Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Ứng dụng GIS phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra (Docynia indica) trên địa bàn tỉnh Sơn La

Chia sẻ: Tri Lộ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm 2 mục tiêu: Xây dựng bản đồ phân vùng thích nghi của cây Sơn tra tại tỉnh Sơn La để xác định các vùng trồng thích hợp; đề xuất quy hoạch rừng trồng Sơn tra cho tỉnh Sơn La dựa trên kết quả phân vùng thích nghi.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Ứng dụng GIS phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra (Docynia indica) trên địa bàn tỉnh Sơn La

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP --------------------- TRẦN THỊ HẰNG ỨNG DỤNG GIS PHÂN VÙNG ĐIỀU KIỆN LẬP ĐỊA THÍCH NGHI TRỒNG CÂY SƠN TRA (DOCYNIA INDICA) TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH SƠN LA Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên rừng Mã số: 60.62.02.11 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. TRẦN QUANG BẢO Hà Nội, 2014
i LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp “Ứng dụng GIS phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra (Docynia indica) trên địa bàn tỉnh Sơn La” được hoàn thành theo trương trình đào tạo cao học khóa 20 tại Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam. Đến thời điểm này, luận văn đã hoàn thiện, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu Nhà trường, các thầy cô trong Khoa đào tạo sau đại học, các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này. Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Trần Quang Bảo - người hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn tác giả từ khi hình thành phát triển ý tưởng đến xây dựng đề cương, phương pháp luận, tìm tài liệu và có những chỉ dẫn khoa học quý báu trong suốt quá trình triển khai nghiên cứu và hoàn thành đề tài. Tôi xin cam đoan luận văn này do chính bản thân tôi thực hiện, các số liệu, kết quả đảm bảo tính trung thực. Rất mong các độc giả sẽ góp ý thêm để luận văn hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 28 tháng 8 năm 2014 Tác giả Trần Thị Hằng
ii MỤC LỤC Lời cảm ơn ......................................................................................................... i Mục lục .............................................................................................................. ii Danh mục các từ viết tắt.................................................................................... v Danh mục các bảng .......................................................................................... vi Danh mục các hình .......................................................................................... vii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................ 3 1.1. Trên thế giới ............................................................................................... 3 1.1.1. Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra........................................................... 3 1.1.2. Nghiên cứu phân vùng điều kiện lập địa................................................. 4 1.1.3. GIS và ứng dụng trong phân vùng điều kiện lập địa .............................. 9 1.2. Ở Việt Nam .............................................................................................. 11 1.2.1. Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra......................................................... 11 1.2.2. Nghiên cứu phân vùng điều kiện lập địa............................................... 12 1.2.3. GIS và ứng dụng trong phân vùng điều kiện lập địa ............................ 16 Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 18 2.1 . Mục tiêu nghiên cứu................................................................................ 18 2.1.1. Mục tiêu chung ...................................................................................... 18 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...................................................................................... 18 2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 18 2.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 18 2.3.1. Cách tiếp cận nghiên cứu ...................................................................... 18 2.3.2. Phương pháp ngoại nghiệp.................................................................... 19 2.3.3. Phương pháp nội nghiệp ....................................................................... 21 Chương 3ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU........................................ 25 3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên .................................................................... 25 3.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 25
iii 3.1.2. Địa hình ................................................................................................. 25 3.1.3. Tài nguyên đất ....................................................................................... 26 3.1.4. Khí hậu, thuỷ văn .................................................................................. 28 3.1.5. Tài nguyên rừng .................................................................................... 29 3.1.6. Tài nguyên khoáng sản.......................................................................... 30 3.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ......................................................................... 31 3.2.1. Đặc điểm kinh tế ................................................................................... 31 3.2.2. Đặc điểm xã hội .................................................................................... 32 Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 34 4.1. Đặc điểm sinh cảnh và phân bố tự nhiên của cây Sơn tra ....................... 34 4.1.1. Đặc điểm sinh cảnh của cây Sơn tra ..................................................... 34 4.1.2. Phân bố tự nhiên cây Sơn tra tại khu vực nghiên cứu .......................... 34 4.2. Các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây Sơn tra.....37 4.2.1. Các nhân tố địa hình và thổ nhưỡng ..................................................... 37 4.2.2. Nhân tố khí hậu ..................................................................................... 39 4.3. Xây dựng bản đồ phân vùng lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra tại khu vực nghiên cứu. ........................................................................................ 43 4.3.1. Phân cấp thích nghi theo từng nhân tố sinh thái ................................... 43 4.3.2. Xây dựng bản đồ phân vùng thích nghi theo từng nhân tố sinh thái .... 45 4.3.3. Xây dựng bản đồ phân vùng lập địa thích nghi của cây Sơn tra .......... 49 4.4. Đánh giá độ tin cậy của bản đồ ................................................................ 56 4.4.1. Sinh trưởng của Sơn tra tại các khu vực điều tra .................................. 56 4.4.2. Sản lượng của Sơn tra tại các khu vực điều tra..................................... 58 4.4.3. Đánh giá độ tin cậy của bản đồ ............................................................. 60 4.5. Đề xuất quy hoạch trồng Sơn tra trên địa bàn tỉnh Sơn La...................... 62 4.5.1. Xác định diện tích đất chưa sử dụng ..................................................... 62 4.5.2. Xây dựng bản đồ quy hoạch trồng cây Sơn tra ..................................... 62 4.5.3. Đề xuất quy hoạch vùng trồng Sơn tra ................................................. 65
iv KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ....................................................... 68 1. Kết luận ....................................................................................................... 68 2. Tồn tại ......................................................................................................... 68 3. Kiến nghị ..................................................................................................... 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO
v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Viết tắt Viết đầy đủ 1 DEM Mô hình số hóa độ cao 2 D1.3 Đường kính ngang ngực 3 Sản lượng quả trung bình/cây 4 M Tổng sản lượng quả trong ô tiêu chuẩn 5 N Cấp không thích nghi 6 n Số cây trong ô tiêu chuẩn 7 FAO Tổ chức nông lương liên hợp quốc 8 GIS Hệ thống thông tin địa lý 9 GPS Hệ thống định vị toàn cầu 10 Hvn Chiều cao vút ngọn 11 OTC Ô tiêu chuẩn 12 S1 Cấp rất thích nghi 13 S2 Cấp thích nghi trung bình 14 S3 Cấp ít thích nghi
vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 4.1 Vùng phân bố tự nhiên của cây Sơn tra tại tỉnh Sơn La 35 4.2 Số liệu khí tượng trung bình năm của các trạm 39 4.3 Phân cấp thích nghi từng nhân tố sinh thái 44 4.4 Tỷ lệ diện tích từng cấp thích nghi theo độ cao tuyệt đối 46 4.5 Hệ số tầm quan trọng các nhân tố sinh thái 50 4.6 Điểm đánh giá tổng hợp của từng cấp thích nghi 51 4.7 Tỷ lệ diện tích của các cấp thích nghi toàn tỉnh Sơn La 52 4.8 Diện tích từng cấp thích nghi của các huyện 53 4.9 Sinh trưởng cây Sơn tra tại khu vực điều tra 57 4.10 Sản lượng quả Sơn tra tại khu vực điều tra 59 4.11 Điểm đánh giá chung của các OTC trên bản đồ 61 4.12 Phân tích bản đồ hiện trạng sử dụng đất 62 4.13 Diện tích đề xuất quy hoạch Sơn tra 63
vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 4.1 Bản đồ phân bố tự nhiên của Sơn tra tại tỉnh Sơn La 36 4.2 Ảnh cây Sơn tra tại xã Làng Chếu, huyện Bắc Yên 37 4.3 Ảnh cây Sơn tra tại xã Ngọc Chiến, huyện Mường La 37 4.4 Biểu đồ lượng mưa trung bình năm 40 4.5 Biểu đồ nhiệt độ không khí trung bình năm 41 4.6 Biểu đồ độ ẩm không khí trung bình năm 41 4.7 Bản đồ độ cao tuyệt đối 42 4.8 Bản đồ độ dốc 42 4.9 Bản đồ độ dầy tầng đất 42 4.10 Bản đồ lượng mưa trung bình năm 42 4.11 Bản đồ nhiệt độ trung bình năm 42 4.12 Bản đồ độ ẩm trung bình năm 42 4.13 Phân vùng thích nghi theo độ cao tuyệt đối 45 4.14 Phân vùng thích nghi theo độ dốc 45 4.15 Phân vùng thích nghi theo độ dầy tầng đất 45 4.16 Phân vùng thích nghi theo lượng mưa trung bình năm 45 4.17 Phân vùng thích nghi theo nhiệt độ không khí 45 4.18 Phân vùng thích nghi theo độ ẩm không khí 45 4.19 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo độ cao 47 4.20 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo độ dốc 47 4.21 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo độ dầy tầng đất 47 4.22 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo lượng mưa 47 4.23 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo nhiệt độ không khí 47 4.24 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo độ ẩm không khí 47 4.25 Bản đồ phân vùng lập địa thích nghi của cây Sơn tra 51
viii 4.26 Biểu đồ tỷ lệ diện tích từng cấp thích nghi của cây Sơn tra 52 4.27 Biểu đồ phân bố diện tích vùng thích tại các huyện 53 4.28 Biểu đồ so sánh sinh trưởng cây Sơn tra tại khu vực điều tra 58 4.29 Bản đồ phân bố của OTC tại khu vực điều tra 60 4.30 Bản đồ quy hoạch vùng trồng Sơn tra tại tỉnh Sơn La 61 4.31 Biểu đồ diện tích đề xuất quy hoạch Sơn tra từng huyện 63
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Sơn La là một tỉnh miền núi phía Bắc có tổng diện tích đất rừng là 635.231 ha với độ che phủ 44,7% (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2013). Tổng diện tích rừng trồng là 21.081 ha gồm các loài cây: Sơn tra, Thông, Keo, Trẩu, …Trong đó, Sơn tra là cây phân bố trong rừng tự nhiên có giá trị cao về mặt kinh tế, dược liệu nên người dân địa phương đang khai thác quá mức dẫn đến cạn kiệt. Trước thực tiễn đó, tỉnh Sơn La đã nhận thấy sự cần thiết của việc đưa cây Sơn tra trồng trên các diện tích đất trống để nâng cao thu nhập cho người dân tại các khu vực phân bố tự nhiên và hình thành các vùng nguyên liệu Sơn tra. Sơn tra là loài cây có phân bố hẹp, đòi hỏi những điều kiện đất đai, khí hậu, độ cao thích nghi. Các dự án hỗ trợ phát triển Sơn tra của tỉnh Sơn La đều khó khăn trong việc lựa chọn điều kiện lập địa thích nghi. Các mô hình trồng cây Sơn tra trồng ở những vùng có điều kiện lập địa gần giống với điều kiện nơi phân bố tự nhiên thì cho quả to, vỏ mịn, không có vị chát. Các mô hình trồng cây Sơn tra trồng ở những vùng có điều kiện lập địa khác xa so với điều kiện nơi phân bố tự nhiên thì cho chất lượng quả nhỏ, có vị chát dẫn đến giảm khả năng cạnh tranh trên thị trường. Vì vậy, việc phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra là biện pháp cần thiết. Trên thế giới, đã có nhiều công trình áp dụng các phương pháp khác nhau trong đánh giá đất đai, phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho cây trồng. Trong đó, phương pháp ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) đánh giá đa tiêu chí là phương pháp phổ biến nhất. GIS được ứng dụng ở Việt Nam vào những năm 1980s là một công nghệ hữu hiệu cho việc lưu trữ, phân tích và quản lý dữ liệu không gian và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Trong đó, có việc phân hạng đất đai, phân vùng thích nghi đa tiêu chí cho việc lựa chọn cây trồng phù hợp ở các
2 vùng sinh thái của Việt Nam. Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi đề xuất thực hiện đề tài “Ứng dụng GIS phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra (Docynia indica) trên địa bàn tỉnh Sơn La” nhằm góp phần nâng cao hiệu quả quy hoạch rừng trồng Sơn tra tại tỉnh Sơn La.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra Trên thế giới, sản phẩm của cây Sơn tra đang được sử dụng phổ biến trong y học và cuộc sống sinh hoạt. Các nghiên cứu về Sơn tra đã được các tổ chức, các nhà nghiên cứu quan tâm thực hiện. Cụ thể: + Năm 1998, Học Viện lâm nghiệp Trung Quốc đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu điều tra phân bố của các loài Sơn tra tại Trung Quốc". Qua nghiên cứu đã xác định có 2 loại Sơn tra gồm: Sơn tra bắc (C. pinnatifida) phân bố tại các tỉnh phía Bắc gồm các tỉnh Vân Nam, Sơn Tây, Hồ Nam, Hồ Bắc và loài Sơn tra nam (C.cuennata) phân bố tại tỉnh Quảng Đông, Quảng Nam Trung Quốc. (Báo cáo khoa học của Học viện lâm nghiệp Trung Quốc, 1998). + Học viện lâm nghiệp Vân Nam được sự hỗ trợ kinh phí của Bộ thương mại Trung Quốc. Năm 1998 -1999 thực hiện đề tài: “Nghiên cứu nhu cầu thị trường và khả năng tiêu thụ quả Sơn tra tại Tỉnh Vân Nam". Qua kết quả nghiên cứu cho thấy nhu cầu sử dụng trong cuộc sống hàng ngày, sử dụng trong y học và trong công nghiệp chế biến là rất lớn mà hiện tại số lượng quả ở Trung Quốc chưa đáp ứng được nhu cầu trong nước hàng năm Trung Quốc vẫn phải nhập khẩu quả Sơn tra từ các nước khác, để chế biến xuất khẩu. (Báo cáo khoa học của Học viện lâm nghiệp Vân Nam, 1999). + Trong những năm 1997 - 2000, ngành y học Trung Quốc đã thực hiện đề tài "Nghiên cứu tác dụng của Sơn tra đối với cuộc sống hàng ngày và các bài thuốc liên quan tới Sơn tra''. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng Sơn tra là cây thuốc quý có giá trị và có tác dụng rất lớn trong các bài thuốc liên quan đến việc điều trị một số bệnh như bệnh trĩ, huyết áp ... (Thông tin của ngành Y học Trung Quốc, 2000)
4 + Năm 1998 -2000, Học viện lâm nghiệp Philippin đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tính thích ứng của trồng cây Sơn tra sau canh tác nương rẫy". Qua kết quả nghiên cứu cho thấy cây Sơn tra rất thích ứng với việc canh tác sau nương rẫy và nó rất phù hợp với tập tục canh tác của các đồng bào vùng cao. (Báo cáo kết quả nghiên cứu của Học viện lâm nghiệp Philippin, 2000). + Năm 1998 – 2000, Viện lâm nghiệp Lào đã thực hiện đề tài: ''Nghiên cứu phân bố và khả năng sinh trưởng loài Sơn tra ở Lào''. Qua kết quả điều tra phân bố ở Lào cho thấy có 2 loài: Loài Sơn tra (Malus doumeri Bois.Chev) và loài Bắc Sơn tra (C. pinnatifida) và tình hình sinh trưởng của những loài này tốt cho sản lượng quả cao (Báo cáo kết quả nghiên cứu của Viện lâm nghiệp Lào, 2000). 1.1.2. Nghiên cứu phân vùng điều kiện lập địa Phân hạng và đánh giá đất là một trong những chuyên ngành nghiên cứu quan trọng và rất gần gũi với các nhà quy hoạch và người sử dụng đất. Trong hoàn cảnh hiện nay, dân số ngày một tăng nhanh, diện tích đất đai bình quân đầu người ngày một giảm kết hợp với tình trạng đang suy thoái dần những vùng đất canh tác thích nghi là những vấn đề mang tính nóng bỏng không chỉ ở nước ta mà trên toàn thế giới. Để giải quyết, các nhà tổ chức quốc tế cùng các nhà khoa học nhiều quốc gia tiến hành điều tra và đánh giá tài nguyên đất không chỉ trên quy mô quốc gia mà còn trên phạm vi toàn cầu làm cơ sở cho việc xây dựng các chương trình phát triển và tối ưu hóa sử dụng đất đai ở mức độ quốc tế. Trong nông nghiệp các yếu tố dùng để phân hạng thường là loại đất, các tính chất quan trọng liên quan năng suất cây trồng như: Độ pH, hàm lượng chất hữu cơ, các chất dễ tiêu N, P, K, v.v. Cách phân hạng thường dựa vào phương pháp cho điểm theo thang 10 điểm hoặc 50, 100 điểm.
5 Trong Lâm nghiệp các yếu tố phân hạng đất thường là loại đất, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới, độ pH, thực bì chỉ thị cho độ phì hoặc mức độ thoái hóa đất. Điều quan trọng trong phân hạng đất đai là cần phải có tư liệu về năng suất cây trồng để từ đó tìm hiểu mối quan hệ của chúng với các tính chất đất đai. Việc phân hạng đất và đánh giá đất đai đã được thực hiện từ khá lâu ở nhiều nước trên thế giới. Từ những năm 1950, việc đánh giá khả năng sử dụng đất được xem như là bước kế tiếp của công tác nghiên cứu đặc điểm đất. Tùy vào trình độ phát triển của từng quốc gia riêng lẻ, phương pháp đánh giá đất đai đã được nhiều nhà khoa học và các tổ chức Quốc tế quan tâm. Ngày nay công việc này càng cần thiết hơn và đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng của các nhà quy hoạch, hoạch định chính sách và người sử dụng. Tùy theo mục đích cụ thể mà mỗi quốc gia sẽ đề ra nội dung, phương pháp đánh giá đất của mình. - Ở Mỹ, đánh giá đất đai được thực hiện với các phương pháp là: + Phương pháp tổng hợp: Lấy năng suất cây trồng nhiều năm làm tiêu chuẩn và phân hạng cho từng cây trồng cụ thể, trong đó lấy cây lúa mì là đối tượng chính. + Phương pháp yếu tố: Bằng cách thống kê các yếu tố tự nhiên, kinh tế để so sánh, trong đó lấy lợi nhuận tối đa là 100 điểm (hoặc 100%) để làm mốc so sánh với đất khác. - Ở Liên Xô và các nước Đông Âu dựa vào thuyết phát sinh đất của V.V Docuchaev, trong đó chỉ ra việc hình thành đất là một quá trình phức tạp do tác động của 5 yếu tố tự nhiên là: Đá mẹ, địa hình, khí hậu, thời gian và sinh vật. - Ở Ấn Độ và các nước vùng nhiệt đới ẩm Châu Phi thường áp dụng phương pháp tham biến để xác định mối quan hệ giữa các yếu tố đất đai và
6 cây trồng, các mối quan hệ này được biểu thị dưới dạng phương trình toán học. Kết quả phân hạng được thể hiện dưới dạng % hoặc điểm. - Ở nhiều nước Châu Âu việc phân hạng và đánh giá đất đai được thực hiện theo 2 hướng là: + Phân hạng định tính: Dựa trên các kết quả nghiên cứu các yếu tố tự nhiên để xác định tiềm năng sản xuất của đất đai. + Phân hạng định lượng: Dựa vào kết quả nghiên cứu các yếu tố kinh tế để xác định sức sản xuất thực tế của đất đai. - Phương pháp đánh giá đất đai của FAO: Được hệ thống do 2 Ủy ban nghiên cứu ở Hà Lan và FAO - Roma thực hiện vào năm 1972, được công bố đầu tiên vào năm 1976 và được chỉnh lý vào năm 1983, trong đó: Đề xuất định nghĩa về đánh giá đất đai là: Đánh giá đất đai là quá trình so sánh, đối chiếu những tính chất của vạt đất cần đánh giá với những tính chất đất đai mà loại hình sử dụng đất yêu cầu phải có. Đánh giá đất đai là quá trình thu thập thông tin, xem xét một cách toàn diện các yếu tố đất đai với cây trồng để phân định ra mức độ thích nghi cao hay thấp. Đã đưa ra một số nội dung hoặc khái niệm được xác định cụ thể như sau: + Khái niệm về đánh giá tiềm năng sử dụng đất đai: “Đánh giá tiềm năng sử dụng đất đai (land capability) là việc phân chia hay phân hạng đất đai thành các nhóm dựa trên các yếu tố thuận lợi hay hạn chế trong sử dụng như độ dốc, độ dày tầng đất, đá lẫn, tình trạng xói mòn, úng ngập, khô hạn, mặn hóa… Trên cơ sở đó có thể lựa chọn những kiểu sử dụng đất phù hợp. Việc đánh giá tiềm năng đất sử dụng đất thường áp dụng trên qui mô lớn, trong phạm vi một nước, một tỉnh hay một huyện. Ở Mỹ đã sử dụng các yếu tố hạn chế là những yếu tố hầu như không thay đổi được là: độ dốc, độ dày tầng đất và khí hậu để phân chia đất đai toàn quốc thành 8 nhóm với các yếu tố hạn chế tăng dần từ nhóm I tới nhóm VIII. Trong đó nhóm I là nhóm
7 thuận lợi nhất trong sử dụng, có ít yếu tố hạn chế nhất, nhóm VIII là nhóm có nhiều yếu tố hạn chế nhất trong sử dụng. Yếu tố hạn chế được thể hiện chủ yếu qua chữ viết tắt như xói mòn là e, dư thừa nước là w, v.v. + Khái niệm về đánh giá mức độ thích nghi đất đai: “Đánh giá mức độ thích nghi đất đai (land suitability): Là quá trình xác định mức độ thích nghi cao hay thấp của các kiểu sử dụng đất cho một đơn vị đất đai và tổng hợp cho toàn khu vực dựa trên so sánh yêu cầu kiểu sử dụng đất với đặc điểm các đơn vị đất đai”. Hệ thống đánh giá được thể hiện theo 4 cấp: +) Phân thành 2 cấp lớn: Kiểu sử dụng đất hay loài cây trồng thích nghi (Viết tắt là S- Suitable) hay không thích nghi (Viết tắt là N- Not suitable) với điều kiện đất đai. +) Mức độ thích nghi (S) phân chia thành 3 mức: ++ Thích nghi cao (S1): Đất hầu như không có hạn chế đáng kể khi thực hiện canh tác. ++ Thích nghi trung bình (S2): Đất có hạn chế nhất định làm giảm năng suất cây trồng hoặc nâng cao chi phí canh tác nhưng vẫn thích nghi cho cây trồng hoặc kiểu sử dụng đất. ++ Thích nghi kém (S3): Đất có hạn chế đáng kể làm giảm mạnh năng suất và tăng cao chi phí canh tác rõ rệt, hiệu quả kinh tế bị suy giảm đáng kể. Ngoài những tài liệu cơ bản của FAO về đánh giá đất đai, FAO cũng đưa ra những hướng dẫn khác nhau về đánh giá đất đai cho các đối tượng riêng biệt như: - Đánh giá đất đai cho nền nông nghiệp nhờ mưa (Guieline for land Evaluation for Rainfed Agriculture - FAO, 1983) - Đánh giá đất đai cho trồng trọt cỏ quảng canh (Land Evaluation for extensive grazing - FAO, 1990).
8 - Đánh giá đất đai và phân tích hệ thống canh tác cho quy hoạch sử dụng đất (Land Evaluation and farming system analysis for land planning - FAO, 1992). Trên thế giới cũng có nhiều công trình nghiên cứu về mối quan hệ giữa đặc điểm đất đai với sinh trưởng của cây trồng. Với các kết quả nghiên cứu đã đạt được, nhiều nhà khoa học đã cho rằng: Đối với các vùng ôn đới, phản ứng của đất, hàm lượng CaCO3 và các chất BaZơ khác, thành phần cấp hạt và điện thế ôxy hóa khử (Eh) của đất là những yếu tố quan trọng nhất. Quan điểm này đã xem xét các yếu tố hóa học đất quan trọng hơn yếu tố vật lý. Đối với vùng nhiệt đới thì các tác giả cho rằng: Các yếu tố có khả năng giữ nước, độ sâu của đất và độ thoáng khí là những yếu tố giữ vai trò chủ đạo. Điều này có nghĩa là: Yếu tố vật lý đất quan trọng hơn yếu tố hóa học đất. Các kết quả này dựa trên các nghiên cứu về đất đồi núi và đất nông nghiệp. Thời gian gần đây, Trung tâm lâm nghiệp Quốc tế (CIFOR) đã tiến hành nghiên cứu về quản lý lập địa và sản lượng rừng cho rừng trồng ở các nước nhiệt đới như: Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Nam Phi, Conggo, Brazil. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Các biện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng khác nhau đến độ phì đất, cân bằng nước, sự phân hủy thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng. Phân hạng đất, đánh giá đất trong những năm gần đây đã có những công trình nghiên cứu cụ thể song mới chỉ nghiên cứu cho từng đối tượng cây trồng cụ thể. Ở vùng ôn đới các nghiên cứu đã đề cập về ảnh hưởng của rừng tự nhiên, rừng trồng đến độ phì đất. Nghiên cứu về rừng mưa nhiệt đới ở Australia, Week (1970) đã khẳng định sinh trưởng của thực vật phụ thuộc vào các yếu tố là: Đá mẹ, độ ẩm của đất, thành phần cơ giới, CaCO3, hàm lượng mùn và đạm.
9 1.1.3. GIS và ứng dụng trong phân vùng điều kiện lập địa Thế kỷ XX là thế kỷ của những tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực tin học, điện tử và nghiên cứu vũ trụ. Những tiến bộ đó đã thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành khoa học, trong đó có địa lý và bản đồ học. Từ những năm 1960 đến nay GIS (Geographic Information System) đã xuất hiện và dần được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới, GIS đã trở thành nền tảng công nghệ đặc biệt hữu dụng trong quản lý và xử lý tích hợp thông tin đa ngành, hỗ trợ việc ra quyết định chính xác và kịp thời.Ngày nay công nghệ GIS đã tạo ra một sự phát triển bùng nổ các ứng dụng trong quản lý tài nguyên thiên nhiên, môi trường, quản lý vùng lãnh thổ đa ngành. Nhờ những khả năng phân tích và xử lý đa dạng, công nghệ GIS được coi là công cụ trợ giúp cho việc ra quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế, xã hội và an ninh, quốc phòng của các quốc gia trên thế giới. GIS giúp cho các cơ quan quản lý nhà nước, các doanh nghiệp, cho tổ chức, cá nhân… đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế, quốc phòng qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin gắn với một nền hình học nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào. Giáo sư Berliant A.M, Khoa địa lý trường Đại học Tổng hợp quốc gia Lômônôxốp của nước Nga, chuyên gia hàng đầu thế giới về hệ thống thông tin địa lý (GIS), GIS phát triển như một sự nối tiếp phương pháp tiếp cận tổng hợp và hệ thống trong một môi trường thông tin địa lý. GIS được đặc trưng bởi mức độ tự động hoá cao, dựa trên nền tảng các dữ liệu bản đồ đã được số hoá và dựa trên cơ sở tri thức, phương pháp tiếp cận hệ thống trong biểu diễn và phân tích các hệ thống địa vật lý. Dạng bản đồ đặc biệt này đặc trưng bởi tính tác vụ, đối thoại và sử dụng các phương tiện xây dựng, thiết kế bản đồ. Đặc tính đầu tiên của GIS là tính đa phương án cho phép đánh giá nhiều khía cạnh khác nhau của tình huống và các giải pháp đa dạng. Đặc tính tiếp theo
10 của GIS là tính đa môi trường nhờ đó có thể kết hợp các biễu diễn văn bản, âm thanh và các ký hiệu. Nhưng đặc tính lớn nhất của công nghệ mới là chúng đưa chúng ta tới nhiều dạng biểu diễn mới: bản đồ điện tử, các mô hình máy tính 3 chiều và mô hình động dạng phim… Tầm quan trọng của công nghệ GIS được khẳng định trong phát biểu của tổng thống Mỹ Bill Clinton. Hệ thống thông tin địa lý đã trở thành một khâu đột phá trong bài toán hỗ trợ cho sự phát triển kinh tế, sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên và bảo vệ môi trường. Các công nghệ hiện đại cho phép giải quyết một cách có hiệu quả bài toán thu nhận, truyền, phân tích, trực giác hoá các dữ liệu gắn kết không gian, thiết lập các dữ liệu bản đồ. Trên thế giới, nghiên cứu ứng dụng GIS trong đánh giá lập địa lần đầu tiên được đề cập và thảo luận trong hội nghị chuyên đề về GIS và Viễn thám tại Fransico vào năm 1994. Hiện nay, trên thế giới GIS và Viến thám được ứng dụng khá phổ biến trong việc đánh giá đất đai hoặc lựa chọn điều kiện lập địa thích hợp cho cây trồng: - Năm 2003, nghiên cứu ứng dụng GIS trong đánh giá đất đai tại East Park County, Wyoming đã chỉ rõ GIS là một công cụ nhanh chóng, linh hoạt và cập nhật phương pháp tiếp cận để hỗ trợ các quyết định quản lý đất đai. - Năm 2003, Trường Viễn Thám của trường Đại học Anna, Chennai đã ứng dụng GIS và Viến thám đánh giá sự thích hợp đất nông nghiệp cho trồng lúa và mía đường tại huyện Vellore sử dụng các nhận tố độ dốc, kiểu đất, độ sâu, kết cấu đất, độ ẩm đất, nguồn nước, lượng mưa trung bình năm, số tháng khô để đánh giá. - Năm 2012, nghiên cứu đánh giá thích nghi đất đai và quy hoạch sử dụng đất tại lưu vực MohanRao, tại 2 bang Uttar Pradesh and Uttarakhand của Mỹ đã ứng dụng GIS và Viễn thám đánh giá thích nghi theo 4 cấp thích
11 nghi: rất thíc nghi, thích nghi trung bình, ít thích nghi và không thích nghi cho 6 loài cây trồng gồm: lúa nước, lúa mỳ, ngô, mù tạt, mía đường và xoài. 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1. Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra Ở Việt Nam do nhu cầu của thị trường cũng như giá trị của loại quả Sơn tra tương đối cao cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Các nghiên cứu về loài cây này cũng được chú trọng, phát triển và đã có một số đề tài nghiên cứu về loài cây này như: + Năm 1999, Trung tâm Lâm đặc sản thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam tiến hành nghiên cứu đề tài: ''Điều tra đánh giá nguồn lâm sản phụ từ cây Sơn tra cho các đồng bào dân tộc ở miền núi phía Bắc Việt Nam''. Qua kết quả nghiên cứu người ta thấy rằng Sơn tra là nguồn lâm sản dồi dào và có giá trị kinh tế cao ở vùng miền núi phía Bắc. Vì vậy chúng ta cần duy trì và phát triển trồng loại cây này. (Báo cáo khoa học của Trung tâm lâm đặc sản, 1999) + Ứng dụng công nghệ sinh học từ dung dịch các loại hoa quả, mơ, mận, Sơn tra. PGS - TS Lương Đức Phẩm - Phòng công nghệ lên men - Trung tâm KHTN & CNQG đã nghiên cứu và chế tạo được công nghệ sản xuất rược vang mới lấy nguyên liệu từ chính quả Sơn tra. + Năm 2002, Kết hợp với dự án Lâm sản ngoài gỗ Phòng nghiên cứu lâm sinh thuộc Viện KHLN Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu chuyên đề: ''Khả năng thích nghi của cây Sơn tra đối với vùng cao". Qua nghiên cứu chỉ ra rằng cây Sơn tra rất phù hợp với điều kiện lập địa vùng cao và được người dân rất thích trồng. (Báo cáo kết quả nghiên cứu của Phòng lâm sinh tại hội thảo dự án lâm sản ngoài gỗ, 2002) + Năm 2003, Sở Y Tế tỉnh Quảng Nam đã phát hiện và điều tra phân bố của loài cây Sơn tra Bắc và thấy cây này phân bố rất nhiều ở tỉnh Quảng