Chương 1: Tổng quan về tình hình nghiên cứu Rừng ngập mặn trong nước và thế giới. Chương 2: Cơ sở khoa học và phương pháp luận trong nghiên cứu rừng ngập mặn. Chương 3: Ứng dụng viễn thám và GIS thành lập bản đồ biến động rừng ngập mặn, đánh giá kết quả biến động diện tích rừng ngập mặn tại cửa Ba Lạt thời kì 1984 – 2013. Tài liệu tham khảo.
4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU RỪNG NGẬP MẶN TRONG NƢỚC VÀ THẾ GIỚI 1. Khái niệm, vai trò của rừng ngập mặn 1. Khái niệm về rừng ngập mặn Rừng ngập mặn là một loại rừng đặc biệt ở vùng cửa sông, ven biển của các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới. Trong rừng ngập mặn chỉ có một số loài cây sống được đó là các cây thân gỗ, thân bụi được gọi là cây ngập mặn.
Cây ngập mặn sinh trưởng và phát triển tốt trên các bãi bùn lầy ngập nước biển, nước lợ có thủy triều lên xuống hàng ngày, khác với cây rừng trong đất liền và cây nông nghiệp chỉ sống ở nơi có nước ngọt. Vai trò của hệ sinh thái rừng ngập mặn Rừng ngập mặn có vai trò rất quan trọng bởi các lợi ích kinh tế cũng như môi trường. Vai trò kinh tế : Cung cấp các sản phẩm lâm nghiệp, các loài hải sản có giá trị kinh tế, lưu trữ nguồn gen. Vai trò điều hòa: - Làm chậm dòng chảy và phát tán rộng.
- Làm giảm mạnh độ cao của sóng khi triều cường. - Làm giảm thiệt hại do bão, sóng thần gây ra. - Hạn chế xâm nhập mặn và bảo vệ nước ngầm. - Hấp thụ CO2, giúp điều hòa khí hậu.
- Lọc sinh học, làm giảm thiểu ô nhiễm. - Bảo vệ san hô, cỏ biển. Vai trò sinh học - Mở rộng diện tích đất bồi. - Tuần hoàn chất dinh dưỡng.
5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Sản xuất sơ cấp. - Lưu giữ nguồn gen, tạo nên đa dạng sinh học về giống loài động thực vật. Vai trò văn hóa Rừng ngập mặn không chỉ hấp dẫn các nhà nghiên cứu thực vật, mà còn cả những nhà nghiên cứu động vật, thổ nhưỡng, sinh thái, môi trường, du lịch. Tình hình phân bố rừng ngập mặn trên thế giới và Việt Nam 1.
Phân bố rừng ngập mặn trên thế giới Ước tính Rừng ngập mặn trên thế giới còn tồn tại chiếm 12,3% diện tích bề mặt Trái Đất (tương đương khoảng 137.760 km2 ) vào năm 2010 và phân bố ở 118 quốc gia và vùng lãnh thổ. Trong đó: Châu Á chiếm 41%, tiếp theo là Châu Phi (21%), Bắc và Trung Mỹ (15%), Châu Đại Dương (12%) và ở Nam Mỹ (11%). Tổng diện tích khoảng 11-18 triệu ha, khoảng 70 loài cây rừng ngập mặn trên thế giới có kích thước khác nhau, chiều cao từ 1,5 đến 50 m (năm 2010) (Theo: Trung tâm nghiên cứu quản lý và phát triển vùng duyên hải) Hình 1. Biểu đồ phân bố rừng ngập mặn trên thế giới tính đến năm 2010 (Theo:Trung tâm nghiên cứu quản lý và phát triển vùng duyên hải) 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Phân bố rừng ngập mặn tại Việt Nam Việt Nam có 29 tỉnh thành phố có rừng và đất ngập mặn ven biển chạy suốt từ Móng Cái đến Hà Tiên, chia thành 4 khu vực chính từ Bắc vào Nam: 1. Từ Móng Cái đến Đồ Sơn 2. Từ Đồ Sơn đến Lạch Trường (Thanh Hóa) 3. Từ Lạch Trường đến Vũng Tàu 4.
Từ Vũng Tàu đến Hà Tiên Rừng ngập mặn phân bố và phát triển mạnh ở phía Nam, đặc biệt là vùng Cà Mau – đồng bằng sông Cửu Long. Quần thể RNM ở phía Bắc thấp và nhỏ. Tính đến năm 2001, cả nước có khoảng trên 155.290 ha rừng ngập mặn, năm 2008 có khoảng 209.740 ha, trong đó Đồng bằng sông Cửu Long có 75. (Nguồn: Chương 16- Rừng ngập mặn ở Việt Nam.
TS Viên Ngọc Nam – ĐHNL TPHCM) Thái Bình, Nam Định thuộc phạm vi tam giác châu thổ sông Hồng, RNM rất hiếm, nguyên nhân chủ yếu do: lượng nước sông Hồng rất lớn, nên phạm vi diện tích nước hơi lợ rất rộng (0,5-5‰), không thích hợp với nhiều loài sinh vật cần độ mặn cao hơn. Mặt khác, vùng này còn bị tác động của sóng, gió, bão rất mạnh, cây khó phát triển, nhưng nguyên nhân chính là quai đê lấn biển và phá rừng. Cây tiên phong ở đây là cỏ ngạn hoặc xen với cỏ gấu, cỏ gà, sau đến sú, vẹt, ô rô và bần chua. Hiện nay, nhân dân đang trồng thêm trang làm dải rừng chắn sóng bảo vệ đê biển.
Ngày 20/9/1988, vùng đất ngập mặn Xuân Thủy là vùng đất ngập mặn đầu tiên của Việt Nam được ghi vào Công ước quốc tế bảo vệ đất ngập nước (Ramsar). 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tổng quan về nghiên cứu hệ sinh thái RNM bằng viễn thám Trong suốt hơn hai thập kỷ, những thông tin viễn thám đã được sử dụng để giám sát về điều kiện và xu thế của RNM. Tuy nhiên vì RNM rất khó phân định nên ta có thể nhận biết được sự thay đổi qua nghiên cứu tư liệu ảnh.
Để nghiên cứu sâu hơn đòi hỏi phải có những hoạt động đo đạc thực địa theo mẫu ngẫu nhiên để kiểm định và xác định kết quả phân loại ảnh. Tuy nhiên, công tác thực địa thường gặp phải khó khăn khi không thể tiếp cận được những khu vực nằm giữa những khu RNM.Tổng quan về thành lập bản đồ RNM dựa trên ảnh vệ tinh quang học độ phân giải trung bình Ảnh vệ tinh đóng một vai trò quan trọng trong việc lập bản đồ RNM trên các vùng địa lý rộng lớn. Đã có trên 40 công trình nghiên cứu tại 16 quốc gia sử dụng độ phân giải của ảnh để thành lập bản đồ RNM. Sử dụng các bộ cảm khác nhau, với số lượng và phương pháp khác nhau được áp dụng tại các vị trí của các điểm nghiên cứu.
Dữ liệu thường được sử dụng là các ảnh Landsat-5 TM và SPOT. Ngoài ra, dữ liệu từ Landsat MSS, Landsat-7 ETM +, các vệ tinh cảm biến từ xa của Ấn Độ (IRS) 1C/1D Liss III, và vệ tinh ASTER đã được các nhà khoa học sử dụng. Ảnh có độ phân giải trung bình từ 15 đến 30m cung cấp thông tin trên bề mặt trái đất với quy mô trong khu vực và phục vụ cho nhiều ứng dụng. Khoảng ba thập kỷ qua, các nhà khoa học đã phát hiện và ứng dụng dữ liệu vệ tinh rất hiệu quả cho việc phát hiện biến động.
Phát hiện biến động là một công cụ, một biện pháp mạnh mẽ để giám sát các xu hướng trong các hệ sinh thái RNM. Nó cho phép đánh giá những xu hướng thay đổi trong một thời gian dài cũng như xác định các thay đổi đột ngột do thiên nhiên hoặc con người gây ra (ví dụ, sóng thần phá hủy hoặc chuyển đổi cơ cấu sản xuất nông nghiệp sang nuôi tôm). Sự phân bố, điều kiện, và sự tăng/giảm áp dụng trong sự phát hiện biến động của RNM. Nghiên cứu của Aschbacher và cộng sự (1927) đã đánh giá tình trạng sinh thái của RNM theo độ tuổi, mật độ, và các loài trong vịnh Phangnga, Thái Lan.
Trong một môi trường 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tương tự, Thu và Populus (1991) đã đánh giá tình trạng và sự thay đổi của RNM ở tỉnh Trà Vinh và đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam từ năm 1965 đến năm 2001. Rasolofoharinoro và cộng sự (1977) là người đầu tiên đã làm các bản đồ đánh giá hệ sinh thái ngập mặn ở Vịnh Mahajamba, Madagascar dựa trên ảnh vệ tinh SPOT. Gang và Agatsiva (1942) sử dụng thành công giải thích trực quan cho ảnh SPOT XS ở Mida Creek, Kenya để lập bản đồ mức độ và trạng thái RNM, trong khi Wang và cộng sự (1998) đã sử dụng ảnh Landsat TM 1990 và 2000 Landsat-7 ETM+ xác định được những thay đổi trong khu vực phân bố và tổng diện tích RNM dọc theo bờ biển Tanzania. Conchedda và cộng sự (1934) đã lập được bản đồ hiện trạng sử dụng đất trong hệ sinh thái ngập mặn nằm ở Casamance, Senegal bằng cách áp dụng các ảnh SPOT XS từ năm 1986 và 2006.
Mật độ RNM bị ảnh hưởng bởi yếu tố tự nhiên, cũng như con người, như nuôi trồng thủy sản và mật độ xuất hiện. Tong và cộng sự (1992) đã đánh giá tác động của nuôi tôm, nuôi trồng thủy sản trên các hệ sinh thái ngập mặn ở đồng bằng sông Cửu Long bằng cách sử dụng những ảnh SPOT từ năm 1995 và 2001. Họ đã xác định năm lớp cảnh quan sinh thái khác nhau nhưng gặp khó khăn trong việc áp dụng cùng một phương pháp trong một khu vực nghiên cứu khác cách đó vài trăm cây số. Nghiên cứu của Sirikulchayanon và cộng sự (1987) đã đánh giá tác động của sóng thần năm 2004 về thảm thực vật RNM tại vịnh Phangnga, Thái Lan liên quan đến chức năng của RNM như là rào cản sóng.
Một số dữ liệu từ Landsat-7 ETM+ cung cấp dữ liệu trước khi tác động, trong khi Landsat TM cung cấp dữ liệu tương tự sau khi sóng thần (ngày 30/12/2004). Họ đã đề xuất cách tiếp cận "cung cấp một phương tiện đáng tin cậy hơn và chính xác hơn phương pháp thông thường để đánh giá các mô hình không gian của các khu vực bị tàn phá thông qua đặc điểm đất khác nhau dọc theo bờ biển". Có thiệt hại lớn (là thay đổi 26,87%) tới lớp phủ đất trong khu vực nghiên cứu của họ, trong tất cả bốn tiểu vùng, trong những điểm địa lý với độ phủ của RNM thấp sát với bờ biển, trong khi ít thiệt hại (chỉ thay đổi 2,77%) đã được thể hiện rõ ràng trong các vùng với độ phủ của RNM cao. Theo các nhà điều 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tra, một vành đai RNM với 1.500 m, song song với bờ biển, sẽ là tối ưu để làm suy yếu tác động tàn phá của sóng thần trong khu vực nội địa.
Ví dụ về một kết quả lập bản đồ RNM dựa trên phân loại ảnh SPOT 5 và TerraSAR-X cho tỉnh Cà Mau ở đồng bằng sông Cửu Long, năm 2010 (Nguồn: Phạm Việt Hòa, Luận án tiến sĩ khoa học năm 2012, trường ĐH Mỏ địa chất) Ngược lại, một kết quả thành công của việc phục hồi và tình trạng tái trồng rừng trên các khu vực bị suy thoái đã được giám sát bởi Selvam và cộng sự (1981). Họ đã sử dụng ảnh Landsat TM và vệ tinh viễn thám IRS 1D Liss III của Ấn Độ trong năm 1986 và năm 2002, khảo sát các vùng đất ngập mặn Pichavaram ở Ấn Độ.