Nghiên cứu đánh giá xói mòn tiềm năng cho các trạng thái rừng và đất lâm nghiệp thuộc lưu vực sơn diệm, huyện hương sơn, tỉnh hà tĩnh​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN TRỌNG CƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ XĨI MỊN TIỀM NĂNG CHO CÁC TRẠNG THÁI RỪNG VÀ ĐẤT LÂM NGHIỆP THUỘC LƯU VỰC SƠN DIỆM, HUYỆN HƯƠNG SƠN, TỈNH HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN TRỌNG CƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ XĨI MỊN TIỀM NĂNG CHO CÁC TRẠNG THÁI RỪNG VÀ ĐẤT LÂM NGHIỆP THUỘC LƯU VỰC SƠN DIỆM, HUYỆN HƯƠNG SƠN, TỈNH HÀ TĨNH Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng Mã số: 60.62.02.11 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHÙNG VĂN KHOA Hà Nội, 2013 i LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sỹ: “Nghiên cứu đánh giá xói mịn tiềm cho trạng thái rừng đất lâm nghiệp thuộc lưu vực Sơn Diệm, huyện Hương Sơn, tỉnh Hà tĩnh”được hồn thành theo chương trình Đào tạo Sau đại học trường Đại học lâm nghiệp Việt Nam Có kết này, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu, thầy cô Khoa đào tạo sau đại học, thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy tạo điều kiện giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới TS Phùng Văn Khoa - người hướng dẫn khoa học, tận tình hướng dẫn tác giả từ hình thành phát triển ý tưởng đến xây dựng đề cương, phương pháp luận, tìm tài liệu có dẫn khoa học quý báu suốt q trình triển khai nghiên cứu hồn thành đề tài Xin chân thành cảm ơn quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình, tạo điều kiện Ban lãnh đạo tập thể cán Viện Sinh thái rừng Môi trường cung cấp tư liệu, số liệu liên quan; đồng thời tác giả xin cảm ơn tập thể cán bộ, nhân dân xã lưu vực Sơn Diệm tác giả trình thu thập số liệu ngoại nghiệp hoàn thiện luận văn Mặc dù nỗ lực hết mình, trình độ hạn chế nhiều mặt, nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp xin tiếp thucác ý kiến đóng góp Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2013 Tác giả Nguyễn Trọng Cương ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục từ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN NGHIÊN CỨU .3 1.1.Nghiên cứu xói mịn 1.1.1.Một số quan điểm xói mịn 1.1.2.Các dạng xói mịn đất 1.1.3.Các yếu tố ảnh hưởng đến xói mịn đất mưa 1.2.Tổng quan nghiên cứu xói mịn đất thếgiới vàở ViêṭNam 1.2.1.Nghiên cứu xói mịn đất giới 1.2.2.Nghiên cứu xói mịn đất Việt Nam 10 1.3.Các xu hướng nghiên cứu xói mịn đất 16 1.4.Các phương pháp đánh giá xói mịn đất 17 1.4.1.Phương pháp phân loại, phân vùng lãnh thổ theo mức độ xói mịn 17 1.4.2.Phương pháp mô hình hố 17 1.5.Các mơ hình đánh giá xói mịn đất 17 1.6.Phương pháp ứng dụng viễn thám GIS đánh giá xói mịn đất18 Chương 2.MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀPHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…… 19 2.1.Mục tiêu 19 2.1.1.Mục tiêu chung 19 2.1.2.Mục tiêu cụ thể 19 iii 2.2.Đối tượng phạm vi nghiên cứu 19 2.3.Nội dung nghiên cứu 19 2.4.Phương pháp nghiên cứu 20 2.4.1.Phương pháp kế thừa tài liệu 20 2.4.2.Phương pháp điều tra ngoại nghiệp 20 2.4.3.Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp 25 2.4.4.Phương pháp thành lập đồ xói mịn tiềm lưu vực Sơn Diệm 32 2.4.5.Đề xuất giải pháp giải thiểu xói mịn Lưu vực Sơn Diệm tỉnh Hà Tĩnh… 34 Chương 3.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36 3.1.Đặc điểm Lưu vực Sơn Diệm 36 3.1.1.Xác định ranh giới, diện tích đặc trưng lưu vực Sơn Diệm 36 3.1.2.Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã lưu vực Sơn Diệm 39 3.2.Nghiên cứu tiêu cấu trúc thảm thực vật rừng 41 3.2.1.Đặc điểm trạng rừng lưu vực Sơn Diệm 41 3.2.2.Đặc điểm chiều cao tầng cao (H) 53 3.2.3.Đặc điểm độ tàn che tầng cao (TC) 55 3.2.4.Độ che phủ bụi thảm tươi (CP) 57 3.2.5.Đặc điểm độ che phủ lớp thảm khô, thảm mục (TM) 59 3.3 Nghiên cứu tính chất đất, đặc điểm địa hình lượng mưa.62 3.3.1.Đặc điểm độ xốp lớp đất mặt (X) 62 3.3.2.Đặc điểm độ dốc mặt đất (α) 63 3.3.3.Đặc điểm số xói mòn mưa (K) 65 3.4 Nghiên cứu thành lập đồ xói mịn tiềm Lưu vực Sơn Diệm.67 3.4.1.Thành lập đồ xói mịn tiềm lưu vực Sơn Diệm 67 iv 3.4.2.Xác định lượng xói mịn tiềm cho trạng thái rừng 72 3.5.Đề xuất giải pháp giải thiểu xói mịn lưu vực Sơn Diệm, huyện Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh 74 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 80 Kết luận 80 2.Tồn 81 Kiến nghị 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Viết tắt BQL CP DEM Htb LDLR LRTX LV OTC XMTN TC TK vi DANH MỤC BẢNG BIỂU TT 4.1 Tên Đặc trưng hình thái lưu vực Sơ 4.2 Các trạng thái rừng chủ yếu Lưu 4.3 Diện tích trạng thái rừng tự nhi 4.4 Các tiêu thảm thực vật độ xố tự nhiên Lưu vực Sơn Diệm 4.5 Các tiêu cấu trúc rừng trồng 4.6 Các tiêu cấu trúc rừng trồng 4.7 Các tiêu cấu trúc rừng trồng 4.8 Các tiêu cấu trúc trạng 4.9 Chiều cao bình quân trạng 4.10 Độ tàn che bình quân tầng cao 4.11 Độ che phủ bình quân bụi 4.12 Độ che phủ bình quân lớp thảm 4.13 Độ xốp lớp đất mặt trạng th 4.14 Lượng mưa bình qn theo tháng L 4.15 Diện tích cấp xói mịn tiềm năn 4.16 TCVN 5299 - 2009 vềphân cấp xoi 4.17 Diện tích cấp xói mịn tiềm năn TCVN 5299-2009 4.18 Lượng xói mịn tiềm trạn vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình 4.1 Vị trí lưu vực Sơn Diệm 4.2 Ranh giới xã mạng lưới thủy Diệm 4.3 Bản đồ trạng rừng lưu vực Sơn 4.4 Rừng giàu xã LV Sơn Diệm 4.5 Rừng trung bình LV Sơn Diệm 4.6 Rừng nghèo xã Sơn Hồng 4.7 Rừng phục hồi rừng hỗn giao gỗ 4.8 Rừng trồng Keo LV Sơn Diệm 4.9 Rừng Cao su trồng rừng trồn huyện Hương Sơn 4.10 Đất trống có bụi LV Sơn Diệm 4.11 Bản đồ độ tàn che tầng cao 4.12 Bản đồ độ tàn che tầng cao lưu 4.13 Bản đồ độ che phủ bụi thảm 4.14 Bản đồ độ tỉ lệ che phủ thảm kh 4.15 Bản đồ độ xốp lớp đất mặt Lưu vực 4.16 Bản đồ độ dốc lưu vực Sơn 4.17 Bản đồ xói mịn tiềm Lưu vực 4.18 Bản đồ phân cấp xói mịn tiềm 4.19 Tỉ lệ cấp xói mịn tiềm ĐẶT VẤN ĐỀ Xói mịn q trình lớp đất mặt bị bào mịn tác động nước mưa gió Xói mịn làm rửa trơi chất dinh dưỡng, gây thối hóa đất, giảm suất trồng, chí làm khả sinh tồn trồng Xói mịn cịn gây nên tượng bồi lắng sơng hồ, ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả lưu thơng, tích trữ điều tiết nước, đến sản xuất nông lâm nghiệp ngành kinh tế khác Đặc biệt từ có nhu cầu phải đảm bảo an tồn lâu dài cho cơng trình giao thơng, thủy lợi, thủy điện nguồn nước yêu cầu hạn chế xói mịn lại trở nên cấp bách Tuy nhiên, nghiên cứu chuyên sâu lĩnh vực nhiều hạn chế, cịn thiếu nhiều thơng tin cần thiết cho việc dự báo lượng đất xói mòn Cũng chưa xác định tiêu chuẩn hợp lý thảm thực vật đáp ứng yêu cầu bảo vệ đất, hạn chế xói mịn khu vực cụ thể, với trạng thái thực vật cụ thể Điều dẫn tới số nơiđã phải bỏ lượng chi phí lớn để trồng rừng giữ nước chống xói mịn đất, rừng trồng lại có khả giữ nước bảo vệ đất khơng cao, chí so với thảm thực vật bị thay trước Thực tế rằng, việc nghiên cứu xói mịn đất nhằm đưa sở khoa học cho giải pháp quản lý sử dụng rừng cần thiết Lưu vực Sơn Diệm, huyện Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh lưu vực đầu nguồn sông Ngàn Phố, phụ lưu lớn sông Lam Là khu vực có địa hình phức tạp, độ dốc cao, lượng mưa trung bình hàng năm lớn tài nguyên thiên nhiên phong phú Tuy nhiên, trước thực trạng khai thác thiếu bền vững tài nguyên rừng, diện tích trữ lượng rừng bị suy giảm nhanh chóng, ảnh hưởng lớn đến mơi trường đất, chủ yếu tình trạng xói mịn đất nói chung đất lâm nghiệp nói riêng 81 - Tồn lưu vực Sơn Diệm có 15.566,1 khơng xói mịn chiếm 21,6% diện tích trạng thái rừng, khu vực có tiềm xói mịn mức nhẹ chiếm tỉ lệ cao với 39.639,39 ha, 12.589,38 xói mịn trung bình,chiếm 17,47% diện tích rừng 4.000 có nguy xói mịn mạnh đến mạnh Tổng lượng xói mịn tiềm ước tính cho khu vực nghiên cứu 296.531,19 tấn/ha/năm.Trong đó, lượng xói mịn mạnh xảy trạng thái rừng trồng chưa khép tán, khu vực đất trống bụi, khu vực rừng trung bình rừng nghèo có dộ dốc lớn Để giảm thiểu xói mịn tiềm cho lưu vực Sơn Diệm, biện pháp sách, cần áp dụng biện pháp kỹ thuật hợp lý cho khu vực cụ thể, phù hợp với yêu cầu phát triển địa phương 2.Tồn Chưa có so sánh kết phương pháp sử dụng công thức áp dụng cho đề tài với phương pháp sử dụng mơ hình khác ứng dụng cho đánh giá xói mịn đất Việt Nam - Chưa có kiểm nghiệm lượng xói mịn thực tế trạng thái để đánh giá xác cơng thức với điều kiện khu vực nghiên cứu - Kiến nghị Cần tiến hành biện pháp lâm sinh kỹ thuật nhằm giảm thiểu xói mịn cho khu vực có lượng xói mịn tiềm vượt mức cho phép cho Tiếp tục có nghiên cứu đánh giá chi tiết xói mịn tiềm trạng thái rừng cụ thể, thơng qua mơ hình đo đếm trực tiếp để đánh giá xói mịn trạng rừng Lưu vực Sơn Diệm TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ Nông nghiệp PTNT (2006),Cẩm nang ngành Lâm nghiệp, Chương trình hỗ trợ ngành Lâm nghiệp đơi tác chương Đất Dinh dưỡng đất Phạm Ngọc Dũng (1993), “Rừng với tác dụng dịng chảy”, Tạp chí lâm nghiệp, (10), tr 14-16 Phạm Văn Điển (2006), Nghiên cứu khả giữ nước số thảm thực vật vùng phịng hộ thủy điện tỉnh Hịa Bình, Luận án Tiến sĩ nông nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Phạm Văn Điển (2009), Chức phòng hộ nguồn nước rừng (từ nghiên cứu đến sản xuất), Nxb Nông 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 Đại học Thủy lợi, Hà Nội 13 Võ Đại Hải (1996), Nghiến cứu dạng cấu trúc hợp lý cho rừng phòng hộ đầu nguồn Việt Nam, Luận án Phó tiến sỹ khoa học Nông nghiệp – Viện Khoa học Lâm nghiệp, Hà Nội Võ Đại Hải (1996), Nghiến cứu dạng cấu trúc hợp lý cho rừng phòng hộ đầu nguồn Việt Nam, Luận án Phó tiến sỹ khoa học Nơng nghiệp – Viện Khoa học Lâm nghiệp, Hà Nội Nguyễn Hiệu, Đặng Văn Bào, Đặng Kinh Bắc (2011), “Ứng dụng mơ hình N-SPECT GIS đánh giá xói mịn đất huyện Sapa tỉnh Lào Cai”.Tạp chí Khoa học ĐHQG HN, Các khoa học Trái Đất, Volume 27, No.4, 2011, pp 199-207 Hudson N (1981), Bảo vệ đất chống xói mịn (Đào Trọng Năng Nguyễn Kim Dung dịch), NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hồ Kiệt (1999), Đánh giá xói mịn lắng đọng đất số hệ thống canh tác phổ biến vùng đất dốc lưu vực sông Hương tỉnh Thừa Thiên Huế, Đề tài Tiến sĩ cấp nhà nước, Đại học Nông nghiệp Hà Nội 10.Nguyễn Ngọc Lung Võ Đại Hải (1997), Kết bước đầu nghiên cứu tác dụng rừng phòng hộ nguồn nước mốt số thảm thực vật ngun tắc xây dựng rừng phịng hộ nguồn nước, NXB Nông nghiệp TP.HCM 11 Nguyễn Quang Minh (2005), Nghiên cứu đánh giá xói mịn đất huyện Thanh Ba tỉnh Phú Thọ với trợ giúp công nghệ viễn thám hệ thông tin địa lý, Luận văn thạc sỹ khoa học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 12 Nguyễn Quang Mỹ (2005), Xói mịn đất đại biện pháp chống xói mịn, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 13 Nguyễn Quang Mỹ, Lê Thạc Cán (1983), Bước đầu nghiên cứu xói mịn thử nghiệm chống xói mịn trung du Bắc Bộ Việt Nam, Tóm tắt báo cáo hội nghị khoa học sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên bảo vệ môi trường UBKHKTNN tháng 11/1983, tr 42-44 14 Phạm Hữu Tỵ (2010), Nghiên cứu xói mịn đất vùng cảnh quan đồi núi thuộc lưu vực sông Hương GIS viễn thám, Đề tài cấp Bộ, Đại học Nông Lâm - Đại học Huế, 2010 15 Trần Văn Ý, Nguyễn Quang Mỹ, Nguyễn Văn Nhưng (1999), “Sử dụng hệ thống thông tin địa lý xây dựng đồ xói mịn tiêm Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000”, Ứng dụng Viễn thám Hệ thống thông tin địa lý quy hoạch môi trường, Hà Nội 16.Lương Văn Thanh (2004), "Nghiên cứu, đánh giá trạng xói mịn lưu vực Hồ Trị An", Tạp chí Nơng nghiệp PTNT, kỳ tháng 12/2006, Tr 62-66 17 Vương Văn Quỳnh (1994a), Nghiên cứu thủy văn xói mịn khu thực nghiệm trường Đại học Lâm nghiệp, Kết nghiên cứu khoa học 19951999, trường Đại học Lâm nghiệp 18 Vương Văn Quỳnh (1994), Nghiên cứu khả bảo vệ đất phương thức canh tác hộ gia đình người Dao Hàm Yên, Tuyên Quang, Báo cáo đề tài thuộc chương trình hợp tác Việt Nam – Thụy Điển, Trường Đại học Lâm nghiệp 19 Vương Văn Quỳnh (1996), “Vai trò bảo vệ đất thảm tươi, bụi rừng trồng vùng nguyên liệu giấy”, Thông tin khoa học lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp, 1996 (2), tr 83-84 20 Vương Văn Quỳnh (1997), “Hiện tượng khô rừng trồng Bạch Đàn”, Thông tin khoa học lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp, 1997 (2), tr.20-21 21 Vương Văn Quỳnh (1999), Quản lí nguồn nước, Đề cương giáo trình trường Đại học Lâm Nghiệp 22.Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên (1999), Đất đồi núi Việt Nam thối hóa phục hồi, NXB Nơng nghiệp 23.Zakharop P.X(1981), Xói mịn đất biện pháp chống (Ngơ Quốc Trân dịch), NXB Nông nghiệp, Hà Nội Tiếng Anh 24 Blanco Humberto and Lal Rattan (2008), Principles of Soil Conservation and Management, Springer 25 Mitasova Helena, Matt Hohmann and co-authors (2009), “Landscape soil erosion modeling for spatial conservation planning: GIS-base tutorial”, http://skagit.meas.ncsu.edu/~helena/gmslab/reports/CerlErosionTutorial/ denix/denixstart.html 26.Morgan R P C (2005), Soil erosion and conservation, 3rd Edition, Blackwell Publishing 27 NOAA Coastal Services Center (2008), Nonpoint-Source Pollution and Erosion Comparison Tool (N-SPECT): Technical Guide, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Coastal Services Center 28 Trimble Stanley W (2008), Encyclopedia of Water Science, Second Edition, CRC Press 29 Zachar Dusan (1982), Soil Erosion, Elsevier Scientific Publishing Company PHỤ LỤC I Các mấu biểu điều tra Mẫu biểu 01:Biểu điều tra tầng cao ÔTC ngày điều tra người điều tra … Độ dốc: ………… Hướng phơi Địa điểm:…………………… Kinh độ ……………, vĩ độ: ………………… TT Loài Mẫu biểu 02: Biểu điều tra tàn che cao ÔTC ngày điều tra người điều tra … Độ dốc: ………… Hướng phơi Địa điểm:…………………… Kinh độ ……………, vĩ độ: ………………… TT điểm … Tổng điểm Biểu 03: Biểu điều tra bụ OTC Độ dốc: Cây bụi, thảm tươi TT Thẩu tấu … ………… 80 Tổng điểm III đất: Một số kết điều tra tiêu thảm thực vật độ xốp TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 TT 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 TT 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 III Tư liệu thành lập đồ trạng rừng lưu vực Sơn Diệm BẢN ĐỒ KIỂM KÊ RỪNG HUYÊN HƯƠNG SƠN – TỈNH HÀ TĨNH (Nguồn: Viện Sinh thái rừng Mơi trường,2012) IV Một số hình ảnh phụ vụ nghiên cứu (Nguồn ảnh: Nguyễn Trọng Cương, 2012) Lập OTC, lấy mẫu đất phục nghiên cứu Keo trồng đầu năm 2012 Thông trồng năm 1996 LV Sơn Diệm Trạm thủy văn Sơn Diệm khu vực sông Ngàn phố gặp sông Con ... tài: Nghiên cứu đánh giá xói mịn tiềm cho trạng thái rừng đất lâm nghiệp thuộc lưu vực Sơn Diệm, huyện Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh Mục tiêu đề tài xác định lượng đất bị xói mịn tiềm ? ?các trạng thái rừng. .. lưu vực Sơn Diệm, huyện Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh Phạm vi nghiên cứu đề tài nghiên cứu trạng thái rừng đất lâm nghiệp nằm lưu vực Sơn Diệm 2.3 Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm Lưu vực Sơn. .. ? ?Nghiên cứu đánh giá xói mòn tiềm cho trạng thái rừng đất lâm nghiệp thuộc lưu vực Sơn Diệm, huyện Hương Sơn, tỉnh Hà tĩnh”được hồn thành theo chương trình Đào tạo Sau đại học trường Đại học lâm