ỨNG DỤNG GIS VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỨ BẬC (AHP) ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGUY CƠ HOANG HÓA ĐẤT Ở KHU VỰC ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN TỈNH
THỪA THIÊN HUẾ
Trương Đình Trọng*, Nguyễn Quang Việt Khoa Địa lý – Địa chất, Trường Đại học Khoa học Huế
*Email: trong.hueuni@gmail.com TÓM TẮT
Khu vực đồng bằng ven biển Thừa Thiên Huế có diện tích khoảng 1.080 km2, bao gồm vùng cát ven biển và vùng đồng bằng liền kề. Đây là khu vực có dải cát ven biển đặc trưng của vùng Bắc Trung Bộ, cùng với tác động của biến đổi khí hậu và quá trình sử dụng đất chưa hợp lý của người dân nên quá trình hoang hóa đất có nguy cơ xảy ra ngày càng nhiều. Để đánh giá nguy cơ hoang hóa đất, tác giả đã lựa chọn 08 chỉ tiêu là: lượng mưa trung bình năm, nhiệt độ trung bình năm, lượng bốc hơi trung bình năm, số giờ nắng trung bình năm, số tháng mùa khô, loại đất, thảm phủ thực vật và mật độ sông suối. Trong bài báo này, tác giả đã sử dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) và ứng dụng GIS để xây dựng bản đồ nguy cơ hoang hóa đất. Kết quả phân tích bản đồ nguy cơ hoang hóa đất cho thấy: diện tích có nguy cơ bị hoang hóa cao và rất cao chiếm trên 16% tổng diện tích tự nhiên toàn vùng, vùng có nguy cơ trung bình chiếm gần 42%, còn lại là nguy cơ hoang hóa thấp. Đồng thời tác giả đã đề xuất các giải pháp quản lý sử dụng đất và giảm thiểu nguy cơ hoang hóa, hạn chế các quá trình suy thoái đất góp phần phát triển kinh tế - xã hội bền vững.
Từ khóa: bản đồ hoang hóa đất, vùng đồng bằng ven biển, GIS và AHP.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hoang hóa và thoái hóa đất đang là vấn đề môi trường cấp bách xảy ra ở hầu hết các khu vực trên thế giới, làm giảm sự phát triển kinh tế - xã hội và thách thức đến sự sống còn của con người. Những tác động của các hiện tượng này đã trở thành mối quan tâm chính của thế giới, dẫn đến thành lập Hiệp ước ngăn chặn sa mạc hóa của Liên hợp quốc (UNCCD - The United Nations Convention to Combat Desertification) vào năm 1994. Theo Chương trình hành động quốc gia chống hoang mạc hóa giai đoạn 2006-2010, Việt Nam ưu tiên 4 khu vực cho việc chống hoang mạc hóa là: ven biển miền Trung, Tây Bắc, Tây Nguyên và đồng bằng sông Cửu Long.
Khu vực đồng bằng ven biển Thừa Thiên Huế thuộc khu vực ven biển miền Trung chịu tác động mạnh bởi biến đổi khí hậu toàn cầu nên các quá trình hoang hóa sẽ xảy ra mạnh do nền nhiệt tăng cao, lượng mưa giảm và sự xâm lấn của dãy đụn cát ven biển cùng với quá trình mặn
hóa. Cùng với sự nóng lên toàn cầu và lượng mưa thay đổi, khu vực đồng bằng ven biển ngày càng đứng trước nguy cơ khô hạn và sự xâm nhập mặn. Điều này dẫn đến đất canh tác, trồng trọt sẽ không còn khả năng canh tác, bị bỏ hoang và dần bị hoang hóa, ảnh hưởng đến đời sống của người dân địa phương và cả môi trường sinh thái. [7]
Vì vậy, việc xây dựng bản đồ nguy cơ hoang hóa đất sẽ xác định được những vùng đất có nguy cơ hoang hóa nhằm quản lý và giảm thiểu tác động tiêu cực ở khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế, góp phần sử dụng hợp lý lãnh thổ và phát triển bền vững kinh tế - xã hội cho khu vực.
2. KHÁI QUÁT KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ TÌNH HÌNH HOANG HÓA 2.1. Khái quát khu vực nghiên cứu
Khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế có diện tích khoảng 1.040 km2 được tính từ nơi tiếp xúc của nước biển với đất liền vào sâu lục địa 10km. Về giới hạn không gian, tác giả đã xác định phạm vi đồng bằng ven biển bao gồm phạm vi 39 xã thuộc 5 huyện và 01 thị xã.
Khu vực đồng bằng ven biển được cấu tạo chủ yếu là vật liệu phù sa và cát có nguồn gốc từ sông và biển. Do sự tác động của sông biển nên lớp phủ thổ nhưỡng ở khu vực nghiên cứu hình thành 03 loại đất chính: Đất cát, đất phù sa và đất mặn. Ngoài ra, do khu vực này còn có các nhánh núi đâm ngang ra biển nên còn có nhóm đất đỏ vàng hình thành trên nền địa hình vùng gò đồi sát biển. [6]
Vùng đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế có nhiệt độ trung bình năm trên 250C, lượng mưa trung bình năm trên 2.600mm và có sự phân hoá ở vùng phía Bắc và phía Nam do bức chắn địa hình. Khu vực có số ngày mưa trong năm dao động trong khoảng từ 110 - 140 ngày, độ ẩm tương đối cao từ 83 - 84%. Đồng bằng được bồi tụ trầm tích 03 của con sông chính: Sông Bồ, Sông Hương và sông Truồi.
Vùng đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế là nơi sinh sống của 394.182 người với mật độ hơn 398 người/km2 (số liệu thống kê năm 2012) chủ yếu hoạt động trong lĩnh vực nông - ngư nghiệp (trồng trọt, chăn nuôi và thủy hải sản). [5, 6, 7]
2.2. Tình hình hoang hóa đất ở khu vực nghiên cứu
Theo FAO thì: “Hoang hóa đất là quá trình tự nhiên và xã hội phá vỡ cân bằng sinh thái của đất, thảm thực vật, không khí và nước ở các vùng khô hạn và bán ẩm ướt… Quá trình này xảy ra liên tục, qua nhiều giai đoạn, dẫn đến giảm sút hoặc hủy hoại hoàn toàn khả năng dinh dưỡng của đất trồng, giảm thiểu các điều kiện sinh sống và làm gia tăng sinh cảnh hoang tàn”.
Tại khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế, sự gia tăng ngày càng cao của nhiệt độ đã làm giảm đi nguồn cung cấp độ ẩm cho đất, đất trở nên khô cằn, gây khó khăn trong sản xuất nông nghiệp. Quá trình nắng nóng kéo dài kết hợp với gió tây nam khô nóng vào mùa
hè càng khiến phần diện tích đất bị bỏ hoang ngày càng tăng, việc bỏ hoang lâu dần đã biến khu vực đất canh tác lúc trước thành đất thiếu chất dinh dưỡng, khô cằn. [5, 7]
Qua kết quả khảo sát và số liệu thống kê thì diện tích đất bị hoang hoá ở khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế 4283,88 ha, chiếm gần 4% diện tích tự nhiên khu vực (năm 2012). Phần lớn diện tích đất bằng chưa sử dụng ở khu vực này chủ yếu là phần cồn cát và đụn cát ven biển. Phần diện tích đất cát này bị bỏ hoang bởi tính chất của đất cát là khô hạn, thành phần dinh dưỡng rất thấp, nhiều nơi trở thành vùng “đất chết”.
Bảng 1. Thống kê diện tích đất bị hoang hoá khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế Đơn vị: ha Huyện Năm 2012 2013
Phong Điền 2376,35 2046,77
Quảng Điền 453,97 418,69
Phú Vang 1311,75 1302,86
Phú Lộc 515,59 515,56
Nguồn: [1, 2, 3, 4]
Qua kết quả phân tích các mẫu đất và so sánh với tiêu chí khô hạn của Tổ chức Khí tượng Thế giới thì trong 15 mẫu đất ở khu vực được phân tích thì có đến 8 mẫu có độ ẩm dưới 10% tức hạn rất nặng, có 2 mẫu có độ ẩm ở mức 20% tức hạn nặng. Có thể thấy rằng độ ẩm của khu vực này là rất thấp, khả năng hoang hóa là rất lớn bởi vì với chỉ số độ ẩm thấp như trên thì sẽ khó sử dụng trong canh tác nông nghiệp cho người dân địa phương.
3. ỨNG DỤNG GIS VÀ AHP XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ HOANG HÓA ĐẤT Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1. Lựa chọn và phân cấp các chỉ tiêu đánh giá nguy cơ hoang hóa đất
Hoang hóa đất được hình thành do sự tổ hợp của nhiều yếu tố như: nền nhiệt tăng cao, số giờ nắng nhiều, số tháng mùa khô kéo dài, lượng mưa ít, độ ẩm giảm thấp, thảm thực vật nghèo nàn, đất dễ thoát hơi nước… Tuy nhiên căn cứ vào điều kiện của khu vực nghiên cứu, đồng thời tích hợp các yếu tố tá động đến nguy cơ hoang hóa đất, tác giả đã lựa chọn 08 chỉ tiêu để đánh giá nguy cơ hoang hoá đất ở khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế là:
- Yếu tố lượng mưa trung bình năm: Theo FAO thì hoang hóa đất thường xảy ra khi tổng lượng mưa trung bình tháng và trung bình năm thấp. Lượng mưa càng thấp và nền nhiệt càng tăng thì nguy cơ hoang hoá đất càng cao. Tỉnh Thừa Thiên Huế có lượng mưa lớn nhưng lại có sự phân hoá rõ rệt theo các mùa trong năm, theo hướng Bắc - Nam và từ thấp lên cao. Căn cứ vào số liệu thống kê lượng mưa trung bình nhiều năm tại các trạm khí tượng trong khu vực nghiên cứu và bản đồ phân bố mưa, có thể phân thành 3 cấp nguy cơ như sau: cấp 1: thấp (>
3.000 mm), cấp 2: trung bình (2.600 - 3.000mm), cấp 3: cao (< 2.600 mm) với 03 giá trị điểm số tương ứng.
- Yếu tố nhiệt độ trung bình các tháng mùa khô: Nhiệt độ ở một khu vực sẽ ảnh hưởng đến khả năng bốc hơi và độ ẩm đất. Vào mua khô, lượng mưa ít, nhiệt độ càng cao thì lượng bốc hơi càng nhiều, độ ẩm đất càng giảm và nguy cơ hoang hoá đất càng cao. Căn cứ vào số liệu thống kê nhiệt độ trung bình tháng các trạm khí tượng trong khu vực nghiên cứu và bản đồ phân vùng khí hậu, có thể phân chia nhiệt độ trung bình các tháng mùa khô thành 3 cấp nguy cơ như sau: cấp 1: thấp (< 28 0C), cấp 2: trung bình (28 0C - 29 0C), cấp 3: cao (> 29 0C) với 03 giá trị điểm số tương ứng.
- Yếu tố lượng bốc hơi trung bình năm: Lượng bốc hơi ở một khu vực phụ thuộc chủ yếu vào số giờ nắng, nhiệt độ, thảm phủ thực vật, trạng thái bề mặt đệm. Với cùng một lượng mưa thì nơi nào có lượng bốc hơi càng cao thì nguy cơ hoang hoá đất càng cao. Căn cứ vào số liệu thống kê lượng mưa trung bình nhiều năm tại các trạm khí tượng trong khu vực nghiên cứu và bản đồ phân vùng khí hậu, có thể phân chia lượng bốc hơi thành 3 cấp nguy cơ như sau: cấp 1: thấp (<
1.000 mm), cấp 2: trung bình (1.000 - 1.200mm), cấp 3: cao (> 1.200mm) với 03 giá trị điểm số tương ứng.
- Yếu tố lượng số giờ nắng trung bình năm: Số giờ nắng ảnh hưởng rất lớn đến nền nhiệt độ, độ ẩm, lượng bốc hơi,... và ảnh hưởng trực tiếp đến nguy cơ hoang hoá đất. Với một nước nằm ở khu vực nhiệt đới gió mùa như Việt Nam thì số giờ nắng càng nhiều thì độ ẩm càng giảm, lượng bốc hơi càng tăng và nguy cơ hoang hoá đất càng lớn. Căn cứ vào số liệu thống kê số giờ nắng trung bình nhiều năm tại các trạm khí tượng trong khu vực nghiên cứu và bản đồ phân vùng khí hậu, có thể phân chia số giờ nắng trung bình năm thành 2 cấp giá trị như sau: cấp 1: trung bình (< 2.100 giờ), cấp 2: cao ( > 2.100 giờ) với 02 giá trị điểm số tương ứng.
- Yếu tố lượng số tháng mùa khô: Tháng khô được xác định khi lượng mưa trung bình tháng <100 mm và không liền kề tháng mùa mưa. Số tháng mùa khô càng nhiều thì nguy cơ hoang hoá đất càng lớn. Căn cứ vào số liệu thống kê lượng mưa trung bình tháng nhiều năm tại các trạm khí tượng trong khu vực nghiên cứu và bản đồ phân vùng khí hậu, có thể phân chia số tháng mùa khô thành 03 cấp giá trị như sau: cấp 1: rất thấp (< 6 tháng), cấp 2: trung bình ( 7 - 8 tháng), cấp 3: cao (> 8 tháng) với 03 giá trị điểm số tương ứng.
- Yếu tố loại đất: Mỗi loại đất với đặc tính khác nhau về tính chất lý hoá như: thành phần cơ giới, số lượng hạt keo, hàm lượng dinh dưỡng... Thực tế cho thấy loại đất có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng bốc hơi và độ ẩm đất, ảnh hưởng trực tiếp đến nguy cơ hoang hóa đất. Kết quả khảo sát thực tế và phân tích bản đồ thổ nhưỡng khu vực nghiên cứu, có thể phân yếu tố loại đất thành 4 cấp nguy cơ: cấp 1: Nhóm đất phù sa (thấp), cấp 2: Nhóm đất feralit và nhóm đất mặn (trung bình), cấp 3: Nhóm đất cát biển (cao).
- Yếu tố thảm phủ thực vật: Thực tế cho thấy thảm thực vật có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng bốc hơi và độ ẩm đất, ảnh hưởng trực tiếp đến nguy cơ hoang hóa đất. Nơi nào có thảm phủ thực vật càng nhiều thì nguy cơ hoang hóa đất càng ít và ngược lại. Kết quả khảo sát thực tế tại khu vực nghiên cứu và phân tích bản đồ thảm phủ, có thể phân yếu tố thảm phủ thực vật thành 4 cấp nguy cơ: cấp 1: thảm rừng tự nhiên và rừng trồng đồi núi sát biển (thấp), cấp 2:
thảm cây trồng nông nghiệp (trung bình), cấp 3: thảm rừng trồng phòng hộ ven biển (cao), cấp 4: thảm trảng cỏ, cây bụi thứ sinh ven biển và đất trống ( rất cao).
- Yếu tố mật độ sông suối: Hệ thống sông suối là kết quả của sự phân cắt địa hình dưới tác động của dòng chảy. Nơi nào có mật độ sông suối càng dày thì khả năng cung cấp nước tưới càng lớn và độ ẩm đất càng cao. Vì vậy nơi nào có mật độ sông suối càng nhiều thì nguy cơ hoang hoá đất càng thấp. Kết quả phân tích và tính toán tại khu vực, mật độ sông suối được chia thành 5 cấp giá trị: < 1,0 km/km2, 1,0 - < 2,0 km/km2, 2,0 - <3,0km/km2, 3,0 - < 4,0km/km2, ≥ 4,0 km/km2 tương ứng với 5 cấp nguy cơ hoang hoá đất từ rất cao đến rất thấp.
Bảng 2. Phân cấp các chỉ tiêu hình thành hoang hóa đất ở khu vực nghiên cứu STT Chỉ tiêu Phân cấp chỉ tiêu
(tương ứng cấp nguy cơ hoang hoá đất)
Điểm số
Cấp 1 (Thấp): > 3.000 mm 3
Cấp 2 (Trung bình): 2.600 - 3000 mm 5 1
Lượng mưa trung bình năm
Cấp 3 (Cao): 2.200 - 2.600 mm 7
Cấp 1 (Thấp): < 28 0C 3
Cấp 2 (Trung bình): 28 - 29 0C 5
2
Nhiệt độ trung bình các tháng
mùa khô Cấp 3 (Cao): > 29 0C 7
Cấp 1 (Thấp): < 1.000 mm 3
Cấp 2 (Trung bình: 1.000 - 1.200 mm 5 3 Lượng bốc hơi
trung bình năm
Cấp 3 (Cao): > 1.200 mm 7
Cấp 1 (Trung bình): < 2.100 giờ 5 4 Số giờ nắng trung
bình năm Cấp 2 (Cao): > 2.100 giờ 7
Cấp 1 (Rất thấp): < 6 tháng 1
Cấp 2 (Trung bình): 7 - 8 tháng 5
5 Số tháng mùa khô
Cấp 3 (Cao): > 8 tháng 7
Cấp 1 (Thấp): Nhóm đất phù sa 3
Cấp 2 (Trung bình): Nhóm đất feralit và đất mặn 5 6 Loại đất
Cấp 3 (Cao): Nhóm đất cát biển 7
Cấp 1 (Thấp): Thảm rừng tự nhiên và rừng trồng đồi núi sát biển
3 Cấp 2 (Trung bình): Thảm cây trồng nông nghiệp 5 Cấp 3 (Cao): Thảm rừng trồng phòng hộ ven biển 7 7 Thảm phủ thực
vật
Cấp 4 (Rất cao): Thảm rừng trồng phòng hộ ven biển 9 Cấp 1 (Rất thấp): > 4,0 km/km2 1
Cấp 2 (Thấp): 3,0 - 4,0 km/km2 3
Cấp 3 (Trung bình): 2,0 - 3,0 km/km2 5
Cấp 4 (Cao): 1,0 - 2,0 km/km2 7
8 Mật độ sông suối
Cấp 5 (Rất cao): < 1,0 km/km2 9
Qua việc phân tích, lựa chọn các yếu tố gây ra hoang hóa đất và mức độ quan trọng của các nhân tố, trên cơ sở tham khảo ý kiến của các chuyên gia, đề tài đã lựa chọn thang điểm đánh giá như sau:
Bảng 3. Thang điểm đánh giá các nhân tố hình thành hoang hóa đất Yếu
tố
Lượng mưa TB
năm
Lượng bốc hơi TB năm
Thảm thực vật
Số giờ nắng TB
năm
Số tháng mùa khô
Nhiệt độ TB tháng mùa khô
Loại đất
Mật độ sông suối
Điểm 9 7 7 5 5 5 3 3
Trọng số của các nhân tố được xác định theo phương pháp AHP thông qua việc lập ma trận tương quan giữa các nhân tố và tính được trọng số tương ứng. [8].
Bảng 4. Ma trận xác định trọng số của các nhân tố hình thành hoang hóa đất
Lượng mưa TB
năm
Lượng bốc hơi TB năm
Thảm thực vật
Số giờ nắng TB năm
Số tháng
mùa khô
Nhiệt độ TB tháng mùa
khô
Loại đất
Mật độ sông Nhân suối
tố
a b c d e f g h
Tổng Trọng số
a 0.392 0.469 0.469 0.341 0.341 0.341 0.250 0.250 2.852 0.357
b 0.131 0.156 0.156 0.205 0.205 0.205 0.179 0.179 1.414 0.177
c 0.131 0.156 0.156 0.205 0.205 0.205 0.179 0.179 1.414 0.177
d 0.078 0.052 0.052 0.068 0.068 0.068 0.107 0.107 0.601 0.075
e 0.078 0.052 0.052 0.068 0.068 0.068 0.107 0.107 0.601 0.075
f 0.078 0.052 0.052 0.068 0.068 0.068 0.107 0.107 0.601 0.075
g 0.056 0.031 0.031 0.023 0.023 0.023 0.036 0.036 0.258 0.032
h 0.056 0.031 0.031 0.023 0.023 0.023 0.036 0.036 0.258 0.032
Tổng 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 8.000 1.000 3.2. Xây dựng bản đồ nguy cơ hoang hóa đất theo các yếu tố
a. Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo lượng mưa trung bình năm:
Từ số liệu thống kê về lượng mưa trung bình năm tại khu vực nghiên cứu, đề tài tiến hành phân chia thành 3 cấp nguy cơ hoang hóa đất như sau: cấp 1: thấp (> 3.000 mm), cấp 2:
trung bình (2.600 - 3.000mm), cấp 3: cao (< 2.600 mm). Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo lượng mưa trung bình năm được thể hiện ở hình 1.
Hình 1. Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo lượng mưa trung bình năm
Hình 2. Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo nhiệt độ các tháng mùa khô
b. Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo nhiệt độ các tháng mùa khô:
Từ số liệu thống kê nhiệt độ trung bình tháng các trạm khí tượng trong khu vực nghiên cứu và bản đồ phân vùng khí hậu, tác giả đã phân chia nhiệt độ trung bình các tháng mùa khô thành 3 cấp nguy cơ như sau: cấp 1: thấp (< 28 0C), cấp 2: trung bình (28 0C - 29 0C), cấp 3: cao (> 29 0C). Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo nhiệt độ trung bình các tháng mùa khô được thể hiện ở hình 2.
c. Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo lượng bốc hơi trung bình năm:
Từ số liệu thống kê lượng mưa trung bình nhiều năm tại các trạm khí tượng trong khu vực nghiên cứu và bản đồ phân vùng khí hậu, tác giả đã phân chia lượng bốc hơi thành 3 cấp nguy cơ như sau: cấp 1: thấp (< 1.000 mm), cấp 2: trung bình (1.000 - 1.200mm), cấp 3: cao (> 1.200mm).
Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo lượng bốc hơi trung bình năm được thể hiện ở hình 3.
Hình 3. Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo lượng bốc hơi trung bình năm
Hình 4. Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo số giờ nắng trung bình năm
d. Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo số giờ nắng trung bình năm:
Từ số liệu thống kê số giờ nắng trung bình nhiều năm tại các trạm khí tượng trong khu vực nghiên cứu và bản đồ phân vùng khí hậu, có thể phân chia số giờ nắng trung bình năm thành 2 cấp giá trị như sau: cấp 1: trung bình (< 2.100 giờ), cấp 2: cao ( > 2.100 giờ). Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo số giờ nắng trung bình năm được thể hiện ở hình 4.
e. Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo số tháng mùa khô:
Từ số liệu thống kê lượng mưa trung bình tháng nhiều năm tại các trạm khí tượng trong khu vực nghiên cứu và bản đồ phân vùng khí hậu, tác giả đã phân chia số tháng mùa khô thành 03 cấp giá trị như sau: cấp 1: rất thấp (< 6 tháng), cấp 2: trung bình (7 - 8 tháng), cấp 3: cao (> 8 tháng). Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo số tháng mùa khô được thể hiện ở hình 5.
Hình 5. Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo số tháng mùa khô
Hình 6. Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo loại đất
f. Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo loại đất:
Từ kết quả khảo sát thực tế tại khu vực nghiên cứu và phân tích bản đồ thổ nhưỡng, tác giả đã phân yếu tố loại đất thành 4 cấp nguy cơ: cấp 1: Nhóm đất phù sa (thấp), cấp 2: Nhóm đất feralit và nhóm đất mặn (trung bình), cấp 3: Nhóm đất cát biển (cao). Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo loại đất được thể hiện ở hình 6.
g. Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo thảm thực vật
Từ kết quả khảo sát thực tế tại khu vực nghiên cứu và phân tích bản đồ thảm phủ, tác giả đã phân yếu tố thảm phủ thực vật thành 4 cấp nguy cơ: cấp 1: thảm rừng tự nhiên và rừng trồng đồi núi sát biển (thấp), cấp 2: thảm cây trồng nông nghiệp (trung bình), cấp 3: thảm rừng trồng phòng hộ ven biển (cao), cấp 4: thảm trảng cỏ, cây bụi thứ sinh ven biển và đất trống ( rất cao). Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo thảm thực vật được thể hiện ở hình 7.
Hình 7. Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo thảm thực vật
Hình 8. Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo mật độ sông suối
h. Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất theo mật độ sông suối:
Từ bản đồ hệ thống sông suối, tiến hành thành lập bản đồ phân cắt ngang theo 5 cấp giá trị: < 1,0 km/km2, 1,0 - < 2,0 km/km2, 2,0 - <3,0km/km2, 3,0 - < 4,0km/km2, ≥ 4,0 km/km2. Bản đồ nguy cơ hoang hóa đất mật độ sông suối được thể hiện ở hình 8.
3.3. Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất ở khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) cho phép xây dựng các phân tích không gian, quản lý, tích hợp và chồng ghép các lớp thông tin. Phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) sẽ hỗ trợ cho hệ thống thông tin địa lý, tổng hợp các thông tin, gán các trọng số phù hợp nhất cho các yếu tố đã được lựa chọn.
Sau khi đã phân cấp và tính trọng số của các chỉ tiêu thì việc tích hợp chúng sẽ cho ta chỉ số nhạy cảm về hoang hóa đất. Để định lượng hóa mức độ nhạy cảm phản ánh nguy cơ hoang hóa đất, đề tài tiến hành tích hợp các chỉ tiêu theo công thức (theo Patrono, et al., 1995):
Trong đó:
LSI: là chỉ số nguy cơ hoang hóa đất;
Wj: là trọng số của nhân tố thứ j;
Xij: là điểm số của lớp thứ i trong nhân tố gây hoang hóa đất.
Áp dụng công thức:
LSI = 0.357*A + 0.177* B + 0.177C + 0.075*D + 0.075*E + 0.075*F + 0.032*G + 0.032*H A: Lượng mưa trung bình năm E: Số tháng mùa khô
B: Lượng bốc hơi trung bình năm F: Nhiệt độ trung bình tháng mùa khô
C: Thảm thực vật G: Loại đất
D: Số giờ nắng trung bình năm H: Mật độ sông suối
Kết quả đánh giá nguy cơ hoang hóa đất ở vùng đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế được tính bằng cách sử dụng Spatial Analyst tools -> Map Angebra -> Raster calculator. Kết quả được tính toán cho mỗi ô pixel với kích thước 20 x 20m.
Sau khi sử dụng công cụ tính toán ta được giá trị LSI của lãnh thổ nghiên cứu biến thiên từ 0,867 đến 25,33. Như vậy, giá trị điểm số hoang hóa đất nhỏ nhất là 0,867 và lớn nhất là 25,33. Để tính khoảng cách giữa các cấp ta sử dụng công thức:
∆LQ = (LSImax - LSImin)/ n (*) Trong đó: n là số cấp cần phân chia (n=5)
Thay kết quả vào (*) ta sẽ có khoảng cách giữa các cấp như sau:
∆LQ = (25,33 - 0,867) / 5= 4,893
Bảng 5. Phân cấp chỉ số LSI đánh giá nguy cơ của hoang hóa đất
Cấp nguy cơ xảy ra hoang hóa đất Khoảng cách điểm của LSI
Cấp 1: Rất thấp 0,867 - 5,760
Cấp 2: Thấp 5,760 - 10,652
Cấp 3: Trung bình 10,652 - 15,545
Cấp 4: Cao 15,545 - 20,437
Cấp 5: Rất cao 20,437 - 25,330
Từ kết quả phân cấp tác động của hoang hóa đất và chỉ số LSI nguy cơ hoang hóa đất, đề tài đã tiến hành thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế dưới tác động tổng hợp của các yếu tố như sau:
Hình 9. Bản đồ phân vùng nguy cơ hoang hóa đất ở khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế Bảng 6. Diện tích các cấp nguy cơ hoang hóa đất ở khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế Cấp nguy cơ hoang hóa đất Diện tích (km2) Tỷ lệ (%)
Cấp 1: Rất thấp 90,40 8,69
Cấp 2: Thấp 346,20 33,29
Cấp 3: Trung bình 436,18 41,94
Cấp 4: Cao 129,88 12,49
Cấp 5: Rất cao 37,34 3,59
Tổng 1040 100
Kết quả xác định nguy cơ hoang hóa đất ở khu vực nghiên cứu theo bản đồ được thành lập cho thấy: vùng có nguy cơ hoang hóa đất cao và rất cao (diện tích khoảng 167 km2, chiếm trên 15% tổng diện tích tự nhiên) phân bố chủ yếu ở các xã ven đầm phá và ven biển các huyện Quảng Điền, Phú Vang và Phú Lộc. Vùng có nguy cơ hoang hóa ở mức trung bình phân bố tập trung ở khu vực trung tâm đến phía Nam của vùng. Tuy nhiên, hoang hóa đất là còn chịu ảnh hưởng rất lớn bởi quá trình sử dụng đất của người dân, nguy cơ hoang hóa cục bộ trong một phạm vi hẹp rất dễ xảy ra khi người dân không còn “bám đất” và chế độ canh tác không hợp lý.
Việc nâng cao ý thức sử dụng đất và biện pháp canh tác hợp lý sẽ góp phẩn đẩy lùi và hạn chế nguy cơ hoang hóa đất.
5. KẾT LUẬN
Vùng đồng bằng ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế là khu vực chịu tác động mạnh của biến đổi khí hậu cùng với các quá trình tự nhiên và hoạt động nhân sinh nên nguy cơ hoang hóa đất diễn ra ngày càng mạnh.
Để đánh giá nguy cơ hoang hóa đất, tác giả đã lựa chọn và cấp 08 chỉ tiêu là: lượng mưa trung bình năm, nhiệt độ trung bình năm, lượng bốc hơi trung bình năm, số giờ nắng trung bình năm, số tháng mùa khô, loại đất, thảm phủ thực vật và mật độ sông suối. Việc đánh giá nguy cơ hoang hóa đất được tiến hành với sự trợ giúp của công nghệ GIS và AHP.
Kết quả đánh giá và thành lập bản đồ nguy cơ hoang hóa đất cho thấy: diện tích có nguy cơ bị hoang hóa cao và rất cao chiếm trên 16% tổng diện tích tự nhiên toàn vùng, vùng có nguy cơ trung bình chiếm gần 42%, còn lại là nguy cơ hoáng hóa thấp. Trong đó khu vực ven biển thuộc các huyện Quảng Điền, Phú Vang và Phú Lộc là có nguy cơ hoang hóa lớn nhất.
Bên cạnh sự tác động của các quá trình tự nhiên thì hoang hóa đất còn chịu sự tác động của các hoạt động sử dụng đất của con người. Vì vậy việc nâng cao nhận thức cho người dân và có những giải pháp sử dụng đất hợp lý sẽ góp phần hạn chế quá trình hoang hóa đất xảy ra.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Quảng Điền (2013), Báo cáo thống kê tình hình sử dụng đất các năm 2000 - 2012, Thừa Thiên Huế.
[2]. Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Phong Điền (2013), Báo cáo thống kê tình hình sử dụng đất các năm 2000 - 2012, Thừa Thiên Huế.
[3]. Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Phú Lộc (2013), Báo cáo thống kê tình hình sử dụng đất các năm 2000 - 2012, Thừa Thiên Huế.
[4]. Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Quảng Điền (2013), Báo cáo thống kê tình hình sử dụng đất các năm 2000 - 2012, Thừa Thiên Huế.
[5]. Phan Thanh Thủy (2009), “Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đối với tỉnh Thừa Thiên Huế và các giải pháp ứng phó”. Báo cáo chuyên đề, VP BCH PCLB & TKCN tỉnh Thừa Thiên Huế.
[6].Trương Đình Trọng (2012), Tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên đất tỉnh Thừa Thiên Huế, Báo cáo chuyên đề, Thừa Thiên Huế.
[7]. Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường (2008). Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu ở lưu vực sông Hương và chính sách thích nghi. Báo cáo tổng kết dự án, Thừa Thiên Huế.
[8]. Saaty T.L, (1980), “The Analytical Hierarchy Process”, McGraw Hill, NY, 350p.
APPLICATION OF GIS AND THE ANALYTIC HIERARCHY METHOD (AHP) FOR ESTABLISHING THE FALLOW SOIL RISK MAP IN THE COASTAL PLAIN OF
THUA THIEN HUE PROVINCE
Truong Dinh Trong*, Nguyen Quang Viet Department of Geography and Geology, Hue University of Sciences Email: trong.hueuni@gmail.com ABSTRACT
The coastal plain of Thua Thien Hue province covers an area of 1,080 km2 including a coastal sandy region and an adjacent plain region. This region has a specific representation of the sandy coast of North Central Region of Vietnam. With the impacts of climate change and unreasonable cultivation in the study area, the fallow soil risk will be going on. For investigating the fallow soil process, the authors chose 08 criteria: Annual rainfall, annual temperature, annual evaporation, the number of annually sunny days, the number of months of dry season, soil type, vegetation type and density of river network. In this article, the authors used the analytic hierarchy method (AHP) and GIS technique to build the map of fallow soil risk. The results show that the area of extreme risk and high risk hold over 16% of the total area, moderate risk approximately accounts for 42%, remainder is low fallow soil risk. Moreover, the authors proposed solutions for land use and management, mitigation of fallow soil and soil degradation process contributing to sustainable development in the study area.
