Luận văn Thạc sĩ Quản lý tài nguyên rừng: Nghiên cứu biến động và đề xuất giải pháp quản lý thảm thực vật rừng tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình

Chia sẻ: Tomcangnuongphomai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Thêm vào BST

Báo xấu

47
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xây dựng được bản đồ và số liệu biến động thảm thực vật rừng tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình. Xác định được các yêu tố ảnh hưởng chủ yếu đến biến động diện tích rừng và đất lâm nghiệp tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý rừng và đất lâm nghiệp tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Quản lý tài nguyên rừng: Nghiên cứu biến động và đề xuất giải pháp quản lý thảm thực vật rừng tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRƢƠNG NAM CÔNG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ THẢM THỰC VẬT RỪNG TẠI HUYỆN LỆ THỦY, TỈNH QUẢNG BÌNH CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG MÃ SỐ: 8620211 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS. PHÙNG THỊ TUYẾN Hà Nội, 2019
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài này là công trình do tôi thực hiện, những số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ công trình nghiên cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học. Quảng Bình, ngày tháng năm 2019 Tác giả Trƣơng Nam Công
ii LỜI CẢM ƠN Quá trình thực hiện Luận vănThạc sĩ “Nghiên cứu biến động và đề xuất giải pháp quản lý thảm thực vật rừng tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình”, tôi đã gặp không ít những khó khăn, nhưng với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo cùng các đồng nghiệp và gia đình, đến nay Luận văn đã hoàn thành nội dung nghiên cứu và đạt được mục tiêu đặt ra. Nhân dịp này, tôi xin đặc biệt bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo TS. Phùng Thị Tuyến đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô giáo ở Viện Sinh thái rừng và Môi trường đã cung cấp nhiều tài liệu có giá trị khoa học và thực tiễn để tôi hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo sau Đại học, Khoa Tài nguyên rừng và Môi trường, Trường Đại học lâm nghiệp; Ban lãnh đạo và các đồng nghiệp ở Chi cục Kiểm Lâm tỉnh Quảng Bình, Hạt Kiểm lâm Lệ Thủy đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện và dành thời gian cung cấp thông tin cho tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài nghiên cứu. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn tới toàn thể gia đình và những người thân đã luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi về vật chất, tinh thần cho tôi trong suốt thời gian qua. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Quảng Bình, ngày tháng năm 2019 Tác giả Trƣơng Nam Công
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................... iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................... vi DANH MỤC BẢNG .................................................................................. vii DANH MỤC HÌNH ................................................................................... viii ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................. 4 1.1. Khái niệm về thảm thực vật rừng và biến động thảm thực vật rừng ..... 4 1.2. Ứng dụng viễn thám trong đánh giá biến động thảm thực vật rừng. ..... 4 1.2.1. Trên thế giới: ................................................................................ 5 1.2.2. Ở Việt Nam ................................................................................... 7 1.2.3. Hiện trạng biến động tài nguyên rừng ở Việt Nam ........................ 9 1.2.4. Tình hình nghiên cứu biến động thảm thực vật rừng tại tỉnh Quảng Bình ...................................................................................................... 11 Chƣơng 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................................................. 13 2.1. Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................... 13 2.1.1. Mục tiêu chung: .......................................................................... 13 2.1.2. Mục tiêu cụ thể: .......................................................................... 13 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................... 13 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................. 13 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................... 13 2.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................... 13 2.3.1. Đánh giá hiện trạng thảm thực vật rừng tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình .......................................................................................... 13
iv 2.3.2. Đánh giá biến động thảm thực vật rừng rừng tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quản Bình giai đoạn 2013 - 2018.................................................. 14 2.3.3. Nghiên cứu, xác định các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới biến động diện tích rừng và đất lâm nghiệp khu vực nghiên cứu ........................... 14 2.3.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý rừng khu vực nghiên cứu................................................................................................................14 2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 14 2.4.1. Đánh giá hiện trạng thảm thực vật rừng tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình .......................................................................................... 14 2.4.2. Đánh giá biến động thảm thực vật rừng rừng tại huyện Lệ Thủy giai đoạn 2013 – 2018 .......................................................................... 15 2.4.3. Nghiên cứu, xác định các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới biến động thảm thực vật rừngtại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình ....................... 17 2.4.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả.......................................... 17 Chƣơng 3. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIẾN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI ... 18 3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên .............................................................. 18 3.1.1. Vị trí địa lý.................................................................................. 18 3.1.2. Địa hình...................................................................................... 19 3.1.3. Khí hậu, thủy văn ........................................................................ 21 3.1.4.Tài nguyên đất ............................................................................. 22 3.1.5. Tài nguyên động, thực vật........................................................... 25 3.2. Đặc điểm kinh tế xã hội ..................................................................... 26 3.2.1. Dân số ........................................................................................ 26 3.2.2. Văn hóa, xã hội ........................................................................... 26 Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................... 28 4.1. Hiện trạng thảm thực vật rừng tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình .. 28 4.1.1. Hiện trạng diện tích rừng và đất lâm nghiệp .............................. 28 4.1.2. Hiện trạng trữ lượng rừng tự nhiên phân theo trạng thái rừng .. 31
v 4.1.3. Thành phần loài cây ................................................................... 32 4.2. Đánh giá biến động thảm thực vật rừng rừng tại huyện Lệ Thủy giai đoạn 2013 – 2018. .................................................................................... 34 4.2.1. Hiện trạng thảm thực vật rừng huyện Lệ Thủy năm 2013 ........... 34 4.2.2. Hiện trạng thảm thực vật rừng huyện Lệ Thủy năm 2016 ........... 36 4.2.3. Hiện trạng thảm thực vật rừng huyện Lệ Thủy năm 2018 ........... 44 4.3. Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới biến động diện tích rừng và đất lâm nghiệp huyện Lệ Thủy .............................................................................. 49 4.3.1. Các yếu tố tích cực làm tăng diện tích thảm thực vật rừng ......... 49 4.3.2. Các yếu tố tiêu cực làm giảm diện tích và trữ lượng rừng tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình..................................................................... 53 4.3.3. Nguyên nhân gián tiếp dẫn đến mất rừng và suy thoái rừng. ...... 56 4.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý rừng tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình ....................................................................................... 57 4.4.1. Đẩy mạnh công tác tuyên truyền, nâng cao nhận thức bảo vệ và phát triển rừng ..................................................................................... 57 4.4.2. Tăng cường công tác phòng cháy chữa cháy rừng ...................... 57 4.4.3. Giải pháp về bảo vệ và phát triển rừng ....................................... 57 4.4.4. Giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của lực lượng Kiểm lâm ............................................................................................................. 60 4.4.5. Giải pháp nâng cao năng lực và đổi mới hoạt động các chủ rừng ............................................................................................................. 60 4.4.6. Giải pháp về cơ chế chính sách, tài chính và tín dụng ................ 61 4.4.7. Giải pháp về khoa học công nghệ ............................................... 62 4.4.8. Giải pháp đào tạo nguồn nhân lực.............................................. 62 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ ................................................ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 66
vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT : Stt Ký hiệu Ý nghĩa 1 BTTN Bảo tồn thiên nhiên 2 BTXM Bê tông xi măng 5 CHDCND Cộng hòa dân chủ nhân dân 3 DTTN Dự trữ thiên nhiên 4 IUCN Sách đỏ thế giới 6 PCCCR Phòng cháy chữa cháy rừng 7 QLBVR Quản lý bảo vệ rừng 8 RPH Rừng phòng hộ 9 TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên 10 UBND Ủy ban nhân dân 11 WWF Quỹ Bảo tồn thiên nhiên thế giới
vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Hiện trạng diện tích rừng Việt Nam theo loại chủ quản lý ............ 10 Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng đất huyện Lệ Thuỷ năm 2018 ........................ 24 Bảng 4.1. Hiện trạng thảm thực vật rừng huyện Lệ Thủy ............................. 28 Bảng 4.2. Hiện trạng trữ lượng rừng tự nhiên phân theo trạng thái rừng huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình ............................................................................ 31 Bảng 4.3. Thành phần thực vật rừng huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình ........ 33 Bảng 4.4. Hiện trạng rừng và đất lâm nghiệp huyện Lệ Thủy 2013 .............. 35 Bảng 4.5. Bộ khóa giải đoán các loại hình sử dụng đất năm 2016 ................ 38 Bảng 4.6. Hiện trạng tài nguyên rừng huyện Lệ Thủy năm 2016 .................. 41 Bảng 4.7. Diện tích biến động rừng huyện Lệ Thủy giai đoạn 2013 - 2016 .. 42 Bảng 4.8. Diện tích biến động rừng theo nguyên nhân giai đoạn 2013 - 2016 huyện Lệ Thủy ............................................................................................. 43 Bảng 4.9. Hiện trạng thảm thực vật huyện Lệ Thủy năm 2018 ..................... 45 Bảng 4.10. Diện tích biến động rừng huyện Lệ Thủy giai đoạn 2016 - 2018 .. 48 Bảng 4.11. Diện tích rừng trồng thiệt hại do nắng nóng 2018 huyện lệ Thủy ... 55
viii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Sơ đồ vị trí huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình ............................... 18 Hình 4.1. Bản đồ hiện trạng rừng huyện Lệ Thủy năm 2013 ........................ 36 Hình 4.2. Tư liệu ảnh vệ tinh phục vụ giải đoạn hiện trạng rừng huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình ................................................................................. 37 Hình 4.3. Bản đồ hiện trạng rừng năm 2016 huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình 40 Hình 4.4. Bản đồ hiện trạng rừng năm 2018 huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình…………………………………………………………………………44 Hình 4.5. Bản đồ các điểm biến động rừng xác định trên ảnh vệ tinh huyện Lệ Thủy giai đoạn 2016 - 2018. ......................................................................... 46 Hình 4.6. Bản đồ lớp biến động rừng huyện Lệ Thủy giai đoạn 2016 - 2018. ... 47
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là một hệ sinh thái bao gồm các loài thực vật rừng, động vật rừng, nấm, vi sinh vật, đất rừng và các yếu tố môi trường khác, trong đó thành phần chính là một hoặc một số loài cây thân gỗ, tre, nứa, cây họ cau có chiều cao được xác định theo hệ thực vật trên núi đất, núi đá, đất ngập nước, đất cát hoặc hệ thực vật đặc trưng khác; diện tích liền vùng từ 0,3 ha trở lên; độ tàn che từ 0,1 trở lên (Luật lâm nghiệp, 2019). Trong hệ sinh thái rừng, quần xã cây rừng giữ vai trò chủ đạo trong mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường. Rừng có vai trò rất quan trọng đối với cuộc sống của con người cũng như môi trường. Về kinh tế, rừng cung cấp nguồn gỗ, củi phục vụ các công trình xây dựng và dân dụng… Về môi trường, rừng điều hòa không khí, điều tiết nguồn nước sông suối, là nơi cư trú động thực vật và là nơi lưu giữ nguồn gen quý hiếm, bảo vệ và ngăn chặn gió bão, chống xói mòn đất, đảm bảo cho sự sống, bảo vệ sức khỏe của con người… Ngày nay, con người đã không bảo vệ được rừng, chặt phá bừa bãi làm cho tài nguyên rừng bị cạn kiệt, nhiều nơi rừng không thể tái sinh, trở thành đồi trọc, sa mạc hóa, khi mưa xuống tạo thành những dòng lũ rửa trôi chất dinh dưỡng, gây lũ lụt, sạt lở cho vùng đồng bằng, thiệt hại nhiều về tài sản, tính mạng người dân. Biến động diện tích rừng ngày nay đang là vấn đề nóng nhận được sự quan tâm của Đảng, Chính phủ và các địa phương trên cả nước. Do nhiều nguyên nhân, rừng đang ngày càng thu hẹp về diện tích, suy giảm về trữ lượng và chất lượng. Bên cạnh những lợi ích thu được từ việc khai thác, sử dụng nguồn lợi từ rừng, các hoạt động của con người đã gây ra rất nhiều tác động tiêu cực đối với tài nguyên rừng. Sự phát triển kinh tế gắn với bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường phục vụ phát triển bền vững đang là vấn đề hết sức cấp thiết được các nhà quản lý đặt ra. Để làm tốt công việc này, công
2 tác điều tra, theo dõi và đánh giá biến động rừng là một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu (Trần Anh Tuấn, 2012) Những năm trước đây, việc điều tra, theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, xây dựng bản đồ hiện trạng rừng ở nước ta chủ yếu vẫn dựa trên việc đo vẽ bằng phương pháp thủ công. Công việc này tốn nhiều thời gian, công sức nhưng độ chính xác không cao. Thông tin cập nhật biến động rừng không thường xuyên. Số liệu thống kê ngoài thực địa và bản đồ không chính xác. Công tác theo dõi diễn biến rừng chưa phản ánh hết các biến động về rừng và đất lâm nghiệp ngoài thực địa Trong thời gian gần đây, khi khoa học phát triển mạnh thì việc áp dụng công nghệ viễn thám vào lâm nghiệp ngày càng phổ biến. Kỹ thuật viễn thám với khả năng quan sát các đối tượng ở các độ phân giải khác nhau, từ trung bình đến siêu cao và chu kỳ chụp lặp từ một tháng đến một ngày cho phép ta quan sát và xác định nhanh chóng hiện trạng lớp phủ rừng, từ đó có thể dễ dàng xác định được biến động rừng với độ tin cậy cao (Yuchun et al., 2008; Nguyễn Huy Hoàng, 2010). Công nghệ viễn thám đã giúp công tác theo dõi diến biến rừng được nâng lên một bước phát triển mới. Việc áp dụng ảnh viễn thám, các thiết bị hỗ trợ hiện đại đã giúp cho việc theo dõi biến động rừng thực hiện nhanh chóng và chính xác hơn. Tỉnh Quảng Bình là địa phương nằm ở miền Trung của đất nước, là nơi giao thoa của hai miền Nam – Bắc. Quảng Bình là địa phương có 539.127 ha đất có rừng, trong đó có 472.950 ha rừng tự nhiên, độ che phủ rừng trên 67%, đứng thứ 2 toàn quốc. Tuy nhiên, cũng như nhiều địa phương khác, rừng của Quảng Bình đang ngày càng bị tác động mạnh bởi con người để phục vụ phát triển kinh tế xã hội, chất lượng rừng ngày càng giảm mạnh. Huyện Lệ Thủy nằm ở phía Nam của tỉnh, là nơi còn giữ được nhiều diện tích rừng tự nhiên và nhiều loài động thực vật quý hiếm. Trên địa bàn
3 huyện có 03 Chi nhánh lâm trường và 02 Ban quản lý rừng phòng hộ được giao, cho thuê rừng để quản lý, bảo vệ và sản xuất lâm nghiệp. Thời gian qua, công tác quản lý bảo vệ rừng tại huyện Lệ Thủy đạt được nhiều kết quả tích cực. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề về kinh tế, xã hội tác động đến rừng, gây ra nhiều biến động về diện tích và trữ lượng rừng tại địa phương. Cần thiết phải đánh giá về thực trạng biến động tài nguyên rừng của huyện làm cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp quản lý bảo vệ rừng một cách có hiệu quả. Trước yêu cầu đó, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu biến động và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý thảm thực vật rừng tại huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình”
4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Khái niệm về thảm thực vật rừng và biến động thảm thực vật rừng Thảm thực vật rừng hiểu đúng theo nghĩa rộng là gồm cả thảm thực vật nguyên sinh và thảm thực vật thứ sinh hiện còn tồn tại trên phần đất lâm nghiệp. Không những chỉ gồm những kiểu rừng kín rậm cây gỗ lớn mà gồm cả những quần thụ cây nhỏ, những kiểu rừng thưa, trảng cỏ, truông gai và những hoang mạc tự nhiên hay vùng đất trơ trọc do con người phá hủy lớp thực bì trên bề mặt. Thảm thực vật rừng là một phần của lớp phủ bề mặt nói chung, là quần xã thực vật rừng, chủ yếu là cây rừng sinh trưởng trên một khoảnh đất đai nhất định bao gồm các đặc trưng sau: Nguồn gốc, tổ thành, tuổi, mật độ, tầng thứ, độ tàn che, độ che phủ, chiều cao bình quân, đường kính bình quân, tổng tiết diện ngang, độ dày của rừng, tăng trưởng, trữ lượng, diện tích, biến động… Biến động thảm thực vật rừng là những biến đổi, thay đổi, thay thế trạng thái này bằng một trạng thái khác liên tục của sự vật, hiện tượng tồn tại trong môi trường tự nhiên cũng như môi trường xã hội. Có các loại biến động như: Biến động về diện tích, biến động về số lượng; biến động về bản chất đối tượng. Mất rừng: là hoạt động trực tiếp chuyển đổi đất có rừng sang đất không có rừng do con người gây ra (với độ tàn che thấp hơn 10%) (UN-REDD, 2016). Suy thoái rừng: Mô tả thực trạng rừng bị suy giảm so với khả năng sinh trưởng tự nhiên của rừng, nhưng vẫn cao hơn ngưỡng 10% độ tàn che. Nếu độ tàn che bị suy giảm thấp hơn 10% sẽ bị coi là mất rừng (UN-REDD, 2016). 1.2. Ứng dụng viễn thám trong đánh giá biến động thảm thực vật rừng. Sự phát triển của công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) mở ra nhiều hướng ứng dụng trong nhiều ngành khoa học và công tác quản lý, đặc biệt đối với lĩnh vực tài nguyên rừng và môi trường. Viễn thám
5 không chỉ là công cụ hỗ trợ đắc lực cho việc quản lý cơ sở dữ liệu, phân tích dữ liệu để lựa chọn các giải pháp quản lý, sử dụng bền vững và có hiệu quả nguồn tài nguyên mà còn đang phát triển theo hướng tích hợp những kiến thức và kinh nghiệm của con người trong quản lý bền vững tài nguyên, trong đó bao gồm cả tài nguyên rừng. Việc sử dụng công nghệ tích hợp dữ liệu GIS và Viễn thám cho phép tạo nên một giải pháp cập nhật, xây dựng dữ liệu, phân tích biến động hiệu quả và hỗ trợ ra quyết định nhanh, trên phạm vi rộng với giá thành rẻ nhất so với biện pháp truyền thống (Nguyễn Kim Lợi và cộng sự, 2009). Viễn thám là một ngành khoa học có lịch sử phát triển từ lâu, có mục đích nghiên cứu thông tin về các đối tượng và hiện tượng thông qua việc phân tích dữ liệu ảnh hàng không và ảnh vệ tinh. Viễn thám thu nhận từ xa các thông tin về các đối tượng, hiện tượng trên trái đất bằng cách sử dụng thiết bị, công nghệ đo lường từ xa, một cách gián tiếp để nhận biết các thông tin về các đối tượng trên bề mặt trái đất mà không cần tiếp xúc chúng. Phương pháp này sử dụng năng lượng điện từ như ánh sáng, nhiệt, sóng cực ngắn như một phương tiện để điều tra và đo đạc những đặc tính của đối tượng (Nguyễn Ngọc Thạch và cộng sự, 1997).Hiện nay có rất nhiều dữ liệu viễn thám được ứng dụng như: Ảnh quang học; Ảnh hồng ngoại; Ảnh radar; Ảnh viễn thám... 1.2.1. Trên thế giới: Việc nghiên cứu, sử dụng ảnh viễn thám trong công tác theo dõi diễn biến rừng đã được thực hiện tại nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Canada, Anh, Pháp, Australia và các những nước trong khu vực như Trung quốc, Malaysia, Thái lan, Indonesia, Singapore. Từ năm 1972, với việc phóng vệ tinh Tài nguyên Trái đất thứ nhất (ERTS-1, sau đổi tên là Landsat 1), nước Mỹ đã khởi đầu công nghệ giám sát môi trường và nghiên cứu các hệ sinh thái từ vũ trụ. Từ khi vệ tinh Landsat
6 được phóng lên quỹ đạo, ảnh số được thu theo quy trình tự động ổn định. Từ đó, viễn thám đã trở thành phương tiện chủ đạo cho công tác giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường ở nhiều quốc gia trên thê giới. Nhiều trạm thu ảnh vệ tinh được xây dựng, ảnh vệ tinh của bất kỳ một nơi nào cũng được thu ở nhiều trạm mặt đất, phân bố đều trên thế giới mở giai đoạn mới được gọi là giai đoạn “bầu trời mở”. Tiếp sau đó là các vệ tinh của SPOT, IRS (Ấn Độ), JERS (Nhật) và đến nay là các vệ tinh có độ phân giải siêu cao, đa giải phổ đã mở ra nhiều ứng dụng mới một cách hoàn chỉnh. Trong lâm nghiệp, viễn thám được sử dụng trong việc xác định và phân tích các khu rừng, như xác định vị trí và hình dạng, kích thước, tình trạng suy thoái rừng và mức độ tác động của con người. Với vệ tinh có độ phân giải cao, cho phép phân biệt các lớp phủ khác nhau như các đối tượng rừng, đất rừng và cây bụi, trong khi các thông số thực vật cho phép xác định rừng cây lá rộng, cây lá kim và hỗn giao. Vệ tinh viễn thám cũng có thể hỗ trợ trong việc quản lý rừng bằng cách cung cấp thông tin về địa hình, đường giao thông và cũng cho phép giám sát hàng năm hoặc thậm chí giám sát hàng tháng trên diện tích rất lớn như các tỉnh hoặc quốc gia (Malingreau, 1993). Hiện nay phương pháp giải đoán ảnh phục vụ xây dựng bản đồ hiện trạng rừng đang bước đầu được ứng dụng trên những quy mô khác nhau với các loại ảnh khác nhau. Các kết quả đều cho độ chính xác cao hơn so với phương pháp phân loại dựa vào điểm ảnh riêng lẻ trước đây. Tuy vậy, các nghiên cứu liên quan đến sử dụng ảnh vệ tinh SPOT-5 để so sánh giữa phân loại dựa trên điểm ảnh riêng lẻ và hướng đối tượng chưa có nhiều. Ngoài lý do khách quan do chi phí mua ảnh cao còn lý do chủ quan về mặt kỹ thuật xử lý về cấu trúc không gian của đối tượng trên ảnh. Lewinski và cộng sự tiến hành thử nghiệm phân loại hướng đối tượng trên toàn cảnh (60 km x 60 km) cho ảnh SPOT-4 ở Ba Lan. Nghiên cứu đưa
7 ra được hệ thống phân loại hiện trạng phong phú lên đến 13 trạng thái. Trong số này có bảy trạng thái liên quan đến lâm nghiệp gồm: cây vùng đô thị, đất trồng màu, đất trống cỏ, vườn cây ăn quả, rừng lá kim, rừng rụng lá, rừng hỗn giao. Độ chính xác của kết quả phân loại đạt 89,1%. Wei Su và cộng sự đã sử dụng ảnh SPOT-5 để giải đoán lớp phủ thực vật theo phương pháp hướng đối tượng cho vùng Fu Xin của Trung Quốc. Diện tích vùng nghiên cứu là 26,8 km2 với năm đối tượng được phân loại gồm rừng dày, rừng trung bình, rừng thưa, đất trống và đường giao thông. Địa hình khu nghiên cứu phức tạp với mười cấp khác nhau. Độ chính xác của bản đồ hiện trạng rừng giải đoán theo phương pháp phân loại hướng đối tượng đạt 86,53% trong khi áp dụng phương pháp pixel riêng lẻ chỉ đạt 74,53%. Nghiên cứu cũng cho thấy hiện tượng xuất hiện nhiều lô có diện tích chỉ bằng diện tích một hoặc một vài điểm ảnh thường có trong phân loại pixel riêng lẻ được giải quyết khá triệt để trong cách tiếp cận hướng đối tượng. Các chỉ tiêu về phân bố cấp xám độ theo phương thẳng đứng (xuyên nhiều kênh ảnh), theo phương ngang (các pixel liền kề trên một kênh ảnh), chỉ số thực vật được áp dụng đầy đủ trong nghiên cứu này. Tuy nhiên, số đối tượng được phân loại chỉ có năm đối tượng. Thêm nữa, với điều kiện địa hình phức tạp thì việc hiệu chỉnh giá trị ảnh theo địa hình cũng cần được xử lý để tăng độ chính xác của kết quả giải đoán. 1.2.2. Ở Việt Nam Việt Nam là quốc gia tiếp cận với GIS chậm hơn so với nhiều nước khác trên thế giới. Giai đoạn 1970 – 1975 ảnh máy bay đã được sử dụng rộng rãi để xây dựng các bản đồ hiện trạng, bản đồ mạng lưới vận xuất, vận chuyển cho nhiều vùng thuộc miền Bắc (Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao, 1997). Từ năm 1981 đến năm 1983, được sự hỗ trợ của tổ chức Nông lương thế giới, Việt Nam tiến hành thực hiện công tác điều tra, đánh giá tài nguyên rừng trên phạm vi toàn quốc. Công tác điều tra, đánh giá tài nguyên rừng đã
8 kết hợp giải đoán ảnh vệ tinh và điều tra ngoài thực địa để kiểm chứng độ chính xác của công tác giải đoán ảnh Từ năm 1991, Việt Nam đã tiến hành thực hiện công tác theo dõi diễn biến rừng và đất lâm nghiệp và đã xây dựng được bản đồ hiện trạng rừng với các công trình của các tác giả như sau: Ứng dụng tin học và GIS trong điều tra, quy hoạch và quản lý rừng ở Việt Nam của Lại Huy Phương năm 1995. Xây dựng bản đồ rừng trên cơ sở thông tin viễn thám của Nguyễn Mạnh Cường năm 1995. Thử nghiệm sử dụng ảnh MODIS để thành lập bản đồ lớp phủ bề mặt và sử dụng đất, bản đồ phân bố rừng và thảm thực vật tỷ lệ 1/500.000 vùng Tây Nguyên và Đông Nam Bộ của tác giả Nguyễn Ngọc Thanh (1996). Tác giả Nguyễn Trường Sơn đã sử dụng ảnh viễn thám Lansat 7 năm 1999 và ảnh SPOT 5 năm 2003 để đánh giá biến động diện tích rừng tại huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang. Vũ Tiến Điển và cộng sự (2013) nghiên cứu ứng dụng phương pháp phân loại hướng đối tượng đã được thực hiện tại huyện Cư Jut tỉnh Đăk Nông, huyện Con Cuông tỉnh Nghệ An, huyện Mai Sơn tỉnh Sơn La. Điểm hạn chế của nghiên cứu này là không có được ảnh đa phổ để phân tích mà chỉ dựa vào ảnh SPOT-5 đã được tổ hợp màu tự nhiên giả. Do đó quá trình thực hiện sẽ khó phân tích chính xác một số thông tin như chỉ số thực vật, tổng cấp xám độ, tỷ lệ phản xạ mà chỉ dùng thông tin màu sắc để làm căn cứ. Như vậy, cho đến nay các nghiên cứu giải đoán ảnh số theo phương pháp phân loại hướng đối tượng vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu. Đặc biệt với những điều kiện rừng tự nhiên và rừng trồng phức tạp như ở Việt Nam thì việc tìm ra vai trò của các đặc trưng ảnh, khoảng giá trị các đặc trưng gắn với phân loại các trạng thái có ý nghĩ cả vệ mặt khoa học và thực tiễn trong điều tra rừng Từ năm 2007 - 2010, với sự giúp đỡ của Pháp trong việc cung cấp trạm thu ảnh vệ tinh SPOT5 ở Trung tâm Viễn thám Quốc gia. Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã sử dụng ảnh vệ tinh SPOT5 để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng
9 và quy hoạch rừng trên toàn quốc trong Chương trình điều tra theo dõi diễn biến tài nguyên rừng. Đây là bước tiến lớn trong ứng dụng ảnh vệ tinh có độ phân giải cao (2.5 x 2.5m), có quy mô lớn trong giám sát tài nguyên rừng ở Việt Nam. Việc ứng dụng công nghệ viễn thám, GIS tại nước ta có nhiều bước phát triển theo thời gian. Hiện nay, ứng dụng công nghệ GIS đã trở thành công việc thường nhật trong theo dõi diễn biến tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp. Từ năm 2014 đến năm 2016, nước ta tiến hành tổng điều tra, kiểm kê rừng tên phạm vi toàn quốc. Công tác điều tra, kiểm kê được áp dụng công nghệ mới. Việc ứng dụng ảnh vệ tinh có độ phân giải cao và các ứng dụng GIS đã góp phần nâng cao hiệu quả công tác điều tra, kiểm kê rừng. Sản phẩm điều tra, kiểm kê rừng đã được sử dụng và làm nguồn cơ sở dữ liệu cho việc theo dõi Diến biến rừng cho các năm tiếp theo. Năm 2018, Tổng cục lâm nghiệp đã chính thức sử dụng trang web phát hiện mất rừng để áp dụng phát hiện biến động rừng. Trang web sử dụng ứng dụng ảnh vệ tinh Landsat và Sentinel để theo dõi hiện trạng rừng thực tế, từ đó sử dụng các phần mềm bản đồ hiện có, đối chiếu với dữ liệu theo dõi diễn biến rừng mới nhất để xác định các biến động rừng. Công cụ này đã giúp cho công tác theo dõi diễn biến rừng tại các địa phương thực hiện nhanh chóng và chính xác hơn nhiều so với phương pháp theo dõi diễn biến rừng trước đây. 1.2.3. Hiện trạng biến động tài nguyên rừng ở Việt Nam Số liệu công bố về diễn biến rừng cho thấy, diện tích rừng Việt Nam đã bị giảm mạnh trong giai đoạn 1943 - 1995. Trong giai đoạn này, Việt Nam mất khoảng 5 triệu ha rừng và độ che phủ của rừng đã giảm từ 43% xuống còn 28%. Tốc độ mất rừng bình quân cho giai đoạn này được ước tính là khoảng 100.000 ha/năm. Tuy nhiên, trong thời gian từ năm 1995 đến năm 2008, diện tích rừng
10 Việt Nam liên tục gia tăng. Kết quả kiểm kê rừng toàn quốc cho thấy năm 1999 Việt Nam có tổng diện tích rừng là khoảng 10,9 triệu ha, trong đó diện tích rừng tự nhiên là 9,4 ha và diện tích rừng trồng là 1,5 triệu ha; tỷ lệ che phủ rừng khoảng 33%. Đến năm 2005, diện tích rừng Việt Nam là 12,6 triệu ha với độ che phủ là 37%. Năm 2015 diện tích rừng là 14,06 triệu ha, trong đó có khoảng gần 0,82 triệu ha rừng nằm ngoài quy hoạch 3 loại rừng (Vũ Tiến Điển, 2013). Theo số liệu công bố hiện trạng rừng toàn quốc của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đến năm 2018, Việt Nam có 14,5 triệu ha đất có rừng, trong đó khoảng trên 2,2 triệu ha rừng đặc dụng; 4,6 triệu ha rừng phòng hộ và trên 7,7 triệu ha rừng sản xuất (Quyết định 911/QĐ-BNN-TCLN của Bộ NN&PTNT, 2019). Từ năm 2005 đến nay diện tích rừng đặc dụng cơ bản được giữ ổn định, diện tích rừng phòng hộ giảm từ 6,1 triệu ha xuống còn 4,5 triệu ha; rừng sản xuất tăng từ 4,5 triệu ha lên trên 7,6 triệu ha. Số liệu của Bộ Nông nghiệp và PTNT về công bố hiện trạng rừng toàn quốc năm 2018 cho thấy các ban quản lý rừng và doanh nghiệp nhà nước quản lý trên 48% diện tích rừng, tiếp đến là hộ gia đình quản lý 24% diện tích rừng, Ủy ban nhân dân xã quản lý trên 17% diện tích rừng. Bảng 1.1. Hiện trạng diện tích rừng Việt Nam theo loại chủ quản lý Rừng tự Rừng TT Tên đơn vị quản lý Tổng nhiên trồng 1 Ban quản lý Rừng đặc dụng 2.056.504 1.971.204 85.3 2 Ban quản lý rừng Phòng hộ 2.984.518 2.499.605 484.553 3 Tổ chức kinh tế 1.711.594 1.171.267 540.327
11 Rừng tự Rừng TT Tên đơn vị quản lý Tổng nhiên trồng Tổ chức KH&CN, ĐT, DN 4 118.521 54.071 64.450 về Lâm nghiệp Doanh nghiệp có vốn Nước 5 66.159 33.854 32.305 ngoài 6 Hộ Gia đình 2.955.134 1.410.324 1.544.810 7 Cộng đồng dân cư 1.156.714 1.051.224 105.49 8 Đơn vị vũ trang 198.825 67.632 131.193 9 Các tổ chức khác 148.793 85.602 63.191 10 UBND xã 3.094.893 1.910.742 1.184.151 Tổng cộng 14.491.295 10.255.525 4.235.770 Nguồn: Quyết định 911/QĐ-BNN-TCLN của Bộ NN&PTNT, 2019 1.2.4. Tình hình nghiên cứu biến động rừng tại tỉnh Quảng Bình Từ năm 2000, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã triển khai thực hiện chương trình theo dõi diễn biến rừng trên phạm vi toàn quốc và xác định là một trong những nhiệm vụ quan trọng của ngành Kiểm lâm. Từ đó đến nay, việc theo dõi diễn biến rừng hàng năm được lực lượng Kiểm lâm trên cả nước tổ chức thực hiện. Tuy nhiên, việc thực hiện theo dõi, đánh giá biến động thảm thực vật rừng ở Quảng Bình trước đây thực hiện bằng phương pháp thủ công, chỉ nặng về việc giám sát, kiểm tra, thu thập và tổng hợp số liệu ngoài thực địa. Việc này mất nhiều công sức và độ chính xác không cao, bỏ sót nhiều diện tích có biến động. Số liệu biến động rừng ngoài thực địa chưa tích hợp được trên bản bản đồ hiện trạng rừng. Từ năm 2016, tỉnh Quảng Bình bắt đầu ứng dụng công nghệ viễn thám trong theo dõi diễn biến rừng. Bằng việc thực hiện công tác Kiểm kê rừng,