từ nhà máy nước sạch.

Nguyên nhân chính dẫn đến việc mất 74,18 ha rừng tại Sơn Trà giai đoạn 2015–2019 là gì? Nguyên nhân chủ yếu do chuyển đổi mục đích sử dụng đất để xây dựng hạ tầng giao thông, khu du lịch nghỉ dưỡng cao cấp tại khu vực ven biển và tình trạng lấn chiếm cục bộ đất ven rừng. Hầu hết diện tích rừng bị suy giảm đều nằm ngoài ranh giới quy hoạch 3 loại rừng thuộc phường Thọ Quang.

Hệ số K trong xác định tiền chi trả dịch vụ môi trường rừng tại địa phương được tính ra sao? Hệ số K được tính bằng tích số của 4 hệ số thành phần: K1 theo trữ lượng (0,90 đến 1,00), K2 theo mục đích sử dụng rừng (0,90 đến 1,00), K3 theo nguồn gốc rừng tự nhiên hoặc rừng trồng (0,90 đến 1,00), và K4 áp dụng bằng 1,00 cho toàn bộ địa bàn quận Sơn Trà do thuộc khu vực xã loại I.

Kết luận

  • Luận văn đã thiết lập thành công quy trình ứng dụng ảnh viễn thám Sentinel-2A độ phân giải 10 mét kết hợp công nghệ GIS để xây dựng bộ bản đồ hiện trạng rừng quận Sơn Trà các năm 2015, 2017, 2019 với độ chính xác tổng thể trên 80%.
  • Định lượng chính xác bức tranh biến động tài nguyên rừng: diện tích có rừng giảm 35,63 ha trong giai đoạn 2015–2017 và tiếp tục giảm 38,55 ha trong giai đoạn 2017–2019, làm mất tổng cộng 74,18 ha rừng tự nhiên.
  • Đánh giá toàn diện thực trạng quản lý 3.197,00 ha rừng cung ứng dịch vụ môi trường rừng, chỉ rõ nguồn thu đặc thù 95% từ du lịch sinh thái và công tác phối hợp bảo vệ của 8 nhóm hộ nhận khoán.
  • Đề xuất hệ thống 4 giải pháp mang tính khả thi cao gắn với lộ trình 2021–2025 nhằm hoàn thiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng, nâng cao sinh kế cộng đồng và kiểm soát chặt chẽ việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất lâm nghiệp.
  • Khuyến nghị các nhà quản lý và cơ quan ban ngành sớm áp dụng công nghệ viễn thám định kỳ vào công tác cập nhật diễn biến rừng, đồng thời kính mời bạn đọc và các nhà nghiên cứu tham khảo toàn văn công trình để khai thác chi tiết phương pháp luận và cơ sở dữ liệu không gian của đề tài.