Các quan điểm và phương pháp nghiên cứu sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm - Nguyễn Quyết Chiến

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE DOI: 10.18173/2354-1067.2016-0071 Social Sci., 2016, Vol. 61, No. 5, pp. 131-139 This paper is available online at CÁC QUAN ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỢP LÍ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG LƯU VỰC SÔNG GÂM Nguyễn Quyết Chiến Khoa Địa lí, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tóm tắt. Phân tích hiện trạng tài nguyên, môi trường lưu vực sông (LVS) Gâm như là hệ quả của mối quan hệ thống nhất, chặt chẽ giữa các điều kiện tự nhiên (ĐKTN), kinh tế - xã hội (KT - XH); đề xuất sử dụng hợp lí (SDHL) tài nguyên, bảo vệ môi trường (BVMT) chủ yếu tập trung vào ba loại tài nguyên có mối quan hệ chặt chẽ (đất, rừng và nước mặt). . . là hướng tiếp cận tổng hợp, có cơ sở khoa học và phù hợp với điều kiện đặc thù của LVS Gâm. Tiếp cận nghiên cứu tổng hợp theo lưu vực đòi hỏi việc vận dụng các quan điểm và phương pháp nghiên cứu chủ đạo trong nghiên cứu địa lí tự nhiên tổng hợp gồm: quan điểm tổng hợp, quan điểm hệ thống, quan điểm lịch sử, phát sinh, quan điểm kinh tế - sinh thái; phương pháp đánh giá tiềm năng xói mòn đất theo lưu vực, phương pháp phân tích DPSIR và phương pháp phân tích hệ thống. Từ khóa: Lưu vực sông Gâm, tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường. 1. Mở đầu Quy hoạch, SDHL nguồn tài nguyên thiên nhiên (TNTN) đã được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. Ở Việt Nam, trong giai đoạn hiện nay, nghiên cứu quản lí tổng hợp và SDHL tài nguyên theo LVS đang được nhiều cá nhân, tổ chức quan tâm với những quan điểm và hướng tiếp cận khác nhau. Sông Gâm là phụ lưu cấp 1 lớn nhất của hệ thống sông Lô - Gâm. LVS có dạng dài và hẹp, với diện tích 14.972 km2, trong đó, diện tích lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam là 9.168 km2. Hồ Tuyên Quang được xây dựng ở trung lưu sông Gâm, trên địa phận các huyện Lâm Bình, Na Hang, tỉnh Tuyên Quang. Bên cạnh những lợi ích KT - XH, các tác động tiêu cực đối với nguồn TNTN và môi trường là không nhỏ: hồ chứa hình thành đã thu hẹp nhiều diện tích rừng thuộc các khu bảo tồn thiên nhiên và đất canh tác do bị ngập nước; môi trường sinh thái bị biến động [8-10]... ĐKTN chia cắt mạnh của LVS cùng với việc xây dựng hồ chứa thuỷ điện Tuyên Quang nói riêng, các hoạt động nhân tác nói chung ngày càng đa dạng về hình thức, phổ biến về không gian xuất hiện đã có những tác động mạnh mẽ và chứa đựng những nguy cơ suy thoái tài nguyên trên cả hệ thống lưu vực. Xuất phát từ thực tế đó, vấn đề đặt ra là phải xác lập được mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu, hướng tiếp cận, quan điểm và phương pháp nghiên cứu phù hợp với điều ĐKTN cũng như KT - XH mang tính đặc thù của LVS Gâm, nhằm khai thác, sử dụng hiệu quả TNTN và BVMT lưu vực. Ngày nhận bài: 5/1/2016. Ngày nhận đăng: 25/5/2016 Liên hệ: Nguyễn Quyết Chiến, e-mail: chienhnue@gmail.com 131 Nguyễn Quyết Chiến 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Quan điểm về sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên Sự khai thác quá mức và sử dụng lãng phí là nguyên nhân chủ yếu làm suy thoái nguồn TNTN nói riêng, môi trường sinh thái nói chung. Chính vì thế, SDHL tài nguyên và BVMT là yêu cầu cấp thiết của mỗi quốc gia. Theo quan điểm chung nhất, SDHL TNTN là cách thức sử dụng vừa đáp ứng được nhu cầu sử dụng tài nguyên của xã hội hiện tại vừa đảm bảo duy trì lâu dài nguồn tài nguyên cho các thế hệ tương lai. Theo cách hiểu này, SDHL TNTN trước hết phải là việc khai thác, sử dụng có hiệu quả và tiết kiệm các nguồn TNTN. Đây là một trong 17 giải pháp nhằm thực hiện “Chiến lược Quốc gia về tăng trưởng xanh thời kì 2011 - 2020 và tầm nhìn đến năm 2050” đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt [7]. SDHL tài nguyên phải phù hợp với chức năng, khả năng cung cấp các dạng tài nguyên của các đơn vị lãnh thổ. SDHL cũng đồng thời phải đảm bảo sức tái tạo, khả năng phục hồi của tự nhiên, hạn chế các tai biến thiên nhiên, cải thiện và duy trì lâu dài chất lượng môi trường. SDHL nguồn TNTN và BVMT là điều kiện cho sự phát triển. Mục tiêu của SDHL tài nguyên và BVMT là hướng tới sự phát triển bền vững, bao gồm sự bền vững về kinh tế, bền vững về xã hội và bền vững về môi trường. 2.2. Mục tiêu, nhiệm vụ và hướng tiếp cận nghiên cứu sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm 2.2.1. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu: Xác định yêu cầu và đề xuất sử dụng các loại tài nguyên chủ yếu có mối quan hệ mật thiết (tài nguyên đất, tài nguyên rừng, tài nguyên nước mặt), nhằm góp phần nghiên cứu, SDHL tài nguyên, BVMT LVS Gâm và sự bền vững của công trình thủy điện Tuyên Quang. Nhiệm vụ nghiên cứu: Để đạt được mục tiêu nghiên cứu trên, các nhiệm vụ chủ yếu cần giải quyết là: 1/ Tổng quan các hướng nghiên cứu SDHL tài nguyên, BVMT lưu vực trên thế giới và ở Việt Nam; 2/ Xác lập cơ sở lí luận, hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu đề xuất SDHL tài nguyên, BVMT LVS Gâm trong điều kiện có công trình thủy điện Tuyên Quang; 3/ Phân tích đặc điểm tự nhiên, KT - XH liên quan đến tài nguyên, môi trường và vấn đề khai thác, sử dụng lãnh thổ LVS Gâm; 4/ Phân tích, hiện trạng và biến đổi tài nguyên, môi trường do tác động của đập thủy điện Tuyên Quang; 5/ Xác định yêu cầu, đề xuất SDHL tài nguyên đất, tài nguyên rừng, tài nguyên nước mặt và BVMT LVS Gâm; 6/ Đề xuất định hướng khai thác vùng hồ Tuyên Quang trên cơ sở phân tích tiềm năng tự nhiên vùng lòng hồ. 2.2.2. Hướng tiếp cận nghiên cứu - Phân tích hiện trạng tài nguyên, môi trường LVS Gâm như là hệ quả của mối quan hệ thống nhất, chặt chẽ giữa các ĐKTN, KT - XH và tác động của hồ Tuyên Quang đến toàn bộ hệ tự nhiên - môi trường sinh thái lưu vực: Trong mối quan hệ giữa các ĐKTN và KT - XH với tài nguyên, môi trường LVS Gâm, các ĐKTN quy định đặc điểm tài nguyên, môi trường lưu vực được hình thành trong lịch sử thành tạo cảnh quan dưới tác động của các quá trình tự nhiên diễn ra trong lưu vực. Sự biến đổi trạng thái và chất lượng tài nguyên, môi trường LVS Gâm chủ yếu là hệ quả tác động của tác nhân con người trong hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên và xây dựng các công trình kĩ thuật, đặc biệt là đập hồ Tuyên Quang. Đối với LVS, hệ quả của các tác động này đến sự biến đổi tài nguyên, môi trường được biểu hiện rõ nhất và mang tính liên hoàn là tài nguyên đất, 132 Các quan điểm và phương pháp nghiên cứu sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường... lớp phủ thực vật và tài nguyên nước mặt. - Đề xuất SDHL tài nguyên, BVMT lưu vực chủ yếu tập trung vào ba loại tài nguyên là tài nguyên đất, tài nguyên rừng và tài nguyên nước mặt: LVS là hệ thống tự nhiên tương đối hoàn chỉnh đối với các quá trình tự nhiên gắn kết các bộ phận thượng, trung và hạ lưu trong cấu trúc ngang của lưu vực. Trong LVS Gâm, đập hồ Tuyên Quang đã làm phân phối lại tài nguyên nước, cơ cấu sử dụng, quản lí đất và biến đổi rừng. Xác định yêu cầu SDHL tài nguyên đất, rừng và nước mặt dựa trên phân tích đặc điểm ĐKTN, KT - XH, tình trạng khai thác, sử dụng và hiện trạng tài nguyên, môi trường làm cơ sở đề xuất SDHL các loại tài nguyên này. - Cùng với việc khai thác và SDHL nguồn nước mặt, đối với toàn bộ diện tích LVS Gâm, việc phân tích lưu vực về xói mòn tiềm năng (XMTN), tình trạng thoái hóa đất, tiềm năng đất đai, trạng thái rừng là cơ sở đề xuất phân cấp đầu nguồn, cơ cấu sử dụng đất hợp lí, xác định tỉ lệ che phủ và phục hồi rừng nhằm giữ nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn - bồi lắng lòng hồ. Cách làm này được coi là khâu then chốt trong SDHL tài nguyên, BVMT LVS Gâm và góp phần đảm bảo hiệu suất sử dụng công trình thủy điện Tuyên Quang. 2.3. Các quan điểm vận dụng trong nghiên cứu sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm 2.3.1. Quan điểm tổng hợp Môi trường tự nhiên là một chỉnh thể thống nhất. Chính vì thế không thể tiếp cận đánh giá từng thành phần riêng biệt của thể tổng hợp mà cần xem xét tổng hợp toàn bộ địa tổng thể với các thành phần và mối quan hệ phức tạp của một hệ thống. Quan điểm tổng hợp là quan điểm chủ đạo trong suốt quá trình giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể. Trong nghiên cứu này, quan điểm tổng hợp được vận dụng để phân tích tác động tổng hợp của ĐKTN và KT - XH đến sự hình thành đặc điểm, sự biến đổi và hiện trạng tài nguyên, môi trường LVS Gâm. Trong đó, tập trung vào một số thành phần chủ yếu mà sự biến đổi của nó có vai trò chủ đạo tạo nên những thay đổi của tất cả các thành phần tự nhiên khác, đồng thời có tính chất quyết định đến chức năng và trạng thái khác nhau của môi trường lưu vực. Quan điểm tổng hợp cũng được cụ thể hóa ở các phương pháp nghiên cứu: đánh giá tổng hợp các yếu tố tự nhiên trong mô hình định lượng XMTN và đánh giá tổng hợp tiềm năng, hiện trạng tài nguyên, môi trường trong đề xuất SDHL tài nguyên, BVMT LVS Gâm. 2.3.2. Quan điểm hệ thống Theo quan điểm hệ thống, mỗi đơn vị lãnh thổ tự nhiên là một thể tổng hợp hoàn chỉnh, thống nhất, gồm nhiều thành phần cấu tạo có mối quan hệ và cấu trúc chặt chẽ. Trong nghiên cứu các thể tổng hợp lãnh thổ, quan điểm hệ thống có vai trò quan trọng nhằm xác định cấu trúc không gian, chức năng từng thành phần trong cấu trúc thẳng đứng đối với mỗi đơn vị lãnh thổ và chức năng của từng đơn vị lãnh thổ đối với các đơn vị lãnh thổ khác trong cấu trúc ngang thông qua các quá trình trao đổi vật chất và năng lượng. Vận dụng quan điểm hệ thống trong nghiên cứu, LVS Gâm được xem xét như một hệ thống thống nhất. Trong đó, các thành phần tự nhiên và hoạt động nhân tác có mối quan hệ chặt chẽ. Nghiên cứu đã tập trung phân tích làm rõ sự phân hóa không gian, hiện trạng và biến đổi của tài nguyên đất, tài nguyên rừng và tài nguyên nước mặt do tác động của các ĐKTN và KT - XH. Sự phân bố và biến đổi của ba loại tài nguyên này có ảnh hưởng quan trọng đến diễn biến trạng thái, chất lượng tài nguyên, môi trường lưu vực và phương hướng khai thác, sử dụng lãnh thổ. Quan điểm hệ thống còn được vận dụng để phân tích đặc tính cấu trúc của LVS Gâm với 133 Nguyễn Quyết Chiến vai trò là một hệ thống hoàn chỉnh về mặt tự nhiên trong đó các thành phần cấu thành luôn tạo nên sự ổn định tương đối. Theo cấu trúc đứng, LVS Gâm được cấu thành bởi các nhân tố tạo cảnh quan bao gồm địa chất, địa hình, khí hậu, thủy văn, thổ nhưỡng và sinh vật. Theo cấu trúc ngang, LVS Gâm là một bộ phận của LVS Lô - Gâm và là một hệ thống các LVS cấp 2 (của sông Gâm). Mỗi LVS bao gồm các bộ phận cấu thành có mối liên hệ chặt chẽ là thượng lưu, trung lưu, hạ lưu. Năng lượng dòng chảy tạo nên sự xuyên suốt từ thượng lưu đến hạ lưu của mỗi lưu vực và liên kết giữa các cấp lưu vực. Chính vì vậy, năng lượng dòng chảy là nhân tố động lực gây xói mòn đất và cũng là nhân tố có thể tác động để điều chỉnh quá trình xón mòn lưu vực. Việc xác định các mối quan hệ thống nhất trong hệ tự nhiên, giữa hệ tự nhiên và hệ KT - XH trong hệ thống lưu vực là cơ sở để đề xuất các giải pháp khai thác, SDHL lãnh thổ LVS Gâm nói chung và vùng lòng hồ Tuyên Quang nói riêng. 2.3.3. Quan điểm lịch sử, phát sinh Yếu tố thời gian cùng các đặc điểm tự nhiên, TNTN và môi trường, sự phân hóa của lãnh thổ LVS Gâm hiện tại là hệ quả của lịch sử hình thành, quá trình phát sinh, phát triển của tự nhiên và tác nhân KT - XH. Do vậy, quá trình tự nhiên và nhân tác được coi là những nhân tố cấu thành cảnh quan và ảnh hưởng đến hiện trạng, biến đổi tài nguyên, môi trường cũng như phương hướng khai thác, SDHL tài nguyên, BVMT lưu vực. 2.3.4. Quan điểm kinh tế - sinh thái Hoạt động khai thác cảnh quan cho các mục đích phát triển KT - XH đã tạo ra sự biến đổi mãnh mẽ về không gian, thời gian của các TNTN, cấu trúc, chức năng và tính bền vững của các hệ sinh thái. Nghiên cứu phân tích hiện trạng tài nguyên, môi trường LVS Gâm phải tạo được cơ sở lí luận và thực tiễn cho việc đề xuất các giải pháp SDHL lãnh thổ nhằm kết hợp hài hoà giữa các mục tiêu phát triển KT - XH với khả năng đáp ứng các nhu cầu khai thác tài nguyên và BVMT. Về mục tiêu ổn định môi trường sinh thái: Môi trường sinh thái là môi trường sống của con người và thế giới sinh vật trong đó con người là thành phần chủ thể trong môi trường, vừa là đối tượng hưởng lợi từ môi trường, vừa là tác nhân chủ yếu gây nên những biến đổi mạnh mẽ cho môi trường thông qua các hoạt động sống của mình. Trong nghiên cứu này, mục tiêu ổn định môi trường sinh thái được xác định qua việc đánh giá yêu cầu phòng hộ theo các cấp lưu vực trên cơ sở xác định mức độ và sự phân hóa không gian về XMTN đất trong mối quan hệ với hiện trạng che phủ rừng. Đây là cơ sở đề xuất mức đảm bảo tỉ lệ che phủ và phục hồi lớp phủ rừng theo mức độ xung yếu về phòng hộ của lưu vực nhằm điều hòa năng lượng dòng chảy, hạn chế xói mòn đất. Về mục tiêu phát triển KT - XH: Kết quả đánh giá XMTN để đề xuất tỉ lệ che phủ rừng hợp lí theo yêu cầu phòng hộ đầu nguồn (PHĐN) không những đảm bảo sự ổn định môi trường sinh thái mà còn hướng tới mục tiêu hạn chế bồi lắng lòng hồ, kéo dài tuổi thọ hồ chứa và tăng hiệu năng hoạt động của nhà máy thủy điện Tuyên Quang. Mục tiêu phát triển kinh tế cũng được thực hiện ở việc đánh giá tổng hợp hiện trạng và biến đổi tài nguyên, môi trường nhằm đề xuất giải pháp khai thác hiệu quả không gian mặt nước hồ Tuyên Quang. 2.4. Phương pháp nghiên cứu đề xuất sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm 2.4.1. Phương pháp đánh giá tiềm năng xói mòn đất theo lưu vực a. Lựa chọn phương pháp đánh giá Trên thế giới có nhiều phương pháp đánh giá xói mòn đất. Trong đó, những phương pháp 134 Các quan điểm và phương pháp nghiên cứu sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường... chủ yếu thường được sử dụng nhiều nhất là [1, 8]: - Phân loại, phân vùng lãnh thổ theo mức độ xói mòn trên cơ sở đánh giá tổng hợp ảnh hưởng của các ĐKTN đến xói mòn. Đây là phương pháp được áp dụng rộng rãi ở Liên Xô (cũ) và Trung Quốc. Các bản đồ phân vùng theo độ nguy hiểm tiềm năng xuất hiện xói mòn được xây dựng trên cơ sở tổng hợp các bản đồ phân cấp các nhân tố tự nhiên tham gia vào quá trình xói mòn như địa hình, khí hậu, lớp phủ thực vật, trong đó địa hình và khí hậu là những nhân tố được chú ý nhiều nhất. - Phương pháp mô hình hoá dựa trên cơ sở mô hình thực nghiệm nghiên cứu quá trình xói mòn (mô hình thực nghiệm), những kết quả quan sát xói mòn thực tế (mô hình kinh nghiệm) hoặc dựa trên sự hiểu biết về các quy luật vận động và cơ chế của quá trình xói mòn đã được lí thuyết hóa dưới dạng các định luật hay phương trình vật lí. Đây là phương pháp mang tính định lượng, sử dụng các mô hình toán thực nghiệm hoặc mô hình lí thuyết để thể hiện quá trình xói mòn. Phương pháp mô hình hóa có thể cho phép ứng dụng các công nghệ hiện đại vào nghiên cứu tính toán. Tuy nhiên, do quá trình xói mòn diễn ra rất đa dạng và mang tính địa phương cao nên khi áp dụng cho các lãnh thổ khác nhau cần chú ý tới những đặc thù địa lí của từng địa phương bằng cách sử dụng các thông số của mô hình đã được kiểm chứng cho địa phương. Do khả năng ứng dụng rộng rãi của hệ thông tin địa lí (GIS) với các ưu thế của những kĩ thuật mới trong quá trình nghiên cứu xói mòn nên tác giả đã sử dụng phương pháp mô hình trong nghiên cứu đánh giá XMTN lưu vực. b. Lựa chọn mô hình đánh giá * Cơ sở lựa chọn mô hình Mô hình đánh giá được sử dụng cần đảm bảo các yêu cầu chủ yếu sau: - Tính khả thi, bao gồm cả việc khả thi về nguồn tư liệu và phương pháp thực hiện. - Tính chính xác và phù hợp về thông tin: kết quả tính toán của mô hình phải có độ chính xác cao, đầy đủ và phù hợp với mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu đặt ra. - Thể hiện được sự phân hóa không gian phù hợp với điều kiện chia cắt địa hình nói riêng, sự phân hóa các ĐKTN nói chung của lãnh thổ nghiên cứu. Tác giả đã sử dụng mô hình mất đất phổ dụng USLE (Universal Soil Loss Equation) của Wischmeier và Schmid để đánh giá XMTN LVS Gâm, sau khi đã loại bỏ hệ số C và P. Việc lựa chọn mô hình này xuất phát từ những lí do sau đây: Thứ nhất, việc lựa chọn mô hình USLE cho phép đáp ứng được yêu cầu nghiên cứu phân cấp XMTN làm cơ sở cho việc đề xuất phân cấp phòng hộ theo lưu vực, trong đó các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn được đề cập một cách riêng biệt trong một mối tương quan chặt chẽ. Thứ hai, nhiều tác giả nghiên cứu xói mòn trên thế giới và trong nước đã khẳng định USLE là mô hình có thể áp dụng thành công cho xói mòn lưu vực [4, 5, 6, 8, 9, 10]. Thứ ba, các tham số của phương trình USLE có thể được sửa đổi để thích hợp với những hoàn cảnh cụ thể về tỉ lệ không gian, điều kiện khí hậu cũng như các điều kiện địa lí khác. Tuy nhiên, có thể xuất hiện các sai lệch do áp dụng máy móc các công thức của USLE. Chính vì vậy, để có thể sử dụng phương trình USLE, chúng tôi đã chú ý đến lập luận và công thức của các tác giả khác đã công bố với các lưu vực có điều kiện tương tự và đặc biệt là trong điều kiện của Việt Nam. Các hệ số được quan tâm nhiều trong việc thay đổi là LS, R và K. Thứ tư, với cách tiếp cận hệ thống theo từng thông số ảnh hưởng xói mòn, mô hình USLE có thể được tính toán bằng công cụ GIS (Hình 1). Theo đó, các hệ số của quá trình xói mòn đất được tính toán trên GIS từ các bản đồ thành phần với vai trò là những dữ liệu đầu vào, từ đó xây 135 Nguyễn Quyết Chiến dựng bản đồ xói mòn thực tế và bản đồ XMTN. Để có thể tính toán được trên GIS, việc đầu tiên cần quan tâm là phải xây dựng một cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh, đồng bộ. Hình 1. Sử dụng mô hình USLE trong tính toán xói mòn bằng GIS * Mô hình đánh giá - Phương trình mất đất tổng quát USLE được Wischmeier và Schmid hoàn thiện vào năm 1978 từ kết quả quan trắc và thống kê lớn từ thực tế, được thiết lập trên cơ sở định lượng các nhân tố gây ra xói mòn. Lượng xói mòn đất là một hàm của nhiều biến số; tiến hành tách biệt từng biến số và biểu diễn nó bằng số; khối lượng đất xói mòn bằng tích của tất cả các biến số đó. Phương trình mất đất tổng quát có dạng: A=R×K×L×S×C×P. Trong đó: A: Lượng đất mất trung bình hàng năm chuyển tới chân sườn (kg/m2.năm). R: Hệ số xói mòn do mưa (thang đo độ xói mòn được lập trên cơ sở EI30) (KJ.mm/m2.h.năm). K: Hệ số kháng xói của đất (được xác định bằng lượng đất mất đi cho một đơn vị xói mòn của mưa trong điều kiện chiều dài sườn là 22,4m, độ dốc 9%, trồng luống theo chiều từ trên xuống sườn dốc) (kg.h/KJ.mm). L: Hệ số chiều dài sườn dốc, tỉ lệ đất mất đi của thửa đất cần tích toán so với lượng đất mất đi của thửa đất chuẩn. S: Hệ số độ dốc (tỉ lệ đất mất đi của thửa đất cần tích toán so với lượng mất đất của thửa đất chuẩn có độ dốc 9%). C: Hệ số cây trồng hoặc lớp phủ (không thứ nguyên) tỉ lệ lượng đất mất của thửa đất so với lượng đất mất đi của thửa đất chuẩn (bỏ hoá cách năm). P: Hệ số canh tác bảo vệ đất (tỉ lệ lượng đất mất đi của thửa đất cần tính toán so với lượng đất mất đi của thửa đất không thực hiện biện pháp canh tác bảo vệ đất (thửa đất chuẩn, trồng luống theo chiều từ trên xuống sườn dốc). Trong nội dung nghiên cứu, hệ số C và P được loại bỏ để thành lập bản đồ XMTN lưu vực. Khi đó, mô hình USLE có dạng: A=R×K×L×S. Bản đồ XMTN được thành lập thể hiện mức độ xói mòn với giả thiết không có lớp phủ thực vật và các biện pháp canh tác chống xói mòn. Chính vì vậy, kết quả tính toán xói mòn không hướng tới việc phản ánh lượng đất xói mòn thực tế mà nhằm phân cấp khả năng xói mòn lưu vực do ảnh 136 Các quan điểm và phương pháp nghiên cứu sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường... hưởng của các ĐKTN (lượng mưa, loại đất, độ dốc, độ dài sườn dốc) đến quá trình xói mòn đất, làm cơ sở cho việc đề xuất SDHL và bảo vệ tài nguyên đất, phân cấp phòng hộ và phục hồi lớp phủ rừng lưu vực. 2.4.2. Phương pháp phân tích DPSIR Phương pháp phân tích DPSIR (Driving forces (nguồn tác động) - Pressures (áp lực) - State (hiện trạng) - Impacts (tác động) - Responses (ứng phó)) đã được Cơ quan Môi trường châu Âu (EEA, European Environmental Agency) kế thừa và nâng cấp từ phương pháp phân tích PSR (Pressures - State - Responses) của Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (OECD, 1993) từ năm 1994 sau khi đã bổ sung thêm 2 chỉ số là Động lực (D) và Tác động (I). DPSIR là một mô hình nhận thức dùng để xác định, phân tích và đánh giá các chuỗi quan hệ nguyên nhân - kết quả - giải pháp ứng phó. Tác giả đã sử dụng phương pháp DPSIR để phân tích tổng hợp các vấn đề liên quan đến tài nguyên nước mặt LVS Gâm làm cơ sở xác định các giải pháp cần đề xuất SDHL và bảo vệ tài nguyên nước mặt LVS Gâm (hình 2). - D (Driving forces) - nguồn tác động: các hoạt động KT - XH gây tác động tới tài nguyên nước LVS Gâm. - P (Pressures) - áp lực: các sức ép lên tài nguyên nước lưu vực từ hoạt động KT - XH của con người. - S (State) - hiện trạng: các thông tin định tính về hiện trạng tài nguyên nước và vấn đề khai thác, sử dụng nguồn nước lưu vực. - I (Impacts) - tác động: các tác động tiêu cực tới tài nguyên nước và cộng đồng dân cư trên lưu vực. - R (Responses) - ứng phó: các giải pháp SDHL và bảo vệ tài nguyên nước lưu vực. Hình 2. Sơ đồ khái quát phương pháp phân tích DPSIR Kết quả phân tích bằng phương pháp DPSIR cho phép xác định các mâu thuẫn trong sử dụng tài nguyên nước mặt, nguy cơ và nguyên nhân suy thoái cũng như các vấn đề còn tồn tại trong công tác quản lí tài nguyên nước, từ đó đề xuất các nhóm giải pháp khai thác và SDHL tài nguyên nước mặt lưu vực. 2.4.3. Phương pháp phân tích hệ thống Phương pháp phân tích hệ thống được vận dụng vào giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu theo trình tự các nội dung (các bước) sau: Bước 1: Phân tích đặc điểm các ĐKTN, KT - XH và hiện trạng tài nguyên, môi trường LVS Gâm. Bước 2: Thành lập bản đồ phân cấp XMTN LVS Gâm làm cơ sở cho việc đề xuất phân cấp phòng hộ; SDHL và phục hồi rừng; sử dụng, bảo vệ tài nguyên đất. 137 Nguyễn Quyết Chiến Bước 3. Đánh giá yêu cầu sử dụng nguồn nước (hiện trạng nguồn nước mặt, đặc trưng dòng chảy mặt, hiện trạng khai thác, sử dụng nguồn nước mặt, các tồn tại trong quản lí tài nguyên nước. . . ) làm cơ sở đề xuất SDHL tài nguyên nước mặt lưu vực. Bước 4: Đề xuất định hướng phát triển thủy sản và du lịch vùng lòng hồ Tuyên Quang trên cơ sở phân tích, đánh giá tổng hợp ĐKTN, TNTN vùng hồ. Việc vận dụng phương pháp phân tích hệ thống cho phép xác định rõ mối quan hệ giữa các hợp phần tự nhiên và nhân tác, giữa các bộ phận thượng lưu, trung lưu, hạ lưu và giữa các lưu vực cấp 2 nhằm tạo cơ sở đề xuất SDHL tài nguyên đất, rừng, nguồn nước mặt và vùng hồ Tuyên Quang. 3. Kết luận Xác lập được mục tiêu, nhiệm vụ, quan điểm, hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu phù hợp với ĐKTN cũng như KT - XH mang tính đặc thù của LVS Gâm là yêu cầu cấp thiết nhằm khai thác, sử dụng hiệu quả TNTN và BVMT theo lưu vực. Đây là nhiệm vụ trọng tâm trong việc đề xuất SDHL tài nguyên và BVMT LVS Gâm. Về hướng tiếp cận nghiên cứu: Phân tích hiện trạng tài nguyên, môi trường LVS Gâm như là hệ quả của mối quan hệ thống nhất, chặt chẽ giữa các ĐKTN, KT - XH và tác động của hồ Tuyên Quang đến toàn bộ hệ tự nhiên - môi trường sinh thái lưu vực. Đề xuất SDHL tài nguyên, BVMT lưu vực tập trung vào ba loại tài nguyên chủ yếu là tài nguyên đất, tài nguyên rừng và tài nguyên nước mặt. Trong đó, phân tích lưu vực về XMTN, tình trạng thoái hóa đất, tiềm năng đất đai, trạng thái rừng là cơ sở đề xuất phân cấp đầu nguồn, cơ cấu sử dụng đất hợp lí, xác định tỉ lệ che phủ và phục hồi rừng nhằm giữ nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn - bồi lắng lòng hồ. . . là khâu then chốt trong SDHL tài nguyên, BVMT LVS Gâm và góp phần đảm bảo hiệu suất sử dụng công trình thủy điện Tuyên Quang. Về quan điểm và phương pháp nghiên cứu: Các quan điểm nghiên cứu chủ yếu được vận dụng trong quá trình nghiên cứu gồm: quan điểm tổng hợp, quan điểm hệ thống; quan điểm lịch sử, phát sinh và quan điểm kinh tế - sinh thái. Từ mục tiêu, nhiệm vụ, quan điểm và hướng tiếp cận nghiên cứu, các phương pháp được vận dụng trong nghiên cứu đề xuất SDHL TNTN và BVMT LVS Gâm bao gồm: 1/ Phương pháp đánh giá tiềm năng xói mòn đất theo lưu vực, trong đó mô hình mất đất phổ dụng USLE của Wischmeier và Schmid đã được sử dụng để đánh giá XMTN LVS Gâm, sau khi đã loại bỏ hệ số C và P. Đây là mô hình đã được áp dụng thành công trong nghiên cứu xói mòn lưu vực, đáp ứng được yêu cầu phân cấp XMTN và khả năng ứng dụng rộng rãi công cụ GIS. 2/ Phương pháp phân tích DPSIR được sử dụng để xác định các mâu thuẫn trong sử dụng tài nguyên nước mặt, nguy cơ và nguyên nhân suy thoái cũng như các vấn đề còn tồn tại trong công tác quản lí tài nguyên nước, từ đó đề xuất các các giải pháp khai thác và SDHL tài nguyên nước mặt lưu vực. 3/ Phương pháp phân tích hệ thống được vận dụng giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu theo trình tự các bước gồm: phân tích đặc điểm các ĐKTN, KT - XH và hiện trạng tài nguyên, môi trường LVS Gâm; thành lập bản đồ phân cấp XMTN LVS Gâm làm cơ sở cho việc đề xuất phân cấp phòng hộ; đề xuất SDHL và phục hồi rừng; sử dụng, bảo vệ tài nguyên đất; đánh giá yêu cầu sử dụng nguồn nước và đề xuất SDHL tài nguyên nước mặt; đề xuất định hướng phát triển thủy sản và du lịch vùng lòng hồ Tuyên Quang. 138 Các quan điểm và phương pháp nghiên cứu sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường... TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cui Lingzhou et al, 2002. An experimental study on the relationship between developing process of the drainage geomorphology and the sediment yield. Proceedings of 12th ISCO conference Vol.2: Process of soil erosion and its environment effect, Beijing. [2] Hà Văn Hành, 2002. Nghiên cứu đánh giá tài nguyên phục vụ cho phát triển KT - XH bền vững ở huyện vùng cao A Lưới tỉnh Thừa Thiên Huế. Luận án Tiến sĩ Địa lí, trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội. [3] K. Honda, S. Murai, R. Shibasaki, 2002. Reference to the soil erosion and vegetation index model - 1, A watershed management application using GIS, GPS and remote sensing. STAR program. Asian Institute of Technology, Thailand. [4] D. Ouyang, J. Bartholic, 2001. Web-Based GIS application for soil erosion prediction, Proceeding of An International Symposium-Soil erosion research for the 21st century. Honolulu, HI. Jan. pp.3-5. [5] K.G. Renard, G.R. Foster, G.A.Weesies et al, 1997. RUSLE - A guide to conservation planning with the revised universal soil loss equation. USDA Agricultural Handbook No. 703. [6] STAR program, 2002.Modelling in Geographic information system. A watershed management application using GIS, GPS and remote sensing. STAR program, Asian Institute of Technology, Thailand. [7] Thủ tướng Chính phủ, 2012. Quyết định số: 1393/QĐ-TTg ngày 25 tháng 09 năm 2012 về việc Phê duyệt “Chiến lược quốc gia về tăng trưởng xanh thời kỳ 2011 -2020 và tầm nhìn đến năm 2050. [8] Trung tâm liên ngành Viễn thám và GIS - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2000. Báo cáo đề tài khoa học Đánh giá XMTN vùng đồi núi Bắc Trung Bộ Việt Nam. Hà Nội. [9] Trung tâm VTGEO - Viện Địa chất - Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, 1997. Báo cáo dự án nhánh: Mô hình hóa không gian lượng đất mất do xói mòn huyện Thanh Hòa - Vĩnh Phú - Việt Nam. Báo cáo đề án “Hệ thông tin môi trường đồng bằng sông Hồng”, Hà Nội. [10] Trần Văn Ý, Nguyễn Quang Mỹ, Nguyễn Văn Nhưng, 1999. Sử dụng hệ thông tin địa lí xây dựng bản đồ xói mòn tiềm năng Việt Nam tỉ lệ 1:1.000.000. Ứng dụng viễn thám và hệ thông tin địa lí trong quy hoạch môi trường, Hà Nội. ABSTRACT Viewpoints and methods applied in Research on the Rational use of Natural resources, Environmental protection of Gam river basin Analyze the current state of resources, environment of Gam river basin as a result of the unified and tight relationship between the natural and economic – social conditions; propose rational use of natural resources, environmental protection mainly focused on three main types of resources in close relationships (land, forests and surface water)... is a synthesized approach, has a scientific basis and accords with specific conditions of Gam river basin. Synthesized research approach according to basin requires the application of decisive research viewpoints and methods in research on synthesized physical geography including: synthetic viewpoint, systematic viewpoint, historical and generating viewpoint, ecological - economic viewpoint; methods of assessment of potential soil erosion in the basin, DPSIR analysis method and system analysis method. Keywords: Gam river basin, natural resources, environmental protection. 139