Đã có nhiều đề tài nghiên cứu, đánh giá về tác động của biến động lớp phủ rừng đối với biến động dòng chảy lưu vực sông ở cả trong và ngoài nước, nhưng ở khu vực nghiên cứu thì chưa nhiề
Trang 1TRẦN VĂN CHIẾN
ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA LỚP PHỦ RỪNG ĐỐI VỚI DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG KÔN
Chuyên ngành : Địa lí tự nhiên
Người hướng dẫn: TS NGÔ ANH TÚ
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 2dòng chảy lưu vực sông Kôn” là công trình nghiên cứu khoa học nghiêm túc của
tác giả, với sự giúp đỡ của người hướng dẫn Các nội dung nghiên cứu và kết quả nghiên cứu trong đề tài này là trung thực và chưa từng được công bố
Tác giả luận văn
Trần Văn Chiến
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 3với dòng chảy lưu vực sông Kôn” được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của
TS Ngô Anh Tú Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới Thầy, Người đã hướng dẫn sâu sắc, giúp đỡ tận tình tôi trong suốt quá trình nghiên cứu cả về kiến thức lẫn tinh thần
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trong Khoa Địa lý- Địa chính, Trường đại học Quy Nhơn, Cục Khí tượng Thủy văn tỉnh Bình Định, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Bình Định đã nhiệt tình cung cấp tài liệu, tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này
Trong khuôn khổ luận văn, do điều kiện thời gian hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy, tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu từ quý thầy cô và đồng nghiệp
Trang 41 AHP (Ananlyic Hierarchy Process): Phân tích thứ bậc
2 CN (Curve number): Hệ số nhám
3 GIS (Geographical Information Systems): Hệ thống
thông tin địa lý
4 HSG (Hydrologis soil group): Nhóm đất thủy văn
15 UBND Ủy ban nhân dân
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 5MỞ ĐẦU 1
1 Lí do chọn đề tài 1
2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3
4 Nội dung nghiên cứu 3
5 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu 3
6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 7
7 Cấu trúc luận văn 8
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 9
1.1 Cơ sở lí luận đánh giá tác động của lớp phủ rừng đối với dòng chảy 9
1.1.1 Các vấn đề liên quan đến lớp phủ rừng 9
1.1.2 Các vấn đề liên quan đến dòng chảy lưu vực sông 13
1.1.3 Vai trò của lớp phủ rừng 22
1.2 Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài 29
1.2.1 Trên thế giới 29
1.2.2 Ở Việt Nam 31
1.2.3 Ở địa bàn tỉnh Bình Định 33
1.3 Công nghệ và thuật toán sử dụng trong nghiên cứu 35
1.3.1 Tư liệu viễn thám và hệ thống thông tin địa lí ( GIS) 35
1.3.2.Thuật toán tính tổn thất dòng chảy từ mưa 36
1.4 Quy trình và phương pháp nghiên cứu đề tài 39
CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ-XÃ HỘI Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU ĐẾN LỚP PHỦ RỪNG VÀ DÒNG CHẢY MẶT LƯU VỰC SÔNG KÔN 41
2.1 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu 41
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 62.1.5 Đặc điểm thủy văn 46
2.1.6 Thảm phủ rừng 48
2.1.7 Đánh giá chung 51
2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu 52
2.2.1 Đặc điểm dân cư 52
2.2.2 Hiện trạng sử dụng đất 52
2.2.3 Tình hình phát triển kinh tế 54
2.2.4 Vấn đề giao đất, giao rừng 54
2.2.5 Các công trình thủy điện, thủy lợi 55
2.2.6 Đánh giá chung 56
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA LỚP PHỦ RỪNG ĐỐI VỚI DÒNG CHẢY MẶT LƯU VỰC SÔNG KÔN 58
3.1 Xây dựng bản đồ lớp phủ rừng trên lưu vực sông Kôn 58
3.1.1 Quy trình chung xây dựng bản đồ lớp phủ rừng lưu vực sông Kôn 58
3.1.2 Bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng trên lưu vực 59
3.2 Xây dựng bản đồ biến động lớp phủ rừng lưu vực sông Kôn 62
3.2.1 Quy trình và phương pháp xây dựng bản đồ biến động 62
3.2.2 Biến động lớp phủ rừng lưu vực sông Kôn 63
3.3 Xây dựng bản đồ hệ số tiềm năng dòng chảy mặt (CN) 70
3.3.1 Quy trình và phương pháp tính hệ số CN trung bình cho lưu vực 70
3.3.2 Bản đồ hệ số tiềm năng dòng chảy lưu vực sông Kôn 73
3.4 Đánh giá tác động của biến động lớp phủ rừng đến dòng chảy mặt 74
3.4.1 Giai đoạn 2009 – 2013 74
3.4.2 Giai đoạn 2013 – 2018 78
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 7Kết luận 89 Kiến nghị 89
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 8DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Phân bố diện tích lưu vực theo độ cao 42
Bảng 2.2 Thống kê lượng mưa trên địa bàn tỉnh Bình Định 45
Bảng 2.3 Đặc trưng dòng chảy lưu vực sông Kôn 47
Bảng 2.4 Phân phối dòng chảy theo mùa trạm Bình Tường 48
Bảng 2.5 Diện tích rừng hiện có phân theo các huyện/thị xã/thành phố 49
Bảng 2.6 Thống kê diện tích rừng phân theo nguồn gốc và trữ lượng gỗ 49
Bảng 2.7 Diện tích, dân số các địa phương trong lưu vực năm 2016 52
Bảng 2.8 Hiện trạng sử dụng đất các huyện năm 2016 53
Bảng 3.1 Độ chính xác trung bình của kết quả phân loại 59
Bảng 3.2 Diện tích các loại lớp phủ trên lưu vực giai đoạn 2009 - 2013 64
Bảng 3.3 Ma trận thay đổi lớp phủ giai đoạn 2009 – 2013 64
Bảng 3.4 Diện tích các loại lớp phủ giai đoạn 2013 - 2018 66
Bảng 3.5 Ma trận thay đổi lớp phủ rừng giai đoạn 2013 – 2018 67
Bảng 3.6 Diện tích các loại lớp phủ giai đoạn 2009 -2018 68
Bảng 3.7 Ma trận thay đổi lớp phủ rừng giai đoạn 2009 – 2018 69
Bảng 3.8 Phân nhóm đất thủy văn trên lưu vực 71
Bảng 3.9 CN cho mỗi loại hiện trạng lớp phủ 72
Bảng 3.10 Độ che phủ rừng và hệ số CN trung bình giai đoạn 2009 – 2013 74
Bảng 3.11 Hệ số tương quan (R) và hệ số xác định ( R2) 75
Bảng 3.12 Độ che phủ rừng và hệ số CN giai đoạn 2013 – 2018 78
Bảng 3.13 Hệ số tương quan (R) và hệ số xác định ( R2) 79
Bảng 3.14 Độ che phủ rừng và hệ số CN giai đoạn 2009 – 2018 81
Bảng 3.15 Hệ số tương quan (R) giai đoạn 2009 - 2018 81
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 9DANH MỤC HÌNH
Hình 1.2 Sơ đồ lưu vực sông 14
Hình 1.3 Sơ đồ vòng tuần hoàn nước trên Trái Đất 17
Hình 1.4 Sơ đồ các nhân tố ảnh hưởng tới mạng lưới sông 18
Hình 1.5 Sơ đồ các nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ dòng chảy sông 19
Hình 1.6 Sơ đồ các nhân tố ảnh hưởng tới chế độ nước sông 20
Hình 1.7 Sơ đồ vai trò của rừng đối với các thành phần tự nhiên 22
Hình 1.8 Xói mòn đất do thảm thực vật bị phá hủy 24
Hình 1.9 Tốc độ dòng chảy bề mặt ở 2 nơi khác nhau: 28
Hình 1.10 Sơ đồ quy trình và phương pháp nghiên cứu 39
Hình 2.1 Khu vực nghiên cứu 41
Hình 2.2 Số giờ nắng trung bình ngày tại Quy Nhơn 43
Hình 2.3 Thổ nhưỡng 46
Hình 2.4 Rừng bị tàn phá tại xã Vĩnh Sơn, huyện Vĩnh Thạnh năm 2018 51
Hình 2.5 Hiện trạng sử dụng đất năm 2016 52
Hình 2.6 Thủy điện Ken Lút Hạ trên lưu vực sông Kôn (Ảnh tác giả) 56
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình xây dựng bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng 59
Hình 3.2 Hiện trạng rừng trên lưu vực năm 2009 60
Hình 3.3 Cơ cấu diện tích các loại lớp phủ trên lưu vực năm 2009 60
Hình 3.4 Hiện trang rừng trên lưu vực năm 2013 61
Hình 3.5 Cơ cấu hiện tích các loại lớp phủ trên lưu vực năm 2013 61
Hình 3.6 Hiện trạng rừng trên lưu vực năm 2018 62
Hình 3.7 Cơ cấu diện tích các loại lớp phủ 62
Hình 3.8 Sơ đồ quy trình xây dựng bản đồ biến động lớp phủ rừng 63
Hình 3.9 Biến động lớp phủ rừng giai đoạn 2009 - 2013 63
Hình 3.10 Biểu đồ diện tích các loại lớp phủ qua 2 năm 2009 và 2013 63
Hình 3.11 Biểu đồ tỉ lệ biến động diện tích các loại lớp phủ 65
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 10Hình 3.12 Biến động lớp phủ rừng giai đoạn 2013 - 2018 66
Hình 3.13 Biểu đồ diện tích các loại lớp phủ 66
Hình 3.14 Tỉ lệ biến động diện tích lớp phủ giai đoạn 2013 – 2018 67
Hình 3.15 Biến động rừng giai đoạn 2009 - 2018 68
Hình 3.16 Biểu đồ diện tích các loại lớp phủ 68
Hình 3.17 Tỉ lệ biến động diện tích lớp phủ t giai đoạn 2009 – 2018 69
Hình 3.18 Quy trình tính hệ số CN trung bình cho các tiểu lưu vực 70
Hình 3.19 Các tiểu lưu vực 73
Hình 3.20 Bản đồ hệ số tiềm năng dòng chảy mặt (CN) lưu vực sông Kôn 73
Hình 3.21 Quy trình tính độ che phủ rừng 74
Hình 3.22 Đồ thị hồi quy tuyến tính qua 2 năm 2009 và 2013 75
Hình 3.23 Mối quan hệ giữa độ che phủ rừng với hệ số CN 76
Hình 3.24 Mối quan hệ giữa độ che phủ rừng với hệ số CN 77
Hình 3.25 Mối quan hệ giữa độ che phủ rừng với hệ số CN 77
Hình 3.26 Đồ thị hồi quy tuyến tính giữa độ che phủ rừng và hệ số CN 78
Hình 3.27 Mối quan hệ giữa độ che phủ rừng với hệ số CN 79
Hình 3.28 Mối quan hệ giữa độ che phủ rừng với hệ số CN 80
Hình 3.29 Mối quan hệ giữa độ che phủ rừng với hệ số CN 80
Hình 3.30 Mối quan hệ giữa độ che phủ rừng với hệ số CN 82
Hình 3.31 Mối quan hệ giữa độ che phủ rừng với hệ số CN 82
Hình 3.32 Mối quan hệ giữa độ che phủ rừng với hệ số CN 83
Hình 3.33 Phá rừng ở An Lão năm 2017 87
Hình 3.34 Phá rừng ở Vĩnh Thạnh năm 2018 87
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 11MỞ ĐẦU
1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Rừng là một trong những thành phần tự nhiên quan trọng nhất cấu tạo nên sinh quyển, có vai trò rất quan trọng đối với các hợp phần tự nhiên nói chung và đối với dòng chảy sông ngòi nói riêng Rừng đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết dòng chảy, giảm dòng chảy bề mặt, chuyển nước vào lượng nước ngấm xuống đất làm tăng lượng nước ngầm, hạn chế hiện tượng lắng đọng lòng sông, lòng hồ, tăng lượng nước vào mùa khô, hạn chế lũ lụt vào mùa mưa [15] Lưu lượng nước chảy bề mặt giảm đi ở những nơi đất có rừng so với những khu vực đất trống đồi trọc, thông tin này được chứng minh bởi các công trình nghiên cứu khác nhau có sử dụng hàng loạt kĩ thuật khác nhau Tuy nhiên, khi rừng bị chặt hạ trở nên thưa thớt và độ dốc mặt đất lớn,
có thể tạo ra nhiều lượng nước chảy trên bề mặt vào mùa mưa Theo các công trình nghiên cứu ở Việt Nam đã công bố, lưu lượng dòng chảy mặt tại nơi có rừng thấp hơn từ 2,5 đến 27 lần so với các khu vực canh tác nông nghiệp [32] Lưu vực sông Kôn là lưu vực sông lớn nhất tỉnh Bình Định với diện tích lưu vực là 3.067 km2
, trong đó phần lưu vực nằm trên tỉnh Bình Định có diện tích 2.980 km2
bắt nguồn từ vùng núi cao của tỉnh Gia Lai và huyện An Lão chảy qua địa bàn các huyện Vĩnh Thạnh, Tây Sơn, thị xã An Nhơn và Tuy Phước, đổ nước ra đầm Thị Nại với chiều dài 178 km [30] Sông Kôn có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển kinh tế của các địa phương dọc lưu vực, đặc biệt phía hạ lưu của nó là các đồng bằng trồng lúa lớn của tỉnh Bình Định Tuy nhiên nhiều năm gần đây, dưới tác động của sự phát triển kinh tế, đi kèm với đó là vấn đề quy hoạch, phát triển đô thị, sự gia tăng dân số, việc chặt phá rừng bừa bãi, đã có những ảnh hưởng đáng kể đến dòng chảy trên lưu vực Nhiều diện tích đất lâm nghiệp được chuyển đổi thành đất chuyên dùng và đất thổ cư, làm ảnh hưởng biến động sử dụng đất dẫn đến biến động lớp phủ
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 12rừng Ngoài ra, với với chính sách giao đất, giao rừng [37] cho người dân
quản lý, sử dụng nên hiện nay diện tích rừng có sự biến động rõ rệt, trong đó nhiều diện tích rừng phòng hộ đầu nguồn bị suy giảm nghiêm trọng, thay vào
đó là sự gia tăng diện tích rừng trồng Đây là loại rừng thuần loài, độ tàn che thấp với cấu trúc một tầng tán, tầng thảm cỏ sát mặt đất nghèo nàn nên khả năng giữ nước, điều tiết nước kém
Đã có nhiều đề tài nghiên cứu, đánh giá về tác động của biến động lớp phủ rừng đối với biến động dòng chảy lưu vực sông ở cả trong và ngoài nước, nhưng ở khu vực nghiên cứu thì chưa nhiều Các đề tài nghiên cứu về sông Kôn chủ yếu đánh giá tác động của lũ lụt và dự báo nguy cơ lũ lụt từ sông Kôn dưới sự hỗ trợ của các mô hình thủy văn học như SWAT, mô hình Mike Flood, mô hình sóng động học một chiều… Còn hướng nghiên cứu đánh giá biến động của lớp phủ rừng và tác động của nó tới sự thay đổi dòng chảy lưu vực sông dựa trên tư liệu viễn thám và mô hình toán học dưới góc nhìn của Địa lí tự nhiên hiện rất ít công trình, đặc biệt là ở khu vực nghiên cứu
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài “Đánh giá tác động của lớp phủ rừng đối với dòng chảy lưu vực sông Kôn” được chọn nhằm đánh giá tác
động của lớp phủ rừng đến sự thay đổi dòng chảy lưu vực, cũng như định hướng quy hoạch trong tương lai đến tài nguyên rừng và nguồn nước mặt trên lưu vực sông Kôn Từ đó, tạo cơ sở khoa học hỗ trợ cho công tác quy hoạch sử dụng đất rừng, bảo vệ rừng đầu nguồn, đảm bảo cân bằng nước, hướng đến việc khai thác
sử dụng tài nguyên thiên nhiên theo lưu vực một cách bền vững
2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu
- Đánh giá tình hình biến động lớp phủ rừng trên lưu vực sông Kôn giai đoạn 2009 – 2018;
- Đánh giá tác động của lớp phủ rừng đối với dòng chảy mặt lưu vực
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 13sông Kôn, từ đó đề xuất một số giải pháp nhằm bảo vệ và phát triển rừng
2.2 Nhiệm vụ
- Xác định cơ sở lí luận liên quan đến các vấn đề nghiên cứu;
- Đánh giá điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội, hiện trạng lớp phủ rừng, dòng chảy trên lưu vực nghiên cứu;
3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng
- Mối quan hệ tác động của sự thay đổi lớp phủ rừng đến dòng chảy mặt
3.2 Phạm vi nghiên cứu
- Về không gian: Lưu vực sông Kôn nằm trên địa bàn tỉnh Bình Định
- Thời gian: Theo dõi sự biến động lớp phủ rừng lưu vực sông Kôn giai đoạn 2009 - 2018
4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Đề tài đánh giá tác động của lớp phủ rừng đối với dòng chảy mặt lưu vực sông, không xét đến tác động của các loại lớp phủ khác đối với dòng chảy lưu vực sông Kôn
5 QUAN ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1 Quan điểm nghiên cứu
Trang 14theo sự thay đổi của các thành phần còn lại và của cả lãnh thổ Lưu vực sông Kôn thuộc sườn Đông của vùng núi Trường Sơn Nam và nằm trong hệ thống của xứ địa tào Đông Dương nên mang đầy đủ đặc điểm về tự nhiên của khu vực này Do đó khi nghiên cứu, cần dựa trên quan điểm hệ thống để nghiên cứu, đánh giá sự tác động và ảnh hưởng của các thành phần tự nhiên trong khu vực
5.1.2 Quan điểm lãnh thổ
Nếu nghiên cứu sự vật, hiện tượng mà tách nó ra khỏi lãnh thổ, nơi mà
nó phát sinh, phát triển thì sẽ đánh mất tính đặc thù của nó đặc biệt là sự vật, hiện tượng địa lí Vận dụng quan điểm này khi nghiên cứu biến động lớp phủ rừng và biến động dòng chảy, đề tài cần tìm ra những nét đặc trưng đặc điểm
về tự nhiên, kinh tế xã hội của địa phương nơi có lưu vực, từ đó đề xuất các giải pháp phù hợp
5.1.3 Quan điểm tổng hợp
Mỗi thành phần tự nhiên có quy luật và đặc thù riêng, nhưng các thành phần có mối quan hệ hữu cơ, chặt chẽ với nhau, có tác động lẫn nhau một cách sâu sắc Do vậy, cần nghiên cứu lớp phủ và biến động dòng chảy trên quan điểm tổng hợp với nhiều thành phần tự nhiên khác để thấy được nét đặc thù của tài nguyên này và xu hướng biến động của nó
5.1.4 Quan điểm phát triển bền vững
Quan điểm phát triển bền vững được vận dụng trong đánh giá tác động của biến động lớp phủ rừng đối với dòng chảy lưu vực sông có tính chất định hướng điều chỉnh sử dụng nguồn tài nguyên rừng, nguồn nước mặt phải gắn với tính hiệu quả kinh tế và ổn định xã hội, song vẫn đảm bảo được yếu tố môi trường
5.1.5 Quan điểm lịch sử
Các sự vật, hiện tượng mà địa lí nghiên cứu là những hiện tượng có
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 15tính lịch sử, tức là chúng có sự vận động, phát triển theo thời gian
Đề tài đã tiến hành thu thập ảnh viễn thám qua nhiều năm để thấy được hiện trạng lớp phủ rừng, làm cơ sở xác định xu hướng thay đổi lớp phủ rừng qua giai đoạn 2009 – 2018
5.1.6 Quan điểm sinh thái
Lớp phủ rừng và dòng chảy của sông có mối quan hệ chặt chẽ với nhau đồng thời có mối quan hệ chặt chẽ với các thành phần tự nhiên khác: khí hậu, đất đai, địa hình, thủy văn Khi lớp phủ rừng suy thoái sẽ tác động xấu đến các thành phần khác Ngược lại, khi các thành phần khác bị suy thoái cũng sẽ ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của lớp phủ rừng Chính vì thế, việc đảm bảo cân bằng sinh thái là điều hết sức cần thiết
5.2 Phương pháp nghiên cứu
5.2.1 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
* Phương pháp thu thập tài liệu: Thu thập các tài liệu liên quan đến nội
dung của đề tài bao gồm:
- Tài liệu liên quan đến lớp phủ rừng, dòng chảy, số liệu khí tượng;
- Bản đồ số địa hình lưu vực sông Kôn tỷ lệ 1/50.000 năm 2010;
- Bản đồ số thổ nhưỡng lưu vực sông Kôn tỷ lệ 1/100.000 năm 2005;
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất các huyện trên lưu vực nghiên cứu, tỉ lệ 1/100.000, trong 2 năm 2010 và 2016;
- Bản đồ ranh giới hành chính các huyện trong lưu vực nghiên cứu, tỉ lệ 1/50.000;
- Số liệu về các loại rừng (rừng phòng hộ, rừng sản xuất, rừng đặc dụng) trên lưu vực sông Kôn giai đoạn 2009 - 2018;
- Số liệu về giao đất, giao rừng cho người dân trong giai đoạn 2010 - 2020;
- Số liệu về dân cư, kinh tế - xã hội qua các năm và niên giám thống kê
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 16từ năm 2009 đến 2017 của các huyện trên lưu vực sông Kôn
* Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa Nhằm kiểm định tính chính xác của việc giải đoán ảnh viễn thám, tác giả tiến hành khảo sát địa ở khu vực nghiên cứu về: hiện trạng lớp phủ ở lưu vực sông Kôn; hiện trạng sử dụng đất ở lưu vực sông Kôn; hiện trạng dòng chảy của lưu vực Sông Kôn
5.2.2 Phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp
* Phương pháp bản đồ: Phương pháp bản đồ được sử dụng trong tất cả
các khâu như: phân tích số liệu, biên tập bản đồ, lựa chọn lớp phủ rừng các năm từ 2009 đến 2018
* Phương pháp viễn thám: Dùng kĩ thuật viễn thám để giải đoán ảnh và phân tích bề mặt khu vực nghiên cứu từ đó đánh giá các đối tượng lớp phủ trên bề mặt lưu vực Đề tài sử dụng hệ thống ảnh của vệ tinh miễn phí Landsat 5 và 8 trong 3 năm 2009, 2013 và 2018, được lấy từ trang web
www.glovis.usgs.gov của Cục địa chất Hoa Kì
- Sử dụng kĩ thuật GIS để thành lập bản đồ lớp phủ rừng qua các năm
2009, 2013 và 2018 Chồng xếp bản đồ lớp phủ rừng các năm 2009 - 2013,
2013 - 2018 và 2009 - 2018 Kết hợp bản đồ lớp phủ với các nhóm đất thủy văn để thành lập bản đồ hệ số tiềm năng dòng chảy của lưu vực sông
5.2.3 Phương pháp mô hình toán
Đề tài sử dụng công thức toán học để tính hệ số CN trung bình cho từng tiểu lưu vực [26]; thành lập bản đồ hệ số tiềm năng dòng chảy mặt cho các năm 2009, 2013 và 2018; tính diện tích rừng qua các năm, sau đó so sánh tương quan giữa sự thay đổi độ che phủ rừng với sự thay đổi hệ số CN qua các năm Ngoài ra đề tài cũng sử dụng mô hình hồi quy tuyến tính trong excel
để xác định mối tương quan giữa độ che phủ rừng với hệ số CN
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 175.2.4 Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia
Đề tài nghiên cứu có liên đới đến các ngành khoa học khác như thổ nhưỡng, thủy văn, khí hậu nên cần tham khảo ý kiến tư vấn, định hướng và
thẩm định kết quả của các nhà chuyên môn
6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 6.1 Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần thêm vào việc hoàn thiện cơ sở lí
luận đánh giá tác động của biến động lớp phủ rừng đối với dòng chảy sông ngòi, thấy được mối quan hệ chặt chẽ, thống nhất giữa các hợp phần tự nhiên trong lớp
vỏ địa lí, đặc biệt là vai trò điều hòa dòng chảy sông ngòi của rừng
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần nâng cao vai trò của các phương pháp nghiên cứu dựa trên công nghệ hiện đại kết hợp mô hình toán học trong đánh giá ảnh hưởng của rừng tới dòng chảy sông ngòi, thể hiện tính hiện đại, cập nhật của phương pháp nghiên cứu địa lí tự nhiên theo xu hướng mới
6.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Đề tài góp phần xây dựng được các bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng ở
lưu vực sông Kôn, tỉnh Bình Định ở 3 thời điểm năm 2009, năm 2013 và năm
2018, xây dựng được bản đồ biến động lớp phủ rừng giai đoạn 2009 – 2013;
2013 – 2018 và toàn bộ giai đoạn 2009 - 2018 Từ đó đánh giá được tác động của biến động lớp phủ rừng đối với sự thay đổi dòng chảy mặt lưu vực sông
- Đề tài cũng góp phần tính ra hệ số CN (Curve Number) cho lưu vực sông Kôn, thành lập bản đồ hệ số tiềm năng dòng chảy mặt cho các năm 2009, 2013
và 2018, thành lập bản đồ dòng chảy mặt năm 2018 Tính diện tích biến động của lớp phủ rừng qua các năm, tính được hệ số CN trung bình, sau đó so sánh tương quan giữa sự thay đổi diện tích rừng với sự thay đổi của hệ số CN để rút ra kết luận về tác động của lớp phủ rừng đối với dòng chảy sông
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là nguồn tài liệu tham khảo cho các
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 18công trình trong nghiên cứu về ảnh hưởng của biến động lớp phủ rừng đối với dòng chảy cũng như đối với các các hợp phần tự nhiên khác
7 CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn được cấu trúc trong 3 chương gồm:
Chương 1 Cơ sở lí luận của vấn đề nghiên cứu
Chương 2 Đánh giá ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội
ở khu vực nghiên cứu đến lớp phủ rừng và dòng chảy mặt lưu vực sông Kôn
Chương 3 Đánh giá tác động của lớp phủ rừng đối với dòng chảy mặt
lưu vực sông Kôn
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 19CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Cơ sở lí luận đánh giá tác động của lớp phủ rừng đối với dòng chảy lưu vực sông
1.1.1 Các vấn đề liên quan đến lớp phủ rừng
1.1.1.1 Rừng
Có nhiều cách định nghĩa rừng khác nhau nhưng hầu hết đều định nghĩa
dựa vào phạm vi không gian, hệ thống sinh vật và cảnh quan địa lí
Theo FAO: "Rừng là một hệ sinh thái mà độ che phủ của tán cây họ tre nứa hoặc cây gỗ có chiều cao từ 5m trở lên khi thành thục, chiếm ít nhất > 0.1
ha Nhìn chung có liên hệ với động vật hoang dã Đất còn mang tính chất đất rừng và nó không phải là chủ đề cho sản xuất nông nghiệp, diện tích nhỏ nhất
được xác định là < 0.5 ha"
Xuất phát từ quan điểm hệ thống, X.B Belov (1976), định nghĩa “rừng
là một hệ thống sinh học tự điều chỉnh, bao gồm thảm cây gỗ, cây bụi, thảm
cỏ, động vật, vi sinh vật, đất và chế độ thuỷ văn, không khí và các sinh vật sống trong đất” Rừng có khả năng tự phục hồi, tái sinh nhưng khả năng này chỉ có được khi rừng không bị tác động xấu từ bên ngoài [6]
Bộ Nông nghiệp - Phát triển nông thôn Việt Nam đã đưa ra định nghĩa:
“Rừng là hệ sinh thái, trong đó thành phần chính là các loài cây lâu năm thân
gỗ, cau dừa có chiều cao vút ngọn từ 5m trở lên (trừ rừng mới trồng và một số loài cây rừng ngập mặn ven biển), có khả năng cung cấp gỗ Lâm sản ngoài
gỗ và các giá trị trực tiếp và gián tiếp khác như bảo tồn đa dạng sinh học, bảo
vệ môi trường và cảnh quan”
Gần đây nhất, trong khoản 3, Điều 2 Luật lâm nghiệp năm 2017, đã định nghĩa: “Rừng là một hệ sinh thái bao gồm các loài thực vật rừng, động vật rừng, nấm, vi sinh vật, đất rừng và các yếu tố môi trường khác, trong đó
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 20thành phần chính là một hoặc một số loài cây thân gỗ, tre, nứa, cây họ cau có chiều cao được xác định theo hệ thực vật trên núi đất, núi đá, đất ngập nước, đất cát hoặc hệ thực vật đặc trưng khác; diện tích liên vùng từ 0,3 ha trở lên;
độ tàn che từ 0,1 trở lên”
1.1.1.2 Hệ sinh thái rừng
Hệ sinh thái rừng là một hệ sinh thái mà thành phần chủ yếu là sinh vật rừng (các loại cây gỗ, cây bụi, thảm tươi, hệ động vật và vi sinh vật rừng) và môi trường vật lý của chúng (khí hậu, đất)
Nội dung nghiên cứu hệ sinh thái rừng bao gồm cả cá thể, quần thể, quần xã và hệ sinh thái, về mối quan hệ ảnh hưởng lẫn nhau giữa các cây rừng
và giữa chúng với các sinh vật khác trong quần xã đó, cũng như mối quan hệ lẫn nhau giữa những sinh vật này với những hoàn cảnh xung quanh tại nơi mọc của chúng [22]
1.1.1.3 Quá trình tái sinh rừng
Tái sinh rừng là một quá trình tự nhiên mang đặc thù của hệ sinh thái rừng Đó là sự xuất hiện các thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi như dưới tán rừng, khoảng trống trong rừng, trên đất rừng sâu khi làm nương rẫy, các cây con sẽ thay thế các cây già cỗi [6]
1.1.1.4 Quá trình diễn thế rừng
Diễn thế rừng là sự thay thế thế hệ cây rừng này bằng thế hệ cây rừng khác trong đó tổ thành các loài cây gỗ, nhất là loài cây ưu thế sinh thái có sự thay đổi cơ bản Nói rộng hơn diễn thế rừng là sự thay thế hệ sinh thái rừng này bằng hệ sinh thái rừng khác [22]
1.1.1.5 Lớp phủ rừng
Lớp phủ rừng là một phần của lớp phủ bề mặt nói chung, là quần xã thực vật rừng, chủ yếu là cây rừng sinh trưởng trên một khoảnh đất đai nhất định bao gồm các đặc trưng sau: Nguồn gốc, tổ thành, tuổi, mật độ, tầng thứ, độ tàn che,
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 21độ che phủ, chiều cao bình quân, đường kính bình quân, tổng tiết diện ngang, độ
dày của rừng, tăng trưởng, trữ lượng, cấp đất, diện tích, biến động
1.1.1.6 Phân loại lớp phủ rừng
Phân loại rừng theo mục đích sử dụng Theo điều 5 chương I, Luật Lâm nghiệp 2017, thì rừng tự nhiên và rừng trồng được phân thành 03 loại như sau:
Rừng đặc dụng được sử dụng chủ yếu để bảo tồn hệ sinh thái rừng tự nhiên, nguồn gen sinh vật rừng, nghiên cứu khoa học, bảo tồn di tích lịch sử - văn hóa, tín ngưỡng, danh lam thắng cảnh kết hợp du lịch sinh thái; nghỉ dưỡng, giải trí trừ phân khu bảo vệ nghiêm ngặt của rừng đặc dụng; cung ứng dịch vụ môi trường rừng
Rừng phòng hộ được sử dụng chủ yếu để bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn, sạt lở, lũ quét, lũ ống, chống sa mạc hóa, hạn chế thiên tai, điều hòa khí hậu, góp phần bảo vệ môi trường, quốc phòng, an ninh, kết hợp du lịch sinh thái, nghỉ dưỡng, giải trí; cung ứng dịch vụ môi trường rừng Rừng sản xuất được sử dụng chủ yếu để cung cấp lâm sản; sản xuất, kinh doanh lâm, nông, ngư nghiệp kết hợp; du lịch sinh thái, nghỉ dưỡng, giải trí; cung ứng dịch vụ môi trường rừng
Phân loại rừng theo nguồn gốc hình thành
- Rừng tự nhiên: là rừng có sẵn trong tự nhiên hoặc phục hồi bằng tái sinh tự nhiên
+ Rừng nguyên sinh: là rừng chưa hoặc ít bị tác động bởi con người, thiên tai; cấu trúc của rừng còn tương đối ổn định
+ Rừng thứ sinh: là rừng đã bị tác động bởi con người hoặc thiên tai tới mức làm cấu trúc rừng bị thay đổi
+ Rừng phục hồi: là rừng được hình thành bằng tái sinh tự nhiên trên đất đã mất rừng do nương rẫy, cháy rừng hoặc khai thác kiệt
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 22+ Rừng sau khai thác: là rừng đã qua khai thác gỗ hoặc các loại lâm sản khác
- Rừng trồng: là rừng được hình thành do con người trồng, bao gồm: + Rừng trồng mới trên đất chưa có rừng;
+ Rừng trồng lại sau khi khai thác rừng trồng đã có;
+ Rừng tái sinh tự nhiên từ rừng trồng đã khai thác
Theo thời gian sinh trưởng, rừng trồng được phân theo cấp tuổi, tùy từng loại cây trồng, khoảng thời gian quy định cho mỗi cấp tuổi khác nhau
- Ngoài ra rừng còn được phân loại theo hiện trạng, theo nhân tố phát sinh, theo điều kiện lập địa…
1.1.1.7 Đánh giá biến động lớp phủ rừng
Khái niệm Đánh giá biến động lớp phủ rừng là đánh giá được sự thay đổi về lớp phủ rừng qua các thời điểm dưới sự tác động từ các yếu tố tự nhiên, kinh tế -
xã hội, sự khai thác, sử dụng của con người Mọi vật trên thế giới tự nhiên không bao giờ bất biến mà luôn luôn biến động không ngừng, động lực của mọi sự biến động đó là quan hệ tương tác giữa các thành phần của tự nhiên Như vậy để hiểu rõ vai trò và tác động của rừng đối dòng chảy mặt, bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này và không làm suy thoái môi trường tự nhiên thì nhất thiết phải nghiên cứu lớp phủ rừng Sự biến động rừng do con người sử dụng vào các mục đích kinh tế - xã hội có thể phù hợp hay không phù hợp với quy luật của tự nhiên, cần phải nghiên cứu để tránh sử dụng rừng có tác động xấu đến môi trường sinh thái [22]
Các đặc trưng của biến động thảm thực vật rừng
- Quy mô biến động:
+ Biến động về diện tích thảm thực vật rừng nói chung và các kiểu thảm thực vật rừng nói riêng;
+ Biến động về chất lượng rừng, thông qua các chỉ số về trữ lượng rừng
và trữ lượng các kiểu rừng
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 23- Xu hướng biến động: Xu hướng biến động có thể tăng hay giảm, theo hướng tích cực hay tiêu cực đến đời sống và hoạt động sản xuất của con người cũng như của môi trường sinh thái
+ Mức độ biến động còn thể hiện qua trữ lượng của các kiểu rừng tăng hay giảm, sự thay đổi trạng thái các kiểu rừng giữa đầu, cuối kì nghiên cứu
1.1.1.8 Sự mất rừng và suy thoái rừng
Theo FAO (2000) cho rằng sự suy thoái rừng là sự giảm độ tàn che của rừng hoặc sức sản xuất của rừng Đó là sự suy giảm độ tàn che rừng hoặc sức sản xuất của rừng thông qua khai thác, cháy rừng, cây đổ gãy do bão hay nguyên nhân khác, trong đó độ che phủ của tán rừng vẫn còn trên 10% (theo khái niệm về rừng) [22]
Ở Việt Nam, khái niệm về thoái hóa trong lâm nghiệp lần đầu tiên được
đề cập trong cuốn “Thuật ngữ lâm nghiệp” Theo Will de Jong, Đỗ Đình Sâm, Triệu Văn Hùng thì “Sự suy thoái rừng là một quá trình dẫn đến phá vỡ cấu trúc rừng, mất sư đa dạng sinh học của loài cây bản địa”
Mới nhất, theo khoản 31, Điều 2 Luật Lâm nghiệp 2017 thì suy thoái rừng là sự suy giảm về hệ sinh thái rừng, làm giảm chức năng của rừng
1.1.2 Các vấn đề liên quan đến dòng chảy lưu vực sông
1.1.2.1 Lưu vực sông
Lưu vực sông là vùng địa lí được giới hạn bởi đường chia nước (hay
còn gọi là đường phân thủy) trên mặt và dưới đất Đường chia nước trên mặt
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 24(hay còn gọi là đường phân nước mặt) là đường nối các đỉnh cao của địa hình
Trên lưu vực sông, ngoài các diện tích đất trên cạn còn có các phần chứa nước trong lòng sông, hồ và các vùng đất ngập nước theo từng thời kỳ Tất cả phần
bề mặt lưu vực cả trên cạn và dưới nước là môi trường cho các loài sinh sống
Đường chia nước dưới đất (hay còn gọi đường phân nước ngầm) là
đường giới hạn trong lòng đất mà theo đó nước ngầm chảy về hai phía đối lập nhau Đường phân nước mặt và đường phân nước ngầm nhìn chung là không trùng nhau, do đó sẽ có hiện tượng nước từ lưu vực này chuyển sang lưu vực khác [8]
Hình 1 1 Sơ đồ lưu vực sông
trò điều hòa dòng chảy, làm giảm dòng chảy đỉnh lũ và tăng lượng dòng chảy mùa cạn cho khu vực hạ lưu
- Vùng trung lưu các con sông thường là vùng đồi núi hoặc cao nguyên
có địa hình thấp và thoải hơn, là vùng trung gian chuyển nước xuống vùng hạ
lưu Tại vùng trung lưu, các con sông thường có độ dốc nhỏ hơn, lòng sông bắt đầu mở rộng ra và bắt đầu có bãi, đáy sông có nhiều cát mịn Các bãi ven
sông thường có nguy cơ bị ngập nước tạo thành các bãi chứa lũ tạm thời
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 25- Hạ lưu sông là vùng thấp nhất của lưu vực sông, phần lớn là đất bồi
tụ lâu năm có thể tạo nên các vùng đồng bằng rộng Nhìn chung các sông khi
chảy đến hạ lưu thì mặt cắt sông mở rộng, sông thường phân thành nhiều nhánh đổ ra biển [8]
1.1.2.2 Các đặc trưng của lưu vực sông
Diện tích lưu vực: là diện tích hứng nước mưa tính đến một vị trí nào
đó của sông Diện tích lưu vực được giới hạn bởi đường chia nước càng lớn
thì nguồn cung cấp nước cho sông càng lớn
Chiều dài lưu vực: là khoảng cách theo đường gấp khúc qua các điểm
giữa của đoạn thẳng cắt ngang qua lưu vực và vuông góc với hướng dòng chảy đi từ nguồn nước Trong thực tế lấy chiều dài sông chính là chiều dài lưu vực
Chiều rộng lưu vực: chiều rộng lưu vực sông không cố định mà thay đổi theo chiều dài sông Sự thay đổi của nó ảnh hưởng đến sự tập trung nước trong lưu vực
Độ cao bình quân lưu vực: ảnh hưởng đến điều kiện thủy văn khí hậu
Độ cao bình quân của lưu vực có ảnh hưởng rất lớn tới các nhân tố khí hậu, đặc biệt là đối với các lưu vực rộng lớn
Độ dốc trung bình lưu vực: ảnh hưởng rất quan trọng tới quá trình tập
trung dòng chảy, sự tạo thành lũ và tính chất lũ trong lưu vực Lưu vực càng
dốc thì dòng chảy tập trung càng nhanh và lũ lên càng nhanh
Mật độ lưới sông: mật độ lưới sông bằng tổng chiều dài của tất cả các
sông suối trên lưu vực chia cho diện tích của nó [39]
1.1.2.3 Dòng chảy sông
Khái niệm Sông là dòng chảy thường xuyên, tương đối ổn định trên bề mặt các lục địa được nguồn nước mưa, nước ngầm, nước băng tuyết tan nuôi dưỡng Dòng nước tự nhiên chảy theo chỗ trũng của địa hình, có lòng dẫn ổn định và
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 26có nguồn cung cấp nước mặt và nước ngầm gọi là sông [40]
Đặc trưng của dòng chảy sông
- Lượng mưa ngày Hp (mm): Lượng mưa rơi xuống mặt đất lưu vực
tính bằng mm, có thể đo bằng thùng đo mưa thông thường, hoặc bằng máy đo
mưa tự ghi
- Lưu lượng Q (m3/s): Là lượng nước chảy qua mặt cắt trong một đơn
vị thời gian (m3/s hoặc l/s) Lưu lượng trên sông thay đổi theo thời gian Đồ
thị biểu thị sự thay đổi đó gọi là đường quá trình lưu lượng Q(t)
- Tổng lượng dòng chảy W (m3): Là lượng nước chảy ra mặt cắt cửa ra
trong thời gian T nào đó (tháng, mùa, năm)
- Độ sâu dòng chảy của lưu vực Y (mm): Độ sâu dòng chảy lưu vực là
tỷ số giữa tổng lượng dòng chảy W(m3) với diện tích lưu vực F (km2
)
- Modun dòng chảy M (l/s - km2): Modun dòng chảy là lưu lượng dòng
chảy trên một đơn vị diện tích của lưu vực:
Q 10 M
3
(l/s - km2) Trong đó: Q (m3
/s), F (km2) (1)
Modun dòng chảy đánh giá độ lớn của dòng chảy
- Hệ số dòng chảy : Hệ số dòng chảy là tỷ số giữa lưu lượng dòng chảy và lượng mưa
X + Z1 + Y1 + W1 = Z2 +Y2 + W2 +U - U1, (3) Trong đó:
X: lượng mưa rơi xuống lưu vực; Z1: lượng nước ngưng kết trong khí
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 27quyển và đọng lại trong lưu vực; Y1: lượng dòng chảy mặt vào lưu vực; W1: lượng dòng chảy ngầm vào lưu vực; Z2: lượng nước bốc hơi khỏi lưu vực; Y2: lượng dòng chảy mặt ra khỏi lưu vực; W2: lượng dòng chảy ngầm ra khỏi lưu vực; U1: lượng nước trữ trong lưu vực đầu thời gian tính toán; U2: lượng nước trữ trong lưu vực vào cuối thời gian tính toán
Nguyên lý của cân bằng nước có thể phát biểu như sau: “Trên một lưu vực nhất định, trong một khoảng thời gian nhất định tổng lượng nước đi vào lưu vực cân bằng với tổng lượng nước bị giữ lại trên lưu vực” [25,39]
1.1.2.5 Vòng tuần hoàn nước
Vòng tuần hoàn nước là sự tồn tại và vận động của nước trên mặt đất, trong lòng đất và trong bầu khí quyển của Trái Đất Nước Trái Đất luôn vận động và chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác, từ thể lỏng sang thể hơi
rồi thể rắn và ngược lại
Hình 1 2 Sơ đồ vòng tuần hoàn nước trên Trái Đất
(Nguồn:[25]) 1.1.2.6 Các nhân tố ảnh hưởng tới dòng chảy sông
Các nhân tố ảnh hưởng đến mạng lưới sông ngòi Mạng lưới sông ngòi phát triển phụ thuộc vào nhiều nhân tố như địa chất, địa hình, khí hậu, nguồn cung cấp nước, con người …
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 28Các nhân tố ảnh hưởng tới mạng lưới sông
Nguồn cung cấp nước Lượng mưa
Nhiêt độ
Độ thấm của nham thạch
Hoạt động của con người
Hình 1 3 Sơ đồ minh họa các nhân tố ảnh hưởng tới mạng lưới sông
- Khí hậu: Nơi mưa nhiều thì mạng lưới sông ngòi chi chít và phát triển hơn những nơi mưa ít Nếu lượng mưa phân bố không đều theo lãnh thổ thì mật độ sông ngòi cũng phân bố không đều Nhiệt độ ảnh hưởng đến lượng bốc hơi, làm giảm lượng nước trong sông và từ đó cũng có ảnh hưởng đến sự phát triển của mạng lưới sông ngòi
- Nguồn cung cấp nước: Một con sông chảy trong vùng khí hậu khô hạn ít mưa nhưng mạng lưới sông ngòi vẫn có thể phát triển nếu có nguồn cung cấp nước ổn định
- Độ thấm của nham thạch: Tùy độ thấm nước của nham thạch khác nhau mà ở mỗi khu vực sông ngòi có mật độ khác nhau Ví dụ: do tính ít thấm nước của phiến thạch nhất là phiến thạch sét cho nên mật độ ở những miền này rất dày, nhưng những nham thạch dễ thấm nước hay có nhiều kẽ nứt thì mật độ ở nơi ấy thưa hẳn
- Hoạt động sản xuất: Thông qua các hoạt động sản xuất con người có thể làm tăng nhưng cũng có thể làm giảm mật độ sông ngòi Ví dụ ở nhiều vùng con người đã đào các sông nhân tạo và làm tăng mật độ sông cho các vùng đó [40]
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 29 Các nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ dòng chảy sông ngòi
- Độ dốc lòng sông: Nước sông chảy nhanh hay chậm là tùy thuộc vào
độ dốc của lòng sông, nghĩa là tùy theo độ chênh của mặt nước Độ chênh của mặt nước càng nhiều thì tốc độ dòng chảy càng lớn
Các nhân tô ảnh hưởng tới tốc độ dòng chảy sông
Chảy nhanh
Chảy chậm
Hình 1 4 Sơ đồ minh họa các nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ dòng chảy sông
- Chiều rộng lòng sông: Nước sông chảy nhanh hay chậm là tùy thuộc vào bề ngang của lòng sông là hẹp hay rộng Ở khúc sông rộng nước chảy chậm, đến khúc sông hẹp nước chảy nhanh hơn [39]
Các nhân tố ảnh hưởng đến chế độ nước sông
- Nguồn cung cấp nước: Nguồn cung cấp nước là nước mưa thì chế độ nước sông phụ thuộc vào chế độ mưa, nguồn cung cáp nước là băng tuyết tan thì chế độ nước sông phụ phuộc vào mùa băng tuyết tan Ở nhưng nơi đất đá thấm nước nhiều, nước ngầm có vai trò đáng kể trong việc điều hòa chế độ nước sông [28]
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 30Các nhân tố ảnh hưởng tới chế độ nước sông Nguồn cung
Hình 1 5 Sơ đồ các nhân tố ảnh hưởng tới chế độ nước sông
- Độ dốc của dòng sông, thực vật, hồ đầm: Độ dốc của dòng sông (độ chênh của mặt nước giữa nguồn và cửa sông) càng lớn thì nước càng lên nhanh và rút cũng nhanh Thực vật ở lưu vực sông cũng góp phần điều hòa chế độ nước của sông Khi nước mưa rơi xuống, một phần lượng nước khá lớn được giữ lại ở tán cây, phần còn lại khi xuống tới bề mặt đất một phần được lớp thảm mục giữ lại, một phần len lỏi qua các rễ cây thấm dần xuống đất tạo nên các mạch nước ngầm, điều hòa dòng chảy cho sông ngòi, giảm lũ lụt Hồ, đầm nối với sông cũng có tác dụng điều hòa chế độ nước sông Khi nước sông lên một phần chảy vào hồ, đầm Khi nước xuống thì nước ở hồ, đầm lại chảy ra làm cho nước sông đỡ cạn Ví dụ chế độ nước sông Mê Kông khá điều hòa, một phần nhờ bể chứa nước thiên nhiên khổng lồ là hồ Tôn-lê-sáp ở Campuchia [28]
- Đất đá: Đất đá khác nhau cũng là nguyên nhân khiến cho dòng chảy khác nhau Dòng sông chảy qua miền đất đá khó thấm nước như đá kết tinh, đất sét do khó thấm nước nên mạch ngầm ít Sau mỗi trận mưa nước dồn xuống lòng sông, độ thấm nước chậm khiến nước dâng cao nhanh, chế độ nước sông ở vùng đất đá ít thấm nước thường có tính chất cực đoan Dòng sông chảy qua miền đất đá dễ thấm nước như vùng đất bazan, vùng này thường có lớp vỏ phong hóa dày, khả năng thấm nước lớn và có nhiều mạch nước ngầm, nước ngấm sâu và tỏa ra những vùng đất xung quanh, vì thế khi
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 31mưa nước sông lên chậm hơn, hết mưa cũng rút nước chậm hơn do đó chế độ nước sông cũng điều hòa hơn [15]
- Lưu vực sông: Lưu vực sông lớn hay nhỏ cũng ảnh hưởng đến chế độ nước sông Những con sông có lưu vực nhỏ lại nằm ở trong khu vực gió mùa hoặc khu vực khí hậu Địa Trung Hải thường có lũ dữ dội (lũ lên rất nhanh), vì các phụ lưu đều nhận được nước vào thời gian như nhau (cùng một thời gian),
do đó lũ lên dữ dội vào các tháng mưa nhiều và xuống rất thấp vào các tháng mưa ít Những sông chảy trong lưu vực dài và rộng, hạ lưu nhận được nước của nhiều phụ lưu cung cấp nước đặc biệt là những con sông chảy dài theo vĩ
độ như sông Nin, Mê Kông thì các phụ lưu cung cấp nước cho sông có thời gian lũ cao nhất khác nhau (vì các tháng mưa cao nhất ở từng khu vực của các phụ lưu khác nhau) nên chế độ nước sông thường điều hòa hơn
- Hình dạng lưới sông: Hình dạng lưới sông có tác động nhất định đến chế độ nước sông vì hình dạng lưới sông ảnh hưởng đến quá trình tập trung nước và đặc điểm lũ trên sông Ví dụ: thông thường sông có hình dạng nan quạt với nhiều phụ lưu cung cấp nước cho sông nhưng ít chi lưu tiêu thoát nước nên thường gây lũ lớn, kéo dài [40]
- Con người: Con người tác động gián tiếp đến chế độ nước sông thông qua việc con người tác động đến một số nhân tố trên như tăng hoặc giảm tỉ lệ che phủ rừng (thực vật), xây dựng hồ nhân tạo điều tiết nước, hoặc đào sông tiêu thoát nước nhân tạo, Ví dụ ở nước ta hồ Hòa Bình trên sông Đà có thể làm giảm mực nước lũ lớn nhất từ 14,1 m (năm 1945) xuống còn 12 m; đồng thời làm tăng mực nước mùa cạn từ 1,7 m lên tới 4,5 m cho Hà Nội ở phía hạ lưu Không những vậy, việc sử dụng nước của con người vào các hoạt động sản xuất và sinh hoạt ở thượng và trung lưu của các con sông cũng làm giảm bớt lưu lượng nước ở phần hạ lưu sông [39,40]
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 321.1.3 Vai trò của lớp phủ rừng
1.1.3.1 Đối với các thành phần tự nhiên
Khí hậu
- Rừng có tác dụng điều hòa khí hậu toàn cầu thông qua làm giảm đáng
kể lượng nhiệt chiếu từ mặt trời xuống bề mặt trái đất do che phủ của tán rừng
là rất lớn so với các loại hình sử dụng đất khác, đặc biệt là vai trò hết sức quan trọng của rừng trong việc duy trì chu trình carbon trên trái đất mà nhờ
đó nó có tác dụng trực tiếp đến sự biến đổi khí hậu toàn cầu
Vai trò của rừng Đối với các thành phần tự nhiên
Đối với khí hậu Đối với đất Đối với tính đa dạng sinh học
Khí hậu trong lành Sạt lở đất do mất rừng Đa dạng sinh học
Hình 1 6 Sơ đồ minh họa vai trò của rừng đối với các thành phần tự nhiên
- Rừng là nơi tạo ra môi trường không khí có lợi cho sự sống trên hành
tinh Điều đó có được là do rừng tham gia tích cực vào quá trình bảo vệ tầng ozon Như chúng ta đã biết, ozon được hình thành từ kết quả phân ly các phân
tử oxy có nguồn gốc quang hợp Ngày nay, do sự gia tăng lượng chất thải vào không khí, nên nồng độ và bề dày của tầng ozon đang có khuynh hướng giảm dần Điều đó thấy rõ ở vùng Nam cực Sự giảm thấp nồng độ ozon dẫn đến sự gia tăng bức xạ cực tím có hại lên mặt đất
- Giảm diện tích rừng có ảnh hưởng đến sự thay đổi albedo của bề mặt
đất Điều đó sẽ dẫn đến làm thay đổi cân bằng bức xạ Kết quả là điều kiện khí hậu sẽ thay đổi Những nghiên cứu cho thấy sự thay thế rừng bằng thảo
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 33nguyên và đồng ruộng đã làm tăng albedo lên 10% [38]
- Phá hủy rừng dẫn đến sự biến đổi thời tiết trên không gian rộng lớn
Sự phá hủy rừng trên không gian lớn có thể ảnh hưởng căn bản đến mưa rơi
Vì không được thực vật che phủ nên mặt đất bị bức xạ mặt trời đốt nóng, độ
ẩm tương đối giảm Kết quả sẽ dẫn đến sự gia tăng mức ngưng kết hơi nước
và làm giảm lượng mưa rơi
- Rừng làm tăng lượng mưa của khí quyển nhờ vào quá trình thoát hơi
nước của rừng Do đó, phá hủy rừng sẽ dẫn đến sự biến đổi chu trình nước theo chiều hướng xấu
- Ảnh hưởng của rừng đến mưa biểu hiện ở 3 đặc điểm sau đây:
+ Rừng làm tăng lượng mưa rơi;
+ Rừng có khả năng ngưng kết hơi nước;
+ Rừng có khả năng giữ lại hoặc thâu tóm một phần mưa rơi
Những nghiên cứu gần đây cho thấy lượng mưa tăng lên cùng với sự gia tăng độ che phủ của rừng Cơ chế của hiện tượng này về cơ bản là trạng thái vật lý của rừng đã hình thành nên sự chia cắt bề mặt đất Rừng là một bề mặt đệm có độ chia cắt khá lớn Do đó, ở phía đón gió có sự vận động đi lên của khối không khí Ảnh hưởng của rừng đến mưa biểu hiện rõ đến khoảng cách một vài kilômét so với đai rừng Nhiều nghiên cứu cho thấy, khi gia tăng 10% độ che phủ của rừng thì lượng mưa sẽ tăng 2,5% Ngoài ra ở mặt trên tán rừng có thể phát sinh một vùng không khí bị xáo trộn Vì thế, khi rừng bị phá hủy thì lượng mưa trong vùng phân bố của rừng sẽ giảm thấp Sự gia tăng lượng mưa ở nơi có rừng có thể liên quan đến quá trình thoát hơi nước của rừng và quá trình đốt nóng tán rừng bởi bức xạ mặt trời [38]
- Rừng làm tăng độ ẩm không khí Độ ẩm không khí trong rừng và ngoài đất trống khác nhau căn bản, đôi khi lên 10 – 250C Điều đó cũng phụ thuộc vào kiểu rừng, tình trạng rừng và thời tiết…Theo mức phát triển của tán
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 34rừng, sự thiếu hụt độ ẩm không khí trong rừng giảm thấp so với đất trống, sự khác biệt có thể đến 2 – 3mb [38]
Đối với đất
- Vai trò bảo vệ đất của rừng biểu thị thông qua khả năng gìn giữ ổn định và nâng cao độ phì đất Sự rửa trôi và bào mòn đất xảy ra do sự phát triển của xói mòn nước và gió Sau khi phá hủy rừng hoặc khai thác rừng với cường độ cao, các quá trình rửa trôi và xói mòn đất sẽ tăng lên Các loài cây
gỗ và loại rừng khác nhau có ảnh hưởng không giống nhau đến đất Ảnh hưởng của rừng đến đất cũng biểu hiện khác nhau tuỳ theo không gian và thời gian
- Các chức năng bảo vệ đất, điều hòa và bảo vệ nguồn nước của rừng
có quan hệ chặt chẽ với nhau Mưa rơi trên những khu vực không có rừng làm phát sinh dòng chảy bề mặt Trị số và cường độ của dòng chảy bề mặt phụ thuộc vào nhiều nhân tố Dưới ảnh hưởng của dòng chảy, mối liên kết của các phần tử đất yếu đi rất nhiều Do đó, chúng có thể bị dòng nước cuốn trôi Quá trình phá hủy đất và phân bố lại các sản phẩm của quá trình phá hủy đất dưới ảnh hưởng của nước chảy được gọi là xói mòn nước [38]
Hình 1 7 Xói mòn đất do thảm thực vật bị phá hủy
(Nguồn: http://vaidianguyenduc.com)
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 35- Những nơi rừng không bị phá hủy, dòng chảy bề mặt rất nhỏ hoặc ít
xảy ra Sự giảm thấp dòng chảy bề mặt và chuyển nó vào dòng chảy ngầm và dòng chảy thổ nhưỡng đã ngăn cản sự phát sinh quá trình xói mòn Sự bào
mòn đất có rừng che phủ là không đáng kể Trái lại, ở đất nông nghiệp lượng đất bị xói mòn có thể đạt 3 – 8 tấn/ha/năm [18]
Đối với tính đa dạng sinh học Rừng là nơi cư trú, sinh sống và bảo tồn các loài động thực vật Môi trường sống đa dạng và phong phú là điều kiện để động vật rừng phát triển.Vì vậy, rừng không chỉ là nguồn cung cấp nguyên vật liệu cho xây dựng công nghiệp, thức ăn cho người, dược liệu, thức ăn chăn nuôi mà còn là nguồn dự trữ các gen quí hiếm của động thực vật rừng [28]
1.1.3.2 Đối với thủy văn và dòng chảy mặt
Ảnh hưởng của rừng đến cân bằng nước Cân bằng nước ở rừng có thể biểu thị theo công thức
X = I + E1 + E2 + T + Y + Z ± W (4) Trong đó:
X: Lượng mưa, (mm); I: Lượng nước do tán rừng giữ lại, (mm); E1: Lượng bốc hơi từ bề mặt đất, (mm); E2: Lượng thoát hơi nước của lớp thảm
cỏ, (mm); T: Lượng thoát hơi nước của quần thụ, cây gỗ non và cây bụi; Y: Dòng chảy bề mặt, (mm); Z: Dòng chảy ngầm, mm; W: Sự thay đổi chế độ
ẩm trong đất, (mm)
Mưa rơi trên lãnh thổ có rừng bị phân chia thành bốc hơi nước tổng số (bốc hơi nước vật lý và thoát hơi nước của thực vật) và các dòng chảy Bốc hơi nước có thể chia ra các thành phần sau đây: sự ngăn đón nước mưa bởi tán rừng, sự bốc hơi của đất và cây tầng thấp và sự thoát hơi nước của quần thụ Dòng chảy có hai dạng là dòng chảy bề mặt và dòng chảy ngầm
Lượng nước do tán rừng giữ lại phụ thuộc vào kiểu rừng, kết cấu và
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 36cấu trúc rừng, điều kiện thời tiết, loại mưa và cường độ mưa…Lượng nước trung bình được tán rừng giữ lại là 20 – 30% so với tổng lượng giáng thủy Rừng lá kim kín tán giữ lại 20 – 40%, rừng lá rộng từ 15 – 25% so với tổng lượng mưa Rừng thưa cây lá rộng chỉ giữ lại ở lớp tán lá từ 8 – 12%, còn rừng thưa cây lá kim là 20% tổng lượng mưa hàng năm Rừng lá kim dày rậm
có thể giữ lại 40 – 50% tổng lượng mưa [34]
Các thành phần E1, E2 nhỏ hơn rất nhiều so với đất trống Điều đó xảy
ra là vì tán rừng làm giảm độ chiếu nắng, sự chênh lệch bảo hòa hơi nước, tốc
độ gió và nhiệt độ đất… Bốc hơi nước từ mặt đất, từ thảm cây bụi và thảm cỏ
có thể đạt 25% tổng lượng mưa So với đất trống, bốc hơi từ bề mặt đất rừng giảm đi 3 lần
Lượng nước do thoát hơi nước từ quần thụ chiếm phần lớn trong tổng lượng bốc hơi nước ở nơi có rừng Trị số này biến đổi tùy thuộc vào kiểu rừng, kết cấu và cấu trúc rừng, tuổi rừng và vị trí của rừng trên trái đất, điều kiện khí hậu Thoát hơi nước của quần thụ trong một số trường hợp đạt 50% tổng lượng bốc hơi Lượng thoát hơi nước của quần thụ phụ thuộc chặt chẽ vào khối lượng lá, đặc biệt có quan hệ chặt chẽ với lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm Những số liệu đo đếm phần lãnh thổ châu Âu thuộc Liên bang Nga cho thấy, khi lượng mưa hàng năm là 500 – 580 mm, thì lượng thoát hơi nước của một số quần thụ như sau: Rừng thông từ 125 – 250 mm, rừng vân sam từ 188 – 300 mm, rừng bạch dương 146 – 309 mm, rừng sồi từ
252 – 352 mm
Bốc hơi nước tổng số phụ thuộc vào vùng địa lí, còn trong một khu vực
nó phụ thuộc vào kiểu rừng, kết cấu và tuổi rừng Nhiều vùng của trái đất có lượng thoát hơi nước của rừng cao hơn lượng mưa hàng năm Thoát hơi nước của rừng trung niên đang tăng trưởng mạnh cao hơn 90 – 140 mm so với rừng thành thục Biên độ thoát hơi nước như trên là cơ sở khoa học để tuyển chọn
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 37loài cây và loại rừng nhằm mục đích điều chỉnh cân bằng nước Trong vùng khô hạn, việc điều chỉnh chế độ nước của đất có thể bằng biện pháp chặt nuôi dưỡng rừng Tùy theo cường độ chặt nuôi dưỡng rừng, sự thu nhận nước mưa vào đất rừng lá kim đạt 25 – 55 mm, ở rừng lá rộng là 20 – 25 mm Điều đó
đã ngăn ngừa quá trình làm khô đất vào thời kỳ mùa khô và đảm bảo tăng trưởng của rừng
Dòng chảy bề mặt ở rừng không lớn hơn 2% so với tổng lượng mưa Nhưng khi rừng bị phá hủy, dòng chảy bề mặt tăng lên rất lớn Rừng tạo ra điều kiện tốt để chuyển dòng chảy bề mặt thành dòng chảy ngầm Tỷ lệ dòng chảy ngầm trong phương trình cân bằng nước của rừng do bốc hơi tổng số chi phối Nếu bốc hơi nước tổng số càng lớn thì dòng chảy ngầm càng nhỏ Ảnh hưởng của rừng dòng chảy ngầm phụ thuộc điều kiện địa lí và tình trạng lâm phần Tùy theo sự phối hợp của nhiều yếu tố khác nhau, rừng có thể có khả năng tích lũy nước ngầm hoặc làm giảm nước ngầm [28]
Vai trò bảo vệ nước của rừng Thuật ngữ “Vai trò bảo vệ nước của rừng” có thể hiểu theo hai nghĩa: Một là rừng làm tăng dòng chảy ngầm của sông, suối vào thời kỳ mùa khô, hai là rừng làm tăng dòng chảy tổng số (dòng chảy bề mặt và dòng chảy ngầm) của hệ thống sông suối Theo cách hiểu chung, vai trò bảo vệ nước của rừng là bảo vệ và tích lũy độ ẩm Vai trò này biểu hiện ở dạng làm tăng nguồn
ẩm trong đất, làm giảm bốc hơi nước trong các hệ thống sông và hồ, làm sạch nước và cải thiện chất lượng nước Nói chung, bất kỳ loại rừng nào có ảnh hưởng tốt đến nguồn nước đều được xem là vai trò bảo vệ nước Những ảnh hưởng tốt ở đây được hiểu là rừng làm tăng tiêu hao nước để hình thành lượng tăng trưởng mới (thoát hơi nước) và điều hòa dòng chảy của suối, sông (dòng chảy ngầm) hoặc làm giảm tiêu hao nước có hại thông qua dòng chảy
bề mặt và bốc hơi vật lý [28]
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 38 Đối với dòng chảy mặt Vai trò điều hòa nước của rừng biểu hiện ở việc làm giảm dòng chảy bề mặt và chuyển nó thành dòng chảy ngầm Điều đó đảm bảo cho sự thu nhận nước vào hệ thống suối, sông và hồ, làm giảm tiêu hao nước vào thời kỳ khô hạn, ngăn chặn xói mòn đất
Hình 1 8 Tốc độ dòng chảy bề mặt ở 2 nơi khác nhau: A có rừng, B đồi trọc
(Nguồn: Sách giáo khoa Sinh học lớp 6)
Rừng bảo vệ nước biểu hiện rõ ở việc làm giảm dòng chảy bề mặt, hạn chế lũ lụt Ý nghĩa bảo vệ nước của rừng chủ yếu thuộc về đất rừng Những đặc tính của đất rừng lại do chính quần xã thực vật tạo ra Khả năng này có được là do đất rừng có tính thấm nước và dẫn nước cao Khả năng lọc nước tốt của đất là do hệ thống rễ cây gỗ xâm nhập sâu vào trong đất, khi chết đi chúng để lại những lỗ hổng trong đất Đất rừng còn có nhiều khe hở, những khẻ hở này hình thành từ hoạt động sống của hệ động vật đất Trong vùng phân bố của rừng, dòng chảy bề mặt nhỏ hơn nhiều so với dòng chảy bề mặt ở đồng ruộng Sự giảm thấp dòng chảy bề mặt ở rừng có quan hệ chặt chẽ với dòng chảy ngầm Vì thế, phá hủy rừng sẽ dẫn đến giảm thấp tính chất điều hòa nước của rừng Khai thác rừng hợp lý sẽ không gây ra sự phá hủy của đất rừng, không làm thay đổi đáng kể dòng chảy bề mặt Nếu đất rừng bị phá hủy mạnh, thì phải sau nhiều năm những tính chất tốt của đất rừng mới được phục hồi
Tính chất điều hòa nước biểu hiện rất rõ ở rừng miền núi và trên đất có thành phần cơ giới nhẹ Sự nâng cao mực nước sông là nhờ vào dòng chảy
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 39ngầm Sự giảm thấp dòng chảy bề mặt ở nơi địa hình có độ dốc lớn là những chỉ tiêu phản ánh chức năng điều hòa nước của rừng [20]
Vai trò bảo vệ sông, hồ của rừng Những khu rừng phân bố ven suối, sông, hồ và biển có khả năng chống lại sự phá hủy đất ven bờ Bờ sông và hồ có thể bị phá hủy do ảnh hưởng của sóng lớn Những bờ sông bị phá hủy thường thấy ở nơi không có rừng hoặc nơi có hệ rễ cây nhỏ và phân bố gần mặt đất Đất có thành phần cơ giới nhẹ bị phá hủy mạnh hơn so với đất có thành phần cơ giới nặng Ở nơi có gió mạnh, rừng có khả năng ngăn chặn và hạn chế xói mòn đất do ảnh hưởng của gió Vai trò bảo vệ bờ của rừng biểu thị ở khả năng ngăn chặn và làm giảm
sự phát triển xói mòn theo chiều thẳng đứng Vào lúc mưa lớn, bên cạnh dòng chảy ngầm còn có dòng chảy bề mặt Chúng phối hợp với nhau tạo ra lực tác động rất lớn đến đất Nếu không có hệ thống rễ cây gỗ, thì đất rất dễ bị xói mòn hoặc bị trượt Khi có hệ thống rừng ven bờ, thì hệ thống rễ cây gỗ đan xen trong đất có tác dụng giữ cho đất không bị trượt và xói mòn
Khả năng bảo vệ bờ của rừng phụ thuộc vào kiểu rừng, kết cấu và cấu trúc rừng, loại cây trồng thành rừng, tuổi rừng và loại đất Những loài cây có
hệ rễ ăn sâu và rộng có tác dụng bảo vệ bờ rất tốt, phá hủy rừng ven bờ sẽ dẫn đến xói mòn và trôi đất Vì thế, bảo vệ và trồng các đai rừng ven sông hồ có ý nghĩa bảo vệ bờ rất tốt [34]
1.2 Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài
1.2.1 Trên thế giới
Việc nghiên cứu về rừng và ảnh hưởng của rừng đến môi trường đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm Nhiều nghiên cứu đã khẳng định vai trò to lớn của rừng trong việc phòng hộ đầu nguồn Các chức năng phòng hộ của rừng bao gồm điều tiết dòng chảy, hạn chế lũ lụt, cung cấp nguồn nước, kiểm soát chất lượng nước cả việc giữ đất và do đó kiểm soát
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si
Trang 40xói mòn và quá trình lắng đọng bùn cát Việc mất đi lớp thảm phủ rừng do việc khai thác gỗ bừa bãi hoặc sử dụng đất không hợp lý ở vùng đầu nguồn có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với vùng hạ lưu [47]
Các nghiên cứu của các tác giả cũng quan tâm nhiều tới vai trò của rừng trong việc phòng hộ môi trường, đề cập tới vấn đề dinh dưỡng đất, chế
độ nước, khả năng ngăn cản xói mòn, dòng chảy Tác giả Gosh (1978) đã đánh giá ảnh hưởng của rừng trồng Bạch đàn đến chế độ nước và chất dinh dưỡng trong đất tại Ấn Độ và nhiều vùng trên thế giới nhưng chưa có những kết luận khẳng định Theo Gosh các mối lợi về kinh tế do Bạch đàn đưa lại còn lớn hơn nhiều so với mặt hại nếu có [29]
Theo Farley và cộng sự (2005) đã chỉ ra rằng khi đất trảng cỏ và đất cây bụi chuyển sang rừng trồng thì lượng dòng chảy năm giảm đi 44% và 31% Tác động làm giảm dòng chảy kiệt của rừng trồng còn thể hiện rõ hơn
cả lượng dòng chảy trung bình năm Theo Nisbet (2001) rừng có thể có tác dụng làm giảm dòng chảy mặt và chống xói mòn tốt; tuy nhiên các hoạt động trồng rừng và tác động vào rừng như: làm đường giao thông, làm đất khi trồng rừng, chăm sóc rừng, khai thác có thể dẫn tới làm tăng dòng chảy mặt
và xói mòn cho lưu vực [27]
Nhiều nghiên cứu khác cũng cho thấy việc tăng lớp phủ rừng đã làm giảm sản lượng nước bình quân và dòng chảy trong mùa khô của lưu vực Trong không ít trường hợp, dòng chảy kiệt bị giảm đáng kể sau khi lớp phủ rừng tăng lên Tuy nhiên, trong một số trường hợp nó lại tăng dòng chảy ngầm và dòng chảy kiệt nhờ có việc làm tăng tính thấm nước của đất Trung bình sự giảm sản lượng dòng chảy do trồng rừng biến động trong khoảng từ
50 mm/năm đối với vùng khô cho đến 300 mm/năm đối với vùng ẩm ướt Điều đó có thể làm giảm sản lượng nước tương đối năm ở mức 20 - 40% [27] Một trường hợp nghiên cứu về các lưu vực lớn ở thượng nguồn của lưu
luan van tot nghiep download luanvanfull moi nhat z z @gmail.com Luan van thac si