Ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự báo xói mòn đất huyện sơn động tỉnh bắc giang

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 mòn đất nhân tố ảnh hƣởng đến xói mòn đất 1.1.1 Xói mòn đất 1.1.2 Các trình xói mòn đất 1.1.2.1 Xói lở sông suối 1.1.2.2 Xói mòn rửa trôi bề mặt 10 1.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn đất 10 1.1.3.1 Ảnh hưởng nhân tố khí hậu đến xói mòn đất 11 1.1.3.2 Ảnh hưởng địa hình đến xói mòn đất 11 1.1.3.3 Ảnh hưởng lớp phủ thực vật đến xói mòn đất 13 1.1.3.4 Ảnh hưởng đất đến trình xói mòn đất 13 1.1.3.5 Ảnh hưởng người đến xói mòn đất 13 1.2 Nghiên cứu xói mòn đất giới .14 1.2.1 Các xu hướng nghiên cứu xói mòn 14 1.2.2 Các phương pháp đánh giá xói mòn đất [30] 15 1.2.3 Các mô hình đánh giá xói mòn đất 16 1.2.3.1 Mô hình kinh nghiệm 16 1.2.3.2 Mô hình nhận thức 22 1.3 Nghiên cứu xói mòn đất Việt Nam .23 1.4 Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) đánh giá xói mòn đất 28 1.4.1 Sự hình thành phát triển GIS 28 1.4.2 Ứng dụng GIS trực tiếp xây dựng đồ xói mòn 29 1.4.3 Ứng dụng GIS mô hình hóa tính toán xói mòn 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 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 công trình bảo vệ đất (P) 54 3.4.2.6 Thành lập đồ xói mòn tiềm huyện Sơn Động (V) 55 3.4.2.7 Thành lập đồ xói mòn 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 mòn tiềm xói mòn 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 mòn tiềm xói mòn thực tế huyện Sơn Động 59 4.1.1 Xây dựng đồ hệ số xói mòn 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 mòn tiềm huyện Sơn Động 66 4.1.7 Bản đồ xói mòn huyện Sơn Động 69 4.2 Kiểm chứng kết nghiên cứu .72 4.3 Ảnh hƣởng biến động lớp phủ thực vật tới xói mòn 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 mòn cấp - Cấp không xói mòn 74 4.3.2 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại 74 4.3.3 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại 75 4.3.4 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại 75 4.3.5 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 Kết luận: 77 Kiến nghị: 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 78 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Ảnh hƣởng độ dốc đến xói mòn đất [6] 12 Bảng 2.1: Một số thông 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 mòn 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 mòn 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 mòn xói mòn 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 câp xoi mon tiêm huyện Sơn Động 68 Bảng 4.4: Phân câp xoi mon huyện Sơn Động 71 Bảng 4.5: Tƣơng quan diện tích xói mòn với độ che phủ rừng 73 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Các nhân tố ảnh hƣởng đến xói mòn đất 10 Hình 1.2: Ứng dựng GIS trực tiếp tính toán xói mòn 30 Hình 1.3: Sử dụng mô hình USLE tính toán xói mòn 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 sông, 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: Mô 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 mòn đất 58 Hình 4.1: Bản đồ đƣờng đẳng trị mƣa huyện Sơn Động 59 Hình 4.2: Bản đồ hệ số xói mòn 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 mòn đất huyện Sơn Động 70 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 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 mòn, rửa trôi xảy mạnh Tuy nhiên, đến chƣa có nghiên cứu xói mòn 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 không hợp lý Việc khai thác Nông – Lâm nghiệp ý thức ngày làm cho trình xói mòn đất xảy nghiêm trọng, độ phì nhiêu ngày giảm, nhiều nơi trơ sỏi đá, trở thành đất trống, đồi núi trọc [6] Xói mòn đất 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, thoái 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 mòn khu vực miền núi, hai vấn đề cần đƣợc song song nghiên cứu là: trình xói mòn, nguyên nhân, yếu tố ảnh hƣởng vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyên Có nhiều phƣơng pháp nghiên u, đánh giá Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn xói mòn đất đƣợc tác giả nƣớc sử dụng Trong đó, việc ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) phƣơng pháp , công cụ mạnh có khả phân tích không gian thơi gian ngắn Công nghệ GIS cho phép tích hợp phƣơng trình đất tổng quát Wischmeier W.H Smith D.D để tính toán xây dựng đồ xói mòn đất lƣu vực, vùng lãnh thổ cách dễ dàng xác Vơi cac ly nêu , chọn 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” Mục đích nghiên cứu Dự báo xói mòn 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 mòn đất đồ dự báo tiềm xói mòn 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 mòn 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 mòn đất qua việc phân tích không 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 mòn xói mòn tiềm huyện Sơn Động, từ xây dựng đồ xói mòn đất khu vực nghiên cứu làm sở đề xuất số giải pháp hạn chế xói mòn đất Khối lƣ ợng cấu trúc luận văn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 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 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Xói mòn đất nhân tố ảnh hƣởng đến xói mòn đất 1.1.1 Xói mòn đất Có nhiều định nghĩa xói mòn đất, để phù hợp với khu vực nghiên cứu, luận văn sử dụng định nghĩa Nguyễn Quang Mỹ [6]: Xói mòn đất (soil erosion) trình phá hủy lớp thổ nhƣỡng (bao gồm phá hủy thành phần cơ, lý, hóa, chất dinh dƣỡng v.v đất) dƣới tác động nhân tố tự nhiên nhân sinh, làm giảm độ phì đất, gây bạc mầu, thoái hóa đất, laterit hóa, trơ sỏi đá v.v ảnh hƣởng trực tiếp đến sống phát triển thảm thực vật rừng, thảm trồng khác Xói mòn gồm loại: - Xói mòn bề mặt: Là loại xói mòn mƣa băng tuyết tan Kiểu xói mòn thƣờng gặp sƣờn đỉnh phân thủy nhƣ bồn thu nƣớc - Xói mòn theo dòng: Là kiểu xâm thực, xói mòn tập trung dải trũng nhƣ rãnh sâu, thung lũng, sông suối Xâm thực theo dòng chia làm loại xâm thực sâu xâm thực ngang 1.1.2 Các trình xói mòn đất Các trình xói mòn gồm: Xói lở sông suối xói mòn, rửa trôi bề mặt 1.1.2.1 Xói lở sông suối Quá trình xói lở sông suối đƣợc xác định theo công thức động dòng chảy [6] F=vm /2 Trong đó: F: động khối nƣớc chảy m: khối lƣợng nƣớc chảy Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 http://www.Lrc-tnu.edu.vn v: vận tốc dòng chảy Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Qua hình 4.6 bảng 4.3 cho thấy yếu tố độ dốc chiều dài sƣờn dốc ảnh hƣởng lớn đến xói mòn tiềm Các xã có tiềm xói mòn 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 mòn tiềm nói lên nguy xói mòn chƣa có lớp phủ thực vật 4.1.7 Bản đồ xói mòn huyện Sơn Động Bản đồ xói mòn 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 Hình 4.7: Bản đồ xói mòn đất huyện Sơn Động Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 70 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Bảng 4.4: Phân câp xoi mon huyện Sơn Động Diện tích Cấp xói mòn 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 Dƣơng Hƣu 1.197,38 3.000,84 7.605,30 2.189,75 1.046,06 171,27 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 Yên Định Xói mòn 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% 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 mòn tiềm Những khu vực xói mòn tiềm lớn nhƣ dãy núi Yên Tử, Phƣợng Hoàng lại hầu nhƣ không xảy xói mòn 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 lại nhiều diện tích có xói mòn tiềm không cao nhƣ Thạch Sơn, Phúc Thắng, Dƣơng Hƣu thực tế lại xói mòn mạnh 4.2 Kiểm chứng kết nghiên cứu Sau có đồ xói mòn tiềm đồ xói mòn thực tế huyện Sơn Động, tiến hành kiểm chứng trƣờng Kết cho thấy: - Đối với đồ xói mòn tiềm năng: Xói mòn tiềm nói lên nguy xói mòn lớp phủ thực vật Qua kiểm tra thực tế cho thấy xói mòn tiềm xảy mạnh khu vực núi cao nhƣ dãy núi Yên Tử, Phƣợng Hoàng, núi Mít Đây núi có độ cao 600m có độ dốc lớn Điều cho thấy tiềm xói mòn khu vực núi cao, độ dốc lớn lớn Qua thực tế cho thấy: + Khu vực không xảy xói mòn tiềm khu phẳng nằm chân đồi, núi, thung lũng nơi độ dốc + Khu vực có nguy xói mòn tiềm cấp 1,2 xảy khu vực chân đồi, núi nơi có độ dốc nhỏ + Khu vực có nguy xói mòn tiềm cấp xảy khu vực có độ dốc trung bình, chiều dài sƣờn dốc ngắn + Khu vực có nguy xói mòn tiềm cấp 4,5 xảy khu vực núi cao, nơi có độ dốc lớn, sƣờn dốc dài - Đối với đồ xói mòn thực tế: Ngƣợc lại với đồ xói mòn tiềm năng, xói mòn thực tế lại xảy mạnh nơi 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 mòn cấp 4, cấp diện tích đất trống sƣờn núi có độ dốc từ trung bình đến lớn Những điểm xói mòn 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 mòn tiềm cấp 4, cấp nhƣ dãy núi Yên Tử, Phƣợng Hoàng thực tế Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 72 http://www.Lrc-tnu.edu.vn lại xảy xói mòn 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 73 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 4.3 Ảnh hƣởng biến động lớp phủ thực vật tới xói mòn đất huyện Sơn Động Qua đồ xói mòn tiềm xói mòn cho thấy lớp phủ thực vật có vai trò quan trọng trình xói mòn đất Mỗi loại lớp phủ thực vật có mức độ ảnh hƣởng khác đến trình xói mòn đất Bảng 4.5: Tƣơng quan diện tích xói mòn với độ che phủ rừng Xã Diện tích tự nhiên Diện tích xói mòn 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 T uấ n Đạ o 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 74 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Qua phân tích mối tƣơng quan diện tích xói mòn với độ che phủ rừng Sơn Động cho thấy: Có mức xói mòn chính: - Mức 1: Xói mòn mạnh với diện tích lớn xã có độ che phủ không cao nhƣ Lệ Viễn, Hữu Sản, Cẩm Đàn - Mức 2: Xói mòn 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 mòn 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 trò to lớn việc giảm thiểu xói mòn Ở khu vực không rừng tự nhiên rừng trồng đóng vai trò to lớn việc giảm thiểu xói mòn đất 4.3 Một số đề xuất cho khu vực nghiên cứu 4.3.1 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp không xói mòn 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 môi trƣờng sinh thái 4.3.2 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại Theo kết nghiên cứu, vùng xói mòn cấp thƣờng chân đồi thấp, nơi có thực bì dầy, độ dốc nhỏ, đất đai 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 75 http://www.Lrc-tnu.edu.vn thảm thực vật Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 76 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 4.3.3 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại Xói mòn cấp cấp xói mòn 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 nuôi 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 tính chất đất rừng Đối với diện tích không 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 công tác xử lý thực bì Cần tránh tối đa việc sử dụng biện pháp xử lý thực bì toàn 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 toàn cho đất 4.3.4 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại Cấp xói mòn 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 loài mọc nhanh có khả cải tạo đất nhƣ Keo, muồng Hạn chế tối đa tác động làm ảnh hƣởng đến xói mòn đất nhƣ cày xới, xử lý thực bì toàn diện, trồng sinh trƣởng chậm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 77 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 4.3.5 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 78 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Diện tích xói mòn nguy hại chiếm 3,81% diện tích tự nhiên huyện Sơn Động Tuy nhiên xói mòn 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 công trình chống xói mòn Khi xử lý thực bì trồng rừng tuyệt đối không đƣợc xử lý toàn diện, tránh mùa mƣa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 79 http://www.Lrc-tnu.edu.vn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: - Ứng dụng công nghệ hệ thống thông 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 mòn 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 mòn đất đồ xói mòn 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 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 mòn 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 mòn 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 mòn đất, cần kết hợp việc sử dụng công nghệ GIS với biện pháp xác định xói mòn 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 80 http://www.Lrc-tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phạm Ngọc Dũng (1991) Nghiên cứu số biện pháp chống xói mòn đất đỏ bazan trồng chè vùng Tây nguyên xác định giá trị yếu tố gây xói mòn đất theo mô hình Wischmeier W.H and Smith D.D, Luận án Phó tiến sĩ khoa học Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Trọng Hà (1996), Xác định yếu tố gây xói mòn khả dự báo xói mòn đất dốc, Luận án PTS KH-KT, trƣờng Ðại học Thủy lợi, Hà Nội Phạm Hùng (2001), Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật mô hình toán tính toán 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 phòng hộ nguồn nước, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Quang Mỹ (1995), “Ảnh hƣởng yếu tố địa hình đến xói mòn đất Việt Nam”, Tạp chí khoa học ĐHQG Hà Nội tập XI, no1, tr 55-59 Nguyễn Quang Mỹ (2005), Xói mòn đất đại biện pháp chống xói mòn, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm, Hoàng Xuân Cơ (1984), "Nghiên cứu xói mòn thử nghiệm số biện pháp chống xói mòn đất Nông nghiệp Tây Nguyên", 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 81 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 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 mòn 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 mòn vùng đồi núi Bắc trung Việt Nam, Hà Nội 12 Vi Văn Vị, Trần Bích Nga (1987), “Xói mòn mặt lƣu vực sông Đà khả bồi lấp hồ chứa Hoà Bình”, Tuyển tập báo cáo khoa học hội nghị khoa học khí tượng thuỷ văn toàn 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 Tiêng 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 82 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 17 Liu Bao-Yuan, Zhang Ke-Li, Xie Yun (2002), “Emprical Soil loss th equation”, Proceedings of 12 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 th situation and trend of soil erodibility”, Proceedings of 12 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 83 http://www.Lrc-tnu.edu.vn [...]... trung bình hàng năm cũng nhƣ dự báo xói mòn đất bình quân trên đất dốc Ngoài ra, việc sử dụng các mô hình cũng cho phép dự báo những thay đổi về xói mòn đất do biến đổi trong hệ thống canh tác và đề xuất, ƣớc đoán hiệu quả của các biện pháp phòng chống xói mòn Mô hình kinh nghiệm có những hạn chế sau: - Phạm vi ứng dụng mang tính địa phƣơng, có độ chính xác hạn chế khi áp dụng ở những khu vực khác nhau... trạng xói mòn so với mô hình xói mòn tiềm năng từ phƣơng trình USLE (loại bỏ hệ số C va P) Mô hinh chi sô xoi mon đât co dang : Ai=Ki+Ri+Ti+Ci+Ui Trong đo: Ki: chỉ số xói mòn của đất Ri: Chỉ số xói mòn của mƣa Ti: Chỉ số xói mòn của sƣờn Ci: Chỉ số xói mòn của lớp phủ Ui: Chỉ số xói mòn của sử dụng đất Đê co thê thây ro hơn vai tro cua cac chi sô tơi tiêm năng xoi mon , các tác giả đã phân tích dựa... người đến xói mòn đất Con ngƣời ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình xói mòn đất thông qua hoạt động sống Việc phá rừng đã gián tiếp đẩy mạnh quá trình xói mòn đất Những diện tích rừng mất đi làm lộ ra những khoảng trống không có thảm thực vật che phủ đất Khi mƣa xuống quá trình xói mòn bề mặt xảy ra mạnh Canh tác trên đất dốc không khoa học, du canh du cƣ cũng là nhƣng tác 0 nhân gia tăng xói mòn đất Trên... còn tạo ra lƣợng mùn lớn trong đất, giữ đất tơi xốp, chống xói mòn 1.1.3.4 Ảnh hưởng của đất đến quá trình xói mòn đất Đất là đối tƣợng bị dòng chảy mặt phá hủy, bởi vậy sự phát triển của xói mòn phụ thuộc vào tính chất và trạng thái của đất Những yếu tố chính của đất ảnh hƣởng đến xói mòn đất là thành phần cơ giới, cấu trúc và độ thấm nƣớc cũng nhƣ hàm lƣợng mùn trong đất Những yếu tố dó ảnh hƣởng... biến hiện nay trong nghiên cứu xói mòn trên thế giới, thể hiện qua hội thảo lần thứ 12 của ISCO tổ chức tại Bắc Kinh năm 2002 là nghiên cứu xói mòn theo hƣớng mô hình hóa diễn tả động lực của quá trình xói mòn và nghiên cứu xói mòn kết hợp với các khoa học khác, chủ yếu để tìm hiểu quá trình cũng nhƣ tác động của xói mòn lên môi trƣờng nhằm có đƣợc các biện pháp chống xói mòn khả thi [17] Điều đáng chú... cũng là bƣớc thống nhất đầu tiên để sử dụng độ dốc ở nƣớc ta [6] Nguyễn Quang Mỹ đã nghiên cứu ảnh hƣởng của độ dốc đến xói mòn đất tại Tây Nguyên từ năm 1978 đến 1982 trên đất bazan, trồng Chè một tuổi, kết quả cho thấy: Bảng 1.1: Ảnh hƣởng của độ dốc đến xói mòn đất [6] Loại đất Cây trồng Độ dốc 0 (0 ) Tổn thất Năm nghiên về đất cứu, địa điểm (T/ha/năm) NC Đất bazan Chè 1 tuổi 3 96 Đất bazan Chè... mƣa là vô cùng cần thiết Ngoài mƣa ảnh hƣởng trực tiếp đến xói mòn, các yếu tố khí hậu khác nhƣ gió, nhiệt độ, ẩm độ cũng có ảnh hƣởng đến xói mòn đất, tuy nhiên mức độ ảnh hƣởng không rõ ràng 1.1.3.2 Ảnh hưởng của địa hình đến xói mòn đất Địa hình cũng là nhân tố tự nhiên ảnh hƣởng lớn đến xói mòn đất Nếu xét trên diện rộng, địa hình có tác dụng làm thay đổi sự phân bố nhiệt và lƣợng mƣa rơi xuống... sau: Dự báo xói mòn do nƣớc (WEPP), Lane và Nearing, 1989; Mô hình xói mòn châu Âu, Morgan, 1992; Chƣơng trình dự báo xói mòn theo quá trình, Schramm, 1994 [3]: Ƣu điểm quan trọng nhất cần phải kể tới của mô hình nhận thức phức tạp là nó đã khắc phục nhiều nhƣợc điểm của mô hình nhận thức đơn giản Cách mô phỏng sát với quá trình xói mòn trên bề mặt lƣu vực, vì thế, cho phép xem xét phản ứng của hệ thống. .. việc chống xói mòn Xói mòn tự nhiên là quá trình diễn ra liên tục trong tự nhiên và chỉ là thứ yếu nếu so với xói mòn do nguyên nhân con ngƣời Tuy vậy, việc phân định nguyên nhân xói mòn không phải lúc nào cũng dễ dàng và cũng không cần thiết, nên trong việc lập bản đồ xói mòn, nhiều khi ngƣời ta không phân biệt hai nguyên nhân này 1.2.1 Các xu hướng mới trong nghiên cứu xói mòn Hiện nay, xói mòn đƣợc... có thể là thực nghiệm hoặc lý thuyết Ƣu điểm của phƣơng pháp này so với các phƣơng pháp khác là đã phần nào lƣợng hoá đƣợc vai trò của từng yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình xói mòn, có nghĩa là làm rõ hơn vai trò của chúng trong toàn bộ hệ thống Phƣơng pháp này cũng cho phép ứng dụng các công nghệ thông tin vào nghiên cứu tính toán Hạn chế của phƣơng pháp là do quá trình xói mòn diễn ra rất đa dạng, thay ... Xây dựng đồ xói mòn đất đồ dự báo tiềm xói mòn 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. .. thông tin địa lý (GIS) để dự báo xói mòn đất huyện Sơn Động - tỉnh Bắc Giang Mục đích nghiên cứu Dự báo xói mòn đất phục vụ quy hoạch sử dụng hợp lí tài nguyên đất huyện Sơn Động Để đạt đƣợc mục... giảm thiểu xói mòn địa bàn cần thiết cấp bách 1.4 Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) đánh giá xói mòn đất 1.4.1 Sự hình thành phát triển GIS Trong xã hội thông tin, thông tin địa lý giữ vai