Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG LƯU VỰC SÔNG GÂM (PHẦN LÃNH THỔ VIỆT NAM) 1. Tổng quan các hướng nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực trên thế giới và ở Việt Nam 1. Tổng quan các hướng nghiên cứu trên thế giới về sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực 1. Hướng nghiên cứu cảnh quan phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường Trong khoa học địa lý, cảnh quan được xem là một thể tổng hợp tự nhiên được cấu thành bởi những thành phần tự nhiên có mối quan hệ chặt chẽ, được phân chia ở các cấp phân vị khác nhau.
Nghiên cứu các thể tổng hợp lãnh thổ địa lý trên thế giới gắn liền với sự ra đời của khoa học cảnh quan. Các kết quả phân tích, tổng hợp từ [35], [39], [56], [57], [58], [67], [69], [86], [155], [156], [157] cho thấy từ những năm cuối thế kỉ 19, đầu thế kỉ 20 trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu đánh giá, khai thác và sử dụng tài nguyên, môi trường theo quan điểm địa lý tổng hợp. Trong đó, các công trình của các nhà địa lý Hòa Kỳ, Anh thường mang tính ứng dụng nhằm giải quyết các yêu cầu thực tiễn còn những những kết quả nghiên cứu về sử dụng TNTN, BVMT và sự phân chia lãnh thổ tự nhiên của các nhà địa lý Liên Xô (cũ) đặc biệt có ý nghĩa về mặt lý luận. Có thể coi, các quan điểm và kết quả nghiên cứu của những nhà địa lý trong giai đoạn này có tính chất cơ sở tạo tiền đề cho sự ra đời của khoa học cảnh quan.
Từ giữa thế kỉ 20, vai trò của các bản đồ và phương pháp cảnh quan trong nghiên cứu cải tạo tự nhiên được đánh giá cao, chính vì thế các nhà địa lý Liên Xô (cũ) đã tập trung nghiên cứu có hệ thống để thành lập các bản đồ cảnh quan và phân vùng địa lý tự nhiên ở những tỉ lệ khác nhau nhằm mục đích phục vụ phát triển KT- XH. Qua công tác này, những kinh nghiệm nghiên cứu được tổng hợp và phát triển thành những khái niệm và cơ sở lý luận về cảnh quan. 10 Những kết quả nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỉ 20 trở về đây đã đánh dấu bước phát triển mới trong nghiên cứu đánh giá cảnh quan nhằm với sự chuyển dần từ nghiên cứu định tính sang định lượng, bán định lượng và ngày càng đa dạng về nội dung. Nhiều phương pháp tiếp cận mang tính liên ngành được sử dụng như phương pháp tiếp cận hệ thống, tiếp cận sinh thái… đã tạo nên bước ngoặt trong nghiên cứu cảnh quan từ nghiên cứu cấu trúc sang nghiên cứu cả chức năng và động lực của cảnh quan [42].
Cũng từ cuối thập kỷ 60 của thế kỉ 20 đến nay một hướng nghiên cứu ứng dụng mới của cảnh quan xuất hiện từ sự giao thoa, thống nhất giữa cảnh quan học và sinh thái học là nghiên cứu cảnh quan sinh thái. Cảnh quan sinh thái sử dụng phương pháp tiếp cận sinh thái trong nghiên cứu sự phân hoá của các đơn vị cảnh quan theo một hệ thống phân bậc, có sự kế thừa và phát triển các kết quả nghiên cứu cảnh quan và HST [42]. Những kết quả nghiên cứu về lý luận và thực tiễn theo xu hướng này hiện nay đang được vận dụng trong nghiên cứu đánh giá tài nguyên, môi trường sinh thái (MTST). Hướng nghiên cứu đánh giá xói mòn đất và bảo vệ đất khỏi xói mòn Những khảo sát sơ khai về xói mòn trên các sườn dốc đã ra xuất hiện từ thời Hy Lạp và La Mã cổ đại.
Tuy nhiên phải đến thế kỷ thứ 18, những nghiên cứu về xói mòn trong mối quan hệ với dòng chảy mặt mới thực sự được các nhà khoa học Liên Xô (cũ) tiến hành nghiên cứu có hệ thống. Nhìn chung, hướng nghiên cứu xói mòn đất trên thế giới đều tập trung vào các vấn đề như: xác định nguyên nhân, hiện trạng quá trình xói mòn đất cả về mặt định tính và định lượng; dự báo nguy cơ xói mòn; nghiên cứu đề xuất các biện pháp, các mô hình canh tác hạn chế xói mòn; ứng dụng triển khai các biện pháp hạn chế xói mòn có hiệu quả trong những điều kiện cụ thể của mỗi quốc gia, mỗi vùng lãnh thổ. Tại Liên Xô (cũ), nghiên cứu xói mòn do mưa và tuyết tan được M. Lômônôxốp tiến hành từ những năm 1751 đến 1763.
Sau đó, là các công trình của N.C Kozxenco đã cho xây dựng trạm nghiên cứu sự hình thành và phát triển của khe rãnh. Đến năm 1925, bản đồ khe rãnh lãnh thổ châu Âu đã được thành lập, tiếp đến là bản đồ xói mòn Ukraina (1936), bản đồ xói mòn Liên Xô (cũ) vào các năm 1939, 1948, 1960) [dẫn bởi 76]. 11 Ở Hoa Kỳ, một trong những biện pháp có hiệu quả trong việc hạn chế xói mòn là trồng rừng phòng hộ cho đồng ruộng. Chính vì thế ngay từ những năm đầu thế kỷ 20, chính phủ Hoa Kỳ đã triển khai trồng và phục hồi rừng phòng hộ cho đồng ruộng.
Diện tích rừng phòng hộ đặc biệt phát triển mạnh từ năm 1935 trên khắp lãnh thổ. Ngoài ra, chính phủ Hoa Kỳ cũng tăng cường các biện pháp công trình như xây dựng các đập ngăn dòng để hạn chế động lực dòng chảy, xây dựng bờ kè ở những vùng canh tác trên những sườn dốc. Từ năm 1917, Hoa Kỳ đã xây dựng những bồn chứa đầu tiên để nghiên cứu ảnh hưởng của dòng chảy tới xói mòn đất. Từ những kết quả phân tích lý hóa và so sánh những khác biệt của dữ liệu thu thập từ các ô thí nghiệm, Middleton H.
và các đồng nghiệp (1930, 1932) nghiên cứu tính kháng xói của đất dựa trên tính bền vững cấu trúc và tính thấm. Năm 1940, Zingg đã thiết lập mối quan hệ giữa tổng lượng đất xói mòn và độ dốc, chiều dài sườn từ việc nghiên cứu tương quan giữa tổng lượng đất mất và các yếu tố địa hình. Từ những kết quả này năm 1947 Browing đã tạo nên hệ thống quan hệ với việc giới thiệu hoàn chỉnh hệ số kháng xói của đất [164]. Một số nhà khoa học khác như F.Schumm (1989) đã tiếp cận nghiên cứu xói mòn bằng việc xác định lượng dòng chảy cát bùn trên các sông suối dựa trên mối quan hệ giữa dòng chảy rắn và lượng mưa trung bình năm của lưu vực.
Một trong những công trình có giá trị lớn nhất và được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu xói mòn ở Hoa Kỳ là phương trình mất đất tổng quát của Wischmeier và Smith (1962, 1965, 1978) dựa trên kết quả phân tích số liệu thống kê của 47 địa phương ở 21 bang thuộc miền Trung và Tây Hoa Kỳ. Ở một số quốc gia khác như Canada, Pháp, hướng nghiên cứu xói mòn tập trung vào việc tìm ra các biện pháp hạn chế xói mòn có hiệu quả. Những biện pháp hạn chế xói mòn chủ yếu của các quốc gia này bao gồm: trồng rừng phòng hộ đầu nguồn và bao quanh các thửa ruộng canh tác; xây dựng các bờ kè giữ đất, trồng cỏ và cây thân gỗ kết hợp cây nông nghiệp trên các sườn dốc; tiến hành san lấp các khe hẻm bằng biện pháp cơ giới sau đó trồng hỗn hợp giữa lúa mạch đen và cỏ lâu năm để hạn chế mất đất, mất nước. Tại các nước châu Á và châu Phi, nhiều công trình nghiên cứu xói mòn đã được tiến hành ở Trung Quốc, Nhật Bản, Xrilanca, Philipin.
Điểm chung nhất trong các công trình nghiên cứu xói mòn ở các quốc gia này là tập trung vào việc 12 vận dụng, triển khai những kết quả nghiên cứu, biện pháp và mô hình canh tác hạn chế xói mòn của các nước châu Âu vào điều kiện thực tế của mỗi quốc gia. Hướng nghiên cứu phân tích lưu vực sông LVS được nghiên cứu từ nhiều lĩnh vực và hướng tiếp cận khác nhau. Theo hướng phân tích lưu vực, đơn vị được sử dụng trong đánh giá tổng hợp là LVS. Mức độ chi tiết về cấp LVS được sử dụng phụ thuộc vào lãnh thổ nghiên cứu.
Công nghệ GIS ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong quản lý dữ liệu, phân tích không gian bằng các mô hình và chỉ tiêu định lượng. Nghiên cứu quy hoạch SDHL tài nguyên theo LVS là nội dung quan trọng của quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường lưu vực. Do đặc thù của thiên nhiên nhiều đồi núi trong điều kiện mưa mùa, sự cân bằng của MTTN không ổn định nên hướng phân tích lưu vực được đánh giá là cách tiếp cận phù hợp nhất nhằm khai thác hợp lý tài nguyên và BVMT ở nước ta. Cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu lưu vực từ nhiều hướng tiếp cận và phương pháp khác nhau nhằm đề xuất quy hoạch sử dụng đất và SDHL tài nguyên.
Tổng hợp các kết quả nghiên cứu theo hướng này, có thế thấy một số cách tiếp cận chính sau: a. Quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo lưu vực sông Phương pháp tiếp cận truyền thống trong quản lý tài nguyên nước phân tán theo ngành và độc lập ở từng quốc gia đã tạo ra những tổ chức đại diện cho những quyền lợi mâu thuẫn nhau về lợi ích. Trước những xung đột về tài nguyên nước ở nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới, Hội nghị nước ngọt quốc tế lần đầu tiên được tổ chức tại Dublin - Ireland (Hội nghị Dublin) vào tháng 1/1992 đã đưa ra yêu cầu cần thiết phải có một phương thức quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo ranh giới lưu vực. Vấn đề này cũng tiếp tục được đưa ra ở Hội nghị Thượng đỉnh về Môi trường và phát triển của Liên Hợp Quốc họp tại Rio de Janero (Braxin, 1992) và các diễn đàn nước thế giới được tổ chức vào các năm 2001, 2002, 2003.
Quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo LVS đã được thực hiện ở nhiều nước châu Âu từ nửa cuối của thế kỷ 20 và được xem là yêu cầu tất yếu trong giai đoạn hiện nay. Theo cách tiếp cận này, tài nguyên nước trong lưu vực sông phải được quản lý thống nhất, không chia cắt giữa các cấp hành chính, giữa thượng nguồn và hạ nguồn. Mục đích của tiếp cận quản lý tài nguyên nước theo lưu vực là nhằm đảm bảo sự bình đẳng, hợp lý 13 về nhu cầu sử dụng và công bằng về trách nhiệm trong việc quản lý tài nguyên nước giữa các ngành, các địa phương theo không gian địa lý của lưu vực, hướng tới sự bền vững trong việc khai thác, sử dụng nguồn nước [29], [38], [70], [128].
