Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam sở hữu đường bờ biển dài 3.260 km với hệ sinh thái rừng ngập mặn giữ vai trò xung yếu trong phòng hộ đê điều và thích ứng biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, diện tích rừng ngập mặn toàn quốc đã suy giảm mạnh từ 400.400 ha năm 1943 xuống còn 156.608 ha năm 2000 và ghi nhận đạt 57.210 ha theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Tại tỉnh Quảng Ninh, diện tích rừng ngập mặn cũng sụt giảm nghiêm trọng từ 29.000 ha năm 1997 xuống còn khoảng 19.860 ha năm 2018. Trong bối cảnh đó, thành phố Móng Cái với diện tích tự nhiên 51.958,66 ha và hơn 50 km bờ biển là địa bàn chịu sức ép kép gay gắt giữa bảo tồn sinh thái và phát triển kinh tế cửa khẩu.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn là làm rõ quy mô, chiều hướng suy thoái của thảm thực vật ngập mặn dưới tác động tổng hợp của các hoạt động dân sinh và biến đổi khí hậu. Mục tiêu cụ thể gồm: đánh giá biến động diện tích và chất lượng rừng ngập mặn tại Móng Cái qua hai mốc thời gian 2000 - 2010 và 2010 - 2020; phân tích thực trạng quản lý nhà nước; xác định căn nguyên cốt lõi và đề xuất giải pháp đồng bộ nhằm phục hồi hệ sinh thái bền vững.

Phạm vi nghiên cứu bao quát không gian 17 xã, phường trên địa bàn thành phố Móng Cái, tập trung sâu vào dải đất ngập nước ven biển trong khung thời gian 20 năm (2000 – 2020). Ý nghĩa của đề tài thể hiện ở việc xây dựng bộ cơ sở dữ liệu số hóa không gian chính xác, cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn giúp địa phương duy trì tỷ lệ che phủ rừng trên 41%, đồng thời bảo vệ sinh kế lâu dài cho hơn 108.553 người dân vùng duyên hải Đông Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được thiết lập dựa trên lý thuyết phân vùng sinh thái thảm thực vật rừng ngập mặn nhiệt đới và lý thuyết thích nghi sinh thái của quần xã thực vật ven bờ theo công trình của Phan Nguyên Hồng (1991). Cấu trúc thảm cây ngập mặn chịu sự điều tiết chặt chẽ bởi các yếu tố ngoại cảnh bao gồm: biên độ nhiệt độ không khí, lượng mưa hàng năm, chế độ thủy triều và tính chất thổ nhưỡng thể nền bùn sét giàu mùn bã hữu cơ.

Đồng thời, tác giả vận dụng mô hình quản lý tài nguyên thiên nhiên dựa vào cộng đồng (Community-Based Natural Resource Management) kết hợp khung phân tích động lực biến động sử dụng đất (LULC). Hệ thống khái niệm chủ đạo xuyên suốt luận văn bao gồm:

  • Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa (NDVI - Normalized Difference Vegetation Index) dùng để định lượng mật độ và sức khỏe tán lá cây rừng;
  • Hệ thống thông tin địa lý (GIS) và viễn thám quang học đa phổ;
  • Quần xã thực vật ngập mặn đặc trưng vùng Đông Bắc như Trang (Kandelia obovata), Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza) và Bần chua (Sonneratia caseolaris);
  • Thể nền trầm tích bãi triều và vùng đệm cửa sông sinh thái.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu sơ cấp và thứ cấp của đề tài được tổng hợp từ cơ sở ảnh vệ tinh Landsat 5 TM, Landsat 7 ETM+ và Landsat 8 OLI qua các năm 2000, 2010 và 2020 do Cơ quan Vũ trụ Mỹ cung cấp, kết hợp hệ thống hồ sơ lưu trữ tại Hạt Kiểm lâm và Phòng Kinh tế thành phố Móng Cái.

Phương pháp phân tích viễn thám kết hợp thuật toán phân loại ảnh có giám sát (Supervised Classification) theo nguyên lý xác suất cực đại (Maximum Likelihood) được lựa chọn làm công cụ cốt lõi. Lý do lựa chọn phương pháp này xuất phát từ khả năng bao quát toàn bộ vùng bãi triều lầy thụt rộng hơn 50 km đường bờ biển mà việc đo đạc thủ công không thể thực hiện định kỳ, giúp trích xuất biến động lớp phủ đa thời gian với độ chính xác kiểm chứng đạt trên 85%.

Về phương pháp điều tra thực địa và xã hội học, cỡ mẫu khảo sát gồm 180 phiếu phỏng vấn bảng hỏi được triển khai theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng (Stratified Random Sampling). Địa bàn lấy mẫu tập trung tại 5 xã, phường trọng điểm có diện tích rừng ngập mặn lớn gồm Vạn Ninh, Hải Đông, Hải Xuân, Trà Cổ và Bình Ngọc. Đối tượng phỏng vấn chia làm hai nhóm: 160 hộ dân trực tiếp khai thác thủy sản, nuôi tôm ao đầm và 20 cán bộ chuyên trách công tác quản lý tài nguyên môi trường cấp xã, phường và thành phố. Luận văn cũng tiến hành định vị 60 điểm tọa độ thực địa bằng thiết bị GPS cầm tay để hiệu chỉnh bản đồ và áp dụng ma trận SWOT nhằm đánh giá toàn diện năng lực quản lý rừng tại địa phương. Tiến trình nghiên cứu được triển khai thực hiện từ năm 2020 đến năm 2022.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích dữ liệu không gian giai đoạn 2000 – 2020 cho thấy diện tích rừng ngập mặn thành phố Móng Cái trải qua biến động sâu sắc theo hai giai đoạn rõ rệt:

Thứ nhất, giai đoạn 2000 – 2010 chứng kiến diện tích rừng ngập mặn sụt giảm mạnh do làn sóng chuyển đổi ồ ạt đất bãi triều sang đầm nuôi thủy sản thâm canh. Tổng diện tích ao đầm nuôi tôm gia tăng đột biến, chiếm tới hơn 51,7% diện tích mở rộng mới với quy mô đạt trên 1.300 ha, tập trung tại các vùng cửa sông Ka Long và xã Vạn Ninh.

Thứ hai, giai đoạn 2010 – 2020 ghi nhận xu hướng ổn định và phục hồi cục bộ về diện tích nhờ hiệu quả từ 02 dự án thuộc Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó biến đổi khí hậu (SP-RCC), bao gồm Dự án trồng rừng bảo vệ đê Thôn 1 xã Hải Đông và Dự án bảo vệ phát triển rừng phòng hộ ven biển tỉnh Quảng Ninh với tổng diện tích trồng mới đạt 3.325 ha.

Thứ ba, chất lượng thảm thực vật có sự phân hóa mạnh mẽ khi đánh giá qua chỉ số NDVI. Giá trị NDVI trung bình giảm từ mức phản ánh tán rừng dày (NDVI dao động 0,60 – 0,75) trong năm 2000 xuống mức rừng nghèo và tán thưa (NDVI dao động 0,25 – 0,45) trong năm 2010, trước khi có dấu hiệu cải thiện nhẹ ở tầng cây bụi tái sinh vào năm 2020.

BIẾN ĐỘNG CHẤT LƯỢNG RỪNG NGẬP MẶN MÓNG CÁI (2000 - 2020)
-------------------------------------------------------------------
Mốc thời gian    Chỉ số NDVI trung bình      Trạng thái thảm phủ
-------------------------------------------------------------------
Năm 2000         0,60 - 0,75                 Rừng dày, nguyên sinh
Năm 2010         0,25 - 0,45                 Tán thưa, suy thoái mạnh
Năm 2020         0,45 - 0,58                 Phục hồi nhờ rừng trồng mới
-------------------------------------------------------------------

Thảo luận kết quả

Dữ liệu nghiên cứu phản ánh áp lực suy thoái bắt nguồn từ hai nhóm nguyên nhân chính:

  • Tác động nhân sinh là động lực chủ đạo làm suy giảm diện tích. Lợi nhuận kinh tế từ nuôi tôm chân trắng đã thúc đẩy việc đầu tư hơn 1.000 tỷ đồng vào các đầm nuôi công nghiệp, dẫn tới việc đắp đê ngăn triều phá vỡ chế độ ngập tự nhiên. Các dự án phát triển hạ tầng đô thị và san lấp mở đường ven biển tại xã Vạn Ninh cũng trực tiếp triệt hạ nhiều dải rừng phòng hộ lâu năm.
  • Tác động tự nhiên từ biến đổi khí hậu đóng vai trò cộng hưởng làm suy thoái chất lượng rừng. Khu vực nghiên cứu ghi nhận các đợt rét hại cực đoan với nhiệt độ mùa đông giảm xuống 11,9°C vào tháng 2/2011, lượng mưa năm biến thiên thất thường từ mức đỉnh 3.159,3 mm (năm 2001) xuống mức đáy 1.666,6 mm (năm 2011), kết hợp với biên độ thủy triều dâng cao đạt +4,98 m tại Mũi Ngọc gây sạt lở thể nền trầm tích.

Các kết quả phân tích biến động diện tích và chất lượng rừng có thể được biểu diễn trực quan hóa thông qua hệ thống bản đồ đơn vị đất đai, biểu đồ cột chồng tỷ lệ chuyển đổi thảm phủ và bảng ma trận chuyển dịch không gian giữa đất rừng, mặt nước nuôi trồng thủy sản và đất phi nông nghiệp giai đoạn 2000 - 2020. Phát hiện này hoàn toàn tương đồng với báo cáo diễn biến rừng tại các địa phương lân cận như Hải Phòng (giảm hơn 1.000 ha) và Nam Định, khẳng định một thực tế rằng việc đánh đổi diện tích đất ngập nước lấy tăng trưởng nuôi trồng thủy sản ngắn hạn là nguyên nhân chung dẫn đến mất cân bằng sinh thái ven bờ.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu thực địa và phân tích SWOT, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp quản lý đồng bộ nhằm bảo tồn và phát triển bền vững rừng ngập mặn thành phố Móng Cái:

Thứ nhất, hoàn thiện thể chế và quản lý quy hoạch không gian biển. Tiến hành rà soát, cắm mốc ranh giới rõ ràng trên thực địa cho toàn bộ 16.978,2 ha đất rừng phòng hộ và 29.839,25 ha đất lâm nghiệp trên toàn thành phố. Nghiêm cấm mọi hành vi tự phát san lấp bãi triều hoặc chuyển đổi rừng ngập mặn sang mục đích phi nông nghiệp. Chủ thể thực hiện: UBND thành phố Móng Cái chủ trì, phối hợp với Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Quảng Ninh. Thời gian thực hiện: Giai đoạn 2023 – 2025.

Thứ hai, đẩy mạnh ứng dụng khoa học kỹ thuật trong trồng và phục hồi rừng. Tập trung áp dụng các giải pháp công trình mềm như gây bồi, tạo bãi giảm sóng; lựa chọn cơ cấu cây trồng chịu mặn và chịu lạnh tốt bản địa gồm Trang, Bần chua, Vẹt dù; thiết lập hệ thống giám sát thảm phủ định kỳ 6 tháng/lần bằng công nghệ viễn thám GIS. Mục tiêu kỹ thuật: Nâng tỷ lệ cây sống sau 3 năm trồng rừng đạt trên 85%. Chủ thể thực hiện: Hạt Kiểm lâm Móng Cái phối hợp Ban Quản lý rừng phòng hộ. Thời gian: 2023 – 2027.

Thứ ba, chuyển đổi cơ cấu kinh tế và phát triển sinh kế xanh. Khuyến khích nhân rộng mô hình nuôi thủy sản sinh thái kết hợp dưới tán rừng (tôm - cua - rừng) thay thế cho hình thức thâm canh xả thải trực tiếp; triển khai cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng (PES) và du lịch sinh thái trải nghiệm. Mục tiêu: Gia tăng 15% đến 20% thu nhập ổn định cho cộng đồng dân cư ven biển. Thời gian: 2024 – 2028.

Thứ tư, nâng cao nhận thức cộng đồng và thực thi pháp luật. Kiện toàn các tổ tuần tra bảo vệ rừng cộng đồng tại 9 xã, phường ven biển; tổ chức các chương trình phổ biến Luật Lâm nghiệp cho 100% hộ dân sinh sống giáp ranh đầm ngập mặn. Chủ thể thực hiện: Ủy ban Mặt trận Tổ quốc và UBND các xã, phường. Thời gian: Triển khai thường niên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị thực tiễn và học thuật cao, phục vụ thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính sau:

  1. Cơ quan quản lý nhà nước và chính quyền địa phương: Lãnh đạo UBND thành phố Móng Cái, Chi cục Kiểm lâm, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh có thể khai thác hệ thống bản đồ số hóa GIS và ma trận SWOT để làm căn cứ phê duyệt quy hoạch sử dụng đất, lập kế hoạch ứng phó biến đổi khí hậu ven bờ và phân bổ ngân sách lâm nghiệp hợp lý.
  2. Giảng viên, nhà nghiên cứu và học viên sau đại học: Các chuyên gia thuộc khối ngành Quản lý tài nguyên, Lâm sinh, Khoa học môi trường và Địa lý ứng dụng có thể sử dụng luận văn như một tài liệu tham khảo chuẩn mực về quy trình tích hợp ảnh viễn thám đa phổ Landsat xử lý chỉ số NDVI kết hợp khảo sát xã hội học phân tầng trên quy mô cấp huyện thị.
  3. Ban quản lý các dự án phát triển và tổ chức phi chính phủ (NGOs): Các chuyên gia thiết kế dự án môi trường có thể rút ra bài học kinh nghiệm sâu sắc từ việc đánh giá hiệu quả thực tế của 02 dự án SP-RCC tại Móng Cái để xây dựng mô hình sinh kế gắn với bảo vệ rừng ven biển Đông Bắc.
  4. Doanh nghiệp và cộng đồng nuôi trồng thủy sản ven biển: Các chủ trang trại, hợp tác xã tại địa phương có thể tiếp cận giải pháp kỹ thuật nuôi trồng thủy sản sinh thái bền vững dưới tán rừng nhằm nâng cao giá trị thương phẩm và đáp ứng các tiêu chuẩn xanh của thị trường.

Câu hỏi thường gặp

Nguyên nhân căn bản nào khiến diện tích rừng ngập mặn Móng Cái suy thoái trong giai đoạn 2000 - 2020? Suy thoái diện tích rừng ngập mặn tại Móng Cái bắt nguồn chủ yếu từ hoạt động phá rừng đào ao đắp đầm nuôi tôm thâm canh với quy mô trên 1.300 ha, cùng việc san lấp mặt bằng xây dựng hạ tầng giao thông, kết hợp với các hình thái thời tiết cực đoan như nhiệt độ rét hại xuống 11,9°C và xói lở bờ biển.

Việc ứng dụng viễn thám Landsat và GIS mang lại lợi ích gì cho công tác nghiên cứu? Ảnh vệ tinh Landsat cung cấp chuỗi dữ liệu ảnh đa thời gian qua các năm 2000, 2010 và 2020 với độ bao phủ rộng khắp 51.958,66 ha diện tích tự nhiên của thành phố Móng Cái. Thuật toán phân lớp và chỉ số NDVI giúp trích xuất chính xác ranh giới biến động rừng ngập mặn với độ tin cậy trên 85% mà không tốn kém chi phí khảo sát thực địa diện rộng.

Các dự án thuộc Chương trình SP-RCC đã đem lại kết quả cụ thể nào cho Móng Cái? Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó biến đổi khí hậu (SP-RCC) đã tài trợ triển khai 02 dự án trồng rừng trọng điểm tại xã Hải Đông và dải phòng hộ ven biển, đóng góp trực tiếp vào kết quả trồng mới 3.325 ha rừng, nâng tỷ lệ che phủ rừng toàn thành phố Móng Cái lên mức 41%.

Vì sao các loài cây ngập mặn tại Móng Cái có kích thước sinh trưởng nhỏ hơn khu vực Nam Bộ? Khu vực ven biển Móng Cái chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc với nền nhiệt độ mùa đông xuống thấp dưới 15°C và lượng mưa biến động lớn, làm hạn chế quá trình trao đổi chất và kéo dài thời gian sinh trưởng của cây so với môi trường nhiệt đới ổn định 25°C – 28°C tại các tỉnh Nam Bộ.

Mô hình kinh tế nào giúp giải quyết hài hòa xung đột giữa sinh kế người dân và bảo tồn rừng? Mô hình nuôi tôm - cua - cá sinh thái kết hợp duy trì tán rừng ngập mặn tự nhiên là giải pháp tối ưu nhất. Phương thức này không chỉ giúp hộ dân gia tăng 15% đến 20% thu nhập bền vững mà còn bảo toàn hệ sinh thái bùn bãi triều và phát huy tối đa chức năng chắn sóng phòng hộ đê điều.

Kết luận

  • Luận văn đã định lượng chính xác biến động không gian của thảm rừng ngập mặn thành phố Móng Cái qua chuỗi dữ liệu ảnh vệ tinh 20 năm từ năm 2000 đến năm 2020.
  • Nghiên cứu chứng minh sự suy giảm diện tích rừng diễn ra mạnh mẽ nhất trong giai đoạn 2000 – 2010 do sức ép mở rộng hơn 1.300 ha ao đầm nuôi thủy sản thâm canh, trước khi phục hồi cục bộ trong giai đoạn 2010 – 2020.
  • Chỉ số thực vật NDVI và phương pháp phân loại có giám sát đã bóc tách rõ nét sự suy giảm chất lượng rừng do rét hại cực đoan 11,9°C và áp lực chuyển đổi mục đích sử dụng đất bãi triều.
  • Đề tài đóng góp hệ thống 4 nhóm giải pháp khả thi gồm quy hoạch bảo vệ 16.978,2 ha rừng phòng hộ, ứng dụng công nghệ viễn thám giám sát, chuyển đổi sinh kế xanh và củng cố quản lý cộng đồng.
  • Kế hoạch hành động tiếp theo cần tập trung số hóa dữ liệu kiểm kê rừng hàng năm và triển khai thí điểm cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng trong giai đoạn 2024 – 2026.

Để nắm bắt toàn diện hệ thống bản đồ số hóa không gian và bộ đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh chuyên sâu, quý độc giả và các nhà quản lý được khuyến khích tham khảo toàn văn công trình nghiên cứu thạc sĩ của tác giả Trần Anh Đức.