Luận văn thạc sĩ hus xây dựng bản đồ nguy cơ xói mòn đất và đề xuất mô hình sản xuất nông nghiệp hợp lý cho huyện quản bạ tỉnh hà giang

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu hus xây dựng bản đồ nguy cơ xói mòn đất và đề xuất mô hình sản xuất nông nghiệp hợp lý cho huyện, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân,

• Tác giả: Nguyễn Thị Mai Hương
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Văn Thiện
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Xây Dựng Bản Đồ Nguy Cơ Xói Mòn Đất Và Đề Xuất Mô Hình Sản Xuất Nông Nghiệp Hợp Lý Cho Huyện Quản Bạ - Tỉnh Hà Giang
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1.1. Tổng quan về xói mòn đất
• 1.1.1.1. Khái niệm xói mòn đất
• 1.1.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn đất
• 1.1.1.3. Phân loại xói mòn đất
• 1.1.1.4. Lịch sử nghiên cứu xói mòn đất
• 1.1.1.4.1. Lịch sử nghiên cứu xói mòn đất trên thế giới
• 1.1.1.4.2. Lịch sử nghiên cứu xói mòn đất tại Việt Nam
• 1.1.2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.1.2.1. Đối tượng nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu
• 1.1.2.2. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu
• 1.1.2.3. Phương pháp khảo sát thực địa
• 1.1.2.4. Phương pháp xây dựng bản đồ nguy cơ xói mòn đất
• 1.1.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 1.1.3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến xói mòn đất tại vùng nghiên cứu
• 1.1.3.1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên
• 1.1.3.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội huyện Quản Bạ
• 1.1.3.2. Kết quả đánh giá xói mòn đất và lập bản đồ xói mòn đất vùng nghiên cứu
• 1.1.3.2.1. Xác định các hệ số xói mòn đất
• 1.1.3.2.2. Phân vùng nguy cơ xói mòn đất huyện Quản Bạ
• 1.1.3.3. Đề xuất mô hình sản xuất nông nghiệp hợp lý cho huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang
• 1.1.3.3.1. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu xói mòn đất
• 1.1.3.3.2. Đề xuất mô hình sản xuất nông nghiệp hợp lý cho huyện Quản Bạ
• 1.2. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 1.3. TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Tổng quan về bản đồ nguy cơ xói mòn đất tại Quản Bạ

Bản đồ nguy cơ xói mòn đất là công cụ quan trọng trong việc quản lý tài nguyên đất, đặc biệt tại huyện Quản Bạ, Hà Giang. Khu vực này có địa hình phức tạp và khí hậu khắc nghiệt, dẫn đến tình trạng xói mòn đất nghiêm trọng. Việc xây dựng bản đồ này không chỉ giúp xác định các khu vực có nguy cơ cao mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho việc quy hoạch và phát triển nông nghiệp bền vững.

1.1. Khái niệm và vai trò của bản đồ xói mòn đất

Bản đồ xói mòn đất là tài liệu thể hiện mức độ xói mòn tại các khu vực khác nhau. Nó giúp các nhà quản lý và nông dân nhận diện được các vùng đất dễ bị tổn thương, từ đó có biện pháp bảo vệ và cải thiện chất lượng đất.

1.2. Tình hình xói mòn đất tại huyện Quản Bạ

Huyện Quản Bạ có địa hình đồi núi với độ dốc lớn, khiến cho xói mòn đất diễn ra mạnh mẽ. Theo các nghiên cứu, lượng đất bị mất do xói mòn hàng năm tại đây rất lớn, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và sinh kế của người dân.

II. Vấn đề xói mòn đất và thách thức tại Quản Bạ

Xói mòn đất tại Quản Bạ không chỉ là vấn đề môi trường mà còn là thách thức lớn đối với phát triển nông nghiệp bền vững. Các yếu tố như khí hậu, địa hình và hoạt động của con người đều góp phần làm gia tăng tình trạng này.

2.1. Các yếu tố gây xói mòn đất

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn đất, bao gồm độ dốc địa hình, lượng mưa, và sự che phủ của thực vật. Đặc biệt, mưa lớn và tập trung trong thời gian ngắn là nguyên nhân chính dẫn đến xói mòn nghiêm trọng.

2.2. Hệ lụy của xói mòn đất đối với nông nghiệp

Xói mòn đất làm giảm độ phì nhiêu của đất, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Điều này không chỉ gây thiệt hại về kinh tế mà còn đe dọa an ninh lương thực tại địa phương.

III. Phương pháp xây dựng bản đồ nguy cơ xói mòn đất

Việc xây dựng bản đồ nguy cơ xói mòn đất tại Quản Bạ được thực hiện thông qua các phương pháp hiện đại như GIS và viễn thám. Những công nghệ này cho phép thu thập và phân tích dữ liệu một cách chính xác và hiệu quả.

3.1. Sử dụng công nghệ GIS trong nghiên cứu

Công nghệ GIS giúp tích hợp và phân tích dữ liệu không gian, từ đó tạo ra bản đồ xói mòn đất chính xác. Việc này cho phép các nhà nghiên cứu đánh giá được mức độ xói mòn tại từng khu vực cụ thể.

3.2. Phương pháp USLE trong đánh giá xói mòn

Mô hình USLE (Universal Soil Loss Equation) là phương pháp phổ biến để tính toán lượng đất bị xói mòn. Mô hình này dựa trên các yếu tố như độ dốc, loại đất, và lượng mưa, giúp đưa ra dự đoán chính xác về xói mòn đất.

IV. Đề xuất mô hình nông nghiệp bền vững cho Quản Bạ

Để giảm thiểu xói mòn đất, việc áp dụng mô hình nông nghiệp bền vững là cần thiết. Mô hình này không chỉ giúp bảo vệ đất mà còn nâng cao năng suất cây trồng và cải thiện sinh kế cho người dân.

4.1. Mô hình nông lâm kết hợp

Mô hình nông lâm kết hợp là giải pháp hiệu quả để bảo vệ đất và tăng cường độ che phủ thực vật. Việc trồng cây lâm nghiệp kết hợp với cây nông nghiệp giúp giảm thiểu xói mòn và cải thiện chất lượng đất.

4.2. Các biện pháp canh tác bền vững

Các biện pháp như canh tác trên đất dốc, sử dụng phân hữu cơ, và áp dụng kỹ thuật giữ nước sẽ giúp giảm thiểu xói mòn đất. Những biện pháp này không chỉ bảo vệ môi trường mà còn nâng cao năng suất cây trồng.

V. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu về xói mòn đất và mô hình nông nghiệp bền vững tại Quản Bạ đã chỉ ra những giải pháp khả thi để giảm thiểu tình trạng xói mòn. Những ứng dụng này có thể được áp dụng rộng rãi trong các khu vực khác có điều kiện tương tự.

5.1. Kết quả đánh giá xói mòn đất

Kết quả đánh giá cho thấy nhiều khu vực tại Quản Bạ có nguy cơ xói mòn cao. Việc lập bản đồ xói mòn đã giúp xác định các khu vực cần được bảo vệ và cải tạo.

5.2. Ứng dụng mô hình nông nghiệp bền vững

Mô hình nông nghiệp bền vững đã được thử nghiệm tại một số hộ dân và cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc giảm thiểu xói mòn đất và nâng cao năng suất cây trồng.

VI. Kết luận và triển vọng tương lai cho Quản Bạ

Việc xây dựng bản đồ nguy cơ xói mòn đất và áp dụng mô hình nông nghiệp bền vững tại Quản Bạ là bước đi quan trọng trong việc bảo vệ tài nguyên đất. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp hiệu quả hơn để ứng phó với tình trạng xói mòn đất.

6.1. Tầm quan trọng của bảo vệ đất

Bảo vệ đất không chỉ là trách nhiệm của chính quyền mà còn là nhiệm vụ của mỗi người dân. Việc nâng cao nhận thức về xói mòn đất và các biện pháp bảo vệ là rất cần thiết.

6.2. Hướng đi cho nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc phát triển các công nghệ mới trong quản lý đất đai và nông nghiệp, nhằm nâng cao hiệu quả bảo vệ tài nguyên đất tại Quản Bạ và các khu vực khác.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Xói mòn đất từ lâu đƣợc coi là nguyên nhân gây thoái hóa tài nguyên đất nghiêm trọng ở các vùng đồi núi [36]. Xói mòn đất là một hiện tƣợng tự nhiên nhƣng do các hoạt động của con ngƣời đã làm cho hiện tƣợng này diễn ra ngày càng nghiêm trọng. Mỗi năm ở vùng đồi núi nƣớc ta bị mất đi một khối lƣợng đất khổng lồ do hiện tƣợng xói mòn.

Xói mòn đất làm mất đất, phá huỷ lớp thổ nhƣỡng bề mặt, làm giảm độ phì của đất, gây ra bạc màu, ảnh hƣởng trực tiếp tới sự sống và phát triển của thảm thực vật. Vấn đề xói mòn đất đã đƣợc đề cập đến trong các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả trong và ngoài nƣớc từ nhiều thập niên nay [26]. Để giảm thiểu xói mòn đất ở khu vực miền vúi, hai vấn đề cần đƣợc nghiên cứu song song là thực trạng quá trình xói mòn đất, nguyên nhân, các yếu tố ảnh hƣởng và những giải pháp ngăn chặn xói mòn đất [20]. Có nhiều phƣơng pháp khác nhau để nghiên cứu vấn đề xói mòn đất, trong đó phƣơng pháp sử dụng công nghệ viễn thám GIS để mô hình hóa, tính toán xói mòn đất theo phƣơng trình mất đất phổ dụng của Wischmeier và Smith là phƣơng pháp hiện đại và đem lại hiệu quả cao [26].

Quản Bạ là huyện vùng cao biên giới phía Bắc của tỉnh Hà Giang với địa hình hết sức phức tạp gồm nhiều khu vực núi đá vôi với nhiều khu vực bị chia cắt mạnh có có độ dốc trên 250 và các thung lũng phân bố dọc sông Miện. Bên cạnh đó, trong điều kiện mƣa lớn và tập trung làm cho đất đai bị xói mòn và thoái hóa, ảnh hƣởng rất lớn đến quỹ đất sản xuất nông nghiệp vốn rất ít của huyện. Hơn nữa, việc quy hoạch, bố trí cơ cấu cây trồng chƣa hợp lý, độ che phủ rừng thấp cũng là những nguyên nhân làm cho lũ ống, lũ quét thƣờng xuyên xảy ra gây thiệt hại về ngƣời và của cho nhân dân nơi đây [2,26]. Vì vậy, việc lập bản đồ để đánh giá nguy cơ xói mòn đất và đề xuất mô hình sản xuất đất nông nghiệp hợp lý cho huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang là quan trọng và cần thiết.

Đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Mục tiêu của luận văn - Xác định đƣợc các hệ số xói mòn đất tại vùng nghiên cứu. - Xây dựng đƣợc bản đồ nguy cơ xói mòn đất nhằm tạo cơ sở cho việc đánh giá mức độ xói mòn đất và đề xuất các biện pháp kiểm soát, hạn chế xói mòn đất trên địa bàn nghiên cứu.

- Đề xuất đƣợc mô hình sản xuất nông nghiệp hợp lý cho huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang. Nhiệm vụ chính của luận văn - Thu thập và tổng hợp các tài liệu có liên quan đến xói mòn đất tại vùng nghiên cứu; - Khảo sát thực địa tại huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang; - Xác định và tính các hệ số xói mòn đất; - Lập các bản đồ thành phần và bản đồ nguy cơ xói mòn đất; - Đề xuất mô hình sản xuất nông nghiệp hợp lý cho vùng nghiên cứu. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.

Tổng quan về xói mòn đất 1. Khái niệm xói mòn đất Đến nay, có rất nhiều các định nghĩa, khái niệm khác nhau về xói mòn đất. Theo từ điển bách khoa toàn thƣ về khoa học đất, xói mòn xuất phát từ tiếng Latin là “erodere” chỉ sự ăn mòn dần, thuật ngữ xói mòn dùng để chỉ các quá trình liên quan đến các lớp đất, đá tơi ra và bị mang đi bởi các tác nhân nhƣ gió, nƣớc, băng, tuyết tan hoặc hoạt động của sinh vật. Theo Ellison (1944), “Xói mòn là hiện tƣợng di chuyển đất bởi nƣớc mƣa, bởi gió dƣới tác động của trọng lực lên bề mặt của đất.

Xói mòn đất đƣợc xem nhƣ là một hàm số với biến số là loại đất, độ dốc địa hình, mật độ che phủ của thảm thực vật, lƣợng mƣa và cƣờng độ mƣa” [40]. Ngoài ra, theo Hudson (1968) xói mòn đất còn đƣợc xem là sự chuyển dời vật lý của lớp đất do nhiều tác nhân khác, nhau nhƣ lực đập của giọt nƣớc, gió, tuyết và bao gồm cả quá trình sạt lở do trọng lực [40]. Theo FAO (1994), “Xói mòn là hiện tƣợng các phần tử mảnh, cục và có khi cả lớp bề mặt đất bị bào mòn, cuốn trôi do sức gió và sức nƣớc.C Morgan, 2005 thì cho rằng, xói mòn đất là một quá trình gồm hai pha bao gồm sự tách rời của các phần tử nhỏ từ mặt đất sau đó vận chuyển chúng dƣới các tác nhân gây xói nhƣ nƣớc chảy và gió. Khi năng lƣợng không còn đủ để vận chuyển các phần tử này, pha tứ ba – quá trình bồi lắng - sẽ xảy ra.

Cũng dựa trên yếu tố trọng lực, tác giả Cao Đăng Dƣ có quan niệm cho rằng quá trình xói mòn, trƣợt lở, bồi lấp thực chất là quá trình phân bố lại vật chất dƣới ảnh hƣởng của trọng lực, xảy ra khắp nơi và bị chi phối bởi yếu tố địa hình. Theo một trong những cách tiếp cận khác khi nghiên cứu về lớp phủ thực vật Nguyễn Quang Mỹ và Nguyễn Tứ Dần (1986) lại cho rằng xói mòn là một quá trình động lực phá hủy độ màu mỡ của đất, làm mất trạng thái cân bằng của cả vùng bị xói mòn lẫn vùng bị bồi tụ [43]. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn đất Có 5 nhân tố chính ảnh hƣởng tới xói mòn đất là địa hình, đất đai, thảm thực vật, khí hậu và con ngƣời (hình 1.1) Khí hậu Địa hình Xói mòn Con Đất đai ngƣời Thảm thực vật Ảnh hƣởng hai chiều Ảnh hƣởng tích cực Ảnh hƣởng tiêu cực Hình 1.

Các nhân tố chính ảnh hưởng đến xói mòn đất [8] 1. Ảnh hưởng của khí hậu lên xói mòn: Yếu tố khí hậu có thể nói là yếu tố ảnh hƣởng lớn nhất đến xói mòn đất. Trong các yếu tố gây xói mòn chính thì mƣa là quan trọng hơn cả. Đã có nhiều công trình nghiên cứu cả trong phòng thí nghiệm và ngoài thực địa đều cho thấy rằng tác động của hạt mƣa lớn hơn nhiều so với các yếu tố khác nhƣ hiệu ứng cắt xé và rửa xói của dòng chảy do nƣớc mƣa và gây nên.

Ngoài ra có những yếu tố ảnh hƣởng trực tiếp hay gián tiếp đến xói mòn nhƣ nhiệt độ không khí, độ ẩm, tốc độ gió. Lƣợng mƣa: Lƣợng mƣa ảnh hƣởng rất lớn đến quá trình xói mòn. Ở những khu vực có lƣợng mƣa thấp thì khả năng xói mòn là rất thấp vì lƣợng mƣa không đủ để tạo thành dòng chảy (vì bị mất do ngấm vào đất, bay hơi, thực vật sử dụng .) và do đó không có khả năng vận chuyển vật chất đi xa. Lƣợng mƣa trung bình hàng năm 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] thƣờng phải lớn hơn 300 mm thì xói mòn do mƣa mới xuất hiện rõ.

Nếu lƣợng mƣa lớn hơn 1000 mm/ năm thì cũng tạo điều kiện tốt cho lớp phủ thực vật phát triển và lƣợng xói mòn cũng không đáng kể. Nhƣng với lƣợng mƣa nhƣ vậy mà tại những khu vực có rừng bị tàn phá thành đất trống, đồi núi trọc thì xói mòn thì sẽ là rất lớn. Bốc hơi nƣớc: Một phần bốc hơi trực tiếp vào khí quyển, phần khác bốc hơi qua hoạt động của thực vật và động vật sau đó đƣợc ngấm xuống đất theo khe nứt, thẩm thấu. Lƣợng nƣớc còn lại hình thành dòng chảy bề mặt.

Vì vậy tác động của mƣa sẽ phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, địa chất, thổ nhƣỡng của khu vực. Nhiệt độ càng cao, độ ẩm không khí thấp dẫn tới bốc hơi càng mạnh, đất càng bị nén chặt, tốc độ và khả năng thấm ít thì lƣợng mƣa tạo dòng chảy bề mặt càng nhiều,. Do đó ảnh hƣởng của trận mƣa đầu và thời gian đầu của một trận mƣa ít hớn so với những trận mƣa sau và ở thời gian sau vì độ thấm của đất, và hơi ẩm của không khí đã bị thay đổi. Cƣờng độ mƣa: Quá trình hình thành dòng chảy phụ thuộc nhiều vào cƣờng độ của trận mƣa.

Cƣờng độ mƣa là lƣợng mƣa trong một thời gian nhất định trong một đơn vị tính là mm/h. Theo các kết quả nghiên cứu ở nhiều khu vực trên thế giới thì những trận mƣa có cƣờng độ mƣa trên 25 mm/h thì mới có tác dụng tạo nên dòng chảy và từ đó mới gây xói mòn. Tỷ lệ lƣợng mƣa tạo ra trong năm đƣợc tạo ra bởi các trận mƣa có cƣờng độ lớn hơn 25 mm/h càng nhiều thì khả năng gây xói mòn càng lớn. Nếu thời gian mƣa dồn dập trong thời gian ngắn thì đó chính là tiền đề cho sự hình thành lũ quét, trƣợt lở ở vùng núi gập lụt ở hạ lƣu, cùng với việc gia tăng xói mòn đất.

Đặc tính của mƣa: Đặc tính của mƣa cũng ảnh hƣởng lớn đến xói mòn của đất. Mƣa rào nhiệt đới gây tác hại nhiều hơn nhiều so với mƣa nhỏ ở các vùng ôn đới. Ở các vùng có khí hậu nửa khô, mƣa có cƣờng độ lớn mang tính chất mƣa rào nhƣng không kéo dài vẫn gây ra xói mòn nghiêm trọng. Mặt khác xói mòn cũng mạnh nếu lƣợng mƣa chỉ đạt trung bình nhƣng ở trên những sƣờn dốc thiếu lớp phủ thực vật.

Khi hạt mƣa 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] lớn (mƣa rào thƣờng có đƣờng kính hạt mƣa lớn nhất là khoảng 5 mm, ít khi lớn hơn vì nếu quá lớn sẽ không bền vững và dễ bị phá vỡ thành các hạt nhỏ hơn) thì vận tốc khi chạm đất cũng tăng và do đó lực phá huỷ cấu trúc đất vẫn tăng. Vận tốc cuối của hạt mƣa có đƣờng kính khoảng 5 mm sẽ đạt khoảng 9 m/giây. Thời gian mƣa: Hay là mức độ tập trung của những trận mƣa. Thƣờng thì mƣa chỉ dồn dập vào mấy tháng mùa mƣa, ở Việt Nam mƣa tập trung trong 6 tháng, khoảng từ tháng V đến tháng X nhanh hay chậm hơn tuỳ vùng.

Lƣợng mƣa trong mùa mƣa thƣờng chiếm 70 - 85% lƣợng mƣa cả năm. Do mƣa dồn dập nhƣ vậy mà khả năng thấm xuống đất chỉ có tác dụng ở những trận mƣa đầu, còn phần lớn sẽ tạo thành dòng chảy bề mặt khi nƣớc trong đất đã đạt bão hoà.