ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) ĐỂ DỰ BÁO XÓI MÕN ĐẤT HUYỆN SƠN ĐỘNG - TỈNH BẮC GIANG

Header Page of 126 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - HOÀNG 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 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 Footer Page 1Sốofhóa 126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - HOÀNG 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 Footer Page 2Sốofhóa 126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hoàn thành theo chƣơng trình đào tạo cao học khoá 14 trƣờng Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên Hoàn thành luận văn thạc sỹ này, đƣợc quan tâm giúp đỡ Ban giám hiệu, khoa đào tạo Sau đại học trƣờng Đại học Nông lâm Nhân dịp xin bày tỏ lòng biết ơn đến giúp đỡ quý báu Tôi 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 hoàn 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 nguyên sinh vật, xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn đến giúp đỡ quý báu Tôi xin cảm ơn giúp đỡ Lãnh đạo, cán công chức quan: UBND huyện Sơn Động, Hạt Kiểm lâm, Phòng Tài nguyên - Môi trƣờng, Phòng 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 đƣợc tham gia khóa học điều kiện tốt để học tập, nghiên cứu luận văn Cuối cùng, xin bày tỏ lòng 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 Footer Page 3Sốofhóa 126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 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 Footer Page 4Sốofhóa 126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 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 78 Footer Page 5Sốofhóa 126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 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 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 mòn với độ che phủ rừng 73 Footer Page 6Sốofhóa 126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 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 Footer Page 7Sốofhóa 126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 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 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 Footer Page 8Sốofhóa 126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page of 126 cụ mạnh có khả phân tích không gian thời 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 Với các lý nêu trên, 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 lƣợng cấu trúc luận văn Footer Page 9Sốofhóa 126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 10 of 126 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 Footer Page 10 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 68 of 126 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 dốc Vì nghiên cƣ́u này , thống chọn số P 4.1.6 Bản đồ xói mòn tiềm huyện Sơn Động Việc tính toán đồ xói mòn tiềm (V) đơn phép nhân đồ thành phần đƣợc tính toán nhƣ trình bày 4.1.1 - 4.1.5 phần mềm Arcview 3.2 Bản đồ xói mòn tiềm đƣợc thể hình 4.6 Footer Page 68 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 66 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 69 of 126 Hình 4.6: Bản đồ xói mòn tiềm huyện Sơn Động Footer Page Số 69 hóaof bởi126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 67 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 70 of 126 Bảng 4.3: Phân cấp xói mòn tiềm huyện Sơn Động Cấp xói mòn 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 mòn theo cấp % theo cấp Footer Page 70 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 68 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 71 of 126 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 Footer Page 71 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 69 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 72 of 126 Hình 4.7: Bản đồ xói mòn đất huyện Sơn Động Footer Page Số 72 hóaof bởi126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 70 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 73 of 126 Bảng 4.4: Phân cấp xó i mòn 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 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 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% 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 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 Footer Page 73 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 71 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 74 of 126 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 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 Footer Page 74 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 72 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 75 of 126 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 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 Footer Page 75 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 73 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 76 of 126 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 thảm thực vật Footer Page 76 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 74 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 77 of 126 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 4.3.5 Đối với khu vực xói mòn cấp - Cấp nguy hại Footer Page 77 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 75 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 78 of 126 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 Footer Page 78 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 76 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 79 of 126 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 Footer Page 79 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 77 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 80 of 126 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 Footer Page 80 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 78 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 81 of 126 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 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 Footer Page 81 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 79 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Header Page 82 of 126 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 Footer Page 82 Số of hóa126 Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 80 http://www.Lrc-tnu.edu.vn ... THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -  - HOÀNG 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... đồ xói mòn 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 mòn đất huyện Sơn Động - tỉnh Bắc Giang ... 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