Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.3.3. Ảnh hưởng của độ che phủ rừng đến chất lượng dòng chảy
vực sông Bùi
* Kết quả xác định độ che phủ của rừng thông qua bản đồ
Qua khảo sát thực tế tại địa phương và phân tích số liệu về biến động độ che phủ rừng cho thấy trong giai đoạn 1995 – 2010 độ che phủ của rừng không ngừng được nâng cao cả về mặt diện tích và chất lượng rừng. Số liệu về diễn biến độ che phủ rừng qua các thời kỳ và đặc điểm chất lượng dịng chảy tại lưu vực sơng Bùi được tổng hợp qua bảng 4.12 sau.
Bảng 4.12. Độ che phủ rừng và các yếu tố dòng chảy qua các thời kỳ Năm Độ che phủ rừng (%) Lưu lượng dòng chảy Q (m3
/s)
Chiều cao mực
nước H (cm) nước T (Nhiệt độ oC)
1995 10.8 0.9 1,971.2 24.5
2000 11.7 1.3 1,997.2 24.7
2005 54.6 1.5 1,997.7 24.6
2010 56.1 1.4 2,001.8 25.5
(Nguồn : Trạm thủy văn Lâm Sơn – Lương Sơn – Hịa Bình) * Kết quả xác định độ che phủ của rừng thông qua ảnh vệ tinh.
Để xác định độ che phủ của rừng thông qua ảnh vệ tinh đề tài tiến hành xây dựng khóa ảnh từ đó tạo cơ sở để phân loại ảnh vệ tinh các năm không thuộc chu kỳ kiểm kê rừng : 1992, 1997, 2002, 2007. Kết quả xây dựng khóa giải đốn các trạng thái rừng được thể hiện như sau :
Hình 4.31: Kết quả tính NDVI trên ảnh landsat ETM năm 2007 Bảng 4.13. Khóa giải đốn các trạng thái rừng
Trạng thái X S N X1 X2 Gd Gt Mặt nước -0.0200 0.0876 19 -0.0719 0.0319 -0.0950 0.0714
Đất khác 0.1159 0.0223 135 0.1109 0.1208 0.0714 0.1523
Trảng cỏ_cây bụi 0.1965 0.0471 92 0.1838 0.2092 0.1523 0.2158
Núi đá không cây 0.2357 0.0494 91 0.2224 0.2490 0.2158 0.2717
Rừng tre nứa 0.3272 0.0583 21 0.2944 0.3600 0.2717 0.3774
Rừng trồng 0.4028 0.0353 126 0.3947 0.4109 0.3774 0.4443
Rừng phục hồi 0.4920 0.0421 57 0.4776 0.5064 0.4443 0.5789
(Nguồn: Phần mềm Sinh Khí Hậu – Viện STTNR&MT – trường ĐH Lâm nghiệp)
Sau khi xây dựng được khóa giải đốn các trạng thái rừng đề tài tiến hành phân lọai ảnh và tiến hành thống kê diện tích rừng, xác định độ che phủ của rừng tại các năm này tạo cơ sở để đánh giá ảnh hưởng của thảm thực vật rừng đến chất lượng dòng chảy. Kết quả được thể hiện như bảng sau :
Bảng 4.14. Kết quả xác định độ che phủ rừng trên ảnh vệ tinh và các yếu tố dòng chảy qua các thời kỳ
Năm Độ che phủ rừng (%) Lưu lượng dòng chảy Q (m3/s) Chiều cao mực nước H (cm) Nhiệt độ nước T (oC) 1992 9.5 0.8 1,962.50 24.6 1997 11.3 1.2 1,991.30 24.9 2002 50.2 1.1 1,999.40 25.5 2007 55.4 1.5 2,000.80 25
(Nguồn: Phần mềm Sinh Khí Hậu – Viện STTNR&MT – trường ĐH Lâm nghiệp)\
Từ kết quả bảng 4.13 và bảng 4.14 cho thấy trong giai đoạn 1992 – 2010 độ che phủ của rừng trong lưu vực sông Bùi đã tăng gấp 6 lần từ 9.5% vào năm 1992 đến năm 2010 đã đạt 56.1% độ che phủ. Cùng với việc tăng độ che phủ của rừng, ta thấy các yếu tố phản ánh chất lượng dòng chảy tại lưu vực sông Bùi cũng đồng thời được cải thiện một cách đáng kể theo chiều hướng tích cực (lưu lượng nước lớn hơn và ổn định hơn qua các năm).
- Lưu lượng dòng chảy năm 1992 đạt 0.8 (m3/s) khi độ che phủ của rừng đạt 9.5 %, năm 2000 khi độ che phủ của rừng đạt 11.7 % lưu lượng dòng chảy đạt 1.3 (m3/s), năm 2005 khi độ che phủ của rừng đạt 54.6% thì lưu lượng dòng chảy đạt 1.5 (m3/s) và năm 2010 khi độ che phủ rừng đạt 56.5% thì lưu lượng dịng chảy đạt 1.4 (m3/s) mặc dù trong năm 2010 thời tiết tương đối khô hạn và tổng lượng mưa đo được trong năm 2010 là 1,305 mm thấp nhất trong 4 thời điểm nghiên cứu. Qua đây chúng ta thấy rõ vai trò to lớn của rừng đối với mục tiêu giữ nước và duy trì nguồn nước cung cấp trong mùa khô.
- Chiều cao mực nước cũng là một trong những nhân tố được cải thiện rõ rệt cùng với sự tăng lên của độ che phủ rừng qua các thời kỳ, năm 1992 đạt 1,962.5 cm đến năm 2010 đạt 2,001.8 cm. Như vậy, số liệu cho thấy độ che phủ của rừng là một trong những nhân tố có ảnh hưởng tích cực đến chất lượng dịng chảy tại lưu vực sơng Bùi.
- Nhiệt độ dòng chảy, số liệu quan trắc cho thấy mối liên hệ giữa biến thiên nhiệt độ nước qua các thời kỳ và biến thiên độ che phủ rừng là không thể hiện mối liên hệ rõ ràng. Điều này cũng phản ánh đúng hiện thực khách quan, trong một quy mô nhỏ như lưu vực sơng Bùi thì độ che phủ của rừng và lượng mưa trong lưu vực chưa thể có những tác động rõ rệt đến yếu tố nhiệt độ khơng khí nói chung và nhiệt độ nước nói riêng.
Mối liên hệ giữa độ che phủ của rừng với chất lượng dòng chảy được thể hiện trực quan qua các hình sau :
Hình 4.32. Liên hệ giữa lưu lượng dòng chảy và độ che phủ của rừng
y = 12.76ln(x) + 1949. R² = 0.543 1,960.00 1,965.00 1,970.00 1,975.00 1,980.00 1,985.00 1,990.00 1,995.00 2,000.00 2,005.00 0 20 40 60 Chiều cao mực nước H (cm) Log. (Chiều cao mực nước H (cm))
y = 0.293ln(x) + 23.97 R² = 0.404 24.4 24.6 24.8 25 25.2 25.4 25.6 0 20 40 60 Nhiệt độ nước T (oC)
Log. (Nhiệt độ nước T (oC))
Hình 4.34. Liên hệ giữa nhiệt độ nước và độ che phủ của rừng
4.3.4. Ảnh hưởng tổng hợp của lượng mưa và độ che phủ rừng đến chất lượng dịng chảy trong lưu vực sơng Bùi
- Ảnh hưởng của lượng mưa và độ che phủ rừng đến lưu lượng dòng chảy
Ảnh hưởng tổng hợp của lượng mưa và độ che phủ rừng đến lưu lượng dòng chảy được thể hiện qua phương trình sau :
Lưu lượng dòng chảy = 0.46 + 0.0003 Lượng mưa + 0.008 Độ che phủ
Với R2 = 0.72 (sig = 0. 0.04 < 0.05).
Như vậy, tác động tổng hợp của lượng mưa và độ che phủ rừng có mối liên hệ với lưu lượng dòng chảy. Điều này phù hợp bởi khi phân tích riêng ảnh hưởng của từng nhân tố đến lưu lượng dòng chảy ta cũng nhận thấy rõ mối liên hệ của từng nhân tố này với lưu lượng dòng chảy. Quan hệ giữa lưu lượng dòng chảy với lượng mưa và độ che phủ là quan hệ đồng biến có nghĩa là khi lượng mưa tăng, độ che phủ của rừng tăng sẽ làm tăng lưu lượng dòng chảy, ngược lại khi lượng mưa giảm, độ che phủ rừng giảm sẽ làm giảm lưu lượng dòng chảy.
- Ảnh hưởng của lượng mưa và độ che phủ rừng đến chiều cao mực nước
Ảnh hưởng của lượng mưa và độ che phủ rừng đến chiều cao mực nước được thể hiện qua phương trình dưới đây :
Chiều cao mực nước = 1958.8 + 0.01 Lượng mưa + 0.45 Độ che phủ Với R2 = 0.58
Tác động tổng hợp của lượng mưa và độ che phủ rừng đến chiều cao mực không thể hiện rõ mối quan hệ (sig = 0.111 > 0.05).
- Ảnh hưởng của lượng mưa và độ che phủ rừng tới nhiệt độ của nước :
Nhiệt độ nước = 25.1 - 0.0003 Lượng mưa + 0.01 Độ che phủ Với R2 = 0.50
Tác động tổng hợp của lượng mưa và độ che phủ rừng đến nhiệt độ nước không thể hiện rõ mối quan hệ (sig = 0.172 > 0.05).