MỞ ĐẦU Huyện Đà Bắc nằm ở phía Tây Bắc của tỉnh Hòa Bình, là một huyện vùng cao điển hình của vùng Tây Bắc Việt Nam, cách thủ đô Hà Nội 90 km, và cách thành phố Hòa Bình 20 km. Đây là địa bàn cƣ trú của 5 dân tộc: Mƣờng, Tày, Dao, Thái và Kinh. Với độ cao trung bình 560m so với mặt nƣớc biển, Đà Bắc là một huyện vùng cao, có địa hình đồi, núi, sông, suối xen kẽ tạo thành nhiều dải hẹp bị cắt phá mạnh mẽ nên đất có độ dốc lớn. Đà Bắc có những điều kiện tự nhiên tƣơng đối đặc thù.
Mặc dù là huyện có diện tích lớn nhất nhƣng diện tích đất nông nghiệp lại chiếm một tỷ lệ rất nhỏ, chủ yếu là đất rừng, ngƣời dân chủ yếu làm lâm - nông nghiệp, ít ngành nghề nên kinh tế chƣa phát triển. Nhận định một cách khách quan thì huyện Đà Bắc có nhiều lợi thế về điều kiện tự nhiên sinh thái và xã hội để có thể đẩy mạnh phát triển hơn. Tuy nhiên cho đến nay những kế hoạch đƣợc áp dụng tại huyện nhằm cải cách, phát triển kinh tế - xã hội vẫn chƣa cho hiệu quả rõ rệt. Nguyên nhân là do huyện chƣa có nhận định đúng về hiện trạng tổng quan, hay xác định chính xác đƣợc tiềm năng, thế mạnh của huyện để tập trung phát triển.
Đáng chú ý hơn là những nghiên cứu về các hệ sinh thái và phân tích tầm quan trọng của dịch vụ sinh thái của các hệ sinh thái tại đây lại không đƣợc chú trọng thực hiện - một trong những nghiên cứu không thể thiếu để đƣa ra định hƣớng phát triển kinh tế - xã hội. Ngoài ra, theo thống kê mới gần đây nhất về các công trình nghiên cứu về các hệ sinh thái trong địa bàn huyện Đà Bắc thì vẫn chƣa có công trình nghiên cứu nào về sự thay đổi diện tích các hệ sinh thái tại huyện. Những nghiên cứu khoa học về huyện Đà Bắc hiện nay chƣa có nhiều, chƣa có cơ sở dữ liệu giúp các nhà quản lý có những biện pháp thích hợp cho công tác quy hoạch phát triển định hƣớng bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên. Với mục tiêu giúp huyện có tầm nhìn bao quát và chính xác hơn về các hệ sinh thái khu vực cũng nhƣ có kết quả phân tích dịch vụ sinh thái giúp khai thác triệt để giá trị của dịch vụ sinh thái của các hệ sinh thái đem lại để có quy hoạch hợp lý và kế hoạch hiệu quả nhằm định hƣớng cho sự phát triển kinh tế – xã hội, đề tài: Nghiêm Thị 8 Luận văn thạc sĩ khoa “Xây dựng bản đồ phân bố và đánh giá dịch vụ sinh thái của các hệ sinh thái thuộc huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình” đƣợc thực hiện với các mục tiêu chính nhƣ sau: 1.
Đánh giá hiện trạng đa dạng sinh học của các hệ sinh thái tại huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình, từ đó làm cơ sở cho việc xây dựng bản đồ hiện trạng phân bố các hệ sinh thái trong khu vực nghiên cứu. Phân tích, đánh giá hiện trạng sử dụng và mức độ quan trọng của các dịch vụ sinh thái của các hệ sinh thái chính trong khu vực huyện Đà Bắc. Đề xuất một số giải pháp sử dụng, quản lý hệ sinh thái theo định hƣớng phát triển bền vững kinh tế - xã hội cho huyện Đà Bắc. Nghiêm Thị 9 Luận văn thạc sĩ khoa CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.
MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG NGHIÊN CỨU HỆ SINH THÁI 1. Khái niệm hệ sinh thái Hệ sinh thái (HST) nhƣ những đơn vị chức năng trong sinh giới, các hoạt động của nó nói riêng hay toàn bộ sinh quyển nói chung làm cho thế giới ngày nay ngày càng phát triển và trở nên ổn định vững chắc. Mọi cá thể, mọi quần thể, quần xã sinh vật và những thành viên sống cấu trúc nên HST cũng đƣợc thừa hƣởng những thành quả đó để phát triển và tiến hoá không ngừng. Con ngƣời, đƣơng nhiên cũng là một trong những thành viên của HST.
HST là tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi trƣờng vật lý mà quần xã đó tồn tại, trong đó các sinh vật tƣơng tác với nhau và với môi trƣờng để tạo nên chu trình vật chất (chu trình sinh-địa-hoá) và sự chuyển hóa của năng lƣợng [7]. Ví dụ: ao, hồ, một khu rừng, một con sông, thậm chí một vùng biển. là những HST điển hình. Khái niệm trên gồm 2 phần: nguyên nhân và hệ quả.
Nguyên nhân cơ bản là sự phối hợp của sinh vật với môi trƣờng và sự tác động qua lại giữa chúng. Hệ quả quan trọng là từ sự phối hợp và tác động qua lại lẫn nhau đó nên các tác nhân ở các bậc dinh dƣỡng có sự trao đổi năng lƣợng và vòng tuần hoàn vật chất từ sinh vật đến thiên nhiên rồi trở lại sinh vật. Nhƣ vậy HST bao gồm các sinh vật sống và các điều kiện tự nhiên (môi trƣờng vật lý) nhƣ ánh sáng, nƣớc, nhiệt độ, không khí. Điều quan trọng là tất cả các điều kiện hữu sinh (biotic component) và vô sinh (abiotic component) tác động tƣơng hỗ với nhau và giữa chúng luôn xảy ra quá trình trao đổi năng lƣợng, vật chất và thông tin [6].
HST lại trở thành một bộ phận cấu trúc của một HST duy nhất toàn cầu hay còn gọi là sinh quyển (Biosphere). HST đƣợc nghiên cứu từ lâu và vì vậy, khái niệm này đã ra đời ở cuối thế kỷ Nghiêm Thị 1 Luận văn thạc sĩ khoa thứ XIX dƣới các tên goị khác nhau nhƣ “Sinh vật quần lạc” (Dakuchaev, 1846, 1903; Mobius,1877). Thuật ngữ “Hệ sinh thái” (Ecosystem) đƣợc A. Tansley nêu ra vào năm 1935 [24] và trở thành phổ biến, đƣợc sử dụng rộng rãi nhất vì nó không chỉ bao hàm các HST tự nhiên mà cả các HST nhân tạo, kể cả con tàu vũ trụ.
Thuật ngữ hệ sinh thái của A. Tansley còn chỉ ra nhũng hệ cực bé (Microecosystem), đến các hệ lớn nhƣ một khu rừng, cánh đồng rêu (Tundra), biển, đại dƣơng và hệ cực lớn nhƣ sinh quyển. HST luôn là một hệ động lực hở và tự điều chỉnh, bởi vì trong quá trình tồn tại và phát triển, hệ phải tiếp nhận cả nguồn vật chất và năng lƣợng từ môi trƣờng. Điều này làm cho HST hoàn toàn khác biệt với các hệ thống vật chất khác có trong tự nhiên.
Bản thân HST hoàn chỉnh và toàn vẹn nhƣ một cơ thể, cho nên tồn tại trong tự nhiên, hệ cũng có một giới hạn sinh thái xác định. Trong giới hạn đó, khi chịu một tác động vừa phải từ bên ngoài, hệ sẽ phản ứng lại một cách thích nghi bằng cách sắp xếp lại các mối quan hệ trong nội bộ và toàn thể hệ thống phù hợp với môi trƣờng thông qua những “mối liên hệ ngƣợc” để duy trì sự ổn định của mình trong điều kiện môi trƣờng biến động. Tất cả những biến đổi trong hệ xảy ra nhƣ trong một “hộp đen” mà kết quả tổng hợp của nó là “sự trả lời” (hay “đầu ra”) tƣơng ứng với những tác động (hay “đầu vào”) lên hệ thống. Trong sinh thái học ngƣời ta gọi đó là quá trình “nội cân bằng”.
Những tác động quá lớn, vƣợt ra khỏi sức chịu đựng của hệ, hệ không thể tự điều chỉnh đƣợc và cuối cùng bị suy thoái rồi bị hủy diệt. Nghiêm Thị 1 Luận văn thạc sĩ khoa Các HST, do đó, đƣợc đặc trƣng bởi đặc điểm cấu trúc và sự sắp xếp các chức năng hoạt động của mình một cách xác định. Cấu trúc của hệ phụ thuộc vào đặc tính phân bố trong không gian giữa các thành viên sống và không sống, vào đặc tính chung của môi trƣờng vật lý cũng nhƣ sự biến đổi của các gradient thuộc các điều kiện sống (nhƣ nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, độ cao…) theo chiều thẳng đứng và theo chiều nằm ngang. Tổ chức các hoạt động chức năng của hệ đƣợc thiết lập phù hợp với các quá trình mà chúng đảm bảo cho vật chất đƣợc quay vòng và năng lƣợng đƣợc biến đổi [6].
Do hoạt động của hệ trƣớc hết là của quần xã sinh vật, các nguyên tố hoá học di chuyển không ngừng dƣới dạng các chu trình để tạo nên các hợp chất hữu cơ từ các chất khoáng và nƣớc, còn năng lƣợng từ dạng nguyên khai (quang năng - ánh sáng Mặt Trời) đƣợc chuyển thành dạng năng lƣợng hóa học (hoá năng) chứa trong cơ thể thực, động vật thông qua các quá trình quang hợp (ở thực vật) và đồng hóa (ở động vật) rồi chuyển đổi thành nhiệt thông qua quá trình hô hấp của chúng [7]. Chính vì lẽ đó, bất kỳ một hệ thống nào của động, thực vật và vi sinh vật với các điều kiện thiết yếu của môi trƣờng vật lý, dù rất đơn giản, nhƣ một phần tử phế liệu (Detritus) chẳng hạn, hoàn thành một chu trình sống hoàn chỉnh thì đều đƣợc xem là một HST thực thụ. Cấu trúc và chức năng hệ sinh thái Một HST điển hình đƣợc cấu trúc bởi các thành phần cơ bản sau đây: - Sinh vật sản xuất (Producer – P); - Sinh vật tiêu thụ (Consumer – C); - Sinh vật phân hủy (Decomposer – D); - Các chất vô cơ (CO2, O2, H2O, CaCO3.); - Các chất hữu cơ (protein, lipid, glucid, vitamin, enzym, hoocmon…); - Các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, lƣợng mƣa. Nghiêm Thị 1 Luận văn thạc sĩ khoa Thực chất, 3 thành phần đầu chính là quần xã sinh vật, còn 3 thành phần sau là môi trƣờng vật lý mà quần xã đó tồn tại và phát triển [6, 7].
Sinh vật sản xuất (Producer - P) là những sinh vật tự dƣỡng (autotrophy), gồm các loài thực vật có màu xanh và một số nấm, vi khuẩn có khả năng quang hợp hoặc hóa tổng hợp. Chúng là thành phần không thể thiếu đƣợc trong bất kỳ HST hoàn chỉnh nào. Nhờ hoạt động quang hợp và hóa tổng hợp của chúng mà nguồn thức ăn ban đầu đƣợc tạo thành để nuôi sống, trƣớc tiên chính những sinh vật sản xuất sau đó, nuôi sống cả thế giới sinh vật còn lại, trong đó kể cả con ngƣời. Sinh vật tiêu thụ (Consumer - C) là những sinh vật dị dƣỡng (heterotrophy) bao gồm tất cả các loài động vật và những vi sinh vật không có khả năng quang hợp và hóa tổng hợp, nói một cách khác, chúng tồn tại đƣợc là dựa vào nguồn thức ăn ban đầu do các sinh vật tự dƣỡng tạo ra.
Tuỳ theo đặc điểm tiêu thụ của chúng, đƣợc chia ra: - Sinh vật tiêu thụ bậc 1 (C1): bao gồm những loài động vật ăn thực vật. - Sinh vật tiêu thụ bậc 2 (C2): Bao gồm sinh vật ăn thịt, sử dụng sinh vật tiêu thụ bậc 1 làm thức ăn.