Báo cáo tốt nghiệp ngành khoa học môi trường Ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS trong đánh giá các điều kiện sinh cảnh sống của loài cò Thìa (Platalea minor) tại vườn quốc gia Xuân Thủy–Nam Định

Nhiệm vụ của VQG Xuân Thuỷ Nam Định là bảo tồn hệ sinh thái đất ngập nước điển hình của vùng cửa sông Hồng, các loài động, thực vật đặc trưng của hệ sinh thái đất ngập nước, đặc biệt là

mà còn về sinh thái môi trường (Đặng Hùng Phi, 2010) [7]

Khu đất ngập nước Xuân Thủy thuộc tỉnh Nam Định là khu ngập nước đầu tiên ở Việt Nam đăng ký tham gia Công ước quốc tế về Bảo tồn đất ngập nước (Công ước Ramsar) Ngày 2-1-2003, TT Chính phủ đã ra quyết định số 01/2003 QĐ-TTg, về việc chuyển Khu bảo tồn đất ngập nước Xuân Thủy thành Vườn quốc gia Xuân Thủy Nhiệm vụ của VQG Xuân Thuỷ Nam Định

là bảo tồn hệ sinh thái đất ngập nước điển hình của vùng cửa sông Hồng, các loài động, thực vật đặc trưng của hệ sinh thái đất ngập nước, đặc biệt là các loài thuỷ sinh và chim di trú, chim nước

Tại đây có 14 kiểu sinh cảnh chính, 116 loài thực vật bậc cao có mạch, thuộc 99 chi, 12 họ Thực vật nổi được công bố có 64 loài, chỉ có 2 ngành thực vật là hạt kín và hạt trần Rừng có 2 hệ sinh thái chính là rừng ngập mặn trên đất lầy thụt (gồm các loài cây trang, sú, bần chua, mắm, ô rô, cóc kèn,v.v ) và rừng phi lao trên giồng cát Lúc đầu chỉ có rừng Trang trồng thuần loại, sau đó có các loài cây khác phát tán tự nhiên hình thành rừng hỗn loại có độ che phủ lên tới 80-90% (Pedersen và Nguyễn Huy Thắng, 1996) Đây là vùng đất có sự đa dạng sinh học cao và là nơi trú ngụ tránh rét về mùa

Đông của nhiều loài chim di cư, trong đó có loài cò Thìa (Platalea minor) một

loài chim được xếp tại mức EN (nguy cấp) theo thang đánh giá của IUCN

Cò Thìa là một loài quý hiếm có tên trong sách đỏ Việt Nam đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng cao Mỗi năm tại VQG Xuân Thủy phát hiện trên dưới 50 cá thể Trước thực trạng đó, đã có nhiều nhà nghiên cứu trong và ngoài nước đã thực hiện các khảo sát, đánh giá về môi trường thích nghi của loài chim đang dần tuyệt chủng này Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu tiền lệ đều chưa đi sâu vào mối tương quan giữa đặc tính sinh lý của loài cò Thìa với

sự đa dạng của sinh cảnh sống, cùng với mối liên hệ chặt chẽ giữa bảo tồn đa dạng sinh học trong đó có mục tiêu bảo tồn loài đặc hữu của VQG Xuân thủy

hiện nay Với ý nghĩa đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS trong đánh giá các điều kiện sinh cảnh sống của loài cò Thìa (Platalea minor) tại vườn quốc gia Xuân Thủy – Nam Định”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu tổng quá

- Góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu khoa học để bảo tồn loài cò Thìa

(Platalea minor) (Temmink and schlegel, 1849)

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Nghiên cứu điều kiện sinh cảnh sống và các yếu tố thích nghi với loài

cò Thìa (Platalea minor) (Temmink and schlegel, 1849)

- Đề xuất giải pháp bảo tồn loài cò Thìa (Platalea minor) tại vườn

quốc gia Xuân Thuỷ - Nam Định

1.3 Mục đích nghiên cứu

- Phân tích các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến phân bố loài cò Thìa

(Platalea minor) trong Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ

- Đánh giá về thực trạng phân bố, phát triển tự nhiên của loài cò Thìa

(Platalea minor) ở Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ

- Lập cơ sở dữ liệu (CSDL) sinh thái bằng GIS về phân bố loài cò Thìa

(Platalea minor) trong Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ

- Đề xuất các giải pháp nhằm phục hồi và phát triển đàn cò đáp ứng mục tiêu bảo tồn

1.4 Ý nghĩa của đề tài

- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: Giúp cho sinh viên có

cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, vận dụng được những kiến thức đã học vào thực tế

- Ý nghĩa trong thực tiễn: Đề tài trang bị cho sinh viên những kiến thức

cơ bản về môi trường và hệ sinh thái rừng ngập mặn, hiểu thêm về đa dạng sinh học của nước nước ta Từ đó giúp cho địa phương định hướng được biện pháp bảo tồn và duy trì loài cò Thìa quý hiếm trong thời gian tới

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở khoa học

2.1.1 Cơ sở lý luận

2.1.1.1 Một số khái niệm

* Khái niệm môi trường

Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2005 môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống sản xuất,

sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật”

* Hệ sinh thái là hệ thống các quần thể sinh vật sống chung và phát triển trong một môi trường nhất định, quan hệ tương tác với nhau và với môi trường đó

* Ða dạng sinh học là sự phong phú về nguồn gen, về giống, loài sinh vật và hệ sinh thái trong tự nhiên

* Theo Công ước Ramsar, vùng đất ngập nước được bảo vệ bởi Công ước này được hiểu một cách rất rộng Theo văn kiện của Công ước này (Điều 1.1), đất ngập nước được xác định là: “Những vùng đầm lầy, miền đầm lầy, vùng đất than bùn, vùng đất tự nhiên hoặc nhân tạo, có thể tồn tại lâu dài hay tạm thời, có nước tĩnh hoặc nước chảy, là nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, bao gồm cả những vùng nước biển có độ sâu không quá 6 mét khi triều kiệt”

2.1.1.2 Các công ước quốc tế

- Việt Nam đã tham gia nhiều chương trình như chương trình con người

và sinh quyển (MAB - Man and Biosphere Programme) của UNESCO

- Công ước CITES (Công ước về buôn bán quốc tế các loài động thực vật hoang dã nguy cấp) vào năm 1994

- Công ước về biến đổi khí hậu (Climate Change): thỏa thuận này đòi hỏi các nước công nghiệp phải giảm đến mức tới hạn các chất gây ô nhiễm như dioxit cacbon và các khí nhà kính khác do họ ngây ra và phải thường xuyên làm báo cáo về kết quả của tiến trình này Công ước nêu rõ các khí nhà kính phải được duy trì ổn định ở mức không làm ảnh hưởng đến khí hậu trên trái đất

- Công ước về đa dạng sinh học (Convention on Biological Diversity): Công ước đa dạng sinh học được UNEP khởi thảo từ năm 1988, trải qua nhiều lần gặp gỡ và bàn bạc giữa các quốc gia đến ngày 5/6/1992 tại hội nghị quốc

tế về môi trường và phát triển Rio, 168 nước đã ký vào bản công ước và được thực thi vào ngày 28/11/1994 Công ước về đa dạng sinh học gồm có phần mở đầu, 42 điều, 2 bản phụ lục Việt Nam đã ký công ước đa dạng sinh học vào tháng 10/1994 và đã trở thành thành viên thứ 99 của công ước này Tất cả nội dung của công ước đưa ra 3 mục tiêu chính

- Công ước Ramsar thông qua ngày 02 tháng 02 năm 1971 tại thành phố Ramsar, Iran Là một công ước quốc tế về bảo tồn và sử dụng một cách hợp lý và thích đáng các vùng đất ngập nước, với mục đích ngăn chặn quá trình xâm lấn ngày càng gia tăng vào các vùng đất ngập nước cũng như sự mất đi của chúng ở thời điểm hiện nay cũng như trong tương lai, công nhận các chức năng sinh thái học nền tảng của các vùng đất ngập nước và các giá trị giải trí, khoa học, văn hóa và kinh tế của chúng

2.1.2 Cơ sở thực tiễn

- VQG Xuân Thuỷ nằm trong khu vực bờ biển thuộc lưu vực sông Hồng, ngay tại cửa sông Hồng đổ ra biển, hay còn gọi là cửa Ba Lạt Xuân Thuỷ có 14 kiểu sinh cảnh, bao gồm các sinh cảnh tự nhiên và sinh cảnh nhân tạo (Pedersen và Nguyễn Huy Thắng, 1996) Sinh cảnh có giá trị đa dạng sinh học cao nhất là các bãi bồi và rừng ngập mặn tự nhiên

- VQG là nơi thường xuyên ghi nhận 14 loài chim bị đe doạ và sắp bị

đe doạ ở mức toàn cầu, đó là: Cò thìa Platalea minor, Cò trắng Trung Quốc

Egretta eulophotes, Choắt lớn mỏ vàng Tringa guttifer, Mòng bể mỏ ngắn Larus saudersi, Bồ nông chân xám Pelecanus philippensis, Rẽ mỏ thìa Calidris pygmeus, Giang sen Mycteria leucocephala, Choắt chân màng lớn Limnodromus semipalmatus (Birdlife , 2012) Ghi nhận đáng chú ý nhất ở

VQG Xuân Thuỷ là tồn tại quần thể loài cò Thìa (Platalea minor) lớn nhất tại

Việt Nam, trong một vài năm gần đây, số lượng lớn nhất được chính thức ghi nhận tại khu vực là 65 cá thể (Nguyễn Đức Tú, 2003) Ngoài ra, VQG Xuân Thuỷ là nơi tập hợp, trú chân quan trọng của nhiều loài chim nước phổ biến di

cư trong mùa đông như Choắt mỏ thẳng đuôi đen Limosa limosa, Choắt chân

đỏ Tringa erythropus và Choắt mỏ cong lớn Numenius arquata Do có tầm

quan trọng quốc tế trong công tác bảo tồn các loài chim, VQG Xuân Thuỷ đã được công nhận là một trong số các vùng chim quan trọng tại Việt Nam

2.1.3 Cở sở pháp lý

- Luật bảo vệ và phát triển rừng (có hiệu lực từ 1/4/2005)

- Luật bảo vệ môi trường 29/11/2005

- Luật Đa dạng sinh học 13/11/2008

- Nghị định 18/HĐBT ngày 17/01/1992 của hội đồng bộ trưởng quy định danh mục thực vật rừng, động vật rừng quý, hiếm và chế độ quản

lý, bảo vệ

- Nghị định 48/2002/NĐ-CP ngày 22/4/2002 sửa đổi bổ sung danh mục thực vật, động vật hoang dã quý hiếm

- Nghị định số 32/2006/NĐ-CP ngày 30/3/2006 của chính phủ về quản

lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm

- Nghị định 80/2006/NĐ-CP ngày 09/08/2006 của chính phủ về việc quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của luật bảo

vệ môi trường

- Nghị định 81/2006/NĐ-CP ngày 09/08/2006 của chính phủ về việc xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường

- Nghị định 21/2008/NĐ-CP ngày 28/02/2008 của chính phủ sửa đổi Nghị định 80/2006/NĐ-CP Hướng dẫn một số điều của luật bảo vệ môi trường

- Nghị định 117/2009/NĐ-CP ngày 31/12/2009 của chính phủ thay thế Nghị định 81/2006/NĐ-CP về việc xử lý vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường

- Quyết định 01/2003/QĐ-TTg của Thủ tướng chính phủ về việc chuyển Khu bảo tồn đất ngập nước Xuân Thủy thành Vườn quốc gia Xuân Thủy, tỉnh Nam Định

- Quyết định 04/2004 của Bộ Tài Nguyên và Môi trường phê duyệt kế hoạch hành động về bảo tồn và phát triển bền vững các vùng đất ngập nước giai đoạn 2004 - 2010

- Quyết định 126/QĐ-TTg ngày 2/2/2012 của Thủ tướng chính phủ về việc thực hiện thí điểm chia sẻ lợi ích trong quản lý bảo vệ và phát triển bền vững rừng đặc dụng

- Thông tư 18/2004/TT-Bộ Tài Nguyên và Môi trường của Bộ Tài Nguyên và Môi trường về việc bảo tồn và phát triển bền vững đất ngập nước Việt Nam

- Thông tư 18/2010/TT-BKHCN của Bộ Khoa học và Công nghệ quy định về quản lý nhiệm vụ khoa học và công nghệ về quỹ gen

- Thông tư 78/TT-BNN ngày 11/11/2011 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Quy định chi tiết thi hành Nghị định số 117/2010/NĐ-

CP ngày 31/12/2009 của Chính phủ về tổ chức và quản lý hệ thống rừng đặc dụng

Nếu nói một cách khoa học thì chúng ta có thể dùng định nghĩa sau:

“ Viễn thám là một khoa học thu nhận thông tin của bề mặt trái đất mà không tiếp xúc trực tiếp với bề mặt ấy Điều này được thực hiện nhờ vào việc quan sát và thu nhận năng lượng phản xạ, bức xạ từ đối tượng và sau đó phân tích,

xử lý, ứng dụng những thông tin nói trên (theo CCRS) ”

2.2.2 Thành phần cơ bản và nguyên lý làm việc của viễn thám

Hệ thống viễn thám thường bao gồm bảy phần tử có quan hệ chặt chẽ với nhau (Nguyễn Ngọc Thạch, 2009) [10] Theo trình tự hoạt động của hệ thống, chúng ta có:

Hình 2.1: Nguyên lý thu nhận ảnh vệ tinh

- Nguồn năng lượng: Thành phần đầu tiên của một hệ thống viễn thám

là nguồn năng lượng để chiếu sáng hay cung cấp năng lượng điện từ tới đối tượng quan tâm Có loại viễn thám sử dụng năng lượng mặt trời, có loại tự cung cấp năng lượng tới đối tượng Thông tin viễn thám thu thập được là dựa vào năng lượng từ đối tượng đến thiết bị nhận, nếu không có nguồn năng lượng chiếu sáng hay truyền tới đối tượng sẽ không có năng lượng đi từ đối tượng đến thiết bị nhận

- Những tia phát xạ và khí quyển: Vì năng lượng đi từ nguồn năng lượng tới đối tượng nên sẽ phải tác qua lại với vùng khí quyển nơi năng lượng

đi qua Sự tương tác này có thể lặp lại ở một vị trí không gian nào đó vì năng lượng còn phải đi theo chiều ngược lại, tức là từ đối tượng đến bộ cảm

- Sự tương tác với đối tượng: Một khi được truyền qua không khí đến đối tượng, năng lượng sẽ tương tác với đối tượng tuỳ thuộc vào đặc điểm của

cả đối tượng và sóng điện từ Sự tương tác này có thể là truyền qua đối tượng,

bị đối tượng hấp thu hay bị phản xạ trở lại vào khí quyển

- Thu nhận năng lượng bằng bộ cảm: Sau khi năng lượng được phát ra hay bị phản xạ từ đối tượng, chúng ta cần có một bộ cảm từ xa để tập hợp lại

và thu nhận sóng điện từ Năng lượng điện từ truyền về bộ cảm mang thông tin về đối tượng

- Sự truyền tải, thu nhận và xử lý Năng lượng được thu nhận bởi bộ cảm cần phải được truyền tải, thường dưới dạng điện từ, đến một trạm tiếp nhận-xử lý nơi dữ liệu sẽ được xử lý sang dạng ảnh Ảnh này chính là

dữ liệu thô

- Giải đoán và phân tích ảnh: Ảnh thô sẽ được xử lý để có thể sử dụng được Để lấy được thông tin về đối tượng người ta phải nhận biết được mỗi hình ảnh trên ảnh tương ứng với đối tượng nào Công đoạn để có thể “nhận biết” này gọi là giải đoán ảnh Ảnh được giải đoán bằng một hoặc kết hợp

nhiều phương pháp Các phương pháp này là giải đoán thủ công bằng mắt, giải đoán bằng kỹ thuật số hay các công cụ điện tử để lấy được thông tin về các đối tượng của khu vực đã chụp ảnh

- Ứng dụng: Đây là phần tử cuối cùng của quá trình viễn thám, được thực hiện khi ứng dụng thông tin mà chúng ta đã chiết được từ ảnh để hiểu rõ hơn về đối tượng mà chúng ta quan tâm, để khám phá những thông tin mới, kiểm nghiệm những thông tin đã có nhằm giải quyết những vấn đề cụ thể

Như vậy, hệ thống viễn thám bao gồm bẩy phần tử có quan hệ chặt trẽ với nhau và hoạt động theo nguyên lý sau:

- Nguồn năng lượng chính thường sử dụng cho các bộ cảm thụ động đó

là bức xạ mặt trời (quang học), các bộ cảm chủ động tự tạo ra nguồn năng lượng nhân tạo như song rada, tia laze

- Các nguồn năng lượng này tương tác với khí quyển và tương tác với các đối tượng được quan tâm trên bề mặt trái đất Năng lượng của sóng điện

từ do các vật thể phản xạ hay bức xạ được thu nhận bởi bộ cảm biến được đặt trên vật mang

- Thông tin về năng lượng phản xạ của các vật thể được ghi nhận bởi ảnh viễn thám và thông qua phân tích tự động trên phần mềm hoặc giải đoán trực tiếp dựa trên kinh nghiệm của chuyên gia

- Cuối cùng các dữ liệu và các thông tin liên quan đến các vật thể và các hiện tượng khác nhau trên măt đất sẽ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như nông lâm nghiệp, khí tượng, môi trường, thủy sản

2.2.3 Các ngành khoa học liên quan

GIS được xây dựng trên cơ sở tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhau và GIS có mối liên quan mật thiết với một số ngành chính sau:

- Ngành địa lý: được liên hệ với sự nhận thức về thế giới, về vị trí con người trên thế giới GIS tạo ra kỹ thuật để phân tích và nghiên cứu địa lý

- Ngành bản đồ học: Bản đồ là thành phần thể hiện các đối tượng địa lý trên bề mặt trái đất của chúng ta trong hệ GIS Dữ liệu bản đồ là thành phần chính trong dữ liệu của GIS Sự phát triển của bản đồ sẽ giúp GIS hoàn thiện hơn cho các sản phẩm của mình

- Công nghê viễn thám: Các ảnh vệ tinh và ảnh máy bay là nguồn dữ liệu địa lý quan trọng cho hệ GIS Viễn thám bao gồm cả kỹ thuật thu thập và

xử lý mọi dữ liệu trên trái đất Các dữ liệu của hệ thống chuẩn đầu ra có thể được trộn với các lớp dữ liệu GIS

- Khoa học đo đạc: Nguồn cung cấp các vị trí cần quản lý cho hệ thống GIS

- Ngành thống kê: Nhiều mô hình được xây dựng trên cơ sở về mặt bản chất mang tính thống kê, Ngoài ra, nhiều kỹ thuật thống kê được sử dụng để phân tích Thống kê đóng vai trò quan trọng trong GIS

- Ngành truyền thông thông tin: Các thông tin trong hệ GIS chỉ có thể trao đổi với nhau qua phương tiện truyền thông Sự phát triển của ngành này

có thể tạo ra năng lực liên kết với mạng trong máy tính, tạo ra các hệ GIS đa ngành, đã làm cho các nhà quản lý thấy rõ thêm hiệu quả của GIS

- Ngành khoa học quản trị dữ liệu: các nguồn dữ liệu trong GIS được tổ chức và quản lý trên nền tảng nguyên tắc các phần mềm của quản lý dữ liệu

Cơ sở dữ liệu cũng là môt thành phần cơ bản của GIS

2.2.4 Viễn thám và một số ứng dụng của Viễn thám

2.2.4.1 Sử dụng ảnh vệ tinh để điều tra, giám sát tài nguyên đất

Nói đến tài nguyên đất cần đề cập đến hai khía cạnh: Lớp phủ thổ nhưỡng và tình hình sử dụng đất Để điều tra, giám sát hai khía cạnh này, ở những mức độ khác nhau, đều có thể ứng dụng công nghệ viễn thám Cho đến

nay, ảnh vệ tinh đã được nhiều cơ quan ở nước ta sử dụng để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất Những bản đồ này phủ trùm các vùng lãnh thổ khác nhau, từ khu vực hẹp đến tỉnh, vùng và toàn quốc

2.2.4.2 Sử dụng ảnh vệ tinh để điều tra, giám sát tài nguyên nước

Từ góc độ chức năng và nhiệm vụ của Bộ Tài nguyên và Môi trường, khái niệm tài nguyên nước bao hàm nước mặt và nước ngầm Để phục vụ các mục đích quản lí và khai thác tài nguyên nước phải điều tra và giám sát sự phân bố các đối tượng thủy văn và các nguồn nước ngầm, khối lượng và chất lượng cũng như diễn biến theo mùa, theo thời gian của chúng, các hiện tượng thuỷ văn có liên quan như lũ lụt, nhiễm mặn, biến động lòng sông, lòng hồ,…Ngày nay, ảnh vệ tinh có thể đem lại nhiều thông tin trực tiếp và gián tiếp về các nguồn nước mặt cũng như nước ngầm Các thông tin về chất lượng nước và về nước ngầm cũng cần được nghiên cứu áp dụng, khai thác từ ảnh

vệ tinh Khả năng sử dụng ảnh vệ tinh để điều tra, giám sát tài nguyên nước là một phương pháp cho kết quả nhanh và kịp thời nhất

2.2.4.3 Sử dụng ảnh vệ tinh để điều tra, giám sát môi trường

Điều tra, giám sát môi trường là một lĩnh vực rất lớn, rất khó khăn, trong đó có những vấn đề có thể sử dụng ảnh vệ tinh như một công cụ hữu hiệu Xét về góc độ công nghệ viễn thám, việc phân tích, suy giải phổ cho phép phát hiện những thay đổi của môi trường ở mức độ tổng thể, việc nghiên cứu môi trường ở mức độ chi tiết cần có các nghiên cứu, đo đạc của nhiều bộ môn khác Điều tra, giám sát môi trường là nhiệm vụ liên quan đến nhiều ngành

2.3 Tổng quan về GIS (Geographic Information System)

Ở bất kỳ một ngành khoa học kỹ thuật hay kinh tế chúng ta đều có thể bắt gặp các hệ thống thông tin và các phương pháp xử lý thông tin khác nhau tuỳ theo từng lĩnh vực (hệ thống thông tin ngân hàng, hệ thống thông tin nhân

sự…) cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, các thông tin hiện nay

đã đáp ứng và giải quyết được những bài toán rất lớn mà thực tế đặt ra (Vũ Văn Trọng, 2006) [17]

Trong lĩnh vực hoạt động của xã hội, thông tin là mạch máu chính của các công cụ quản lý: Quản lý xã hội nói chung và quản lý đất đai nói riêng, dù

sử dụng công cụ nào thô sơ hay hiện đại đều là thu thập và xử lý thông in Thông tin đất là tất cả các thông tin liên quan đến đất đai, thông tin đất đai thường được thể hiện bằng Hệ thống thông tin Địa lý, Hệ thống thông tin đất Hai vấn đề này là cơ sở chính của hệ thống thông tin định hướng theo từng ô thửa và các hoạt động của nó (Vũ Văn Trọng, 2006) [17]

2.3.1 Khái niệm về Hệ thống thông tin địa lý

Có nhiều cách định nghĩa về Hệ thống thông tin địa lý:

Định nghĩa theo chức năng: GIS là một hệ thống bao gồm 4 hệ con: Dữ liệu vào, quản trị dữ liệu, phân tích dữ liệu và dữ liệu ra

Định nghĩa theo khối công cụ: GIS là tập hợp phức tạp của các thuật toán

Định nghĩa theo mô hình dữ liệu: GIS gồm các cấu trúc dữ liệu được sử dụng trong các hệ thống khác nhau (cấu trúc dạng Raster và Vecter)

Định nghĩa về mặt công nghệ: GIS là công nghệ thông tin để lưu trữ, phân tích và trình bày các thông tin không gian và thông tin phi không gian, công nghệ GIS có thể nói là tập hợp hoàn chỉnh các phương pháp và các phương tiện nhằm sử dụng và lưu trữ các đối tượng

Định nghĩa theo sự trợ giúp và ra quyết định: GIS có thể coi là một hệ thống trợ giúp việc ra quyết định, tích hợp các số liệu không gian trong một

cơ chế thống nhất

Nói tóm lại theo BURROUGHT : “GIS như là một tập hợp các công cụ cho việc thu nhập, lưu trữ, thể hiện và chuyển đổi các dữ liệu mang tính chất không gian từ thế giới thực để giải quyết các bài toán ứng dụng phục vụ các mục đích cụ thể”

Hình 2.2 : Sơ đồ khái niệm về một hệ thống thông tin địa lý

2.3.2 Các thành phần cơ bản của một Hệ thống thông tin địa lý

Một hệ thống thông tin địa lý bao gồm những thành phần cơ bản sau:

- Phần cứng: bao gồm máy tính điều khiển mọi hoạt động của hệ thống

và các thiết bị ngoại vi

- Phần mềm: cung cấp công cụ và thực hiện các chức năng:

+ Thu thập dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính từ các nguồn thông tin khác nhau

+ Lưu trữ, cập nhật, điều chỉnh và tổ chức các cơ sở dữ liệu nói trên + Phân tích biến đổi, điều chỉnh và tổ chức các cơ sở dữ liệu nhằm giải quyết các bài toán tối ưu và mô hình mô phỏng không gian và thời gian

+ Đưa ra các thông tin theo yêu cầu dưới dạng khác nhau

Ngoài ra phần mềm cần phải có khả năng phát triển và nâng cấp theo các yêu cầu đặt ra của hệ thống

- Dữ liệu: đây là thành phần quan trọng nhất của GIS Các dữ liệu không gian (Spatial data) và các dữ liệu thuộc tính (No spatial data) được tổ chức theo một mục tiêu xác định bởi một hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Data Base Management System)

- Con người: yếu tố con người có ảnh hưởng rất lớn đối với các hệ GIS, đặc biệt trong việc điều khiển hệ thống và phát triển các ứng dụng

- Phương pháp: phương pháp phụ thuộc vào ý tưởng của các xây dựng

hệ thống, sự thành công của một hệ GIS phụ thuộc vào phương pháp được sử dụng để thiết kế hệ thống (Lê Văn Thơ và Trương Thành Nam, 2008) [14]

2.4 Cơ sở dữ liệu (CSDL)

2.4.1 Khái niệm

Một cơ sở dữ liệu là tập hợp các thông tin của đối tượng cần quản lý, được lưu trữ trong các máy tính, được nhiều người sử dụng và cách tổ chức của nó được chi phối bằng một mô hình (Ngô Thị Hồng Gấm, 2009) [3]

2.4.2 Các tiêu chuẩn của một cơ sở dữ liệu

Không dư thừa thông tin: Thông tin khi thu thập có thể lấy ở nhiều nguồn khác nhau, vì vậy cần phải loại bỏ thông tin dư thừa trước khi xây dựng CSDL

Có hai dạng dư thừa thông tin:

+ Dư thừa về mặt vật lý: Một thông tin có mặt nhiều lần trong một CSDL

+ Dư thừa về mặt ngữ nghĩa: Một thông tin có nội dung như nhau nhưng lại mang các tên khác nhau

Đảm bảo tính an toàn và bí mật: Vì trong một cơ quan có nhiều người

sử dụng chung một máy tính, và sử dụng chung một CSDL, trong trường hợp như vậy cần phải tuân thủ nguyên tắc sau:

+ Chỉ những người được quyền sử dụng mới được cập nhật và CSDL + Người sử dụng CSDL không được làm hỏng thông tin của người khác

Khi có sự cố về máy tính, CSDL phải được bảo vệ và cất giữ sang một máy khác

Giữa các chương trình ứng dụng và CSDL phải có sự độc lập: Khi dữ liệu có thay đổi thì chương trình không phải thay đổi theo và ngược lại

2.5 Các nghiên cứu tương tự trên thế giới

Nghiên cứu của Giáo sư Chien-chung Cheng, Chủ tịch WBFT, Đài Loan (2003), cho biết kể từ tháng 12/2002, bệnh ngộ độc Clostridium đã giết chết 71 con tại Đài Loan, tương đương 7% số cò Thìa mặt đen của thế giới là

""một đòn mạnh giáng vào loài có nguy cơ tuyệt chủng này"" Liên minh toàn cầu của các tổ chức phi chính phủ bảo vệ các loài chim (Birdlife International) cho biết: ""Nhiệt độ mùa đông cao hơn bình thường dường như

đã gây ra bệnh này và nhất quán với những hình mẫu thay đổi khí hậu"" Liên minh lo ngại nhiều vụ ngộ độc nữa thuộc loại này có thể xảy ra trong tương lai

Tiến sĩ HF Cheung Tiến sĩ Cornelis Swennen, Hồng Kông, 2008 Dưới sự tài trợ của Quỹ bảo tồn môi trường đã nghiên cứu “ đánh giá bảo

tồn loài chim nước trú đông cò Thìa tại Hồng Kông” Nghiên cứu được tiến hành vào giai đoạn năm 2007/2008 Cho thấy số lượng đàn cò Thìa tại Hồng Kông là 1349 cá thể, trong đó có 767 cá thể tản cư, 463 cá thể đang ăn và 119 cá thể đang bay

Viện tài nguyên thế giới (World Resouce Institute –WRI) đã sử dụng GIS để đánh giá ảnh hưởng của phá rừng với các quốc gia và người dân trên toàn thế giới Ứng dụng GIS để kiểm soát diện tích rừng trên toàn cầu Ngoài

ra, GIS còn hỗ trợ phân tích so sánh diện tích rừng hiện nay với diện tích rừng trong quá khứ, cho thấy xu hướng thu hẹp ngày càng nhanh của các diện tích này và tốc độ thu hẹp của các vùng khác nhau Với phần mềm GIS, các dự báo có thể được phân tích dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ

Alrabah and Alhamad sử dụng ảnh đa phổ để nghiên cứu thực phủ ven biển địa trung hải với diện tích là 250.000 ha và chỉ rõ rằng phân tích đa biến

là cơ sở quan trọng để khử các sai số trong quá trình phân tích mẫu và phân lớp ảnh Trong nghiên cứu này tác giả đã giảm được 9% sai số so với các phương pháp truyền thống (Nguyễn Ngọc Thạch, 2009) [10]

2.6 Các nghiên cứu tương tự ở Việt Nam

Tại Việt Nam, hoạt động bảo tồn loài cò Thìa tự nguyện này

do Chương trình Birdlife Quốc tế tại Việt Nam điều phối Việc đếm được thực hiện tại hai khu vực ở đồng bằng Bắc Bộ là Xuân Thủy và Thái Thụy Cả hai khu đều là các Vùng Chim Quan trọng (IBA) và trước đây đã từng có ghi

nhận loài bị đe dọa ở mức Nguy cấp trên toàn cầu cò Thìa mặt đen (Platalea

minor) Tổng cộng có 63 cá thể cò Thìa mặt đen, trong đó có ít nhất mười hai

cá thể chưa trưởng thành đã được ghi nhận tại Việt Nam trong đợt kiểm kê Đáng chú ý là có ghi nhận của ba cá thể đeo vòng Kiểm chứng với các thông tin trên mạng lưới chuyên gia, các cá thể này được đeo vòng tại vùng sinh sản của chúng ở Nam Triều Tiên (một cá thể) và Liên bang Nga (hai cá thể) "Ghi

nhận các cá thể này cho thấy mối liên hệ giữa quần thể trú đông tại Việt Nam với các quần thể sinh sản tại bán đảo Triều Tiên và Nga" ông Nguyễn Đức

Tú, cán bộ chương trình phụ trách về đất ngập nước (ĐNN) của chương trình Birdlife Quốc tế tại Việt Nam nhận định

Nguyễn Văn Khang và Nguyễn Thanh Hùng, 2005 Cho là sử dụng ảnh

vệ tinh có độ phân giải trung bình (30x30) đa thời gian phân biệt được 20 loại thực phủ trong đó chủ yếu là đất nông nghiệp, tác giả cũng cho rằng các phương pháp sử dụng trong nghiên cứu tối ưu, kết quả của phương pháp phụ thuộc khá nhiều vào sự am hiểu tác giả đối với vùng nghiên cứu và độ phân giải ảnh

Lương Chi Lan, 2009, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên “ Xây quy trình công nghệ phối hợp giữa phần mềm ENVI và Mapinfo để dựng bản đồ chuyên đề lớp phủ mặt đất khu vực Hà Nội cũ ” Trong đề này tác giả đã Áp dụng phương pháp viễn thám để nhận biết các dấu trong việc giải đoán ảnh vệ tinh Đồng thời ứng dụng các phần mềm thám và GIS như ENVI và Mapinfo

để phân loại lớp phủ mặt đất vàlập bản đồ Dữ liệu ảnh sử dụng là ảnh Aster, sản phẩm là bản đồ lớpmặt đất khu vực Hà Nội, 12 loại thực phủ trong đó chủ yếu là đất dân thị và đất lúa nước với độ chính xác đạt được là 81% (Lương Chi Lan, 2009) [5]

Hà Văn Thuân, 2009 [15], Đại học Nông Lâm Thái Nguyên “ Nghiên cứu đổi sử dụng đất và che phủ thực vật bằng công nghệ viễn thám và GIS vườn Quốc gia Ba Bể - Bắc Kạn ” Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS hợp với hai ảnh Landsat ETM + trong các năm 2000 và 2007 tạo ra nguồn tin nhanh và chuẩn xác về biến động sử dụng đất và phân loại thực vật ra trong thời kỳ từ năm 2000 đến năm 2007 tại vườn quốc gia Ba Bể,đồ phân được 8 loại sử dụng đất và che phủ thực vật với độ chính xác của đồ phân loại được đánh giá trên cơ sở kiểm tra ngẫu nhiên 100 điểm và quả đã chỉ ra được là Kappa phù hợp của mẫu giải đoán đạt 91%, độ chính toàn cục của bản đồ năm

2000 là 85% và 2007 là 83%

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1.Đối tượng nghiên cứu:

- Quần thể loài cò Thìa (Platalea minor) phân bố trong khu vực VQG

Xuân Thủy

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu:

Về yếu tố sinh thái ảnh hưởng đến loài nghiên cứu: Đề tài tiến hành nghiên cứu 4 nhóm yếu tố sinh thái có ảnh hưởng đến phân bố và tái sinh tự nhiên loài nghiên cứu:

- Yếu tố địa lý - địa hình: Tọa độ UTM, vị trí, và tiến hành thành lập

bản đồ phân bố và xây dựng cơ sở dữ liệu sinh thái loài Cò Thìa (Platalea

minor) bằng công nghệ GIS

- Yếu tố khí hậu - Thủy văn: Lượng mưa trung bình năm, nhiệt độ không khí, ánh sáng (Lux) và cự ly đến sông suối gần nhất

- Yếu tố khu hệ thực vật: Kiểu rừng, trạng thái, độ tàn che, loài thảm thực bì, tỷ lệ che phủ thực bì

- Yếu tố sinh vật – con người: tham gia vào quá trình phát sinh những kiểu phụ nhân tác, trong đó nhân tố con người là quan trọng nhất

Về bảo tồn loài: Đề tài đề xuất một số giải pháp, biện pháp kỹ thuật

sinh thái học nhằm đánh giá hiện trạng sinh cảnh sống loài cò Thìa (Platalea

minor) tại VQG Xuân Thủy

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

3.2.1 Địa điểm:

Địa điểm nghiên cứu tại VQG Xuân Thủy - Nam Định Vườn quốc gia Xuân Thuỷ nằm phía Đông - Nam huyện Giao Thuỷ, tỉnh Nam Định, bao gồm phần Bãi Trong , Cồn Ngạn, Cồn Lu, Cồn Xanh (Cồn Mơ)

Tuần từ ngày 9/1/2012 đến ngày 30/5 năm 2012

3.3 Nội dung nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi

- Điều kiện tự nhiên VQG Xuân Thủy – Nam Định

- Đặc điểm hình thái của loài cò Thìa (Platalea minor)

- Tình trạng của loài cò Thìa tại VQG Xuân Thủy

- Đặc điểm sinh cảnh sống của loài cò Thìa (Platalea minor) tại VQG

Xuân Thủy

- Các yếu tố chủ quan và khách quan làm ảnh hưởng tới sự suy giảm về

số lượng loài cò Thìa (Platalea minor) tại VQG Xuân Thủy

- Ứng dung công nghệ Viễn Thám và GIS để xây dựng bản đồ phân cấp

thích nghi đối với sinh cảnh sống cho loài cò Thìa (Platalea minor) tại VQG

Xuân Thủy

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp luận nghiên cứu

- Phân bố vùng sinh thái loài cò Thìa (Platalea minor) phụ thuộc vào

sự ảnh hưởng của các nhân tố tổng hợp, ngoài các nhân tố có tính khu vực như khí hâu, thì nó còn ảnh hưởng của các nhân tố tiểu hoàn cảnh rừng như địa hình, nhiệt độ rừng, sinh cảnh sống, dinh dưỡng… và các nhân tố này lại

có mối quan hệ chặt chẽ qua lại Do vậy nghiên cứu các nhân tố sinh thái

ảnh hưởng đến phân bố loài cò Thìa (Platalea minor) phải dựa trên quan

điểm tổng hợp, không tách rời từng nhân tố

- Phương pháp tiếp cận vấn đề này của đề tài sẽ dựa vào thu thập số liệu sinh thái tổng hợp liên quan đến phân bố và sinh thái loài trên hiện trường Sử dụng công cụ phân tích thống kê hồi quy đa biến để phát hiện định lượng được các nhân tố sinh thái ảnh hưởng tổng hợp, khắc phục được nhược điểm của phương pháp nghiên cứu truyền thống mô tả các nhân tố sinh thái nhưng không chỉ ra mối quan hệ giữa chúng và một số chỉ tiêu định tính Đồng thời việc áp dụng công nghệ GIS nhằm hỗ trợ trong việc chồng ghép các nhân tố sinh thái ảnh hưởng thành các điểm, tạo lập cơ sở dữ liệu sinh thái phục vụ quy hoạch bảo tồn và phát triển loài nghiên cứu

3.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể

3.4.2.1 Phương pháp GIS-RS:

- Kết hợp giữa dữ liệu GIS nối kết với các lớp thông tin môi trường và

xử lý bằng máy tính để đưa ra kết quả hiển thị một cách dễ hiểu Trong đó,

chúng tôi xây dựng các bản đồ hiển thị với tỷ lệ thích hợp các đối tượng nghiên cứu Sử dụng ảnh viễn thám LAND SAT (2003), SPOT (2007), SPOT- 4 (2010) đưa các dữ liệu bổ sung vào GIS Số hóa các lớp thông tin từ các bản đồ nền, xây dựng cơ sở dữ liệu và bản đồ phân vùng sinh thái dựa trên các tiêu chí thực

3.4.2.2 Phương pháp thu thập số liệu:

- Thu thập số liệu sơ cấp: kết quả điều tra khảo sát, theo chu kì 2 tháng

1 lần tại các địa điểm khác nhau

- Thu thập số liệu thứ cấp: thu thập các báo cáo, tài liệu, các niêm gián thống kê, thông tin trên báo chí, truyền hình, internet và các nghiên cứu trước đây

đó, xây dựng tiêu chí và lên bản đồ đánh giác các sinh cảnh sống của

loài cò Thìa (Platalea minor) Phương pháp này làm nguồn cho GIS và

thẩm định độ tin cậy

3.4.2.4 Cơ sở tiêu chí chấm điểm

- Mỗi điểm được chấm dựa trên sự tổ hợp các nhóm đặc trưng cho từng đối tượng Chỉ có các yếu tố tạo ra sự phân nhóm rõ ràng của các đối tượng mới được chọn làm yếu tố cơ sở để phân điểm, có đối chiếu với các yêu cầu tối thiểu đặc điểm sinh thái của một số loài khác trong từng điểm Tổng

điểm càng cao thì điểm đó càng phù hợp với lối sinh sống của loài cò Thìa

(Platalea minor), các tiêu chí gồm:

1) Mức độ ngập: Phân vùng ngập dựa trên cơ sở mực nước thủy triều

(Hmax) và địa hình phù hợp với lối sống kiếm ăn của loài cò Thìa (Platalea

minor) Khả năng ngập nước được phân chia thành 4 mức độ (tổ hợp của 2

nhân tố: độ ngập + thời gian ngập) được thể hiện ở bảng 3.1

Bảng 3.1: Biểu phân cấp về mực nước để đánh giá lối kiếm ăn

của loài cò Thìa (Platalea minor)

Từ tháng 9 đến tháng 5

Từ tháng 9 đến tháng 5

Từ tháng 9 đến tháng 5

Từ tháng 9 đến tháng 5 2) Độ mặn: Dựa vào thời gian xâm ngập mặn và bản đồ đẳng mặn 50/00của các khu trong vùng nghiên cứu Có 3 mức phân cấp được trình bày trong bảng 3.2:

Bảng 3.2: Biểu phân cấp độ mặn theo thời gian để phân vùng sinh thái

loài cò Thìa (Platalea minor) Mức

độ Khả năng xâm nhập mặn

Độ mặn (g/l)

thời gian ảnh hưởng mặn

1

2

3

Mặn xâm nhập thường xuyên

Mặn xâm nhập bán thường xuyên

Không bị mặn xâm nhập

1.51- 2,2 1.11- 1.5 0.51-1

Hàng ngày Trên 12h/ ngày Dưới 12h/ngày 3) Lượng mưa: Lượng mưa/năm được chia thành 2 cấp: từ 1.520 -1.700mm và từ 1.701 - 1.850mm Tuy nhiên, khi tổ hợp các tiêu chí khác thì

yếu tố lượng mưa không có sự phân nhóm rõ ràng đối với các vùng sinh thái

cò Thìa (Platalea minor)

4) Hệ thực vật: Độ che phủ thực vật, thành phần loài thực vật ảnh hưởng đến chu trình thức ăn tự nhiên Vai trò của lớp phủ thực vật là tạo

độ che bóng, cải thiện vi khí hậu, làm khu trú ngụ cho loài cò Thìa

(Platalea minor) Tiêu chí thảm thực vật đưa vào trong phân vùng được

chia thành 3 mức:

Bảng 3.3: Biểu phân cấp thảm thực vật theo (%) để phân vùng sinh thái

loài cò Thìa (Platalea minor)

< 30 %

30 –70 %

>70 %

5) Sinh cảnh: Ta nghiên cứu chuỗi thức ăn của loài cò Thìa (Platalea

minor) với các loài khác trong cùng sinh cảnh Từ đó đánh giá được từng

vùng sinh cảnh sống có các lượng thức ăn khác nhau phù hợp với lối kiếm ăn của từng sinh cảnh

Bảng 3.4: Biểu phân cấp sinh cảnh theo nguồn thức ăn để phân vùng sinh

thái loài cò Thìa (Platalea minor)

1

2

3

Các cồn nhỏ Bãi bồi ven sông Đầm tôm canh tác có rừng ngập mặn

Nghèo nàn Trung bình Phong Phú

6) Tác động của con người: Sự xuất hiện của con người tại khu vực và

thay đổi cảnh quan, sinh cảnh cò Thìa (Platalea minor) làm cho chúng di

chuyển và tránh xa khu dân cư, dẫn đến mất sinh cảnh sống của cò

Bảng 3.5: Biểu phân cấp tác động của con người theo khoảng cách đến đường mòn gần nhất để phân vùng sinh thái cò Thìa (Platalea minor)

<100

100 – 149

150 – 199

> 200

3.4.3 Thiết bị, công nghệ và tư liệu sử dụng trong nghiên cứu

- Phần mềm ENVI 4.5 Đây là phần mềm phục vụ cho phân tích, xử lý ảnh viễn thám, được tích hợp các chức năng phân tích ảnh mới nhất nhằm tạo

ra nguồn thông tin chính xác, chi tiết nhất tới người sử dụng ENVI là phần mềm dễ sử dụng, khả năng tương thích cao với các định dạng ảnh và GIS, được phát triển bởi ITT cooperation - Mỹ

- Phần mềm ArcGis 9.3 có chức năng biên tập và thống kê bản đồ

- Máy tính cấu hình cao để xử lý đồ hoạ

- Tư liệu ảnh viễn thám Spot- 4 năm 2010 khu vực huyện Giao Thủy - tỉnh Nam Định ở dạng số với độ phân giải 20 m

- Các số liệu thuộc tính thu thập từ thực tế

- Thiết bị đo đạc, khảo sát thực địa như GPS

- Các văn bản liên quan của nhà nước và của địa phương

3.4.4 Quy trình thành lập bản đồ phân vùng sinh cảnh sống cho loài cò Thìa (Platalea minor)

- Việc xây dựng bản đồ phân vùng sinh sống của loài cò Thìa (Platalea

minor) tuân theo quy trình sau:

Hình 3.2: Sơ đồ thành lập bản đồ phân vùng sinh cảnh của loài cò Thìa

Các mục tiêu

Thu thập ảnh viễn thám Số liệu thứ cấp Dã ngoại sợ bộ

Tăng cường ảnh, tiền xử lý ảnh Kế hoạch phân lớp

Phân lớp ảnh Đánh giá độ chính xác

Các lớp của ảnh

Điều tra thực địa

Số liệu thuộc tính

Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên VQG Xuân Thủy

4.1.1 Vị trí địa lý

Cửa sông Ba Lạt nằm trong hệ thống đồng bằng châu thổ sông Hồng, là cửa sông lớn nhất của sông Hồng đổ ra biển, thuộc hai huyện: Tiền Hải (Thái Bình) và Giao Thủy (Nam Định) Khu vực cửa Ba Lạt có dạng cánh cung, đường bờ chạy dài theo hướng Đông Bắc - Tây Nam, chiều dài đường bờ biển khoảng 35km từ cửa Lân đến cửa Hà Lạn Đây là cửa sông có dạng lồi, phát triển các cồn cát trong vùng biển hở và được mở rộng trong điều kiện thủy triều trung bình Cửa Ba Lạt có tốc độ biến đổi đường bờ rất nhanh và phức tạp, một trong những vùng xói lở cũng như bồi tụ mạnh nhất của đồng bằng châu thổ sông Hồng (Nguyễn Viết Cách, 2006) [2]

Hình 4.1: Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu

Kinh độ: 106020’00” – 106040’00” Đông

Vĩ độ: 20010’00” – 20023’40” Bắc

Địa hình tích tụ - xói lở sông biển: bao gồm lòng dẫn sông và các lạch phụ hai bên (lạch Vọp, lạch Trà,v.v…) Giới hạn các vùng biển nông bởi các đảo chắn cửa sông có độ sâu khoảng 1m Trắc diện ngang của lòng dẫn thường không đối xứng, trắc diện dọc có dạng sóng mềm mại và nâng cao dần

về phía biển, dưới đáy phát triển nhiều luống cát ngầm

Địa hình tích tụ do triều: ở khu vực khuất gió sau các cồn chắn cồn Mờ hoặc ở ven cửa sông phát triển mạnh các rừng cây ngập mặn Bề mặt địa hình tương đối bằng phẳng, nghiêng thấp dần về phía biển và lòng dẫn chính cửa sông, điều kiện lắng đọng tốt do không bị sóng tác động gây phá hủy

Ngoài địa hình tự nhiên còn có các địa hình nhân tạo, tiêu biểu là hệ thống đê ngăn lũ và hệ thống đê biển được đắp bằng đất qua nhiều giai đoạn với cao trình bề mặt đê 3,8m - 4,5m (Nguyễn Viết Cách, 2006) [2]

* Đặc điểm thổ nhưỡng

Thổ nhưỡng của khu vực cửa Ba Lạt được tạo bởi phù sa sông Hồng sa theo nguyên lý động lực sông - biển, là những dải đất hình sin có hướng song song với các con đê biển, bao gồm: các nhóm đất mặn, đất cát, đất phù sa Với đất mặn là những vùng đất được phân bố tập trung ở khu vực ven biển; những vùng đất này được quai đê ngăn mặn nhưng do gần cửa sông ven biển nên bị ảnh hưởng mặn của biển; phần lớn đất có thành phần cơ giới thịt trung

bình, phần còn lại là thịt nhẹ, pha lẫn sét và cát; đất mặn thường chưa ổn định Đất lầy mặn: thuộc vị trí địa hình thấp nhất của bãi triều Có lớp bùn sét loãng

ở trên bề mặt đất, dưới là lớp cát pha sét hoặc sét pha cát chưa cố định, đất nhão và lầy Do nằm ở địa hình trũng thấp, đất lầy mặn có độ màu mỡ cao hơn đất mặn nhiều, hàm lượng đạm, lân, kali đều trội

Nhóm đất phù sa ở khu vực này được chia ra làm hai loại: đất được bồi hàng năm và đất không được bồi hàng năm Đất có thành phần cơ giới từ thịt trung bình đến nặng, phản ứng của đất chua yếu, phù hợp với nhiều loại hình canh tác khác nhau Loại đất này được phân bố ở trong khu đồng bằng châu thổ, phía trong của khu đất mặn

Nhóm đất cát biển: phân bố ở các bãi cát ven biển, trên các cồn cát ngoài biển Là loại đất rất nghèo dinh dưỡng, có phản ứng chua yếu, khả năng trao đổi cation thấp (Nguyễn Viết Cách, 2006) [2]

* Đặc điểm khí hậu

Khí hậu của khu vực nghiên cứu mang tính chất chung của khí hậu miền Bắc Việt Nam: nhiệt đới nóng ẩm gió mùa, có chỉ số khô hạn rất thấp Nhiệt độ trung bình năm của khu vực 22,2 - 23,60C Trong năm có hai mùa chính (mùa hè và mùa đông) và hai mùa chuyển tiếp giữa sự thống trị của hai hệ thống gió mùa Đông Bắc và gió mùa Tây Nam có tính chất đối ngược nhau:

Về mùa đông, khối không khí thịnh hành là không khí cực đới có nguồn gốc lục địa và không khí nhiệt đới biển Đông Trung Hoa có hai kiểu

ẩm và khô; bắt đầu từ tháng XI tới tháng III, mưa ít và nhiệt độ thường không quá 200C

- Về mùa hạ, không khí thịnh hành là không khí nhiệt đới Bắc Ấn Độ Dương, xích đạo và không khí nhiệt đới Thái Bình Dương có tính chất ẩm ướt

và nhiều mưa và thường có nhiều biến động thời tiết như: dông, lốc, bão (Nguyễn Viết Cách, 2006) [2]

- Mưa

Khu vực nghiên cứu có chế độ mưa phong phú và phân bố khá đồng đều; lượng mưa trung bình năm dao động từ 1.520-1.850mm/năm; Lượng mưa đạt cực đại vào tháng VII, VIII (tháng giữa mùa mưa) lên tới 350-500 mm/tháng, với 16-18 ngày mưa Trong trường hợp có bão, áp thấp nhiệt đới hay hoạt động của dải hội tụ nhiệt đới thì lượng mưa cực đại trong 24 giờ có thể đạt 300-500mm (Nguyễn Viết Cách, 2006) [2]

- Chế độ khí áp và gió

+ Khí áp: diễn biến khí áp của khu vực nghiên cứu phụ thuộc vào hai

hệ thống gió mùa: mùa đông chịu ảnh hưởng của vùng áp cao phía Bắc nên trị

số khí áp trung bình mùa đông thường cao Ngược lại, mùa hè chịu ảnh hưởng chi phối của vùng áp thấp phía Nam, trị số khí áp trung bình giảm đáng kể so với mùa đông Biến trình khí áp trong năm thường gặp một cực đại xuất hiện vào tháng I (giữa mùa đông) và một cực tiểu vào tháng VII (giữa mùa hè) Trị

số khí áp trung bình 1002-1030 mb Vào mùa hè ở vùng cửa sông có bão mạnh, khí áp có thể giảm xuống thấp dưới 950 mb

+ Gió: Diễn biễn hướng và tốc độ gió phụ thuộc vào cường độ hoạt động của hoàn lưu khí quyển vịnh Bắc Bộ và địa hình ven bờ nên nó mang tính chất mùa rõ rệt Do địa hình bằng phẳng nên tốc độ gió khá lớn, trung bình đạt tới 3-4m/s Tốc độ gió mạnh nhất vào mùa hè, đặc biệt trong những lúc có bão và dông, có thể đạt tới 40-50m/s Vào mùa đông, gió có hướng Bắc-Đông Bắc và Đông–Đông Nam (tháng X - tháng III năm sau) tần suất 53,5%-71,6%, trung bình 78,4% Trong nửa đầu mùa đông, các hướng Đông Bắc – Bắc có trội hơn một chút, nhưng từ tháng II trở đi các hướng Đông – Đông Nam lại chiếm ưu thế hơn

Mùa hè (tháng VI-tháng X), hướng gió chủ đạo ven bờ là Đông Nam và ngoài khơi là Nam-Tây Nam tần suất 53,1%-78,5%, trung bình 63,2%

Nam-Trong mùa chuyển tiếp, trường gió có tính chất trung gian với hướng gió chính là hướng Đông tần suất 53,9%-80,5% Các tháng IV, V hướng gió chủ đạo ven bờ là Đông - Đông Nam, ngoài khơi là Đông Nam và Đông Bắc Còn các tháng X, XI ở ven bờ là hướng Bắc và Đông, ngoài khơi

là Đông Bắc

Mặc dù có tính phân mùa và ổn định khá cao nhưng do sự gia tăng hoạt động các khối không khí cực đới cũng như nhiệt đới biển, nên trong mùa hè vẫn có những đợt gió mùa Đông Bắc tràn về và trong mùa đông vẫn xuất hiện gió mùa Tây Nam làm cho mùa hè bớt nóng hơn và mùa đông trở nên nồm

ẩm hơn Ở khu vực ven bờ hướng gió ít ổn định do ảnh hưởng của các yếu tố địa hình và hoạt động hoàn lưu đất- biển theo chu kỳ ngày- đêm, tuy tốc độ gió biển không cao nhưng nó có vai trò làm thay đổi trường gió chung ở ven biển (Nguyễn Viết Cách, 2006) [2]

* Các hiện tượng thời tiết đặc biệt

Cửa sông Ba Lạt thường xuyên chịu tác động của các hiện tượng thời tiết đặc biệt: dông, lốc, bão, áp thấp nhiệt đới Trung bình hàng năm có 30-50 ngày có dông Dông tập trung nhiều vào các tháng mùa hè Bão đổ bộ vào khu vực nghiên cứu chiếm 30,7% số bão đổ bộ vào ven biển nước ta và tập trung chủ yếu vào 3 tháng VII, VIII, IX; trung bình hàng năm có khoảng 1,4 cơn bão và áp thấp nhiệt đới Thường trong những ngày có bão, xuất hiện mưa lớn gây úng và lũ, sóng mạnh và nước dâng (Nguyễn Viết Cách, 2006) [2]

* Đặc điểm thủy, hải văn

Cửa Ba Lạt nằm giữa khu vực của hai sông Lân và sông Sò Sông Lân nằm ở phía Nam của huyện Tiền Hải, chảy qua cồn Tiền theo hướng Tây–Đông, sông ăn thông ra biển qua cửa Lân Trước kia sông Lân là dòng chảy chính của sông Hồng, nhưng do kết quả của sự vận động địa lý cửa Ba Lạt thành cửa sông chính của hệ thống sông Hồng, còn cửa Lân thì nhỏ dần Trong những năm 60, do cồn Lu chắn cửa nổi cao, dòng chảy sông Hồng chảy theo lạch Lân về phía Đông Bắc bờ Bắc và lạch Vọp về phía bờ Nam Năm

1971 trận bão lớn đã tạo một dòng chảy mạnh phá cắt ngang qua cồn Lu tạo thành dòng mới có hướng Tây Bắc Đông Nam và trực tiếp đổ ra biển Sau đó cơn bão số 5 (25/8/1973), dòng chảy này tiếp tục được mở rộng cắt đôi cồn trên tạo nên hai cồn mới là cồn Vành (bên Tiền Hải) và cồn Lu (bên Giao Thủy), trong khi phía ngoài khơi tiếp tục hình thành nên các bãi bồi mới cồn

Mờ và cồn Réo, làm cho đường bờ của khu vực có nhiều thay đổi từ năm

1973 đến nay Ở khu vực phía Bắc cửa Ba Lạt, từ sau khi trận lũ lịch sử năm

1971 xảy ra, lạch Bắc trở thành lạch phụ và dần bị thu hẹp dần

Hệ thống sông Hồng: là hệ thống sông chính nằm ở giữa khu vực nghiên cứu Hệ thống sông Hồng có vai trò quan trọng trong sự hình thành và tiến hóa của châu thổ sông Hồng,cửa sông Ba Lạt và khu ĐNN XT nói riêng

Hệ thống sông hàng năm cung cấp cho vùng bờ vịnh Bắc Bộ khoảng 81,58.106 tấn vật liệu phù sa lơ lửng, trong đó qua cửa Ba Lạt là 304,8.104 - 324,9.104tấn/năm (Nguyễn Viết Cách, 2006) [2]

Khi đến khu vực cửa Ba Lạt, sông Hồng phân nhánh thành:

Sông Vọp: bắt nguồn từ cửa Ba Lạt chảy theo hướng Đông Nam ra biển Sông dài khoảng 10km, chiều rộng gần 200m Sông Vọp mang phù sa bồi đắp cho bậc thềm biển, lượng phù sa tại cửa Ba Lạt là 1,8gam/lit

Sông Trà: chảy từ cửa Ba Lạt xuống phía Nam ra biển, dài gần 12km,

là ranh giới ngăn cách giữa cồn Lu và cồn Ngạn

Sông Sò: là giới hạn phía Nam của cửa Ba Lạt Trước kia sông đóng vai trò chia nước thoát lũ cho sông Hồng, đồng thời cũng là luồng dẫn phù sa của sông Hồng đưa ra biển để bồi đắp Hiện nay lượng nước của sông giảm đi

và sông đang dần bị thu hẹp lại do xây dựng các đê chắn nước

Chế độ hải văn: khu vực cửa Ba Lạt có chế độ nhật triều khá thuần nhất, tính nhật triều thuần nhất giảm dần từ Bắc xuống Nam Biên độ dao động triều trung bình từ 2,6-3,6m, tốc độ triều 0,3-0,4m/s Mực nước triều lớn nhất nhiều năm có thể đạt 4,0m và thấp nhất khoảng 0,08m Số ngày triều cường từ 3 m trở lên có từ 152 - 176 ngày (Nguyễn Viết Cách, 2006) [2]

4.2 Khái quát chung loài cò Thìa tại VQG Xuân Thủy

4.2.1 Đặc điểm hình thái của loài cò Thìa

Hình 4.2: Cò Thìa mặt đen (Cò Va)

Tên khác: Cò Va

Họ cò Quăm – Thresklornithidae Bộ Hạc – Ciconiformes

Họ cò quăm là một họ bao gồm khoảng 34 loài chim lớn sống trên đất

liền và lội nước Trước đây nó còn có tên khoa học là Plataleidae Cò Quăm

và cò Thìa nói chung được coi là có quan hệ họ hàng với các nhóm chim chân

dài, lội nước khác trong bộ Ciconiiformes, bao gồm cò lửa và diệc nhưng nghiên cứu gần đây cho thấy chúng thuộc về bộ Bồ Nông (Pelecaniformes)

(Sách đỏ Việt Nam, Phần 1, trang 148) [1]

Đặc điểm nhận dạng: Bộ lông hoàn toàn màu trắng Trên đầu có một mào ngắn Trán trụi lông và có mặt đen Trước mắt, một vòng hẹp xung quanh mắt, cằm và trên họng trụi lông, có một điểm vàng trước mắt Mắt màu

đỏ, mỏ xám chì có văn đen ngang, chân màu đen pha đỏ (Sách đỏ Việt Nam, Phần 1, trang 148) [1]

* Phân bố:

Trong nước: Ven biển đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ, Mùa đông gặp ở các bãi triều ngập nước của sông Hồng, sông Đáy (Nam Định), cửa sông Thái Bình (Thái Bình), cửa sông Văn Úc (Hải Phòng) và Quảng Ninh Đôi khi gặp

ở Tràm Chim, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp (Sách đỏ Việt Nam, Phần 1, trang 148) [1]

- Thế giới: Cò Thìa mặt đen (Platalea) sinh sống và phân bố thành các

nhóm trên các đảo ngoài khơi bờ biển phía tây của Bắc Triều Tiên, Hàn Quốc,

và một số khu thuộc tỉnh Liêu Ninh thuộc Trung Quốc đại lục Các nghiên cứu gần đây cho thấy chúng còn xuất hiện trên cửa sông Tuamen của Nga và

đã được ghi nhận chúng kiếm ăn ở Nam Primorye vào lần đầu tiên trong năm

2006 Trong ba mùa Đông kế tiếp sự xuất hiện của chúng được ghi nhận ở cửa sông Tsengwen của Đài Loan, khu vực vịnh sâu của Hồng Kông (Trung Quốc), và đạo Hải Nam thuộc Trung Quốc đại lục Cũng có những mùa Đông chúng xuất hiện ở Cheiu - Hàn Quốc, Kyushu và Okinawa - Nhật Bản, và đồng bằng sông Hồng - Việt Nam Những ghi chép gần đây từ Thái Lan, Việt Nam, Ma Cao (Trung Quốc) và Trung Quốc đại lục cho thấy điểm dừng chân quan trọng nhất trên đường đi trú Đông của Cò Thìa là Ôn Châu Một nghiên cứu gần đây của Infer cho thấy đã có lúc số lượng loài này rơi xuống mức

thấp nhất ước tính khoảng 288 cá thể vào năm 1988 tuy nhiên dường như nó

đã phục hồi sau đó và tổng số cá thể đã lên đến 1.679 trong năm 2006 Tại Phía Bắc Việt Nam, Vườn quốc gia Xuân Thủy là nơi xuất hiện Cò Thìa thường xuyên hàng năm về trú Đông (Birdlife , 2011) [21]

4.2.2 Đánh giá số lượng đàn cò Thìa (Platalea minor)

- Với mục đích đánh giá thực trạng loài như: Thời gian xuất hiện, số lượng, mật độ phân bổ, sinh cảnh sống, nguồn thức ăn và các tập tính khác v.v… Ban quản lý VQG Xuân Thủy ký kết thỏa thuận với tổ chức Birdlife tại Việt Nam giám sát các loài chim Tại VQG Xuân Thủy hàng năm Trong đó

có loài cò Thìa (Platalea minor)

- Chương trình giám sát được tiến hành điều tra theo tuyến gồm:

+ Tuyến 1: Cầu vọp - Cống K1 - Cống K4 - chòi quan sát Cồn Ngạn - Đuôi Cồn Ngạn - Cầu Trắng - Cầu K4 - Cầu vọp

+ Tuyến 2: Cống Khai Sinh - Cống Cai Đề - Cồn Lu Giao Xuân

+ Tuyến 3: Cầu Vọp - Sông Vọp - Sông Hồng - Của Ba Lạt - Cồn Lu (Nứt) - Cồn Xanh

- Dụng cụ: Ống têlêcốp, ống nhòm cầm tay, phiếu điều tra, máy GPS, Kết quả thu được như sau:

Bảng 4.1: Đánh giá số lượng cò Thìa (Platalea minor) năm 2005 - 2006

TT TÊN LOÀI

SỐ LƯỢNG CÁ THỂ

Ghi chú Max

Bảng 4.2: Số liệu điều tra theo tuyến năm 2009 - 2010

Max 1/3 5/3 10/3 16/3 19/3 22/3 30/3

(Nguồn: Bird life, 2011)[21]

- Từ tháng 9 năm trước đến tháng 3 năm sau, số lượng của đàn cò trong khu vực VQG Xuân Thuỷ tương đối giống nhau, vì vậy có thể lấy số liệu trong các tháng trong khoảng thời gian nay ở các năm khác nhau để đưa ra so sánh

Bảng 4.3: Điều tra của Miroslav Capek, Ivan Literak,

và Petr Podzemny năm 2010

9/2 10/2 11/2 12/2

Cò lửa lùn Yellow Bittern x

- Theo thống kê của Miroslav Capek, Ivan Literak, và Petr Podzemny

thì số lượng cò Thìa (Platalea minor) là 67 cá thể chứng tỏ số lượng cò Thìa

(Platalea minor) năm 2009 – 2010 không chỉ dừng ở 54 cá thể Số liệu này có

độ tin cậy cao vì đây là các nhà nghiên cứu về chim ở CH Séc

Bảng 4.4: Thống kê từ tổ chức Birdlife về VQG Xuân Thuỷ qua các năm

Ghi nhận

Cò Thìa

Black-faced

Spoonbill

A1, A4i EN 10 Cò Thìa (Platalea minor) là một loài

chú đông thường xuyên với số lượng

(Nguồn: Birdlife, 2011) [21]

Chú thích:

EN: Nguy cấp – Endangered A4i: Sự tập trung cá thể

A1: Những loài bị đe dọa toàn cầu IBAs: Vùng chim quan trọng

* Qua nghiên cứu đề tài có một số ghi nhận tại VQG Xuân Thủy năm 2012

Trong mùa trú ngụ 2011 – 2012, số lượng cò Thìa (Platalea minor)

tại VQG Xuân Thủy có triều hướng giảm Tại khu vực đầm tôm đuôi Cồn Ngạn ghi nhận được 22 cá thể cò Thìa vào ngày 16/1/2012 Vào ngày 26/3

là 24 cá thể và ngày 30/4 là 30 cá thể Vì số lượng cò Thìa (Platalea