Nghiên cứu biến động tài nguyên rừng ở lưu vực sông hương tỉnh thừa thiên huế và đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - CAO VŨ MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN RỪNG Ở LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG HỢP LÝ Demo Version - Select.Pdf SDK LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA LÍ THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU Thừa Thiên Huế, năm 2018 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - CAO VŨ MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN RỪNG Ở LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG HỢP LÝ Demo Version - Select.Pdf SDK Chuyên ngành : Địa lí tự nhiên Mã số : 84 44 02 17 LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA LÍ THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN ĐĂNG ĐỘ Thừa Thiên Huế, năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa công bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Cao Vũ Mạnh Cường Demo Version - Select.Pdf SDK Để hồn thành luận văn này, tơi nhận giúp đỡ tận tình lãnh đạo thầy, cô giáo khoa Địa Lý trường ĐHSP Huế số quan khác Vì vậy, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Các thầy giáo trực tiếp giảng dạy mơn học chương trình đào tạo cao học ngành Địa lý tự nhiên trường - TS Nguyễn Đăng Độ - người thầy đầy tâm huyết nhiệt tình, người hướng dẫn giúp đỡ tơi nhiều trình thực đề tài Xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình người bạn động viên hỗ trợ suốt trình thực đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn! Demo Version - Select.Pdf SDK Tác giả luận văn Cao Vũ Mạnh Cường MỤC LỤC A MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu Giới hạn nghiên cứu Quan điểm phương pháp nghiên cứu 4.1 Quan điểm nghiên cứu 4.1.1 Quan điểm lịch sử - viễn cảnh 4.1.2 Quan điểm tổng hợp 4.1.3 Quan điểm hệ thống 4.1.4 Quan điểm phát triển bền vững 4.2 Phương pháp nghiên cứu 4.2.1 Phương pháp thu thập, phân tích xử lý tài liệu, số liệu 4.2.2 Phương phápVersion đồ Demo - Select.Pdf SDK 4.2.3 Phương pháp viễn thám (RS) hệ thống thông tin địa lý (GIS) 4.2.4 Phương pháp khảo sát thực địa 4.2.5 Phương pháp phân tích chuỗi NỘI DUNG CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN RỪNG 1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI 1.1.1 Rừng 1.1.2 Tài nguyên rừng 1.1.3 Phân loại rừng 1.2 CÁC LOẠI BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN RỪNG 10 1.3 NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN RỪNG 11 1.4 TỔNG QUAN CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CĨ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 12 1.4.1 Trên giới 12 1.4.2 Ở Việt Nam 13 1.4.3 Ở Thừa Thiên Huế 15 1.5 QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 16 1.5.1 Thu thập tư liệu ảnh viễn thám 16 1.5.2 Giải đoán ảnh viễn thám 19 1.5.3 Xây dựng đồ cấu loại rừng GIS 29 1.5.4 Xây dựng đồ biến động rừng 29 1.5.5 Đánh giá biến động 30 CHƯƠNG KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI ẢNH HƯỞNG ĐẾN BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN RỪNG Ở LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG 31 2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 31 2.1.1 Vị tríDemo địa lý 31 Version - Select.Pdf SDK 2.1.2 Địa chất 31 2.1.3 Địa hình, địa mạo 37 2.1.4 Khí hậu 39 2.1.5 Thủy văn 42 2.1.6 Thổ nhưỡng 43 2.1.7 Sinh vật 46 2.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI 48 2.2.1 Tình hình phát triển ngành triển kinh tế 48 2.2.2 Dân số nguồn lao động 51 2.2.3 Tình hình phân bố dân cư 52 2.3 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC NHÂN TỐ TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI ĐẾN TÀI NGUYÊN RỪNG TẠI LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG 52 2.3.1 Tích cực 52 2.3.2 Tiêu cực 53 CHƯƠNG BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN RỪNG GIAI ĐOẠN 19872017 VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG RỪNG BỀN VỮNG Ở LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG 55 3.1 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN RỪNG Ở LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG TRÊN CƠ SỞ TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS 55 3.1.1 Phương pháp xây dựng đồ trạng tài nguyên rừng 55 3.1.2 Tư liệu viễn thám GIS phục vụ cho việc xây dựng đồ trạng tài nguyên rừng 55 3.1.3 Bản đồ trạng tài nguyên rừng đánh giá trạng tài nguyên rừng lưu vực sông Hương qua năm 1987, 2002 2017 66 3.2 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG VÀ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN RỪNG Ở LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG QUA CÁC GIAI ĐOẠN 74 3.2.1 Phương pháp quy trình xây dựng đồ biến động rừng 74 3.2.2 Bản đồ biến động tài nguyên rừng lưu vực sông Hương qua giai đoạn 1987 –Demo 2002, Version 2002 – 2017 76 - Select.Pdf SDK 3.2.3 Đánh giá tình hình biến động tài ngun rừng lưu vực sơng Hương 79 3.3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG RỪNG HỢP LÝ Ở LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG 82 3.3.1 Cơ sở khoa học việc đề xuất giải pháp 82 3.3.2 Một số giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên rừng lưu vực sông Hương 85 PHẦN 3: KẾT LUẬN 91 3.1 Kết nghiên cứu 91 3.2 Hạn chế đề tài 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Hệ thống thiết bị thu tính chất vệ tinh Landsat 19 Bảng 2.1: Lượng mưa trung bình tháng lưu vực sơng Hương (mm) 40 Bảng 2.2 : Nhiệt độ khơng khí trung bình nhiều năm lưu vực sơng Hương (0C) 41 Bảng 2.3: Số dân mật độ dân số Thừa Thiên Huế giai đoạn 2013 2016 51 Bảng 2.4: Dân số thành thị, nông thôn Thừa Thiên Huế giai đoạn 52 2013 – 2016 52 Bảng 3.1: Một số thông tin ảnh vệ tinh thu thập 55 Bảng 3.2: Bảng mơ tả nhóm đất rừng 58 Bảng 3.3: Các mẫu giải đoán ảnh vệ tinh 59 Bảng 3.4: Ma trận sai số phân loại ảnh năm 1987 64 Bảng 3.5: Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2002 65 Demo Version Select.Pdf Bảng 3.6: Ma trận sai số phân- loại ảnh nămSDK 2017 65 Bảng 3.7: Thống kê cấu loại rừng giải đoán từ ảnh vệ tinh năm 1987 67 Bảng 3.8: Thống kê cấu loại rừng giải đoán từ ảnh vệ tinh năm 2002 68 Bảng 3.9: Thống kê cấu loại rừng giải đoán từ ảnh vệ tinh năm 2017 69 Bảng 3.10: Diện tích tỷ lệ loại rừng lưu vực sơng Hương năm 1987 70 Bảng 3.11: Diện tích tỷ lệ loại rừng lưu vực sông Hương năm 2002 72 Bảng 3.12: Diện tích tỷ lệ loại rừng lưu vực sông Hương năm 2017 73 Bảng 3.13: Ma trận xác định biến động nhóm loại rừng giai đoạn 75 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ phân loại tài ngun thiên nhiên Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý trộn màu 21 Hình 1.3: Quy trình thành lập đồ cấu tài nguyên rừng 29 Hình 1.4: Quy trình thành lập đồ biến động tài nguyên rừng 30 Hình 2.1: Bản đồ lưu vực sông Hương 38 Hình 2.2: Bản đồ thổ nhưỡng lưu vực sông Hương 46 Hình 2.3: Bản đồ lớp phủ thực vật lưu vực sơng Hương 47 Hình 3.1: Ảnh Landsat chụp ngày 17/02/1987 hiển thị tổ hợp kênh 752 chưa xử lý 56 Hình 3.2: Ảnh Landsat chụp ngày 17/02/1987 hiển thị tổ hợp kênh 752 sau xử lý cắt theo ranh giới lưu vực sông Hương 56 Hình 3.3: Ảnh Landsat chụp ngày 09/03/2002 hiển thị tổ hợp kênh 752 chưa xử lý 56 Demo Version - Select.Pdf SDK hiển thị tổ hợp Hình 3.4: Ảnh Landsat chụp ngày 09/03/2002 kênh 752 sau xử lý cắt theo ranh giới lưu vực sông Hương 56 Hình 3.5: Ảnh Landsat chụp ngày 08/05/2017 hiển thị tổ hợp kênh 752 chưa xử lý 57 Hình 3.6: Ảnh Landsat chụp ngày 08/05/2017 hiển thị tổ hợp kênh 752 sau xử lý cắt theo ranh giới lưu vực sơng Hương 57 Hình 3.7: Ảnh vệ tinh Landsat năm 1987 sau phân loại 63 phương pháp Maximum Likelihood 63 Hình 3.8: Ảnh vệ tinh Landsat năm 2002 sau phân loại phương pháp Maximum Likelihood 63 Hình 3.9: Ảnh vệ tinh Landsat năm 2017 sau phân loại phương pháp Maximum Likelihood 64 Hình 3.10: Bản đồ trạng tài ngun lưu vực sơng Hương năm 1987 67 Hình 3.11: Bản đồ trạng rừng lưu vực sông Hương năm 2002 68 Hình 3.12: Bản đồ trạng rừng lưu vực sông Hương năm 2017 69 Hình 3.13: Bản đồ biến động nhóm loại rừng giai đoạn 1987 - 2002 76 Hình 3.14: Bản đồ biến động nhóm loại rừng giai đoạn 2002 - 2017 77 Demo Version - Select.Pdf SDK A MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Rừng yếu tố cấu thành cảnh quan địa lý, nguồn tài nguyên thiên nhiên có vai trò quan trọng phát triển kinh tế - xã hội đời sống người Trong giới hạn lưu vực sông, biến đổi thảm thực vật rừng mức độ định dẫn đến thay đổi nhiều yếu tố khác xói mòn đất, chế độ dòng chảy, chất lượng nguồn nước… từ ảnh hưởng đến đời sống, sinh hoạt sản xuất người dân lưu vực Vì vậy, nghiên cứu biến động tài nguyên rừng nhằm tìm giải pháp quản lý sử dụng hiệu vừa mang ý nghĩa khoa học lẫn thực tiễn Lưu vực sông Hương nằm phần núi cao Trường Sơn kéo dài tới biển nên địa hình lưu vực sơng Hương chủ yếu đồi núi (chiếm khoảng 70%) Độ cao bình quân lưu vực 330 m độ dốc bình quân đạt tới 28,5% - so với sông suối đổ trực tiếp biển sơng có độ dốc bình quân lưu vực lớn [3] Mặt khác, khu vực có lượng mưa trung bình năm vào loại lớn Việt Nam, kèm theo tượng lũ lụt, hạn hán, bão, xói mòn, trượt lở đất… làm thiệt hại lớn tài sản tính mạng sinh kế người dân Demo Version - Select.Pdf SDK Lưu vực sông Hương có diện tích chiếm 63,77% tập trung 67,91% dân số tồn tỉnh, lưu vực sơng lớn có vị trí quan trọng phát triển kinh tế - xã hội địa phương Tuy nhiên, trình khai thác bất hợp lý lãnh thổ, gia tăng dân số q trình thị hóa làm cho tài nguyên rừng có biến động cấu, diện tích chất lượng, làm suy giảm vai trò tự nhiên rừng ảnh hưởng đến phát triển bền vững tồn lưu vực Do đó, việc điều tra, theo dõi, đánh giá phân tích thay đổi lớp phủ thảm thực vật rừng nhiệm vụ trọng tâm công tác lý rừng địa bàn Tài nguyên rừng đất rừng biến động theo khơng gian thời gian, đó, việc đo vẽ, thành lập đồ rừng phương pháp truyền thống làm nhiều công sức, thời gian khơng đáp ứng tính cập nhật, thời Ứng dụng phương pháp viễn thám GIS đáp ứng nhu cầu có khả giúp giải vấn đề tầm vĩ mô thời gian ngắn Xuất phát từ lý nêu chọn đề tài: “Nghiên cứu biến động tài nguyên rừng lưu vực sông Hương, tỉnh Thừa Thiên Huế đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý” làm luận văn thạc sĩ Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá tình hình biến động tài nguyên rừng lưu vực sông Hương tỉnh Thừa Thiên Huế, giai đoạn 1987 -2017, sở đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý 2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt mục tiêu đề ra, đề tài thực nhiệm vụ sau: - Tổng quan sở lý luận việc nghiên cứu biến động tài nguyên rừng - Phân tích nhân tố ảnh hưởng đến trình biến động tài nguyên rừng lưu vực sơng Hương, tỉnh Thừa Thiên Huế - Nghiên cứu tình hình biến động tài ngun rừng lưu vực sơng Hương, giai đoạn 1987 - 2017 - Đề xuất giải pháp sử dụng tài nguyên rừng hợp lý lưu vực sông Hương Giới hạn nghiên cứu Demo Version - Select.Pdf SDK - Giới hạn không gian: Phạm vi không gian lưu vực xác định dựa vào đồ địa hình mạng lưới thủy văn sơng Hương - Giới hạn thời gian: Đề tài nghiên cứu biến động tài nguyên rừng phạm vi 30 năm, giai đoạn từ năm 1987 đến năm 2017 - Giới hạn nội dung: Đề tài nghiên cứu biến động diện tích loại rừng, cụ thể quần thể loại thực vật rừng lưu vực sông Hương Việc phân chia loại rừng địa bàn nghiên cứu dựa vào nguồn gốc hình thành theo Thơng tư 34/2009/TT-BNNPTNT quy định tiêu chí xác định phân loại rừng Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn Quan điểm phương pháp nghiên cứu 4.1 Quan điểm nghiên cứu 4.1.1 Quan điểm lịch sử - viễn cảnh Các đặc điểm thành phần tự nhiên hay lãnh thổ bất biến nên kết nghiên cứu thời điểm định Do cần phải phân tích nhận định xu phát triển đối tượng tương lai làm sở cho định hướng tài nguyên rừng 4.1.2 Quan điểm tổng hợp Lớp vỏ cảnh quan hệ thống thống hồn chỉnh, hệ thống có thành phần hợp thành Các thành phần khơng tồn độc lập mà ln có mối quan hệ chặt chẽ với Khi thành phần thay đổi kéo theo thay đổi thành phần khác Đồng thời tồn phát triển tài nguyên rừng chịu tác động nhiều nhân tố Vì nghiên cứu, đánh đề xuất giải pháp cần đứng quan điểm tổng hợp nhằm khai thác, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên rừng 4.1.3 Quan điểm hệ thống Hệ thống tự nhiên cấu thành từ nhiều thành phần, có quan hệ chặt chẽ với theo quy luật định tạo thành đơn vị địa tổng thể Mỗi địa tổng thể lại thành phần hệ thống lớn Vì vậy, khơng nghiên cứu thành phần tự nhiên mối quan hệ với lãnh thổ xung quanh khơng có nhận định đặc điểm địa lý tự nhiên, nguyên nhân diễn biến mối tương quan chúng Demo Version - Select.Pdf SDK 4.1.4 Quan điểm phát triển bền vững Phát triển bền vững khái niệm nhằm định nghĩa phát triển mặt xã hội mà phải bảo đảm tiếp tục phát triển tương lai xa Sau nghiên cứu tình hình biến động tài nguyên rừng lưu vực sơng Hương cần đưa hướng khai thác, sử dụng tài nguyên, đề xuất đề tài dựa quan điểm phát triển bền vững nhằm mục đích khai thác tối đa tiềm tài nguyên đảm bảo ổn định môi trường, tránh gây hệ tiêu cực đến sinh thái môi trường xã hội tiền hành khai thác tài nguyên 4.2 Phương pháp nghiên cứu 4.2.1 Phương pháp thu thập, phân tích xử lý tài liệu, số liệu Trên sở yêu cầu mục đích nhiệm vụ đề tài, tác giả tiến hành thu thập, tổng hợp tài liệu từ sách báo, tạp chí, trang web… Từ chọn lọc thông tin quan trọng cần thiết cho nghiên cứu nhằm tạo logic tính xác khoa học đề tài Đặc biệt với tính chất đề tài, tác giả tiến hành thu thập ảnh vệ tinh từ trang web cục địa chất Hoa Kì (https://glovis.usgs.gov) để làm sở xây dựng đồ trạng đồ biến động tài nguyên rừng qua năm thời kì 4.2.2 Phương pháp đồ “Địa lý khoa học xuất phát từ đồ kết thúc đồ” – câu nói nêu tầm quan trọng đồ việc nghiên cứu vấn đề thuộc khoa học địa lý Bản đồ phương tiện trực quan nguồn cung cấp thông tin quan trọng Thông qua đồ giúp hiểu đặc tính đối tượng, phân bố đối tượng theo không gian Trong đề tài này, phương pháp đồ thể cách thu thập đồ liên quan đến tài nguyên rừng đồ địa hình, đồ thổ nhưỡng Và mục đích cuối thành lập đồ biến động tài nguyên rừng qua năm giai đoạn 4.2.3 Phương pháp viễn thám (RS) hệ thống thông tin địa lý (GIS) RS GIS phương pháp ứng dụng công nghệ thông tin nghiên cứu Demo Version - Select.Pdf SDK địa lí, cho phép xử lý khối lượng liệu không gian lớn để thành lập đồ nhanh chóng có độ xác cao Phương pháp sử dụng để thành lập đồ thành phần tự nhiên, đồ trạng tài nguyên rừng, đồ biến động tài nguyên rừng, sở truy nhiều số liệu liên quan phục vụ cho việc phân tích, xử lý đề tài Ảnh viễn thám luận văn lấy từ trang web: https://glovis.usgs.gov Cục địa chất Hoa Kỳ Để tiến hành xây dựng đồ, tác giả sử dụng phần mềm ENVI để xử lý giải đoán ảnh viễn thám ARCGIS MAPINFO 4.2.4 Phương pháp khảo sát thực địa Mục đích khảo sát thực địa nhằm thu thập, hoàn chỉnh tài liệu, kiểm chứng kết nghiên cứu so với thực tiễn Sau tiến hành phân loại ảnh viễn thám, đề tài lựa chọn số địa điểm để khảo sát, chụp ảnh để đối chiếu với ảnh phân loại nhằm kiểm tra tính xác kết phân loại đồ xây dựng 4.2.5 Phương pháp phân tích chuỗi Để có kết đánh giá tình hình vật hay tượng phải trải qua chuỗi công đoạn, giai đoạn trước tiền đề cho giai đoạn sau Trong việc tìm hiểu tình hình biến động tài nguyên rừng lưu vực sông Hương vậy, cần thực chuỗi cơng việc đánh giá đầy đủ biến động tài nguyên Demo Version - Select.Pdf SDK ... biến động tài nguyên rừng - Phân tích nhân tố ảnh hưởng đến trình biến động tài nguyên rừng lưu vực sông Hương, tỉnh Thừa Thiên Huế - Nghiên cứu tình hình biến động tài nguyên rừng lưu vực sông Hương, ... giá tình hình biến động tài nguyên rừng lưu vực sông Hương 79 3.3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG RỪNG HỢP LÝ Ở LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG 82 3.3.1 Cơ sở khoa học việc đề xuất giải pháp 82... CHƯƠNG BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN RỪNG GIAI ĐOẠN 19872017 VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG RỪNG BỀN VỮNG Ở LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG 55 3.1 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN RỪNG Ở LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG