Thạc sỹ khoa học lâm nghiệp đề tài ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự báo xói mòn đất huyện sơn động tỉnh bắc giang với

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - HỒNG TIẾN HÀ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ HỆ THỐNG THƠNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) ĐỂ DỰ BÁO XĨI MÕN ĐẤT HUYỆN SƠN ĐỘNG - TỈNH BẮC GIANG CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: - TS NGUYỄN VĂN SINH - TS ĐỖ THỊ LAN ÀNH: 301 THÁI NGUYÊN, NĂM 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM - - HỒNG TIẾN HÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) ĐỂ DỰ BÁO XÓI MÕN ĐẤT HUYỆN SƠN ĐỘNG - TỈNH BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC ÀNH: 301 THÁI NGUYÊN, NĂM 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hồn thành theo chƣơng trình đào tạo cao học khố 14 trƣờng Đại học Nông lâm - Đại học Thái Ngun Hồn thành luận văn thạc sỹ này, tơi đƣợc quan tâm giúp đỡ Ban giám hiệu, khoa đào tạo Sau đại học trƣờng Đại học Nơng lâm Nhân dịp tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến giúp đỡ q báu Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Tiến sĩ Nguyễn Văn Sinh - Viện Sinh thái tài nguyên sinh vật, Tiến sĩ Đỗ Thị Lan - Giảng viên khoa Tài nguyên - Môi trƣờng, trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên trực tiếp dẫn, nhiệt tình giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Luận văn có ý kiến tham gia Thạc sỹ Đỗ Văn Thanh, giảng viên trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội; Thạc sỹ Hà Quý Quỳnh, Viện sinh thái tài ngun sinh vật, tơi xin đƣợc bày tỏ lịng biết ơn đến giúp đỡ q báu Tơi xin cảm ơn giúp đỡ Lãnh đạo, cán công chức quan: UBND huyện Sơn Động, Hạt Kiểm lâm, Phịng Tài ngun - Mơi trƣờng, Phịng Thống kê, Trung tâm khí tƣợng thủy văn huyện Sơn Động tạo điều kiện giúp đỡ trình thu thập tài liệu phục vụ luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo đơn vị: Sở Nông nghiệp PTNT Bắc Giang, Chi cục Lâm nghiệp, Chi cục Kiểm lâm tạo điều kiện cho tơi đƣợc tham gia khóa học điều kiện tốt để học tập, nghiên cứu luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến ngƣời thân, bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ thời gian qua Một lần nữa, xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 11 năm 2009 Tác giả Hoàng Tiến Hà Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mục đích nghiên cứu Ý nghĩa đề tài nghiên cứu Khối lƣợng cấu trúc luận văn Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Xói mịn đất nhân tố ảnh hƣởng đến xói mịn đất 1.1.1 Xói mịn đất 1.1.2 Các q trình xói mịn đất 1.1.2.1 Xói lở sơng suối 1.1.2.2 Xói mịn rửa trơi bề mặt 10 1.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến xói mịn đất 10 1.1.3.1 Ảnh hưởng nhân tố khí hậu đến xói mịn đất 11 1.1.3.2 Ảnh hưởng địa hình đến xói mịn đất 11 1.1.3.3 Ảnh hưởng lớp phủ thực vật đến xói mịn đất 13 1.1.3.4 Ảnh hưởng đất đến q trình xói mịn đất 13 1.1.3.5 Ảnh hưởng người đến xói mịn đất 13 1.2 Nghiên cứu xói mịn đất giới 14 1.2.1 Các xu hướng nghiên cứu xói mịn 14 1.2.2 Các phương pháp đánh giá xói mịn đất [30] 15 1.2.3 Các mơ hình đánh giá xói mịn đất 16 1.2.3.1 Mơ hình kinh nghiệm 16 1.2.3.2 Mơ hình nhận thức 22 1.3 Nghiên cứu xói mịn đất Việt Nam 23 1.4 Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) đánh giá xói mịn đất 28 1.4.1 Sự hình thành phát triển GIS 28 1.4.2 Ứng dụng GIS trực tiếp xây dựng đồ xói mịn 29 1.4.3 Ứng dụng GIS mơ hình hóa tính tốn xói mịn đất 30 CHƢƠNG II: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN - XÃ HỘI 33 KHU VỰC NGHIÊN CỨU 33 2.1 Điều kiện tự nhiên 33 2.1.1 Vị trí địa lý, địa hình 33 2.1.1.1 Vị trí địa lý 33 2.1.1.2 Địa hình 34 2.1.2 Khí hậu, thuỷ văn 35 2.1.2.1 Khí hậu 35 2.1.2.2 Thuỷ văn 37 2.1.3 Thổ nhưỡng 38 2.1.4 Đặc điểm tài nguyên rừng 40 2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 43 2.2.1 Thành phần dân tộc phân bố dân cư 43 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.2.2 Y tế, giáo dục[21] 43 2.2.3 Giao thông 44 2.2.4 Tình hình phát triển sản xuất huyện Sơn Động 44 Chƣơng 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu giới hạn phạm vi nghiên cứu 45 3.2 Thời gian nghiên cứu 45 3.3 Nội dung nghiên cứu 45 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 46 3.4.1 Ngoại nghiệp 46 3.4.2 Nội nghiệp 47 3.4.2.1 Hệ số mưa (R) 47 3.4.2.2 Hệ số thổ nhưỡng (K) 49 3.4.2.3 Hệ số độ dốc (S) chiều dài sườn dốc (L) 51 3.4.2.4 Hệ số thực bì (C) 53 3.4.2.5 Hệ số cơng trình bảo vệ đất (P) 54 3.4.2.6 Thành lập đồ xói mịn tiềm huyện Sơn Động (V) 55 3.4.2.7 Thành lập đồ xói mịn huyện Sơn Động (A) 55 3.4.3 Quy trình nghiên cứu 56 3.4.3.1 Xây dựng đồ đơn thành phần: 56 3.4.3.2 Xây dựng đồ xói mịn tiềm xói mịn thực tế: 56 3.5 Cơ sở tài liệu 57 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 59 4.1 Xây dựng đồ xói mịn tiềm xói mịn thực tế huyện Sơn Động 59 4.1.1 Xây dựng đồ hệ số xói mịn mưa (R) 59 4.1.2 Thành lập đồ hệ số kháng xói đất (K) 60 4.1.3 Thành lập đồ hệ số địa hình (LS) 62 4.1.4 Thành lập đồ hệ số lớp phủ thực vật (C) 63 4.1.5 Bản đồ hệ số canh tác (P) 65 4.1.6 Bản đồ xói mịn tiềm huyện Sơn Động 66 4.1.7 Bản đồ xói mịn huyện Sơn Động 69 4.2 Kiểm chứng kết nghiên cứu 72 4.3 Ảnh hƣởng biến động lớp phủ thực vật tới xói mịn đất huyện Sơn Động 73 4.3 Một số đề xuất cho khu vực nghiên cứu 74 4.3.1 Đối với khu vực xói mịn cấp - Cấp khơng xói mòn 74 4.3.2 Đối với khu vực xói mịn cấp - Cấp nguy hại 74 4.3.3 Đối với khu vực xói mịn cấp - Cấp nguy hại 75 4.3.4 Đối với khu vực xói mịn cấp - Cấp nguy hại 75 4.3.5 Đối với khu vực xói mịn cấp - Cấp nguy hại 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 Kết luận: 77 Kiến nghị: 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Ảnh hƣởng độ dốc đến xói mịn đất [6] 12 Bảng 2.1: Một số thơng tin chế độ khí hậu 36 huyện Sơn Động – Bắc Giang 36 Bảng 2.2: Lƣợng mƣa huyện Sơn Động năm 2007 theo tháng 36 Bảng 2.3: Độ che phủ thảm thực vật Sơn Động 42 Bảng 3.1: Hệ số xói mịn đất số loại đất Việt Nam 50 Bảng 3.2 Bảng tra C theo Hội khoa học đất quốc tế [3] 53 Bảng 3.3: Hệ số xói mịn đất số dạng thảm thực vật 54 Việt Nam [4] 54 Bảng 3.4 Bảng tra hệ số P theo hội khoa học đất quốc tế [3] 55 Bảng 3.5: Phân cấp xói mịn xói mịn tiềm 57 Bảng 4.1: Hệ số kháng xói loại đất huyện Sơn Động 61 Bảng 4.2: Bảng hệ số C khu vực nghiên cứu 64 Bảng 4.3: Phân cấp xói mòn tiềm huyện Sơn Động 68 Bảng 4.4: Phân cấp xói mòn huyện Sơn Động 71 Bảng 4.5: Tƣơng quan diện tích xói mịn với độ che phủ rừng 73 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Các nhân tố ảnh hƣởng đến xói mịn đất 10 Hình 1.2: Ứng dựng GIS trực tiếp tính tốn xói mịn 30 Hình 1.3: Sử dụng mơ hình USLE tính tốn xói mịn GIS 32 Hình 2.1: Vị trí địa lý huyện Sơn Động 33 Hình 2.2: Bản đồ hành huyện Sơn Động 34 Hình 2.3: Biểu đồ lƣợng mƣa huyện Sơn Động, năm 2007 37 Hình 2.4: Hệ thống sơng, suối huyện Sơn Động 38 Hình 2.5: Bản đồ phân bố loại đất huyện Sơn Động 39 Hình 2.6: Diện tích loại đất huyện Sơn Động 40 Hình 2.7: Bản đồ trạng thảm thực vật 41 huyện Sơn Động, năm 2007 41 Hình 2.8: Phân bố dân cƣ huyện Sơn Động 43 Hình 3.1: Mơ hình phƣơng pháp tính toán đồ GIS 46 Hình 3.2 Các bƣớc xây dựng đồ hệ số R 48 Hình 3.3: Các bƣớc xây dựng đồ hệ số LS 52 Hình 3.4: Phƣơng pháp nghiên cứu xói mịn đất 58 Hình 4.1: Bản đồ đƣờng đẳng trị mƣa huyện Sơn Động 59 Hình 4.2: Bản đồ hệ số xói mịn mƣa (R) 60 Hình 4.3: Bản đồ hệ số kháng xói đất (K) 62 Hình 4.4: Bản đồ hệ số LS 63 Hình 4.5: Bản đồ hệ số C khu vực nghiên cứu 65 Hình 4.6: Bản đồ xói mòn tiềm huyện Sơn Động 67 Hình 4.7: Bản đồ xói mịn đất huyện Sơn Động 70 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Sơn Động huyện miền núi tỉnh Bắc Giang có diện tích tự nhiên 84.432,4 ha, diện tích đất lâm nghiệp 68.348,29 hecta chiếm 72,0% [14] Địa hình Sơn Động gồm đồi núi xen kẽ thung lũng, manh mún, địa hình chia cắt mạnh chênh lệch độ cao, độ dốc lớn Hiện tƣợng xói mịn, rửa trơi xảy mạnh Tuy nhiên, đến chƣa có nghiên cứu xói mịn đất địa bàn huyện Sơn Động Đất đai tài nguyên vô quý giá, tƣ liệu đặc biệt, thành phần quan trọng hàng đầu môi trƣờng sống, tƣ liệu lao động kinh tế Nông – Lâm nghiệp Tuy nhiên, vài thập kỷ gần đây, với gia tăng dân số, nguồn tài nguyên khoáng sản, thảm thực vật, đất đai đƣợc sử dụng mức độ cao, chí khơng hợp lý Việc khai thác Nơng – Lâm nghiệp khơng có ý thức ngày làm cho q trình xói mịn đất xảy nghiêm trọng, độ phì nhiêu ngày giảm, nhiều nơi trơ sỏi đá, trở thành đất trống, đồi núi trọc [6] Xói mịn đất q trình phá huỷ lớp thổ nhƣỡng (bao gồm phá huỷ thành phần cơ, lý, hoá, chất dinh dƣỡng v.v… đất) dƣới tác động nhân tố tự nhiên nhân sinh làm giảm độ phì đất, gây bạc mầu, thối hoá đất, laterit hoá, trơ sỏi đá v.v…, ảnh hƣởng trực tiếp tới sống phát triển thảm thực vật rừng, thảm trồng khác [6] Ðể giảm thiểu xói mịn khu vực miền núi, hai vấn đề cần đƣợc song song nghiên cứu là: trình xói mịn, ngun nhân, yếu tố ảnh hƣởng vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyên Có nhiều phƣơng pháp nghiên u, đánh giá xói mịn đất đƣợc tác giả nƣớc sử dụng Trong đó, việc ứng dụng cơng nghệ hệ thống thơng tin địa lý (GIS) phƣơng pháp, công Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cụ mạnh có khả phân tích khơng gian thời gian ngắn Cơng nghệ GIS cịn cho phép tích hợp phƣơng trình đất tổng qt Wischmeier W.H Smith D.D để tính tốn xây dựng đồ xói mịn đất lƣu vực, vùng lãnh thổ cách dễ dàng xác Với các lý nêu trên, chọn đề tài: “Ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự báo xói mịn đất huyện Sơn Động - tỉnh Bắc Giang” Mục đích nghiên cứu Dự báo xói mịn đất phục vụ quy hoạch sử dụng hợp lí tài nguyên đất huyện Sơn Động Để đạt đƣợc mục đích trên, đề tài đặt mục tiêu cụ thể sau: - Xây dựng đồ xói mịn đất đồ dự báo tiềm xói mịn đất huyện Sơn Động dựa ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS), làm sở định hƣớng cho chiến lƣợc quy hoạch sử dụng đất huyện Sơn Động - Đề xuất số giải pháp chống xói mịn đất Ý nghĩa đề tài nghiên cứu - Ý nghĩa khoa học: Luận văn ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để đánh giá dự báo xói mịn đất qua việc phân tích khơng gian mối quan hệ nhân tố địa hình, thủy văn, thổ nhƣỡng, thực vật ngƣời huyện Sơn Động - Ý nghĩa thực tiễn luận văn: Đánh giá xói mịn xói mịn tiềm huyện Sơn Động, từ xây dựng đồ xói mịn đất khu vực nghiên cứu làm sở đề xuất số giải pháp hạn chế xói mịn đất Khối lƣợng cấu trúc luận văn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn đƣợc trình bày 80 trang khổ A4 với 21 hình, 14 bảng biểu đƣợc trình nhƣ sau: MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Chƣơng 2: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN – XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU Chƣơng 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Việc xác đị nh các thông số về phƣơng thƣ́c canh tác cho khu vực nghiên cứu khó khăn tốn diện tích rừng tự nhiên huyện Sơn Động lớn mà nhƣ̃ng khu vƣ̣c có lƣợng xói mòn lớn hầu hết tập trung ở v ùng miền núi cao , sƣờn dớc Vì nghiên cƣ́u này , thống chọn số P 4.1.6 Bản đồ xói mịn tiềm huyện Sơn Động Việc tính tốn đồ xói mịn tiềm (V) đơn phép nhân đồ thành phần đƣợc tính tốn nhƣ trình bày 4.1.1 - 4.1.5 phần mềm Arcview 3.2 Bản đồ xói mịn tiềm đƣợc thể hình 4.6 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 66 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 4.6: Bản đồ xói mịn tiềm huyện Sơn Động Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 67 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng 4.3: Phân cấp xói mòn tiềm huyện Sơn Động Cấp xói mịn Diện tích Xã xã An Bá 186,55 712,10 678,28 609,72 657,35 2.844,00 An Châu 283,18 436,39 416,40 427,97 342,05 1.906,00 An Lạc 849,97 3.222,54 2.983,79 2.464,24 2.412,67 11.933,20 An Lập 521,63 230,73 152,14 130,21 129,28 1.164,00 Bồng Am 139,66 639,01 681,39 708,99 715,95 2.885,00 Cẩm Đàn 540,52 594,07 413,51 256,18 131,71 1.936,00 Chiên Sơn 346,51 78,99 9,88 2,12 0,50 438,00 1.294,83 2.748,82 1.609,58 1.112,86 839,21 7.605,30 Giáo Liêm 535,66 592,17 316,12 218,82 184,22 1.847,00 Hữu Sản 612,66 990,69 701,74 601,03 612,88 3.519,00 Lệ Viễn 566,67 415,37 214,03 245,88 241,95 1.683,90 1.005,93 2.007,11 1.470,24 1.104,40 1.223,32 6.811,00 Phúc Thắng 365,37 487,15 435,49 314,99 190,01 1.793,00 Quế Sơn 617,25 330,92 80,84 37,13 13,86 1.080,00 Thạch Sơn 173,71 622,10 644,89 510,46 410,55 2.361,70 Thanh Luận 601,60 1.235,39 887,75 954,54 1.951,72 5.631,00 1.130,42 1.697,93 1.290,19 1.307,67 2.131,19 7.557,40 TB1 467,25 1.912,14 2.161,62 1.581,77 828,12 6.950,90 TT An Châu 113,91 25,33 8,67 3,56 2,54 154,00 Tuấn Đạo 678,72 1.732,91 1.490,18 1.264,27 1.153,92 6.320,00 Vân Sơn 734,93 1.031,89 708,17 556,48 576,52 3.608,00 Vĩnh Khƣơng 277,57 354,07 295,11 339,46 255,79 1.522,00 Yên Định 580,31 956,88 637,17 429,02 278,61 2.882,00 12.624,81 23.054,73 18.287,20 15.181,76 15.283,90 84.432,40 14,95% 27,31% 21,66% 17,98% 18,10% 100% Dƣơng Hƣu Long Sơn Thanh Sơn Xói mịn theo cấp % theo cấp Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 68 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Qua hình 4.6 bảng 4.3 cho thấy yếu tố độ dốc chiều dài sƣờn dốc ảnh hƣởng lớn đến xói mịn tiềm Các xã có tiềm xói mịn đất lớn Thanh Sơn, Thanh Luận, Tuấn Đạo, Bồng Am, An Lạc, Vân Sơn, Hữu Sản Đó xã có nhiều núi cao, độ dốc lớn lƣợng mƣa >1.600mm Tuy nhiên xói mịn tiềm nói lên nguy xói mịn chƣa có lớp phủ thực vật 4.1.7 Bản đồ xói mịn huyện Sơn Động Bản đồ xói mịn đƣợc thành lập từ kết phép nhân đồ thành phần R,K,LS,C,P theo phƣơng trình USLE Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 69 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 4.7: Bản đồ xói mịn đất huyện Sơn Động Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 70 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng 4.4: Phân cấp xó i mòn huyện Sơn Động Diện tích Cấp xói mịn Xã xã An Bá 140,71 1.355,75 865,26 339,55 142,73 2.844,00 An Châu 388,01 842,92 394,48 220,67 59,93 1.906,00 An Lạc 5.275,93 4.026,40 1.742,79 733,58 154,50 11.933,20 An Lập 443,91 342,51 198,21 117,86 61,51 1.164,00 Bồng Am 667,04 1.190,94 731,65 240,72 54,65 2.885,00 Cẩm Đàn 403,24 706,41 589,40 205,03 31,92 1.936,00 Chiên Sơn 270,84 119,52 43,69 3,91 0,04 438,00 1.197,38 3.000,84 2.189,75 1.046,06 171,27 7.605,30 Giáo Liêm 369,06 438,87 557,32 365,32 116,42 1.847,00 Hữu Sản 401,03 707,56 984,64 961,89 463,88 3.519,00 Lệ Viễn 364,52 466,36 371,56 322,34 159,12 1.683,90 1.374,07 2.768,18 1.749,37 762,27 157,11 6.811,00 Phúc Thắng 342,16 608,56 508,98 273,67 59,63 1.793,00 Quế Sơn 441,90 349,59 230,46 53,58 4,47 1.080,00 Thạch Sơn 218,33 770,23 723,05 502,29 147,80 2.361,70 Thanh Luận 1.894,43 2.894,31 668,36 136,29 37,60 5.631,00 Thanh Sơn 2.989,19 2.956,31 1.042,48 420,63 148,79 7.557,40 409,96 980,47 2.139,52 2.634,93 786,02 6.950,90 85,11 38,59 17,42 10,15 2,72 154,00 3.292,97 2.101,61 604,28 247,26 73,88 6.320,00 Vân Sơn 611,67 1.156,35 1.023,38 575,39 241,22 3.608,00 Vĩnh Khƣơng 191,92 407,05 524,76 314,44 83,84 1.522,00 n Định Xói mịn theo cấp 799,08 1.131,88 623,81 270,49 56,74 2.882,00 22.572,47 29.361,21 18.524,62 10.758,33 3.215,78 84.432,40 26,73% 34,77% 21,94% 12,74% 3,81% 100% Dƣơng Hƣu Long Sơn TB1 TT An Châu Tuấn Đạo % theo cấp Qua hình 4.7 thể đồ xói mòn thực tế cho thấy khung cảnh khác hẳn so với đồ xói mịn tiềm Những khu vực xói mịn tiềm lớn nhƣ dãy núi n Tử, Phƣợng Hồng lại hầu nhƣ khơng xảy xói mịn cấp 4, cấp đƣợc che phủ thảm thực vật, đặc biệt rừng tự nhiên Ngƣợc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 71 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com lại nhiều diện tích có xói mịn tiềm không cao nhƣ Thạch Sơn, Phúc Thắng, Dƣơng Hƣu thực tế lại xói mịn mạnh 4.2 Kiểm chứng kết nghiên cứu Sau có đồ xói mịn tiềm đồ xói mịn thực tế huyện Sơn Động, tiến hành kiểm chứng trƣờng Kết cho thấy: - Đối với đồ xói mịn tiềm năng: Xói mịn tiềm nói lên nguy xói mịn khơng có lớp phủ thực vật Qua kiểm tra thực tế cho thấy xói mịn tiềm xảy mạnh khu vực núi cao nhƣ dãy núi n Tử, Phƣợng Hồng, núi Mít Đây núi có độ cao 600m có độ dốc lớn Điều cho thấy tiềm xói mịn khu vực núi cao, độ dốc lớn lớn Qua thực tế cho thấy: + Khu vực khơng xảy xói mịn tiềm khu phẳng nằm chân đồi, núi, thung lũng nơi khơng có độ dốc + Khu vực có nguy xói mịn tiềm cấp 1,2 xảy khu vực chân đồi, núi nơi có độ dốc nhỏ + Khu vực có nguy xói mịn tiềm cấp xảy khu vực có độ dốc trung bình, chiều dài sƣờn dốc ngắn + Khu vực có nguy xói mịn tiềm cấp 4,5 xảy khu vực núi cao, nơi có độ dốc lớn, sƣờn dốc dài - Đối với đồ xói mịn thực tế: Ngƣợc lại với đồ xói mịn tiềm năng, xói mịn thực tế lại xảy mạnh nơi khơng có thảm thực vật che phủ nơi có thảm thực vật nhƣng mức độ che phủ chƣa cao, tầng tán Hầu nhƣ diện tích đƣợc xác định xói mịn cấp 4, cấp diện tích đất trống sƣờn núi có độ dốc từ trung bình đến lớn Những điểm xói mịn cấp 0, cấp 1, cấp diện tích nằm dƣới chân đồi núi, diện tích diện tích đƣợc che phủ mức độ cao thảm thực vật Những nơi có nguy có xói mịn tiềm cấp 4, cấp nhƣ dãy núi Yên Tử, Phƣợng Hồng thực tế lại xảy xói mịn cấp 1, cấp Qua kiểm tra thực tế cho thấy diện tích đƣợc che phủ rừng tự nhiên rậm rạp, nhiều tầng tán Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 72 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4.3 Ảnh hƣởng biến động lớp phủ thực vật tới xói mịn đất huyện Sơn Động Qua đồ xói mịn tiềm xói mịn cho thấy lớp phủ thực vật có vai trị quan trọng q trình xói mịn đất Mỗi loại lớp phủ thực vật có mức độ ảnh hƣởng khác đến trình xói mịn đất Bảng 4.5: Tƣơng quan diện tích xói mịn với độ che phủ rừng Xã Diện tích tự nhiên Diện tích xói mịn cấp 3,4,5 Đất trống Đất có rừng D.tích %/DTTN Tổng RTN RT (Ia,Ib,Ic) An Bá 2.844,00 1.347,54 47,4 2297,94 1919,34 378,6 114,5 An Châu 1.906,00 675,08 35,4 1252,87 857,27 395,6 176,6 An Lạc 11.933,20 2.630,87 22,1 10330,3 9431,9 898,4 1297,6 An Lập 1.164,00 377,58 32,4 669,12 239,6 429,52 145 Bồng Am 2.885,00 1.027,02 35,6 2094,3 1728,8 365,5 119,4 Cẩm Đàn 1.936,00 826,34 42,7 1228,8 609,9 618,9 57,9 Chiên Sơn 438,00 47,64 10,9 190,7 190,7 Dƣơng Hƣu 7.605,30 3.407,08 44,8 4933,68 2525,3 2408,38 1836,6 Giáo Liêm 1.847,00 1.039,06 56,3 1518,01 238,8 1279,21 528,7 Hữu Sản 3.519,00 2.410,41 68,5 2238,7 202,9 2035,8 1352,9 Lệ Viễn 1.683,90 853,02 50,7 816,04 129,9 686,14 333,9 Long Sơn 6.811,00 2.668,75 39,2 4733,7 3435,5 1298,2 477 Phúc Thắng 1.793,00 842,28 47 1382,1 858,7 523,4 280,9 Quế Sơn 1.080,00 288,51 26,7 1111 555,6 555,4 21,1 Thạch Sơn 2.361,70 1.373,14 58,1 1435,6 971,3 464,3 439,9 Thanh Luận 5.631,00 842,25 14,9 4673,1 4356,3 316,8 314,7 Thanh Sơn 7.557,40 1.611,91 21,3 5673,8 5205,2 468,6 442,1 TB1 6.950,90 5.560,47 TT An Châu 154,00 30,3 19,7 21 21 Tuấn Đạo 6.320,00 925,42 14,6 5937,99 4879,99 1058 747,9 Vân Sơn 3.608,00 1.839,98 51 2644,34 1157,44 1486,9 522,6 Vĩnh Khƣơng 1.522,00 923,04 60,7 1157,7 677,4 480,3 325,8 Yên Định 2.882,00 951,04 33 2100,3 1404,6 695,7 372,1 Tổng 84.432,40 32.498,73 58.441,09 41.385,74 17.055,35 9.907,2 Không xác định Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 73 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Qua phân tích mối tƣơng quan diện tích xói mịn với độ che phủ rừng Sơn Động cho thấy: Có mức xói mịn chính: - Mức 1: Xói mịn mạnh với diện tích lớn xã có độ che phủ khơng cao nhƣ Lệ Viễn, Hữu Sản, Cẩm Đàn - Mức 2: Xói mịn tƣơng đối mạnh xã có diện tích rừng trồng lớn (so với diện tích có rừng diện tích tự nhiên) nhƣ Giáo Liêm, Long Sơn, Thạch Sơn, Vân Sơn - Mức 3: Xói mịn yếu xã có độ che phủ, diện tích rừng tự nhiên lớn nhƣ Thanh Sơn, Thanh Luận, Tuấn Đạo Qua phân tích cho thấy thực vật tự nhiên có vai trị to lớn việc giảm thiểu xói mịn Ở khu vực khơng rừng tự nhiên rừng trồng đóng vai trị to lớn việc giảm thiểu xói mịn đất 4.3 Một số đề xuất cho khu vực nghiên cứu 4.3.1 Đối với khu vực xói mịn cấp - Cấp khơng xói mịn Bảo vệ tốt diện tích rừng có, kết hợp phát triển rừng với lợi dụng rừng đảm bảo mục đích kinh tế nhƣng bảo vệ mơi trƣờng sinh thái 4.3.2 Đối với khu vực xói mịn cấp - Cấp nguy hại Theo kết nghiên cứu, vùng xói mịn cấp thƣờng chân đồi thấp, nơi có thực bì dầy, độ dốc nhỏ, đất đai cịn tốt, độ phì cao Biện pháp kỹ thuật khu vực bảo vệ trạng lớp phủ Có thể kết hợp trồng ngắn ngày nhƣ Dứa, Chè hay lâm sản gỗ nhƣ Ba kích, mây, thảo quả… dƣới tán rừng, vừa tận dụng đất đai tăng thu nhập vừa tăng cƣờng khả bảo vệ đất thảm thực vật Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 74 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4.3.3 Đối với khu vực xói mịn cấp - Cấp nguy hại Xói mịn cấp cấp xói mịn nguy hại, diện tích chiếm 21,94% diện tích tự nhiên khu vực nghiên cứu Hiện trạng lâm phần rừng phục hồi sau nƣơng rẫy, diện tích trảng cỏ, bụi (Ib, Ic) Biện pháp kỹ thuật khả thi với diện tích bảo vệ diện tích rừng có biện pháp khoanh ni tái sinh có trồng bổ sung địa có giá trị kinh tế có khả thích nghi cao với điều kiện sinh thái nhƣ Trám, Lát, Muồng, Lim xanh… Cũng trồng bổ sung loại lâm sản gỗ nơi cịn tính chất đất rừng Đối với diện tích khơng cịn khả phục hồi thành rừng trồng lại rừng Khi trồng rừng ƣu tiên chọn mọc nhanh nhƣ Keo, Bạch đàn để nhanh chóng tạo lớp phủ bảo vệ đất Cần lƣu ý biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động, đặc biệt cơng tác xử lý thực bì Cần tránh tối đa việc sử dụng biện pháp xử lý thực bì tồn diện, nên xử lý thực bì theo băng theo rạch, đồng thời cần xử lý thực bì sớm trƣớc mùa mƣa để đảm bảo an tồn cho đất 4.3.4 Đối với khu vực xói mịn cấp - Cấp nguy hại Cấp xói mịn nguy hại địa bàn nghiên cứu chiếm 12,74%, chủ yếu diện tích đất trống, trảng cỏ trạng Ia nơi rừng trồng chƣa thành rừng sƣờn núi có độ dốc lớn Cần ƣu tiên trồng rừng diện tích Nên chọn lồi mọc nhanh có khả cải tạo đất nhƣ Keo, muồng Hạn chế tối đa tác động làm ảnh hƣởng đến xói mịn đất nhƣ cày xới, xử lý thực bì tồn diện, trồng sinh trƣởng chậm 4.3.5 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 75 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Diện tích xói mịn nguy hại chiếm 3,81% diện tích tự nhiên huyện Sơn Động Tuy nhiên xói mịn nguy hại ảnh hƣởng nghiêm trọng đến tính chất đất, làm đất khả canh tác Cần phủ xanh diện tích rừng trồng mọc nhanh, có tác dụng cải tạo đất Nếu có điều kiện cần kết hợp biện pháp cơng trình chống xói mịn Khi xử lý thực bì trồng rừng tuyệt đối khơng đƣợc xử lý tồn diện, tránh mùa mƣa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 76 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: - Ứng dụng công nghệ hệ thống thơng tin địa lý (GIS) kết hợp phƣơng trình đất phổ quát để dự báo xói Wischmeier W.H - Smith D.D để dự báo xói mịn đất huyện Sơn Động vấn đề mới, có ý nghĩa khoa học mang tính thực tiễn, thời - Đề tài xây dựng đƣợc đồ tiềm xói mịn đất đồ xói mịn thực tế huyện Sơn Động sở cho việc quy hoạch sử dụng đất hợp lý cho khu vực nghiên cứu, đảm bảo tính bền vững lãnh thổ - Những kết đề tài đƣợc kiểm chứng ngồi thực địa, kết đề tài đáng tin cậy, có hàm lƣợng khoa học, làm tài liệu tham khảo hữu ích cho công tác quy hoạch sử dụng đất địa phƣơng - Đề tài vào tình hình thực tế kết nghiên cứu đƣa số đề xuất cho khu vực nghiên cứu theo cấp xói mịn Do thời gian có hạn nên đề xuất chƣa đƣợc đầy đủ Tuy nhiên, tài liệu tham khảo đáng tin cậy cho địa phƣơng nhân dân Kiến nghị: Cần tiếp tục có nghiên cứu xói mịn đất GIS phạm vi lớn (cấp tỉnh cấp quốc gia) để đồng trình phân tích đánh giá lựa chọn biện pháp tác động mang tính tổng hợp hệ thống Trong nghiên cứu xói mịn đất, cần kết hợp việc sử dụng công nghệ GIS với biện pháp xác định xói mịn ngồi thực địa để kiểm chứng, nâng cao giá trị thực tiễn vấn đề nghiên cứu địa phƣơng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 77 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phạm Ngọc Dũng (1991) Nghiên cứu số biện pháp chống xói mịn đất đỏ bazan trồng chè vùng Tây nguyên xác định giá trị yếu tố gây xói mịn đất theo mơ hình Wischmeier W.H and Smith D.D, Luận án Phó tiến sĩ khoa học Nơng nghiệp, Hà Nội Nguyễn Trọng Hà (1996), Xác định yếu tố gây xói mịn khả dự báo xói mịn đất dốc, Luận án PTS KH-KT, trƣờng Ðại học Thủy lợi, Hà Nội Phạm Hùng (2001), Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật mơ hình tốn tính tốn xói mòn lưu vực Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật trƣờng Ðại học Thủy lợi, Hà Nội Nguyễn Ngọc Lung, Võ Đại Hải (1997), Kết bước đầu nghiên cứu tác dụng phòng hộ nguồn nước số thảm thực vật xây dựng rừng phịng hộ nguồn nước, Nhà xuất Nơng nghiệp, Hà Nội Nguyễn Quang Mỹ (1995), “Ảnh hƣởng yếu tố địa hình đến xói mịn đất Việt Nam”, Tạp chí khoa học ĐHQG Hà Nội tập XI, no1, tr 55-59 Nguyễn Quang Mỹ (2005), Xói mịn đất đại biện pháp chống xói mịn, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm, Hoàng Xuân Cơ (1984), "Nghiên cứu xói mịn thử nghiệm số biện pháp chống xói mịn đất Nơng nghiệp Tây Ngun", Các báo cáo khoa học chƣơng trình điều tra tổng hợp Tây Nguyên giai đoạn 1976-1980, Hà Nội Phòng Thống kê huyện Sơn Động (2007), Niên giám thống kê năm 2007, Sơn Động, Bắc Giang Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 78 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trần Vĩnh Phƣớc (2001), GIS - Một số vấn đề chọn lọc, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội 10 Vũ Anh Tuân (2007), Nghiên cứu biến động trạng sử dụng đất ảnh hưởng tới xói mịn lưu vực sông Trà Khúc phương pháp viễn thám GIS, Luận án tiến sĩ, Viện khoa học công nghệ vũ trụ, Hà Nội 11 Trung tâm liên ngành viễn thám GIS - Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn (2000), Báo cáo đề tài khoa học Đánh giá tiềm xói mịn vùng đồi núi Bắc trung Việt Nam, Hà Nội 12 Vi Văn Vị, Trần Bích Nga (1987), “Xói mịn mặt lƣu vực sơng Đà khả bồi lấp hồ chứa Hồ Bình”, Tuyển tập báo cáo khoa học hội nghị khoa học khí tượng thuỷ văn tồn quốc lần thứ I, Tổng cục khí tƣợng thuỷ văn, Hà Nội 13 Trần Minh Ý nnk (2002), “Đề tài 74 06 01 Ứng dụng viễn thám hệ thông tin địa lý nhằm dự báo tai biến môi trƣờng”, Danh mục tóm tắt Nội dung kết đề tài nghiên cứu bản, chuyên ngành khoa học Trái Đất, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2002 14 UBND tỉnh Bắc Giang (2007), Kết theo dõi diễn biến tài nguyên rừng tỉnh Bắc Giang năm 2007 Tiếng Anh 15 Bui Dung The, Erosion and choice of land use systems by upland in the central coast, Viet Nam, http://128.100.163/ncpd/buiDung/methods.html 16 Lai Vinh Cam (2000), “Soil erosion study in NorthWest region of Viet Nam by intergrating watersheed analysis and universal soil loss equation (USLE)” Tạp chí khoa học DHQG HN, KHTN số XI Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 79 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 17 Liu Bao-Yuan, Zhang Ke-Li, Xie Yun (2002), “Emprical Soil loss equation”, Proceedings of 12th ISCO conference Vol.2: Process of soil erosion and its environment effect pp 21-25 Beijing 18 Niu Dekui, Guo Xiaomin (2002), “Analyis of the present research situation and trend of soil erodibility”, Proceedings of 12th ISCO conference Vol.2: Process of soil erosion and its environment effect pp 291-295 Beijing Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 80 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... đề tài: ? ?Ứng dụng công nghệ hệ thống thơng tin địa lý (GIS) để dự báo xói mòn đất huyện Sơn Động - tỉnh Bắc Giang? ?? Mục đích nghiên cứu Dự báo xói mịn đất phục vụ quy hoạch sử dụng hợp lí tài. .. nguyên đất huyện Sơn Động Để đạt đƣợc mục đích trên, đề tài đặt mục tiêu cụ thể sau: - Xây dựng đồ xói mịn đất đồ dự báo tiềm xói mịn đất huyện Sơn Động dựa ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa. ..ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - HỒNG TIẾN HÀ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ HỆ THỐNG THƠNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) ĐỂ DỰ BÁO XĨI MÕN ĐẤT HUYỆN SƠN ĐỘNG - TỈNH BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC