NGHIÊN cứu một số tác ĐỘNG của BIẾN đổi KHÍ hậu và nƣớc BIỂN DÂNG đến cơ cấu sử DỤNG đất NÔNG NGHIỆP VÙNG DUYÊN hải NAM TRUNG bộ và đề XUẤT các GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG

Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá được biến động cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp vùng Duyên hải Nam trung Bộ do khô hạn, ngập úng trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nước biển dâng.. hạn thăm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

MAI HẠNH NGUYÊN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG

NGHIỆP VÙNG DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ

VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 62 44 03 01

(DỰ THẢO) TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

HÀ NỘI, 2015

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Văn Thụy

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Vùng Duyên hải Nam trung Bộ (DHNTB) bao gồm 8 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương là: Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hoà, Ninh Thuận

và Bình Thuận Diện tích đất nông nghiệp của Vùng chiếm trên 76% DTTN [6] Mặc dù, trong những thập kỷ qua đã đạt được những thành tựu nhất định nhưng vùng DHNTB vẫn là một trong những vùng có tỷ lệ đói nghèo cao ở Việt Nam Cuộc sống nông dân không chỉ nghèo, thu nhập thấp mà còn rất bấp bênh bởi nhiều vấn đề khó khăn chủ yếu là do điều kiện tự nhiên, môi trường, đặc biệt là những tác động của BĐKH, NBD Trong đó lũ lụt và hạn hán là những loại hình thiên tai thường xuyên xảy ra ở Việt Nam, là loại hình thiên tai gây thiệt hại lớn nhất đối với các tỉnh vùng DHNTB

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được biến động cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp vùng Duyên hải Nam trung Bộ do khô hạn, ngập úng trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nước biển dâng

- Đề xuất được một số giải pháp thích ứng với tác động của biến đổi khí hậu, nước biển dâng trong quản lý, sử dụng đất nông nghiệp cho vùng Duyên hải Nam trung Bộ

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

hạn thăm dò (RDI) phục vụ việc đánh giá mức độ khô hạn, và phần mềm ArcGIS để xác định diện tích bị ngập úng do tác động của BĐKH, NBD cho từng loại hình đất nông nghiệp cụ thể của Vùng DHNTB

- Luận án đã nghiên cứu, kết hợp được nhiều nguồn tài liệu,

số liệu (tài liệu về khí hậu, thời tiết; bản đồ HTSDĐ nông nghiệp; bản đồ đất, bản đồ thoái hóa, mô hình số hóa độ cao - DEM, ) để đánh giá hiện trạng, dự tính và đưa ra các giải pháp

để thích ứng với tác động của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp (đất bị khô hạn, ngập úng) của Vùng DHNTB

b) Ý nghĩa thực tiễn

- Kết quả của luận án góp phần bổ sung cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc đánh giá tác động của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp

- Kết quả nghiên cứu của luận án là căn cứ thực tiễn cho các nhà hoạch định chính sách, các nhà nghiên cứu nắm rõ được tác động của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp (về các vấn đề khô hạn, ngập úng) của Vùng DHNTB để từ đó có những chính sách, kế hoạch hành động

4 Những đóng góp mới của luận án

- Lần đầu tiên xây dựng được quy trình đánh giá ảnh hưởng của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp cho phạm vi cấp vùng

- Xác định được cấu diện tích từng loại hình sử dụng đất nông nghiệp bị khô hạn, ngập úng trong bối cảnh BĐKH, NBD trên cơ sở ứng dụng thành công chương trình CROPWAT; tính chỉ số khô hạn thăm dò (RDI) và công nghệ GIS với sự ứng dụng phần mềm ArcGIS làm cơ sở cho việc dự tính chuyển đổi

cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp trong bối cảnh BĐKH của vùng DHNTB vào các năm 2020, 2030, 2050

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Một số khái niệm về vấn đề nghiên cứu

- Khái niệm về khí hậu, biến đổi khí hậu, nước biển dâng

- Khái niệm về đất, đất nông nghiệp, cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp

- Khái niệm về đánh giá tác động do biến đổi khí hậu, nước biển dâng

1.2 Tình hình nghiên cứu về biến đổi khí hậu, nước biển dâng và sử dụng đất nông nghiệp trên thế giới

- Nhóm nghiên cứu về hạn hán và các chỉ số khô hạn do tác động của biến đổi khí hậu

- Nhóm nghiên cứu về đất bị ngập úng

- Nhóm nghiên cứu về các giải pháp

1.3 Biến đổi khí hậu, nước biển dâng tác động đến cơ đất sử dụng đất nông nghiệp và tình hình nghiên cứu tại Việt Nam

- Biểu hiện của BĐKH, NBD ở Việt Nam

- Tác động của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp bao gồm: Tác động đến nông nghiệp và cơ cấu đất sản xuất nông nghiệp; tác động đến lâm nghiệp và cơ cấu đất lâm nghiệp; tác động đến thủy sản; Tác động đến diêm nghiệp

- Khái quát các tài liệu có liên quan đến khu vực nghiên cứu

1.4 Tổng quan đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội, những yếu tố liên quan tới BĐKH, NBD của vùng nghiên cứu

- Điều kiện tự nhiên

- Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội

- Khái quát về tình hình quản lý đất đai

- Trên thế giới và tại Việt Nam, việc ứng dụng chương trình CROPWAT đã được thực hiện trong các nghiên cứu, nhưng chủ yếu là để phục vụ tính nhu cầu nước, chế độ tưới cho nông nghiệp, tính toán năng suất lúa, ; Các ưu điểm của chỉ số khô hạn thăm dò (RDI) cho thấy RDI là một chỉ số lý tưởng để đánh giá thăm dò mức độ hạn hán nói chung trên một vùng địa lý rộng lớn; việc sử dụng phần mềm ArcGIS trong đánh giá ngập úng trên phạm vi cấp tỉnh, huyện cũng đã được nghiên cứu ứng dụng

- Một số các nghiên cứu có liên quan đến BĐKH, NBD, đất

bị khô hạn, ngập úng ở địa bàn vùng DHNTB đã được thực hiện, những nghiên cứu này phần nào làm rõ thực trạng khô hạn, ngập úng; tác động của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất của Vùng với 3 loại đất chính là đất nông nghiệp, đất phi nông nghiệp và đất chưa sử dụng

- Vùng DHNTB có điều kiện tự nhiên không thuận lợi Địa hình tương đối phức tạp với nhiều đồi núi ngang nhô ra biển chia cắt dải đồng bằng thành nhiều cánh đồng nhỏ hẹp Tài nguyên đất của vùng Duyên hải Nam Trung Bộ bao gồm 12 nhóm đất chính, đất đai nghèo hữu cơ và các dinh dưỡng cho cây trồng

Việc đầu tư, nâng cấp cơ sở hạ tầng thủy lợi mặc dù đã được quan tâm nhưng mới chỉ đáp ứng được một phần nhu cầu tưới cho nông nghiệp của vùng

2 Các vấn đề trống chưa tác giả nào nghiên cứu:

- Những nghiên cứu về tác động của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất không nhiều, chủ yếu ở phạm vi nhỏ (cấp tỉnh, huyện, xã), chưa có nghiên cứu cho từng loại hình sử dụng đất nông nghiệp cụ thể ở phạm vi cấp vùng

- Chưa có quy trình đánh giá tác động của BĐKH, NBD đến

cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp cho phạm vi cấp vùng

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

a) Các tác động chính của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp vùng DHNTB được nghiên cứu trong luận án gồm: đất bị khô hạn (loại hình hạn khí tượng) do BĐKH và ngập úng do NBD Việc nghiên cứu những tác động của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp giả thiết sẽ loại trừ yếu tố phát triển kinh tế - xã hội

b) Các loại hình đất sử dụng trong nông nghiệp trong ranh giới không gian của phạm vi nghiên cứu bao gồm: Đất sản xuất nông nghiệp: Đất trồng cây hàng năm (gồm đất trồng lúa; đất trồng cây hành năm khác); đất trồng cây lâu năm; đất lâm nghiệp; đất có mặt nước nuôi trồng thủy sản; đất làm muối; đất nông nghiệp khác

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi không gian: Vùng DHNTB bao gồm 8 tỉnh,

thành phố trực thuộc Trung ương là Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hoà, Ninh Thuận

và Bình Thuận

Phạm vi thời gian: Nghiên cứu những biến đổi về điều kiện khí hậu, biến động, HTSDĐ (từ năm 1980 đến 2013); Dự tính đất nông nghiệp bị khô hạn và ngập úng do tác động BĐKH, NBD của Vùng DHNTB cho 3 mốc thời gian là 2020, 2030 và 2050

2.2 Quy trình đánh giá tác động của biến đổi khí hậu, nước biển dâng đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp

Tác động của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp vùng DHNTB được đánh giá ở 2 vấn đề đất bị khô hạn

và ngập úng Việc nghiên cứu đề tài được thực hiện qua 4 Bước

cơ bản:

- Bước 1: Điều tra, khảo sát, thu thập thông tin, tài liệu

- Bước 2: Nghiên cứu, phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp dưới tác động của BĐKH, NBD

- Bước 3: Dự tính tác động của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp

- Bước 4: Xác định các giải pháp thích ứng với BĐKH, NBD

2.3 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đầy đủ quy trình ở trên, đề tài nghiên cứu đã áp dụng và kết hợp nhiều phương pháp khác nhau, trong đó chủ yếu là các phương pháp sau:

- Phương pháp điều tra, thu thập thông tin tài liệu

- Phương pháp xử lý số liệu, phân tích thống kê

- Phương pháp đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến

cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp

- Phương pháp chuyên gia

1 Việc lựa chọn đối tượng là vùng DHNTB để nghiên cứu,

dự tính tác động của BĐKH, NBD đến cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp (vấn đề khô hạn, ngập úng) đảm bảo được giới hạn mục tiêu, nội dung và tính thực tiễn của đề tài

2 Việc áp dụng chương trình CROPWAT tính lượng bốc hơi, chỉ số khô hạn RDI, phương pháp nội suy trung bình trọng

số để xây dựng bản đồ khô hạn do tác động của BĐKH và phần mềm ArcGIS xây dựng bản đồ ngập úng do NBD cho vùng DHNTB là tối ưu Việc lựa chọn được quyết định trên sở sở cân nhắc, so sánh với các chỉ số khô hạn, phương pháp nội suy không gian và chương trình, phần mềm khác

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 Những biến đổi về khí hậu, nước biển dâng và cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp của Vùng Duyên hải Nam trung Bộ

- Phân tích những biến đổi về khí hậu, NBD giai đoạn 1980 -

1989 tại các trạm đo thuộc vùng DHNTB cho thấy nhiệt độ có xu hướng tăng, nhiệt độ trung bình năm tăng trùng bình là 0,30

C, nhiệt độ các tháng tiêu biểu trong thời kỳ gần đây đều cao hơn thời kỳ trước; lượng mưa trung bình năm có xu thế tăng với mức tăng phổ biến 150 - 250 mm/năm, lượng mưa tập trung vào những tháng mùa mưa; mực nước biển (tại trạm Sơn Trà, tiêu

biểu cho vùng biển Trung bộ) có tốc độ xu thế tăng trung bình là 3,88 mm/năm; các yếu tố độ ẩm, số giờ nắng, tốc độ gió tăng giảm không đồng nhất hoặc có tăng, giảm nhưng mức độ tăng không nhiều

- Ngoài những nguyên nhân do công tác quản lý, phát triển kinh tế - xã hội, các nguyên nhân do điều kiện tự nhiên và tác động của biến đổi khí hậu cũng có tác động rất nhiều đến sự thay đổi cơ cấu sử dụng đất Trong vòng hơn 30 năm qua vấn

đề khô hạn, ngập úng diễn ra khá phổ biến và là 2 nguyên nhân

tự nhiên chính, có ảnh hưởng nhiều nhất đến việc sử dụng đất nông nghiệp của vùng DHNTB Hạn hán thường xảy ra vào thời

kỳ lúa Đông Xuân, Hè Thu và vụ Mùa đang làm đòng, trổ bông,

độ dài mùa hạn tăng lên khi nhiệt độ tăng cùng với lượng mưa giảm và ngược lại Vấn đề khô hạn, ngập úng có ảnh hưởng đáng kể đến việc chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất và cơ cấu cây trồng trên địa bàn vùng Thể hiện rõ nét ở việc chuyển đổi từ đất trồng CHN (đất trồng lúa và đất trồng CHN khác), là những loại hình sử dụng đất phụ thuộc nhiều vào nước tưới, sang các loại hình sử dụng đất khác diễn ra khá nhiều ở những địa bàn trong Vùng qua các thời kỳ Cụ thể:

+ Thời kỳ 1980 - 1990, xảy ra 2 năm hạn nặng nhất 1983,

1987 và lũ gây ngập úng trên diện rộng vào năm 1988 Công trình thủy lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp chưa được đầu tư đồng bộ Ngoài ra do nhu cầu phát triển kinh tế xã hội, công tác quản lý ở một số địa phương còn buông lỏng nên diện tích đất nông nghiệp của Vùng DHNTB có xu hướng giảm Diện tích đất nông nghiệp giảm khoảng 230 nghìn ha Trong đó giảm mạnh trên đất lâm nghiệp (giảm khoảng 183 nghìn ha), đất sản

xuất nông nghiệp (52,8 nghìn ha), các loại đất khác đều tăng nhưng diện tích tăng không nhiều Đặc biệt trong thời kỳ này, diện tích đất trồng CLN tăng mạnh (tăng 33,9 nghìn ha) do việc chuyển đổi từ CHN và đất lâm nghiệp Trong đó diện tích cây trồng có nhu cầu nước cao như lúa đã giảm mạnh từ 327,7 nghìn ha (năm 1980) xuống còn 272,7 nghìn ha (năm 1990), trong đó diện tích đất trồng lúa bị giảm (giảm hơn 50 nghìn ha)

do chuyển đổi mạnh mẽ diện tích đất trồng lúa nương sang trồng CHN khác hoặc trồng CLN, trồng rừng sản xuất

+ Từ năm 1990 đến năm 2010, nhiệt độ có xu hướng tăng (tăng từ 0,2 - 0,6oC), lượng mưa những tháng mùa mưa cao hơn

so với giai đoạn trước và ngược lại mùa khô lại thấp hơn Trong thời kỳ này, xảy ra 5 năm hạn nghiêm trọng (1993, 1998, 2002,

2005, 2010) và trận lũ lịch sử vào năm 1999 Tuy nhiên, do được đầu tư nhiều nguồn lực phát triển, hạ tầng phục vụ sản xuất nông nghiệp được cải thiện nên nhiều diện tích đất chưa sử dụng, diện tích đất nông nghiệp bị bỏ hóa đã được khai thác sử dụng Diện tích đất nông nghiệp tăng gần 1.350 nghìn ha, tăng mạnh nhất từ năm 2000 - 2010 (tăng 850 nghìn ha) Việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng diễn ra mạnh mẽ và thực sự bắt đầu được quan tâm thực hiện từ năm 2000, đặc biệt là chuyển từ đất trồng CHN không chủ động được tưới sang các loại đất nông nghiệp khác Việc chuyển đổi này là để thích nghi với điều kiện

tự nhiên, BĐKH và cũng sẽ là xu hướng cần tiếp tục được thực hiện cho những năm sau này

+ Năm 2013 toàn Vùng có 3.391,7 nghìn ha đất nông nghiệp, chiếm 76,43% tổng DTTN, diện tích đất nông nghiệp bị khô hạn của toàn Vùng là 1.160,3 nghìn ha, chiếm 34,21% diện

tích đất nông nghiệp của Vùng, diện tích đất nông nghiệp bị ngập úng là 40,6 nghìn ha chiếm khoảng 1,20% tổng diện tích đất nông nghiệp của cả Vùng Đất sản xuất nông nghiệp và đất lâm nghiệp là những loại đất chịu nhiều tác động nhất của BĐKH, NBD Theo báo cáo từ 8 tỉnh thuộc vùng DHNTB, vụ lúa hè thu năm 2013 có tới 36 nghìn ha đất canh tác không thể trồng lúa Thay vào đó, sẽ phải chuyển sang trồng các loại hoa màu, chịu hạn như ngô, lạc, đậu, vừng

3.2 Dự tính tác động của biến đổi khí hậu, nước biển dâng (khô hạn, ngập úng) đến cơ cấu diện tích đất nông nghiệp 3.2.1 Dự tính tác động của biến đổi khí hậu, nước biển dâng (khô hạn, ngập úng) đến diện tích đất nông

nghiệp

- Dự tính vào năm 2020, với dự báo nhiệt độ trung bình năm tăng từ 0,4 - 0,50C; lượng mưa trung bình năm tăng từ 0,6 - 1,8%, giảm vào mùa đông và mùa xuân (giảm từ 1,0 - 3,2%), tăng vào mùa hè và mùa thu (tăng từ 0,3 - 3,6%); mực NBD từ

8 - 9 cm so với thời kỳ 1980 - 1999, diện tích đất nông nghiệp được dự tính bị khô hạn và ngập úng là 1.406,2 nghìn ha, tăng khoảng 205,3 nghìn ha so với hiện nay Tổng diện tích đất nông nghiệp bị khô hạn của cả Vùng là 1.360,7 nghìn ha, tăng khoảng 200,4 nghìn ha so với hiện nay; diện tích bị ngập úng là gần 45,5 nghìn ha, tăng hơn 4,8 nghìn ha so với hiện nay Cơ cấu diện tích đất nông nghiệp dự tính phải chuyển đổi mục đích

sử dụng do tác động của BĐKH, NBD chiếm khoảng 6,05% so với diện tích hiện nay Trong đó, diện tích đất trồng lúa có khả năng bị chuyển đổi là 4,1 nghìn ha (tương ứng với tỷ lệ cơ cấu 0,12% so với hiện trạng); đất trồng CHN khác là 53,1 nghìn ha (tương ứng với tỷ lệ cơ cấu 1,57% so với hiện trạng); đất trồng CLN 19,2 nghìn ha (tương ứng với tỷ lệ cơ cấu 0,57% so với hiện trạng); đất lâm nghiệp là 128,3 nghìn ha (tương ứng với tỷ

lệ cơ cấu 3,78% so với hiện trạng); các loại đất khác có diện tích bị chuyển đổi không nhiều

- Dự tính vào năm 2030, với dự báo nhiệt độ trung bình năm tăng từ 0,7 - 0,80C; lượng mưa trung bình năm tăng từ 0,8 - 2,7%, giảm vào mùa đông và mùa xuân (giảm từ 2,8 - 8,6%),