Hcmute ứng dụng gis và mô hình usle đánh giá mức độ xói mòn đất tỉnh kon tum

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG ỨNG DỤNG GIS VÀ MƠ HÌNH USLE ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ XĨI MỊN ĐẤT TỈNH KON TUM MÃ SỐ: T2017-53TĐ SKC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 03/2018 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - * - BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM ỨNG DỤNG GIS VÀ MÔ HÌNH USLE ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ XĨI MỊN ĐẤT TỈNH KON TUM Mã số: T2017-53TĐ Chủ nhiệm đề tài: ThS GV Nguyễn Thị Tịnh Ấu TP HCM, Tháng 3/2018 Luan van MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH ẢNH iii DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU vi MỞ ĐẦU I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC 1.1 Tổng quan nước 1.2 Tổng quan nước II TÍNH CẤP THIẾT III MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU IV CÁCH TIẾP CẬN V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VI ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU VII NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU I KHÁI QT VỀ XĨI MỊN ĐẤT 1.1 Khái niệm xói mịn đất 1.2 Phân loại xói mòn đất 1.3 Tiến trình xói mịn đất 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến xói mịn đất 1.5 Tác hại xói mịn đất 11 II TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ XĨI MỊN ĐẤT TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 12 2.1 Nghiên cứu xói mịn giới 12 2.2 Nghiên cứu xói mịn đất Việt Nam 14 III CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN XĨI MỊN ĐẤT TẠI TỈNH KON TUM 15 3.1 Các yếu tố tự nhiên 15 i Luan van 3.2 Các yếu tố kinh tế - xã hội 21 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 23 II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu 23 2.2 Phương pháp khảo sát thực địa 24 2.3 Phương pháp xây dựng đồ nguy xói mịn đất 24 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN I KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ XĨI MỊN KHU VỰC TỈNH KON TUM 32 1.1 Bản đồ hệ số R 32 1.2 Bản đồ hệ số K 35 1.3 Bản đồ hệ số LS 37 1.4 Bản đồ hệ số C 41 1.5 Bản đồ hệ số P 44 1.6 Bản đồ xói mịn tiềm 46 1.7 Bản đồ xói mịn trạng 49 II BIỆN PHÁP HẠN CHẾ XĨI MỊN 54 2.1 Biện pháp lâm nghiệp 54 2.2 Biện pháp nông nghiệp 55 2.3 Các biện pháp canh tác đất dốc 55 2.4 Cân lợi ích kinh tế môi trường 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN 57 KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 ii Luan van DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Tiến trình xói mịn đất Hình 1.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến xói mịn đất Hình 1.3 Tiến trình tác động hạt mưa đến xói mịn đất Hình 1.4 Mối quan hệ độ che phủ xói mịn đất 11 Hình 1.5 Mơ hình độ cao chiều tỉnh Kon Tum 17 Hình 1.6 Bản đồ địa hình tỉnh Kon Tum 18 Hình 1.7 Biểu đồ yếu tố khí tượng trạm khí tượng Kon Tum từ 2010 - 2015 19 Hình 1.8 Bản đồ thủy văn tỉnh Kon Tum 20 Hình 2.1 Sơ đồ tính tốn xói mịn đất theo phương trình USLE 26 Hình 3.1 Bản đồ hệ số R 35 Hình 3.2 Bản đồ hệ số K khu vực tỉnh Kon Tum 38 Hình 3.3 Bản đồ độ dốc khu vực tỉnh Kon Tum 40 Hình 3.4 Bản đồ hệ số LS khu vực tỉnh Kon Tum 42 Hình 3.5 Bản đồ hệ số C khu vực tỉnh Kon Tum 44 Hình 3.6 Bản đồ hệ số P khu vực tỉnh Kon Tum 46 Hình 3.7 Bản đồ xói mịn tiềm khu vực tỉnh Kon Tum 48 Hình 3.8 Bản đồ xói mịn trạng khu vực tỉnh Kon Tum 51 iii Luan van DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Một số công thức tính hệ số R 27 Bảng 2.2 Một số cơng thức tính hệ số K 28 Bảng 2.3 Chỉ số xói mịn K số đất Việt Nam 28 Bảng 2.4 Giá trị hệ số C số loại thực phủ 30 Bảng 2.5 Giá trị hệ số P đất canh tác phụ thuộc vào độ dốc khác 32 Bảng 3.1 Lượng mưa trung bình năm trạm đo mưa địa phương tồn cầu 34 Bảng 3.2 Thống kê diện tích giá trị mưa nội suy hệ số R tỉnh Kon Tum 34 Bảng 3.3 Hệ số K loại đất khu vực Tỉnh Kon Tum 37 Bảng 3.4 Thống kê độ dốc khu vực tỉnh Kon Tum 39 Bảng 3.5 Thống kê hệ số LS khu vực Tỉnh Kon Tum 41 Bảng 3.6 Hệ số C khu vực Tỉnh Kon Tum 43 Bảng 3.7 Giá trị hệ số P đất canh tác phụ thuộc vào độ dốc khác 45 Bảng 3.8 Đặc điểm nhân tố mô hình USLE ước tính xói mịn đất Kon Tum 47 Bảng 3.9 Phân cấp xói mịn tiềm khu vực nghiên cứu 49 Bảng 3.10 Phân cấp trạng xói mịn khu vực Tỉnh Kon Tum 52 Bảng 3.11 Hiện trạng xói mịn theo độ dốc khu vực nghiên cứu 53 Bảng 3.12 Hiện trạng xói mịn theo ranh giới huyện khu vực nghiên cứu 54 iv Luan van DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CGIAR : Nhóm tư vấn nghiên cứu nơng nghiệp quốc tế (Consultative Group on International Agricultural Research) DEM : Mơ hình độ cao số (Digital Elevation Model) FAO : Tổ chức Nông Lương Liên Hiệp Quốc (Food anh Agriculture Organization) GIS : Hệ thống thông tin địa lý (Geographic information system) IDW : Phương pháp nội suy (Inverse Distance Weighted) NDVI : Normalized Difference Vegetation Index TCVN : Tiêu chuẩn quốc gia UNEP : Chương trình mơi trường Liên Hiệp Quốc (United Nations Environment Programme) USLE : Phương trình đất phổ dụng (Universal Soil Loss Erosion) v Luan van TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CN HÓA HỌC & THỰC PHẨM Tp HCM, Ngày 20 tháng 03 năm 2018 THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung: - Tên đề tài: Ứng dụng GIS mơ hình USLE đánh giá mức độ xói mịn đất tỉnh Kon Tum - Mã số: T2017-53TĐ - Chủ nhiệm: ThS Nguyễn Thị Tịnh Ấu - Cơ quan chủ trì: Khoa CN Hóa học & Thực phẩm Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP HCM - Thời gian thực hiện: Tháng 1/2017 – 12/2017 Mục tiêu: - Tìm hiểu yếu tố ảnh hưởng đến tượng xói mịn đất - Xác định hệ số xói mịn đất vùng nghiên cứu - Xây dựng đồ nguy xói mịn đất nhằm tạo sở cho việc đánh giá mức độ xói mịn đất đề xuất biện pháp kiểm sốt, hạn chế xói mịn đất địa bàn nghiên cứu Tính sáng tạo: - Đề tài nghiên cứu ứng dụng tích hợp cơng nghệ GIS Phương trình đất phổ dụng (USLE) để đánh giá dự báo xói mịn đất qua việc phân tích khơng gian mối quan hệ nhân tố địa hình, thủy văn, thổ nhưỡng, thực vật người địa bàn tỉnh Kon Tum - Đánh giá xói mịn trạng xói mịn tiềm khu vực nghiên cứu, từ xây dựng đồ xói mịn đất khu vực nghiên cứu làm sở đề xuất số giải pháp hạn chế xói mịn đất Kết nghiên cứu: - Xác định yếu tố ảnh hưởng đến xói mịn địa bàn nghiên cứu vi Luan van - Xây dựng đồ hệ số ảnh hưởng đến xói mịn - Định lượng xói mịn tiềm xói mịn trạng - Thành lập đồ xói mịn tiềm xói mịn trạng tỉnh Kon Tum Sản phẩm: - 01 báo cáo kết nghiên cứu - 01 báo đăng tạp chí danh mục hội đồng chức danh PGS, GS có điểm 0,5 Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: - Hướng dẫn 01 sinh viên làm đồ án tốt nghiệp - Kết nghiên cứu sở khoa học cho nhà quản lý môi trường tài nguyên tỉnh Kon Tum đưa cách sách phù hợp nhằm kiểm sốt xói mịn khu vực Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) (ký, họ tên) vii Luan van INFORMATION ON RESEARCH RESULTS General information: Project title: Application of GIS and Uuniversal Soil Loss Equation (USLE) for assessing soil erosion in Kontum province Code number: T2017-53TĐ Coordinator: MA Nguyen Thi Tinh Au Implementing institution: Faculty of Chemical and Food Technology HCMC University of Technology and Education Duration: from Jan, 2017 to Dec, 2017 Objective(s): - Studying on the factors that affect soil erosion - Determination of soil erosion coefficients in the study area - Developing the erosion map to provide a basis for assessing the extent of soil erosion and propose measures to control soil erosion in the study area Creativeness and innovativeness: - This research has integrated GIS technology and Universal Soil Loss Equation model (USLE) to evaluate and predict soil loss through spatial analysis and measure for all factors about climates, soil types, topography, land use types and practice factor in Kon Tum province - Evaluate and develop potential erosion and current erosion maps in the study area, and determine the precautions against soil erosion at areas under soil erosion threat Research results: - Identify of factors affecting erosion in the study area - Develop maps of coefficient affecting erosion - Quantify potential erosion and current erosion - Develop Potential erosion map and current erosion map in Kon Tum province Products: - 01 research report - 01 article published in the journal Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability: - Guide one student to complete the graduation project - The result of the study is the scientific basis for Kon Tum province's environmental and natural resource managers to set appropriate policies to control erosion in this area viii Luan van thực công tác bảo tồn đất phù hợp Bảng 3.8 Đặc điểm nhân tố mơ hình USLE ước tính xói mịn đất Kon Tum Các hệ số xói mịn Min Hệ số xói mịn mưa Max Standard Mean deviation 947,25 1.680,27 1.126,20 (R - J/m2) Hệ số kháng xói đất 169,83 0,16 0,67 0,256 0,036 Hệ số địa hình (LS) 33,425 0,826 1,674 Hệ số thảm phủ (C) 0,8 0,075 0,152 0,5 0,9 0,715 0,153 (K - tấn/Mj.h/mm) Hệ số biện pháp canh tác bảo vệ đất (P) 1.6 Bản đồ xói mịn tiềm Bản đồ xói mịn tiềm thiết lập cách tích hợp đồ hệ số R, K, LS công cụ Raster Calculator phần mềm ArcGis 10.2 (hình 3.7) Căn vào bảng đồ xói mịn tiềm quy định phân cấp xói mịn tiềm theo tiêu chuẩn Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5299: 2009, ta tiến hành phân loại xói mòn tiềm khu vực tỉnh Kon Tum sau (bảng 3.9): Bảng 3.9 Phân cấp xói mịn tiềm khu vực nghiên cứu Stt Cấp xói mịn Cấp Khơng bị xói mịn Cấp Xói mịn nhẹ Cấp Xói mịn trung bình Cấp Xói mịn mạnh Cấp Xói mịn mạnh Đánh giá Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 0-100 641.028 66,1 100-500 145.744 15,0 500-1.000 76.286 7,9 1.000-5.000 63.038 6,5 > 5.000 43.864 4,5 Lượng đất TB (tấn/ha/năm) Tổng 969.960 46 Luan van 100 Hình 3.7 Bản đồ xói mịn tiềm khu vực tỉnh Kon Tum Nhận xét kết quả: Qua đồ xói mịn tiềm ta thấy mối quan hệ chặt chẽ đồ xói mịn tiềm với yếu tố địa hình khu vực (giá trị LS) Hầu toàn khu vực 47 Luan van xảy tượng xói mịn Xói mịn cấp độ I (0 – tấn/ha/năm) chiếm diện tích lớn (42,33%) tồn khu vực Xói mịn cấp độ V (30,14%) cấp độ IV (23,38%) chiếm diện tích lớn thứ hai thứ ba diện tích tồn khu vực cịn cấp xói mịn II cấp xói mịn III chiếm diện tích không đáng kể ( – 3%) Nhận xét tổng qt cấp xói mịn tiềm khu vực tỉnh Kon Tum ta thấy: - Cấp I (0 – tấn/ha/năm): Trong khu vực diện tích xói mịn tiềm cấp I chiếm gần diện tích khu vực, chiếm đến 143.571,73 (chiếm 42,33% so với diện tích tồn khu vực), phân bố rộng trải toàn khu vực - Cấp II (1 - tấn/ ha/ năm): Chiếm diện tích 4.292,61 (1,27 % so với diện tích tồn khu vực) Phân bố chủ yếu phía Đơng Bắc, rải rác phía Tây phần nhỏ tập trung phía Đơng khu vực Các loại đất đất xám mùn núi (K = 0,19) đất nâu đỏ (K = 0,22) - Cấp III (5 - 10 tấn/ ha/ năm): Có diện tích 9.776,77 (chiếm 2,88% so với diện tích tồn khu vực) Khu vực phân bố rải rác phía Đơng Bắc kéo dài phía Bắc, số phân bố khu vực phía Tây Nam Đơng Nam, xen lẫn với vùng đất có xói mịn tiềm cấp II có hệ số xói mịn cao - Cấp IV (10 - 50 tấn/ ha/ năm) Chiếm 79.297,97 (chiếm 23,38% so với diện tích tồn khu vực) Khu vực phân bố tập trung chủ yếu phía Bắc kéo dài phía Đơng Bắc, phía Tây Đơng Nam trải dải phía Nam khu vực Các loại đất bao gồm đất xám mùn núi (K = 0,19), đất nâu đỏ (K = 0,22) đất xám feralic (K = 0,23) - Cấp V (> 50 / ha/ năm) Chiếm 102.250,91 (30,14%) diện tích tồn khu vực Diện tích xói mịn tiềm cấp V khu vực Tỉnh Kon Tum phân bố tập trung trung tâm khu vực trải dài phía Nam phía Đơng khu vực Các loại đất khu vực bao gồm đất xám feralit (0,23) chiếm diện tích đa số Tiếp đến đất nâu đỏ (0,22), đất xám mùn núi ( 0,19), đất lầy thụt (0,38) Nhìn chung cấp xói mịn tiềm khu vực Tỉnh Kon Tum có phân bố khơng đồng đều, cấp xói mịn có hệ số xói mịn cao tập trung chủ yếu trung tâm khu vực rải rác hướng phía Bắc, phía Đơng Bắc, phía Đơng, phía Tây, phía Nam, Đơng Nam Các cấp xói mịn có giá trị chênh lệch không lớn (7 – 12%) 48 Luan van 1.7 Bản đồ xói mịn trạng Để thành lập đồ xói mịn trạng ta sử dụng cơng cụ Raster Calculator Arcgis 10.2 để tích đồ xói mịn tiềm với đồ hệ số C Kết sau xử lý ta đồ trạng xói mịn khu vực Tỉnh Kon Tum (hình 3.8): Hình 3.8 Bản đồ xói mịn trạng khu vực tỉnh Kon Tum 49 Luan van Dựa vào quy định phân cấp trạng xói mịn theo tiêu chuẩn Việt Nam (Chất lượng đất Việt Nam, Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5299: 2009, ta chia khu vực thành cấp xói mịn bảng 3.10 Bảng 3.10 Phân cấp trạng xói mịn khu vực Tỉnh Kon Tum Stt Lượng đất Cấp xói Đánh giá mịn trung bình (tấn/ha/năm) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) Cấp Khơng bị xói mịn 0-1 496.598 51,2 Cấp Xói mịn nhẹ 1-5 55.430 5,7 Cấp Xói mịn trung bình 5-10 37.166 3,8 Cấp Xói mịn mạnh 10-50 163.279 16,8 Cấp Xói mịn mạnh > 50 217.487 22,4 969.960 100 Tổng Nhận xét kết quả: Kết thống kê cho ta thấy lớp phủ thực vật có tác dụng lớn việc hạn chế tượng xói mịn đất khu vực nghiên cứu Giá trị xói mịn tiềm trạng xói mịn giá trị biến đổi liên tục theo thời gian thường xuyên thay đổi giá trị xói mịn vị trí Dựa phân cấp bảng 3.10 ta có số nhận xét đánh sau: - Cấp I (>1 tấn/ha/năm): phân bố toàn khu vực, có diện tích 496.598ha (chiếm 51,2% diện tích tồn khu vực) Với loại hình lớp phủ chủ yếu phía Bắc phía Đơng, Đơng Bắc rừng Phía Tây, Tây Nam phía Nam lâu năm - Cấp II (1 - tấn/ha/năm): Phân bố chủ yếu phía Tây rải rác hai phía Tây Bắc phía Nam khu vực, số phân bố trung tâm khu vực với diện tích 55.430ha (chiếm 5,7% diện tích tồn khu vực) Hiện trạng chủ yếu đất trồng hàng năm - Cấp III (5 - 10 tấn/ha/năm): Phân bố rải rác xen kẻ với cấp xói mịn II khu vực phía Tây phía Nam, chạy dài từ phía Tây Nam trung tâm khu vực với diện tích 37.166 (chiếm 3,8% diện tích tồn khu vực) Hiện trạng chủ yếu đất trồng lúa đất trồng hàng năm 50 Luan van Cấp IV (10 - 50 tấn/ha/năm): Phân bố chủ yếu trung tâm khu vực hướng - phía Nam, số phân bố phía Bắc phía Đơng khu vực với diện tích 163.279ha (chiếm 16,8%) Phần lớn diện tích cấp xói mòn chủ yếu nằm vùng đất trống, đất phi Nông Nghiệpvà đất nghĩa trang Cấp V (> 50 tấn/ha/năm): chiếm 217.487ha (22,4% diện tích khu vực) Phân - bố xen kẻ với Cấp IV Hiện trạng chủ yếu đất trống Bảng 3.11 Hiện trạng xói mịn theo độ dốc khu vực nghiên cứu Phân cấp xói mòn Độ dốc < 50 Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp Tổng (ha) 127.489 20.181 10.727 23.597 12.600 194.594 130.553 14.555 12.908 36.426 39.262 233.704 10 -15 102.943 6.525 5.261 42.938 49.166 206.833 150 - 200 74.779 6.097 2.685 35.506 50.147 169.214 200 - 250 38.345 4.651 2.256 17.913 38.034 101.199 > 250 17.640 8.273 3.329 6.899 28.275 64.416 50 -100 0 Tổng 969.960 Phân cấp xói mịn theo độ dốc thể bảng 3.11 sau: Cấp (< tấn.ha/năm) : phân bố tất huyện khu vực phần lớn có độ dốc địa hình < 150, tập trung nhiều huyện Sa Thầy, diện tích chưa bị xói mịn 491.746ha (chiếm 51,0% tổng diện tích tồn khu vực), với loại hình chủ yếu đất nước mặt đất phi nông nghiệp Cấp (1-5 tấn/ha/năm) : phần lớn phân bố huyện Đăc Glei Sa Thầy, với loại hình chủ yếu cấp đất nước mặt đất ở, chiếm 5,7% (68.555ha) diện tích tồn khu vực, rải độ dốc Cấp (5-10 tấn/ha/năm) : có diện tích 37.166 (chiếm 3,7%), phân bố khu vực có độ dốc từ 5-10%, chủ yếu loại đất rừng tự nhiên rừng trồng tập trung hầu hết huyện Cấp (10-50 tấn/ha/năm) : phân bố tồn khu vực với diện tích 163.279ha chiếm 16,9% tổng diện tích tồn khu vực nghiên cứu, tập trung nhiều huyện Sa Thầy, Đăc Glei, Kon Plong, rải khắp độ dốc khác khác với 51 Luan van trạng chủ yếu đất rừng trồng, đất đồi núi chưa sử dụng Cấp (> 50 tấn/ha/năm) : phân bố toàn khu vực với diện tích 217.484 ha, chiếm 22,5% diện tích tồn khu vực, tập trung hầu hết huyện tỉnh, vùng chủ yếu trồng lâu năm cà phê, cao su, tiêu, điều loại ăn trái hàng năm có độ dốc > 50 Bảng 3.12 Hiện trạng xói mịn theo ranh giới huyện khu vực nghiên cứu Phân cấp xói mịn Huyện Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp Tổng (ha) TP Kon Tum 34.482 2.137 1.858 5.833 6.353 50.663 Huyện ĐăkGlei 68.369 11.704 7.934 24.135 34.487 146.630 Huyện Ngọc Hồi 46.243 3.605 2.658 12.567 18.839 83.912 Huyện ĐăkTo 27.613 1.324 1.387 8.660 11.818 50.802 Huyện Kon Rẫy 46.445 1.588 1.902 13.947 27.795 91.677 Huyện KonPlong 69.243 4.995 4.531 22.450 35.144 136.363 Huyện ĐăkHa 45.157 1.515 1.833 13.002 22.881 84.387 Huyện Sa Thầy 136.316 21.764 11.274 38.214 32.190 239.759 H TuMoRong 39.706 1.559 1.717 15.978 26.808 85.769 Tổng 969.960 Nhìn chung, trạng xói mịn khu vực nghiên cứu có diện tích khơng đồng cấp xói mòn với giá trị cao 1.654 tấn/ha/năm Phần lớp diện tích khu vực nghiên cứu chưa bị xói mịn cao, chiếm 51,0% tổng diện tích khu vực nghiên cứu, tổng xói mịn hai cấp cấp cao, chiếm gần 40% tổng diện tích, với loại hình canh tác trồng lâu năm địa hình dốc, cần phải có biện pháp bảo vệ đất để hạn chế tình trạng xói mịn xảy tương lai Từ kết xây dựng đồ trạng xói mịn khu vực tỉnh Kon Tum cho thấy diện tích có lớp thực phủ bề mặt có giá trị xói mịn thấp Trong khu vực, lớp thực phủ chiếm diện tích lớn chủ yếu rừng Những nơi trồng rừng nơi có độ dốc lớn (>5%), xói mịn tiềm cao, rừng bị phá hủy, thảm phủ bị hoạt động xói mịn xảy mãnh liệt 52 Luan van Nhìn chung hoạt động xói mịn đất khu vực Tỉnh Kon Tum xảy toàn khu vực khu vực chiếm diện tích chủ yếu xảy xói mịn khu vực rừng, rừng thưa có độ dốc lớn Lượng vật chất xói mịn theo dịng chảy chảy từ nơi có độ dốc lớn xuống nơi có độ dốc nhỏ hay vào hồ chứa gây nên tượng bồi lắng kèm theo thay đổi đến chất lượng môi trường nước, làm cân hệ sinh thái II BIỆN PHÁP HẠN CHẾ XĨI MỊN Hiện diện tích rừng ngày suy giảm nghiêm trọng việc chặt phá rừng bừa bãi để khai thác lâm sản canh tác ruộng đất Nếu trì tác động bất lợi đến nguồn tài nguyên rừng tương lai khơng xa người phải gánh chịu hệ thiệt hại to lớn xói mịn đất gây Vì bên cạnh việc khai thác tài nguyên để phát triển kinh tế phục vụ nhu cầu thân Con người cần phải có biện pháp hiệu để bảo vệ phát triển nguồn tài nguyên quý giá Có nhiều biện pháp để chống xói mịn bảo vệ đất Nhưng hiệu biện pháp đạt tối đa áp dụng khu vực, đáp ứng đủ điều kiện định Để hạn chế tượng xói mịn đất tiến hành sử dụng biện pháp sau: 2.1 Biện pháp lâm nghiệp Rừng trồng đầu nguồn, dọc theo khu vực sông, đỉnh đồi nơi có độ dốc lớn 250 Trồng rừng, xác định cấu, loài trồng đa tác dụng, vừa có tác dụng phịng hộ vừa có giá trị kinh tế, phù hợp với sinh thái loại rừng : Rừng đặc dụng: nên trồng loài địa quý có nguy diệt chủng Cần coi trọng giải pháp bảo tồn quỹ gen: Pơ mu, Sa mu dầu, Sến mật Tam qui, Lim xanh, Sấu, Trám, Gụ, Giổi… Rừng phòng hộ: nên trồng lồi có tuổi thọ cao, thường sinh sống lâu năm, phù hợp với đất đai, khí hậu, điều kiện sinh thái như: Lát hoa, Dẻ, Re, Lim, Xanh, Giổi, Lim xẹt, Trám trắng, Trám đen, Chò chỉ, Quế, luồng…kết hợp kinh tế như: Các loại keo, Bạch đàn, Cao su, ăn quả,…mang lại kinh tế cho chủ rừng Rừng sản xuất: Thực trồng thâm canh, nhằm tăng giá trị kinh tế diện tích rừng; trồng rừng theo quy hoạch vùng nguyên liệu gắn với nhà máy chế biến lâm sản 53 Luan van như: Cây Luồng, Keo tai tượng, Keo tràm, Keo lai, Quế, Trám…Trồng xen với ăn loại Trước mắt ưu tiên trồng rừng vùng nguyên liệu bột giấy Trong năm đầu, rừng trồng chưa khép tán, trồng xen lương thực (ngô, khoai, sắn, lạc, đậu ) có tác dụng chống xói mịn, cải tạo đất, tăng thu nhập cho người dân 2.2 Biện pháp nông nghiệp Thực “dồn điền, đổi thửa” tạo thuận lợi cho canh tác đất dốc theo mơ hình liên hoàn từ lên theo đường đồng mức: Ruộng bậc thang – vườn đồi – nương rẫy – rừng Đây mơ hình canh tác bền vững, áp dụng tiến khoa học kỹ thuật, giống kỹ thuật canh tác làm thay đổi tập quán canh tác lạc hậu, tạo suất, tăng thu nhập, nâng cao mức sống, giảm đốt phá rừng làm nương rẫy; Xây dựng hệ thống phòng hộ nhằm chia cắt dòng chảy hạn chế tốc độ chảy nước Bờ dốc bậc thang phải thoai thoải để giảm xói mịn Một rãnh nhỏ đào phía bậc thang Một bờ đất nhỏ tạo mép bậc thang để phịng rửa trơi đất Trên bờ đất trồng lồi cỏ dứa, phía bờ dốc trồng lồi đậu (cốt khí, keo dậu) Tại nơi khơng có nguồn nước tưới: trồng chịu hạn ngơ, sắn, mía, cao lương, đậu tương, loại lấy củ khác khoai môn, khoai sọ, củ từ… 2.3 - Các biện pháp canh tác đất dốc Biện pháp canh tác ruộng nương theo bậc thang sườn dốc, canh tác theo đường đồng mức, đào mương, đắp đập để ngăn dòng, dẫn dòng làm giảm tốc độ dòng chảy địa hình khu vực - Cải tạo làm diện tích đất bị xói mịn biện pháp như: bón vơi, bón phân, trồng loại để tạo thảm phủ, - Phủ xanh diện tích đất trống bị bỏ hoang - Xây dựng hồ chứa phụ hệ thống thủy lợi để góp phần tích nước nhằm làm giảm áp lực dòng chảy việc xây dựng đập thủy điện thủy lợi mang lại - Bên cạnh biện pháp bảo vệ rừng người dân cần nâng cao ý thức hoạt động bảo vệ đất canh tác nâng cao kiến thức biện pháp bảo vệ đất 54 Luan van 2.4 Cân lợi ích kinh tế môi trường Phát triển kinh tế mục tiêu sống phát triển đất nước Tuy nhiên phát triển bền vững phát triển kinh tế phải đôi với bảo vệ môi trường Nếu phát triển kinh tế không đôi với bảo vệ môi trường gây hệ nghiêm trọng mà điển hình xói mịn Tiềm phát triển thủy điện công nghiệp thông thương khu vực lớn để phát triển kinh tế Tuy nhiên điều góp phần làm giảm lớp thực phủ suy giảm tính chất lớp thổ nhưỡng bề mặt Điều đòi hỏi quan chức có định hướng quy hoạch phát triển kinh tế bảo vệ môi trường cách rõ ràng 55 Luan van KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Xói mịn q trình tự nhiên chịu ảnh hưởng từ yếu tố: mưa, thổ nhưỡng, địa hình, che phủ bề mặt yếu tố người Q trình quy hoạch sử dụng đất thơng qua việc thay đổi lớp che phủ bề mặt tác động yếu tố người tác động mạnh mẽ đến q trình xói mịn địa bàn khu vực gây ảnh hưởng nghiêm trọng tự nhiên đời sống xã hội tương lai Trên sở trình thực kết quả, đề tài rút số kết luận sau: Thông qua việc sử dụng mơ hình USLE ứng dụng GIS, đề tài xây dựng đồ hệ số R, K, LS, C P khu vực nghiên cứu Từ thành lập đồ xói mịn tiềm xói mịn trạng cho khu vực tỉnh Kon Tum Khu vực tỉnh Kon Tum với hệ số xói mòn trạng cấp I tăng mạnh (gần 30%) hệ số xói mịn trạng cấp IV, cấp V giảm 20% so với hệ số xói mịn tiềm Đề xuất số biện pháp nhằm hạn chế xói mịn đất tương lai khu vực như: tăng diện tích rừng, giữ nguyên diện tích rừng đầu nguồn, phủ xanh vùng đất trống diện tích đất bị bỏ hoang, tuyên truyền việc bảo vệ rừng hướng dẫn người dân cách canh tác theo hướng bảo tồn đất KIẾN NGHỊ Dựa vào kết đạt được, đề tài có số kiến nghị sau: Xói mịn q trình lâu dài, diễn với thời gian cường độ khác nhau, chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố Trong yếu tố mưa đóng vai trị định Do cần phải có khảo sát thực tế, theo dõi cập nhật số liệu thường xuyên để đánh giá cách xác Việc ước tính hệ số K Việt Nam có khó khăn định Cần phân tích thực nghiệm trường để xác định phương pháp phân tích phù hợp với điều kiện đất đai Việt Nam., đặc biệt thành phần giới, tỷ lệ đá lẫn tiêu độ thấm, 56 Luan van Việc xác định hệ số C gặp khó khăn tương tự việc xác định hệ số K Do điều tra, kiểm kê trạng sử dụng đất, thảm thực vật rừng thơng tin chi tiết lớp thảm thực vật độ che phủ tầng tán, tầng thảm mục Điều dẫn tới không xác định thông số cho việc xác định hệ số C Từ thực tế cần có cơng trình điều tra chuyên sâu thảm thực vật đặc trưng Việt Nam để làm sở cho xác định hệ số C phục vụ nghiên cứu xói mịn - thối hoá đất Kết nghiên cứu cho thấy tầm quan trọng độ che phủ thảm thực vật, sức ảnh hưởng yếu tố người đến môi trường Do cần tận dụng tốt yếu tố tự nhiên hay người góp phần cải tạo, biến đổi yếu tố tự nhiên để hạn chế xói mịn Khi nghiên cứu xói mịn đất cần nghiên cứu dựa hệ thống khu vực từ nhỏ đến lớn Tiếp tục nghiên cứu xói mịn đất sở áp dụng công nghệ đại GIS, ảnh viễn thám 57 Luan van TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Huy Bá, 2006 Phương pháp nghiên cứu khoa học Tp Hồ Chí Minh Nhà xuất Đại học Quốc gia, 2006 Bennett, H.H Elements of soil conservation 2.ed New-York, McGraw-Hill, 1955 358p Trần Văn Chính cộng sự, 2006 Giáo Trình thổ nhưỡng học Nhà xuất Nông Nghiệp, Hà Nội, 364 trang Hồ Việt Cường, 2012 Báo cáo tổng hợp dự án Quy hoạch thủy lợi tỉnh Kon Tum giai đoạn 2011- 2020 định hướng đến năm 2025, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam Phạm Ngọc Dũng 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 Hà Nội Luận án Phó tiến sĩ khoa học Nơng Nghiệp, 1991 Ellison, W.D Soil erosion Soil Sci Soc Am J., 12:479-484, 1948 Hồng Tiến Hà, 2009 Ứng dụng cơng nghệ hệ thống thơng tin địa lý để dự báo xói mòn đất huyện Sơn Động – tỉnh Bắc Giang Luận văn thạc sỹ ngành Lâm học, trường Đại học Nông Lâm, Đại học Thái Nguyên Nguyễn Trọng Hà, 1996 Xác định yếu tố gây xói mịn khả dự báo xói mịn đất dốc, Luận án phó tiến sĩ khoa học kĩ thuật, trường Ðại học Thủy lợi, Hà Nội Lal R (2001) Soil degradation by erosion Land Degrad Dev 12:519–539 10 Nguyễn Kim Lợi, 2005 Bài giảng kiểm sốt xói mịn Trường Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh 11 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 Nông nghiệp, Hà Nội 12 Morgan, R P C 2005 Soil Erosion and Cnservation s.l : 3rd Edition, 2005 58 Luan van 13 Moore and G Burch 1986, 2003 Physical basis of the length-slope factor in the universal soil loss equation Soil Science Society of America Journal, volume 50, pp.1294 - 1298 14 Nguyễn Quang Mỹ, 1995 Ảnh hưởng yếu tố địa hình đến xói mịn đất Việt Nam Tạp chí khoa học ĐHQG Hà Nội tập XI, số 1, tr 55-59 15 Nguyễn Quang Mỹ, 2005 Xác định yếu tố gây xói mịn khả dự báo xói mịn đất dốc, Luận án phó tiến sĩ khoa học kĩ thuật, trường Đại học Thủy lợi, Hà Nội 16 Lưu Hải Tùng, 2007 Hiện trạng xói mịn P xói mịn gây ảnh hưởng đến mơi trường lưu vực suối Rạt, tỉnh Bình Phước, Luận văn cao học, Trường Đại học KHXH&NV Tp Hồ Chí Minh 17 Smith D D and W H Wischmeier, Factors affecting sheet and rill rosion Transactions, American Geophysical Union, 38, 6, 889-896., 1957 18 Wang C, 2010 Soil erosion assessment in Weihe Basin based on RS and GIS Dissertation, Xi’an: Northwest University 19 Wang WZ, Jiao JY, Hao XP, 1995 Study on rainfall erosivity in China J Soil Water Conserv 9:5–18 20 Wischmeier, W.H and Smith, D.D, 1978 Predicting Rainfall Erosion Losses, U.S.Dep.Agric, Agric Handbook 537 21 UBND tỉnh Kon Tum, 2012 Báo cáo tổng hợp Quy hoạch tổng thể kinh tế xã hội tỉnh Kon Tum giai đoạn 2011-2020, định hướng đến năm 2025 22 Nguyễn Tử Xiêm Thái Phiên, 1999 Đất đồi núi Việt Nam thối hóa phục hồi Hà Nội Nhà xuất Nông Nghiệp, 1999 23 Zingg, A W Degree and length of land slope as it affects soil loss in runoff Agric Eng 21: 59-64, 1940 59 Luan van Luan van ... xử lý số liệu đầu vào, ứng dụng cơng cụ GIS kết hợp mơ hình USLE để đánh giá mức độ xói mịn đất địa bàn tỉnh Kon Tum Luan van V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong đánh giá xói mịn đất mưa thường thực... sườn độ dốc Đánh giá trạng xói mịn đất đánh giá sở tiềm xói mịn với yếu tố mang tính phụ thuộc vào người như: độ che phủ, loại hình canh tác Để đánh giá thực trạng xói mịn đất cho tỉnh Kon Tum. .. nghiên cứu ? ?Ứng dụng GIS mơ hình USLE đánh giá mức độ xói mịn đất tỉnh Kon Tum? ?? thực III MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu yếu tố ảnh hưởng đến tượng xói mịn đất - Xác định hệ số xói mịn đất vùng nghiên