MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Rừng là một bộ phận của môi trƣờng sống đóng vai trò rất quan trọng đối với cuộc sống của con ngƣời, đóng góp vào phát triển bền vững của mỗi quốc gia và sự tồn tại của trái đất. Rừng không chỉ cung cấp nguyên liệu nhƣ gỗ, củi, lâm sảm ngoài gỗ cho một số ngành sản xuất, nhu cầu đời sống con ngƣời mà quan trọng hơn là các lợi ích của rừng trong việc duy trì và bảo môi trƣờng, điều hòa khí hậu, hạn chế xói mòn và bồi lắng, bảo vệ và ngặn gió bão, hạn chế lũ lụt, bảo vệ nguồn nƣớc, bảo vệ sức khỏe của con ngƣời. Rừng và đất rừng nƣớc ta chiếm khoảng 2/3 tổng diện tích tự nhiên của đất nƣớc, đó là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng và là cơ hội tạo việc làm cho nhiều ngƣời thuộc nhiều dân tộc khác nhau.
Nhằm góp phần đẩy nhanh tốc độ phục hồi và phát triển rừng, phủ xanh đồi núi trọc trong những năm qua nhà nƣớc đã ban hành nhiều chính sách, đầu tƣ thực hiện nhiều chƣơng trình, dự án, áp dụng đồng bộ nhiều giải pháp, trong đó phát triển lâm nghiệp đã đƣợc quan tâm chú trọng hơn nhƣ đầu tƣ thực hiện Chƣơng trình 327, dự án trồng mơi 5 triệu ha rừng và dụ án 661… Nhờ có các dự án này diện tích rừng trồng nƣớc ta đã tăng lên rõ rệt tính đến hết ngày 31/12/2015, Việt Nam có diện tích 14.856 ha rừng trong đó rừng tự nhiên 10.519 ha và rừng trồng 3. Hiện nay rừng trồng sản xuất nƣớc ta phát triển tƣơng đối mạnh ở nhiều tỉnh trên cả nƣớc trong đó tiêu biểu có tỉnh Bắc Kạn. Bắc Kạn có tổng diện tích tự nhiên là 485.941ha, trong đó diện tích đất lâm nghiệp có 423.026ha, chiếm 87% diện tích tự nhiên, trong đó tổng diện tích rừng trồng sản xuất của tỉnh đạt gần 79.000ha, trong đó trên 55.600ha đã đạt độ che phủ thành rừng. c 2 Tỉnh Bắc Kạn phát triển rừng trồng với nhiều loại cây khác nhau, tiêu biểu trong số đó có cây Mỡ.
Cây Mỡ là loài cây ƣa sáng, phát triển tƣơng đối nhanh, thích hợp trồng trên đất rừng nghèo kiệt, rừng mới khai thác trắng, rừng nứa, rừng nứa xen cây bụi, đất feralit đỏ vàng, sâu, ẩm, mát, thoát nƣớc, nhiều mùn phát triển trên đá phiến thạch sét,… Có giá trị kinh tế tƣơng đối cao, đầu ra cho sản phẩm ổn định. Tuy nhiên để phát triển một cách bền vững lâu dài và đạt hiệu quả kinh tế cao cần phải có các nghiên cứu, các tác động phù hợp với từng giai đoạn sinh trƣởng, phát triển của rừng trồng Mỡ tại từng địa phƣơng. Tuy đã có một số nghiên cứu khảo sát, điều tra và đánh giá về cây Mỡ, nhƣng chƣa có nghiên cứu chuyên sâu nào đánh giá thích nghi cây trồng, đặc biệt là thích nghi về đất đai của cây trồng tại Yên Nhuận làm cơ sở đề xuất những tác động, quy hoạch phân vùng trồng cây thích hợp nhằm đạt hiệu quả kinh tế - xã hội – môi trƣờng cao nhất có thể. Xuất phát từ thực tiễn đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài: "Ứng dụng GIS đánh giá thích nghi cây trồng Mỡ tại xã Yên Nhuận, huyện Chợ Đồn, Tỉnh Bắc Kạn ".2 Mục đích nghiên cứu đề tài Kết quả đề tài góp phần đánh giá hiện trạng rừng và đề xuất những giải pháp từng bƣớc ứng dụng công nghệ GIS vào trong công tác quản lý tài nguyên rừng trồng, phân hạng vùng thích nghi trồng cây nhằm đạt hiệu quả cao nhất về mọi mặt.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Tìm hiểu về một số chính sách liên quan đến trồng rừng tại khu vực nghiên cứu. - Đánh giá đƣợc thực trạng và sinh trƣởng rừng trồng Mỡ tại Yên Nhuận, huyện Chợ Đồn. c 3 - Xác định các loại đất và khả năng thích nghi đất đai trồng cây Mỡ trên địa bàn. - Xây dựng bản đồ thích nghi cây Mỡ trên địa bàn nghiên cứu và đƣa ra những giải pháp, kiến nghị.
Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Kết quả đề tài là cơ sở khoa học và thực tiễn giúp các nhà quản lý trong lĩnh vực phát triển lâm nghiệp đƣa ra những chiến lƣợc ứng dụng công nghệ thông tin. Đồng thời là tài liệu tham khảo cho các cán bộ, kỹ lâm nghiệp cũng nhƣ sinh viên, học viên trong lĩnh vực lâm nghiệp. Việc nghiên cứu đề tài là phƣơng pháp tốt để hệ thống và củng cố lại kiến thức đã đƣợc học, đồng thời bồi dƣỡng thêm về kiến thức, kỹ năng trong ứng dụng công nghệ thông tin. c 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan về đối tƣợng nghiên cứu 2.1 Gịa trị kinh tế của cây Mỡ Cây Mỡ có giá trị kinh tế tƣơng đối cao, đầu ra cho sản phẩm ổn định.
Dăm mịn, thịt đều, ít co rút, nứt nẻ, ít bị mối mọt và mục. Chịu đƣợc mƣa nắng, dễ cƣa xẻ, bào trơn, tiện, chạm trổ, bắt sơn, đóng đinh. Là loại gỗ tốt đƣợc nhân dân ƣa chuộng. cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản suất giấy, Làm cột, kèo nhà, làm đồ mộc, bàn ghế, gƣờng, tủ, công nghệ dán lạng, bút chì,… Sau khoảng 10 - 12 năm, mỗi hộ gia đình trồng Mỡ có thể thu nhập từ 150 đến 200 triệu đồng/ha.2 Thích nghi của thực vật Thực vật sống trong môi trƣờng nên chịu tác động trực tiếp của các yếu tố môi trƣờng.
Ðể có thể tồn tại, nhất là trong những điều kiện khắc nghiệt các cơ quan phải có những biến đổi hình thái để thích nghi. Các nhân tố sinh thái: Nhƣ chúng ta biết: cơ thể và môi trƣờng là một khối thống nhất. Cơ thể thực vật luôn cần thiết các điều kiện ngoại cảnh mà ngƣời ta thƣờng gọi là các nhân tố sinh thái để tồn tại, sinh trƣởng, phát triển và tái tạo nên thế hệ mới. Ví dụ nhƣ cây hấp thụ năng lƣợng ánh sáng mặt trời, nƣớc và không khí để tổng hợp nên các chất hữu cơ cần thiết cho mình.
Các nhân tố sinh thái của thực vật bao gồm: nhiệt độ, ánh sáng, nƣớc, các chất khoáng trong đất, không khí (chủ yếu là CO2 và O2), sâu bệnh hại. Các nhân tố sinh thái thƣờng thay đổi có tính chu kỳ theo ngày (sáng, trƣa, chiều, đêm), mùa trong năm (xuân, hạ, thu, đông). Trải qua bao thế hệ, do qua c 5 trình chọn lọc tự nhiên lâu đời mà thực vật có phản ứng thích với các biển đổi co tính chu kỳ của các nhân tố sinh thái.3 Yều cầu về sinh thái a. Nhiệt độ, ánh sáng Cây ƣa sáng, sinh trƣởng nhanh, thích hợp với những vùng nhiều mƣa, ẩm, đất tốt, thoát nƣớc.
Mỡ thích hợp với nhiệt độ trung bình năm 22-24 oC. Lượng mưa Lƣợng mƣa từ 1.000mm/năm và độ ẩm không khí trên 80%. Tuy nhiên cây con mới trồng nếu gặp sƣơng muối, nhiệt độ xuống thấp cũng bị hại (táp lá, héo ngon). Độ dốc Độ dốc: Độ dốc là một trong những yếu tố đặc trƣng cho địa hình đồi núi, là yếu tố quan trọng nhất tác động đến xói mòn phá hủy môi trƣờng đất thể hiện diễn biến của đất trong điều kiện không có lớp phủ thực vật.
Chính vì vậy độ dốc không những để xác định ngƣỡng phân bố cây trồng mà còn có vai trò quan trọng trong việc định hƣớng sự dụng đất lựa chọn các biện pháp làm đất phù hợp để đảm bảo mục tiêu phát triển bền vững. Đất đai Đất trồng là lớp bề mặt tơi xốp của vỏ Trái Đất, trên đó thực vật có thể sinh sống và tạo ra sản phẩm. Gồm 3 phần: phần rắn, phần khí, phần lỏng. - Phần khí cung cấp oxi cho cây.
- Phần rắn cung cấp chất dinh dƣỡng cho cây. - Phần lỏng: cung cấp nƣớc cho cây. Đất có nhiều sét, khả năng giữ nƣớc cao nhƣng thiếu không khí. Đất có tỉ lệ cát cao, nhiều không khí nhƣng thiếu nƣớc.
đất có thành phần cơ giới c 6 trung bình là thích hợp với trồng trọt. Giữa các loại đất đó còn có các loại đất trung gian nhƣ: đất cát pha, đất thịt nhẹ. Tổng quan về GIS 2. Khái niệm GIS GIS(Geographic Information System) hay hệ thống thông tin địa lý đƣợc hình thành từ ba khái niệm địa lý, thông tin và hệ thống.
Khái niệm “địa lý” liên quan đến các đặc trƣng về không gian, vị trí. Các đặc trƣng này ánh xạ trực tiếp đến các đối tƣợng trong không gian. Chúng có thể là vật lý, văn hoá, kinh tế,… trong tự nhiên. GIS là một hệ thống có ứng dụng rất lớn.
Từ năm 1980 đến nay đã có rất nhiều định nghĩa đƣợc đƣa ra , tuy nhiên không có đinh nghĩa nào khái quát đầy đủ về GIS vì phần lớn chúng đều đƣợc xây dựng trên khía cạnh ứng dụng cụ thể trong lĩnh vực. Có ba khái niệm đƣợc dùng nhiều nhất: GIS là một hệ thống thông tin đƣợc thiết kế để làm việc với các dữ liệu trong một hệ tọa độ quy chiếu. GIS bao gồm một hệ cở sở dữ liệu và các phƣơng thức để thao tác với dữ liệu đó. GIS là một hệ thống thông tin nhằm thu thập, lƣu trữ , kiểm tra, tích hợp, thao tác, phân tích và hiện thị dữ liệu đƣợc quy định cụ thể vào trái đất.
GIS là một chƣơng trình mấy tính hộ trỡ việc thu thập lƣu trữ phân tích và hiển thị dữ liệu bản đồ. Các thành phần của GIS GIS đƣợc kết hợp bởi 5 thành phần chính: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con ngƣời, chính sách và quản lý. Các thành phần của GIS Phần cứng Bao gồm hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi có khả năng thực hiện các chức năng nhập thông tin (Input), xuất thông tin (Output) và xử lý thông tin của phần mềm. Hệ thống này gồm có máy chủ (server), máy khách (client), máy quét (scanner), máy in (printer) đƣợc liên kết với nhau trong mạng LAN hay Internet.2: Sơ đồ tổ chức một hệ “phần cứng GIS” - Bộ xử lý trung tâm (CPU).
- Bộ nhớ trong (RAM). - Bộ sắp xếp và lưu trữ ngoài (diskette, harddisk, CD-ROM). c 8 - Các bộ phận dùng để nhập dữ liệu (INPUT DEVICES). Scanner: Máy ghi scanner sẽ chuyển các thông tin trên bản đồ tƣơng xứng một cách tự động dƣới dạng hệ thống raster.
Một cách luân phiên nhau, bản đổ có thể đƣợc trải rộng ra trên bàn mà đầu scanning di chuyển trong 1 loạt đƣờng thẳng song song nhau. Các đƣờng quét (scan) phải đƣợc vector hoá trƣớc khi chúng đƣợc đƣa vào hệ thống cơ sở dữ liệu vector. - Các bộ phận để in ấn (OUTPUT DEVICES) Máy in (printer) Máy vẽ (plotter) Phần mềm.