ỨNG DỤNG GIS TRONG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO CỦA CÁC QUẦN THỤ RỪNG TRỒNG THÔNG BA LÁ (Pinus kesiya) TẠI CÔNG TY LÂM NGHIỆP 2 ĐƠN DƯƠNG, HUYỆN ĐƠN DƯƠNG, TỈNH LÂM ĐỒNG

TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng GIS trong việc đánh giá khả năng hấp thụ CO2 của các quần thụ rừng trồng thông ba lá Pinus kesiya tại công ty Lâm Ngiệp Đơn Dương, huyện Đơn Dương, t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM



LÊ NGUYỄN THU HỒNG

ỨNG DỤNG GIS TRONG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP THỤ

BA LÁ (Pinus kesiya) TẠI CÔNG TY LÂM NGHIỆP

ĐƠN DƯƠNG, HUYỆN ĐƠN DƯƠNG,

TỈNH LÂM ĐỒNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG

Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 7/2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH



LÊ NGUYỄN THU HỒNG

ỨNG DỤNG GIS TRONG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP THỤ

BA LÁ (Pinus kesiya) TẠI CÔNG TY LÂM NGHIỆP

ĐƠN DƯƠNG, HUYỆN ĐƠN DƯƠNG,

TỈNH LÂM ĐỒNG Ngành : Quản lý tài nguyên rừng

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn : ThS NGUYỄN THỊ MỘNG TRINH

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 7/2011

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài nghiên cứu này, tôi đã trải qua 4 năm họa tập và rèn luyện dưới sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô cùng với sự quan tâm, lo lắng

từ gia đình, một động lực tiếp bước trên con đường học tập của tôi Ngoài ra còn

có sự giúp đỡ chân tình của những người bạn đã cùng tôi trải qua những khó khăn trên con đường học tập Nhân dịp này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

Chân thành cảm ơn Cha - Mẹ đã hết mực lo lắng, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian học tập

Chân thành biết ơn các thầy cô khoa Lâm Nghiệp đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian học ở trường, đó

là những gì mà tôi cần để có thể vững bước sau này trong công việc và trong cuộc sống của tôi

Chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Mộng Trinh và thầy Phạm Trịnh Hùng

đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ cho tôi hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc công ty Lâm Nghiệp Đơn Dương cùng toàn thể cán bộ công nhân viên trong công ty đã tận tình hướng dẫn, cung cấp số liệu và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Cuối cùng cho tôi gửi lời cảm ơn đến các bạn sinh viên đồng nghiệp đã đóng góp và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường, cũng như trong thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Do thời gian thực hiện và trình độ chuyên môn còn hạn chế, nên khó tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được sự nhận xét, đóng góp ý kiến của quý Thầy

Cô giáo và các bạn bè để khóa luận được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng GIS trong việc đánh giá khả năng hấp thụ CO2

của các quần thụ rừng trồng thông ba lá (Pinus kesiya) tại công ty Lâm Ngiệp Đơn

Dương, huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng”, thời gian từ 20/02/2011 - 20/07/2011

Đề tài ứng dụng GIS để phân tích số liệu, xây dựng bản đồ chuyên đề khu vực nghiên cứu, lập ô điều tra, xác định trước tọa độ các ô điều tra và sử dụng GPS

để tiến hành điều tra trên thực địa

Kế thừa phương trình tương quan giữa sinh khối khô các bộ phận và đường kính ngang ngực (D1,3),sau khi kiểm chứng hàm, đề tài tìm ra các phương trình tương quan chặt chẽ giữa sinh khối với nhân tố D1,3, từ đó ước lượng sinh khối và

dự báo khả năng hấp thụ CO2 theo đường kính của rừng trồng thông ba lá tại khu vực nghiên cứu

Dựa vào các chức năng trong phần mềm MapInfo và phương pháp nội suy tự nhiên từ số liệu xung quanh (Natural neighbour), đề tài tạo được bản đồ đất có rừng trồng nhiều độ tuổi nhất và bản đồ độ dốc địa hình trên toàn bộ khu vực điều tra, kết hợp với kết quả tính toán CO2 cây hấp thụ, đề tài xác định và đánh giá được khả năng hấp thụ CO2 của thông ba lá trên từng loại đất và độ dốc khác nhau trong khu vực nghiên cứu

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG viii

Chương 1 1

MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu 3

1.3 Ý nghĩa nghiên cứu 4

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 4

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 4

1.4 Giới hạn đề tài 4

Chương 2 5

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

2.1 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý 5

2.1.1 Ứng dụng của GIS trong các ngành 5

2.1.2 Ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên thiên nhiên 8

2.1.3 Các nghiên cứu về ứng dụng GIS trên thế giới 9

2.1.4 Hoạt động và nghiên cứu về ứng dụng GIS tại Việt Nam 12

2.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 15

2.2.1 Trên thế giới 15

2.2.2 Tại Việt Nam 17

2.2.2.1 Các phương pháp 17

2.2.2.2 Một số nghiên cứu liên quan 20

2.3 Thảo luận về vấn đề nghiên cứu 21

Chương 3 23

ĐẶC ĐIỂM CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 23

3.1 Một số thông tin cơ bản về tỉnh Lâm Đồng 23

3.2 Một số thông tin cơ bản về huyện Đơn Dương và điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 24

3.2.1 Tổng quan huyện Đơn Dương 24

3.2.2 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 25

Chương 4 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

4.1 Ước lượng sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng thuần loại thông ba lá theo các độ tuổi trên các loại đất khác nhau 30

4.2 Phân tích ảnh hưởng điều kiện môi trường sinh thái đến khả năng hấp thụ CO233 Chương 5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35

5.1 Sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng thuần loại thông ba lá theo các độ tuổi trên các loại đất khác nhau 35

5.1.2 Kiểm chứng hàm 37

5.1.3 Tỷ lệ sinh khối khô trên các bộ phận của cây cá thể 39

5.1.3 Khả năng hấp thụ CO2 theo các độ tuổi trên từng loại đất khác nhau 41

5.1.3.1 Trên bộ phận cây cá thể 41

5.1.3.2 Trên quần thể 43

5.2 Ảnh hưởng điều kiện môi trường sinh thái (đất, địa hình) đến khả năng hấp thụ CO2 43

5.2.1 Ảnh hưởng của đất đến khả năng hấp thụ CO2 43

5.2.2 Ảnh hưởng của độ dốc 49

Chương 6 54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54

6.1 Kết luận 54

6.1.1 Quan hệ giữa sinh khối trong cây rừng với nhân tố điều tra D1,3 trên cây cá thể 54

6.1.1.1 Tỷ lệ sinh khối khô trên các bộ phận của cây cá thể 54

6.1.1.2 Quan hệ giữa sinh khối khô theo đường kính ngang ngực của cây cá thể trên từng loại đất 54

6.1.2 Khả năng hấp thụ CO2 của bộ phận cây cá thể trên từng loại đất khác nhau 55

6.1.2 Ảnh hưởng của đất và địa hình đến khả năng hấp thụ CO2 55

6.2 Kiến nghị 56

PHỤ LỤC 1

CO2l: Carbonnic Dioxide trên lá

CO2r: Carbonnic Dioxide trên rễ

CO2th: Carbonnic Dioxide trên thân

CO2c: Carbonnic Dioxide trên cành

CO2tong : Carbonnic Dioxide cây cá thể

CO2tongqt : Carbonnic Dioxide trong quần thể

D1,3 : Đường kính ngang ngực

GIS: Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý) GPS: Global Positioning System (Hệ thống định vị toàn cầu) HTTTĐL: Hệ thống thông tin địa lý

Fac/1: Đất vàng đỏ trên đá Granite

Hac/1: Đất mùn vàng đỏ trên đá Granit

Pyd/1: Đất phù sa suối

Fke/1: Nâu đỏ trên Bazan

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang Bảng 3.1: Hiện trạng tài nguyên rừng, đất rừng công ty 28 Bảng 5.1: Phương trình tương quan giữa sinh khối khô với nhân tố D1.3 37

Bảng 5.2: Cấu trúc sinh khối khô của bộ phận cây cá thể trên từng loại đất 39 Bảng 5.3: Cấu trúc hàm lượng CO2 hấp thụ được trong các bộ phận cây theo từng loại đất khác nhau 41

Bảng 5.4: Khả năng hấp thụ CO2 của cây cá thể tại các độ tuổi trên các loại đất khác nhau 44

Bảng 5.5: Phương trình tương quan giữa khả năng hấp thụ CO2 và tuổi của cây

cá thể trên các loại đất khác nhau 47

Bảng 5.6: Khả năng hấp thụ CO2 tb/cây trên từng độ dốc 50

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang Hình 2.1: Ví dụ về áp dụng RaCSA để ước tính và đánh giá khả năng hấp thụ CO2

tại huyện Nunukan, Phía Đông Kalimantan, Indonesia 16

Hình 3.1: Bản đồ vị trí địa lý khu vực nghiên cứu 25

Hình 4.1 : Sơ đồ tóm tắt tiến trình thực hiện 34

Hình 5.1: Bản đồ loại đất trong khu vực nghiên cứu 35

Hình 5.2 : Bản đồ rừng trồng thuộc công ty Lâm Nghiệp Đơn Dương 36

Hình 5.3: Bản đồ rừng trồng có nhiều độ tuổi 36

Hình 5.5: Đồ thị biểu diễn quan hệ sinh khối khô theo cấp kính trên từng loại đất 38 Hình 5.4: Biểu đồ tỷ lệ sinh khối khô các bộ phận trong cây trên từng loại đất 40

Hình 5.6: Tỷ lệ % CO2 các bộ phận thân cây so với tổng CO2 hấp thụ được của cây thông ba lá xét trên các loại đất khác nhau 42

Hình 5.7: Bản đồ loại đất nghiên cứu 44

Hình 5.8: Biểu đồ thể hiện lượng CO2 cây cá thể hấp thụ được ở từng độ tuổi trên các loại đất khác nhau 45

Hình 5.9: Đồ thị đánh giá lượng CO2 hấp thụ của cây cá thể được ở từng độ tuổi trên các loại đất khác nhau 46

Hình 5.10: Biểu đồ tỷ thể hiện sự ảnh hưởng của các loại đất đến khả năng 47

hấp thu CO2 47

Hình 5.11: Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa khả năng hấp thụ CO2 với tuổi xét trên từng loại đất 48

Hình 5.12: Bản đồ độ dốc trên khu vực nghiên cứu 49

Hình 5.13: Đồ thị và biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của độ dốc đến khả năng hấp thụ CO2 của thông ba lá trên đất Hac/1 51

Hình 5.14: Đồ thị và biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của độ dốc đến khả năng hấp thụ CO2 của thông ba lá trên đất Fke/1 51

Hình 5.15: Đồ thị và biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của độ dốc đến khả năng hấp thụ

CO2 của thông ba lá trên đất Fac/1 52

Hình 5.16: Đồ thị và biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của độ dốc đến khả năng hấp thụ

CO2 của thông ba lá trên đất Pyd/1 52

trong bầu khí quyển trong những năm gần đây thật đáng lo ngại Tính trung bình, tốc độ gia tăng lượng CO2 đã tăng gấp 2 lần so với 30 năm về trước Trong khi đó, rừng là bể chứa cacbon, nó có vai trò đặc biệt quan trọng trong cân bằng O2 và CO2

trong khí quyển, chính vì vậy nó có ảnh hưởng lớn đến khí hậu từng vùng cũng như toàn cầu Thông qua điều hoà các khí gây hiệu ứng nhà kính mà quan trọng nhất là

CO2, rừng có ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ trái đất Hàng năm có khoảng 100 tỉ tấn

CO2 được cố định bởi quá trình quang hợp do cây xanh thực hiện và một lượng tương tự được trả lại khí quyển do quá trình hô hấp của sinh vật Chính những nguy

cơ về môi trường trên trái đất đã được các nhà khoa học dự báo và những mặt tích cực mang lại từ rừng, hiện nay, một trong ba cơ chế linh hoạt của Nghị định thư Kyoto là CDM cho phép các nước phát triển đạt được các chỉ tiêu về giảm phát thải khí nhà kính bắt buộc thông qua đầu tư thương mại các dự án trồng rừng tại các nước đang phát triển, nhằm hấp thụ khí CO2 từ khí quyển và làm giảm lượng phát thải khí nhà kính Việc nghiên cứu, tính toán khả năng hấp thụ CO2 đang trở nên rất cần thiết Với 2 mục tiêu chính trong CDM, đó là:

- Giúp đỡ các nước đang phát triển, nơi sẽ thực hiện các dự án CDM đạt được mục tiêu phát triển bền vững

- Cung cấp cho các nước phát triển “cơ hội linh hoạt” để làm giảm chỉ tiêu phát thải khí nhà kính, và cho phép họ thu được các chứng chỉ giảm phát thải từ các

dự án CDM đầu tư tại các nước đang phát triển (Phan Minh Sang, Lưu Cảnh Trung, 2006)

Việt Nam, một trong những nước đang phát triển đã dần nắm bắt và tiếp nhận đầu tư từ các nước phát triển để thực hiện các dự án lớn về trồng rừng, phục hồi và quản lý rừng tự nhiên một cách tối ưu, mặt khác còn thúc đẩy sản xuất nông nghiệp theo hướng nông lâm kết hợp…, góp phần phát triển đất nước ta theo hướng bền vững Cũng từ những thách thức và cơ hội đó, phương pháp đánh giá khả năng hấp thụ CO2 của các kiểu rừng phải cần được nghiên cứu và phát triển

Trên thực tế lượng CO2 hấp thụ phụ thuộc vào kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ưu thế, tuổi lâm phần (Nguyễn Văn Thêm, 2009) Điều quan tâm hiện nay

là làm thế nào để ước lượng, dự báo khả năng hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng

và các phương thức quản lý rừng Do đó cần phải có những nghiên cứu, đánh giá về khả năng hấp thụ của từng kiểu rừng cụ thể để làm cơ sở lượng hóa những giá trị kinh tế mà rừng mang lại nhằm đưa ra chính sách chi trả cho các chủ rừng và các cộng đồng vùng cao

Nhiều đề án, chuyên đề nghiên cứu đã đưa ra các phương pháp ước lượng khả năng hấp thụ CO2 rất xác thực và tối ưu trên các loài cây khác nhau: Bời Lời

Đỏ (Litsea glutinosa) trong mô hình nông lâm kết hợp bời lời đỏ- sắn (Bảo Huy, 2009); thông nhựa, keo lai, keo tai tượng, keo lá tràm và bạch đàn Uro tại Việt nam trong rừng trồng (Ngô Đình Quế và các cộng sự, 2006); và trong các kiểu rừng: rừng tự nhiên lá rộng thường xanh (Phạm Tuấn Anh, 2006), trạng thái rừng phòng

hộ (Trương Thị Phin,)…và phương pháp nghiên cứu ước tính trữ lượng cacbon trong các bể chứa ở các hệ sinh thái rừng tự nhiên Việt Nam (Bảo Huy, 2009)

Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào xác định lượng cacbon tích lũy trong thực vật tại thời điểm nghiên cứu chứ chưa đưa ra những dự báo, biến chuyển về lượng CO2 hấp thụ trong tương lai Mặt khác, các số liệu này nhìn chung thường ở dạng bản đồ, ảnh các văn bản lưu trữ, các số liệu thống kê hay

là sự kết hợp giữa chúng Việc phân tích các số liệu này nhằm mục đích trả lời cho một số câu hỏi như: vị trí một khu rừng cần được bảo vệ nghiêm ngặt, khả năng hấp thụ CO2 trong các kiểu rừng, trạng thái, giai đoạn sinh trưởng khác nhau như thế nào trên địa bàn nghiên cứu… Nhiều câu hỏi được phát sinh trong quá trình làm việc Để trả lời câu hỏi này, nếu sử dụng các phương pháp tra cứuthông thường thì

sẽ mất rất nhiều thời gian và công sức, đòi hỏi phải tra cứu nhiều loại tài liệu, bản

đồ khác nhau cũng như các tài liệu thống kê khác Hiện nay với sự phát triển vượt bậc của tiến bộ khoa học kỹ thuật đặc biệt là tiến bộ của công nghệ thông tin và công nghệ thông tin địa lý - GIS đã và đang mở ra một hướng mới cho việc quản lý tài nguyên thiên nhiên nói chung và quản lý lưu vực nói riêng

Một trong những khu vực đang nắm giữ những tiềm năng về rừng là huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng, với diện tích rừng tương đối cao đã chứa đựng bên trong một bể CO2 to lớn, giá trị về môi trường và kinh tế rất cao, điều này sẽ là một điều kiện rất thuận lợi để người dân vừa cải thiện đời sống, vừa hướng bà con quản

lý rừng bền vững Việc ứng dụng GIS vào nghiên cứu, đánh giá sự tích lũy cacbon trong thực vật thân gỗ để xác định giá trị kinh tế đối với chức năng phòng hộ môi trường sinh thái của rừng tự nhiên nói chung, rừng thường xanh nói riêng là một hướng nghiên cứu mới cần quan tâm Đây chính là những vấn đề còn thiếu nhiều nghiên cứu ở Việt Nam Nếu điều này được thực thi sẽ là nguồn động lực và sẽ trở thành một công cụ rất hữu ích đối với các chủ rừng và các cộng đồng sống gần rừng

Chính vì thế tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng GIS trong việc đánh

giá khả năng hấp thụ CO2 của các quần thụ rừng trồng thông ba lá (Pinus kesiya) tại

công ty Lâm Ngiệp Đơn Dương, huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng”

1.2 Mục tiêu

- Lượng hóa được khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng thuần loài thông ba

lá theo từng độ tuổi trên từng loại đất khác nhau trong khu vực nghiên cứu

- Phân tích ảnh hưởng điều kiện môi trường sinh thái (đất, địa hình) đến khả năng hấp thụ CO2

1.3 Ý nghĩa nghiên cứu

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ làm rõ phương pháp ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc đánh giá khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng nhằm cung cấp thông tin làm cơ sở cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng đồng thời cho các nhà hoạch định môi trường xây dựng chiến lược quản lý một cách một cách nhanh chóng và chính xác nhất

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Xác định khả năng hấp thụ CO2 của rừng thông ba lá qua các hàm toán học

- Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin cho các cơ quan quản lý lâm nghiệp tại công ty Lâm nghiệp Đơn Dương và huyện Đơn Dương các giải pháp quản lý rừng bền vững dựa trên hệ thống thông tin địa lý (GIS) nhằm đóng góp trong việc biến đổi khí hậu và mục tiêu kinh tế cho huyện cũng như cho nước nhà

1.4 Giới hạn đề tài

- Đối tượng nghiên cứu: rừng trồng thông ba lá

- Nghiên cứu ứng dụng GIS trong việc đánh giá khả năng hấp thụ CO2 tích lũy trong cây gỗ theo tuổi của lâm phần

Chương 2

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý

Hệ thống thông tin địa lí – GIS (Geographic Information System) là một công cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên trái đất Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, trong đó phép phân tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất từ các bản đồ GIS lưu giữ thông tin về thế giới thực dưới dạng tập hợp các lớp chuyên đề có thể liên kết với nhau nhờ các đặc điểm địa lý Ðiều này đơn giản nhưng vô cùng quan trọng và là một công cụ đa năng đã được chứng minh là rất có giá trị trong việc giải quyết nhiều vấn đề thực tế,

từ thiết lập tuyến đường phân phối của các chuyến xe, đến lập báo cáo chi tiết cho các ứng dụng quy hoạch, hay mô phỏng sự lưu thông khí quyển toàn cầu Những khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán tác động và hoạch định chiến lược)

2.1.1 Ứng dụng của GIS trong các ngành

Vì GIS được thiết kế như một hệ thống chung để quản lý dữ liệu không gian,

nó có rất nhiều ứng dụng trong việc phát triển đô thị và môi trường tự nhiên như là: quy hoạch đô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, điều hành hệ thống công ích, lộ trình, nhân khẩu, bản đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả và bệnh tật Trong phần lớn lĩnh vực này, GIS đóng vai trò như là một công cụ hỗ trợ quyết định cho việc lập kế hoạch hoạt động

 Môi trường:

Trong lĩnh vực môi trường sử dụng HTTTĐL cho nhiều ứng dụng khác nhau

từ kiểm kê đơn giản, chất vấn tới phân tích chồng lớp bản đồ, đưa ra quyết định

Các ứng dụng chính bao gồm:

- Mô hình hóa rừng

- Mô hình hóa khí/nước

- Quan trắc môi trường

- Thành lập bản đồ phân vùng nhạy cảm môi trường

- Phân tích về mối tương tác giữa sự thay đổi kinh tế, khí hậu, thủy văn địa chất

- Phân tích tác động môi trường

- Chọn vị trí chôn lấp chất thải

- Giám sát sự thay đổi môi trường theo thời gian

Dữ liệu điển hình cho đầu vào những ứng dụng này bao gồm: độ cao địa hình, lớp phủ rừng, chất lượng lớp phủ đất, lớp phủ địa chất - thủy văn Một số trường hợp ứng dụng HTTTĐL trong nghiên cứu môi trường là sự xem xét cân đối giữa phát triển kinh tế và những những điều kiện về môi trường

Theo www.Thiennhien.net, ngày 02/02, tại Hà Nội, Cục Đo đạc và Bản đồ -

Bộ Tài nguyên và Môi trường đã phối hợp với các đơn vị nghiên cứu, sản xuất và phân phối phần mềm về Hệ thống thông tin địa lý (GIS) có trụ sở tại Việt Nam như: ESRI, GIS Development, AAMHatch và HP, đã tổ chức buổi Tọa đàm “Cập nhật công nghệ không gian địa lý”

Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam đang tiến hành Dự án Xây dựng bản đồ tỷ

lệ 1:2000 và 1:5000 các thành phố, đô thị, khu kinh tế và khu công nghiệp của cả nước và Dự án Xây dựng Bản đồ cơ sở dữ liệu thông tin địa lý các tỉnh thành Việt Nam tỷ lệ 1:10.000 (dự kiến sẽ kết thúc vào năm 2011) Trong dự án này, Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam sẽ phối hợp với ESRI và GIS Development xây dựng hệ thống chuẩn thông tin địa lý và không gian địa lý cho Bộ Tài nguyên và Môi trường

 Cơ sở hạ tầng và những tiện ích

Những kỹ thuật HTTTĐL cũng được áp dụng rộng rãi trong việc thành lập các dự án và quản lý các tiện ích công cộng Các cơ quan quản lý cơ sở hạ tầng và tiện ích công cộng tìm thấy ở HTTTĐL những công cụ mạnh mẽ để lập dự án, ra quyết định, phục vụ khách hàng, những yêu cầu cần điều chỉnh, và hiển thị máy tính Những ứng dụng điển hình bao gồm những dịch vụ: điện lực, khí đốt, nước, thoát nước, truyền thông, đường xá, hiệu quả truyền sóng TV/FM, những phân tích

mối nguy hiểm, rủi ro, tình huống nguy kịch và dịch vụ khẩn cấp

Những Dữ liệu đầu vào cho những ứng dụng này bao gồm: mạng đường phố,

dữ liệu địa hình, dữ liệu về nhân khẩu, ranh giới hành chính các cấp

Với một nước đang phát triển như Việt Nam, việc ứng dụng công nghệ tin học vào các ngành khoa học khác, như là một công cụ nghiên cứu chính xác nói chung, và biết sử dụng GIS trong giảng dạy và nghiên cứu lĩnh vực chuyên ngành của chúng ta, là một trong những cách có thể đi trước, đón đầu trong việc phát triển khoa học, văn hóa, kinh tế và xã hội

 Khí tượng thuỷ văn

Trong lĩnh vực này GIS được dùng như là một hệ thống đáp ứng nhanh, phục

vụ chống thiên tai như lũ quét ở vùng hạ lưu, xác định tâm bão, dự đoán các luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đó đưa ra các biện pháp phòng chống kịp thời

vì những ứng dụng này mang tính phân tích phức tạp nên mô hình dữ liệu không gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu thế

 Nông nghiệp

Những ứng dụng đặc trưng: Giám sát thu hoạch, quản lý sử dụng đất, dự báo

về hàng hoá, nghiên cứu về đất trồng, kế hoạch tưới tiêu, kiểm tra nguồn nước

 Dịch vụ tài chính

GIS được sử dụng trong lĩnh vực dịch vụ tài chính tương tự như là một ứng dụng đơn lẻ Nó đã từng được áp dụng cho việc xác định vị trí những chi nhánh mới của Ngân hàng Hiện nay việc sử dụng GIS đang tăng lên trong lĩnh vực này, nó là một công cụ đánh giá rủi ro và mục đích bảo hiểm, xác định với độ chính xác cao

hơn những khu vực có độ rủi ro lớn nhất hay thấp nhất Lĩnh vực này đòi hỏi những

dữ liệu cơ sở khác nhau như là hình thức vi phạm luật pháp, địa chất học, thời tiết

và giá trị tài sản

 Giao thông

GIS có khả năng ứng dụng đáng kể trong lĩnh vực vận tải Việc lập kế hoạch

và duy trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng là một ứng dụng thiết thực, nhưng giờ đây có sự quan tâm đến một lĩnh vực mới là ứng dụng định vị trong vận tải hàng hải, và hải đồ điện tử Loại hình đặc trưng này đòi hỏi sự hỗ trợ của GIS

họ HTTTĐL cho phép dễ dàng nhập, thêm, phục hồi dữ liệu như thuế đất, dự án sử dụng đất, mã đất dễ dàng hơn rất nhiều so với thời đại bản đồ giấy Những ứng dụng tiêu biểu là quản lý thông tin đất là: Quản lý đăng ký đất sở hữu đất, chuẩn bị cho những dự án sử dụng đất và bản đồ phân vùng, bản đồ địa chính Nguồn vào dữ liệu bao gồm: Bản đồ quản lý ranh giới hành chính, giao thông, lớp phủ đất

(Nguyễn Quốc Bình, 2007)

2.1.2 Ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên thiên nhiên

GIS là công cụ đắc lực trong quản lý tài nguyên thiên nhiên GIS có thể được dùng để tạo bản đồ phân bố tài nguyên, kiểm kê, đánh giá trữ lượng tài nguyên, Những ứng dụng của GIS trong lĩnh vực này là không giới hạn

Xu hướng hiện nay trong quản lý môi trường là sử dụng tối đa khả năng cho phép của GIS Sự phát triển của phần cứng làm cho máy tính có nhiều khả năng hơn, mạnh hơn và các ứng dụng GIS cũng trở nên thân thiện hơn với người sử dụng bởi các khả năng hiển thị dữ liệu ba chiều, các công cụ phân tích không gian và giao diện tùy biến

Nhờ khả năng xử lý các tập hợp dữ liệu lớn từ các cơ sở dữ liệu phức tạp, nên GIS thích hợp với các nhiệm vụ quản lý môi trường Các mô hình phức tạp cũng có thể dễ dàng cập nhật thông tin nhờ sử dụng GIS

GIS được sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn cho các nhà hoạch định chính sách Các cơ quan chính phủ dùng GIS trong quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoạt động quy hoạch, mô hình hoá và quan trắc

GIS cũng được sử dụng để đánh giá các sự cố môi trường Các cơ quan chính phủ và địa phương phải đối phó nhanh chóng với thiên tai, các rủi ro trong công nghiệp và các sự cố môi trường Thông tin địa lý là những thông tin quan trọng để đưa ra những quyết định một cách nhanh chóng Các phân tích GIS phụ thuộc vào chất lượng, giá trị và tính tương thích của các dữ liệu địa lý dạng số

Việc chia sẻ dữ liệu sẽ kích thích sự phát triển các nhu cầu về sản phẩm và dịch vụ GIS Các nguồn dữ liệu tăng thêm nhờ sự kết hợp của GIS với GPS (hệ thống định vị toàn cầu) và công nghệ viễn thám, đã cung cấp các công cụ thu thập

dữ liệu hiệu quả hơn (Theo www.thuvien.maivoo.com)

2.1.3 Các nghiên cứu về ứng dụng GIS trên thế giới

Hệ thống thông tin địa lí là một nhánh của công nghệ thông tin được hình thành từ những năm 1960 và được phát triển rộng rãi trong 10 năm trở lại đây Có thể nói hệ thống thông tin địa lí được hình thành dựa trên nền tảng hệ thống địa lí (hệ thống các bản đồ có hiển thị thông tin và thuộc tính của các vị trí) trước đó trong lịch sử

Hệ thống địa lí được sử dụng sớm nhất vào năm 1854 bởi một người Anh tên

là John Snow Ông đã mô tả sự lây lan của bệnh dịch tả ở Luân Đôn bằng cách đánh

dấu các điểm dịch lên bản đồ, và cách làm của ông đã mang lại hiệu quả trong việc xác định hướng lây lan của dịch bệnh và kịp thời ngăn chặn

Năm 1962, hệ thống thông tin địa lí đầu tiên hoạt động thực sự trên thế giới được ra đời tại Canada, được phát triển bởi cục phát triển nông lâm nghiệp Canada

Đó là công trình nghiên cứu của tiến sĩ Roger Tomlinson có tên là Canada Geographic Information System (CGIS) Hệ thống này được sử dụng để lưu trữ, phân tích và quản lý các dữ liệu được thu thập cho Canada Land Inventory (CLI), một tổ chức xác định tiềm năng đất đai cho nền nông nghiệp Canada bằng cách ánh

xạ các thông tin về đất, rừng, các loại động vật, sông suối, đất nông nghiệp… vào bản đồ với tỉ lệ 1:50.000

CGIS là hệ thống thông tin địa lí đầu tiên trên thế giới và là một sự cải tiến các ứng dụng Mapping, các cơ chế overlay, đo đạc và số hóa… Nó hỗ trợ các thông tin về hệ thống tọa độ quốc tế, các thông tin về thuộc tính và địa điểm được lưu trữ trong các file tách biệt Chính vì thế, Tomlinson được xem như là cha đẻ của GIS, đặc biệt khi ông sử dụng overlay trong việc đề xướng sự phân tích không gian của

sự hội tụ dữ liệu hình học Đến năm 1990, CGIS đã xây dựng được một cơ sở dữ liệu số về tài nguyên đất lớn nhất ở Canada Nó được phát triển như một hệ thống khung chính, quản lý việc sử dụng và hoạch định các tài nguyên đất ở các bang

Năm 1964, Howard T Fisher thành lập phòng thí nghiệm đồ họa máy tính và phân tích không gian tại trường Harvard Graduate School of Design, nơi mà một số khái niệm lý thuyết quan trọng về vận dụng dữ liệu không gian được phát triển Vào năm 1970, họ đã đưa ra code của hệ thống còn sơ khai và các hệ thống như 'SYMAP', 'GRID', 'ODYSSEY' như là một sự phát triển thương mại đến các trường đại học, các trung tâm nghiên cứu và các tổ chức trên thế giới

Vào năm 1980, M&S Computing (sau này là Intergraph), Environmental Systems Research Institute (ESRI) và CARIS đã nổi lên với vai trò là những nhà bán phần mềm GIS Vào cuối những năm 1980 và đầu năm 1990, ngành công nghiệp này rất phát triển do nhu cầu sử dụng gia tăng của GIS trên các Unix workstations cũng như máy tính cá nhân Vào cuối thế kỷ 20, sự phát triển nhanh

chóng trên các hệ thống khác nhau đã hợp nhất và chuẩn hóa trên một vài platforms

và người sử dụng bắt đầu có khái niệm về sử dụng GIS trên internet Gần đây đã có

sự xuất hiện nhanh chóng của các gói phần mềm GIS miễn phí và mã nguồn mở chạy trên những hệ điều hành khác nhau, người dùng có thể tùy biến để thực hiện những tác vụ cụ thể

Ngày nay, GIS là một ngành công nghiệp hàng tỷ đô la với sự tham gia của hàng trăm nghìn người trên toàn thế giới GIS được dạy trong các trường phổ thông, trường đại học trên toàn thế giới Các chuyên gia của mọi lĩnh vực đều nhận thức được những ưu điểm của sự kết hợp công việc của họ và GIS (Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý, 2010)

Trong lĩnh vực quản lý và bảo vệ môi trường, các ứng dụng GIS được liên tục phát triển Từ chương trình kiểm kê nguồn tài nguyên thiên nhiên của Canada trong những năm 1960, đến các chương trình GIS cấp bang của Mỹ bắt đầu vào cuối những năm 1970, đến mô hình hoá quản lý các sự cố môi trường hiện đang được phát triển, công nghệ GIS đã cung cấp các phương tiện để quản lý và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường ngày càng hữu hiệu hơn (Linh Chi, 2006)

Nghiên cứu đánh giá hiểm hoạ xói mòn và chất lượng đất cho các nước thuộc phía nam của cộng đồng Châu Âu (1991) Nó được dựa trên 5 tập hợp dữ liệu: đất, khí hậu, độ dốc, thực vật và thuỷ lợi

Mô hình hoá đám cháy tự nhiên trong khu vực địa trung hải (1992): Mục đích chung của nghiên cứu này là mô hình hành vi các đám cháy tự nhiên để tìm ra mối nguy cơ xuất hiện và lan tràn hoả hoạn dựa trên HTTTĐL

Nghiên cứu độ mặn của đất và giám sát ngập nước tại tỉnh IS Mailia – Ai cập (1992): Những khả năng lập bản đồ và điều tra độ mặn của nước bằng viễn thám và HTTTĐL đã được thử nghịêm trong giai đoạn đầu của dự án Đầu ra của nghiên cứu này là có hứa hẹn và đề tài được chuyển sang giai đoạn ứng dụng Năm 1999

De Jaeger đã nghiên cứu lập bản đồ địa mạo bằng ảnh vệ tinh TK-300 của Nga và

HTTTĐL cho thung lũng Wadi Mujib (Jonrdan) Kết quả đã thành lập được bản đồ địa mạo và thành lập được bản đồ rủi ro môi trường

Tổ chức Bảo tồn quốc tế và chính phủ Malagasy đã sử dụng GIS để kiểm soát sự phân bố của các loài thực vật ở Madagascar Bản đồ này biểu diễn các loài thực vật của miền nam Madagascar bằng các màu khác nhau và biểu diễn các khu bảo tồn bằng nền chéo Với những thông tin này, có thể dễ dàng xác định các vùng cần được bảo vệ hoặc các vùng hiện được bảo vệ có khả năng bị xâm hại

Và một số nghiên cứu về lưu vực như: Sử dụng thông tin khoa học và logic

để phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hệ sinh thái thuỷ sinh, hệ sinh thái trên cạn Xây dựng các tiêu chuẩn và biện pháp rõ ràng để kiểm tra và đánh giá hiệu quả của việc quản lý lưu vực…

Vào năm 2009, cơ quan quản lý đất đai Singapore (SLA) đã tổ chức hội thảo Map Asia – hội thảo quốc tế lớn nhất về ngành thông tin địa lý Hội chợ này là cuộc hội tụ cộng đồng địa lý quốc tế lớn nhất tại Châu Á với sự góp mặt của các chuyên gia và những người đang làm trong ngành thông tin địa lý trên toàn cầu Chủ đề của hội thảo là “ Kết nối cộng đồng địa lý không gian – Mở ra một chiều hướng mới” Chủ đề này được chọn nhằm làm nổi bật một chiều hướng mới mà công cụ địa lý không gian kiểu như hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã được tạo ra hoặc có thể tạo

ra cho các doanh nghiệp và Chính phủ trong quy hoạch chiến lược và các hoạt động kinh doanh (Hội thảo địa lý Châu Á, 2009)

2.1.4 Hoạt động và nghiên cứu về ứng dụng GIS tại Việt Nam

Từ những năm 90, GIS được một số tổ chức và cơ quan của Việt Nam áp dụng vào công tác chuyên môn Việc áp dụng GIS ở Việt Nam hiện được các ngành

đã và đang tích cực áp dụng ví dụ như lĩnh vực tài nguyên môi trường, nông nghiệp

và phát triển nông thôn, giao thông

Trong những năm qua, việc nghiên cứu, đào tạo và ứng dụng GIS đã được triển khai rộng khắp trên cả nước Ở khu vực duyên hải miền Trung và Tây Nguyên, GIS đã được ứng dụng tương đối rộng rãi ở các trường Đại học và các cơ quan chuyên môn thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau

Theo nguồn tin từ www.ThienNhien.Net,việc áp dụng công nghệ thông tin trong lĩnh vực dữ liệu không gian những năm gần đây đã tiến những bước dài: từ hỗ trợ lập bản đồ (CAD mapping) sang hệ thống thông tin địa lý (GIS) Để ứng dụng hiệu quả hơn những công nghệ phần mềm này, ngày 02/02, tại Hà Nội, Cục Đo đạc

và Bản đồ - Bộ Tài nguyên và Môi trường đã phối hợp với các đơn vị nghiên cứu, sản xuất và phân phối phần mềm về Hệ thống thông tin địa lý (GIS) có trụ sở tại Việt Nam như: ESRI, GIS Development, AAMHatch và HP, đã tổ chức buổi tọa đàm “Cập nhật công nghệ không gian địa lý” (Phan Kiên, 2010)

Ngày 15/11, Trường ĐH Khoa học Huế đã tổ chức Hội thảo Ứng dụng công nghệ GIS trong nghiên cứu quản lý tài nguyên và môi trường năm 2009 Hội thảo là dịp để các chuyên gia trong lĩnh vực này, các giảng viên đại học chuyên ngành địa

lý, địa chất, môi trường trên cả nước cùng chia sẻ những thành công trong việc nghiên cứu, ứng dụng công nghệ GIS trong giảng dạy và phục vụ đời sống Một số công trình tiêu biểu được báo cáo tại hội thảo đó là: Một số ứng dụng GIS hỗ trợ phòng chống và giảm nhẹ thiên tai tại TT Huế; ứng dụng mã nguồn mở thông tin địa lý trong giảng dạy và nghiên cứu môi trường và tài nguyên thiên nhiên; ứng dụng viễn thám và GIS trong địa lý, y học với ví dụ nghiên cứu bệnh sốt rét, công nghệ GIS và ứng dụng trong bảo tồn đa dạng sinh học

Nhận thấy những tiện ích của GIS, trong những năm qua Sở KH&CN Bến Tre đã phối hợp với các ngành liên quan thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng Công nghệ Thông tin Địa lý để quản lý tư liệu điều tra cơ bản tỉnh Bến Tre”, kết quả là đã xây dựng được cơ sở dữ liệu GIS tỉnh Bến Tre trên nền bản đồ tỉ lệ 1/25.000 với 16 lớp thông tin, 19 bản đồ Allats điện tử và xây dựng chương trình khai thác dữ liệu GIS và Allats … Đây là cơ sở dữ liệu nền ban đầu để các ngành ứng dụng công nghệ GIS vào lĩnh vực hoạt động của ngành Và trong lĩnh vực tài nguyên - môi trường: Đã xây dựng bản đồ thổ nhưỡng tỉnh Bến Tre tỉ lệ 1/50.000,

cơ sở dữ liệu về số lượng và chất lượng đất của tỉnh, kết quả đã được chuyển giao cho các ngành và huyện thị để ứng dụng trong nghiên cứu, quy hoạch ngành nông lâm ngư, giúp cho việc truy tìm, thống kê phân loại đất trong vùng được nhanh

chóng hơn Sở Tài nguyên - Môi trường cũng đã ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý và xác nhận quy hoạch sử dụng đất, đã xây dựng nhiều bản đồ số với nhiều

tỉ lệ khác nhau (1/50.000, 1/25.000, 1/5.000 ) phục vụ cho công tác quản lý, quy hoạch và thống kê

Theo tác giả Bùi Quang Trung, 2006, với đề tài “Nghiên cứu tích hợp công

nghệ ảnh vệ tinh, công nghệ GIS và công nghệ GPS để thành lập bản đồ địa chính

cơ sở tỷ lệ 1/10 000 và 1/5 000” Thời gian thực hiện từ tháng 4/2006 đến tháng 10/2007, kết quả đã đưa ra các giải pháp tích hợp công nghệ ảnh vệ tinh, công nghệ GIS, LIS và công nghệ GPS để thành lập bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ 1/10000 và 1/5000 Các quy trình để thành lập bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ 1/10000, 1/5000 Quy trình để thành lập 01 mảnh bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ 1/10000 bằng ảnh SPOT-5 và 01 mảnh bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ 1/5 000 bằng ảnh QuickBird tại khu vực ngoại thị Hà Nội

Tác giả Nguyễn Quốc Khánh, 2007, đã “nghiên cứu ứng dụng công nghệ

viễn thám và GIS xây dựng bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh”, với đề tài nghiên cứu khoa học của

mình ông đã xây dựng được quy trình công nghệ thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài

nguyên thiên nhiên trên cơ sở ứng dụng viễn thám và GIS Hợp tác với Thái Lan tham quan, học hỏi kinh nghiệm ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng

bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ quy hoạch bảo vệ môi trường tại Thái Lan Triển khai thử nghiệm thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên trong phạm vị Thành phố Hải Phòng ( theo http://rsc.gov.vn)

Ứng dụng GIS và viễn thám trong việc thành lập bản đồ hiện trạng thảm thực vật năm 2008 tỷ lệ 1:50.000 ở huyện Kỳ Anh, Hà Tĩnh, Nguyễn Quang Tuấn, Trần Văn No, Đỗ Thị Việt Hương, Đại học Huế, xuất bản bởi tạp chí Khoa Học Số 58, 2010: Nhóm tác giả đã thành lập được bản đồ hiện trạng thảm thực vật huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh năm 2008 từ nguồn tư liệu viễn thám Landsat TM (Nguyễn Quang Tuấn, Trần Văn No, Đỗ Thị Việt Hương , 2008)

Chuyên đề đã đánh giá và dự báo xói mòn đất thông qua việc phân tích không gian và mối quan hệ của các nhân tố địa hình, thủy văn, thổ nhưỡng, thực vật

và con người tại huyện Sơn Động từ đó xây dựng bản đồ xói mòn đất hiện tại và bản đồ dự báo tiềm năng xói mòn đất huyện Sơn Động, làm cơ sở định hướng cho chiến lược quy hoạch sử dụng đất huyện Sơn Động (Hoàng Tiến Hà, 2007)

2.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu khả năng hấp thụ CO 2

2.2.1 Trên thế giới

Quá trình công nghiệp hoá cộng với sự lạm dụng quá mức nguồn tài nguyên thiên nhiên trong quá khứ đã khiến trái đất có những biểu hiện suy tổn: sự nóng lên của trái đất, thủng tầng ô-zôn, cạn kiệt nguồn nước ngầm… Hiện tại, các quốc gia trên thế giới đang nỗ lực cộng tác để giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường và bảo

vệ trái đất, trong đó, vấn đề nghiên cứu có tầm quan trọng nhất về môi trường là khả năng hấp thụ CO2 của hệ sinh thái rừng

Hiện nay, nhiều nước trên quốc gia đã áp dụng Công cụ RaCSA để ước tính

và đánh giá khả năng hấp thụ CO2

Ví dụ về áp dụng RaCSA tại huyện Nunukan, Phía Đông Kalimantan,

Indonesia: Công cụ RaCSA đã được áp dụng ở Kabupaten Nunukan, phía Đông

Kalimantan để giám sát dự trữ các bon trong khu vực, nơi khai thác rừng bất hợp pháp và xâm lấn rừng đang tạo ra lượng khí thải lớn Dựa trên khảo sát hộ gia đình,

có ba hệ thống canh tác có thành phần cây rừng trong khu vực: trồng rừng tiểu nông cho sản phẩm dầu cọ và hạt tiêu, Jakaw (hệ thống du canh lúa nương) và vườn hoa quả nơi người dân trồng cây ăn quả xen lẫn cây rừng giá trị thấp trên đất rừng đã bị khai thác Những hệ thống này được lượng hóa tích lũy các bon như Hình 2.1:

Hình 2.1: Ví dụ về áp dụng RaCSA để ước tính và đánh giá khả năng hấp

thụ CO2 tại huyện Nunukan, Phía Đông Kalimantan, Indonesia

Công cụ RaCSA được thiết kế nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản phù hợp với hoàn cảnh địa phương nhằm hỗ trợ thảo luận giữa các bên liên quan Công

cụ này giúp lượng hóa tích lũy cacbon một cách khoa học, ngoài ra công cụ này còn

hỗ trợ những hoạt động xóa đói giảm nghèo và cải thiện sinh kế cho người dân vùng nông thôn RaCSA là công cụ đánh giá nhanh (trong vòng 6 tháng) với chi phí thấp nhằm mục đích:

 Cung cấp số liệu tin cậy về dự trữ C tại một cảnh quan cụ thể; cung cấp số liệu về thay đổi khí thải trong quá khứ và những tác động của thay đổi hiện trạng sử dụng đất đối với khí thải, không áp dụng hoặc áp dụng những can thiệp cụ thể đối với sự tăng hoặc bảo tồn dự trữ C

 Xác định những vấn đề cơ bản trong mối tương quan giữa dự trữ C và sinh kế và cơ hội để đạt được sự phát triển bền vững hơn;

 Cải thiện sự hiểu biết chia sẻ giữa các bên liên quan hướng tới FPIC trong hợp đồng nhằm tăng hoặc duy trì dự trữ C

Tài liệu được lấy từ “đánh giá nhanh về dự trữ cacbon (RaCSA)”, Cây trong cảnh quan đa mục đích - Khu vực Đông Nam Á (TUL-SEA), bộ công cụ hỗ trợ đàm phán trong quản lý tổng hợp tài nguyên thiên nhiên TUL-SEA

Ngoài ra, phương pháp Cacbon (RACSA) còn được sử dụng để khám phá những tác động của đất bao gồm thay đổi về lượng hấp thụ cacbon và để đo lường

sự thay đổi của lượng cacbon trong vòng 15 năm qua (Subekti Rahayu, Meine van Noordwijk, Joshi Laxman, Khasanah Ni'matul và Ekadinata Andree, diễn đàn khoa học 2010) Các mục tiêu nghiên cứu này để ước tính:(1) Khả năng hấp thụ CO2 đại diện các lớp đất phủ.(2) Khả năng hấp thụ CO2 đại diện các lớp đất phủ lớp than bùn cũng như các loại đất khoáng sản (3) Các khí thải cacbon và tỷ lệ hấp thụ của khu vực đệm và cảnh quan xung quanh của nó (hai tiểu huyện: Arut Selatan và Kota Waringin)

Và một số hoạt động nghiên cứu về hấp thụ CO2: Trung tâm Nông lâm Thế giới (ICRAF) phối hợp với KONSEPSI để tiến hành nghiên cứu về lý sinh và chức năng đầu nguồn tại vùng đệm của rừng được bảo vệ Nghiên cứu này tập trung vào

ba chủ đề: nông lâm kết hợp và hấp thụ cacbon, đánh giá các điều kiện đầu nguồn

và sinh kế (Noviana Khususiyah, Subekti Rahayu, R Yana Buana, Tonni Asmawan

 Phương pháp 1: dựa trên mật độ sinh khối của rừng

Tổng lượng sinh khối trên bề mặt đất có thể được tính bằng cách nhân diện tích của một lâm phần với mật độ sinh khối tương ứng (thông thường là trọng lượng của sinh khối trên mặt đất/ha) Cácbon thường được tính từ sinh khối bằng cách nhân hệ số chuyển đổi là cố định 0,5 Do sai số của phương pháp này tương đối lớn nên nó thường chỉ được dùng để ước lượng trong điều tra sinh khối rừng nhanh trên phạm vi quốc gia

 Phương pháp 2: dựa trên điều tra rừng thông thường

Phương pháp đo đếm trực tiếp truyền thống trên một số lượng ô tiêu chuẩn

đủ lớn của các đối tượng rừng khác nhau cho kết quả đáng tin cậy

 Phương pháp 3: dựa trên điều tra thể tích

Đặc điểm cơ bản của phương pháp này bao gồm ba bước:

- Tính thể tích gỗ thân cây từ số liệu điều tra;

- Chuyển đổi từ thể tích gỗ thân cây thành sinh khối và cácbon của cây bằng cách nhân với tỷ trọng gỗ và hàm lượng cácbon trong gỗ;

- Tính tổng số sinh khối trên mặt đất bằng cách nhân với hệ số chuyển đổi sinh khối (tỷ lệ giữa tổng sinh khối /sinh khối thân)

 Phương pháp 4: dựa trên các nhân tố điều tra lâm phần:

Các nhân tố điều tra lâm phần như sinh khối, tổng tiết diện ngang, mật độ, tuổi, chiều cao tầng trội, và thậm chí các các yếu tố khí hậu và đất đai có mối liên

hệ với nhau và được mô phỏng bằng các phương trình quan hệ Các phương trình này được sử dụng để xác định sinh khối và hấp thụ cácbon cho lâm phần

 Phương pháp 5: dựa trên số liệu cây cá lẻ:

Hầu hết các nghiên cứu từ trước cho đến nay về sinh khối và hấp thụ cácbon

là dựa trên kết quả nghiên cứu của cây cá lẻ, trong đó có hàm lượng cácbon trong các bộ phận của cây (Snowdon et al., 2000) Theo phương pháp này, sinh khối cây

cá lẻ được xác định từ mối quan hệ của nó với các nhân tố điều tra khác của cây cá

lẻ như chiều cao, đường kính ngang ngực, tiết diện ngang, thể tích hoặc tổ hợp của các nhân tố này… của cây

Y (sinh khối, hấp thụ cácbon) = f (nhân tố điều tra cây cá lẻ)

 Phương pháp 6: dựa trên vật liệu khai thác:

Lượng cácbon mất đi từ rừng từ khai thác kinh tế được tính bằng công thức:

C = H E D;

Trong đó H là thể tích gỗ tròn khai thác được; D là tỷ trọng gỗ (wood density) và E là hệ số chuyển đổi từ tổng sinh khối khai thác từ rừng Từ đó tính

được sinh khối, lượng cácbon và động thái quá trình này, đặc biệt sau khai thác (Snowdon et al., 2002)

Phương pháp này thường được sử dụng để ước lượng lượng cácbon bị mất

do khai thác gỗ thương mại Vì thế nó giúp cho việc tính tổng lượng cácbon của rừng và động thái của biến đổi cácbon trong rừng

 Phương pháp 7: dựa trên mô hình sinh trưởng:

Có thể phân loại mô hình thành các dạng chính sau đây:

- Mô hình thực nghiệm/thống kê (empirical model) dựa trên những đo đếm của sinh trưởng và các điều kiện tự nhiên của thời điểm đo đếm mà không xét đến các quá trình sinh lý học

- Mô hình động thái (process model) mô hình sinh lý học mô tả đầy đủ các

cơ chế hóa sinh, lý sinh trong hệ sinh thái và sinh vật (Constable and Friend, 2000)

- Mô hình hỗn hợp (hybrid/mixed model), kết hợp phương pháp xây dựng hai loại mô hình trên đây để xây dựng mô hình hỗn hợp

 Phương pháp 8: dựa trên công nghệ viễn thám và Hệ thống thông tin địa

và cũng do khuôn khổ của chương sách nên không trình bày chi tiết các phương pháp này ở đây

2.2.2.2 Một số nghiên cứu liên quan

Lê Hồng Phúc (1996) đã thiết lập phương trình tương quan giữa sinh khối khô các bộ phận và D1,3 đối với rừng thông ba lá khu vực Đà Lạt, Lâm Đồng:

 Sinh khối thân: ln (Wth)= -3.488138 + 2.599758* ln (D 1.3)

Ngô Đình Quế và các cộng sự (2006) đã sử dụng phương pháp thu thập các chỉ tiêu về sinh trưởng, năng suất, sinh khối của rừng và một số yếu tố sinh thái có liên quan trên các lập địa khác nhau để nghiên cứu sự hấp thụ Các bon dioxit (CO2) của một số loại rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam

Cũng năm 2006, với phương pháp mô hình toán mô phỏng năng lực hấp thụ

CO2 của cây rừng và lâm phần với các nhân tố điều tra rừng của cây cá thể và lâm phần, Phạm Tuấn Anh đã đánh giá được năng lực hấp thụ CO2 của rừng thường xanh tương đối khả thi, từ kết quả đã đó được Tuấn Anh vận dụng để làm cơ sở xây dựng chính sách về dịch vụ môi trường tại tỉnh Đăk Nông (Phạm Tuấn Anh, 2006)

Trong luận văn Thạc sĩ nghiên cứu “Đánh giá khả năng hấp thụ CO2 của một

số trạng thái rừng phòng hộ khu vực đầu nguồn sông Bồ ở tỉnh Thừa Thiên Huế”, của mình, Trương Thị Phin trường Đại Học Nông Lâm Huế đã lập ô mẫu điều tra diện tích theo phương pháp này (Trương Thị Phin)

2.3 Thảo luận về vấn đề nghiên cứu

Điểm qua một số thông tin và kết quả nghiên cứu những vấn đề có liên quan đến Hệ thống thông tin địa lý và những nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO2 (đã được nêu phần đặt vấn đề), tác giả nhận thấy rằng:

Việt Nam đã tham gia nghị định thư Kyoto và nắm giữ một diện tích rừng, một bể chứa cacbon khổng lồ Việt Nam là một trong những nước có tiềm năng thực hiện giảm phát thải Tuy đã có những dự kiến đạt được song vẫn còn gặp nhiều khó khăn vì chưa có những nghiên cứu cụ thể nào ở Việt Nam về việc thu hồi CO2, mặt khác thị trường CO2 ở nước ta vẫn đang trong giai đoạn vận động và thu hút các thành phần kinh tế tham gia vào dự án này mà chưa được mở rộng Việc định lượng CO2 mà rừng hấp thụ là vấn đề khá phức tạp, phụ thuộc vào việc xác định tăng trưởng và sự đào thải của cây rừng theo thời gian Ở Việt Nam đã có nhiều phương pháp được đưa ra nhưng trong thực tế chưa được áp dụng nhiều vì vẫn còn những hạn chế nhất định

Trong nước, mặc dù Việt Nam đã tham gia Nghị định thư Kyoto, là thành viên của FCPF (Quỹ đối tác Cacbon cho nông nghiệp) nhưng hầu hết tất cả các tỉnh, huyện có nguồn tài nguyên rừng nói chung và huyện Đơn Dương nói riêng, về kĩ thuật vẫn còn như đang bỏ ngỏ vì thiếu các thông tin cũng như cơ sở khoa học, phương pháp tính toán, dự báo lượng CO2 hấp thụ bởi thảm phủ của quốc gia, rel.MRV (cơ sở tham gia thị trường Cacbon toàn cầu) Trước những trở ngại và khó khăn đó các Bộ, ngành Tỉnh Lâm Đồng cũng như các cơ quan có liên quan tại huyện Đơn Dương tuy đã vào cuộc để xúc tiến, khởi động tiến trình này nhưng hầu như chỉ mới dừng lại ở chủ trương, chính sách chung Bởi thiếu thông tin, thiếu cơ

sở khoa học cũng như hành lang pháp lí, cơ chế cho hoạt động này dẫn đến các doanh nghiệp trong nước chưa tích cực tham gia thị trường Cacbon

Với những hoạt động liên quan đến GIS, Việt Nam đã và đang ngày càng phát triển hơn về hệ thống thông tin, tạo một nền móng vững chắc để Việt Nam bắt kịp với thời đại Hiện nay, GIS đang được sử dụng rất rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực trên toàn quốc Nhận thấy những tính năng đặt biệt của GIS, và những khó khăn

mà nước ta đang vấp phải khi tham gia Nghị định thư Kyoto, đặc biệt là những hạn chế trong dòng thị trường Cacbon, việc áp dụng GIS trong phương pháp tính lượng hấp thụ CO2 là rất cần thiết Theo nghị định thư Kyoto, các nước phát triển sẽ chọn cách đầu tư công nghệ vào các nước đang phát triển nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư Với những tiềm năng sẵn có, Việt Nam cần chuẩn bị tốt để tranh thủ cơ hội này Khi có những phương pháp quản lý và tính toán lượng CO2 hấp thụ từng các kiểu rừng linh hoạt và hợp lý, Việt Nam chắc chắn sẽ huy động được nhiều nguồn lực, góp phần cải thiện kinh tế và đời sống của người dân

Chương 3

ĐẶC ĐIỂM CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1 Một số thông tin cơ bản về tỉnh Lâm Đồng

Lâm Đồng là tỉnh miền núi Nam Tây Nguyên có diện tích tự nhiên 9.764,8km2, dân số 996.221 người, trong đó đồng bào dân tộc thiểu số chiếm 23% dân số toàn tỉnh

Vị trí địa lý: Phía bắc giáp Đăklăk, phía tây giáp Đồng Nai, phía nam và đông nam giáp Bình Thuận, phía đông giáp Khánh Hoà, Ninh Thuận Địa hình: Đặc điểm chung của Lâm Đồng là địa hình cao nguyên Tỉnh gồm hai cao nguyên: Lâm Viên và Di Linh Địa hình Lâm Đồng phân bậc khá rõ ràng từ bắc xuống nam Dân số: 1.169.851 người (năm 2005)

Tài nguyên thiên nhiên: Lâm Đồng có tổng diện tích đất 965.969 ha, chiếm 98% diện tích tự nhiên, bao gồm 8 nhóm đất và 45 đơn vị đất Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển ngành trồng trọt của Lâm Đồng, đặc biệt là trồng hoa

và rau quả Ngoài ra, nguồn tài nguyên khoáng sản của Lâm Đồng cũng khá phong phú và đa dạng Liên đoàn địa chất 6 đã tổng hợp được 165 điểm khoáng sản, trong

đó có 23 mỏ lớn, 3 mỏ vừa, 48 mỏ nhỏ và 91 điểm quặng Các mỏ và điểm quặng được chia ra thành 7 nhóm: than, kim loại, phi kim loại, vật liệu xây dựng, đá quý,

dị thường phóng xạ, nước khoáng

Lâm Đồng có vị trí chiến lược quan trọng về kinh tế, xã hội, an ninh, quốc phòng, là vùng đất giàu về tài nguyên thiên nhiên, có nhiều thế mạnh, tiềm năng đã

và đang được khai thác phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Ngày nay, trong sự nghiệp xây dựng chủ nghĩa xã hội, thực hiện công cuộc đổi mới và trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá, Đảng bộ và nhân dân các dân tộc Lâm Đồng tiếp tục phát huy truyền thống, lao động cần cù, sáng tạo, khai

đời sống, phát triển kinh tế - xã hội, giữ vững an ninh quốc phòng nhằm xây dựng quê hương Lâm Đồng ngày càng giàu mạnh vì mục tiêu dân giàu, nước mạnh, xã hội công bằng, dân chủ, văn minh

3.2 Một số thông tin cơ bản về huyện Đơn Dương và điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

3.2.1 Tổng quan huyện Đơn Dương

Diện tích: 61.000 ha Phía Đông giáp: tỉnh Ninh Thuận; phía Tây giáp: huyện Đức Trọng; phía Nam giáp: huyện Đức Trọng; phía Bắc giáp: Thành phố Đà Lạt và huyện Lạc Dương

Địa hình được chia làm 3 dạng chính: Địa hình núi cao, địa hình đồi thoải lượn sóng, địa hình thung lũng sông suối

Các loại đất ở địa phương: Gồm có các loại đất chính sau: Đất phù sa dốc tụ Đất phù sa sông suối Đất phù sa không được bồi hàng năm Đất nâu đỏ trên Ban Zan Đất đỏ vàng trên đá phiến Đất mùn vàng đỏ Gzanit và Daxit

Tổng diện tích đất tư nhiên: 61.032 ha Tổng diện tích đất lâm nghiệp: 38.442,73 ha Rừng phòng hộ: 18.436,40 ha; rừng đặc dụng: 0 ha

Ngành nghề lâm nghiệp (sơ bộ 2005) sản xuất sản phẩm gỗ và lâm sản: 01;

cơ sở sản xuất giường, tủ, bàn, ghế: 14 cơ sở

3.2.2 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

Hình 3.1: Bản đồ vị trí địa lý khu vực nghiên cứu

Diện tích rừng thuộc Công ty Lâm nghiệp Đơn Dương nằm trong vùng ven Cao nguyên Lâm viên, có địa hình rừng núi trung bình, địa hình bị chia cắt mạnh bởi nhiều khe tụ thủy của lưu vực sông Đa Nhim, do đó có độ dốc lớn Phía Bắc và Đông bắc có những ngọn núi cao hơn 1.000 m: đỉnh 1.650 m (Tiểu khu 316B), đỉnh 1.395m (Tiểu khu 333A)

+ Độ dốc bình quân: 25 - 270

+ Độ cao trung bình: 900 – 1.000m

Hướng nghiêng chung địa hình: Đông Bắc – Tây Nam thoải dần về hướng Đông Nam – Tây Bắc

 Khí hậu thuỷ văn

- Khí hậu: một năm có 2 mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Mùa mưa từ

tháng 5 đến tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau; lượng mưa bình quân: 1.625 mm/năm; cao nhất tháng 8-9 (3.010 mm); thấp nhất tháng 11-12 (400 mm); nhiệt độ bình quân: 240C

- Sông suối: trong lâm phần không có sông chính, các hệ thống suối chảy đổ

vào các sông sau: Hệ thống suối chảy về hướng Tây - Tây Bắc đổ vào sông Đa Nhim; Hệ thống suối chảy về hướng Đông - Đông Nam đổ vào sông Ma Nôi, huyện Ninh Sơn tỉnh Ninh Thuận

 Đất đai thổ nhưỡng

- Phần lớn diện tích là đất Feralit nâu đỏ, nâu vàng và đỏ vàng giàu dinh dưỡng (nơi còn rừng), khu vực Ya Hoa giáp huyện Ninh Sơn là đất pha cát phát triển trên nền Sa thạch; đối với diện tích nương rẫy, không còn rừng che phủ nên bị rửa trôi, xói mòn mạnh

Họ Xoan (Meliaceae), Họ Đào lộn hột (Anacadriaceae), Họ Sồi Giẻ (Fagaceae), Họ Măng Cụt (Clusiaceae), Họ Dầu (Diplerocapaceae), Họ Thông (Pinaceae), và một

số họ khác như sim (Myrta ceae) Các khu rừng trung bình trở lên đã thành thục có

3 tầng rõ rêt:

 Tầng A1 (tầng vượt ): Gồm các cây gỗ lớn có chiều cao từ 20 – 25m Như Dầu , Sao, Bạch tùng, Thông và các loài khác như Trám, Giổi

 Tầng A2 (tầng ưu thế ): Có tán giao nhau chiều cao từ 15 - 20m Gồm các loài thường thấy Trâm, Trường, Giẻ, Cầy, Chay, Cám Tầng này có trữ lượng lớn

 Tầng A3: những cây có chiều cao dưới 15m như lành ngạnh, vảy ốc, nhọ nồi

 Tầng B: Bên dưới tán là những cây nhỏ , cây bụi , đôi khi xen kẽ lồ

ô có chiều cao dưới 5m

 Tầng C: Là thảm cỏ có tác dụng cho môi trường rừng

- Kiểu rừng lồ ô: Quần thể là lồ ô hoặc hỗn giao với rừng gỗ trong đó lồ ô ưu thế , rừng thường một tầng chiều cao bình quân 10 - 12m là thứ rừng thứ sinh nhân tác

- Kiểu rừng khô: Các loại cây họ dầu mọc gần như thuần loại phân bố vùng giáp ranh huyện Ninh Sơn– tỉnh Ninh Thuận (khu vực Ya Hoa)

Do tác động của con người (khai thác phá rừng làm rẫy ) trong thời gian dài không theo một quy cũ nào dẫn đến tình trạng làm thu hẹp diện tích rừng giàu và tăng diện tích rừng nghèo

Việc hình thành các vùng kinh tế mới, dân số tăng nhanh, nhu cầu về gỗ củi trong đời sống sinh hoạt dẫn tới tình trạng khai thác bừa bãi là nguyên nhân làm nghèo rừng rõ rệt

Tuy nhiên trong khu vực vẫn còn có những vùng bị rửa trôi, xói mòn, canh tác quảng canh, thảm thực vật bị tàn phá, làm cho đất nghèo kiệt chất dinh dưỡng – bạc màu ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng

 Tổ chức rừng :

Lâm phần do công ty lâm nghiệp Đơn Dương quản lý gồm 28 tiểu khu - mã hóa từ 316A -342A và 02 tiểu khu (Ka Đơn TuTra) được phân chia thành 4 cụm tiểu khu và phân bố theo địa giới hành chính mhư sau:

- Thị trấn Đạ Dran gồm các tiểu khu 316A, 316B

- Xã Lạc Xuân : gồm các TK : 317, 318, 319, 320, 321, 322,323B

- Xã Ka Đô : gồm các TK : 323A, 326, 327, 328, 329, 331, 332

- Xã PRó : gồm các TK : 330, 333A, 333B, 334, 335, 336, 337

- Xã Ka Đơn :gồm các tiểu khu : 338, Ka Đơn

- Xã TuTra : gồm các TK : 339, 340, 341A, 342A, TuTra

 Hiện trạng tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp:

Bảng 3.1: Hiện trạng tài nguyên rừng, đất rừng công ty

(Nguồn: Công ty lâm nghiệp Đơn Dương)

Loại đất, loại rừng Tổng DT (ha)

Loại rừng Tổng trữ lượng Phòng

hộ Sản xuất Gỗ (m3 ) (1000 cây) Lồ ô Tổng diện tích 22.924,97 2.886,05 20.014,32

- Đất không rừng: là nương rẫy cũ và đất chưa có rừng ( IA, IB, IC)

- Đất nông nghiệp: diện tích 9,2 ha trồng cây ăn quả (hồng), rau và các cây nông nghiệp khác

- Đất chuyên dùng: đất xưởng cưa, trụ sở cơ quan, trạm, nhà tiểu khu tại các

là một bể chứa cacbon rất lớn Công ty Đơn Dương cần nên nguyên cứu lượng hấp thụ CO2 của cây thông ba lá và đưa ra những giải pháp quản lý, khai thác hợp lý hơn nữa