(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên(Luận văn thạc sĩ) Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN HUYỀN TRANG Đề tài: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ XĨI MỊN ĐẤT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN PHÚ LƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Thái Nguyên, 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN HUYỀN TRANG Đề tài: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ XĨI MỊN ĐẤT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN PHÚ LƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành Mã số ngành : Khoa học môi trường : 60 44 03 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thanh Hải Thái Nguyên, 2016 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Trần Huyền Trang LỜI CẢM ƠN Trước hết tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Người hướng dẫn khoa học - TS Nguyễn Thanh Hải tận tính hướng dẫn giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái nguyên quý Thầy, Cô giáo, cán bộ, viên chức phòng đào tạo Sau đại học khoa Khoa học Môi trường trường Đại học Nơng Lâm Thái Ngun tận tình giảng dạy, hướng dẫn quan tâm, tạo điều kiện cho q trình học tập nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảm ơn đến đồng chí lãnh đạo, cán phòng TN&MT huyện Phú Lương tạo điều kiện hỗ trợ cho vật chất tinh thần Xin chân thành cảm ơn đồng chí lãnh đạo UBND huyện Phú Lương, Phòng Thống kê; cán nhân dân xã địa bàn huyện Phú Lương giúp đỡ tơi q trình điều tra thu thập số liệu thực đề tài Cảm ơn tất bạn bè, đồng nghiệp gia đình động viên giúp đỡ tơi nhiều trình thực đề tài Mặc dù có nhiều cố gắng, thời gian trình độ có hạn nên đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp q báu thầy giáo, q vị bạn bè để luận văn hoàn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 19 tháng năm 2016 Tác giả luận văn Trần Huyền Trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý nghĩa đề tài Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học 1.1.1 Xói mịn đất 1.1.2 Một số phương pháp đánh giá xói mịn đất 13 1.1.3 Mơ hình USLE 20 1.2 Cơ sở thực tiễn 22 1.2.1 Nghiên cứu giới 22 1.2.2 Nghiên cứu Việt Nam 26 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 29 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 29 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 29 2.2 Địa điểm thời gian tiến hành 29 2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 29 2.3 Nội dung nghiên cứu 29 2.4 Phương pháp nghiên cứu 29 2.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu 29 2.4.2 Phương pháp kế thừa 30 2.4.3 Phương pháp tổng hợp, xử lý liệu .30 2.4.4 Phương pháp xây dựng đồ 35 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên 37 3.1.1 Điều kiện tự nhiên huyện Phú Lương, Thái Nguyên 37 3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên .43 3.1.3 Đánh giá thuận lợi khó khăn huyện Phú Lương 47 3.2 Xây dựng đồ xói mịn đất huyện Phú Lương giai đoạn năm 2010 2015 48 3.2.1 Chuẩn hóa sở liệu đồ 48 3.2.2 Xây dựng đồ hệ số xói mịn mưa (R) 49 3.2.3 Thành lập đồ hệ số kháng xói đất (K) 51 3.2.4 Thành lập đồ hệ số địa hình (LS) 53 3.2.5 Thành lập đồ hệ số lớp phủ thực vật (C) 56 3.2.6 Bản đồ hệ số canh tác (P) 59 3.2.7 Bản đồ xói mịn huyện Phú Lương 60 3.3 Ảnh hưởng lượng mưa lớp phủ thực vật tới xói mịn đất huyện Phú Lương 67 3.3.1 Tác động lượng mưa xói mịn đất huyện Phú Lương giai đoạn 2010-2015 67 3.3.2 Tác động biến động lớp phủ thực vật tới xói mịn, sạt lở đất .67 3.4 Dự báo xói mịn đất tác động biến động sử dụng đất biến đổi khí hậu giai đoạn 2015 -2020 70 3.4.1 Biến động sử dụng đất giai đoạn 2015 -2020 theo đồ quy hoạch sử dụng đất .70 3.4.2 Biến đổi yếu tố hậu dựa theo kịch khí hậu giai đoạn 2015 -2020 71 3.4.3 Xây dựng đồ dự báo xói mịn đất giai đoạn 2015 -2020 72 3.5 Đề xuất số giải pháp 75 3.5.1 Mơ hình canh tác chuyên màu công nghiệp ngắn ngày 76 3.5.2 Canh tác trồng ăn dài ngày trồng xen với loại ăn ngắn ngày - hoa màu 76 3.5.3 Mơ hình nơng lâm kết hợp .77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 Kết luận .79 Kiến nghị 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Ảnh hưởng độ dốc đến xói mịn đất .11 Bảng 2.1: Hệ số xói mịn đất số loại đất Việt Nam 31 Bảng 2.2 Bảng tra hệ số P theo hội khoa học đất quốc tế 35 Bảng 3.1: Độ dốc loại đất huyện .38 Bảng 3.2: Một số thơng tin chế độ khí hậu huyện Phú Lương - Thái Nguyên 39 Bảng 3.3: Các loại đất huyện Phú Lương .41 Bảng 3.4: Tình tình sử dụng đất huyện Phú Lương giai đoạn 2010 – 2015 42 Bảng 3.5: Cơ cấu kinh tế ngành huyện Phủ Lương (2010- 2015) 45 Bảng 3.6: Kết tính hệ số R cho trạm đo mưa huyện Phú Lương .49 Bảng 3.7: Hệ số kháng xói loại đất huyện Phú Lương 51 Bảng 3.8: Diện tích cấp độ dốc huyện Phú Lương 54 Bảng 3.9: Kết tính tốn hệ số LS 56 Bảng 3.10: Bảng tính tốn hệ số P huyện Phú Lương,Thái Nguyên năm 2010 2015 59 Bảng 3.11: Phân cấp mức độ xói mịn đất theo TCVN 5299 - 1995 61 Bảng 3.12: Diện tích xói mịn theo cấp độ huyện Phú Lương giai đoạn 2010-2015 .64 Bảng 3.13: Phân cấp xói mịn huyện Phú Lương giai đoạn 2010- 2015 .66 Bảng 3.14: Tương quan biến đổi khí hậu cường độ xói mịn 67 Bảng 3.15.Mối quan hệ diện tích xói mịn với độ che phủ rừn giai đoạn 2010 - 2015 71 Bảng 3.16: Biến động sử dụng đất giai đoạn 2015 – 2020 theo báo cáo quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 huyện Phú Lương 70 Bảng 3.17: Hệ số lớp phủ C huyện Phú Lương năm 2020 71 Bảng 3.18: Một số thông tin chế độ khí hậu huyện Phú Lương, Thái Nguyên theo kịch biến đổi khí hậu tương lai 71 Bảng 3.19: Phân cấp xói mịn tiêm huyện Phú Lương năm 2020 theo đơn vị hành chính75 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Sơ đồ quy trình xây dựng đồ hệ số LS 33 Hình 2.2: Sơ đồ quy trình thực luận văn .36 Hình 3.1: Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu 37 Hình 3.2: Sơ đồ bước tính tốn hệ số R GIS 50 Hình 3.4: Bản đồ hệ số xói mịn mưa huyện Phú Lương năm 2015 50 Hình 3.3: Bản đồ hệ số xói mịn mưa huyện Phú Lương năm 2010 50 Hình 3.5: Bản đồ hệ số xói mịn đất –K năm 2010 2015 huyện Phú Lương .52 Hình 3.6: Sơ đồ quy trình xây dựng lớp đồ hệ số độ dốc chiều dài sườn dốc (LS) 53 Hình 3.8: Bản đồ độ dốc năm 2010 2015 huyện Phú Lương 54 Hình 3.7: Mơ hình số độ cao DEM huyện Phú Lương 54 Hình 3.9: Bản đồ hệ số LS năm 2010 2015 huyện Phú Lương 55 Hình 3.10: Bản đồ số khác biệt thực vật NDVI huyện Phú Lương năm 2010 58 Hình 3.11: Bản đồ số khác biệt thực vật NDVI huyện Phú Lương năm 2015 58 Hình 3.12: Bản đồ hệ số lớp phủ quản lý đất –C huyện Phú Lương năm 2010 .58 Hình 3.13: Bản đồ hệ số lớp phủ quản lý đất –C huyện Phú Lương năm 2015 .58 Hình 3.14: Bản đồ hệ số xói mịn biện pháp canh tác P huyện Phú Lương năm 2010 2015 60 Hình 3.15: Bản đồ phân cấp xói mịn đất huyện phú lương năm 2010 62 Hình 3.16: Bản đồ phân cấp xói mịn đất huyện phú lương năm 2015 63 Hình 3.17: Biểu đồ cấu diện tích phân cấp xói mịn huyện Phú Lương năm 2020 72 Hình 3.18: Bản đồ dự báo xói mịn đất huyện Phú Lương năm 2020 74 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt EUROSEM FAO GIS IDW KT-XH NDVI RS RUSLE/MUSLE SALT SWAT TCVN USLE VAC Giải nghĩa The European Soil Erosion Model Mơ hình xói mịn đất châu Âu Food and Agriculture Organization of the United Nations Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý Invert Distance Weighted Phép nội suy trị trung bình trọng số nghịch Kinh tế - xã hội Normalized Difference Vegetation Index Chỉ số khác biệt thực vật Remote sensing Viễn thám Revised/Modified Universal Soil Loss Equation Phương trình đất phổ dụng biến đổi Sloping Agricultural Land Technology Mơ hình canh tác nơng nghiệp bền vững đất dốc Soil and Water Assessment Tool Công cụ đánh giá nước đất Tiêu chuẩn Việt Nam Universal Soil Loss Equation Phương trình đất tồn cầu Vườn-Ao-Chuồng VACR Vườn-Ao-Chuồng-Rừng WEPP Water Erosion Prediction Project Mô hình dự án dự báo xói mịn đất nước MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Xói mòn đất, đất mối đe dọa lớn môi trường cho phát triển bền vững lực sản xuất ngành Đây coi hiểm họa vùng đất dốc Việt Nam, gây suy thoái đất, đất ngun nhân gây suy thối mơi trường Xói mịn, sạt lở gây tổn thất đến sản xuất nông nghiệp, sở hạ tầng chất lượng nước Những nguyên nhân tiềm cho xói mịn đất tăng lên gia tăng nhiệt độ, lượng mưa thay đổi, biến đổi sử dụng đất, chế độ canh tác dẫn đến thay đổi lớp phủ thực vật Biến đổi khí hậu ảnh hưởng tới xói mịn đất dựa loạt yếu tố lượng mưa tác động đến độ ẩm đất khả sinh trưởng thực vật, tác dụng việc làm dụng phân bón hóa học gây ảnh hưởng đến chất lượng đất phát triển trồng tự nhiên Lượng mưa nguyên nhân ảnh hưởng đến cân lượng trình xói mịn đất, sức mạnh ăn mịn nước mưa có tác động trực tiếp đến việc xói mịn, sạt lở đất Biến đổi khí hậu ảnh hưởng tới xói mịn đất dựa nhiều yếu tố, bao gồm cường độ lượng mưa, tác động nhiệt độ đến độ ẩm đất tăng trưởng thực vật Sử dụng đất hay thảm thực vật định nghĩa lớp quan sát vật lý bao gồm thảm thực vật tự nhiên, rừng trồng cơng trình xây dựng người Việc giảm độ che phủ thảm thực vật làm tăng xói mịn đất Mối quan hệ lý thảm thực vật sử dụng đất đưa rộng rãi nghiên cứu xói mịn đất Ngày với phát triển khoa học công nghệ, đời công nghệ viễn thám GIS thay công nghệ phương pháp hữu hiệu đời sống, đặc biệt quản lý tài nguyên môi trường Trên giới có nhiều nghiên cứu chứng minh tính ưu cơng nghệ GIS tích hợp bổ xung hạn chế mơ hình tính tốn có, từ mơ hình hóa, khơng gian hóa mục đích u cứu Viễn thám chứng minh công cụ hữu ích, khơng tốn hiệu lập đồ phát thay đổi biến đổi sử dụng đất hay thảm thực vật Nó cung cấp liệu cần thiết cho mơ hình xói mịn GIS Do tính chất phức tạp q trình xói mịn, thách thức việc định lượng Hình 3.18: Bản đồ dự báo xói mòn đất huyện Phú Lương năm 2020 74 Bảng 3.19: Phân cấp xói mịn tiêm huyện Phú Lương năm 2020 theo đơn vị hành Đơn vị: Xã Diện tích Phân cấp xói mịn KXM XMN XMTB XNM xã Thị trấn Đu 63,57 127,01 34,44 6,19 231,21 Thị trấn Giang 104,75 208,27 80,29 14,55 407,86 Xã Cổ Lũng 617,52 876,43 148,09 25,45 1.667,5 Xã Động Đạt 654,32 1.561,09 1.271,93 434,17 3.921,51 Xã Hợp Thành 117,13 388,34 296,27 134,95 936,69 Xã Ôn Lương 163,38 665,78 699,89 273,49 1.802,53 Xã Phấn Mễ 962,96 1.026,43 428,09 114,33 2.531,81 Xã Phú Đô 138,20 737,39 655,09 697,28 2.227,96 Xã Phủ Lý 154,50 589,00 583,61 219,56 1.546,67 Xã Sơn Cẩm 788,83 730,14 94,68 54,83 1.668,48 Xã Tức Tranh 321,35 1.344,80 618,87 221,47 2.506,50 Xã Vô Tranh 801,92 869,24 117,21 12,58 1.800,95 Xã Yên Đổ 302,32 1.484,42 1.335,37 456,06 3.578,17 Xã Yên Lạc 211,54 1.300,33 1.317,71 1.436,38 4.265,97 Xã Yên Ninh 205,05 1.428,23 1.798,67 1.251,43 4.683,38 Xã Yên Trạch 97,83 900,49 1.301,95 649,17 2.949,44 Tổng diện tích 5.705,16 14.237,39 10.782,18 6.001,91 36.726,63 % theo cấp 15,53 38,77 29,36 16,34 Chú thích: KXM: khơng xói mịn - XMN: xói mịn nhẹ - XMTB: xói mịn trung bình - XMM: xói mịn mạnh 3.5 Đề xuất số giải pháp giảm thiểu ngăn chặn xói mịn đất Có nhiều biện pháp kỹ thuật để chống xói mòn bảo vệ đất Tuy nhiên biện pháp phát huy tối đa khả khu vực, điều kiện định Đặc điểm huyện Phú Lương chủ yếu loại Đất Feralit màu đỏ vàng vàng nhạt phát triển đá mẹ phiến thạch sét; Đất Feralit phát triển sa thạch; Đất Feralit phát triển đá mác ma axít Địa hình tương đối phức tạp bao gồm đồng bằng, đồi núi núi đá, hệ thống sông suối, ao hồ phong phú chủ 75 yếu quy mô nhỏ phân bố không Qua thời gian nghiên cứu địa bàn huyện Phú Lương nhận thấy địa bàn có số hướng sử dụng đất đem lại lợi ích kinh tế, cải tạo đất cịn đem lại hiệu bảo vệ chống xói mịn đất như: - Trồng phủ đất như: chè, ăn vải, nhãn, na, chuối sườn đồi ; nông nghiệp trồng xen: ngô, lạc đậu đỗ, vừng - Trồng xen canh nông - lâm kết hợp như: Dứa + Lạc Vừng Đậu Tương, keo mỡ (trồng đỉnh đồi quanh vườn đồi) + Sắn họ đậu Vải nhãn + Ngô Lạc Đậu tương Vừng làm thức ăn gia súc + Mít chuối (trồng xung quanh vườn đồi chân đồi) Đề xuất số biện pháp mơ hình chống xói mịn địa bàn: 3.5.1 Mơ hình canh tác chun màu cơng nghiệp ngắn ngày Đối với đặc điểm thổ nhưỡng địa hình huyện phú lương, nên sử dụng hệ thống trồng chuyên màu công nghiệp ngắn ngày sau: Ngô - Đậu - Đậu; Ngô đông - Lạc xuân - Ngô hè thu; Lạc - Ngô - Đậu; Sắn xen lạc; Lạc - Ngô xen đỗ tương; Lạc xuân - Khoai lang; Mía đồi; Chè đồi Ưu điểm mơ hình là: + Các loại trồng hệ thống luân canh/xen canh hoa màu ngắn ngày, thích hợp với loại đất đồi, sườn dốc tầng đất mỏng sử dụng nước trời theo thời vụ gieo trồng + Trong hệ thống luân canh, xen canh trồng thường có đến hoại họ đậu, đậu tương lạc, có khả cải tạo độ phì đất cho trồng + Các loại trồng chuyên màu có thị trường tiêu thụ (lạc, đậu tương), dùng để chăn nuôi (ngô, sắn) tiêu dùng cho gia đình, góp phần tăng thu nhập cải thiện sống cho nông hộ + Sản phẩm loại hoa màu tạo việc làm cho nông hộ thông qua chế biến (phát triển nghề phụ, tăng thu nhập) 3.5.2 Canh tác trồng ăn dài ngày trồng xen với loại ăn ngắn ngày - hoa màu Canh tác trồng ăn dài ngày trồng xen với loại ăn ngắn ngày - hoa màu - Vải/nhãn có trồng dứa họ đậu; 76 - Hồng/na/cây có múi có ngơ/đậu xen mùa chưa khép tán; - Xồi/vải/nhãn có thảm cỏ/khoai lang phục vụ chăn ni Các vườn đồi trồng ăn thường có độ dốc định, cần ý đến vấn đề thiết kế đồng ruộng kỹ thuật trồng để chống tượng xói mịn, rửa trơi đất vụ mưa - Trên đỉnh đồi cần trồng loại lâm nghiệp để giữ nước ngăn chặn, làm giảm dòng chảy - Dọc sườn đồi cần thiết kế hố để giữ lại lượng đất bị theo dòng chảy mưa to - Các loại hoa màu/cỏ trồng xen ăn nên trồng theo băng, đường đồng mức Ưu điểm mơ hình này: Trồng trang trại ăn quả, nông dân đầu tư cống sức lao động năm, tập trung chăm sóc vào thời gian nơng nhàn (khi khơng phải chăm sóc ruộng lúa/hoa màu) Mơ hình nơi giải việc làm cho lao động thừa, lao động phụ gia đình, góp phần ổn định xã hội nông thôn Các loại hoa màu/cỏ trồng xen với ăn đặc biệt có ý nghĩa: + Tận dụng đất trống ăn nhỏ, chưa khép tán, tăng thu nhập hàng vụ/năm cho nông hộ (lấy ngắn nuôi dài) + Phần lớn trồng xen loại họ đậu, có tác dụng phục hồi đất, gia tăng độ phì đất + Các băng dứa, cỏ, hoa màu góp phần giảm thiểu xói mịn rửa trơi đất mùa mưa giữ ẩm cho đất mùa khô Bên cạnh loại trồng tạo nên đa dạng sinh học cho vùng, góp phần cân dinh dưỡng đất, tạo nên cảnh quan sinh thái đất phong phú, ổn định đẹp 3.5.3 Mơ hình nơng lâm kết hợp Mơ hình canh tác nông lâm kết hợp áp dụng phổ biến hầu hết tỉnh có diện tích đất dốc vùng đồi núi nước ta, nhằm đạt mục tiêu phát triển kinh tế, xã hội môi trường bền vững khu vực Loại mô hình canh tác nơng lâm kết hợp xây dựng sau: 77 Các nông lâm nghiệp trồng theo đai, băng thứ tự từ độ cao xuống thấp đồi - Trên đỉnh, gần đỉnh đồi: lâm nghiệp; - Sườn đồi: công nghiệp, ăn với băng phân xanh trang trại ăn quả; - Gần chân đồi, chân đồi, thung lũng: hoa màu lương thực Hoặc ta trồng xen kẽ nơng lâm nghiệp trồng xen kẽ theo băng, đường đồng mức Ưu điểm loại mơ hình là: - Chống q trình xói mịn rửa trơi, thối hóa đất diễn mạnh mẽ vùng đất trống, đồi trọc, vùng đất thối hóa trầm trọng - Sử dụng đất đồi hợp lý nhằm bước phục hồi cải thiện độ phì đất - Tạo hệ thống trồng đa dạng vùng đồi, loại dài ngày ngắn ngày bổ sung dinh dưỡng, độ ẩm cho nhau, tăng thêm thu nhập hàng năm lâu dài cho người dân, mơ hình đạt hiệu kinh tế rõ rệt - Khơng đem lại lợi ích kinh tế, mơi trường, mơ hình cịn tạo nên cảnh quan môi trường tự nhiên phong phú, xanh, đẹp 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Ứng dụng RS GIS vào việc đánh giá xói mịn đất địa bàn huyện Phú Lương xây dựng đồ hệ số tỷ lệ 1/25000: Bản đồ hệ số xói mịn mưa (R), đồ hệ số kháng xói đất (K), đồ hệ số xói mịn địa hình (LS), đồ hệ số che phủ đất (C) đồ hệ số biện pháp canh tác (P) Từ xây dựng nên đồ xói mịn đất huyện Phú Lương Từ đồ xói mịn tiềm khu vực có khả xói mịn khơng có biện pháp canh tác, bảo vệ đất Nguy xói mịn mạnh mạnh tập trung xã Yên Ninh, Yên Đổ, Yên Lạc, Phú Đơ, Động Đạt Huyện Phú Lương năm 2015 diện tích đất bị xói mịn 33.153,45 chiếm 90,27% tổng diện tích tự nhiên huyện Trong diện tích x mịn mạnh 4.256,3ha, chiếm 11,59 %; xói mịn trung bình 14.121,40ha, chiếm 38,45%; xói mịn nhẹ 14.775,72ha chiếm 40,23% Trên địa bàn huyện chủ yếu xói mịn mức độ nhẹ đến trung bình Tập trung xã có địa hình đất dốc, đặc biệt xói mịn mạnh khu vực đất trống đồi trọc Dựa vào kịch biến đổ khí hậu (2012) đồ quy hoạch sử dụng đất huyện Phú Lương năm 2020 Dự báo xói mịn đất năm 2020 địa bàn huyện sau: diện tích đất khơng bị xói mịn 5.705,16ha chiếm 15,53% diện tích tồn tỉnh, diện tích đất bị xói mịn nhẹ 14.237,39ha, chiếm 38,77%, diện tích đất bị xói mịn mức trung bình 10782,18ha, chiếm 29,36%, diện tích xói mịn nặng là: 6001,91ha, chiếm 16,34% Xói mịn trung bình xói mịn mạnh tập trung nhiều xã: Yên Ninh, Yên Đổ, Yên Lạc, Phú Đô, Động Đạt… xã xảy xói mịn, hay xói mịn cường độ thấp: Sơn Cẩm, Vơ Tranh, Cổ Lũng, Phấn Mễ Hiện địa bàn Huyện thực số hướng sử dụng đất đem lại lợi ích kinh tế, cải tạo đất đem lại hiệu bảo vệ chống xói mịn đất địa bàn có như: Trồng phủ đất như: chè, ăn vải, nhãn, na, chuối sườn đồi ; Cây nông nghiệp trồng xen: ngô, lạc đậu đỗ, vừng ; Trồng xen canh nông - lâm kết hợp như: Sắn họ đậu Vải nhãn + Ngô Lạc Đậu tương Vừng làm thức ăn gia súc + Mít chuối (trồng xung quanh vườn đồi chân đồi) Bên cạnh luận 79 văn đề xuất thêm ba hướng giải pháp để giảm thiểu ngăn chặn xói mịn thời gian tới như: Mơ hình canh tác chun màu cơng nghiệp ngắn ngày; Canh tác trồng ăn dài ngày trồng xen với loại ăn ngắn ngày - hoa màu; Mơ hình nơng lâm kết hợp Kết luận văn tác giả kiểm chứng ngồi thực địa, kết đề tài đáng tin cậy, có hàm lượng khoa học, làm tài liệu tham khảo hữu ích cho công tác quản lý quy hoạch sử dụng đất địa phương Kiến nghị Cần tiếp tục nghiên cứu mang tính thực nghiệm để lựa chọn cơng thức tính tốn hệ số xói mịn đất chuẩn hóa hệ số cho phù hợp với điều kiện địa phương phương trình USLE Cơ sở liệu xói mịn đất huyện Phú Lương đem lại kết ý nghĩa cần sử dụng phục vụ cho mục đích: quản lý đất đai, bố trí cấu trồng phù hợp với cấp độ dốc, xây dựng mơ hình sử dụng đất hiệu Từ kết đánh giá mức độ xói mịn đất địa bàn, địa phương cần áp dụng biện pháp chống xói mịn cho đất, nhanh chóng phủ xanh đất trống đồi núi trọc nhằm phục hồi độ phì đất, làm đẹp cảnh quan môi trường, nâng cao suất trồng mức sống người dân địa bàn huyện 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu tiếng Việt Bộ Tài nguyên & Môi trường 2012 Kịch biến đổi khí hậu Nguyễn Tuấn Anh, Đỗ Thị Lan 2009 Ứng dụng công nghệ hệ thống thơng tin địa lý (GIS) để dự báo xói mịn đất huyện Sơn Động - tỉnh Bắc Giang, Trung Tâm học Liệu, Đại học Thái Nguyên Trần Văn Chính cộng 2006 Giáo Trình thổ nhương học Nhà xuất Nông Nghiệp, Hà Nội Phạm Ngọc Dũng 1991 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 Luận án Phó tiến sĩ khoa học Nơng nghiệp, Hà Nội Nguyễn Trọng Hà.1996 Xác định yếu tố gây xói mịn khả dự báo xói mịn đất dốc, Luận án PTS KH-KT, trường Ðại học Thủy lợi, Hà Nội Đinh văn Hùng 2009 Ứng dụng Viễn thám GIS đánh giá xói mịn đất khu vực Yên Châu, Sơn La, Đại học quốc gia Hà Nội Phạm Hùng 2001 Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật mơ hình tốn tính tốn xói mịn lưu vực Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật trường Ðại học Thủy lợi, Hà Nội Nguyễn Kim Lợi 2005 Bài giảng kiểm sốt xói mịn Trường Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh Nguyễn Quang Mỹ 2005 Xói mịn đất đại biện pháp chống xói mịn, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 10 Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm Hoàng Xuân Cơ 1983 Nghiên cứu điều kiện hình thành phát triển xói mịn đất nơng nghiệp Tây Nguyên, Số đặc biệt Tạp chí khoa học Đại học tổng hợp Hà Nội 11 Hudson (Dịch Đào Trọng Năng Nguyễn Kim Dung) 1981 Bảo vệ đất chổng xói mịn, NXB Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội 12 Trần An Phong ctv 1995 Đánh giá trạng sử dụng đất theo quan điểm sinh thái phát triển lâu bền, NXB Nông nghiệp 13 Phòng niên giám thống kê huyện Phú Lương 2010-2015 Báo cáo niêm giám thống kê huyện Phú Lương 2010-2015 14 Castella J.C Đặng Đình Quang 2002 Đổi vùng miền núi Chuyển đổi sử dụng đất chiến lược sản xuất nông dân tỉnh Bắc Kạn, Việt Nam, NXB Nông nghiệp 15 Nguyễn Tử Siêm Thái Phiên 1999 Đất đồi núi Việt Nam thối hóa phục hồi, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội 16 Lê Hồng Tú 2011 Ứng dụng GIS đánh giá mức độ xói mịn đất lưu vực sơng Đa Tam, tỉnh Lâm Đồng, Đại học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh 17 Zakharov (Ngơ Quốc Trân dịch) 1981 Xói mịn đất biện pháp phòng chống, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 81 18 UBND tỉnh Thái Nguyên 2014 Quyết định việc phê duyệt quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 kế hoạch sử dụng đất kỳ đầu 2011-2015 19 UBND huyện Phú Lương 2015 Báo cáo kết thực nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội năm 2015, phương hướng, nhiệ vụ phát triển kinh tế xã hội năm 2016 20 Viện từ điển học Bách khoa toàn thư Việt Nam, Từ điển bách khoa Việt Nam, Hà Nội, truy cập ngày 20/8/2011, trang web www.bachkhoatoanthu.gov.vn B Tài liệu tiếng anh 21 Berk Ustun.2008 Soil erosion modelling by using GIS and Remote sensing: a case study Ganos moutain,The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences 22.BORASSUS Project Final Report (INCO-CT-2005-510745) 2008 The contribution of biogeotextiles to sustainable development and soil conservation in the tropics 23 De Jong S.M 1994 Application of Reflective Remote Sensing for Land Degradation Studies in Mediterranean Environment, Physical Geography, Utrech University 24 Ellison, W.D 1944 Studies of raindrop erosion, Agricultural Engineering 25, 131e136 25 FAO, 1994 Land degradation in South Asia: Ist Severity, casause and effects Upon the people World soil Resoirces report 78 26 Fullen M A., Bok.L., Li Yong Mei 2001 Development of sustainable AgroEnvironmental systems in the Highlands of South-East Asia, Blasker Award SHASEA 27 H.H Bennett.1993 Soil Conservation, Graw - Hill, New York and London 28 Mitasova H 1998.Terrain modeling and Soil Erosion Simulations for Fort Hood and Fort Polk test areas, Geographic Modeling and Systems Laboratory, University of Illinois at Urbana-Champaign 29 P J Storey 2002 The conservation and Improvement of Sloping Land,Vol I,II,III, Oxford and IHB Publishing Co.Pvt.Ltd 30 Pheerawat Plangoen 2013 Simulating the Impact of Future Land Use and Climate Change on Soil Erosion and Deposition in the Mae Nam Nan Sub-Catchment, Thailand 31 Sakthivel 2011 Remote Sensing and GIS for Soil Erosion Prone areas Assessment: A case study from Kalrayan hills, Part of Eastern Ghats, Tamil Nadu, India, Appl 32 Wischmeier W H and Smith D D 1978 Predicting rainfall Erosion losses - a guide to conservation planning, Agriculture Handbook No.537 - United States Department of Agriculture, Washington DC, USA 33 Wischmeier W H and Smith D D.1958 Evalution of Factor in Soil loss, Vol 39, Trans Am Geophysical Union 82 PHỤ LỤC 83 Bảng 1: Lượng mưa huyện Phú Lương năm 2015 theo tháng Tháng Lượng mưa (mm) 10 11 12 Tông năm TB tháng 113,49 7,89 67,63 162,75 281,01 287,67 499,55 446,61 226,71 11,83 2,85 56,88 2164,9 180,4 Số ngày mưa (Ngày) 7 14 15 20 23 17 127 10 Nguồn : UBND huyện Phú Lương Bảng 2: Cơ cấu dân số huyện Phú Lương phân theo giới tính 2010 2015 Tốc độ Số lượng Chỉ tiêu Số lượng Cơ cấu tang giảm (Người) (%) bình quân Cơ cấu (%) (Người) Tổng 106.257 100 107.200 100 1.06 Nam 529.540 49,84 535.500 49,95 1,18 Nữ 533.030 50,16 536.500 50,05 0,94 Nguồn: Phòng Thống kê huyện Phú Lương[13] 84 Bảng 3: Cơ cấu lao động ngành sản xuất huyện Phú Lương 2010 2015 Tốc độ tăng Chỉ tiêu Số lượng Số lượng Cơ cấu giảm (Người) (%) bình Cơ cấu (%) (Người) quân Tổng 106.257 Thành thi 7.544 Nông thôn 98.713 100 7,10 92,90 107.200 100 1,06 7.761 7,24 0,23 99.439 92,76 1,12 Ngn: Phịng Thơng kê huyện Phú Lương[13] Bảng 4: Cơ cấu lao động nhân huyện Phú Lương 2010 Tốc độ 2015 tăng, giảm Năm Số lượng Cơ cấu Số lượng Cơ cấu bình quân (Người) (%) (Người) (%) năm (%) Tổng số 106.257 100 107.2 100 1,06 Lao động 66.708 62,78 66.132 61,69 1,26 Nhân ăn theo 39.549 37,22 41.068 38,31 0,74 Ngn: Phịng Thơng kê huyện Phú Lương[13] 85 Bảng 5: Cơ cấu lao động ngành sản xuất huyện Phú Lương 2010 Tốc độ 2015 tăng, Chỉ tiêu Số lượng Cơ cấu (Người) Cơ giảm cấu bình (%) quân Số lượng (%) (Người) năm (%) Tổng số 66.708 100 66.132 100 1,26 Lao động nông nghiệp 57.329 85,94 56.635 85,64 -0,11 Lao động phi n.nghiệp 9.379 14,06 9.497 14,36 10,77 Ngn: Phịng Thơng kê huyện Phú Lương[13] Bảng 6heo: Kết sản xuất kinh doanh ngành huyện Phú Lương 2010 Tốc độ 2015 tăng Chỉ tiêu Số lượng Cơ cấu Số lượng Cơ cấu giảm (Tr.đ) (%) (Tr.đ) (%) bình quân Tổng số 335.687 100 454042 100 29,19 Trồng trọt 227.376 67,73 289324 63,72 22,53 1.1 Cây lương thực có hạt 108.353 47,65 145.673 50,35 25,81 Lúa 94.737 87,43 132.532 90,98 26,88 Ngô 13.616 12,57 22.141 15,20 51,00 86 1.2 Cây chất bột có củ 6.654 2,93 5.432 1,88 -28,13 1.3 Cây rau, đậu gia vị 16.115 7,09 12.052 4,17 1,03 1.4 Cây công nghiệp 5.159 2,27 7.898 2,73 20,22 89 0,04 89 0,03 -1,64 1.6 Cây lâu năm 80.778 35,53 93.03 32,15 19,48 Cây chè 74.865 92,68 78.209 84,07 30,48 5816 7,20 14.724 15,83 -12,31 Cây lâu năm khác 97 0,12 97 0,10 7,46 1.7 Sản phẩm phụ 102.28 4,50 10.33 3,57 16,50 Chăn nuôi 101.239 30,16 157.373 34,66 46,46 2.1 Gia súc 70.113 69,25 120.081 76,30 50,26 2.2 Gia cầm 2.3 Chăn nuôi khác 16.44 2.383 16,24 2,35 16.44 2.97 10,45 1,89 40,40 26,91 2.4 SP không qua giết thịt 7.103 7,02 12.682 8,06 53,21 2.5 Sản phẩm phụ Dịch vụ phục vụ trồng 5.2 7.072 5,14 2,11 5.2 7.345 3,30 1,62 6,44 10,72 hàng nămhàng năm khác 1.5 Cây Cây ăn trọt chăn nuôi (Nguồn: Phịng Thơng kê huyện Phú Lương[13]) 87 Bảng 12: Phân cấp xói mịn huyện Phú Lương giai đoạn 2010- 2015 Đơn vị: Cấp độ xói mịn năm 2010 Cấp độ xói mịn năm 2015 Xã Diện tích xã KXM XMN XMTB XNM KXM XMN XMTB XNM Thị trấn Đu 231,21 87,31 101,10 42,09 0,71 34,38 131,22 59,05 6,56 Thị trấn Giang Tiên 407,86 1,14 2,02 1,29 403,42 46,21 210,95 137,83 12,87 Xã Cổ Lũng 1667,50 779,42 689,52 198,54 0,02 328,18 1067,16 249,20 22,96 Xã Động Đạt 3921,51 577,79 1124,58 2140,32 78,82 292,06 1464,44 1697,87 467,14 Xã Hợp Thành 936,69 66,96 296,12 557,51 16,10 37,33 302,43 443,72 153,21 Xã Ôn Lương 1802,53 117,43 485,72 1195,50 3,87 70,36 622,84 960,53 148,81 Xã Phấn Mễ 2531,81 873,11 888,80 747,89 22,01 471,14 1346,84 629,86 83,96 Xã Phú Đô 2227,96 356,35 698,76 1132,89 39,96 281,22 918,67 822,00 206,07 Xã Phủ Lý 1546,67 118,32 420,49 1001,85 6,01 65,40 490,05 751,09 240,12 Xã Sơn Cẩm 1668,48 951,18 553,78 160,85 2,68 447,74 1007,57 166,80 46,37 Xã Tức Tranh 2506,50 534,19 1167,93 802,19 2,19 436,52 1369,42 648,95 51,61 Xã Vô Tranh 1800,95 784,04 829,60 186,58 0,73 491,87 1129,19 160,80 19,09 Xã Yên Đổ 3578,17 180,30 893,00 2439,98 64,89 128,58 1179,90 1864,06 405,63 Xã Yên Lạc 4265,97 214,37 999,75 2711,85 340,01 161,05 1253,63 1820,52 1030,76 Xã Yên Ninh 4683,38 201,14 922,29 3239,00 320,96 162,44 1261,55 2118,40 1140,99 Xã Yên Trạch 2949,44 141,72 816,50 1956,97 34,25 118,68 1019,86 1590,72 220,18 Xói mịn theo cấp 5984,77 10889,96 18515,30 1336,63 3573,16 14775,72 14121,40 4256,33 % theo cấp 16,30 29,65 50,41 3,64 9,73 40,23 38,45 11,59 Chú thích: KXM: khơng xói mịn - XMN: xói mịn nhẹ - XMTB: xói mịn trung bình - XMM: xói mịn mạnh 89 ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN HUYỀN TRANG Đề tài: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ XĨI MỊN ĐẤT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN PHÚ LƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành Mã số... dân địa bàn Tuy nhiên thời điểm chưa có nghiên cứu xói mịn, sạt lở địa bàn Xuất phát từ thực tiễn trên, nghiên cứu: ? ?Ứng dụng công nghệ GIS viễn thám đánh giá xói mịn đất địa bàn huyện Phú Lương,. .. trình đất biến đổi (RUSLE) phương trình đất (MUSLE) đánh giá đánh giá xói mịn đất khu vực Kết cho thấy khả ứng dụng viễn thám GIS vào đánh giá xói mịn đất lớn Tuy nhiên, đánh giá xói mịn đất quy