Tài liệu đánh giá khả năng cung cấp các dịch vụ sinh thái của hệ sinh thái nông nghiệp huyện yên thế tỉnh bắc giang

.. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC THÂN THỊ GẤM ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CUNG CẤP CÁC DỊCH VỤ SINH THÁI CỦA HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP HUYỆN YÊN THẾ, TỈNH BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC THÂN THỊ GẤM ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CUNG CẤP CÁC DỊCH VỤ SINH THÁI CỦA HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP HUYỆN YÊN THẾ, TỈNH BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã số: 8850101 Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Phương Mai (Chữ kí của GVHD) Lời cam đoan Tôi là Thân Thị Gấm, xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của T.S Nguyễn Thị Phương Mai của Giáo viên hướng dẫn, không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác. Số liệu và kết quả của luận văn chưa từng được công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác. Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN 2 http://lrc.tnu.edu.vn Lời cam đoan Tôi là Thân Thị Gấm, xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Thị Phương Mai không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác. Số liệu và kết quả của luận văn chưa từng được công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác. Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn. Tác giả Thân Thị Gấm i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp trong chương trình đào tạo Thạc sỹ Quản lý Tài nguyên và Môi trường của học viên được hoàn thành là kết quả của quá trình học tập, rèn luyện và tích lũy kiến thức tại trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên, cùng với sự hướng dẫn, dạy bảo tận tình của các thầy cô giáo khoa Môi trường và Trái đất cùng sự tham khảo ý kiến của các bạn đồng học. Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Thị Phương Mai, người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn này. Qua đây, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo thuộc Khoa Tài nguyên và Môi trường, Trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên, những người đã cung cấp những kiến thức bổ ích trong suốt quá trình đào tạo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành khóa đào tạo. Tôi xin chân thành cảm ơn Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Giang, UBND huyện Yên Thế, Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Yên Thế đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi thực hiện luận văn. Cuối cùng, tôi cũng cảm ơn gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp những người đã ủng hộ, chia sẻ và là chỗ dựa tinh thần giúp tôi trong suốt quá trình học và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng 4 năm 2019 Học viên Thân Thị Gấm ii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 1. Lý do lựa chọn đề tài ............................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................. 2 3. Dự kiến những đóng góp của đề tài ..................................................................... 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................. 3 1.1. Cơ sở khoa học về dịch vụ hệ sinh thái ............................................................ 3 1.1.1. Hệ sinh thái và các dịch vụ của chúng ...................................................... 3 1.1.2. Dịch vụ hệ sinh thái và đời sống con người.............................................. 5 1.2. Hệ sinh thái nông nghiệp ................................................................................... 8 1.2.1. Đặc điểm của hệ sinh thái nông nghiệp .................................................... 8 1.2.2. Những quy luật hoạt động của các HSTNN ........................................... 10 1.3. Các dịch vụ hệ sinh thái nông nghiệp ............................................................ 11 1.3.1. Dịch vụ cung cấp .................................................................................... 12 1.3.2. Dịch vụ điều tiết ..................................................................................... 12 1.3.3. Dịch vụ văn hóa ..................................................................................... 12 1.3.4. Dịch vụ hỗ trợ......................................................................................... 12 1.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ................................................................. 13 1.4.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................... 13 1.4.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ........................................................................ 17 1.4.3. Đánh giá chung........................................................................................ 20 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................................................... 22 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................... 22 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu.............................................................................. 22 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 22 2.2. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 22 2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 23 2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu .................................................................. 23 iii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 2.3.2. Phương pháp phân tích tổng hợp ............................................................ 23 2.3.3. Phương pháp xác định các dịch vụ sinh thái và các chỉ thị của các dịch vụ 23 2.3.5. Phương pháp thực địa.............................................................................. 27 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 28 3.1. Hiện trạng hệ sinh thái nông nghiệp tại khu vực nghiên cứu ..................... 28 3.1.1. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp ....................................................... 28 3.1.2. Hệ sinh thái cây trồng lâu năm................................................................ 31 3.1.3. Hệ sinh thái cây trồng hàng năm ............................................................. 32 3.2. Khả năng cung cấp các dịch vụ sinh thái nông nghiệp tại khu vực nghiên cứu .............................................................................................................................. 35 3.2.1. Dịch vụ cung cấp ..................................................................................... 35 3.2.2. Dịch vụ điều tiết ...................................................................................... 44 3.2.3. Dịch vụ văn hóa ...................................................................................... 48 3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng cung cấp các dịch vụ sinh thái ........ 53 3.3.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................... 53 3.3.2. Các chính sách......................................................................................... 55 3.3.3. Thị trường................................................................................................ 59 3.3.4. Nhận thức của người dân địa phương ..................................................... 59 3.3.6. Đánh giá chung........................................................................................ 61 3.4. Một số đề xuất, giải pháp phát triển các dịch vụ sinh thái nông nghiệp ... 62 KẾT LUẬN ............................................................................................................... 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 71 iv Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Bảng chỉ thị các dịch vụ sinh thái nông nghiệp ....................................... 24 Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng đất của huyện Yên Thế ............................................ 29 Bảng 3.3. Diện tích cây trồng lâu năm của huyện Yên Thế năm 2017 ................ 31 Bảng 3.4. Diện tích cây trồng hàng năm của huyện Yên Thế năm 2017 ............. 33 Bảng 3.5. Năng suất, sản lượng của các cây trồng nông nghiệp huyện Yên Thế năm 2018 ............................................................................................................... 36 Bảng 3.6. Năng suất và sản lượng lúa của huyện Yên Thế giai đoạn 2008 2017 ....................................................................................................................... 37 Bảng 3.7. Sản lượng cây lương thực có hạt huyện Yên Thế phân theo xã, thị trấn giai đoạn 2015 - 2017 ................................................................................................... 39 Bảng 3.9. Sản lượng một số cây ăn quảt tại huyện Yên Thế giai đoạn 2015 2017 ....................................................................................................................... 41 Bảng 3.10. Diện tích, năng suất, sản lượng một số cây công nghiệp của huyện Yên Thế năm 2015 ............................................................................................... 42 v Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH Hình 1.2. Bản đồ hành chính huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang ............................... 14 Hình 1.3. Cơ cấu nguồn thu nhập chính của hộ dân năm 2017 .............................. 17 Hình 3.1. Tỷ lệ diện tích các loại cây trồng hàng năm tại Yên Thế năm 2017 .... 34 Hình 3.2. Vườn cây có múi và nhãn chín muộn tại huyện Yên Thế ..................... 40 Hình 3.3. Mô hình trồng cây xen canh tại huyện Yên Thế ................................... 47 Hình 3.4. Học sinh tiểu học đi trải nghiệm thực tế tại khu trồng chè xã Xuân Lương .................................................................................................................... 49 Hình 3.5. Khu di tích lễ hội Yên Thế .................................................................... 51 Hình 3.6. Hồ Ngạc Hai, một trong những thắng cảnh của xã Xuân Lương ......... 52 Hình 3.7. Mô hình nuôi gà dưới tán cây vải ......................................................... 52 vi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT BĐKH : Biến đổi khí hậu DVST : Dịch vụ sinh thái DVSTNN : Dịch vụ sinh thái nông nghiệp HST : Hệ sinh thái HSTNN : Hệ sinh thái nông nghiệp HĐND : Hội đồng nhân dân NN&PTNT : Nông nghiệp và Phát triển nông thôn KHCN : Khoa học công nghệ KT-XH : Kinh tế - xã hội UBND : Uỷ ban nhân dân vii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU 1. Lý do lựa chọn đề tài “Dịch vụ hệ sinh thái” (DVHST) là một thuật ngữ khá mới ở Việt Nam cũng và nhiều nước trên thế giới. DVHST được các cá nhân, tổ chức định nghĩa theo nhiều cách khác nhau: Daily (1997) cho rằng DVSHT là các điều kiện và quá trình trong một hệ sinh thái (HST) tự nhiên giúp cho hệ động vật và thực vật trong đó duy trì và phát triển nhằm phục vụ cuộc sống con người. DVHST còn là các lợi ích mà con người nhận được một cách trực tiếp hoặc gián tiếp, từ chức năng của một hệ sinh thái. Dịch vụ hệ sinh thái là những lợi ích mà con người có được từ HST [16]. Mặc dù có nhiều khái niệm khác nhau về DVHST, nhưng tổng hợp lại, DVHST bao gồm hai điểm chính (1) khả năng cung cấp các sản phẩm và dịch vụ của hệ sinh thái và (2) khả năng tiếp cận và sử dụng các dịch vụ đó của con người. Khả năng cung cấp các dịch vụ sinh thái (ecosystem service supply) chỉ khả năng của một hệ sinh thái có thể cung cấp các dịch vụ và hàng hóa. Khả năng cung cấp của một HST phụ thuộc vào sự có mặt của các thuộc tính, các quá trình và các chức năng của hệ sinh thái đó. Tuy nhiên, khả năng thực sự để cung cấp các dịch vụ sinh thái không chỉ phụ thuộc vào các điều kiện tự nhiên mà còn phụ thuộc vào các tác động của con người. Dựa trên nhu cầu đối với các dịch vụ sinh thái và sự nhận thức về các dịch vụ này, con người có thể chuyển hóa các dịch vụ sinh thái ở dạng tiềm năng thành các dịch vụ thực sự để sử dụng. Đối với hệ sinh thái nông nghiệp (HSTNN) bao gồm quần thể sinh vật (cây trồng, vật nuôi, cây rừng ...) các sinh vật gây hại (sâu bệnh, chuột, cỏ dại, sinh vật gây bệnh cho vật nuôi...). Các sinh vật có ích cho đất nước, khí hậu, con người, môi trường này được hình thành và biến đổi đều do hoạt động của con người. Mỗi hệ sinh thái phải có một tính đồng nhất, nhất định về các điều kiện vật lý, khí tượng, hóa học, thực vật học và động vật học. Các thành phần trong hệ sinh thái nông nghiệp có chức 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn năng riêng và góp phần chu chuyển vật chất, năng lượng, các thành phần đó có quan hệ chặt chẽ và thống nhất, có phản ứng hệ thống với mọi loại hình tác động. Là một huyện miền núi của tỉnh Bắc Giang, Yên Thế tập trung phát triển nền kinh tế nông nghiệp. Trên 90% sản lượng và thu nhập của người dân là từ sản xuất nông nghiệp. Để nhận biết đúng tiềm năng và những giá trị của hệ sinh thái nông nghiệp trên địa bàn huyện Yên Thế, đề tài nghiên cứu: “Đánh giá khả năng cung cấp các dịch vụ sinh thái của hệ sinh thái nông nghiệp huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang” được thực hiện. Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học cho việc lập kế hoạch khai thác và phát triển các HSTNN một cách hiệu quả, giảm nhẹ tác động bất lợi và phát triển bền vững nền kinh tế nông nghiệp. 2. Mục tiêu nghiên cứu Dựa trên cơ sở lý luận và hiện trạng các HSTNN, đề tài tập trung đánh giá khả năng cung cấp các dịch vụ của HSTNN trên địa bàn huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang, bao gồm phân tích khả năng cung cấp các dịch vụ của HSTNN khu vực nghiên cứu, đánh giá các yếu tố ảnh hưởng và đề xuất các giải pháp nhằm phát huy khả năng cung cấp các dịch vụ của HSTNN. 3. Dự kiến những đóng góp của đề tài Về khoa học Nghiên cứu đề tài là cơ sở khoa học cho việc xác định dịch vụ HSTNN, là căn cứ định hướng quản lý, quy hoạch và phát triển đối với ngành nông nghiệp. Về thực tiễn Đề tài có ý nghĩa quan trọng trong việc định hướng quản lý phát triển nền kinh tế của huyện theo hướng phát triển nông nghiệp bền vững, gắn với ổn định chính trị và bảo vệ môi trường. 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học về dịch vụ hệ sinh thái 1.1.1. Hệ sinh thái và các dịch vụ của chúng Trên trái đất có hàng triệu loài đang sinh sống. Trong quá trình duy trì sự sống, các loài sinh vật tương tác lẫn nhau và tương tác với môi trường vật lý xung quanh chúng. Sự tương tác này hình thành nên một hệ thống động, luôn luôn biến đổi, được biết đến như là một HST. Hệ sinh thái là một phức hợp động của các quần thể động vật, thực vật và vi sinh vật, và các yếu tố môi trường đóng vai trò như một đơn vị chức năng. Con người là một bộ phận của HST. Ở nhiều vùng, con người là sinh vật ưu thế. Nhưng dù có là loài ưu thế hay không, con người vẫn phụ thuộc vào các HST và phụ thuộc vào mạng lưới các mối tương tác giữa các sinh vật, trong các HST và giữa các HST giống như tất cả các loài khác. Trong quá trình duy trì và phát triển, con người cũng dựa vào các HST, tương tác với các thành phần của HST và tương tác lẫn nhau để mưu cầu cơm ăn, nước uống, áo mặc. Những sản phẩm như lúa gạo, tơ sợi, nước ngọt, thịt cá,... đó chính là các lợi ích mà con người khai thác được từ HST. Khái niệm DVST được sử dụng lần đầu tiên từ cuối những năm 60 của thế kỉ XX. Sau đó có nhiều định nghĩa khác nhau về DVST. Các dịch vụ hệ sinh thái được định nghĩa là những lợi ích mà mọi người có được từ các hệ sinh thái [16]. DVST ở đây được dùng để chỉ cả các nguồn lợi hữu hình (như nước ngọt, lương thực, thực phẩm, nguyên vật liệu, gỗ, củi, các chất sinh hóa…) và các nguồn lợi vô hình (như các giá trị văn hóa, giải trí, giáo dục, khả năng điều tiết nước, không khí…), được con người sử dụng một cách trực tiếp hay gián tiếp để phục vụ cuộc sống của mình. Các DVST được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Norberg (1999) dựa vào cấu trúc hệ sinh thái để phân chia DVST theo 3 loại là các dịch vụ liên quan đến sự duy trì mật độ dân số hay mật độ quần thể sinh vật, các dịch vụ liên quan 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn đến các quá trình chuyển hóa và biến đổi của các vật chất đi vào hệ sinh thái và các dịch vụ liên quan đến các tổ chức sinh học. De Groot và cộng sự (2002) phân chia DVST theo 23 chức năng của HST thành 4 nhóm là chức năng điều tiết (duy trì các quá trình sinh thái thiết yếu và các hệ thống hỗ trợ sự sống); chức năng cung cấp nơi ở (cung cấp không gian sống phù hợp cho các loài động thực vật hoang dã); chức năng cung cấp các sản phẩm và các nguồn tài nguyên thiên nhiên; chức năng cung cấp thông tin (tạo ra các cơ hội cho sự phát triển nhận thức). MA 2005, dựa trên chức năng của hệ sinh thái, phân thành 4 nhóm DVST bao gồm dịch vụ cung cấp (cung cấp gỗ, củi, thức ăn, cây thuốc, ….); dịch vụ điều tiết (điều hòa không khí, điều tiết nguồn nước, ngăn chặn xói mòn đất và bảo vệ dinh dưỡng đất, phòng chống dịch bệnh…). TEEB (2010) phân chia các DVST thành 4 nhóm là cung cấp; điều tiết, văn hóa và nơi ở. Cách phân loại theo MA (2005) là cách phân loại phổ biến hiện nay, được nhiều nhà khoa học trên thế giới công nhận và sử dụng. Theo cách phân loại này, các dịch vụ sinh thái cụ thể là: (i) Dịch vụ cung cấp Đây là những sản phẩm có được từ các HST, bao gồm lương thực, tơ sợi, nhiên liệu, nguồn gen, các chất sinh hóa, dược phẩm và thuốc tự nhiên, các sản phẩm trang trí, nước ngọt. (ii) Dịch vụ điều tiết Dịch vụ điều tiết là những nguồn lợi có được từ hoạt động điều tiết của các quá trình HST, bao gồm duy trì chất lượng không khí, điều tiết khí hậu, điều tiết nước, kiểm soát xói lở, lọc nước và xử lí chất thải, điều tiết dịch bệnh ở người, kiểm soát sinh vật, thụ phấn, phòng chống bão. (iii) Dịch vụ văn hóa Đây là những nguồn lợi phi vật chất mà con người có được từ các HST thông qua sự làm giàu về tinh thần, phát triển nhận thức, suy nghĩ, sáng tạo, và trải 4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn nghiệm về mỹ học. Những dịch vụ này bao gồm sự đa dạng về văn hóa, các giá trị tinh thần và tôn giáo, hệ thống tri thức, các giá trị giáo dục, cảm hứng, các giá trị mỹ học, các mối quan hệ xã hội, cảm giác về nơi chốn, các giá trị di sản văn hóa, giải trí và du lịch sinh thái. (iv) Dịch vụ hỗ trợ Dịch vụ hỗ trợ là những dịch vụ cần thiết cho sự sinh ra của tất cả các DVST khác. Dịch vụ hỗ trợ khác với các nhóm dịch vụ khác là những tác động của nó đối với con người hoặc là gián tiếp hoặc diễn ra trong một khoảng thời gian rất dài và là các hỗ trợ cần thiết để tạo ra tất cả các dịch vụ sinh thái khác. Dịch vụ hỗ trợ bao gồm sản xuất sơ cấp, hình thành đất, chu trình dinh dưỡng, chu trình nước, sự cung cấp môi trường sống cho các loài sinh vật. 1.1.2. Dịch vụ hệ sinh thái và đời sống con người Con người khai thác hệ sinh thái để phục vụ cho đời sống của mình, tạo nên sự thịnh vượng của con người. Các thành tố quyết định sự thịnh vượng của con người bao gồm an ninh, các vật chất cơ bản cho một cuộc sống tốt đẹp, sức khỏe và mối quan hệ xã hội tốt. Các thành tố này được tạo nên từ các dịch vụ sinh thái (hình 1.1) và giúp cho con người có một cuộc sống tốt đẹp hơn. Sự thịnh vượng của con người bao gồm: DỊCH VỤ SINH THÁI HỖ TRỢ  Chu trình dinh dưỡng  Sự hình thành đất  Sản xuất sơ cấp CUNG CẤP     Thức ăn Nước sạch Gỗ, sợi …….. ĐIỀU TIẾT  Điều tiết khí hậu  Điều tiết lũ lụt  Lọc nước  …….. VĂN HÓA      Thẩm mỹ Tinh thần Giáo dục Giải trí ………. SỰ THỊNH VƯỢNG CỦA CON NGƯỜI An toàn  An toàn cá nhân  An toàn trong tiếp cận tài nguyên  An toàn trước các thảm họa Vật chất cơ bản cho cuộc sống tốt đẹp  Sinh kế tương xứng  Có đủ thực phẩm dinh dưỡng  Có nơi ở  Tiếp cận các hàng hóa Sức khỏe  Khỏe mạnh  Tinh thần tốt  Tiếp cận nguồn nước sạch Sự tự do lựa chọn và hành động Cơ hội để có thể đạt được các giá trị cá nhân Mối quan hệ xã hội tốt  Sự liên kết xã hội  Tôn trọng lẫn nhau  Khả năng giúp đỡ người khác 5 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 1.1. Mối quan hệ giữa dịch vụ sinh thái và sự thịnh vượng của con người [16] 6 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn * Vật chất cơ bản cho một cuộc sống tốt đẹp: bao gồm sinh kế đảm bảo và xứng đáng; thu nhập và khả năng tiếp cận; luôn đủ lương thực, thực phẩm; nơi ở, quần áo và khả năng tiếp cận các hàng hóa, sản phẩm. * Sức khỏe: bao gồm sự khỏe mạnh về thể chất và tinh thần, có một môi trường vật lý đảm bảo * Mối quan hệ xã hội tốt: bao gồm sự cố kết trong xã hội, sự tôn trọng lẫn nhau, mối quan hệ gia đình tốt, khả năng giúp đỡ người khác. * Sự an toàn: bao gồm sự tiếp cận an toàn tự nhiên và các loại tài nguyên, sự an toàn của cá nhân và tài sản, cuộc sống trong một môi trường đảm bảo, có thể dự đoán và kiểm soát an ninh từ các thảm họa tự nhiên và nhân tạo. * Tự do lựa chọn và hành động: bao gồm việc kiểm soát thông qua những gì sẽ xảy ra và có thể đạt được. Trong hệ sinh thái, con người là một trong những thành phần sinh học và tương tác với các thành phần khác để tạo ra lợi ích cho cuộc sống của mình. Tuy nhiên, sự can thiệp của con người bởi các tác nhân trực tiếp hay gián tiếp sẽ làm thay đổi các dịch vụ sinh thái, mà từ đó gây ra sự thay đổi sự thịnh vượng của con người. Sự thay đổi của các dịch vụ sinh thái sẽ làm ảnh hưởng tới sự thịnh vượng thông qua những tác động vào sự an toàn, các vật chất cần thiết cho một cuộc sống tốt, sức khỏe, các mối quan hệ xã hội và văn hóa. Những thành phần này của sự thịnh vượng sẽ ảnh hưởng tới và bị ảnh hưởng tới sự tự do lựa chọn của con người. Để khai thác các giá trị của hệ sinh thái nhằm phục vụ đời sống con người, yêu cầu trước hết là phải hiểu được đầy đủ về thành phần và chức năng của các HST, các quy luật biến đổi của HST và sự tương tác hai chiều giữa DVHST với đời sống con người. Đây cũng là cơ sở để quản lý các HST một cách hiệu quả và bền vững. 7 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 1.2. Hệ sinh thái nông nghiệp 1.2.1. Đặc điểm của hệ sinh thái nông nghiệp HSTNN là một hệ sinh thái chịu sự điều khiển trực tiếp của con người. Con người duy trì HSTNN trên cơ sở các quy luật khách quan của tự nhiên, cộng với sự can thiệp từ bên ngoài như tăng cường các loại phân bón, hóa chất nông nghiệp, cây trồng …. để tạo ra những sản phẩm như mong muốn của mình. Với thành phần tương đối đơn giản, đồng nhất về cấu trúc, HSTNN kém bền vững, dễ bị phá vỡ; hay nói cách khác, nó là hệ sinh thái không khép kín trong chu chuyển vật chất, chưa cân bằng. Bởi vậy, các HSTNN được duy trì trong sự tác động thường xuyên của con người để bảo vệ hệ sinh thái mà con người đã tạo ra và cho là hợp lý. Nếu không, qua quá trình diễn thế sinh thái, nó sẽ quay về trạng thái hợp lý trong tự nhiên. Ví dụ: một cánh đồng muốn gieo lúa nếu không có sự tác động thường xuyên của con người, hệ sinh thái này sẽ từ từ biến thành một cánh đồng cỏ và khi đó năng suất sinh thái mà con người thu được từ hệ sinh thái mới không cao như trạng thái mà con người mong muốn khi xây dựng. HSTNN là một hệ sinh thái nhân tạo, tuy nhiên nó được xác lập ở điều kiện tự nhiên nên không có ranh giới rõ ràng giữa hệ sinh thái tự nhiên và HSTNN và tiêu chuẩn để phân biệt giữa chúng là sự tác động của con người. Trong HSTNN con người đã tác động nhằm hạn chế hoặc chống lại một số quá trình tự nhiên của hệ, đặc biệt là trong việc cung cấp năng lượng xuyên suốt quá trình phát triển của hệ. HSTNN chủ yếu cung cấp cho con người những sản phẩm của cây trồng vật nuôi. Ở các hệ sinh thái tự nhiên có sự trả lại hầu như hoàn toàn khối lượng chất hữu cơ và chất khoáng trong sinh khối của các vật sống trong đất, chu trình vật chất trong hệ được khép kín. Ngược lại, trong các HSTNN trong từng mùa vụ, khối lượng sinh khối của từng cây trồng vật nuôi bị con người lấy đi trong hệ, cho nên chu trình vật chất không được khép kín. 8 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hệ sinh thái tự nhiên là các hệ sinh thái tự phục hồi và có một quá trình phát triển lâu dài để đạt được trạng thái cân bằng. Trái lại, HSTNN là các hệ sinh thái thứ cấp là do con người tạo nên thông qua quá trình lao động thủ công hoặc máy móc. Con người dựa vào kinh nghiệm lâu đời được đúc kết từ nhiều thế hệ đã tạo nên các HSTNN thay cho các HST tự nhiên nhằm thu được năng suất cao hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của mình. Thực ra, lao động của con người không phải là yếu tố duy nhất tạo nên các HSTNN mà chỉ tạo ra điều kiện cho các HSTNN phát triển theo quy luật tự nhiên [3]. Hiện nay, con người bằng trí tuệ và sức lao động của mình đầu tư cho các HSTNN theo hai hướng: Lao động sống và lao động quá khứ được tích lũy theo thông qua các vật tư, kỹ thuật, máy móc, phân bón,... Những đầu tư này thực chất là đưa thêm vào chu trình trao đổi của hệ sinh thái để bù đắp phần năng lượng và vật chất bị lấy đi khỏi hệ trong quá trình con người khai thác, sử dụng các sản phẩm cây trồng, vật nuôi nhằm duy trì sự phát triển của hệ phục vụ cho các nhu cầu của con người. Hệ sinh thái tự nhiên thường đa dạng về thành phần loài, phức tạp về cấu trúc cũng như chức năng. Có nhiều mức tiêu thụ trong dây chuyền thức ăn. Khi có một mắt xích nào đó bị “tắc nghẽn” thì hệ dễ dàng tự điều chỉnh, giữ cho hệ cân bằng ổn định không bị đe dọa bởi các yếu tố ngoại cảnh và chức năng của hệ được duy trì. Trong khi đó, các HSTNN là một hệ trẻ nên sinh trưởng mạnh, năng suất cao, do vậy tính ổn định của hệ thấp, dễ bị mất cân bằng khi có một mắt xích nào đó trong dây truyền thức ăn bị rối loạn, Đặc biệt là khi có thiên tai và dịch bệnh phá hoại, HSTNN dễ bị phá hủy. Các hệ sinh thái tự nhiên có nguồn năng lượng cơ bản, đó là ánh sáng mặt trời, thế nhưng các HSTNN ngoài nguồn năng do bức xạ mặt trời, chúng còn được cung cấp thêm các nguồn khác từ bên ngoài như phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc kích thích tăng trưởng... Do vậy, để duy trì sự ổn định của các HSTNN con người phải đầu tư thêm lao động, phân bón, hóa chất... để bảo vệ chúng. 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 1.2.2. Những quy luật hoạt động của các HSTNN Hoạt động sản xuất nông nghiệp thực chất là một quá trình điều khiển các hệ sinh thái. Ở giai đoạn ban đầu khi con người chuyển từ hái lượm, săn bắt sang trồng trọt và chăn nuôi cách đây khoảng 14-15 ngàn năm cho đến khi phát minh ra máy hơi nước vào thế kỷ 18 đã đánh dấu một cuộc cách mạng khoa học, kỹ thuật trong sản xuất nông nghiệp. Vào thời điểm này, con người tác động vào thiên nhiên chủ yếu là lao động sống với các phương thức sản xuất đơn giản chủ yếu là do kinh nghiệm để lại, vật tư kỹ thuật chưa nhiều nên khối lượng sản phẩm nông nghiệp làm ra còn hạn chế. HSTNN do con người tạo nên là hệ sinh thái cây cỏ, lúc đầu chỉ có các cây hoang dại, dần dần con người đã thuần hóa thành cây trồng. Sau đó HST được phát triển dần theo thời gian dưới những tác động của con người. Trong giai đoạn từ thế kỷ XVIII đến thập kỷ 70 của thế kỷ XX sản xuất nông nghiệp đã có những bước tiến nhảy vọt, lao động sống hòa nhập với vật tư, kỹ thuật luôn được cải tiến nhằm tăng năng suất và sản lượng trong HSTNN. Con người đã thực sự tạo ra một cuộc cách mạng trong sản xuất nông nghiệp với các chương trình như cơ khí hóa, thủy lợi hóa, điện khí hóa, hóa học hóa và sinh học hóa trong nông nghiệp. Năng xuất và sản lượng lương thực thực phẩm của HSTNN của giai đoạn này tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển, con người đã gây ra rất nhiều tác động bất lợi đối với môi trường tự nhiên và môi trường sống con người, làm ảnh hưởng đến chính cuộc sống của con người và tác động tiêu cực tới HSTNN. Đó là những đợt hạn hán kéo dài, những trận lũ lụt chưa từng thấy trong lịch sử xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới, đất đai bị thái hóa nghiêm trọng, nguồn nước bị khô kiệt hoặc ô nhiễm nặng. Sự tồn tại của nhiều cộng đồng với hàng triệu người đang bị đe dọa. Trước tình hình đó, nền nông nghiệp bền vững hay nền nông nghiệp sinh thái được ra đời nhằm đáp ứng được nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của con người, 10 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn đồng thời có khả năng bảo tồn, tiết kiệm, kiểm soát dược tài nguyên thiên nhiên, giảm suy thoái môi trường sống của chính con người và nhiều loài sinh vật khác. Đối với HSTNN, con người luôn tác động để duy trì ở trạng thái của một Hệ sinh thái trẻ. Tuy nhiên, trong hoạt động sản xuất con người cũng có nhiều cố gắng trong việc làm già hóa một số quá trình của HSTNN nhằm tăng tính ổn định của hệ. Độc canh được thay thế bằng phương pháp luân canh cây trồng đã làm cho hệ thêm phong phú về thành phần loài và thêm phức tạp về mặt cấu trúc. Mặc dù, sự phong phú và phức tạp của hệ chỉ theo mùa vụ trong một thời gian ngắn. Việc sử dụng phân hữu cơ, kết hợp trồng trọt với chăn nuôi nhằm tăng sự quay vòng của các chất hữu cơ, tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật phát triển, do đó tăng thêm tính phức tạp trong chuỗi thức ăn. Sử dụng mối quan hệ sinh học trong quẩn thể để tăng năng suất và tính ổn định của hệ sinh thái như dùng các cây họ đậu, dùng các giống cây trồng vật nuôi có khả năng kháng được sâu bệnh, dùng phương pháp đấu tranh sinh học trong phòng trừ sâu bệnh hại cây trông trên cơ sở hiểu biết về một số loài thiên địch. Mối quan hệ giữa tính đa dạng và sự ổn định trong hệ sinh thái là một vấn đề phức tạp cẩn phải nghiên cứu sâu hơn. HSTNN do muốn đạt năng suất cao ngày càng tiến tới khuynh hướng đơn giản như chuyên canh, độc canh, sử dụng các giống năng suất cao, thuần nhất về di truyền, sử dụng nhiều phân bón hóa học,... Làm như vậy, hệ sinh thái sẽ mất tính đa dạng và giảm tính ổn định, để tăng tính ổn định cho hệ sinh thái không cần thiết phải tạo ra sự đa dạng về thành phần loài như hệ sinh thái tự nhiên. Tuy nhiên, cần phải tôn trọng quy luật phát triển của hệ sinh thái. 1.3. Các dịch vụ hệ sinh thái nông nghiệp DVSTNN cũng mang đầy đủ các tiêu chí các dịch vụ của một hệ sinh thái nói chung bao gồm cả các nguồn lợi hữu hình (như nước ngọt, lương thực, thực phẩm) 11 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn