ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
****************
NGUYỄN PHƯƠNG THẢO
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
ĐẾN HỆ SINH THÁI ĐẤT NGẬP NƯỚC ĐỒNG RUI –
HUYỆN TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2019
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
****************
NGUYỄN PHƯƠNG THẢO
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
ĐẾN HỆ SINH THÁI ĐẤT NGẬP NƯỚC ĐỒNG RUI –
HUYỆN TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH
Chuyên ngành:
Khoa học Môi trường
Mã số:
Môi trường – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, những người đã cung cấp những
kiến thức bổ ích trong suốt quá trình đào tạo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho học
viên hoàn thành khóa đào tạo.
Học viên cũng cảm ơn gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp những người đã
ủng hộ học viên suốt quá trình học và hoàn thành luận văn.
Học viên xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 09 tháng 09 năm 2019
Học viên
Nguyễn Phương Thảo
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.......................................................................................................... 3
T
4
1
T
4
1
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... 4
T
4
1
T
4
1
4
1
T
4
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 3
T
4
1
T
4
1
1.1. Các nghiên cứu hệ sinh thái đất ngập nước trên thế giới và ở Việt Nam ..... 3
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
1.2. Các nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu lên các hệ sinh thái trên Thế
giới và Việt Nam................................................................................................. 7
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
1.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu đất ngập nước Đồng Rui – Tiên Yên ....... 11
T
4
1
– Tiên Yên .................................................................................................. 14
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
1.3.3. Tính đặc thù của khu đất ngập nước Đồng Rui – Tiên Yên ................. 16
T
4
1
T
4
1
T
4
1
2.2. Nội dung nghiên cứu........................................................................................ 17
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 18
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 25
T
4
1
T
4
1
3.1. Đặc điểm các hệ sinh thái khu vực đất ngập nước Đồng Rui – Tiên Yên .. 25
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
3.1.3. Hệ sinh thái rừng ngập mặn .................................................................... 29
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
3.1.4. Hệ sinh thái đầm nuôi ............................................................................... 36
T
4
1
3.3. Các biểu hiện biến đổi khí hậu ở khu vực tỉnh Quảng Ninh và vùng đất
ngập nước Đồng Rui – Tiên Yên .................................................................... 48
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
3.3.1. Nhiệt độ ...................................................................................................... 48
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
3.3.4. Nước biển dâng ......................................................................................... 55
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
3.3.5. Một số hiện tượng thời tiết đặc biệt ........................................................ 57
T
4
1
3.4. Tác động của biến đổi khí hậu đến đa dạng sinh học vùng đất ngập nước
Đồng Rui – Tiên Yên, Quảng Ninh ................................................................ 60
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
3.4.1. Khái quát tác động bằng mô hình DPSIR .............................................. 60
T
4
1
T
4
1
T
T
4
1
T
4
1
T
4
1
3.5.1. Hoạt động quản lý nhà nước .................................................................... 76
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
3.5.2. Công tác tuyên truyền, giáo dục nâng cao nhận thức ................................ 77
4
1
3.6. Đề xuất các giải pháp thích ứng và giảm thiểu tác động của biến đổi khí
hậu đến các hệ sinh thái vùng đất ngập nước Đồng Rui – Tiên Yên .......... 77
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
3.6.1. Các nhóm giải pháp thể chế, chính sách ................................................. 77
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
T
4
1
KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ ...................................................................................... 82
T
4
1
T
4
1
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 86
T
4
1
T
4
1
P
Bảng 9. Lượng mưa trung bình các tháng đo đạc tại một số trạm trên địa bàn
tỉnh Quảng Ninh trong nhiều năm giai đoạn 1980 - 2010 ....................................... 51
Bảng 10. Mực nước triều (cm) ghi nhận được tại Hòn Dấu trong nhiều năm ..... 56
Bảng 11. Nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa trung bình các tháng trong năm (giai
đoạn từ năm 2005 đến 2015) ...................................................................................... 91
Bảng 12. Nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa trung bình các tháng trong năm 2017 .. 91
Bảng 13.. Kết quả đo chất lượng nước tại xã Hải Lạng tháng 7/2016 ................... 92
Bảng 14. Kết quả đo chất lượng nước tại xã Cộng Hòa tháng 7/2016 ................... 92
Bảng 15. Kết quả đo chất lượng nước tại xã Đồng Rui tháng 7/2016 .................... 92
Bảng 16. Kết quả quan trắc chất lượng nước biển ven bờ khu vực cảng Mũi
Chùa năm 2017 ............................................................................................................ 93
Bảng 17. Thành phần loài và phân bố của cá ở ba hồ nước ngọt khu vực ĐNN
Đồng Rui - Tiên Yên ................................................................................................... 94
Bảng 18..Cấu trúc thành phần loài Thực vật nổi khu vực nghiên cứu .................. 97
Bảng 19. Mật độ thực vật nổi vùng đất ngập nước thuộc xã Hải Lạng ................. 99
Bảng 20. Mật độ thực vật nổi vùng đất ngập nước thuộc xã Cộng Hòa .............. 100
Bảng 21. Mật độ thực vật nổi tại khu vực ĐNN thuộc xã Đồng Rui .................... 101
Bảng 22. Danh lục các loài Rong biển tại khu vực nghiên cứu ............................. 102
Bảng 23. Các loài thân mềm có giá trị sử dụng thu được tại RNM Đồng Rui .... 104
Bảng 24. Các loài giáp xác có giá trị sử dụng thu được tại RNM Đồng Rui ....... 106
Bảng 25. Cấu trúc hệ thống khu hệ Lưỡng cư, Bò sát ở khu vực nghiên cứu .... 107
Bảng 26. Cấu trúc thành phần loài Lưỡng cư, Bò sát ở khu vực nghiên cứu ..... 107
Bảng 27. Cấu trúc thành phần loài Chim thuộc khu vực ĐNN Đồng Rui........... 108
Bảng 28. Thành phần động vật nổi tại khu vực nghiên cứu ................................. 108
Bảng 29. Cấu trúc thành phần loài động vật đáy tại khu vực nghiên cứu .......... 109
Bảng 43. Biến đổi nhiệt độ và lượng mưa của tỉnh Quảng Ninh theo kịch bản
biến đổi khí hậu Việt Nam ........................................................................................ 123
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Sơ đồ vị trí khu vực đất ngập nước Đồng Rui - Tiên Yên ......................... 13
T
4
1
T
4
1
Hình 2. Sơ đồ mô hình DPSIR ................................................................................... 24
T
4
1
T
4
1
Hình 3. Diễn biến nhiệt độ trung bình năm giai đoạn (1980 ÷ 2010) tại trạm
T
4
1
quan trắc trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh .................................................................. 49
T
1
Hình 7.. Tỉ lệ % các bậc taxon trong cấu trúc hệ thực vật nổi tại khu vực
T
4
1
nghiên cứu .................................................................................................................... 98
T
4
1
Hình 8. Mật độ thực vật nổi vùng đất ngập nước thuộc xã Hải Lạng ................... 99
T
4
1
T
4
1
Hình 9. Mật độ thực vật nổi vùng đất ngập nước thuộc xã Cộng Hòa ................ 100
T
4
1
T
4
1
4
1
T
4
1
Hình 15. Bản đồ đa dạng sinh học khu vực ĐNN Đồng Rui - Tiên Yên .............. 127
T
4
1
T
4
1
Hình 16. Tác giả cùng nhóm nghiên cứu khảo sát rừng ngập mặn Đồng Rui .... 140
T
4
1
T
4
1
Hình 17.. Đo nhanh mẫu nước biển ven bờ ............................................................ 140
T
4
1
HST:
Hệ sinh thái
KTTS:
Khai thác thủy sản
NBD:
Nước biển dâng
NTTS:
Nuôi trồng thủy sản
RNM:
Rừng ngập mặn
Tmax:
Nhiệt độ cao nhất
Tmin:
Nhiệt độ thấp nhất
Tmtb:
hậu, học viên đã chọn đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến
các hệ sinh thái vùng đất ngập nước Đồng Rui – Tiên Yên, Quảng Ninh” và đề
xuất môṭ số điṇh hướng về giải pháp thích ứng, giảm thiểu nhằm bảo vệ các hệ sinh
thái và lồng ghép vấn đề BĐKH, nước biển dâng vào kế hoac̣h phát triển kinh tế –
xã hội các địa phương ven biển trong bối cảnh BĐKH.
Mục tiêu
- Xác định được biểu hiện của biến đổi khí hậu tại khu vực vùng đất ngập
nước Đồng Rui – Tiên Yên: nước biển dâng, mức diễn biến nhiệt độ, lượng mưa,
các hiện tượng thời tiết cực đoan...
1
- Xác định được các hệ sinh thái quan trọng tại vùng đất ngập nước Đồng Rui
– Tiên Yên;
- Phân tích và đánh giá được các tác động của biến đổi khí hậu đến các hệ sinh
thái tại vùng đất ngập nước Đồng Rui – Tiên Yên;
- Đề xuất hướng quản lý, bảo tồn đa dạng sinh học vùng đất ngập nước trong
bối cảnh biến đổi khí hậu.
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Các nghiên cứu hệ sinh thái đất ngập nước trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trong cuốn “Thư mục nghiên cứu về rừng ngập mặn” (Chương trình Biển
KT.03, 1991-1995) đã liệt kê hơn 420 công trình nghiên cứu của 12 quốc gia trong
khu vực Châu Á - Thái Bình Dương từ năm 1600 đến năm 1975. Phần lớn các
nghiên cứu này đã đề cập đến khu hệ động thực vật phân bố trong hệ sinh thái RNM
ngập mặn sinh trưởng tốt ở môi trường có nhiệt độ ấm, nhiệt độ của tháng lạnh nhất
không dưới 20oC, biên độ nhiệt theo mùa không vượt quá 10oC. P. Saenger và cộng
P
P
P
P
sự (1983) (Nguyễn Hoàng Trí, 2006) đã giải thích sự có mặt của rừng ngập mặn ở
một vùng nào đó tùy thuộc nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước [28].
De Hann (1931) (Trích trong Aksornkoae, 1993) nêu ý kiến cho rằng rừng ngập
mặn tồn tại, phát triển ở nơi có độ mặn từ 10-30‰ và các tác giả đã chia thực vật ngập
mặn thành hai nhóm; nhóm phát triển ở độ mặn từ 10-30‰và nhóm phát triển ở độ
mặn từ 0-10‰. Khi độ mặn càng cao thì sinh trưởng của cây càng kém, sinh khối của
rễ, thân và lá đều thấp dần, lá sớm rụng (Saenger và cộng sự, 1983)[50].
Nhiều tác giả cho rằng đất là nhân tố chính giới hạn sự tăng trưởng và phân
bố cây ngập mặn (Gledhill, 1963; Giglioli và King, 1966; Clark và Hannonn, 1967;
S. Aksornkoae và cộng sự, 1985). Đất RNM là đất phù sa bồi tụ có độ muối cao,
thiếu O 2 , giàu H 2 S, rừng ngập mặn thấp và cằn cỗi trên các bãi lầy có ít phù sa,
R
R
R
R
nghèo chất dinh dưỡng. A. Karim và cộng sự cho biết sự phát triển của thực vật
V.V.Cương, 1961) [33].
Công trình nghiên cứu có hệ thống về RNM đầu tiên ở Việt Nam là của Vũ
Văn Cương (1964) (ghi theo Phan Nguyên Hồng) về các quần xã thực vật ở rừng
Sát thuộc vùng Sài Gòn - Vũng Tàu. Tác giả đã chia thực vật ở đây thành 2 nhóm:
nhóm thực vật nước mặn và nhóm thực vật nước lợ [33].
Lê Công Khanh (1986) (ghi theo Phan Nguyên Hồng) mô tả các đặc điểm sinh
học để phân biệt các chi, các họ cây có trong RNM. Tác giả đã xếp 57 loài cây ngập
mặn vào 4 nhóm dựa vào tính chất ngập nước và độ mặn của nước: Nhóm mọc trên đất
bồi ngập nước mặn (độ mặn của nước từ 15-32‰) có 25 loài, trong đó có Đưng, Cóc
trắng; nhóm sống trên đất bồi thường ngập nước lợ (độ mặn 0,5 - 15‰) có 9 loài, trong
đó có Vẹt đen và nhóm sống trên đất bồi ít ngập nước lợ có 12 loài. [33]
Nguyễn Hoàng Trí (1999), cho rằng Đưng không có ở miền Bắc Việt Nam,
chỉ có ở ven biển miền Trung và Nam Bộ. Cóc trắng gặp cả ở ba miền, trên vùng
5
đất cao ngập triều không thường xuyên, nền đất tương đối chặt. Vẹt đen không có ở
miền Bắc, gặp ở vùng nước lợ ở miền Nam. Trang phân bố từ Bắc vào Nam, chịu
được biên độ nhiệt khá khắc nghiệt, hiện được trồng nhiều ở miền Bắc [28].
Đỗ Hữu Thư, Đào Mạnh Sơn, Vũ Trung Tạng..., đã nghiên cứu tổng quan
RNM ở Việt Nam, xây dựng nên bản đồ phân bố RNM Việt Nam và định hướng
quy hoạch cho một số vùng ở Việt Nam [48].
Phan Nguyên Hồng (1999) đã đề cập đến vấn đề phân bố, sinh thái, sinh lý
sinh khối ... RNM Việt Nam. Số loài cây ngập mặn ở miền Bắc Việt Nam ít hơn và
có kích thước cây bé hơn ở miền Nam vì có nhiệt độ thấp trong mùa đông. Vùng ít
mưa, số lượng loài và kích thước cây giảm. Khi điều kiện khí hậu và đất không có
sự khác biệt nhau lớn thì vùng có chế độ bán nhật triều cây sinh trưởng tốt hơn vùng
có chế độ nhật triều. Độ mặn là một trong những nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng
đến sự sinh trưởng, tỷ lệ sống của các loài và phân bố RNM. Loại rừng này phát
ĐNN sông Mê Kông: Hệ thống phân loại ĐNN Việt Nam” do tác giả Hoàng Văn
Thắng, Lê Diên Dực thực hiện [22].
Năm 2015, Trần Văn Thụy, Phạm Minh Dương, Nguyễn Thái Bình, Nguyễn
Văn Cường đã công bố các dẫn liệu về đa dạng sinh học hệ sinh thái bãi bồi trong
đó các nghiên cứu về các quần xã thực vật ngập mặn huyện Tiền Hải, tỉnh Thái
Bình [36].
Những năm gần đây, các hoạt động nghiên cứu về ĐNN ở Việt Nam chủ yếu
tập trung vào các vấn đề: Vai trò môi trường của các hệ sinh thái ĐNN ở Việt Nam
đối với đa dạng sinh học trong bối cảnh biến đổi khí hậu (Tổng cục Môi trường,
2012) nhằm những định hướng chiến lược về bảo tồn, sử dụng, quản lý và phát triển
bền vững các vùng ĐNN trong tương lai [26,30].
1.2.
Các nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu lên các hệ sinh thái trên
Thế giới và Việt Nam
a. Một số khái niệm liên quan đến thời tiết, khí hậu
Thời tiết là trạng thái tức thời của khí quyển ở một địa điểm cụ thể được đặc
trưng bởi các đại lượng đo được, như nhiệt độ, độ ẩm, gió, lượng mưa…hoặc các hiện
tượng quan trắc được như sương mù, dông, mưa, nắng….
Khí hậu là sự tổng hợp của thời tiết, được đặc trưng bởi các giá trị trung bình
thống kê và các cực trị đo được hoặc quan trắc được của các yếu tố và hiện tượng thời
7
tiết trong một khoảng thời gian đủ dài, thường là hàng chục năm.
Biến đổi khí hậu, theo IPCC 2007, là sự biến đổi trạng thái của hệ thống khí
hậu so với trạng thái trung bình trong một khoảng thời gian dài, thường là vài thập kỷ
hoặc dài hơn. Nói cách khác, nếu coi trạng thái cân bằng của hệ thống khí hậu là điều
hậu và sự bền vững của hệ sinh thái lớn”, cảnh báo các hiểm họa từ biến đổi khí hậu
đối với môi trường sống của sinh vật. Là nguyên nhân làm cho hệ sinh thái đang ngày
càng bị mất cân bằng [58, 59].
+ Các khả năng chống chịu của nhiều hệ sinh thái (khả năng thích ứng của
chúng một cách tự nhiên) có thể sẽ vượt qua ngưỡng chịu đựng vào năm 2100 do
tác động kết hợp của biến đổi khí hậu, những hiện tượng thời tiết cực đoan kèm
theo. Các hệ sinh thái trên đất liền có khả năng trở thành một nguồn bổ sung thêm
carbon vào năm 2100, do đó làm khuếch đại biến đổi khí hậu.[51]
+ Khoảng 20 đến 30% các loài được đánh giá (thay đổi từ 1% đến 80% số
lượng loài giữa các vùng sinh thái) cho đến nay có thể sẽ đối mặt với nguy cơ tuyệt
chủng ngày càng cao khi nhiệt độ toàn cầu trung bình là vượt quá 2 đến 3°C so với
mức nhiệt độ thời kỳ tiền công nghiệp.[54]
+ Vùng đất ngập nước ven biển, bao gồm đầm lầy mặn và rừng ngập mặn,
rất nhạy cảm với nước biển dâng, với dự báo thiệt hại toàn cầu là 33% cho trường
hợp nước biển dâng lên 36 cm trong giai đoạn 2000-2080. Sự biến động lượng mưa
lớn hơn có khả năng làm tổn thương các loài sinh vật sống ở vùng đất ngập nước và
rừng ngập mặn ven biển thông qua các thay đổi về chế độ thủy triều, thời gian và độ
sâu của vùng ngập nước [52,61].
+ Ngập lụt ven biển ở vùng trũng rất có khả năng trở thành một nguy cơ lớn
hơn so với hiện nay do nước biển dâng và các trận bão lớn ven biển. Nếu không có
giải pháp thích ứng, hơn 100 triệu người có thể phảo chịu cảnh ngập lụt chỉ do
nguyên nhân là nước biển dâng. Tính dễ tổn thương tăng nhanh nhất theo khu vực
có thể sẽ là vùng Đông, Đông Nam và Nam Á, và các khu vực đô thị hóa ven biển
trên khắp châu Phi, và các hòn đảo nhỏ, đặc biệt ở châu Á.[62,69]
c. Các nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu lên các hệ sinh thái Ở Việt
Nam
Những nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu ở Việt Nam phần lớn
mới được đề cập trong thời gian gần đây. Ở cấp độ quốc gia, những tác động của
9
đời sống. Tuy vậy, trong những thập niên gần đây, các HST biển của nước ta đang
10
bị suy thoái nghiêm trọng cả về số lượng và chất lượng do tác động của biến đổi khí
hậu (BĐKH) [18].
Vùng biển nước ta có khoảng 20 HST điển hình, phân bố trên 1 triệu km2
P
P
diện tích ở Biển Đông, với 155.000 ha rừng ngập mặn, khoảng 1.300 km2 rạn san
P
P
hô, gần 500 km2 đầm phá và khoảng 16.000 ha cỏ biển, nhiều khu vực bãi triều và
P
P
cửa sông, với chừng 11.000 loài sinh vật cư trú. Tuy nhiên, hiện nay các HST này
đang bị suy giảm nhanh chóng do sự khai thác quá mức của con người, ô nhiễm môi
trường và BĐKH. [21,22]
Rừng ngập mặn với diện tích trên 250.000 ha (năm 2016) có thể làm giảm
xói mòn bờ biển và bảo vệ đường bờ khỏi bão và triều cường. Hiện các nhà khoa
học cảnh báo, khi nước biển dâng, độ mặn nước trong rừng ngập mặn có thể vượt
quá 25% dẫn tới một số loài sinh vật trong rừng ngập mặn sẽ bị tuyệt chủng. Bên
cạnh đó, sự gia tăng trường sóng sát rừng ngập mặn do mực nước biển dâng tạo ra
P
P
P
P
Trung tâm xã cách huyện lỵ 23 km về phía Nam. Phía tây giáp huyện Ba Chẽ, Phía
đông giáp huyện Vân Đồn và Phía bắc giáp xã Hải Lạng, Tiên Yên. Đồng Rui là
một xã đảo có địa hình tương đối bằng phẳng.[1,45]
Toàn xã Đồng Rui có khoảng 554 hộ với 2198 khẩu, trong đó cuộc sống của
người dân phụ thuộc chính vào hoạt động nông nghiệp (trồng lúa, hoa màu và chăn
nuôi) và nuôi trồng và đánh bắt thủy sản tự do ở khu vực đất ngập nước. Việc các
hệ sinh thái đất ngập nước trong đó tiêu biểu là hệ sinh thái rừng ngập mặn có vai
trò rất quan trọng đối với sinh kế và đời sống người dân. Hệ sinh thái đất ngập nước
ở các xã Hải Lạng, Đồng Rui, huyện Tiên Yên tỉnh Quảng Ninh được coi là hệ sinh
thái điển hình của khu vực phía bắc Việt Nam. Các hệ sinh thái trong khu vực đất
ngập nước trước đây có chất lượng tốt, rất phong phú về số lượng loài cây, về các
loài thủy sinh có giá trị kinh tế cao, đã đem lại nguồn lợi và sinh kế tốt cho người
dân địa phương.[1,45]
12
Hình 1. Sơ đồ vị trí khu vực đất ngập nước Đồng Rui - Tiên Yên
13
nhất 28 m3/s, lưu lượng nước lớn nhất vào mùa lũ lên đến 2.090 m3/s.
P
P
P
P
Sông Ba Chẽ bắt nguồn từ núi Khe Ru ở độ cao 789 m trên đất Hoành Bồ, độ
14