Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Xây dựng bản đồ phân vùng sinh thái môi trường đất phục vụ quy hoạch phát triển nuôi tôm càng xanh huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM TP. HOÀ CHÍ MINH -------------------------------- NGUYEÃN THÒ AÙNH TUYEÁT XAÂY DÖÏNG BAÛN ÑOÀ PHAÂN VUØNG SINH THAÙI MOÂI TRÖÔØNG ÑAÁT PHUÏC VUÏ QUY HOAÏCH PHAÙT TRIEÅN NUOÂI TOÂM CAØNG XANH HUYEÄN TAM NOÂNG, TÆNH ÑOÀNG THAÙP Chuyeân ngaønh: Sinh thaùi hoïc Maõ soá : 60 42 60 LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ SINH HOÏC NGÖÔØI HÖÔÙNG DAÃN KHOA HOÏC: GS-TSKH LEÂ HUY BAÙ Thaønh phoá Hoà Chí Minh – 2007

LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến: GS – TSKH Lê Huy Bá là người Thầy đã tận tâm hướng dẫn, chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình tôi thực hiện đề tài. Tôi xin cảm ơn đến: Thầy, Cô của khoa Sinh; phòng Khoa Học Công Nghệ Sau Đại Học, trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh cùng các Giáo sư Tiến Sĩ đã tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi học tập và trang bị kiến thức để hoàn thà nh đề tài. Sở Giáo Dục và Đào Tạo An Giang; Ban Giám Hiệu cùng Thầy, Cô trường THPT Chuyên Thoại Ngọc Hầu đã động viên và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành đề tài.. Các Phòng Ban và Uy Ban Nhân Dân huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp đã nhiệt tình hỗ trợ và cung cấp tài liệu, số liệu tham khảo quí báo, hữu ích để tôi thực hiện đề tài. Cuối cùng tôi xin cảm ơn bạn bè cùng người thân của tôi. Tp. HCM 2007 Tác giả Luận văn Nguyễn Thị Ánh Tuyết

MỞ ĐẦU 1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Một quốc gia hay một khu vực nào đó khi kinh tế phát triển sẽ kèm theo nạn ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng; nguồn tài nguyên thiên nhiên bị suy giảm, gây hậu quả xấu cho loài người, huỷ hoại nguồn thực phẩm, thuỷ sản, sinh cảnh, nguồn nước… Vậy phải làm thế nào để vừa phát triển kinh tế vừa chống ô nhiễm. Đây thật sự là một bài toán rất nan giải và bức bách của tỉnh Đồng Tháp, để góp phần giải quyết vấn đề nà y thì việc phân vùng sinh thái môi trường đất trong tỉnh Đồng Tháp nói chung huyện Tam Nông nói riêng rất quan trọng để giúp nền kinh tế của tỉnh phát triển bền vững. Tam Nông là một trong những huyện của tỉnh Đồng Tháp thuộc vùng trũng Đồng Tháp Mười. Đồng Tháp Mười là một trong những vùng trũng của Đồng Bằng Sông Cửu Long, nằm ở phía bắc sông Tiền. D o thế nên ngập lũ định kỳ hàng năm phù hợp với quy luật của vùng đồng bằng châu thổ. Mùa lũ trùng với mùa mưa, do nước mưa theo dòng chảy từ thượng nguồn kết hợp với lượng mưa tại chỗ và kéo dài từ giữa tháng 8 đến tháng 12, bị lũ ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân. Hoạt động kinh tế của h uyện Tam Nông tập trung vào lĩnh vực sản xuất nông nghiệp là chủ yếu. Nên đất đai là tài nguyên thiên nhiên vô cùng quí giá, là tư liệu sản xuất, đặc biệt là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là địa bàn phân bố dân cư, kinh tế xã hội và an ninh quốc phòng. Sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp mang tính nhỏ lẻ, phần lớn chỉ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của người dân và chiếm tỷ trọng t hấp trong nền kinh tế. Phần lớn đất đai của huyện Tam Nông có nhóm đất phèn chiếm tỷ lệ rất cao 81,97% (theo tài liệu điều tra và xác định tài nguyên đất của Phân Viện Khoa Học Nông Nghiệp Miền Nam, 1999), nên chỉ thích nghi với những cây chịu phèn như: Lúa, tràm, năng… mùa lũ ở HTN nước cao hơn mặt ruộng trung bình từ 1,5 đến 2,5m, thậm chí 4,25m nên vào mùa lũ thì không thể trồng lúa. Do vậy, thu nhập của người dân rất thấp. Gần đây việc trồng lúa kết hợp với nuôi thuỷ sản trong mùa lũ lại là một lợi thế của huyện Tam Nông, đặc biệt là tôm càng xanh trong hai năm qua đã đem lại lợi nhuận rất cao cho người dân. Nhưng diện tích nuôi TCX còn ít, chưa phát triển trên toàn huyện, việc “ Xây dựng bản đồ phân vùng sinh thái môi trường đất phục vụ quy hoạch phát triển nuôi tôm càng xanh Huyện Tam Nông” lại rất cần thiết để phát triển quy m ô trên toàn huyện một cách khoa học và bền vững đây cũng là một trong những chiến lược phát triển của tỉnh Đồng Tháp nói chung, của huyện Tam Nông nói riêng. Trong đó việc bố trí mô hình thuỷ sản phù hợp với địa hình đất đai từng vùng nhằm giúp cho người dân có thể sống chung với lũ một cách căn cơ. Vì thế việc phân vùng đất sẽ giúp HTN tận dụng sản xuất và nuôi trồng thuỷ sản theo hướng bền vững. 2. MỤC TI ÊU CỦA ĐỀ TÀI

Phân vùng sinh thái môi trường đất làm cơ sở khoa học và thực tiễn xác định khu vực cụ thể canh tác, sản xuất, chăn nuôi, trồng trọt, bảo tồn, lâm, ngư nghiệp trên địa bàn huyện Tam Nông tỉnh Đồng Tháp một cách hợp lý và bền vững. Xây dựng cơ sở, mục đích phân vùng sinh thái môi trường đất nuôi tôm càng xanh phục vụ định hướng phát triển kinh tế xã hội và đồng thời thành phong trào mang tính phổ biến ở HTN, tỉnh Đồng Thá p. Phân cụ thể vùng sinh thái môi trường đất phục vụ quy hoạch phát triển nuôi tôm càng xanh HTN. Lên bản đồ các vùng sinh thái môi trường đất theo các tiêu chí thích hợp nuôi tôm càng xanh và không thích hợp nuôi tôm càng xanh. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Khảo sát và lấy mẫu đất, nước trên địa bàn HTN. Tìm hiểu về tình hình nuôi tôm càng xanh trên toàn huyện trong những năm qua. Nghiên cứu về các đối tượng có liên quan đến việc phân vùng sinh thái môi trường đất với mục đích phục vụ quy hoạch phát triển nuôi tôm càng xanh, các loại bản đồ của huyện. Thu t hập, đánh giá các yếu tố tự nhiên, đặc điểm môi trường sinh thái trong mối tương quan đến đất và nghề NTTS ở HTN. Nghiên cứu các yếu tố tự nhiên: Khí tượng, thủy văn, thổ nhưỡng và các điều kiện liên quan đến việc nuôi TCX (chất lượng nguồn nước, đất đai, chế độ thủy văn, tính chất đất, hệ thực vật, nguồn thức ăn tự nhiên…) trong HTN. Điều tra, thu thập và xây dựng các bản đồ với các nội dung sau: Bản đồ hà nh chính. Bản đồ đất.  Bản đồ Sông suối. Bản đồ Hiện trạng sử dụng đất của huyện. Bản đồ Giao thông. Bản đồ Phân bố ngập lũ. Bản đồ Địa hình địa mạo. Bản đồ Phân vùng sinh thái môi trường đất phục vụ quy hoạch phát triển nuôi tôm càng xanh. Đánh giá và xây dựng cơ sở dữ liệu về các yếu tố môi trường. Từ đó, lập các lớp bản đồ của các yếu tố tự nhiên có liên quan đến phân vùng sinh thái môi trường đất phục vụ nuôi tôm càng xanh. Chồng xếp bản đồ theo phương pháp GIS kết hợp với viễn thán CRS để xác định tính tối ưu hoá, sử dụng đất theo quan điểm sinh thái. Kiểm tra thực địa đối chiếu với lý thuyết.

Sử dụng phân vùng sinh thái môi trường đất phục vụ quy hoạch phát triển nuôi tôm càng xanh HTN. Không phân vùng sinh thái môi trường đất phục vụ các linh vực khác ngoài việc nuôi tôm càng xanh. Không đi sâu vào chuyên đề xây doing bản đồ. 4. Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Giải quyết vấn đề xác định các vị trí tiểu vùng cơ bản đặc trưng cho việc nuôi tôm càng xanh của huyện TN. Xác định điều kiện sinh thái môi trường để định ra vùng cụ thể th ích hợp cho nuôi tôm càng xanh Nâng cao tính khoa học phong trào nuôi tôm càng xanh ở HTN, giúp cho phong trào nuôi tôm thêm thành công và bền vững Xây dựng bản đồ cụ thể từng tiểu vùng phát triển nuôi tôm càng xanh ở HTN. 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Được thể hiện qua hình 1, gồm các phương pháp sau 5.1 Phương pháp luận

Hình 1: Sơ đồ khối nghiên cứu Phân Vùng Sinh Thái môi trường Đất phục vụ quy hoạch phát triển nuôi tôm càng xanh ở huyện Tam Nông, Tỉnh Đồng Tháp Tỷ Lệ Bản Đồ 1/25.000 Dựa vào quan điểm sinh thái môi trường, có sự liên quan chặt chẻ giũa các yếu tố thành phần với nhau trong đó đất là thành phần chủ đạo, trong quá trình nghiên cứu xác định sự tương quan giữa các thành phần đất, nước, khôngkhí, sinh vật, con người..., yếu tố chủ đạo m ang tính diễn thế đặc trưng của hệ sinh thái. Phương pháp cụ thể Phương pháp tổng hợp vàbiên Điều tra khảo sát thực tế Phương pháp lấy mẫu Phân tích, xử lý số liệu Thành lập các loại bản đồ Phương pháp phân tích mẫu Đánh giá tính chất của đất Phân vùng STMTĐ, phục vụ nuôi TCX, với tỷ lệ bản đồ 1/25.000 Biện pháp cải tạo sử dụng hợp lý vùng đất nuôi tôm càng xanh Nêu các đặc trưng của từng tiểu vùng sinh thái Hoàn thành đề tài Tổng hợp Phương pháp luận

Trong hệ sinh thái có nhiều phân hệ khác nhau, nhiệm vụ của chúng tôi là phân thành từng vùng sinh thái với sự đặc trưng cho việc nuôi tôm càng xanh, phân định vùng, ranh giới vùng, xác định đặc thù theo những chỉ tiêu đánh giá nhất định chủ yếu là sử dụng phân loại đất. Quá trình nghiên cứu xây dựng phân vùng sinh thái môi trường đất phục vụ quy hoạch phát triển nuôi tôm càng xanh ở HTN được thể hiện theo sơ đồ hình 1. 5.2. Phương pháp cụ thể 5.2.1. Phương pháp tổng hợp và biên hội tài liệu Điều tra và biên hội số liệu, dữ liệu đã có ở các cơ sở ban ngành của huyện về các điều kiện tự nhiên. Sử dụng phương pháp “Tiếp cận cập nhật thông tin dữ liệu”, phương pháp “Tổng hợp dữ liệu” (sách “Phương pháp nghiên cứu khoa học” Lê Huy Bá, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, 2005). Phương pháp tập hợp, tổng hợp các tài liệu, số liệu có liên quan đến môi trường vùng nuôi thủy sản; trong đó, ba o gồm các điều kiện đất đai, chế độ và chất lượng nước, địa hình của HTN. Dựa trên tổ hợp các đặc điểm phù hợp về đất đai, nguồn nước, … các vùng sinh thái nuôi trồng thủy sản được xác lập. Phương pháp này được sử dụng kết hợp với phương pháp GIS. Các tài liệu này được thu thập từ các báo cáo tổng kết về hiện trạng môi trường, quy hoạch tổng thể về nuôi trồng thủy sản của huyện. Nguồn tài liệu trên là từ các sở, phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn; phòng Tài nguyên môi trường của huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp và Viện Nuôi trồng Thủy Sản II. Điều tra và biên hội tài liệu về các điều kiện kinh tế- xã hội theo chủ đề của đề tài và bằng phiếu điều tra theo phương phá p “Tổng luận”, sách “Phương pháp nghiên cứu khoa học” - Vũ Cao Đàm, NXB Khoa Học và Kỹ thuật, 2005. Bảng 1: Phân loại đất đai HTN Phân loại Việt Nam Theo hệ thống FAO/ Unesco TT Tên đất Kí hiệu Tên đất Kí hiệu 1 Đất Phù sa Alluvialam) Đất phù sa không được bồi sông Cửu Long. Đất phù sa không được bồi loang lổ sông Cửu Long. Đất phù sa có nền phèn. P Pf Ps Fluvisols -Orthi Eutric Fluvisols. -Cambic Fluvisols. -Thioni Umbic Fluvisols. FLe.o FLc FLu.t 2 Đất Xám (Grey Soil) Đất xám điển hình Đất xám loang lổ X Xf Acrisols -Haplic Acrisols - Ferric Acrisols ACh ACf

Nguồn: Báo cáo tổng hợp Đồng Tháp Mười sau 10 năm khai thác và phát triển kinh tế – xã hội (1985 - 1995). Điều tra, thu thập và hệ thống hoá các số liệu về hiện trạng môi trường đất huyện Tam Nông, trên cơ sở kế thừa các đề tài nghiên cứu đã có trước đây. Tất cả các dạng tài liệu đã được thu thập, điều tra, khảo sát khi thực hiện đề tài đều được tổ chức nhập dữ liệu vào m áy tính. Các dữ liệu về điều kiện kinh tế xã hội và các điều kiện môi trường tự nhiên của huyện sẽ được phân tích, tổng hợp theo mục tiêu của đề tài, xử lý, tổng hợp dự liệu ấy phục vụ việc xây dựng bản đồ phân vùng sinh thái và các nội dung có liên quan đến đề tài. Thu thập các bản đồ hành chánh, giao thông, thổ nhưỡng, sông suối của huyện nhằm p hục vụ đề tài. Qua phương pháp này và theo bản đồ đất với tỷ lệ 1:100.000 [24], Bảng 1: Phân loại đất đai HTN (phân loại theo hệ thống FAO). 5.2.2. Phương pháp khảo sát thực địa, lấy mẫu và phân tích mẫu * Khảo sát thực địa: Tiến hành khảo sát sơ bộ trên toàn huyện vào năm 2006 để xác định các khu vực, các tuyến, các điểm. Sau đó dựa vào bản đồ (bản đồ hành chính và bản đồ đất) sử dụng cho việc lấy mẫu đất và mẫu nước. Khảo sát, lấy mẫu đất tại các vùng được phân vùng theo TCVN 1995. Phân tích các chỉ tiêu đánh giá đất ô nhiễm phèn, theo “Soil Analyse Method”, EPA, 1995 và TCVN 1995. Khảo sát, điều tra hiện trạng họat động bảo vệ môi trường tại huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp theo phương pháp tiếp cận chọn lọc và điểm điển hình. Khảo sát đánh giá tình hình nuôi tôm càng xanh ở HT N về: -Điều tra phiếu hỏi về thực tế nuôi tôm càng xanh của dân. 3 Đất Phèn (Acid Sulphate Soil)  Đất phèn tiềm tàng. -Đất phèn tiềm tàng nông.  Đất phèn hoạt động. - Đất phèn hoạt động nông. - Đất phèn hoạt động sâu. -Đất phèn có lớp lũ tích tụ trên mặt. Sp Sp1 Sj Sj1 Sj2 Sd Thionic Fluvisols -ProtothioniThionic Fluvisols. -Epi Protothioni Thionic Fluvisols. -Orthithioni Thionic Fluvisols. -Epi Orthithioni Thionic Fluvisols. -Endo Orthithioni Thionic Fluvisols. -Arenithioni Thionic Fluvisols. FLt.p FLt.pep FLt.o FLt.oep FLt.oen FLt.a

-Lấy ý kiến của kỹ sư thuỷ sản của HTN về tình hình nuôi, dịch bệnh của TCX cũng như hướng phát triển trong thời gian tới. Trong năm 2006 huyện thực hiện “ Dự án đầu tư thí điểm hạ tầng thuỷ lợi phục vụ nuôi tôm càng xanh trên chân ruộng, xã Phú Thành B”. * Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu:  Mẫu đất: Việc lấy mầu là rất cần thiết để kiểm chứng lại tính chất đất trong các tiểu vùng đư ợc dự kiến phân theo quan điểm sinh thái. Việc lấy mẫu được chọn theo lưới toạ độ (sử dụng máy GPS) và đánh dấu toạ độ lên bản đồ bằng phần mềm Mapinfo. Do kinh phí hạn hẹp nên trong mỗi vùng lấy ba mẫu đất mặt, mỗi mẫu được lấy theo đặc điểm đất và vị trí địa lý của vùng. Như vậy tổng cộng c ó 5 vùng, nên số lượng mẫu được lấy trên toàn HTN sẽ là 3 mẫu x 5=15 mẫu đất được lấy để phân tích đánh giá, vị trí lấy mẫu (xem hình 2: Bản đồ lấy mẫu đất và mẫu nước). Dụng cụ lấy mẫu được làm bằng sắt, có dạng hình trụ hở rỗng ở giữa, dài1,5m, đường kính 50 cm, phía trên có hai tay cầm giúp lấy mẫu dễ hơn. Dùng tay cầm này để ấn dụng cụ xuống đất sâu từ 50 đến 60 cm trong đất, xoay tròn dụng cụ để nó cắt đứt phần đất cần lấy sau đó rút dụng cụ lên dùng dao gọt cho mặt cắt bằng phẳng, lấy thước đo bỏ lớp mặt 30 cm, lấy lớp đất kế tiếp từ 30 – 40 cm cách từ mặt xuống, với khối lượng 1 kg đất, cho vào túi nhựa đen đánh dấu kí hiệu mẫu, tiếp theo cho vào thùng xốp giữ lạnh đưa đi phâ n tích. Các chỉ tiêu cần phân tích: Fe; Al; SO 4; pH.  Mẫu nước: Lấy mẫu nước cần thiết để đánh giá chất lượng môi trường nước tại các tiểu vùng, qua đó đánh giá được chất lượng nước của từng tiểu vùng phục vụ cho việc nuôi tôm càng xanh. Mỗi tiểu vùng lấy 2 mẫu nước, ta có 5 tiểu vùng, như vậy có 2 mẫu x 5 =10 mẫu nước được lấy trên địa bàn HTN. Lấy mẫu theo mặt cắt dọc, cách mặt nước 30 – 40 cm, miệng can đựng mẫu hướng về phía dòng nước tới, tránh các chất rắn có kích thước lớn như rác, lá cây, xác chết sinh vật... Thể tích nước lấy là 0,5 lít, bảo quản mẫu trong thùng nhựa và giữ lạnh tr ong thùng đá. Các chỉ tiêu phân tích: nhiệt độ; pH; Fe; Al. Ngoài ra còn lấy 8 mẫu nước trong ao nuôi thuỷ sản, 28 mẫu nước trên sông, kênh rạch vào các mùa khác nhau trong năm: Đầu mùa mưa, đầu mùa lũ, đỉnh lũ, mùa khô, phân bố mẫu tuỳ thuộc vào hệ thống t huỷ văn và điều kiện canh tác (hình 2) [7]. Các chỉ tiêu phân tích mẫu nước này nhằm xác định các chỉ số: Nhiệt độ ( 0 C); pH; SS (mg/l); DO (mg/l); BOD 5 (mg/l). 5.5. Phương pháp GIS Đây là phương pháp kết hợp giữa dữ liệu thông tin địa lý được nối kết với các lớp thông tin môi trường có liên quan đến tính chất đất, chất lượng nước, chế độ nước (ngập lũ, phèn hóa), khu dân cư, khu công nghiệp, …

Tất cả dữ liệu đầu vào được xử lý bằng máy tính để đưa ra kết quả trực quan phục vụ cho việc xây dựng bản đồ phân vùng sinh thái môi trường đất. Trong khuôn khổ nghiên cứu này, chúng tôi xây dựng các cơ sở dữ liệu và bản đồ phân vùng trên nền bản đồ đất tỷ lệ 1/25.000. Việc số hoá các lớp thông tin từ các bản đồ nền trong khu vực nghiên cứu, xây dựng cơ sở dữ liệu và bản đồ phân vùng sinh thái dựa trên các tiêu chí thực thông qua việc chồng lớp các dữ liệu liên quan. Các bước thực hiện: -Điều tra, thu thập số liệu và hệ thống hóa các dữ liệu thông tin về bản đồ nền của huyện tỷ lệ 1/25.000:  Bản đồ Hành chánh.  Bản đồ Sông suối. Bản đồ Thổ nhưỡng. Bản đồ Hiện trạng sử dụng đất của huyện. Bản đồ Giao thông. Bản đồ phân bố ngập lũ. Bản đồ địa h ình địa mạo. -Điều tra, thu thập số liệu và hệ thống hóa các dữ liệu thông tin về: Phát triển kinh tế xã hội giai đoạn năm 2002 đến năm 2010 và định hướng 2020. Và các lớp thông tin khác: Lũ lụt, sử dụng đất, giao thông, địa chất,…  Số hoá bản đồ: chủ yếu bằng phần mềm GIS: Mapinfor 7.5[ 25 ]. -Thiết kế cơ sở dữ liệu thuộc tính: Dữ liệu kết quả phân tích mẫu được nhập theo bảng dữ liệu. -Xây dựng các bản đồ chuyên đề về phân vùng sinh thái môi trường đất. Việc ứng dụng GIS vào nghiên cứu đề tài cho phép chúng ta thực hiện công việc thu thập và tổng hợp dữ liệu một cách nhanh chóng hơn, hiệu quả hơn. Các bản đồ hiện trạng môi trường: đất, nước, cũng như bản đồ dự báo (sa u khi chạy mô hình dự báo và phân tích) được xây dựng giúp cho việc đánh giá và phân vùng sinh thái môi trường đất được trực quan, chính xác và tổng quát hơn. Bên cạnh đó, việc quản lý cơ sở dữ liệu thông tin môi trường bằng hệ thống thông tin địa lý (GIS) rất có hiệu quả và có thể cập nhật số liệu mới khi cần. Chập bản đồ: quy trình tổng hợp dữ liệu không gian, kỹ thuật nà y gồm có 4 bước: - Xác định các yếu tố sẽ được đưa vào phân tích. - Liệt kê bản đồ cho từng yếu tố đã xác định - Chồng xếp và phân tích các bản đồ thành phần và xây dựng các bản đồ tổng hợp. -Phân tích bản đồ tổng hợp để xác định khả năng sử dụng