Tổng quan luận án

Chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng (DVMTR) tại Việt Nam được thể chế hóa thông qua các văn bản quy phạm pháp luật như Nghị định số 99/2010/NĐ-CP, Nghị định số 147/2016/NĐ-CP, Nghị định số 156/2018/NĐ-CP và Luật Lâm nghiệp năm 2017. Tính đến năm 2018, cả nước đã có 44 tỉnh thành lập Quỹ Bảo vệ và Phát triển rừng địa phương, trong đó 33 quỹ đã ổn định bộ máy tổ chức; tổng số tiền huy động ủy thác thu từ DVMTR đạt trên 10.000 tỷ đồng (bình quân 1.300 tỷ đồng/năm), hỗ trợ kinh phí quản lý bảo vệ cho hơn 5 triệu ha rừng (chiếm khoảng 42% tổng diện tích rừng toàn quốc) và tạo nguồn thu nhập cho hơn 410 nghìn hộ gia đình, cộng đồng với 86% là đồng bào dân tộc thiểu số. Mặc dù chính sách đã đi vào thực tiễn, việc xác định giá trị dịch vụ và định mức chi trả DVMTR vẫn tồn tại hạn chế về cơ sở khoa học, chưa đủ tính thuyết phục đối với các bên sử dụng dịch vụ (đặc biệt là các nhà máy thủy điện) và bên cung ứng dịch vụ (chủ rừng). Các nghiên cứu trước đây chưa giải quyết đồng bộ và chi tiết việc định lượng vai trò, giá trị giữ nước của rừng đối với các hồ thủy điện trên phạm vi toàn quốc. Luận án tiến sĩ lâm nghiệp của tác giả Nguyễn Phúc Thọ tập trung giải quyết khoảng trống nghiên cứu này.

Luận án xác định hệ thống mục tiêu nghiên cứu cụ thể như sau:

  1. Mục tiêu chung: Bổ sung cơ sở khoa học cho việc hoàn thiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Mục tiêu 1: Xác định được giá trị giữ nước của rừng ở vùng hồ thủy điện.
    • Mục tiêu 2: Xây dựng được khung giá trị dịch vụ giữ nước của rừng làm cơ sở đề xuất mức chi trả dịch vụ môi trường rừng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án được giới hạn rõ ràng:

  • Đối tượng nghiên cứu: Khả năng giữ nước của rừng ở một số cơ sở sản xuất thủy điện của Việt Nam.
  • Phạm vi không gian: Thực hiện trên 66 lưu vực hồ thủy điện phân bố trên các vùng sinh thái của lãnh thổ Việt Nam.
  • Phạm vi thời gian: Số liệu thực nghiệm được thu thập tại các lưu vực trong hai năm 2012 và 2013, kết hợp kế thừa chuỗi số liệu quan trắc thủy văn năm 2007 trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp Bộ giai đoạn 2011–2016.
  • Phạm vi nội dung: Lượng hóa giá trị dịch vụ môi trường rừng thông qua vai trò và khả năng tích trữ, điều tiết nước trong mùa khô cung cấp cho các nhà máy thủy điện.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án điểm luận toàn diện các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế theo ba nhóm nội dung chính: lượng giá kinh tế môi trường rừng, khả năng giữ nước của rừng và cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng (PES).

Về lượng giá giá trị của rừng trên thế giới, các tác giả Schlamadinger and Marland (1996), Heinrichs and Mayer (1980), Dale et al. (2001), Bao (2011), Piirainen, Finér, and Starr (1998) đã chứng minh các chức năng điều hòa khí hậu, kiểm soát xói mòn và điều tiết dòng chảy của rừng. Costanza et al. ước tính giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng toàn cầu đạt 16–54 nghìn tỷ USD/năm (trung bình 33 nghìn tỷ USD/năm). Mashayekhi et al. nghiên cứu tại lưu vực Bazoft (Iran) xác định mỗi hecta rừng chứa được 84,8 m³ nước với đơn giá 0,5 USD/m³, tương đương giá trị 43 USD/ha. Biao, Wenhua, Gaodi, and Yu (2010) tại Bắc Kinh tính toán hệ sinh thái rừng có thể giữ 1,43 tỷ m³ nước mưa, 277,82 triệu m³ nước ngầm và cung cấp 286,67 triệu m³ nước ngọt, mang lại tổng giá trị kinh tế bảo tồn nguồn nước là 5,23 tỷ Nhân dân tệ (5.704 Nhân dân tệ/ha). Farber et al. (2002) phân tích các phương pháp định giá như giá thị trường, chi phí cơ hội, chi phí phát sinh, tổn thất lợi ích, hàm sản xuất và chỉ tiêu lý sinh.

Về khả năng giữ nước và thủy văn rừng quốc tế, Andréassian (2004), Vertessy et al. phân tích các điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu và đặc tính sinh lý thực vật ảnh hưởng đến dòng chảy. Bruijnzeel (1990, 2004) tại Đông Nam Á chỉ ra sự thay đổi lớp phủ rừng ảnh hưởng trực tiếp đến dòng chảy cơ bản và làm giảm dòng chảy mùa khô nếu đất bị suy thoái. K. Beven (2011), Hutyra et al., Bosch and Hewlett (1982), Hewlett (1982), Saxton et al., Borchert (1994), Agassi (1996), May and Gresswell (2003), Franklin (2000), Allan and Castillo (2007), Jansson and Halldin (1979) đều xác định rừng làm giảm dòng chảy mặt, tăng thấm và bổ sung nước ngầm. K. Beven and Germann (1982), Llorens and Gallart (2000), Dung et al. (2012, 2013), Swank et al. ứng dụng thống kê đa biến và mô hình SWAT (Jayakrishnan et al., 2005; Huang and Zhang, 2004; Saleh et al.) để mô phỏng dòng chảy lưu vực.

Về chính sách PES quốc tế, Phạm Thu Thủy và cộng sự (2009, 2012) ghi nhận có khoảng 400 chương trình PES toàn cầu (51% về nguồn nước, 26% đa dạng sinh học, 11% carbon, 11% cảnh quan, 1% ngập mặn), tiêu biểu như chương trình chuyển đổi đất dốc tại Trung Quốc ($347–$500/ha/năm), chương trình PROFAFOR ($100–$150/ha/năm) và Socio Bosque ($30/ha/năm) tại Peru, chương trình tại lưu vực Cidanau và Sumberjaya tại Indonesia ($1.000/ha/năm).

Tại Việt Nam, các nghiên cứu trong nước được tổng hợp cụ thể:

  • Vũ Tấn Phương và cộng sự (2007) phân loại giá trị môi trường rừng thành 5 nhóm: giá trị sử dụng trực tiếp, giá trị sử dụng gián tiếp, giá trị lựa chọn, giá trị để lại và giá trị tồn tại. Nghiên cứu tại Tây Bắc sử dụng mô hình SWAT xác định giá trị bảo vệ đất của rừng tự nhiên giàu là 140.000 đ/ha/năm, rừng tự nhiên trung bình 117.000 đ/ha/năm, rừng nghèo/phục hồi 83.000 đ/ha/năm, rừng trồng 65.000 đ/ha/năm; giá trị giữ nước mùa kiệt tăng 47.000 đ/ha/năm (rừng giàu đạt khoảng 60.000 đ/ha/năm, rừng trồng 20.000–68.000 đ/ha/năm).
  • Đặng Thúy Nga và cộng sự (2008, 2011) nghiên cứu cơ chế tài chính dịch vụ nước sạch và cảnh quan tại Vườn quốc gia Bạch Mã và Ba Bể; Vũ Tấn Phương và Trần Thu Hà (2008) nghiên cứu dịch vụ carbon tại Cao Phong, Hòa Bình.
  • Đề tài thí điểm PES tại Sơn La và Hòa Bình của Vương Văn Quỳnh và cộng sự (2010) đề xuất phương trình lượng nước rừng cung cấp cho hồ thủy điện trong 5 tháng sau mùa mưa: $$Q = 8312{,}15 \times \left(\frac{A \times S \times \ln(F%)}{H}\right) + 48{,}255 \quad (R = 0{,}79)$$ Trong đó $Q$ là lượng nước (m³), $A$ là diện tích lưu vực (ha), $S$ là độ dốc bình quân (độ), $F%$ là tỷ lệ che phủ rừng quy chuẩn, $H$ là độ chênh cao trung bình (m). Giá trị điều tiết nước dao động 11–17 đ/kWh, giá trị giữ đất 85–90 đ/kWh; đối với cấp nước sinh hoạt đạt 180–200 đ/m³. Tại Đa Nhim (Lâm Đồng), nhóm nghiên cứu xác định giá trị điều tiết nước là 14,6 đ/ha/năm và giữ đất là 54,4 đ/ha/năm.
  • Về thủy văn rừng trong nước, Dũng (1993), Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1997), Đặng Huy Huỳnh (1990) nghiên cứu độ thấm đất và xói mòn; Vương Văn Quỳnh và cộng sự (2007) ghi nhận diện tích rừng đầu nguồn giảm làm dung tích nước hồ Kẻ Gỗ giảm từ 340 triệu m³ xuống 60 triệu m³; Phạm Văn Điển (1998, 1999) tại Hòa Bình xác định lượng nước giữ trên tán rừng chiếm 2,91–18,55% lượng mưa, vật rơi rụng giữ 2,5–83,2 mm/ha/năm (0,1–4,6% lượng mưa), tổng lượng giữ trên tán và thảm mục đạt 60,9–455,3 mm/ha/năm (3,04–22,70% lượng mưa), dòng chảy mặt biến động từ 104,7–574,7 mm/ha/năm (hệ số dòng chảy 5,2–28,7%).

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết: Các nghiên cứu trước chỉ đưa ra các số liệu cục bộ tại một vài lưu vực đơn lẻ, áp dụng các phương pháp định giá chưa gắn kết trực tiếp với hiệu quả phát điện của nhà máy thủy điện, hoặc phụ thuộc vào các tham số vi mô khó áp dụng diện rộng. Luận án giải quyết việc xây dựng phương pháp đánh giá thực nghiệm trên tập mẫu lớn (66 lưu vực), chuẩn hóa khái niệm "rừng quy chuẩn" và xây dựng khung giá trị dịch vụ giữ nước cũng như hệ số hiệu chỉnh K đồng bộ trên quy mô toàn quốc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên cơ sở lý thuyết về cân bằng nước lưu vực, động thái dòng chảy mùa khô, lý thuyết dung tích chứa nước của đất rừng và các phương pháp lượng giá kinh tế tài nguyên môi trường. Khả năng giữ nước của rừng được thể hiện qua chỉ số giữ nước $W$, xác định dựa trên mối liên hệ giữa độ xốp tầng mặt ($X_m, %$) và độ xốp trung bình ($X_b, %$) của các tầng đất: $$W = X_m \times X_b$$

Để lượng giá thành tiền, luận án sử dụng phương pháp giá thị trường, tính toán thông qua khối lượng nước được rừng giữ lại cung cấp cho hồ thủy điện trong 6 tháng mùa khô nhân với giá nước tính theo thủy lợi phí và hiệu quả kinh tế phát điện.

Luận án áp dụng phương pháp nghiên cứu trên nhiều lưu vực không tương đồng (no-similarity watershed) trong số 3 phương pháp thủy văn (gồm phương pháp lưu vực tương đồng gần nhau, phương pháp nhiều lưu vực không tương đồng, và phương pháp cân bằng nước). Để thu thập số liệu lý sinh, tác giả đã thử nghiệm 6 phương pháp và đánh giá theo 8 tiêu chí kỹ thuật:

Nhóm trọng số Tiêu chí đánh giá Nội dung yêu cầu kỹ thuật
Trọng số 2 (Quan trọng) Tính chính xác Điều tra trực tiếp lượng nước dồn vào hồ, không qua hệ số suy diễn
Thiết bị dễ kiếm Thiết bị chế tạo đơn giản, chi phí thấp hoặc tận dụng được
Tính vận trù Kết hợp đo đạc đồng thời, giảm tải khối lượng công việc
Tính hiệu lực Phân tích được ảnh hưởng riêng rẽ của từng trạng thái rừng
Trọng số 1 (Thứ yếu) Thời gian nghiên cứu Đảm bảo hoàn thành trong thời hạn đề tài
Chi phí thấp Phù hợp khả năng kinh phí
Tính khả thi Không đòi hỏi kế thừa tư liệu khó tiếp cận hay thiết bị quá đắt
Tính nhân rộng Xây dựng được mô hình toán áp dụng cho lưu vực bất kỳ

Kết quả đánh giá cho thấy phương pháp sử dụng trạm quan trắc thủy văn đạt điểm cao nhất và được lựa chọn thực hiện.

Quy trình thu thập và xử lý số liệu bao gồm:

  • Hệ thống quan trắc: Gồm 66 lưu vực, trong đó kế thừa số liệu quan trắc cả năm 2007 của 17 trạm thủy văn quốc gia thuộc Tổng cục Khí tượng Thủy văn (đo 2 lần/ngày lúc 7h và 19h); thiết lập 49 trạm quan trắc tạm thời tại các cống thoát nước giao thông (cống hộp và cống tròn) có lắp thước đo mực nước và hệ thống chặn bùn cát. Thời gian đo từ 46 đến 76 ngày trong giai đoạn chuyển tiếp từ đầu đến giữa mùa mưa các năm 2012–2013. Mực nước được ghi nhận 1 lần/ngày nắng (7–8h, sau mưa 2 ngày) hoặc 2 lần/ngày mưa (7–8h và 17–18h); tốc độ dòng chảy đo bằng phao xốp trôi qua cống lặp lại 3 lần liên tiếp.
  • Quan trắc lượng mưa: Đo bằng vũ kế tại 49 lưu vực, vị trí trạm đặt cách điểm đo dòng chảy không quá 2 km, ghi nhận vào 7h và 19h hàng ngày.
  • Ứng dụng GIS và viễn thám: Ranh giới, độ cao trung bình và độ dốc lưu vực được xác định từ mô hình số hóa độ cao (DEM) khoảng cách điểm 30m bằng phần mềm ArcGIS (chức năng Spatial Analysis Tools -> Surface -> Slope) và đối soát với bản đồ địa hình 1:50.000; diện tích lưu vực tính bằng hàm CartesianArea trên phần mềm MapInfo. Bản đồ hiện trạng rừng lấy từ kết quả kiểm kê rừng 2013–2016 của Bộ Nông nghiệp và PTNT, được rà soát và giải đoán bổ sung bằng ảnh vệ tinh Landsat 8 độ phân giải 15m.
  • Xác định hệ số K: Sử dụng phương pháp so sánh tương đối, lấy trạng thái có hiệu quả môi trường cao nhất làm chuẩn ($K = 1{,}0$). Hệ số K được phân tích từ dữ liệu thực nghiệm trên 177 ô tiêu chuẩn (OTC) thuộc đề tài KC.0831 (gồm 5 ô rừng giàu, 8 ô rừng trung bình, 20 ô rừng nghèo, 16 ô rừng tre nứa, 45 ô rừng trồng và 6 ô rừng phục hồi).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về môi trường rừng, dịch vụ môi trường rừng và cơ chế PES theo các giai đoạn pháp lý của Việt Nam (Nghị định 99/2010/NĐ-CP, Nghị định 147/2016/NĐ-CP, Luật Lâm nghiệp 2017, Nghị định 156/2018/NĐ-CP). Tác giả phân tích số liệu thực tế giai đoạn 2011–2016: tổng thu DVMTR đạt 6.510,6 tỷ đồng, trong đó nguồn thu từ các nhà máy thủy điện chiếm tỷ trọng chi phối 97,04%, cơ sở nước sạch chiếm 2,73% và du lịch chiếm 0,23%. Chương này cũng tổng hợp sâu các kết quả nghiên cứu quốc tế và trong nước về 5 nhóm giá trị kinh tế của rừng, cơ chế giữ nước thông qua các thành phần cân bằng nước (tán rừng giữ 10–45%, thân cây 1–5%, rơi xuống đất 50–90%, bốc hơi đất/thảm mục 5–20%, thoát hơi qua cây 30–80%, dòng chảy mặt 5–50%, ngấm đất 40–90%). Đồng thời, chương 1 phân tích các công thức tính tỷ lệ rừng quy đổi ($TLTVQD_{ct}$ và $TLRQĐ_{ct}$) theo các nhân tố diện tích ($DtichLV$), độ dốc ($Doc$), chỉ số hình dạng lưu vực ($HSHD$) và lượng mưa ($L_{mua}$) của Vương Văn Quỳnh và cộng sự (2010), chỉ ra những bất cập kỹ thuật cần tiếp tục hoàn thiện.

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết 4 nội dung nghiên cứu chính và thiết kế phương pháp luận thực nghiệm:

  1. Nghiên cứu đặc điểm các lưu vực;
  2. Xác định khả năng giữ nước của rừng đối với hồ thủy điện trong mùa khô (tính trên 1 ha, 1 kWh điện, 1 m³ nước);
  3. Xác định khung giá trị giữ nước của rừng ở các hồ thủy điện (theo ha rừng, theo kWh điện, theo m³ nước);
  4. Đề xuất mức chi trả DVMTR đối với cơ sở sản xuất thủy điện.

Tác giả mô tả chi tiết phương pháp xây dựng trắc đồ mặt cắt ngang cống tròn và cống hộp, thiết lập bảng tra diện tích tiết diện dòng chảy theo mực nước, phương pháp đo lưu lượng và bùn cát. Chương này chuẩn hóa nguyên tắc tính toán diện tích rừng quy chuẩn (chuyển đổi các trạng thái rừng về diện tích rừng tự nhiên chuẩn có khả năng giữ nước cao nhất) và thiết lập nguyên tắc xác định hệ số K hiệu chỉnh theo 3 tiêu chí: loại rừng ($K_1$), nguồn gốc rừng ($K_2$) và trạng thái rừng ($K_3$).

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả tính toán thực nghiệm từ 66 lưu vực nghiên cứu:

  • Đặc điểm lưu vực và thủy văn: Phân tích quan hệ giữa lượng mưa ($Q_{mua}$) với tổng lượng dòng chảy, lưu lượng trung bình ($q_{tb}$), lưu lượng cực đại ($q_{max}$), lưu lượng cực tiểu ($q_{min}$) và tích số giữa lượng mưa với độ dốc ($Q_{mua} \times doc$). Đồ thị quá trình mưa - dòng chảy được phân tích tại các trạm đại diện: trạm Nà Hừ (sông Nậm Bum, Lai Châu), trạm Thanh Sơn (sông Bứa, Phú Thọ) và trạm An Khê (sông Ba, Gia Lai).
  • Mô đun dòng chảy và rừng quy chuẩn: Xác định mô đun dòng chảy mùa khô ($m^3/ha$) và mô đun dòng chảy có nguồn gốc từ nước mùa mưa tích lũy. Xây dựng bảng hệ số quy đổi diện tích các trạng thái rừng và rừng trồng thành rừng quy chuẩn. Mối liên hệ giữa mô đun dòng chảy mùa khô với chỉ số tổng hợp K được mô hình hóa qua đồ thị thực nghiệm.
  • Hiệu quả phát điện và giá trị nước: Xác định hiệu quả sử dụng nước ($H$) của các nhà máy thủy điện phụ thuộc vào chiều cao cột nước vào tuabin ($h$). Tính toán giá trị 1 m³ nước qua tuabin và lập phương trình tương quan giữa giá trị DVMTR tính theo mô hình thực nghiệm so với số liệu thực tế tại các lưu vực.
  • Hệ số hiệu chỉnh K: Xác định chỉ số giữ nước $W$, chỉ số $K_w$ và hệ số $K_2$ theo các trạng thái rừng (rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, rừng phục hồi, rừng trồng), độ dốc và hiệu quả môi trường bình quân trên 1 ha. Thiết lập công thức tích hợp hệ số K tổng hợp khi áp dụng 1, 2 hoặc 3 hệ số K thành phần:
Hệ số thành phần Tiêu chí áp dụng Đối tượng phân cấp
$K_1$ Theo loại rừng (mục đích sử dụng) Rừng phòng hộ, Rừng đặc dụng, Rừng sản xuất
$K_2$ Theo nguồn gốc rừng Rừng tự nhiên, Rừng trồng
$K_3$ Theo trạng thái trữ lượng rừng Rừng giàu, Rừng trung bình, Rừng nghèo, Rừng phục hồi
  • Khung giá trị dịch vụ giữ nước và mức chi trả: Luận án tổng hợp hệ thống bảng biểu định mức chi tiết:
    • Khung giá trị giữ nước tính cho 1 ha rừng ($đ/ha$).
    • Khung giá trị giữ nước tính cho 1 kWh điện ($đ/kWh$).
    • Khung giá trị 1 m³ nước cho thủy điện theo chiều cao cột nước vào tuabin ($h$).
    • Khung mức chi trả DVMTR tính theo 1 kWh điện và phân bổ cho 1 ha rừng tương ứng với các tổ hợp hệ số K khác nhau.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án mang lại các đóng góp mới cụ thể về lý luận, khoa học và thực tiễn:

  1. Về cơ sở lý luận và khoa học:
    • Đã kiểm chứng và khẳng định tính phù hợp của phương pháp nghiên cứu trên nhiều lưu vực không tương đồng kết hợp sử dụng hệ thống trạm quan trắc thủy văn tạm thời qua cống giao thông, giải quyết bài toán thiếu kinh phí và rút ngắn thời gian nghiên cứu trong lâm học thủy văn.
    • Cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm đồng bộ về mối quan hệ giữa lượng mưa, độ dốc, đặc điểm thảm phủ rừng và dòng chảy mùa khô tại 66 lưu vực hồ thủy điện trên phạm vi toàn quốc.
  2. Về kết quả và kết luận:
    • Lượng hóa được vai trò giữ nước trong mùa khô của từng trạng thái rừng đối với các nhà máy thủy điện; chứng minh sự phụ thuộc của hiệu quả sử dụng nước vào chiều cao cột nước vào tuabin.
    • Xây dựng thành công phương pháp xác định diện tích rừng quy chuẩn và hệ thống chỉ số giữ nước $W = X_m \times X_b$ trên cơ sở độ xốp đất rừng.
    • Thiết lập khung giá trị dịch vụ giữ nước của rừng theo 3 đơn vị đo lường: diện tích ($đ/ha$), sản lượng điện ($đ/kWh$) và thể tích nước ($đ/m^3$).
    • Đề xuất khung mức chi trả DVMTR và phương pháp xác định hệ số K tổng hợp (tích hợp $K_1, K_2, K_3$) đảm bảo tính công bằng theo hiệu quả môi trường của từng lô rừng.
  3. Về thực tiễn:
    • Cung cấp công cụ kỹ thuật và biểu bảng tra cứu giúp các cơ quan quản lý nhà nước (Tổng cục Lâm nghiệp, Quỹ Bảo vệ và Phát triển rừng các cấp) tính toán mức thu và phân bổ tiền DVMTR sát với thực tế lưu vực.
    • Hỗ trợ các doanh nghiệp thủy điện và chủ rừng có căn cứ minh bạch, khoa học để đàm phán hợp đồng ủy thác chi trả DVMTR.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên nội dung và phạm vi nghiên cứu được trình bày trong văn bản, luận án có các đặc điểm giới hạn sau:

  • Hạn chế:
    • Thời gian quan trắc trực tiếp tại 49 trạm tạm thời chỉ diễn ra trong các đợt ngắn (từ 46 đến 76 ngày) thuộc mùa chuyển tiếp mưa các năm 2012–2013; chuỗi số liệu quan trắc năm trọn vẹn tại 17 trạm quốc gia kế thừa từ năm 2007.
    • Số liệu ô tiêu chuẩn điều tra độ xốp đất để tính chỉ số $W$ được kế thừa từ 177 OTC thuộc đề tài nghiên cứu trước đó tại 4 tỉnh (Sơn La, Hòa Bình, Quảng Ngãi, Đắk Lắk).
    • Nghiên cứu tập trung chủ yếu vào dịch vụ giữ nước mùa khô cho sản xuất thủy điện, chưa tích hợp đầy đủ các dịch vụ môi trường rừng khác như chống bồi lắng lòng hồ chi tiết, hấp thụ carbon hay bảo vệ nguồn nước cho các ngành kinh tế khác.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng chuỗi thời gian quan trắc liên tục nhiều năm trên các lưu vực trọng điểm để kiểm chứng độ ổn định của các phương trình thực nghiệm.
    • Bổ sung nghiên cứu đặc tính lý sinh và khả năng giữ nước của các mô hình rừng trồng loài cây bản địa và rừng phục hồi trên các loại đất khác nhau ngoài 4 tỉnh đã khảo sát.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao đối với các nhóm đối tượng:

  • Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Cán bộ quản lý tại Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Tổng cục Lâm nghiệp, Quỹ Bảo vệ và Phát triển rừng Việt Nam và các tỉnh có thể tham khảo phương pháp xác định hệ số K tổng hợp và khung mức chi trả DVMTR để hoàn thiện các văn bản hướng dẫn thi hành Luật Lâm nghiệp.
  • Cơ sở sản xuất thủy điện và đơn vị tư vấn lâm nghiệp: Các kỹ sư thủy điện và chuyên gia tư vấn có thể sử dụng khung giá trị tính theo chiều cao cột nước tuabin và mét khối nước để lập phương án kinh doanh, hạch toán chi phí dịch vụ môi trường rừng.
  • Cộng đồng nghiên cứu và đào tạo: Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng, Thủy văn và Kinh tế tài nguyên có thể kế thừa phương pháp luận nghiên cứu lưu vực không tương đồng, kỹ thuật sử dụng cống giao thông làm trạm đo dòng chảy tạm thời và phương pháp xử lý dữ liệu viễn thám Landsat 8 kết hợp mô hình số hóa độ cao DEM trên ArcGIS.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án lựa chọn phương pháp nào để nghiên cứu các chỉ tiêu thủy văn và căn cứ vào những tiêu chí nào?
Luận án lựa chọn phương pháp nghiên cứu trên nhiều lưu vực không tương đồng kết hợp sử dụng trạm quan trắc thủy văn. Phương pháp này được chọn sau khi chấm điểm 6 phương pháp thực nghiệm theo 8 tiêu chí, trong đó có 4 tiêu chí gán trọng số 2 gồm: tính chính xác (đo trực tiếp lượng nước dồn về hồ), thiết bị dễ kiếm, tính vận trù (phối hợp điều tra giảm khối lượng công việc) và tính hiệu lực (tách bạch ảnh hưởng của từng trạng thái rừng).

2. Chỉ số giữ nước của rừng ($W$) được xây dựng bằng công thức nào và dựa trên nguồn số liệu nào?
Chỉ số giữ nước $W$ được xác định bằng tích số giữa độ xốp tầng đất mặt ($X_m, %$) và độ xốp trung bình ($X_b, %$) của các tầng đất: $$W = X_m \times X_b$$ Chỉ số này được tính toán dựa trên dữ liệu điều tra thực tế tại 177 ô tiêu chuẩn dưới rừng và đất trống tại 4 tỉnh Sơn La, Hòa Bình, Quảng Ngãi và Đắk Lắk (kế thừa từ đề tài của GS. Vương Văn Quỳnh, gồm 5 ô rừng giàu, 8 ô rừng trung bình, 20 ô rừng nghèo, 16 ô rừng tre nứa, 45 ô rừng trồng và 6 ô rừng phục hồi).

3. Cơ cấu nguồn thu tiền dịch vụ môi trường rừng của Việt Nam giai đoạn 2011–2016 có tỷ lệ như thế nào?
Theo số liệu tổng kết trong luận án, tổng nguồn thu DVMTR toàn quốc đến hết năm 2016 đạt 6.510,6 tỷ đồng từ 3 nhóm đối tượng sử dụng dịch vụ. Trong đó, cơ sở sản xuất thủy điện đóng góp lớn nhất với tỷ lệ 97,04%, cơ sở sản xuất nước sạch đóng góp 2,73% và các cơ sở du lịch đóng góp 0,23%.

4. Hệ số hiệu chỉnh mức chi trả DVMTR (hệ số K) gồm những thành phần nào và tuân theo nguyên tắc xác định nào?
Hệ số K gồm 3 hệ số thành phần: $K_1$ (theo loại rừng: phòng hộ, đặc dụng, sản xuất), $K_2$ (theo nguồn gốc: rừng tự nhiên, rừng trồng) và $K_3$ (theo trạng thái: rừng giàu, trung bình, nghèo, phục hồi). Hệ số K được xác định theo nguyên tắc so sánh tương đối: tỷ lệ giữa hiệu quả môi trường của trạng thái rừng khảo sát so với trạng thái có hiệu quả cao nhất (rừng tự nhiên chuẩn có $K = 1{,}0$, các trạng thái khác có $K < 1{,}0$).

5. Kỹ thuật quan trắc dòng chảy tạm thời tại 49 lưu vực không có trạm quốc gia được thực hiện như thế nào?
Tác giả tận dụng các cống thoát nước bê tông hình hộp và hình tròn dọc theo các tuyến đường giao thông, lắp đặt hệ thống chặn bùn cát và thước đo mực nước ở mặt trước và sau cống. Mực nước được đo định kỳ 1 lần/ngày nắng hoặc 2 lần/ngày mưa; tốc độ dòng chảy được đo bằng phương pháp phao xốp trôi qua cống thực hiện lặp lại 3 lần liên tiếp; lượng mưa được đo bằng vũ kế đặt cách vị trí cống không quá 2 km vào 7h và 19h hàng ngày.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Phúc Thọ đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu bổ sung cơ sở khoa học và thực tiễn cho chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng tại Việt Nam. Thông qua phương pháp nghiên cứu trên 66 lưu vực hồ thủy điện kết hợp xử lý dữ liệu DEM, GIS và viễn thám, công trình đã lượng hóa chính xác vai trò giữ nước mùa khô của các trạng thái rừng và xác lập mối tương quan giữa lượng nước bổ sung với hiệu quả phát điện. Hệ thống kết quả bao gồm phương pháp quy đổi diện tích rừng quy chuẩn, chỉ số giữ nước $W$, khung giá trị dịch vụ giữ nước (theo ha, kWh, m³) và công thức xác định hệ số K tổng hợp cung cấp cơ sở khoa học phục vụ quản lý, điều tiết tài chính bền vững trong ngành lâm nghiệp.