Luận án: Đánh giá hiện trạng xói mòn đất huyện Văn Bàn, Lào Cai - Trường Đại học

Lý do chọn đề tài Đất đai là tài nguyên vô cùng quý giá, là tư liệu đặc biệt, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là tư liệu lao động chính của nền kinh tế nông – lâm nghiệp. Tuy nhiên, trong vài thập kỷ gần đây, cùng với sự gia tăng dân số, các nguồn tài nguyên khoáng sản, thảm thực vật, đất đai đã và đang được sử dụng ở mức độ cao, thậm chí không hợp lý. Việc khai thác nông – lâm nghiệp không có ý thức ngày càng làm cho quá trình xói mòn đất xảy ra nghiêm trọng, độ phì nhiêu ngày càng giảm, nhiều nơi trơ sỏi đá, trở thành đất trống, đồi núi trọc [26]. Xói mòn đất từ lâu được coi là nguyên nhân gây thoái hóa tài nguyên đất nghiêm trọng ở các vùng đồi núi.

Xói mòn đất là một hiện tượng tự nhiên nhưng do các hoạt động của con người đã làm cho hiện tượng này diễn ra ngày càng nghiêm trọng. Mỗi năm ở vùng đồi núi nước ta bị mất đi một khối lượng đất khổng lồ do hiện tượng xói mòn. Theo số liệu thống kê hiện trạng sử dụng đất năm 2008 cho thấy Việt Nam có khoảng 25 triệu hecta đất dốc, nguy cơ xói mòn và rửa trôi rất lớn khoảng 10 tấn/ha/năm. Theo các quan trắc có hệ thống từ năm 1960 đến nay thì có khoảng 10-20% lãnh thổ bị ảnh hưởng xói mòn từ trung bình đến mạnh.

Quan trắc ở 14 khu vực thuộc các tỉnh Phú Thọ, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Đắk Lắk cho thấy, tỷ lệ mất đất tới 1-2%/năm (Ngọc Lý, 2010) [23]. Do đó, mỗi năm ở vùng đồi núi nước ta bị mất đi một khối lượng đất khổng lồ do hiện tượng xói mòn. Xói mòn đất làm mất đất, phá huỷ lớp thổ nhưỡng bề mặt, làm giảm độ phì của đất, gia tăng hiện tượng bạc màu, ảnh hưởng trực tiếp tới sự sống và phát triển của thảm thực vật. Vấn đề xói mòn đất đã được đề cập đến trong các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả trong và ngoài nước từ nhiều thập niên qua.

Để giảm thiểu xói mòn đất ở khu vực miền núi, hai vấn đề cần được nghiên cứu là thực trạng quá trình xói mòn đất, nguyên nhân, các yếu tố ảnh hưởng và những giải pháp ngăn chặn xói mòn đất. Sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên nói chung và tài nguyên đất nói riêng là một bài toán tổng hợp và tương đối phức tạp, yêu cầu thông tin về nhiều mặt khác nhau như: Điều kiện về tự nhiên, kinh tế-xã hội, quy hoạch phát triển kinh tế- xã hội… vì khi sử dụng hợp lý chính là ta đã cân bằng nhu cầu phát triển kinh tế với bảo vệ môi trường trong bối cảnh xã hội cụ thể. Vì thế, mọi nghiên cứu theo hướng này cần gắn với Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn một khu vực có những đặc trưng địa lý và xã hội cụ thể, hay nói rõ hơn, là một địa phương cụ thể, đặc biệt là khi các nghiên cứu phục vụ công tác quy hoạch. Có nhiều phương pháp khác nhau để nghiên cứu vấn đề xói mòn đất, trong đó phương pháp sử dụng công nghệ viễn thám GIS để mô hình hóa, tính toán xói mòn đất theo phương trình mất đất phổ dụng của Wischmeier và Smith là phương pháp hiện đại và đem lại hiệu quả cao có khả năng giải quyết vấn đề vĩ mô trong một thời gian ngắn.

Văn Bàn là huyện vùng cao phía Tây Nam của tỉnh Lào Cai, với địa hình lòng chảo, nhiều khu vực bị chia cắt mạnh có độ dốc trên 250 và các thung lũng phân bố dọc theo suối Chăn và suối Nhù. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay, kết hợp điều kiện mưa lớn và tập trung làm cho đất đai bị xói mòn và thoái hóa, ảnh hưởng rất lớn đến quỹ đất sản xuất nông - lâm nghiệp của huyện. Hơn nữa, việc quy hoạch sử dụng đất, bố trí cơ cấu cây trồng chưa hợp lý, độ che phủ rừng đang có xu hướng giảm cũng là những nguyên nhân làm cho lũ ống, lũ quét thường xuyên xảy ra gây thiệt hại về người và của cho nhân dân nơi đây. Với những lý do trên tác giả lựa chọn đề tài “Đánh giá hiện trạng xói mòn đất và đề xuất giải pháp giảm thiểu xói mòn đất cho huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai” có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.

Mục tiêu nghiên cứu - Xác định các hệ số xói mòn đất tại huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai. - Xây dựng bản đồ phân cấp nguy cơ xói mòn đất nhằm tạo cơ sở cho việc đánh giá mức độ xói mòn đất. - Đề xuất các biện pháp giảm thiểu xói mòn và mô hình sản xuất nông, lâm nghiệp hợp lý hạn chế xói mòn đất cho huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai. Nhiệm vụ nghiên cứu: Trên cơ sở các mục tiêu đề ta, đề tài tập trung vào các nhiệm vụ sau: - Thu thập và tổng hợp các tài liệu có liên quan đến xói mòn đất tại vùng nghiên cứu; - Đánh giá hiện trạng xói mòn đất; - Xây dựng bản đồ phân cấp nguy cơ xói mòn đất tỷ lệ 1:150.000; - Đề xuất các mô hình sản xuất nông - lâm nghiệp hợp lý cho khu vực nghiên cứu.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phần nội dung của đề tài gồm 3 chương: Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Một số khái niệm liên quan đến đề tài 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 thư 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 như gió, nước, băng, tuyết tan hoặc hoạt động của sinh vật [3]. Theo Ellison (1944), “Xói mòn là hiện tượng di chuyển đất bởi nước mưa, bởi gió dưới tác động của trọng lực lên bề mặt của đất. Xói mòn đất được xem như là một hàm số với biến số là loại đất, độ dốc địa hình, mật độ che phủ của thảm thực vật, lượng mưa và cường độ mưa” [50]. Theo FAO (1994), “Xói mòn là hiện tượng các phần tử mảnh, cục và có khi cả lớp bề mặt đất bị bào mòn, cuốn trôi do sức gió và sức nước.

Ngoài ra, theo Hudson (1968) xói mòn đất còn được xem là sự chuyển dời vật lý của lớp đất do nhiều tác nhân khác, nhau như lực đập của giọt nước, gió, tuyết và bao gồm cả quá trình sạt lở do trọng lực [50].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 dưới các tác nhân gây xói như nước chảy và gió. Khi năng lượng không còn đủ để vận chuyển các phần tử này, pha thứ ba – quá trình bồi lắng - sẽ xảy ra. Cũng dựa trên yếu tố trọng lực, tác giả Cao Đăng Dư (19xx) có quan niệm cho rằng quá trình xói mòn, trượt lở, bồi lấp thực chất là quá trình phân bố lại vật chất dưới ảnh hưởng của trọng lực, xảy ra khắp nơi và bị chi phối bởi yếu tố địa hình [13]. 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 [13].

Tóm lại, xói mòn đất là quá trình phá hủy lớp thổ nhưỡng bề mặt dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và kinh tế - xã hội, làm mất đất, giảm chất lượng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn đất và ảnh hưởng đến môi trường, kinh tế - xã hội. Các khái niệm xói mòn đất phụ thuộc vào hướng tiếp cận đối tượng và mục tiêu nghiên cứu. Các quá trình xói mòn đất Các quá trình xói mòn gồm: Xói lở sông suối và xói mòn, rửa trôi bề mặt. Xói lở sông suối Quá trình xói lở sông suối được xác định theo công thức về động năng của dòng chảy [26].

Trong đó: F=vm2/2 (1) F: là động năng của khối nước chảy m: là khối lượng nước chảy v: là vận tốc dòng chảy Như vậy động năng của dòng chảy tỉ lệ thuận với bình phương của tốc độ dòng chảy. Trong quá trình xói lở, dòng chảy tạo ra vật liệu, phù sa. Tùy theo kích thước phù sa và tốc độ dòng chảy mà phù sa có thể vận chuyển xuôi theo chiều dòng chảy. Khi động năng của dòng chảy không đủ sức mang đi từng bộ phận vật chất, phù sa sẽ lắng đọng xuống dòng sông gọi là quá trình bồi tụ.

Xói mòn và rửa trôi bề mặt Là quá trình xói mòn do dòng chảy tạm thời trên sườn lúc mưa hoặc tuyết tan và chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố tự nhiên, trong đó yếu tố địa hình là quan trọng nhất. Các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn đất Có 5 nhân tố chính ảnh hưởng tới xói mòn đất là địa hình, đất đai, thảm thực vật, khí hậu và con người (hình 1. Các nhân tố chính ảnh hưởng đến xói mòn đất [9] Khí hậu Đất đai Xói mòn Địa hình Thảm thực vật Con người Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.vn Ảnh hưởng hai chiều Ảnh hưởng tích cực Ảnh hưởng tiêu cực 1. Ảnh hưởng của khí hậu lên xói mòn Yếu tố khí hậu có thể nói là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến xói mòn đất.

Trong các yếu tố gây xói mòn chính thì mưa 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 mưa lớn hơn nhiều so với các yếu tố khác như hiệu ứng cắt xẻ và rửa xói của dòng chảy do mưa. Ngoài ra, có những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến xói mòn như nhiệt độ không khí, độ ẩm, tốc độ gió. Lượng mưa: Lượng mưa ảnh hưởng rất lớn đến quá trình xói mòn.