ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGUYỄN VĂN VŨ ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỐI VỚI HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN VƯỜN QUỐC GIA XUÂN THỦY, TỈNH NAM ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU HÀ NỘI – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGUYỄN VĂN VŨ ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỐI VỚI HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN VƯỜN QUỐC GIA XUÂN THỦY, TỈNH NAM ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: Biến đổi khí hậu Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Chu Hồi HÀ NỘI – 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện. Các số liệu và kết luận nghiên cứu trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố ở các nghiên cứu khác. Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình. Học viên Nguyễn Văn Vũ LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đối với PGS.TS Nguyễn Chu Hồi, Giảng viên Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, người đã gợi ý, góp ý và tận tìnhhướng dẫn tôi thực hiện đề tài luận văn thạc sỹ này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo trong Khoa Sau đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội; các cán bộ của Trung tâm Nghiên cứu Hệ sinh thái Rừng ngập mặn, Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi được học tập, nghiên cứu khoa học và hoàn thành chương trình nghiên cứu đề tài luận văn này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và cung cấp thông tin của Ban Giám đốc Vườn Quốc gia Xuân Thủy, tỉnh Nam Định; cán bộ và người dân các xã Giao Thiện, Giao An, Giao Lạc,Giao Xuân và Giao Hảitrong quá trình tôi thực hiện luận văn. Nhân đây tôi xin gửi lời cảm ơn tới cơ quan tôi công tác, gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi về mọi mặt trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản Luận văn này. Trong quá trình thực hiện đề tài, mặc dù đã rất cố gắng, song với thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, chỉ dẫn của các thầy cô giáo và bạn bè. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2014 Học viên Nguyễn Văn Vũ 1 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................4 DANH SÁCH BẢNG ......................................................................................................5 DANH SÁCH HÌNH ..................................................................................................6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................7 1.1. Tính cấp thiết của đề tài .....................................................................................7 1.2. Biến đổi khí hậu và tác động của nó đến vùng ven biển ...............................10 1.2.1. Khái quát về Biến đổi khí hậu .....................................................................10 1.2.2. Tác động của BĐKH đến vùng ven biển .....................................................12 1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam ........................................14 1.3.1. Trên thế giới ................................................................................................14 1.3.2. Tại Việt Nam ...............................................................................................15 1.4. Điều kiện tự nhiên, dân số, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu .................16 1.4.1. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên VQG Xuân Thủy ...................................16 1.4.2. Đặc điểmdân số, kinh tế-xã hội khu vực VQG Xuân Thủy ........................18 1.4.3. Khai thác và nuôi trồng thủy sản .................................................................20 1.5. Hiện trạng sử dụng đất, mặt nước trong VQG Xuân Thuỷ .........................23 CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......25 2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ....................................................................25 2.1.1. Mục tiêu .......................................................................................................25 2.1.2. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................25 2.2. Đối tượng, thời gian, địa điểm và phương pháp nghiên cứu ........................26 2.2.1. Đối tượng .....................................................................................................26 2.2.2. Thời gian:.....................................................................................................26 2.2.3. Địa điểm ......................................................................................................26 2.2.4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ..................................................26 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................32 3.1. Hệ sinh thái RNM ở Vườn Quốc gia Xuân Thủy ..........................................32 3.1.1. Vai trò của HST RNM ở VQG Xuân Thủy trong bối cảnh BĐKH ............32 3.1.2. Chức năng và dịch vụ HST RNM ở VQG Xuân Thủy ...............................32 3.1.3. Các yếu tố sinh thái trong HST RNM .........................................................42 3.2.Biến động RNM ở VQG Xuân Thủy theo thời gian .......................................43 3.3. Đa dạng sinh học ở Vườn quốc gia Xuân Thuỷ .............................................47 2 3.3.1. Đánh giá chung ............................................................................................47 3.3.2. Đa dạng thực vật và thảm thực vật ngập mặn .............................................48 3.3.3. Đa dạng thủy sinh vật ..................................................................................50 3.3.4. Đa dạng chim ...............................................................................................51 3.3.5. Đa dạng bò sát .............................................................................................53 3.4. Khai thác tài nguyên sinh vật ..........................................................................54 3.4.1. Khai thác thủy sản .......................................................................................54 3.4.2.Nuôi trồng thủy sản ......................................................................................55 3.4.3. Du lịch sinh thái ...........................................................................................56 3.5. Các áp lực đến ĐDSH ở VQG Xuân Thuỷ .....................................................57 3.5.1. Khai thác trái phép tài nguyên sinh vật .......................................................57 3.5.2. Thay đổi phương thức sử dụng bãi triều, mặt nước ....................................58 3.5.3. Ô nhiễm môi trường từ các hoạt động kinh tế .............................................59 3.5.4. Biến đổi khí hậu ...........................................................................................61 3.6. Tính dễ bị tổn thương hệ sinh thái rừng ngập mặn ......................................62 3.6.1. Kết quả tính toán..........................................................................................62 3.6.2. Ảnh hưởng đến hệ rễ ...................................................................................64 3.6.3. Ảnh hưởng đến thân và lá ............................................................................65 3.6.4. Ảnh hưởng đến khả năng phát tán của cây RNM........................................66 3.6.5.Ảnh hưởng đến khả năng tái sinh của CNM ................................................66 3.7. Xu hướng biến động đa dạng sinh học ...........................................................66 3.7.1. Xu hướng chung ..........................................................................................66 3.7.2. Tác động của BĐKH đến khu vực VQG Xuân Thủy ..................................68 3.7.3. Tác động của BĐKH và NBD đến RNMở VQG Xuân Thủy .....................69 3.8. Các giải pháp thích ứng và giảm thiểu mức độ tổn thương .........................72 3.8.1. Đối với công tác bảo tồn đa dạng sinh học: ................................................72 3.8.2. Đối với các công trình xây dựng .................................................................72 3.8.3. Đối với sinh kế cộng đồng ...........................................................................73 3.8.4. Các giải pháp và các vấn đề ưu tiên ............................................................74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................79 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................81 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................81 3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt Ý nghĩa của từ viết tắt BĐKH Biến đổi khí hậu BOD Nhu cầu ôxy sinh học CNM Cây ngập mặn COD Nhu cầu oxy hóa học COP Hội nghị các nước tham gia công ước DBTT Dễ bị tổn thương DEM Mô hình số độ cao DO Oxy hòa tan DRC Hội chữ thập đỏ Đan Mạch ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long ĐBSH Đồng bằng sông Hồng ĐDSH Đa dạng sinh học ĐNN Đất ngập nước GCMs Mô hình sự vận động tổng hợp GDP Tổng thu nhập quốc nội HST Hệ sinh thái IPCC Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu IUCN Tổ chức Bảo tồn thiên nhiên thế giới KBT Khu bảo tồn KNK Khí nhà kính KT-XH Kinh tế - xã hội KXS Không xương sống LHQ Liên hiệp quốc NBD Nước biển dâng NLTS Nguồn lợi thủy sản NNK Những người khác NTTS Nuôi trồng thủy sản PTBV Phát triển bền vững RNM Rừng ngập mặn QCVN Quy chuẩn Việt Nam QX Quần xã T–K Tổng Kali T–N Tổng Nitơ T–P Tổng phôtpho TTVNM Thảm thực vật ngập mặn VAC Vườn ao chuồng VQG Vườn quốc gia UBND Ủy ban nhân dân UNESCO Tổ chức Giáo dục, Khoa học, Văn hóa Liên hiệp quốc UNFCCC Công ước Khung của Liên hiệp quốc về Biến đổi khí hậu 4 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1: Diện tích, dân số và mật độ dân số các xã vùng đệm ...................................18 Bảng 1.2:Cơ cấu dân số và lao động của các xã vùng đệm năm 2013 ..........................19 Bảng 1.3: Loại hình khai thác thủy sản của người dân ................................................21 Bảng 1. 4: Địa điểm khai thác thủy sản của người dân .................................................21 Bảng 1. 5: Thống kê hiện trạng sử dụng đất ở vùng đệm.............................................23 Bảng 1. 6: Diện tích nuôi ngao tại phân khu phục hồi sinh thái ở Cồn Lu ...................24 Bảng 2.1: Bảng xếp hạng chỉ số tổn thương…………………………………………31 Bảng 3.1: Các chức năng và giá trị dịch vụ của RNM ở VQG Xuân Thủy................32 Bảng 3. 2: Cây ngập mặn khu vực ven biển khu vực VQG Xuân Thuỷ, Nam Định ....33 Bảng 3.3: Các loài chim qúy hiếm có giá trị bảo tồn ....................................................35 Bảng 3.4: Mức độ bồi tụ của đất tại khu RNM Giao Thủy qua 10 tháng .....................38 Bảng 3. 5: Tỷ lệ và khối lượng khô (DW) của các bộ phận của cây ở các loại tuổi rừng trang và rừng tự nhiên....................................................................................................40 Bảng 3.6: Sinh khối tổng số của các loại trang và RNM huyện Giao Thủy .................40 Bảng 3. 7: Uớc lượng năng suất thuần của RNM Giao Thủy .......................................41 Bảng 3. 8: Đa dạng thành phần loài sinh vật đã biết ở khu vực VQG Xuân Thuỷ .......47 Bảng 3. 9: Các loài cá có giá trị bảo tồn ở VQG Xuân Thuỷ ........................................51 Bảng 3. 10: Các loài chim quý, hiếm có giá trị bảo tồn ở VQG Xuân Thuỷ ................52 Bảng 3. 11: Diễn biến số lượng cá thể (con) các loài chim di cư hàng năm .................53 Bảng 3. 12: Các loài bò sát quý, hiếm có giá trị bảo tồn ở VQG Xuân Thuỷ ...............53 Bảng 3. 13: Sản lượng thủy sản năm 2011 của các xã vùng đệm năm 2011 ................54 Bảng 3. 14: Sản lượng khai thác trung bình của một số loại thủy sản .........................54 Bảng 3. 15: Sản lượng nuôi các loại thuỷ sản giai đoạn 2006-2011 .............................55 Bảng 3. 16: Sản lượng trung bình thủy sản nuôi trồng của các hộ gia đình .................55 Bảng 3. 17: Sản lượng và thu nhập của NTTS và KTTSở vùnglõiVQG Xuân Thủy ...56 Bảng 3. 18: Doanh thu, số lượng khách du lịch tham quan VQG Xuân Thủy..............56 Bảng 3. 19: Số lượng khách tham quan VQG Xuân Thủy và doanh thu năm 2013 .....57 Bảng 3. 20: Tình trạng KTTS trong vùng lõi VQG Xuân Thủy năm 2013 ..................57 Bảng 3. 21: Kết quả điều travà cho điểm các tiêu chí đánh giá tính DBTT của RNM VQG Xuân Thủy ...........................................................................................................62 Bảng 3. 22: Mực nước biển dâng ..................................................................................64 Bảng 3. 23: Tốc độ NBD trung bình cho mỗi năm ......................................................64 Bảng 3. 24: Xu hướng biến động ĐDSH ở VQG Xuân Thuỷ do tác động của con người ..............................................................................................................................67 5 DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1: Vườn Quốc gia Xuân Thủy……………………………………………….17 Hình 2. 1: Tính chống chịu sinh thái-xã hội: kết quả của sự tương táchữu cơ giữa tính chống chịu của HST và hệ xã hội ..................................................................................28 Hình 2. 2: Khung đánh giá tính dễ bị tổn thương do BĐKH ........................................30 Hình 2.1: Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ……………………………………………….17 Hình 3. 1: Các mối quan hệ dinh dưỡng trong hệ sinh thái RNM………………….. ..39 Hình 3.2: Diễn biến năm số lượng cá thể (con) loài Cò mỏ thìa ở VQG Xuân Thuỷ ...53 Hình 3.3: Nồng độ dầu mỡ khoáng trong nước mặt khu vực VQG Xuân Thuỷ 2010.. 60 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Rừng ngập mặn (RNM) là hệ sinh thái có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với đời sống con người và môi trường. RNM cung cấp các nguyên vật liệu cho cuộc sống của người dân như gỗ, củi, thủy sản…RNM giúp điều hoà nhiệt độ, duy trì tính ổn định và sự màu mỡ của đất, giảm bớt tình trạng nhiễm mặn, cung cấp thức ăn, là nơi trú ngụ và nơi sinh sản cho cả động vật dưới nước cũng như trên cạn. Ngoài ra, RNM còn điều hoà khí hậu, tham gia kiến tạo bảo vệ cảnh quan ven bờ, hạn chế bão gió, lũ lụt, hạn hán, bảo vệ đê ven biển, chống xói lở bờ biển,... Đặc biệt, RNM góp phần làm sạch môi trường do có thể làm giảm hàm lượng kim loại nặng có trong nước thải nội địa đổ ra vùng cửa sông, ven biển, đồng thời giữ cân bằng sinh thái tự nhiên cho những vùng đất ngập nước và vùng cửa sông ven biển. Theo nghiên cứu của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu, dự đoán đến cuối thế kỷ này mực nước biển có khả năng dâng 18-59cm [40]. Nguyên nhân là do nhiệt độ tăng ở các đại dương, băng tan ở đảo Greenland và Nam Cực (thêm một số nơi khác), sự thay đổi của địa hình trên các lục địa [45]. Ở Việt Nam, trong một thập kỷ qua mực nước biển đã dâng trung bình từ 2,5-3 mm/năm [3]. Hiện tượng này tăng làm gia tăng xuất hiện lũ lụt và xâm nhập mặn, từ đó ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng, phát triển của RNM và dần dần dẫn đến thay đổi phân bố của các loài [13]. Đối với RNM, nước biển dâng (NBD) được coi là thách thức lớn nhất do biến đổi khí hậu (BĐKH) đem lại [37]. Hầu hết các nghiên cứu đều cho rằng RNM có nguy cơ mất đi với một tỷ lệ nhất định khi mực nước biển tăng đều 1cm/năm [43]. Việt Nam có đường bờ biển dài 3.260 km và có hai trong số các đồng bằng trũng nhất thế giới đó là Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Các nghiên cứu về kịch bản nước biển dâng của Viện khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường [3] đã mô phỏng mực nước biển dâng 40 cm vào năm 2050 và 100 cm vào năm 2100. Kết quả nghiên cứu này cho thấy Việt Nam hiện đang được đánh giá ở mức rủi ro cao bởi các kịch bản nước biển dâng. Trong một phân tích so sánh giữa 84 quốc gia đang phát triển của Ngân hàng Thế giới, Việt Nam được xếp trong danh sách 5 nước hàng đầu chịu ảnh hưởng bất lợi của mực NBD [45]. Dọc ven biển phân bố nhiều vùng đất thấp rất dễ bị tổn thương do BĐKH và nước biển dâng (NBD). Khoảng 50% dân số, 50% các khu đô thị lớn và nhiều khu dân 7 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1]. Ban thư ký Công ước Đa dạng Sinh học (2010). Báo cái triển vọng đa dạng sinh học toàn cầu lần thứ 3. Montreal 2. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2011). Lập kế hoạch ứng phó với BĐKH cho vùng biển và ven biển Việt Nam. NXB Văn hóa Thông tin [3]. Bộ Tài nguyên và môi trường (2009). Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam. [4]. Bộ Tài nguyên và môi trường (2012). Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam. [5]. Cục thống kê thành phố Hải Phòng (2004). Niên giám thống kê dân số-xã hội môi trường. Lưu trữ tại Cục thống kê Hải Phòng. [6]. Nguyễn Thị Hồng Hạnh, Mai Sỹ Tuấn (2007). Tích tụ cacbon và nitơ trong mẫu phân hủy lượng rơi trong đất rừng nập mặn huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định. NXB Nông nghiệp 2007, 151-156 [7]. Trương Quang Học (2006). Phát triển bền vững (lý thuyết và khái niệm). Tập bài giảng [8]. Trương Quang Học (2012). Việt Nam thiên nhiên, môi trường và Phát triển biền vững. NXB Khoa học và Kỹ thuật. [9]. Phan Nguyên Hồng (1991). Sinh thái thảm thực vật rừng ngập mặn Việt Nam.Luận án Tiến sĩ Khoa học Sinh học. Hà Nội: 35-40. [10]. Phan Nguyên Hồng (2004).Hệ sinh thái RNM vùng ven biển đồng bằng sông Hồng. NXB Nông nghiệp, Hà Nội. [11]. Phan Nguyên Hồng (chủ biên), Trần Văn Ba, Viên Ngọc Nam, Hoàng Thị Sản, Vũ Trung Tạng, Lê Thị Trễ, Nguyễn Hoàng Trí, Mai sỹ Tuấn, Lê Xuân Tuấn, (1999). Rừng ngập mặn Việt Nam. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 205 tr. [12]. Phan Nguyên Hồng, Lê Xuân Tuấn, Phan Thị Anh Đào, (2007). Đa dạng sinh học Vườn Quốc gia Xuân Thủy. Báo cáo lưu trữ tại Ban quản lý VQG Xuân Thủy, tỉnh Nam Định. [13]. Phan Nguyên Hồng và Lê Xuân Tuấn, (2008). Rừng ngập mặn và khả thích ứng với mực nước biển dâng. Báo cáo tại Hội thảo về Biến đổi khí hậu toàn cầu và các giải pháp ứng phó của Việt Nam. Hà Nội và Nam Định, 26-29/02/2008. [14]. IUCN, (1997). Tiếp cận hệ sinh thái: Năm bước để thực hiện. Tài liệu của IUCN (Bản dịch tiếng Việt). [15]. Trần Nghi và nnk, (2002). Cộng sinh tướng và hệ thống dầu khí của trầm tích Kainozoi ở mỏ Bạch Hổ và Rồng bể Cửu Long. Tạp chí Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội, 2002, Vol 13, No3. Hà Nội. [16]. Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Thị Minh Ngọc, Nghiêm Quỳnh Hương, Nguyễn Thị Hồng Huệ, Nguyễn Tài Tuệ, Phạm Bảo Ngọc, (2009). Đánh giá tính dễ bị tổn thương của vùng đất ngập nước ven biển Việt Nam cho sử dụng bền vững 81