Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp " Ứng dụng GIS trong quy hoạch phát triển cây cao su tại huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị " docx

1 Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO ĐạI HọC HUế NGUYễN MINH DIễN ứNG DụNG GIS TRONG QUY HOạCH PHáT tRIểN CÂY CAO SU (Hevea brasiliensis Muell. Arg) TạI HUYệN GIO LINH, TỉNH QUảNG TRị LUậN VĂN THạC Sỹ KHOA HọC NÔNG NGHIệP Chuyên ngành: LÂM HọC HUế - 2012 2 Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO ĐạI HọC HUế NGUYễN MINH DIễN ứNG DụNG GIS TRONG QUY HOạCH PHáT TRIểN CÂY CAO SU (Hevea brasiliensis Muell.Arg) TạI HUYệN GIO LINH, TỉNH QUảNG TRị LUậN VĂN THạC Sỹ KHOA HọC NÔNG NGHIệP Chuyên ngành: LÂM HọC Mã số: 60.62.60 NGƯờI HƯớNG DẫN KHOA HọC TS. NGUYễN VĂN LợI HUế - 2012 3 Công trình ñược hoàn thành tại Trường ðại học Nông Lâm Huế Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Văn Lợi Phản biện 1: Phản biện 2: Luận văn ñược bảo vệ tại Hội ñồng chấm luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ họp tại Trường ðại học Nông Lâm Huế vào ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Thư viện ðại học Huế. - Trung tâm Thông tin - Thư viện Trường ðại học Nông Lâm Huế. 1 Phần thứ nhất ðẶT VẤN ðỀ 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài Công tác quy hoạch là một bước ñi ñầu tiên rất quan trọng, là cơ sở ñể xác ñịnh các loại hình kinh doanh, hệ thống biện pháp kỹ thuật và vùng sản xuất phù hợp cho các loài cây trồng. Cao su là cây cho hiệu quả kinh tế cao, có nguồn gốc ở Nam Mỹ ñược gây trồng ở nước ta từ những năm ñầu thế kỷ XX. Trong những năm gần ñây giá mủ cao su xuất khẩu có xu hướng gia tăng, nhất là hiện nay Việt Nam ñã gia nhập WTO thì sản phẩm mủ cao su ñang trở thành mặt hàng xuất khẩu chiến lược ñể phát triển kinh tế. Sản lượng xuất khẩu cao su Việt Nam hiện ñang ñứng hàng thứ 4 thế giới, ñứng thứ 2 trong các mặt hàng xuất khẩu nội ñịa; ñến năm 2011 diện tích cao su cả nước ñã ñạt 834,2 ngàn ha[43]. Những năm gần ñây, tại Quảng Trị phong trào trồng cao su diễn ra mạnh mẽ, nhiều ñịa phương ñã chuyển khá lớn diện tích rừng và ñất lâm nghiệp sang trồng cao su. Diện tích trồng mới tăng nhanh, bình quân trên 1.200 ha/năm trong giai ñoạn 2005 - 2010. Diện tích năm 2011 là 17.900 ha; riêng huyện Gio Linh trong năm 2011 ñã trồng 788 ha cao su trên ñất lâm nghiệp [32]. Theo Quyết ñịnh 2855/Qð-BNN ngày 17/9/2008 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thì cây cao su ñược công nhận là cây ña mục ñích sử dụng cho cả nông nghiệp và lâm nghiệp, nên việc sử dụng ñất lâm nghiệp ñể trồng cao su ñang là vấn ñề ñược quan tâm. Tại Gio Linh diện tích ñất trống chưa sử dụng có thể trồng cao su hiện còn rất ít, việc phát triển cao su trong thời gian tới tất yếu sẽ làm giảm diện tích rừng hoặc các loài cây khác. ðể tránh sự phát triển dàn trải và ñể sử dụng hợp lý ñất ñai, tài nguyên thì quy hoạch các vùng có ñiều kiện lập ñịa, sinh thái phù hợp chuyển sang trồng cao su là vấn ñề ñang ñặt ra. 2 Ngày nay, sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin ñã ñưa tin học thâm nhập sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học và ñời sống. Là một ứng dụng của công nghệ tin học, GIS ñã bắt ñầu sử dụng rộng rãi ở nước ta hơn một thập niên trở lại ñây, với những tính năng ưu việt, GIS ngày nay ñang ñược ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu và quản lý như ñánh giá diễn biến tài nguyên rừng, xác ñịnh vùng phân bố của các loài thực vật, ñộng vật, quy hoạch vùng thích nghi cho các loài cây trồng. Trong lĩnh vực quy hoạch nông lâm nghiệp, áp dụng công nghệ GIS cho kết quả chính xác, ñáp ứng ñược yêu cầu của thực tế sản xuất; hiệu quả về kinh tế, tiết kiệm ñược thời gian và các nguồn lực khác. Do ñó ứng dụng GIS trong quy hoạch nông lâm nghiệp nói chung và ñể quy hoạch phát triển cây cao su tại huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị là vấn ñề hết sức cần thiết. Với những lý do như trên chúng tôi ñã tiến hành thực hiện ñề tài “Ứng dụng GIS trong quy hoạch phát triển cây cao su (Hevea brasiliensis Muell. Arg) tại huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị” 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.2.1. Ý nghĩa khoa học Tìm hiểu và ứng dụng các kỹ thuật GIS trong quy hoạch phát triển cây cao su nói riêng và quy hoạch nông lâm nghiệp nói chung. 1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn - ðề tài thực hiện thành công sẽ xác ñịnh ñược các vùng thích nghi cho cây cao su tại huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị. Quy hoạch ñược diện tích ñể chuyển sang trồng cây cao su trên ñịa bàn huyện, nhằm sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên ñất. - Kết quả thực hiện ñược là cơ sở ñể tham mưu cho huyện Gio Linh phát triển diện tích cao su bền vững trong thời gian ñến. Từng bước ñưa công nghệ GIS vào ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực quy hoạch, thiết kế nông - lâm - ngư nghiệp tại Quảng Trị. 3 1.3. Mục tiêu nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu tổng quát Ứng dụng ñược công nghệ GIS ñể xây dựng bản ñồ thích nghi ñối với cây cao su, quy hoạch chi tiết diện tích phát triển cây cao su ñến năm 2020. 1.3.2. Mục tiêu cụ thể - Phân tích ñược các ñiều kiện cơ bản ảnh hưởng ñến phát triển cây cao su; ñánh giá ñược hiện trạng phát triển và dự báo nhu cầu phát triển. - Ứng dụng ñược các kỹ thuật GIS ñể xây dựng ñược bản ñồ vùng thích nghi cây cao su. Quy hoạch ñược chi tiết diện tích phát triển cây cao su ñến năm 2020 trên cơ sở chồng xếp bản ñồ thích nghi với các bản ñồ chuyên ñề và kết quả hiện trường. - ðề xuất ñược các giải pháp thực hiện, khái toán tổng vốn quy hoạch, dự kiến nguồn vốn thực hiện và hiệu quả quy hoạch. 1.4. ðối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu hiện trạng và quy hoạch sử sụng ñất, ñịnh hướng phát triển cao su của huyện, chính sách phát triển cao su. - Hệ thống thông tin ñịa lý và các phần mềm có liên quan. - Nghiên cứu ñặc ñiểm sinh thái học cây cao su và các yếu tố ảnh hưởng ñến sinh trưởng, phát triển, sản lượng mủ cao su làm cơ sở cho quy hoạch như: Loại ñất, ñộ dày tầng ñất, ñộ cao, ñộ dốc, nước ngầm - lũ lụt, nhiệt ñộ, lượng mưa và gió bão. 1.5. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu: ðề tài nghiên cứu ñược thực hiện trên ñịa bàn huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị, bao gồm 21 xã/thị trấn. - Thời gian thực hiện: Từ ngày 15/11/2011 ñến 25/5/2012. 4 Phần thứ hai TỔNG QUAN CÁC VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Tổng quan về hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) 2.1.1. Các thành phần của GIS 2.1.2. Các ứng dụng của hệ thống thông tin ñịa lý 2.1.3. Tình hình phát triển và ứng dụng hệ thống thông tin ñịa lý 2.2. Phần mềm chuyên dụng GIS ứng dụng trong nghiên cứu 2.2.1. Phần mềm ArcView 2.2.2. Phần mềm Mapinfo 2.3. Tổng quan về ñánh giá ñiều kiện lập ñịa ñối với cây trồng 2.3.1. Phương pháp ñánh giá ña tiêu chí 2.3.2. Nội dung của phương pháp ñánh giá ña tiêu chí 2.3.3. Một số nghiên cứu ñã ứng dụng phương pháp ñánh giá ña tiêu chí 2.4. Tổng quan phương pháp ñiều tra xã hội học 2.5. ðặc ñiểm sinh vật học cây cao su và tiêu chuẩn ñất trồng cao su 2.5.1. ðặc ñiểm sinh vật học cây cao su 2.5.2. Tiêu chuẩn ñất trồng cao su - ðất thích hợp ñể trồng cao su phải nằm trong vùng khí hậu phù hợp ñối với cây cao su và ñảm bảo các tiêu chí dưới ñây: Nhiệt ñộ trung bình năm từ 25-30 o C; không có sương muối về mùa ñông. Lượng mưa trung bình hàng năm trên 1.500 mm; ít có bão mạnh trên cấp 8. ðộ cao dưới 700 m (miền núi phía Bắc dưới 600 m) so với mực nước biển. ðộ dốc dưới 30 ñộ; tầng ñất dày tối thiểu 0,7m. ðộ sâu mực nước ngầm lớn hơn 1,2 m và không bị ngập úng khi có mưa; - Thành phần cơ giới ñất từ thịt nhẹ ñến thịt nặng, thoát nước tốt; mức ñộ kết von, ñá lẫn trong tầng ñất canh tác < 50%; hoá tính ñất: hàm lượng mùn tầng ñất mặt > 1,0 %, pHkcl: 4 - 6; - Vùng ñất trồng cao su phải ñược thiết kế theo ñúng quy trình kỹ thuật, ñảm bảo ñiều kiện ñể thâm canh và chống xói mòn. 2.5.3. ðối tượng ñất lâm nghiệp ñược chuyển sang trồng cao su 5 Phần thứ ba NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Nội dung nghiên cứu 3.1.1. ðiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu 3.1.1.1 ðặc ñiểm ñiều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 3.1.1.2. Các nguồn tài nguyên trên ñịa bàn huyện 3.1.1.3. ðặc ñiểm ñiều kiện kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 3.1.1.4. Tình hình sử dụng ñất và sản xuất nông lâm nghiệp 3.1.1.5. ðánh giá công tác quy hoạch sản xuất nông lâm nghiệp 3.1.2. Hiện trạng phát triển cao su huyện Gio Linh và dự báo 3.1.2.1. Hiện trạng phát triển cao su huyện Gio Linh 3.1.2.2. Dự báo phát triển cao su những năm tới 3.1.2.3. Vai trò phát triển cây cao su ñối với ñịa phương 3.1.3. Xây dựng quy hoạch phát triển cây cao su huyện Gio Linh 3.1.3.1. Phát triển dữ liệu và hệ thống thông tin ñịa lý vùng nghiên cứu. 3.1.3.2. ðánh giá tiềm năng về ñất ñai, khí hậu, ñịa hình 3.1.3.3. Thiết lập bản ñồ phân vùng thích nghi cho cây cao su 3.1.3.4. Xây dựng quy hoạch phát triển cây cao su 3.1.4. ðề xuất các giải pháp thực hiện quy hoạch. 3.1.4.1. Giải pháp về tổ chức 3.1.4.2. Giải pháp về chính sách 3.1.4.3. Giải pháp về vốn và ước tính hiệu quả ñầu tư trồng cao su 3.1.4.4. Giải pháp về kế hoạch thực hiện 3.1.4.5. Các giải pháp khác 6 3.2. Phương pháp nghiên cứu 3.2.1. Phương pháp kế thừa và phân tích tài liệu Thu thập các thông tin về ñiều kiện tự nhiên, kính tế, xã hội. Số liệu hiện trạng rừng và sử dụng ñất, cây cao su, ñịnh mức kinh tế, kỹ thuật hiện hành, các quy ñịnh của tỉnh, huyện có liên quan. Các quy hoạch và bản ñồ số như bản ñồ 3 loại rừng, khí hậu, thổ nhưỡng, ñịa hình - ñịa mạo 3.2.2. Phương pháp thiết lập bản ñồ thích nghi cây cao su 3.2.2.1. Phương pháp ñánh giá hiện trạng khu vực nghiên cứu ðánh giá hiện trạng về loại ñất, ñộ dày tầng ñất, ñộ cao, ñộ dốc, nước ngầm - lũ lụt, nhiệt ñộ, lượng mưa, gió bão. Từ các dữ liệu bản ñồ số thu thập, xây dựng và truy vấn thông tin trên phần mềm Arcview. 3.2.2.2. Phương pháp ñánh giá tiềm năng khu vực nghiên cứu Sử dụng phương pháp phân tích ña nhân tố và quá trình phân tích thứ bậc ñể ñánh giá tiềm năng khu vực nghiên cứu. Các yếu tố ñưa vào nghiên cứu ñược chia thành 4 cấp, ứng với 4 mức ñộ thích nghi ñối với cây cao su trên cơ sở quy ñịnh tại Thông tư 58/TT-BNN ngày 09/9/2009 của Bộ Nông nghiệp và PTNT về việc hướng dẫn trồng cao su trên ñất lâm nghiệp. * Bước 1. Xác ñịnh các tiếu chí/nhân tố ñánh giá Bảng 3.1. Các nhân t ố ñánh giá mức ñộ thích nghi cây cao su Nhân tố chính Nhân tố phụ Loại ñất ðất ðộ dày ðộ dốc Nước ngầm và ngập lụt ðịa hình ðộ cao Nhiệt ñộ Lượng mưa Khí hậu Bão 7 - Nhân tố ñất ñai: Có 2 yếu tố lựa chọn là ñộ dày tầng ñất và loại ñất. + ðộ dày tầng ñất: ðể ñánh giá tiềm năng về ñộ dày tầng ñất ñối với cây cao su chúng tôi phân cấp ñộ dày tầng ñất thành 4 nhóm như sau: . Cấp I: ≥ 100 cm . Cấp II: 70 cm - 100 cm . Cấp III: 50 - 70 cm . Câp IV: < 50 cm + Loại ñất: Dựa vào tính chất ñất, loại ñất ñược chia thành 4 nhóm: Bảng 3.2. Phân nhóm phù hợp loại ñất ñối với cây cao su Phân cấp Loại ñất ðặc ñiểm Cấp I Fk, Fu Trung bình (Thịt nhẹ - thịt trung bình) Cấp II Fa, Fs, Fq, Fp Hơi nặng (Sét nhẹ - sét trung bình) Cấp III E Nhẹ (Cát pha, sét pha) Cấp IV Cb, Fl, Pb, Pc Rất nặng, rất nhẹ (Cát rời, sét nặng) Bản ñồ loại ñất và ñộ dày tầng ñất là cơ sở ñể xây dựng bản ñồ tiềm năng về ñất ñai ñối với cây cao su với 4 mức ñộ phù hợp (S1, S2, S3, N). - Nhân tố ñịa hình: Có 3 yếu tố là ñộ dốc, ñộ cao và nước ngầm - ngập lụt. + ðộ dốc: Trong ñề tài nghiên cứu chúng tôi phân ñộ dốc ra thành 4 cấp: . Cấp I: < 10 0 . Cấp II: 10 0 - 20 0 . Cấp III: 20 0 - 30 0 . Câp IV: ≥ 30 0 + ðộ cao: ðược chia thành 4 cấp ứng với 4 mức thích nghi cây cao su: . Cấp I: 0 - 100 m . Cấp II: 100 - 300 m . Cấp III: 300 - 700 m . Câp IV: ≥ 700 m [...]... vai trò c a cây cao su ñ i v i kinh t , xã h i, môi trư ng ñ a phương ðưa ra ñư c m t s d báo v th trư ng m cao su, nhu c u phát tri n cao su trong nư c và th gi i - Xác ñ nh ñư c ñ nh hư ng phát tri n cao su huy n Gio Linh ñưa di n tích ñ t trên 10.000 ha vào năm 2020, trong ñó ưu tiên m r ng di n tích cao su ti u ñi n ñ phát tri n kinh t nông nghi p, nông thôn - ðã ng d ng ñư c k thu t GIS ñ ñánh... không phù h p cho cây cao su như nhóm ñ t cát, phù sa, m n, phèn 4.3.4 Xây d ng quy ho ch phát tri n cao su 4.3.4.1 Quy ho ch phát tri n cao su d th o Ti n hành ch ng l p b n ñ thích nghi v i b n ñ hi n s d ng ñ t năm 2011 ñ xây d ng b n ñ d th o quy ho ch như ph n phương pháp ñã trình bày, k t qu b n ñ d th o quy ho ch cao su như hình 4.6 Hình 4.6 B n ñ d th o quy ho ch cao su huy n Gio Linh - Di n... và s n xu t nông - lâm nghi p 13 4.1.5 ðánh giá công tác quy ho ch s n xu t nông lâm nghi p 4.2 Hi n tr ng phát tri n cao su huy n Gio Linh và d báo 4.2.1 Hi n tr ng phát tri n cao su huy n Gio Linh - Di n tích, quy mô, ch qu n lý: Năm 2011 t ng di n tích cao su huy n Gio Linh là 6.261,6 ha; trong ñó: Công ty cao su Qu ng Tr là 3.390,8 ha; cao su ti u ñi n do h gia ñình qu n lý là 2.870,8 ha Di n tích... quân chu kỳ cao su t i Qu ng Tr bi n ñ ng kho ng 1,4 - 1,6 t n/ha S n ph m m cao su trên ñ a bàn ñư c bán cho các doanh nghi p ch bi n xu t kh u Trên ñ a bàn t nh Qu ng Tr có 8 cơ s ch bi n cao su v i t ng công su t 27.000 t n/năm; Công ty cao su Qu ng Tr có nhà máy ñóng trên ñ a bàn huy n Gio Linh có công su t 10.000 t n/năm 4.2.2 D báo phát tri n cao su 4.2.3 Vai trò phát tri n cây cao su ñ i v i... i v i cây cao su, bình quân tr ng 551 ha/năm - Giai ño n 2016 - 2020: B trí 1.795 ha, bình quân tr ng 359 ha/năm 4.4.5 Các gi i pháp khác 4.4.5.1 Gi i pháp v ñ t ñai 4.4.5.2 Gi i pháp khoa h c - k thu t 4.4.5.3 Gi i pháp v th trư ng 4.4.5.4 Gi i pháp v lao ñ ng 22 Ph n th năm K T LU N VÀ ð NGH 5.1 K t lu n Qua th c hi n ñ tài nghiên c u " ng d ng công ngh GIS trong quy ho ch phát tri n cây cao su (Hevea... ha 20 Hình 4.7 B n ñ quy ho ch cao su huy n Gio Linh ñ n năm 2020 B ng 4.21 Th ng kê di n tích quy ho ch cao su theo m c phân lo i TT ðơn v hành chính Di n Phân theo m c ñ phù h p Phân theo hi n tr ng tích R t phù Ít phù ð t có Phù h p ð t tr ng (ha) h p h p r ng tr ng 1 Xã Trung Sơn 865 2 Xã Vĩnh Trư ng 3 Xã Gio Bình 4 Xã Gio An 5 Xã Gio Châu 6 Xã Linh Thư ng 1.650 50 7 Xã Gio Hòa 35 35 8 Xã H i... 4.3 Xây d ng quy ho ch phát tri n cây cao su huy n Gio Linh 4.3.1 Phát tri n d li u và h th ng thông tin ñ a lý vùng nghiên c u 4.3.1.1 B n ñ hi n tr ng s d ng ñ t năm 2011 Hình 4.1 B n ñ hi n tr ngr ng và s d ng ñ t huy n Gio Linh năm 2011 14 4.3.1.2 Cơ s d li u và ñánh giá hi n tr ng v ñ a hình B n ñ ñ a hình g m các l p ñ d c, ñ cao, nư c ng m - ng p l t: B n ñ l p ñ d c, ñ cao ñư c n i suy t l p ñư... Linh - Di n tích vùng r t phù h p có th quy ho ch tr ng cao su còn kho ng 305 ha phân b t i xã Gio Hoà, Linh Thư ng, Gio An, Trung Sơn, Linh H i 19 - Di n tích vùng phù h p có th quy ho ch chuy n sang tr ng cao su còn r t l n kho ng 5.285 ha, phân b t p trung t i xã Linh Thư ng, H i Thái, Trung Sơn, Vĩnh Trư ng - Di n tích vùng ít phù h p có th quy ho ch tr ng cao su còn kho ng 910 ha, ph n b t i xã Trung... môn cao ñ khai thác s d ng có hi u qu 24 - Phương pháp ng d ng công ngh GIS trong quy ho ch cây cao su nói riêng và quy ho ch nông lâm nghi p nói chung ñã l i d ng ñư c ưu ñi m c a công ngh GIS và th c t hi n trư ng; th c hi n nhanh, ti t ki m ñư c chi phí và ngu n l c so v i phương pháp th công; do ñó nên ph bi n, ng d ng phương pháp này r ng rãi hơn - K t qu nghiên c u c a ñ tài ch m i là bư c quy. .. tr n Gio Linh, C a Vi t và 19 xã: Vĩnh Trư ng, Linh Thư ng, H i Thái, Gio Sơn, Gio Bình, Gio An, Gio Hoà, Linh H i, Trung Giang, Trung H i, Trung Sơn, Gio Phong, Gio M , Gio Châu, Gio Thành, Gio Mai, Gio Quang, Gio H i, Gio Vi t - Khí h u: Gio Linh n m trong mi n khí h u nhi t ñ i gió mùa, khí h u phân thành 2 mùa rõ r t: Mùa hè khô nóng, có gió Tây Nam ho t ñ ng; mùa ñông m ư t nh hư ng c a gió mùa . ĐạI HọC HUế NGUYễN MINH DIễN ứNG DụNG GIS TRONG QUY HOạCH PHáT tRIểN CÂY CAO SU (Hevea brasiliensis Muell. Arg) TạI HUYệN GIO LINH, TỉNH QUảNG TRị LUậN VĂN THạC Sỹ KHOA HọC. gian và các nguồn lực khác. Do ñó ứng dụng GIS trong quy hoạch nông lâm nghiệp nói chung và ñể quy hoạch phát triển cây cao su tại huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị là vấn ñề hết sức cần thiết ñề tài Ứng dụng GIS trong quy hoạch phát triển cây cao su (Hevea brasiliensis Muell. Arg) tại huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.2.1. Ý nghĩa khoa học Tìm