ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- Đỗ Thị Ngọc Ánh MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG HỆ KINH TẾ SINH THÁI CỦA MỘT SỐ HỘ GIA ĐÌNH TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN KHE RỖ, HU
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-
Đỗ Thị Ngọc Ánh
MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG HỆ KINH TẾ SINH THÁI CỦA MỘT SỐ HỘ GIA ĐÌNH TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN KHE RỖ,
HUYỆN SƠN ĐỘNG, TỈNH BẮC GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – 2015
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-
Đỗ Thị Ngọc Ánh
MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG HỆ KINH TẾ SINH THÁI CỦA MỘT SỐ HỘ GIA ĐÌNH
TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN KHE RỖ, HUYỆN SƠN ĐỘNG, TỈNH BẮC GIANG
Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
Mã số : 60440301
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN VĂN SINH
Hà Nội – 2015
Trang 3Lời cảm ơn
Qua luận văn này, em xin được bày tỏ lời cảm ơn đến các thầy cô giáo Khoa Môi trường – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ em trong quá trình học tập và rèn luyện trong hai năm học vừa qua
Đặc biệt, em xin cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Sinh – Phó viện trưởng Viện sinh thái và tài nguyên sinh vật – Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp
Ngoài ra, em cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn tới các cán bộ phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang, cán bộ xã An Lạc và các
hộ gia đình tại khu Bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ đã tạo điều kiện giúp đỡ trong quá trình điều tra, khảo sát thực địa và cung cấp tài liệu, số liệu để em hoàn thành luận văn này
Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô, đồng nghiệp trường Đại học Nông Lâm Bắc Giang, đặc biệt là các anh chị đồng nghiệp trong Khoa Tài Nguyên Môi trường đã tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành luận văn
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên và giúp đỡ em trong suốt thời gian qua, đặc biệt trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15 tháng 06 năm 2015
Học viên
Đỗ Thị Ngọc Ánh
Trang 4Mục lục
DANH MỤC BẢNG BIỂU i
DANH MỤC HÌNH VẼ ii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 3
1.1.1 Điều kiện tự nhiêu khu vực nghiên cứu 3
1.1.2 Tình hình kinh kế xã hội 5
1.1.3 Tình hình về đa dạng sinh học tại khu vực nghiên cứu 8
1.2 Tổng quan về tình hình kinh tế sinh thái nông hộ ở Việt Nam 9
1.2.1 Các khái niệm cơ bản về kinh tế sinh thái nông hộ 9
1.2.2 Tình hình nghiên cứu về mô hình HKTST nông hộ ở Việt Nam 12
1.2.3 Tình hình nghiên cứu và phát triển về HKTST nông hộ phía Bắc Việt Nam 15
1.3 Tổng quan nghiên cứu về mô hình 17
1.3.1 Tình hình nghiên cứu về mô hình 17
1.3.2 Tính năng của phần mềm MM&S 19
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
2.1 Đối tượng nghiên cứu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 22
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 22
2.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 22
2.2 Phương pháp nghiên cứu 22
2.2.1 Phương pháp thu thập thông tin 22
2.2.2 Phương pháp phỏng vấn và điều tra thực địa 22
2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 22
Trang 52.2.4 Phương pháp phân tích hệ thống, mô hình hóa cấu trúc của các HKTST trên
máy tính để phân tích cấu trúc HKTST nông hộ 23
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25
3.1 Kết quả điều tra về các dạng HKTST hộ gia đình tại khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang 25
3.1.1 Đặc điểm chung về HKTST các hộ gia đình tại khu vực nghiên cứu 25
3.1.2 Kết quả mô tả đặc điểm chính của mô hình HKTST của hộ gia đình điển hình tại khu vực nghiên cứu 26
3.1.3 Năng suất và chi phí của các nhóm yếu tố trong mô hình HTHKTST nông hộ tại khu vực nghiên cứu 31
3.2 Phân tích, mô tả các yếu tố của HKTST hộ gia đình đại diện tại khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang 35
3.2.1 Nhóm rừng trồng thuần loài keo 35
3.2.2 Nhóm yếu tố cây lúa nước 36
3.2.3 Nhóm yếu tố cây hoa màu 36
3.2.4 Nhóm yếu tố chăn nuôi 36
3.3 Lựa chọn các yếu tố đưa vào mô hình, xây dựng mô hình 37
3.3.1 Lựa chọn các yếu tố đưa vào mô hình 37
3.3.2 Xây dựng mô hình 37
3.3.3 Kết quả xây dựng mô hình (dạng văn bản và dạng sơ đồ mô phỏng) 40
3.3.3.1 Mô hình văn bản 40
3.3.3.2 Mô hình dạng sơ đồ mô phỏng 42
3.4 Tính toán mô phỏng biến động các yếu tố của mô hình (chạy mô hình) và đưa ra kết quả 45
3.4.1 Kết quả tính toán ngân quỹ của hộ gia đình tại thôn Biểng, xã An Lạc, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang 45
Trang 63.4.2 Kết quả tính toán lợi nhuận ròng của các nhóm yếu tố (rừng; lúa nước; hoa
màu; chăn nuôi) 47
3.4.2.1 Kết quả tính toán lợi nhuận ròng của nhóm yếu tố rừng 47
3.4.2.2 Kết quả tính toán lợi nhuận ròng của nhóm yếu tố lúa nước 48
3.4.2.3 Kết quả tính toán lợi nhuận ròng của nhóm yếu tố hoa màu 48
3.4.2.4 Kết quả tính toán lợi nhuận ròng của nhóm yếu tố chăn nuôi 49
3.4.3 Vẽ đồ thị mô phỏng biến động của các yếu tố 50
3.4.3.1 Đồ thị thời gian 50
3.4.3.2 Đồ thị pha 51
3.5 Thử nghiệm mô phỏng các phương án sản xuất của HTHKTST hộ gia đình tại thôn Biểng, xã An Lạc, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang 52
3.5.1 Dự kiến các phương án sản xuất của HTKTST của hộ gia đình 52
3.5.2 Sơ đồ mô phỏng hệ thống HKTST của hộ gia đình trị khu vực nghiên cứu theo 3 phương án dự kiến 53
3.5.3 Kết quả tính toán ngân quỹ của hộ gia đình theo các phương án thông qua phần mềm mô phỏng (MM&S) 55
3.5.4 Đồ thị mô phỏng biến động của các yếu tố theo 3 phương án dự kiến của mô hình 57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO 62
PHỤ LỤC 66
Trang 7DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1 Năng suất từ rừng keo của hộ gia đình 31
Bảng 2 Lượng củi thu được trong khoảng thời gian 10 năm 32
Bảng 3 Năng suất của các nhóm yếu tố: hoa màu và lúa nước 32
Bảng 4 Năng suất của vật nuôi hộ gia đình /năm (đồng) 33
Bảng 5 Chi phí đầu vào cho toàn mô hình hộ gia đình tại khu vực nghiên cứu 33
Bảng 6 Lượng gỗ thu được trong khoảng thời gian 10 năm 35
Bảng 7 Lượng củi thu được trong khoảng thời gian 10 năm 36
Bảng 8 Kết quả tính toán ngân quỹ của hộ gia đình tại khu vực nghiên cứu 46
Bảng 9 Kết quả tính toán lợi nhuận ròng từ rừng 47
Bảng 10 Kết quả tính toán lợi nhuận ròng từ lúa nước 48
Bảng 11 Kết quả tính toán lợi nhuận ròng từ hoa màu 48
Bảng 12 Kết quả tính toán lợi nhuận ròng từ chăn nuôi 49
Bảng 13 Kết quả tính toán ngân quỹ của hộ gia đình theo 4 phương án 56
Trang 8DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1 Cấu trúc và mối liên hệ giữa các hợp phần trong HKTST 11
Hình 2 Cửa sổ chính và các cửa sổ con của chương trình MM&S 20
Hình 3 Sơ đồ mô tả lát cắt ngang của HKTST nông hộ 27
Hình 4 Sơ đồ mô phỏng HKTST của hộ gia đình tại khu vực nghiên cứu 42
Hình 5 Thông tin và khai báo thông tin cho yếu tố không đổi 43
Hình 6 Thông tin và khai báo thông tin cho yếu tố liệt kê 43
Hình 7.Thông tin và khai báo thông tin cho yếu tố trung gian 44
Hình 8 Thông tin và khai báo thông tin cho yếu tố trạng thái 44
Hình 9 Đồ thị mô phỏng biến động của các yếu tố trong mô hình 50
Hình 10 Đồ thị pha giữa yếu tố Ngân quỹ gia đình và yếu tố lợi nhuận ròng từ chăn nuôi 51
Hình 11 Sơ đồ mô phỏng HKTST của hộ gia đình theo phương án 2 54
Hình 12 Sơ đồ mô phỏng HKTST của hộ gia đình theo phương án 3 54
Hình 13 Sơ đồ mô phỏng HKTST của hộ gia đình theo phương án 4 55
Hình 14 Đồ thị mô phỏng biến động giữa các yếu tố theo phương án 2 57
Hình 15 Đồ thị mô phỏng biến động giữa các yếu tố theo phương án 3 57
Hình 16 Đồ thị mô phỏng biến động giữa các yếu tố theo phương án 4 58
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Trang 9MỞ ĐẦU
Phát triển công nghiệp mạnh mẽ đã làm thỏa mãn những nhu cầu ngày càng tăng của con người Bên cạnh những thành tựu vượt bậc về nâng cao sản lượng và năng suất lao động, việc phát triển công nghiệp cũng đã gây ra những hậu quả về môi trường, làm suy thoái môi trường Đó là một trong những lý do mà nền kinh tế công nghiệp hóa đang có xu hướng bị phủ định bởi nền kinh tế sinh thái hiện đại
Kinh tế hộ gia đình là một loại hình kinh tế tương đối phổ biến và được phát triển ở nhiều nước trên thế giới Nó có vai trò rất quan trọng trong việc phát triển kinh
tế, nhất là trong nông nghiệp Ở Việt Nam, kinh tế hộ gia đình lại càng có ý nghĩa to lớn, bởi vì nước ta là một nước có nền nông nghiệp lâu đời với khoảng 80% dân số đang sinh sống ở nông thôn và nền kinh tế chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp
Hiện nay, ở Việt Nam đã có nhiều chương trình chính sách nhằm đầu tư phát triển đời sống người dân khu vực nông thôn như chương trình 661- trồng 5 triệu ha rừng, chương trình 325, mô hình phát triển kinh tế của các đề tài khoa học….[25] Tuy nhiên, sự phát triển hệ kinh tế nông hộ vẫn còn hạn chế, đặc biệt là vùng Đông Bắc còn nhiều bế tắc về phương thức đầu tư sản xuất, thiếu kinh nghiệm về kỹ thuật trồng rừng, canh tác, chăn nuôi gia súc, gia cầm [3] Do đó, việc tìm ra giải pháp đầu tư phát triển hợp lý cho hệ kinh tế nông hộ của cả nước nói chung và vùng Đông Bắc Việt Nam nói riêng là rất cần thiết và cấp bách
Khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ nằm trong địa phận xã An Lạc, huyện Sơn Động của tỉnh Bắc Giang với hệ sinh thái rừng nhiệt đới đặc trưng của vùng Đông Bắc Việt Nam và là khu vực tiềm năng phát triển du lịch sinh thái của tỉnh Bắc Giang Tuy nhiên, đời sống kinh tế người dân vùng này còn thấp và phương thức sản xuất chủ yếu là tự cung tự cấp [1] Mô hình sản xuất của người dân vùng này chủ yếu gồm các yếu tố sau: 1 Rừng trồng; 2 Cây ăn quả; 3 gia súc, gia cầm; 4 Cây nông nghiệp (hoa màu và lúa nước) Nhìn chung, hệ thống hệ kinh tế sinh thái của các hộ gia đình vùng này về cơ bản là tương đối đầy đủ, tuy nhiên sự tương tác, liên kết giữa các yếu tố trên như thế nào để đem lại hiệu quả kinh tế cho hộ gia đình nơi đây thì
Trang 10chưa được nghiên cứu kỹ và sâu Do vậy, việc nghiên cứu, tìm hiểu phân tích sự tương tác của các yếu tố của hệ thống hệ kinh tế sinh thái của các hộ gia đình tại khu vực bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, đồng thời trên cơ sở đó đề xuất các phương án đầu
tư hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế cho các hộ gia đình là rất cần thiết
Có thể nói việc sử dụng mô hình toán trong một số lĩnh vực nghiên cứu như
hệ sinh thái rừng, môi trường, đã được tiến hành trên thế giới từ lâu, kể cả mô hình thống kê và mô hình cấu trúc [4,27,28,29,30] Trong nước đã có nhiều nghiên cứu
về hệ kinh tế sinh thái (HKTST) nông hộ, tuy nhiên, vấn đề ứng dụng mô hình cấu trúc để mô phỏng cấu trúc HKTST nông hộ để tìm ra phương án đầu tư hiệu quả thì vẫn còn hạn chế [2,7,8,9,11,18,20] Là một công cụ mô hình hóa và mô phỏng các
hệ động, phần mềm MM & S đã được áp dụng trong việc phân tích các hệ động khác nhau (Nguyen Van Sinh, 2006, 2012) [16, 17]
Vì những lý do trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Mô hình hóa và mô
phỏng hệ kinh tế sinh thái của một số hộ gia đình tại khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang”
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
Xây dựng mô hình toán và mô phỏng động thái HKTST của một số hộ gia đình tại khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang làm cơ
sở để phân tích rút ra kết luận về khả năng đầu tư tối ưu nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế cho hộ gia đình
Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và đa dạng sinh học khu vực nghiên cứu
- Xác định các dạng đặc trưng của HKTST hộ gia đình, lựa chọn các HKTST
hộ gia đình đại diện, các yếu tố của các HKTST hộ gia đình được nghiên cứu
- Ứng dụng phương pháp phân tích hệ thống, mô hình hóa cấu trúc của các
HKTST trên máy tính để phân tích cấu trúc HKTST nông hộ
Trang 11TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt
1 Báo cáo quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 và kế hoạch sử dụng đất 5 năm
kỳ đầu (2011 – 2015) xã An Lạc, huyện Sơn Đông (2010)
2 Nguyễn Văn Chung (2008), Nghiên cứu hiệu quả kinh tế và tác động môi
trường của một số mô hình nông lâm kết hợp miền núi phía Bắc, Luận văn
thạc sỹ, Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam
3 Nguyễn Nguyên Cự (1991), Về phát triển kinh tế nông hộ hiện nay, Tuyển tập
công trình nghiên cứu KHKT nông nghiệp 1986-1991, Trường ĐHNNI Hà Nội
4 Lê Trọng Cúc (1990), Kathleen Gillogly, A.Terry Rambo, Hệ sinh thái nông
nghiệp trung du miền Bắc Việt Nam, Viện môi trường và chính sách, trung
tâm Đông – Tây
5 Cục Thống kê Bắc Giang (2014), Niên giám Thống Kê huyện Sơn Động, tỉnh
Bắc Giang
6 Cục Thống kê Bắc Giang (2014), Niên giám Thống Kê Tỉnh Bắc Giang
7 Nguyễn Thị Thanh Hoa (2012), Nghiên cứu xác lập một số mô hình hệ kinh tế
sinh thái phục vụ định hướng phát triển bền vững thị xã Ayun Pa, tỉnh Gia Lai, Luận văn thạc sỹ, Đại học Khoa học Tự nhiên
8 Nguyễn Văn Hùng (2007), Mô hình hóa kinh tế nông hộ ở miền Bắc: Mô hình
cân bằng cung cầu trong hộ, Tạp chí KHKT Nông nghiệp 2007: Tập V, Số
2:87-95
9 Bảo Huy (2007), Ứng dụng mô hình rừng ổn định trong quản lý rừng cộng đồng
để khai thác - sử dụng bền vững gỗ, củi ở các trạng thái rừng tự nhiên,
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số 106: 37-43 (2007)
10 Nguyễn Khắc Khôi, Đỗ Hữu Thư, Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Thị Yến, Trần
Thị Phương Anh (2014), Những loài thực vật bậc cao có mạch quý hiếm ở khu bảo tồn thiên nhiên Khe Rỗ, Bắc Giang, Hội nghị khoa học toàn quốc
về sinh thái và tài nguyên sinh vật lần thứ 5 (2014)
Trang 1211 Nguyễn Hùng Mạnh, Nguyễn Văn Sinh, Nguyễn Mạnh Hùng (2011), Mô hình
hóa và mô phỏng một hệ kinh tế nông hộ có rừng trồng thông tại xã Hữu Sản, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang, Báo cáo khoa học về Sinh thái và
Tài nguyên sinh vật, Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ tư, Hà Nội, 21/10/2011, tr 1706-1712
12 Nguyễn Văn Sinh (2005), Phân tích hệ thống – Mô hình hóa và mô phỏng với
phần mềm MM&S, Tuyển tập các báo cáo khoa học hội nghị môi trường
toàn quốc 2005
13 Nguyễn Văn Sinh (2007), Phân tích hệ thống, mô hình hóa và mô phỏng các hệ
động trong lĩnh vực Nông Lâm Nghiệp, Hội thảo khoa học (với sự tài trợ
của DAAD)
14 Nguyễn Văn Sinh (2008), Mô hình hoá và mô phỏng hệ thống MM&S, Giấy
chứng nhận đăng ký quyền tác giả số 529/2008/QTG, Cục Bản quyền tác giả
15 Nguyễn Văn Sinh (2011), Mô hình hóa các hệ động có yếu tố liệt kê: tính năng
mới của phần mềm MM&S sau khi bổ sung hàm bảng, Báo cáo khoa học về
Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ tư,
Hà Nội, 21/10/2011, tr 1778-1783
16 Nguyễn Văn Sinh (2014), Phân tích mô hình Lotka-Volterra với phần mềm
MM&S, Hội nghị khoa học toàn quốc về sinh thái và tài nguyên sinh vật lần
thứ 5 (2014)
17 Nguyễn Văn Sinh, Nguyễn Hùng Mạnh, Nguyễn Mạnh Hùng (2011), Mô hình
hóa động thái sinh khối và thảm mục với phần mềm MM&S, Báo cáo khoa
học về Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ tư, Hà Nội, 21/10/2011, tr 1784-1791
18 Nguyễn Thị Tâm (1993), Một số vấn đề chủ yếu phát triển kinh tế hộ nông dân
ở Việt Nam hiện nay, Hội Khoa học – KTNLN NXBNN – 1993
19 Vinh Tâm (2013), Phần mềm MM&S với các tính năng mới: mô hình hóa và