Nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật phục vụ sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất huyện kon plông, tỉnh kon tum với sự hỗ trợ của công nghệ viễn thám và GIS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGU N TRUNG TH NH NGHIÊN CỨU I N Đ NG P PHỦ THỰC V T PHỤC VỤ SỬ DỤNG V ẢO VỆ T I NGU ÊN ĐẤT HU ỆN KON P ÔNG, TỈNH KON TUM V I SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ VI N THÁM V GIS LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGU N TRUNG TH NH NGHIÊN CỨU I N Đ NG P PHỦ THỰC V T PHỤC VỤ SỬ DỤNG V ẢO VỆ T I NGU ÊN ĐẤT HU ỆN KON P ÔNG, TỈNH KON TUM V I SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ VI N THÁM V GIS Chuyên ngành: Quả Mã số: 60850101 tài guy m i trƣờ g U N VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS ĐẶNG VĂN BÀO Hà Nội – Năm 2013 Luậ Học Quốc Gia Hà Nội từ tác giả bầy tỏ hƣớ ghi Xi Thày C giáo cá khoa Địa Quốc Gia Hà Nội, Tru g Tâm Viễ Chất – Việ kiệ thuậ Luậ mã số TN3/T19 thuộc Chƣơ g trì h “Khoa học C triể PGS.TS Đặ g Vă giúp đỡ, tạo điều kiệ cá thể hoà hà khoa học, đồ g Một hâ Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2013 Tác giả uậ vă Nguyễn Trung Thành MỤC MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC BẢNG DANH SÁCH CÁC HÌNH MỞ ĐẦU CHƢƠNG T NG QUAN ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT PHỤC VỤ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT HUYỆN KON PLÔNG 1.1 TÀI NGUY N ĐẤT 1.1.1 Khái quát tài nguyên môi trƣờng đất 1.1.2 Ảnh hƣởng đất đến thảm thực vật rừng 1.2 SUY THÁI TÀI NGUY N ĐẤT 1.2.1 Khái quát suy thoái tài nguyên đất 1.2.2 Xói mịn đất 1.3 LỚP PHỦ TH C VẬT VÀ VAI TRÕ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT 1.3.1 Chức chung lớp phủ thực vật với thổ nhƣỡng 1.3.2 Vai trị lớp phủ thực vật với xói mịn đất 1.4 THƠNG TIN VIỄN THÁM TRONG NGHI N CỨU LỚP PHỦ TH VẬT VÀ XÓI MÕN ĐẤT 1.4.1 Thông tin ảnh viễn thám 1.4.2 Chiết xuất thông tin 1.4.3 Các phƣơng pháp đánh giá biến động 1.4.4 Nguyên tắc nghiên cứu biến động GIS 1.5 GIS TRONG ĐÁNH GIÁ XÓI MÕN ĐẤT 1.5.1 Cấu trúc liệu cho mơ hình xói mịn 1.5.2 Dữ liệu đầu vào mơ hình xói mịn 1.5.3 Định dạng liệu hệ số xói mịn đất CHƢƠNG CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG TỚI BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH VẬT VÀ XÓI MÕN ĐẤT HUYỆN KON PLÔNG 2.1 ĐIỀU KIỆN T NHI N 2.1.1 Địa chất 2.1.2 Địa mạo 2.1.3 Khí hậu 2.1.4 Thủy văn 2.1.5 Đất 2.1.6 Rừng 2.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI 2.2.1 Đánh giá chung tình hình phát triển kinh tế - xã hội huyện giai đoạn 2005 2010 2.2.2 Thực trạng phát triển ngành, lĩnh vực kinh tế 2.2.3 Khu vực dịch vụ CHƢƠNG BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT VÀ XÓI MÕN ĐẤT HUYỆN KON PLÔNG 3.1 ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT 3.1.1 iến động lớp rừng huyện Kon Plông 3.1.2 Phân tích biến động lớp phủ thực vật huyện Kon Plông 3.2 ĐÁNH GIÁ XU HƢỚNG XÓI MÕN ĐẤT 3.2.1 ản đồ xói mịn đất huyện Kon Plơng 3.2.2 Đánh giá xu hƣớng xói mịn đất huyện Kon Plơng 3.3 ĐỊNH HƢỚNG SỬ DỤNG HỢP LÝ VÀ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT 3.3.1 Phân tích ngun nhân suy thối lớp phủ rừng gia tăng xói mịn đất 3.3.2 Một số định hƣớng sử dụng bảo vệ tài nguyên đất KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH SÁCH CÁC ẢNG Bả g 1.1 Qua Bả g 1.2 Phâ Bả g 1.3 Hệ số K Bả g 1.4 Hệ số mũ m theo độ dốc Bả g 1.5 Bả g tra hệ số C Bả g 1.6 Bả g tra hệ số P Bả g 2.1 Bả g phâ Bả g 2.2 Tă g trƣở g ki h tế huyệ Ko Bả g 2.3 Tă g trƣở g cấu GTSX Bả g 3.1.Khóa phâ Bả g 3.2.Ma trậ Bả g 3.3.Ma trậ Bả g 3.4 Các cấp xói mị Bả g 3.5 Các cấp xói mị Bả g 3.6 Các cấp xói mị DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1a Sơ đồ phƣơ g pháp Hình 1b Sơ đồ khu vực ghi Hình 1.1 Sơ đồ tƣơ g tác Hì h 1.2 Phả Hình 1.3 Các Phƣơ g pháp đá Hì h 1.4 Nguy Hì h 1.5 Cấu trúc Hình 1.6 Các bƣớc tí h tố bả Hình 1.7 Các bƣớc h ập bả Hình 1.8 Các bƣớc h ập bả Hì h 2.1 Tru g tâm Huyệ Hì h 2.2 Vết Hì h 2.3 Bả Ngãi Mă g Đe Hì h 2.4 Vết Hì h 2.5 Vỏ gra it Ma g Cà Hì h 2.6 Lớp bouxit nhƣỡ g bị xói mị Hì h 2.7 Vỏ Hì h 2.8 Bả Hì h 2.9 Bả Hình 2.10 Pediment hóa cao ngun, Tumơrơng, Kon Plơng Hình 2.11 Lƣợ g mƣa tru g bì h thá g số Hình 2.12 Sƣơ g mù tr Hì h 2.13 Bả Hì h 2.14 Lớp trầm tích Neoge Hì h 3.1 Khu vực xây dự g thủy điệ Hì h 3.2 Mặt cắt ca h tác dọc theo suối Hình 3.3 03 ả h La dSat TM ETM Hình 3.4 Ả h phâ Hì h 3.5 Diệ Hình 3.6 Bả Hình 3.7 Bả Hì h 3.8 Bả Hì h 3.9 Bả Hì h 3.10 Biế Hì h 3.11 Biế Hì h 3.12 Biế Hì h 3.13 Biế Hì h 3.14 Bả Hì h 3.15 Bả Hì h 3.16 Bả Hì h 3.17 Bả Hì h 3.18 Bả Hì h 3.19 Bả Hì h 3.20 Bả Hì h 3.21 Bả Hì h 3.22 Bả Hì h 3.23 Bả Hì h 3.24 Bả Hì h 3.25 Bả Hì h 3.26 Bả Hì h 3.27 Diệ Hì h 3.28 Diệ Hì h 3.29 Diệ Hì h 3.30 Diệ Hì h 3.31 Rừ g bị phá Hì h 3.32 Rừ g Hì h 3.33 Rừ g Hì h 3.34 Qua g h khu rừ g Thƣợ g Ko Tum Hì h 3.35 Đƣờ g giao th g nguyên sinh Hì h 3.36 Rừ g Hì h 3.37 Lớp phủ rừ g bị chặt phá ăm 2010 để trồ g sắ MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Lớp phủ thực vật thi hi Sự thay đổi mức độ tới các hâ hay biế đổi Nguy hâ hoạt độ g co Với vai trò qua theo dõi ghi giá biế đổi kết cho g ta c thi hi phục vụ ph Huyệ ( ay huyệ h ập thị trấ Mă g Đe xã Đắk Lo Ngọc Tem, Đăk Ri g, Đăk N tộc bả địa Xơ Đă g (Mơ âm, Kado g), H’r Phầ đƣờ g chia ƣớc t độ rừ g phị g hộ có mật độ che phủ ớp phủ đặc trƣ kiệ tự hi Kh chảy s g gia gS ớp phủ rừ g guồ ƣớc gầm trở h vấ đề có tí h cấp bách, số g cị thủy điệ , với c g trì h thủy ợi, đặc biệt giảm thiểu tai biế ũ ụt hạ huyệ Ko P g đƣợc ƣu Chí h chọ vù g ghi cứu đề tài Có hiều phƣơ thể đƣợc ựa cho để cứu, phƣơ g pháp viễ c g cụ mạ h có khả gia ) tro đá h giá kh diễ g thời gia biế đƣợc hiều tr cũ g cầ đ giá khả Với lớp phủ thực vật phục vụ bảo vệ tài nguyên đất huyện Kon Plông, tỉnh Kon Tum với hỗ trợ công nghệ Viễn Thám GIS” àm đề tài uậ vă thạc sỹ Mục tiêu Ứ g dụ g c g ghệ viễ thám GIS để đá h giá đƣợc biế thực vật từ ăm 1990 đế 2013, àm sở cho việc xây dự g bả độ g ớp phủ đồ xói mị đất xác đị h xu hƣớ g xói mị đất qua thời kỳ, phục vụ sử dụ g hợp bảo vệ m i trƣờ g đất huyệ Ko P tài guy g tỉ h Ko Tum Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục ti u tr , uậ vă tập tru g giải số ội du g sau: - Tổ g qua tì h hình ghi cứu ứ g dụ g c g ghệ viễ thám GIS tro g đá h giá biế độ g ớp phủ thực vật xói mị - Phâ tích hâ tố ả h hƣở g tới biế mò đất huyệ Ko P g; đất; độ g ớp phủ thực vật xói 3.2.2 Đánh giá xu hƣớng xói mịn đất huyện Kon Plơng Huyệ Kon Plơng thuộc vù g cao guy độ g Do m i trƣờ g đất bị tác mạ h xói mị mƣa Biểu đồ phâ bố diệ thấy 73% tích xói mị tiềm ă g cho diệ tích huyệ ằm tro g cấp xói mị khơng có ớp phủ guy hiểm (cấp 6) ếu coi hƣ thực vật Hình 3.27 Diện tích cấp xói mịn tiềm Xói mị thực với ớp phủ thực vật ăm 1990, có 78% RCPC 10% RCPT, diệ tích xói mị guy hiểm giảm đá g kể, cị 12% tổ g diệ tích huyệ 1375,596 Hình 3.28 Diện tích lớp phủ rừng xói mịn năm 1990 95 91,845 1% 11264,96 86% Hình 3.29 Diện tích lớp phủ rừng xói mònnăm 2000 Đế ăm 2000 RCPC tă g th m 8% so với guy hiểm (cấp 6) giảm 3% so với diệ thức tí h tố tích xói mị ăm 1990, diệ tích xói mị ăm 1990 Nhƣ vây theo c xói mị vai trị ớp phủ thực vật qua cấp g tro g để giảm guy xói mị đất 7279, 89 66 % 260,019 3% 234,135 2% 233,595 2% Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp Hình 3.30 Diện tích lớp phủ rừng xói mịn năm 2013 Đế thời điểm ăm 2013, ớp phủ thực vật ại suy giảm ƣợ g cũ g chất RCPC giảm 31%, RCPT tă g 8% đất g ghiệp tă g 19% so với ăm 2000 Diệ tích xói mị guy hiểm cũ g tă g 20% (hơ 1000 ha) tỉ ệ với suy giảm ớp phủ thực vật 96 hƣ Với biế độ g ớp phủ thực vật ăm, g ta cũ g có thay đổi sụ phâ bố cũ g hƣ diệ tích cấp xói mị đất Năm 2000 có xói mị hơ ăm 1990 ăm 2013 Năm 2013, diệ tích đất g ghiệp tă g 19% so với ăm 2000 RCPT tă g đá g kể (8%) Hình 3.31 Rừng bị phá cạnh khu định cƣ Theo dõi diễ phâ bố rìa Đ biế bả đồ xói mị g Đ thực tế, cấp xói mị g Bắc huyệ Xói mị tập tru g hiều RCPC Nguy hâ guy hiểm chủ yếu có xu hƣớ g a phía Tây, khai thác rừ g thiếu quy hoạch Với tốc độ giảm độ che phủ RCPC h hƣ gây ả h hƣở g ti u cực đế tài guy đất huyệ Các bả g dƣới thể hiệ mối qua hệ cấp xói mị hình hƣ: độ cao tru g bì h, độ dốc tru g bì h, chia cắt sâu, chia cắt và yếu tố địa ga g, hiệ trạ g đất Cấp xói mị guy hiểm thƣờ g kh g có RCPC tr có độ dốc hơ 200 Cấp xói mị thấp kh g xói u có ớp phủ rừ g che phủ Đất tr g ghiệp rừ g thứ si h hữ g độ dốc tác hâ gây xói, ếu g phâ bố hơ 150 Cấp xói mị mạ h guy hiểm thƣờ g phâ bố tr đất xám, sỏi sạ âu, đỏ g đất giầu mù tích h m 97 ảng 3.4 Các cấp xói mịn yếu tố ảnh hƣởng năm 1990 Cấ p XM Độ cao TB(m) Cấp XM Độ cao TB(m) Cấp XM 98 Độ cao TB (m) 3.3 ĐỊNH HƢỚNG SỬ DỤNG HỢP LÝ VÀ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT 3.3.1 Phân tích ngun nhân suy thối lớp phủ rừng gia tăng xói mịn đất a Hoạt độ Theo đá chí h chủ yếu biế đoạ rù g tá thƣa hơ Tro g giai đoạ ăm 2009 àc thuộc hóm A Hồ chứa c Đăk Tă g (huyệ thực vật huyệ g trì h thủy Hà g oạt tuyế giaođiệ th g đƣợc guyên sinh Gây khu tái đị h cƣ Nhữ g co Khi xây dự g hữ g khu tái đị h cƣ Ngƣời dâ úa, trồ g cà ph , cũ g àm ả h hƣở g ghi m trọ g đế c ớp phủ Hoạt độ g sả Diệ ại ại chặt rừ g àm rẫy trồ g tích sắ hiều hậu quả: rừ g, m i trƣờ g xáo trộ , hoa nói dâ hạ đừ g trồ tốt ại chủ độ Huyệ Ko quốc ộ thuộc huyệ sắ vào trồ g tậ trồ g khác bạc màu thiếu gƣời dâ miề diệ tích sắ đất rừ g cũ g bị hoá, câ bằ sắ điều khó trá h khỏi Hình 3.32 Rừng ngun sinh khu vực Măng Cành ắc Hình 3.33 Rừng nguyên sinh khu bảo tồn Kon Ka Kinh phía đơng nam Kon Plơng Hình 3.34 Quang cảnh khu rừng ngun sinh sau quy hoạch khu tái định cƣ thủy điện Thƣợng Kon Tum Hình 3.35 Đƣờng giao thơng lên khu xây dựng thủy điện Thƣợng Kon Tum khu rừng nguyên sinh 100 Hình 3.36 Rừng nguyên sinh bị chặt phá làm rẫy Măng Cành Hình 3.37 ớp phủ rừng bị chặt phá năm 2010 để trồng sắn 3.3.2 Một số định hƣớng sử dụng bảo vệ tài nguyên đất Đối với rừng: - Bảo vệ hiệu rừ g guy si h tro g khu rừ g phò g hộ qua trọ g; - Có thể để rừ g phát triể tự hi hƣ g kèm với công tác bảo vệ kh - trở ại kh g cầ tác độ g co gƣời g cho tái khai thác; Trồ g ại rừ g, đặc biệt trồ g bảo vệ rừ g đầu guồ đỉ h đồi thật biệ pháp hiệu quả, âu dài tro g việc hạ chế xói mị đất, nhƣ g vấ đề chất âu dài Vì số trồ cị gây hậu qu Đối với đất nơng nghiêp: - Đề biệ pháp cụ thể vấ đề ca h tác cho gƣời dâ vù g tái đị h cƣ hƣ: Xây dự g bậc tha g sƣờ dốc, àm ruộ g bậc tha g, ca h tác theo đƣờ g đồ g mức, đào mƣơ g, đắp bờ, trồ g h hà g gă chiều dài dốc h hữ g đoạ gắ Biệ pháp ày có tác dụ g dẫ dò g, gă dò g àm cho chậm tốc độ dò g chảy ại - Kh g đƣợc khai hoa g vù g đất có độ dốc cao 101 - Sử dụ g biệ pháp tă g mức độ che phủ bề mặt đất vật che phủ bề mặt, trồ g oại để tạo thảm phủ Các biệ hƣ: dù g tà dƣ thực khỏi tác độ g có hại mƣa cải thiệ độ màu mỡ đất pháp ày bảo vệ đất - Xây dự g khu tái đị h cƣ xa có rừ g phò g hộ Đối với thủy điện: - Cầ phải có đá h giá tác độ g m i trƣờ g đú g theo quy trì h trƣớc xây dự g thủy điệ Cam kết với chủ đầu tƣ kh i phục rừ g đầu guồ xây dự g khu tái đị h cƣ ma g tí h bề vữ g Đối với xã hội: - Phải đẩy mạ h c g tác truyề , giáo dục chố g xói mị cho gƣời dâ , đặc biệt cho gƣời dâ si h số g khu vực đồi Các gà h, Ủy ba hà h chí h cấp, đồ thể địa phƣơ g phải thấy thật rõ tầm qua trọ g c g tác chố g xói mị , có chuyể biế mạ h tƣ tƣở g, giáo dục cho cá gƣời dâ thấy rõ tác hại xói mị để có hữ g biệ pháp hà h độ g thiết thực chố g xói mị bảo vệ tài guy đất 102 K T U N Kết ứ g dụ g c thực vật phục vụ sử dụ số kết uậ Sử dụ nói riêng ứ hiều thời điểm khác mức độ chi tiết ả h La dSat TM để theo dõi cũ g hƣ độ chi tiết Nếu kết hợp với oại ả h vệ ti h khác có đ (Spot 5) cho kết tốt hơ Huyệ Bộ, có địa hì h bằ g tr độ cao khác hau Các m tr 1000m Ko Điều kiệ khí hậu qua h trị tầ g g hóa fera it dày vố Tì h hì h khai thác xu hƣớ mở rộ g hệ thố điểm Việc ứ g dụ g viễ thám xác đị h hiệ trạ g ớp phủ rừ g ba thời 1990, 2000 2013 đá h giá xu hƣớ cho thấy biế thoái tài guy đƣợc bảo vệ tốt cấp guy hiểm giảm 3% Hơ mƣời xói mị tr địa phƣơ phủ rừ g có độ che phủ cao bị (31%), 20% tr tổ g diệ KI N NGHỊ  Đối với bảo vệ tài k chi tiết đất yếu tố có mạo, thổ qua huyệ  Tro chế: chƣa g khu phủ rừ g tài hằm bảo vệ tài gia tới, 104 TI IỆU THAM KHẢO Tiếng Việt L Đức A , Võ Thị h, Ng A h Tuấ , Nguyễ Ngọc Thà h (2005) Mặt san cao nguyên Kon Plông, nhận thức ban đầu Tạp chí khoa học trái đất Tr 163-168 Phạm Qua g A h Giáo trình Sinh Thái- Địa thực vật L Huy Bá (chủ bi ) (2006) Phương pháp nghiên cứu khoa học Tập Dùng cho sinh viên ngành Môi trường, Sinh học ngành liên quan Nhà xuất bả Đại học Quốc gia, Tp Hồ Chí Mi h, 469 pp Đặ g Vă Bào (1988) Đặc điểm địa mạo miền Đơng Nam Bộ Tạp chí Khoa học Đại học Tổ g Hợp Hà Nội Bộ m nhưỡng học Trƣờ g Đại học N g ghiệp Hà Nội Khoa học đất - Tr Bộ N phòng hộ đầu nguồn rừng phòng hộ ven biển g ghiệp PTNT Nguyễ Trọ g Hà (1996) xói mịn đất dốc Luậ án PTS KH-KT, trƣờ g ại học Thủy ợi, Hà Ủy ba Nhâ dâ huyệ Ko P g (2012) Quy hoạch tổng thể phát triển Kinh tế - Xã hội huyện Kon Plông, tỉnh Kon Tum đến năm 2020, định hướng đến 2025 Ủy ba Nhâ dâ tỉ h Ko Tum, Sở KH&CN, Li hiệp hộ KH Việt Nam – Việ M i trƣờ g phát triể bề vữ g (2008) Đề tài: Nghiên cứu đánh giá đất phục vụ cho quy hoạch sử dụng đất phát triển Nông nghiệp bền vững tỉnh Kon Tum 10 hồi Nguyễ Tử Si m - Thái phiên (1999) Đồi núi ViệtNam - Thoái hoá phục Nhà xuất bả , N g ghiệp, Hà Nội 11 Nguyễ Ngọc Thạch (2004) Giáo trình Cơ sở viễn thám 12 ảnh Vũ A h Tuâ (2000) Nghiên cứu biến động trạng thảm thực vật hưởng tới q trình xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc phương pháp viễn thám hệ thông tin địa lý Luậ Tiế 13.Phạm Qua g Tuấ Đại học Quốc gia Hà Nội 14.Trung tâm VTGEO - Việịa chất – Việ Hà cáo dự án nhánh “Mơ hình hóa khơng gian lượng đất xói mịn Thanh Hòa – Vĩnh Phú - Việt Nam Báo cáo đề : Hệ th g ti m i trƣ g bằ g S Tiếng Anh 105 15 Lại V h Cẩm (1999) Soil erosion in north western region of Vietnam PhD thesis Warsaw, Poland 16 Wischmeier, W.H., and Smith, D.D., 1978 Predicting rainfall erosion losses –a guide for conservation planning U.S Department of Agriculture, Agriculture Handbook 106 ... TH NH NGHIÊN CỨU I N Đ NG P PHỦ THỰC V T PHỤC VỤ SỬ DỤNG V ẢO VỆ T I NGU ÊN ĐẤT HU ỆN KON P ÔNG, TỈNH KON TUM V I SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ VI N THÁM V GIS Chuyên ngành: Quả Mã số: 60850101 tài guy... ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT PHỤC VỤ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT HUYỆN KON PLÔNG 1.1 TÀI NGUY N ĐẤT 1.1.1 Khái quát tài nguyên môi trƣờng đất. .. vụ bảo vệ tài nguyên đất huyện Kon Plông, tỉnh Kon Tum với hỗ trợ công nghệ Viễn Thám GIS? ?? àm đề tài uậ vă thạc sỹ Mục tiêu Ứ g dụ g c g ghệ viễ thám GIS để đá h giá đƣợc biế thực vật từ ăm 1990