Giải pháp bảo tồn rừng cho lưu vực Năm Măng tại huyện Thu La Khôm, tỉnh Viêng Chăn, Lào

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hay nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo tồn rừng cho lưu vực năm măng tại huyện thu la khôm tỉnh viêng, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề

• Tác giả: Sinakhone Labounthan
• Người hướng dẫn: PGS. Phùng Văn Khoa
• Trường học: Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo tồn rừng cho lưu vực Năm Măng, tại huyện Thu La Khôm, tỉnh Viêng Chăn, nước CHDCND Lào
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới
• 1.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của rừng tới dòng chảy
• 1.1.1.1. Quan điểm về khả năng giữ nước của rừng
• 1.1.1.2. Phương pháp nghiên cứu
• 1.1.1.3. Những kết quả nghiên cứu điển hình
• 1.1.1.3.1. Lượng nước mưa giữ lại trên tán rừng
• 1.1.1.3.2. Lượng nước hút giữ bởi vật rơi rụng trong rừng
• 1.1.1.3.3. Lượng nước chảy trên bề mặt đất và nước ngầm
• 1.1.1.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm lưu vực đến dòng chảy
• 1.1.1.5. Ảnh hưởng của rừng đối với dòng chảy trên các lưu vực
• 1.1.1.6. Ảnh hưởng của chế độ mưa đến dòng chảy
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.1.1. Mục tiêu chung
• 2.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu
• 2.3.2. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ – XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên, tài nguyên khu vực nghiên cứu
• 3.1.1. Vị trí địa lý, hành chính
• 3.1.2. Khí hậu, thuỷ văn
• 3.1.3. Các nguồn tài nguyên
• 3.2. Đặc điểm xã hội
• 3.2.1. Dân số, lao động
• 3.2.2. Đặc điểm kinh tế
• 3.2.3. Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng
• 3.2.4. Thực trạng phát triển của hệ thống hạ tầng xã hội
• 3.2.5. Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên, xã hội khu vực nghiên cứu
• 3.2.6. Những khó khăn, hạn chế
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả nghiên cứu về đặc điểm cơ bản lưu vực Năm Măng
• 4.1.1. Đặc điểm lưu vực nghiên cứu
• 4.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội vùng hồ Năm Măng
• 4.1.3. Đặc điểm rừng và sự thay đổi diện tích rừng ở lưu vực Năm Măng
• 4.1.4. Đặc điểm cấu trúc các thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu
• 4.1.5. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao
• 4.1.6. Phân bố của các trạng thái rừng
• 4.1.7. Sự thay đổi diện tích rừng tại lưu vực Năm Măng
• 4.1.8. Kết quả nghiên cứu đặc điểm thủy văn ở lưu vực Năm Măng
• 4.1.8.1. Đặc điểm mực nước trong hồ thủy điện Năm Măng
• 4.1.8.2. Chế độ mưa và đặc điểm dòng chảy của lưu vực
• 4.1.8.3. Biến động và đặc điểm dòng chảy của các lưu vực nghiên cứu
• 4.1.9. Đề xuất giải pháp bảo tồn rừng phù hợp với đặc điểm lưu vực Năm Măng
• 4.1.9.1. Giải pháp về kinh tế
• 4.1.9.2. Giải pháp về xã hội
• 4.1.9.3. Giải pháp kỹ thuật
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giải pháp bảo tồn rừng cho lưu vực Năm Măng

Lưu vực Năm Măng tại huyện Thu La Khôm, tỉnh Viêng Chăn, là một trong những khu vực có giá trị sinh thái cao. Việc bảo tồn rừng tại đây không chỉ giúp duy trì đa dạng sinh học mà còn góp phần vào việc điều tiết dòng chảy và giảm thiểu thiên tai. Giải pháp bảo tồn rừng cần được triển khai đồng bộ và hiệu quả để đảm bảo sự phát triển bền vững cho khu vực này.

1.1. Tầm quan trọng của rừng trong lưu vực Năm Măng

Rừng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái và bảo vệ môi trường. Chúng giúp giữ nước, giảm xói mòn đất và điều tiết dòng chảy, từ đó hạn chế lũ lụt và hạn hán.

1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến bảo tồn rừng

Các yếu tố như biến đổi khí hậu, hoạt động khai thác tài nguyên và sự phát triển kinh tế xã hội đều ảnh hưởng đến khả năng bảo tồn rừng. Cần có các biện pháp quản lý hiệu quả để giảm thiểu tác động tiêu cực.

II. Vấn đề và thách thức trong bảo tồn rừng tại huyện Thu La Khôm

Huyện Thu La Khôm đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc bảo tồn rừng. Sự gia tăng dân số và nhu cầu phát triển kinh tế đã dẫn đến việc khai thác rừng không bền vững. Điều này không chỉ làm giảm diện tích rừng mà còn ảnh hưởng đến chất lượng môi trường.

2.1. Tình trạng khai thác rừng không bền vững

Khai thác gỗ và đất rừng để phục vụ nhu cầu xây dựng và nông nghiệp đang diễn ra mạnh mẽ. Điều này dẫn đến sự suy giảm diện tích rừng và làm mất đi các hệ sinh thái tự nhiên.

2.2. Biến đổi khí hậu và tác động đến rừng

Biến đổi khí hậu đang làm thay đổi lượng mưa và nhiệt độ, ảnh hưởng đến sự phát triển của rừng. Các hiện tượng thời tiết cực đoan như lũ lụt và hạn hán ngày càng gia tăng, gây khó khăn cho công tác bảo tồn.

III. Phương pháp bảo tồn rừng hiệu quả cho lưu vực Năm Măng

Để bảo tồn rừng tại lưu vực Năm Măng, cần áp dụng các phương pháp quản lý bền vững. Các giải pháp này bao gồm việc quy hoạch sử dụng đất hợp lý, tăng cường giáo dục cộng đồng và áp dụng công nghệ trong quản lý tài nguyên.

3.1. Quy hoạch sử dụng đất bền vững

Quy hoạch sử dụng đất hợp lý giúp bảo vệ rừng và tài nguyên thiên nhiên. Cần xác định rõ ranh giới bảo vệ rừng và các khu vực phát triển kinh tế.

3.2. Tăng cường giáo dục cộng đồng về bảo tồn

Giáo dục cộng đồng về tầm quan trọng của rừng và các biện pháp bảo tồn là rất cần thiết. Các chương trình đào tạo và nâng cao nhận thức sẽ giúp người dân tham gia tích cực vào công tác bảo tồn.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về bảo tồn rừng

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc bảo tồn rừng tại lưu vực Năm Măng có thể mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng và môi trường. Những ứng dụng thực tiễn từ các nghiên cứu này cần được triển khai để đạt hiệu quả cao nhất.

4.1. Các mô hình bảo tồn rừng thành công

Nhiều mô hình bảo tồn rừng đã được áp dụng thành công tại các khu vực khác. Việc học hỏi từ những mô hình này có thể giúp huyện Thu La Khôm phát triển các giải pháp phù hợp.

4.2. Đánh giá tác động của bảo tồn rừng

Đánh giá tác động của các biện pháp bảo tồn rừng là cần thiết để điều chỉnh và cải thiện các chiến lược. Các chỉ số về đa dạng sinh học và chất lượng môi trường cần được theo dõi thường xuyên.

V. Kết luận và tương lai của bảo tồn rừng tại huyện Thu La Khôm

Bảo tồn rừng tại huyện Thu La Khôm là một nhiệm vụ quan trọng và cấp bách. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng, cộng đồng và các tổ chức phi chính phủ để đạt được mục tiêu bảo tồn bền vững.

5.1. Tầm nhìn cho tương lai

Tương lai của bảo tồn rừng tại huyện Thu La Khôm phụ thuộc vào sự cam kết của tất cả các bên liên quan. Cần xây dựng các chính sách hỗ trợ và khuyến khích bảo tồn rừng.

5.2. Các khuyến nghị cho chính sách bảo tồn

Các khuyến nghị cho chính sách bảo tồn cần tập trung vào việc phát triển bền vững, bảo vệ môi trường và nâng cao đời sống cho cộng đồng địa phương.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lũ lụt, hạn hán và suy thoái nguồn nước là những thách thức môi trường nghiêm trọng nhất tại các quốc gia Đông Nam Á, đặc biệt tại những khu vực có lượng mưa nhiệt đới gió mùa tập trung cao điểm chiếm tới 76% đến 85% tổng lượng mưa cả năm. Tại nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào, công trình thủy điện Năm Măng thuộc huyện Thu La Khôm, tỉnh Viêng Chăn là một tổ hợp hồ đập đa mục tiêu quan trọng, phục vụ sản xuất điện năng và điều tiết nguồn nước tưới tiêu nông nghiệp. Tuy nhiên, quá trình ngăn đập tích nước cùng với áp lực gia tăng dân số đã gây ra những biến động sâu sắc đến cấu trúc thảm phủ thực vật và chế độ thủy văn của toàn bộ lưu vực.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn là giải quyết mâu thuẫn giữa nhu cầu phát triển kinh tế, sinh kế của người dân tái định cư với yêu cầu cấp thiết về duy trì chức năng phòng hộ đầu nguồn của hệ sinh thái rừng. Mục tiêu cụ thể của đề tài bao gồm: đánh giá toàn diện hiện trạng tài nguyên rừng và diễn biến thảm phủ thực vật; phân tích các đặc trưng thủy văn, dòng chảy và mực nước hồ chứa; từ đó đề xuất hệ thống giải pháp bảo tồn, phát triển rừng bền vững cho lưu vực Năm Măng.

Phạm vi nghiên cứu được thực hiện trên toàn bộ diện tích lưu vực Năm Măng với quy mô 53.385 ha, nằm trong địa giới hành chính huyện Thu La Khôm (tổng diện tích tự nhiên 140.790 ha), sử dụng chuỗi số liệu quan trắc khí tượng thủy văn và ảnh vệ tinh từ năm 1992 đến giai đoạn 2013-2014. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn, cung cấp cơ sở khoa học định lượng giúp các cơ quan quản lý nâng cao độ che phủ rừng từ mức 49% lên trên 60%, kiểm soát cường độ xói mòn đất dưới ngưỡng an toàn 0,8 mm/năm và bảo vệ dung tích hữu ích của hồ chứa trước nguy cơ bồi lắng trầm trọng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hệ thống lý thuyết thủy văn rừng và quản lý lưu vực bền vững, tích hợp các mô hình toán học sinh thái đã được kiểm chứng trên thế giới và tại khu vực nhiệt đới:

1. Lý thuyết tuần hoàn thủy văn rừng và cân bằng nước lưu vực: Ứng dụng mô hình phân tích lượng nước mưa rơi của Rutter và mô hình giải tích Gash để đánh giá khả năng chặn giữ nước của tán rừng. Theo các quy luật thủy văn, tán rừng nhiệt đới có khả năng ngăn giữ từ 11,4% đến 34,3% tổng lượng mưa, lượng nước chảy men thân đạt khoảng 1% đến 3%, và tỷ lệ mưa lọt tán đạt trên 75%. Lớp thảm mục dưới tán rừng đóng vai trò như một màng xốp trữ nước với dung lượng hấp thụ nước đạt từ 191% đến 309,54% khối lượng khô của bản thân nó.
2. Lý thuyết thấm và hình thành dòng chảy bề mặt: Đất rừng tự nhiên có cấu trúc độ hổng mao quản và ngoài mao quản lớn, duy trì tốc độ thấm nước ổn định trên 80 mm/giờ và có thể tích giữ được 641 đến 679 tấn nước/ha/năm, giúp triệt tiêu dòng chảy mặt và chuyển hóa nước mưa thành dòng chảy ngầm điều hòa quanh năm.
3. Mô hình dự báo xói mòn và tỷ lệ rừng quy đổi cần thiết: Luận văn kế thừa phương trình dự báo xói mòn đất nhiệt đới dựa trên chỉ số xói mòn mưa, độ dốc, độ che phủ của tầng cây cao, thảm tươi cây bụi và thảm mục với tiêu chuẩn bảo vệ đất an toàn đạt mức xói mòn dưới 0,8 mm/năm; đồng thời ứng dụng công thức tính tỷ lệ thảm thực vật quy đổi cần thiết nhằm kiểm soát tần suất xuất hiện dòng lũ nguy hiểm dưới 1,5%.
4. Các khái niệm then chốt: Bao gồm hệ số biến đổi dòng chảy, độ tàn che tầng cây cao, thời gian trễ lũ, chỉ số hình dạng lưu vực và vùng đất bán ngập lòng hồ thủy điện.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp đồng bộ giữa phương pháp điều tra thực địa truyền thống và các công nghệ không gian hiện đại:

• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thứ cấp thu thập từ 17 trạm quan trắc thủy văn, báo cáo khí tượng tỉnh Viêng Chăn, niên giám thống kê huyện Thu La Khôm và ảnh viễn thám đa thời gian. Dữ liệu sơ cấp được thu thập qua hệ thống ô tiêu chuẩn đo đếm cấu trúc thực vật (tầng cây cao, cây bụi, thảm tươi, thảm khô) và bãi đo dòng chảy mặt ven hồ.
• Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu: Tiến hành điều tra ngẫu nhiên phân tầng 50 hộ gia đình đồng bào dân tộc thiểu số tại các thôn bản xung quanh lòng hồ Năm Măng để khảo sát tập quán canh tác nương rẫy, biến động thu nhập và áp lực khai thác lâm sản. Đồng thời, bố trí hàng chục ô tiêu chuẩn đại diện cho 5 trạng thái rừng chính: rừng trồng thông, rừng trồng trẩu, rừng phục hồi sau nương rẫy, rừng trung bình và rừng nghèo kiệt.
• Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm ArcGIS phiên bản 10.0 xử lý mô hình số độ cao DEM độ phân giải 30x30m để trích xuất đường viền ranh giới lưu vực 53.385 ha, phân cấp độ cao và độ dốc. Toàn bộ cơ sở dữ liệu thuộc tính và thủy văn được phân tích thống kê hồi quy tương quan trên hệ thống phần mềm FoxPro nhằm xác định mối liên hệ định lượng giữa các yếu tố thảm phủ và chỉ số dòng chảy.
• Timeline nghiên cứu: Thu thập dữ liệu thứ cấp giai đoạn 1992 - 2012; triển khai điều tra xã hội học, đo đạc sinh khối thảm mục và quan trắc thủy văn chuyên sâu trong năm 2013 và hoàn thiện phân tích tổng hợp vào năm 2014.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã đưa ra các kết quả định lượng chi tiết về thực trạng tài nguyên rừng và đặc điểm thủy văn của lưu vực hồ thủy điện Năm Măng:

1. Thực trạng suy giảm chất lượng rừng và gia tăng diện tích thoái hóa: Tổng diện tích lưu vực Năm Măng đạt 53.385 ha với độ che phủ rừng hiện tại đạt xấp xỉ 49%. Tuy nhiên, cơ cấu chất lượng rừng bị suy thoái nghiêm trọng khi trạng thái rừng giàu chỉ còn chiếm 8,5% và rừng trung bình chiếm 16,0% tổng diện tích có rừng. Phần diện tích còn lại hơn 75% chủ yếu là rừng phục hồi nghèo kiệt, rừng hỗn giao tre nứa và trảng cây bụi sau nương rẫy với trữ lượng thấp.
2. Đặc điểm địa hình chia cắt mạnh làm tăng tốc độ dòng lũ: Lưu vực có độ chênh cao trung bình là 458,1 m và độ dốc bình quân 15 độ. Đáng chú ý, diện tích đất có độ dốc hiểm trở trên 25 độ chiếm tới 45% tổng diện tích toàn lưu vực; mật độ mạng lưới sông suối đạt xấp xỉ 3,0 km/km2 với tổng chiều dài hệ thống dòng chảy khoảng 200 km, tạo ra thế năng dòng chảy lớn và tốc độ tập trung lũ rất nhanh vào lòng hồ khi có mưa to.
3. Biến động mực nước hồ chứa và hình thành vùng bán ngập rộng lớn: Sau khi công trình thủy điện hoàn thành, mực nước trung bình trong năm của hồ đạt khoảng 50 m và có thể dâng cao tới 80 m trong mùa lũ. Chu kỳ vận hành xả nước mùa mưa duy trì ở cao trình 90 m và tích nước mùa khô ở cao trình 80 m đã tạo ra một vùng đất bán ngập rộng tới 13.000 ha phân bố ở đai cao từ 90 đến 120 m, làm thay đổi hoàn toàn hệ sinh thái ven hồ.
4. Mối quan hệ giữa thảm phủ thực vật và khả năng điều tiết nước: Dòng chảy bề mặt tại các trảng cỏ và đất nương rẫy canh tác nông nghiệp cao hơn từ 2,5 đến 27 lần so với các trạng thái có rừng tự nhiên che phủ. Hệ số biến đổi dòng chảy của lưu vực liên hệ chặt chẽ với tỷ lệ che phủ rừng, độ dốc và độ dày tầng đất mặt.

Thảo luận kết quả

Sự biến động tiêu cực của diện tích và chất lượng rừng tại lưu vực Năm Măng bắt nguồn sâu xa từ tác động kinh tế - xã hội sau khi xây dựng công trình thủy điện. Khi hồ chứa tích nước, toàn bộ diện tích ruộng lúa nước màu mỡ của vùng thung lũng bị nhấn chìm, phá vỡ cấu trúc làng bản truyền thống của khoảng 4.500 người dân (trong đó 91,5% là đồng bào các dân tộc thiểu số). Do mất tư liệu sản xuất chính, người dân buộc phải chuyển đổi sinh kế sang phương thức phát rừng làm nương rẫy quảng canh trên các sườn núi có độ dốc từ 30 đến 50 độ, biến những vùng rừng phòng hộ rất xung yếu thành nương trồng ngô, sắn và lúa rẫy.

Để phục vụ công tác quản lý trực quan, các dữ liệu nghiên cứu có thể được thiết lập thành biểu đồ cơ cấu các trạng thái rừng và đồ thị tương quan hồi quy giữa độ tàn che của tầng cây cao với hệ số giảm lũ của lưu vực. So sánh với các nghiên cứu thủy văn kinh điển tại Đông Nam Á, kết quả tại Năm Măng tái khẳng định quy luật: khi tỷ lệ diện tích rừng giàu và rừng trung bình suy giảm, thời gian tập trung lũ rút ngắn lại và lượng phù sa bồi lắng lòng hồ tăng vọt. Rừng tự nhiên với cấu trúc đa tầng tán, mật độ thảm mục dày không chỉ ngăn chặn xói mòn vượt trội so với rừng trồng thuần loài mà còn duy trì dòng chảy kiệt trong mùa khô ở mức cao hơn rõ rệt.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả phân tích thực địa và đặc điểm lưu vực Năm Măng, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược mang tính khả thi cao:

1. Triển khai cơ chế kinh tế và chi trả dịch vụ môi trường rừng: Ban Quản lý Lưu vực phối hợp cùng Nhà máy Thủy điện Năm Măng thiết lập chính sách trích tối thiểu 1% đến 2% doanh thu bán điện hàng năm để hình thành Quỹ Bảo vệ và Phát triển Rừng cấp lưu vực. Nguồn kinh phí này dùng để chi trả tiền khoán bảo vệ rừng cho 50 thôn bản, đảm bảo mức hỗ trợ kinh tế ổn định cho các hộ gia đình nhận khoán từ 2 đến 5 ha rừng và cộng đồng nhận khoán từ 100 đến 500 ha, thực hiện hoàn thành trong giai đoạn 2024 - 2026.
2. Thực thi các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng đầu nguồn: Ngành Lâm nghiệp tỉnh Viêng Chăn tiến hành khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung các loài cây bản địa đa tác dụng (như trẩu, thông, các loài cây họ Dầu) trên 10.000 ha rừng nghèo kiệt và đất sau nương rẫy; trồng mới 2.000 ha rừng phòng hộ xung yếu tại các khu vực sườn núi có độ dốc trên 25 độ, nâng tỷ lệ che phủ rừng toàn lưu vực đạt mốc 60% vào năm 2028.
3. Phát triển các mô hình nông lâm kết hợp cải thiện sinh kế xã hội: Chính quyền huyện Thu La Khôm hướng dẫn người dân chuyển đổi phương thức canh tác nương rẫy du canh sang mô hình canh tác bền vững trên đất dốc; trồng xen các loài cây lâm sản ngoài gỗ có giá trị kinh tế cao như sơn tuế, dây gắm và cây dược liệu dưới tán rừng; thiết lập các băng cây xanh và cỏ chống xói mòn theo đường đồng mức để giữ cường độ xói mòn đất dưới mức 0,8 mm/năm trong lộ trình 2025 - 2027.
4. Nâng cao năng lực giám sát và điều tiết liên hồ chứa: Công ty Thủy điện Năm Măng phối hợp Sở Tài nguyên và Môi trường ứng dụng công nghệ viễn thám GIS giám sát định kỳ 6 tháng/lần diễn biến thảm phủ rừng; đồng thời xây dựng quy chế xả lũ và tích nước khoa học nhằm kiểm soát tối ưu chế độ ngập rút tại 13.000 ha vùng bán ngập ven hồ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Cơ quan quản lý nhà nước và hoạch định chính sách: Bộ Nông Lâm nghiệp Lào, Sở Nông Lâm nghiệp tỉnh Viêng Chăn và các ban quản lý rừng phòng hộ có thể sử dụng các chỉ số về tỷ lệ rừng quy đổi cần thiết để lập quy hoạch lâm nghiệp cấp tỉnh và xây dựng văn bản pháp lý về giao đất khoán rừng lưu vực.
2. Doanh nghiệp vận hành và tư vấn thủy điện: Ban giám đốc Nhà máy Thủy điện Năm Măng và các đơn vị tư vấn năng lượng tái tạo khai thác dữ liệu thủy văn, mực nước hồ để tính toán tốc độ bồi lắng bùn cát, tối ưu hóa quy trình điều tiết hồ chứa và quản lý hiệu quả vùng đất bán ngập 13.000 ha.
3. Các nhà khoa học, giảng viên và sinh viên ngành Lâm nghiệp - Môi trường: Giảng viên, nghiên cứu sinh chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng, Thủy văn môi trường và Kỹ thuật tài nguyên nước kế thừa phương pháp phân tích không gian GIS kết hợp mô hình thống kê FoxPro để thực hiện các công trình nghiên cứu chuyên sâu về sinh thái cảnh quan.
4. Các tổ chức phi chính phủ và dự án phát triển cộng đồng: Các tổ chức phát triển nông thôn ứng dụng bài học thực tiễn về ổn định sinh kế cho 4.500 người dân tái định cư thông qua mô hình chi trả dịch vụ môi trường rừng và nông lâm kết hợp tại các địa bàn miền núi khó khăn.

Câu hỏi thường gặp

Việc xây dựng hồ thủy điện Năm Măng đã tác động tiêu cực như thế nào đến tình trạng mất rừng tại địa phương? Khi nhà máy thủy điện ngăn dòng tích nước, diện tích đất canh tác lúa nước màu mỡ vùng thung lũng bị ngập hoàn toàn, khiến khoảng 4.500 người dân tái định cư (91,5% là đồng bào dân tộc thiểu số) mất kế sinh nhai truyền thống. Để tự túc lương thực, các hộ dân buộc phải phát rừng làm nương rẫy trên sườn núi có độ dốc từ 30 đến 50 độ, dẫn tới tình trạng rừng phòng hộ bị suy thoái nhanh chóng.

Khả năng điều tiết dòng chảy và chống xói mòn của rừng tự nhiên vượt trội hơn đất canh tác nương rẫy ra sao? Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy dòng chảy mặt trên đất nương rẫy và trảng cỏ cao gấp 2,5 đến 27 lần so với đất có rừng tự nhiên bao phủ. Rừng tự nhiên với độ tàn che cao giữ lại 11,4% đến 34,3% lượng nước mưa trên tán lá và lớp thảm mục trữ lượng nước gấp 2 đến 4 lần khối lượng khô, triệt tiêu nguy cơ sinh lũ quét và duy trì dòng chảy kiệt mùa khô.

Đặc điểm của vùng đất bán ngập 13.000 ha tại hồ Năm Măng gây ra những rủi ro sinh thái nào? Vùng bán ngập nằm ở đai cao 90 đến 120 m chịu tác động ngập rút nước định kỳ giữa mùa khô (cao trình 80 m) và mùa mưa (cao trình 90 m). Biên độ dao động mực nước lên tới 10 đến 30 m khiến lớp thảm thực vật cố định bị tiêu hủy, làm gia tăng hiện tượng sạt lở bờ hồ, thoái hóa đất nghiêm trọng và gia tăng bồi lắng phù sa xuống lòng hồ.

Ứng dụng công nghệ GIS và mô hình độ cao số DEM mang lại lợi thế gì trong nghiên cứu lưu vực? Phần mềm ArcGIS 10.0 kết hợp bản đồ DEM độ phân giải 30x30m cho phép số hóa và xác định chính xác diện tích lưu vực 53.385 ha, độ chênh cao 458,1 m và khoanh vùng 45% diện tích có độ dốc trên 25 độ. Phương pháp này giúp tính toán nhanh chóng các chỉ số hình thái lưu vực và nâng cao độ tin cậy dự báo dòng chảy với sai số dưới 20%.

Chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng (PES) giải quyết bài toán bảo tồn lưu vực Năm Măng như thế nào? Chính sách PES tạo cơ chế tài chính trích 1% đến 2% doanh thu bán điện của nhà máy để phân bổ trực tiếp cho các hộ nhận khoán 2 đến 5 ha và cộng đồng nhận khoán 100 đến 500 ha rừng. Cơ chế này biến việc bảo vệ rừng thành nguồn thu nhập ổn định lâu dài, giải quyết tận gốc nguyên nhân phá rừng làm nương rẫy của cộng đồng địa phương.

Kết luận

• Luận văn đã xác lập cơ sở dữ liệu khoa học định lượng về lưu vực hồ thủy điện Năm Măng với quy mô 53.385 ha, độ che phủ rừng đạt 49% nhưng chất lượng rừng giàu chỉ còn chiếm 8,5%.
• Đã chứng minh mối liên hệ tỷ lệ nghịch giữa độ tàn che thảm phủ với hệ số biến đổi dòng chảy và lượng đất xói mòn, khẳng định vai trò cốt lõi của rừng tự nhiên trong kiểm soát xói mòn dưới 0,8 mm/năm.
• Làm rõ mâu thuẫn sinh kế của 4.500 người dân tái định cư và diễn biến thoái hóa môi trường tại vùng bán ngập rộng 13.000 ha ven lòng hồ.
• Đề xuất hệ thống giải pháp toàn diện kết hợp giữa kỹ thuật lâm sinh làm giàu 10.000 ha rừng nghèo, phát triển nông lâm kết hợp và áp dụng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng.
• Xác định lộ trình triển khai bảo tồn rừng đầu nguồn bền vững từ năm 2024 đến năm 2028 nhằm đưa độ che phủ rừng lưu vực đạt mục tiêu 60%.

Đóng góp lớn nhất của công trình là cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn vững chắc cho công tác quản lý tổng hợp tài nguyên nước và rừng đầu nguồn tại các dự án thủy điện của nước CHDCND Lào. Các nhà hoạch định chính sách, ban quản lý lưu vực và chủ đầu tư thủy điện hãy ứng dụng ngay các giải pháp lâm sinh cùng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng để đảm bảo an ninh sinh thái và phát triển kinh tế bền vững cho toàn vùng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1. Nghiên cứu ảnh hưởng của rừng tới dòng chảy 1. Quan điểm về khả năng giữ nước của rừng Vai trò giữ nước của rừng được hiểu là khả năng lưu giữ và tích luỹ nước ở bất kỳ dạng nào - làm tăng lượng nước trong đất, giảm bốc thoát hơi nước, tăng mực nước ngầm, giảm dòng chảy bề mặt, hạn chế xói mòn đất, qua đó làm tăng và ổn định dòng chảy sông suối, cũng như làm sạch nước (Mon-tra- nop, 1960, 1973 - dẫn theo Vương Văn Quỳnh, 1999 [29]).

Khả năng giữ nước của rừng có thể được phản ánh thông qua các tiêu chí như giảm tỷ lệ dòng chảy mặt, tăng lượng nước ngầm, giảm cường độ và tần xuất xuất hiện lũ trên các sông suối, ổn định dòng chảy giữa các mùa trong năm. Tuy nhiên khả năng giữ nước của rừng có giới hạn, nó phụ thuộc nhiều vào đặc điểm cấu trúc rừng và đặc điểm của đất rừng như (độ xốp, cấu tượng đất, tốc độ thấm nước, hàm lượng mùn, độ dày tầng đất). Những đặc điểm về cấu trúc lớp phủ thực vật, đất và địa hình quyết định dung tích chứa nước của rừng và đất rừng (Vu Chí Dân và Vương Lễ Tiên, 2001 [2]). Phương pháp nghiên cứu Theo Thomas Dunne (1992), Menachem Agassi (1996), C.Agus và cộng sự (1998) [51], có hai phương pháp cơ bản để nghiên cứu khả năng giữ nước của rừng: Một là, nghiên cứu lưu vực: Khả năng giữ nước của rừng được đánh giá thông qua theo dõi sự thay đổi lưu lượng nước hoặc biến đổi tốc độ dòng chảy của sông suối trước và sau khi mưa, hoặc giữa mùa mưa và mùa khô, và lượng vật chất xói mòn được vận chuyển tại đầu ra của lưu vực.

Với phương pháp này người ta chỉ có thể thấy được tác động tổng hợp của các LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 4 trạng thái rừng mà không định lượng được khẳ năng giữ nước của từng trại thái riêng biệt. Hai là, nghiên cứu quá trình thuỷ văn trên sườn dốc: Nghiên cứu này được thực hiện bằng cách bố trí các ô mẫu nghiên cứu và tiến hành đo đạc chi tiết trên các ô đó nhiều lần. Phương pháp này cho kết quả nghiên cứu chính xác hơn, đặc biệt là ảnh hưởng của từng kiểu rừng đến quá trình thủy văn rừng như: lượng nước được giữ lại trên tán, tỷ lệ dòng chảy mặt, tỷ lệ dòng chảy ngầm, sói mòn đất…. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi phải có sự đầu tư lớn và phức tạp hơn phương pháp đầu.

Đặc điểm thuỷ văn rừng được biểu hiện thông qua vòng tuần hoàn nước hay tuần hoàn thuỷ văn. Quá trình tuần hoàn thuỷ văn rừng là một quá trình bắt đầu từ khi nước mưa đi vào hệ sinh thái rừng, đến quá trình nước thấm xuống đất, hình thành dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm, hình thành dòng chảy sông suối, bốc hơi nước vật lý và sinh lý và trở về khí quyển. Nghiên cứu thủy văn rừng cần xem xét một cách tổng hợp của nhiều yếu tố như: Chế độ khí hậu, thời tiết, độ dốc, độ cao của lưu vực, hình dạng của lưu vực, đặc điểm đất và đặc điểm lớp thảm thực vật của lưu vực đó (Phạm Văn Điển, 2006 [10]). Những kết quả nghiên cứu điển hình Nghiên cứu về thủy văn rừng trên thế giới đã thu được những thành quả quan trọng, các nghiên cứu đi từ định tính đến định lượng đặc biệt là đã một phần định lượng được các thành phần cân bằng nước trong hệ sinh thái rừng và xác định, dự báo xói mòn đất.

Có thể kể ra một vài công trình nghiên cứu điển hình sau: a. Lượng nước mưa giữ lại trên tán rừng Lượng nước mưa giữ lại trên tán là một trong những chỉ tiêu quan trọng phản ánh khả năng giữ nước của rừng. Lượng nước mưa được giữ lại trên tán càng nhiều có thể tạo điều kiện để cho nước ngấm vào đất càng lớn, do đó LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 5 làm giảm tỷ lệ dòng chảy mặt, giảm nguy cơ sói mòn đất, đặc biệt là trên các vùng đất dốc. Theo Bruijnzeel (1990b) [46], nhiều công trình nghiên cứu về lượng nước chảy men thân trên thế giới đều cho kết quả từ 1 - 3% so với tổng lượng mưa.

Các công trình nghiên cứu khả năng giữ nước của tán rừng lá kim ôn đới cho kết quả lượng nước mưa được giữ lại trên tán giao động từ 20 - 40% tổng lượng nước mưa (Gash và cộng sự, 1980; Rutter và cộng sự, 1971; Teklehaimanot, 1991 - dẫn theo Vương Lễ Tiên và cộng sự, 1991 [34]). Tại Trung Quốc nghiên cứu khả năng ngăn giữu nước mưa của tán rừng ở các đới khí hậu khác nhau cho kết quả tán rừng có thể ngăn giữ 11,4 - 34,3% tổng lượng nước mưa, hệ số biến động 6,68 - 55,05%. Trong đó tỷ lệ nước mưa đươ ̣c giữ lại trên tán của rừng lá kim thường xanh á nhiệt đới, trên núi cao ở miền Tây là lớn nhất, rừng hỗn giao cây lá rộng thường xanh với cây lá rộng rụng lá á nhiệt đới, miền núi là nhỏ nhất (Vu Chí Dân - Christoph Peisert - Dư Tân Hiểu (2001) [1]. Các kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, lượng nước được giữ lại trên tán rừng tùy thuộc vào lượng mưa, cường độ mưa, đặc điểm cấu trúc rừng.

Hiện nay việc mô phỏng lượng nước mưa bị giữ lại trên tán rừng, người ta thường sử dụng mô hình Rutter và mô hình giải tích Gash. Tỷ lệ phần trăm của lượng nước mưa lọt tán so với tổng lượng mưa của các loại rừng thường đạt từ 75% trở lên và tỷ lê ̣ này phụ thuộc vào cấu trúc tán lá, chỉ số diện tích lá, đặc điểm mưa và nhân tố gió; Năng lượng của lượng nước mưa lọt tán ở rừng cây gỗ một tầng thường lớn hơn năng lượng của mưa ngoài nơi trống. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Lượng nước hút giữ bởi vật rơi rụng trong rừng Lớp thảm mục có một ý nghĩa to lớn đối với đời sống của các sinh vật rừng và quá trình thủy văn rừng.

Lớp thảm mục không chỉ có tác dụng thấm nước, là lớp ma sát ngăn cản dòng chảy, mà khi chúng phân hủy sẽ tạo cho đất rừng tơi xốp hơn, do vậy làm tăng dung tích chứa nước của đất. Kết quả nghiên cứu ở vùng hồ Mật Vân - Trung Quốc ghi nhận rằng, khối lượng nước lưu giữ trong lớp thảm mục có thể đạt tới 2 - 4 lần khối lượng khô của bản thân nó, tỷ lệ khối lượng nước được giữ lại trong lớp thảm mục tối đa bình quân là 309,54% (Vu Chí Dân & Vương Lễ Tiên, 2001) [2]. Những nghiên cứu về lượng nước hút giữ của lớp thảm mục trong rừng trồng phòng hộ trên cao nguyên Hoàng Thổ của Trương Hồng Giang (1989) [11], cho thấy rằng, tỷ lệ này hơn 191%. Lượng nước chảy trên bề mặt đất và nước ngầm Nhìn chung, đất rừng tự nhiên có khả năng thấm nước rất cao và ít khi xuất hiện dòng chảy bề mặt (Douglass, 1977 [49]).

Tuy nhiên, khi rừng bị chặt hạ và trở nên thưa thớt và độ dốc mặt đất lớn, có thể tạo ra dòng chảy mặt. Nói chung, đất rừng có tốc độ thấm nước lớn hơn so với các loại hình sử dụng đất khác, tốc độ thấm nước ổn định của đất rừng có thể đạt 80 mm/giờ trở lên (Dunne, 1978) [50]. Kết quả nghiên cứu của Trần Huệ Tuyền (1994) [41] cho thấy, đất rừng có độ hổng ngoài mao quản lớn, thì tốc độ thấm nước và lượng nước thấm của đất rừng sẽ tăng lên. Theo kết quả nghiên cứu, mỗi hecta đất rừng có thể tích giữ được lượng nước 641 - 679 tấn/năm (Vu Chí Dân và Vương Lễ Tiên, 2001) [2].

Những kết quả nghiên cứu thủy văn và nghiên cứu môi trường sử dụng chất đồng vị phóng xạ cho thấy, trong một số trường hợp, dòng chảy mạch nước ngầm chính là nguồn gốc chủ yếu của lũ lưu vực; Quá trình lũ chủ yếu LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 7 là do “nước cũ” (Old water) bị "nước mới" thay thế đẩy ra ngoài tạo nên (Skash và cộng sự, 1986, dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006 [10]). Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm lưu vực đến dòng chảy Đặc điểm của lưu vực như kích thước, độ dốc, hình dạng, lớp thảm thực vật và chế độ khí hậu (lượng mưa, thời gian mưa và mùa mưa) là những nhân tố rất quan trọng ảnh hưởng đến đặc điểm của dòng chảy trên mỗi lưu vực như sản lượng nước của lưu vực, đỉnh lũ, độ muộn lũ. Lĩnh vực nghiên cứu này đã được tiến hành rộng dãi trên thế giới để phát hiện ra mối liên hệ giữa đặc điểm dòng chảy với đặc điểm của lưu vực (Hewlett và cộng sự, 1984, 1977 [55] và [54]). Có rất nhiều yếu tố của lưu vực mà khi thay đổi sẽ làm thay đổi đặc điểm dòng chảy.

Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước lưu vực đến quá trình thủy văn đã được thực hiện bởi Pilgrim và cộng sự (1982) [64]. Nhóm tác giả này đã kết luận rằng “kích thước của lưu vực có thể ảnh hưởng rõ rệt không chỉ đến đặc điểm của dòng chảy trung bình mà còn ảnh hưởng đến biến động dòng chảy. Khi kích thước lưu vực nhỏ, mức độ thay đổi của dòng chảy sông suối phụ thuộc rõ rệt vào lượng mưa và sự biến thiên của dòng lũ có xu hướng tăng lên khi lượng mưa tăng và ngược lại”. Tại Quebec, Lajoie và cộng sự (2007) [59] đã phân tích đặc điểm dòng chảy theo từng tháng giữa các dòng sông tự nhiên, các dòng sông có kiểm soát và kết luận rằng kích thước của lưu vực có mức độ ảnh hưởng toàn bộ đến sự thay đổi của quá trình thủy văn và mức độ thay đổi theo mùa của dòng chảy.

Với hình dạng lưu vực, Tabios và cộng sự (1988) [60] đã phát hiện ra rằng ở những lưu vực có hình dạng dài ảnh hưởng rõ rệt đến sự biến đổi của dòng chảy hơn là các lưu vực hình tròn. Sự trì hoãn dòng chảy ở những lưu vực tập trung (hình tròn) có hiệu quả hơn các lưu vực có hình dạng dài (Goff và cộng sự, 2006 [53]). LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 8 Ảnh hưởng của rừng đối với dòng chảy trên các lưu vực: Sau khi xem sét các tài liệu trên thế giới về rừng và mối quan hệ dòng chảy, Sun và cộng sự (2007) [68] đã chỉ ra rằng tăng diện tích rừng có khả năng làm giảm sản lượng nước và tốc độ dòng lũ.