Luận văn thạc sĩ ứng dụng GIS và viễn thám trong xây dựng bản đồ dự báo dịch sâu róm thông tại huyện tĩnh gia, tỉnh thanh hóa​

i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết ghi luận văn trung thực chưa công bố nghiên cứu khác Nếu nội dung nghiên cứu trùng lặp với cơng trình nghiên cứu cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm tuân thủ kết luận đánh giá luận văn hội đồng khoa học Hà Nội, ngày … tháng ……năm 2015 Người cam đoan Phạm Việt Bắc ii LỜI CẢM ƠN Được đồng ý Trường Đại học Lâm nghiệp, Phịng đào tạo sau Đại học Tơi tiến hành thực đề tài “Ứng dụng GIS viễn thám xây dựng đồ dự báo dịch sâu róm thơng huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh Hóa” Đến nay, đề tài hồn thành theo chương trình đào tạo Cao học khoá 21 Trường đại học Lâm nghiệp Việt Nam Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp, Phòng đào tạo sau Đại học, thầy cô tạo điều kiện giúp đỡ tơi thực khóa luận Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Hải Hòa người trực tiếp hướng dẫn, bảo giúp đỡ tơi suốt q trình xây dựng đề cương, nghiên cứu thực đề tài Tơi xin cảm ơn Ban quản lý rừng phịng hộ Tĩnh Gia tạo điều kiện giúp thu thập tài liệu, nội nghiệp ngoại nghiệp Mặc dù nỗ lực làm việc, thời gian thực đề tài nhiều hạn chế, khối lượng nghiên cứu lớn nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót định Tơi mong nhận đóng góp ý kiến xây dựng q thầy cơ, nhà khoa học, bạn bè để khóa luận hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày …… tháng …….năm 2015 Tác giả Phạm Việt bắc iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii ́ ̀ ĐĂṬ VÂN ĐÊ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Vấn đề sâu róm thơng giới 1.2 Khái qt tình hình nghiên cứu trùng Việt Nam 1.3 Các phương pháp ứng dụng việc dự báo, cảnh báo dịch sâu róm thơng 15 1.3.1 Phương pháp dự tính số lượng sâu hại 15 1.3.2 Dự tính, dự báo khả phát dịch loài sâu hại 16 1.4 Ứng dụng GIS viễn thám dự báo dịch sâu bệnh hại 17 1.5 Thực trạng vấn đề nghiên cứu Tĩnh Gia 19 Chương MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 21 2.1.1 Mục tiêu chung 21 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 21 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 21 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 21 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu .21 2.3 Nội dung nghiên cứu 23 iv 2.3.1 Nghiên cứu đánh giá thực trạng công tác quản lý dự báo dịch sâu róm thơng huyện Tĩnh Gia, Thanh Hóa 23 2.3.2 Nghiên cứu mối quan hệ nhân tố mơi trường với dịch sâu róm thông 23 2.3.3 Nghiên cứu xây đồ phân cấp nguy phát dịch sâu róm thơng khu vực nghiên cứu .23 2.3.4 Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu công tác dự báo dịch sâu róm thơng khu vực nghiên cứu 23 2.4 Phương pháp nghiên cứu 24 2.4.1 Đánh giá thực trạng công tác quản lý dự báo dịch sâu róm thơng huyện Tĩnh Gia, Thanh Hóa 24 2.4.2 Phân tích mối quan hệ nhân tố mơi trường với dịch sâu róm thơng 25 2.4.3 Nghiên cứu xây đồ phân cấp nguy phát dịch sâu róm thơng khu vực nghiên cứu .27 2.4.4 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu cơng tác dự báo dịch sâu róm thơng khu vực nghiên cứu .30 Chương ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 31 3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 31 3.1.1 Vị trí địa lý 31 3.1.2 Đặc điểm địa hình 31 3.1.3 Điều kiện khí hậu, thời tiết 31 3.1.4 Hiện trạng đất đai tài nguyên rừng 32 3.2 Tình hình kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 33 3.2.1 Dân số, dân tộc lao động 33 3.2.2 Thực trạng phát triển kinh tế địa bàn 33 3.2.3.Thực trạng xã hội 34 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35 v 4.1 Thực trạng công tác quản lý rừng dự báo dịch sâu róm thơng 35 4.1.1 Công tác quản lý rừng khu vực nghiên cứu 35 4.1.2 Công tác dự báo sâu róm thơng khu vực nghiên cứu 38 4.2 Mối quan hệ nhân tố môi trường với dịch sâu róm thơng 40 4.2.1 Nhóm nhân tố môi trường 40 4.2.2 Yếu tố vi sinh vật 42 4.2.3 Nhân tố địa hình 45 4.2.4 Lựa chọn nhân tố mơi trường để dự báo dịch sâu róm thông khu vực nghiên cứu 46 4.3 Xây dựng đồ chuyên đề ảnh hưởng nhân tố môi trường với dịch sâu róm thơng 46 4.3.1 Xây dựng đồ trạng sử dụng đất khu vực nghiên cứu 46 4.3.2 Bản đồ chuyên đề nhân tố môi trường 50 4.3.3 Bản đồ chuyên đề nhân tố nguồn thức ăn 56 4.3.4 Bản đồ chuyên đề nhân tố địa hình 58 4.3.5 Xây dựng đồ phân cấp nguy phát dịch sâu róm thơng 62 4.3.6 Xây dựng đồ phân cấp nguy phát dịch sâu róm thơng khu vực nghiên cứu .70 4.4 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quản cơng tác phịng trừ dự báo dịch sâu róm thơng cho khu vực nghiên cứu 75 4.4.1 Đối với diện tích có mật độ sâu róm thơng 75 4.4.2 Đối với diện tích có mật độ sâu róm thơng nhiều .75 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ .77 TÀI LIỆU THAM KHẢO vi DANH MỤC CÁC BẢNG STT T 2.1 Bảng phân cấp hại 2.2 Dữ liệu ảnh sử dụng 3.1 Hiện trạng đất đai Ban 3.2 Diện tích rừng Thơng bị nh 4.1 Vịng đời sâu róm thơng kh 2009 – 2014 4.2 Quan hệ nhiệt độ với thời g 4.3 Thành phần số loài thi 4.4 Mật độ sâu hại OTC 4.5 Thống kê số điểm mẫu 4.6 Độ xác đồ t 4.7 Số liệu khí tượng trung bìn 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 Phân cấp nguy phát dịch tố sinh thái Phân cấp nguy phát dịch tố sinh thái, diện tích (ha) Hệ số mức độ ảnh hưởng c hình đến khả xuất hiệ Điểm đánh giá tổng hợp củ Tỷ lệ diện tích cấp nguy vực nghiên cứu vii DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên bảng 1.1 Tổ thành hệ sinh thái vật gây hại câ 1.2 Sơ đồ Sâu róm thơng với thiên địch 2.1 Sơ đồ khu vực nghiên cứu đề tà 2.2 Sơ đồ tuyến điều tra đề tài 2.3 Các bước thực xây dựng đ 4.1 Bản đồ trạng rừng khu vực ngh 4.2 Biểu đồ nhiệt độ trung bình từ thán 4.3 Bản đồ nhiệt độ bề mặt năm 2015 ( 4.4 Biểu đồ độ ẩm không khí bình q 4.5 Bản đồ độ ẩm khu vực nghiên cứu 4.6 Biểu đồ lượng mưa trung bình từ th 4.7 Bản đồ phân bố thức ăn sâu róm thô 4.8 Bản đồ độ cao tuyệt đối khu vực ng 4.9 Bản đồ hướng phơi khu vực nghiên 4.10 Phân cấp độ cao tuyệt đối (m) 4.11 Phân cấp hướng phơi 4.12 Phân bố không gian nguồn thức ăn 4.13 Phân bố không gian nhiệt độ (oC) 4.14 Phân cấp độ ẩm (%) 4.15 Phân cấp nguy phát dịch sâu róm Bình, huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh H ́ ̀ ĐĂṬ VÂN ĐÊ Theo số liệu thống kê rừng Việt Nam năm 1999 nước có 1.471.394 rừng trồng, đến năm 2008 tăng lên 2.770.182 Trong diện tích rừng trồng lồi thơng lớn Trong chương trình triệu rừng nước ta, Thông xác định lồi trồng rừng Đây lồi có giá trị kinh tế cao, gỗ dùng xây dựng, làm giấy, đặc biệt gỗ thông nhẹ, dễ gia công nên thường dùng công nghệ bao bì, ốp tường, trần nhà nhựa thơng dùng nhiều ngành công nghiệp để sản xuất sơn, vecni, vật liệu cách điện mặt hàng tiêu dùng Cây Thơng sống đất cằn, đất bạc màu độ dốc cao mà nhiều loại khác không phát triển Thông loại kim nên chống chịu gió bão, Thơng xanh quanh năm nên tác dụng che phủ phòng hộ lớn Tuy nhiên, việc trồng thơng lồi quy mô lớn bộc lộ nhiều nhược điểm gây khó khăn cho cơng tác quản lý bảo vệ rừng, đặc biệt lượng thức ăn tập trung lớn nên nguy sâu bệnh hại cao Chính cơng tác phịng trừ sâu bệnh hại cần thiết Sâu róm thơng chủ yếu gây hại lồi thơng, số lồi gây thành dịch, khả sinh sản nhanh, thời gian ngắn tăng lên thành quần thể gây hại vô lớn Do số lượng quần thể lớn, thời gian ngắn bị hại đám, điều kiện khí hậu khơng thuận lợi, bị chết khơ Mọi người nói năm sâu róm thơng phá hại năm khơng có nhựa; giảm sản lượng nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sống nhân dân; lông độc thân sâu non kén, sau tiếp xúc với người, làm cho da sưng tấy lên, nghiêm trọng làm cho người khả lao động Một số vùng Thơng báo trâu bị ăn phải kén sâu làm cho chúng bị chết Sâu róm thơng thường mang lại cho hậu không lường trước Theo thống kê đến hết năm 2013, tồn tinhh̉ Thanh Hóa có15.000 Thơng, tâpp̣ trung chủyếu ởhai huyêṇ Tĩnh Gia Hà Trung Tuy nhiên, rừng Thơng thường bi sâụ róm thơng gây haịnăng,p̣ đa ̃làm giảm suất nhưa,p̣ tăng chi phíđầu tư cơng vàvâṭtư đểphịng sâu róm thơng Đăcp̣ biêt,p̣ sâu róm thơng phát sinh thành dicḥ se ̃ăn truịlátThông, gây hiêṇ tươngp̣ goị là“cháy” Nếu hiêṇ tươngp̣ kéo dài se ̃gây chết hàng loaṭcho rừng thông Nguyên nhân chinh́ làdo chưa nắm đươcp̣ quy luâṭphát sinh, phát triển sâu róm thơng vàcơng tác dư p̣tính, dư p̣báo làm chưa tốt, nên thường sâu róm thông phát triển diêṇ rôngp̣ đốc thúc dâpp̣ dicḥ hiêụ quảphòng trừ thấp Các giải pháp phòng trừ chưa mang tinh́ tổng thểnhư biêṇ pháp phòng trừ tổng hơpp̣ “IPM” Trong biêṇ pháp sinh hocp̣ chỉtâpp̣ trung vào viêcp̣ sử dungp̣ Boveirin, Bt , chưa đềcâpp̣ đến biêṇ pháp bảo vê,p̣nhân ni loaịkýsinh thiên đicḥ sâu róm thơng ởngồi tư p̣nhiên Thuốc hóa hocp̣ sử dụng phịng trừ sâu róm năm qua lànhững loaịthuốc cóđơcp̣ tinh́ cao, ảnh hưởng xấu đến mơi sinh, mơi trường vàsức khỏe người lao đôngp̣ Mặc dù việc ứng dụng GIS viễn thám sử dụng rộng rãi hoạt động quản lý tài nguyên thiên nhiên, có tài nguyên rừng Tuy nhiên, nay, chưa có đề tài nghiên cứu ứng dụng GIS viễn thám việc xây dựng đồ cảnh báo hay dự báo dịch sâu bệnh hại nói chung dịch sâu róm thơng Việt Nam Viv̀ ây,p̣ đềtài “Ứng dụng GIS viễn thám xây dựng đồ dự báo dịch sâu róm thơng huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh Hóa” lựa chọn góp phần làm sở khoa đề xuất giải dự báo phịng chống dịch sâu róm thơng khu vực nghiên cứu Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 29 Ủy ban nhân dân tỉnh Thanh hóa (2005), Chiến lược phát triển lâm nghiệp tỉnh Thanh hóa giai đoạn 2001-2010, Thanh Hóa 37 Viện bảo vệ thực vật (1997), Phương pháp nghiên cứu bảo vệ thực vật, Hà Nội 21 Watsons, More (1975), Sổ tay dẫn thực tiễn quẩn lý sâu bệnh hại tổng hợp IPM, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh: 40 T Alipour, M.R.Sarajian, A Esmaeily (2003), Land surface temperature estimation from thermal band of Landsat sensor, case study: Alashtart city 41 Jose´ A Sobrino, Juan C Jime´nez-Mun˜oz, Leonardo Paolini (2004), Land surface temperature retrieval from LANDSAT TM 42 Rozenstein, Zhihao Qin, Yevgeny Derimianand Arnon Karnieli (2014), Derivation of Land Surface Temperature for Landsat-8 TIRS Using a Split Window Algorithm 43 Osman Orhan, Semih Ekercin and Filiz Dadaser-Celik (2014), Use of Landsat Land Surface Temperature and Vegetation Indices f or Monitoring Drought i n the Salt Lake Basin Area, Turkey 44 Shepherd R.E, Gray T.G, Chorney R.J, Dateman G.E 1985, Pest Management of a Monitoring edemic population with pheremone traps to detect incipient outbreak Websites: http://Landsat.usgs.gov/Landsat8_Using_Product.php http://vi.wikipedia.org/wiki/H%C3%A0m_Y%C3%AAn http://earthexplorer.usgs.gov/ http://www.vawr.org.vn/ PHỤ LỤC Phụ biểu 01 Phiếu điều tra sơ sâu hại rừng trồng Nơi Tuy Ngà Vị trí quan sát STT Lơ Nơi Tuy Ngà Vị trí quan sát STT Lơ 40 41 42 43 44 45 46 47 48 10 49 Tổng Nơi đ Tuyế Ngày Vị trí quan sát STT Lơ 10 11 12 13 14 18 19 10 20 Tổng Phụ lục 02: Bảng câu hỏi vấn I- Thông tin chung Địa điểm điều tra: Thôn ………………….xã: …………… Những thông tin chủ hộ: - Họ tên chủ hộ: ………………………… – Nam (Nữ) - Tuổi: Dân tộc: - Trình độ văn hóa: - Nghề nghiệp chính: - Số khẩu: nghề nghiệp phụ: Số lao động chính: ; phụ: II- Thông tin hoạt động điều tra sâu róm thơng: Gia đình có tham gia khai thác nhựa Thơng khơng? có khơng Diện tích khai thác nhựa thông: ……………… (ha) Khi lên rừng khai thác nhựa thơng gia đình có quan tâm để ý đến sâu róm thơng khơng? có Trên lơ rừng gia đình khai thác nhựa thơng gia đình có thấy sâu róm thơng mật độ sâu có cao hay thấp? có Gia đình có phát thấy có chim chèo bẻo hay ong mắt đỏ nấm phấn trắng rừng khơng, có chúng xuất có nhiều khơng? có Sâu róm thơng thường xuất nhiều vị trí nào? Chân núi Khi phát lơ rừng khai thác có sâu gia đình có báo cho Ban quản lý biết để sử lý khơng? có khơng rừng bị sâu róm thơng nặng gia đình có tham gia phối hợp với ban quản lý rừng phòng hộ Tĩnh Gia phịng trừ sâu róm thơng khơng ? có khơng Khi lơ rừng gia đình nhận khốn bị nhiễm sâu róm thơng có ảnh hưởng tới sản lượng nhựa khơng? có 10 khơng Những khó khăn việc khai thác trích dưỡng nhựa thơng gì? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Ngày tháng năm 2015 Phụ lục 03: Bảng biểu tọa độ độ ẩm tháng 8/2015 Điểm 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 Phụ lục 04: Phiếu thu thập điểm trạng sử dụng đất Số TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 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 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 ... cứu ứng dụng GIS viễn thám việc xây dựng đồ cảnh báo hay dự báo dịch sâu bệnh hại nói chung dịch sâu róm thơng Việt Nam Viv̀ ây,p̣ đềtài ? ?Ứng dụng GIS viễn thám xây dựng đồ dự báo dịch sâu róm. .. ứng dụng việc dự báo, cảnh báo dịch sâu róm thơng 15 1.3.1 Phương pháp dự tính số lượng sâu hại 15 1.3.2 Dự tính, dự báo khả phát dịch loài sâu hại 16 1.4 Ứng dụng GIS viễn thám dự báo. .. CẢM ƠN Được đồng ý Trường Đại học Lâm nghiệp, Phòng đào tạo sau Đại học Tôi tiến hành thực đề tài ? ?Ứng dụng GIS viễn thám xây dựng đồ dự báo dịch sâu róm thơng huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh Hóa”