Tài liệu Nghiên cứu sử dụng đất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu tại huyện bắc bình, tỉnh bình thuận

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN NINH THÀNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI HUYỆN BẮC BÌNH, TỈNH BÌNH THUẬN LUẬN VĂN THẠC SỸ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI 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 NÔNG LÂM TRẦN NINH THÀNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI HUYỆN BẮC BÌNH, TỈNH BÌNH THUẬN Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 8 85 01 03 LUẬN VĂN THẠC SỸ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Phan Đình Binh Thái Nguyên - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, ngày… tháng… năm 2019 Tác giả luận văn Trần Ninh Thành Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc PGS.TS. Phan Đình Binh đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, Ban Quản lý đào tạo, các Thầy Cô giáo, các nhà khoa học thuộc Khoa Quản lý Tài nguyên thiên nhiên thuộc trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Ủy ban nhân dân thành huyện Bắc Bình đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./. Thái Nguyên, ngày... tháng... năm 2019 Học viên Trần Ninh Thành Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................ vii MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Sự cần thiết của đề tài .............................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................3 3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn..................................................................................................3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................4 1.1. Cơ sở lý luận nghiên cứu ảnh hưởng của hạn hán và hoang mạc hóa đến sử dụng đất nông nghiệp ..................................................................................................4 1.1.1. Những khái niệm cơ bản ...................................................................................4 1.1.2. Nguyên nhân của biến đổi khí hậu ...................................................................7 1.1.3. Hạn hán và hoang mạc hóa trong bối cảnh biến đổi khí hậu .........................10 1.1.4. Sử dụng đất nông nghiệp trong bối cảnh biến đổi khí hậu ............................11 1.1.5. Tác động của hạn hán và hoang mạc hóa đến sử dụng đất nông nghiệp trong bối cảnh biến đổi khí hậu ..........................................................................................14 1.2. Hạn hán, hoang mạc hóa và biến đổi khí hậu trên thế giới và Việt Nam ..........15 1.2.1. Hạn hán, hoang mạc hóa và biến đổi khí hậu trên thế giới ............................15 1.2.2. Hạn hán, hoang mạc hóa và biến đổi khí hậu ở Việt Nam.............................21 1.3. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của hạn hán, hoang mạc hóa đến sản xuất nông nghiệp trong bối cảnh biến đổi khí hậu ............................................................30 1.3.1. Thế giới ...........................................................................................................30 1.3.2. Việt Nam .........................................................................................................33 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................37 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................37 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn iv 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu .....................................................................................37 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................37 2.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................37 2.2.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và biến đổi khí hậu tại huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận .......................................................................................37 2.2.2. Hiện trạng và biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2010 - 2017 ....37 2.2.3. Dự báo ảnh hưởng và định hướng sử dụng đất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu .........................................................................................................37 2.2.4. Đánh giá tác động của hoang mạc hóa đến sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Bắc Bình trong điều kiện biến đổi khí hậu ....................................................37 2.2.5. Định hướng sử dụng đất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu tại huyện Bắc Bình .........................................................................................................38 2.2.6. Giải pháp sử dụng đất nông nghiệp để thích ứng với biến đổi khí hậu .........38 2.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................38 2.3.1. Phương pháp tiếp cận hệ thống ......................................................................38 2.3.2. Phương pháp điều tra, thu thập thông tin .......................................................38 2.3.3. Phương pháp kế thừa chọn lọc .......................................................................39 2.3.4. Phương pháp chồng ghép bản đồ....................................................................39 2.3.5. Phương pháp thống kê, so sánh ......................................................................40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU..............................................................41 3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận ...............................................................................................................41 3.1.1. Điều kiện tự nhiên...........................................................................................41 3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ...............................................................................49 3.1.3. Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp ........51 3.2. Hiện trạng và biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2010 - 2017 ........54 3.2.1. Hiện trạng sử dụng đất năm 2017 của huyện Bắc Bình .................................54 3.2.2. Biến động đất nông nghiệp huyện Bắc Bình giai đoạn 2010 - 2017 .............55 3.2.3. Thực trạng phát triển sản xuất nông nghiệp huyện Bắc Bình ........................56 3.3. Dự báo ảnh hưởng và định hướng sử dụng đất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu .................................................................................................................58 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn v 3.3.1. Kịch bản biến đổi khí hậu tỉnh Bình Thuận đến năm 2050 ...........................58 3.3.2. Thực trạng và tiềm năng hạn hán của huyện Bắc Bình trong điều kiện biến đổi khí hậu .................................................................................................................59 3.3.3. Thực trạng và tiềm năng hoang mạc hóa........................................................66 3.4. Đánh giá tác động của hoang mạc hóa đến sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Bắc Bình trong điều kiện biến đổi khí hậu................................................................77 3.4.1. Đánh giá ảnh hưởng của hoang mạc cát đến sử dụng đất nông nghiệp theo kịch bản biến đổi khí hậu ..........................................................................................77 3.4.2. Đánh giá ảnh hưởng của hoang mạc đất cằn đến sử dụng đất nông nghiệp theo kịch bản biến đổi khí hậu ..................................................................................77 3.4.3. Đánh giá ảnh hưởng của hoang mạc đá đến sử dụng đất nông nghiệp theo kịch bản biến đổi khí hậu ..........................................................................................79 3.5. Định hướng sử dụng đất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu tại huyện Bắc Bình ....................................................................................................................80 3.5.1. Quan điểm sử dụng đất nông nghiệp thích ứng với biến đổi khí hậu ............80 3.5.2. Tiềm năng sử dụng đất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu của huyện Bắc Bình .........................................................................................................81 3.5.3. Đề xuất sử dụng đất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu của huyện Bắc Bình ....................................................................................................................81 3.6. Giải pháp sử dụng đất nông nghiệp để thích ứng với biến đổi khí hậu .............85 3.6.1. Giải pháp về quản lý đất đai ...........................................................................85 3.6.2. Giải pháp về cải tạo, nâng cấp các công trình thủy lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu ...................................................................85 3.6.3. Giải pháp cơ bản ngăn ngừa thoái hóa đất và hoang mạc hoá .......................86 3.6.4. Giải pháp kỹ thuật - công trình sử dụng nước tiết kiệm ................................87 3.6.5. Giải pháp chống xói mòn, rửa trôi, gió cát, giảm độ nung nóng đất .............87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................89 1. Kết luận .................................................................................................................89 2. Kiến nghị ...............................................................................................................90 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................91 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BĐKH : Biến đổi khí hậu ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long ĐBSH : Đồng bằng sông Hồng DHMT : Duyên hải Miền Trung DHNTB : Duyên hải Nam Trung Bộ HMH : Hoang mạc hóa IPCC : Intergovernmental Panel on climate change Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu KTXH : Kinh tế xã hội PPNC : Phương pháp nghiên cứu SDĐ : Sử dụng đất SXNN : Sản xuất nông nghiệp TDMNPB : Trung du miền núi phía Bắc UNCCD : United Nations Convention to Combat Desertification Hiệp hội các nước chống lại quá trình HMH UNEP : United Nations Enviroment Programme Chương trình môi trường Liên hợp quốc UNFCCC : United Nations Framework Convention on Climate Change Công ước khung của Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thực trạng và tiềm năng HMH trên thế giới ............................................ 15 Bảng 1.2. Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua ở các vùng khí hậu của Việt Nam ................................................................ 23 Bảng 1.3. Kịch bản nhiệt độ, lượng mưa, nước biển dâng (năm 1994) .................... 26 Bảng 1.4. Kịch bản BĐKH cho Việt Nam năm 1998 ............................................... 26 Bảng 1.5. Diện tích có nguy cơ bị ngập theo các mực nước biển dâng (%) ............. 29 Bảng 3.1. Diện tích, dân số và mật độ dân số năm 2017 .......................................... 50 Bảng 3.2. Hiện trạng sử dụng đất năm 2017 ............................................................. 54 Bảng 3.3. Biến động đất nông nghiệp giai đoạn 2010 - 2017 ................................... 55 Bảng 3.4. Mức tăng nhiệt độ, lượng mưa so với thời kỳ 1980-1999 theo các mùa theo kịch bản phát thải trung bình (B2) ............................................ 58 Bảng 3.5. Diện tích hạn khí tượng trung bình năm và mùa khô của huyện Bắc Bình phân theo các xã, thị trấn (ha) .......................................................... 60 Bảng 3.6. Mức tăng độ dài mùa khô (ngày) do BĐKH so với thời kì 1980 - 2015........ 62 Bảng 3.7. Độ khắc nghiệt trung bình nhiều năm dựa theo chỉ số SWSI giai đoạn 1981 - 2015 ...................................................................................... 63 Bảng 3.8. Dự tính mức độ thay đổi lưu lượng dòng chảy tại trạm sông Mao và trạm Sông Lũy so với thời kì 1980 - 2015 theo kịch bản BĐKH............. 64 Bảng 3.9. Thực trạng và dự tính hạn nông nghiệp huyện Bắc Bình theo các địa phương (ha) .............................................................................................. 65 Bảng 3.10. Dự tính diện tích tiềm năng thoái hóa đất huyện Bắc Bình phân theo các xã, thị trấn (ha) ........................................................................... 69 Bảng 3.11. Diện tích thực trạng các loại hoang mạc ở huyện Bắc Bình theo các địa phương (ha)......................................................................................... 71 Bảng 3.12. Khả năng xuất hiện thoái hóa đất và hoang mạc hóa ............................. 74 Bảng 3.13. Dự báo diện tích các loại hoang mạc hóa ở huyện Bắc Bình theo các địa phương (ha) .................................................................................. 76 Bảng 3.14. Khảo sát thực trạng canh tác tại các trọng điểm hoang mạc hóa ........... 77 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sự gia tăng phát thải khí nhà kính trong thời gian gần đây ........................ 9 Hình 1.2. Mối quan hệ giữa BĐKH, hạn hán HMH với các nhân tố tự nhiên của sản xuất nông nghiệp ........................................................................... 11 Hình 1.3: Biến đổi của nhiệt độ bề mặt Trái đất theo thời gian ................................ 17 Hình 1.4: Biến đổi mực nước biển theo thời gian ..................................................... 19 Hình 3.1: Sơ đồ hạn khí tượng trung bình năm giai đoạn 1980 - 2015 .................... 61 Hình 3.2: Sơ đồ hạn nông nghiệp trung bình năm giai đoạn 1980 - 2015 ................ 61 Hình 3.3: Tiềm năng thoái hóa đất tại huyện Bắc Bình ............................................ 67 Hình 3.4: Sơ đồ hiện trạng hoang mạc tại huyện Bắc Bình ...................................... 72 Hình 3.5: Sơ đồ dự báo hoang mạc hóa tại huyện Bắc Bình .................................... 75 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của đề tài Cùng với quá trình phát triển kinh tế - xã hội là sự bùng nổ dân số đã làm cho mối quan hệ giữa con người và đất đai ngày càng căng thẳng. Ngày nay, sử dụng đất bền vững là quan điểm mang tính toàn cầu, đặc biệt trong bối cảnh tác động của biến đổi khí hậu. Hoạt động của con người ngày càng có nhiều tác động đến tính thống nhất của các hệ sinh thái cung cấp các nguồn tài nguyên căn bản, dịch vụ cho phúc lợi và các hoạt động kinh tế của con người. Quản lý cơ sở tài nguyên thiên nhiên theo phương thức bền vững và tổng hợp là quan trọng đối với sự phát triển bền vững “một phương pháp tiếp cận mang tính lồng ghép nhiều rủi ro, tổng hợp nhằm giải quyết sự dễ bị tổn hại, đánh giá rủi ro và quản lý các thảm họa, kể cả việc phòng ngừa, giảm nhẹ, sẵn sàng, ứng phó và khôi phục là nhân tố căn bản của một thế giới an toàn hơn trong thế kỷ thứ 21...” [18]. Sau khi Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu công bố Báo cáo đánh giá lần thứ 4, biến đổi khí hậu (BĐKH) đã trở thành chủ đề của nhiều Diễn đàn và Hội nghị cấp cao trên toàn thế giới. Tổng thư ký Liên Hợp quốc BanKiMoon phát biểu trong thông điệp gửi Chính phủ các nước rằng “Biến đổi khí hậu cũng khiến nhân loại phải đối mặt với những đe dọa to lớn như chiến tranh”, rằng “Biến đổi khí hậu không chỉ là vấn đề môi trường, mà còn là mối đe dọa toàn diện, ảnh hưởng đến sức khỏe con người, đến tình trạng cung cấp lương thực toàn cầu, đến vấn đề di dân và đe dọa nền hòa bình và an ninh thế giới”. Biến đổi khí hậu đang diễn ra ở quy mô toàn cầu, khu vực và Việt Nam do các hoạt động của con người làm phát thải quá mức khí nhà kính vào bầu khí quyển. Biến đổi khí hậu sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn thế giới. Vấn đề biến đổi khí hậu đã, đang và sẽ làm thay đổi toàn diện, sâu sắc quá trình phát triển và an ninh toàn cầu như lương thực, nước, năng lượng, các vấn đề về an toàn xã hội, văn hóa, ngoại giao và thương mại. Là một trong những nước chịu tác động nặng nề nhất của biến đổi khí hậu, với mực nước biển dâng 1 m, Việt Nam sẽ có khoảng 39% diện tích đồng bằng sông Cửu Long, 2 trên 10% diện tích vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh, trên 2,5% diện tích thuộc các tỉnh ven biển miền Trung và trên 20% diện tích Thành phố Hồ Chí Minh có nguy cơ bị ngập; gần 35% dân số thuộc các tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long, trên 9% dân số vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh, gần 9% dân số các tỉnh ven biển miền Trung và khoảng 7% dân số Thành phố Hồ Chí Minh bị ảnh hưởng trực tiếp; trên 4% hệ thống đường sắt, trên 9% hệ thống quốc lộ và khoảng 12% hệ thống tỉnh lộ của Việt Nam sẽ bị ảnh hưởng. Vì vậy, Việt Nam coi ứng phó với biến đổi khí hậu là vấn đề có ý nghĩa sống còn [4]. Do đó, Misurin đã nói: “Chúng ta không thể ngồi chờ đợi sự ban ơn của thiên nhiên mà phải nghiên cứu hiểu biết để tận dụng, né tránh và thích nghi, đó là nhiệm vụ của chúng ta”. Chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 đã xác định: Mục tiêu cơ bản đến năm 2020 là giảm về cơ bản các nguồn gây ô nhiễm môi trường. Khắc phục, cải tạo môi trường các khu vực đã bị ô nhiễm, suy thoái; cải thiện điều kiện sống của người dân. Giảm nhẹ mức độ suy thoái, cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên; kiềm chế tốc độ suy giảm đa dạng sinh học. Tăng cường khả năng chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu, giảm nhẹ mức độ gia tăng phát thải khí nhà kính. Mục tiêu đến năm 2030 là ngăn chặn, đẩy lùi xu hướng gia tăng ô nhiễm môi trường, suy thoái tài nguyên và suy giảm đa dạng sinh học; cải thiện chất lượng môi trường sống; chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu; hình thành các điều kiện cơ bản cho nền kinh tế xanh, ít chất thải, các - bon thấp vì sự thịnh vượng và phát triển bền vững đất nước [29]. Cũng như tình hình chung của cả nước và tỉnh Bình Thuận, đối với huyện Bắc Bình, biến đổi khí hậu đã phần nào tác động đến tất cả các khu vực, các lĩnh vực kinh tế, xã hội (tài nguyên nước; tài nguyên đất, nông nghiệp; y tế - sức khoẻ; cơ sở hạ tầng, đời sống dân sinh…). Một trong những hậu quả của biến đổi khí hậu là sự gia tăng về cường độ, số lượng và độ bất thường của thiên tai. Như một quy luật, sau thiên tai môi trường bị xáo trộn lớn, nguồn nước bị ô nhiễm từ các nguồn gây ô nhiễm bị ngập là nguyên nhân bùng phát các dịch bệnh đường ruột và các bệnh lây lan theo nguồn nước khác, bao gồm cả các bệnh của động vật, bệnh có ổ dịch tự nhiên, bệnh từ nơi khác đến. 3 Biến đổi khí hậu sẽ làm tăng diện tích ngập lụt, gây khó khăn cho thoát nước, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và nước sinh hoạt, gây rủi ro lớn đối với các công trình xây dựng nhà máy, các đô thị và khu dân cư. Các vùng sinh thái sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng về đa dạng sinh học, phá vỡ cân bằng sinh thái và ảnh hưởng đến năng suất và sản lượng thủy sản ở các vùng cửa sông và đến đời sống của dân cư trong khu vực. Xuất phát từ thực tế nêu trên, tôi tiến hành nghiên cứu thực hiện đề tài: "Nghiên cứu sử dụng đất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu tại huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận". 2. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến thực trạng sử dụng đất nông nghiệp để xác định các ảnh hưởng chính của biến đổi khí hậu đến định hướng sử dụng đất huyện Bắc Bình; - Đánh giá ảnh hưởng của hạn hán và hoang mạc hóa đến sử dụng đất nông nghiệp theo kịch bản biến đổi khí hậu; - Dự báo ảnh hưởng và định hướng sử dụng đất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu; - Đề xuất định hướng sử dụng đất nông nghiệp huyện Bắc Bình thích ứng trong điều kiện biến đổi khí hậu. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài đã bổ sung luận cứ khoa học cho việc sử dụng đất nông nghiệp bền vững thích ứng với biến đổi khí hậu vùng duyên hải Nam Trung Bộ. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Xác định các ảnh hưởng chính do biến đổi khí hậu đến sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận giúp cho các nhà khoa học, nhà quản lý và người sử dụng đất lựa chọn các giải pháp nhằm giảm thiểu những rủi ro khi sử dụng đất để giải quyết các mục tiêu phát triển bền vững trong tương lai. 4 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở lý luận nghiên cứu ảnh hưởng của hạn hán và hoang mạc hóa đến sử dụng đất nông nghiệp 1.1.1. Những khái niệm cơ bản 1.1.1.1. Khái niệm hạn hán Hạn là một hiện tượng khí hậu mang tính quy luật. Hạn là một dị thường tạm thời, khác với sự khô cằn ở vùng ít mưa và là đặc tính thường xuyên của khí hậu. Từ những năm 1980 đã có hơn 150 khái niệm khác nhau về hạn, nhưng nhìn chung hạn là tình trạng thiếu hụt mưa trong một thời gian tương đối dài. Khi đó, quá trình bốc hơi từ bề mặt đất được đẩy mạnh và tạo nên những điều kiện bất lợi cho sử dụng đất nông nghiệp. Hạn có thể được xác định thông qua các chỉ số hạn [23]. Hạn khí tượng được định nghĩa dựa trên mức độ khô hạn so với trung bình trong một khoảng thời gian xác định. Hạn khí tượng là sự thiếu hụt nước trong cán cân mưa - bốc hơi. Lượng bốc hơi đặc trưng cho phần chi và lượng mưa đặc trưng cho phần thu của cán cân nước. Lượng bốc hơi đồng biến với cường độ bức xạ, nhiệt độ, tốc độ gió và nghịch biến với độ ẩm không khí nên khi nắng nhiều, nhiệt độ cao, gió mạnh, thời tiết khô thì hạn tăng [20]. Hạn thuỷ văn xảy ra cùng pha với hạn khí tượng và hạn nông nghiệp. Cũng là sự thiếu hụt giáng thuỷ trong một thời gian dài làm cạn kiệt nước trên các sông ngòi, dòng chảy, tác động đến một số các lĩnh vực kinh tế liên quan [23]. Hạn nông nghiệp là các nhân tố của hạn khí tượng tác động đến hoạt động trong sản xuất nông nghiệp, gây hậu quả xấu ảnh hưởng đến mùa màng. Nguyên nhân chủ yếu do sự thiếu hụt lượng giáng thuỷ, sự khác nhau giữa thực tế và tiềm năng bốc thoát hơi, dẫn đến sự thiếu hụt lượng nước trong đất, trong các lớp hồ, ao chứa nước [23]. Mối quan hệ giữa các loại hạn được thể hiện cụ thể như: khi có hạn khí tượng, nông nghiệp là nhân tố chịu ảnh hưởng đầu tiên bởi nó phụ thuộc lớn đến nguồn nước do sự điều hoà của yếu tố giáng thuỷ đưa tới. Lượng nước trong đất giảm nhanh, lượng nước trong các sông hồ, nguồn chứa nước bị thiếu hụt. Trong 5 các loại hạn này, hạn khí tượng là hiện tượng tự nhiên có nguyên nhân trực tiếp từ khí hậu và biến đổi theo vùng. Trong khi đó, hạn nông nghiệp và hạn KTXH tập trung nhiều hơn vào các khía cạnh xã hội và nhân văn. Chúng thể hiện mối tương tác giữa các tính chất tự nhiên của hạn thuỷ văn và các hoạt động của con người. 1.1.1.2. Khái niệm hoang mạc hóa Theo định nghĩa của UNCCD (Hiệp hội các nước chống lại quá trình HMH) (1995), HMH là quá trình biến các vùng đất màu mỡ tự nhiên cũng như các vùng canh tác thành các vùng đất cằn cỗi, có ít hoặc không có thực vật. Những dấu hiệu, thực trạng và nguyên nhân cơ bản của HMH được phản ánh thông qua 7 quá trình sau: quá trình thoái hóa thảm thực vật, xói mòn do nước, thổi mòn, mặn hóa, kết von đất, giảm chất hữu cơ trong đất, tích lũy các chất độc [26]. Một vùng được coi là HMH khi thể hiện hoặc thỏa mãn các điều kiện như: (1) lượng mưa rất ít so với lượng bốc hơi, có một mùa khô kéo dài, nhiều tháng liên tục lượng mưa dưới ngưỡng khô hạn; (2) không có khả năng cung cấp nước cho cây trồng bằng nguồn nước tự nhiên và từ hệ thống tưới trong mùa khô; (3) xảy ra quá trình xói mòn đất do mưa (vào mùa mưa) và xảy ra quá trình thổi mòn (vào mùa khô), xảy ra mặn hóa từ phía biển vào nội đồng; (4) các hoạt động khai thác rừng và sử dụng đất canh tác nông nghiệp, chăn thả gia súc không hợp lý; (5) đất thoái hóa rõ rệt, nghèo mùn, thiếu dinh dưỡng và (6) xuất hiện thực vật tự nhiên chỉ thị khô hạn [15]. Theo cách phân loại của Nguyễn Văn Cư và cộng sự [6], hoang mạc ở khu vực Nam Trung Bộ của Việt Nam được phân chia thành 4 loại chính: (1) hoang mạc cát - khu vực đất cát kèm theo các hiện tượng cát bay, cát nhảy, cát trượt lở; (2) hoang mạc đất cằn - khu vực đất có độ phì kém, đất bị bạc màu, thoái hóa mạnh mẽ; (3) hoang mạc muối - khu vực đất bị mặn hóa do thoái hóa đất, suy giảm độ phì kèm theo quá trình bốc hơi nước ngầm nhiễm mặn; (4) hoang mạc đá - khu vực xuất hiện đá lộ, đá lăn, nơi diễn ra quá trình xói mòn mạnh mẽ. Từ những phân tích ở trên cho thấy, hạn hán là nguyên nhân tự nhiên và là biểu hiện trực tiếp của HMH. Để giải quyết vấn đề HMH, các nhà nghiên cứu và quản lý cần phải giải quyết biểu hiện của nó - vấn đề hạn hán. Vì vậy, trong đề tài nghiên cứu HMH luôn được gắn liền với nghiên cứu hạn hán. 6 1.1.1.3. Một số thuật ngữ về biến đổi khí hậu a. Các khái niệm cơ bản Biến đổi khí hậu, là sự thay đổi của khí hậu được quy định trực tiếp hay gián tiếp là do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và đóng góp thêm vào sự biến động khí hậu tự nhiên trong các thời gian có thể so sánh được. Biến đổi khí hậu xác định sự khác biệt giữa giá trị trung bình dài hạn của một tham số hay thống kê khí hậu; trong đó, trung bình được thực hiện trong khoảng thời gian xác định, thường là vài thập kỷ [4]. Kịch bản biến đổi khí hậu, là giả định cơ sở khoa học và tính tin cậy về sự tiến triển trong tương lai của các mối quan hệ giữa kinh tế - xã hội, phát thải khí nhà kính, BĐKH và mực nước biển dâng [4]. Nước biển dâng, là sự dâng mực nước của đại dương trên toàn cầu, trong đó không bao gồm: triều, nước dâng do bão… Nước biển dâng tại một vị trí nào đó có thể cao hơn hoặc thấp hơn so với trung bình toàn cầu vì có sự khác nhau về nhiệt độ của đại dương và các yếu tố khác [4]. Ứng phó với biến đổi khí hậu, là các hoạt động của con người nhằm thích ứng và giảm nhẹ các tác nhân gây ra biến đổi khí hậu [4]. Thích ứng với biến đổi khí hậu, là sự điều chỉnh hệ thống tự nhiên hoặc con người đối với hoàn cảnh hoặc môi trường thay đổi, nhằm mục đích giảm khả năng bị tổn thương do dao động và biến đổi khí hậu hiện hữu hoặc tiềm tàng và tận dụng các cơ hội do nó mang lại [4]. Giảm nhẹ biến đổi khí hậu, là các hoạt động nhằm giảm mức độ hoặc cường độ phát thải khí nhà kính [4]. b. Các biểu hiện của biến đổi khí hậu Các biểu hiện của BĐKH bao gồm: - Nhiệt độ trung bình tăng lên do sự nóng lên của bầu khí quyển toàn cầu; - Sự dâng cao mực nước biển do giãn nở vì nhiệt và băng tan; - Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển; - Sự di chuyển của các đới khí hậu khác nhau trên các vùng khác nhau của trái đất; 7 - Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hóa khác; - Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thủy quyển, sinh quyển, địa quyển. Tuy nhiên, sự gia tăng nhiệt độ trung bình và mực nước biển dâng thường được coi là hai biển hiện chính của BĐKH. 1.1.1.4. Khái niệm về sử dụng đất nông nghiệp Nông nghiệp trong tiếng Anh là agriculture có gốc latinh từ chữ Agri (đất đai) và Culture (canh tác trồng trọt) hợp lại. Nông nghiệp trong tiếng Đức là Landwirtschaft, do hai chữ Land (đất đai) và Wirtschaft (kinh doanh) hợp lại với ý là canh tác trên đất đai. Theo quan điểm hiện đại về nông nghiệp, đất canh tác trồng ngũ cốc chẳng qua là nói về thực vật trực tiếp hấp thụ mầu mỡ của đất để sinh trưởng, còn dùng thực vật để làm thức ăn cho động vật thì sử dụng đất vào sản xuất một cách gián tiếp. Cho nên, nói theo nghĩa rộng, nông nghiệp là một ngành sản xuất mà loài người sử dụng đất để có sản phẩm động vật và thực vật. Đó là hành vi tạo ra lợi ích từ sản xuất nông nghiệp thông qua việc sử dụng đất đai, lao động và vốn, đó là việc sử dụng đất nông nghiệp. Khi nói đến nông nghiệp là đề cập cả 4 lĩnh vực: nông, lâm, ngư và chăn nuôi. Sử dụng đất nông nghiệp là hành vi lấy đất kết hợp với sức lao động, vốn, để sản xuất nông nghiệp tạo ra lợi ích, tuỳ vào mức độ phát triển kinh tế, xã hội, ý thức của loài người về môi trường sinh thái được nâng cao, phạm vi sử dụng đất nông nghiệp được mở rộng ra các mặt sản xuất, sinh hoạt, sinh thái. 1.1.2. Nguyên nhân của biến đổi khí hậu 1.2.2.1. Nguyên nhân gây ra BDKH do tự nhiên Nguyên nhân gây ra BĐKH do tự nhiên bao gồm thay đổi cường độ sáng của Mặt trời, xuất hiện các điểm đen Mặt trời (Sunspots), các hoạt động núi lửa, thay đổi đại dương, thay đổi quỹ đạo quay của trái đất. Với sự xuất hiện các Sunspots làm cho cường độ tia bức xạ mặt trời chiếu xuống trái đất thay đổi, nghĩa là năng lượng chiếu xuống mặt đất thay đổi làm thay đổi nhiệt độ bề mặt trái đất. Sự thay đổi cường độ sáng của Mặt trời cũng gây ra sự thay đổi năng lượng chiếu xuống 8 mặt đất thay đổi làm thay đổi nhiệt độ bề mặt trái đất. Cụ thể là từ khi tạo thành Mặt trời đến nay gần 4,5 tỷ năm cường độ sáng của Mặt trời đã tăng lên hơn 30%. Như vậy có thể thấy khoảng thời gian khá dài như vậy thì sự thay đổi cường độ sáng mặt trời là không ảnh hưởng đáng kể đến BĐKH [31]. Núi lửa phun trào - Khi một ngọn núi lửa phun trào sẽ phát thải vào khí quyển một lượng cực kỳ lớn khối lượng sulfur dioxide (SO2), hơi nước, bụi và tro vào bầu khí quyển. Khối lượng lớn khí và tro có thể ảnh hưởng đến khí hậu trong nhiều năm. Các hạt nhỏ được gọi là các sol khí được phun ra bởi núi lửa, các sol khí phản chiếu lại bức xạ (năng lượng) mặt trời trở lại vào không gian vì vậy chúng có tác dụng làm giảm nhiệt độ lớp bề mặt trái đất [5]. Các đại dương là một thành phần chính của hệ thống khí hậu. Dòng hải lưu di chuyển một lượng lớn nhiệt trên khắp hành tinh. Thay đổi trong lưu thông đại dương có thể ảnh hưởng đến khí hậu thông qua sự chuyển động của CO2 vào trong khí quyển. Thay đổi quỹ đạo quay của Trái Đất - Trái đất quay quanh Mặt trời với một quỹ đạo. Trục quay có góc nghiêng 23,50. Thay đổi độ nghiêng của quỹ đạo quay trái đất có thể dẫn đến những thay đổi nhỏ. Tốc độ thay đổi cực kỳ nhỏ có thể tính đến thời gian hàng tỷ năm, vì vậy có thể nói không ảnh hưởng lớn đến BĐKH. Có thể thấy rằng các nguyên nhân gây ra BĐKH do các yếu tố tự nhiên đóng góp một phần rất nhỏ vào sự BĐKH và có tính chu kỳ kể từ quá khứ đến hiện nay. Theo các kết quả nghiên cứu và công bố từ Ủy Ban Liên Chính Phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) thì nguyên nhân gây ra BĐKH chủ yếu là do các hoạt động của con người. 1.2.2.2. Nguyên nhân gây ra BĐKH do hoạt động con người Đã có các nghiên cứu chuyên sâu chứng minh rằng nhiệt độ bề mặt Trái đất tăng lên nhanh chóng hơn nửa thế kỷ qua chủ yếu là do hoạt động của con người, chẳng hạn như việc đốt các nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ…) phục vụ các hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải, phá rừng làm mất cân bằng sinh thái, sản xuất hóa chất và thay đổi mục đích sử dụng đất bao gồm thay đổi trong nông nghiệp, công nghiệp, nhà ở... Ngoài ra còn một số hoạt động khác như đốt sinh khối, sản phẩm sau thu hoạch [12]. 9 Các khám phá liên quan đến nguyên nhân gây ra BĐKH do hoạt động của con người do IPCC công bố đã cải thiện qua các năm như sau: Trong báo cáo của IPCC năm 1995 thì cho rằng hoạt động con người chỉ đóng góp vào 50% nguyên nhân gây ra BĐKH. Đến báo cáo của IPCC năm 2001, sau khi các nhà nghiên cứu thực hiện các nghiên cứu khoa học thì kết quả chỉ ra rằng hoạt động con người đóng góp vào 67% nguyên nhân gây ra BĐKH. Tiếp đến là báo cáo của IPCC năm 2007 đã khẳng định hoạt động con người đóng góp vào 90% nguyên nhân gây ra BĐKH. Trong khi đó tổ chức Liên hợp quốc còn xác định BĐKH được quy trực tiếp hoặc gián tiếp cho hoạt động của con người làm thay đổi nồng độ khí nhà kính trong khí quyển, làm tăng hiệu ứng nhà kính gây ra biến đổi hệ thống khí hậu trái đất. Hình 1.1: Sự gia tăng phát thải khí nhà kính trong thời gian gần đây (Nguồn: [4]) Theo báo cáo của IPCC (2007) nếu nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi thì nhiệt độ bề mặt trái đất tăng khoảng 30C. Các số liệu nghiên cứu cho thấy nhiệt độ trái đất đã tăng 0,50C trong khoảng thời gian từ năm 1885 đến năm 1940 do thay đổi của nồng độ CO2 trong khí quyển từ 0,027% đến 0,035%. Dự báo nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính thì nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên 1,5 đến 4,50C vào năm 2050. Hiện nay BĐKH được biết đến như là một nguy cơ lớn nhất mà loài người phải đối mặt trong lịch sử phát triển của nhân loại. BĐKH có thể gây ra một loạt các hậu quả ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự sống của con người và các sinh vật trên trái đất. BĐKH có thể làm: Bầu khí quyển trái đất bị hâm nóng, làm thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho môi trường sống của con người và các sinh 10 vật trên trái đất. Mực nước biển dâng cao do băng tan, dẫn tới sự ngập úng ở các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển. Sự di chuyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác nhau của Trái đất dẫn tới nguy cơ đe dọa sự sống của các loài sinh vật, các hệ sinh thái và hoạt động của con người. 1.1.3. Hạn hán và hoang mạc hóa trong bối cảnh biến đổi khí hậu Theo báo cáo của chương trình môi trường của Liên Hiệp Quốc (UNEP) trong tạp chí Toàn cảnh môi trường toàn cầu năm 2000, có 50% tổng diện tích đất không còn khả năng sử dụng để sản xuất nông nghiệp ở các nước Nam Á và Đông Nam Á do đất bị thoái hóa, là hậu quả của việc áp dụng những biện pháp canh tác không bền vững trong sản xuất nông nghiệp, tình trạng phá rừng, chăn thả quá mức và BĐKH. Hiện tượng thoái hóa đất diễn ra trong điều kiện khí hậu khô hạn đã thúc đẩy quá trình hoang mạc hóa và mở rộng diện tích hoang mạc trên thế giới, chiếm trên 30% diện tích đất nổi của thế giới [25]. Quá trình hoang mạc hóa xảy ra có cả nguyên nhân tự nhiên và con người. BĐKH làm tăng tính biến động của mưa, làm gia tăng hạn hán nhất là vào mùa khô và lũ quét, xói mòn, sạt lở đất vào mùa mưa nên gia tăng thoái hóa đất và nguy cơ hoang mạc hóa, nhất là những vùng có sự phân hóa rõ rệt giữa mùa mưa và mùa khô. BĐKH có thể ảnh hưởng đến quá trình thoái hóa đất do xói mòn rửa trôi khi hạn hán, mưa lũ và nước biển dâng; do những tác động của quá trình oxy hóa diễn ra mạnh hơn bởi nhiệt độ và độ ẩm tăng; do quá trình mặn hóa xảy ra nhanh hơn bởi m ực nước biển dâng; do hạn hán tăng lên dẫn tới nguồn nước dưới đất bị suy giảm. BĐKH là một trong những nguyên nhân quan trọng làm gia tăng hạn hán và hoang mạc hóa ở Việt Nam trong giai đoạn gần đây [22]. Trên dải đồng bằng Duyên hải Trung Bộ, các kỉ lục về lượng mưa ngày, lượng mưa tháng và lượng mưa năm chắc chắn được nâng cao song tình trạng hạn hán lại trở nên khốc liệt hơn, đặc biệt vào mùa khô, khi chỉ số khô hạn gia tăng do sự gia tăng lượng bốc hơi trong các thập kỉ tới. Dòng chảy vào mùa kiệt suy giảm rõ rệt nên hiện tượng hạn thủy văn sẽ gia tăng trên các con sông ở khu vực duyên hải Nam Trung Bộ... gây nhiều thiệt hại về môi trường và kinh tế xã hội.