vực
các xã miền núi huyện Ba Vì
3 3 1 Đánh giá xói mòn đất khu vực chân núi Ba Vì trong mối tương quan địa mạo – thổ nhưỡng
Xói mòn đất là một trong các tai biến ngoại sinh khá phổ biến, quá trình này diễn ra chậm chạp, nhưng thường xuyên, liên quan các quá trình rửa trôi, bóc mòn, hiển diện hầu khắp trên bề mặt địa hình lục địa của Trái đất
Trên địa hình vùng nghiên cứu, diện tích được rừng che phủ rất thấp, ngay trên địa phận Vườn Quốc gia Ba Vì và các phần đệm, mặc dù đã có sự bảo vệ, trồng rừng bổ sung, thì diện tích đất lâm nghiệp chỉ khoảng trên dưới 18 – 20%, còn lại là đất nông nghiệp, đất sử dụng vào các mục đích khác không có tán rừng che phủ, chắc chắn đang chịu tác động xói mòn đất Tính trên tổng thể toàn khu vực nghiên cứu chắc chắn diện tích đất trống, đồi trọc, vắng thực vật che phủ, trực tiếp chịu tác động của quá trình xói mòn đất, sẽ chiếm tỷ lệ cao hơn nhiều
* Các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn
Theo Wischmeier và Smith (1978) thì phương trình dự tính lượng đất xói
mòn do nước gây ra hay thường được gọi là phương trình mất đất phổ dụng như sau:
A = R K L S C P Trong đó:
A: Lượng đất bị xói mòn (tấn/ha/năm) R: Yếu tố mưa và dòng chảy
K: Hệ số bào mòn của đất
S: Yếu tố độ dốc
C: yếu tố che phủ và quản lý đất P: Yếu tố biện pháp chống xói mòn L: Yếu tố chiều dài dốc
Tuy nhiên, khi nghiên cứu về nguyên nhân gây ra xói mòn đất do mưa người ta thấy chủ yếu tập trung vào các yếu tố sau:
a Mưa và dòng chảy
Ở khu vực chân núi Ba Vì, lượng mưa trung bình của khu vực đạt 1800 – 2500mm, thuộc chế độ mưa nhiều, do vậy mưa là nguyên nhân cơ bản gây nên xói mòn đất
Lượng mưa cũng tăng từ chân đến đỉnh núi Ba Vì Bên sườn phía Đông của núi, trong khi lượng mưa trung bình năm ở chân núi vào khoảng trên dưới 2000mm thì lên đến độ cao 400m lượng mưa đã tăng tới 2200mm, ở độ cao 600m lượng mưa lên tới 2400m và đến độ cao 800m đã lên tới 2500mm Như vậy tiến độ tăng của lượng mưa trung bình vào khoảng 60mm/100m độ cao [12]
Nếu quy ước tháng mưa là tháng có lượng trung bình trên 100mm thì ở đây mùa mưa kéo dài tới 7 tháng Nhìn chung mưa ở khu vực này không dải đều suốt năm mà tập trung vào một mùa khoảng từ tháng 4 – 10 Lượng mưa có sự phân hóa rõ rệt giữa hai mùa, số ngày mưa thay đổi không nhiều qua các tháng Trong các
tháng giữa mùa mưa, số ngày mưa vào khoảng trên dưới 15 ngày Tháng giữa mùa ít mưa, số ngày mưa cũng đạt tới trên dưới 10 ngày (bảng 1)
Bảng 3 1: Số ngày mưa trong năm khu vực Sơn Tây – Ba Vì (đơn vị: ngày)
(nguồn: Số liệu khí tượng trong Khí hậu Hà Tây – Phạm Tất Đắc [10])
Lượng mưa lớn trong mùa mưa phân phối rất không đồng đều trong quá trình mưa và có sự biến động mạnh mẽ từ năm này qua năm khác Mùa ít mưa không hoàn toàn là một mùa khô, trong những tháng đầu và cuối mùa vẫn có khả năng xảy ra mưa lớn
Về cơ chế của mưa gây ra xói mòn bề mặt được biểu thị bằng hình 3 3
Khi mưa xuống đất dốc, một phần ngấm theo trọng lực (Pl), một phần bốc hơi (P2) Còn lại sẽ tạo thành dòng chảy d, như vậy ta có:
d = R - (Pl+ P2)
Trong thực tế, trong khi mưa thì Pl hầu như không đáng kể (vì ẩm độ không khí cao), do vậy d sẽ tỉ lệ nghịch với P2 Và tỉ lệ thuận với R Nghĩa là mưa càng to và tập trung, đất có khả năng thấm thấp thì dòng chảy sẽ càng mạnh Theo các nghiên cứu có tính toán thì chỉ cần một trận mưa tập trung với lưu lượng lớn hờn hoặc bằng 10 mm đã gây dòng chảy bề mặt và tất yếu sẽ gây xói mòn (tất nhiên còn tuỳ thuộc vào các yếu tố che phủ và tính chất đất đai)
Mặt khác, ngay trong một trận mưa thì mới bắt đầu mưa đất thấm mạnh nhưng càng về sau tốc độ thấm càng giảm và xói mòn càng về sau càng mạnh khi cường độ mưa càng lớn
Hạt mưa khi rơi vào đất đã bắn phá làm bắn tung các phần tử đất màu mỡ lên (khi mặt đất không có che phủ) và dòng chảy sẽ cuốn trôi đi Giọt mưa càng lớn, cường độ mưa càng lớn thì lượng đất bắn tung ra càng nhiều và xói mòn càng lớn (Bảng 3 2)
Bảng 3 2: Ảnh hưởng của đường kính hạt mưa, tốc độ và cường độ mưa tới lượng đất bị bắn lên
b Địa hình
Địa hình là yếu tố quan hệ chặt tới xói mòn bề mặt vì với địa hình dốc, dòng chảy sẽ dễ xảy ra, còn trong điều kiện đất bằng phẳng thì xói mòn bề mặt do mưa hầu như không đáng kể Địa hình dốc là yếu tố khó khắc phục
Cường độ xói mòn tỷ lệ thuận với độ dốc, theo định luật Ery thì khi độ dốc tăng 2 lần, tốc độ dòng chảy tăng 4 lần và xói mòn sẽ tăng 64 lần Cường độ xói mòn ở độ dốc khác nhau được xác định như sau:
Tốc độ giọt mưa (m/s) Đường kính hạt mưa (mm) Cường độ mưa (cm/h) Lượng đất bị bắn tung (g) 4,0 3,5 12,2 67,0 5,5 3,5 12,2 223,0 5,5 5,1 12,2 446,0 5,5 5,2 20,6 690,0
Bảng 3 3: Mối quan hệ giữa độ dốc và cường độ xói mòn
Trong thực tế ở những dạng dốc khác nhau thì xói mòn cũng khác nhau: Ví dụ: Dốc thẳng xói mòn mạnh trên toàn bề mặt, dốc lõm thì xói mòn phía trên mạnh, dốc lồi phía dưới mạnh
* Yếu tố che phủ đất
Độ che phủ mặt đất tỷ lệ nghịch với xói mòn đất Đất càng kém che phủ càng bị xói mòn mạnh và ngược lại
Thảm phủ ở khu vực vùng đệm Vườn Quốc gia Ba Vì phần lớn là keo tai tượng, sắn, lúa, rong giềng, chè, keo dậu và bãi cỏ hoang… Đối với mỗi loại thảm phủ khác nhua, khả năng giữ đất cũng khác nhau do tác động của lượng mưa đến bề
mặt đất là khác nhau Các loại cây rừng có độ tàn che lớn, có bộ rễ ăn sâu, đất xốp, dòng chảy thấm chiếm ưu thế và do đó làm giảm lượng dòng chảy bề mặt rõ rệt Với các trận mưa ≥ 35mm, khoảng 1/3 lượng mưa chảy trên mặt, 2/3 thấm xuống đất và đọng trên lá cây Sự khác nhau về dòng chảy giữa các loại hình gây nên sự
khác nhau về lượng đất bị cuốn trôi và xảy ra theo tương quan thuận
Bảng 3 4: Lượng đất bị xói mòn trên các loại hình canh tác khác nhau [18]
Tháng Loại hình 5 6 7 8 9 10 Tổng số (tấn/ha) % so với đối chứng B 12,8 13,1 9,5 8,9 8,3 5,4 58,0 62 C 9,8 9,0 7,2 8,0 7,4 3,6 45,0 48 A 18,4 22,5 19,6 15,0 12,5 6,0 94,0 100 D 23,6 21,7 19,4 15,9 11,3 6,1 98,0 104 E 22,1 19,6 19,3 20,1 15,4 4,5 101,0 107 G 24,4 21,0 23,5 18,4 13,6 5,1 106,0 113 H 25,0 23,6 20,4 17,3 10,2 7,5 104,0 111 Độ dốc Cường độ xói mòn <5% Xói mòn yếu 5 - 70 Xói mòn trung bình 7 – 100 Xói mòn mạnh > 100 Xói mòn rất mạnh
Trong đó: A : Bãi cỏ hoang
B : Thông ba lá C : Keo tai tượng
E : Trồng lúa G : Trồng keo dậu H : Trồng chè D : Trồ ng sắ n Các loại cây trồng khác nhau có cùng thời kỳ trưởng thành (keo tai tượng, sắn, keo dậu,…), nhưng keo tai tượng có tán lá dài rộng đã làm giảm động năng của
các giọt mưa, tăng lượng đất thấm vào đất, giảm dòng chảy bề mặt, nên lượng đất bị xói mòn thấp hơn và chỉ bằng 48 – 62% so với đối chứng là trảng cỏ Trong khi đó, các cây trồng ngắn ngày như sắn, lúa nương, chè giai đoạn kiến thiết cơ bản, keo dậu sau thu hoạch thường có độ che phủ thấp nên lượng đất bị xói mòn lớn, lớn hơn từ 4 – 13% so với đối chứng * Tính chất đất Yếu tố đất đai ảnh hưởng đến xói mòn trên cơ sở 4 tính chất là: thành phần cơ giới, hàm lượng chất hữu cơ, kết cấu đất và độ dày tầng đất
Thành phần cơ giới đất ảnh hưởng đến tốc
phần cơ giới nhẹ, thô thấm nước nhanh hơn nặng Ngoài ra, các phần tủ mịn dễ bị
cuốn trôi hơn phần tử thô, nên bị xói mòn mạnh hơn Chất hữu cơ trong đất nhiều hay ít đều ảnh hưởng đến xói mòn: Khi nhiều chất hữu cơ thì nước thấm nhanh hơn làm giảm xói mòn đất và ngược lại khi nghèo
hữu cơ thì thấm chậm gây dòng chảy dẫn đến xói mòn mạnh Hàm lượng chất hữu cơ và mùn nhiều sẽ cho đất có kết cấu tốt và hạn chế xói mòn Ảnh hưởng rõ rệt hơn cả là kết cấu đất Đất có kết cấu viên bền, tơi xốp không những thấm nước nhanh mà còn chống chịu sự bắn phá của động lực hạt mưa, hạn chế xói mòn và ngược lại Đất càng dày mà có kết cấu tốt thì thấm nước nhiều, nhanh nên xói mòn ít hơn đất mỏng và không có kết cấu * Con người Con người tác động đến xói mòn đất được biểu hiện ở cả mặt tích cực và tiêu ý thức trong quá trình sử dụng đất thì sẽ góp phần làm cho xói 100
mòn đất trở nên nghiêm trọng, ngược lại nếu chú ý bảo vệ, bồi dưỡng đất thì sẽ hạn chế xói mòn
Khi con người khai thác rừng, đốt nương, làm rẫy đã làm mất lớp phủ bảo vệ quan trọng, đồng thời làm huỷ hoại kết cấu đất, dẫn đến xói mòn xảy ra mạnh mẽ Trong quá trình trồng trọt và làm đất thường con người chỉ chú ý đến thời vụ cây trồng chứ không quan tâm đến xói mòn đất nên đất càng bị xói mòn nghiêm trọng hơn: Như làm đất, xới xáo, làm cỏ trắng vào mùa mưa hay trồng theo luống dọc theo dốc
Nếu con người khi canh tác trên đất dốc biết áp dụng các biện pháp chống xói mòn thì sẽ hạn chế xói mòn
Từ những phân tích đặc điểm cơ bản của mối quan hệ giữa quá trình địa mạo và quá trình thành tạo đất, đặc điểm xói mòn, thoái hoá đất ở khu vực núi Ba Vì và
lân cận có thể phân vùng khu vực nghiên cứu thành các vùng chịu ảnh hưởng của các quá trình xói mòn, thoái hoá đất khác nhau Quá trình địa mạo nào chiếm ưu thế sẽ ảnh hưởng tới quá trình phát triển đất và mức độ thoái hoá đất tương ứng
Tích hợp của các nhân tố của hàm số mất đất sẽ tính ra được lượng mất đất thực tế đối với mỗi đơn vị địa mạo – thổ nhưỡng cụ thể trong khu vực nghiên cứu Tuy nhiên, để tính ra lượng đất mất trong một năm yêu cầu cần có sự quan sát thực nghiệm Với mục đích sử dụng kết quả đánh giá xói mòn đất nhằm định hướng cho sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường đất khu vực núi Ba Vì và lân cận
nên luận văn đã thừa kế kết quả nghiên cứu xói mòn đất của đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở của Trung tâm Hỗ trợ đào tạo và Phát triển đô thị đại học – Đại học Quốc gia Hà Nội “Nghiên cứu mối quan hệ giữa địa mạo – thổ nhưỡng phục vụ định hướng bảo vệ đất, chống xói mòn tại khu vực Ba Vì” mã số HTĐT 11 02 để xây dựng nên bản đồ xói mòn đất thực tế tại khu vực Ba Vì và lân cận
Kết quả của việc sử dụng bản đồ địa mạo – thổ nhưỡng trong đánh giá xói mòn đất là phân ra các vùng xói mòn đất với 5 cấp: 1 Rất yếu, 2 Yếu, 3 Trung
Hình 3 4:
Những lãnh thổ có quá trình tạo thổ nhưỡng đang bị gián đoạn, đất đang bị thoái hóa, xói mòn trơ sỏi đá, đất kém phì nhiêu không những không có khả năng tạo ra năng suất cây trồng cao mà còn phản ánh động lực quá trình địa mạo đang diễn ra mạnh mẽ, hoặc là quá trình ngoại sinh xảy ra mạnh, hoặc là do hoạt động
của con người tác động rất lớn đến cảnh quan Từ đó có các biện pháp cải tạo và sử dụng hợp lý tài nguyên đất
3 3 2 Định hướng sử dụng tài nguyên đất và bảo vệ môi trường trên cơ
sở
phân tích đặc điểm địa mạo – thổ nhưỡng
3 3 2 1 Phân vùng không gian định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên đất và bảo vệ môi trường
Trên cơ sở phân tích bản đồ địa mạo – thổ nhưỡng, khu vực núi Ba Vì và lân cận được chia thành 3 tiểu vùng cảnh quan địa mạo – thổ nhưỡng và có 28 đơn vị khác nhau Sự phân hóa lãnh thổ từ miền núi thấp, đồi gò xuống thung lũng với các hình thái sử dụng tài nguyên đa dạng: 1 Cảnh quan địa mạo – thổ nhưỡng núi trung bình và thấp: Mục đích chính là bảo tồn rừng phòng hộ và phát triển các hoạt động du lịch sinh thái, du lịch tâm linh, du lịch văn hóa lịch sử; áp dụng các biện pháp
giảm thiểu xói mòn đất và phòng chống trượt lở đất trên các sườn núi; 2 Cảnh quan địa mạo – thổ nhưỡng đồi và gò thoải: Là nơi thích hợp cho sản xuất lương thực và tập trung dân cư trong vùng, phát triển các mô hình kinh tế nông lâm kết hợp, bảo vệ đất chống xói mòn thoái hóa đất; 3 Cảnh quan địa mạo – thổ nhưỡng thung lũng: Thích hợp cho phát triển sản xuất nông nghiệp
1 Tiểu vùng cảnh quan địa mạo – thổ nhưỡng núi trung bình và thấp:
Tiểu vùng cảnh quan này có 15 đơn vị cảnh quan địa mạo – thổ nhưỡng trên các bề mặt san bằng bóc mòn và các bề mặt sườn dốc Toàn bộ cảnh quan này nằm trong diện tích Vườn Quốc gia Ba Vì nên lớp phủ rừng được bảo vệ nghiêm ngặt Tuy nhiên, với sự phân hóa khác nhau về các loại đất do sự khác nhau về địa hình và các quá trình địa mạo có thể định hướng sử dụng tài nguyên và bảo vệ môi trường như sau:
- Bề mặt san bằng:
Các bề mặt san bằng được hình thành chủ yếu trên đá phun trào từ axit gồm riolit đến trung tính và một ít phun trào bazơ, andezit – bazan, trakhit – bazan, xen
phiến sét, cuội kết, cát kết của hệ tầng Viên Nam (T1 vn) Các bề mặt này có độ dốc thoải từ 8 – 200, tầng đất dày 50 – 70cm, có diện tích tương đối rộng trên núi cao có khí hậu mát mẻ, vì vậy thích hợp cho việc phát triển du lịch sinh thái Đặc điểm địa mạo – thổ nhưỡng ở các bề mặt san bằng có các đơn vị sau:
Đất mùn nâu đỏ trên đá macma bazơ và trung tính trên bề mặt đỉnh núi Ba Vì (cao 1000 – 1200m) (Bs1 Hk)
Đất mùn nâu đỏ trên đá macma bazơ và trung tính trên bề mặt san bằng cao 800 – 900m (Bs2 Fk)
Đất vàng đỏ trên đá macma bazơ và trung tính trên bề mặt san bằng cao 400 – 600m (Bs3 Fk)
Ngoài việc bảo vệ rừng phòng hộ, tôn tạo cảnh quan sinh thái, tổ chức các hoạt động phát triển du lịch tâm linh và du lịch văn hóa lịch sử Đặc biệt trên các bề mặt này có lịch sử khai thác lâu đời gắn liền với các nền văn hóa trong lịch sử
+ Trên bề mặt đỉnh núi cao 1000 – 1200m có cụm du lịch văn hóa lịch sử đền Thượng và đền thờ Bác Hồ
+ Trên bề mặt cao 800 – 900m là điểm du lịch tham quan dấu tích nhà thờ đổ của Pháp, đánh dấu bước chân xâm lược của Pháp trên vùng đất này
+ Trên bề mặt cao 600m là điểm du lịch tham quan di tích lịch sử Cách mạng Quốc gia và dấu tích khu biệt thự cổ của Pháp
+ Trên bề mặt cao 400m là nơi phát triển hoạt động du lịch sinh thái, nghỉ dưỡng
+ Trên các bề mặt 200 – 300m đất feralit vàng đỏ trên đá riolit trên bề mặt