vật và tính tốn được hệ số C và được nêu ở Bảng 3.5.
Bảng 3.5: Hệ số xói mịn đất do yếu tố lớp phủ thực vật theo tác giả Lại Vĩnh Cầm Cầm Dạng cấu trúc thực vật Hệ số thảm phủ thực vật (C) Rừng thường xanh 0,003 Rừng lá kim 0,085 Rừng trên núi đá 0,046 Rừng tre nứa 0,125 Rừng trồng 0,046 Rừng hỗn giao 0,134 Cây bụi 0,165
Cây bụi xen cây gỗ 0,025 Núi đá 0 Lúa nước 0,06 Nương rẫy 0,32 Nước mặt 0 Nguồn: Lại Vĩnh Cầm, 2000
Như đã trình bày ở trên, việc tính hệ số C là khá phức tạp và đòi hỏi nhiều dữ liệu. Vì vậy, hệ số C của vùng Tây Bắc được tham khảo từ hệ số C của các tác giả Nguyễn Ngọc Lung, Võ Đại Hải và Lại Vĩnh Cẩm. Ngoài ra hệ số C trong luận văn này cũng được tham khảo từ đề tài “Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu tới
xói mịn đất vùng Tây Bắc Việt Nam bằng mơ hình SWAT” của nhóm tác giả chuyên
ngành Khoa học đất, khoa Đất và Môi trường của trường Đại học nông nghiệp Hà Nội, năm 2010 [28]. Bảng hệ số xói mịn do yếu tố thảm phủ thực vật của vùng Tây Bắc được nêu trong Bảng 3.6.
Bảng 3.6: Hệ số xói mịn do yếu tố thảm phủ thực vật vùng Tây Bắc Việt Nam - (C)
TT Tên Hệ số C Diện tích (ha)
1 Cây ăn quả 0,45 2982,504
2 Cây cỏ xen nương rẫy 0,32 281378,9356
3 Cây công nghiệp dài ngày 0,4 4606,8395
4 Đất chuyên lúa 0,06 90623,686
5 Đất chuyên rau màu và cây công nghiệp 0,38 121327,118
6 Đất lúa màu 0,043 11581,8993
7 Đất trống 0 655,396
8 Núi đá 0 242750,9053
9 Rừng trồng 0,55 6890,87937
10 Rừng tự nhiên giàu và trung bình 0,17 192.442
12 Sông hồ 0 22901,77965
13 Thổ cư 0,65 18177,25215
14 Trảng cây bụi 0,165 2025570,634
Sau khi đã xác định được hệ số C, việc tiến hành xây dựng bản đồ xói mịn do yếu tố thảm phủ thực vật được thực hiện. Trước tiên, hệ số C được gán vào bản đồ rừng và các vùng sinh thái khác nhau của vùng Tây Bắc Việt Nam trên phần mềm Mapinfo, sau đó được raster hóa bằng phần mềm ArcView 3.3. Việc biên tập bản đồ được thực hiện trên phần mềm ArcGis 9.3 và được nêu ở Hình 3.9.
Hình 3.9: Bản đồ xói mịn do yếu tố thảm phủ thực vật vùng Tây Bắc Việt Nam – C (tỉ lệ 1:1.500.000)
3.2.4 Bản đồ hệ số xói mịn đất do yếu tố địa hình (SL)
Hệ số SL là hai hệ số riêng biệt, S là hệ số độ dốc; L là hệ số chiều dài sườn dốc. Hai hệ số này đều đặc trưng cho ảnh hưởng của hình thái địa hình đến xói mịn và việc tính tốn chúng trong GIS có nhiều điểm tương đồng vì vậy chúng được gộp vào thành hệ số SL.
Hệ số L được tính theo cơng thức: L=(x/22,13)m Trong đó: x: Chiều dài sườn dốc (m)
m: Hệ số mũ tùy thuộc vào độ dốc m nhận giá trị sau : 0,5 nếu độ dốc ≥ 5%
0,4 nếu 3%< độ dốc <5% 0,3 nếu 1%≤ độ dốc ≤ 3% 0,2 nếu độ dốc < 1% Hệ số S được tính theo cơng thức sau:
0,43 + 0,30s + 0,043s2 S =
6.613 với s là độ dốc tính được theo %
Hệ số xói mịn đất của hai yếu tố xói mòn L và S thường được kết hợp lại theo cơng thức sau:
L*S=(d/22,13)m(0,065+0,045s+0,0065s2)
Trong đó: L: Hệ số chiều dài sườn dốc S: Hệ số độ dốc
D: Chiều dài sườn dốc
s: Độ dốc của sườn dốc (%)
m: Hằng số phụ thuộc vào độ dốc được tính như trên.
Từ bản đồ địa hình được số hóa, xây dựng mơ hình số độ cao DEM, từ đó xây dựng bản đồ độ dốc. Việc nội suy DEM từ các đường đồng mức hoặc các điểm độ cao là một trong những chức năng quan trọng của GIS với nhiều thuật toán và phần mềm khác nhau. Hầu hết các phần mềm GIS thơng dụng ở Việt Nam đều có thể được sử dụng để nội suy và tính tốn DEM.
Các bước xây dựng bản đồ hệ số LS được trình bày trong Hình 3.10.
Hình 3.10: Các bước xây dựng bản đồ hệ số LS
Bản đồ địa hình đã được số hóa
Nội suy đường đồng mức
Bản đồ hệ số LS Mơ hình số độ cao
Hệ số xói mịn đất do yếu tố địa hình được nêu ở Bảng 3.7.
Bảng 3.7: Hệ số xói mịn đất do yếu tố địa hình ở vùng Tây Bắc Việt Nam (SL)
TT Hệ số SL Diện tích (ha) 1 < 5 74.743,8954 2 5-25 156.567,956 3 25-50 320.432,658 4 50-100 472.296,167 5 100-150 522.592,036 6 150-200 972.887,904 7 200-1700 525.144,087
Bản đồ hệ số xói mịn do yếu tố địa hình được xây dựng và nêu ở Hình 3.11.
Hình 3.11: Bản đồ hệ số xói mịn do yếu tố địa hình vùng Tây Bắc Việt Nam – SL (tỉ lệ 1:1.500.000)
3.2.5 Bản đồ hệ số xói mịn do canh tác (P)
Hệ số P đặc trưng cho mức độ giảm xói mịn do biện pháp canh tác. Hệ số P được xác định theo công thức.
Lượng đất xói mịn (khi có các biện pháp chống xói mịn) P =
Lượng xói mịn đất (nơi khơng sử dụng các biện pháp chống xói mịn) Như vậy, việc xác định các thông số về phương thức canh tác của khu vực là rất khó khăn và tốn kém vi phạm vi nghiên cứu là tương đối rộng. Trong khi đó, khu vực có lượng xói mịn hầu hết tập trung ở vùng miền núi cao và sườn dốc. Vì vậy, trong nghiên cứu này, hệ số P được chọn bằng 1.
3.3 Xây dựng bản đồ dự báo xói mịn đất vùng Tây Bắc
3.3.1. Xây dựng bản đồ dự báo xói mịn đất tiềm năng vùng Tây Bắc và các tỉnh thuộc vùng Tây Bắc tỉnh thuộc vùng Tây Bắc
3.3.1.1. Bản đồ xói mịn tiềm năng vùng Tây Bắc
Bản đồ xói mịn đất tiềm năng thể hiện mức độ xói mịn với giả sử khơng có lớp phủ thực vật. Bản đồ này thể hiện điều kiện tự nhiên của xói mịn nếu chúng ta quan niệm lớp phủ thực vật là một hợp phần có thể tác động được nhằm điều khiển q trình xói mịn. Bản đồ xói mịn tiềm năng được tính theo cơng thức:
V = R.K.SL (3.3)
Với V: Lượng đất xói mịn tiềm năng R: Hệ số xói mịn do mưa
K: Hệ số xói mịn do yếu tố đất SL: Hệ số xói mịn do yếu tố địa hình
Bản đồ xói mịn tiềm năng (V) được xây dựng bằng cách tích hợp các hệ số R, hệ số K và hệ số SL trên phần mềm ArcView 3.3, việc biên tập bản đồ được thực hiện trên phần mềm ArcGis 9.3. Bản đồ xói mịn đất tiềm năng được nêu ở Hình 3.12.
Hình 3.12: Bản đồ xói mịn đất tiềm năng vùng Tây Bắc Việt Nam - V (tỉ lệ 1:1.500.000)
Căn cứ vào bản đồ xói mịn tiềm năng và quy định phân cấp xói mịn tiềm năng theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5299-1995, tiến hành phân loại xói mịn tiềm năng của vùng Tây Bắc và được nêu ở Bảng 3.8.
Bảng 3.8: Phân cấp xói mịn tiềm năng vùng Tây Bắc Việt Nam
TT Cấp XMTN Lượng đất mất (tấn/ha/năm) Diện tích (ha) Tỷ lệ %
1 Cấp I 0 - 50 366.960,1366 9,8% 2 Cấp II 50 – 100 37.444,9119 1,0% 3 Cấp III 100 – 150 2.321.584,538 62,0% 4 Cấp IV 150 - 200 108.590,2445 2,9% 5 Cấp V 200 – 250 205.947,0155 5,5% 6 Cấp VI 250 - 300 71.145,33261 1,9% 7 Cấp VII 300 - 350 93.612,27975 2,5% 100-150 50-100 200-250 150-200 300-350 >350 0-50 250-300
8 Cấp VIII > 350 539.206,7314 14,4%
Tổng 3.744.491,19 100%
Qua Bảng 3.8 cho thấy: Diện tích đất của vùng bị xói mịn tiềm năng cấp III chiếm tỷ lệ cao nhất là 62,0% với diện tích là 2.321.584,538ha. Diện tích đất bị xói mịn cấp II chiếm tỷ lệ thấp nhất là 1% với diện tích 37.444,9119ha. Diện tích đất bị xói mịn cấp I là 366.960,1366ha chiếm tỷ lệ 9,8%. Như vậy, lượng đất bị xói mịn tiềm năng của tập trung ở cấp III với lượng đất mất là 100-150 tấn/ha/năm.
3.3.1.2. Bản đồ xói mịn tiềm năng tỉnh Hịa Bình
Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Hịa Bình được cắt ra từ bản đồ xói mịn đất tiềm năng vùng Tây Bắc. Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Hịa Bình được nêu ở Hình 3.13.
Hình 3.13: Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Hịa Bình (tỉ lệ 1: 500.000)
Phân cấp xói mịn tiềm năng tỉnh Hịa Bình được nêu trong Bảng 3.9.
100-150 50-100 200-250 150-200 300-350 >350 0-50 250-300
Bảng 3.9: Phân cấp xói mịn tiềm năng tỉnh Hịa Bình
TT Cấp XMTN Lượng đất mất (tấn/ha/năm) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)
1 Cấp I 0 - 50 101.554,8858 22,1% 2 Cấp II 50 – 100 15.164,30421 3,3% 3 Cấp III 100 – 150 267.443,1833 58,2% 4 Cấp IV 150 - 200 5.054,76807 1,1% 5 Cấp V 200 – 250 16.542,87732 3,6% 6 Cấp VI 250 - 300 4.595,2437 1,0% 7 Cấp VII 300 - 350 21.597,64539 4,7% 8 Cấp VIII > 350 27.571,4622 6,0% Tổng 459.524,37 100%
Nhìn vào Bảng 3.9 cho thấy: Diện tích đất của tỉnh bị xói mịn cấp III chiếm 58,2% (bằng hơn một nửa diện tích của tỉnh) với diện tích là 267.443,1833ha. Diện tích đất của tỉnh bị xói mịn cấp I chiếm 22,1% với diện tích là 101.554,8858ha. Diện tích đất bị xói mịn tiềm năng cấp VI chiếm tỷ lệ thấp nhất là 1% với diện tích là 4.595,2437ha. Như vậy, nguy cơ xói mịn đất tiềm năng của tỉnh là tương đối cao và cần có biện pháp sử dụng đất hợp lý để hạn chế được xói mịn tiềm năng.
3.3.1.3. Bản đồ xói mịn tiềm năng tỉnh Điện Biên
Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Điện Biên được cắt ra từ bản đồ xói mịn đất tiềm năng vùng Tây Bắc. Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Điện Biên được nêu ở Hình 3.14.
Hình 3.14: Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Điện Biên (tỉ lệ 1:800.000) 100-150 100-150 50-100 200-250 150-200 300-350 >350 0-50 250-300
Phân cấp xói mịn tiềm năng tỉnh Điện Biên được nêu trong Bảng 3.10.
Bảng 3.10: Phân cấp xói mịn tiềm năng tỉnh Điện Biên
TT Cấp XMTN Lượng đất mất (tấn/ha/năm) Diện tích Tỷ lệ %
1 Cấp I 0 - 50 150.615,7333 15,75% 2 Cấp II 50 – 100 49.727,09924 5,20% 3 Cấp III 100 – 150 495.358,4117 51,80% 4 Cấp IV 150 - 200 56.421,13183 5,90% 5 Cấp V 200 – 250 88.935,00441 9,30% 6 Cấp VI 250 - 300 22.950,96888 2,40% 7 Cấp VII 300 - 350 21.038,38814 2,20% 8 Cấp VIII > 350 71.243,63257 7,45% Tổng 956.290,37 100,00%
Nhìn vào Bảng 3.10 cho thấy: Tỉnh Điện Biên có diện tích đất bị xói mịn tiềm năng cấp III chiếm tới 51,80% với diện tích là 495.358,4117ha. Diện tích đất bị xói mịn tiềm năng cấp VII chiếm tỷ lệ phần trăm thấp nhất là 2.2% với diện tích là 21.038,38814ha. Diện tích đất bị xói mịn tiềm năng cấp I chiếm tỷ lệ phần trăm cao thứ hai là 15,75% với diện tích đất là 150.615,7333ha. Như vậy, diện tích đất của tỉnh Điện Biên có xói mịn tiềm năng ở mức 0-150 tấn/ha/năm chiếm phần lớn diện tích của tỉnh.
3.3.1.4. Bản đồ xói mịn tiềm năng tỉnh Sơn La
Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Sơn La được cắt ra từ bản đồ xói mịn đất tiềm năng vùng Tây Bắc. Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Sơn La được nêu ở
Hình 3.15: Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Sơn La (tỉ lệ 1:900.000)
Phân cấp xói mịn tiềm năng tỉnh Sơn La được nêu trong Bảng 3.11.
Bảng 3.11: Phân cấp xói mịn tiềm năng tỉnh Sơn La
TT Cấp XMTN Lượng đất mất (tấn/ha/năm) Diện tích (ha) Tỷ lệ %
1 Cấp I 0 - 50 185.685,164 13,10% 2 Cấp II 50 – 100 63.784,98 4,50% 3 Cấp III 100 – 150 782.429,088 55,20% 4 Cấp IV 150 - 200 48.901,818 3,45% 5 Cấp V 200 – 250 121.333,2064 8,56% 6 Cấp VI 250 - 300 45.499,9524 3,21% 7 Cấp VII 300 - 350 49.894,0288 3,52% 8 Cấp VIII > 350 119.915,7624 8,46% Tổng 1.417.444 100% 100-150 50-100 200-250 150-200 300-350 >350 0-50 250-300
Nhìn vào Bảng 3.11 cho thấy: Diện tích đất của tỉnh Sơn La bị xói mịn tiềm năng cấp III chiếm tỷ lệ phần trăm cao nhất là 55,20% với diện tích là 782.429,088ha, chiếm hơn 1/2 diện tích của tồn tỉnh. Diện tích đất bị xói mịn tiềm năng cấp VI chiếm tỷ lệ phần trăm thấp nhất là 3,21% với diện tích là 45.499,9524ha. Diện tích đất của tỉnh bị xói mịn tiềm năng cấp I chiếm tỷ lệ phần trăm cao thứ hai là 13,10% với 185.685,164ha. Như vậy, diện tích đất của tỉnh có nguy cơ xói mịn tiềm năng ở mức 0-150 tấn/ha/năm chiếm tỷ lệ gần 2/3 diện tích tồn tỉnh.
3.3.1.5. Bản đồ xói mịn tiềm năng tỉnh Lai Châu
Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Lai Châu được cắt ra từ bản đồ xói mịn đất tiềm năng vùng Tây Bắc. Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Lai Châu được nêu ở Hình 3.16.
Hình 3.16: Bản đồ xói mịn đất tiềm năng tỉnh Lai Châu (tỉ lệ 1:500.000)
Phân cấp xói mịn tiềm năng tỉnh Lai Châu được nêu trong Bảng 3.12.
100-150 50-100 200-250 150-200 300-350 >350 0-50 250-300
Bảng 3.12: Phân cấp xói mịn tiềm năng tỉnh Lai Châu
TT Cấp XMTN Lượng đất mất (tấn/ha/năm) Diện tích (ha) Tỷ lệ %
1 Cấp I 0 - 50 113.448,44 12,45% 2 Cấp II 50 – 100 42.554,55542 4,67% 3 Cấp III 100 – 150 607.609,7977 66,68% 4 Cấp IV 150 - 200 12.301,63808 1,35% 5 Cấp V 200 – 250 34.991,32608 3,84% 6 Cấp VI 250 - 300 18.498,01874 2,03% 7 Cấp VII 300 - 350 34.900,20284 3,83% 8 Cấp VIII > 350 46.928,47118 5,15% Tổng 911.232,45 100%
Nhìn vào Bảng 3.12 cho thấy: Diện tích đất của tỉnh bị xói mịn tiềm năng cấp III chiếm tỷ lệ phần trăm cao nhất là 66,68% với diện tích 607.609,7977ha. So với 03 tỉnh còn lại của vùng Tây Bắc Việt Nam, tỷ lệ % diện tích đất của tỉnh Lai Châu có nguy cơ xói mịn tiềm năng cấp III là cao nhất. Diện tích đất có nguy cơ xói mịn tiềm năng cao thứ hai của tỉnh chiếm tỷ lệ là 12,45% với diện tích là 113.448,44ha. Như vậy, tỉnh cần có những biện pháp sử dụng đất một cách bền vững và hiệu quả để bảo vệ tài nguyên đất và hạn chế xói mịn tiềm năng.
3.3.2. Xây dựng bản đồ xói mịn đất hiện trạng vùng Tây Bắc và các tỉnh thuộc vùng Tây Bắc vùng Tây Bắc
3.3.2.1. Bản đồ xói mịn đất hiện trạng vùng Tây Bắc Việt Nam
Bản đồ xói mịn đất được thành lập từ kết quả tích hợp các bản đồ thành phần là R, K, SL, C và P theo phương trình mất đất phổ dụng USLE.
Phần mềm sử dụng để tích hợp các bản đồ này là Arcview 3.3. Bản đồ được biên tập trên phần mềm ArcGis 9.3. Bản đồ xói mịn đất hiện trạng được nêu ở Hình
Hình 3.17: Bản đồ xói mịn đất hiện trạng vùng Tây Bắc Việt Nam (tỉ lệ 1:1.500.000) (tỉ lệ 1:1.500.000)
Căn cứ vào quy định phân cấp hiện trạng xói mịn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5299-1955, vùng nghiên cứu có thể chia thành các cấp xói mịn được nêu ở
Bảng 3.13.
Bảng 3.13: Phân cấp hiện trạng xói mịn vùng Tây Bắc Việt Nam TT Cấp XMHT Lượng đất mất (tấn/ha/năm) Diện tích (ha) Tỷ lệ %
1 Cấp I 0 - 0,5 374.449,119 10% 2 Cấp II 0,5 - 1 299.559,2952 8% 3 Cấp III 1 - 5 2.359.029,45 63% 4 Cấp IV 5 - 10 599.118,5904 16% 5 Cấp V 10 - 50 112.334,7357 3% Tổng 3.744.491,19 100%
Qua Bảng 3.13 cho thấy: Diện tích đất bị xói mịn cấp III của vùng chiếm tỷ lệ cao nhất là 63% (gần bằng 2/3 diện tích của vùng) với diện tích là 299.559,2952ha. Diện tích đất bị xói mịn cấp V của chiếm tỷ lệ thấp nhất là 3% so với diện tích tồn vùng. Ngồi ra, diện tích đất bị xói mịn hiện trang cấp IV chiếm tỷ lệ phần trăm cao thứ hai là 16% với diện tích là 599.118,5904ha. Như vậy, diện tích đất có nguy cơ bị xói mịn của vùng với lượng đất mất ở mức 1-10 tấn/ha/năm là rất cao.
3.3.2.2. Bản đồ xói mịn đất hiện trạng tỉnh Hịa Bình
Bản đồ xói mịn đất hiện trạng tỉnh Hịa Bình được cắt ra từ bản đồ xói mịn đất hiện trạng của vùng Tây Bắc Việt Nam. Bản đồ xói mịn đất hiện trạng tỉnh Hịa Bình được nêu ở Hình 3.18.
Hình 3.18: Bản đồ xói mịn đất hiện trạng tỉnh Hịa Bình (tỉ lệ 1:500.000)