Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật phục vụ bảo vệ tài nguyên đất huyện Kon Plông, tỉnh Kon Tum với sự hỗ trợ của công nghệ Viễn Thám và GIS

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:109

Thêm vào BST

Báo xấu

53
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để đánh giá được biến động lớp phủ thực vật từ năm 1990 đến năm 2013, làm cơ sở cho việc xây dựng bản đồ xói mòn đất và xác định hướng xói mòn đất qua các thời kỳ, phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường đất huyện Kon Plông tỉnh Kon Tum.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật phục vụ bảo vệ tài nguyên đất huyện Kon Plông, tỉnh Kon Tum với sự hỗ trợ của công nghệ Viễn Thám và GIS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGU N TRUNG TH NH NGHIÊN CỨU I N Đ NG P PHỦ THỰC V T PHỤC VỤ SỬ DỤNG V ẢO VỆ T I NGU ÊN ĐẤT HU ỆN KON P ÔNG, TỈNH KON TUM V I SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ VI N THÁM V GIS LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGU N TRUNG TH NH NGHIÊN CỨU I N Đ NG P PHỦ THỰC V T PHỤC VỤ SỬ DỤNG V ẢO VỆ T I NGU ÊN ĐẤT HU ỆN KON P ÔNG, TỈNH KON TUM V I SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ VI N THÁM V GIS Chuyên ngành: Quả tài guy và m i trƣờ g Mã số: 60850101 U N VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. TS. ĐẶNG VĂN BÀO Hà Nội – Năm 2013
LỜI CẢM ƠN Luậ vă đƣợc hoà thà h tại trƣờ g Đại học Khoa học Tự hi – Đại Học Quốc Gia Hà Nội từ ăm 2011–2013. Để có đƣợc kết quả ày, trƣớc hết tác giả bầy tỏ ò g biết ơ sâu sắc tới PGS.TS. Đặ g Vă Bào à gƣời Thầy đã hƣớ g dẫ , đó g góp hữ g kiế qu báu cho tác giả tro g suốt quá trì h ghi cứu và thực hiệ uậ vă . Xi châ thà h cảm ơ Ba Chủ hiệm Khoa Địa L cù g tất cả các Thày C giáo và cá bộ khoa Địa , Đại học Khoa học Tự hi – Đại Học Quốc Gia Hà Nội, Tru g Tâm Viễ Thám và Geomatic (VTGEO) – Việ Địa Chất – Việ Hà Lâm Khoa Học và C g Nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiệ thuậ ợi và giúp đỡ hiều mặt để tác giả hoà thà h uậ vă . Luậ vă đƣợc sự hỗ trợ của đề tài ghi cứu khoa học cấp hà ƣớc mã số TN3/T19 thuộc Chƣơ g trì h “Khoa học và C g ghệ phục vụ phát triể ki h tế - xã hội vù g Tây Nguy ” (Chƣơ g trì h Tây Nguy 3) do PGS.TS. Đặ g Vă Bào àm chủ hiệm đề tài. Tác giả xi châ thà h cảm ơ sự giúp đỡ, tạo điều kiệ của đề tài. Một ầ ữa xi châ thà h cảm ơ gia đì h tác giả, hữ g tập thể, các cá hâ đã hết sức qua tâm giúp đỡ và tạo điều kiệ thuậ ợi để tác giả có thể hoà thà h uậ vă . Rất mo g hậ đƣợc hiều đó g góp kiế của các hà khoa học, các đồ g ghiệp và bạ đọc để uậ vă đƣợc hoà thiệ hơ . Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2013 Tác giả uậ vă Nguyễn Trung Thành
MỤC ỤC MỤC LỤC ...................................................................................................................1 DANH SÁCH CÁC BẢNG .......................................................................................... 3 DANH SÁCH CÁC HÌNH ........................................................................................... 4 MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 6 CHƢƠNG 1. T NG QUAN ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT PHỤC VỤ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT HUYỆN KON PLÔNG ..................................................................................... 12 1.1. TÀI NGUY N ĐẤT ........................................................................................ 12 1.1.1. Khái quát về tài nguyên và môi trƣờng đất ..................................................... 17 1.1.2. Ảnh hƣởng của đất đến thảm thực vật rừng .................................................... 18 1.2. SUY THÁI TÀI NGUY N ĐẤT ..................................................................... 19 1.2.1. Khái quát về suy thoái tài nguyên đất .............................................................. 19 1.2.2. Xói mòn đất ....................................................................................................... 20 1.3. LỚP PHỦ TH C VẬT VÀ VAI TRÕ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT ............ 21 1.3.1. Chức năng chung của lớp phủ thực vật với thổ nhƣỡng ................................. 21 1.3.2. Vai trò của lớp phủ thực vật với xói mòn đất .................................................. 23 1.4. THÔNG TIN VIỄN THÁM TRONG NGHI N CỨU LỚP PHỦ TH C VẬT VÀ XÓI MÕN ĐẤT ...................................................................................... 24 1.4.1. Thông tin trên ảnh viễn thám ........................................................................... 24 1.4.2. Chiết xuất thông tin .......................................................................................... 27 1.4.3. Các phƣơng pháp đánh giá biến động .............................................................. 27 1.4.4. Nguyên tắc nghiên cứu biến động bằng GIS .................................................... 29 1.5. GIS TRONG ĐÁNH GIÁ XÓI MÕN ĐẤT ..................................................... 31 1.5.1. Cấu trúc dữ liệu cho mô hình xói mòn ............................................................. 32 1.5.2. Dữ liệu đầu vào của mô hình xói mòn .............................................................. 32 1.5.3. Định dạng dữ liệu và các hệ số xói mòn đất ..................................................... 33 CHƢƠNG 2. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG TỚI BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT VÀ XÓI MÕN ĐẤT HUYỆN KON PLÔNG .................................................... 39 2.1. ĐIỀU KIỆN T NHI N .................................................................................. 39 2.1.1. Địa chất.............................................................................................................. 39 2.1.2. Địa mạo.............................................................................................................. 44 2.1.3. Khí hậu .............................................................................................................. 48 2.1.4. Thủy văn ............................................................................................................ 50 2.1.5. Đất ..................................................................................................................... 50 2.1.6. Rừng .................................................................................................................. 56 2.2. ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI ...................................................................... 57 1
2.2.1. Đánh giá chung tình hình phát triển kinh tế - xã hội huyện giai đoạn 2005 - 2010 ............................................................................................................................. 57 2.2.2. Thực trạng phát triển các ngành, lĩnh vực kinh tế .......................................... 59 2.2.3. Khu vực dịch vụ ................................................................................................ 64 CHƢƠNG 3. BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT VÀ XÓI MÕN ĐẤT HUYỆN KON PLÔNG ............................................................................................................. 66 3.1. ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ TH C VẬT .......................................... 66 3.1.1. iến động lớp rừng huyện Kon Plông .............................................................. 66 3.1.2. Phân tích biến động lớp phủ thực vật huyện Kon Plông ................................. 77 3.2. ĐÁNH GIÁ XU HƢỚNG XÓI MÕN ĐẤT ..................................................... 79 3.2.1. ản đồ xói mòn đất huyện Kon Plông .............................................................. 79 3.2.2. Đánh giá xu hƣớng xói mòn đất huyện Kon Plông .......................................... 95 3.3. ĐỊNH HƢỚNG SỬ DỤNG HỢP LÝ VÀ BẢO VỆ TÀI NGUY N ĐẤT ....... 99 3.3.1. Phân tích nguyên nhân suy thoái lớp phủ rừng và gia tăng xói mòn đất........ 99 3.3.2. Một số định hƣớng sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất ................................... 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 105 2
DANH SÁCH CÁC ẢNG Bả g 1.1. Qua hệ giữa độ che phủ và ƣợ g đất bị xói mò ................................................ 24 Bả g 1.2. Phâ oại mức độ xói mò đất ............................................................................... 24 Bả g 1.3. Hệ số K của các oại đất........................................................................................ 34 Bả g 1.4. Hệ số mũ m theo độ dốc ....................................................................................... 36 Bả g 1.5. Bả g tra hệ số C ................................................................................................... 37 Bả g 1.6. Bả g tra hệ số P .................................................................................................... 37 Bả g 2.1. Bả g phâ bố hiệ trạ g sử dụ g đất của huyệ .................................................... 55 Bả g 2.2. Tă g trƣở g ki h tế huyệ Ko P g .................................................................. 57 Bả g 2.3. Tă g trƣở g và cơ cấu GTSX gà h g âm thủy sả ....................................... 60 Bả g 3.1.Khóa phâ oại và giải đoá ả h ............................................................................ 68 Bả g 3.2.Ma trậ biế độ g ớp phủ rừ g giai đoạ 1990-2000 ............................................ 77 Bả g 3.3.Ma trậ biế độ g ớp phủ thực vật giai đoạ 2000-2013....................................... 78 Bả g 3.4. Các cấp xói mò và các yếu tố ả h hƣở g ăm 1990 ............................................ 98 Bả g 3.5. Các cấp xói mò và các yếu tố ả h hƣở g ăm 2000 ............................................ 98 Bả g 3.6. Các cấp xói mò và các yếu tố ả h hƣở g ăm 2013 ............................................ 98 3
DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1a. Sơ đồ phƣơ g pháp ghi cứu ................................................................................ 9 Hình 1b. Sơ đồ khu vực ghi cứu ...................................................................................... 10 Hình 1.1. Sơ đồ tƣơ g tác các hâ tố hì h thà h thổ hƣỡ g .............................................. 17 Hì h 1.2. Phả xạ phổ của đất, ƣớc và thực vật ................................................................... 27 Hình 1.3. Các Phƣơ g pháp đá h giá biế độ g ớp phủ thực vật từ ả h viễ thám ............... 28 Hì h 1.4. Nguy tắc ghi cứu biế độ g tro g GIS ......................................................... 30 Hì h 1.5. Cấu trúc dữ iệu cho m hì h xói mò ................................................................... 32 Hình 1.6. Các bƣớc tí h toá bả đồ hệ sốR ......................................................................... 33 Hình 1.7. Các bƣớc thà h ập bả đồ hệ số K ....................................................................... 34 Hình 1.8. Các bƣớc thà h ập bả đồ hệ số LS ...................................................................... 35 Hì h 2.1. Tru g tâm Huyệ .................................................................................................. 39 Hì h 2.2. Vết ộ boxit tr vỏ pho g hóa baza .................................................................... 40 Hì h 2.3. Bả đồ địa chất huyệ Ko P g trích từ bả đồ Địa chất 1:200.000 tờ Quả g Ngãi và Mă g Đe ............................................................................................................... 41 Hì h 2.4. Vết ộ đã Gơ ai cổ tại Ko P g .......................................................................... 42 Hì h 2.5. Vỏ pho g hóa fera it tr đá baza (phầ tr ), dƣới à vỏ pho g hóa tr đá gra it tại Ma g Cà h (Ko P g) ........................................................................................ 43 Hì h 2.6. Lớp bouxit aterit tr đá baza tại Ko P g ộ gay tr bề mặt do ớp thổ nhƣỡ g bị xói mò ............................................................................................................... 43 Hì h 2.7. Vỏ pho g hóa aterit bouxit tr đá baza tại Ko P g ....................................... 43 Hì h 2.8. Bả đồ chia cắt ga g huyệ Ko P g ............................................................... 45 Hì h 2.9. Bả đồ chia cắt sâu huyệ Ko P g.................................................................... 46 Hình 2.10. Pediment hóa trên cao nguyên, Tumơrông, Kon Plông ........................................ 48 Hình 2.11. Lƣợ g mƣa tru g bì h thá g của một số ăm đo tại trạm Mă g Đe ................... 48 Hình 2.12. Sƣơ g mù tr cao guy Mă g Đe , Ko P g tro g tỉ h Kon Tum .............. 49 Hì h 2.13. Bả đồ Thổ hƣỡ g huyệ Ko P g ................................................................. 52 Hì h 2.14. Lớp trầm tích Neoge ......................................................................................... 53 Hì h 3.1. Khu vực xây dự g thủy điệ thƣợ g Ko Tum...................................................... 66 Hì h 3.2. Mặt cắt ca h tác dọc theo suối............................................................................... 67 Hình 3.3. 03 ả h La dSat TM và ETM ................................................................................. 68 Hình 3.4. Ả h phâ oại 1990, 2000 và 2013 ........................................................................ 70 Hì h 3.5. Diệ tích (ha) các đối tƣợ g phâ oại ăm từ ả h 1990, 2000, 2013 ..................... 71 Hình 3.6. Bả đồ phâ oại ớp phủ rừ g ăm 1990 .............................................................. 72 Hình 3.7. Bả đồ phâ oại ớp phủ rừ g ăm 2000 .............................................................. 73 Hì h 3.8. Bả đồ biế độ g ớp phủ rừ g giai đoạ 1990-2000 ............................................ 75 4
Hì h 3.9. Bả đồ biế độ g ớp phủ rừ g giai đoạ 2000-2013 ............................................ 76 Hì h 3.10. Biế độ g diệ tích của RCPC sa g các oại hì h khác giai đoạ 1990-2000 ...... 77 Hì h 3.11. Biế độ g diệ tích RCPT sa g các oại hì h khác giai đoạ 1990-2000 ............. 78 Hì h 3.12. Biế độ g diệ tích của RCPC sa g các oại hì h khác giai đoạ 2000-2013 ...... 79 Hì h 3.13. Biế độ g diệ tíchcủa RCPT sa g các oại hì h khác giai đoạ 2000-2013 ........ 79 Hì h 3.14. Bả đồ hệ số xói mòn do mƣa (R) ....................................................................... 82 Hì h 3.15. Bả đồ hệ số khá g xói của đất (K) ..................................................................... 83 Hì h 3.16. Bả đồ hệ số độ dốc và chiều dài sƣờ (LS) ........................................................ 84 Hì h 3.17. Bả đồ hệ số ớp phủ thực vật (C) - 1990 ............................................................ 85 Hì h 3.18. Bả đồ hệ số ớp phủ thực vật (C) - 2000 ............................................................ 86 Hì h 3.19. Bả đồ hệ số ớp phủ thực vật (C) - 2013 ............................................................ 87 Hì h 3.20. Bả đồ hệ số ca h tác (P) - 1990 ......................................................................... 88 Hì h 3.21. Bả đồ hệ số ca h tác (P) - 2000 ......................................................................... 89 Hì h 3.22. Bả đồ hệ số ca h tác (P) - 2013 ......................................................................... 90 Hì h 3.23. Bả đồ phâ cấp xói mò tiềm ă g huyệ Ko P g ........................................ 91 Hì h 3.24. Bả đồ phâ cấp xói mò thực – 1990 ................................................................. 92 Hì h 3.25. Bả đồ phâ cấp xói mò thực – 2000 ................................................................. 93 Hì h 3.26. Bả đồ phâ cấp xói mò thực – 2013 ................................................................. 94 Hì h 3.27. Diệ tích các cấp xói mò tiềm ă g ................................................................... 95 Hì h 3.28. Diệ tích ớp phủ rừ g và xói mò ăm 1990 ...................................................... 95 Hì h 3.29. Diệ tích ớp phủ rừ g và xói mò ăm 2000 ....................................................... 96 Hì h 3.30. Diệ tích ớp phủ rừ g và xói mò ăm 2013 ...................................................... 96 Hì h 3.31. Rừ g bị phá gay cạ h khu đị h cƣ mới ............................................................. 97 Hì h 3.32. Rừ g guy si h tại khu vực Bắc Mă g Cà h ................................................. 100 Hì h 3.33. Rừ g guy si h tại khu bảo tồ Ko Ka Ki h ở phía đ g am Ko P g ... 100 Hì h 3.34. Qua g cả h khu rừ g guy si h sau khi quy hoạch khu tái đị h cƣ thủy điệ Thƣợ g Ko Tum............................................................................................................... 100 Hì h 3.35. Đƣờ g giao th g khu xây dự g thủy điệ Thƣợ g Ko Tum và khu rừ g nguyên sinh ........................................................................................................................ 100 Hì h 3.36. Rừ g guy si h bị chặt phá àm rẫy tại Mă g Cà h ....................................... 101 Hì h 3.37. Lớp phủ rừ g bị chặt phá ăm 2010 để trồ g sắ .............................................. 101 5
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết Lớp phủ thực vật à một tro g yếu tố qua tro g tro g các dạ g tài guy thi hi . Sự thay đổi ở một mức độ ào đó của ớp phủ thực vật ả h hƣở g mạ h tới các các hâ tố hƣ: đất, dò g chảy, khí hậu… Nói một cách khác, sự thay đổi hay biế đổi của ớp phủ thực vật sẽ kéo theo sự biế đổi các dạ g tài guy khác. Nguy hâ của sự biế đổi ày có thể đế từ hiều phía hƣ: biế đổi khí hậu, hoạt độ g của co gƣời, các hoạt độ g địa chất… Với vai trò qua trọ g tro g các dạ g tài guy thi hi hƣ vậy, việc theo dõi và ghi cứu sự biế độ g của ớp phủ thực vật à thực sự cầ thiết. Đá h giá sự biế đổi đó kết hợp với các hâ tố khác hƣ: địa mạo, địa chất, thủy vă … sẽ cho chú g ta một cơ sở khoa học tro g việc quy hoạch, phát triể tài guy thi hi phục vụ phát triể ki h tế - xã hội. Huyệ Ko P g đƣợc hì h thà h tr cơ sở chia tách huyệ Ko P g cũ ( ay à huyệ Ko Rẫy). Huyệ Ko P g mới đƣợc chia tách ăm 2002 chƣa thà h ập thị trấ , tru g tâm hà h chí h của huyệ đó g châ tr địa bà th Mă g Đe xã Đắk Lo g.Huyệ gồm có 9 xã à: Đắk Lo g, Mă g Bút, Mă g Cà h, Ngọc Tem, Đăk Ri g, Đăk N , Đăk Tă g, Xã Hiếu. Dâ số 18.886 (2008), các dâ tộc bả địa Xơ Đă g (Mơ âm, Kado g), H’r chiếm hơ 97% dâ số. Phầ ớ diệ tích của huyệ ằm tr dãy Trƣờ g Sơ Nam, dọc theo đƣờ g chia ƣớc của thƣợ g guồ ƣu vực s g Trà Khúc. Đây cũ g à ơi có mật độ rừ g phò g hộ có mật độ che phủ ớ hất Viết Nam đạt 78%. Với địa hì h và ớp phủ đặc trƣ g hƣ vậy, sự biế độ g ớp phủ tại đây sẽ ả h hƣở g đế các điều kiệ tự hi và ki h tế xã hội vù g hạ ƣu của ƣu vực. Kh g gia của huyệ Ko P g ằm ở phầ thƣợ g ƣu của s g Đăk B a chảy về s g S Sa , của các s g suối đổ về đồ g bằ g Quả g Ngãi. Việc bảo vệ ớp phủ rừ g i qua với bảo vệ đa dạ g si h học, chố g xói mò đất và giữ 6
guồ ƣớc gầm trở thà h vấ đề có tí h cấp bách, số g cò với các c g trì h thủy điệ , thủy ợi, đặc biệt à giảm thiểu tai biế ũ ụt ở hạ ƣu. Chí h vì vậy huyệ Ko P g đƣợc chọ à vù g ghi cứu của đề tài. Có hiều phƣơ g pháp khác hau cũ g hƣ hiều cách tiếp cậ khác hau có thể đƣợc ựa cho để ghi cứu ớp phủ thực vật. Tro g các phƣơ g pháp ghi cứu, các phƣơ g pháp viễ thám và GIS à hữ g phƣơ g pháp hiệ đại, à hữ g c g cụ mạ h có khả ă g giúp giải quyết hữ g vấ đề ở tầm v m (về kh g gia ) tro g thời gia gắ hay đa thời gia . ể theo dõi ớp phủ thực vật, gh a à đá h giá kh g chỉ các biế độ g về mặt diệ tích mà cả về kh g gia , thời gia diễ ra các biế độ g ày, việc tậ dụ g c g ghệ viễ thám và GIS à điều đã đƣợc hiều tr thế giới. Tuy hi việc áp dụ g chú g vào hữ g hoà cả h cụ thể cũ g rất cầ đƣợc ghi cứu để tìm ra hữ g cách tiếp cậ hợp cũ g hƣ đá h giá khả ă g của chú g một cách đú g đắ . Với các do u tr , học vi đã ựa chọ vấ đề “Nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật phục vụ bảo vệ tài nguyên đất huyện Kon Plông, tỉnh Kon Tum với sự hỗ trợ của công nghệ Viễn Thám và GIS” àm đề tài uậ vă thạc sỹ của mình. 2. Mục tiêu Ứ g dụ g c g ghệ viễ thám và GIS để đá h giá đƣợc biế độ g ớp phủ thực vật từ ăm 1990 đế 2013, àm cơ sở cho việc xây dự g bả đồ xói mò đất và xác đị h xu hƣớ g xói mò đất qua các thời kỳ, phục vụ sử dụ g hợp tài guy và bảo vệ m i trƣờ g đất huyệ Ko P g tỉ h Ko Tum. 3. Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục ti u tr , uậ vă tập tru g giải quyết một số ội du g sau: - Tổ g qua tì h hình các ghi cứu ứ g dụ g c g ghệ viễ thám và GIS tro g đá h giá biế độ g ớp phủ thực vật và xói mò đất; - Phâ tích các hâ tố ả h hƣở g tới biế độ g ớp phủ thực vật và xói mò đất huyệ Ko P g; 7
- Xác đị h hiệ trạ g và biế độ g ớp phủ rừ g từ 1990 đế 2013; - Đá h giá xói mò đất tiềm ă g và xói mò thực tế, xác đị h xu hƣớ g xói mò đất từ 1990 đế 2013 qua các giai đoạ 1990 – 2000 và 2000 – 2013; - Đề xuất các giải pháp sử dụ g hợp tài guy và bảo vệ m i trƣờ g đất huyệ Ko P g tr cơ sở ghi cứu biế độ g rừ g và xói mò đất. 4. Nhiệm vụ - Thu thập tài iệu viễ thám, các kết quả ghi cứu hiệ có về khu vực. - Tổ g qua vấ đề và xác đị h phƣơ g pháp xây dự g ớp phủ thực vậthuyệ Ko P g. - Thà h ập bả đồ ớp phủ thực vật và sự thay đổi của chú g đa thời gia huyệ Ko P g.Phâ tích kh g gia ả h hƣở g biế độ g ớp phủ thực vật tới xói mò đất. - Xây dự g các bả đồ chuy đề về biế độ g ớp phủ và xói mò . - Điều tra, khảo sát thực địa. Hiệu chỉ h kết quả sau thực địa. - Đề xuất một số giải pháp sử dụ g hợp tài guy đất. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập, phân tích, đánh giá tổng hợp tư liệu: Nhằm phâ tích, xử tổ g hợp đƣợc các tài iệu i qua với các hợp phầ tự hi , ki h tế - xã hội khác hau, đƣợc thu thập từ hiều guồ khác hau. - Phương pháp bản đồ, viễn thám: kết hợp xử ả h số và giải đoá bằ g mắt thƣờ g để phâ oại ớp phủ mặt đất và thà h ập bả đồ, ứ g dụ g các phầ mềm xử ả h viễ thám và GIS. - Phương pháp phân tích không gian trong môi trường GIS: Đƣợc sử dụ g để tích hợp các ớp th g ti , xử để xác đị h đƣợc biế độ g ớp phủ rừ g và biế độ g xói mò đất. 8
- Phương pháp điều tra thực địa: điều tra thực địa khu vực ghi cứu để kiểm tra kết quả giải đoá ả h vệ ti h và kiểm tra đá h giá độ ti cậy của bả đồ thà h phẩm. - Phương pháp thống kê: thố g k xác đị h biế độ g ớp phủ rừ g và biế độ g xói mò đất. NDVI Chuẩ hóa Lớp phủ Bả đồ Bả đồ Ả h vệ Phâ oại tinh Phân tích không gian&thố g k Mối tác độ g qua ại Biế độ g Các các hâ tố ớp phủ Cơ sở quy hoạch và phát triể chiụ ả h hƣở g Xói mòn Sử dụ g hợp ã h thổ Hình 1a:Sơ đồ phƣơng pháp nghiên cứu 6. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi không gian: Khu vực ghi cứu à huyệ Ko P g – tỉ h Ko Tum, à một huyệ miề núi, có 1 thị trấ và 9 xã. Về mặt kh g gia , huyệ Ko P g có vị trí hƣ sơ đồ ở hì h 1b: Phía đ g giáp các huyệ Sơ Hà, Ba Tơ tỉ h Quả g Ngãi; phía tây giáp huyệ Tumơr g, phía am – tây am giáp huyệ Ko Rẫy tỉ h Ko Tum; phía Đ g am giáp huyệ Kba g tỉ h Gia Lai; Phạm vi khoa học 9
Đề tài uậ vă i qua tới hiều vấ đề, để có tí h khả thi, đề tài tập tru g vào các vấ đề khoa học chí h sau: - Việc ghi cứu đƣợc thực hiệ tr cơ sở tổ g hợp tƣ iệu, ứ g dụ g c g ghệ viễ thám và GIS, có khảo sát thực địa để bổ su g, kiểm ghiệm; - Sử dụ g tƣ iệu ả h ở 3 thời kỳ: 1990, 2000 và 2013; - Sử dụ g các tƣ iệu, dữ iệu thu thập để xác đị h xói mò tiềm ă g, tích hợp với kết quả phâ tích xác đị h ớp phủ rừ g bằ g phâ tích viễ thám để xác đị h xói mò thực tế; - Mục ti u sử dụ g hợp và bảo vệ tài guy m i trƣờ g đất dừ g ại ở đá h giá xu hƣớ g biế độ g xói mò đất; Phầ đề xuất đị h hƣớ g chỉ ở mức độ đề xuất bƣớc đầu. Hình 1b:Sơ đồ khu vực nghiên cứu 10
 Đối tượng nghiên cứu: Lớp phủ thƣc vật và các hâ khác tố ả h hƣở g đế xói mò đất.  Phương pháp chính trong nghiên cứu: Ứ g dụ g Viễ thám và Hệ th g ti địa tro g việc thà h ập bả đồ ớp phủ và đá h giá xói mò . 7. Cơ sở tài liệu Luậ vă đƣợc sự hỗ trợ của đề tài ghi cứu khoa học cấp hà ƣớc mã số TN3/T19 thuộc Chƣơ g trì h “Khoa học và C g ghệ phục vụ phát triể ki h tế - xã hội vù g Tây Nguy ” (Chƣơ g trì h Tây Nguy 3) do PGS.TS. Đặ g Vă Bào àm chủ hiệm đề tài. 8. Cấu trúc luận văn Nội du g uâ vă đƣợc cấu trúc thà h 03 chƣơ g chí h goài phầ mở đầu và kết uậ , cụ thể gồm: Chƣơng 1: Tổ g qua ứ g dụ g viễ thám và GIS tro g đá h giá biế độ g ớp phủ thực vật phục vụ bảo vệ tài guy đất huyệ Ko P g Chƣơng 2: Các hâ tố ả h hƣở g tới biế độ g ớp phủ thực vật và xói mò đất huyệ Kon Plông Chƣơng 3: Biế độ g ớp phủ thực vật và xói mò đất huyệ Ko P g 11
CHƢƠNG 1. T NG QUAN ỨNG DỤNG VI N THÁM V GIS TRONG ĐÁNH GIÁ I N Đ NG P PHỦ THỰC V T PHỤC VỤ ẢO VỆ T I NGU ÊN ĐẤT HU ỆN KON PLÔNG 1.1. TÀI NGUY N ĐẤT Đất à ớp mỏ g tr cù g của bề mặt ớp vỏ Trái Đất (từ vài chục ce timét đế 1 , 5 - 2 mét), phầ ớ đƣợc phủ bởi một kiểu thảm thực vật và có thuộc tí h về độ phì tự hi đƣợc hì h thà h từ ớp vỏ pho g hoá dƣới sự tác độ g đồ g bộ và tổ g hợp của kh g khí (khí quyể và khí tro g vỏ pho g hoá), khí hậu (đại, tru g và tiểu khí hậu), ƣớc ( ƣớc mặt, ƣớc gầm và độ ẩm đất) và si h vật. Ngoài việc thà h tạo từ các guồ vật chất: rắ , ỏ g và khí, thà h phầ si h học giữ một vái trò qua trọ g đổi với thuộc tí h hữu cơ và độ phì của đất (A. Ph. Triôsnhicôp, 1988). Theo vị trí địa , đất đƣợc đặc trƣ g bởi: - Đặc tí h của quá trì h thà h tạo một oại đất hất đị h. - Hì h thái phẫu diệ của mỗi oại đất - phả á h điều kiệ vật , guồ mẫu chất và tì h trạ g sử dụ g của co gƣời. - Thuộc tí h độ phì đối với mỗi oại đất tƣơ g ứ g. - Thuộc tí h vật và hoá học của đâ't phả á h guồ gốc của hóm hâ tố hì h thà h đất và tì h trạ g tác độ g của co gƣời tro sr hoat độ g kinh tể - Cù g tro g một cấp đơ vị cả h qua , loại đất hoặc hóm đất cò đƣợc đặc trƣ g bởi giá trị sử dụng của ó hƣ à một tro g hữ g ội du g qua trọ g của quỹ sinh thái (Eco-fu d) theo vù g và kiểu vù g ã h thổ. Cù g với hữ g hợp phầ khác của quỹ si h thái ã h thổ, mỗi oại đất tại một địa phƣơ g góp phầ quyết đị h qua trọ g cho sự thà h tạo tài guy si h vật tự hi (hệ si h thái tự hi ) và g ghiệp (hệ si h thái hâ tạo) với ba đặc trƣ g đồ g bộ dƣới đây: - Tí h xu hƣớng sẽ thà h tạo oại tài guy si h vật tối ƣu cho địa phƣơ g đó 12
và nó sẽ quyết đị h ớ đế hƣớ g quy hoạch si h thái của ã h thổ (Eco-planning). - Tính nhịp điệu theo thời địa (Geotime) của tài guy si h vật và hiểu một cách dâ dã chí h à: “Thời vụ”. - Tí h cƣờ g độ thà h tạo tài guy , mà thuật gữ thƣờ g dù g à “Nă g suất si h học” ói chu g,... Sự hì h thà h đất à một quá trì h biế đổi rất phức tạp của vật chất diễ ra ở ớp vỏ goài cù g của vỏ Trái Đất dƣới tác độ g của hiều yếu tố tự hi và hâ tạo theo một quy uật chặt chẽ của tự hi . Theo qua điểm guồ gốc, sự hì h thà h đất bắt đầu bằ g sự phá huỷ vật iệu ba đầu từ đá gốc, với sả phẩm chủ yếu à các chất v cơ có kích thƣớc khác hau. Theo thời gia , các yếu tố tự hi hƣ si h vật, khí hậu, địa hì h,... tƣơ g tác với hau và dầ dầ chuyể hoá vật chất để tạo một vật thể mối đó chí h à vật chất hữu cơ. Nhờ thuộc tí h hữu cơ ày mà các sả phẩm phá huỷ từ hữ g vật iệu ba đầu của đá gốc đƣợc chuyể hoá thà h thổ hƣỡ g (soi ) với đầy đủ thuộc tí h học, hoá học, si h học và đặc tí h sử dụ g của ó đối với co gƣời. Tuỳ thuộc vào sự hiểu biết về quy uật tự hi và tầm vă hoá của hâ oại mà tro g quá trì h sử dụ g đất đai ( a d), co gƣời có thể àm cho quá trì h hì h thà h ớp vỏ thổ hƣỡ g đƣợc tă g cƣờ g tốt hoặc cũ g có thể àm cho ó thoái hoá xấu đi goài mu của chí h co gƣòi. Theo qua điểm ịch sử thì sự hì h thà h đất chỉ bắt đầu từ khi có sự số g xuất hiệ . Nó đã tiế hóa cù g với sự số g từ thấp cao, từ đơ giả đế phức tạp mà một phầ đƣợc phả ả h qua mốì qua hệ hữu cơ giữa đất - thực vật - đất có tí h tuầ hoà theo kiểu xoáy tr ốc. Ngh a à sau một chu kỳ s g, si h vật trả ại cho đất một ƣợ g vật chất hiều hơ so vối ƣợ g vật chất mà si h vật ấy đi tro g quá trì h sử sụ g. Nhờ có tác độ g của si h vật mà đất gày cà g phì hi u. Lớp phủ thổ hƣỡng là tổ hợp các loại đất khác nhau tồn tại trên một địa phƣơ g nhất đị h ào đó. Các oại đất ở đây có mối qua hệ tƣơ g hỗ chặt chẽ tro g quá trì h phát si h, hì h thà h ở cả hai phƣơ g diệ : 13
- Giữa oại đất với các hợp phầ tự hi khác tro g cấu trúc đứ g của đơ vị cả h qua . - Giữa các oại đất phâ bố kề cậ hau tr đơ vị ã h thổ theo chiều phâ bố tr bề mặt ằm ga g và tạo mối i kết tro g chu trì h vật chất và ă g ƣợ g giữa các hệ si h thái tự hi hay g ghiệp kề cậ . Đầy à mố qua hệ tạo cơ cấu đất của mỗi đơ vị ã h thổ ói chu g hay tr mỗi đơ vị hà h chí h - ki h tế nói riêng. Mổì qua hệ tƣơ g hỗ ày, tro g quy uật địa , sẽ tạo các ti u thức cho việc phân vùng thổ hƣỡng (Pedozonation). Khác với "đất" (soil) thì "đất đai" (land) là một tổ hợp các dạng tài nguyên thiên hi đƣợc đặc trƣ g bởi một lãnh thổ, một chất ƣợng của các loại đất (soil), bởi một kiểu khí hậu, một dạ g địa hình, một ch độ thuỷ vă , một kiểu thảm thực vật... Là một cơ sở kh g gia (đơ vị lãnh thổ) của việc bố trí các đ i tƣợng sản xuất, đị h cƣ và à phƣơ g tiện sản xuất mà trƣớc hết và rõ nhất là kinh tế' nông - lâm - gƣ ghiệp với dâ cƣ và xây dựng dân dụng v.v… Khi ói đế đơ vị đất đai (Land unit) có gh a à một bộ phậ kh g gia ã h th đó đã kèm theo gƣời sở hữu hoặc gƣời có quyền sử dụng và quản lý nó. Từ 133,9 tỷ km2 ã h thổ của quỹ đất tr hà h ti h mà chú g ta đa g số g (kh g kể châu Nam Cực), quỹ đất đai cho g ghiệp chiếm 35%, thảm rừ g và trả g cây bụi chiếm 30%, diệ tích cho đị h cƣ, c g ghiệp và giao th g gầ 3%,... Tóm ại, đất với gh a à thổ hƣỡ g (soi ) chỉ à một tro g hữ g thà h phầ giá trị của đất đai ( a d) - tức à của một đơ vị ã h thổ tr đất iề . “Đất đai” à đặc trƣ g tài guy về ã h thổ của một quốc gia và à một tro g hai khái iệm so g hà h với “Biển" và “Đại dƣơ g' - “ ã h hải” (A. Ph. Tri s hic p, 1988). Nhƣ thể hiệ tro g sơ đồ tƣơ g tác giữa các hâ tố phát si h và hì h thà h thổ hƣỡ g thì thổ hƣỡ g học có mố i qua chặt chẽ với các khoa học về Trái đất hƣ: 14
- Khí hậu học đƣợc ghi cứu ở tầm v m - toà cầu, châu ục, quốc gia và ở tầm vi m của các khu vực và địa phƣơ g - tạo hóm hâ t ' vật cho quá trì h hì h thà h đất. - Địa chất học có đối tƣợ g ghi cứu rất rộ g, hƣ g đối với khoa học thổ hƣõ g thì địa chất học chỉ ghi cứu địa chất hƣ à hâ t ' ội ực của quá trì h thà h tạo địa hì h, à guồ gốc ba đầu của khoá g chất tro g ớp vỏ pho g hoá và à mẫu chất của quá trì h hì h thà h đất. - Địa mạo học ghi cứu về địa hì h hƣ à hâ t ' giữ vai trò: + Một “giá đỡ’ để ớp đất hì h thà h tr bề mặt. + Một hâ tố rất qua trọ g i qua đế việc phâ bố ại vật chất, ă g ƣợ g tro g một phạm vi kh g gia ã h thổ và quyết đị h cho guồ vật chất thứ si h của quá trì h hì h thà h đất... - Địa sinh vật học ghi cứu về sự hì h thà h và phâ bố các quầ xã si h vật - à hâ tố ti quyết tác độ g với vỏ pho g hoá tạo ra sả phẩm hữu cơ và quyết đị h cho sự ra đời của một oại đất. Với gic i qua hƣ đã u, tro g mọi trƣờ g hợp thổ hƣỡng học nói chung và địa lý thổ hƣỡng ói ri g à một m cơ sở của Địa học và à một tro g hữ g h vực ghi cứu qua trọ g thuộc “các khoa học về Trái Đất”. Để hiểu đƣợc quá trì h hì h thà h đất và hất à quy uật tƣơ g tác giữa “Đất” với các hâ tố hì h thà h đất (bao gồm cả tự hi và co gƣời) một cách đầy đủ, đòi hỏi phải đặt ó tro g mối qua hệ tƣơ g hỗ với các hợp phầ tự hi của ớp vỏ địa . Ngƣợc ại, để àm một hà ghi cứu ã h thổ có chuy m cao kh g thể kh g am hiểu về kiế thức thổ hƣỡ g học. Ngoài ra, thổ hƣỡ g học cò i qua mật thiết với hoá học, vật lý học, toán học và sinh học,... Nhữ g gà h khoa học ày vừa à c g cụ phâ tích, tí h toá vừa à mối i hệ tro g đá h giá, sử dụ g hợp tài guy đất. Nhữ g điều u ở tr cũ g à cơ sở và quy trì h có tí h quy uật khách qua một cách khoa học để các hà g ghiệp theo gh a rộ g, ứ g dụ g tốt kiế thức 15
thổ hƣỡ g học cù g với các quy uật địa của ó cho việc đị h ra xu hƣớng phát triển, xác ập một hệ canh tác theo nhịp mùa của thời địa (Geotime) và tạo ă g suất tối đa của tất cả các h vực hoạt độ g: g - lâm - gƣ ghiệp. Chỉ có ớp vỏ thổ hƣỡ g mới đảm đƣơ g chức ă g vừa i kết các điều kiệ tự hi v si h với hau, đồ g thời vừa giữ chức ă g tái hợp các yếu tố hữu si h để thực hiệ quá trì h tái sả xuất vật chất cả hữu si h ẫ v si h th g qua chu trì h Sinh - Địa - Hoá. Nếu co gƣời hiểu và àm đú g theo qui uật ày thì đây cũ g à chìa khoá để co gƣòi có thể giảm thiểu và thoát ra khỏi cuộc khủ g hoả g si h thái. Vì vậy, hiểu biết về quá trì h hì h thà h và phâ bố đất giữ một vai trò qua trọ g tro g việc khai thác, sử dụ g hợp guồ tài guy thi hi đồ g thời giải quyết các vấ đề ớ tro g ề ki h tế qu c dâ của mọi quốc gia và tr mọi cấp đơ vị ki h tế - hành chính. Học thuyết về hữ g hâ tố hì h thà h đất của .Docutraev đƣợc coi à ề tả g của thổ hƣỡ g học hiệ đại. Do đó, ếu việc ghi cứu đất mà tách ra khỏi sự ghi cứu các hâ tố hì h thà h đất sẽ dẫ đế hữ g kết uậ ma g tí h phiế diệ . Năm hâ tố hì h thà h đất đƣợc Docutraev xác đị h à: Các đá tạo đất, các thể hữu cơ độ g vật và thực vật, khí hậu, địa hì h và tuổi địa phƣơ g. Dƣới góc độ ày thì đị h gh a về đất mới chỉ ma g tí h khoa học tƣơ g đối. Sau đó, đị h gh a đƣợc bổ su g th m các yếu tố hƣ: ƣớc ( ƣớc của đất và ƣớc gầm), vi si h vật và hoạt độ g ki h tế của co gƣời, khi đó đã trở thà h đị h gh a ma g tí h khoa học đầy đủ và hoà chỉ h hất về đất. Mối qua hệ tƣơ g hỗ giữa các hâ tố hì h thà h đất có thể đƣợc biểu thị dƣới dạ g một hàm toá học, mà tro g đó chỉ ra mối qua hệ giữa đất với các hâ tố hình thành theo thời gian: Đ = f ( Đ Đ , KH-TV, sv, ĐH, HN) t tro g đó: Đ: Đất (soil) ĐĐ: Đá tạo đất KH-TV: Khí hậu-Thuỷ vă SV: Si h vật 16
ĐH: Địa hì h HN: Hoạt độ g của co gƣời t: Thời gia (tuổi của đất) Hàm phụ thuộc tr chỉ ra rằ g cứ mỗi một hâ tố hì h thà h đất thay đổi tro g mối qua hệ tƣơ g hỗ với các hâ tố cò ại sẽ phát si h ra một oại đất hất đị h. Về mặt kh g gia tí h gic tƣơ g tác giữa các hâ tố hì h thà h thổ hƣỡ g cò đƣợc thể hiệ qua sự tác độ g tƣơ g hỗ giữa chú g. Nguồn: [2] Hình 1.1. Sơ đồ tƣơng tác các nhân tố hình thành thổ nhƣỡng Về mặt kh g gia tí h gic tƣơ g tác giữa các hâ tố hì h thà h thổ hƣỡ g cò đƣợc thể hiệ qua sự tác độ g tƣơ g hỗ giữa chú g (hình 1.1) [13]. 1.1.1. Khái quát về tài nguyên và môi trƣờng đất ất à một dạ g tài guy vật iệu của co gƣời. ất có hai gh a: đất đai à ơi ở, xây dự g cơ sở hạ tầ g của co gƣời và thổ hƣỡ g à mặt bằ g để sả xuất g âm ghiệp. Nhƣ đã u ở phầ tr thổ hƣỡ g à vật thể thi hi có cấu tạo độc ập âu đời, hì h thà h do kết quả của hiều yếu tố: đá gốc, độ g thực vật, khí hậu, địa hì h và thời gia . Thà h phầ cấu tạo của đất gồm các hạt khoá g chiếm 40%, hợp chất humic 5%, kh g khí 20% và ƣớc 35%. Giá trị tài guy đất đƣợc đo bằ g số ƣợ g diệ tích (ha, km2) và độ phì (độ mầu mỡ thích hợp cho trồ g cây c g ghiệp và ƣơ g thực). Tài guy đất của thế giới theo thố g k hƣ sau: 17