ĐẶT VẤN ĐỀ Vĩnh Phúc là tỉnh đồng bằng nằm trong Vùng Kinh tế trọng điểm Bắc Bộ có tổng diện tích tự nhiên 123.054,4 ngàn ngƣời phân bố ở 137 xã, phƣờng, thị trấn trên địa bàn 9 huyện thành. Theo Quyết định số 667/QĐ-CT ngày 01 tháng 3 năm 2016 của Chủ tịch UBND tỉnh Vĩnh Phúc về Phê duyệt kết quả thực hiện Phƣơng án Kiểm kê rừng tỉnh Vĩnh Phúc giai đoạn 2014-2015, tổng diện tích đất lâm nghiệp 33.928,7ha, chiếm 27,5% diện tích tự nhiên toàn tỉnh, trong đó diện tích đất rừng đặc dụng 15.807,6ha, đất rừng phòng hộ 4.170,8ha, đất rừng sản xuất 13. Rừng Vĩnh Phúc có vai trò phòng hộ đầu nguồn, bảo vệ môi trƣờng, bảo tồn nguồn gen động thực vật, nghiên cứu khoa học, bảo vệ các công trình kết cấu hạ tầng., ngoài ra rừng Vĩnh Phúc còn đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội nhƣ cung cấp lâm sản cho nhu cầu tại chỗ và phục vụ các mục đích an ninh quốc phòng của tỉnh. Trong những năm gần đây hiện trạng rừng Vĩnh Phúc có nhiều thay đổi do sự tác động mạnh của sự phát triển kinh tế xã hội tại địa phƣơng đặc biệt là khu vực rừng đầu nguồn của tỉnh.
Sự biến động này có những tác động tích cực song cũng có những ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng đất và nguồn nƣớc tại các lƣu vực và cũng từ trƣớc đến nay trên địa bàn tỉnh chƣa có nghiên cứu nào về việc sử dụng ảnh viễn thám theo dõi sự thay đổi của lớp hiện trạng rừng. Mặc dù hàng năm đều có các báo cáo về hiện trạng và tình hình biến động rừng, nhƣng hầu hết các báo cáo này chủ yếu dựa trên việc đo vẽ, thành lập bản đồ rừng bằng phƣơng pháp truyền thống, đó là một công việc phức tạp, mất nhiều công sức và đòi hỏi nhiều thời gian. Đứng trƣớc thực tế đó, việc tìm ra sự thay đổi hiện trạng rừng và các nguyên nhân nhằm giúp các nhà hoạch định chính sách đƣa ra các biện pháp quản lý bảo vệ và sử dụng bền vững nguồn tài nguyên đất, nƣớc là một việc làm hết sức cần thiết và quan trọng. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 Hiện nay có nhiều phƣơng pháp cũng nhƣ cách tiếp cận khác nhau để theo dõi, nghiên cứu sự thay đổi của lớp hiện trạng rừng.
Trong đó, các phƣơng pháp ứng dụng ảnh Viễn thám và GIS là những phƣơng pháp hiện đại, là những công cụ mạnh có khả năng giúp giải quyết những vấn đề về không gian ở tầm vĩ mô trong một thời gian ngắn và trên một diện tích rộng. Nghiên cứu, đánh giá sự thay đổi lớp hiện trạng rừng qua các giai đoạn khác nhau đã có nhiều tác giả đề cập trong nhiều công trình và đề tài nghiên cứu. Tuy nhiên việc áp dụng chúng vào những hoàn cảnh cụ thể cũng rất cần đƣợc nghiên cứu để tìm ra cách tiếp cận hợp lý cũng nhƣ đánh giá khả năng ứng dụng của chúng một cách đúng đắn. Từ các lý do nhƣ đã nêu, đƣợc sự đồng ý của khoa Quản lý tài nguyên rừng và Môi trƣờng và Phòng đào tạo sau đại học tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sự thay đổi diện tích rừng phòng hộ làm cơ sở đề xuất giải pháp quản lý lưu vực bền vững trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc” LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Chƣơng I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.
CÁC KHÁI NIỆM VỀ RỪNG Năm 1930, Morozov đƣa ra khái niệm: Rừng là một tổng thể cây gỗ, có mối liên hệ lẫn nhau, nó chiếm một phạm vi không gian nhất định ở mặt đất và trong khí quyển. Rừng chiếm phần lớn bề mặt Trái Đất và là một bộ phận của cảnh quan địa lý. Tcachenco phát biểu: Rừng là một bộ phận của cảnh quan địa lý, trong đó bao gồm một tổng thể các cây gỗ, cây bụi, cây cỏ, động vật và vi sinh vật. Trong quá trình phát triển của mình chúng có mối quan hệ sinh học và ảnh hƣởng lẫn nhau và với hoàn cảnh bên ngoài.
Luật Bảo vệ phát triển rừng năm 2004 quy định: Rừng là một hệ sinh thái bao gồm quần thể thực vật rừng, động vật rừng, vi sinh vật rừng, đất rừng và các yếu tố môi trƣờng khác, trong đó cây gỗ, tre nứa hoặc hệ thực vật đặc trƣng là thành phần chính có độ che phủ của tán rừng từ 0,1 trở lên. Rừng gồm rừng trồng và rừng tự nhiên trên đất rừng sản xuất, đất rừng phòng hộ, đất rừng đặc dụng. Thông tƣ số 34/2009/TT-BNNPTNT ngày 10 tháng 6 năm 2009 của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn quy định một đối tƣợng đƣợc xác định là rừng nếu đạt đƣợc cả 3 tiêu chí sau: - Là một hệ sinh thái, trong đó thành phần chính là các loài cây lâu năm thân gỗ, cau dừa có chiều cao vút ngọn từ 5,0m trở lên (trừ rừng mới trồng và một số loài cây rừng ngập mặn ven biển), tre nứa,…có khả năng cung cấp gỗ, lâm sản ngoài gỗ và các giá trị trực tiếp và gián tiếp khác nhƣ bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trƣờng và cảnh quan. Rừng mới trồng các loài cây thân gỗ và rừng mới tái sinh sau khai thác rừng trồng có chiều cao trung bình trên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 1,5 m đối với loài cây sinh trƣởng chậm, trên 3,0m đối với loài cây sinh trƣởng nhanh và mật độ từ 1.000 cây/ha trở lên đƣợc coi là rừng.
Các hệ sinh thái nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản có rải rác một số cây lâu năm là cây thân gỗ, tre nứa, cau dừa,… không đƣợc coi là rừng. - Độ tàn che của tán cây là thành phần chính của rừng phải từ 0,1 trở lên. - Diện tích liền khoảnh tối thiểu từ 0,5ha trở lên, nếu là dải cây rừng phải có chiều rộng tối thiểu 20m và có từ 3 hàng cây trở lên. Cây rừng trên các diện tích tập trung dƣới 0,5ha hoặc dải rừng hẹp dƣới 20 mét đƣợc gọi là cây phân tán.
PHÂN LOẠI RỪNG a. Phân loại trạng thái rừng theo hiện trạng Theo quan điểm phân loại của Loeschau rừng Việt Nam đã đƣợc phân loại theo hiện trạng gồm 4 loại rừng: - Loại I: Đất trống đồi núi trọc, chƣa có rừng hoặc đã mất rừng do khai thác quá mức, cháy rừng hoặc các nguyên nhân khác. Trên đất này chỉ có thảm cỏ, cây bụi, cây gỗ tái sinh từ hạt hoặc chồi có chiều cao bằng chiều cao thảm cỏ hoặc chiều cao thảm cây bụi. - Loại II: Rừng phục hồi, cây tiên phong có đƣờng kính nhỏ.
Là rừng non, rừng sào phục hồi tự nhiên sau khi mất rừng do cháy hoặc do làm nƣơng rẫy, trữ lƣợng rừng chƣa đáng kể. - Loại III: Rừng tự nhiên đã bị tác động tại các mức độ khác nhau, chúng trong giai đoạn phân hóa (hoặc đang phục hồi hoặc đang thoái hóa). - Loại IV: Rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh giàu phục hồi hoàn toàn. Phân loại rừng theo nhân tố sinh thái phát sinh Căn cứ vào quan điểm sinh thái phát sinh quần thể thực vật để phân loại, Thái Văn Trừng đã phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu rừng nhƣ sau: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 - Các kiểu rừng kín vùng thấp gồm: Kiểu rừng kín thƣờng xanh mƣa ẩm nhiệt đới; Kiểu rừng kín nửa rụng lá, ẩm nhiệt đới, Kiểu rừng kín rụng lá, hơi ẩm nhiệt đới, Kiểu rừng kín lá cứng hơi khô nhiệt đới.
- Các kiểu rừng thƣa: Kiểu rừng thƣa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới; Kiểu rừng thƣa cây lá kim hơi khô nhiệt đới; Kiểu rừng thƣa cây lá kim hơi khô á nhiệt đới núi thấp. - Các kiểu trảng, truông: Kiểu trảng cây to, cây bụi, cây cỏ cao khô nhiệt đới; Kiểu truông bụi gai hạn nhiệt đới. - Các kiểu rừng kín vùng cao: Kiểu rừng kín thƣờng xanh mƣa ẩm á nhiệt đới núi thấp; Kiểu rừng kín hỗn hợp cây lá rộng, lá kim ẩm á nhiệt đới núi thấp; Kiểu rừng kín cây lá kim ôn đới ẩm núi vừa. - Các kiểu quần hệ khô lạnh vùng cao: Kiểu quần hệ khô lạnh vùng cao; Kiểu quần hệ lạnh vùng cao.
Phân loại rừng theo theo thông tƣ số 34/2009/TT-BNNPTNT - Phân loại rừng theo mục đích sử dụng: Rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất. - Phân loại rừng theo nguồn gốc hình thành: Rừng tự nhiên, rừng trồng. - Phân loại rừng theo điều kiện lập địa: Rừng núi đất, rừng núi đá, rừng ngập nƣớc, rừng trên đất cát. - Phân loại rừng theo loài cây: Rừng gỗ, rừng tre nứa, rừng cau dừa, rừng hỗn giao gỗ và tre nứa.
- Phân loại rừng theo trữ lƣợng: Đối với rừng gỗ (Rừng rất giàu, rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, rừng chƣa có trữ lƣợng). Đối với rừng tre nứa (Rừng đƣợc phân theo loài cây, cấp đƣờng kính và cấp mật độ). - Đất chƣa có rừng: Đất có rừng trồng chƣa thành rừng, Đất trống có cây gỗ tái sinh, Đất trống không có cây gỗ tái sinh, Núi đá không cây. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG GIS VÀ VIỄN THÁM 1. Hệ thống thông tin địa lý GIS a. Khái niệm Theo ESRI, tập đoàn nghiên cứu và phát triển các phần mềm GIS nổi tiếng, Hệ thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System) là một tập hợp có tổ chức, bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con ngƣời, đƣợc thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lƣu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích, và hiển thị tất cả các dạng thông tin liên quan đến vị trí địa lý. Các thành phần của GIS - Phần cứng: Bao gồm máy tính và các thiết bị ngoại vi.
- Phần mềm: Là bộ não của hệ thống, phần mềm GIS rất đa dạng và có thể chia làm 3 nhóm (nhóm phần mềm quản đồ họa, nhóm phần mềm quản trị bản đồ và nhóm phần mềm quản trị, phân tích không gian). - Dữ liệu: Bao gồm dữ liệu không gian (dữ liệu bản đồ) và dữ liệu thuộc tính (dữ liệu phi không gian). Dữ liệu không gian miêu tả vị trí địa lý của đối tƣợng trên bề mặt Trái đất. Dữ liệu thuộc tính miêu tả các thông tin liên quan đến đối tƣợng, các thông tin này có thể đƣợc định lƣợng hay định tính.
- Phƣơng pháp: Một phần quan trọng để đảm bảo sự hoạt động liên tục và có hiệu quả của hệ thống phục vụ cho mục đích của ngƣời sử dụng.