Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở lý luận nghiên cứu ảnh hưởng của hạn hán và hoang mạc hóa đến sử dụng đất nông nghiệp 1. Những khái niệm cơ bản 1. Khái niệm hạn hán Hạn là một hiện tượng khí hậu mang tính quy luật.
Hạn là một dị thường tạm thời, khác với sự khô cằn ở vùng ít mưa và là đặc tính thường xuyên của khí hậu. Từ những năm 1980 đã có hơn 150 khái niệm khác nhau về hạn, nhưng nhìn chung hạn là tình trạng thiếu hụt mưa trong một thời gian tương đối dài. Khi đó, quá trình bốc hơi từ bề mặt đất được đẩy mạnh và tạo nên những điều kiện bất lợi cho sử dụng đất nông nghiệp. Hạn có thể được xác định thông qua các chỉ số hạn [23].
Hạn khí tượng được định nghĩa dựa trên mức độ khô hạn so với trung bình trong một khoảng thời gian xác định. Hạn khí tượng là sự thiếu hụt nước trong cán cân mưa - bốc hơi. Lượng bốc hơi đặc trưng cho phần chi và lượng mưa đặc trưng cho phần thu của cán cân nước. Lượng bốc hơi đồng biến với cường độ bức xạ, nhiệt độ, tốc độ gió và nghịch biến với độ ẩm không khí nên khi nắng nhiều, nhiệt độ cao, gió mạnh, thời tiết khô thì hạn tăng [20].
Hạn thuỷ văn xảy ra cùng pha với hạn khí tượng và hạn nông nghiệp. Cũng là sự thiếu hụt giáng thuỷ trong một thời gian dài làm cạn kiệt nước trên các sông ngòi, dòng chảy, tác động đến một số các lĩnh vực kinh tế liên quan [23]. Hạn nông nghiệp là các nhân tố của hạn khí tượng tác động đến hoạt động trong sản xuất nông nghiệp, gây hậu quả xấu ảnh hưởng đến mùa màng. Nguyên nhân chủ yếu do sự thiếu hụt lượng giáng thuỷ, sự khác nhau giữa thực tế và tiềm năng bốc thoát hơi, dẫn đến sự thiếu hụt lượng nước trong đất, trong các lớp hồ, ao chứa nước [23].
Mối quan hệ giữa các loại hạn được thể hiện cụ thể như: khi có hạn khí tượng, nông nghiệp là nhân tố chịu ảnh hưởng đầu tiên bởi nó phụ thuộc lớn đến nguồn nước do sự điều hoà của yếu tố giáng thuỷ đưa tới. Lượng nước trong đất giảm nhanh, lượng nước trong các sông hồ, nguồn chứa nước bị thiếu hụt. Trong download by : skknchat@gmail.com 5 các loại hạn này, hạn khí tượng là hiện tượng tự nhiên có nguyên nhân trực tiếp từ khí hậu và biến đổi theo vùng. Trong khi đó, hạn nông nghiệp và hạn KTXH tập trung nhiều hơn vào các khía cạnh xã hội và nhân văn.
Chúng thể hiện mối tương tác giữa các tính chất tự nhiên của hạn thuỷ văn và các hoạt động của con người. Khái niệm hoang mạc hóa Theo định nghĩa của UNCCD (Hiệp hội các nước chống lại quá trình HMH) (1995), HMH là quá trình biến các vùng đất màu mỡ tự nhiên cũng như các vùng canh tác thành các vùng đất cằn cỗi, có ít hoặc không có thực vật. Những dấu hiệu, thực trạng và nguyên nhân cơ bản của HMH được phản ánh thông qua 7 quá trình sau: quá trình thoái hóa thảm thực vật, xói mòn do nước, thổi mòn, mặn hóa, kết von đất, giảm chất hữu cơ trong đất, tích lũy các chất độc [26]. Một vùng được coi là HMH khi thể hiện hoặc thỏa mãn các điều kiện như: (1) lượng mưa rất ít so với lượng bốc hơi, có một mùa khô kéo dài, nhiều tháng liên tục lượng mưa dưới ngưỡng khô hạn; (2) không có khả năng cung cấp nước cho cây trồng bằng nguồn nước tự nhiên và từ hệ thống tưới trong mùa khô; (3) xảy ra quá trình xói mòn đất do mưa (vào mùa mưa) và xảy ra quá trình thổi mòn (vào mùa khô), xảy ra mặn hóa từ phía biển vào nội đồng; (4) các hoạt động khai thác rừng và sử dụng đất canh tác nông nghiệp, chăn thả gia súc không hợp lý; (5) đất thoái hóa rõ rệt, nghèo mùn, thiếu dinh dưỡng và (6) xuất hiện thực vật tự nhiên chỉ thị khô hạn [15].
Theo cách phân loại của Nguyễn Văn Cư và cộng sự [6], hoang mạc ở khu vực Nam Trung Bộ của Việt Nam được phân chia thành 4 loại chính: (1) hoang mạc cát - khu vực đất cát kèm theo các hiện tượng cát bay, cát nhảy, cát trượt lở; (2) hoang mạc đất cằn - khu vực đất có độ phì kém, đất bị bạc màu, thoái hóa mạnh mẽ; (3) hoang mạc muối - khu vực đất bị mặn hóa do thoái hóa đất, suy giảm độ phì kèm theo quá trình bốc hơi nước ngầm nhiễm mặn; (4) hoang mạc đá - khu vực xuất hiện đá lộ, đá lăn, nơi diễn ra quá trình xói mòn mạnh mẽ. Từ những phân tích ở trên cho thấy, hạn hán là nguyên nhân tự nhiên và là biểu hiện trực tiếp của HMH. Để giải quyết vấn đề HMH, các nhà nghiên cứu và quản lý cần phải giải quyết biểu hiện của nó - vấn đề hạn hán. Vì vậy, trong đề tài nghiên cứu HMH luôn được gắn liền với nghiên cứu hạn hán.
download by : skknchat@gmail. Một số thuật ngữ về biến đổi khí hậu a. Các khái niệm cơ bản Biến đổi khí hậu, là sự thay đổi của khí hậu được quy định trực tiếp hay gián tiếp là do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và đóng góp thêm vào sự biến động khí hậu tự nhiên trong các thời gian có thể so sánh được. Biến đổi khí hậu xác định sự khác biệt giữa giá trị trung bình dài hạn của một tham số hay thống kê khí hậu; trong đó, trung bình được thực hiện trong khoảng thời gian xác định, thường là vài thập kỷ [4].
Kịch bản biến đổi khí hậu, là giả định cơ sở khoa học và tính tin cậy về sự tiến triển trong tương lai của các mối quan hệ giữa kinh tế - xã hội, phát thải khí nhà kính, BĐKH và mực nước biển dâng [4]. Nước biển dâng, là sự dâng mực nước của đại dương trên toàn cầu, trong đó không bao gồm: triều, nước dâng do bão… Nước biển dâng tại một vị trí nào đó có thể cao hơn hoặc thấp hơn so với trung bình toàn cầu vì có sự khác nhau về nhiệt độ của đại dương và các yếu tố khác [4]. Ứng phó với biến đổi khí hậu, là các hoạt động của con người nhằm thích ứng và giảm nhẹ các tác nhân gây ra biến đổi khí hậu [4]. Thích ứng với biến đổi khí hậu, là sự điều chỉnh hệ thống tự nhiên hoặc con người đối với hoàn cảnh hoặc môi trường thay đổi, nhằm mục đích giảm khả năng bị tổn thương do dao động và biến đổi khí hậu hiện hữu hoặc tiềm tàng và tận dụng các cơ hội do nó mang lại [4].
Giảm nhẹ biến đổi khí hậu, là các hoạt động nhằm giảm mức độ hoặc cường độ phát thải khí nhà kính [4]. Các biểu hiện của biến đổi khí hậu Các biểu hiện của BĐKH bao gồm: - Nhiệt độ trung bình tăng lên do sự nóng lên của bầu khí quyển toàn cầu; - Sự dâng cao mực nước biển do giãn nở vì nhiệt và băng tan; - Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển; - Sự di chuyển của các đới khí hậu khác nhau trên các vùng khác nhau của trái đất; download by : skknchat@gmail.com 7 - Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hóa khác; - Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thủy quyển, sinh quyển, địa quyển. Tuy nhiên, sự gia tăng nhiệt độ trung bình và mực nước biển dâng thường được coi là hai biển hiện chính của BĐKH. Khái niệm về sử dụng đất nông nghiệp Nông nghiệp trong tiếng Anh là agriculture có gốc latinh từ chữ Agri (đất đai) và Culture (canh tác trồng trọt) hợp lại.
Nông nghiệp trong tiếng Đức là Landwirtschaft, do hai chữ Land (đất đai) và Wirtschaft (kinh doanh) hợp lại với ý là canh tác trên đất đai. Theo quan điểm hiện đại về nông nghiệp, đất canh tác trồng ngũ cốc chẳng qua là nói về thực vật trực tiếp hấp thụ mầu mỡ của đất để sinh trưởng, còn dùng thực vật để làm thức ăn cho động vật thì sử dụng đất vào sản xuất một cách gián tiếp. Cho nên, nói theo nghĩa rộng, nông nghiệp là một ngành sản xuất mà loài người sử dụng đất để có sản phẩm động vật và thực vật. Đó là hành vi tạo ra lợi ích từ sản xuất nông nghiệp thông qua việc sử dụng đất đai, lao động và vốn, đó là việc sử dụng đất nông nghiệp.
Khi nói đến nông nghiệp là đề cập cả 4 lĩnh vực: nông, lâm, ngư và chăn nuôi. Sử dụng đất nông nghiệp là hành vi lấy đất kết hợp với sức lao động, vốn, để sản xuất nông nghiệp tạo ra lợi ích, tuỳ vào mức độ phát triển kinh tế, xã hội, ý thức của loài người về môi trường sinh thái được nâng cao, phạm vi sử dụng đất nông nghiệp được mở rộng ra các mặt sản xuất, sinh hoạt, sinh thái. Nguyên nhân của biến đổi khí hậu 1. Nguyên nhân gây ra BDKH do tự nhiên Nguyên nhân gây ra BĐKH do tự nhiên bao gồm thay đổi cường độ sáng của Mặt trời, xuất hiện các điểm đen Mặt trời (Sunspots), các hoạt động núi lửa, thay đổi đại dương, thay đổi quỹ đạo quay của trái đất.
Với sự xuất hiện các Sunspots làm cho cường độ tia bức xạ mặt trời chiếu xuống trái đất thay đổi, nghĩa là năng lượng chiếu xuống mặt đất thay đổi làm thay đổi nhiệt độ bề mặt trái đất. Sự thay đổi cường độ sáng của Mặt trời cũng gây ra sự thay đổi năng lượng chiếu xuống download by : skknchat@gmail.com 8 mặt đất thay đổi làm thay đổi nhiệt độ bề mặt trái đất. Cụ thể là từ khi tạo thành Mặt trời đến nay gần 4,5 tỷ năm cường độ sáng của Mặt trời đã tăng lên hơn 30%. Như vậy có thể thấy khoảng thời gian khá dài như vậy thì sự thay đổi cường độ sáng mặt trời là không ảnh hưởng đáng kể đến BĐKH [31].
Núi lửa phun trào - Khi một ngọn núi lửa phun trào sẽ phát thải vào khí quyển một lượng cực kỳ lớn khối lượng sulfur dioxide (SO2), hơi nước, bụi và tro vào bầu khí quyển. Khối lượng lớn khí và tro có thể ảnh hưởng đến khí hậu trong nhiều năm. Các hạt nhỏ được gọi là các sol khí được phun ra bởi núi lửa, các sol khí phản chiếu lại bức xạ (năng lượng) mặt trời trở lại vào không gian vì vậy chúng có tác dụng làm giảm nhiệt độ lớp bề mặt trái đất [5].