9. CẤU TRÚC LUẬN ÁN
1.3.2.Phương pháp đánh giá
1.3.2.1. Phương pháp đánh giá thoái hóa đất hiện tại
a. Phương pháp so sánh phẫu diện
Các loại đất khác nhau sẽ có hình thái và cấu trúc phẫu diện khác nhau. Có thể phát hiện ra đất bị thoái hóa qua phẫu diện đất. Một phẫu diện hoàn chỉnh thường có đầy đủ các tầng phát sinh, đặc biệt là tầng A bề mặt (tầng tích tụ mùn). Sự cắt cụt hay vùi lấp tầng A thể hiện các mức độ thoái hóa. Tầng B tích tụ các hợp chất hữu cơ - khoáng, tầng C gần với vùng phân hóa đá mẹ và nước ngầm. Phương pháp so sánh phẫu diện đất còn có thể phát hiện các chất mới hình thành chỉ thị cho thoái hóa đất như kết von, đá ong, đá lẫn, đá lộ đầu [44].
b. Phương pháp sử dụng chỉ thị thực vật cho thoái hóa đất
Mỗi một loại đất sẽ phù hợp cho một hay nhiều loại thực vật sinh trưởng và phát triển. Tuy nhiên, dưới tác động của nhiều nhân tố (tự nhiên, kinh tế - xã hội) trong một khoảng thời gian nhất định, đất sẽ bị thoái hóa và ảnh hưởng đến sự sống của cây, đất rừng trở thành đất hoang hóa. Do đó, trên cơ sở các chỉ thị của thực vật như kiểu quần xã, độ che phủ, thành phần loài thực vật, hoặc năng suất cây trồng, chúng ta có thể xác định được mức độ thoái hóa đất trong lãnh thổ nghiên cứu [44]. Ngoài thực vật, các chỉ thị về động vật đất như giun, mối, kiến… đặc biệt là vi sinh vật đất là những chỉ thị rất có giá trị trong phản ánh độ phì đất.
c. Phương pháp xác định các yếu tố giới hạn về vật lý và hóa học đất[44] Sự thoái hóa đất có thể xảy ra ở mỗi yếu tố riêng biệt như cấu trúc đất, thành phần cơ giới, độ ẩm, nghèo kiệt dinh dưỡng hay ô nhiễm do các chất hóa học… Vì vậy, phương pháp này giúp xác định diễn thế suy thoái của đất tiến tới giới hạn sinh thái và môi trường. Các giới hạn này được xác định theo Quy chuẩn VN - 2008 [8].
d. Phương pháp thành lập bản đồ thoái hóa đất hiện tại
- Xác định các tiêu chí và chỉ tiêu cho thành lập bản đồ thoái hóa đất hiện tại tỉnh TTH tỷ lệ 1/100.000 [60]. Trên cơ sở hệ thống chỉ tiêu lựa chọn, sử dụng các bản đồ chuyên đề đã được chỉnh lý, bổ sung, luận án tiến hành tích hợp trong phần mềm ArcGIS để thành lập bản đồ thoái hóa đất hiện tại tỉnh Thừa Thiên Huế.
Bảng 1.1. Hệ thống tiêu chí và chỉ tiêu cho thành lập bản đồ thoái hóa đất hiện tại tỉnh TTH tỷ lệ 1/100.000
STT Tiêu chí Chỉ tiêu
1 Tiêu chí thoái hóa hóa học 1. Chỉ tiêu hàm lượng chất hữu cơ (OM%) 2 Tiêu chí thoái hóa vật lý 2. Chỉ tiêu độ dày tầng đất
3. Chỉ tiêu thành phần cơ giới 3 Tiêu chí sinh học 4. Chỉ tiêu thực vật chỉ thị
- Ứng dụng công nghệ GIS để chồng xếp, thành lập bản đồ thoái hóa đất hiện tại tỉnh Thừa Thiên Huế. Quy trình thành lập được trình bày trong sơ đồ sau:
Hình 1.1.Sơ đồ quy trình thành lập bản đồ thoái hóa đất hiện tại
1.3.2.2. Phương pháp đánh giá thích hợp đất đai và phân hạng mức độ thích hợp
a. Phương pháp đánh giá thích hợp đất đai
Phương pháp đánh giá đất đai do FAO đề xuất (1976) [23] là phương pháp đánh giá có ưu thế, đã được áp dụng thành công ở nhiều quốc gia đang phát triển phục vụ quy hoạch sử dụng đất đai trong nhiều năm qua.
Đánh giá điều kiện tự nhiên nói chung và đánh giá đất đai nói riêng phải gắn liền với các điều kiện sinh thái nhằm đưa ra một hệ thống sản xuất có chọn lọc, đáp
Bản đồ HTSDĐ và thảm thực vật Kết quả phân tích đất Bản đồ đất tỷ lệ 1/100.000 Bản đồ chỉ tiêu thực vật Bản đồ chỉ tiêu TPCG Bản đồ chỉ tiêu độ dày tầng đất Bản đồ chỉ tiêu hàm lượng mùn BẢN ĐỒ THOÁI HÓA ĐẤT HIỆN TẠI
ứng đầy đủ 3 chỉ tiêu: phù hợp với điều kiện sinh thái, có hiệu quả KT - XH cao và chất lượng môi trường được đảm bảo. Như vậy, việc đánh giá đất đai phải được xem xét trên nhiều phương diện, bao gồm cả tự nhiên và KT - XH nên phải có sự kết hợp các chuyên gia của nhiều ngành.
Ở Việt Nam, nhiều nhà khoa học địa lý đã cố gắng tìm ra những phương pháp đánh giá để tăng cường độ chính xác cho các nghiên cứu của mình như: Phạm Hoàng Hải [27], Nguyễn Cao Huần [35], Đỗ Đình Sâm [74], Lê Văn Thăng [81], [82], Hoàng Đức Triêm [86]… Các tác giả đã sử dụng một số phương pháp như: phương pháp mô hình chuẩn, phương pháp bản đồ, phương pháp đánh giá định tính, phương pháp định lượng, phương pháp đánh giá bằng thang điểm tổng hợp, phương pháp trọng số… và đã cho những kết quả đáng tin cậy, có sức thuyết phục cao.
Xuất phát từ mục tiêu và nhiệm vụ đặt ra, luận án đã sử dụng phương pháp đánh giá bằng thang điểm tổng hợp và áp dụng trung bình nhân theo đề nghị của D.L Armand (1975) để đánh giá thích hợp đất đai phục vụ phát triển NLN ở tỉnh Thừa Thiên Huế. Bài toán có dạng:
Trong đó: M0: Điểm đánh giá của các ĐVĐĐ.
a1, a2, a3…an: Điểm của chỉ tiêu 1 đến chỉ tiêu n n: số lượng chỉ tiêu dùng để đánh giá.
b. Phương pháp phân hạng mức độ thích hợp
Theo tổng kết và hướng dẫn của FAO (Bulletin No52) [112], có 4 phương pháp phân hạng phổ biến có thể vận dụng:
- Phân hạng chủ quan: Phương pháp này thường được sử dụng bởi các chuyên gia có nhiều kinh nghiệm, hi ểu biết rõ về vùng nghiên cứu. Ưu điểm của phương pháp này là nhanh và sát thực tế, nhưng hạn chế là mang tính chủ quan nên khó thuyết phục.
- Phân hạng theo điều kiện giới hạn: Đây là phương pháp tương đối đơn giản vì dựa vào quy luật tối thiểu của Liebig, coi nhân tố tối thiểu sẽ quyết định năng
n
M0 = a1. a2. a3... an
suất và sản lượng cây trồng. Do đó, có thể căn cứ vào yếu tố hạn chế cao nhất mà có thể xác định hạng. Hạn chế của phương pháp này là hơi máy móc và không giải thích được những mối tác động qua lại giữa các yếu tố sinh thái. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Phân hạng theo phương pháp làm mẫu: Đây là phương pháp chỉ thực hiện trong các nghiên cứu chuyên sâu, với quy mô nhỏ. Phương pháp này khá tỉ mỉ nên tốn nhiều công sức và tiền của.
- Phân hạng theo phương pháp toán học: Đây là phương pháp được thực hiện bằng các phép tính cộng, tính nhân, tính theo phần trăm hay cho điểm các hệ số và thang bậc quy định. Ưu điểm của phương pháp này là xây dựng thang phân hạng một cách khách quan, có chứa những tham số của vùng nghiên cứu một cách cụ thể. Tham khảo công trình phân hạng của FAO (Dent D và Young A) (1981); Young A (1989) [109], [125] và của một số tác giả, luận án lựa chọn 4 cấp phân hạng gồm: S1 (Rất thích hợp), S2 (Thích hợp), S3 (Ít thích hợp) và N (Không thích hợp). Mỗi hạng ứng với 1 điểm số như sau: S1: 3 điểm; S2: 2 điểm; S3: 1 điểm và N: 0 điểm. Qua phân tích các phương pháp phân hạng trên cho thấy, hình thức phân hạng theo phương pháp toán học và sử dụng công thức tính khoảng cách ∆D là phù hợp với điều kiện cụ thể của lãnh thổ nghiên cứu. Công thức có dạng:
Trong đó: ∆D : Giá trị khoảng cách điểm trong mỗi hạng. Dmax : Giá trị điểm đánh giá chung cao nhất. Dmin : Giá trị điểm đánh giá chung thấp nhất. M : Số cấp đánh giá.
Như vây, số hạng được phân cấp ngoài sự phụ thuộc vào giá trị điểm tối đa và tối thiểu được chọn, nó còn phụ thuộc vào số lượng các cấp được đưa vào đánh giá và phân hạng.
c. Phương pháp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai
Bản đồ đơn vị đất đai được xây dựng bằng cách chồng xếp các lớp thông tin
Dmax - Dmin ∆D = M (1)
chuyên đề như loại đất, độ dốc, tầng dày,... kết quả cho ra các khoanh đất khác nhau, trong các khoanh đất có các đặc trưng về môi trường tự nhiên tương đối đồng nhất. Quy trình xây dựng bản đồ đơn vị đất đai tỉnh Thừa Thiên Huế như sau:
Bước 1. Thu thập các tư liệu (tài liệu bản đồ; các báo cáo thuyết minh; các tài liệu, số liệu khác) có liên quan đến vùng nghiên cứu.
Bước 2. Xác định và phân cấp chỉ tiêu các yếu tố.
Bảng 1.2. Hệ thống chỉ tiêu thành lập bản đồ đơn vị đất đai tỉnh Thừa Thiên Huế tỷ lệ 1/100.000
STT Chỉ tiêu Số cấp STT Chỉ tiêu Số cấp
1 Loại đất 23 6 Độ cao 5
2 Độ dốc 4 7 Sinh khí hậu 5
3 Độ dày tầng đất 4 8 Khả năng thoát nước 4
4 Thành phần cơ giới 5
9 Hiện trạng thoái hóa đất 3
5 Hàm lượng mùn 4
Bước 3. Xây dựng các bản đồ đơn tính.
Bước 4. Sử dụng phần mềm ArcGis chồng ghép các bản đồ đơn tính để xây dựng bản đồ đơn vị đất đai.
Bước 5. Thống kê mô tả các đơn vị đất đai.
Hình 1.2.Sơ đồ quy trình thành lập bản đồ đơn vị đất đai
Các tiêu chí đánh giá GIS PHÂN TÍCH DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ĐƠN VỊ ĐẤT ĐAI BẢN ĐỒ THOÁI HÓA ĐÁT HT BẢN ĐỒ SINH KHÍ HẬU BẢN ĐỒ ĐỘ DỐC BẢN ĐỒ ĐỘ CAO BẢN ĐỒ HÀM LƯỢNG MÙN BẢN ĐỒ THÀNH PHẦN CG BẢN ĐỒ TẦNG DÀY B BẢN ĐỒ ĐẤT
Trên cơ sở nghiên cứu lý luận và thực tiễn có liên quan đến hướng nghiên cứu, trình tự thực hiện luận án được khái quát như sau:
Hình 1.3. Sơ đồ các bước nghiên cứu Bước 5:
Đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên đất phục vụ phát triển NLN bền vững
Bước 1:
- Xác định mục tiêu, đối tượng và nội dung nghiên cứu. - Xác định phương pháp nghiên cứu.
Bước 2:
Điều tra cơ bản và thu thập tài liệu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bước 3:
- Đánh giá điều kiện phát sinh và thoái hóa đất;
- Xây dựng các bản đồ chuyên đề (BĐ địa chất, phân bậc địa hình, sinh khí hậu, mạng lưới thủy văn, thảm thực vật, hiện trạng sử dụng đất);
- Xác định các quá trình hình thành đất; - Phân loại đất (BĐ thổ nhưỡng).
Bước 4:
Đánh giá tổng hợp lớp phủ thổ nhưỡng phục vụ phát triển nông lâm nghiệp
* Đánh giá thoái hóa đất hiện tại
- Xác định quá trình và nguyên nhân thoái hóa đất;
- Lựa chọn và phân cấp chỉ tiêu đánh giá;
- Phân tích và tích hợp các BĐ chuyên đề để thành lập bản đồ thoái hóa đất hiện tại
- Đánh giá quy mô, mức độ thoái hóa đất hiện tại.
* Đánh giá thích hợp đất đai cho các loại hình sử dụng:
- Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai; - Lựa chọn loại hình sử dụng NLN phục vụ mục tiêu đánh giá (cây hàng năm: lạc, đậu, vừng; cây ăn quả: bưởi thanh trà; cây công nghiệp: cây cao su; cây lâm nghiệp: keo tai tượng);
- Đánh giá và phân hạng mức độ thích hợp cho các loại hình sử dụng;
- Xây dựng bản đồ phân hạng thích hợp cho từng loại hình sử dụng.
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1
1. Các tài liệu, công trình nghiên cứu có liên quan đến đánh giá tổng hợp lớp phủ thổ nhưỡng phục vụ phát triển nông lâm nghiệp bền vững trên thế giới, Việt Nam và tỉnh Thừa Thiên Huế đã được tổng quan có chọn lọc. Tác giả luận án đã vận dụng một số quan điểm chính trong đánh giá đất Thừa Thiên Huế như: quan điểm phát sinh học đất, quan điểm tổng hợp và quan điểm sử dụng đất bền vững.
2. Nghiên cứu tổng hợp lớp phủ thổ nhưỡng tỉnh Thừa Thiên Huế phục vụ phát triển nông lâm nghiệp bền vững được tác giả tích hợp hai nội dung: Nghiên cứu thoái hóa đất hiện tại (cung cấp thêm dẫn liệu trong đánh giá thích hợp đất đai) và đánh giá thích hợp đất đai theo FAO. Đơn vị đất đai là đơn vị cơ sở được lựa chọn để đánh tiềm năng cũng như định hướng sử dụng đất ở địa bàn nghiên cứu trong đó chú ý đến thực trạng thoái hóa đất.
3. Các phương pháp so sánh phẫu diện, phương pháp sử dụng chỉ thị thực vật cho thoái hóa đất, phương pháp xác định các yếu tố giới hạn về vật lý và hóa học đất để nghiên cứu thoái hóa đất hiện tại và phương pháp đánh giá bằng thang điểm tổng hợp, áp dụng bài toán trung bình nhân, phương pháp phân hạng theo toán học đã được sử dụng để đánh giá phân hạng mức độ thích hợp của đất đai cho một số loại hình sử dụng nông lâm nghiệp cụ thể ở Thừa Thiên Huế.
Chương 2. ĐẶC TRƯNG ĐỊA LÝ PHÁT SINH VÀ THOÁI HÓA LỚP PHỦ