Nghiên cứu lựa chọn phương pháp kiẻm kê rừng phục vụ cho chi trả dịch vụ môi trường rừng tại xã miền đồi lạc sơn hòa bình

i LỜI NÓI ĐẦU Để hoàn thành chương trình đào tạo sau đại học chuyên ngành lâm học khóa học 2009 - 2011, được sự cho phép của Trường Đại học Lâm nghiệp, khoa Đào tạo sau đại học tôi thực

i

LỜI NÓI ĐẦU

Để hoàn thành chương trình đào tạo sau đại học chuyên ngành lâm học khóa học 2009 - 2011, được sự cho phép của Trường Đại học Lâm nghiệp,

khoa Đào tạo sau đại học tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp kiểm kê rừng phục vụ cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng tại xã Miền Đồi – Huyện Lạc Sơn – Tỉnh Hòa Bình”

Trong quá trình thực hiện đề tài được sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS Vương Văn Quỳnh đến nay đề tài đã hoàn thành Nhân dịp này tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo PGS.TS Vương Văn Quỳnh đã hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài này

Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo, nhân dân xã Miền Đồi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian tôi thực tập tại đây

Do thời gian thực hiện không nhiều, bản thân còn có nhiều hạn chế nên trong đề tài không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để bản luận văn trở nên

hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn!

Tôi xin cam đoan, đây là công trình của cá nhân tôi, các số liệu, kết quả trong bản luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng công bố ở bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, tháng 06 năm 2012

Tác giả

Hoàng Hưng

ii

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời nói đầu……… … i

Mục lục……… ………ii

Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt……… …… v

Danh mục các bảng……….……… vi

Danh mục các hình……… vii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Trên thế giới 3

1.2 Ở Việt Nam 10

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 17

2.2 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 17

2.2.1 Phạm vi nghiên cứu: 17

2.2.2 Đối tượng nghiên cứu: 17

2.3 Nội dung nghiên cứu 17

2.4 Phương pháp nghiên cứu 18

2.4.1 Phương pháp kế thừa số liệu 19

2.4.2 Phương pháp điều tra ngoại nghiệp 19

2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp 20

2.4.3.1 Phương pháp đánh giá kết quả kiểm kê rừng bằng tài liệu thống kê và bản đồ hiện trạng rừng 20

2.4.3.2 Phương pháp nghiên cứu xây dựng bản đồ kiểm kê rừng bằng ảnh vệ tinh SPOT-5 21

2.4.3.3 Đề xuất phương pháp kiểm kê rừng có độ chính xác cao nhất 25

iii

2.4.3.4 Phương pháp tính toán trữ lượng rừng 25

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 26

3.1 Điều kiện tự nhiên 26

3.1.1 Vị trí địa lý 26

3.1.2 Địa hình, địa thế 26

3.1.3 Địa chất và đất đai 26

3.1.4 Khí hậu, thuỷ văn 27

3.1.5 Hệ động thực vật 28

3.2 Điều kiện Kinh tế - Xã hội 29

3.2.1 Về kinh tế 29

3.2.2 Về xã hội 29

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 31

4.1 Đặc điểm tư liệu ảnh và bản đồ sử dụng cho kiểm kê rừng ở khu vực nghiên cứu 31

4.2 Nghiên cứu đánh giá kết quả kiểm kê rừng bằng tài liệu thống kê và bản độ hiện trạng rừng 34

4.3 Nghiên cứu phương pháp xây dựng bản đồ kiểm kê rừng từ ảnh vệ tinh SPOT-5 36

4.3.1 Xây dựng khóa giải đoán các trạng thái rừng trên khu vực nghiên cứu 37

4.3.2 Nghiên cứu phương pháp phân loại ảnh vệ tinh tự động dựa trên ngưỡng phân loại 40

4.3.2.1 Nghiên cứu phổ phản xạ của mộ số đối tượng sử dụng đất trên ảnh SPOT-5 40

4.3.2.2 Nghiên cứu phân loại các trạng thái rừng theo ngưỡng 44

iv

4.3.3 Nghiên cứu phương pháp phân loại định hướng đối tượng

(Object based classification) dựa trên phần mềm Ecognition 45

4.4 Nghiên cứu đề xuất phương pháp thành lập bản đồ kiểm kê rừng có độ chính xác cao 48

4.4.1 Nghiên cứu đề xuất phương pháp phân loại ảnh làm cơ sở để thành lập bản đồ kiểm kê rừng 48

4.4.2 Thành lập bản đồ kiểm kê rừng 52

4.5 Sử dụng kết quả kiểm kê rừng phục vụ cho chi trả dịch vụ môi trường rừng 58

KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ ……….………67

1 Kết luận 66

2 Tồn tại 66

3 Kiến nghị 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO

v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

IUCN Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế

MS Multi Spectral: Đa phổ

NDT Nhân dân tệ (Trung Quốc)

NDVI Normalized Diference Vegetation Index: Chỉ số thực vật

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

4.2 Kết quả thống kê hiện trạng rừng theo bản đồ hiện trạng

4.4 Bộ khóa giải đoán các đối tượng có trong khu vực nghiên

4.5 Bảng thống kê giá trị NDVI trung bình cho các đối tượng

4.6 Ngưỡng phân loại theo chỉ số NDVI khu vực nghiên cứu 44

4.7 Bảng ma trận sai số phân loại theo NDVI khu vực nghiên

4.8 Bảng ma trận sai số phân loại theo phương pháp phân loại

định hướng đối tượng (Object based Classification) 49 4.9 Một số chỉ tiêu sinh trưởng của rừng khu vực nghiên cứu 56

4.10 Bảng thống kê các trạng thái rừng khu vực nghiên cứu 58

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH

4.2 Ảnh phân bố chỉ số NDVI khu vực nghiên cứu 41

4.3 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi NDVI qua các đối tượng khu vực

4.4 Ảnh phân loại theo NDVI khu vực nghiên cứu 45

4.5 Kết quả tìm ngưỡng thích hợp cho trạng thái rừng khu vực

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Từ những năm đầu của thập niên 90 thuộc thế kỷ trước, công tác bảo vệ

và phát triển rừng ở nước ta đã ngày càng được quan tâm, nhiều chương trình,

dự án được đầu tư, nhiều chính sách về rừng được ban hành Vì vậy, diện tích rừng nước ta đã tăng lên không ngừng, từ 33,2% năm 1999 lên 39,1% năm

2009 Nhiều khu rừng bảo tồn và vườn quốc gia được thiết lập đã góp phần bảo vệ tính đa dạng sinh học, nhiều vùng rừng nguyên liệu tập trung đã hình thành, đáp ứng được một phần cho nhu cầu trong nước và góp phần xuất khẩu Đồng thời với độ che phủ rừng tăng lên, diện tích rừng có chủ quản lý thực sự cũng không ngừng mở rộng

Tuy nhiên, từ đợt Tổng kiểm kê rừng toàn quốc theo Chỉ thị TTg đến nay đã gần 15 năm, nhưng công tác kiểm kê rừng trên phạm vi cả nước vẫn chưa được thực hiện lại Vì vậy số liệu, hồ sơ về rừng và đất rừng phục vụ cho quản lý, kinh doanh rừng còn nhiều bất cập, mặc dù trong giai đoạn này có Chương trình theo dõi diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc, nhưng kết quả Chương trình mới dừng lại ở mức độ cung cấp số liệu diện tích

286/CT-và trữ lượng rừng cho một số tỉnh trọng điểm lâm nghiệp, việc xác định diện tích rừng đến từng đối tượng sử dụng đất vẫn chưa được thực hiện

Từ năm 2001 đến nay việc công bố số liệu hiện trạng rừng hàng năm

đã được thực hiện thông qua công tác thống kê Việc thống kê này chủ yếu dựa trên nền số liệu kiểm kê rừng theo Chỉ thị 286/CT-TTg (1998-2000), công tác điều tra bổ sung từ thực địa còn hạn chế Vì vậy, những số liệu về rừng được công bố hàng năm chưa phản ánh đúng với thực trạng và diễn biến tài nguyên rừng

Thiếu số liệu chính xác về diện tích và chất lượng rừng, sự phân bố cũng như tình trạng quản lý của chúng đã ảnh hưởng không nhỏ đến tính thích

2

hợp của những chiến lược, chính sách , những giải pháp kinh tế , kỹ thuật cho bảo vệ và phát triển rừng, đã làm giảm hiệu quả những nỗ lực của nhà nước

và nhân dân trong bảo vệ và phát triển rừng

Để khuyến khích bảo vệ và phát triển rừng với những dịch vụ môi trường ngày càng tốt hơn Nghị định 99/2010/NĐ-CP của Chính phủ quy định mức chi trả DVMTR phải được điều chỉnh theo hiệu quả môi trường của rừng Những khu rừng có hiệu quả môi trường càng lớn thì mức chi trả càng cao Việc điều chỉnh này được thực hiện bằng cách thêm hệ số điều chỉnh K vào công thức tính mức chi trả DVMTR cho phù hợp với loại rừng, trạng thái rừng, nguồn gốc rừng của từng lô rừng

Tuy nhiên, số liệu về diện tích, trạng thái rừng và nguồn gốc rừng của từng lô rừng hiện tại không chính xác Để thực hiện được chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng một cách công bằng và minh bạch cần rà soát lại diện tích, trạng thái rừng và nguồn gốc của từng lô rừng Tuy nhiên đây là công việc phức tạp, đòi hỏi nhiều công sức Nó đang là một trong những nguyên nhân làm chậm việc triển khai Nghị định 99 ở các địa phương

Xuất phát từ những lý do trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp kiểm kê rừng phục vụ cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng tại xã Miền Đồi – Huyện Lạc Sơn – Tỉnh Hòa Bình”

3

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới

Nhận thức về giá trị môi trường rừng

Trên thế giới từ lâu người ta đã khẳng định được tác dụng nhiều mặt của rừng với môi trường, đặc biệt là tác dụng điều tiết và làm sạch nguồn nước, giảm thiểu hạn hán và lũ lụt, bảo vệ và phục hồi đất, điều hoà khí hậu, hấp thụ các khí độc, ổn định thành phần khí quyển, chống lại biến đổi khí hậu v.v Hiểu biết của con người về ảnh hưởng của rừng đến môi trường đã trở thành

cơ sở khoa học của những giải pháp phát triển rừng phòng hộ đầu nguồn, ven biển, rừng phục hồi đất, bảo vệ hồ đập, chắn gió, chắn cát, bảo vệ khu đô thị, khu công nghiệp v.v

Trên cơ sở nghiên cứu tác động của rừng đến môi trường, nhiều người đã ước tính giá trị sinh thái môi trường của rừng Ở Nga, Tarancop (1986) đã ước lượng giá trị sinh thái cảnh quan của rừng ở vành đai xanh thành phố Voronhez là khoảng 70% tổng giá giá trị của rừng Ở Trung Quốc, Trương Gia Bình (2003) đã ước tính giá trị giữ đất, giữ nước và cung cấp phân bón của rừng ở Vân Nam là 4450USD/ha, chiếm 88% tổng giá trị của rừng Khi nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon, Zhang (2000) cho rằng rừng nhiệt đới có

có giá trị hấp thụ carbon từ 500-2000USD/ha, còn rừng ôn đới là 300USD/ha Ở Nhật Bản, người ta ước tính rằng giá trị môi trường của rừng ở ven những thành phố lớn lên đến tới 95% tổng giá trị của rừng v.v

100-Tuy nhiên, trong thời gian dài kết quả nghiên cứu giá trị môi trường của rừng chỉ có ý nghĩa làm tăng kiến thức của con người về hiệu quả nhiều mặt của rừng, mà chưa trở thành căn cứ cho những quyết định về biện pháp tác động vào rừng Chỉ trong những thập kỷ gần đây, người ta mới nhận thức được rằng một trong những nguyên nhân cơ bản của suy thoái rừng là không

4

xác định được giá trị môi trường của rừng Nó làm cho người ta không tính

đến chi phí về môi trường trong hoạt động nghề rừng, do đó, xác định tổng

chi phí đầu vào thấp, tạo ra hiện tượng "lãi giả lỗ thật" trong nghề rừng và

thúc đẩy người ta khai thác không tính đến việc bảo tồn những giá trị môi

trường của rừng Không tính được thu nhập về môi trường của nghề rừng

cũng dẫn đến tình trạng không công bằng trong việc chia sẻ lợi ích liên quan

đến rừng Người ta không phải bỏ ra bất kỳ một chi phí nào khi được hưởng

lợi từ giá trị môi trường của rừng, và người làm nghề rừng cũng không nhận

được bất kỳ khoản thù lao nào để tiếp tục duy trì và phát triển những lợi ích

môi trường của rừng Điều đó đã thúc đẩy người ta sử dụng rừng một cách

lãng phí, sử dụng mà không tính đến tác động môi trường của nghề rừng

Trước những hiểm hoạ sinh thái có thể xảy ra người ta ngày càng nhận thức

đầy đủ hơn giá trị môi trường của rừng và sự cần thiết phải xác định nó trong

một hệ thống hạch toán đầy đủ vì sự phát triển bền vững Những nỗ lực

nghiên cứu trong việc xác định giá trị của rừng đã làm cho nhận thức của con

người về giá trị của rừng ngày càng đầy đủ hơn Có thể phân biệt những giá

trị của rừng theo sơ đồ sau:

Sản phẩm gỗ (gỗ, củi) Sản phẩm ngoài gỗ (thức ăn, thuốc, nguồn gen, )

Sử dụng cho mục đích giáo dục, nghỉ ngơi và văn hóa

Giá trị sử dụng gián tiếp

Phòng hộ đầu nguồn Chu trình dinh dưỡng Giảm ô nhiễm không khí Điều tiết tiểu khí hậu Lưu trữ các bon

Giá trị

không sử

dụng

Giá trị lựa chọn

Giá trị các hàng hóa/dịch vụ có thể sử dụng trong tương lai bởi các bên liên quan

lai bởi các thế hệ kế tiếp của các bên liên quan

5

Giá trị tồn tại

Đa dạng sinh học,

Di sản văn hóa, Lợi ích cho các bên liên quan chỉ từ việc hiểu biết sự tồn tại của hàng hóa và dịch vụ mà không sử dụng chúng

Giá trị tổng

cộng Giá trị sử dụng + Giá trị không sử dụng

Nghiên cứu về định giá môi trường rừng

Cùng với việc nhận thức được giá hiệu quả to lớn về môi trường của

rừng, con người thấy cần thiết lượng giá những hiệu quả ấy thành tiền và đưa

vào hệ thống hạch toán kinh tế đầy đủ của nghề rừng Khi định đó con người

mới có cơ sở để cân nhắc đưa ra những quyết định đúng đắn trong quản lý

rừng, trong liên kết các ngành kinh tế, liên kết các lực lượng xã hội để bảo vệ

và phát triển rừng (Hodgson, 1988; Saastamoinen, 1992; Bennett, 1993;

Adger, 1995; Kumari, 1995)

Những số liệu cho thấy giá trị giữ nước và bảo vệ đất của rừng đầu

nguồn là rất lớn Chương Gia Binh (2003) khi nghiên cứu về giá trị bảo vệ đất

và giữ nước của rừng đầu nguồn ở lưu vực sông Vân Nam – Trung Quốc đã

cho thấy giá trị này là khoảng 4450,5 NDT, chiếm 87,9% trong khi đó giá trị

trực tiếp (than củi, gỗ) chỉ là 528,5 NDTchiếm 12,1% Cruz et al (1988) khi

nghiên cứu giá trị hạn chế xói mòn của rừng cho thấy lợi ích về chống xói

mòn, rửa trôi, kiểm soát dòng chảy của rừng có thể lên tới 80 USD/ha/năm

Natasha Land-Mill (2002) khi nghiên cứu tỷ trọng giá trị bảo vệ đất và giữ

nước của rừng đầu nguồn so với tổng giá trị môi trường của rừng đã xác định

như sau: giá trị bảo vệ đầu nguồn chiếm 21%, giá trị hấp thụ cacbon chiếm

27%, giá trị bảo tồn ĐDSH chiếm 25%, giá trị vẻ đẹp cảnh quan chiếm 17%

và giá trị khác chiếm 10%

Ngày nay, các nhà khoa học đã đưa ra nhiều ví dụ và cả loạt các khuyến

nghị để việc áp dụng các phương pháp định giá rừng và định giá tài nguyên

6

nói chung đạt độ chính xác nhất định (Browder, 1988; Hodgson, 1988; Lal, 1990; Walsh, 1990; Baldares, 1990; Bennett, Saastamoinen, 1992; 1993; Adger, 1995; Hadker, 1997; David, 2001)

Dịch vụ môi trường rừng và chi trả dịch vụ môi trường rừng

Mặc dù giá trị môi trường đã được khẳng định và nghiên cứu từ lâu song chúng thường được coi là thứ hàng hoá công cộng Mọi người đều có thể tự do tiếp cận, tự do sử dụng và hưởng lợi từ giá trị môi trường rừng Tình trạng ấy, nhất là ở những nước nghèo, đã không khuyến khích người lâm nghiệp bảo vệ

và phát triển những giá trị môi trường rừng, dẫn đến thiệt hại cho nhiều ngành sản xuất và đời sống nói chung Thực tế đó đã buộc người ta phải hợp tác với nhau giữa người làm rừng và những người hưởng lợi chính từ giá trị môi trường rừng, chia sẻ với nhau trách nhiệm trong việc bảo vệ và phát triển những giá trị môi trường rừng Trong quá trình đó những giá trị môi trường rừng được phân tích, lượng giá, mua bán, trao đổi như những hàng hoá và dịch

vụ khác Người ta gọi những lợi ích môi trường của rừng được đưa ra trao đổi, mua bán như vậy là dịch vụ môi trường rừng Những chính sách khuyến khích việc trao đổi, mua bán giá trị dịch vụ môi trường rừng được gọi là chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng

Trên thế giới chi trả dịch vụ môi trường rừng đã được chú ý thực hiện từ những năm 90 của thế kỷ 20, đến nay đã được đề cập và thực thi ở nhiều nước, nhiều khu vực trên thế giới [9] Các nước phát triển ở Mỹ La Tinh đã sử dụng các mô hình chi trả dịch vụ môi trường rừng sớm nhất và chính phủ một số nước Châu Âu cũng đã quan tâm đầu tư và thực hiện nhiều chương trình, mô hình chi trả dịch vụ môi trường rừng [24] Cho đến nay, hàng trăm sáng kiến mới về dịch

vụ môi trường đã được xây dựng trên khắp toàn cầu, như:

- Úc: Đã luật hóa quyền phát thải carbon từ năm 1998, cho phép các

nhà đầu tư đăng ký quyền sở hữu hấp thụ carbon của rừng Đang thực hiện

7

chiến lược bồi hoàn đa dạng sinh học và chương trình bảo tồn nhằm giảm thiểu tác động của hoạt động mở rộng khai thác mỏ Các ông ty khai thác

mỏ phải thực hiện bồi hoàn lại môi trường do hoạt động khai thác mỏ gây

ra bằng cách thiết lập những khu rừng mới [25]

- Chi-lê: Người dân Chi-lê đã đầu tư vào Khu Bảo tồn Tư nhân phục vụ mục đích chính là bảotồn và điểm nghỉ dưỡng có giá trị đa dạng sinh học cao Chi trả được thực hiện theo hình thức tự nguyện với mong muốn bổ sung thêm cho nguồn ngân sách bảo tồn sinhcảnh xung yếu của chính phủ

- Costa Rica: Luật Lâm nghiệp (được thông qua năm 1996) đã xây dựng chương trình chi trả dịch vụ hệ sinh thái tại Costa Rica trong mộtnỗ lực nhằm bảo vệ các khu rừng nhiệt đới của quốc gia Bộ Môi trường được thành lập để thực hiện chương trình quốc gia này và đã công nhận 4 loại dịch vụ hệ sinh thái chính mà các khu rừng nhiệt đới của đất nước cung cấp [28]:

- Mexico: Chính phủ Mexico đã tài trợ cho một chương trình chi trả để bảo vệ rừng đầu nguồn và cung cấp dịch vụ thủy văn Chủ rừng ở bất cứ tiểu bang nào cũng đều có thể nộp đơn xin tham gia chương trình miễn là họ đáp

8

ứng được các tiêu chí thực hiện Ủy ban Lâm nghiệp Quốc gia đã ký hợp đồng với chủ đất và hợp đồng có thể được ký lại hàng năm trong giai đoạn 5 năm Tiền chi trả lần đầu sẽ được thanh toán trong vòng 16 ngày làm việc kể

từ ngày ký hợp đồng và các lần chi trả sau sẽ được thanh toán vào cuối nămdựa vào ảnh vệ tinh và kiểm tra ngẫu nhiên tại hiện trường

Mức giá chi trả cho chủ đất do nhà nước quyết định trên cơ sở chi phí theo loại hình sử dụng đất, giả sử thu nhập từ trồng ngô là một hoạt động thay thế trên diện tích đất đó (mức giá từ 30 đến 36 USD/ha/năm) [9]

- Mỹ: Chính phủ Mỹ đóng góp đáng kể vào hoạt động chi trả hệ sinh thái

được phát động bởi chính phủ trong các sáng kiến về chất lượng nước thông qua việc tài trợ 5 chương trình bảo tồn liên bang, trong đó một chương trình đầu tư vào cơ sở hạ tầng và bốn chương trình cấp độ địa phương về bảo vệ nguồn nước uống với tổng đầu tư khoảng 1,35 tỷ USD trong năm 2008 [10]

Cùng với sự gia tăng của mô hình “cộng đồng thực thi” có nghĩa là thực hiện các hoạt động nhằm tạo ra thị trường các hệ sinh thái từ những vùng đầm lầy Florida đến môi trường sống cần thiết cho cá hồi ở vùng Tây Bắc Thái Bình Dương để áp dụng hình thức quản lý rừng trong vùng Đông Bắc, Chính phủ Mỹ đưa ra các sáng kiến của mình nhằm góp phần đáng kể đối với việc tích lũy những bài học mới về ứng dụng các công cụ chi trả hệ sinh thái cho quản lý các dịch vụ hệ sinh thái có liên quan tới nguồn nước [10]

- Châu Phi: Tổng số chương trình chi trả dịch vụ hệ sinh thái ở Châu Phi

là 20 với khoảng 10 chương trình đang hoạt động vào năm 2008 đem lại tổng giá trị chi trả là 62,7 triệu USD với gần 200 ngàn ha đất [10] Hầu hết các trường hợp thực hiện ở theo các chương trình bảo tồn hệ sinh thái quốc gia, trong đó bao gồm đầu tư cho tăng cường và phục hồi các dịch vụ vùng đầu nguồn, và cải thiện năng lực cho cộng đồng địa phương nhằm xác định, hình thành và thực hiện các hoạt động quản lý gắn với hệ sinh thái [11]

9

- Châu Á: Chi trả dịch vụ môi trường rừng cũng đã được phát triển

và thực hiện thí điểm tại nhiều nước như Indonesia, Philippines, Trung Quốc, Ấn Độ, Nepal…đặc biệt là Trung Quốc đã xây dựng các chương trình chi trả dịch vụ môi trường rừng với quy mô lớn, chi trả trực tiếp cho các chủ rừng để thực hiện các biện pháp sử dụng rừng nhằm tăng cường cung cấp các dịch vụ thuỷ văn, bảo tồn đa dạng sinh học, chống xói mòn, hấp thụ các bon và vẻ đẹp cảnh quan [9]

Số lượng và chủng loại các chương trình chi trả dịch vụ hệ sinh thái ở Trung Quốc đang tăng nhanh trong những năm gần đây, từ 8 chương trình năm 1999 đến hơn 47 chương trình ở năm 2008 với tổng giá trị giao dịch khoảng 7.8 tỷ USD đã tác động đến hơn 290 triệu ha đất Các chương trình chi trả ở Trung Quốc nhằm nhằm thúc đẩy sự phát triển và đổi mới trong “các

cơ chế đền bù sinh thái” Một động lực tiềm năng khác cho dịch vụ sinh thái ở

cả cấp tỉnh và quốc gia là từ hệ thống mới về mua bán quyền sả thải vào nước

và hệ thống này có sẽ thực hiện sớm ở nhiều nơi trên toàn quốc [10]

Đến nay trên thế giới đã có nhiều chương trình chi trả dịch vụ môi trường rừng (PES) Chúng được chia thành nhóm các chương trình PES tự nguyện và PES chính phủ Trong chương trình PES tự nguyện, cả nhà cung cấp dịch vụ môi trường và người sử dụng dịch vụ đều tự nguyện trên cơ sở hợp đồng Ngược lại, trong các chương trình PES chính phủ tài trợ thường chỉ

tự nguyện ở bên nhà cung cấp, còn người sử dụng dịch vụ môi trường rừng sẽ chi trả qua các dạng phí và lệ phí bắt buộc

Có thê kể đến một số chương trình PES tự nguyện ở Los Negros Bolivia (Asquith et al., 2008), ở Pimampiro Ecuador (Wunder and Albán, 2008), ở Vittel Pháp (Perrot-Maître, 2006), và một số chương trình PES chính phủ như chương trình bảo vệ đất dốc ở Trung Quốc (Bennett, 2008), Chương trình PES ở Costa Rica (Pagiola, 2008), chương trình PES ở Mexico (Muñoz-Piña

10

et al., 2008-this issue), chương trình dịch vụ bảo tồn ở Mỹ (Claassen et al., 2008), chương trình vùng nhạy cảm môi trường và sơ đồ quản lý quốc gia ở Anh (Dobbs and Pretty, 2008), dự án mô hình Northeim ở Đức (Bertke and Marggraf, 2004), chương trình Wimmera ở Úc (Shelton and Whitten, 2005), chương trình tương tự chi trả dịch vụ môi trường ở CAMPFIRE, Zimbabwe (Frost and Bond, 2008), chương trình hoạt động vì nước ở Nam Phi (Turpie et al., 2008)

Từ các mô hình dịch vụ môi trường rừng ở các nước cho thấy, quản lý

và bảo vệ đầu nguồn đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và bảo vệ tài nguyên và đa dạng sinh học Dịch vụ môi trường rừng được đánh giá là một

cơ chế có sự gắn kết với các mục tiêu thiên niên kỷ, được xem như một cơ chế tài chính góp phần giảm nghèo, bảo vệ thiên nhiên và đa dạng sinh học vì một thế giới phát triển bền vững hơn

1.2 Ở Việt Nam

Nhận thức về giá trị môi trường rừng

Ở Việt Nam từ xa xưa người dân ở nhiều nơi đã biết bảo vệ những khu rừng thiêng, rừng ma, rừng đầu nguồn để giữ nước sinh hoạt và nước tưới cho cộng đồng Hầu hết người dân miền núi đều hiểu rõ vai trò bảo vệ và phục hồi đất của rừng Họ đã sử dụng nó như một công cụ hiệu quả để bảo vệ và phục hồi đất canh tác từ đời này sang đời khác

Các nhà khoa học Việt Nam đã quan tâm đến hiệu quả môi trường của rừng từ những thế kỷ trước trong nhiều lĩnh vực như lâm học, sinh thái học, khí tượng thuỷ văn, trồng rừng, quản lý nguồn nước v.v Kết quả nghiên cứu

về hiệu quả bảo vệ đất và giữ nước của rừng đầu nguồn đã trở thành căn cứ khoa học cho những giải pháp phục hồi đất, ngăn chặn các quá trình suy thoái đất, xây dựng những biện pháp kỹ thuật canh tác đất dốc bền vững, những biện pháp nông lâm kết hợp v.v

11

Nhận thức về ý nghĩa môi trường của rừng cũng được thể hiện trong nhiều chính sách, chủ trương phát triển kinh tế xã hội của Nhà nước Đã có những chương trình lớn nhằm phát huy những giá trị môi trường của rừng, trong đó có Chương trình sử dụng đất trống, đồi núi trọc, rừng, bãi bồi ven biển và mặt nước 327, Chương trình 661 – trồng mới 5 triệu hecta rừng, Chương trình xoá đói giảm nghèo, Chương trình định canh định cư, Chương trình nông thôn miền núi v.v

Một trong những văn bản thể hiện quan tâm sâu sắc của chính Chính phủ đến giá trị môi trường rừng là Quyết định về thực hiện Chính sách thí điểm chi trả dịch vụ môi trường rừng được ký ban hành vào ngày 10 tháng 4 năm

2008 Nội dung chủ yếu của Quyết định này là quy định nghĩa vụ của những

tổ chức và cá nhân sử dụng DVMTR phải chi trả gía trị dịch vụ đó cho các chủ rừng Đây là dấu mốc quan trọng trong nhận thức và hành động của nước

ta về vai trò của rừng đối với phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường

Dịch vụ môi trường rừng và chi trả dịch vụ môi trường rừng ở Việt Nam

Tại Việt Nam, hơn 10 năm qua, khái niệm chi trả dịch vụ môi trường và các ứng dụng của nó đã và đang nhận được sự quan tâm đáng kể của các nhà nghiên cứu môi trường, các nhà khoa học và nhà hoạch định chính sách tại Việt Nam

Việc sử dụng công cụ thị trường để bảo tồn nguồn tài nguyên thiên nhiên

và góp phần cải thiện sinh kế không phải là hoàn toàn mới mẻ tại Việt Nam Bắt đầu từ đầu những năm 1990, Chính phủ Việt Nam đã bỏ ra hàng triệu đô

la để chi trả cho những người dân bảo vệ rừng đầu nguồn (chủ yếu là chương trình trồng rừng theo Quyết định số 327-CT ngày 15/9/1992 và dự án trồng mới 5 triệu ha rừng theo Quyết định số 661/QDD-TTg ngày 29/7/1998 của Thủ tướng Chính phủ) Các chương trình này kéo dài cho tới tận ngày nay, giúp bảo vệ hàng triệu ha rừng quý hiếm khỏi bị tàn phá

12

Gần đây, Chính phủ cũng đang rất nỗ lực để phối hợp với các tổ chức quốc tế xây dựng và thực hiện chương trình Giảm phát thải do mất rừng và suy thoái rừng, nhằm góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực do phát thải khí CO2 gây ra Việt Nam đã được chọn là một trong 9 quốc gia được Chương trình giảm phát thải do mất rừng và suy thoái rừng của Liên Hợp Quốc trợ giúp để xây dựng chương trình Quốc gia về giảm phát thải do mất rừng và suy thoái rừng

Quyết định số 18/2007/QĐ-TTg ngày 05/2/2007 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Chiến lược phát triển lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn 2006 - 2020 đã đề cập đến việc xây dựng cơ chế chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng, coi đó là một trong những nguồn tài chính tiềm năng đầu tư lại trực tiếp vào rừng

Hiện tại, Quỹ Bảo tồn Hoang dã Thế giới (WWF) đang thực hiện một số

dự án về các mô hình chi trả dịch vụ môi trường rừng như bảo vệ đầu nguồn, bảo tồn đa dạng sinh học, và du lịch sinh thái; tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN) còn thực hiện Dự án chi trả dịch vụ môi trường - ứng dụng tại khu vực ven biển Những dự án này được tổ chức thực hiện trong các chương trình do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp với Tổ chức Winrock International Ngoài ra, Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN) còn thực hiện dự án chi trả dịch vụ môi trường - ứng dụng tại khu vực ven biển Dự án xây dựng cơ chế chi trả cho hấp thụ các-bon trong lâm nghiệp, thí điểm tại huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình do Trung tâm Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường Rừng thực hiện[6]

Viện Chiến lược, Chính sách tài nguyên và môi trường thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường đang đề xuất nghiên cứu đề tài khoa học công nghệ

“Nghiên cứu cơ sở lý luận, thực tiễn và đề xuất cơ chế chi trả dịch vụ môi trường đất ngập nước ở Việt Nam”, với mục tiêu đề xuất cơ chế dịch vụ môi

Trung tâm nghiên cứu sinh thái và môi trường rừng - Viện khoa học lâm

nghiệp Việt Nam thực hiện đề tài "nghiên cứu lượng giá kinh tế môi trường rừng

và dịch vụ môi trường của một số loại rừng chủ yếu ở Việt Nam" Bằng phương

pháp xây dựng mô hình SWAT (Soil & Water Assesement Tool), tạo ra những kịch bản để tính toán thiệt hại, đã lượng được giá trị của rừng về hạn chế xói mòn đất và điều tiết nước của một số loại rừng ở lưu vực Sông Cầu và vùng đầu nguồn hồ Thác Bà (thuộc địa giới hành chính các tỉnh: Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang, Vĩnh Phúc và Hà Nội)[20]

Ngày 10/4/2008 Chính phủ ra Quyết định số 380/QĐ-TTg về Chính sách thí điểm chi trả DVMTR Nội dung chủ yếu của Quyết định này là quy định nghĩa vụ của những tổ chức và cá nhân sử dụng DVMTR phải chi trả gía trị dịch vụ đó cho các chủ rừng

Tại Lâm Đồng, Nghiên cứu đã sử dụng Mô hình SWAT-Mô hình đánh giá đất và nước cho hai tình huống khác nhau: bảo vệ độ che phủ rừng hiện tại và chuyển 45.000 héc-ta rừng thông sang làm nông nghiệp Mô hình SWAT

đã được sử dụng để dự báo sự chảy tràn bề mặt và mức phù sa lơ lửng đi vào

hồ chứa Đa Nhim [18] Một mô hình đã được thiết lập xem xét lượng phù sa lắng đọng trong hồ cho hai tình huống Tổng sản lượng điện bị mất đi do sự chuyển đổi giữa hai tình huống đã được ước lượng, và tài chính từ việc sản xuất điện trong thời gian tuổi thọ của hồ chứa Sự thay đổi trong giá trị ròng hiện tại giữa hai tình huống đã được ước lượng, cũng như giá trị ròng hiện tại của các tổn thất Cuối cùng, giá trị của các dịch vụ môi trường mà rừng cung

14

cấp trong việc giảm bồi lắng phù sa lòng hồ đã được ước lượng, làm cơ sở xem xét ban hành Nghị định về chi trả môi trường cấp quốc gia[18]

Chương trình Bảo tồn Đa dạng Sinh học Vùng Châu Á đã hoàn tất một

số nghiên cứu tạo cơ sở cho việc lập kế hoạch du lịch bền vững ngắn hạn

và trung hạn tại Lâm Đồng Các nghiên cứu này bao gồm Phương án chọn lựa cho các cơ chế tạo tài chính cho đa dạng sinh học và du lịch; phân tích chi phí - lợi ích của du lịch bền vững; gắn du lịch và chi trả dịch vụ môi trường rừng ở Vườn quốc gia Bidoup - Núi Bà, Lâm Đồng Kết quả nghiên cứu được đưa ra thảo luận, Chương trình Bảo tồn Đa dạng Sinh học Vùng Châu Á đã đưa ra mức chi trả là 0,5 - 2% doanh thu ròng hàng năm của các công ty du lịch [19]

Từ đầu năm 2008, chi trả dịch vụ môi trường rừng lần đầu tiên được được thực hiện thí điểm tại 2 tỉnh Sơn La và Lâm Đồng theo quyết định 380/QĐ-TTg ngày 10 tháng 04 năm 2008 của Thủ tướng Chính phủ Sau 2 năm thực hiện, kết quả đã thu được thành công nhất định, rừng được bảo vệ tốt hơn

Tại Sơn La, bên sử dụng dịch vụ được xác định là các nhà máy Thuỷ

điện Hoà Bình, nhà máy thuỷ điện Suối Sập, công ty Cấp nước Phù Yên và công ty Cấp nước Mộc Châu, bên cung cấp dịch vụ là các chủ rừng trên địa bàn 2 huyện thí điểm Mộc Châu và Phù Yên Mức chi trả của từng công ty được xác định dựa trên tổng lượng điện/tổng lượng nước kinh doanh hàng năm trong đó đối với 1Kwh là 20 đồng, 1m3 nước là 30 đồng và bình quân/ha

là 100.432 đồng[4]

Chủ rừng đã nhận được mức chi trả tiền dịch vụ môi trường rừng như sau: rừng phòng hộ là rừng tự nhiên 140.243 đồng/ha/năm; rừng phòng hộ là rừng trồng: 126.219 đồng/ha/năm; rừng sản xuất là rừng tự nhiên: 84.146 đồng/ha/năm và rừng sản xuất là rừng trồng: 70.121 đồng/ha/năm [4]

15

Tại Lâm Đồng, chương trình thí điểm đã nhận được sự đồng thuận cao

của các bên liên quan và hiện nay các nhà máy thuỷ điện Đa Nhim và Đại Ninh đã chi trả khoảng 55 tỷ đồng cho hơn 8.000 hộ dân bảo vệ rừng [4].Người dân tham gia nhận khoán bảo vệ rừng tại lưu vực hồ thuỷ điện

Đa Nhim đã nhận được mức chi trả tiền dịch vụ môi trường rừng là 290.000 đồng/ha/năm; lưu vực hồ thuỷ điện Đại Ninh là 270.000 đồng/ha/năm Tại lưu vực hai nhà máy thuỷ điện, bình quân mỗi hộ gia dình nhận khoán từ 15-

20 ha, mỗi năm nhận được khoảng từ 4- 5 triệu đồng [4]

Tuy nhiên, thực hiện chi trả dịch vụ môi trường rừng tại 2 tỉnh Sơn La và Lâm Đồng còn có những hạn chế nhất định, đó là một số diện tích rừng chưa

có chủ quản lý cụ thể do đó tiền dịch vụ môi trường rừng chưa được tri trả trực tiếp cho chủ rừng; cơ sở để tính toán hệ số K điều chỉnh mức chi trả dịch

vụ môi trường rừng ở các tỉnh rất khác nhau (tỉnh Sơn La: hệ số K chưa được dựa trên yếu tốt về mức độ khó khăn, thuận lợi bảo vệ rừng; tỉnh Lâm Đồng:

hệ số K chưa được dựa trên yếu tố về trạng thái lô rừng được chi trả)

Căn cứ kết quả thí điểm chi trả dịch vụ môi trường rừng tại 2 tỉnh Sơn

La, Lâm Đồng và kết quả thực hiện tại một số quốc gia, xét đề nghị Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, ngày 24/9/2010 Chính phủ đã ban hành Nghị định số 99/2010/NĐ-CP về chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng để thực hiện thống nhất trên phạm vi cả nước

Ngày 13/12/2010, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 2284/QĐ-TTG phê duyệt Đề án triển khai Nghị định số 99/2010/NĐ-CP ngày 24/9/2010 về chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng

Trong thời gian tới Chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng sẽ được

áp dụng trong phạm vi cả nước Chính sách này không chỉ mở rộng về địa bàn

áp dụng mà còn tăng thêm số loại dịch vụ môi trường gồm: Dịch vụ giữ nguồn nước, bảo vệ đất, hạn chế xói mòn và bồi lắng lòng hồ cho thủy điện,

16

cho cấp nước sinh hoạt, dịch vụ bảo vệ cảnh quan và giá trị thiên nhiên cho

du lịch giải trí và nghỉ dưỡng, dịch vụ cung ứng bãi đẻ, nguồn thức ăn và con giống cho nuôi trồng thuỷ sản, dịch vụ về hấp thụ và lưu giữ cac bon (CO2) v.v

Mặc dù được xã hội hưởng ứng tuyệt đối nhưng vẫn còn nhiều tranh luận

về các yếu tố kỹ thuật của chính sách, trong đó có khung giá trị dịch vụ môi trường rừng, mức chi trả và mức chi trả dịch vụ môi trường rừng, các hệ số hiệu chỉnh, diện tích rừng và số lượng các đối tượng chi trả và được chi trả dịch

vụ môi trường rừng v.v Trong một số trường hợp, việc xác định thiếu chính xác các yếu tố trên sẽ gây cản trở nhất định đến thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng Tuy nhiên, việc xác định những yếu tố trên không đơn giản, nó cần có những phương pháp khoa học phù hợp với điều kiện kinh

tế xã hội của Việt Nam

17

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Lựa chọn được phương pháp kiểm kê rừng có độ tin cậy cao đáp ứng yêu cầu của chi trả dịch vụ môi trường rừng tại xã Miền Đồi – Huyện Lạc Sơn – Tỉnh Hòa Bình

2.2 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

2.2.1 Phạm vi nghiên cứu:

Công tác kiểm kê rừng được tiến hành ở xã Miền Đồi – Huyện Lạc Sơn -

Tỉnh Hòa Bình

2.2.2 Đối tượng nghiên cứu:

Đối tượng kiểm kê là toàn bộ diện tích rừng tự nhiên và rừng trồng tại xã

Miền Đồi – Huyện Lạc Sơn – Tỉnh Hòa Bình

2.3 Nội dung nghiên cứu

Từ mục tiêu nghiên cứu trên, đề tài tiến hành các nội dung nghiên cứu sau:

1 Đặc điểm tư liệu ảnh và bản đồ sử dụng cho kiểm kê rừng khu vực nghiên cứu

2 Nghiên cứu đánh giá kết quả kiểm kê rừng bằng tài liệu thống kê và bản độ hiện trạng rừng

3 Nghiên cứu phương pháp xây dựng bản đồ kiểm kê rừng bằng ảnh vệ tinh SPOT-5

4 Nghiên cứu đề xuất phương pháp kiểm kê rừng có độ chính xác cao nhất

5 Sử dụng kết quả kiểm kê rừng góp phần phục vụ cho chi trả dịch

vụ môi trường rừng

18

2.4 Phương pháp nghiên cứu

Theo nghị định về Nghị định 99/2010/NĐ-CP của Chính phủ quy định mức chi trả DVMTR và những thông tư hướng dẫn, để thực hiện được chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng ngoài việc xác định diện tích rừng còn phải xác định hệ số điều chỉnh K phù hợp với loại rừng, trạng thái rừng và nguồn gốc rừng của từng lô rừng Tuy nhiên, loại rừng bao gồm phòng hộ, đặc dụng, hay sản xuất thường được xác định theo bản đồ quy hoạch ba loại rừng Vì vậy, kiểm kê rừng phù hợp với yêu cầu chi trả dịch vụ môi trường rừng cần xác định được diện tích, trạng thái và nguồn gốc rừng

Diện tích rừng của một lô rừng được xác định qua ranh giới của nó và các phương pháp đo tính diện tích Vì vậy, phương pháp kiểm kê rừng đảm bảo xác định được chính xác ranh giới các lô rừng sẽ đảm bảo xác định được chính xác diện tích rừng

Trạng thái rừng là mức giàu nghèo của rừng thường được đánh giá qua trữ lượng rừng Vì vậy, phương pháp kiểm kê rừng nào đảm bảo xác định được trữ lượng rừng, hoặc phân loại được các trạng thái rừng theo trữ lượng thì nó sẽ phù hợp với yêu cầu của chi trả dịch vụ môi trường rừng

Nguồn gốc rừng là quá trình hình thành rừng bằng tự nhiên hay nhân tạo Nguồn gốc rừng của một lô rừng được thể hiện ở chỗ nó là rừng tự nhiên hay rừng trồng Vì vậy, phương pháp kiểm kê rừng nào đảm bảo xác định được các lô rừng là rừng tự nhiên, hay rừng trồng sẽ phù hợp với yêu cầu của chỉ trả dịch vụ môi trường rừng

Phương pháp kiểm kê rừng thích hợp với yêu cầu của chi trả dịch vụ môi trường rừng là phương pháp đảm bảo xác định được diện tích, trạng thái và nguồn gốc của từng lô rừng

19

2.4.1 Phương pháp kế thừa số liệu

Đề tài đã kế thừa một số tài liệu sau:

- Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của khu vực nghiên cứu

- Các loại bản đồ nền, bản đồ hiện trạng rừng, bản đồ quy hoạch ba loại rừng và các tài liệu có liên quan khác được lưu trữ tại xã, huyện, tỉnh

- Thông số kỹ thuật của ảnh vệ tinh SPOT-5

- Các tài liệu kế thừa thông qua các đề tài, bài báo trong và ngoài nước

đã nghiên cứu trước đó Các tài liệu được kế thừa một cách có chọn lọc và đảm bảo yêu cầu: Số liệu chính thống, cập nhật, đáp ứng được độ chính xác

2.4.2 Phương pháp điều tra ngoại nghiệp

Sau khi khảo sát sơ bộ khu vực nghiên cứu, đề tài sử dụng ảnh vệ tinh

và bản đồ hiện trạng để xác định tuyến điều tra và thiết lập vị trí các OTC Số liệu điều tra ô tiêu chuẩn được sử dụng để xây dựng bộ khóa giải đoán ảnh vệ tinh của khu vực nghiên cứu Sau cùng, tiến hành điều tra ngoại nghiệp kiểm tra sự chính xác của bản đồ thành quả và so sánh với những nguồn tư liệu đã

để đánh giá tính thích hợp của phương pháp điều tra kiểm kê rừng

 Phương pháp lập OTC

Căn cứ vào diện tích của từng đối tượng nghiên cứu tiến xác định diện tích cần điều tra đề tài đã lập được 20 ô tiêu chuẩn (OTC) cho 4 trạng thái rừng phổ biến trong khu vực nghiên cứu

Các OTC được xây dựng theo phương pháp ô tiêu chuẩn điển hình đại diện cho từng trạng thái rừng về tổ thành, tuổi, địa hình, đất, tầng thứ, cây bụi, thảm tươi Diện tích OTC là 1000m2, kích thước là 40m x 25 m

Trên mỗi OTC thiết lập 5 ô thứ cấp , 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa OTC để điều tra cây bụi, thảm tươi Diện tích mỗi ô thứ cấp (ô dạng bản) là 5m x 5 m

Sơ đồ các ô tiêu chuẩn thứ cấp được thể hiện ở như sau

20

 Phương pháp thu thập số liệu

Trong mỗi OTC tiến hành thu thập các số liệu sau:

- Thu thập số liệu nhằm xác định trữ lượng rừng

+ Đo đường kính 1.3 m (D1.3) bằng thước kẹp kính Tiến hành đo đếm toàn bộ các cây có trong OTC có đường kính ≥ 6cm và cần xác định tên cây + Đo chiều cao vút ngọn (Hvn) bằng thước Blume-leiss

+ Đo đường kính tán theo hai chiều vuông góc bằng thước dây

Các chỉ tiêu sinh trưởng được ghi vào biểu điều tra tầng cây cao

+ Xác định độ tàn che bằng phương pháp cho điểm (80 điểm/OTC) và được ghi vào biểu điều tra độ tàn che

2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp

2.4.3.1 Phương pháp đánh giá kết quả kiểm kê rừng bằng tài liệu thống kê

và bản đồ hiện trạng rừng

Để đánh giá kết quả kiểm kê rừng giữa tài liệu thông kê và bản đồ hiện trạng đề tài tiến hành đi sâu phân tích về bản chất, phương pháp, nguồn gốc xây dựng lên các số liệu này từ đó tạo cơ sở cho việc lựa chọn được phương

5m

40m

5m

25m

* Phương pháp xây dựng bộ khóa giải đoán bằng mắt:

Để xây dựng được bộ khóa giải đoán ảnh khu vực nghiên cứu ta cần dựa vào danh sách các đối tượng chính có trong khu vực nghiên cứu, kết hợp với phổ phản xạ của các đối tượng đó trên ảnh vệ tinh Điều tra, khảo sát thực địa

và bản đồ hiện trạng rừng, bản đồ hiện trạng sử dụng đất của khu vực để đưa

ra bộ khóa giải đoán các đối tượng đó trên ảnh vệ tinh SPOT-5 của khu vực nghiên cứu

* Phương pháp nghiên cứu đặc điểm phản xạ phổ của một số đối tượng trên ảnh SPOT-5

Phổ phản xạ của các đối tượng có trong khu vực nghiên cứu sẽ được nghiên cứu thông qua giá trị chỉ số thực vật NDVI Đề tài tiến hành tính toán chỉ số NDVI rồi từ đó thống kê giá trị NDVI cho các đối tượng Giá trị NDVI

sẽ được thống kê, tính toán lấy giá trị trung bình cho đối tượng, từ các giá trị trung bình này tiến hành vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của giá trị NDVI trung bình qua các đối tượng và nghiên cứu quy luật biến đổi giá trị NDVI đó

Từ đồ thị và bảng giá trị trung bình NDVI qua các đối tượng tiến hành xem xét, phân tích, đánh giá để gộp những đối tượng có giá trị phổ gần nhau để tiện cho việc phân loại thành lập bản đồ hiện trạng các trạng thái rừng

* Nghiên cứu phân loại ảnh dưa trên ngưỡng

1) Chuẩn bị bản đồ nền

Bản đồ nền được biên tập trên cơ sở hệ thống bản đồ địa chính cơ sở cấp xã tỷ lệ 1:10.000 bằng phần mềm MAPINFO Ngoài các thông tin của

22

một bản đồ địa chính cơ sở cấp xã, bản đồ nền phải thể hiện đầy đủ ranh giới

ba loại rừng, ranh giới tiểu khu, khoảnh, Các ranh giới này được kế thừa và chuyển họa từ các bản đồ quy hoạch sử dụng đất, bản đồ hiện trạng rừng

2) Nắn chỉnh ảnh vệ tinh

Để công việc giải đoán, chuyển họa kết quả giải đoán từ ảnh lên bản đồ được chính xác, trước khi giải đoán, ảnh vệ tinh phải được xử lý, nắn chỉnh đến mức 3 theo bản đồ nền địa hình VN 2000, tỷ lệ 1/10.000

3) Xây dựng ngưỡng phân loại tự động các trạng thái rừng và đất không có rừng trên ảnh

Quá trình xây dựng ngưỡng phân loại các đối tượng trên ảnh được thực hiện qua các bước sau:

Bước 1 Lựa chọn và xác định toạ độ các điểm mẫu đại diện cho các trạng thái trên ảnh và trên thực địa

Bước 2 Thiết lập và điều tra ô tiêu chuẩn tại các điểm mẫu đã lựa chọn Các chỉ tiêu điều tra gồm đường kính thân, đường kính tán, chiều cao, trữ lượng, tỷ lệ che phủ

Bước 3 Xây dựng ngưỡng phân loại các trạng thái tạm thời Ngưỡng phân loại các trạng thái được xây dựng trên cơ sở phân tích quan hệ của các chỉ tiêu phân loại và các chỉ tiêu điều tra lâm phần Khoá phân loại được xây dựng theo phương pháp loại trừ dần, đảm bảo xác định được tên trạng thái và giá trị trung bình của các chỉ tiêu điều tra lâm phần cho mỗi ô vuông cơ sở có kích thước 40m x 25m trên mặt đất

Bước 4 Kiểm tra và hoàn thiện ngưỡng phân loại các trạng thái trên ảnh Sử dụng ngưỡng phân loại tạm thời để giải đoán các trạng thái rừng và đất lâm nghiệp trên phạm vi toàn xã lần 1 Xác định những nhân tố ảnh hưởng

và những hiệu chỉnh cần thiết cho ngưỡng phân loại tạm thời Bổ sung và

23

hoàn thiện ngưỡng phân loại tạm thời từ đó xây dựng ngưỡng phân loại chính thức cho toàn xã

4) Giải đoán ảnh viễn thám, xây dựng bản đồ hiện trạng rừng cấp xã

Từ ngưỡng phân loại đã xây dựng được tiến hành phân loại trên ảnh SPOT-5 cho khu vực nghiên cứu, sau đó những trạng thái giống nhau ở cạnh nhau sẽ được gộp lại với nhau và loại bỏ những lô có diện tích quá nhỏ

 Nghiên cứu phương pháp phân loại định hướng đối tượng (Object based classification) dựa trên phần mềm Ecognition

- Bước 1: Ảnh vệ tinh sẽ được tiến hành phân vùng ( Multiresoulution segmentation ) kết quả sẽ tạo ra file gồm nhiều lô hay vùng ( polygon ) Thuật toán phân vùng không chỉ phụ thuộc vào giá trị của từng pixel đơn lẻ mà còn dựa vào tính chất không gian liên tục của các pixel như về cấu trúc, mối quan

hệ không gian, thông thường các lô tạo ra này chưa có giá trị thuộc tính tức là chưa xác định được tên trạng thái cần theo hệ thống phân loại

Phân vùng ảnh đa phân giải ( multi – resolution sementation ) trong ecognition là kỹ thuật gộp vùng ( region merging ) đi từ dưới lên và bắt đầu từ mức pixel Từng bước các đối tượng ảnh nhỏ sẽ được gộp thành các đối tượng lớn hơn Đây là một quá trình tối ưu hóa nhằm giảm thiểu sự bất đồng nhất có trọng số n và h (Weighted heterogeneity ) của đối tượng được tạo ra, trong đó

n là kích thước của đoạn ảnh ( segment ), h là thông số của độ bất đồng nhất Tại mỗi bước của quá trình phân mảnh ảnh thì các cặp đối tượng liền kề sẽ được gộp lại làm cho độ bất đồng nhất tăng lên ở mức nhỏ nhất trong giới hạn định trước Nếu giới hạn này vượt qua ngưỡng định sẵn thì quá trình gộp sẽ dừng lại Với cách làm như vậy phân vùng đa phân giải là một thủ tục tối ưu hóa mang tính cục bộ

- Bước 2:

Các mức phân vùng ảnh đã được đề cập ở trên theo cách tiệm cận đa độ phân giải Trong phần mềm ecognition mọi thao tác phân vùng ảnh đều được thực hiện một cách ngẫu nhiên nhưng mỗi đối tượng được phân vùng đều có thể có quan hệ với các đối tượng ở mức cao hơn hoặc với các đối tượng ở mức thấp hơn tùy thuộc vào ứng dụng

Mạng phân cấp đối tượng và các mức liên kết ( Denfinies ) Để đảm bảo

có được mạng phân cấp sử dụng cho phân loại thì thủ tục phân vùng ảnh phải tuân thủ các quy tắc sau:

- Ranh giới của đối tượng phải đi theo ranh giới của đối tượng nằm ở mức thấp hơn tiếp đó

- Phân vùng ảnh phải được giới hạn bởi ranh giới của đối tượng ở mức cao hơn

- Cấu trúc của các tỷ lệ khác nhau phải được thể hiện đồng thời và được phân loại trong mối quan hệ với nhau

- Các mức phân cấp khác nhau sẽ được phân vùng trên cơ sở các dữ liệu không phải là ảnh như bản đồ chuyên đề

- Phải có khả năng sửa chữa các đối tượng bằng cách gộp nhóm các phụ đối tượng

Bước 3: Tiến hành chạy phân loại để tạo ra các trạng thái chi tiết (classification)

25

2.4.3.3 Đề xuất phương pháp kiểm kê rừng có độ chính xác cao nhất

Để đề xuất phương pháp kiểm kê rừng có độ chính xác cao nhất đề tài tiến hành đánh giá kết quả phân loại dựa trên ngưỡng phân loại và phân loại định hướng đối tượng dựa trên chỉ số kappa (K) kết hợp với quá trình phân tích ưu nhược điểm của mỗi phương pháp

Để đánh giá độ chính xác của quá trình phân loại đề tài tiến hành lập ma trận sai số phân loại từ đó tính chỉ số Kappa (K)

 

 E

E T K







1 (2.1) Trong đó: T - Độ chính xác toàn cục cho bởi ma trận sai số

E - Đại lượng thể hiện sự mong muốn (kỳ vọng) phân loại chính xác có thể dự đoán trước, nghĩa là E góp phần ước tính khả năng phân loại chính xác trong quá trình phân loại thực sự

Từ kết quả nghiên cứu theo phương pháp phân loại tốt nhất đề tài tiến hành xây dựng bản đồ hiện trạng các trạng thái tài nguyên rừng Bản đồ hiện trạng các trạng thái tài nguyên rừng là kết quả tích hợp của 3 quá trình: Phân loại tự động, giải đoán ảnh bằng mắt và điều tra ngoại nghiệp

2.4.3.4 Phương pháp tính toán trữ lượng rừng

Trữ lượng rừng được tính theo công thức

f h d f

h g V

Trong đó: Vi là thể tích của cây thứ i

gi là tiết diện ngang thân cây thứ i

hi là chiều cao thân cây thứ i

d1.3i là đường kính ở vị trí 1.3 m của cây thứ i

f là hình số của thân cây thông thường hình số được lấy f = 0.45 với rừng tự nhiên và f = 0.5 với rừng trồng

26

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI

KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên

- Phía Đông giáp xã Quý Hòa, Tuân Đạo, Tân Lập huyện Lạc Sơn

- Phía Tây giáp xã Ngọc Mỹ huyện Tân Lạc và xã Văn Sơn huyện Lạc Sơn

- Phía Nam giáp xã Tân Lập, Nhân Nghĩa huyện Lạc Sơn

- Phía Bắc giáp xã Yên Thượng huyện Cao Phong và xã Thượng Tiến huyện Kim Bôi

3.1.2 Địa hình, địa thế

Miền Đồi là xã vùng cao, địa hình phức tạp, độ cao trung bình là 600m

so với mực nước biển, đỉnh cao nhất là núi Ngàn Lè cao 1.084m, thấp nhất là xóm Tre 300m so với mực nước biển độ dốc bình quân 25 - 30o

3.1.3 Địa chất và đất đai

Trong khu vực nghiên cứu phần lớn diện tích là núi đất lẫn núi đá Ở đây

có hai loại đá mẹ chủ yếu là Sa Thạch thuộc nhóm đá cát, có thành phần khoáng vật chủ yếu là Thạch anh, Fenspat, Limonit sản phẩm phong hoá cho thành phần cơ giới hạt thô và loại đá Bazich thuộc nhóm đá kiềm, có thành

3.1.4 Khí hậu, thuỷ văn

- Khí hậu: Huyện Kim Bôi nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, một năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, lượng mưa bình quân 1.584mm, chiếm 77% tổng lượng mưa cả năm Mùa khô từ tháng từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau, lượng mưa bình quân 679mm, chiếm 23% tổng lượng mưa cả năm Nhiệt độ bình quân năm 240C, tháng nóng nhất là tháng 7 nhiệt độ cao nhất tới 390C, tháng lạnh nhất là tháng 1 nhiệt độ thấp nhất xuống dưới 50C Độ ẩm không khí trong khu vực ít biến động bình quân 84%, độ ẩm không khí bình quân cao nhất vào tháng 8 và tháng 9 là 88%; độ

ẩm không khí bình quân thấp nhất vào tháng 5 là 82% Nhìn chung, độ ẩm ở khu vực thuận lợi cho nhiều loài thực vật, động vật sinh trưởng và phát triển

để hình thành khu bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến đa dạng, ổn định

- Thủy văn: Khu vực nghiên cứu là thượng nguồn của sông Bôi, đây là nguồn chính cung cấp nước cho các xã trong khu vực huyện Kim Bôi và huyện Lạc Thuỷ Qua thống kê cho thấy việc sử dụng nước phục vụ cho nông nghiệp của vùng hạ lưu thuộc huyện Kim Bôi chủ yếu nhờ vào nguồn cung cấp nước của con sông Bôi Tuy nhiên, vào mùa mưa thường gây ra lũ lụt làm ảnh hưởng đến giao thông trong vùng Do đó, vai trò điều tiết lượng nước đối

bao gồm các loại động thực vật như ở khu bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến

- Thực vật: Đặc điểm của hệ thực vật là kiểu rừng rậm thường xanh mưa mùa nhiệt đới, thực vật rất phong phú Rừng kết cấu 2 - 3 tầng thứ, tầng trên

bao gồm các cây gỗ lớn như: Chò chỉ (Parashorea chinensis Wang Hsie), Re (Lauraceae Juss), Giổi (Michelia mediecris Dandy), Sến (Shorea roxburghii G.Don), Vàng anh (Saraca dives Pierre), …

Theo số liệu nghiên cứu về đa dạng loài thực vật rừng tự nhiên Thượng Tiến, xác định được các loài thực vật bậc cao thuộc các chi, lớp, ngành sau:

Ngành Dương xỉ (Polypodiophyta): 13họ, 22 chi, 7 loài

Ngành Hạt Trần (Gymnospermatophyta): 1 chi, 1 họ, 1 loài

Ngành Hạt kín (Angiospermatophyta ): 74 họ, 232 chi, 283 loài

Những họ có nhiều loài như: họ Ba mảnh vỏ (Euphorbiaceae Jus) với

11 loài, họ Dâu tằm (Moraceae Link) với 8 loài, họ Long não (Lauraceae Juss.) với 7 loài, họ Vang (Caesalpiniaceae R.Br.) với 6 loài Khu vực nghiên

cứu còn có một số loài cây được công nhận là cây gỗ quý của Việt Nam cần

được bảo tồn như: Thông tre (Podocarpus brevifolius Foxw), Lát hoa (Chukrasia tabularis A.Juss), Chò chỉ (Parashorea chinensis Wang Hsie), …

Trong những năm gần đây, để góp phần phục hồi rừng, công tác trồng rừng theo PAM, 327, dự án 661 chính phủ và trồng rừng đặc dụng đã đưa vào trồng rừng các loài có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt như lát, keo, …

29

- Động vật: Do đặc điểm về địa lý và địa hình khu vực nghiên cứu tương đối hiểm trở, rừng tự nhiên còn kéo liền thành một dải nên tạo sinh cảnh sống tốt cho nhiều loài động vật Hiện nay, thống kê được 280 loài động vật thuộc

86 họ và 25 bộ, trong đó phát hiện một số loài có giá trị, quý hiếm, đang có nguy cơ diệt vong cần được bảo vệ, các loài được đưa vào Sách Đỏ như: Gấu

ngựa (Ursus thibethanus), Báo gấm (Neoflis nebulosa), chim Công (Pavomulticus imperato)

3.2 Điều kiện Kinh tế - Xã hội

3.2.1 Về kinh tế

Hoạt động sản xuất trong khu vực nghiên cứu chủ yếu là nông nghiệp nguồn thu nhập chính của người dân là từ trồng trọt và chăn nuôi gia súc, gia cầm, canh tác nương rẫy Đời sống của người dân địa phương còn gặp nhiều khó khăn, thu nhập lương thực bình quân đầu người 285kg/người/năm Tổng thu nhập bình quân đầu người khoảng 1.800.000đ/người/năm

Cơ cấu kinh tế sản xuất nông lâm nghiệp chiếm 77%, tiểu thủ công

mà diện tích rừng trồng của xã đã tăng đáng kể Người dân quanh vùng đa số

là người dân tộc thiểu số cuộc sống vẫn còn nhiều khó khăn, thu nhập chủ yếu

từ nông nghiệp, lâm nghiệp, trồng trọt, chăn nuôi nên mức độ tác động của người dân vào rừng vẫn còn rất cao Do trong khu vực có nhiều kiểu trạng thái rừng khác nhau chúng lai phân bố đan xen lẫn nhau và với các khu vực người dân tiến hành trồng rừng Do đó, nó sẽ ảnh hưởng làm cho quá trình phân loại và giải đoán ảnh tự động có thể bị nhầm lẫn Vi vậy, khi xây dựng bản đồ kiểm kê rừng cho khu vực nghiên cứu cần có quá trình điều tra ngoại nghiệp chính xác và cẩn thận

31

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 4.1 Đặc điểm tư liệu ảnh và bản đồ sử dụng cho kiểm kê rừng ở khu vực nghiên cứu

 Tư liệu ảnh

Ảnh vệ tinh được sử dụng trong đề tài là ảnh SPOT-5 độ phân giải 2.5 m với ảnh Pan (P) và 10 m với ảnh đa phổ (MS) Ảnh được chụp vào tháng 11 năm 2011 Ảnh đã được nắn về hệ VN-2000 ở mức 3, ảnh được tổ hợp màu tự

nhiên và đã được trộn giữa ảnh Pan với MS (hình 4.1)

 Đặc điểm, thông số kỹ thuật của ảnh SPOT

Vệ tính SPOT (Systeme Pour L’observation de La Terre) do trung tâm nghiên cứu không gian của Pháp (CNES - French Center National d’etudies Spatiales) thực hiện với sự tham gia của Bỉ và Thụy điển Đến nay, đã có 5 thế hệ vệ tinh SPOT được đưa lên quỹ đạo là SPOT-1 (2/1986); SPOT-2 (1/1990); SPOT-3 (9/1993); SPOT-4 (3/1998); SPOT-5 (5/2000) Vệ tinh SPOT bay ở độ cao 822km Thời gian chụp lặp là 26 ngày có độ chùm phủ 60

x 60 km, độ phân giải không gian cao tới 2.5m Ảnh SPOT được sử dụng phổ biến để giám sát tài nguyên và môi trường ở nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam Hiện nay, ở nước ta Trung tâm Viễn thám Quốc gia đã thu nhận và xử

lý được ảnh SPOT với các mức khác nhau Những thông số kỹ thuật chủ yếu của ảnh SPOT-5 được ghi trong bảng 4.1

32

Hình 4.1 Ảnh SPOT-5 khu vực nghiên cứu