1.2.2.1 Các phương pháp nghiên cứu xói mòn đất
Đánh giá nguy hại của xói mòn đất là dạng đặc biệt của đánh giá tài nguyên đất. Tùy thuộc vào mức độ xói mòn đất, lượng đất mất đi, phạm vi khu vực nghiên cứu mà người ta sẽ sử dụng những phương pháp tương ứng. Hiện nay có ba phương pháp nghiên cứu xói mòn đất mà người ta hay sử dụng nhất. Đó là phương pháp quan sát ngoài thực địa, phương pháp quan trắc và phương pháp mô hình thực nghiệm. Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng, do đó cần phối hợp giữa các biện pháp để có thể phát huy hết những ưu điểm của từng phương pháp.
1.2.2.1.1 Phương pháp ngoài thực địa
Đây là phương pháp lần đầu tiên được sử dụng trong nhiều lĩnh vực nói chung và nghiên cứu xói mòn đất nói riêng. Phương pháp này mô tả vật chất cấu tạo của lớp bề mặt bằng sự đo vẽ, mô tả, lấy mẫu và phân tích lập các mặt cắt địa chất, các thông số nghiên cứu tùy thuộc vào mục đích và yêu cầu công việc. Để nghiên cứu xói mòn đất cần các thông số như: Thành phần cơ giới, cấu trúc đất, hàm lượng mùn, độ dày tầng đất, độ dốc, chiều dài sườn dốc, các yếu tố khí hậu như lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm…
Các thông số thu được từ phương pháp khảo sát thực địa gồm:
Các thông số về sườn dốc, đánh giá khả năng của quá trình hoạt động của sườn dốc cả về định tính và định lượng.
Nghiên cứu đặc điểm của vi địa hình khu vực nghiên cứu.
Đánh giá mức độ xói mòn đất thông qua đo đạc nghiên cứu trầm tích ở các sườn dốc, chân dốc, trong lòng suối, khe rãnh…
Phân loại đất thông qua các chỉ tiêu như thành phần cơ giới, cấu trúc đất… Từ đó có các cơ sở dữ liệu cho việc đánh giá xói mòn đất thông qua các phương pháp như phương pháp mô hình thực nghiệm, quan trắc…
1.2.2.1.2 Phương pháp quan trắc
Quan trắc là một quá trình tiến hành đo đạc, giám sát, ghi nhận kết quả một cách thường xuyên và liên tục, đồng bộ các chỉ tiêu, yếu tố môi trường cần nghiên cứu. Môi trường có rất nhiều yếu tố khác nhau, chỉ có thể nghiên cứu những yếu tố chính. Đối với phương pháp quan trắc để đánh giá xói mòn đất cần phải thu thập những thông số sau:
¾ Quan trắc để lấy thông số về khí hậu gồm lượng mưa trung bình năm, thời điểm mưa, thời gian mưa, cường độ mưa, đặc tính của mưa, nhiệt độ, khả năng bốc hơi..
¾ Quan trắc để thu thập thông số về dòng chảy, độ dày lớp nước (phụ thuộc vào lượng mưa, khả năng và tốc độ thấm của đất )…
¾ Quan trắc thu thập các yếu tố như địa hình: Độ dốc, chiều dài sườn dốc… và các mối quan hệ của chúng đến xói mòn bằng cách quan trắc ở từng bậc độ dốc của các yếu tố cần thiết:
Các thông số về lớp phủ thực vật và ảnh hưởng của nó đến xói mòn đất: Quan trắc, so sánh giữa các khu vực có các loại lớp phủ khác nhau như khu vực canh tác bình thường, khu vực canh tác có biện pháp chống xói mòn, khu vực đất trống đồi, núi trọc, khu vực có rừng che phủ…
Các thông số về thành phần đất, hàm lượng chất dinh dưỡng, trầm tích…
1.2.2.1.3 Phương pháp mô hình thực nghiệm
Các mô hình mô phỏng xói mòn đất là sự khái quát từ các dữ liệu đo đạc thực tế dựa trên các điều kiện nhân tạo. Điều kiện nhân tạo ở đây chính là việc mô phỏng những điều kiện thực tế như các yếu tố địa hình, thực vật, mưa, đất… Phần lớn các mô hình thực nghiệm hiện nay được nghiên cứu được nghiên cứu dựa trên liên kết một số yếu tố tự nhiên chính liên quan đến xói mòn đất và thiết lập mối liên hệ giữa các yếu tố đó với sự xói mòn đất. Thông thường các yếu tố đó được xác định mối quan hệ với nhau thông qua việc quan trắc, đo đạc, thí nghiệm và thống kê xác xuất. Các mô hình thực nghiệm có thể phân thành 3 kiểu:
¾ Mô hình vật lý: Là mô hình được thu nhỏ, thực hiện trong phòng thí nghiệm với những điều kiện nhân tạo và giả định về mặt động học trong thực tế là tương ứng nhau. Do tiến hành trong điều kiện nhân tạo hoàn toàn nên rất tốn kém và độ chính xác không cao do thiếu thực tế.
¾ Mô hình Analog: Là mô hình sử dụng các hệ thống cơ học, mạch điện để nghiên cứu. Chẳng hạn sử dụng dòng điện để mô phỏng tác động tương đương như dòng nước.
¾ Mô hình số: Là mô hình tính toán dựa trên cơ sở dữ liệu, mô hình này được chia làm 3 loại:
9 Mô hình dựa trên cơ sở vật lý thông thường là dùng các phương trình toán lý, tính đến quy luật bảo toàn năng lượng và vật chất để mô phỏng sự vật.
9 Mô hình Stochastic dựa trên bản chất liên tục của dữ liệu thống kê.
9 Mô hình thực nghiệm dựa trên xác định các tương quan giữa các biến cố số liệu.
1.2.2.2 Các phương pháp thành lập bản đồ xói mòn đất
Có nhiều cách khác nhau để thành lập bản đồ xói mòn đất nhưng có thể chia thành 2 loại:
¾ Phương pháp truyền thống.
¾ Phương pháp ứng dụng hệ thông tin địa lý (GIS).
1.2.2.2.1 Phương pháp truyền thống
Để thành lập bản đồ chuyên đề cần thông qua 2 bước:
9 Lập bản đồ nền cơ sở địa lý: Gồm ranh giới địa lý, vị trí, các yếu tố tự nhiên như địa hình, thực vật…
9 Lập bản đồ chuyên đề: Tạo lớp thông tin chuyên đề dựa trên bản đồ nền.
Lập bản đồ bằng phương pháp truyền thống đòi hỏi số lượng thông tin lớn lấy từ nghiên cứu thực địa và số liệu quan trắc được và quá trình xử lý số liệu phức tạp. Quá trình thu thập và xử lý số liệu như vậy cần rất nhiều thời gian và công sức
mà độ chính xác lại không cao do số liệu không đồng bộ về thời gian, thiết bị, thời gian xử lý lâu làm thông tin không phản ảnh kịp thực tế.
Để giải quyết những nhược điểm này các nhà nghiên cứu đã ứng dụng những thành tựu về công nghệ thông tin làm cho việc thành lập bản đồ một cách nhanh chóng và chính xác hơn gấp nhiều lần.
1.2.2.2.2 Phương pháp ứng dụng hệ thông tin địa lý GIS
Đây là phương pháp hiện đại đang được sử dụng ngày càng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác là nó có khả năng sửa đổi, cập nhập, lưu trữ dữ liệu một cách nhanh chóng.
1.3. Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng Tây Bắc
Theo phân vùng sinh thái nông nghiệp, vùng Tây Bắc Việt Nam gồm có các tỉnh: tỉnh Hòa Bình, tỉnh Điện Biên, tỉnh Sơn La và tỉnh Lai Châu. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của vùng Tây Bắc sẽ được trình bày cụ thể cho từng tỉnh dưới đây:
1.3.1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Hòa Bình
1.3.1.1. Điều kiện tự nhiên tỉnh Hòa Bình [32]
1.3.1.1.1. Vị trí địa lý
Trên bản đồ Việt Nam, tỉnh Hoà Bình nằm ở cửa ngõ vùng Tây Bắc, có diện tích tự nhiên 459.524,37ha, chiếm 1,41% tổng diện tích tự nhiên của cả nước. Tỉnh Hòa Bình nằm ở tọa độ 200019' – 210008' vĩ độ Bắc, 104048' – 105040' kinh độ Đông, thủ phủ là thành phố Hòa Bình cách thủ đô Hà Nội 73km.
Địa giới Hòa Bình: phía bắc giáp với tỉnh Phú Thọ; phía Nam giáp với các tỉnh Hà Nam, tỉnh Ninh Bình; phía Đông giáp với thủ đô Hà Nội, phía Tây giáp với các tỉnh Sơn La, Thanh Hóa.
1.3.1.1.2. Đặc điểm địa hình
Điểm nổi bật của địa hình Hoà Bình là núi cao, chia cắt phức tạp, độ dốc lớn và theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, chia thành 2 vùng:
Vùng núi cao Tây Bắc: bao gồm các huyện Mai Châu, huyện Đà Bắc, huyện kéo dài xuống huyện Tân Lạc, huyện Lạc Sơn. Núi cao trung bình không quá 1.000m, ngọn núi cao nhất là Pu Canh (cao 1.373 m).
Vùng núi thấp và đồi phía Đông Nam: bao gồm các huyện Kỳ Sơn, huyện Lương Sơn, huyện Kim Bôi, huyện Lạc Thuỷ và huyện Yên Thuỷ. Địa hình vùng này có sự xen kẽ giữa địa hình cáttơ và địa hình xâm thực. Núi cao trung bình 200 - 500m, bị chia thành nhiều khối rời rạc.
1.3.1.1.3. Điều kiện khí hậu
Hoà Bình nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với các đặc trưng: nóng, ẩm, có mùa đông lạnh. Nhiệt độ trung bình trong năm 230C; lượng mưa trung bình 1.800 mm/năm; độ ẩm tương đối 85%; lượng bốc hơi trung bình năm 704 mm. Khí hậu trong năm chia làm hai mùa rõ rệt:
Mùa Hè bắt đầu từ tháng 4, kết thúc vào tháng 9. Nhiệt độ trung bình trên 250C, có ngày lên tới 430C. Lượng mưa trung bình trong tháng trên 100 mm, thời điểm cao nhất là 680 mm (năm 1985).
Mùa Đông bắt đầu từ tháng 10 năm trước, kết thúc vào tháng 3 năm sau. Nhiệt độ trung bình trong tháng dao động trong khoảng 16 – 200C. Ngày có nhiệt độ xuống thấp là 30C. Lượng mưa trong tháng 10 - 20mm.
1.3.1.1.4 Thủy Văn
Hệ thống sông, suối: Do địa hình bị chia cắt mạnh nên sông suối ở Hòa Bình thường dốc và ngắn. Mùa hè mưa nhiều, mực nước sông suối lên cao, chảy xiết gây ra lụt lội, ảnh hưởng đến nông nghiệp và giao thông trong vùng.
Mùa Đông thiếu nước, lượng nước ở các sông suối giảm mạnh, có nhiều suối nhỏ bị khô cạn. Hiện nay, Hoà Bình có 4 hệ thống sông chính:
- Sông Đà: bắt nguồn từ vùng núi cao Vân Nam - Trung Quốc, chảy qua vùng Tây Bắc, đoạn này lòng sông hẹp, lắm thác ghềnh; đến địa phận tỉnh Hoà Bình lòng sông rộng, thác giảm nhiều, đáng kể nhất là Thác Bờ. Sông Đà chảy trên đất Hoà Bình với chiều dài 103 km, đến thị xã Hoà Bình, sông Đà chảy ngược lên hướng Bắc.
Hồ sông Đà (hồ Hoà Bình): có dung tích 9,5 tỉ m3 nước, phục vụ nhiều mục tiêu kinh tế và quốc phòng. Trong đó, nhiệm vụ chủ yếu là phục vụ phát điện của Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình - nguồn cung cấp điện năng quan trọng cho cả nước; ngoài ra có nhiệm vụ cắt lũ về mùa mưa, điều tiết nước chống hạn về mùa khô cho đồng bằng châu thổ sông Hồng.
- Sông Bôi: Sông bắt nguồn từ xã Thượng Tiến thuộc huyện Kim Bôi. Sông dài khoảng 60km, chảy qua nhiều dãy núi đá vôi phía nam của tỉnh Hoà Bình rồi đổ vào sông Hoàng Long của tỉnh Ninh Bình.
- Sông Bưởi: Sông bắt nguồn từ huyện Tân Lạc, huyện Lạc Sơn do các suối Lồ, suối Cái, suối Nhân Nghĩa, suối Yên Phú và nhiều con suối nhỏ khác hội lưu ở thị trấn Vụ Bản (huyện Lạc Sơn) rồi chảy sang tỉnh Ninh Bình. Sông dài khoảng 38km. Lòng sông hẹp, nên vào mùa mưa thường gây ra lụt lội ở hai bên bờ.
- Sông Mã: Sông có đoạn chảy qua địa giới tỉnh Hoà Bình là từ xã Hang Kia đến xã Vạn Mai của huyện Mai Châu. Hầu hết các suối phía nam huyện Mai Châu đều đổ ra sông Mã.
1.3.1.1.5 Tài nguyên thiên nhiên
• Tài nguyên rừng
Hiện tại tài nguyên rừng tỉnh Hòa Bình còn nghèo, vì phần lớn là rừng non mới phục hồi, mới trồng, trữ lượng gỗ còn ít và trên 100 nghìn ha đất chưa có rừng. Với chủ trương xã hội hoá lâm nghiệp, giao đất giao rừng cho dân, Nhà nước hỗ trợ tích cực vốn, giống thì trong tương lai tài nguyên rừng sẽ trở thành thế mạnh trong phát triển kinh tế Hoà Bình.
Động vật rừng nghèo về số loài và số lượng, bởi vì do phá rừng làm rẫy nên môi trờng sống của động vật rừng bị thu hẹp. Các loại thú quý như: bò rừng, hổ không còn thấy xuất hiện, chỉ còn một số loài như: gấu, các loài khỉ, sóc, cầy cáo, rùa núi, gà rừng, nhưng số lượng không nhiều.
+ Rừng đặc dụng chiếm: 12,8% diện tích đất lâm nghiệp, trong đó diện tích có rừng chiếm: 73,2% (rừng tự nhiên: 78,3%, rừng trồng: 21,7%), diện tích đất chưa có rừng chiếm: 26,8%.
+ Rừng phòng hộ chiếm: 38,8% diện tích đất lâm nghiệp, trong đó diện tích có rừng chiếm: 63,3% (rừng tự nhiên: 68,2%, rừng trồng: 31,8%), diện tích đất chưa có rừng chiếm: 36,7%.
+ Rừng sản xuất chiếm: 48,4% diện tích đất lâm nghiệp, trong đó diện tích có rừng chiếm: 54,5% (rừng tự nhiên: 52,7%, rừng trồng : 47,3%), diện tích đất chưa có rừng chiếm: 45,5%.
• Tài nguyên, khoáng sản
Tài nguyên khoáng sản tỉnh Hòa Bình gồm có: Khoáng sản là nguyên liệu vật liệu xây dựng và nguyên liệu làm sứ như đất sét, đá vôi, đá granít, đá cócđoa...; khoáng sản kim loại như quặng sắt mỏ nhỏ trữ lượng ít chưa xác định, sắt, quặng đa kim (đồng, chì, kẽm, thuỷ ngân, antimoan), vàng sa khoáng, khoáng sản phi kim loại như pirít, photphorít, cao lanh...; khoáng sản than đã được khai thác rải rác ở huyện Kim Bôi, huyện Lạc Thuỷ, huyện Lạc Sơn, có nhiều vỉa lộ thiên để khai thác với trữ lượng 1 triệu tấn/năm....
• Tài nguyên du lịch
Tỉnh Hòa Bình có nhiều điểm du lịch hấp dẫn như: Ðộng Tiên, huyện Lạc Thủy, động Tiên Phi thị xã Hòa Bình, các khu bảo tồn thiên nhiên, suối nước khoáng huyện Kim Bôi, hồ sông Ðà và nhà máy thủy điện Hoà Bình lớn nhất Đông Nam Á. Bản làng văn hóa truyền thống các dân tộc trong tỉnh như bản Giang Mỗ dân tộc Mường huyện Kỳ Sơn, bản Lác, bản Văn dân tộc Thái huyện Mai Châu, Xóng Dướng dân tộc Dao huyện Ðà Bắc....
1.3.1.2. Điều kiện kinh tế, xã hội [31]
1.3.1.2.1. Thực trạng phát triển xã hội
Theo kết quả điều tra ngày 1/4/1999, tỉnh Hoà Bình có 756.713 người. Trong đó, lao động xã hội toàn tỉnh là 452.000 người, chiếm 58,68% dân số.
Trên địa bàn tỉnh có 30 dân tộc, đông nhất là dân tộc Mường có 497.197 người, chiếm 63,3%; dân tộc Kinh có 209.852 người, chiếm 27,73%; dân tộc Thái có 29.438 người, chiếm 3,9%; dân tộc Dao có 1.3128 người, chiếm 1,7%; dân tộc Tày có 20.537 người, chiếm 2,7%; dân tộc Mông có 3.962 người, chiếm 0,52%; các dân tộc khác chiếm 1,18%.
Tỉnh Hòa Bình được coi là thủ phủ của người Mường, vì phần lớn người dân tộc Mường sống tập trung chủ yếu ở đây. Người Mường xét về phương diện văn hóa - xã hội là dân tộc gần gũi với người Kinh nhất. Địa bàn cư trú của người Mường ở khắp các địa phương trong tỉnh, sống xen kẽ với người Kinh và các dân tộc khác. Người Thái, chủ yếu sống tập trung ở huyện Mai Châu. Người Tày, chủ tập trung ở huyện Đà Bắc, sống xen kẽ với người Mường, người Dao. Người Dao sống thành cộng đồng ở các huyện Đà Bắc, huyện Lương Sơn, huyện Kim Bôi, huyện Cao Phong, huyện Kỳ Sơn và thành phố Hòa Bình. Người H'mông sống tập trung ở xã Hang Kia và xã Pà Cò của huyện Mai Châu.
1.3.1.2.2. Thực trạng phát triển kinh tế của tỉnh Hòa Bình
Theo báo cáo tình hình kinh tế - xã hội của tỉnh Hòa Bình chín tháng đầu năm 2012 có tốc độ tăng trưởng kinh tế ước đạt 8,8%, trong đó:
+ Sản xuất nông, lâm nghiệp, thủy sản tăng 3%. So với cùng kỳ năm 2011 diện tích lúa tăng 968 ha, sản lương tăng 3.661 tấn. Tổng đàn gia súc, gia cầm hiện có là: 106.000 con trân, 59.000 con bò, 401.000 con lợn và 3.596.000 con gia cầm. Tổng diện tích nuôi trồng thủy sản ước đạt 2.450 ha. Toàn tỉnh đã trồng rừng được 8.100 ha, đạt 115% kế hoạch năm.
+ Sản xuất công nghiệp tăng 14%. Giá trị sản xuất công nghiệp chín tháng đầu năm ước đạt 3.268,45 tỷ đồng, tăng 19,26% so với cùng kỳ năm 2011, bằng 74,8% kế hoạch năm.
+ Các ngành dịch vụ có tổng mức bán lẻ hàng hóa và doanh thu dịch vụ chín tháng đầu năm 2012 ước đạt 5.410 tỷ đồng, tăng 15,38% so với cùng kỳ năm 2011. Kim ngạch xuất khẩu đạt 50,2 triệu USD, tăng 12,2% so với cùng kỳ. Tổng khách