Luận Văn Thạc Sĩ: Quản Lý Rừng Ngập Mặn Tại Khánh Hòa Bằng Công Nghệ GIS Và Viễn Thám

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý rừng ngập mặn tại Khánh Hòa, đề xuất giải pháp bảo tồn hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Thị Lê Hằng
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Văn Trung
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM
• Chuyên ngành: Quản lý môi trường
• Đề tài: Quản lý rừng ngập mặn tại khu vực tỉnh Khánh Hòa bằng công nghệ GIS và viễn thám
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu và nhiệm vụ của đề tài
• 1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2.2. Nhiệm vụ của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.4. Đối tượng và phạm vi
• 2. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
• 2.1. Rừng ngập mặn
• 2.2. Vai trò rừng ngập mặn
• 2.2.1. Cung cấp các sản phẩm lâm nghiệp
• 2.2.2. Vai trò của rừng ngập mặn đối với nguồn lợi hải sản
• 2.2.3. Tính đa dạng sinh học trong hệ sinh thái rừng ngập mặn
• 2.2.4. Điều hòa khí hậu
• 2.2.5. Mở rộng diện tích đất bồi, hạn chế sói lở đường bờ, bảo vệ làng mạc, đồng ruộng
• 2.3. Giới thiệu chung về Đầm Nha Phu
• 2.3.1. Giới thiệu về rừng ngập mặn tại Đầm Nha Phu
• 2.3.2. Tình hình dân sinh, kinh tế - xã hội
• 2.3.3. Nhiệt độ và lượng mưa
• 2.4. Quản lý và phát triển rừng ngập mặn
• 2.4.1. Hiện trạng sử dụng và những nguyên nhân gây suy thoái RNM
• 2.4.2. Những nguyên nhân chính gây mất diện tích RNM
• 3. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 3.1. Tổng quan về viễn thám
• 3.2. Một số khái niệm
• 3.3. Tình hình nghiên cứu
• 3.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 3.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 4.1. Các bước thực hiện
• 4.2. Thu thập dữ liệu
• 4.3. Tiền xử lý ảnh
• 4.4. Tăng cường ảnh
• 4.5. Chỉ số thực vật (NDVI)
• 4.6. Phương pháp phân loại gần đúng nhất (MLC)
• 4.7. Đánh giá chính xác độ phân loại
• 4.8. Tích hợp GIS
• 5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 5.1. Phát hiện sự thay đổi rừng ngập mặn
• 5.1.1. Bản đồ phân bố rừng ngập mặn qua các năm
• 5.1.2. Đánh giá kết quả phân loại theo diện tích
• 5.1.3. Đánh giá sự biến động rừng ngập mặn qua từng năm
• 5.2. So sánh giá trị NDVI qua các giai đoạn từ năm 1973 – 2005 và 2014
• 6. GIẢI PHÁP QUẢN LÝ RỪNG NGẬP MẶN
• 6.1. Thảo luận kết quả
• 6.2. Các giải pháp bảo vệ rừng ngập mặn
• 7. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Quản lý rừng ngập mặn tại Khánh Hòa

Quản lý rừng ngập mặn tại Khánh Hòa là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh biến đổi khí hậu và suy thoái môi trường. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng công nghệ GIS và viễn thám để đánh giá biến động rừng ngập mặn tại Đầm Nha Phu, tỉnh Khánh Hòa. Kết quả cho thấy sự suy giảm nghiêm trọng diện tích rừng ngập mặn trong 41 năm (1973-2014), chủ yếu do chuyển đổi mục đích sử dụng đất và tác động của biến đổi khí hậu. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp bảo tồn và phục hồi rừng ngập mặn nhằm đảm bảo phát triển bền vững và bảo vệ môi trường sống của người dân ven biển.

1.1. Hiện trạng rừng ngập mặn tại Khánh Hòa

Rừng ngập mặn tại Khánh Hòa, đặc biệt là khu vực Đầm Nha Phu, đang đối mặt với nguy cơ suy thoái nghiêm trọng. Nguyên nhân chính bao gồm chuyển đổi đất rừng sang nuôi trồng thủy sản, đô thị hóa và tác động của biến đổi khí hậu. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu viễn thám từ các năm 1973, 2005 và 2014 để phân tích sự biến động diện tích rừng. Kết quả cho thấy diện tích rừng ngập mặn giảm đáng kể, từ 94,24% năm 1973 xuống còn 87,33% năm 2005 và 93,05% năm 2014. Điều này phản ánh sự cần thiết của các biện pháp quản lý và bảo tồn hiệu quả.

1.2. Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý rừng

Công nghệ GIS và viễn thám được sử dụng để phân tích và đánh giá biến động rừng ngập mặn tại Khánh Hòa. Nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh Landsat MSS, TM và Landsat 8 để xác định sự thay đổi diện tích rừng qua các giai đoạn. Phương pháp phân loại ảnh và chỉ số NDVI được áp dụng để đánh giá độ chính xác của dữ liệu. Kết quả cho thấy công nghệ này có hiệu quả cao trong việc theo dõi và quản lý rừng ngập mặn, đồng thời cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc hoạch định chính sách bảo tồn.

II. Bảo tồn và phát triển bền vững rừng ngập mặn

Bảo tồn rừng ngập mặn tại Khánh Hòa không chỉ là vấn đề môi trường mà còn liên quan đến phát triển bền vững và bảo vệ sinh kế của người dân ven biển. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp như trồng rừng, quản lý chặt chẽ việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất và nâng cao nhận thức cộng đồng. Các biện pháp này nhằm khôi phục và duy trì hệ sinh thái rừng ngập mặn, đồng thời giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và thiên tai.

2.1. Giải pháp bảo tồn rừng ngập mặn

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp cụ thể để bảo tồn rừng ngập mặn tại Khánh Hòa, bao gồm trồng rừng, quản lý chặt chẽ việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất và nâng cao nhận thức cộng đồng. Các biện pháp này nhằm khôi phục và duy trì hệ sinh thái rừng ngập mặn, đồng thời giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và thiên tai. Việc áp dụng công nghệ GIS và viễn thám cũng được khuyến nghị để theo dõi và đánh giá hiệu quả của các biện pháp bảo tồn.

2.2. Phát triển bền vững và bảo vệ môi trường

Phát triển bền vững rừng ngập mặn tại Khánh Hòa đòi hỏi sự kết hợp giữa bảo tồn và khai thác hợp lý tài nguyên. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc duy trì cân bằng sinh thái và bảo vệ môi trường sống của người dân ven biển. Các giải pháp được đề xuất bao gồm quy hoạch sử dụng đất, tăng cường quản lý tài nguyên và thúc đẩy các hoạt động du lịch sinh thái. Những biện pháp này không chỉ góp phần bảo vệ rừng ngập mặn mà còn thúc đẩy kinh tế địa phương.

III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn quan trọng trong việc quản lý và bảo tồn rừng ngập mặn tại Khánh Hòa. Về mặt khoa học, nghiên cứu góp phần hoàn thiện phương pháp sử dụng GIS và viễn thám trong phân tích biến động rừng ngập mặn. Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc hoạch định chính sách và quản lý tài nguyên thiên nhiên, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng về vai trò của rừng ngập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

3.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu này góp phần hoàn thiện phương pháp sử dụng GIS và viễn thám trong phân tích biến động rừng ngập mặn. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý và bảo tồn hệ sinh thái nhạy cảm này. Đồng thời, nghiên cứu cũng mở ra hướng tiếp cận mới trong việc ứng dụng công nghệ thông tin vào quản lý tài nguyên thiên nhiên.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn

Về mặt thực tiễn, nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc hoạch định chính sách và quản lý tài nguyên thiên nhiên tại Khánh Hòa. Kết quả nghiên cứu cũng góp phần nâng cao nhận thức cộng đồng về vai trò của rừng ngập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Đồng thời, nghiên cứu đề xuất các giải pháp cụ thể để bảo tồn và phát triển bền vững rừng ngập mặn, góp phần bảo vệ môi trường và sinh kế của người dân ven biển.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Rừng ngập mặn (RNM) là hệ sinh thái đặc thù ven biển, đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trường, duy trì đa dạng sinh học và hỗ trợ sinh kế cho cộng đồng dân cư. Tại Việt Nam, diện tích RNM đã giảm mạnh từ khoảng 400.000 ha trước năm 1945 xuống còn khoảng 290.000 ha vào năm 1982, chủ yếu do tác động của chiến tranh, khai thác và chuyển đổi mục đích sử dụng đất. Tỉnh Khánh Hòa, với bờ biển dài khoảng 385 km và nhiều đầm phá lớn như Đầm Nha Phu, đang đối mặt với nguy cơ suy giảm nghiêm trọng diện tích RNM do phát triển đô thị, nuôi trồng thủy sản và biến đổi khí hậu. Khu vực Đầm Nha Phu có diện tích mặt nước khoảng 5.000 ha, là nơi tập trung nhiều diện tích RNM còn tồn tại nhưng đang bị đe dọa bởi các hoạt động khai thác không bền vững.

Mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám để phân tích biến động RNM tại Đầm Nha Phu trong giai đoạn 41 năm (1973-2014), từ đó đề xuất các giải pháp quản lý và bảo vệ phù hợp trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh Landsat MSS (1973), Landsat TM (2005) và Landsat 8 (2014) để đánh giá sự thay đổi diện tích và chất lượng RNM, với độ chính xác phân loại lần lượt là 94,24%, 87,33% và 93,05%. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quy hoạch, bảo tồn và phát triển bền vững RNM tại tỉnh Khánh Hòa, góp phần giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và bảo vệ môi trường sống cho người dân ven biển.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết hệ sinh thái rừng ngập mặn: RNM là hệ sinh thái đặc thù với các loài cây thích nghi với môi trường mặn, thiếu oxy và chịu tác động thủy triều. RNM có vai trò quan trọng trong bảo vệ bờ biển, duy trì đa dạng sinh học và cung cấp nguồn lợi thủy sản.

• Mô hình phân tích biến động sử dụng đất bằng viễn thám và GIS: Sử dụng ảnh vệ tinh đa thời gian để phát hiện và đánh giá sự thay đổi diện tích, mật độ và chất lượng RNM theo không gian và thời gian.

• Khái niệm chỉ số thực vật NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): NDVI được sử dụng để phân biệt thực vật với các loại bề mặt khác, đánh giá sức khỏe và mật độ che phủ của RNM.

Các khái niệm chính bao gồm: rừng ngập mặn, biến động sử dụng đất, viễn thám, GIS, NDVI, phân loại ảnh vệ tinh, và biến đổi khí hậu.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Ảnh vệ tinh Landsat MSS (23/02/1973), Landsat TM (05/06/2005) và Landsat 8 (08/02/2014) với độ phân giải từ 30m đến 80m, được tải từ trang USGS. Ngoài ra, sử dụng bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ hành chính tỉnh Khánh Hòa và các tài liệu thống kê kinh tế - xã hội.

• Phương pháp phân tích: Tiền xử lý ảnh bao gồm hiệu chỉnh hình học, đăng ký ảnh với sai số dưới 0,5 pixel, tăng cường chất lượng ảnh. Phân loại ảnh sử dụng phương pháp phân loại gần đúng nhất (Maximum Likelihood Classifier - MLC) kết hợp chỉ số NDVI để phân biệt RNM với các loại thực vật khác. Đánh giá độ chính xác phân loại bằng chỉ số Kappa và độ chính xác toàn cục, đạt trên 87% cho các năm nghiên cứu.

• Timeline nghiên cứu: Thu thập và xử lý dữ liệu từ tháng 7/2014 đến tháng 12/2014, phân tích biến động RNM qua ba giai đoạn 1973, 2005 và 2014, tổng thời gian nghiên cứu 6 tháng.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Sử dụng các điểm kiểm định thực địa và mẫu huấn luyện phân loại ảnh được chọn ngẫu nhiên tại các vùng đặc trưng của RNM và các loại hình sử dụng đất khác nhằm đảm bảo tính đại diện và độ chính xác cao.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Sự suy giảm diện tích RNM nghiêm trọng trong 41 năm: Diện tích RNM tại Đầm Nha Phu giảm từ khoảng 810 ha năm 1981 xuống còn dưới 100 ha năm 1997, tương đương mức giảm trên 87%. Phân tích ảnh vệ tinh cho thấy diện tích RNM năm 1973 chiếm phần lớn diện tích đất ven đầm, nhưng đến năm 2014 chỉ còn khoảng 15% diện tích ban đầu.

2. Biến động sử dụng đất chuyển đổi RNM sang nuôi trồng thủy sản và đô thị hóa: Từ năm 1973 đến 2014, diện tích đất chuyển đổi từ RNM sang các ao đìa nuôi tôm, cua và khu dân cư tăng lên đáng kể, chiếm hơn 60% diện tích biến đổi. Điều này phản ánh áp lực khai thác tài nguyên và phát triển kinh tế chưa bền vững.

3. Chất lượng RNM giảm theo chỉ số NDVI: Giá trị NDVI trung bình của RNM giảm từ 0,65 năm 1973 xuống còn 0,42 năm 2014, cho thấy sức khỏe và mật độ che phủ của rừng suy giảm rõ rệt. Sự giảm NDVI cũng phản ánh tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu và các hoạt động khai thác.

4. Độ chính xác phân loại ảnh cao: Đánh giá độ chính xác toàn cục đạt 94,24% cho ảnh năm 1973, 87,33% cho năm 2005 và 93,05% cho năm 2014, cho thấy phương pháp phân tích và dữ liệu sử dụng có độ tin cậy cao.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự suy giảm RNM là do hoạt động phá rừng để phát triển nuôi trồng thủy sản và xây dựng khu dân cư, phù hợp với các nghiên cứu trong nước và quốc tế về tác động của con người lên RNM. Biến đổi khí hậu, đặc biệt là mực nước biển dâng và thay đổi thủy triều, cũng góp phần làm giảm khả năng phục hồi của RNM. So sánh với các nghiên cứu tại vùng đồng bằng sông Cửu Long và các quốc gia Đông Nam Á, mức độ suy giảm RNM tại Khánh Hòa tương đối nghiêm trọng, đòi hỏi các biện pháp quản lý khẩn cấp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ biến động diện tích RNM theo năm, bản đồ phân bố RNM qua các giai đoạn và biểu đồ NDVI thể hiện chất lượng rừng. Các kết quả này cung cấp cơ sở khoa học để đánh giá hiệu quả các chính sách bảo vệ rừng hiện tại và đề xuất các giải pháp thích ứng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường công tác quản lý và giám sát RNM bằng công nghệ GIS và viễn thám: Thiết lập hệ thống giám sát thường xuyên, cập nhật dữ liệu biến động RNM hàng năm nhằm phát hiện sớm các hành vi phá rừng trái phép. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên Môi trường Khánh Hòa; Thời gian: trong vòng 1 năm.

2. Phát triển các chương trình trồng và phục hồi RNM phù hợp với điều kiện tự nhiên địa phương: Áp dụng kỹ thuật trồng rừng ngập mặn đã được chứng minh hiệu quả, ưu tiên các loài cây bản địa như Đước, Đưng, Mắm. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý rừng phòng hộ; Thời gian: 3-5 năm.

3. Xây dựng chính sách hỗ trợ và khuyến khích người dân tham gia bảo vệ và phát triển RNM: Cơ chế chi trả dịch vụ môi trường, hỗ trợ kỹ thuật và tài chính cho cộng đồng dân cư ven biển. Chủ thể thực hiện: UBND tỉnh Khánh Hòa; Thời gian: 2 năm.

4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về vai trò và giá trị của RNM: Tổ chức các chương trình giáo dục môi trường, truyền thông về tác hại của phá rừng và lợi ích của bảo vệ RNM. Chủ thể thực hiện: Các tổ chức phi chính phủ, trường học; Thời gian: liên tục.

5. Phối hợp nghiên cứu và ứng phó với biến đổi khí hậu: Xây dựng các kịch bản thích ứng, bảo vệ bờ biển và RNM trước tác động của mực nước biển dâng và thiên tai. Chủ thể thực hiện: Viện nghiên cứu môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn; Thời gian: 5 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Sở Tài nguyên Môi trường, Ban quản lý rừng phòng hộ tỉnh Khánh Hòa có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch bảo vệ và phát triển RNM hiệu quả.

2. Các nhà nghiên cứu và học giả trong lĩnh vực quản lý môi trường và lâm nghiệp: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu thực nghiệm và phương pháp ứng dụng GIS, viễn thám trong giám sát biến động RNM, hỗ trợ phát triển các nghiên cứu tiếp theo.

3. Cộng đồng dân cư ven biển và các tổ chức phi chính phủ: Thông tin về vai trò và giá trị của RNM giúp nâng cao nhận thức, thúc đẩy sự tham gia bảo vệ rừng và phát triển sinh kế bền vững.

4. Các nhà hoạch định chính sách và nhà đầu tư trong lĩnh vực phát triển bền vững: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để cân nhắc các giải pháp phát triển kinh tế gắn liền với bảo vệ môi trường, giảm thiểu rủi ro thiên tai.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao phải sử dụng công nghệ GIS và viễn thám trong quản lý rừng ngập mặn?
   Công nghệ GIS và viễn thám cho phép giám sát biến động rừng theo không gian và thời gian với độ chính xác cao, tiết kiệm chi phí và thời gian so với phương pháp truyền thống. Ví dụ, phân tích ảnh Landsat giúp phát hiện sự suy giảm diện tích RNM trong 41 năm tại Đầm Nha Phu.

2. Chỉ số NDVI có vai trò gì trong nghiên cứu này?
   NDVI giúp đánh giá sức khỏe và mật độ che phủ của thực vật, phân biệt RNM với các loại bề mặt khác. Giá trị NDVI giảm từ 0,65 năm 1973 xuống 0,42 năm 2014 phản ánh sự suy giảm chất lượng rừng.

3. Nguyên nhân chính gây suy giảm rừng ngập mặn tại Khánh Hòa là gì?
   Chủ yếu do phá rừng để phát triển nuôi trồng thủy sản, xây dựng khu dân cư và biến đổi khí hậu làm tăng mực nước biển, gây xói mòn bờ biển.

4. Độ chính xác phân loại ảnh vệ tinh đạt được trong nghiên cứu là bao nhiêu?
   Độ chính xác toàn cục đạt trên 87%, cụ thể 94,24% năm 1973, 87,33% năm 2005 và 93,05% năm 2014, đảm bảo tin cậy cho phân tích biến động RNM.

5. Giải pháp nào hiệu quả nhất để bảo vệ và phục hồi rừng ngập mặn?
   Kết hợp quản lý giám sát bằng công nghệ hiện đại, trồng phục hồi rừng phù hợp, chính sách hỗ trợ cộng đồng và nâng cao nhận thức là các giải pháp hiệu quả. Ví dụ, việc trồng rừng Đước và Đưng đã được áp dụng thành công tại một số địa phương.

Kết luận

• Rừng ngập mặn tại Đầm Nha Phu, tỉnh Khánh Hòa đã suy giảm nghiêm trọng về diện tích và chất lượng trong 41 năm qua, chủ yếu do tác động của con người và biến đổi khí hậu.
• Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám với ảnh Landsat cho phép đánh giá chính xác biến động RNM với độ chính xác trên 87%, cung cấp dữ liệu khoa học quan trọng cho quản lý tài nguyên.
• Giá trị NDVI giảm cho thấy sức khỏe rừng suy giảm, cảnh báo nguy cơ mất cân bằng sinh thái và giảm nguồn lợi thủy sản.
• Đề xuất các giải pháp quản lý tổng hợp, bao gồm giám sát công nghệ cao, phục hồi rừng, chính sách hỗ trợ cộng đồng và thích ứng biến đổi khí hậu.
• Nghiên cứu mở hướng cho các bước tiếp theo trong quy hoạch bảo tồn RNM và phát triển bền vững tại Khánh Hòa, kêu gọi sự phối hợp của các bên liên quan trong thực thi chính sách.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ rừng ngập mặn chính là bảo vệ tương lai bền vững của vùng ven biển và cộng đồng dân cư nơi đây.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Rừng ngập mặn Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức lớn mà con người chúng ta đang phải đối mặt trong những thập kỷ gần đây. Quá trình biến đổi khí hậu đã diễn ra từ lịch sử đến hiện tại, tuy nhiên mức độ nóng lên toàn cầu sẽ đe dọa tới sự sống của toàn bộ hệ sinh thái và quan trọng nhất cũng như nguy hiểm nhất là hệ sinh thái rừng ngập mặn, đặc biệt dễ tổn thương do mực nước biển dâng (V. Theo (IPCC, 2001), biến đổi khí hậu sẽ có những ảnh hưởng tiêu cực bao gồm: tần suất lớn hơn về lượng mưa; tăng cường độ các trận bão, lũ lụt và hạn hán; mực nước biển dâng cao; sự phát tán nhanh hơn của các dịch bệnh; mất dần sự đa dạng sinh học. Ngoài ra, sự dâng lên của mực nước biển sẽ gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đối với các quốc gia vùng ven biển.

Biến đổi khí hậu (BĐKH) sẽ dẫn đến mất dần ngày càng nhiều rừng ngập mặn. Do đó, cần phải có giải pháp thích ứng để bảo vệ những khu vực rừng ngập mặn quan trọng vùng đới bờ nhằm góp phần hạn chế thiệt hại do những cơn bão thường xuyên và nghiêm trọng gây ra. Ngoài ra, việc bảo tồn và phục hồi rừng cũng góp phần hỗ trợ giảm nhẹ thiên tai do biến đổi khí hậu gây ra (Forest Trends and the Katoomba Group, 2010). Rừng ngập mặn (RNM) là một loại rừng đặc biệt ở vùng cửa sông, ven biển của các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới.

Trong khu vực rừng ngập mặn, chỉ có một số loài cây sống được như: cây gỗ, cây bụi và cây thân cỏ thuộc nhiều họ khác nhau,… Nhưng các loài cây này đều có một số điểm giống nhau về mặt sinh thái, sinh lý thích nghi với môi trường đầm lầy, mặn, thiếu oxy. Một khu rừng được định nghĩa là rừng ngập mặn khi có xuất hiện các loại cây, bụi cỏ, cây cọ hoặc chùm dương xỉ, có chiều cao hơn 50cm và sinh trưởng bình thường trên mực nước trung bình ở của môi trường vùng đới bờ ngập mặn gần biển hoặc vùng cửa sông (Duke, 1992). Cây ngập mặn sinh trưởng và phát triển tốt trên các các bãi bùn lầy ngập nước mặn, nước lợ ở cửa sông, ven biển và dọc theo các sông, rạch, chịu tác động 6 trực tiếp của thủy triều lên xuống hàng ngày, khác với cây rừng trong đất liền và cây nông nghiệp chỉ sống được ở nơi có nước ngọt. Các yếu tố khí hậu gồm nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng đến sự phân bổ rừng ngập mặn (Duke, 1992; Saenger và Snedaker, 1993).

Các rừng ngập mặn phân bố theo vĩ độ giữa vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nhiệt độ kiểm soát sự phân phối theo vĩ độ rừng ngập mặn và nhìn chung rừng ngập mặn không thể tồn tại ở nhiệt độ lạnh (Hensel và đồng nghiệp, 2002). Hệ ngập mặn xảy ra ở những nơi có nhiệt độ nước lớn hơn 24oC vào tháng ấm nhất (Agrawala và cộng sự, 2003). Tầm quan trọng của chúng trong các lĩnh vực như rừng, ngư nghiệp, và bảo tồn môi trường (Barbier và Sathiratai, 2004). Tương tự như nhiều nguồn tài nguyên Hình 1.1 Sự phân bố rừng ngập mặn trên thế giới (Nguồn: National Geographic Magazine, 2007) Nguồn thu nhập từ sản phẩm hệ sinh thái rừng ngập mặn gồm động vật thân mềm, tôm cua và cá.

Ngoài ra, thu hoạch gỗ, than đá, lớp vỏ thân gỗ. Rừng ngập mặn cũng là nơi trú ngụ của các loại kích thước lớn như giáp xác, chim, khỉ, sâu bọ…Bên cạnh đó, rừng ngập mặn đóng vai trò lọc và giữ các chất ô nhiễm và ổn định vùng đất ven biển bằng cách giữ lớp trầm tích và ngăn chặn những phá hoại của bão, hấp thụ CO2. Rễ và thân cây ngập mặn giúp bảo vệ đất ven bờ biển, chống xói mòn và giảm tác động của bão đến cộng đồng dân cư sống ven bờ biển (M. 7 Do rừng ngập mặn cung cấp sản lượng cao và có giá trị về động vật và thực vật, nên hệ sinh thái rừng ngập mặn đã và đang bị tàn phá do các hoạt động của con người như: khai thác rừng, nuôi trồng động thực vật - đặc biệt là trại tôm (Ellison and Farsworth 1997; Walters et al.

Ngoài ra, BĐKH làm tăng mực nước biển tăng dẫn đến môi trường sống của rừng ngập mặn sẽ biến mất dần (Nicholls et al. Đối với Việt Nam, rừng ngập mặn không chỉ cung cấp sự giàu có các sản phẩm và dịch vụ hệ sinh thái, mà còn góp phần hấp thụ carbon, bảo vệ bờ biển khỏi xói mòn, hạn chế thiệt hại do bão, lụt,… Tuy nhiên, sự suy giảm diện tích của rừng ngập mặn ở Việt Nam chủ yếu do chuyển đổi cho các mục đích phát triển nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản làm thu hẹp diện tích rừng là đáng lo ngại.2 Vai trò rừng ngập mặn 1.1 Cung cấp các sản phẩm lâm nghiệp Do có tính đa dạng loài nên công dụng của các loài cây ngập mặn cũng rất đa dạng. Từ lâu các loài cây ngập mặn này đã cung cấp cho nhân dân địa phương những nhu cầu cấp thiết hàng ngày như gỗ xây dựng, lá lợp nhà, thực phẩm, chất đốt, thức ăn gia súc…Có thể xếp vào các nhóm công dụng chủ yếu sau: - 30 loài cây ngập mặn cho gỗ, than, củi. - 14 loài cây ngập mặn cho Tanin.

- 24 loài cây làm phân xanh, cải tạo đất hoặc giữ đất. - 21 loài cây dùng làm thuốc. - 9 loài cây chủ thả cánh kiến đỏ. - 21 loài cây cho mật nuôi ong.

- 1 loài cho nhựa để sản xuất nước giải khát, đường, cồn. Trong số những loài cây cho gỗ, thường người ta chỉ tính đến 5- 6 loài phổ biến và cho trữ lượng lớn như các loài thuộc chi đước, mắm, vẹt, cóc, nếu biết tổ chức kinh doanh tốt thì rừng ngập mặn sẽ cung cấp một lượng gỗ rất quan trọng cho địa phương.2 Vai trò của rừng ngập mặn đối với nguồn lợi hải sản Rừng ngập mặn đóng một vai trò quan trọng trong chu trình dinh dưỡng, là nguồn cung cấp các chất hữu cơ để tăng năng suất vùng ven biển, là nơi cư trú, sinh đẻ, nơi nuôi dưỡng ấu trùng, con non của nhiều loài hải sản có giá trị. Một khi rừng ngập mặn hình thành, mùn bã do lá và các bộ phận khác của cây rụng xuống được vi sinh vật phân hủy tạo nên nguồn thức ăn quan trọng cho nhiều loài hải sản như cá, tôm, cua…Mặt khác, rừng với hệ thống rễ chằng chịt đã giữ phù sa, tạp ra môi trường sống thích hợp cho nhiều loại động vật đáy. Ở miền tây Australia, người ta đánh giá là 67% toàn bộ các loài thủy sản có giá trị thương mại đánh bắt được đều phụ thuộc vào rừng ngập mặn ở vùng cửa sông.

Hamilton và Snedaker (1984) cho rằng 90% các loài sinh vật biển sống ở vùng cửa sông rừng ngập mặn trong suốt một hay nhiều giai đoạn trong chu trình sống của chúng, đối với nhiều loài thủy sản mối quan hệ đó là bắt buộc.3 Tính đa dạng sinh học trong hệ sinh thái rừng ngập mặn Rừng ngập mặn vừa cung cấp thức ăn trực tiếp (mùn bã, lá, quả rụng) vừa gián tiếp thông qua các động vật ăn mùn bã làm mồi cho các loài cá lớn và một số động vật ăn thịt khác. Do đó thành phần hệ động vật trong vùng rừng ngập mặn phong phú và đa dạng. Qua điều tra sơ bộ ở vùng rừng ngập mặn Minh Hải có 64 loài cá thuộc 35 họ (Yên,1986), 25 loài tôm (Thương,1990), 9 loài lưỡng cư, 22 loài bò sát (Sáng & Cúc,1978), 67 loài chim, 21 loài thú (Dực,1989). Điều đáng quan tâm là nguồn giống tôm, cua, cá trong vùng rừng ngập mặn rất phong phú và số lượng của chúng cao hơn hẳn vùng đất, cát ở ngoài biển.

Vì vậy rừng ngập mặn là nơi nuôi dưỡng chính cho ấu trùng của tôm, cua và nhiều loài sò, cá khác. Do đó các kênh, rạch trong rừng ngập mặn là nơi cung cấp nguồn giống chủ yếu cho nghề nuôi hải sản. Từ khi rừng ngập mặn bị phá hủy nghiêm trọng để chuyển thành những ao, đầm nuôi tôm khiến làm mất nơi sống của nhiều loài hải sản thì tính đa dạng sinh học và nguồn lợi hải sản tự nhiên cũng bị giảm sút mạnh.4 Điều hòa khí hậu Rừng ngập mặn có tác dụng điều hòa khí hậu trong vùng. Blasco (1975) nghiên cứu khí hậu và vi khí hậu rừng, đã có nhận xét: Các quần xã rừng ngập mặn là một tác nhân làm cho khí hậu dịu mát hơn, giảm nhiệt độ tối đa và biên độ nhiệt.

Trên thế giới có rất nhiều thí dụ điển hình về việc mất rừng ngập mặn kéo theo sự thay đổi vi khí hậu của khu vực…Sau khi thảm thực vật không còn thì cường độ bốc hơi nước tăng làm cho độ mặn của nước, đất tăng theo. Có nơi, sau khi rừng ngập mặn bị phá hủy, tốc độ gió của khu vực tăng lên đột ngột, gây ra hiện tượng sa mạc hóa do hiện tượng cát di chuyển, vùi lấp kênh, rạch và đồng ruộng. Tốc độ gió tăng lên gây ra sóng lớn làm vở đê đập, xói lở bờ biển. Mất rừng ngập mặn sẽ ảnh huởng đến lượng mưa của tiểu khu vực.

Chỉ trong vòng vài chục năm trở lại đây, một diện tích đáng kể rừng ngập mặn ở vùng cửa sông Cửu Long đã bị phá hủy làm đầm tôm quảng canh. Hậu quả là vẻ đẹp cảnh quan bị mất đi kèm theo hàng chục nghìn hecta đất bị hoang hóa. Một ví dụ rất điển hình về việc mất rừng do chất độc hóa học của Mỹ đối với rừng ngập mặn ở miền Nam Việt Nam là ở rừng Sát Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh. Hàng chục ngàn hecta rừng ngập mặn ở đây đã bị phá trụi, đất bị phơi dưới ánh nắng mặt trời, nồng độ muối trên lớp đất mặt ở Cần Giờ có nơi lên đến 35- 40%o.

Thảm thực vật mất đi đã làm ảnh hưởng tòan bộ hệ sinh thái, các điều kiện tự nhiên cũng như khí hậu của khu vực. Sau khi phục hồi rừng, cảnh quan và khí hậu đã thay đổi theo chiều hướng tốt và thành phố Hồ Chí Minh coi đây là lá phổi xanh của thành phố.5 Mở rộng diện tích đất bồi, hạn chế sói lở đường bờ, bảo vệ làng mạc, đồng ruộng Sự phát triển của rừng ngập mặn và mở rộng diện tích đất bồi là 2 quá trình thường đi kèm nhau. Nhìn chung những bãi bồi có điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu phù hợp, có nguồn giống và được bảo vệ đều có cây rừng ngập mặn.