Ứng dụng phương pháp AHP, FAHP và GIS trong đánh giá sự thích hợp loài quế bản địa ở Trà Bồng, Quảng Ngãi

Mục tiêu của nghiên cứu của bài viết này là tích hợp các lớp nhân tố sinh thái ảnh hưởng thông qua mô hình sinh thái dựa trên cơ sở GIS để xác định địa điểm thích hợp trồng quế bản địa ở Trà Bồng, Quảng Ngãi.

Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn pISSN: 2588-1191; eISSN: 2615-9708 Tập 129, Số 3D, 2020, Tr 5–19; DOI: 10.26459/hueuni-jard.v129i3D.5713 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP AHP, FAHP VÀ GIS TRONG ĐÁNH GIÁ SỰ THÍCH HỢP LOÀI QUẾ BẢN ĐỊA Ở TRÀ BỒNG, QUẢNG NGÃI Nguyễn Văn Lợi1*, Trần Kim Ngọc2, Phạm Duy Hưng2 Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế, 102 Phùng Hưng, Huế, Việt Nam Chi cục Kiểm lâm Quảng Ngãi, 173 Nguyễn Vịnh, TP Quảng Ngãi, Việt Nam Tóm tắt: Mục tiêu nghiên cứu tích hợp lớp nhân tố sinh thái ảnh hưởng thông qua mô hình sinh thái dựa sở GIS để xác định địa điểm thích hợp trồng quế địa Trà Bồng, Quảng Ngãi Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích thứ bậc AHP (Analytic Hierarchy Process) phương pháp phân tích thứ bậc mờ FAHP (Fuzzy Analytic Hierarchy Process) để xác định trọng số/tầm ảnh hưởng nhân tố sinh thái Kết cho thấy khoảng 32.321,82 xác định thích hợp cho lồi quế địa Trà Bồng, chiếm 76,68% tổng diện vùng nghiên cứu, diện tích thích hợp 19.168,00 (45,48%), thích hợp 12.219,02 (28,99%) thích hợp 934,81 (2,22%) Từ khóa: GIS, AHP, FAHP, mơ hình sinh thái, quế địa, Trà Bồng Đặt vấn đề Quế lâm nghiệp, đặc sản có giá trị kinh tế cao tinh dầu quế nguyên liệu quý công nghiệp dược phẩm thực phẩm, quế xếp vào nhóm cơng nghiệp [1, 2] Ngồi ra, có tán dày, rậm xanh quanh năm nên rừng trồng quế cịn có tác dụng phịng hộ hiệu Do đó, quế cịn gọi đa mục đích loài trồng lựa chọn chương trình dự án trồng rừng nhằm góp phần xố đói giảm nghèo, giúp người dân miền núi có hội vươn lên làm giàu Giống quế địa Trà Bồng thuộc lồi dễ trồng, thích nghi với điều kiện khí hậu đất đai Trà Bồng, Quảng Ngãi Lồi gắn bó với người dân địa phương, đặc biệt người dân tộc Kor Giống quế địa sinh trưởng phát triển chậm loài khác, hàm lượng tinh dầu vỏ quế cao [3] Hiện nay, quế địa Trà Bồng Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ KH&CN) cấp thương hiệu xác lập kỷ lục mặt hàng quế đặc sản vùng Đông Nam Á, đồng thời Trà Bồng có nhà máy chưng cất tinh dầu quế Ngồi ra, nhu cầu nước xuất ngày tăng cao tinh dầu, vỏ quế mặt hàng thủ công mỹ nghệ gia công từ quế Tuy nhiên, nguồn cung nguyên liệu quế địa phương cịn chưa tương xứng với tiềm sẵn có huyện Mặt khác, nghề trồng quế địa người Kor gặp phải nhiều vấn đề lựa chọn địa điểm trồng quế địa chưa phù hợp, dẫn tới suy * Liên hệ: nguyenvanloi@huaf.edu.vn Nhận bài: 19-3-2020; Hoàn thành phản biện: 23-4-2020; Ngày nhận đăng: 23-4-2020 Nguyễn Văn Lợi CS Tập 129, Số 3D, 2020 thoái đất, tạo điều kiện để bệnh tua mực phát triển Điều làm suy giảm suất chất lượng tinh dầu quế Đối với nhà quản lý Trà Bồng nói riêng Quảng Ngãi nói chung, điều đáng lo ngại nguy giảm sút sản lượng mai giống quế địạ Nhận thức vai trò quan trọng nguồn gen dược liệu, đặc biệt nguồn gen quý giống quế đặc sản nhu cầu xác định địa điểm thích hợp để quy hoạch vùng chuyên canh quế địa Trà Bồng cần thiết Đến nay, phương pháp phân tích thứ bậc AHP (Analytic Hierarchy Process), phương pháp phân tích thứ bậc mờ FAHP (Fuzzy Analytic Hierarchy Process) Hệ thống thông tin địa lý (GIS) nghiên cứu địa điểm thích hợp cho lồi trồng nơng lâm nghiệp [2, 4, 5], có lồi quế, nhà khoa học quan tâm Mục tiêu nghiên cứu là: i) đánh giá nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến thích hợp loài quế địa ii) xác định địa điểm thích hợp để phục vụ bảo tồn nguồn gen quý quế địa Trà Bồng, Quảng Ngãi Các lớp nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến thích hợp lồi quế địa Trà Bồng tích hợp thơng qua mơ hình sinh thái dựa GIS để xác định địa điểm trồng quế thích hợp hướng tiếp cận mới, đảm bảo độ tin cậy mong muốn Kết nghiên cứu không giúp cho nhà quản lý biết xác địa điểm lựa chọn thích hợp để để lưu trữ, bảo tồn phát triển bền vững quế địa Trà Bồng, góp phần nâng cao thu nhập cho người dân tộc Kor, tăng độ che phủ rừng bảo vệ môi trường sinh thái Trà Bồng, Quảng Ngãi Vật liệu phương pháp Vật liệu Dữ liệu không gian bao gồm i) đồ ranh giới hành huyện Trà Bồng, ii) đồ kiểm kê tài nguyên rừng năm 2016, iii) đồ địa hình, iv) đồ hệ thống thủy văn v) đồ khí hậu từ chi cục Kiểm lâm Quảng Ngãi, tỷ lệ 1:25.000, hệ tọa độ Vn2000 múi chiếu độ Dữ liệu thuộc tính thơng tin yêu cầu mặt sinh thái loài quế địa Trà Bồng (Cinnamomum cassia) Các tác giả kế thừa tài liệu, báo cáo công bố yêu cầu sinh thái quế địa Trà Bồng, đặc trưng địa hình (độ cao) tọa độ địa lý Vn2000 múi chiếu độ khu vực trồng quế xác định máy định vị cầm tay GPS Map 78s Thông tin loại đất, độ dày tầng đất khí hậu nơi quế địa gây trồng: Tiến hành đào phẫu diện đất tiêu chuẩn đại diện vị trí địa hình (chân, sườn đỉnh đồi) Lấy mẫu đất theo tầng đất 0–30 cm 30–60 cm, sau trộn mẫu đất theo tầng để phân tích đất 2.2 Phương pháp Trình tự bước đánh giá xác định địa điểm trồng quế địa Trà Bồng thích hợp phương pháp AHP, FAHP dựa sở GIS trình bày Hình Jos.hueuni.edu.vn Tập 129, Số 3D, 2020 Hình Quy trình đánh giá xây dựng đồ thích hợp lồi quế địa Trà Bồng Phương pháp AHP, Saaty nghiên cứu phát triển vào năm 1980, phương pháp sử dụng để xác định trọng số nhân tố thông qua ma trận so sánh cặp đơi nhờ vào đưa định hợp lý [5, 6] Phương pháp phân tích thứ bậc mờ phần mở rộng tổng hợp phương pháp AHP [7], chúng tơi kết hợp hai phương pháp để mơ tả xác định xác trọng số nhân tố sinh thái ảnh hưởng Mơ hình sinh thái dựa sở GIS áp dụng để xác định địa điểm thích hợp trồng quế địa Trà Bồng, Quảng Ngãi theo trình tự bước sau: Bước Xác định nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến thích hợp lồi quế Trà Bồng Quế địa Trà Bồng loài quế khác lồi nhiệt đới, ưa khí hậu nóng ẩm, thích hợp nơi có khí hậu ơn hịa với nhiệt độ 20–25 °C lượng mưa hàng năm cao (2.000–4.000 mm), đai độ cao từ 200 đến 800 m so với mực nước biển Quế Trà Bồng mọc đất đỏ vàng, đất xám đất cát pha phát triển tốt loại đất ẩm, nhiều mùn, tơi xốp, có thành phần thịt nhẹ thịt trung bình, dễ nước, có tầng đất sâu có Nguyễn Văn Lợi CS Tập 129, Số 3D, 2020 Bảng Mức độ thích hợp quế địa Trà Bồng, Quảng Ngãi Mức độ thích hợp Nhân tố sinh thái Lượng mưa trung bình năm (mm) Nhiệt độ trung bình năm (°C) Loại đất Thành phần giới Độ dầy tầng đất (cm) Độ chua (pHkcl) Hàm lượng mùn (%) Độ cao tuyệt đối (m) Độ dốc (°) Rất thích hợp (S1) Thích hợp (S2) 2500–3000 3000–3500 22–23 23–24 Ít thích hợp (S3) 3500–4000; 2000–2500 Khơng thích hợp (N) 24–25; 20–21 25 4000 Đất xám mùn điển hình (Achu-h) Đất xám mùn (Achu) Đất xám (Acl) Đất xám feralit (Acfa) Đất phù sa (FL) Đất xám điển hình (Acfa) Đất xám có tầng loang lỗ nơng (Acp) Đất xám kết von (Acf) Đất ngập nước/glay( GL), đất xói mịn trơ sỏi đá (LP) Đất phù sa đốm rỉ glay nông (FLc) Thịt nhẹ Thịt trung bình Thịt nặng, cát pha Sét , cát >100 70–100 50–70 6;